JP2000121204A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 稼動が中断した際又は省エネ対策として夜間
など間欠運転に切替えられた際など、熱交換作用が中断
しても温熱又は冷熱を受ける側の流体の温度を該中断
後、所定時間内にわたり限度値以内に保ち、及び熱交換
器として充分な伝熱面を有し、部品点数も少なく、コン
パクトに構成する。 【解決手段】 本発明による熱交換器は予定間隔で互い
に平行に並置された概して平板状の伝熱部材１１と、そ
れらを貫通して蛇行状に配置される伝熱管１２で構成さ
れると共に、各伝熱部材は伝熱管が貫通する貫通孔１５
を有する中空の樹脂成形品からなり、その中空部には蓄
熱剤１６が充填される特徴を有し、好適には伝熱部材間
の間隔を保つため該貫通孔と同軸に環状の膨出部１８が
在る。
など間欠運転に切替えられた際など、熱交換作用が中断
しても温熱又は冷熱を受ける側の流体の温度を該中断
後、所定時間内にわたり限度値以内に保ち、及び熱交換
器として充分な伝熱面を有し、部品点数も少なく、コン
パクトに構成する。 【解決手段】 本発明による熱交換器は予定間隔で互い
に平行に並置された概して平板状の伝熱部材１１と、そ
れらを貫通して蛇行状に配置される伝熱管１２で構成さ
れると共に、各伝熱部材は伝熱管が貫通する貫通孔１５
を有する中空の樹脂成形品からなり、その中空部には蓄
熱剤１６が充填される特徴を有し、好適には伝熱部材間
の間隔を保つため該貫通孔と同軸に環状の膨出部１８が
在る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一方の流体のもつ熱
又は冷熱を他方の流体に伝達する熱交換器、とりわけ気
−気熱交換器として好適に用いられる熱交換器の改良に
関する。
又は冷熱を他方の流体に伝達する熱交換器、とりわけ気
−気熱交換器として好適に用いられる熱交換器の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、互いに平行に配置された複数の伝
熱フィンと該伝熱フィンを垂直に貫通して蛇行状に設け
られた伝熱管からなる熱交換器として、例えば図１０及
び図１１に示すものが知られている。この熱交換器本体
１は両端に管板（エンドプレ−ト）１ａ、１ｂが配置さ
れ、その間に長方形状の金属プレ−トからなる伝熱（放
熱）フィン２が予定間隔で並置され、それらの放熱フィ
ン及び管板の孔を通して伝熱管３が取付けられる。熱交
換される一方の流体（媒体）を伝熱管内に流通し、他方
の流体を管外の放熱フィン間に、伝熱管に垂直に流通し
て、流体間の熱交換が行われる。
熱フィンと該伝熱フィンを垂直に貫通して蛇行状に設け
られた伝熱管からなる熱交換器として、例えば図１０及
び図１１に示すものが知られている。この熱交換器本体
１は両端に管板（エンドプレ−ト）１ａ、１ｂが配置さ
れ、その間に長方形状の金属プレ−トからなる伝熱（放
熱）フィン２が予定間隔で並置され、それらの放熱フィ
ン及び管板の孔を通して伝熱管３が取付けられる。熱交
換される一方の流体（媒体）を伝熱管内に流通し、他方
の流体を管外の放熱フィン間に、伝熱管に垂直に流通し
て、流体間の熱交換が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の熱交換器では
伝熱管３の管内の流体の温熱又は冷熱を伝熱フィン２を
介して管外の流体に伝達するように用いられ、管内の流
体は圧縮機又は送風機によって循環される。該圧縮機が
常に稼動される場合にはとりわけ問題を生じないが、例
えば機械又はラインの停止時もしくは省エネ対策として
夜間などに間欠運転に切替られた際など、熱交換作用の
中断により管外の流体の温度が限度値を保つことが短時
間に不可能になる。
伝熱管３の管内の流体の温熱又は冷熱を伝熱フィン２を
介して管外の流体に伝達するように用いられ、管内の流
体は圧縮機又は送風機によって循環される。該圧縮機が
常に稼動される場合にはとりわけ問題を生じないが、例
えば機械又はラインの停止時もしくは省エネ対策として
夜間などに間欠運転に切替られた際など、熱交換作用の
中断により管外の流体の温度が限度値を保つことが短時
間に不可能になる。
【０００４】このような問題を解決するため、例えば特
開平８−１３６１０７号公報に見られるように蓄冷剤を
含む蓄冷式熱交換器を冷気循環式ショ−ケ−スの蒸発器
と共に備える構成も知られているが、この蓄冷式熱交換
器は主熱交換器（蒸発器）の補助として用いられるもの
である。
開平８−１３６１０７号公報に見られるように蓄冷剤を
含む蓄冷式熱交換器を冷気循環式ショ−ケ−スの蒸発器
と共に備える構成も知られているが、この蓄冷式熱交換
器は主熱交換器（蒸発器）の補助として用いられるもの
である。
【０００５】また、蓄冷装置又は蓄冷剤を含むユニット
として特開平９−２７３８４４号公報、特開平９−２７
３８４８号公報、特開平９−２８０７１４号公報等に示
すものが知られているが、これらは保冷用の装置に関す
るものであり、従って熱交換器としては伝熱（放熱）面
積が充分に確保されていないきらいがあり、さらに熱交
換器としてはコンパクトな構造、部品点数の少ないこ
と、製作の容易さ等が要求されるが、これらの点で問題
なしとしない。
として特開平９−２７３８４４号公報、特開平９−２７
３８４８号公報、特開平９−２８０７１４号公報等に示
すものが知られているが、これらは保冷用の装置に関す
るものであり、従って熱交換器としては伝熱（放熱）面
積が充分に確保されていないきらいがあり、さらに熱交
換器としてはコンパクトな構造、部品点数の少ないこ
と、製作の容易さ等が要求されるが、これらの点で問題
なしとしない。
【０００６】本発明は上記従来技術の問題点を解消する
ことであって、それ故、稼動が中断した場合にも適度な
時間、温熱又は冷熱を受ける側の流体の温度を限度値以
内に保ち得ると共に、熱交換器として充分な伝熱面積を
確保することができ、部品点数が比較的少なく、コンパ
クトな構造を有し、製作の容易な熱交換器を提供するこ
とである。
ことであって、それ故、稼動が中断した場合にも適度な
時間、温熱又は冷熱を受ける側の流体の温度を限度値以
内に保ち得ると共に、熱交換器として充分な伝熱面積を
確保することができ、部品点数が比較的少なく、コンパ
クトな構造を有し、製作の容易な熱交換器を提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するため、本発明による熱交換器は、予め決められた間
隔で互いに平行に並置された複数の概して平板状の伝熱
部材と、それらの伝熱部材を垂直に貫通して蛇行状に設
置された伝熱管を含む熱交換器において、各伝熱部材は
伝熱管が貫通する適当数の貫通孔を有する中空の樹脂成
形品からなり且つその中空部には蓄熱剤が充填されてい
ることを特徴とする。
するため、本発明による熱交換器は、予め決められた間
隔で互いに平行に並置された複数の概して平板状の伝熱
部材と、それらの伝熱部材を垂直に貫通して蛇行状に設
置された伝熱管を含む熱交換器において、各伝熱部材は
伝熱管が貫通する適当数の貫通孔を有する中空の樹脂成
形品からなり且つその中空部には蓄熱剤が充填されてい
ることを特徴とする。
【０００８】好適な態様では、該伝熱部材間の予定間隔
を確保するため伝熱部材の少なくも一方の面における各
貫通孔の周囲には該貫通孔と同軸線に環状の膨出部が形
成されている特徴を有し、また他の好適な態様では、伝
熱部材の貫通孔とそれに隣接する伝熱部材の貫通孔との
間の伝熱管の部分には同軸線に短管状の金属製のスペ−
サが取付けられている特徴を有する。
を確保するため伝熱部材の少なくも一方の面における各
貫通孔の周囲には該貫通孔と同軸線に環状の膨出部が形
成されている特徴を有し、また他の好適な態様では、伝
熱部材の貫通孔とそれに隣接する伝熱部材の貫通孔との
間の伝熱管の部分には同軸線に短管状の金属製のスペ−
サが取付けられている特徴を有する。
【０００９】別の好ましい態様では、伝熱管に直交する
伝熱部材の相対する面は凹凸状に形成されていることを
特徴とし、さらに他の好ましい態様では、伝熱管に直交
する伝熱部材の少なくも一方の面にはほぼ同じ面積の金
属製の伝熱フィンが密着されている特徴を有する。ま
た、別の好適な態様では、伝熱部材の貫通孔とそこを貫
通する伝熱管との隙間にはその間の伝熱性を高めるため
ゲル状の物質が挿入される特徴を有する。さらに他の好
適な態様では、伝熱部材の成形用樹脂はポリエチレンで
あることを特徴としている。また、さらに別の好ましい
態様では蓄熱剤として潜熱蓄熱剤が用いられる。
伝熱部材の相対する面は凹凸状に形成されていることを
特徴とし、さらに他の好ましい態様では、伝熱管に直交
する伝熱部材の少なくも一方の面にはほぼ同じ面積の金
属製の伝熱フィンが密着されている特徴を有する。ま
た、別の好適な態様では、伝熱部材の貫通孔とそこを貫
通する伝熱管との隙間にはその間の伝熱性を高めるため
ゲル状の物質が挿入される特徴を有する。さらに他の好
適な態様では、伝熱部材の成形用樹脂はポリエチレンで
あることを特徴としている。また、さらに別の好ましい
態様では蓄熱剤として潜熱蓄熱剤が用いられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に図面を参照のもとに実施例に
より本発明に関し詳細に説明する。図１は本発明による
熱交換器の好適な一例を全体的に示すものであって、図
示のように、この熱交換器１０も基本的には、予め決め
られた適当な間隔で互いに平行に並置された複数の平板
状の伝熱部材１１と、それらの伝熱部材を垂直に貫通し
て蛇行状に設置される伝熱管１２によって構成される。
各伝熱部材１１は好適にはほぼ同じ形状に形成され、且
つ通常は長方形状を有し、熱交換器本体の両側に備えら
れた管板１３、１４の間に設置される。伝熱管１２は該
管板も貫通して蛇行状に構成される。
より本発明に関し詳細に説明する。図１は本発明による
熱交換器の好適な一例を全体的に示すものであって、図
示のように、この熱交換器１０も基本的には、予め決め
られた適当な間隔で互いに平行に並置された複数の平板
状の伝熱部材１１と、それらの伝熱部材を垂直に貫通し
て蛇行状に設置される伝熱管１２によって構成される。
各伝熱部材１１は好適にはほぼ同じ形状に形成され、且
つ通常は長方形状を有し、熱交換器本体の両側に備えら
れた管板１３、１４の間に設置される。伝熱管１２は該
管板も貫通して蛇行状に構成される。
【００１１】各伝熱部材１１には伝熱管１２が貫通する
ため、伝熱面としての役割を果す相対する面、即ち図２
に示すように最も広い側面の一方１１ｂから他方の側面
１１ａに貫通する貫通孔１５が該面の予定位置に形成さ
れ、各貫通孔の軸線は該側面１１ａ、１１ｂに垂直にな
っている。各貫通孔１５は他の伝熱部材１１の対応の貫
通孔１５と同軸線に形成されることは明らかである。
ため、伝熱面としての役割を果す相対する面、即ち図２
に示すように最も広い側面の一方１１ｂから他方の側面
１１ａに貫通する貫通孔１５が該面の予定位置に形成さ
れ、各貫通孔の軸線は該側面１１ａ、１１ｂに垂直にな
っている。各貫通孔１５は他の伝熱部材１１の対応の貫
通孔１５と同軸線に形成されることは明らかである。
【００１２】この熱交換器の特徴は図２及び図３に示す
ように、各伝熱部材１１が中空の樹脂成形品として形成
されることであり、各貫通孔は伝熱部材１１の成形時に
同時に形成される。また、各伝熱部材１１の中空部には
蓄熱剤１６が充填される。そのため伝熱部材１１の適当
な位置には蓄熱材の挿入用の孔が設けられ、該孔はキャ
ップ１７で閉じられる。
ように、各伝熱部材１１が中空の樹脂成形品として形成
されることであり、各貫通孔は伝熱部材１１の成形時に
同時に形成される。また、各伝熱部材１１の中空部には
蓄熱剤１６が充填される。そのため伝熱部材１１の適当
な位置には蓄熱材の挿入用の孔が設けられ、該孔はキャ
ップ１７で閉じられる。
【００１３】伝熱部材１１の成形用樹脂としては、例え
ばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等が用い
られる。伝熱管１２は通常、アルミ管、ステンレス管、
銅管が用いられるが、樹脂の材質は伝熱管１２との関係
で最適なものが選択され、とくに銅管で伝熱管１２が構
成される場合、ポリエチレンが用いられるのが好まし
い。ポリエチレンは低温域、即ち常温からマイナス温度
域に対しても強度性能の劣化がなく且つ銅害と云われる
銅による劣化がないことから、銅管の利用を可能にし、
熱交換器を安価に構成し得る利点がある。
ばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等が用い
られる。伝熱管１２は通常、アルミ管、ステンレス管、
銅管が用いられるが、樹脂の材質は伝熱管１２との関係
で最適なものが選択され、とくに銅管で伝熱管１２が構
成される場合、ポリエチレンが用いられるのが好まし
い。ポリエチレンは低温域、即ち常温からマイナス温度
域に対しても強度性能の劣化がなく且つ銅害と云われる
銅による劣化がないことから、銅管の利用を可能にし、
熱交換器を安価に構成し得る利点がある。
【００１４】伝熱部材１１の中空部に充填される蓄熱剤
１６は主に物理的、化学的な変化によって畜熱するもの
で、単位重量又は容積当りの熱容量が大きく且つ融解、
凝固時の潜熱の大きいものが好ましく、通常、冷熱の蓄
熱剤としては蓄熱温度により炭酸ソ−ダや炭酸水素カリ
ウム等が用いられる。また、温熱の蓄熱剤としては酢酸
ソ−ダ混合物などが用いられる。また、蓄熱量が多少少
なくても構わない場合等は、蓄熱剤として水等を利用
し、その温度変化によって蓄熱するように構成すること
もでき、安価な熱交換器が構成できる。
１６は主に物理的、化学的な変化によって畜熱するもの
で、単位重量又は容積当りの熱容量が大きく且つ融解、
凝固時の潜熱の大きいものが好ましく、通常、冷熱の蓄
熱剤としては蓄熱温度により炭酸ソ−ダや炭酸水素カリ
ウム等が用いられる。また、温熱の蓄熱剤としては酢酸
ソ−ダ混合物などが用いられる。また、蓄熱量が多少少
なくても構わない場合等は、蓄熱剤として水等を利用
し、その温度変化によって蓄熱するように構成すること
もでき、安価な熱交換器が構成できる。
【００１５】一連の伝熱部材１１は図１に示すように、
予定の間隔で互いに離れ、その間に流体の流通が適切に
行なわれるように構成される。そのため、好ましくは図
３に明瞭に示すように、伝熱部材１１の少なくも一方の
面における各貫通孔１５の周囲に環状の膨出部１８が形
成され、該膨出部も中空であって、そこにも蓄熱剤１６
が充填される。膨出部１８は貫通孔１５と同軸線に形成
される。
予定の間隔で互いに離れ、その間に流体の流通が適切に
行なわれるように構成される。そのため、好ましくは図
３に明瞭に示すように、伝熱部材１１の少なくも一方の
面における各貫通孔１５の周囲に環状の膨出部１８が形
成され、該膨出部も中空であって、そこにも蓄熱剤１６
が充填される。膨出部１８は貫通孔１５と同軸線に形成
される。
【００１６】この熱交換器１０が例えば冷蔵又は冷凍シ
ョ−ケ−スなど冷却用の装置における熱交換器として用
いられる場合、蓄熱剤１６として冷熱用蓄熱剤が用いら
れる。作動時、圧縮機（図示せず）によって伝熱管１２
内に冷媒が流通し、冷媒の冷熱エネルギ−は伝熱管１２
から貫通孔１５の内周壁を介し伝熱部材１１及び蓄熱剤
１６に熱伝導し、蓄熱剤１６を冷却すると共に伝熱管１
２の外側及び伝熱部材１１間を流れる流体（管外流
体）、例えば空気を冷却する。なお、伝熱管１２から伝
熱部材１１への熱伝導を良くするため貫通孔１５の内周
面と伝熱管１２は密着される。
ョ−ケ−スなど冷却用の装置における熱交換器として用
いられる場合、蓄熱剤１６として冷熱用蓄熱剤が用いら
れる。作動時、圧縮機（図示せず）によって伝熱管１２
内に冷媒が流通し、冷媒の冷熱エネルギ−は伝熱管１２
から貫通孔１５の内周壁を介し伝熱部材１１及び蓄熱剤
１６に熱伝導し、蓄熱剤１６を冷却すると共に伝熱管１
２の外側及び伝熱部材１１間を流れる流体（管外流
体）、例えば空気を冷却する。なお、伝熱管１２から伝
熱部材１１への熱伝導を良くするため貫通孔１５の内周
面と伝熱管１２は密着される。
【００１７】従って熱交換器の作動により各伝熱部材１
１内の蓄熱剤１６に冷熱エネルギ−が蓄えられるので、
圧縮機の作動を一時的に停止しても、蓄熱剤１６の冷熱
エネルギ−によって各伝熱部材１１は冷却された状態が
保持され、管外流体を冷却し、蓄熱剤に蓄えられた冷熱
エネルギ−の容量に相応した時間にわたり熱交換器とし
ての役割を果す。
１内の蓄熱剤１６に冷熱エネルギ−が蓄えられるので、
圧縮機の作動を一時的に停止しても、蓄熱剤１６の冷熱
エネルギ−によって各伝熱部材１１は冷却された状態が
保持され、管外流体を冷却し、蓄熱剤に蓄えられた冷熱
エネルギ−の容量に相応した時間にわたり熱交換器とし
ての役割を果す。
【００１８】なお、熱交換器の一使用形態として、管外
流体を流通して熱交換する前に蓄熱を完了し、次いで圧
縮機の作動を停止した状態で管外流体を流通して冷却
し、蓄熱と放熱を交互にくり返すように用いてもよい。
また、上記の例では冷熱エネルギ−が蓄熱されるが、こ
の熱交換器が管外流体を加熱する加熱器として用いられ
る場合、蓄熱剤１６として温熱用蓄熱剤が用いられ、同
様に各伝熱部材１１に温熱エネルギ−が蓄えられる。
流体を流通して熱交換する前に蓄熱を完了し、次いで圧
縮機の作動を停止した状態で管外流体を流通して冷却
し、蓄熱と放熱を交互にくり返すように用いてもよい。
また、上記の例では冷熱エネルギ−が蓄熱されるが、こ
の熱交換器が管外流体を加熱する加熱器として用いられ
る場合、蓄熱剤１６として温熱用蓄熱剤が用いられ、同
様に各伝熱部材１１に温熱エネルギ−が蓄えられる。
【００１９】なお、上記の実施例では伝熱部材１１の一
方の面に膨出部１８が設けにれて伝熱部材間の間隔が保
持され、このように片面にのみ設ければ構造が単純化さ
れる点で好ましいが、場合によっては該膨出部をその突
出寸法を少なくして両面に設けてもよいことは云うまで
もない。さらに場合によっては、伝熱部材間の予定間隔
を保つため膨出部１８と同様な膨出部を、伝熱部材１１
の側面１１ａ、１１ｂにおける貫通孔１５以外の位置に
設けてもよい。
方の面に膨出部１８が設けにれて伝熱部材間の間隔が保
持され、このように片面にのみ設ければ構造が単純化さ
れる点で好ましいが、場合によっては該膨出部をその突
出寸法を少なくして両面に設けてもよいことは云うまで
もない。さらに場合によっては、伝熱部材間の予定間隔
を保つため膨出部１８と同様な膨出部を、伝熱部材１１
の側面１１ａ、１１ｂにおける貫通孔１５以外の位置に
設けてもよい。
【００２０】また、伝熱部材１１間の予定間隔を保持す
るため、所望により、膨出部１８を設ける代りに、図４
に示すように、伝熱部材の貫通孔１５とそれに隣接する
伝熱部材の貫通孔１５との間における伝熱管１２の部分
に同軸線に短管状の金属製のスペ−サ１９が取付けられ
てもよい。このスペ−サは熱伝導をすぐれたものにする
ため金属の管からなり、且つ図示のようにその設置構造
を安定したものにするため両端にカラ−が設けられてい
るのが好ましい。
るため、所望により、膨出部１８を設ける代りに、図４
に示すように、伝熱部材の貫通孔１５とそれに隣接する
伝熱部材の貫通孔１５との間における伝熱管１２の部分
に同軸線に短管状の金属製のスペ−サ１９が取付けられ
てもよい。このスペ−サは熱伝導をすぐれたものにする
ため金属の管からなり、且つ図示のようにその設置構造
を安定したものにするため両端にカラ−が設けられてい
るのが好ましい。
【００２１】伝熱部材１１と管外流体の接触はその伝熱
面たる側面１１ａ、１１ｂにおいて行われるので、それ
らの接触面積を多くするため図５及び図６に示すよう
に、該側面を凹凸状に、即ち凹部及び／又は凸部を設け
た状態に形成するのが好ましい。このような凹凸面は伝
熱部材１１の成形と同時に形成されるので、それを設け
るための特別の手間を要しない。
面たる側面１１ａ、１１ｂにおいて行われるので、それ
らの接触面積を多くするため図５及び図６に示すよう
に、該側面を凹凸状に、即ち凹部及び／又は凸部を設け
た状態に形成するのが好ましい。このような凹凸面は伝
熱部材１１の成形と同時に形成されるので、それを設け
るための特別の手間を要しない。
【００２２】さらに、伝熱効果を高める別の形態とし
て、図７に示すように、各伝熱部材１１の少なくも一方
の面に、該面とほぼ同じ形状及び面積の金属製の伝熱フ
ィン２０が嵌合又は接着など適当な手段により密着され
るのが好ましい。伝熱フィン２０は樹脂より熱伝導性が
すぐれているので、管外流体に対する放熱又は吸熱作用
を促進する。なお、所望により伝熱部材１１の両面に伝
熱フィン２０を固定してもよい。
て、図７に示すように、各伝熱部材１１の少なくも一方
の面に、該面とほぼ同じ形状及び面積の金属製の伝熱フ
ィン２０が嵌合又は接着など適当な手段により密着され
るのが好ましい。伝熱フィン２０は樹脂より熱伝導性が
すぐれているので、管外流体に対する放熱又は吸熱作用
を促進する。なお、所望により伝熱部材１１の両面に伝
熱フィン２０を固定してもよい。
【００２３】伝熱管１２と伝熱部材１１の貫通孔１５と
の間の熱伝導性を高めるため、その間の隙間に熱伝導率
の高いゲル状の物質を挿入することが好ましく、該ゲル
状の物質としては例えば伝熱シリコンが用いられる。ま
た、他の形態では伝熱管１２を貫通孔１５の内周面に密
着するため貫通孔１５を伝熱管１２の外径よりも多少大
きく成形し、伝熱管１２を貫通孔１５に挿入した後に拡
管してもよい。
の間の熱伝導性を高めるため、その間の隙間に熱伝導率
の高いゲル状の物質を挿入することが好ましく、該ゲル
状の物質としては例えば伝熱シリコンが用いられる。ま
た、他の形態では伝熱管１２を貫通孔１５の内周面に密
着するため貫通孔１５を伝熱管１２の外径よりも多少大
きく成形し、伝熱管１２を貫通孔１５に挿入した後に拡
管してもよい。
【００２４】所望により、伝熱管１２を貫通孔１５の内
周壁に密着するため、図８に示すように、貫通孔の内周
面のほぼ中央に環状の凸部２１を備えるように形成して
伝熱管１２を押し込むように挿入してもよい。また、他
の形態として、図９に示すように、貫通孔１５を伝熱管
１２の外径より若干大きく形成し、伝熱管と貫通孔との
間に金属製のスリ−ブ２２を挿入してもよい。さらに好
ましくは、それらの手段と共に、又はそれらの手段に代
えて貫通孔１５の部分、即ちその内周壁を他の部分に比
し薄肉に成形し、又は該内周壁を金属で形成してもよ
い。
周壁に密着するため、図８に示すように、貫通孔の内周
面のほぼ中央に環状の凸部２１を備えるように形成して
伝熱管１２を押し込むように挿入してもよい。また、他
の形態として、図９に示すように、貫通孔１５を伝熱管
１２の外径より若干大きく形成し、伝熱管と貫通孔との
間に金属製のスリ−ブ２２を挿入してもよい。さらに好
ましくは、それらの手段と共に、又はそれらの手段に代
えて貫通孔１５の部分、即ちその内周壁を他の部分に比
し薄肉に成形し、又は該内周壁を金属で形成してもよ
い。
【００２５】なお、熱交換器は多くの場合、図１に示す
ように、各伝熱部材１１を垂直に立てた状態で設置、使
用されるが、使用条件等により各伝熱部材が水平になる
ように、即ち積み重ねた状態で据え付けられ得ることは
云うまでもない。
ように、各伝熱部材１１を垂直に立てた状態で設置、使
用されるが、使用条件等により各伝熱部材が水平になる
ように、即ち積み重ねた状態で据え付けられ得ることは
云うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】上記のように、本発明による熱交換器で
は、従来の伝熱フィンに相当する伝熱部材に蓄熱剤が充
填されているので、管外流体に接触する伝熱部材の伝熱
面が充分に広い面積を有し、熱交換器としての役割を果
し、且つ作動を停止しても、作動中に蓄熱された冷熱又
は温熱の熱エネルギ−によって所定時間は熱交換器とし
ての作用を持続できる。そのため、蓄熱と放熱の利用時
間をずらせることも可能であり、従って例えば夜間蓄熱
し昼間放熱することで機器の運転コストを削減すること
が可能であり、また消費電力のピ−ク時に運転を停止す
るピ−クカット運転を可能にする。
は、従来の伝熱フィンに相当する伝熱部材に蓄熱剤が充
填されているので、管外流体に接触する伝熱部材の伝熱
面が充分に広い面積を有し、熱交換器としての役割を果
し、且つ作動を停止しても、作動中に蓄熱された冷熱又
は温熱の熱エネルギ−によって所定時間は熱交換器とし
ての作用を持続できる。そのため、蓄熱と放熱の利用時
間をずらせることも可能であり、従って例えば夜間蓄熱
し昼間放熱することで機器の運転コストを削減すること
が可能であり、また消費電力のピ−ク時に運転を停止す
るピ−クカット運転を可能にする。
【００２７】また、伝熱部材が蓄熱用の部材を兼ねるの
で、所要部品点数を少なくし、且つ構成が単純でコンパ
クトになる利点がある。さらに、伝熱部材が樹脂で形成
されるので製作が容易であり、伝熱部材間の間隔を伝熱
部材と一体の膨出部によって保つようにすれば、構成を
一層容易且つコンパクトにする。
で、所要部品点数を少なくし、且つ構成が単純でコンパ
クトになる利点がある。さらに、伝熱部材が樹脂で形成
されるので製作が容易であり、伝熱部材間の間隔を伝熱
部材と一体の膨出部によって保つようにすれば、構成を
一層容易且つコンパクトにする。
【００２８】伝熱部材間の間隔を短管状の金属スペ−サ
で保つようにすれば、構成を容易にすると共に、伝熱管
と管外流体との熱伝導性を向上し、熱交換器としての性
能の向上に寄与する。
で保つようにすれば、構成を容易にすると共に、伝熱管
と管外流体との熱伝導性を向上し、熱交換器としての性
能の向上に寄与する。
【００２９】伝熱部材の伝熱面が凹凸状に形成されるこ
とにより、管外流体との接触面が増大し、熱交換性能を
向上する。また、伝熱部材の少なくも一方の伝熱面に金
属製の伝熱フィンを密着することにより管外流体に対す
る熱伝導性を高め、性能を向上する。
とにより、管外流体との接触面が増大し、熱交換性能を
向上する。また、伝熱部材の少なくも一方の伝熱面に金
属製の伝熱フィンを密着することにより管外流体に対す
る熱伝導性を高め、性能を向上する。
【００３０】伝熱部材の貫通孔と伝熱管との間の隙間に
熱伝導率の高いゲル状の物質または金属製のスリ−ブを
挿入することにより、その間の熱伝導性を高め、この熱
交換器の性能を向上する。
熱伝導率の高いゲル状の物質または金属製のスリ−ブを
挿入することにより、その間の熱伝導性を高め、この熱
交換器の性能を向上する。
【００３１】この熱交換器における伝熱部材の成形用樹
脂としてポリエチレンを用いることにより銅製の伝熱管
を用いることができるので、コストの削減を可能にす
る。また蓄熱剤として潜熱蓄熱剤を用いることにより、
安価な熱交換器を構成できる。
脂としてポリエチレンを用いることにより銅製の伝熱管
を用いることができるので、コストの削減を可能にす
る。また蓄熱剤として潜熱蓄熱剤を用いることにより、
安価な熱交換器を構成できる。
【図１】本発明による熱交換器の好適な一例を示す正面
図である。
図である。
【図２】図１に示す熱交換器に備えられる伝熱部材の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図３】図１の熱交換器の伝熱管と伝熱部材の接合部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】他の実施例を示す図３に類似の断面図である。
【図５】この熱交換器で用いられる伝熱部材の好ましい
一例を示す平面図である。
一例を示す平面図である。
【図６】図５の線Ａ−Ａ断面図である。
【図７】さらに他の実施例を示す図３に類似の断面図で
ある。
ある。
【図８】別の実施例を示す図３に類似の断面図である。
【図９】さらに別の実施例を示す図３に類似の断面図で
ある。
ある。
【図１０】従来の熱交換器を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す従来例を概略的に示す正面図で
ある。
ある。
１０：熱交換器、１１：伝熱部材、１２：伝熱管、１
５：貫通孔、１６：蓄熱剤、１８：膨出部、１９：スペ
−サ、２０：伝熱フィン
５：貫通孔、１６：蓄熱剤、１８：膨出部、１９：スペ
−サ、２０：伝熱フィン
フロントページの続き (72)発明者 今西 正美 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山下 浩司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA06 BA01 BA10 GA04 GA08 KA16 PA04
Claims (8)
- 【請求項１】 予め決められた間隔で互いに平行に並置
された複数の概して平板状の伝熱部材と、それらの伝熱
部材を垂直に貫通して蛇行状に設置された伝熱管を含む
熱交換器において、各前記伝熱部材は前記伝熱管が貫通
する適当数の貫通孔を有する中空の樹脂成形品からなり
且つその中空部には蓄熱剤が充填されていることを特徴
とする熱交換器。 - 【請求項２】 前記伝熱部材の少なくも一方の面におけ
る各前記貫通孔の周囲には前記伝熱部材間の前記間隔を
確保するため該貫通孔と同軸線の環状の膨出部が形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記伝熱部材間の前記間隔を確保するた
め伝熱部材の前記貫通孔とそれに隣接する伝熱部材の前
記貫通孔との間の前記伝熱管の部分には同軸線に短管状
の金属製のスペ−サが取付けられていることを特徴とす
る請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記伝熱管に直交する前記伝熱部材の相
対する面は凹凸状になっていることを特徴とする請求項
１から請求項３までのいずれかの項に記載の熱交換器。 - 【請求項５】 前記伝熱管に直交する前記伝熱部材の少
なくも一方の面にはほぼ同じ面積の金属製の伝熱フィン
が密着されていることを特徴とする請求項１から請求項
４までのいずれかの項に記載の熱交換器。 - 【請求項６】 前記伝熱部材の前記貫通孔とそこを貫通
する前記伝熱管との隙間にはその間の伝熱性を高めるた
めゲル状の物質または金属製のスリ−ブが挿入されるこ
とを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの
項に記載の熱交換器。 - 【請求項７】 前記伝熱部材はポリエチレンで成形され
ていることを特徴とする請求項１から請求項６までのい
ずれかの項に記載の熱交換器。 - 【請求項８】 前記蓄熱剤が潜熱蓄熱剤であることを特
徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの項に記
載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10294823A JP2000121204A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10294823A JP2000121204A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121204A true JP2000121204A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17812722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10294823A Pending JP2000121204A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121204A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6926070B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-08-09 | Intel Corporation | System and method for providing cooling systems with heat exchangers |
| JP2005345081A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Yano Giken:Kk | 蓄熱カプセル |
| JP2009518242A (ja) * | 2005-12-02 | 2009-05-07 | スミスクライン・ビーチャム・コーポレイション | バイオ医薬品製剤の凍結貯蔵容器 |
| JP2016095131A (ja) * | 2016-02-24 | 2016-05-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 蓄熱装置の製造方法 |
| JP2017172848A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷蔵庫 |
-
1998
- 1998-10-16 JP JP10294823A patent/JP2000121204A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6926070B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-08-09 | Intel Corporation | System and method for providing cooling systems with heat exchangers |
| US6983789B2 (en) | 2002-03-22 | 2006-01-10 | Intel Corporation | System and method for providing cooling systems with heat exchangers |
| JP2005345081A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Yano Giken:Kk | 蓄熱カプセル |
| JP2009518242A (ja) * | 2005-12-02 | 2009-05-07 | スミスクライン・ビーチャム・コーポレイション | バイオ医薬品製剤の凍結貯蔵容器 |
| JP2016095131A (ja) * | 2016-02-24 | 2016-05-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 蓄熱装置の製造方法 |
| JP2017172848A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷蔵庫 |
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Legal Events
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| RD01 | Notification of change of attorney |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070821 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071022 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071211 |