【発明の詳細な説明】
空調システム用熱交換装置
本発明は、空調システム、特に、自動車または他の車両の室内空調を行う空調
システムの熱交換装置に関する。
米国特許第3,236,056 号、および、公告されたスウェーデン特許出願第870439
5 号には、熱電冷却ユニットを備えた自動車用空調システムが開示されている。
これらの公報中に開示された空調システムは１個以上の熱電ユニットを備えてお
り、該熱電ユニットは直線状の導水路の間に挟まれると共に、該導水路は矩形断
面を有して熱伝達回路の一部を形成している。
公知の空調システムの冷却能力は比較的小さく、このことが、システムの熱電
ユニットに供給されるべき電気エネルギの供給源に関して上記公報が言及してい
ない理由かも知れない。即ち、そのエネルギ源は、空調システムが取付けられる
べき既存の普通自動車でも利用し得る通常のバッテリおよび電気供給システムを
前提としているのは明らかである。
本発明の目的は、上述のタイプの空調システム用の熱交換装置であって、空調
システムの能力および／または効率を実質的に増大し得る熱交換装置を提供する
にある。
本発明に係る熱交換装置は、熱搬送媒体(heat transporting medium)用の第一
および第二流路を内部に画成する第一および第二の熱交換要素、および上記第一
および第二熱交換要素の間に配置されると共に該第一および第二熱交換要素と各
々熱伝導接触する加熱面および冷却面を有する、“ペルチエ素子”などの熱電ユ
ニットから成り、且つ、本発明に係る熱交換装置は、各熱交換要素がその内部に
、該熱交換要素の最大寸法の数倍の長さの一個の捩曲流路、または各々が小さな
断面積を有する同延かつ別個の複数の流路を有することを特徴とする。
本発明に係る熱交換装置は、これらの熱電ユニットの加熱側の効率的な冷却と
、冷却側の効率的な加熱とを確かなものとし、これにより、空調システムの全体
的な熱効率を高める。更に、空調システムの能力は、適切な個数の熱電ユニット
を用いると共に、これと対応して熱交換装置の寸法を定めることにより、所望の
ものとし得る。
熱交換要素の夫々に形成される流路は、２個以上の捩曲流路、または熱交換器
の長手方向に延在する複数個の実質的に直線状の同延の流路から成ってもよい。
一例として、各熱交換要素は、熱電ユニットに接触する領域を実質的に被覆する
１個もしくは数個の別体の捩曲流路、または熱交換要素の長手方向に延在する複
数個の別体の隣接流路を画成してもよい。実質的に同様の効果を得る為に、いず
れの場合においても、単一の流路もしくは複数の流路の合計断面積は実質的に等
しくなければならない。
熱電ユニットは、例えば、マーロー・インダストリ社(Marlow Industries Inc
.)により販売されているモデルSP1996等のタイプを含む。
基本的に、上記熱交換装置は、選択された個数の熱電ユニットが熱交換要素間
に挟持されうる適宜形状を有し得る。但し、好適実施例においては、熱交換装置
の全容積に対して該装置内に含まれるべき熱電ユニットの個数を最大のものとす
べく、熱交換要素は平坦なブロック形状を有している。
上記熱交換要素は、平面図において任意の適宜形状を有し得る。但し、各熱交
換要素は好適には細長く、例えば矩形であってよい。
熱交換器の効率は、各要素の、従って熱交換装置の、最大長手寸法が上記要素ま
たは装置の長手を横切る幅の最大寸法を実質的に超えるときに改善されることが
確認されている。従って、長さすなわち長手寸法は、横手寸法すなわち幅の約２
倍以上としてよい。
上記熱交換装置の最良効率すなわち動作係数が得られるのは、単一流路または
複数流路（各熱交換要素が、２個以上の別体の同延の通路を画成するとき）の断
面積と、熱電ユニットもしくはペルチエ素子と接触する要素の面積との比が0.4x
10-3乃至0.2、好適には、1x10-3乃至40x10 -3のときである。本発明の好適実施
例においては、上記比は2.5x10-3乃至7.5x10-3である。
上記捩曲流路は、例えば、ブロック状の金属サンプルを穿孔すると共に、穿孔
された通路の開放端の幾つかを閉鎖することにより形成することも可能である。
但し好適には、上記第一および第二熱交換要素の少なくとも一方における流路は
、要素の側面に形成されたチャンネルまたは溝である。チャンネルまたは溝が形
成された側面は、そこで、捩曲流路を形成すべく、例えばフィルムまたはフォイ
ルなどの任意の適宜手段により被覆または閉鎖される。直線状の流路は、同様に
してまたは熱交換要素の押出成形により形成され得る。
好適実施例においては、第一の流路並びに第二の流路は、第一および第二熱交
換要素の対向隣接側面に形成されたチャンネルまたは溝である。次に、各熱交換
要素のチャンネルまたは溝は、少なくとも該要素の輪郭に沿って該要素に封止さ
れるカバープレートまたはフォイルにより被覆される。プレート状の熱電ユニッ
トもしくはペルチエ素子は、それにより、例えば熱伝導ペーストまたは接着剤に
より、第一および第二熱交換要素のカバープレート間に配置される。選択的にま
たは付加的に、ネジまたはボルトなどの取外し自在の
機械的締結手段により上記熱交換要素同士を相互に締結し、熱交換要素およびそ
れらの間にサンドイッチ構成された熱電ユニットの間の特定接触圧力を最適に調
節してよい。
上記熱交換要素に形成された捩曲流路は、熱搬送媒体間の良好な熱移動を確実
にする任意の所望形状であってよく、この熱搬送媒体は通常、流路と、該流路と
隣接する熱電ユニットの側面とを流れる水または水性液体である。但し、第一お
よび第二流路の少なくとも一方は、特に効率的であると確認された１以上のジグ
ザグ状(meander)パターンを形成するのが好適である。
熱交換要素により形成された流路の各々は、該要素の任意適宜箇所に配置され
る入口および出口を有する。好適には、熱交換要素の各々は、同一の端部に配置
された入口ならびに出口を有する。従って、第一熱交換要素は、熱交換装置の一
端に配置された入口および出口を有し、かつ、第二要素は熱交換装置の別端に配
置された入口および出口を有し得る。斯かる場合、熱搬送媒体に対する空調シス
テムの回路の各々は、熱交換装置の一端部のみに接続されねばならない。
熱交換要素の各々は実質的に矩形の外形を有し、かつ各要素に形成された流路
は、長手方向に延在するジグザグ状流路部により相互に連結された、熱交換要素
の各端において長手を横切る方向に延在するジグザグ状流路部を備えてよい。こ
の流路パターンは特に効率的であることを証明している。
本発明に係る熱交換装置は、任意所望寸法および形状とし、任意所望数の熱電
ユニットまたはペルチエ素子が熱交換要素間にサンドイッチ構成されてよい。従
って、かゝる熱交換器を含む空調システムの任意の所望冷房能力を得ることがで
きる。
上記熱交換装置が複数の熱電ユニットまたはペルチエ素子を備え
る場合、これらの熱電ユニットは好適には多数の組に分割され、各組の熱電ユニ
ット同士は電気的に直列接続されると共に、熱電ユニットの組同士は相互に電気
的に並列接続される。この配置構成においては、１つの組に属する熱電ユニット
が故障した場合でも、故障した熱電ユニッドが属する組だけが無効となる、とい
う利点を有する。
本発明に係る熱交換装置を含む空調システムの熱効率は相当に高い。しかしな
がら、良好な冷房能力が必要とされる場合、標準的な自動車における標準的な給
電システムは、熱交換装置の熱電ユニットに対して電気エネルギを供給する上で
不十分なのが通常である。従って、熱交換装置の熱電ユニットに対する電気エネ
ルギは、空調が行われつつある車両のエンジンにより駆動される電流源を含む別
の給電システムから供給してもよい。
熱電ユニットの最大性能を得る為には、熱電ユニットの加熱側に隣接する流路
内を流れる流体の熱搬送容量は、熱電ユニットの冷却側に隣接する流路内を流れ
る媒体の熱搬送容量を実質的に上回らねばならない。これは例えば、重畳された
３個の熱交換要素により形成され、その外側の各要素内に形成された流路が相互
連結された熱交換装置により達成され得る。そのために、内側の熱交換要素と外
側の各熱交換要素との間に、熱電ユニットの加熱側は外側の熱交換要素と接触し
、他方、冷却側は内側の熱交換要素に接触するように熱電ユニットが配置される
。但し、好適実施例においては、熱交換装置は一対の熱交換要素のみから成り、
かつ熱電ユニットの加熱側に隣接する流路の長さは、熱電ユニットの冷却側に隣
接する他方の流路の長さよりも長寸とされる。
熱交換要素は、良好な熱伝導特性を有する材料から形成されるべきである。従
って、第一および第二熱交換要素は、アルミニウム、
銅、および／または、それらの合金で形成するのが好適である。
本発明は、更に、上述した本発明に係る熱交換装置から成り、その熱交換装置
の第一および第二通路は第一および第二閉鎖液体回路内に夫々含まれ、各液体回
路は、ラジエータと、それに液体を循環させる手段とを含む、車両キャビンなど
の室内の空気を調整するシステムを更に提供する。これらのラジエータの一方は
、空調が行われる場所の内側に配置され、他方は外側に配置される。空調システ
ムが車両キャビンの空調に使用される場合、液体回路の一方は、車両を駆動する
燃焼エンジンの水冷システムの一部を含み得る。而して、キャビン内のラジエー
タには、駆動エンジンからの温水、または熱交換装置からの冷水を選択的に供給
し得る。
以下に、添付図面を参照して本発明を更に説明する。
図１は本発明に係る自動車用空調システムの線図である。
図２は熱交換装置の拡大平面図である。
図３は図２のIII−III線に沿った長手断面図である。
図４は図２のIV−IV線に沿った横手断面図である。
図５及び図６は、図２乃至図４に示された熱交換装置の要素内に形成された液
体通路の平面図である。
図７は、図１のシステムの変更実施例の線図である。
図１は、駆動燃焼エンジン10を有する標準自動車に取付けられた空調システム
を線図で示す。エンジン10は、電気回路12に電流を供給する予備電流源11を駆動
し、電気回路12は、ON/OFFスイッチ13、一対のリレー14、一対のヒューズ15、及
び、点火ロック16から成る。自動車または車両のキャビン暖房システムは、エン
ジン10の冷却ジャケットおよびラジエータ18を含む冷却水用閉回路17を備えてな
り、自動車のキャビン内に配置されると共にブロワまたはファン19と組合されて
いる。自動車キャビン内の空気は、ファン19と、ラジ
エータ18を循環する高温の冷却水の流れとを調整することにより、従来法で加熱
される。
ウォータ・ポンプ21およびソレノイド弁22を含む冷却水用第二水回路20は上記
キャビンラジエータ18を含むべく冷却水回路17に接続される。この第二水回路20
は、また、図２乃至図６に示されると共に以下で更に説明する熱交換装置23の冷
却流路を含む。
図１に示された空調システムは、更に、熱交換装置23の加熱流路、循環ポンプ
25、自動車キャビンの外側に配置されると共にブロワまたはファン27と組み合わ
されたラジエータ26、および液体膨張タンク28を備えた第三閉鎖液体回路24から
成る。キャビンラジエータ18は、ソレノイド弁29によりエンジン10の水ジャケッ
トとの接続を遮断され得る。
ここで、熱交換装置23を更に詳述する。該装置23は、アルミニウムなどの金属
から形成された一対のプレート状要素30および31から成る。要素30および31の側
面には、捩曲チャンネルもしくは溝32および33が夫々形成されている。要素30に
形成されたチャンネル32は、実質的に矩形の要素30の一端に配置されたジグザグ
状チャンネル部34、該要素の反対端に配置された対応するジグザグ状チャンネル
部35、およびこれらを連結すべく長手方向に延びたジグザグ状チャンネル部36か
ら成る。端チャンネル部35は液体入口37に接続され、かつ端チャンネル部34は長
手方向に延在する直線チャンネル部39を介して液体出口38と接続される。要素30
の周縁に沿って貫通孔40が配置されると共に、該要素の中心線に沿って貫通孔41
が配置される。チャンネル部34乃至36および39の外側には、シールリングまたは
ガスケットを受ける周縁溝42が形成される。
プレート状要素31のチャンネル33の全長が要素30のチャンネル32の全長より実
質的に長いことを除き、これらの要素30および31は同
様のものである。従って、図６中で用いられた参照番号は、図５における参照番
号と同様である。但し、図６では、各参照番号に対して記号(’)を付してある。
プレート状要素30および31の各々におけるチャンネルもしくは溝32および33は
夫々、薄寸の熱伝導カバープレート43および44により覆われており、且つ、これ
らのカバープレートの各々は、ガスケット溝42および42’内に夫々配置されたガ
スケットまたはシールリングと封止係合している。図３および図４に示される如
く、カバープレート43とカバープレート44との間には、複数のプレート状ペルチ
エ素子45がサンドイッチ構成されて、ガスケット溝42の内側の全領域を覆ってい
る。ペルチエ素子45が介在配置されたカバープレート43および44を有する要素30
および31は、整列孔またはボア40、40’および41、41’を貫通するボルト46また
は類似の取外し自在の締結手段により、相互に締結される。
上記ペルチエ素子は、好適には、マーロー・インダストリ社(Marlow Industri
es Inc.)により販売されているモデルSP1996のタイプである。上記熱交換装置は
、例えば、直列接続された１対の素子で構成されて６組に分けられる１２個のペ
ルチエ素子を含み得る。６組のペルチエ素子の各組は電流供給回路12へ相互に並
列で接続されてもよく、プレート状要素30がペルチエ素子45の冷却側に配置され
、他方プレート状要素31がぺルチエ素子の加熱側に配置される。
図５および図６に示されたギザギザ状チャンネルもしくは溝32および33は、各
要素の長手方向へ延びた、実質的に平行の分離した複数の直線チャンネルもしく
は溝で置換えてもよい。斯かる場合には、図４に示されたようなチャンネルまた
は溝の各々の断面積は実質的に更に小さくなる。チャンネルまたは溝が直線状で
ある場合、各要素30および31並びに対応するカバープレート43または44は押出し
成形により一体部品として形成されてもよい。
熱交換装置23は、好適には、衝撃吸収手段により断熱支持される。この断熱手
段は、例えば、緩衝材としても機能する発泡プラスチックであってもよい。
図１に示された空調システムは、次の様に作動する。0N/OFFスイッチ13がOFF
位置のときに、ソレノイド弁29は開き、他方、弁22は閉じる。この状態において
キャビンラジエータ18およびブロワ19は、従来法で自動車キャビン内の空気を加
熱し得る。
スイッチ13がON位置に移動されると、弁29は閉じ、他方、弁22は開き、電流が
熱交換装置23のペルチエ素子45、ポンプ21および25、並びにファン27へと供給さ
れる。このとき、第二水回路20内の水は、熱交換装置23内のチャンネル32により
画成された流路を循環し、それにより、それ自体公知法でペルチエ素子45により
効率的に冷却される。このとき、キャビンラジエータ18を流れるこの冷却水は、
ブロワ19によりキャビン内を循環するキャビン空気を冷却する。同時に、熱交換
装置23のチャンネル33を含むペルチエ素子45の加熱側は、ポンプ25により第三水
回路24内を循環している水もしくは他の液体により冷却される。熱交換装置23か
ら除去される熱は、外側ラジエータ26を介して外気に放出される。
図７に示された空調システムにおいて、図１に示されたものと同様の部材は同
様の参照番号で示されている。
図７に示された実施例において、第二水回路は冷却水回路17から独立であると
共に、ブロワ19と対向配置された別のラジエータ47、および液体膨張タンク48を
含む。更に、このシステムの種々の電気装置の作動は、電子制御ユニット49によ
り制御される。図７に示された空調システムは、自動車の既存の電気システムお
よび冷房システムとの抵触を伴うことなく自動車に取付けられ得る。
実施例
図２乃至図６に示された熱交換装置は、長さ330mm、幅152mm、および合計厚み
は51mmである。プレート状要素30内のチャンネル32の断面寸法は9x14mmであり、
他方、プレート状要素31のチャンネル33の断面寸法は6x14mmである。この熱交換
装置は、マーロー・インダストリ社(Marlow Industries Inc.)のペルチエ素子モ
デルSPl996を１２個含んでいる。これらの素子は６対に分けられ、これらの対は
相互に並列に接続され、他方、各対の素子同士は直列に接続される。
実質的に周囲温度より高い自動車キャビン内の温度からの冷却時に、上記装置
は27.2ボルトの電圧で42.1アンペアの直流電流で作動し、ペルチエ素子に供給さ
れる。従って、消費電力は1145 W/hである。水または含水グリコールは熱交換装
置の回路20および24内、それと組合されたチャンネルまたは溝32、33を循環する
。また、ペルチエ素子の冷却側でチャンネル32を流れる流量は、0.6乃至0.8バー
ルの圧力で毎分６リットル(l/min)である。ラジエータ18によるキャビンの冷却
速度は1000 W/hに相当する。
上記液体はポンプ25により、チャンネル33を含む第三閉鎖液体回路24内を0.6
乃至0.8バールの圧力で毎分６リットル(l/min)の流量で強制的に流される。
システムの動作係数は次の様に計算される：
(1000 W / 1145 W)ｘ 100= 87.4％BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioning system, and more particularly to a heat exchange device for an air conditioning system that performs indoor air conditioning of an automobile or another vehicle. U.S. Pat. No. 3,236,056 and published Swedish Patent Application No. 8704395 disclose automotive air conditioning systems with thermoelectric cooling units. The air-conditioning systems disclosed in these publications include one or more thermoelectric units, which are sandwiched between straight water conduits, and which have a rectangular cross section for heat transfer. It forms part of the circuit. The cooling capacity of known air conditioning systems is relatively small, which may be why the publication does not mention the source of electrical energy to be supplied to the thermoelectric units of the system. That is, it is clear that the energy source presupposes a normal battery and electricity supply system which can also be used in existing ordinary vehicles to which the air conditioning system is to be installed. It is an object of the present invention to provide a heat exchange device for an air conditioning system of the type described above, which can substantially increase the capacity and / or efficiency of the air conditioning system. The heat exchange device according to the present invention includes a first and second heat exchange element that defines first and second flow paths for a heat transporting medium therein, and the first and second heat exchange elements. A thermoelectric unit, such as a "Peltier element", disposed between the exchange elements and having a heating surface and a cooling surface each in heat conductive contact with the first and second heat exchange elements, and according to the present invention. The exchange device may include a single torsion channel within which each heat exchange element is several times the largest dimension of the heat exchange element, or a plurality of coextensive and separate streams each having a small cross-sectional area. Characterized by having a road. The heat exchange device according to the present invention ensures efficient cooling of the heating side of these thermoelectric units and efficient heating of the cooling side, thereby increasing the overall thermal efficiency of the air conditioning system. Further, the capacity of the air conditioning system may be desired by using an appropriate number of thermoelectric units and correspondingly sizing the heat exchanger. The flow passages formed in each of the heat exchange elements may comprise two or more twisted flow passages or a plurality of substantially straight, coextensive flow passages extending longitudinally of the heat exchanger. Is also good. By way of example, each heat exchange element may comprise one or several separate torsion channels substantially covering the area in contact with the thermoelectric unit, or a plurality of separate, longitudinally extending heat exchange elements. An adjacent flow path of the body may be defined. In any case, the total cross-sectional area of the single channel or the multiple channels must be substantially equal to obtain substantially the same effect. Thermoelectric units include, for example, types such as model SP1996 sold by Marlow Industries Inc. Basically, the heat exchange device can have any suitable shape such that a selected number of thermoelectric units can be sandwiched between heat exchange elements. However, in the preferred embodiment, the heat exchange element has a flat block shape to maximize the number of thermoelectric units to be included in the heat exchange device relative to the total volume of the device. The heat exchange element may have any suitable shape in plan view. However, each heat exchange element is preferably elongate, for example rectangular. It has been found that the efficiency of the heat exchanger is improved when the maximum longitudinal dimension of each element, and therefore of the heat exchange device, substantially exceeds the maximum dimension of the width across the length of said element or device. Accordingly, the length or longitudinal dimension may be about twice or more the lateral dimension or width. The best efficiency or coefficient of performance of the heat exchange device is obtained by a single or multiple flow paths (when each heat exchange element defines two or more separate, coextensive paths). If, thermoelectric units or Peltier elements ratio 0.4x 10 -3 to 0.2 and the area of contact with the device, preferably, is when the 1x10 -3 to 40 × 10 -3. In the preferred embodiment of the present invention, the ratio is 2.5 × 10 -3 to 7.5 × 10 -3. The twisted flow path can be formed, for example, by piercing a block-shaped metal sample and closing some of the open ends of the pierced passage. Preferably, however, the flow path in at least one of the first and second heat exchange elements is a channel or groove formed on the side of the element. The channeled or grooved sides are then covered or closed by any suitable means, such as, for example, a film or foil, to form a torsional flow path. The straight flow path can be formed in the same way or by extrusion of the heat exchange element. In a preferred embodiment, the first flow path and the second flow path are channels or grooves formed on opposed adjacent sides of the first and second heat exchange elements. Next, the channels or grooves of each heat exchange element are covered by a cover plate or foil that is sealed to the element at least along the contour of the element. A plate-like thermoelectric unit or Peltier element is thereby arranged between the cover plates of the first and second heat exchange elements, for example by means of a heat-conducting paste or an adhesive. Alternatively or additionally, said heat exchange elements are fastened to each other by removable mechanical fastening means such as screws or bolts, and the identification between the heat exchange elements and the thermoelectric unit sandwiched therebetween. The contact pressure may be adjusted optimally. The torsional flow path formed in the heat exchange element may be of any desired shape that ensures good heat transfer between the heat transfer media, the heat transfer medium typically comprising a flow path and the flow path. And water or an aqueous liquid flowing between the thermoelectric unit and the side surface of the adjacent thermoelectric unit. However, it is preferred that at least one of the first and second channels forms one or more zigzag (meander) patterns that have been found to be particularly efficient. Each of the channels formed by the heat exchange elements has an inlet and an outlet located at any suitable point on the element. Preferably, each of the heat exchange elements has an inlet and an outlet located at the same end. Thus, the first heat exchange element may have an inlet and an outlet located at one end of the heat exchange device, and the second element may have an inlet and an outlet located at another end of the heat exchange device. In such a case, each of the circuits of the air conditioning system for the heat transfer medium must be connected to only one end of the heat exchange device. Each of the heat exchange elements has a substantially rectangular outer shape, and the flow passages formed in each of the heat exchange elements are interconnected by a zigzag flow passage portion extending in a longitudinal direction. A zigzag-shaped channel portion extending in a direction crossing the longitudinal direction at the end may be provided. This flow pattern has proven to be particularly efficient. The heat exchange device according to the present invention may be of any desired size and shape, and any desired number of thermoelectric units or Peltier elements may be sandwiched between the heat exchange elements. Therefore, any desired cooling capacity of the air conditioning system including such a heat exchanger can be obtained. When the heat exchange device includes a plurality of thermoelectric units or Peltier elements, these thermoelectric units are preferably divided into a number of sets, and each set of thermoelectric units is electrically connected in series, and The sets are electrically connected in parallel to each other. This arrangement has the advantage that even if a thermoelectric unit belonging to one set fails, only the set to which the failed thermoelectric unit belongs becomes invalid. The thermal efficiency of the air conditioning system including the heat exchange device according to the present invention is considerably higher. However, when good cooling capacity is required, standard power supply systems in standard vehicles are usually inadequate to supply electrical energy to the thermoelectric units of the heat exchanger. Thus, the electrical energy for the thermoelectric unit of the heat exchange device may be supplied from another power supply system including a current source driven by the engine of the vehicle being air-conditioned. In order to obtain the maximum performance of the thermoelectric unit, the heat transfer capacity of the fluid flowing in the flow path adjacent to the heating side of the thermoelectric unit is determined by the heat transfer capacity of the medium flowing in the flow path adjacent to the cooling side of the thermoelectric unit. Must be substantially higher. This can be achieved, for example, by a heat exchange device formed by three heat exchange elements superimposed and interconnected by channels formed in each element on the outside thereof. To that end, between the inner heat exchange element and each outer heat exchange element, the heating side of the thermoelectric unit is in contact with the outer heat exchange element, while the cooling side is in contact with the inner heat exchange element. A thermoelectric unit is arranged. However, in a preferred embodiment, the heat exchange device comprises only a pair of heat exchange elements, and the length of the flow path adjacent to the heating side of the thermoelectric unit is equal to the length of the other flow path adjacent to the cooling side of the thermoelectric unit. It is longer than the length. The heat exchange element should be formed from a material that has good heat transfer properties. Accordingly, the first and second heat exchange elements are preferably formed from aluminum, copper, and / or their alloys. The present invention further comprises a heat exchange device according to the invention as described above, wherein the first and second passages of the heat exchange device are respectively included in first and second closed liquid circuits, each liquid circuit comprising a radiator And a means for circulating liquid therethrough, further comprising a system for conditioning air in a room such as a vehicle cabin. One of these radiators is arranged inside the place where the air conditioning is performed, and the other is arranged outside. If the air conditioning system is used for air conditioning a vehicle cabin, one of the liquid circuits may include a portion of a combustion engine water cooling system that drives the vehicle. Thus, the radiator in the cabin may be selectively supplied with hot water from a drive engine or cold water from a heat exchanger. Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram of an automotive air conditioning system according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged plan view of the heat exchange device. FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III of FIG. FIG. 4 is a transverse sectional view taken along the line IV-IV in FIG. FIGS. 5 and 6 are plan views of liquid passages formed in the elements of the heat exchange device shown in FIGS. FIG. 7 is a diagram of a modified embodiment of the system of FIG. FIG. 1 shows diagrammatically an air conditioning system mounted on a standard vehicle having a drive combustion engine 10. The engine 10 drives a standby current source 11 that supplies current to an electric circuit 12, and the electric circuit 12 includes an ON / OFF switch 13, a pair of relays 14, a pair of fuses 15, and an ignition lock 16. The vehicle or vehicle cabin heating system comprises a cooling water closed circuit 17 including a cooling jacket for the engine 10 and a radiator 18, located in the vehicle cabin and associated with a blower or fan 19. The air in the car cabin is heated in a conventional manner by adjusting the fan 19 and the flow of hot cooling water circulating in the radiator 18. The second water circuit 20 for cooling water including the water pump 21 and the solenoid valve 22 is connected to the cooling water circuit 17 so as to include the cabin radiator 18. This second water circuit 20 also includes a cooling flow path of a heat exchange device 23 shown in FIGS. 2 to 6 and described further below. The air conditioning system shown in FIG. 1 further includes a heating flow path of a heat exchange device 23, a circulation pump 25, a radiator 26 disposed outside the vehicle cabin and combined with a blower or fan 27, and a liquid expansion tank 28. And a third closed liquid circuit 24 having The cabin radiator 18 can be disconnected from the water jacket of the engine 10 by a solenoid valve 29. Here, the heat exchange device 23 will be described in more detail. The device 23 comprises a pair of plate-like elements 30 and 31 formed from a metal such as aluminum. The sides of the elements 30 and 31 are formed with twisted channels or grooves 32 and 33, respectively. The channel 32 formed in the element 30 comprises a zig-zag channel section 34 located at one end of the substantially rectangular element 30, a corresponding zig-zag channel section 35 located at the opposite end of the element, and the connection therebetween. It comprises a zig-zag channel section 36 extending in the longitudinal direction as much as possible. The end channel section 35 is connected to a liquid inlet 37, and the end channel section 34 is connected to a liquid outlet 38 via a longitudinally extending straight channel section 39. A through hole 40 is arranged along the periphery of the element 30 and a through hole 41 is arranged along the center line of the element. A peripheral groove 42 for receiving a seal ring or gasket is formed outside the channel portions 34 to 36 and 39. These elements 30 and 31 are similar, except that the entire length of the channel 33 of the plate-like element 31 is substantially longer than the entire length of the channel 32 of the element 30. Accordingly, the reference numbers used in FIG. 6 are the same as the reference numbers in FIG. However, in FIG. 6, a symbol (') is attached to each reference number. The channels or grooves 32 and 33 in each of the plate-like elements 30 and 31 are covered by thin thermally conductive cover plates 43 and 44, respectively, and each of these cover plates has a gasket groove 42 and 42 '. In sealing engagement with a gasket or seal ring respectively disposed therein. As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of plate-shaped Peltier elements 45 are sandwiched between the cover plate 43 and the cover plate 44 to cover the entire area inside the gasket groove 42. Elements 30 and 31 having cover plates 43 and 44 with a Peltier element 45 interposed therebetween can be connected to each other by bolts 46 or similar releasable fastening means passing through alignment holes or bores 40, 40 'and 41, 41'. Is concluded. The Peltier element is preferably of the type of model SP1996 sold by Marlow Industries Inc. The heat exchange device may include, for example, twelve Peltier elements that are configured by a pair of elements connected in series and divided into six sets. Each set of six Peltier elements may be connected to the current supply circuit 12 in parallel with each other, with the plate-shaped element 30 being arranged on the cooling side of the Peltier element 45, while the plate-shaped element 31 is provided for heating the Peltier element. Placed on the side. The serrated channels or grooves 32 and 33 shown in FIGS. 5 and 6 may be replaced by a plurality of substantially parallel, separate, straight channels or grooves extending in the longitudinal direction of each element. In such a case, the cross-sectional area of each of the channels or grooves as shown in FIG. 4 will be substantially smaller. If the channel or groove is straight, each element 30 and 31 and the corresponding cover plate 43 or 44 may be formed as an integral part by extrusion. The heat exchange device 23 is preferably insulated and supported by shock absorbing means. This heat insulating means may be, for example, a foamed plastic that also functions as a cushioning material. The air conditioning system shown in FIG. 1 operates as follows. When the 0N / OFF switch 13 is in the OFF position, the solenoid valve 29 opens, while the valve 22 closes. In this state, the cabin radiator 18 and the blower 19 can heat the air in the car cabin in a conventional manner. When switch 13 is moved to the ON position, valve 29 closes, while valve 22 opens, and current is supplied to Peltier element 45 of heat exchanger 23, pumps 21 and 25, and fan 27. At this time, the water in the second water circuit 20 circulates through the flow path defined by the channel 32 in the heat exchange device 23, thereby being efficiently cooled by the Peltier element 45 in a manner known per se. . At this time, the cooling water flowing through the cabin radiator 18 cools the cabin air circulating in the cabin by the blower 19. At the same time, the heating side of the Peltier element 45 including the channel 33 of the heat exchange device 23 is cooled by the water or other liquid circulating in the third water circuit 24 by the pump 25. The heat removed from the heat exchange device 23 is released to the outside air via the outer radiator 26. In the air conditioning system shown in FIG. 7, the same members as those shown in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals. In the embodiment shown in FIG. 7, the second water circuit is independent of the cooling water circuit 17 and includes another radiator 47 arranged opposite the blower 19, and a liquid expansion tank 48. In addition, the operation of various electrical devices of the system is controlled by an electronic control unit 49. The air conditioning system shown in FIG. 7 can be mounted on a vehicle without conflict with the vehicle's existing electrical and cooling systems. EXAMPLE The heat exchange device shown in FIGS. 2 to 6 has a length of 330 mm, a width of 152 mm, and a total thickness of 51 mm. The cross-sectional dimension of the channel 32 in the plate-shaped element 30 is 9x14 mm, while the cross-sectional dimension of the channel 33 of the plate-shaped element 31 is 6x14 mm. The heat exchanger includes twelve Peltier element models SPl996 from Marlow Industries Inc. These elements are divided into six pairs, the pairs being connected in parallel with one another, while the elements of each pair are connected in series. Upon cooling from a temperature in the vehicle cabin substantially above ambient temperature, the device operates at a voltage of 27.2 volts and a direct current of 42.1 amps and is supplied to the Peltier element. Therefore, the power consumption is 1145 W / h. Water or hydrated glycol circulates in the circuits 20 and 24 of the heat exchanger and the channels or grooves 32, 33 associated therewith. The flow rate through the channel 32 on the cooling side of the Peltier element is 6 liters per minute (l / min) at a pressure of 0.6 to 0.8 bar. The cooling rate of the cabin by the radiator 18 corresponds to 1000 W / h. The liquid is forced by the pump 25 through the third closed liquid circuit 24 including the channel 33 at a pressure of 0.6 to 0.8 bar at a flow rate of 6 liters per minute (l / min). The operating coefficient of the system is calculated as: (1000 W / 1145 W) x 100 = 87.4%
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