JP6674335B2 - Heat pipe type air conditioner utilizing underground heat, unit for its configuration, and air conditioning method - Google Patents
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Description
本発明は、地中に下部を埋設した複数のヒートパイプを用いて室内空気の冷暖房を行う空調装置とその構成用ユニット、およびその空調装置を用いる空調方法に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner that cools and heats indoor air using a plurality of heat pipes with a lower part buried underground, a unit for the configuration thereof, and an air conditioning method using the air conditioner.
地中熱を利用する空調装置は、たとえば下記の特許文献１・２等に記載がある。特許文献１には、図９のように二重管構造の熱交換器を地中に埋設してなるものが記載されている。埋設した二重管の外管と内管との間に上部から外気を導入し、最下部で向きを反転させたうえ、その空気を内管の内側を通して上部の室内へ送る構造である。冬季は、地中の保有熱で外気を暖めることにより室内を暖房し、夏季は、外気を地中で冷やして室内の冷房をすることができる。 An air conditioner using underground heat is described in, for example, Patent Documents 1 and 2 below. Patent Literature 1 discloses a structure in which a heat exchanger having a double pipe structure is buried underground as shown in FIG. In this structure, outside air is introduced from the upper portion between the outer tube and the inner tube of the buried double tube, the direction is inverted at the lowermost portion, and the air is sent to the upper room through the inside of the inner tube. In winter, the room can be heated by warming the outside air with the underground heat, and in summer, the room can be cooled by cooling the outside air under the ground.
特許文献２には、図１０のように、ヒートパイプの下部を地中に埋設するとともに上部を室内に設け、しかも室内のその上部に放熱フィンを取り付けた構造の空調装置が記載されている。ヒートパイプとは、内部をほぼ真空にしたパイプ状の密閉容器内に作動液が封入された構造の周知の熱輸送手段である。ヒートパイプのうち埋設された下部において地中の熱が作動液に伝わると、作動液は密閉容器内で蒸発して蒸気となって熱を上部に運び、そこで凝縮して放熱する。その熱は、密閉容器から放熱フィンを介して室内に伝わる。特許文献２の装置は、そのような仕組みにより地中の熱で室内を暖房する。 Patent Literature 2 discloses an air conditioner having a structure in which a lower portion of a heat pipe is buried in the ground and an upper portion is provided in a room, and a radiating fin is attached to the upper portion of the room, as shown in FIG. The heat pipe is a well-known heat transport means having a structure in which a working fluid is sealed in a pipe-shaped hermetically sealed container whose inside is substantially evacuated. When the underground heat is transferred to the hydraulic fluid in the lower part of the heat pipe buried, the hydraulic fluid evaporates in the closed vessel to become a vapor, carries the heat to the upper part, and condenses and radiates heat there. The heat is transmitted from the closed container to the room through the radiation fins. The device of Patent Literature 2 heats the room with underground heat by such a mechanism.
特許文献１に記載された装置には、下記のような課題がある。すなわち、
1) 空気を介して土壌と熱交換を行うものであるため空気と管壁間の熱伝達率が低く、二重管として直径の大きなもの（φ２５０〜３００ｍｍ程度のもの）にして伝熱面積を大きくすることが必要である。直径が大きいと、その二重管を埋設するボーリング用の機械が大型化し、工事費用が高くなる。
2) 二重管は地中の深さ５ｍ程度までに埋設されるので、地下からの十分な採熱ができない。地表からの深さが１〜２ｍまでの部分は気温の影響を大きく受けるため、冷暖房のために有効には使えないのである。
3) 採熱量が外気の昇温・降温に費やされるため、十分な冷暖房効果が期待できない。
4) 外気中の塵埃や湿分が室内に侵入しやすい。
The device described in Patent Document 1 has the following problems. That is,
1) Since heat exchange with the soil is performed through air, the heat transfer coefficient between the air and the pipe wall is low, and the diameter of the double pipe is large (about 250 to 300 mm) to increase the heat transfer area. It needs to be bigger. When the diameter is large, a boring machine for burying the double pipe becomes large, and the construction cost is high.
2) Since the double pipe is buried to a depth of about 5m underground, sufficient heat cannot be collected from underground. The portion from the surface to the depth of 1 to 2 m is greatly affected by the temperature, and cannot be used effectively for cooling and heating.
3) Since the amount of heat collected is used to raise and lower the temperature of the outside air, a sufficient cooling and heating effect cannot be expected.
4) Dust and moisture in the outside air easily enter the room.
また、ヒートパイプの下部を地中に埋設する特許文献２に記載の装置では、地中熱によって冬季に室内を暖房できるとはいえ、夏季に、地中の低温部分を利用して室内を冷房することはできない。通常のヒートパイプでは、作動液が下部の熱を上部に運ぶことはできても、逆に上部の熱を下部へ運ぶことはできないからである。 Further, in the device described in Patent Document 2 in which the lower part of the heat pipe is buried underground, although the room can be heated in winter by geothermal heat, the room is cooled by utilizing a low-temperature part of the ground in summer. I can't. This is because, in a normal heat pipe, the working fluid can transfer the lower heat to the upper portion, but cannot transfer the upper heat to the lower portion.
本発明は、以上の点を考慮して、地中に下部を埋設したヒートパイプを用いて、室内の暖房および冷房を効果的に行えるようにした空調装置等を提供するものである。 The present invention, in view of the above, provides an air conditioner or the like that can effectively perform indoor heating and cooling using a heat pipe whose lower part is buried underground.
本発明の空調装置は、地中に下部が埋設された複数のヒートパイプを用いて室内空気の冷暖房を行う空調装置であって、下記を特徴とするものである。
a) 各ヒートパイプが、上下に長さを有する密閉容器内に作動液が封入されるとともに、当該密閉容器外から密閉容器内を通って再び密閉容器外へ至る循環液の流通管を有し、当該流通管の一部が密閉容器の内側下部で上記作動液中に浸漬されたものであること、
b) 上記流通管に上記循環液を流すポンプを有すること、
c) 地上部分において、上記密閉容器の外側と、上記流通管のうち密閉容器外の部分の外側とにフィンが取り付けられていること、
d) 室内の空気を、上記の各フィンに接触するように流して室内に戻す送風機を有すること。
上記空調装置の一例を図１（ａ）に示している。図１（ｂ）は、その空調装置のうち上記a)のヒートパイプを示す詳細断面図である。
The air conditioner of the present invention is an air conditioner that cools and heats indoor air using a plurality of heat pipes whose lower portions are embedded in the ground, and has the following features.
a) Each heat pipe has a working fluid sealed in a closed container having a length in the vertical direction, and has a circulation pipe for a circulating liquid from the outside of the closed container to the outside of the closed container again through the inside of the closed container. A part of the flow pipe is immersed in the working fluid at the lower inside of the closed vessel,
b) having a pump for flowing the circulating liquid through the flow pipe,
c) On the ground portion, fins are attached to the outside of the closed container and the outside of the portion of the flow pipe outside the closed container,
d) There shall be a blower that blows the air in the room so as to contact the above fins and returns it to the room.
One example of the air conditioner is shown in FIG. FIG. 1B is a detailed cross-sectional view showing the heat pipe of the above a) in the air conditioner.
上記発明の空調装置は、つぎのように機能して室内の冷暖房を行うことができる。
まず、上記a)のヒートパイプ（図１（ｂ）を参照）は、下記の作用により、室内空気が有する上方にある熱を下方に輸送して、連続的にヒートパイプの周囲に放熱することを可能にするものである。すなわち、
1) 上方から流通管内に高温度の循環液を流すと、密閉容器内に封入された作動液が蒸発する。流通管の一部が下部の作動液中に浸漬されているため、循環液が有する熱を作動液が受けるからである。
2) 前記した一般的なヒートパイプにおけるのと同様、作動液の蒸気は循環液よりも低温となる地中埋設部の上部（放熱部）側の全体で凝縮し、潜熱を密閉容器に放出して液化する。これにより、循環液の保有熱がヒートパイプの周囲に放熱される。
3) したがって、循環液をヒートパイプよりも上方から供給すれば、上方にある循環液の熱を、下方にあるヒートパイプの放熱部にまで連続的に熱輸送して放熱するという、一般のヒートパイプでは難しかった方向の熱輸送が可能になる。
4) なお、上記a)のヒートパイプにおいて流通管内に循環液を流すことを止めれば、一般的なヒートパイプにおけるのと同様に、下部が加熱されるとき、その熱が上部の放熱部に連続的に熱輸送され放熱される。
The air conditioner of the present invention can perform cooling and heating of a room by functioning as follows.
First, the heat pipe of the above a) (see FIG. 1 (b)) transports the upper heat of the room air downward and continuously radiates heat around the heat pipe by the following operation. Is what makes it possible. That is,
1) When a high temperature circulating fluid flows into the flow pipe from above, the working fluid sealed in the closed vessel evaporates. This is because the working fluid receives the heat of the circulating fluid because a part of the flow pipe is immersed in the lower working fluid.
2) As in the above-mentioned general heat pipe, the working fluid vapor condenses on the entire upper part (radiation part) side of the underground buried part where the temperature is lower than the circulating fluid, and releases latent heat to the closed vessel. To liquefy. As a result, the retained heat of the circulating fluid is radiated around the heat pipe.
3) Therefore, if the circulating fluid is supplied from above the heat pipe, the heat of the circulating fluid above will be continuously transported to the heat radiating section of the heat pipe below to radiate heat. Pipes enable heat transfer in difficult directions.
4) In addition, if the flow of the circulating liquid is stopped in the flow pipe in the heat pipe of the above a), when the lower part is heated, as in a general heat pipe, the heat is continuously transmitted to the upper heat radiation part. Heat is transported and radiated.
さらに上記b)・c)・d)の構成を有することから、発明の空調装置は、夏季等には、室内空気の熱を地中に移動させることによって室内を冷房することができる。それは、上記b)のポンプによって上記流通管に循環液を流すこととし、その流通管のうち密閉容器外の部分の外側にc)のとおりフィンが取り付けられていて、d)の送風機により、そのフィンに接触するように室内空気を流すからである。つまり、室内空気を流してフィンに接触させ、そのフィンの内側の流通管を通るようにポンプで循環液を流すと、室内空気の熱がフィンを介して流通管内の循環液に伝わる。循環液に伝わった熱は、上記a)のヒートパイプの作用によって、地中に埋設された部分から地中に放熱されるわけである（図１（ａ）を参照）。
一方、上記b)のポンプを停止したときは、a)のヒートパイプは、一般的なヒートパイプの作用と同様に、下部すなわち埋設された部分が地中から熱を受けたうえ、地上部分の放熱部まで熱輸送をする。そのため、冬季等には、b)のポンプを停止することにより、地上部分において上記密閉容器の外側に設けられたc)のフィンを介し、d)の送風機で送られる室内空気に地中の熱を伝えて、室内を暖房できることになる（図２（ａ）・（ｂ）を参照。循環液を流さない状態を示すので、図２では、流通管とポンプの図示を省略している）。
Further, since the air conditioner of the present invention has the configurations of b), c), and d), it can cool the room by moving the heat of the indoor air to the ground in summer or the like. That is, the circulating liquid is caused to flow through the circulation pipe by the pump of b), and fins are attached as shown in c) to the outside of the portion of the circulation pipe outside the closed vessel, and the blower of d) is used to supply the fin. This is because the room air flows so as to contact the fins. In other words, when the indoor air is caused to flow into contact with the fins and the circulating fluid is flown by the pump so as to pass through the flow pipe inside the fin, the heat of the indoor air is transmitted to the circulating fluid in the flow pipe via the fins. The heat transmitted to the circulating fluid is radiated into the ground from the portion buried underground by the action of the heat pipe of the above a) (see FIG. 1A).
On the other hand, when the pump of b) is stopped, the heat pipe of a) receives heat from underground, that is, the buried portion, and the heat pipe of Heat transport to the heat radiating part. For this reason, in winter, etc., by stopping the pump of b), the underground heat is supplied to the indoor air sent by the blower of d) through the fin of c) provided outside the closed container at the ground level. (See FIGS. 2 (a) and 2 (b). Since a state in which the circulating liquid is not flowing is shown in FIG. 2, the flow pipe and the pump are not shown in FIG. 2).
上記発明の空調装置によると、土壌との熱交換をヒートパイプ（太さは数十ｍｍもあればよい）によって行うため、直径１００ｍｍ程度以下のボーリングを行えば足り、工事費用の点で有利である。ヒートパイプの下部を地中の深さ１０ｍ前後まで埋設することも可能で、そうすることにより、温度が年中一定な土壌部分を利用して効果的な冷暖房が行える。また、上記の装置では、外気を昇温・降温して室内に導入するのではなく、室内空気を各フィンに接触させたうえ室内に戻すので、十分な冷暖房効果が期待できる。しかもそのために、外気中の塵埃や湿分が室内に侵入することもない。 According to the air conditioner of the present invention, since heat exchange with soil is performed by a heat pipe (thickness may be several tens of mm), boring having a diameter of about 100 mm or less is sufficient, which is advantageous in terms of construction cost. is there. It is also possible to bury the lower part of the heat pipe to a depth of about 10 m in the ground, so that effective cooling and heating can be performed by using the soil portion where the temperature is constant throughout the year. Further, in the above-described device, since the room air is brought into contact with each fin and returned to the room instead of raising and lowering the temperature of the outside air and introducing it into the room, a sufficient cooling and heating effect can be expected. In addition, dust and moisture in the outside air do not enter the room.
上記発明における流通管は、上記循環液が複数のヒートパイプについて各密閉容器内の流通管を順次流れたうえ、密閉容器外の流通管の上記フィンを有する部分を順次流れるよう、当該複数のヒートパイプ間で接続されていて、上記循環液が、密閉容器外の流通管の上記フィンを有する部分を順次流れるとき、上記送風機で送られる室内空気の向きに対向する順序で当該各フィンを経由するように経路を定められているとよい。
図１の例および図６の例は、いずれもそのように流通管を設けたものである。
The flow pipe in the invention is such that the circulating liquid sequentially flows through the flow pipe in each closed vessel for the plurality of heat pipes, and then flows through the portion having the fin of the flow pipe outside the closed vessel, so that the plurality of heat pipes flow. When connected between pipes and the circulating fluid sequentially flows through the portion having the fins of the flow pipe outside the closed vessel, the circulating fluid passes through the fins in an order opposite to the direction of room air sent by the blower. The route should be set as follows.
Both the example of FIG. 1 and the example of FIG. 6 are provided with such a flow pipe.
室内を冷房するとき、上記のように設けた流通管に前述のポンプによって循環液を流すと、循環液は、(i)複数のヒートパイプについて各密閉容器内の流通管を順次流れたうえで、(ii)密閉容器外の流通管の上記フィンを有する部分を順次流れる。そして、上記(ii)のとおりフィンを有する部分を流れるときは、送風機で送られる室内空気の向きに対向する順序で当該各フィンを経由する。上記(ii)について、図１の例では、床下での室内空気の向きが図示左向きであるのに対して循環液は、各フィンを図示左側のものから順に右側のものを経由するよう右向きに流れる。また図６の例では、上記(ii)に関し、室内空気が送風ダクトを図示右上向きに流れるのに対して、循環液は、図示右上のフィンから左下のフィンへと順に、図示左下向きに経由して流れる。
上記のようにすると、(i)のように複数のヒートパイプの各密閉容器（地中部分）の流通管を順次流れることにより地中に十分放熱された、いわば最も冷えた循環液を、上記(ii)において室内空気の最下流部分（室内に戻す直前の空気）の冷却に使用することができる。それにより、室内へ送る空気をとくに効果的に冷却して効率的な冷房を実現することができる。
When cooling the room, when the circulating liquid is flown by the above-described pump into the flow pipe provided as described above, the circulating liquid flows through the flow pipe in each closed vessel for (i) a plurality of heat pipes sequentially. (Ii) flow sequentially through the portion having the fin of the flow pipe outside the closed vessel. Then, when flowing through the portion having the fins as described in (ii) above, the air flows through the respective fins in the order opposed to the direction of the room air sent by the blower. Regarding the above (ii), in the example of FIG. 1, the direction of the room air under the floor is the left direction in the figure, while the circulating fluid is directed rightward so that each fin passes through the right one in order from the left side in the figure. Flows. In the example of FIG. 6, regarding the above (ii), while the room air flows in the air duct in the upper right direction in the figure, the circulating fluid passes from the upper right fin to the lower left fin in the illustrated lower left direction. And flow
As described above, as shown in (i), the heat is sufficiently radiated into the ground by sequentially flowing through the flow pipes of the respective closed vessels (underground parts) of the plurality of heat pipes, so to say, the coldest circulating liquid is discharged to the In (ii), it can be used for cooling the most downstream part of the room air (air just before returning to the room). Thereby, the air to be sent indoors can be particularly effectively cooled to realize efficient cooling.
上記発明の空調装置において、各フィン（上記c)）が建物の床下に配置されているとよい。
上記c)の各フィンが床下に配置されると、各ヒートパイプと各フィンとを、空調の対象とする室内空間に近く配置して空調装置の全体をコンパクトに構成することができる。床をはさんで当該室内空間の真下（つまり床下）に上記各フィンを設け、当該床下の真下にあたる地中に各ヒートパイプの下部を埋設できるからである。そのようにすると、室内空気は、そのフィンに接触するように床下を通して室内に戻せばよく、空気の経路を短くコンパクトにして、エネルギーの無駄を少なくすることも可能である。
In the air conditioner of the invention, each fin (the above c)) may be arranged under the floor of the building.
When the fins of c) are arranged under the floor, the heat pipes and the fins are arranged close to the indoor space to be air-conditioned, so that the entire air conditioner can be made compact. This is because the above-mentioned fins can be provided directly under the indoor space (that is, under the floor) with the floor interposed therebetween, and the lower part of each heat pipe can be buried under the ground directly under the floor. In such a case, the indoor air may be returned to the room through the underfloor so as to come into contact with the fins, and the path of the air can be made short and compact, so that waste of energy can be reduced.
本発明の空調方法は、上記の空調装置を用い、冬季に室内空気を暖房する際は、上記送風機を運転して上記ポンプを運転せず、夏季に室内空気を冷房する際は、上記送風機とともに上記ポンプを運転することを特徴とする。
先に述べたように、上記発明の空調装置では、冬季等には、前記b)のポンプを停止することにより、前記a)のヒートパイプが下部で受け取る地中の熱を、地上部分にある前記c)のフィンを介し、d)の送風機で送られる室内空気に伝えることによって室内を暖房することができる。また夏季等には、b)のポンプによって上記流通管に循環液を流すと、d)の送風機により送られる室内空気の熱が、c)のフィンを介してその循環液に伝わり、それが循環液とともにa)のヒートパイプ内に運ばれたうえ、埋設された部分から地中に放熱されることにより、室内の冷房が行える。
そのため、発明の空調方法によると、上記空調装置を用いて適宜に室内空気を暖房または冷房できることになる。ヒートパイプが行う熱輸送には動力が不要である（循環液用のポンプと室内空気用の送風機のみ使用すればよく圧縮機等は不要である）ため、上記の暖房・冷房に要するエネルギーコストは低く、騒音も少ない。とくに暖房の際は、送風機のみを運転すれば足りるので、省エネおよび低騒音に関する効果はきわめて顕著である。
The air conditioning method of the present invention uses the air conditioner described above, when heating indoor air in winter, does not operate the pump by operating the blower, and when cooling indoor air in summer, together with the blower. The above-mentioned pump is operated.
As described above, in the air conditioner of the present invention, in winter or the like, by stopping the pump of b), the underground heat received by the heat pipe of a) at the lower part is in the ground part. The room can be heated by transmitting the air to the room air sent by the blower of d) through the fin of c). Also, in summer or the like, when the circulating fluid flows through the circulation pipe by the pump of b), the heat of the indoor air sent by the blower of d) is transmitted to the circulating fluid through the fins of c), and the heat is circulated. The liquid is transported together with the liquid into the heat pipe of a), and is radiated from the buried portion into the ground, thereby cooling the room.
Therefore, according to the air conditioning method of the present invention, the indoor air can be appropriately heated or cooled using the air conditioner. No heat is required for the heat transport performed by the heat pipe (only a pump for circulating fluid and a blower for room air are used, and no compressor is required). Low and low noise. In particular, during heating, it is sufficient to operate only the blower, so that the effects related to energy saving and low noise are extremely remarkable.
本発明のユニットは、ヒートパイプを用いる空調装置の構成用ユニットであって、下記を特徴とするものである。
A) 上記ヒートパイプは、上下に長さを有する密閉容器内に作動液が封入されるとともに、当該密閉容器外から密閉容器内を通って再び密閉容器外へ至る循環液の流通管を有し、当該流通管の一部が密閉容器の内側下部で上記作動液中に浸漬されたものであり、
B) 上記ヒートパイプの上部に放熱器が設けられていて、その放熱器は、上記密閉容器の上部外側と上記流通管のうち密閉容器外の部分の外側とに一連に取り付けられたフィンを有し、かつ、そのフィンを取り囲むとともに送風ダクトとの接続口を形成されたフィンケーシングを有するものである。
図３（ａ）にこのユニットの一例を示している。図示のその例では、上記A)のヒートパイプ１の密閉容器２が上部において側方へ連続する複数本の枝管部分２ａを有し、その枝管部分２ａに上記B)の放熱器２１が設けられている。図３（ｂ）は、そうしたヒートパイプ１を示す当該ユニットＢの詳細縦断面図、同（ｃ）はユニットＢの上部を示す斜視図である。
The unit of the present invention is a unit for constituting an air conditioner using a heat pipe, and is characterized by the following.
A) The heat pipe has a working fluid enclosed in a closed container having a length in the vertical direction, and has a circulation pipe for a circulating liquid from the outside of the closed container to the outside of the closed container again through the inside of the closed container. A part of the flow pipe is immersed in the working fluid at the lower inside of the closed vessel,
B) A radiator is provided at the upper part of the heat pipe, and the radiator has fins which are serially attached to the outside of the upper part of the closed vessel and the outside of the part of the flow pipe outside the closed vessel. And a fin casing surrounding the fin and having a connection port with the air duct.
FIG. 3A shows an example of this unit. In the illustrated example, the closed vessel 2 of the heat pipe 1 of the above A) has a plurality of branch pipe portions 2a continuous to the side at the upper portion, and the radiator 21 of the above B) is provided on the branch pipe portions 2a. Is provided. FIG. 3B is a detailed longitudinal sectional view of the unit B showing such a heat pipe 1, and FIG. 3C is a perspective view showing an upper part of the unit B.
上記発明のユニットは、これを用いることにより、前述の空調装置を容易に構成することができる。つまり、上記ユニットを複数使用することとし、上記A)のヒートパイプの下部を地中に埋設したうえ、各ユニット間を流通管および送風ダクトで接続するとともにポンプと送風機を接続すれば、前記空調装置を構成できる。
詳細にはたとえばつぎのとおりである。まず、図４のように、複数のユニットＢについて上記A)のヒートパイプ１の下部を地中に埋設する。続いて図５のように、各ユニットＢのうち、上記B)の放熱器２１のフィンケーシング２３に形成された接続口２４に、室内空気を流すための送風ダクト２５を接続する。その後、ヒートパイプ１の密閉容器２や放熱器２１の外にある循環液の流通管１３を、図６のように連結用の流通管１３で互いに接続する。そして、流通管１３の一部に循環液のポンプ（図示省略）を接続するとともに送風ダクト２５の一部に送風機（同）を設ける。以上によって、前記a)〜d)の各特徴を有する空調装置を構成することができる。そうして空調装置を構成できると、前述のとおり、室内の冷暖房を効果的に実施できることになる。
上記ユニットの使用数や、送風ダクトおよび流通管の径や経路、長さ等は、空調対象とする建物や部屋の大きさ等に応じて変更すればよく、上記ユニットを所要数用意しておけば、どのような建物等に対しても適切にかつ短期間で空調装置を施工することが可能になる。
By using the unit of the invention described above, the air conditioner described above can be easily configured. In other words, if a plurality of the above units are used and the lower part of the heat pipe of the above A) is buried in the ground, and each unit is connected with a circulation pipe and an air duct and a pump and an air blower are connected, the above air conditioning is achieved. The device can be configured.
Details are, for example, as follows. First, as shown in FIG. 4, the lower part of the heat pipe 1 of the above A) is buried in the ground for a plurality of units B. Subsequently, as shown in FIG. 5, of each unit B, a ventilation duct 25 for flowing indoor air is connected to a connection port 24 formed in the fin casing 23 of the radiator 21 of the above B). Thereafter, the circulation pipes 13 for the circulating liquid outside the closed vessel 2 of the heat pipe 1 and the radiator 21 are connected to each other by the connection circulation pipes 13 as shown in FIG. A circulating fluid pump (not shown) is connected to a part of the circulation pipe 13 and a blower (same) is provided to a part of the air duct 25. As described above, an air conditioner having the above features a) to d) can be configured. If the air conditioner can be configured in this manner, indoor cooling and heating can be effectively performed as described above.
The number of the above units and the diameter, route, length, etc. of the ventilation duct and distribution pipe may be changed according to the size of the building or room to be air-conditioned, and the required number of the above units should be prepared. If this is the case, it becomes possible to construct an air conditioner appropriately and in a short period of time in any building or the like.
上記ユニットにおいてヒートパイプの密閉容器は、内部空間が側方（水平またはそれに近い方向）へ連続する１本または複数本の枝管部分を上部に有するものであり、その枝管部分に上記放熱器が設けられているとよい。上述のとおり、図３のユニットＢにおいてもヒートパイプ１の密閉容器２をそのように形成している。
ヒートパイプの密閉容器のうち地中に埋設されない上部には放熱用のフィンを設ける必要があり、そのフィンは密閉容器の上部と広範囲に接触していることが望まれる。密閉容器が真っ直ぐ上下に延びた直線状のものであると、フィンとの接触範囲を広くするには、埋設されない部分を長くする必要があるため建物の床下に相当の高さが必要になる。その点、上記のように、内部空間が側方へ連続する枝管部分を密閉容器の上部に設けてその部分に放熱器を設けると、建物の床を高くしなくとも床下の空間を有効利用でき、密閉容器の上部に広範囲に接触するようにフィンを設けることができる。それにより放熱の効率を高めることにもなる。
In the above-mentioned unit, the closed vessel of the heat pipe has one or a plurality of branch pipe portions in which the internal space is continued to the side (horizontal or close thereto) at the upper part, and the radiator is provided in the branch pipe portion. Should be provided. As described above, the sealed container 2 of the heat pipe 1 is formed in such a manner also in the unit B of FIG.
It is necessary to provide radiating fins on the upper part of the closed vessel of the heat pipe that is not buried in the ground, and the fins are desired to be in wide contact with the upper part of the closed vessel. If the closed container is straight and extends straight up and down, it is necessary to lengthen the non-buried portion in order to widen the contact area with the fins, so that a considerable height is required under the floor of the building. In that regard, as described above, if a branch pipe part where the internal space continues to the side is provided at the top of the closed vessel and a radiator is provided at that part, the space under the floor can be effectively used without raising the floor of the building The fins can be provided on the upper portion of the closed container so as to make extensive contact. As a result, the efficiency of heat dissipation can be increased.
またあるいは、上記ヒートパイプの密閉容器が、内部空間が側方（水平またはそれに近い方向）へ連続する屈曲部分を上部に有するものであり、その屈曲部分に上記放熱器が設けられているのもよい。
ヒートパイプの密閉容器については、図３の例のように枝管部分が側方に延びていてもよいが、地中に埋設された主管の部分が上部（地上に出る部分）において側方に屈曲しているのもよい。その屈曲した部分に上記の放熱器を設けると、やはり、建物の床を高くしなくとも密閉容器の上部に広範囲に接触するようフィンを設けることができ、放熱の効率を高められる。
Alternatively, the closed container of the heat pipe may have a bent portion in which the internal space is continuous laterally (horizontally or in a direction close thereto) at an upper portion, and the radiator is provided at the bent portion. Good.
As for the closed vessel of the heat pipe, the branch pipe portion may extend laterally as in the example of FIG. 3, but the main pipe portion buried underground is located laterally at the upper portion (portion that comes to the ground). It may be bent. If the above-mentioned radiator is provided in the bent portion, fins can be provided so as to be in wide contact with the upper part of the closed container without raising the floor of the building, and the heat radiation efficiency can be improved.
ヒートパイプの密閉容器に枝管部分や屈曲部分を設ける上記ユニットにおいて、それら枝管部分または屈曲部分が、付け根側よりも先端側が高くなるように傾斜していると好ましい。図３（ａ）の例でも枝管部分の先端側が付け根側よりも高くなるように傾斜している。
そのように先端側を高くすることにより、枝管部分や屈曲部分で凝縮した作動液が、重力の作用によって密閉容器の最下部にまでスムーズに戻る。それにより、上記ユニットに用いるヒートパイプが適切に機能して、空調装置による円滑な冷暖房が実現する。
In the above-described unit in which a branch pipe portion or a bent portion is provided in a closed vessel of a heat pipe, it is preferable that the branch pipe portion or the bent portion is inclined such that the tip side is higher than the base side. In the example of FIG. 3A as well, the tip of the branch pipe is inclined so as to be higher than the base.
By raising the tip side in this manner, the hydraulic fluid condensed in the branch pipe portion or the bent portion smoothly returns to the lowermost portion of the closed container by the action of gravity. Thereby, the heat pipe used in the unit functions properly, and smooth cooling and heating by the air conditioner is realized.
発明の空調装置によれば、下部を地中に埋設したヒートパイプを利用し、夏季等には室内空気の熱を地中に移動させることによって室内の冷房をし、冬季等には地中から熱を室内空気に伝えて室内を暖房することができる。ヒートパイプにて熱輸送を行うため、省エネルギーかつ低騒音の効率的な冷暖房が可能である。また、地中へのボーリング工事を簡単化できるうえ、温度が年中一定な土壌部分を利用できる点でも有利である。
発明の空調方法によると、上記の空調装置を用いて適宜に室内空気を暖房または冷房することができる。
発明のユニット（空調装置の構成用ユニット）は、同様のものを多数用意しておくことにより、どのような建物等に対しても適切にかつ短期間で空調装置を施工することが可能になる。そうしたユニットにおいて、ヒートパイプの密閉容器を、内部空間が側方へ連続する枝管部分や屈曲部分を上部に有するもの等に構成すると、建物の床を高くしなくとも密閉容器の上部に広範囲にフィンを設けることができ、空調効率を高めることができる。
According to the air conditioner of the present invention, the interior of the room is cooled by using heat pipes buried in the lower part of the ground, and by transferring the heat of the indoor air to the ground in the summer, etc., and from the ground in the winter, etc. Heat can be transmitted to room air to heat the room. Since heat transport is performed by the heat pipe, energy-saving and low-noise efficient cooling and heating can be performed. In addition, it is advantageous in that boring work underground can be simplified, and that a soil portion having a constant temperature throughout the year can be used.
According to the air conditioning method of the present invention, room air can be appropriately heated or cooled using the above-described air conditioner.
By preparing a large number of similar units (units for configuring an air conditioner) of the present invention, it becomes possible to construct an air conditioner appropriately and in a short period of time in any building or the like. . In such a unit, if the closed container of the heat pipe is configured such that the internal space has a branch pipe part that bends sideways or a bent part at the top, it can be widely spread over the closed container without raising the building floor. Fins can be provided, and air conditioning efficiency can be increased.
図１および図２に、発明の実施例である空調装置A1を示す。空調装置A1は、図示の建物３０における室内３１を冷暖房するため、図１（ａ）のように構成したものである。すなわち、
a) 複数のヒートパイプ１を使用することとし、各ヒートパイプ１は、建物３０の下の地中に下部を埋設し上部を地上（床下空間３３）に出した状態で使用する。また、ヒートパイプ１のそれぞれは、図１（ｂ）のとおり、上下に長さを有する密閉容器２内に作動液Ｘが封入されるとともに、密閉容器２の外から密閉容器２内を通って再び密閉容器２の外へ至る循環液（水）Ｙの流通管３を、密閉容器２内に有している。その流通管３は、直管部分３ａの下端にＵ字管部分３ｂがあり、そのＵ字管部分３ｂが密閉容器２内の作動液Ｘ中に浸漬されていて、密閉容器２の外では流通管（外部流通管）１３につながっている。
b) 上記の流通管１３には、上記の循環液を流すためのポンプ１５を接続する。
c) 上記密閉容器２のうち地上（床下空間３３）に出ている部分の外側面と、上記流通管１３のうち密閉容器２の外に接続された部分（やはり床下空間３３内の部分）の外側面との双方に、図１（ａ）のとおりフィン２２を取り付ける。周囲に流される室内空気との間で熱の授受を行いやすくしたものである。密閉容器２の外側面に取り付けるフィンと、流通管１３の外側面に取り付けるフィンとは別々のものとしてもよいが、図１の例では、双方をフィン２２として一体に形成している。
d) 床下空間３３のうち、室内３１に通じる床３２の直下部分に送風機２９を取り付ける。室内３１の空気を、図１（ａ）の矢印に沿って流すとともに床下空間３３に送って上記のフィン２２に接触させ、再び室内に流すためである。
1 and 2 show an air conditioner A1 according to an embodiment of the present invention. The air conditioner A1 is configured as shown in FIG. 1A for cooling and heating the room 31 in the illustrated building 30. That is,
a) A plurality of heat pipes 1 are used, and each heat pipe 1 is used in a state where the lower part is buried in the ground under the building 30 and the upper part is exposed above the ground (the underfloor space 33). As shown in FIG. 1B, each of the heat pipes 1 is filled with a working fluid X in a closed container 2 having a vertical length, and passes through the closed container 2 from outside the closed container 2. A circulation pipe 3 for the circulating liquid (water) Y reaching the outside of the closed container 2 again is provided in the closed container 2. The flow pipe 3 has a U-shaped pipe section 3b at the lower end of the straight pipe section 3a, and the U-shaped pipe section 3b is immersed in the working fluid X in the closed vessel 2 and flows outside the closed vessel 2. A pipe (external distribution pipe) 13 is connected.
b) A pump 15 for flowing the circulating liquid is connected to the flow pipe 13.
c) The outer surface of the portion of the closed vessel 2 that is exposed above the ground (the underfloor space 33) and the portion of the flow pipe 13 that is connected to the outside of the closed vessel 2 (also the portion within the underfloor space 33). Fins 22 are attached to both the outer side and the outer side as shown in FIG. This facilitates transfer of heat to and from room air flowing around. The fins attached to the outer surface of the closed vessel 2 and the fins attached to the outer surface of the flow tube 13 may be separate from each other, but in the example of FIG.
d) In the underfloor space 33, the blower 29 is attached to a portion directly below the floor 32 which leads to the room 31. This is because the air in the room 31 is caused to flow along the arrow in FIG. 1A and is sent to the underfloor space 33 so as to contact the fins 22 and flow into the room again.
図１（ｂ）に示す上記のヒートパイプ１は、温度の高い循環液Ｙを上記のポンプ１５によって流通管３の内部に流すとき、循環液Ｙの熱を密閉容器２内の作動液Ｘに伝え、もって密閉容器２の壁面を通し地中に放熱することができる。図１（ａ）の空調装置A1では、夏季等に、ポンプ１５とともに送風機２９を起動し、送風機２９によって室内３１の空気をフィン２２に接触させる。それにより、室内空気が有する熱をフィン２２を介して流通管１３・３内の循環液Ｙに伝えることができる。そうした作用により、空調装置A1では、室内空気の熱を地中に放熱し、それによって室内３１を冷やすことができる。 The heat pipe 1 shown in FIG. 1B transfers heat of the circulating fluid Y to the working fluid X in the closed vessel 2 when the high-temperature circulating fluid Y flows into the inside of the circulation pipe 3 by the pump 15. Thus, heat can be radiated into the ground through the wall surface of the sealed container 2. In the air conditioner A1 of FIG. 1A, the blower 29 is started together with the pump 15 in summer or the like, and the air in the room 31 is brought into contact with the fins 22 by the blower 29. Thereby, the heat of the room air can be transmitted to the circulating liquid Y in the circulation pipes 13.3 via the fins 22. By such an operation, in the air conditioner A1, the heat of the indoor air is radiated into the ground, thereby cooling the room 31.
図１の空調装置A1においてポンプ１５を停止させて循環液Ｙを止めた状態を、図２（ａ）・（ｂ）に模式的に示す（循環液Ｙを流さないため、流通管３・１３の図示を省略している）。
空調装置A1は、冬季等に室内３１を暖房する場合、送風機２９を運転する一方でポンプ１５（図１参照）を停止させる。そうすることにより、ヒートパイプ１は図２（ｂ）のように、密閉容器２のうち下部の埋設部分が地中から熱を受け、作動液Ｘを蒸発させて地上部分にまで熱を輸送する。密閉容器２のうち地上部分には、図２（ａ）のようにフィン２２が設けられていて送風機２９により室内空気がそれに接触する。そのため、地中の熱が室内空気に伝えられることにより、室内３１を暖房することができる。
The state where the pump 15 is stopped and the circulating fluid Y is stopped in the air conditioner A1 in FIG. 1 is schematically shown in FIGS. 2A and 2B (in order to prevent the circulating fluid Y from flowing, the flow pipes 3 and 13 are not shown). Are not shown).
When heating the room 31 in winter or the like, the air conditioner A1 stops the pump 15 (see FIG. 1) while operating the blower 29. By doing so, as shown in FIG. 2B, the heat pipe 1 receives heat from the underground in the lower part of the closed vessel 2, evaporates the hydraulic fluid X, and transports heat to the ground part. . As shown in FIG. 2A, fins 22 are provided on the above-ground portion of the sealed container 2, and room air comes into contact with the fins 22 by a blower 29. Therefore, the underground heat is transmitted to the indoor air, so that the indoor 31 can be heated.
以上のように、図１の空調装置A1では、夏季等には、送風機２９とともにポンプ１５を運転することによって室内３１を冷房し（図１）、冬季等には、送風機２９を運転してポンプ１５を停止させることにより、室内３１を暖房することができるわけである。 As described above, the air conditioner A1 shown in FIG. 1 cools the room 31 by operating the pump 15 together with the blower 29 in summer or the like (FIG. 1), and operates the pump 29 in winter or the like by operating the blower 29. By stopping 15, the interior 31 can be heated.
なお、上記流通管１３は、循環液Ｙを、複数のヒートパイプ１について各密閉容器２内の流通管３に順次流したうえ、密閉容器２外の流通管１３の上記フィン２２を有する部分の内部に順次流すように複数のヒートパイプ間を接続している。そして、上記フィン２２の部分を順次流すとき、送風機２９で送られる室内空気の向きに対向する順序で各フィン２２を経由するように経路を定めている。すなわち、床下空間３３内での室内空気の向きが図示左向きであるのに対し、循環液Ｙを、各フィン２２を図示左側のものから順に右側のものを経由するように流すのである。
そうすると、複数のヒートパイプ１の各密閉容器２の流通管３内を順次流れることにより地中に十分放熱されて最も温度降下した循環液Ｙを、床下空間３３における室内空気のうち最も下流の、室内３１に戻す直前の空気の冷却に使用することができる。そのため、室内へ送る空気を効果的に冷却して効率的な冷房を実現することができる。
In addition, the circulation pipe 13 sequentially flows the circulating liquid Y to the circulation pipe 3 in each of the closed vessels 2 for the plurality of heat pipes 1, and the circulating liquid Y in the portion of the circulation pipe 13 outside the closed vessel 2 having the fins 22. A plurality of heat pipes are connected so as to flow sequentially inside. When the portions of the fins 22 are sequentially flown, the paths are determined so as to pass through the fins 22 in the order facing the direction of the room air sent by the blower 29. That is, while the direction of room air in the underfloor space 33 is leftward in the figure, the circulating liquid Y is caused to flow through the fins 22 in order from the left side in the figure to the right side.
Then, the circulating fluid Y, which has been sufficiently radiated into the ground by flowing sequentially through the flow pipes 3 of the respective closed vessels 2 of the plurality of heat pipes 1 and has the lowest temperature, is the most downstream of the indoor air in the underfloor space 33, It can be used for cooling the air immediately before returning to the room 31. Therefore, it is possible to effectively cool the air to be sent indoors and realize efficient cooling.
図３〜図７に、他の実施例である空調装置A2を構成するためのユニットＢと、それを用いて構成された当該空調装置A2とについて示す。
まず図３は、上記構成用ユニットＢを示す図面である。ユニットＢはつぎの構造をもつものである。
A) 図１の例で使用したのと概ね同様のヒートパイプ１を使用する。すなわち、密閉容器２内に作動液Ｘが封入され、密閉容器２の外から密閉容器２内を通って再び外へ至る循環液（水）Ｙの流通管３（密閉容器２の外では外部流通管１３につながる）を有するものである。外径が数十ｍｍ、長さが十ｍ程度のものを用いる。ただし、ここで使用するヒートパイプ１は、図３（ｂ）のように、鉛直方向に延びた密閉容器２の上部に、内部空間が側方へ連続する複数本の枝管部分２ａを連通させている。枝管部分２ａはほぼ水平に伸びているが、密閉容器２の上部を僅かに傾けることにより、枝管部分２ａも少し傾いて先端位置が多少高くなるようにしている。
B) 上記密閉容器２の枝管部分２ａに、図３（ａ）・（ｃ）のように放熱器２１を取り付けている。放熱器２１は、枝管部分２ａの外側に多数のフィン２２を取り付けるとともに、そのフィン２２をフィンケーシング２３で囲んだものである。フィンケーシング２３は、送風ダクトとの接続口２４を形成し、他の部分を密閉した構造である。また、図１の例と同様に、循環液Ｙをフィン２２の内側部分に流せるよう、フィンケーシング２３内のフィン２２の内側には、密閉容器２外の流通管１３をも巡らせている。流通管１３をフィン２２と広く接触させて、フィン２２を通して伝わる熱を循環液Ｙに効率的に伝わらせるためである。
3 to 7 show a unit B for configuring an air conditioner A2 according to another embodiment, and an air conditioner A2 configured using the same.
First, FIG. 3 is a drawing showing the configuration unit B. Unit B has the following structure.
A) A heat pipe 1 similar to that used in the example of FIG. 1 is used. That is, the working fluid X is sealed in the closed container 2, and the circulation pipe 3 of the circulating fluid (water) Y from the outside of the closed container 2 to the outside through the closed container 2 (external circulation outside the closed container 2). (Connected to the tube 13). Use an outer diameter of several tens mm and a length of about 10 m. However, in the heat pipe 1 used here, as shown in FIG. 3 (b), a plurality of branch pipe portions 2a whose internal spaces are continuous to the side communicate with the upper part of the vertically extending closed container 2. ing. Although the branch pipe portion 2a extends substantially horizontally, the upper end of the closed vessel 2 is slightly tilted so that the branch pipe portion 2a is also slightly tilted so that the tip position is slightly higher.
B) A radiator 21 is attached to the branch pipe portion 2a of the closed container 2 as shown in FIGS. The radiator 21 has a large number of fins 22 mounted outside the branch pipe portion 2a, and the fins 22 are surrounded by a fin casing 23. The fin casing 23 has a structure in which a connection port 24 with the air duct is formed and the other parts are sealed. Also, as in the example of FIG. 1, a circulation pipe 13 outside the closed casing 2 is also circulated inside the fins 22 in the fin casing 23 so that the circulating liquid Y can flow through the inside of the fins 22. This is because the flow pipe 13 is brought into wide contact with the fins 22 so that heat transmitted through the fins 22 is efficiently transmitted to the circulating liquid Y.
上記のユニットＢを使用して空調装置を組み立てる際の手順はつぎのとおりである。すなわち、
1) ユニットＢのうちヒートパイプ１の下部を図３（ａ）のように地中に埋設する。直径が１００ｍｍ前後で深さが１０ｍ程度のボーリング孔５を形成し、そこにヒートパイプ１を挿入したうえ隙間を土砂で埋める。放熱器２１を含むヒートパイプ１の上部は地上に出しておく。埋設箇所は、空調対象である建物の付近でよいが、図１の例と同様、建物の直下にヒートパイプ１を埋設して上部をその床下に出すのが好ましい。約１０ｍ以深の地中の温度は年中一定であるため、長さ１０ｍ前後の部分を埋設するとよい。
2) 建物に求められる空調能力に応じた複数のヒートパイプ１を、上記1)の要領で図４のように地中に埋設する。放熱器２１の向きや位置を揃えておくと、後述のとおり送風ダクト２５（図５を参照）を接続するうえで好都合である。
3) 各ユニットＢにおける放熱器２１の接続口２４を用いて、図５のとおり送風ダクト２５を接続する。送風ダクト２５は、一部に接続する送風機（図示省略）によって、室内空気を各ユニットＢの放熱器２１（フィン２２）に流したうえ室内に戻すためのもので、両端の送風ダクト２５は室内空間に直結させる。
4) 各ユニットＢにおいて図５のようにヒートパイプ１（密閉容器２）や放熱器２１から出ている循環液の流通管１３を、図６のように連結用の流通管１３で互いに接続する。また、流通管１３の一部に循環液のポンプ（図示省略）を接続する。この例でも、流通管１３の接続に関しては図１の例におけるのと同様、循環液Ｙが、複数のヒートパイプ１について各密閉容器２内の流通管３内に順次流れたうえ、密閉容器２外の上記フィン２２を有する部分の内部に順次流れるようにする。フィン２２の部分を順次流れるとき、送風機２９で送られる室内空気の向きに対向する順序で各フィン２２を経由するように、流通管１３を接続するのがよい。
5) 以上により、図７（ｂ）のとおり、床下空間３３内に複数のユニットＢを配置・連結した空調装置A2ができあがる。なお、空調対象の建物における部屋数や所要空調能力等によっては、図７（ａ）のように、送風ダクト２５で接続するユニットＢを複数系統に分けて設けることも好ましい。
The procedure for assembling the air conditioner using the unit B is as follows. That is,
1) The lower part of the heat pipe 1 of the unit B is buried underground as shown in FIG. A boring hole 5 having a diameter of about 100 mm and a depth of about 10 m is formed, a heat pipe 1 is inserted therein, and the gap is filled with earth and sand. The upper part of the heat pipe 1 including the radiator 21 is left above the ground. The buried portion may be near the building to be air-conditioned, but it is preferable that the heat pipe 1 be buried immediately below the building and the upper part beneath the floor, as in the example of FIG. Since the temperature in the ground at a depth of about 10 m or less is constant throughout the year, it is advisable to bury a part of about 10 m in length.
2) A plurality of heat pipes 1 according to the air conditioning capacity required for the building are buried underground as shown in FIG. When the directions and positions of the radiators 21 are aligned, it is convenient to connect the air duct 25 (see FIG. 5) as described later.
3) Using the connection port 24 of the radiator 21 in each unit B, connect the ventilation duct 25 as shown in FIG. The blower ducts 25 are used to allow room air to flow to the radiators 21 (fins 22) of each unit B and return to the room by a blower (not shown) connected to a part thereof. Connect directly to space.
4) In each unit B, as shown in FIG. 5, the circulation pipes 13 of the circulating fluid coming out of the heat pipe 1 (sealed vessel 2) and the radiator 21 are connected to each other by the circulation pipe 13 for connection as shown in FIG. . A circulating fluid pump (not shown) is connected to a part of the circulation pipe 13. In this example as well, the connection of the circulation pipe 13 is similar to that in the example of FIG. It is made to flow sequentially inside the portion having the outer fins 22. When flowing sequentially through the fins 22, it is preferable to connect the flow pipes 13 so as to pass through the fins 22 in the order opposite to the direction of the room air sent by the blower 29.
5) As described above, as shown in FIG. 7B, an air conditioner A2 in which a plurality of units B are arranged and connected in the underfloor space 33 is completed. In addition, depending on the number of rooms in the building to be air-conditioned and the required air-conditioning capacity, it is also preferable to provide the units B connected by the air duct 25 in a plurality of systems as shown in FIG.
以上、実施例を紹介したが、本発明はこれらに限るものではない。
たとえば、使用するヒートパイプ１として、図１（ａ）のようにその密閉容器２内の流通管３がＵ字形のものを示したが、それに限るわけではない。流通管３の下端部に螺旋状の部分を形成して作動液との接触面積を広くしたもの（図示省略）を使用するのもよい。また、流通管３の外面を密閉容器２の内面と接触させることにより熱輸送効果を高めたもの（同）も、有利に使用することができる。
あるいは図８のように、流通管２３が、下端が閉じた外管２３ａの内側に下端が開いた内管２３ｂが挿入されていて双方の下端が接近位置にある二重管であり、当該内管２３ｂの壁をはさむ内外空間を循環液Ｙの流路とするものであってもよい。二重管の外管２３ａの下端付近は作動液Ｘ中に浸漬させる。そのようにしたヒートパイプにおいては、流通管２３は、管を曲げたり接続したりしてＵ字状に形成する必要がないので製作容易である。また、循環液Ｙのための流路の断面積を大きくしやすいので、多量の循環液Ｙを流して熱輸送効果を高めるうえで有利である。
The embodiments have been described above, but the present invention is not limited to these.
For example, as the heat pipe 1 to be used, a U-shaped heat pipe 3 in the closed vessel 2 as shown in FIG. 1A is shown, but the invention is not limited thereto. It is also possible to use a spiral pipe formed at the lower end of the flow pipe 3 to increase the contact area with the hydraulic fluid (not shown). Further, the one in which the heat transfer effect is enhanced by bringing the outer surface of the flow pipe 3 into contact with the inner surface of the closed vessel 2 (the same) can also be advantageously used.
Alternatively, as shown in FIG. 8, the flow pipe 23 is a double pipe in which an inner pipe 23b having an open lower end is inserted inside an outer pipe 23a having a closed lower end, and both lower ends are in an approaching position. The inner and outer spaces sandwiching the wall of the pipe 23b may be used as the flow path of the circulating liquid Y. The vicinity of the lower end of the double tube outer tube 23a is immersed in the hydraulic fluid X. In such a heat pipe, the flow pipe 23 is easy to manufacture because it is not necessary to bend or connect the pipe to form a U-shape. Further, since the cross-sectional area of the flow path for the circulating liquid Y can be easily increased, it is advantageous in flowing a large amount of the circulating liquid Y to enhance the heat transport effect.
図４等に示したユニットＢでは、ヒートパイプ１の密閉容器２が、内部空間が側方へ（水平近くに）連続する複数本の枝管部分２ａを上部に有するものであった。しかし、枝管部分２ａに代えて、密閉容器２そのものの上部が側方へ屈曲して連続する、いわば屈曲部分を有するもの（図示省略）を使用するのもよい。その場合にも、前記の枝管部分２ａと同様、屈曲部分について付け根側よりも先端側がわずかに高くなるように傾斜させると、上部で凝縮した作動液が重力の作用にて密閉容器の最下部にまでスムーズに戻るため、ヒートパイプ１が良好に機能する。 In the unit B shown in FIG. 4 and the like, the closed vessel 2 of the heat pipe 1 has a plurality of branch pipe portions 2a whose inner space is continuous to the side (close to horizontal) at the upper part. However, instead of the branch pipe portion 2a, an airtight container 2 itself may be used, which has a bent portion (not shown) in which the upper portion is bent sideways and continuous. Also in this case, similarly to the branch pipe portion 2a, when the bent portion is inclined such that the tip side is slightly higher than the root side, the hydraulic fluid condensed at the upper portion is caused by the action of gravity to lower the lowermost portion of the closed container. , The heat pipe 1 functions satisfactorily.
A1・A2 空調装置
Ｂ 構成用ユニット
Ｘ 作動液
Ｙ 循環液
１ ヒートパイプ
２ 密閉容器
３・１３・２３ 流通管
１５ ポンプ
２１ 放熱器
２２ フィン
２３ フィンケーシング
２４ 接続口
２５ 送風ダクト
２９ 送風機
３０ 建物
３１ 室内
３３ 床下空間
A1 ・ A2 Air conditioner B Configuration unit X Hydraulic fluid Y Circulating fluid 1 Heat pipe 2 Sealed vessel 3 ・ 13 ・ 23 Flow pipe 15 Pump 21 Radiator 22 Fin 23 Fin casing 24 Connection port 25 Ventilation duct 29 Blower 30 Building 31 Indoor 33 Underfloor space
Claims (8)
各ヒートパイプが、上下に長さを有する密閉容器内に作動液が封入されるとともに、当該密閉容器外から密閉容器内を通って再び密閉容器外へ至る循環液の流通管を有し、当該流通管の一部が密閉容器の内側下部で上記作動液中に浸漬されたものであること、
上記流通管に上記循環液を流すポンプを有すること、
地上部分において、上記密閉容器の外側と、上記流通管のうち密閉容器外の部分の外側とにフィンが取り付けられていること、
室内の空気を、上記の各フィンに接触するように流して室内に戻す送風機を有すること
を特徴とする空調装置。 An air conditioner that cools and heats indoor air using a plurality of heat pipes with a lower part buried underground,
Each heat pipe is filled with a working fluid in a closed container having a length up and down, and has a circulation pipe for a circulating liquid from the outside of the closed container to the outside of the closed container again through the inside of the closed container. A part of the flow pipe is immersed in the working fluid at the lower inside of the closed vessel,
Having a pump for flowing the circulating liquid through the flow pipe,
In the ground portion, fins are attached to the outside of the closed container and the outside of the portion of the flow tube outside the closed container,
An air conditioner comprising: a blower for flowing indoor air so as to come into contact with each of the fins and returning the indoor air.
上記循環液が、密閉容器外の流通管の上記フィンを有する部分を順次流れるとき、上記送風機で送られる室内空気の向きに対向する順序で当該各フィンを経由する
ことを特徴とする請求項１に記載の空調装置。 The circulation pipe is configured such that the circulating liquid sequentially flows through the circulation pipe in each closed vessel with respect to the plurality of heat pipes, and then flows through the portion having the fin of the circulation pipe outside the closed vessel. Connected by
When the circulating liquid sequentially flows through the portion having the fins of the flow pipe outside the closed vessel, the circulating liquid passes through the fins in an order opposite to the direction of room air sent by the blower. An air conditioner according to claim 1.
冬季に室内空気を暖房する際は、上記送風機を運転して上記ポンプを運転せず、
夏季に室内空気を冷房する際は、上記送風機とともに上記ポンプを運転する
ことを特徴とする空調方法。 Using the air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
When heating the indoor air in winter, do not operate the pump by operating the blower,
An air conditioning method characterized by operating the pump together with the blower when cooling indoor air in summer.
上記ヒートパイプは、上下に長さを有する密閉容器内に作動液が封入されるとともに、当該密閉容器外から密閉容器内を通って再び密閉容器外へ至る循環液の流通管を有し、当該流通管の一部が密閉容器の内側下部で上記作動液中に浸漬されたものであり、
上記ヒートパイプの上部に放熱器が設けられていて、その放熱器は、上記密閉容器の外側と上記流通管のうち密閉容器外の部分の外側とに一連に取り付けられたフィンを有し、かつ、そのフィンを取り囲むとともに送風ダクトとの接続口を形成されたフィンケーシングを有するものである
ことを特徴とする空調装置の構成用ユニット。 A configuration unit for an air conditioner using a heat pipe,
The heat pipe is filled with a working fluid in a closed container having a length up and down, and has a circulation pipe for a circulating liquid from the outside of the closed container to the outside of the closed container again through the inside of the closed container. A part of the flow pipe is immersed in the working fluid at the lower inside of the closed vessel,
A radiator is provided at the upper part of the heat pipe, and the radiator has fins attached in series to the outside of the closed container and the outside of the portion outside the closed container in the flow pipe, and And a fin casing surrounding the fin and having a connection port with a ventilation duct.
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