JPS6042592A - 一方向性伝熱板を利用した熱流一方向性熱交換器および建築部材 - Google Patents

一方向性伝熱板を利用した熱流一方向性熱交換器および建築部材

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JPS6042592A
JPS6042592A JP58147944A JP14794483A JPS6042592A JP S6042592 A JPS6042592 A JP S6042592A JP 58147944 A JP58147944 A JP 58147944A JP 14794483 A JP14794483 A JP 14794483A JP S6042592 A JPS6042592 A JP S6042592A
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heat
heat exchanger
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wide
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JP58147944A
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Mitsuo Ide
井出 光夫
Mutsumi Suzuki
鈴木 睦
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Publication date
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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

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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】 本発明は、熱を一方向にのみ流すようにすると共に所定
の温度以上になったときだけに伝熱するようにした熱流
の方向性と温度篩分は機能を備えた伝熱板に係り、さら
には、この伝熱板を効果的に利用した熱流一方向性熱交
換器および建築部材に関する。
熱を取り扱う分野において、異種流体間の伝熱をいかに
効率よく達成するかも重要な課題であるが、その伝熱の
さいに、所望の熱だけを選択的に取り出せるようにする
と好都合の場合がある。例えば、一方の流体から他方の
流体に伝熱する場合に、一方の流体の温度が経時変化す
るような状況下にあっては、他方の流体への伝熱量も経
時変化して熱機器の効率的な運転ができなくなったり。
場合によっては、一方の流体の温度が他方のそれより低
くなるようなことがあると、熱の逆流が生じて熱機器そ
のものの機能が崩壊することにもなりかねない。このこ
とは、一方の流体の温度が経時変化することのほか、伝
熱面積内においてその場所によって温度差が生じている
ようなときにも当てはまる。すなわち、このような場所
によって温度差がある熱源から熱を取り出す場合には、
高温部分から熱を取り出せても低温部分では逆に熱の放
熱が生じてしまうこともある。従って、一方から他方に
伝熱を意図する場合に、一方の状況がどのようであろ−
うと、他方で必要とする熱だけを選択して伝熱できるよ
うな熟篩的な一方向性の伝熱面が形成出来れば、まこと
に都合がよい。
本発明はこの要求を満たすことを目的としてなされたも
のである。
この要求を満たす伝熱板として1本発明は2両店面側を
熱伝導性材料で構成した外形が板状の中空ボックス内を
、このボックスを垂直にしたときに横方向に延びかつ一
方の広面側から他方の広面側に向けて一方向性に傾斜す
る断熱性材料からなる多数の隔壁で多段に仕切ることに
よって互いに独立した横方向に延びる多数のセルを形成
し、各セル内に作動流体を封入してなる一方向性伝熱板
を提供するものである。そして、この伝熱板の特性を効
果的に利用した熱交換器として、この伝熱板の複数枚を
、各々所定の間隙をあけかつ隣接する該伝熱板の隔壁の
傾斜が互いに逆となるように並置し、該間隙のうちのあ
る間隙に一方の熱交換流体を、その間隙に隣合う間隙に
他方の熱交換流体を流すようにした熱流一方向性熱交換
器を案出したものである。さらに、この伝熱板の特性を
別の面から利用したものとして、この伝熱板を、冬期に
は前記隔壁が室内側に向けて上昇する傾斜を有するよう
に、また夏期には前記隔壁が室外側に向けて上昇する傾
斜を有するように建物に取付けることによって、冬期に
は室内の熱は外部に放熱しないで室外の温度が高くなっ
たときだけ室内に伝熱させることができ、他方、夏期に
は室外の高温の熱は室内に伝熱することがなく室内の温
度の方が高くなったときだけ室外に放熱させることがで
きるようにした建築部材1例えば雨戸や建物外壁構造を
案出したものである。
以下に図面にしたがって本発明を具体的に説明する。
第1図は、外形が板状の本発明の伝熱板を垂直にした状
態を示している。伝熱面は広面側l&と1b(lbは図
の背面にあり第1図では図示されていない)であり、狭
面側2aと2b (2bは第1図では図示されていない
)は断熱材で構成しである。3aと3bはこの伝熱板の
上下に取付けられた据付用補助板であり、これらは伝熱
の作用には供されない。
第2図は、第1図のn −n線矢視断面を示したもので
1本伝熱板の内部構造を示している。図示のように、こ
の伝熱板を垂直にしたときに横方向に延びかつ一方の広
面側から他方の広面側に向けて一方向性に傾斜する断熱
性材料からなる多数の隔壁4で多段に仕切ることによっ
て互いに独立した横方向に延びる多数のセル5を形成し
、各セル5内に作動流体6を封入しである。
第3図は一つのセルを拡大して図解したものであり1図
示のように、各セルは横方向に長く延びた気密容器を形
成しており、側壁が広面側1aと1bの伝熱面、上面と
下面が一方向性に傾斜した隔壁4で形成される。
この第1〜3図の構成例について各部材をより詳しく説
明すると、広面側1aとlbは熱伝導性の良好な例えば
金属板を使用し、狭面側2a、2bは樹脂などの熱伝導
性の低い材料を使用して、外形が板状の中空ボックスを
形成する。セル5を形成するための隔壁4はプラスチッ
クス等の断熱性材料の板を使用し、この板を一方の広面
側から他方の広面側に向けて同じ向きの傾斜を付けて張
り渡す。
図示の状態(補助板3aのほうが上に存在する垂直状態
)では、広面側1bの面から広面側1aの面に向けて上
昇する傾斜を付けである。これを上下逆にすると(補助
板3bのほうを上にした垂直状態)。
広面側1aの面から広面側ibの面に向けて上昇する傾
斜となる。本伝熱板は広面側1aと1bが実質上垂直と
なるような状態で使用されるものであり、したがって、
各セル5においても、上面と下面を形成する隔壁4は常
に同じ方向に傾斜することになる。各セル5は相互に独
立しており、この各セル5内には1作動流体6が封入さ
れるが、これは本伝熱板の使用温度で凝縮と蒸発がおこ
るような。
水、アルコール類、有機または無機の物質群から選択す
る。前述のように各セル5の下面は一方向性に傾斜して
いるので、この作動流体6はその液体分が常に一方の広
面側に重力で集液されることになる。第2〜3図の例で
は9作動流体6の液体分が広面側1bの側に集液される
。本伝熱板において、各セル5内に封入される作動流体
6の液体分が一方の広面側に接して集液され、他方の広
面側にはこの集液された液が接しないような傾斜を隔壁
4に持たせるように構成すると共にこの状態が維持され
るような設置の仕方(実質上垂直に設置する)で使用さ
れることが肝要である。
この構成によって、第2〜3図の状態では、広面側1b
から広面側1aの方向に向けて熱流が一方向性に流れる
ことになる。具体的に説明すると、広面側1bがセル5
内の作動流体6を蒸発させるに十分な温度になり且つ広
面側1aがセル5内の作動流体を凝縮させる温度になっ
ている状況下では、広面側1bの面でこれと接している
作動流体の液が蒸発し、この蒸気が広面側1aの面で凝
縮して液化しこれが傾斜下面(隔壁4)に沿って再び広
面側1bの方暢、流れで集液する。従って1例えば9本
伝熱板の広面側1bの外に存在する熱媒体Aから広面倒
laO外に存在する熱媒体Bに熱を取り出すのに。
この伝熱板を第2FI!Jのような状!a(隔壁4が広
面側1aの方向に向けて上昇する傾斜をもつ状態)で使
用すると、熱媒体Aが所定の温度以上になったときに熱
媒体Bに熱流が流れ、熱媒体Aの温度が熱媒体Bの温度
より低いときには、熱流は実質上流れないことになる。
従って、熱1媒体Aの温度が大きく上下に変化するよう
な場合にあっても、所定温度以上の熱だけを選択して熱
媒体Bに伝熱することができる。すなわち、状況によっ
ては、熱媒体Bの方が熱媒体Aより高温になったり、あ
るいはこの伝熱板の上下において熱媒体Aまたは熱媒体
Bに大きな温度差が生じたり経時変化して温度の変動か
起こったとしても、熱媒体Aから熱媒体Bへ一方向性に
且つ所定温度以上の熱だけに篩分けられた熱流が生じる
ことになる。
第4図は2本発明の伝熱板の特性を効果的に利用するこ
とによって一方向性熱流熱交換器を構成する例を示した
ものである。すなわち、前記第1〜3図で説明した伝熱
板の複数枚(2枚以上でありばその枚数を問わない)を
、各々所定の間隙をあけて垂直に設置するが、そのさい
、隣接する伝熱板を互いに表裏逆に設置して、隣接する
伝熱板の隔壁4は互いに傾斜が逆となるように配置し。
各伝熱板の間の間隙のうちのある間隙に一方の熱交換流
体Aを、その間隙に隣合う間隙に他方の熱交換流体Bを
流すようにした熱流一方向性熱交換器を示している。図
例では、伝熱板イ、ハおよびホを第2図の状態(広面側
1bの方から広面側1aの方に向かって右上がりに隔壁
4が傾斜している)に設置し、これらに隣合う伝熱板口
および二を第2図の状態とは表裏逆にして(すなわち広
面側1bの方から広面側1aの方に向がって左上がりに
隔壁4が傾斜している)設置してあり、伝熱板口とハの
間隙、伝熱板二とホの間隙には高温側の熱媒体Aを、そ
してこれらの間癲とは隣合う伝熱板イと口の間隙、伝熱
板ハと二の間隙には低温側の熱媒体Bを流すように構成
したものである。
この構成になる本発明の熱交換器は、所定温度以上の熱
だけを篩分けて熱媒体Aから熱媒体Bの方向にのみ熱流
が流れることになり、熱媒体の温度が経時変化したり熱
媒体Bの方が熱媒体Aより高温になったりしたとしても
、必要な温熱だけを熱媒体Bに(あるいは必要な冷熱だ
けを熱媒体Aに)取り出すことができる。
第5図と第6図は、第1〜3図で説明した本発明の伝熱
板の特性を効果的に利用した建築部材。
例えば建物の外壁構造部材や雨戸などの窓材、を示して
おり、第5図は冬期の取付は状態を、また第6図は夏期
の取付は状態を示している。すなわち、第5図において
は、伝熱板の隔壁4が室外8の側から室内7の方に向け
て上昇する傾斜となるように建物に取付ける。この取付
は構造によると室外の熱が室内に一方向性に流れるので
冬期において、室内の熱は室外に流れることを防止しな
がら、太陽の日射などにより室外の方が高温になったと
きだけその熱を室内に供給することができることになる
。その逆に、夏期においては、第6図、のように、伝熱
板の隔壁4が室内7の側から室外8の方に向けて上昇す
る傾斜となるように建物に取付けると、室外の高温の熱
が室内に流れるのを防止しながら、室内が高温になった
場合や早朝等において室外温度が下がったときに、室内
の熱が室外に放出されることになる。
第8図はこの冬期と夏期では表裏逆にする取付は構造の
例を示したもので、伝熱板9を垂直軸1゜の廻りに回転
可能に建物に取付けるようにしたものである。
第9図は伝熱板9自身を雨戸に構成したものであり、夏
と冬では表裏逆にして開1す閉めできるようにしたもの
である。
以上説明したように2本発明の伝熱板は表裏逆にして使
い分けることによって、特異な応用ができ、所要温度以
上の熱だけを一方向性に選択して効率良く取り出すこと
ができるから、熱機器構成部材要素として非常に特異な
効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の伝熱板の一例を示す全体斜視図、第2
図は第1図のn −n線矢視断面図、第3図は第1図の
伝熱板の一つのセルだけを拡大して示した斜、視図、第
4図は本発明の伝熱板を利用した熱交換器の例を示す略
断面図、第5図と第6図は本発明の伝熱板を利用しり建
築部材の例を示した略断面図であり、第5図は冬期の取
付は構造をまた第6図は夏期の取付は構造を示している
。第8図は本発明による建築部材の建物への取付は構造
例を示す斜視図、第9、図は本発明の伝熱板で構成した
雨戸の例を示す斜視図である。 la、 lb・・伝熱板の広面側+ 2ar2b ・・
伝熱板の狭面側+ 3a、3b ・・据付補助板、4・
・傾斜した隔壁、 5・・セル、 6・・作動流体の液
体分、 7・・室内、 8・・室外。 出願人 高砂熱学工業株式会社 手続補正書(方式) 59 2 28 %式% 1 事件の表示 昭和58 年 特 許 願第147944 号3 補正
をする者 事件との関係 特許出願人 4、 代 理 人 〒162 図面 1− ビーフー−一−二 7、補正の内容 (1)明細書第12頁5行の「第8図は」を「第7図は
」に補正する。 (2) 明細書第12頁9行の「第9図は」を「第8図
は」に補正する。 (3) 明細書第15頁6〜7行の「第8図は」を「第
7図は」に補正する。 (4)明細書第15頁8行の1第9図は」を「第8図は
」に補正する。 (51図面第7図を添付図面のとおり補正す2−)。 (6)図面第8図を添付図面のとおり補正する。 第7図 tJa図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)0両店面側を熱伝導性、材料で構成した外形が板
    状の中空ボックス内を9.このボックスを垂直にしたと
    きに横方向に延びかつ一方の広面側から他方の広面側に
    向けて一方向性に傾斜する断熱性材料からなる多数の隔
    壁で多段に仕切ることによって互いに独立した横方向に
    延びる多数のセルを形成し、各セル内に作動流体を封入
    してなる一方向性伝熱板。
  2. (2)0両店面側を熱伝導性材料で構成した外形が板状
    の中空ボックス内を、このボックスを垂直にしたときに
    横方向に延びかつ一方の広面側から他方の広面側に向け
    て一方向性に傾斜する断熱性材料からなる多数の隔壁で
    多段に仕切ることによって互いに独立した横方向に延び
    る多数のセルを形成すると共に各セル内に作動流体を封
    入してなる伝熱板の複数枚を、各々所定の間隙をあけか
    つ隣接する該伝熱板の隔壁の傾斜が互いに逆となるよう
    に実質、上垂直に並置し、該間隙のうちのある間隙に一
    方の熱交換流体を、その間隙に隣合う間隙に他方の熱交
    換流体を流すようにした熱流一方向性(3)1両店面側
    を熟伝i性□材料で構成した外形が板状の中空ボックス
    内を、このボックスを垂直にしたときに横方向に延びか
    □つ一方の広面側から他方の広面側に向けて一方向性に
    傾斜する断熱性材料からなる多数の隔壁で多段に仕切る
    ことによって互いに独立した横方狗に延びる多数のセル
    を形成すると共に各セル内そ作動流体を封入してなる伝
    熱板を、冬期には前□記隔壁が室内側に向けて上昇する
    傾斜を有するように、また夏期には前記隔壁が室外側に
    向けて上昇する傾斜を有するように建物に取付けた建築
    部材。
JP58147944A 1983-08-15 1983-08-15 一方向性伝熱板を利用した熱流一方向性熱交換器および建築部材 Granted JPS6042592A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06129783A (ja) * 1992-10-13 1994-05-13 Fujikura Ltd 放熱用壁部材
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