JP2007040649A - 放熱板一体型空気熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚みの薄いパネルヒータ型の熱交換器であって、迅速に暖房することができるものの提供。
【解決手段】 放熱板５の裏面側に多数の偏平チューブ２の一方の平面を接触固定する。それと共に、その偏平チューブ２の他方の平面に第１フィン６を接触して、全体が偏平なコア７を設ける。さらにそのコア７の一端から他端に空気を流通させる空気流路８を形成する。そして放熱板５の表面側を室内に露出させ、前記コア７を流通した温風10を、放熱板５の他端から室内に導き、室内を暖房する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、主として室内の壁面に配置され、温水やオイル、高温ガス、その他の加熱流体を利用した放熱板と、チューブおよびフィン並びにファンからなる温風放出型熱交換器との一体化したものに関する。

室内やトイレ等に配置される温水利用のパネルヒータは、内部に多数の温水流路を形成し、その外面から輻射熱を放出すると共に、室内の空気が自然対流する暖房機である。このパネルヒータは、床置きタイプのものと壁掛けタイプのものが存在する。

従来の温水利用のパネルヒータは、輻射および空気の自然対流を利用する暖房機であるため、室内を急速に温めることができない。そのため、トイレ等においては使用時間が比較的短いにもかかわらず、常時暖房しておく必要があった。
さらには、パネルヒータの上方に空間が存在しないと、空気の自然対流か起こらず暖房効果が低下する欠点がある。即ち、パネルヒータ自体を壁面の凹部に収納する壁埋込タイプとすることができない欠点があった。
そこで本発明は、輻射熱と温風（強制風）を組み合わせたコンパクトな放熱板一体型空気熱交換器を提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、内部に加熱流体(1) を流通させる多数の偏平チューブ(2) の夫々両端が一対のヘッダ(3) (4) に連通し、
放熱板(5) の裏面側に、夫々の偏平チューブ(2) の一方の平面が接触固定され、
夫々の前記偏平チューブ(2) の他方の平面を第１フィン(6) に接触固定して、全体が偏平なコア(7) を構成し、
前記コア(7) の裏面側がそれに近接または接触して裏面板(9) で被蔽され、その裏面板と放熱板(5) の裏面側との間で、そのコア(7) の一端から他端に空気を流通させる空気流路(8) が形成され、
前記放熱板(5) の表面側が露出されると共に、前記空気流路(8) を流通して前記コア(7) で加熱された温風(10)が前記コア(7) の他端から外部に導かれるように構成された放熱板一体型空気熱交換器である。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、
前記空気流路(8) は、前記コア(7) の一端に空気流入口(11)が開口する放熱板一体型空気熱交換器である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、
夫々の偏平チューブ(2) が、その長手方向の中間でＵ字状に折返し曲折され、各偏平チューブ(2) は前記放熱板(9) に接触した接触部(2a)と、それに対向して平行に位置された非接触部(2b)とを有し、夫々の接触部(2a)と非接触部(2b)との間に前記第１フィン(6) が接触固定された放熱板一体型空気熱交換器である。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、
夫々の偏平チューブ(2) の非接触部(2b)の裏面側と前記裏面板(9) との間に第２フィン(12)が接触固定された放熱板一体型空気熱交換器である。
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４において、
夫々の偏平チューブ(2) の前記接触側の端部が断面Ｌ字状に前記裏面板(9) 側へ曲折され、一対の前記ヘッダ(3) (4) がコア(7) の平面方向に並列された放熱板一体型空気熱交換器である。

本発明の放熱板一体型空気熱交換器は、放熱板５の裏面側に多数の偏平チューブ２の一方の平面が接触固定され、その放熱板５の表面側が露出されるから、その表面から効率よく輻射熱を放出することができる。それと共に、夫々の偏平チューブ２の多数の平面には第１フィン６が接触固定されて、コアの一端から他端に空気を流通させる空気流路８を形成する。そして空気流路８を流通して加熱された空気が、温風10となってコア７の他端から導かれるように構成したから、急速に室内を暖房することができる。
また、コア７は全体が偏平であり、それに近接または接触して裏面板９が被嵌されたものであるから、全体として偏平でコンパクトな熱交換器となり、壁面等に省スペースで取付けることができる。

上記構成において、コア７の一端に空気流入口11を開口した場合には、空気流路８を流通する空気を円滑に導き、室内の空気を効率よく対流させることができる。
上記構成において、夫々の偏平チューブ２の長手方向中間をＵ字状に曲折して、そのＵ字状の間に第１フィン６を接触固定したものにおいては、省スペースで空気流路の伝熱面積の大きな熱交換器を形成でき、より迅速に室内を暖房することができる。

上記構成において、Ｕ字状に曲折された偏平チューブ２の非接触部2bの裏面側と裏面板９との間に第２フィン12を接触固定したものにおいては、さらに伝熱面積を大きくし、より迅速に室内を暖房することができる。
上記構成において、Ｕ字状に曲折した偏平チューブ２の放熱板５の接触側の端部を断面Ｌ字状に裏面板９側に曲折して、一対のヘッダ３，４が放熱板５の平面方向に並列するようにしたものにおいては、全体としての厚みをさらに薄くし、より省スペースで取扱い易い熱交換器となり得る。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を示す熱交換器であって、図１はその分解斜視図、図２は同組立て状態を示す斜視図、図３はその使用状態を示す縦断面図である。
この熱交換器は、表面側に放熱板５を有し、その裏面側に温水を加熱源とするコア７が設けられている。このコア７は、内部に加熱流体１が流通する多数の偏平チューブ２が並列されている。偏平チューブ２はその長手方向中間部がＵ字状に折り返されている。そして、折り返された一方側の接触部2aが放熱板５の裏面に接触すると共に、それに対向した非接触部2bが浅い溝型に形成された裏面板９の各スリット19に挿通される。

この例では、接触部2aの先端はＬ字状に曲折されてＬ字状部20を形成する。Ｌ字状部20の先端は、一方のヘッダ３の各チューブ挿通孔に挿通されると共に、非接触部2bの先端は他方のヘッダ４の各チューブ挿通孔に挿通される。そして接触部2aと非接触部2bとの間に第１フィン６が挿入され、非接触部2bと裏面板９との間には第２フィン12が挿通される。第１フィン６および第２フィン12は金属板を波形に曲折したものであり、その波の稜線が図において上下方向に位置する。この例では、第１フィン６の厚みは第２フィン12の２倍ある。そこで第１フィン６として２枚の第２フィン12を重ね合わせたものを用いている。それに代えて、振幅の大き波形フィンを１枚を第１フィン６として使用してもよい。

また、設計変更することにより第１フィン６の厚みと第２フィン12の厚みを同一とすることも可能である。
この例では、放熱板５の横幅がコア７の横幅よりも僅かに大に形成されている。放熱板５の両側には、一対の断面Ｌ字状の曲げ部21が形成されている。図２のように組立てられた熱交換器は、各接触部間が一体にろう付け固定される。そしてこの例では、コア７の下端に隣接しファン14が配置され、ファン14にモータ16が連結されている。これらの外周には、放熱板５の表面側を除いてケーシング15が被嵌される。また、放熱板５の上端に空気流入口11が開口し、下端に温風流出口13が開口する。

そして加熱流体１が一方のヘッダ３から各偏平チューブ２に流入し、それが他方のヘッダ４より外部に流出する。そしてモータ16を駆動することによりファン14を回転させ、空気18を第１フィン６，第２フィン12を有する空気流路８に流通させ、それを温風10として温風流出口13から放熱板５の表面側に流出させる。それと共に、偏平チューブ２の接触部2aに接する放熱板５の表面側から輻射熱17を放出する。
なお、図３の例ではこの熱交換器を壁面22に形成した凹部に埋込、壁面22の表面と放熱板５の表面とを面一にし体裁よく収納したものである。

次に、図４，図５は本発明の熱交換器の他の例であり、図４はその正面図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視断面略図である。
この例が前記第１の実施の形態と異なる点は、多数の偏平チューブ２が直線状に形成され、それらが厚み方向に二列配置されている。それと共に、コア７の裏面側を被嵌するケーシング15自体が裏面板９を構成する。そしてコア７の上端から空気18を内部に導き、下端から温風10として放熱板５側にそれを放出する。このように温風10を放熱板５側に放出することにより、放熱板５の表面側を迅速に且つ効率よく暖房することができる。

なお、図５においてチューブおよび裏面板９は壁に凹陥した内壁面自体を利用してもよい。何れにしても、それらによって放熱板５との間に空気流路８が形成されればよい。勿論、本熱交換器を壁面に取付け、全体が壁面から突出するように配置してもよい。
また、図２においてこの熱交換器は上下方向に配置されることが好ましいが、場所によってはそれを９０°回転させてもよい。さらには、上下逆向きに配置してもよい。又、加熱流体は温水に限らず、オイル、高温ガス、その他を用いることができる。

本発明の第１の実施の形態を示す熱交換器の分解斜視図。 同組立て状態を示す斜視図。

同取付け状態を示す縦断面図。 本発明の第２の実施の形態を示す熱交換器の正面図。 図４のＶ−Ｖ矢視断面略図。

符号の説明

１ 加熱流体
２ 偏平チューブ
2a 接触部
2b 非接触部
３ ヘッダ
４ ヘッダ
５ 放熱板
６ 第１フィン
７ コア
８ 空気流路
９ 裏面板
10 温風

11 空気流入口
12 第２フィン
13 温風流出口
14 ファン
15 ケーシング
16 モータ
17 輻射熱
18 空気
19 スリット
20 Ｌ字状部
21 曲げ部
22 壁面

Claims (5)

1. 内部に加熱流体(1) を流通させる多数の偏平チューブ(2) の夫々両端が一対のヘッダ(3) (4) に連通し、
   放熱板(5) の裏面側に、夫々の偏平チューブ(2) の一方の平面が接触固定され、
   夫々の前記偏平チューブ(2) の他方の平面を第１フィン(6) に接触固定して、全体が偏平なコア(7) を構成し、
   前記コア(7) の裏面側がそれに近接または接触して裏面板(9) で被蔽され、その裏面板と放熱板(5) の裏面側との間で、そのコア(7) の一端から他端に空気を流通させる空気流路(8) が形成され、
   前記放熱板(5) の表面側が露出されると共に、前記空気流路(8) を流通して前記コア(7) で加熱された温風(10)が前記コア(7) の他端から外部に導かれるように構成された放熱板一体型空気熱交換器。
2. 請求項１において、
   前記空気流路(8) は、前記コア(7) の一端に空気流入口(11)が開口する放熱板一体型空気熱交換器。
3. 請求項１または請求項２において、
   夫々の偏平チューブ(2) が、その長手方向の中間でＵ字状に折返し曲折され、各偏平チューブ(2) は前記放熱板(9) に接触した接触部(2a)と、それに対向して平行に位置された非接触部(2b)とを有し、夫々の接触部(2a)と非接触部(2b)との間に前記第１フィン(6) が接触固定された放熱板一体型空気熱交換器。
4. 請求項３において、
   夫々の偏平チューブ(2) の非接触部(2b)の裏面側と前記裏面板(9) との間に第２フィン(12)が接触固定された放熱板一体型空気熱交換器。
5. 請求項３または請求項４において、
   夫々の偏平チューブ(2) の前記接触側の端部が断面Ｌ字状に前記裏面板(9) 側へ曲折され、一対の前記ヘッダ(3) (4) がコア(7) の平面方向に並列された放熱板一体型空気熱交換器。
   

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