JPH08327258A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH08327258A
JPH08327258A JP16144695A JP16144695A JPH08327258A JP H08327258 A JPH08327258 A JP H08327258A JP 16144695 A JP16144695 A JP 16144695A JP 16144695 A JP16144695 A JP 16144695A JP H08327258 A JPH08327258 A JP H08327258A
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JP
Japan
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space
heat
closed container
heat exchanger
evaporation
Prior art date
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Pending
Application number
JP16144695A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Nakanishi
正和 仲西
Minoru Suzuki
実 鈴木
Kimiharu Yuyama
公春 湯山
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Aluminum Co Ltd filed Critical Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority to JP16144695A priority Critical patent/JPH08327258A/ja
Publication of JPH08327258A publication Critical patent/JPH08327258A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
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    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率よく製造することが可能であり、また
熱交換性能にも優れた熱交換器を得る。 【構成】 熱交換用流体を収容する密閉容器1に、内
部空間を蒸発部空間と凝縮部空間とに分割し、かつ両空
間が連通する蒸発領域と液戻領域とを確保する仕切材4
を配置し、蒸発部空間を囲む密閉容器壁1aの外表面に
集熱部材6を固定し、凝縮部空間を囲む密閉容器壁1b
の外表面に放熱部材7を固定する。 【効果】 配管の溶接接合や、偏平管へのフィンの接
合が不要になり、効率のよい製造が可能になる。また、
熱交換性能にも優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、熱の交換および伝達
を行う熱交換器に関するものであり、特に、密閉された
筺体や室内等において発生する熱を取り除いたり、冷え
た室内等を暖めたりする用途に好適な熱交換器に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】密閉された筺体や室内で発生する熱を、
取り除いたり、外部よりも冷えた室内を暖めたりする場
合に、効率よく、しかも所望によりその雰囲気を外気に
さらさないようにして行う方法として、熱交換器を用い
た方法が知られている。この用途に使用される熱交換器
30は、図7に示すように蒸発部31と凝縮部32とを
それぞれ有しており、これら蒸発部31と凝縮部32と
の間には蒸発管33と液戻し管34とが連結されてい
る。上記熱交換器30は、蒸発部31および凝縮部32
において、前記蒸発管33および液戻し管34に接合し
た偏平管35および偏平管36を併設し、その空隙にそ
れぞれコルゲートフィン37、38を配置し、これをろ
う付接合することによって製造されている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】上記したように、従
来の熱交換器は、その製造過程において、配管同士の溶
接接合や偏平管へのフィンの接合が必要であるため製造
効率が悪く、製造コストが増大するという問題がある。
また、コルゲートフィンは圧力損失が大きくなるという
問題がある。本発明は、上記事情を背景としてなされた
ものであり、効率的に製造することができ、したがって
製造コストの低減が可能であり、また使用時の熱交換性
能にも優れた熱交換器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のうち、第1の発明の熱交換器は、熱交換用流体
を収容する密閉容器を有し、該容器内に、内部空間を蒸
発部空間と凝縮部空間とに分割し、かつ両空間が連通す
る蒸発領域と液戻り領域とをそれぞれ確保するように仕
切材が配置されており、前記蒸発部空間を囲む密閉容器
壁の外表面に集熱部材が固定され、前記凝縮部空間を囲
む密閉容器壁の外表面に放熱部材が固定されていること
を特徴とする。
【0005】第2の発明は、第1の発明において、密閉
容器の蒸発部空間および凝縮部空間の少なくとも一方に
は、各空間を連続した小空間に区分する区分材が配置さ
れていることを特徴とする。
【0006】本発明は、前述したように密閉された筺体
や室内で発生する熱を取り除いたり、冷えた室内等を暖
めたりする熱交換器として好適である。ただし、本発明
としては使用用途がこれに限定されるものではなく、熱
交換を行う各種用途に使用することができる。また、本
発明に用いられる密閉容器としては特に形状が限定され
るものではないが、偏平な箱形形状が望ましい。そし
て、仕切材は、この容器を長尺方向において2つの空間
に分割するように配置するのが望ましい。なお、仕切材
の配置に際しては、密閉容器内部の端部や中央部等の適
宜の箇所に蒸発領域と液戻り領域とを確保する。これら
の蒸発領域および液戻り領域は、2つの空間に連通する
開口として設けることができ、また、この他に適宜の距
離を有する通路として設けることも可能である。
【0007】さらに、蒸発部空間および凝縮部空間に所
望により配置される区分材は、熱交換用流体の蒸発およ
び凝縮が効率よくなされるように各空間を小空間に区分
する。例えば複数の流路を確保するために配置され、ま
た、熱交換が行われる表面積の増大を意図して配置され
る。この区分材は、蒸発部空間と凝縮部空間の両方に設
けるのが望ましいが、本発明としてはいずれか一方に設
けるものであってもよい。なお、上記した仕切材および
区分材の配置に際しては、密閉容器壁の内面にこれらを
当接させるように配置し、簡易なろう付によって固定す
ることができる。したがって、仕切材及び区分材の形状
や配置の自由度が高く、熱交換流路の回路設計の変更が
容易である。
【0008】また、蒸発部空間または凝縮部空間を囲む
密閉容器壁には、その外表面の少なくとも一部であっ
て、できるだけ広い面に集熱部材や放熱部材を密着固定
するのが望ましい。これらの部材の固定に際してはろう
付接合等を採用することができる。なお、これら部材の
固定作業では、既製の密閉容器に密着固定する他に、容
器の製造において容器壁同士を接合するのと同時に、前
記部材を容器壁にろう付等によって固定することも可能
であり、また予め容器壁に固定しておき、その後、この
容器壁を他の容器壁と接合して密閉容器を構築するもの
であってもよい。
【0009】
【作用】すなわち、本発明によれば、密閉容器内に配置
された仕切材によって蒸発部空間と凝縮部空間が得ら
れ、これらの空間同士が蒸発領域と液戻り領域とで連通
されているので、密閉容器内で熱交換用流体の循環路が
簡易に得られる。そして、蒸発部空間または凝縮部空間
を囲む密閉容器壁には、それぞれ集熱部材または放熱部
材が密着固定されており、該密閉容器壁を通して熱の伝
達が良好になされる。したがって複雑な配管の接合や偏
平管へのフィンの接合作業が不要になり、簡易な作業に
よって熱交換器が得られる。
【0010】そしてこの熱交換器では、集熱部材で収集
された熱は、集熱部材から密閉容器壁を通して容器内の
液化している熱交換用流体に伝達される。熱交換用流体
は加熱され昇温して蒸発が起こる。蒸発した熱交換用流
体は蒸発部空間から蒸発領域を通って凝縮部空間に達す
る。この空間では熱交換用流体は密閉容器壁に広く接し
ており、その流体が有する熱は密閉容器壁を通して放熱
部材へと伝達され、その周囲に放散される。熱を奪われ
た熱交換用流体は液化し、凝縮部空間から液戻り領域を
通って蒸発部空間へと移動する。上記作用を繰り返すこ
とによって、蒸発部側の熱が凝縮部側へと伝達される。
この熱交換器は、放熱部材および集熱部材を密閉容器に
密着して固定できるため、所望によりコルゲートフィン
の採用が不要になり、圧力損失を低減したフィン等の採
用が可能になる。また熱交換用流体の循環路の回路設計
も自由度が高いため、循環路の熱抵抗を小さくすること
ができ、優れた熱交換性能を発揮することが可能にな
る。
【0011】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図1〜図4に基
づいて説明する。密閉容器1は、偏平な箱形形状からな
り、四角枠状の容器ベース材1aの両面に容器壁1bが
ろう付固定された構成からなる。この密閉容器1の内部
には、図3に示すように、容器内空間を蒸発部空間2と
凝縮部空間3に分割する突条形状の仕切材4が設けられ
ており、該仕切材4の両側には、それぞれ蒸発領域2a
と液戻り領域3aとが確保されており、それぞれの領域
によって蒸発部空間2と凝縮部空間3とが連通してい
る。また、蒸発部空間2および凝縮部空間3には、それ
ぞれ該空間を小空間に仕切る突条形状の区分材5が配置
されており、区分材5で仕切られた各小空間は互いに連
通している。なお、仕切材4および区分材5は、両側の
密閉容器壁1b、1bにろう付接合されており、容器ベ
ース材1aに密閉容器壁1bをろう付接合する際に、同
時に接合することができる。
【0012】上記密閉容器1は、上述したように下側が
蒸発部、上側が凝縮部に割り当てられており、それぞれ
の側の密閉容器壁1bの両外表面に集熱部材6、6およ
び放熱部材7、7がろう付固定されている。なお、集熱
部材6および放熱部材7は、フィンをユニット化したも
のであり、密閉容器壁1bとのろう付部分が熱伝達部と
なっている。上記構成からなる熱交換器8は、複雑な配
管の接合や偏平管へのフィンの接合作業は必要でなく、
面と面との接合による簡易なろう付作業によって組み立
てることができる。
【0013】上記熱交換器の使用例を説明すると、独立
して室内および室外に連通する空気循環路10、11を
それぞれ設け、室内空気循環路10に集熱部材6が位置
し、室外空気循環路11に放熱部材7が位置するように
熱交換器8を配置し、それぞれの循環路にファン12、
13を設ける。上記設置によれば、室内で発生した熱を
含む空気はファン12の作動によって室内空気循環路1
0に導入され、集熱部材6と接触して熱が集熱部材6へ
と伝達される。この熱は集熱部材6から密閉容器壁1b
を通り、さらに密閉容器1内の蒸発部空間2にある液化
した熱交換用流体9に伝達される。熱交換用流体9は、
この熱によって昇温し、遂には沸騰して蒸発する。気化
した熱交換用流体9は蒸発領域2aを通って凝縮部空間
3へと移動し、ここでより温度の低い密閉容器壁1bに
熱を奪われて再び液化する。密閉容器壁1bに移動した
熱は放熱部材7へと伝わり、ここでファン13の作動に
よって導入される外気に熱を与え、室外に放出する。な
お、凝縮部空間3で液化した熱交換用流体9は上記した
蒸発部空間2に戻り、再び室内の熱によって蒸発する。
これらの動作を繰り返すことによって室内の発生熱が効
率よく取り除かれており、室内の空気を外気にさらすこ
となく室内の冷却が行われている。なお、上記熱交換器
では、集熱部材および放熱部材が広い面積で密閉容器壁
と接触しており、熱の交換が効率的になされている。ま
た、循環路の熱抵抗も小さく、優れた熱交換性能を有し
ている。
【0014】なお、上記実施例では、密閉容器の両面に
集熱部材と放熱部材を固定して熱交換器を構築したが、
図5に示すように上記装置を併設してもよく、上記装置
を1ユニットとして複数設けることによって能力の異な
る熱交換器を容易に構築することができる。また、前述
したように、本発明の熱交換器では熱交換流路の設計変
更を容易に行うことができる。図6は、他の実施例にお
ける密閉容器20内の断面図であり、仕切材21で内部
空間が蒸発部空間22と凝縮部空間23とに分割されて
おり、蒸発部空間22には区分材24が設けられてお
り、凝縮部空間23には他の区分材25が設けられてい
る。なお、両空間は蒸発領域26と液戻り領域27とに
よって連通している。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱交換用流体を収容する密閉容器内に、内部空間を蒸発
部空間と凝縮部空間とに分割し、かつ両空間が連通する
蒸発領域と液戻り領域とをそれぞれ確保するように仕切
材を配置し、前記蒸発部空間を囲む密閉容器壁の外表面
に集熱部材を固定し、前記凝縮部空間を囲む密閉容器壁
の外表面に放熱部材を固定したので、簡易で効率のよい
製造工程によって熱交換器を得ることができ、しかも使
用時にも優れた熱交換性能を発揮することができる。な
お、密閉容器の蒸発部空間および凝縮部空間の少なくと
も一方に、各空間を連続した小空間に区分する区分材を
配置すれば、熱交換効率を向上させるべく流路を設定す
ることができ、簡易な方法によって適切な流路を設計す
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】 同じく分解斜視図である。
【図3】 同じく密閉容器内を示す一部断面図である。
【図4】 同じく使用例を示す概略断面図である。
【図5】 他の実施例の斜視図である。
【図6】 さらに他の実施例の密閉容器内を示す一部断
面図である。
【図7】 従来の熱交換器を示す概略正面図である。
【符号の説明】
1 密閉容器 1b 密閉容器壁 2 蒸発部空間 2a 蒸発領域 3 凝縮部空間 3a 液戻り領域 4 仕切材 5 区分材 6 集熱部材 7 放熱部材 8 熱交換器 9 熱交換用流体 10 室内空気循環路 11 室外空気循環路 21 仕切材 22 蒸発部空間 23 凝縮部空間 24 区分材 25 区分材 26 蒸発領域 27 液戻り領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換用流体を収容する密閉容器を有
    し、該容器内に、内部空間を蒸発部空間と凝縮部空間と
    に分割し、かつ両空間が連通する蒸発領域と液戻り領域
    とをそれぞれ確保するように仕切材が配置されており、
    前記蒸発部空間を囲む密閉容器壁の外表面に集熱部材が
    固定され、前記凝縮部空間を囲む密閉容器壁の外表面に
    放熱部材が固定されていることを特徴とする熱交換器
  2. 【請求項2】 密閉容器の蒸発部空間および凝縮部空間
    の少なくとも一方には、各空間を連続した小空間に区分
    する区分材が配置されていることを特徴とする請求項1
    記載の熱交換器
JP16144695A 1995-06-05 1995-06-05 熱交換器 Pending JPH08327258A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16144695A JPH08327258A (ja) 1995-06-05 1995-06-05 熱交換器

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16144695A JPH08327258A (ja) 1995-06-05 1995-06-05 熱交換器

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JPH08327258A true JPH08327258A (ja) 1996-12-13

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JP16144695A Pending JPH08327258A (ja) 1995-06-05 1995-06-05 熱交換器

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