JPS58501837A - 対流型スペース・ヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 熱交換器 本発明は対流型スペース・ヒーター、即ち加熱が主として輻射により行なわれる 伝統的な輻射加熱器と対照的に主要部分に対する加−熱が対流によシ行なわれる スペース・ヒーターに関するものである。

対流型加熱器は輻射型加熱器と比較してその利点を有しており、各種の形式の対 流型加熱器が開発されている。

然し乍ら、これら公知の対流型加熱器には多くの欠点がラシ、そのため本発明で は公知の対流型加熱器のこうした欠点を無くすか又は少なくすることを目的とし ている。

本発明に最も近い公知の対流型加熱器は内部に加熱水が流ｎる多数の管と、当該 管と熱接触状態で当該管に取付けられ隣接するディスクの間に垂直対流チャンネ ルを形成する一連の隣接するディスクから本質的に構成されているいわゆるディ スク・パッケージを基にしている。

市場で入手可能なこうした公知のある対流型加熱器におして機能する。従って、 ディスク・パンケージは機械的強度に関連して最適の状態にしなけｎばならない 。前述の如く、１カバー」自体を形成し、そのため審美的に魅力的な外観を呈し なけｎばならないディスク・パンケージの熱変形を出来るたけ回避しなければな らないところから、少なくとも単位動力めにりの値段が筒価で製造上複雑な点が この偽造の欠点の例として述べることが出来るＱ 前述した型式の他の公知の市販されている対流型加熱器においては、壁ブラケッ トが使用され、ディスク・ノくッケージは直接このブラ名ントに取付けられ、ゆ るめの前部もディスク・パッケージを隠す目的に使用されている。共にネジ止め ずゐ多数の別々の部品を必要とすることとは別にこの構造には単位動力あたりの 容積が大きくなるという欠点も備えている。

本発明は、これらの欠点がなく、他の多数の利点も提供する対流型加熱器を提供 することを目的とする。本発明の特別の目的は、単位容＆らたシの加熱作用が普 く。

その納果、一般的に望ましい全体的に小さい寸法が得られるような対流型加熱器 を提供することにある。この特性は加熱技術の開発が低温システムの使用増加（ 地表面の熱、太陽熱等）に向けられているので、特に興味ある点でめり１本冗明 は７１０熱媒体の低温度に２いても対流型加熱器の小さい寸法を維持可能とする ものである。本発明の他の目的は、製造上の簡易性と合わせて製品を更に廉価に し１重量を軽くするようなディスク・システムに対する材料の所定量の効果を最 大限侍ることにるる。他の局面によれ（げ１本冗明は使用場所に２いて簡単に、 設置出来る対流型加熱器を提供することを目的にしている。

３ 別の関連ある目的に少数の多機能部品で作成され４例えば同じディスク・パンケ ージを一つの同一カバー内に右側設置と左側設置の両＠に対し使用可能となるよ う曲けることが出来、ｌｌｌ１１−カバー内に単一ディスクと二重ディスクのパ ッケージの両省を設置出来、破損時にカバーとディスク・パッケージの簡便な交 換を行なえると共に設置上の単純性の他に在庫上の利点も提供する対流型加熱器 を提供することにある。別の局面においては１本発明は熱容量が低いことから（ 少量の材料、少量の循還水容積）、省エネルギーで且つ迅速に過用可能な温度制 御を行なうと共に閉鎖システムと対比的に高い熱容量を有する附加型加熱器を提 供することを目的としている。従って、散約すると１本発明は廉価で効率が艮〈 、多くの点で簡単な対＃ｔ、へ！加熱器を提供する問題を全て解決することを目 的にしている。

本発明のこれらの目的文ひ他の目的は、後続の請求の範囲に示され、更に添附図 ０］］を参照し午ら以下に説明埒ｆる特徴を対流型加熱器に与えることによシ運 叡壊れる。

第１図は、壁設置用Ｖこ配列式ｔ′Ｌだ本発明ＶＣよるズ・ｊ元型加熱器の一爽 施態様の斜仇図。

第２図は、（中１’ｉ」部分全除去した）第１図の対流型力り熱器の長手方向論 断面図。

第３図は１本元シＪによる壁設置型対＃Ｌ型加熱器の略平面図。

４　狩衣昭５８−５０１８３７　（３）第４図は、本発明による対流型加熱器用 の２個の隣接するディスクの斜視図。

第５図は、未設置のため相互に接続された本発明による２個の対流型加熱器を示 す斜視図。

第６　図Ｈ，二車ディスク・パッケージを備えた本発明による対流型加熱器の他 の実施態様の底面図。

第１図ないし第３図に示した本発明による対流型加熱器は対流カバー１を百み、 当該カバー内ＶＣは複数１固の隣接する対流ディスク２α、２ｂ・・・・・・・ ・・　２ｒＬを含むディスク・パンケージ２が儂えである。ディスクの特別の設 計については更に第４図に関連して以下に五に明する。ディスク・パンケージ２ は熱源を成す温水の循還のため管システム３により支承されている。第１図ない し第３図に示した笑崖謄様においては２管システム３は宜システム３に恰接して いるディスク・パンケージ２を貫通する爽負的に平行な２個の管部品３αと３ｂ から我っている。

管３αと３６は継手部品４により直列に按続烙れ、当該管は各々慣用的な給水導 管に接続すべく２１向の継＋５αと５ｂに開いている。温度状態設定つ１み７０ 調節に関連してシステム内の流量を制御するたの七ｆＬ自体慣用的な僚式を以っ てサーモスタットが管分購・乱３αと３６の間の相互接続部から電システムピＳ に挿入される。管システムの温度状置設″ＪＥ端部にはネジ９によってカバーＩ Ｋ簡単に取付けるネジ受入れ部片８が備えである。管システム３にはそれ自体慣 用的な様式で脱気器１０が備えてあり、当該脱気器は図示の実施態様において汀 、管部分３αと継＋５αの間即ち温度設定部６，７に比較し１反対側端部におい て相互に接続されている。脱気器１０にシ１カバー１内の対応する開口部を貫通 する弁体１１が備えである。弁体１１はカバー１内の管システム３（ディスク・ パンケージ２を取付けである）に対する別の片持ち点として作用する。弁体１１ 汀カバー内の対応する開口部内で長手方向に自由に摺動出来るところから熱応力 は管システム３とディスク・パッケージ２からカバー１へ伝えら扛す、この熱応 力が伝えられる場合にはたわみの危険性かある。勿論、電とディスク・パッケー ジの可動懸下は特に有利であることが証明さ几ている力・、轟訂懸下は脱気弁体 １１により行なう必要はなく、代替策としてカバー内の対応する開口部内で長手 方向Ｖこ自由に移動出来る管７ステム上に別々の懸下体を第１」出出来る。

管システム３とディスク・パンケージ２のカバー内での正確な配置を確保するた め別の個Ｑｒに適当な案内装部を設けることか好ましい。第３図から最も良く詮 所でれるように、管／ステムは図示の夷＃態様にあ−いてはズＶＲ器の長手方向 に突出してカバー１内のλ１応するスロット１３内に配置１」きデしている案内 舌部１２か誦えらｆ′した接続端部５αに近接している。それに対応して弁体１ １Ｖこ関連し、案内舌部１２は熱え、力をカバーに伝達しないようスロット１３ 内で自由に利・動するよう配列さｎている。

本発明による対に型加熱器の一部品を杉改するカバー１は一体構造のユニットと して形成さｎ、ておシ、従って公知の対流型加熱器の場合のように別々の上品を 設置する会費はない。カバー１は本η的Ｋに各々前板１ａ、２個の側板ｌｈ、　 １ｃ、加熱空気を排出させる大きく開いた面積を有する上部格子＋ｄ、、底部側 １の内１１ｉに折られた縁部（５）カーＩＣから詐っている。ディスク・パンケ ージ２（及び管システム３）はこの球式にて失色的に外側から見ることが出来な い。この装飾１２例えは、ディスク・パッケージ２け外観の点に関連してその設 計と寸法決めをする必要！Ｉ′ｉないか、加熱の点を最大にするよう収計町龍で ある。

前述した如く本発明による対流型力ρ熱器の利点の一つは管／ステム３とディス ク・パッケージ２を一つの同じ右派型カバー１内に逆の位りで投滌出米ることで ある。

この目的のため、側板１ｂにはサーモスタントロ、７及び取付はネジ９を支入ｆ Ｌゐ孔を設けるたけでなく、別のカバー板１４により週邑に仮積さ才する愁下弁 体１１（又は他の代替的な別の懸下体）を受入ｎる孔か寂けらｎる。

１′？ｌＦｌ僚の僚式にて倶］板１ｃにはブーモスタントロ、７及びネ／９を受 入γＬる孔力・設けてめシ、当詠孔は各々対応すル別々のカバー板１５と１６に まり境・当に扱復さｆでいる。同様の目的に対し實１板１ｂの庶様凸：ｅにμ営 システム３とディスク・パンケージ２を逆にする際、案内舌部１２を受入れる（ スロツ）１３に対比、する）スロット１３αが１′１＾えである。勿論、これら の貫通孔は前身って作成する必要はなく、設徴体と関遅して設けることが出来、 そのためカバー板の必費荘はない。

カバー１は最終的に対流型加熱器の設置を容易にする特別の設置を有するのが好 ましい壁ブラケット１７が備えらγＬる。この好適実施態様によ几は、ブラケッ ト１７は翼型ｖｃ斤ってあシ、幽該ブラケットにお・いてネジ又は同様の締付は 具１ｇ用の孔が設けである。取付は金具Ｉ７のネジ孔は内方同に傾斜しているの で、ネジ等は取付は金具１７が本質的に各々ＩＪｔｌｌ板（Ａ、　１ｃの面の内 側（第３図参照）にるる事実にも拘わらす、カバー１による妨害を受けすに壁Ｖ ＶＣ灼する卆付けのため容易に接近出来る。この様にして対流器の簡単且つ極め て迅速な収量が伜られる一方、同時に取付は金具１７は対流器の背後に相当前隠 される。１ψ斜した釘打ちは締付けが極めて女足化することを意味し、そのため 、中面の支持体ケ不安とすることも意味している。

本発明による対流型加熱器は二重管給水７ステム（ｊ！０ち、継手５αと５６が 各々一本の給水管に接続さｎている）と同様、単管給水システム（即ち、継手５ α、５ｂが一本の四じ給水管に接続されている）に接続小米ゐ。

こｎら二つの形式の給水７ステムの最も本質的な差は前者の場合、供給きれる湯 の比較的大量の部分が管システム３をバイパスＬなけ７Ｌはならない虞である。

こｔらの給水システムの屓ｊのシフトを容易にする目的で本究明による対流型カ ロ熱器には好適に上納ｉ５α、５Ａの個所にバイパス導管１９を設けることか好 ましい。導管１９には止めネジ２０によって外部から容易に調節出来る弁が備え である。公知の対流型加熱器に２いてに１手管システムと二軍管システムの切渉 えのため対応する弁を交換しなけ才りばならないが１本例においてに例えばネジ ２０を９０′回転させ、ことによ勺２個の印を何けた位負の闇でネジを回転させ ｔ″Ｌは充分である。

本虻中による対流型加熱器の本質的な部分はディスクとディスク・パッケージ２ の設計にメジ、この点について更に萬４図を参照しながら説明する。この図は２ 匍の瞬接する対流チック２ａと２６を下している。各ディスク１１実質的には薄 い板金例えはアルミニウムでＭＩＮ、きれ、これはすられ且つ２個の実質的Ｖ一 台形波型２１と２２並ひに″）？、ｗ的に直角の側部分２３と２４が亡々設置ア ら才している。各側部分２３と２４に谷々短かく内心に延在する当接部分２５と ２６で終端し、ていな。ディスクの士面状中＠ｉ加分２７には管３αと３６用の 打ち抜き貫通孔が備えてめる。これらの貫通孔には打ち抜き加工中に形成さ１し た接触つけ２８αと２８６が備えてめる。

前述した如く１本発明によ才りは、ディスク２α、２Ａ等は薄く比較重置い＠棺 を有すること更にディスクに＠接してその表面積部分のｆａｊにチャンネル２８ が形成てれ。

当該チャンネルは両ｆｌｌ＋部で閉じられ、当該チャンネルを通じて加熱される 窒気が自己通風（煙突効果）により通過することが必須である。図示さｆ′した 特に好適の実施態様においてはディスクは厚みが約０，２ないし０３５薗の範囲 であシ、この厚みは材料の節約上適しており、効率上優れていることか証明され た。対流チャンネル２ｇは一方のディスクの当接縁部２５が＠接テイスクの第２ 当接縁部２９に当接するよう形成さ几ている。最適の対流流れを生じるには波型 部即ち折り曲は部２１と２２がチャンネル２８の長手方向にも在することが必佛 でろる。本発明による対流型加熱器の効率に対する他の本質的な因子はピッチｄ 即ち隣接する２個のディスクのｉ３＋の距離でるる。納」ち、厳通のピンチはデ ィスク幅す、ティスフ高さｈ及び碑２１と２２の設計に依存している。本発明に よ才１０、ヒツチｄは好適にはディスク幅すの１０ないし３０％で、好適ｒ（ば ２個の溝を儒する図示の実施態様における藁さんの３ない・し１２予でめる。デ ィスクの特に有オＩＩな値にヒツチｄが約５０酬のディスク幅に対し約１０酬に なっている。従って、最適の尚き６６２００ｍであるか、砂めて艮好な結果はｙ ｌｌえば＾きを約１００　ｍｍ以上約３００間以下にすることに上り達欣芒れる 。

本究明による対流型加熱器で高い効率を達成する他の本質的な粂件はディスクが 管３α、３Ａに堅固に固定てれ、その際、熱を運ぶ水が循還して管とディスクの ｌ”２ｉＪに良好な熱伝達をもたらす。こｆは所望個数のディスクを管３αと３ ６に螺合せしめ、相互に接触した状態に保ち。

次に管をそれ自体公知の様式で例えは機檄的に拡張きせることにより過当に達成 さ九る。かくすることによシ。

管とディスクの闇に良好な伐触状態が達成てれるたけでなく、ディスクは対流チ ャンネル２８を形成する一方で相互に対し和対的に固足さｎる。

第５図は、本弁明による７Ｉ流システムの柔軟性の別の例と２個の対流型加熱器 が単純な方法で結合され、先に訝明したのと同じカバーを使用する（第３図によ る壁膜置型と灼比的に）未設置可能な方法を図解しているま管システム３とディ スク・パッケージ２が当該セシステムｈに忠下さ７している）２個のカバー１は 背面が相互に囲した状態で配列さ２１−るところから、取付は金具１７の平板状 蝦付は囲１７αが相互に接触する。床支狩体３０は甲生の垂直保持体３１を含み 、括彩保狩体は低部に２いて床＠！竹け、１５３２　’ＶＣ固定芒ｒＬ、上部に カバー板３３を儂えている。保持体３１内Ｖこ形成された空洞は２個のηノ・− １の取付は金具１７を受入れるよう適合しており、その表面１７（Ｚは相互Ｖ（ 対して且つ保持体３１に対して過当な様式例えは（図示せさる）ホルト継〒によ り固定さｎる。

第５図の両刀の対流器は給水管に別々に後続出来るか。

２個の対流器をνりえは接紗俸５ａと５ｂにより相互に接続し、かくして坩水導 管に対する接続を別々の対流器の接続と四様のものにすることが好−ｉＬ、い。

２４面の対流器の相互接続は第６図に関連して説明する方法と１百１様ＶＣ設計 可能である。

第６図は更に本弁明による対流器システムの柔軟性を示している。この実施態様 において、２瞳のティスフ・パンケージ２′と２“は共通カバーＩＫ装置的に設 激さｆＬ。

当該カバーは先の実施態様で使用さ？したカバーとＩＥＩＩ−にすることが出来 る。第６図に示した対流器はティスフ・パッケージが１１＠たけ備えてめる第２ 図と第３図による対＃Ｌ器と完全に巨１−になるよう設計しである。その違いは 本例の場合、二重の上方導管３′αと３“α皿ひに二重の下方導管３／　ｂと３ ′６が利用きれている点である。更に下方の！３′ｂと３″ｂげ管卵は都３ｃを 介して相互に接続烙れ、下方の管３／　ｂは胃曲は部３ｄを介して上方管３“α にＦ８続て１し、上万宵３／　ａは管曲は都３ｅを介して上方管３″αに接続さ ｎ、当り管曲は部にはサーモスタット７も接続きれている。特に第６図による「 二重対流器」ではサーモスタット用の回じ貫通開口部、取付はネジ、脱気器弁等 を有する１」じカバーと回じ案内スロットを第１」出していることに上目すべき である。（然し乍ら、第６図は１代賛例としてこ！しらの貫通孔の幾分改変ざγ した位置を示していることに注目すべきである。）又、第６凶による二重対流器 は右手膜堰又は左手設置のため逆に出来る。

勿論、本弁明は前掲の説明と添附図面に示した実施態様に限定でれるものでにな く１本発明は後続の藷求の範囲内にて全ての修変例と改変例を含むものである。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　少なくとも一個のディスク・パッケージと、ディスク・パッケージを支承 し当該パッケージを介して湯を流すよう配列された菅シス升ムと、加熱される空 気用の複数個の垂直対流チャンネルを有する各ディスク・パッケージとから成る 対流型スペース・ヒーターであって、連続したユニットを形成し管システム（３ ）と当該管システムによす支承せるディスク・パンケージ即ちパッケージ（２） を包囲し且つ実質的に被覆する対流器カバー（１）と、ディスク・パッケージ又 はパッケージ（２）を支承せる管システム（３）が管システムとディスク・パッ ケージ又はパンケージ（２）内の温度変動により生じる熱応力がカバーに伝達さ れないような様式でカバー（（）内にゆるく懸下され、ディスク・パッケージ又 はパンケージ（２）がカバー（１）から隔置されていることを特徴とするスペー ス・ヒーター。 ２　ディスク・パッケージを支承せる管システム（３）が各端部の一つの懸下点 にて対流器カバー（１）内に懸下されていることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載のスペース・ヒーター。 １　ディスク・パンケージ又はパッケージ（２）を支示せる管システム（３）の 一端部が例えばネジ（９）によりカバー（１）に取付けられ、一方その反対側端 部にカバー内の対応する開口部に自由に懸下されている懸下体（１１）が備えで ある請求の範囲第１項又は第２項に記載のスペース・ヒーター。 ４　カバーが前板（１α）と２個の対向する側板（１ｂ。 Ｉｃ）を含み、管システム（３）とディスク・パッケージ又はパッケージ（２） が懸下され、カバーを壁（Ｖ）等に締付ける取付は金具（Ｉ７）が実質的に対応 する側板（各々ｌｂ、ＩＣ＞に平行なカバーの各側部端部に設けられていること を特徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載のスペース・ヒーター 。 ５、　各取付は金具（Ｉ７）の外側縁部が実質的に対応する側板（ｌ　ｂ、　Ｉ 　Ｃ）の平面の延在部内に位置付けしれ、更にネジ型等の締付は装置（１８）の ための少なくとも１個の内方向に傾斜する孔を備えられ、かくして締付は装置を 側板（１ｂ、ＩＣ）による妨害なしに傾斜締付けにより孔を通じて挿入可能とし たことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のスペース・ヒーター。 ６−　各側板Ｃ＋ｂ、１ｃ）に管システムとディスク・パッケージ又＋ｉ　パッ ケージの前記固定とゆるい懸下のための貫通開口部が備えられ、更にサーモスタ ット（７）の如き任意の他の装置のための貫通開口部が備えられていること、更 【こ管システム（３）とディスク・パッケージ又ハパンケージ（２）により形成 せるユニットが懸下点（各々９及び１０）＆こ対し対称的になっており、かくし て前記ユニットを所望に応じてカバー（１）内で右側又は左側に懸下可能とした ことを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載のスペース・ヒーター。 ｌ　前記ディスク・パッケージ又はパッケージ内に含すれている各ディスクに少 なくとも長手方向の領域増加くぼみ部（２１＋２２）及び２個の端部分（２３， ２４）が備えられ、当該端部分は実質的に対応する管（３α。 ３ｂ）と平行に延在し、当該管は隣接するディスクの対応する部分と接触してい ること、更に各ディスクの厚さは約０．２ないし約０．３５鴎の範囲で距離はデ ィスク幅の約１０ないし３０％の隣接するディスクの間の距離であり、好適には ディスクの高さの約３ないし１２％であることを特徴とする前記各項に記載のス ペース・ヒーター。 ８、　管システムが２個の直列に接続された実質的に平行な管部分（３ｃＬ、３ ６）Ｔｈ含み、各ディスク（２α、２ｂ１０．）が前記両刀の管部分上に配列さ れていること、更に１ｉ！！一部分の自由端部が給水導管に従続されるよう配列 されていることを特徴とする前記各項に記載のスペース・ヒーター。 ｑ　第２デイスク・パンケージ（２′）を有する第２管部分（３′α、３’ｂ） が第−管システム（３）と直列に接続されていること全特徴とする請求の範囲第 ８項に記載のスペース・ヒーター。 ｌＯ１管システム（３）に脱気弁が備えてあり、その弁体（１１）がカバー（１ ）内の管システム（３）の自由懸下のため前記懸下体として作用することを特徴 とする前記各項に記載のスペース・ヒーター。 １１６　高温給水を管システム（３）の入口端部（５α）から直接その出口端部 （５ｂ）にバイパスさせるバイパス導管（Ｉ９）を含み、バイパス導管に弁が備 えらｎ、当該弁はシステムの外側から２個の位置即ち二重管供給システムに対す るスペース・ヒーターの接続個所に対応する位置と単管給水システムに対するヒ ーターの接続部に対応する第二位置との間で調節可能となっていることを特徴と する前記各項に記載のスペース・ヒーター。