JPS6311563Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、配管内に封入された作動流体の相
変化と重力による液の還流作用により、集熱器か
ら放熱器へ熱輸送する熱伝達装置に関するもので
ある。

従来、この種の装置として、第１図に示すもの
があつた。図において、１は太陽光の熱を受ける
集熱器、２は室内に置かれた放熱器で、集熱器１
より高い位置に置かれている。３Ａ，３Ｂは集熱
器１と放熱器２の間を連通する配管で、配管３Ａ
の両端は集熱器１，放熱器２の下部へそれぞれ接
続されている。また、配管３Ｂの両端は集熱器
１，放熱器２の上部へそれぞれ接続されている。

集熱器１，放熱器２，配管３Ａ，３Ｂ内には、
たとえばフロン，水などの作動流体が封入されて
おり、その量は集熱器１に液状の作動流体が充満
する程度である。

次に動作について説明する。

まず、集熱器１に太陽光が当たると、集熱器１
は加熱され、その中の作動流体は蒸発熱を奪つて
蒸発し、放熱器２とのわずかな圧力差のために、
配管３Ｂを通つて放熱器２へ達し、そこで冷却さ
れると凝縮熱を放出して液化する。放熱器２で液
化した作動流体は重力の作用により、放熱器２の
下部から配管３Ａを通り、放熱器２よりも低い位
置にある集熱器１へ還流する。以上の動作が順次
くり返されることにより、太陽光の持つ熱を動力
を使うことなく室内に取り入れ、室内を暖房する
ことが可能となる。

従来の熱伝達装置は、以上のように構成されて
いるので、例えば、夏期において暖房する必要が
ないために、その動作を停止させるためには、集
熱器１における加熱や放熱器２での冷却を停止さ
せる必要があつた。しかし、第１図に示すよう
に、集熱器１の熱源が太陽光を利用する場合は、
加熱を完全に停止させるのは困難であり、また放
熱器２においても、冷却用のフアンを停止して冷
却を停止しても、自然対流により、放熱してしま
うため、本装置の動作を完全に停止させるのは困
難であつた。

また集熱器１に熱が供給されているにもかかわ
らず放熱器２から熱が出ていかない場合（例えば
冷却用フアンが停止している）には装置内の圧力
が異常に高くなり危険であつた。

この考案は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、液配管途中に管路
を閉塞させるための弁装置を設けることにより任
意に動作を停止でき、しかも安全な熱伝達装置を
提供することを目的としている。

以下この考案の一実施例を図について説明す
る。第２図において、１，２，３Ａ，３Ｂは第１
図における従来の熱伝達装置のものと同様なので
説明を省略する。４は配管３Ａの途中に設けられ
管路を閉塞するための弁装置、５は全作動流体を
液の状態で収納可能な内容積を有するタンクであ
り、放熱器２を収納しているユニツト内に放熱器
２とほぼ水平に並べた形でタンク５下部は放熱器
２下部と同レベル、もしくはわずかに上に設置さ
れている。なおこの状態でタンク５下部と放熱器
２〜弁装置４間の配管３Ａとは配管６Ａにより連
通しており、またタンク５上部と配管３Ｂとは配
管６Ｂにより連通している。

この実施例においても熱伝達装置の熱輸送原理
は、前記した従来の熱輸送原理と同様である。本
装置の動作を停止する場合は、弁装置４を作動さ
せ、配管３Ａを閉塞させるだけで良い。この場
合、放熱器２で凝縮液化した作動流体は配管３Ａ
を通つて集熱器１へ向つて流れるが途中が弁装置
４により閉塞されているため、配管６Ａを通つて
タンク５内に徐々に溜つていき、最終的にタンク
５に完全に溜られることになる。したがつて、作
動流体が集熱器１から完全に除去されることにな
り、集熱器１から放熱器２へ熱が輸送されず、作
動は完全に停止する。このとき配管６Ｂがあるた
めタンク５に液が溜つてきてもタンク５の蒸気は
圧縮されることなく、最終的にタンク５内の液面
は放熱器２上部と同じレベルまではなんの抵抗も
なく溜る。

また、再び動作を開始したい場合は弁装置４を
開放すれば良く、タンク５中の液体が重力の作用
により集熱器１へ配管６Ａ，３Ａを通り流れ込み
再び正常な動作が開始される。このとき配管６Ｂ
の働きにより、タンク５内の液が減つてもタンク
５内の蒸気は減圧されることなく、タンク５内の
液はなんの抵抗も無く集熱器１へと流れ込む。

なお上記実施例ではタンク４を設けた場合を示
したが、放熱器２の内容積が十分液を溜るだけの
大きさであればタンク５は必要ないことはもちろ
んである。しかし放熱器２の内容積が小さい場合
には、タンク５が無いと液が集熱器１から出てい
く空間が無くなり、その結果、装置の内圧が異常
に高くなり爆発する危険性がある。したがつてタ
ンク５は異常内圧上昇防止の意味で重要な効果を
果たすことになる。

また、弁装置４を電磁弁とし、放熱器２やタン
ク５が収納されているユニツトの電源がONの場
合に弁装置４は開、OFFの場合に閉となるよう
に構成すれば電源のON，OFFだけで簡単に動作
を制御できる。

以上のように、この考案によれば放熱器で凝縮
した液を集熱器へ戻す配管の途中に、管路を閉塞
させるための弁装置を設けるように構成したので
任意に、しかも安全に動作を停止できる効果があ
る。またタンクの上，下部をそれぞれ放熱器の
上，下部と連通させたのでタンクと放熱器とをほ
ぼ同一レベルに配設でき、従来の装置に比べタン
クが追加されたにもかかわらず上，下方向のスペ
ースを従来と同じにできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱伝達装置を示す構成図、第２
図はこの考案の一実施例による熱伝達装置を示す
構成図である。 図において、１は集熱器、２は放熱器、３Ａ，
３Ｂ，６Ａ，６Ｂは配管、４は弁装置、５はタン
クである。なお、各図中同一符号は同一又は相当
部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ループ状配管中、上下に位置して設けられた
   放熱器と集熱器とからなり、その内部に適量封
   入された作動流体の相変化と重力による還流作
   用により、上記配管下部に位置する上記集熱器
   から、上部に位置する上記放熱器へ熱輸送する
   ものにおいて、上記作動流体が液の状態のとき
   全液量が収納可能な内容積を有するタンクと上
   記放熱器で凝縮した液を上記集熱器へ導くため
   の配管の途中に管路を閉塞するための弁装置と
   を具備し、上記弁装置が閉の場合には全上記作
   動流体が重力の作用により液の状態で上記タン
   ク内に溜り、また開の場合には上記タンク内の
   液状の上記作動流体が重力の作用により集熱器
   へ流れるようにしたことを特徴とする熱伝達装
   置。 (2) 弁装置は放熱器を収能するユニツトの電源が
   ONの場合に開、またOFFの場合に閉となるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の熱伝達装置。 (3) タンク下部は放熱器と弁装置とを連絡する配
   管途中と連通、またタンク上部は集熱器で蒸発
   した蒸気を上記放熱器へ導くための配管の途中
   と連通させたことを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項又は第２項記載の熱伝達装置。 (4) タンクと放熱器は１つのユニツトの中に納め
   られ、上記タンク下部は弁装置よりも上に位置
   し、また上記タンク上部は上記放熱部上部より
   も下に位置することを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の熱伝達装置。