JP6187885B2

JP6187885B2 - 温度調整パネル

Info

Publication number: JP6187885B2
Application number: JP2016013201A
Authority: JP
Inventors: 進益子; 暁弐益子
Original assignee: Kraftwerk KK
Current assignee: Kraftwerk KK
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2036-01-27
Also published as: JP2017133744A

Description

本発明は、逆カルノーサイクル原理を利用して効率的に熱利用を図ることのできる冷房及び／又は暖房用の温度調整パネルに関するものです。

今日、逆カルノーサイクル原理を利用する装置として製品化されたヒートポンプ装置を用い、地中熱や空気熱を利用して冷暖房を行い、また、生活排水の熱や工場排熱を利用して暖房や給湯を行うなど、生活に必要な熱エネルギーとして自然熱エネルギーや廃熱エネルギーを利用することにより、エネルギーを効果的に利用してエネルギーの無駄な消費を少なくする試みが種々行われている。

例えば、冷暖房用の空調機を使用するに際し、地中熱と住宅の換気排熱を利用するヒートポンプ装置を用いて温熱又は冷熱を取り出す冷暖房装置（例えば特許文献１）の提案がなされている。

また、年間を通じて温度が安定している地下水の水熱を利用してヒートポンプ装置により冷暖房を行うシステム（例えば特許文献２）や、季節等により温度が安定しない外気等の空気熱や河川水等の水熱を利用するのではなく、通年で所定の温度に保持した水熱源水槽の水熱を利用するヒートポンプ装置を用いて冷暖房装置を作動させるシステム（例えば特許文献３）も提案されている。

更に、本件出願人は、地中熱を利用し、冷暖房や給湯を効果的に行うヒートポンプ装置の提案（特許文献４）を行っている。

特開２００６―１２５８１４号公報特開２０１３―１８１６７６号公報特開２０１０―１０１５５９号公報特許第５０６７９５８号公報

前述のように、今日、逆カルノーサイクル原理を使用したヒートポンプ方式の冷暖房装置が数多く提案及び実用化されているも、ヒートポンプ方式の冷暖房装置は、一般的に大型の装置が多く、設置に手数や時間を要するものが多かった。

本発明は、上述の欠点を排除し、ヒートポンプ方式によりエネルギー効率が高く、設置や移動を容易に行うことができる冷房用、暖房用の温度調整パネルを提供するものです。

本発明に係る温度調整パネルは、パネル本体を有し、前記パネル本体におけるパネル枠の下端又は下端近傍に圧縮機と膨張弁とを有し、前記パネル本体の周縁に第１の熱交換パイプを有し、前記パネル枠の内側全面に放熱板を有し、前記パネル枠は、前記パネル本体の上方部分で前記放熱板の周囲を固定して前記第１の熱交換パイプを収納し、前記放熱板の端縁部に前記第１の熱交換パイプが固定され、前記圧縮機と前記膨張弁とを前記第１の熱交換パイプにより接続し、前記圧縮機と前記膨張弁とを接続する第２の熱交換パイプを有し、前記パネル本体は前記パネル枠の下方に前記第２の熱交換パイプを収納する放熱部を有し、前記放熱部を収納可能な放熱水槽を前記パネル本体とは別に有する温度調整パネルとするものです。

また、前記パネル本体は更に四方弁を有し、前記第１の熱交換パイプ及び前記第２の熱交換パイプは、各々一方の端部が前記膨張弁に接続されると共に、前記第１の熱交換パイプの他方の端部と前記第２の熱交換パイプの他方の端部は、前記四方弁を介して前記圧縮機と接続される温度調整パネルとすることもあるものです。

そして、前記第１の熱交換パイプは、その両端が各々フレキシブルパイプに接続され、前記第１の熱交換パイプは、その端部の一方が前記フレキシブルパイプを介して前記膨張弁に接続され、その端部の他方が前記フレキシブルパイプを介して前記圧縮機又は前記四方弁に接続される温度調整パネルとすることもあるものです。

更に、前記第２の熱交換パイプは、その両端が各々フレキシブルパイプに接続され、前記第２の熱交換パイプは、その端部の一方が前記フレキシブルパイプを介して前記膨張弁に接続され、その端部の他方が前記フレキシブルパイプを介して前記圧縮機又は前記四方弁に接続される温度調整パネルとすることもあるものです。

また、パネル本体を有し、温度調整パネルとして、前記パネル本体の下端又は下端近傍に膨張弁と四方弁とを有し、前記パネル本体の周縁に第１の熱交換パイプを有し、前記パネル本体の略全面に放熱板を有し、前記放熱板の端縁部に前記第１の熱交換パイプが固定され、前記パネル本体とは別に圧縮機及び第２の熱交換パイプを内蔵する放熱器を有し、前記圧縮機と前記膨張弁とを前記第１の熱交換パイプにより接続すると共に、前記圧縮機と前記膨張弁とを前記第２の熱交換パイプにより接続するものとし、前記第１の熱交換パイプは、一方の端部が前記膨張弁に接続されると共に他方の端部が前記四方弁に接続され、前記第２の熱交換パイプは、前記放熱器に内蔵されてその両端が各々フレキシブルパイプに接続され、前記第２の熱交換パイプは、一方の端部が前記フレキシブルパイプを介して前記膨張弁に、他方の端部が前記フレキシブルパイプを介して前記四方弁に接続され、前記圧縮機はその吸込み口及び吐出口が各々フレキシブルパイプを介して前記四方弁に接続され、前記第２の熱交換パイプの両端に接続された２本の前記フレキシブルパイプ及び前記圧縮機と前記四方弁とを接続する２本の前記フレキシブルパイプにより、前記パネル本体と前記放熱器とが接続されている温度調整パネルとすることもあるものです。

そして、前記第２の熱交換パイプの近傍には、送風機を備える温度調整パネルとすることもあるものです。

更に、前記圧縮機は、数百ワットの直流モータにより駆動される圧縮機である温度調整パネルとすることもあるものです。

本発明に係る温度調整パネルは、パネル本体に放熱板、圧縮機、膨張弁、及び、第１の熱交換パイプと第２の熱交換パイプを有しているため、パネル本体の放熱板から温熱又は冷熱を放出することができるパネル体であって、厚めの板状とされるパネル体であるため、パネル本体を冷房や暖房が必要な場所に設置することが容易な温度調整パネルであって、逆カルノーサイクル原理を用いて効率的に輻射熱を出すことにより、暖房や冷房を行うことができるものです。
そして、パネル本体の下方部分に放熱部を有すると共に、この放熱部を収納可能とする放熱水槽をパネル本体とは別に有する温度調整パネルとすることにより、まず放熱水槽を暖房又は冷房が必要な場所に設置し、この放熱水槽にパネル本体の放熱部を挿入することにより、暖房装置や冷房装置が必要な場所に容易に温度調整パネルを設置することができ、パネル本体の上方部分から冷熱又は温熱を放出させ、放熱水槽の流体へ排熱を行って効率的に冷房や暖房を行うことができるものです。

また、第１の熱交換パイプ及び第２の熱交換パイプが四方弁を介して圧縮機に接続される温度調整パネルは、圧縮機から吐出される熱媒流体を第１の熱交換パイプ側に吐出して循環させ、又は、第２の熱交換パイプ側に吐出して循環させるように切り替えることが容易に可能となり、当該温度調整パネルを暖房装置として利用し、また、冷房装置として利用するように切り換えることが極めて容易にできるものです。

そして、第１の熱交換パイプがフレキシブルパイプを介して膨張弁と圧縮機又は四方弁とに接続される温度調整パネルは、第１の熱交換パイプを、膨張弁や圧縮機又は四方弁に対して比較的自由な位置に配置することを容易に可能とし、放熱板や膨張弁、圧縮機等の組み込み作業を容易とすることができるものです。

また、第２の熱交換パイプがフレキシブルパイプを介して膨張弁と圧縮機又は四方弁とに接続される温度調整パネルは、第２の熱交換パイプを、膨張弁や圧縮機又は四方弁、及び、第１の熱交換パイプや放熱板に対して比較的自由な位置に配置することを容易に可能とし、放熱板や膨張弁、圧縮機等の組み込み作業を容易とすることができるものです。

更に、パネル本体の下端又は下端近傍に膨張弁と四方弁とを有し、フレキシブルパイプによりパネル本体と接続される放熱器を有してこの放熱器に第２の熱交換パイプ及び圧縮機を内蔵する温度調整パネルは、冷房及び暖房を行う場所に設置するパネル本体を静寂に保つことのできる、静かな温度調整パネルとすることができるものです。

そして、第２の熱交換パイプの近傍に送風機を備えた温度調整パネルは、熱源として空気を使用するに際し、第２の熱交換パイプにおける熱交換率を高め、放熱板からの温熱又は冷熱の放出を効率よく行うことができるものです。

更に、圧縮機を直流モータで駆動する温度調整パネルは、バッテリー等を電源として必要な場所への設置を一層容易に行うことができるものです。

本発明に係る温度調整パネルの第１実施例を示す外観斜視図。本発明に係る温度調整パネルの第１実施例における要部断面図。本発明に係る温度調整パネルの第１実施例における熱媒配管の状態を示す概要図。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る温度調整パネルに用いた四方弁の接続切り換え状態を示す概略図。本発明に係る温度調整パネルの第２実施例を示す外観斜視図。本発明に係る温度調整パネルの第２実施例における熱媒配管の状態を示す概要図。本発明に係る温度調整パネルの第３実施例を示す外観斜視図。本発明に係る温度調整パネルの第３実施例における熱媒配管の状態を示す概要図。

本発明に係る温度調整パネル100の第１実施例とする第１の実施の形態は、図１に示すように、上部に放熱板117とこの放熱板117の周囲を囲むパネル枠115を有し、下部に放熱部121を有して内部に圧縮機135や膨張弁137を有するパネル本体110とするものです。

このパネル本体110は、上枠111、下枠112、右枠113、左枠114による矩形の枠体としたパネル枠115により、板状の放熱板117の周囲を支持固定し、下枠112から下方に突出し、複数の窓部127を前面及び後面に有する放熱部121を放熱板117の下方に備えるものです。

また、パネル枠115における右枠113の下端には、冷房及び暖房を切り換える切換えスイッチ131を有するものです。

尚、温度調整パネル100を正面から見て、上方側、下方側、左側方、右側方を温度調整パネル100の上下左右とし、切換えスイッチ131が設けられる方向の面を正面（前面）として説明するものです。

そして、この第１の実施形態では、放熱部121を収納可能とする放熱水槽150をパネル本体110と分離可能に有する温度調整パネル100とするものです。

この放熱水槽150は、上面に開口部161を有し、前ケース板151、後ケース板152、右側ケース板154、左側ケース板155、及び、底ケース板153よりに直方体形状とされ、底ケース板153における下端の前端縁及び後端縁から夫々前方及び後方に延設された板状の支持板171を有するものです。

また、右側ケース板154及び左側ケース板155の下端近傍には、それぞれ給水パイプ173と排水パイプ175が接続されるものであって、開口部161から挿入されるパネル本体110の放熱部121を収納支持可能としているものです。

そして、図２に示すように、下枠112の下面を前ケース板151や後ケース板152、及び、右側ケース板154や左側ケース板155の上端面で支持するものです。そして、前ケース板151や後ケース板152の上端及び上端近傍において、板厚を肉厚として放熱水槽150の内側に突出する上部支持部163により放熱部121の上端近傍の前後面を挟持すると共に、前ケース板151や後ケース板152の下端近傍において、板厚を肉厚として放熱水槽150の内側に突出する下部支持部165により放熱部121の下端近傍の前後面を挟持し、放熱水槽150に放熱部121を挿入したパネル本体110を放熱水槽150により立設させて支持することを可能としているものです。

また、前ケース板151及び後ケース板152は、上方や下方を肉厚として上部支持部163や下部支持部165を有しているも、上部支持部163と下部支持部165との中間高さ位置では、放熱部121の前面及び後面との間に空間を形成して水流部167とし、給水パイプ173から流入する水を水流部167に貯留可能とすると共に排水パイプ175を介して排水可能としているものです。

そして、パネル枠115の下枠112から下方に突出する放熱部121は、長方形の枠形状とされる放熱枠部123の前面及び後面を、放熱枠部123と同一形状同一大きさとされる平板長方形形状の前方板124及び後方板125で覆い、放熱枠部123の内側に放熱空間129を形成しているものです。

また、この前方板124及び後方板125には、開口部分とする窓部127の複数個を形成し、放熱部121の内部空間である放熱空間129と放熱部121の外部空間との間に水や空気などの熱源とする流体の流通を可能とするものです。

そして、放熱空間129には、放熱空間129の上下左右幅とほぼ等しい大きさの長方形とした平板状の金属板等、熱良導体による熱伝導板145を配置し、この熱伝導板145に第２の熱交換パイプ142を固定しているものです。

この放熱板117及びパネル枠115や放熱部121を備えるパネル本体110は、内部に圧縮機135、膨張弁137、四方弁133、第１の熱交換パイプ141、第２の熱交換パイプ142等を有し、逆カルノーサイクル原理を利用して、放熱板117から冷熱又は温熱を放出するように放熱板117と放熱部121との間で熱移動を生じさせるものです。

即ち、図１に示したように、矩形平板状の放熱板117の周囲を上枠111、下枠112、右枠113、左枠114で挟持することにより放熱板117をパネル枠115に固定すると共に、上枠111、右枠113、左枠114の内部には第１の熱交換パイプ141を収納し、この上枠111、右枠113、左枠114に収納した第１の熱交換パイプ141は放熱板117の周縁部に固定して熱交換パイプの内部を流れる流体の温度を放熱板117に伝達可能とするものです。

この放熱板117は、熱良導体である金属板やカーボングラファイトシートと合成樹脂板との合板として剛性を有するとともに表面全体を略均一温度とすることが容易に可能とできるようにしているものです。

また、右枠113の下端又は下端近傍には圧縮機135と四方弁133とを内蔵し、左枠114の下端又は下端近傍には膨張弁137を内蔵し、図３に示すように、第１の熱交換パイプ141の一端を膨張弁137に、第１の熱交換パイプ141の他端を四方弁133に接続するものです。

更に、四方弁133の他の２つの開口を圧縮機135の吸込み口と吐出口に各々接続し、四方弁133の残る１つの開口には第２の熱交換パイプ142の一端を接続し、この第２の熱交換パイプ142の他端を膨張弁137に接続すると共に、この第２の熱交換パイプ142は放熱部121の放熱空間129に収納固定した熱伝導板145に中間部分の略全長を固定するようにしているものです。

この四方弁133は、図４に示すように、弁体ブロック180の内部に９０度だけ回転可能な回動部187を有し、弁体ブロック180には第１開口181乃至第４開口184とされる４個の開口部を有しており、回動部187には第１弁口191乃至第４弁口194とされる４個の弁口を有し、第１弁口191と第２弁口192とが、また、第３弁口193と第４弁口194とが連通するようにされているものです。

従って、図４（Ａ）に示すように、第１弁口191を第１開口181の位置に合わせたとき、第１開口181と第２開口182とを連通させ、第３開口183と第４開口184とを連通させることができるものです。

このため、第１開口181に第１の熱交換パイプ141の端部を接続し、第２開口182に圧縮機135の吸込み口を、第３開口183に第２の熱交換パイプ142の端部を、第４開口184に圧縮機135の吐出口を接続しているとき、圧縮機135から吐出されたヒートポンプ用の熱媒である流体は第２の熱交換パイプ142に送出され、第１の熱交換パイプ141からのヒートポンプ用の熱媒である流体が圧縮機135の吸込み口に供給されることになるものです。

また、回動部187を９０度回転させて第４弁口194を第１開口181に位置させたとき、図４（Ｂ）に示すように、第１開口181と第４開口184とが連通され、第２開口182と第３開口183とが連通されるものです。

従って、圧縮機135から吐出されたヒートポンプ用の熱媒である流体は、第４開口184から第１開口181に送られて第１の熱交換パイプ141に送出され、第２の熱交換パイプ142からのヒートポンプ用の熱媒である流体は、第２開口182から圧縮機135の吸込み口に供給されることになるものです。

尚、この四方弁133は、図１に示した切換えスイッチ131と直結し、切換えスイッチ131の回動を機械的に回動部187の回転に伝達する場合に限ることなく、切換えスイッチ131の動作を電気的に検出して、アクチュエータ等により四方弁133の回動部187を回転制御することを可能とする場合もあるものです。

また、圧縮機135は、直流１２ボルトで作動する数百ワット程度の小型直流モータにより駆動するものとし、自動車用バッテリー等の電池を用いる場合や、ＡＣ−ＤＣコンバータを用いて家庭用１００ボルトの電圧を直流１２ボルトとして圧縮機135の作動を可能とするものです。

更に、この温度調整パネル100は、パネル本体110の大きさとして高さを１メートル乃至１．５メートル、幅を１メートル乃至２メートル程度とし、放熱板117の面積を１平方メートル乃至２平方メートル程度の大きさとするものです。

従って、この温度調整パネル100は、一人又は二人で移動させることが容易にできるものであり、放熱水槽150を冷暖房が必要な場所の床や平坦面に設置して給水パイプ173や排水パイプ175を配設し、パネル本体110の放熱部121を放熱水槽150の開口部161から挿入することにより、温度調整パネル100を容易に設置することができるものです。

そして、放熱水槽150を床や平坦な地面に設置し、パネル本体110を放熱水槽150に固定し、給水パイプ173から生活排水、河川水、地下水等の適宜の水を放熱水槽150に供給しつつ排水パイプ175から下水道や河川等に排出させて圧縮機135を作動させると、図３及び図４（Ａ）に示したように、四方弁133の第１弁口191が第１開口181と位置しているとき、圧縮機135から吐出される高温の圧縮熱媒流体を第２の熱交換パイプ142に送出することができるものです。

そして、第２の熱交換パイプ142で放熱水槽150の水流部167に満たされた熱源とした水と熱交換を行って冷却された圧縮熱媒流体を膨張弁137で膨張させて低温の熱媒流体とし、第１の熱交換パイプ141を介して圧縮機135に戻すことができるものです。

このため、第１の熱交換パイプ141に周縁部が固定接続されている放熱板117に逆カルノーサイクル原理を利用して熱源とした水からの熱を移動させるようにして放熱板117を低温とし、放熱板117から冷熱を輻射熱等により放出させることができるものです。

また、図４（Ｂ）に示したように、第４弁口194を第１開口181に位置させると、圧縮機135から吐出された高温の圧縮熱媒流体を第１の熱交換パイプ141に送出し、放熱板117の温度を高くして温熱を放熱板117から輻射熱等により放出させることができるものです。

そして、放熱板117から温熱を放出させて温度の低下した熱媒流体を、膨張弁137により膨張させて更に低温の熱媒流体とし、第２の熱交換パイプ142により水熱を吸熱して暖められた熱媒流体を圧縮機135に戻し、圧縮機135により高温の熱媒流体として吐出させるようにして、放熱水槽150に供給する水の水熱により放熱板117を高温とすることができるものです。

このように、温度調整パネル100では、逆カルノーサイクル原理を利用して放熱水槽150に供給する水の水熱を用い、四方弁133を切り換えることにより放熱板117から冷熱又は温熱を放出させ、冷房装置として、又は暖房装置として、使用することができるものです。

尚、圧縮機135を作動させる電源スイッチは、冷暖房を切り換えることを可能とした切換えスイッチ131とは別に設けることがあるも、切換えスイッチ131と連動させ、第１弁口191が第１開口181の位置と第２開口182の位置との中間位置とされているときオフ状態をされ、第１弁口191が第１開口181の位置又は第２開口182の位置に位置したとき、オン状態とされる電源スイッチを設けることもあるものです。

このように、パネル本体110において、パネル本体110の上方部分においてパネル本体110の略全面とするようにパネル枠115の内側に放熱板117を設け、この放熱板117の下方に放熱部121を設けると共に圧縮機135や四方弁133、膨張弁137をパネル本体110の下端近傍に収納しているため、四方弁133や膨張弁137に端部を接続する第１の熱交換パイプ141を放熱板117の周縁部に固定するように配置することを容易とすることができるものです。

また、圧縮機135や四方弁133、膨張弁137、及び放熱板117、更には第１の熱交換パイプ141、第２の熱交換パイプ142等をパネル本体110にコンパクトに配置し、温度調整パネル100に各部材を収納するように設けつつ、温度調整パネル100としたパネル本体110の重心を低くして温度調整パネル100を安定して設置することも容易とするものです。

そして、第１の実施形態では、パネル本体110の放熱部121を収納可能とする放熱水槽150を設け、この放熱水槽150に熱源とする河川水等の流体を供給することとしているも、パネル本体110の放熱部121に直接に熱源とする流体を供給する場合もあるものです。

この第２実施例とする第２の実施形態は、図５に示すように、上方に放熱板117とパネル枠115を有し、下方に放熱ケース部210を有するパネル本体110とする温度調整パネル100です。

このパネル本体110は、放熱ケース部210のケース前板211とケース後板212によりパネル枠115の右枠113と左枠114の下端を挟持するようにして右枠113と左枠114とを放熱ケース部210に立設固定し、右枠113と左枠114との上端を接続する上枠111を有し、上枠111及び右枠113と左枠114とによりパネル枠115を形成しているものです。

また、放熱ケース部210は、ケース前板211及びケース後板212とケース右板214及びケース左板215とケース底板213を有し、内部に放熱空間129（図６参照）を形成していることは、第１の実施形態と同様です。

そして、この第２の実施形態では、放熱板117及びパネル枠115は第１の実施形態とほぼ同一の大きさとしつつ、放熱空間129を多少広く形成し、ケース前板211及びケース後板212の下端から各々前後方向へ水平に延設される板状の脚部148を設けて温度調整パネル100とするパネル本体110を床や平坦面に立設可能としているものです。

更に、ケース右板214には吸気パイプ217を、ケース左板215には排気パイプ218を接続可能とし、ケース前板211の右側上方に切換えスイッチ131を有するものです。

そして、ケース前板211及びケース後板212の上端及び上端近傍で放熱板117の下端縁を支持し、放熱板117の上端縁をパネル枠115の上枠111で支持し、放熱板117の左右端縁をパネル枠115の左枠114及び右枠113で支持しているものです。

この第２の実施形態では、放熱ケース部210に四方弁133と共に圧縮機135及び膨張弁137を収納し、図６に示すように、上枠111及び右枠113や左枠114に収納されて放熱板117の周縁に接続固定される第１の熱交換パイプ141の端部を、四方弁133及び膨張弁137に接続することは、第１の実施形態と同様です。

そして、四方弁133の第２開口182及び第４開口184を圧縮機135の吸込み口及び突出口と接続し、四方弁133の第３開口183と膨張弁137とに両端が接続される第２の熱交換パイプ142を放熱空間129に配置することも第１の実施形態と同様です。

この第２の実施形態では、パネル本体110の下部に設けた第１の実施形態における放熱部121を放熱ケース部210として放熱空間129を広く形成し、放熱空間129の内部に配置される第２の熱交換パイプ142の部分には、多数のフィン146を形成し、放熱空間129内の流体とする空気等の気体と第２の熱交換パイプ142内の流体との熱伝達率を高くしているものです。

従って、この第２の実施形態においても、圧縮機135を作動させて四方弁133を操作することにより、温度調整パネル100の略全面とするようにパネル本体110の上方部分において多くの面積を占めている放熱板117から、冷熱や温熱を放出させることができるものです。

そして、この温度調整パネル100を屋内に設置するとき、吸気パイプ217や排気パイプ218の図示しない端部を屋外に配置するように吸気パイプ217及び排気パイプ218を引き延ばしてパネル本体110から離れた位置に配置することにより、熱源とする新たな空気である外気をパネル本体110の放熱空間129に送り、第２の熱交換パイプ142内を流れる熱媒流体と熱交換された空気を排気パイプ218により温度調整パネル100から離れた、又は別区画とされた空間に放出することができるものです。

また、吸気パイプ217又は排気パイプ218の図示しない端部には、送風ファンを設けて外気を吸気パイプ217から放熱空間129に送り、且つ、放熱空間129の空気を排気パイプ218を介して外部空間に放出するようにするものです。

尚、この放熱ケース部210の放熱空間129である内部空間に送風機を配置するように、放熱ケース部210の内部にファンモータを取り付け、放熱空間129の内部に設ける送風機のファンを駆動することにより、吸気パイプ217及び排気パイプ218を介して外部の空気を放熱空間129の内部に流入させ、且つ、内部から排出するようにすることもあるものです。

また、放熱板117の下方縁を第１の実施の形態と同様に下枠に固定して、上枠111、下枠、右枠113、左枠114で放熱板117を挟持するパネル枠115とし、このパネル枠115を放熱ケース部210の上に固定するようにすることもあるものです。

更に、第２の実施形態においても、熱源として空気等の気体を使用するのではなく、第１の実施形態と同様に、河川水や湖沼水、地下水等の液体を放熱ケース部210に流入、流出させるようにして使用することもできるものです。

このように、パネル本体110において、パネル本体110の上方部分においてパネル本体110の略全面とするようにパネル枠115の内側に放熱板117を設け、この放熱板117の下方に放熱ケース部210を設けると共に圧縮機135や四方弁133、膨張弁137をパネル本体110の下端近傍に収納しているため、四方弁133や膨張弁137に端部を接続する第１の熱交換パイプ141を放熱板117の周縁部に固定するように配置することを容易とし、圧縮機135や四方弁133、膨張弁137、及び放熱板117、更には第１の熱交換パイプ141、第２の熱交換パイプ142等をコンパクトに配置して温度調整パネル100を小型としつつ重心を低くして、温度調整パネル100を安定して設置することも容易とするものです。

そして、第２の熱交換パイプ142により熱交換を行う熱源として空気を使用する場合、パネル本体110の下側に放熱ケース部210を設ける場合に限るものでなく、パネル本体110とフレキシブルなホースである接続ホース241により接続された放熱器230を設けることにより、パネル本体110と放熱部とを分離させることもあるものです。

この放熱部をパネル本体110と分離した放熱器230とする第３の実施の形態は、図７に示すように、パネル枠115で放熱板117の周囲を囲ったパネル本体110と、第２の熱交換パイプ142等を収納する放熱器230とを接続ホース241により接続した温度調整パネル100とするものです。

このパネル本体110は、放熱板117の上下左右を上枠111、下枠112、左枠114、及び、右枠113で固定し、図８に示すように、放熱板117の上端縁、右端縁、左端縁に第１の熱交換パイプ141を接続することは、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様です。

そして、右枠113の下端近傍に切換えスイッチ131を有し、パネル枠115の内部に圧縮機135、四方弁133、及び、膨張弁137を内蔵することも第１の実施形態と同様です。

尚、第３の実施形態では、下枠112に脚部148を設け、放熱板117をパネル本体110の全面に設けたパネル枠115であるパネル本体110を、床や平坦部に直接設置することを可能としているものです。

そして、放熱器230は、図７に示したように、上下左右を平板状矩形の枠体231として内部に放熱空間129を形成するように前後方向に適宜の厚みを有する立方体形状とするものであり、図７に示した前板232及び図示されない後板には、通気部235を形成するようにネット部又は多数のスリット部を設け、前板232及び後板の全体の大部分を通気部235とするものです。

尚、この放熱器230を平坦部に安定させて設置できるように、本実施の形態では放熱器230の下面に支持脚237を設けているものです。

そして、この放熱器230とパネル本体110とを接続する接続ホース241の内部には、２本のフレキシブルパイプを内蔵させて１本のフレキシブルパイプを第１接続パイプ242、他方のフレキシブルパイプを第２接続パイプ243とするものです。

この第１接続パイプ242は、図８に示したように、一端を四方弁133の第３開口183に、他端を放熱器230の内部空間に収納した第２熱交換パイプの一端に接続するものです。

また、放熱器230の内部空間に収納した第２熱交換パイプの他端を第２接続パイプ243の一端に接続し、第２接続パイプ243の他端を膨張弁137に接続するものです。

即ち、この第３実施形態では、放熱器230の内部空間に収納する第２の熱交換パイプ142の両端を接続ホース241に収納した第１接続パイプ242及び第２接続パイプ243により四方弁133と膨張弁137とに接続するものです。

そして、この放熱器230の内部空間とした放熱空間129には、送風機245としての放熱ファン246及びファンモータ247を内蔵しており、ファンモータ247により放熱ファン246を駆動し、後板の通気部235から外気を放熱器230の放熱空間129に吸い込み、前板232の通気部235から放熱空間129の空気を排出するようにしているものです。

また、図８には、ファンモータ247及び放熱ファン246と第２の熱交換パイプ142のみを図示しているも、この第２の熱交換パイプ142に放熱フィンを設けることや、第２の熱交換パイプ142を熱伝導板145に固定することは、第２の実施形態や第１の実施形態と同様です。

このように、パネル本体110と放熱器230とを接続ホース241で接続した温度調整パネル100は、パネル本体110と放熱器230とを離れた位置に、又は、パネル本体110を屋内に配置し且つ放熱器230を屋外に配置してパネル本体110の放熱板117から冷熱又は温熱を放出させることができるものです。

尚、上記の第１、第２、及び第３の実施形態では、圧縮機135と第１の熱交換パイプ141及び第２の熱交換パイプ142との接続に際して四方弁133を介しているも、四方弁133を省略し、圧縮機135の吐出口を第１の熱交換パイプ141と直接に、圧縮機135の吸込み口を第２の熱交換パイプ142と直接に接続し、放熱板117から温熱を放出させる温度調整パネル100とすることや、圧縮機135の吐出口を第２の熱交換パイプ142と直接に、圧縮機135の吸込み口を第１の熱交換パイプ141と直接に接続し、放熱板117から冷熱を放出させる温度調整パネル100とすることもあるものです。

この様に、この温度調整パネル100は、パネル本体110の下端又は下端近傍に圧縮機135と膨張弁137とを有してこの圧縮機135と膨張弁137とを接続する第１接続パイプ242をパネル本体110の周縁に有し、パネル本体110の略全面を占める放熱板117の端縁部を第１接続パイプ242と接続しているため、圧縮機135からの熱媒流体又は膨張弁137からの熱媒流体を第１の熱交換パイプ141に流すことによって、放熱板117から逆カルノーサイクル原理を利用した温熱又は冷熱を容易に放出させることができる放熱パネルとすることができるものです。

また、この温度調整パネル100は、パネル本体110の下端又は下端近傍に圧縮機135と膨張弁137とを有してこの圧縮機135と膨張弁137とを接続する第１の熱交換パイプ141をパネル本体110の周縁に有し、パネル本体110の略全面を占める放熱板117の端縁部を第１の熱交換パイプ141と接続しているため、パネル本体110をコンパクトな板状体形状のパネル体とすることができ、移動や搬送及び設置を容易に行うことができる温度調整パネル100としたものです。

そして、この温度調整パネル100は、圧縮機135に第１の熱交換パイプ141と第２の熱交換パイプ142とを接続するに際し、四方弁133を介して膨張弁137に接続される第１の熱交換パイプ141と第２の熱交換パイプ142とを圧縮機135に接続するものです。

このため、四方弁133の切り換え操作により圧縮機135から吐出される熱媒流体を第１の熱交換パイプ141側に吐出させて循環させることと、第２の熱交換パイプ142側に吐出させて循環させることの切り換えを極めて容易に行い、輻射熱を利用して冷房及び暖房に使用することができる温度調整パネル100とすることができるものです。

そして、第２の熱交換パイプ142の両端を、フレキシブルパイプを介して膨張弁137や圧縮機135に接続すれば、膨張弁137や圧縮機135を収納したパネル本体110とフレキシブルパイプにより接続される第２の熱交換パイプ142とを分離し、パネル本体110と離れた位置に放熱部121である放熱器230を設置することが容易にできる温度調整パネル100とすることができるものです。

尚、第３の実施形態においては、圧縮機135を放熱器230に収納し、屋内等に設置するパネル本体110から圧縮機135を外し、当該温度調整パネル100を使用するに際し、騒音を低減し、温度調整が必要な場所における静寂を保つようにすることもある。

この場合、接続ホース241には、第１接続パイプ242と第２接続パイプ243との２本のフレキシブルパイプの他、圧縮機135の吸込み口と四方弁133の第２開口182とを接続するフレキシブルパイプ及び圧縮機135の吐出口と四方弁133の第４開口184とを接続するフレキシブルパイプとの２本のフレキシブルパイプを加え、４本のフレキシブルパイプを収納する接続ホース241としてパネル本体110と放熱器230とを接続するものです。

更に、パネル本体110において四方弁133を省略し、放熱器230に第２の熱交換パイプ142と圧縮機135とを収納し、パネル本体110には第１の熱交換パイプ141と膨張弁137とを内蔵させ、第２の熱交換パイプ142の一方の端部は放熱器230の内部で圧縮機135に接続し、他方の端部は接続ホース241に収納するフレキシブルパイプを介してパネル本体110に内蔵させた膨張弁137に接続し、第１の熱交換パイプ141は一方の端部を膨張弁137に、他方の端部は接続ホース241に収納するフレキシブルパイプを介して放熱器230に内蔵した圧縮機135に接続し、暖房用の温度調整パネル100又は冷房用の温度調整パネル100とすることもあるものです。

また、第２の熱交換パイプ142の近傍に送風機245を設けることにより、第２の熱交換パイプ142による熱交換率を高め、第２の熱交換パイプ142で吸収した冷熱又は温熱を逆カルノーサイクル原理を用いて放熱板117に移動させ、放熱板117からの冷熱又は温熱の熱放出率を高めることができるものです。

そして、圧縮機135を数百ワットの直流モータにより駆動するものとすれば、バッテリー等により当該温度調整パネル100を作動させることができ、且つ、当該温度調整パネル100を小型軽量化することが容易にできるものであって、この温度調整パネル100を必要な場所へ設置することが極めて容易にできるものです。

また、図面に示した各実施の形態では、放熱板117の上端縁及び左右の両端縁を第１の熱交換パイプ141に接続するようにしているも、必ずしも放熱板117の３つの周辺部を第１の熱交換パイプ141に接続する場合に限るものでなく、放熱板117の端縁部等を第１の熱交換パイプ141に接続して第１の熱交換パイプ141の内部を流れる熱媒流体の熱を放熱板117に伝達して放熱板117から放出させることができるようにすれば足りるものです。

そして、第１の実施形態及び第２の実施形態においても、前述のように、第１の熱交換パイプ141や第２の熱交換パイプ142の端部を直接に膨張弁137や四方弁133又は圧縮機135に接続する場合のみでなく、放熱板117に固定する第１の熱交換パイプ141を膨張弁137や四方弁133又は圧縮機135に接続するに際し、膨張弁137や四方弁133又は圧縮機135の直近部分はフレキシブルパイプを介するようにすることもあり、第２の熱交換パイプ142も、フィン146を取り付ける又は熱伝導板145に固定する部分を除き、膨張弁137や四方弁133又は圧縮機135の直近部分はフレキシブルパイプを介することとし、温度調整パネル100の組み立てに際し、放熱板117や膨張弁137、四方弁133及び圧縮機135等の組み込み作業を容易とすることもあるものです。

本発明に係る温度調整パネル100は、放熱板117をパネル本体110に有すると共に、膨張弁137及び圧縮機135を備えているため、逆カルノーサイクル原理を用いて放熱板117から冷熱や温熱を放出させるパネル体とし、温度調整パネル100を移動させるようにして設置することが極めて容易に可能となり、必要な場所に移動させて使用することが可能な暖房器や冷房機とすることができるものです。

１００温度調整パネル
１１０パネル本体
１１１上枠１１２下枠
１１３右枠１１４左枠
１１５パネル枠１１７放熱板
１２１放熱部１２３放熱枠部
１２４前方板１２５後方板
１２７窓部１２９放熱空間
１３１切換えスイッチ１３３四方弁
１３５圧縮機１３７膨張弁
１４１第１の熱交換パイプ１４２第２の熱交換パイプ
１４５熱伝導板１４６フィン
１４８脚部
１５０放熱水槽
１５１前ケース板１５２後ケース板
１５３底ケース板１５４右側ケース板
１５５左側ケース板１６１開口部
１６３上部支持部１６５下部支持部
１６７水流部１７１支持板
１７３給水パイプ１７５排水パイプ
１８０弁体ブロック
１８１第１開口１８２第２開口
１８３第３開口１８４第４開口
１８７回動部１９１第１弁口
１９２第２弁口１９３第３弁口
１９４第４弁口
２１０放熱ケース部
２１１ケース前板２１２ケース後板
２１３ケース底板２１４ケース右板
２１５ケース左板２１７吸気パイプ
２１８排気パイプ
２３０放熱器
２３１枠体２３２前板
２３５通気部２３７支持脚
２４１接続ホース２４２第１接続パイプ
２４３第２接続パイプ２４５送風機
２４６放熱ファン２４７ファンモータ

Claims

パネル本体を有し、
前記パネル本体におけるパネル枠の下端又は下端近傍に圧縮機と膨張弁とを有し、
前記パネル本体の周縁に第１の熱交換パイプを有し、
前記パネル枠の内側全面に放熱板を有し、
前記パネル枠は、前記パネル本体の上方部分で前記放熱板の周囲を固定して前記第１の熱交換パイプを収納し、
前記放熱板の端縁部に前記第１の熱交換パイプが固定され、
前記圧縮機と前記膨張弁とを前記第１の熱交換パイプにより接続し、
前記圧縮機と前記膨張弁とを接続する第２の熱交換パイプを有し、
前記パネル本体は前記パネル枠の下方に前記第２の熱交換パイプを収納する放熱部を有し、前記放熱部を収納可能な放熱水槽を前記パネル本体とは別に有する
ことを特徴とする温度調整パネル。
前記パネル本体は更に四方弁を有し、
前記第１の熱交換パイプ及び前記第２の熱交換パイプは、各々一方の端部が前記膨張弁に接続されると共に、
前記第１の熱交換パイプの他方の端部と前記第２の熱交換パイプの他方の端部は、前記四方弁を介して前記圧縮機と接続されることを特徴とする請求項１に記載した温度調整パネル。
前記第１の熱交換パイプは、その両端が各々フレキシブルパイプに接続され、前記第１の熱交換パイプは、その端部の一方が前記フレキシブルパイプを介して前記膨張弁に接続され、その端部の他方が前記フレキシブルパイプを介して前記圧縮機又は前記四方弁に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した温度調整パネル。
前記第２の熱交換パイプは、その両端が各々フレキシブルパイプに接続され、前記第２の熱交換パイプは、その端部の一方が前記フレキシブルパイプを介して前記膨張弁に接続され、その端部の他方が前記フレキシブルパイプを介して前記圧縮機又は前記四方弁に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載した温度調整パネル。
パネル本体を有し、
前記パネル本体の下端又は下端近傍に膨張弁と四方弁とを有し、
前記パネル本体の周縁に第１の熱交換パイプを有し、
前記パネル本体の略全面に放熱板を有し、
前記放熱板の端縁部に前記第１の熱交換パイプが固定され、
前記パネル本体とは別に圧縮機及び第２の熱交換パイプを内蔵する放熱器を有し、
前記圧縮機と前記膨張弁とを前記第１の熱交換パイプにより接続すると共に、
前記圧縮機と前記膨張弁とを前記第２の熱交換パイプにより接続するものとし、
前記第１の熱交換パイプは、一方の端部が前記膨張弁に接続されると共に他方の端部が前記四方弁に接続され、
前記第２の熱交換パイプは、前記放熱器に内蔵されてその両端が各々フレキシブルパイプに接続され、
前記第２の熱交換パイプは、一方の端部が前記フレキシブルパイプを介して前記膨張弁に、他方の端部が前記フレキシブルパイプを介して前記四方弁に接続され、
前記圧縮機はその吸込み口及び吐出口が各々フレキシブルパイプを介して前記四方弁に接続され、
前記第２の熱交換パイプの両端に接続された２本の前記フレキシブルパイプ及び前記圧縮機と前記四方弁とを接続する２本の前記フレキシブルパイプにより、前記パネル本体と前記放熱器とが接続されていることを特徴とする温度調整パネル。
前記第２の熱交換パイプの近傍には、送風機を備えることを特徴とする請求項５に記載した温度調整パネル。
前記圧縮機は、数百ワットの直流モータにより駆動される圧縮機であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載した温度調整パネル。