JPH0942790A - 熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで得られる熱駆動型ヒートポンプ装
置の熱交換器を得る。 【解決手段】 一次流体である作動ガスを通す一次通路
を熱駆動型ヒートポンプ装置のシリンダー１の中心線に
平行で同心状に配列させた多数本のアルミよりなる伝熱
管２の各管内部により構成し、二次流体を通す二次通路
をこの各伝熱管２を挿通し、シリンダー１の中心線の方
向に多段に積層したアルミよりなる平板リング状のフィ
ン５同士の各間隔部により構成する。そして、二次通路
の内周側を各フィン５の内端に内嵌合させた内周円筒９
で閉止し、二次通路の外周側を各フィン５の外端に外嵌
合させた外周円筒１０により閉止し、この内周円筒９と
外周円筒１０の両端における間隔部分の二次通路のみを
それぞれ蓋板１３で閉止し、外周円筒１０を経て二次通
路へ二次流体を流入出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヴィルミエサイクル
を用いた熱駆動型ヒートポンプ装置の出力部を構成する
熱交換器のに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヴィルミエサイクルを用いた熱駆動型ヒ
ートポンプ装置は基本的には例えば特開昭６１ー４４２
５４号公報や特開平２ー４１７４号公報に開示されてい
るような構成を採っている。前者は図１０に示すよう
に、第１と第２のガス作動装置２００，２０１を備えて
いる。第１のガス作動装置２００は、往復動されるディ
スプレーサー２０２により作動ガスで満たされた内部が
高温室２０３と中温室２０４とに区画された高温シリン
ダ２０５と、この高温シリンダ２０５の高温室２０３と
中温室２０４とを、高温室２０３側から中温室２０４側
に順に連設した高温側熱交換器２０６と蓄熱器２０７と
中温側熱交換器２０８とによる作動ガス流路により連通
させた構成で、高温側熱交換器２０６には加熱手段２０
９が併設されている。

【０００３】また、第２のガス作動装置２０１は、往復
動されるディスプレーサー２１０により作動ガスで満た
された内部が低温室２１１と中温室２１２とに区画され
た低温シリンダ２１３と、この低温シリンダ２１３の低
温室２１１と中温室２１２とを、低温室２１１側から中
温室２１２側に順に連設した低温側熱交換器２１４と蓄
冷器２１５と中温側熱交換器２１６とによる作動ガス流
路により連通させている。

【０００４】第１と第２のガス作動装置２００，２０１
の中温室２０４，２１２は、各ガス流路の末端に設けら
れた連通部により相互に連通している。高温シリンダ２
０５と低温シリンダ２１３とは概ね直角をなして基部に
おいて結合され、その結合部分にはクランク機構部２１
７が組み込まれ、これにより高温側と低温側の各ディス
プレーサー２０２，２１０がある位相差をもって往復動
するように構成されている。

【０００５】後者も基本的には前者と同様の構成で、概
ね直角をなして基部側において結合された高温シリンダ
と低温シリンダとの結合部分に、高温シリンダと低温シ
リンダとで形成される平面に直角にクランク機構のクラ
ンク軸が配設され、このクランク軸にクランク機構部を
動かすスターターモータの回転軸が連結されている。

【０００６】上記した従来の熱駆動型ヒートポンプ装置
は、いずれも外燃機関に属するスターリングエンジンと
同様にヴィルミエサイクルを利用した基本構造を持ち、
高温側熱交換器２０６で強制的に作動ガスを加熱する外
部加熱方式により、低温側熱交換器２１４から低温熱媒
体を、中温側熱交換器２０８，２１６から中温熱媒体を
それぞれ取り出して、低温熱媒体を冷房に、中温熱媒体
を暖房に利用するようにしたものである。

【０００７】このように中温側熱交換器２０８，２１６
は熱駆動型ヒートポンプ装置の出力部となるが、この中
温側熱交換器２０８，２１６に関する従来技術として
は、例えば特開平１―１７０７４６号公報に示されてい
るようなものがある。即ち、図１１に示すように、リン
グ状の熱交換ユニット２１８を複数個積み重ねて構成さ
れ、各熱交換ユニツト２１８の熱媒体の出入口は互い違
いに設けられている。これにより中温側熱交換器２０８
内で熱媒体が蛇行して流れるようになっている。熱交換
ユニット２１８同士の合わせ面には放熱板２１９が挟み
込まれ、この放熱板２１９を貫いて複数本のパイプ２２
０が軸方向に全周にわたり配設されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術として示した
熱駆動型ヒートポンプ装置における中温側熱交換器２０
８，２１６は、構成が複雑で加工及び組み立てが煩雑か
つ難しく、製造に手間がかかり高コストになるといった
問題点がある。即ち、中温側熱交換器２０８，２１６の
作動ガスを通すパイプ２２０は細管で数百本もあり、両
端のヘッダの孔開け加工、接合部のロウ付けなど手間の
かかる作業が必要なうえ、熱媒体として通常水が使われ
るため要所は高価なステンレス材料を使用しなければな
らない。

【０００９】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは、製作
しやすく、低コストで得られる熱駆動型ヒートポンプ装
置の熱交換器を開発することであり、その機能を向上さ
せることであり、熱交換器を組込むシリンダ側を安価な
材料で構成できるようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、作動ガスで満たされた内部をディ
スプレーサーが往復動するシリンダーに対して同心状に
組付け、一次流体である作動ガスと装置外部を巡って戻
る二次流体との間で熱交換させる熱駆動型ヒートポンプ
装置の熱交換器に関し、その一次流体を通す一次通路を
シリンダーの中心線に平行で同心状に配列させた多数本
のアルミよりなる伝熱管の各管内部により構成し、二次
流体を通す二次通路を各伝熱管を挿通し、シリンダーの
中心線の方向に多段に積層したアルミよりなる平板リン
グ状のフィン同士の各間隔部により構成し、二次通路の
内周側を各フィンの内端に内嵌合させた内周円筒で閉止
し、二次通路の外周側を各フィンの外端に外嵌合させた
外周円筒又はシリンダーの内周面で閉止し、この内周円
筒と外周側の両端における間隔部分の二次通路のみをそ
れぞれ蓋板で閉止し、外周円筒又はシリンダーには階層
状に構成した二次通路へ二次流体を流入させるための流
入口と二次通路から二次流体を流出させるための流出口
とをそれぞれ設ける手段を採用する。

【００１１】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１にかかる手段における各伝熱管の管内部に
コルゲート状に形成した内部フィンを内装し、二次通路
を構成する各フィンの一箇所に二次流体の通過を許容す
る開放部を設け、この開放部の位置を変えて二次通路を
二次流体が蛇行状に流動するように各フィンを階層状態
にする手段を採用する。

【００１２】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、作動ガスで満たされた内部をディスプレーサーが往
復動するシリンダーに対して同心状に組付け、一次流体
である作動ガスと装置外部を巡って戻る二次流体との間
で熱交換させる熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換器に
関し、シリンダーと同心状の円筒部の外側と内側とにそ
れぞれ放射状に複数列の外側フィンと内側フィンとをス
プライン歯状に全周にわたり一体に形成したアルミより
なる最内部の第１の円筒体に、この第１の円筒体と相似
形状で径を逐次大きく構成した第２、第３、第４といっ
た複数の円筒体を、隣接する各円筒体についてその内側
のものの外側フィンと外側のものの内側フィンとが周方
向に隙間を作って交互に噛み合うように同心状に嵌め合
わせ、その最内部の円筒体にはその内側フィンの内端に
内周円筒を内嵌合させ、最外部の円筒体にはその外側フ
ィンの外端に外周円筒を外嵌合させるか、シリンダーの
内周面で閉止して、二次流体を通す二次通路と一次流体
を通す一次通路とを半径方向について一層おきに同心状
に構成し、一次流体を各円筒体の端面側から円筒体間の
一次通路に中心線方向に流通させ、円筒体の両端におけ
る二次通路の各端部をそれぞれ蓋板で閉止して、二次流
体を外周円筒又はシリンダーに設けた流入口から一次流
体通路を跨ぐ連絡路により各層の二次通路に流入させ、
外周円筒又はシリンダーに設けた流出口から一次通路を
跨ぐ連絡路を経て各層の二次通路から流出させ、流入側
と流出側の各連絡路に通じる二次通路の内側フィンと外
側フィンとを周方向に部分的に切除して二次通路に周方
向の連絡路を構成する手段を採用する。

【００１３】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項３にかかる手段における、蓋板と円筒体との
接合部以外の内部の接合箇所をロウ付け以外の嵌め合い
やねじ締結により接合する手段を採用する。

【００１４】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項３にかかる手段における各層の二次通路を構
成する内側フィンと外側フィンの各端面を、それぞれそ
れに対向する円筒体の円筒部に当接させる手段を採用す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１ 図１から図６までの各図はこの発明の実施の形態を示す
熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換器の構成を示したも
のである。この熱交換器は熱駆動型ヒートポンプ装置の
中温側熱交換器を構成するものである。熱駆動型ヒート
ポンプ装置自体の全体の構成は、先に図１０により従来
の技術で説明したものと同じであるので詳述しない。

【００１６】図１の断面図によって示すこの熱交換器
は、作動ガスで満たされた内部をディスプレーサーが往
復動するシリンダー１に対して同心状に組付けられるも
ので、一次流体である作動ガスと装置外部を巡って戻る
二次流体（殆どの場合水である）との間で熱交換させる
熱駆動型ヒートポンプ装置における中温側熱交換器であ
り、全経路にわたり相互に離隔された作動ガスを通す一
次通路と二次流体を通す二次通路とを有する。

【００１７】一次通路は、シリンダー１の中心線に平行
で同心状に配列させた同径同寸法の多数本のアルミ管よ
りなる伝熱管２の各管内部で構成されている。各伝熱管
２はアルミの押し出し成形管で、図４に示すように両端
部に外径の小さい小径部３が形成されている。この各伝
熱管２内には図３に示すように、内部フィン４が、全長
にわたり挿入されロウ付けされている。内部フィン４
は、中心線に沿う凹部と突部が交互に周方向に並ぶコル
ゲート管状で、アルミの押し出しにより成形され、中心
には丸棒が入れられている（図４は丸棒を省略してあ
る）。

【００１８】二次通路は、シリンダー１の中心線の方向
に多段に積層したアルミよりなる平板リング状のフィン
５同士の各間隔部により構成されている。フィン５は図
５及び図６に示すように平面形状がリング形のアルミ板
に伝熱管２を挿通する挿通孔６を内径を取り囲むように
多数形成した構成で、その外径の一部には図５に示すよ
うに切込みによる開放部７が形成されている。各フィン
５の各挿通孔６の一方にはバーリングによる管状部８が
形成され、積層した場合にこの管状部８がスペーサとな
ってフィン５相互の間に一定の間隔が保持される。各フ
ィン５は端側の何層かは開放部７を一致させて積層さ
れ、中間部の各層は一層毎に開放部７が反対側になるよ
うにして重ねられ、各挿通孔６に対して伝熱管２が差し
通されて伝熱管２の外周にロウ付け等により固定されて
いる。

【００１９】このように組付けられた各フィン５の内周
には、各フィン５の内周端に外周が当る金属製の内周円
筒９が内嵌合されロウ付け等により装着されている。こ
の内周円筒９の両端はそれぞれ伝熱管２の小径部３の元
側に合わせられている。また、各フィン５の外周には、
各フィン５の外周端に内周が当る断熱材料や金属製の外
周円筒１０が内嵌合されロウ付け等により装着されてい
る。外周円筒１０はシリンダー１に嵌め装着するので、
シリンダーの内周面により構成してもよい。この外周円
筒１０の両端はそれぞれ伝熱管２の小径部３の元側より
若干先端寄りの位置に合わせられている。外周円筒１０
の一端寄りの何層かのフィン５の開放部７の反対側に対
応する外周には二次流体を流入させるための流入口１１
が半径方向に開けられ、他端寄りの何層かのフィン５の
開放部７に対応する外周には二次流体を流出させるため
の流出口１２が半径方向に開けられている。

【００２０】上記した内周円筒９の両端と外周円筒１０
の両端の各間には、それぞれ内径が内周円筒９の内周と
一致し、外周が外周円筒１０の外周に一致するリング状
の金属製の蓋板１３が一つずつロウ付けにより固着さ
れ、当該部が密閉されている。この各蓋板１３には各伝
熱管２の小径部３が嵌合する穴が形成され、この穴に各
伝熱管２の小径部３が気密状態に嵌め合わされている。
各伝熱管２の開口端は各蓋板１３の外側の面に面一に開
口している。また、各蓋板１３の外周にはシリンダー１
の内周面とのシールを果たすＯリング１４が装着されて
いる。

【００２１】上記した熱交換器は、図１，２に示すよう
にシリンダー１に外周円筒１０を内嵌合させるか、外周
円筒１０をシリンダー１の内周面で兼用する場合はその
ままフィン５の外周がシリンダー１の内周面に当るよう
にして組付けられる。組付け状態においてシリンダー１
の内周面とは各蓋板１３の外周に設けられたＯリング１
４でシールされている。シリンダー１には外部回路から
戻る二次流体を流入させる流入口１５と、二次流体を外
部回路へ送り出す流出口１６が形成され、この流入口１
５に外周円筒１０の流入口１１が、また流出口１６に流
出口１２がそれぞれ液密状態に合致され接続される。外
周円筒１０を欠く構成では、シリンダー１の流入口１５
と流出口１６が機能する。作動ガスを移動させるディス
プレーサーは、シリンダー１内に組付けられた熱交換器
の内周円筒９内を中心線方向に往復動することになるの
で、シリンダー１に設けられるライナと同一又は同等の
機能を果たす材料で構成される。

【００２２】ディスプレーサーの往復動で作動ガスは蓋
板１３の蓋面に開口した各伝熱管２の開口端から一次通
路である各伝熱管２の管内部に流れ込む。シリンダー１
の流入口１５からは外部回路から戻ってくる二次流体が
流れ込み、流入口１１から二次通路へ流れ込む。一次通
路へ流れ込んだ作動ガスと二次通路へ流れ込んだ二次流
体との間で流体同士が混じることなく熱交換が行なわれ
る。この時、一次流体は伝熱管２と内部に設けた内部フ
ィン４の広い面積に接触し、各伝熱管２外表と接触して
いる多数のフィン５に効果的に採熱される。一方、二次
流体は各フィン５間を周方向に流れ、各伝熱管２外表と
多数のフィン５表面に接触し、一次流体の熱を効果的に
受熱する。特に、フィン５の一部に開放部７を設け、流
入口１１，１５と流出口１２，１６に対応する以外の層
毎に開放部７の向きを反対にした二次通路では、流入口
１１，１５に対応するフィン５間から流れ込んだ二次流
体は、周方向に分流と合流を繰り返しながら図７に示す
ように蛇行状に流れ、流出口１２，１６から流出するの
で、二次通路での二次流体の流れに偏りがなく、熱伝達
率の向上により性能が向上する。

【００２３】開放部７は切込みや切欠きで構成しても、
貫通孔で形成しても良いが、熱交換器そのものの機能
は、開放部７が無くても達成することは可能である。開
放部７を設けないフィン５による場合には、流入口１
１，１５と流出口１２，１６を中心線方向のスリット状
に構成し、各フィン５間に一括して二次流体を流入さ
せ、各フィン５間から一括して二次流体を流出させるよ
うに構成する。

【００２４】上述した熱交換器は、フィン５及び伝熱管
２ならびに内部フィン４といった主要部がアルミといっ
た安価な材料で構成でき、伝熱管２ならびに内部フィン
４については押し出し成形で成形することができ、全体
としても機械切削による加工が少なくて済むためコスト
が低減する。また、外周円筒１０を設けたものでは二次
流体がシリンダー１には直接触れることがないので、シ
リンダー１の防錆に関する配慮は不要になり、これらの
材料を高価なステンレス材などにしなくてもよくなるの
で、熱駆動型ヒートポンプ装置のコストを低減させう
る。

【００２５】実施の形態２ この実施の形態を示す図８，９の熱交換器も熱駆動型ヒ
ートポンプ装置の中温側熱交換器を構成するものであ
る。熱駆動型ヒートポンプ装置自体の全体の構成は、先
の実施の形態と同様に先に図１０により従来の技術で説
明したものと同じであるので詳述しない。

【００２６】この熱交換器は、図８と図９に示すように
シリンダー１と同心状の円筒部１７の外側と内側とにそ
れぞれ放射状に複数列の外側フィン１８と内側フィン１
９とをスプライン歯状に全周にわたり一体に形成したア
ルミよりなる最内部の第１の円筒体２０に、この第１の
円筒体２０と相似形状で径を逐次大きく構成した第２、
第３、第４といった複数（図示のものは４個である）の
円筒体２１，２２，２３を、隣接する各円筒体２０，２
１，２２，２３についてその内側のものの外側フィン１
８と外側のものの内側フィン１９とが周方向に隙間を作
って交互に噛み合うように同心状に嵌め合わせた基本構
造を採っている。噛み合う内側フィン１９と外側フィン
１８とはそれらの端面が対向する円筒部１７に当接され
ている。

【００２７】最内部の円筒体２０にはその内側フィン１
９の内端に内周円筒９が内嵌合され、最外部の円筒体２
３にはその外側フィン１８の外端に外周円筒１０が外嵌
合されるか、シリンダー１の内周面に当るように構成さ
れている。これにより内周円筒９と外周円筒１０（又は
シリンダー１の内周面）との間には５層の同心状の隙間
ができ、この隙間を二次流体を通す二次通路と一次流体
を通す一次通路として半径方向について一層おきに構成
している。この実施の形態では、内側から数えて奇数の
隙間が一次通路に、偶数の隙間が二次通路になってい
る。第２の円筒体２１と第４の円筒体２３には外側フィ
ン１８に換えて外側フィン１８を幅広に構成した連絡構
造２４が対向する位置にそれぞれ形成されている。ま
た、第３の円筒体２２のこの連絡構造２４に対応する位
置の内側フィン１９は欠如していて、連絡構造２４の先
端が当る当り面として形成され、第３の円筒体２２の外
側からのネジ締め２５により連絡構造２４と当り面とが
締結されている。

【００２８】連絡構造２４にはその中心線方向の一端寄
りの位置の半径方向に連絡孔が、他端寄りの反対側の位
置の半径方向にも連絡孔がそれぞれ開けられている。こ
の連絡孔回りにはシール機能を果たすＯリング２６が装
着されている。第３の円筒体２２の当り面にも各連絡孔
に対応する連絡孔が開けられ、連絡孔同士の連通により
一次通路を跨ぐ連絡路２７が形成されている。各連絡路
２７の臨む２層目と４層目の内側フィン１９と外側フィ
ン１８とは周方向に切除され、これにより周方向の連絡
路２８が形成されている。外周円筒１０（これを設けな
い場合にはシリンダー１）の第４の円筒体２３の各連絡
孔に対応する位置にはこれらに連通する孔が形成され、
その一方が二次流体の流入口１１に、もう一方が流出口
１２になっている。そして、２層目と４層目の両端がそ
れぞれリング状態の蓋板１３のロウ付けにより密閉さ
れ、熱交換器が構成されている。

【００２９】作動ガスは、円筒体２０，２１，２２，２
３の端面側から１層、３層、５層の隙間で構成された一
次通路を中心線方向に流動し、二次流体は２層と４層の
隙間で構成された二次通路を流入口１１から流出口１２
に向って流れる。即ち、二次流体は外周円筒１０（又は
シリンダー１）の流入口１１から連絡路２７を経て２
層、４層の各隙間に半径方向から流入し、さらに周方向
の連絡路２８により２層と４層の隙間に周方向に分流
し、２層と４層の隙間を中心線方向に流れる。その後、
周方向の連絡路２８により合流し、連絡路２７を経て流
出口１２から流出することになる。

【００３０】上記した熱交換器は、図８に示すようにシ
リンダー１に外周円筒１０を内嵌合させ（これを欠くも
のはそのまま円筒体２３の外側フィン１８がシリンダー
１の内周面に当るように嵌め合わせ）て組付けられる。
シリンダー１には外部回路から戻る二次流体を流入させ
る流入口１１と、二次流体を外部回路へ送り出す流出口
１２が形成され、この流入口１１に外周円筒１０の流入
口１１が、また流出口１２に流出口１２がそれぞれ液密
状態に合致され接続される（シリンダー１に直接組込む
ものでは、シリンダー１の流入口１１と流出口１２が機
能する）。作動ガスを移動させるディスプレーサーは、
シリンダー１内に組付けられたこの熱交換器の内周円筒
９内を中心線方向に往復動することになるので、シリン
ダー１に設けられるライナと同一又は同等の機能を果た
す材料で構成される。

【００３１】ディスプレーサーの往復動で作動ガスは、
蓋板１３側から１層、３層、５層の隙間である一次通路
へそれらの開口端から内側フィン１９の間、噛み合った
内側フィン１９と外側フィン１８との間、外側フィン１
８の間をそれぞれ中心線方向に流れる。シリンダー１の
流入口１１からは外部回路から戻ってくる二次流体が流
れ込み、流入口１１から二次通路へ流れ込み、一次通路
へ流れ込んだ作動ガスと二次通路へ流れ込んだ二次流体
との間で流体同士が混じることなく熱交換が行なわれ
る。この時、一次流体は第１から第４の円筒体２０，２
１，２２，２３の表面と外側フィン１８及び内側フィン
１９の広い面積に接触し、これらにより効果的に採熱さ
れる。一方、二次流体は一旦、連絡路２７により２層と
４層の隙間を周方向に流れ、ここから２層と４層の隙間
を中心線方向に流れ、第１から第４の円筒体２０，２
１，２２，２３の表面と外側フィン１８及び内側フィン
１９の表面に接触し、一次流体の熱を効果的に受熱す
る。

【００３２】上述した熱交換器は、主要部である第１か
ら第４の円筒体２０，２１，２２，２３がアルミといっ
た安価な材料であり、しかも押し出し成形によって構成
でき、機械切削による加工は穴開け程度であるので作り
易く製造コストがかからない。また、外周円筒１０を設
けたものでは二次流体がシリンダー１には直接触れるこ
とがないので、シリンダー１の防錆に関する配慮は不要
になり、これらの材料を高価なステンレス材などにしな
くてもよくなるので、熱駆動型ヒートポンプ装置のコス
トを低減させうる。二次通路を構成する内側フィン１９
と外側フィン１８との端面が対向する円筒部１７に当接
しているので、作動ガスと二次流体との圧力差が約１０
０気圧もあるこの種の装置の熱交換器としても、内側フ
ィン１９と外側フィン１８とが強度メンバーとして働き
圧力差で各円筒体２０，２１，２２，２３が変形するよ
うなことがなく、変形防止機能が向上する。また、ロウ
付け箇所を外側に臨む蓋板１３の密閉箇所だけにするこ
とにより、漏れなどの不良が生じた時にも、外部からの
操作で容易に修復できるようになり、修復機能が向上す
る。

【００３３】

【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに請求項１の発明によれば、製作しやすく、低コスト
で得られる熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換器が得ら
れるうえ、組込むシリンダ側を安価な材料で構成するこ
ともできるようになる。

【００３４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
にかかる効果とともにその熱交換機能が向上する。

【００３５】請求項３の発明によれば、製作しやすく、
低コストで得られる熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換
器が得られるうえ、組込むシリンダ側を安価な材料で構
成することもできるようになる。

【００３６】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
の効果とともに漏れなどの不良箇所の修復機能が向上す
る。

【００３７】請求項５の発明によれば、請求項３の発明
の効果とともに二次通路の変形防止機能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態としての熱駆動型ヒート
ポンプ装置の熱交換器の構成を示す横断平面図である。

【図２】実施の形態を示す熱交換器の縦断側面図であ
る。

【図３】実施の形態を示す熱交換器における伝熱管の平
面図である。

【図４】実施の形態を示す熱交換器における伝熱管の部
分断面図である。

【図５】実施の形態を示す熱交換器のフィンの構成を示
す平面図である。

【図６】実施の形態を示す熱交換器のフィンを示す断面
図である。

【図７】実施の形態を示す熱交換器における二次流体の
流れを示す説明図である。

【図８】この発明の他の実施の形態を示す熱駆動型ヒー
トポンプ装置の熱交換器の横断平面図である。

【図９】実施の形態を示す熱交換器の一部を省略した縦
断側面図である。

【図１０】従来の熱駆動型ヒートポンプ装置の全体の構
成を示す構成図である。

【図１１】従来の熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換器
の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダー ２ 伝熱管 ４ 内部フィン ５ フィン ７ 開放部 ９ 内周円筒 １０ 外周円筒 １１ 流入口 １２ 流出口 １３ 蓋板 １５ 流入口 １６ 流出口 １７ 円筒部 １８ 外側フィン １９ 内側フィン ２０ 第１の円筒体 ２１ 第２の円筒体 ２２ 第３の円筒体 ２３ 第４の円筒体 ２７ 連絡路 ２８ 連絡路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動ガスで満たされた内部をディスプレ
   ーサーが往復動するシリンダーに対して同心状に組付
   け、一次流体である上記作動ガスと装置外部を巡って戻
   る二次流体との間で熱交換させる熱駆動型ヒートポンプ
   装置の熱交換器であって、上記一次流体を通す一次通路
   を上記シリンダーの中心線に平行で同心状に配列させた
   多数本のアルミよりなる伝熱管の各管内部により構成
   し、上記二次流体を通す二次通路をこの各伝熱管を挿通
   し、上記シリンダーの中心線の方向に多段に積層したア
   ルミよりなる平板リング状のフィン同士の各間隔部によ
   り構成し、この二次通路の内周側を上記各フィンの内端
   に内嵌合させた内周円筒で閉止し、この二次通路の外周
   側を上記各フィンの外端に外嵌合させた外周円筒又は上
   記シリンダーの内周面により閉止し、この内周円筒と外
   周円筒又は上記シリンダーとの両端における間隔部分の
   二次通路のみをそれぞれ蓋板で閉止し、上記外周円筒又
   は上記シリンダーには階層状に構成した上記二次通路へ
   二次流体を流入させるための流入口と二次通路から二次
   流体を流出させるための流出口とをそれぞれ設けたこと
   を特徴とする熱駆動型ヒートポンプ装置の熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の熱駆動型ヒートポンプ
   装置の熱交換器であって、その伝熱管の管内部にコルゲ
   ート状に形成した内部フィンを内装するとともに、二次
   通路を構成する各フィンの一箇所に二次流体の通過を許
   容する開放部を設け、この開放部の位置を変えて二次通
   路を二次流体が蛇行状に流動するように各フィンを階層
   状態にしたことを特徴とする熱駆動型ヒートポンプ装置
   の熱交換器。
3. 【請求項３】 作動ガスで満たされた内部をディスプレ
   ーサーが往復動するシリンダーに対して同心状に組付
   け、一次流体である上記作動ガスと装置外部を巡って戻
   る二次流体との間で熱交換させる熱駆動型ヒートポンプ
   装置の熱交換器であって、上記シリンダーと同心状の円
   筒部の外側と内側とにそれぞれ放射状に複数列の外側フ
   ィンと内側フィンとをスプライン歯状に全周にわたり一
   体に形成したアルミよりなる最内部の第１の円筒体に、
   この第１の円筒体と相似形状で径を逐次大きく構成した
   第２、第３、第４といった複数の円筒体を、隣接する各
   円筒体についてその内側のものの外側フィンと外側のも
   のの内側フィンとが周方向に隙間を作って交互に噛み合
   うように同心状に嵌め合わせ、その最内部の円筒体には
   その内側フィンの内端に内周円筒を内嵌合させ、最外部
   の円筒体にはその外側フィンの外端に外周円筒を外嵌合
   させるか、上記シリンダーの内周面で閉止して、二次流
   体を通す二次通路と一次流体を通す一次通路とを半径方
   向について一層おきに同心状に構成し、上記一次流体を
   上記各円筒体及び内周円筒の端面側から上記円筒体間の
   上記一次通路に中心線方向に流通させ、上記円筒体の両
   端における上記二次通路の各端部をそれぞれ蓋板で閉止
   して、二次流体を外周円筒又は上記シリンダーに設けた
   流入口から一次流体通路を跨ぐ連絡路により各層の上記
   二次通路に流入させ、外周円筒又は上記シリンダーに設
   けた流出口から上記一次通路を跨ぐ連絡路を経て各層の
   二次通路から流出させ、上記流入側と流出側の各連絡路
   に通じる二次通路の内側フィンと外側フィンとを周方向
   に部分的に切除して上記二次通路に周方向の連絡路を構
   成したことを特徴とする熱駆動型ヒートポンプ装置の熱
   交換器。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の熱駆動型ヒートポンプ
   装置の熱交換器であって、外部に臨む蓋板と円筒体との
   接合部以外の内部の接合箇所はロウ付け以外の嵌め合い
   やねじ締結により接合したことを特徴とする熱駆動型ヒ
   ートポンプ装置の熱交換器。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の熱駆動型ヒートポンプ
   装置の熱交換器であって、各層の二次通路を構成する内
   側フィンと外側フィンの各端面をそれぞれそれに対向す
   る円筒体の円筒部に当接させたことを特徴とする熱駆動
   型ヒートポンプ装置の熱交換器。