JPS60185037A - 熱交換装置 - 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】 〔技術分野〕 この発明は熱交換装置ムこ関するものである。

〔背景技術〕

熱交換装置、例えば熱交換換気扇装置は、室内空気の４
Ｊ１気路中にヒー（・パイプの半分を位置決めするとと
もに、残る半分を、外気を吸入する吸気、　Ｉｌｌ’、
　Ｌｌｌ　４こ位置決めし、冬期においては、ファンの
送風作用により室内空気を排出して外気を吸引する際に
、排出する室内空気の熱をピー１−バイブで吸引する外
気に付与して外気の予多；ハをするようになってい４〕
。これを第１図に示す。図において、Ｊはヒートバイブ
、２はこれを支持する隔壁、３は排気路、４は吸気路で
ある。また、矢印Ａは室内空気のｉＪＩ気方同方向し、
矢印Ｂは外気の流入方向を示す。ところで、吸排気温度
が０℃と２００℃程度とであって両者の温度差が２００
°Ｃあるようなときには、複数のヒートバイブを空気の
流れに沿って配設することが行われる。この場合、低温
側と高温側のピー１〜パイプの作動温度は、回収率を７
０％と仮定すると、それぞれ３０°Ｃと１７０゛Ｃとな
る。したがって、高温側から低温側へ並ふヒートバイブ
の熱媒を、それぞれ上記の温度範囲内におりる各作動温
度に適したものとしなければならず、そのため、熱媒の
異なる数種のヒートバイブを用いなげればならなかった
。他方、作動温度が低く　（約５０〜５℃）吸排気温度
差も小さい（約５０〜１０℃）場合、すなわち、低搬送
熱量域では、ピー１−パイプの熱媒として公称作動温度
が一１０〜１００°Ｃの熱媒（フロンＲ１１３）を用い
ても、熱媒の性能を四度に発揮させえないという難点が
あった。以上のような難点のため、熱交換装置のコスト
が高くなり、また充分な性能が得られないという問題が
生していた。

〔発明の目的〕

この発明は、熱交換装置のコストの低減および性能の向
上を目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、暖気路と冷気路を備えた熱交換装置であっ
て、一部が暖気路に位置し他の部分が冷気路に位置する
ように位置決めされるピー１−パイプと、このヒートパ
イプをその中間部において回動自在に支持する支持手段
と、ヒートパイプの回動によりヒートパイプの冷気路側
部分が暖気路側部分より下がったときにその冷気路側部
分を冷やず冷却手段が設けられているこを特徴とする熱
交換装置をその要旨とするものである。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明する
。

第２図はこの発明の一実施例を示し、第３図はその要部
を示す。すなわち、この装置は、ファン１９、排気取入
口２０をもつ室内空気排気用の排気ダクト（暖気路）２
１を、外気取入口２９および外気室内放出口３０ａをも
つ外気吸入用箱（冷気路）内に配設し、Ｕ字状のヒート
パイプ２３を排気ダクト２１に回転自在に取付け、回転
によりその吸気路側部分２２を冷却水槽２４の冷却水２
５内にｅ？Ｒしうるようにしている。２７は冷却水冷却
用のヒートパイプ、２６はそのフィン、２８は室内空気
の排出口である。

この場合、装置の使用前もしくは使用直後数分間は、ヒ
ートパイプ２３の吸気路側部分２２を冷却水２５に浸漬
し、その後、正電運転に入ったときに吸気路側部分２２
を上方にする。その結果、冷却水２５によって冷却され
た熱媒が排気ダクト２１内の高温側部分に流れ込み、高
温側部分の管壁温と熱媒の温度差が拡大されていること
により、熱媒のｄ１１騰が促進される。そして、熱媒が
一旦沸騰すると、その特性上吸排気温度差が小さくても
（通常は沸騰しない温度差であっても）　？Ｊ’６騰が
維持される。したがって、従来、作動温度が低く（約５
０〜５°Ｃ）、吸排気温度差が小さい（約５０〜１０℃
）場合には、公称作動温度が一１０〜１００°Ｃの熱媒
（フロンＲ１１３）を用いても高性能使用ができなかっ
たが、」１記実施例では熱媒を沸騰さゼて使用するため
、蒸発量が増加し熱伝達が大幅に増加するようになって
高性能使用ができるようになる。そのうえ、広範囲な作
動温度域での使用が可能になる。よって、これまでのよ
うに熱媒の異なる数種のヒートパイプを用いる必要がな
くなりコストの低減が実現されるとともに、性能の向上
も実現されるようになる。

また、第４図に示すように、複数のヒートパイプ３０の
中央部を軸３２で支受してシーソー動ができるようにし
、ヒートパイプ群３１の吸気路側部分３１ｂを、装置の
使用に先立って冷却水槽３５の冷却水３６で冷却しうる
ようにしても上記と同様の効果が得られる。第４図にお
いて、３１ａはヒートパイプ群３１の排気路側部分、３
３は排気路、３４は吸気路、３８は冷却水冷却用ヒート
パイプ、３７はそのフィン、矢印Ａは排気の流れ、矢印
Ｂは吸気の流れを示す。

第５図は熱媒をヒータで加熱して蒸発させる例の構成図
である。ずなわら、この装置は、ヒートパイプ５の排気
路側部分く高温空気接触側）の＆ｌｉ１面から内部に管
体６を挿入し、その管体６内にヒータ７を配挿してヒー
トパイプ５の熱媒８を加熱しうるようになっている。そ
して、ヒートパイプ５の排気路側部分の外周面に第１の
温度センサ９を設げるとともに、吸気路側部分（低温空
気接触側）の外周面に第２の温度センサ１０を設り、ご
れらの出力を増幅器１１を介してコンパレーク１２に入
力し、このコンパレータ１２において第１および第２の
温度センサ９．１０の温度差（実際の温度差）を、マイ
クロコンピュータ１３にヨリ予め設定した温度差（例え
ば経時的に電圧（ｍｖ）出力）と比較するようになって
いる。そして、実際の温度差が予め設定した温度差より
も大きいときには、リレー１５が作動し、接点１６が閉
してヒータ７に通電がなされ、実際の温度差が設定温度
差より小さくなるとヒータ７への通電が遮断されるよう
になっている。この場合、上記設定温度差は、ヒートパ
イプ５内の熱媒の通電運転時における沸騰温度差に設定
されている。

このように構成されているため、使用に際し一ζ、各ヒ
ートパイプ５内の熱媒が沸騰させられ、その状態が保持
される。したがって、高性能使用ができるようになると
ともに、広範囲な作動温度域での使用が可能になる。

なお、第６図に示すように、ヒータ１８を、矢印方向に
高温空気が流れる排気路内に設け、また第１の温度セン
サ９をヒートパイプ５の排気路側′部分に設けるととも
に第２の温度センサ１０を排気路の空間内に設け、第１
の温度センサ９と第２の温度センサ１０との温度差、す
なわち、ヒートパイプ５の管壁の温度と排気路内の排気
の温度との温度によってヒータ１８を制御するようにし
てもよい。この場合、ヒータ１８のオン・オフは、一定
時間オンしてヒートパイプ５内の熱媒を沸騰させ、その
後ヒートパイプ５の管壁の温度が排気路内の排気の温度
よりも高くなったときにオンし、ｉＪ１気路内の排気の
温度をヒートパイプ５の管壁の温度より高くして熱が排
気からし一ドパイブ５に付与されるようにし、熱媒の沸
騰状態を維持するようになっている。

〔発明の９）果〕 この発明の熱交換装置は、以」二のように構成されてい
るため、ヒートパイプの熱媒を広範囲な作動温度域で高
性能に使用しうるようになる。そのため、これまでのよ
うに熱媒の異なる数種のヒートパイプを用いる必要がな
くなりコストの低減を実現しうるとともに性能の向上も
実現しうるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図はこの発明の一実施例
の構成図、第３図はその要部の斜視図、第４図は第２図
の変形例の説明図、第５図は熱媒をヒータで加熱して沸
騰させる例の構成図、第６図はその変形例の説明図であ
る。 １９・・・ファン　２０・・・排気取入口　２１・・・
排気ダク；−２２・・・吸気路側部分　２３・・・Ｕ字
状ヒートパイプ　２４・・・冷却水槽　２５・・・冷却
水　２６・・・フィン　２７・・・冷却水冷却用ヒート
パイプ　２８・・・室内空気の排出口　２９・・・外気
取入＋７−１３０・・・外気室内放出口 代理人　弁理士　松　本　武゛　彦 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１暖気路と冷気路を備えた熱交換装置であって、　
   Ｑｌｉが暖気路に位置し伯の８１９分が冷気路に位置す
   るように位置決めされるピー１〜パイプと、このと−ド
   パイブをその中間部において回動自在に支持する支持手
   段と、ヒートバイブプの回動によりヒートパイプの冷気
   路ＩＪＩＩＩ　ｌ’ｆｔ１分が暖気路側ｆｌｉ分より下
   がったときにその冷気路側部分を冷やす冷却手段が設？
   ）られているこを特徴とする熱交換装置。 （２）冷却手段が、他。ヒートバイブ０．よっ♀冷却さ
   れる冷却水を入れた冷却水槽である特許請求の範囲第１
   項記載の熱交換装置。