JPH064232Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車輌用暖房装置などに設けられる熱交換器に
関するものである。

（従来の技術） 第２図は車輌用暖房装置などに設けられる従来の熱交換
器の斜視図である。

同図において、１は板状冷媒管で、その内部には複数の
冷媒通路を有し、多数段の蛇行形状をなしている。２は
冷媒供給管で、エンジン（図示せず）からの冷却水を冷
媒管１に供給する。３は冷媒管１の冷媒入口に連結され
た冷媒分流管である。４は冷媒管１の冷媒出口に連結さ
れた冷媒合流管、５は冷媒管１の冷却水をエンジン側に
戻すための冷媒戻り管である。冷媒管１の各段間及び両
外側面にはフィン６を設けている。

第３図は第２図の熱交換器による従来の熱交換系統図で
あり、ＥＧはエンジン、ＨＥは熱交換器、ＳＶ_１，ＳＶ
_２は冷媒供給管２或は冷媒戻り管５の冷媒経路を開閉す
る電磁弁、Ｆは熱交換器ＨＥのフィン６間に送風するフ
ァンである。

車輌の暖房を行うときは、エンジンＥＧの運転中におい
て、電磁弁ＳＶ_１，ＳＶ_２を開にし、ファンＦを駆動し
て、車内に送風する。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記の熱交換器では、エンジンの起動直
後などで冷却水が充分に暖められていないときは良好な
熱交換ができず、よってこれを車輌暖房に使用した場合
は、エンジンの運転当初は温風が送出されないので満足
な暖房が得られなかった。

本考案の目的は、熱交換器の冷媒管の相互間のフィンの
一部に代えて蓄熱材を装着しておき、熱交換器の運転当
初に該蓄熱材を活性化起動させることにより、運転当初
から良好な熱交換が行われるようにした熱交換器を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は前記問題点を解決するために、冷媒管が多数段
の蛇行形状をなしその各段の冷媒管の相互間にフィンを
備えた熱交換器において、容器に封入され過冷却可能な
蓄熱材を前記フィンの一部に代えて装着し、前記蓄熱材
を過冷却状態から相転移させるために活性化起動させる
活性化手段を備えた。

（作用） 本考案によれば、作動前の状態において、蓄熱材が冷媒
により高温安定状態に相転移されて過冷却状態にあるも
のとすると、熱交換器の作動開始と共に活性化手段によ
り蓄熱材を活性化起動させることにより、蓄熱材は相転
移して潜熱を放出し、熱交換器によって該潜熱による熱
交換が行われる。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示す熱交換器の斜視図であ
る。

同図において、第２図と同等の部分には同一の符号を付
して示し、以下に異る部分について説明する。

７はアルテック・エディコ社によってＡＭＡの商品名で
市販されている化学的な蓄熱材で、酢酸ナトリウム水和
物（ＮａＣＨ_３ＣＯＯ・３Ｈ_２Ｏ）を主材とし、キサン
タンガム等の多糖類を添加して主材を分散させた過冷却
現象が顕著な蓄熱材よりなり、複数の熱伝導性を有する
樹脂製のケース８内に封入されている。該蓄熱材７は、
複数段の冷媒管１の各相互間に設けたフィン６の一部に
代えて、この場合、一段おきの各相互間に装着されてい
る。

第４図は蓄熱材７の各条件による状態の推移を示す図で
ある。

蓄熱材７は、融点５８℃、比重1.45、融解潜熱６３cal/
gであり、同図に示すように、固体（図にＳで示す）の
状態で加熱すると約５８℃において転移熱を吸収して蓄
熱され、液体（図にＬで示す）に転移する。そして更に
加熱して液体に安定した状態で、徐々に冷却されると、
５８℃以下になっても液体のままで顕熱放出を続け、約
−１０℃までは液体の状態を保つ。そして適宜の温度例
えば図のＡ点で液体尖鋭物を導入するとか、通電するな
どの活性化手段を講ずると、活性化されて固体に転移し
て潜熱放出される。

第１図における９は活性化手段としての各対をなした電
極で、ケース８内に配設され、バッテリ電源（図示せ
ず）によってこれに通電することによって、蓄熱材７に
部分的に通電され、その結果、該蓄熱材７が過冷却状態
にあるときは、活性化が進行して安定状態への転移をも
たらすようにしている。

第５図は第１図の熱交換器の制御回路例を示すブロック
図である。なお、図示していないが、第１図の熱交換器
は第３図と同等な熱交換系統によって機能している。

同図において、ＣＰＵは熱交換制御を含む各プログラム
制御を行う中央処理装置、Ｍは各プログラム制御信号の
記憶等のための記憶装置、Ｉ／Ｏは入出力装置である。
Ｓ_１は水温センサで、冷媒管１における冷却水の温度を
検出して中央処理装置ＣＰＵに伝達する。Ｓ_２は蓄熱材
温度センサで、蓄熱材７の温度を検出して中央処理装置
ＣＰＵに伝達する。ＳＶ_１は電磁弁駆動部で、中央処理
装置ＣＰＵの制御により電磁弁ＳＶ_１，ＳＶ_２を開閉す
る。ＤＶ_２は通電駆動部で、中央処理装置ＣＰＵの制御
により、所定の短時間にわたって電極９に通電させる。
ＤＶ_３はファン駆動部で、中央処理装置ＣＰＵの制御に
より、ファンＦ（第２図参照）を駆動させる。

次に本考案による熱交換器の動作を説明する。第６図は
中央処理装置ＣＰＵを主体としたその制御動作例を示す
フローチャートである。

蓄熱材７は前状態において、冷媒管１中に温水が循環さ
れたことにより液化され、そして過冷却状態にあるもの
とする。

エンジンＥＧが起動され、制御用スイッチ（図示せず）
が投入されると、一連の制御が開始される。各電磁弁Ｓ
Ｖ_１，ＳＶ_２は電磁弁駆動部ＤＶ_１により閉じられ（Ｓ
_１）、通電駆動部ＤＶ_２により電極９に通電される（Ｓ
_２）。その結果、蓄熱材７は活性化されて固体に転移す
ると共に潜熱を放出する。引続きファン駆動部ＤＶ_３に
よりファンＦが駆動される（Ｓ_３）。時間の経過ととも
に蓄熱材７の温度は低下し、一方、冷媒管１の水温は上
昇する。水温センサＳ_１による水温が、蓄熱材温度セン
サＳ_２による温度より高くなると（Ｓ_４）、電磁弁ＳＶ
_１，ＳＶ_２が開になり（Ｓ_５）、エンジンＥＧの冷却水
による通常の熱交換に移行する。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、熱交換器の冷媒管
の相互間のフィンの一部に代えて蓄熱材を装着してお
き、熱交換器の作動当初に該蓄熱材を活性化起動させる
ようにしたので、冷媒管中の冷媒により蓄熱材に予め蓄
熱しておき、熱交換器の作動当初には蓄熱材の潜熱によ
る熱交換を行うことができる。そして引続き冷媒による
熱交換に移行させることが可能であり、運転当初から継
続して良好な熱交換を行うことができる。また、この熱
交換器を車輌暖房に使用した場合には、エンジンの運転
当初に蓄熱材を活性化させることにより、直ちに暖房を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す熱交換器の斜視図、第２
図は従来の熱交換器の斜視図、第３図は従来の熱交換器
による熱交換系統図、第４図は蓄熱材の状態の推移を示
す図、第５図は本考案による熱交換器の制御回路例を示
すブロック図、第６図は本考案による熱交換器の制御動
作例を示すフローチャートである。 １…板状冷媒管、６…フィン、７…蓄熱材、８…ケー
ス、９…電極、ＣＰＵ…中央処理装置、ＤＶ_２…通電駆
動部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒管が多数段の蛇行形状をなしその各段
   の冷媒管の相互間にフィンを備えた熱交換器において、 容器に封入され過冷却可能な蓄熱材を前記フィンの一部
   に代えて装着し、 前記蓄熱材を過冷却状態から相転移させるために活性化
   起動させる活性化手段を備えた ことを特徴とする熱交換器。