JP2019109013A - 放熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】温度分布の均一性に優れ、空調効果が向上する放熱器を提供する。【解決手段】放熱器１００を構成する放射パネル５０は、複数の横パイプ１を平行配列して形成した横パイプ群１０と、横パイプ群１０の両端部を垂直方向に連通する第一ヘッダ部材２０、第二ヘッダ部材３０と、最下部に位置する横パイプ１ｂと連通した状態で第一ヘッダ部材２０に設けられた熱媒流入経路２１と、最上部に位置する横パイプ１ａと連通した状態で第二ヘッダ部材３０に設けられた熱媒流出経路３１と、第一ヘッダ部材２０内（第二ヘッダ部材３０内）を複数の領域２２，２３，２４（領域３２，３３，３４）に区画するため第一ヘッダ部材２０内（第二ヘッダ部材３０内）に配置された複数の隔壁２５，２６（隔壁３５，３６）とを備え、複数の隔壁２５，３５，２６，３６が第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の長手方向に沿って千鳥状をなすように配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、冷暖房を行うために建物内に配置して使用する放熱器、詳しくは、温水や冷水などの熱媒を循環供給して熱気や冷気を放射することにより、建物内の冷暖房を行う放熱器に関する。

建物内の冷暖房を行う空調システムとしては、ルームエアコンなどの空調装置が知られている。従来の空調装置は、室外機で温度調節された熱媒を、建物内に配置された室内機に送り込み、室内機にて前記熱媒により温度調節された空気を室内に吹き出すことにより空調を行うものが代表的である。夏の暑い時季は、室内機から吹き出す冷気によって生じる空気流が清涼感を与えるので快適であるが、場合によっては、ドラフトという不快な現象が発生することがある。

そこで、このような不快な現象が発生し難い空調装置として、温水循環による暖房と、冷水循環による冷房とを行うことができる全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器は、大径のヘッダ主管から側方に中径の継手用枝管群を並列突出させたヘッダを採用し、上下ヘッダ間に小径の縦パイプ群を連通して全プラスチック放熱パネルとし、同一構造の２枚の放熱パネルを重層形態で連通一体化して形成されている。

特許文献１に記載された「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」を構成する全プラスチック放熱パネルなど、従来の放熱器は、例えば、図２２に示す放熱器８０のような構造を有するものが代表的である。

図２２に示すように、放熱器８０は、互いに平行をなすように配列された複数の縦パイプ８１，８１ａと、複数の縦パイプ８１，８１ａ，８１ｂの上端及び下端にそれぞれ連通状態で接続された上部ヘッダパイプ８２及び下部ヘッダパイプ８３と、を備えている。

上部ヘッダパイプ８２内においては、右端の縦パイプ８１ａとその左隣側の縦パイプ８１ｂとの間に位置する部分に仕切手段８４を配置することにより、上部ヘッダパイプ８２の右端部分に小室８５が形成されている。

上部ヘッダパイプ８２の右端の小室８５には、熱媒を縦パイプ８１ａに導入するための流入経路８６が設けられ、上部ヘッダパネルの左端には、複数の縦パイプ８１ａ，８１ｂ，８１内を流動した熱媒を流出させるための流出経路８７が設けられている。

所定温度に調整された状態で外部から供給される熱媒は流入経路８６を経由して小室８５内へ流入し、右端に位置する縦パイプ８１ａ内を流下して、下部ヘッダパイプ８３内へ流入し、その内部を左端部分に向かって流動しながら、複数の縦パイプ８１，８１ｂ内に流入し、それぞれの内部を上方へ流動していき、上部ヘッダパイプ８２内の仕切手段８４より左側の領域内へ流入する。上部ヘッダパイプ８２内の前記領域内へ流入した熱媒は、上部ヘッダパイプ８２の左端部分の流出経路８７に向かって流動していき、流出経路８７から流出する。

このように、従来の放熱器８０においては、温度調整された熱媒を放熱器８０内に流動させ、放熱器８０の表面から暖気若しくは冷気を放射することによって建物内の空調が行われる。

登録実用新案第３１６３４７７号公報

特許文献１に記載された「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」は、無風状態でありながら、放射作用により快適な空調空間を実現することができる点において優れているが、図２２に示すように、「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」を構成する放熱パネル（放熱器８０）においては、熱媒が放熱器８０全体に亘って均等に流動せず、その中央付近（領域Ｘ）に温度ムラが生じることがある。

具体的には、冷房時は放熱器８０中の領域Ｘがその他の部分より高温になり、暖房時は領域Ｘがその他の部分より低温になるという温度ムラが発生し、空調効率が低下することがあるため、放熱器８０の温度分布の均一化が要請されている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる放熱器を提供することにある。

本発明に係る放熱器は、
複数の横パイプを互いに平行をなすように配列して形成した横パイプ群と、
前記横パイプ群の一方の端部、他方の端部をそれぞれ垂直方向に連通する第一ヘッダ部材、第二ヘッダ部材と、
少なくとも最下部に位置する前記横パイプと連通した状態で前記第一ヘッダ部材若しくは前記第二ヘッダ部材に設けられた熱媒流入経路と、
少なくとも最上部に位置する前記横パイプと連通した状態で前記第二ヘッダ部材若しくは前記第二ヘッダ部材に設けられた熱媒流出経路と、
前記第一ヘッダ部材内及び前記第二ヘッダ部材内をそれぞれ複数の領域に区画するため前記第一ヘッダ部材内及び前記第二ヘッダ部材内に配置された複数の隔壁と、を備え、
複数の前記隔壁の配置状態が、前記第一ヘッダ部材及び前記第二ヘッダ部材の長手方向に沿って千鳥状をなす放射パネルを少なくとも１枚備えたことを特徴とする。

ここで、「複数の前記隔壁の配置状態が、前記第一ヘッダ部材及び前記第二ヘッダ部材の長手方向に沿って千鳥状をなしている」とは、前記第一ヘッダ部材及び第二ヘッダ部材の長手方向に沿って二本足歩行したとき、左右の足の足跡に相当する位置に、複数の前記隔壁が左右交互に配置されている状態をいう。

このような構成とすれば、熱媒の流動経路である第一ヘッダ部材の内部及び第二ヘッダ部材の内部がそれぞれ複数の領域に区画されるとともに、同じく熱媒の流動経路である横パイプ群が複数のグループに区分される。従って、外部から供給され、熱媒流入経路を経由して第一ヘッダ部材内（若しくは第二ヘッダ部材内）に流入した熱媒は、各グループに含まれる複数の横パイプを一つの単位として、第一ヘッダ部材と第二ヘッダ部材との間を交互に移動しながら流動していき、最終的に第二ヘッダ部材（若しくは第一ヘッダ部材）の熱媒流出経路から流出する。

従って、熱媒流入経路に供給された熱媒は、複数の横パイプで構成された各グループ内を滞ることなく、ムラなく流動していくこととなり、横パイプ群全体を均一な温度分布とすることができる。よって、温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる放熱器を提供することができる。

前記放熱器においては、前記第一ヘッダ部材内及び前記第二ヘッダ部材内に配置された前記隔壁に貫通孔を設けることができる。

このような構成とすれば、外部から供給される熱媒に伴って放熱器内に流入した空気などの気体（気泡）は、前記隔壁の通気孔を通過して上昇し、最終的に熱媒流出経路を経由して外部へ排出されるため、放熱器内における気体（気泡）の残留を防止することができる。このため、残留した気体（気泡）に起因する熱媒流動性の悪化、放熱効率の悪化、温度分布の均一性の低下を回避することができる。また、放熱器内を流動する熱媒に伴って残留気体（気泡）が移動するときに発生する騒音をなくすことができる。

前記放熱器においては、前記貫通孔を有する前記隔壁に、熱媒に含まれる気体を前記貫通孔に流入させるための誘導面を設けることができる。

このような構成とすれば、気体の比重は熱媒より小さいので、熱媒に含まれる気体や隔壁に接触した気体は誘導面に沿って流動して効率良く貫通孔に流入するため、気体の残留を防止する機能が向上する。

前記放熱器においては、前記放射パネルの下方に結露水回収用のドレンパンを配置することが望ましい。

このような構成とすれば、冷房運転時、放射パネルを構成する横パイプ群、第一ヘッダ部材あるいは第二ヘッダ部材に発生する結露水を自然落下によりドレンパン内に回収し、所定の排水場所へ排出することができる。

前記放熱器においては、前記ドレンパンが、前記第一ヘッダ部材及び前記第二ヘッダ部材に着脱可能とすることができる。

このような構成とすれば、必要に応じて、ドレンパンを第一ヘッダ部材及び第二ヘッダ部材から取り外し、単体の部材として取り扱うことが可能となるため、清掃やメンテナンスなどを行うときの作業性が向上する。

前記放熱器においては、前記横パイプの外周に、当該横パイプの軸心方向と直交する方向に延伸する平板状のフィンを設けることができる。

このような構成とすれば、複数の横パイプのみの場合より、表面積が広がるので、放射効果が向上する。また、前記フィンが重力方向に垂下した状態をなすように複数の横パイプを配列すれば、各横パイプに発生した結露水はフィンを伝わって下方の横パイプに向かって下降できるようになるので、自然落下する結露水を確実にドレンパンに向かって誘導することができる。さらに、前記フィンが重力方向に垂下した状態をなすように横パイプを配列した場合、前記フィンの延伸方向の外縁部がその下方に位置する他の横パイプの外周に近接若しくは接触する構成とすれば、上下方向に隣り合う横パイプ同士の隙間がフィンで閉塞されるので、衝立のような目隠し効果も得ることができる。

なお、各横パイプから延伸する平板状のフィンの外縁部をそれぞれ隣り合う他の横パイプに接触させた状態で配列すれば、平行配列された複数の横パイプからなる横パイプ群が一体的な構造をなすようになるので、重力に起因する横パイプの撓みや変形などを抑制することができる。

前記放熱器においては、前記横パイプのフィンと、前記横パイプと隣り合う他の横パイプの外周若しくは前記横パイプと隣り合う他の横パイプのフィンと、を接合する接合手段を設けることもできる。

このような構成とすれば、横パイプのフィンを、隣り合う他の横パイプの外周若しくは他の横パイプのフィンに確実に接合することができるので、横パイプ群の一体性を高めることができる。また、フィンに沿って流下する結露水を下方に位置する横パイプに誘導する機能も向上する。

前記放熱器においては、
前記接合手段として、
前記横パイプのフィンの外縁部の先端側に設けられた突状部（または凹部）と、
当該横パイプを挟んで前記フィンの反対側に設けられた凹部（または突状部）と、を備えた凹凸嵌合機構を設けることができる。

このような構成とすれば、横パイプのフィンを、隣り合う他の横パイプに容易かつ一体的に接合することができ、接合状態も向上する。また、接合作業の煩雑化を回避することができる。

前記放熱器においては、複数の前記横パイプが、前記第一ヘッダ部材（若しくは前記第二ヘッダ部材）から前記第二ヘッダ部材（若しくは第一ヘッダ部材）に向かって下り勾配をなすように配列することもできる。この場合、第一ヘッダ部材若しくは第二ヘッダ部材の少なくとも一方の内部の隔壁に貫通孔を設けることが望ましい。

このような構成とすれば、外部から送り込まれる熱媒に伴って放熱器内に流入した空気などの気体（気泡）の排出を促進させることができる。

本発明により、温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる放熱器を提供することができる。

本発明の実施形態である放熱器を示す一部省略正面図である。 図１中のＡ−Ａ線における断面図である。 図１に示す放熱器の一部拡大図である。 図３中のＢ−Ｂ線における断面図である。 図４中のＣ−Ｃ線における断面図である。 図５の一部拡大図である。 第一ヘッダ部材とドレンパンの連結部分を示す一部省略垂直断面図である。 第二ヘッダ部材とドレンパンの連結部分を示す一部省略垂直断面図である。 図１に示す放熱器を構成するドレンパンの一部省略斜視図である。 その他の実施形態である放熱器の一部を示す垂直断面図である。 ヘッダ部材に対する隔壁の取り付け工程を示す一部省略斜視図である。 隔壁に関するその他の実施形態を示す一部省略垂直断面図である。 その他の実施形態である放熱器の一部を示す正面図である。 図１３中のＤ−Ｄ線における断面図である。 図１４中のＥ−Ｅ線における断面図である。 フィンの機能を示す一部省略垂直断面図である。 図１６の一部拡大図である。 フィンに関するその他の実施形態を示す一部省略垂直断面図である。 その他の実施形態である放熱器を示す一部省略正面図である。 その他の実施形態である放熱器を示す一部省略分解正面図である。 図２０に示す放熱器の横パイプ群の一部を示す垂直断面図である。 従来の放熱器を示す一部省略正面図である。

以下、図１〜図２１に基づいて、本発明の実施形態である放熱器１００，２００，３００，４００について説明する。放熱器１００，２００，３００，４００は合成樹脂材料（プラスチック）で形成されている。なお、以下の説明において使用する「右」、「左」の文言は本発明に係る放熱器の正面に向って立った人間を基準とする方向である。

初めに、図１〜図９に基づいて放熱器１００について説明する。放熱器１００は冷暖房を行うために建物内に配置して使用するものであり、後述するように、外部から温水や冷水などの熱媒を循環供給して放熱器１００から熱気や冷気を放射することにより、建物内の冷暖房を行う機能を有する。放熱器１００を構成する放射パネル５０の垂直方向の高さは１５００ｍｍ，１８００ｍｍ若しくは２０５０ｍｍであり、放射パネル５０の水平方向の幅は３１０ｍｍ〜７１０ｍｍである。

図１，図２に示すように、放熱器１００の正面視形状が梯子状をなす１枚の放射パネル５０を備え、この放射パネル５０は、複数の横パイプ１，１ａ，１ｂからなる横パイプ群１０と、第一ヘッダ部材２０及び熱媒流入経路２１と、第二ヘッダ部材３０及び熱媒流出経路３１と、隔壁２５，２６，３５，３６と、を備え、放射パネル５０の下方にドレンパン４０が取り付けられている。放熱器１００は、放射パネル５０を構成する第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の軸心方向が垂直をなし、複数の横パイプ１，１ａ，１ｂの軸心方向が水平をなし、ドレンパン４０が最下部に位置するような状態で建物内に配置される。放熱器１００を構成する放射パネル５０及びドレンパン３０などは合成樹脂材料（プラスチック）で形成されている。

複数の横パイプ１，１ａ，１ｂを垂直方向に沿って互いに平行をなすように配列することにより横パイプ群１０が形成され、横パイプ群１０の右端側は第一ヘッダ部材２０によって垂直方向に連通され、横パイプ群１０の左端側は第二ヘッダ部材３０により垂直方向に連通されている。

横パイプ群１０を構成する横パイプ１，１ａ，１ｂの外径はφ１３ｍｍであり、内径はφ９．８ｍｍであり、肉厚は１．６ｍｍであり、横パイプ１，１ａ，１ｂの配置間隔（配置ピッチ：隣り合う横パイプ１，１の軸心間距離）は２０ｍｍである。第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の外径はφ２７ｍｍであり、内径はφ１７ｍｍであり、肉厚は５ｍｍである。

第一ヘッダ部材２０の下端部付近には、横パイプ群１０において最下部に位置する横パイプ１ｂ及びその上方に位置する複数の横パイプ１と連通した状態で熱媒流入経路２１が設けられている。第二ヘッダ部材３０の上端部には、横パイプ群１０において最上部に位置する横パイプ１ａ及びその下方に位置する複数の横パイプ１と連通した状態で熱媒流出経路３１が設けられている。

第一ヘッダ部材２０内には複数の隔壁２５，２６が所定間隔ごとに配置されており、これらの隔壁２５，２６によって第一ヘッダ部材２０内は複数の領域２２，２３，２４に区画されている。第二ヘッダ部材３０には複数の隔壁３５，３６が所定間隔ごとに配置されており、これらの隔壁３５，３６により第二ヘッダ部材３０内は複数の領域３２，３３，３４に区画されている。隔壁２５，２６，３５，３６の外径はφ１７．６ｍｍであり、厚さは６ｍｍである。

図１に示すように、複数の隔壁２５，３５，２６，３６の配置状態は、第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の長手方向（垂直方向）に沿って千鳥状をなしている。ここで、前記「千鳥状をなす」とは、第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の長手方向（垂直方向）に沿って二本足歩行したとき、左右の足の足跡に相当する位置に、複数の隔壁２５，３５，２６，３６が左右交互に配置されていることをいう。

なお、図１は放熱器１００の一部省略正面図であるため、図１中においては、横パイプ群１０の下端部寄りに位置する２つの隔壁２５，３５と、横パイプ群１０の上端部寄りに位置する２つの隔壁２６，３６と、を記載しているが、隔壁の個数や配列間隔は限定されない。

前述したように、図１に示す放熱器１００においては、複数の隔壁２５，３５，２６，３６が第一ヘッダ部材２０の内部並びに第二ヘッダ部材３０の内部に千鳥状に配置され、これによって、熱媒の垂直方向の流動経路である第一ヘッダ部材２０の内部（第二ヘッダ部材３０の内部）がそれぞれ複数の領域２２，２３，２４（領域３２，３３，３４）に区画され、同じく熱媒の水平方向の流動経路である横パイプ群１０が複数のグループ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに区分される。

従って、外部から供給され熱媒流入経路２１を経由して第一ヘッダ部材２０内に流入した熱媒は、各グループ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに含まれる複数の横パイプ１を一つの単位として、第一ヘッダ部材２０と第二ヘッダ部材３０との間を左右にジグザグ状に移動しながら、横パイプ群１０の上方に向かって流動していき、最終的に第二ヘッダ部材３０の熱媒流出経路３１から流出する。

ここで、図１〜図５を参照しながら、放熱器１００に供給された熱媒の流動状態について説明する。図１に示すように、外部から熱媒流入経路２１を経由して供給された熱媒は、第一ヘッダ部材２０内において隔壁２５で区画された領域２２に流入し、領域２２からグループ１０ａを構成する５本の横パイプ１ｂ，１〜１内に分岐して流入し、５本の横パイプ１ｂ，１〜１内を第二ヘッダ部材３０に向かって流動していく。

グループ１０ａを経由して第二ヘッダ部材３０まで流動してきた熱媒は、第二ヘッダ部材３０内の領域３２へ流入し、領域３２内を上昇していくが、図２〜図５に示すように、領域３２の上端部分に隔壁３５が存在するので、上昇した熱媒は領域３２の上方部分において、グループ１０ｂを構成する５本の横パイプ１〜１内へ分岐して流入する。

領域３２からグループ１０ｂに属する５本の横パイプ１〜１内へ流入した熱媒は、これらの横パイプ１〜１内を第一ヘッダ部材２０に向かって流動していき、第一ヘッダ部材２０内の領域２３に流入する。領域２３に流入した熱媒は、領域２３内を上昇していき、グループ１０ｃを構成する５本の横パイプ１〜１内へ分岐して流入し、これらの横パイプ１〜１内を第二ヘッダ部材３０に向かって流動していく。

グループ１０ｃを経由して第二ヘッダ部材３０まで流動してきた熱媒は、第二ヘッダ部材３０内の領域３３へ流入し、領域３３内を上昇していき、領域３３の上方部分において、グループ１０ｄを構成する５本の横パイプ１〜１内へ分岐して流入する。グループ１０ｄに属する横パイプ１〜１内へ流入した熱媒は第一ヘッダ部材２０に向かって流動していき、第一ヘッダ部材２０内の領域２４に流入する。

領域２４に流入した熱媒は、領域２４内を上昇していき、領域２４の上方部分において、グループ１０ｅを構成する５本の横パイプ１〜１，１ａ内へ分岐して流入する。グループ１０ｅに属する横パイプ１〜１，１ａ内へ流入した熱媒は第二ヘッダ部材３０に向かって流動していき、第二ヘッダ部材３０内の領域３４に流入する。領域３４に流入した熱媒は、領域３４内を上昇していき、最後に第二ヘッダ部材３０の上端に設けられた熱媒流出経路３１から外部へ流出する。

このように、放熱器１００においては、熱媒の流動経路である第一ヘッダ部材２０の内部（第二ヘッダ部材３０の内部）が複数の領域２２，２３，２４（領域３２，３３，３４）に区画されるとともに、同じく熱媒の流動経路である横パイプ群１０が複数のグループ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに区分されている。

従って、外部から供給され、熱媒流入経路２１を経由して第一ヘッダ部材２０内に流入した熱媒は、各グループ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに含まれる５本の横パイプ１（１ａ，１ｂ）を一つの単位として、第一ヘッダ部材２０と第二ヘッダ部材３０との間を左右に移動しながら流動していき、最終的に第二ヘッダ部材３０の熱媒流出経路３１から流出する。

従って、熱媒流入経路２１に供給された熱媒は、それぞれ５本の横パイプ１（１ａ，１ｂ）で構成された各グループ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを滞ることなく、ムラなく流動していくこととなり、放射パネル５０を構成する横パイプ群１０全体を均一な温度分布とすることができる。よって、放熱器１００は、温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる。

本実施形態の放熱器１００においては、各グループ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅはそれぞれ５本の横パイプ１（１ａ，１ｂ）で構成されているが、これらに限定しないので、５本未満の横パイプ若しくは５本を超える横パイプによって各グループを構成することができる。また、横パイプ群１０を構成する横パイプ１の本数や長さも限定しないので、設置場所や必要とされる空調能力に応じて決定することができる。

次に、図６に基づいて、放熱器１００に供給された熱媒の流動状態について説明する。図６に示すように、例えば、第二ヘッダ部材３０の領域３２内を上昇する熱媒に気体（気泡Ｋ）が含まれていた場合、領域３２から横パイプ１に流入する熱媒に伴って気泡Ｋも流動していき、最終的には、熱媒流出経路３１（図１参照）から熱媒とともに排出される。従って、第一ヘッダ部材２０（図１参照）、第二ヘッダ部材３０あるいは横パイプ１の内部に気体（気泡Ｋ）が滞留するのを抑制することができる。

次に、図１，図７〜図９に基づいて、ドレンパン４０の構造、連結機構及び機能などについて説明する。図１に示すように、第一ヘッダ部材２０、横パイプ群１０及び第二ヘッダ部材３０に表面に発生する結露水を回収し、所定の場所へ排出するため、横パイプ１ｂの下方にドレンパン４０が配置されている。

図９に示すように、ドレンパン４０は、横断面がＶ字状をした樋体部４１と、樋体部４１の両端部を閉塞する一対の壁体４２，４２と、ドレンパン４０を第一ヘッダ部材２０の下端部２７側及び第二ヘッダ部材３０の下端部３７側に着脱可能に連結するための連結部材４３，４４と、樋体部４１内に落下した結露水Ｗ（図７，図８参照）を排出するための排水経路４７と、を備えている。

連結部材４３，４４は山形平板状の部材であり、連結部材４３は樋体部４１内の左側の壁体４２寄りの部分に立設され、連結部材４４は樋体部４１内の右側の壁体４２寄りの部分に立設されている。連結部材４３には係止孔４５が設けられ、連結部材４４には上方が開放したＵ字状の切欠き部４６が設けられている。

図８に示すように、第二ヘッダ部材３０の下端部３０ｂ寄りの左側面に設けられた突起部３０ｃを連結部材４３の係止孔４５内に嵌入させ、図７に示すように、第一ヘッダ部材２０の下端部２０ｂ寄りの右側面に連通状に接続された熱媒流入経路２１を切欠き部４６内に嵌入させることにより、ドレンパン４０が第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０に着脱可能に連結されている。

図７，図８に示すように、冷房運転時、放熱器１００の横パイプ群１０、第一ヘッダ部材２０あるいは第二ヘッダ部材３０に発生する結露水Ｗは、これらの部材の外周面を伝わってドレンパン４０内に向かって自然落下するので、ドレンパン４０内に落下した結露水Ｗは排水経路４７を経由して所定の排水場所へ排出することができる。

次に、図１０〜図１２に基づいて、第二ヘッダ部材３０内に配置される隔壁に関するその他の実施形態について説明する。なお、図１０〜図１２においては、第二ヘッダ部材３０内に配置される隔壁を示しているが、第一ヘッダ部材２０内に配置される隔壁についても同様に適用することができる。

図１０に示す実施形態においては、第二ヘッダ部材３０内を区画する隔壁３５Ｘに、隔壁３５Ｘの厚さ方向に貫通する貫通孔３５ａを設けている。隔壁３５Ｘは、貫通孔３５ａが第二ヘッダ部材３０内の左側（横パイプ１と１８０度反対側）に位置するように配置されている。隔壁３５Ｘに貫通孔３５ａが存在することにより、第二ヘッダ部材３０内の領域３２を流動する熱媒に混在する気体（気泡Ｋ）は、横パイプ１内へ流入することなく、隔壁３５Ｘの貫通孔３５ａを通過して領域３３へ移動することができるので、気体（気泡Ｋ）の排出を促すことができる。

隔壁３５Ｘの外径はφ１７．６ｍｍであり、厚さは６ｍｍであり、貫通孔３５ａの内径は２．４ｍｍ〜２．５ｍｍである。貫通孔３５ａの横断面積は第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の内部の横断面積の０．３５％〜５．５４％程度が好適である。このような範囲とすることにより、気体抜き効率を維持しながら、熱媒が貫通孔３５ａを通過して短絡するのを最小限に抑制することができる。このため、本実施形態では、第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の内径φ１７ｍｍに対し、貫通孔３５ａの内径を２．４ｍｍ〜２．５ｍｍに設定している。

なお、貫通孔３５ａの内径が小さ過ぎると、熱媒の質（例えば、水質）によっては目詰まりが生じて気体抜きが困難となることがあり、大き過ぎると、気体抜きは容易となるが熱媒が熱交換されないまま流出するので放射効率が低下するので、貫通孔３５ａの内径はφ１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲が好適である。

前述したように、隔壁３５Ｘの外径はφ１７．６ｍｍであり、第二ヘッダ部材３０の内径はφ１７ｍｍであるため、（隔壁３５Ｘの外径）＞（第二ヘッダ部材３０の内径）であるが、第二ヘッダ部材３０は拡径方向に弾性変形可能であるため、図１１に示すように、円板状の隔壁３５Ｘは、円管状の第二ヘッダ部材３０の開口端３０ａから第二ヘッダ部材３０内に圧入することによって第二ヘッダ部材３０内に配置することができる。隔壁３５Ｘの圧入後、第二ヘッダ部材３０の弾性復元力により隔壁３５Ｘは縮径方向の圧力を受けるので、隔壁３５Ｘは熱媒の圧力などを受けても動かないように安定保持される。なお、第二ヘッダ部材３０の内部への隔壁３５Ｘの配置方法は前述したものに限定するものではない。

図１２（ａ）に示す実施形態においては、貫通孔３５ａを有する円板状の隔壁３５Ａが第二ヘッダ部材３０内に配置されている。隔壁３５Ａは、左側から右側（横パイプ１側）に向かって上り勾配をなすように傾斜するとともに、貫通孔３５ａが第二ヘッダ部材３０内の右側（横パイプ１側）に位置するように配置されている。

図１２（ｂ）に示す実施形態においては、貫通孔３５ａを有する円板状の隔壁３５Ｂが第二ヘッダ部材３０内に配置されている。隔壁３５Ｂは、左側から右側（横パイプ１側）に向かって下り勾配をなすように傾斜するとともに、貫通孔３５ａが第二ヘッダ部材３０内の左側（横パイプ１と１８０度反対側）に位置するように配置されている。

図１２（ｃ）に示す実施形態においては、内径２．４ｍｍの貫通孔３５ｂを有する円板状の隔壁３５Ｃが第二ヘッダ部材３０内に配置されている。隔壁３５Ｃは水平状態（第二ヘッダ部材３０の軸心と直交する状態）に配置され、隔壁３５Ｃの中心に貫通孔３５ｂが位置している。

図１２（ｄ）に示す実施形態においては、中心に貫通孔３５ｂを有する倒立漏斗状の隔壁３５Ｄが第二ヘッダ部材３０内に配置されている。隔壁３５Ｄは貫通孔３５ｂの軸心が第二ヘッダ部材３０の軸心と一致する状態に配置されている。

図１２（ａ），（ｂ），（ｄ）に示す隔壁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｄにおいては、これらの隔壁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｄの下面が、それぞれ気泡Ｋを貫通孔３５ａや貫通孔３５ｂに流入させるための誘導面として機能する。従って、隔壁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｄの下面に接触した気泡Ｋはそれぞれの下面に沿って流動して効率良く貫通孔３５ａや貫通孔３５ｂに流入するため、気体（気泡Ｋ）の残留を防止することができる。

次に、図１３〜図１７に基づいて、本発明のその他の実施形態である放熱器２００について説明する。なお、図１３〜図１７に示す実施形態において図１〜図１２に示す実施形態と共通する部分（部材）については図１〜図１２中の符号と同符号を付して説明を省略する。図１８〜図２１においても同様である。

図１３〜図１５に示すように、放熱器２００においては、横パイプ群１１を構成する複数の横パイプ１の外周１ｃに、各横パイプ１の軸心方向と直交する方向に延伸するフィン２が設けられている。本実施形態において、フィン２は各横パイプ１の外周１ｃから重力方向に垂下するように（下方に位置する横パイプ１に向かって垂下するように）、横パイプ１と一体的に延設されている。

複数の横パイプ１がそれぞれフィン２を有することにより、複数の横パイプ１のみの場合より、表面積が広がるので、放射効果が向上する。また、フィン２が重力方向に垂下した状態をなすように複数の横パイプ１を配列したことにより、図１６，図１７に示すように、各横パイプ１に発生した結露水Wは横パイプ１の外周１ｃからフィン２の両面を伝わって下方の横パイプ１に向かって下降できるようになるので、自然落下する結露水Ｗを確実にドレンパン４０に向かって誘導することができる。

さらに、図１４に示すように、フィン２の延伸方向の長さ２ａ（垂下方向の長さ）を隣り合う横パイプ１，１同士の隙間Ｓと同等とすれば、隙間Ｓがフィン２によって閉塞されるので、衝立のような目隠し効果も得ることができる。

次に、図１６，図１７に示す実施形態においては、各横パイプ１の外周１ｃから垂下するフィン２の外縁部２ｂと、隣り合う下方の横パイプ１の外周１ｃと、の間に隙間Ｓ１（０．３ｍｍ）を設けているが、各横パイプ１から延伸するフィン２の外縁部２ｂをそれぞれ隣り合う他の横パイプ１の外周１ｃに接触させた状態で配列すれば、複数の横パイプ１からなる横パイプ群１０が一体的な構造をなすので、重力に起因する横パイプ１の撓みや変形などを抑制することができる。

次に、図１８に基づいて、横パイプ１の外周１ｃから延伸するフィンに関するその他の実施形態について説明する。図１８（ａ）に示す実施形態においては、横パイプ１の外周１ｃから延伸するフィン３の外縁部３ａが、隣り合う他の横パイプ１の外周１ｃの凸曲面と密着可能な凹曲面をなしている。

図１８（ｂ）に示す実施形態においては、横パイプ１の外周１ｃの軸心周りに１８０度離れた位置に、それぞれ外周１ｃから延伸するフィン４，５が設けられている。フィン４は横パイプ１の軸心と平行な平板形状であり、外縁部分が突状部４ｂをなしている。フィン５は横パイプ１の軸心と平行な平板部５ａと、その外縁部分に設けられた凹溝５ｂとを有する。フィン４の突状部４ｂは、隣り合う他の横パイプ１のフィン５の凹溝５ｂに着脱可能に嵌入させることができる。

複数の横パイプ１を配列して横パイプ群１０（図１参照）を形成する際に、それぞれの横パイプ１のフィン４の突状部４ｂを、隣り合う横パイプ１のフィン５の凹溝５ｂに嵌入させれば、隣り合う他の横パイプ１，１を確実に接合することができるので、横パイプ群１０の一体性を高めることができる。また、フィン４，５に沿って流下する結露水を下方に位置する横パイプ１に誘導する機能も向上する。

前述したように、横パイプ１のフィン４の突状部４ｂと、隣り合う他の横パイプ１のフィン５の凹溝５ｂとは互いに着脱可能な凹凸嵌合機構を形成しているので、横パイプ１のフィン４を、隣り合う他の横パイプ１のフィン５に対し、容易かつ一体的に接合することができ、接合状態も向上する。また、接合作業の煩雑化を回避することができる。

図１８（ｃ）に示す実施形態においては、横パイプ１の外周１ｃの軸心周りに１８０度離れた位置に、凹溝６と、外周１ｃから延伸するフィン７とが設けられている。凹溝６は横パイプ１の軸心と平行をなし、フィン７は横パイプ１の軸心と平行な平板形状であり、外縁部分が突状部７ｂをなしている。フィン７の突状部７ｂは、隣り合う他の横パイプ１の凹溝６に着脱可能に嵌入させることができる。

複数の横パイプ１を配列して横パイプ群１０（図１参照）を形成する際に、それぞれの横パイプ１のフィン７の突状部７ｂを、隣り合う横パイプ１の凹溝６に嵌入させれば、隣り合う他の横パイプ１，１を確実に接合することができるので、横パイプ群１０の一体性を高めることができる。

また、フィン７の突状部７ｂを、直下にある他の横パイプ１の凹溝６に嵌入させることにより、フィン７に沿って流下する結露水を直下にある他の横パイプ１へ確実に誘導するとともに、放射パネル（図示せず）の下方へ順次、誘導し、ドレンパン（図示せず）に集めることができる。そのほか、フィン７に沿って流下する結露水にとって横パイプ１は流動の妨げとなるので、結露水の流下速度が抑制され、結露水の飛散を防止することができる。

このように、横パイプ１のフィン７の突状部７ｂと、隣り合う他の横パイプ１の凹溝６とは互いに着脱可能な凹凸嵌合機構を形成しているので、横パイプ１のフィン７を、隣り合う他の横パイプ１の凹溝６に対し、容易かつ一体的に接合することができ、接合状態も向上する。

次に、図１９に基づいて、その他の実施形態である放熱器３００について説明する。図１９に示すように、放熱器３００を構成する放射パネル５０ｘにおいては、複数の横パイプ１を、第一ヘッダ部材２０から第二ヘッダ部材３０に向かって下り勾配をなすように配列している。また、第一ヘッダ部材２０内の隔壁２５，２６に貫通孔（図示せず）を設けている。

このような構成とすれば、外部から放熱器１００の放射パネル５０ｘに送り込まれる熱媒に伴って第一ヘッダ部材２０、横パイプ１あるいは第二ヘッダ部材３０の内部に流入した気体（気泡）の排出を促進させることができる。放熱器３００の放射パネル５０ｘにおいて、下り勾配の傾斜角度Ｑは水平方向Ｈを基準にして１０度に設定しているが、これに限定するものではないので、５度〜１５度の範囲内で適切に設定することができる。

図１９に示す放熱器３００の放射パネル５０ｘにおいては、複数の横パイプ１を、第一ヘッダ部材２０から第二ヘッダ部材３０に向かって下り勾配をなすように配列したことにより、横パイプ１などに生じる結露水を一方の第二ヘッダ部材３０に集めてドレンパン４０に導くことができる。

次に、図２０，図２１に基づいて、その他の実施形態である放熱器４００について説明する。図２０，図２１に示すように、放熱器４００は、図１に示す放熱器１００を構成する放射パネル５０と共通する構造を有する２枚の放射パネル５１，５２を互いに平行をなすように配置して形成されている。放射パネル５１，５２の第一ヘッダ部材２０内には複数の隔壁２７が配置され、第二ヘッダ部材３０内には複数の隔壁３７，３７ａが配置されている。

放熱器４００を構成する放射パネル５１，５２のサイズ、並びに、放射パネル５１，５２を構成する横パイプ１、第一ヘッダ部材２０、第二ヘッダ部材３０の材質、外径、内径、肉厚などは図１に示す放射パネル５０及びそれを構成する横パイプ１、第一ヘッダ部材２０、第二ヘッダ部材３０と同じである。

図２１に示すように、放射パネル５１の第二ヘッダ部材３０と放射パネル５２の第二ヘッダ部材３０とが対向する部分の間隔Ｇｈは４．５ｍｍであり、放射パネル５１の横パイプ１と放射パネル５２の横パイプ１とが対向する部分の間隔Ｇｐは１８．５ｍｍである。

隔壁２７と隔壁３７とは第一ヘッダ部材２０及び第二ヘッダ部材３０の長手方向に沿って千鳥状に配置され、隔壁３７ａは隔壁２７と横パイプ１の長手方向に対向する位置に配置されている。これにより、熱媒の水平方向の流動経路である横パイプ群５３，５４が複数の横パイプ１で形成された複数のグループ５３ａ，５４ａ，・・・（中略）・・・，５３ｂ，５４ｂに区分されている。

正面側の放射パネル５１の第二ヘッダ部材３０内の最下部の領域３８ａと、背面側の放射パネルの第二ヘッダ部材３０内の最下部の領域３８ｂと、は熱媒が流動可能な流通経路５５で連通している。放射パネル５２の第二ヘッダ部材３０内の最上部の領域３８ｃと、放射パネル５２の第二ヘッダ部材３０内の最上部の領域３８ｂと、は熱媒が流動可能な流通経路５６で連通している。図示していないが、最下部及び最上部以外の放射パネル５１の第二ヘッダ部材３０内の領域と、放射パネル５２の第二ヘッダ部材３０内の領域とはそれぞれ熱媒が流動可能な流通経路で同様に連通している。

図２０に示すように、熱媒流入経路２１から放射パネル５１の第一ヘッダ部材２０内の領域２８ａへ送り込まれた熱媒はグループ５３ａに属する複数の横パイプ１の内部を第二ヘッダ部材３０に向かって流動していき、領域３８ａ内に流入する。領域３８ａ内に流入した熱媒は流通経路５５を経由して、放射パネル５２の第二ヘッダ部材３０内の領域３８ｂに流入する。

領域３８ｂに流入した熱媒はグループ５４ａに属する複数の横パイプ１の内部を第一ヘッダ部材２０に向かって流動していき、第一ヘッダ部材２０内の領域２８ｂに流入し、その内部を上昇するとともに上方のグループに属する横パイプ１に流入し、第二ヘッダ部材３０に向かって流動する。

このような流動を繰り返しながら、熱媒は、放射パネル５２の最上部のグループ５４ｂに属する複数の横パイプ１に達し、ここまで達した熱媒は、複数の横パイプ１の内部を第二ヘッダ部材３０に向かって流動し、領域３８ｃに流入する。

領域３８ｃに流入した熱媒は、流通経路５６を経由して、放射パネル５１の第二ヘッダ部材３０内の最上部の領域３８ｄに流入する。領域３８ｄに流入した熱媒はグループ５３ｂに属する複数の横パイプ１内を第一ヘッダ部材２０に向かって流動していき、最上部の領域２８ｃに流入し、熱媒流出経路３１から排出される。

放熱器４００においては、熱媒流入経路２１を経由して供給された熱媒は、複数の横パイプ１で構成されたグループ５３ａ，５４ａなどのそれぞれを一つの単位として、放射パネル５１，５２の間を前後に移動しながら、放射パネル５１，５２の第一ヘッダ部材２０と第二ヘッダ部材３０との間を左右に移動しながら上昇していき、最終的に放射パネル５１の第一ヘッダ部材２０の熱媒流出経路３１から流出する。

このように、放熱器４００においては、供給される熱媒を２枚の放射パネル５１，５２において流動させるので、空調能力を高めることができる。

なお、図１〜図２１に基づいて説明した放熱器１００，２００，３００，４００は、本発明に係る放熱器を例示するものであり、本発明に係る放熱器は前述した放熱器１００，２００，３００，４００に限定するものではない。

本発明に係る放熱器は、戸建て住宅や集合住宅などの各種建築物における空調システムの一部として広く利用することができる。

１，１ａ，１ｂ 横パイプ
１ｃ 外周
２，３，４，５，７ フィン
２ａ 長さ
２ｂ，３ｂ 外縁部
４ｂ，７ｂ 突状部
５ａ 平板部
５ｂ，６ 凹溝
１０，１１，５３，５４ 横パイプ群
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ グループ
２０ 第一ヘッダ部材
２０ｂ，３０ｂ 下端部
２１ 熱媒流入経路
２２，２３，２４，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，３２，３３，３４，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ 領域
２５，２６，２７，３５，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｘ，３６，３７，３７ａ 隔壁
３０ 第二ヘッダ部材
３０ａ 開口端
３０ｃ 突起部
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 通気孔
４０ ドレンパン
４１ 樋体部
４２ 壁体
４３，４４ 連結部材
４５ 係止孔
４６ 切欠き部
４７ 排水経路
５０，５０ｘ，５１，５２ 放射パネル
５５，５６ 流通経路
１００，２００，３００，４００ 放熱器
Ｇｈ，Ｇｐ，Ｓ，Ｓ１ 隙間
Ｈ 水平方向
Ｋ 気泡
Ｑ 傾斜角度
Ｗ 結露水

Claims (9)

1. 複数の横パイプを互いに平行をなすように配列して形成した横パイプ群と、
   前記横パイプ群の一方の端部、他方の端部をそれぞれ垂直方向に連通する第一ヘッダ部材、第二ヘッダ部材と、
   少なくとも最下部に位置する前記横パイプと連通した状態で前記第一ヘッダ部材若しくは前記第二ヘッダ部材に設けられた熱媒流入経路と、
   少なくとも最上部に位置する前記横パイプと連通した状態で前記第二ヘッダ部材若しくは前記第二ヘッダ部材に設けられた熱媒流出経路と、
   前記第一ヘッダ部材内及び前記第二ヘッダ部材内をそれぞれ複数の領域に区画するため前記第一ヘッダ部材内及び前記第二ヘッダ部材内に配置された複数の隔壁と、を備え、
   複数の前記隔壁の配置状態が、前記第一ヘッダ部材及び前記第二ヘッダ部材の長手方向に沿って千鳥状をなす放射パネルを少なくとも１枚備えた放熱器。
2. 前記第一ヘッダ部材内及び前記第二ヘッダ部材内に配置された前記隔壁に、貫通孔を設けた請求項１記載の放熱器。
3. 前記貫通孔を有する前記隔壁に、熱媒に含まれる気体を前記貫通孔に流入させるための誘導面を設けた請求項２記載の放熱器。
4. 前記放射パネルの下方に結露水回収用のドレンパンを配置した請求項１〜３の何れかの項に記載の放熱器。
5. 前記ドレンパンが、前記第一ヘッダ部材及び前記第二ヘッダ部材に着脱可能である請求項４記載の放熱器。
6. 前記横パイプに、当該横パイプの軸心方向と直交する方向に延伸する平板状のフィンを設けた請求項１〜５の何れかの項に記載の放熱器。
7. 前記横パイプのフィンと、前記横パイプと隣り合う他の横パイプの外周若しくは前記横パイプと隣り合う他の横パイプのフィンと、を接合する接合手段を備えた請求項６記載の放熱器。
8. 前記接合手段が、
   前記横パイプのフィンの外縁部の先端側に設けられた突状部（または凹部）と、
   当該横パイプを挟んで前記フィンの反対側に設けられた凹部（または突状部）と、を備えた凹凸嵌合機構である請求項７記載の放熱器。
9. 複数の前記横パイプが、前記第一ヘッダ部材（若しくは前記第二ヘッダ部材）から前記第二ヘッダ部材（若しくは第一ヘッダ部材）に向かって下り勾配をなすように配列した請求項１〜８の何れかの項に記載の放熱器。

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