JPH0318868Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は冷暖房用熱交換器に関するものであ
る。

室内の空気を冷却あるいは加熱するための空調
用熱交換器は、要求に応じて冷房用熱交換器ある
いは暖房用熱交換器が使用され、その冷房用およ
び暖房用熱交換器を並設すると設置スペースが大
きくなる。その設置スペースを小さくするために
は、夏期には冷房用熱交換器を設置し、他方冬期
には冷房用熱交換器を取外して暖房用熱交換器を
設置する必要があるので、熱源と熱交換器との連
結パイプ等の取り外しが面倒であつた。そのよう
な問題を解決するには、１台の熱交換器を冷暖房
用兼用とする、例えば圧縮式冷凍機から送られて
くる冷却媒体を導くパイプと加熱装置から送られ
てくる加熱媒体を導くパイプとが切換弁を介して
一本のパイプに接続され、その一本のパイプが空
調用熱交換器に連結される構成とした空調用熱交
換器も考えられるが、空調用熱交換器の内部を前
記切換弁の切換により、加熱媒体あるいは冷却媒
体が流れるため、冷却媒体が冷水で加熱媒体がス
チーム等の熱輸送媒体を使用する場合、空調用熱
交換器を冷房から暖房に切換えると１台の熱交換
器では問題が生じる。その問題は両流体（熱輸送
媒体）の熱的性質が異なる点、温度、圧力が異な
る点あるいは冷暖房負荷が異なる点にある。

また熱交換器内の加熱媒体の接触部材と冷却媒
体の接触部材とが同一であるため、熱疲労等を起
こし耐久性に劣るという問題もある。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもので
使用する熱輸送媒体の種類に制限されず冷暖房兼
用の空調用熱交換器を提供することを目的とす
る。

そしてこの考案は、ハウジングの内部が加熱媒
体を流す加熱室と、冷却媒体を流す冷却室と、空
気を流す空調室との互いに独立した３室に空調室
を中間にして仕切板で仕切られ、かつヒートパイ
プがその一部を前記各室に露出するよう前記仕切
板を貫通して設けられるとともに前記ハウジング
がヒートパイプと共に前記加熱室側を下側にして
水平面に対して傾斜していることを特徴とする。

以下この考案の実施例を添付の図面を参照して
説明する。第１図ないし第４図はこの考案の一実
施例を示す概略図であり、ヒートパイプ１を利用
した空調用熱交換器２を示している。すなわち左
端部に加熱室３そして中間部に空調室４さらに右
端部に冷却室５の順に１連の互いに独立した３室
から成るハウジング６が、加熱室３を下側として
水平面に対して所定角度（例えば５度）に傾けて
配設され、そのハウジング６の内部に、第１図に
示すように加熱室３および空調室４、冷却室５の
３室にわたり突抜けたヒートパイプ１が設けら
れ、そのヒートパイプ１の空調室４に位置する部
分にはフインが取付けられている。さらにハウジ
ング６の内部には、第２図および第３図に示すよ
うに、ヒートパイプ１の長手方向と平行なバツフ
ル板７がヒートパイプ１の間に設けられている。
また前記ヒートパイプ１において、加熱室３に位
置する部分を加熱部８、空調室４に位置する部分
を中間部９、冷却室５に位置する部分を冷却部１
０とすると、第４図に示す如くヒートパイプ１に
内蔵されたウイツク１１は、加熱部８と中間部９
にのみ設けられている。さらに前記加熱室３は加
熱器（図示せず）から送られてくる加熱媒体例え
ば温水が循環供給される構成であるとともに、冷
却室５は冷却器（図示せず）から送られてくる冷
却媒体例えば冷水が循環供給され、さらに空調室
４は冷却あるいは加熱対象物たる空気がブロワー
（図示せず）により送られてくる構成とされてい
る。

以上のように構成された空調用熱交換器２の作
用を説明すると、暖房時には冷却室５には、熱媒
体を流さず加熱室３に加熱媒体を流すとともに、
空調室４に空気を送り込むと、ヒートパイプ１の
加熱部８に位置するウイツク１１に浸透した作動
流体が、前記加熱媒体により加熱され気相作動流
体となり、その気相作動流体がヒートパイプ１の
内部を加熱部８から中間部９の方向にヒートパイ
プ１内の圧力差によつて流れる。そして気相作動
流体の潜熱が、空調室４内を流れる空気にフイン
等を介して奪われることにより空気が暖められる
とともに、気相作動流体が凝縮してヒートパイプ
１の内壁に液相作動流体となつて付着する。その
液相作動流体がウイツク１１に浸透し、ウイツク
１１の毛細管現象によつて中間部９から加熱部８
へ液相作動流体がウイツク１１内を循環する。他
方、冷却部１０に流れた気相作動流体も凝縮して
ヒートパイプ１の内壁に付着するとともに、ヒー
トパイプ１が水平面に対して傾いているので、凝
縮した液相作動流体が重力によつてで冷却部１０
から中間部９の方向に流れウイツク１１に浸透す
る。こうして加熱部８に到達した液相作動流体
は、前記加熱媒体によつて加熱され再び気相作動
流体となつて加熱媒体の熱を空調室４内の空気に
運ぶ。こうして加熱媒体の熱が空調室４内の空気
に繰返し運ばれて暖房が行なわれる。

他方冷房時には加熱室３には熱媒体を流さず空
調室４に空気を流すとともに、冷却室５に冷却媒
体例えば冷水を流す。そうするとヒートパイプ１
の冷却部１０の内部における温度よりも中間部９
の内部における温度の方が高いので、中間部９に
おけるウイツク１１に浸透した液相作動流体か空
調室４内の空気の熱により加熱されて気相作動流
体となる。その気相作動流体は、ヒートパイプ１
内部の圧力差によつて中間部９から冷却部１０へ
流れ、気相作動流体が有する潜熱を冷却室５内の
冷却媒体へ放出する。その結果気相作動流体が凝
縮して液相作動流体となり冷却部１０の内壁に付
着すると、その内壁に付着した液相作動流体が重
力によつて内壁を伝わつて下方に落下するととも
に、ハウジング６と同様にヒートパイプ１も水平
面に対して傾いているため前記液相作動流体が冷
却部１０から中間部９へ流れ中間部９のウイツク
８に浸透する。こうして空調室４内の空気が有す
る熱を冷却室５内の冷却媒体に繰返して熱輸送す
ることにより冷房を行なう。

なおヒートパイプの冷却部内にウイツクを設け
ていないのは、ヒートパイプの中間部から冷却部
の方向にのみ熱が流れるよう所謂熱ダイオード特
性を付与するためであり、冷却部で凝縮した液相
作動流体は、ヒートパイプが傾斜しているため重
力により冷却部から凝縮部に流れ、作動流体の循
環が行なわれる。したがつてヒートパイプの内部
に総てウイツクを設けてもよい。また冷却媒体お
よび加熱媒体を同時に流して、冷却媒体あるいは
加熱媒体の流量をコントロールして空気の温度を
適宜な温度に加熱あるいは冷却してもよい。

以上の説明から明らかなように、この考案によ
れば冷却媒体を流す冷却室と加熱媒体を流す加熱
室とを互いに独立させて設けたので、冷却媒体と
加熱媒体とが混合することがないため、任意の熱
輸送媒体を使用することができる。通常暖房負荷
は冷房負荷の数倍と大きいが、この考案では両端
に突き出るヒートパイプの長さ（伝熱面積）を自
由に選ぶことでアンバランスな負荷にも対応でき
るメリツトがある。また冷却媒体により冷却され
る部材と加熱媒体により加熱される部材とが同一
でないため、熱疲労等が発生しないので優れた耐
久性が得られる。さらに冷暖房兼用の空調用熱交
換器であるから、冷房用と暖房用とに分離した空
調用熱交換器と比べて設置スペースが小さい等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略的な全
体図、第２図は第１図中−線の矢視図、第３
図は第１図中−線の矢視図、第４図はヒート
パイプの概略的な横断面図を示す。 １……ヒートパイプ、３……加熱室、４……空
調室、５……冷却室、６……ハウジング、８……
加熱部、９……中間部、１０……冷却部、１１…
…ウイツク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングの内部が、加熱媒体を流す加熱室
   と、冷却媒体を流す冷却室と、空気を流す空調室
   との互いに独立した３室に空調室を中間にして仕
   切板で仕切られ、かつヒートパイプがその一部を
   前記各室内に露出するよう前記仕切板を貫通して
   設けられるとともに前記ハウジングがヒートパイ
   プと共に前記加熱室側を下側にして水平面に対し
   て傾斜していることを特徴とする空調用熱交換
   器。