WO2004048855A1 - パネル式ラジエーター - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a panel type radiator used for radiant heating in a room such as a home or gymnasium, particularly a heat source capable of efficiently transporting heat from a heating source to a heat radiating portion based on the heat pipe principle. It relates to a compact panel-type radiator that is integrated. Background art
- the present invention uses a heat pipe principle to efficiently carry out heat transfer from a heating source to a heat radiating portion, and to use a small-sized panel-type lage one-piece integrated with a heat source.
- the task is to provide.
- the inventors have found that by improving the structure of the panel-type radiator, a more efficient panel-type ladder using the heat pipe principle can be obtained, and the conventional problems can be solved.
- the present invention is based on this finding.
- the panel type lager is characterized in that it is connected by the left and right steam introducing pipes, and the heat generating part and the panel main body are decompressed to constitute a heat pipe.
- the panel type lager according to the above 1) characterized in that the left and right steam introduction pipes located at the upper part of the steam generating part are connected to the lower end of the heat dissipation panel main body.
- One of the left and right steam introducing pipes located at the upper part of the steam generating part is connected to the lower end of the heat dissipation panel main body, and the other is connected to the upper end.
- Front and rear panel-type ruggers as described in each of 1 to 4 above, characterized in that heat radiation fins are provided between a pair of panel boards.
- the combustion system is provided at one end of the rectangular steam generation unit, and a pressure difference due to the thermal gradient is formed in the steam generation unit.
- FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a panel type radiator according to the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view in the I-I direction of FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view in the direction of II in FIG.
- Fig. 4 shows a panel-type rage according to another embodiment of the present invention in which one of the left and right introduction pipes of the steam generating part is connected to the lower end of the heat dissipation panel body and the other is connected to the upper end of the panel body.
- Fig. 1 is a perspective view schematically showing a panel type radiator according to the present invention
- Fig. 2 is a cross-sectional view in the I-I direction of Fig. 1
- Fig. 3 is a cross-sectional view in the II-II direction of Fig. 1. is there.
- the panel type ladder I of the present invention is provided with a rectangular (horizontally long) steam generating part 4 having a combustion part 2 and a heat exchange part 3 at the lower part, and has a compact structure integrated with the heat dissipation panel main body 1 Have. And this panel type radiator has the feature that it does not require other boiler heat source parts and piping as in the past.
- the rectangular steam generating unit 4 is an enclosure extending in a horizontal direction substantially in parallel with the heat dissipation panel main body 1, into which a working fluid is introduced.
- corrosion inhibitors or antifreeze agents can be added to this working fluid.
- a conventional working fluid can be used. It is common to use water whose nature is well known, but it is desirable to use one with less calcium content.
- the combustion unit 2 may be built in the steam generation unit 4 or may be separate from the steam generation unit 4, but when it is built in, there is an advantage that the panel type radiator can be made more compact. .
- the combustion section 2 need not be particularly limited to this shape, and a conventional heating device can also be used.
- a heating pipe is disposed in the steam generation unit 4, and the working fluid is heated to form the heat exchange unit 3.
- the heating pipe is U-shaped, and the exhaust gas is returned in the opposite direction.
- the structure is not particularly limited as long as the working fluid can be efficiently heated.
- Known structures may be used.
- a straight tubular combustion heating system may be employed. It is connected to the steam introduction part of the heat dissipation panel main body 1 by the left and right introduction pipes 5 and 6 connected to the upper end of the rectangular steam generation part 4.
- a steam introduction header 7 is provided on the left and right of the heat dissipation panel main body 1.
- a heat pipe is constructed by evacuating the inside of the steam generator 4 and the panel body 1 and reducing the pressure.
- the working fluid heated in the combustion unit of the steam generation unit 4 becomes steam, is introduced into the steam introduction header 17 through the steam introduction pipes 5 and 6, and then spreads to the panel main body 1 to dissipate heat therefrom.
- the panel body 1 is usually composed of a plurality of tubular panel plates whose both ends communicate with each other, but the cross section of each tubular panel plate is an elongated (flat) elliptical shape.
- the cross section of each of the tubular panel plates need not be particularly limited to such a shape, but the above-described shape has the advantage of making the present panel type lazier compact and enabling efficient heat dissipation. .
- the high temperature combustion gas generated by the combustion of the burner or the like in the combustion unit 2 exchanges heat with the working fluid in the heat exchange unit 3 to generate steam of the working fluid.
- the vapor generated here is introduced into the vapor introduction header 17 through the introduction pipes 5 and 6, and further spreads to the panel body 1, where the working fluid condenses and releases the latent heat of vaporization to recover the liquid.
- the vapor is continuously introduced into the panel body 1 by the pressure reduction due to the liquid recovery generated in the panel body 1 and the pressure increase due to the evaporation of the steam generating portion 2.
- the left and right steam introduction pipes 5, 6 of the steam generation unit 4 are connected to the lower end of the heat dissipation panel main body 1, that is, the lower end of the steam introduction header.
- the fluid usually returns to the steam generator 2 through the introduction pipes 5 and 6.
- the combustion unit 2 when the combustion unit 2 is provided at one end of a rectangular (rectangular parallelepiped) steam generation unit, the high temperature unit shown in FIG. 1 or 3 is on the left side of the steam generation unit 4
- the right side which is slightly farther than the burning part 2, is the relatively low temperature part, but this creates a pressure difference due to the thermal gradient in the steam generating part. Therefore, the side of the introduction pipe 5 is the main introduction portion of steam, and the side of the introduction pipe 6 is mainly the liquid recovery side. As a result, the efficiency of the introduction and recovery of the steam is increased, and the introduction of the steam to the panel body 1 is accelerated and made uniform.
- the steam generating part 4 is a rectangular housing (rectangular parallelepiped) elongated horizontally, and the left and right introduction pipes 5, 6 in the vicinity of the both ends are at the left and right lower ends of the heat dissipation panel main body 1, ie, the steam introduction header.
- the coupled structure is important for efficient heat exchange, ie heat dissipation.
- both of them can be the introduction part and the liquid return part of the steam, though in small quantities.
- one of the left and right introduction pipes 5, 6 of the steam generation part is connected to the lower end of the heat dissipation panel main body 1, and the other side of the steam introduction part 4 of the high temperature part Can also be connected to the upper end of the panel body 1.
- the above-mentioned high temperature is introduced onto the panel main body 1 from the steam introduction header 7 of the introduction pipe 5, and the above spreads to the panel main body 1, and the working fluid condenses to release evaporation latent heat and recover the liquid.
- the introduction pipe 6 side is the main liquid recovery side, the efficiency of steam introduction and liquid recovery is increased, and the introduction of steam to the panel main body 1 is accelerated and made more uniform.
- the heat dissipation panel main body 1 may be one or more pairs of front and rear panel boards.
- the installation of this panel board can be changed in design according to the scale of the panel type radiator capacity and heating capacity.
- heat radiation fins can be provided between the front and rear panel plates or between a plurality of panels, and further in front of and behind the panel plates. This shape can also be changed in design according to the size of panel type radiator capacity and heating capacity.
- the steam generation unit including the combustion unit and the heat exchange unit and the panel main body are directly coupled with each other without using a pipe or the like. It is characterized in that the equipment cost is reduced and the heat exchange efficiency is significantly improved as compared with a conventional hot-water or steam circulating kitchen apparatus. -In addition, the panel type radiator can be downsized, replacement and installation of the heating system is extremely easy, and a highly safe panel type one can be obtained.
- the steam generation section is a rectangular housing (rectangular parallelepiped) elongated horizontally, and the left and right introduction pipes in the vicinity of the both ends are connected to the lower end of the heat dissipation panel main body, that is, the left and right lower ends of the steam introduction header, or one is connected to the upper end.
- one introduction pipe is used as the main introduction part of steam and the other introduction pipe is used as the main liquid recovery side to increase the introduction of steam and the efficiency of liquid recovery, and the introduction of steam to the panel main body It has the remarkable feature of being able to further increase the efficiency of the panel type lager: accelerating and uniforming.
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Description
明 細 書 パネル式ラジエーター 技術分野
本発明は、 家庭用、 体育館等の室内の輻射式暖房に使用されるパネル式 ラジエーター、 特にヒートパイプ原理に基づいて加熱源から熱放射部への 熱輸送を効率的に行うことのできる熱源と一体になつた小型のパネル式ラ ジエーターに関する。 背景技術
従来の温水式又は蒸気式パネルヒ一夕一は、 暖房用等のパネルとは別に 大型のボイラー熱源部が設置されており、 そこから循環ポンプ等でパイプ を通じ加熱蒸気や熱水等を循環させてパネルを加熱する方法が主であった。 このようなヒ一夕一は熱源と暖房用等の放熱板との間の配管が長いので 放熱ロスが大きいという問題があり、 常時 （2 4時間） 各部屋や廊下等を 一括して暖房するような老人ホームゃ大病院では比較的効率的であるが、 小規模な暖房には不向きであるという欠点があった。
また、 このような加熱蒸気や熱水等を循環させてパネルを加熱する方法 は高い気密 ·液密性を必要とし、 ポイラ一熱源部と配管、 配管の主管と枝 管、 さらには配管と各放熱板としてのパネルとの間のシールが厳密に行わ れている必要があった。
例えば、 このようなシールの一部に欠陥があると、 そこから水蒸気等が 漏れ出し、 この修理のために関連する配管全部を一時的に停止しなければ ならないという問題があった。 このような修理があると、 たとえ大型の施 設をもつ病院等でも、 冬季間では深刻な暖房危機に陥ることもある。
また、 パネルの接続台数が多くなると熱源としてのポイラ一も大型化し、 設備費、 運転費ともにコスト高になるという問題があった。
しかし、 このような温水等の熱媒体を使用するパネルヒータ一は、 強制 的な空気攪拌を行うことなく、 対流によって穏やかな暖房を行うことがで き、 またポータブル灯油燃焼暖房器のように直接燃焼排ガス （炭酸ガス） を放出しないので、 空気を汚さず衛生的であるという優れた利点がある。 このため、 どのような場所でも比較的手軽に設置できるより小型の熱媒 体加熱式パネルヒーターが望まれているが、 残念ながら効率の良いパネル 式ラジェ一夕一がないというのが現状である。 発明の開示
本発明は、 上記の問題点に鑑み、 ヒートパイプ原理を利用し加熱源から 熱放射部への熱輸送を効率的に行うことのできる熱源と一体になつた小型 のパネル式ラジェ一夕一を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
本発明者は、 パネル式ラジェ一ターの構造を改善することにより、 ヒー トパイプ原理を利用したより効率的なパネル式ラジェ一夕一が得られ、 従 来の問題を解決できるとの知見と得た。
本発明は、 この知見に基づき、
1 . 横長の放熱用パネル本体とその下部に燃焼部及び熱交換部を有する横 長の蒸気発生部を備え、 放熱用パネル本体と蒸気発生部はそれぞれ長さ方 向の端部近傍位置において、 左右の蒸気導入管により結合しており、 蒸気 発生部及びパネル本体を減圧にすることによりヒートパイプが構成されて いることを特徴とするパネル式ラジェ一夕一
2 . 蒸気発生部の上部に位置する左右の蒸気導入管が放熱用パネル本体の 下端部に結合していることを特徴とする上記 1記載のパネル式ラジェ一 々 " -
3 . 蒸気発生部の上部に位置する左右の蒸気導入管の一方が放熱用パネル 本体の下端に結合し、 他方が上端に結合していることを特徴とする上記 1 記載のパネル式ラジェ一夕一
4 . 放熱用パネル本体が、 両端が連通する複数の管状のパネル板から構成 されていることを特徴とする上記 1〜 3のそれぞれに記載のパネル式ラジ ' ~夕1
5 . 放熱用パネル本体が前後 1対のパネル板から構成されていることを特 徴とする上記 1〜4のそれぞれに記載のパネル式ラジェ一夕一
6 . 前後 1対のパネル板の間に放熱用フィンを備えていることを特徴とす る上記 1〜4のそれぞれに記載のパネル式ラジェ一夕一
7 . パネル板の前後に放熱用フィンを備えていることを特徴とする上記 1 〜 6のそれぞれに記載のパネル式ラジェ一ター
8 . 燃焼部を矩形の蒸気発生部の一端に設け、 該蒸気発生部に熱勾配によ る圧力差を形成することを特徴とする上記 1〜 7のそれぞれに記載のパネ ル式ラジェ一夕一
を提供するものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明のパネル式ラジェ一ター概略を示す斜視図である。 図 2は、 図 1の I— I方向の断面図である。
図 3は、 図 1の I I一 I I方向の断面図である。
図 4は、 蒸気発生部の左右の導入管の一方が放熱用パネル本体の下端に 結合し、 他方がパネル本体の上端に結合する構造の、 本発明の他の例を示 すパネル式ラジェ一夕一の断面図である。
発明の実施の形態
本発明の一例を図に基づいて説明する。 図 1は本発明のパネル式ラジ ェ一夕一概略を示す斜視図であり、 また図 2は図 1の I 一 I方向の断面図、 図 3は図 1の I I一 I I方向の断面図である。
本発明のパネル式ラジェ一夕一は、 下部に燃焼部 2及び熱交換部 3を有 する矩形 （横長） の蒸気発生部 4を備え、 放熱用パネル本体 1と一体に なったコンパクトな構造を有している。 そしてこのパネル式ラジェ一ター は、 従来のような他のボイラー熱源部や配管を必要としないという特長を 有する。
矩形の蒸気発生部 4は、 図 1に示すように放熱用パネル本体 1とほぼ平 行に横に長く延びた筐体とし、 この中に作動流体を導入する。 蒸気発生部 4及び放熱用パネルをこのように横長にすることによって、 コンパクトな ラジェ一夕一とすることができる。
必要に応じて、 この作動流体に腐食防止剤又は凍結防止剤を添加するこ とができる。 作動流体の材料には特に制限はなく、 従来の作動流体を使用 できる。 性質が良く知られている水の使用が一般的であるが、 カルキ成分 が少ないものが望ましい。
燃焼部 2は蒸気発生部 4に内蔵させる構造にしてもよいし、 該蒸気発生 部 4と別体にしてもよいが、 内蔵させた場合にはパネル式ラジエーターを よりコンパクトにできるという利点がある。 この燃焼部 2はこの形状に特 に制限される必要はなく、 従来の加熱装置を使用することもできる。
蒸気発生部 4内に加熱管を配置し、 作動流体を加熱し熱交換部 3とする。 図では加熱管を U字形にし、 排気ガスの方向を逆方向に戻すような構造に しているが、 この構造も特に制限されるものではなく、 効率的に作動流体 を加熱できるものであれば公知の構造を使用しても良い。 例えば、 直管状 の燃焼加熱方式を採用しても良い。
矩形の蒸気発生部 4の上端に結合する左右の導入管 5、 6により放熱用 パネル本体 1の蒸気導入部に結合する。 放熱用パネル本体 1の左右には蒸 気導入ヘッダー 7を備えている。
蒸気発生部 4及びパネル本体 1内を真空引きし、 減圧にすることにより ヒ一トパイプを構成する。 蒸気発生部 4の燃焼部で加熱された作動流体は 蒸気となり、 蒸気導入管 5、 6を通じて蒸気導入ヘッダ一 7に導入され、 そこからさらにパネル本体 1に広がって放熱する構造となっている。
パネル本体 1は、 通常両端が連通する複数の管状のパネル板から構成さ れているが、 各管状のパネル板の断面は、 細長 （扁平な） の楕円形状とす る。 しかし、 この各管状のパネル板の断面は、 特にこのような形に限定す る必要はないが、 上記の形状は本パネル式ラジェ一夕一をコンパクトとし、 効率のよい放熱ができる利点がある。
燃焼部 2においてバーナー等の燃焼により発生した高温の燃焼ガスは熱 交換部 3で作動流体と熱交換し、 作動流体の蒸気を発生する。 ここで発生 した蒸気は前記導入管 5、 6を通じて蒸気導入ヘッダ一 7に導入され、 さ らにパネル本体 1に広がるが、 ここで作動流体が凝縮し蒸発潜熱を放出し て復液する。
このときパネル本体 1に発生する復液による減圧と蒸気発生部 2の蒸発 による増圧により、 蒸気は引き続きパネル本体 1に導入される。
図 1及び図 3に示すように、 蒸気発生部 4の左右の蒸気導入管 5、 6が 放熱用パネル本体 1すなわち蒸気導入ヘッダーの下端に結合しているが、 パネル本体 1で復液した作動流体は、 通常この導入管 5、 6を通じて蒸気 発生部 2に戻る。
図 1に示すように、 燃焼部 2が矩形 （直方体） の蒸気発生部の一端に設 けられた場合には、 図 1又は図 3で示す高温部が蒸気発生部 4の左側にな り、 燃焼部 2よりもやや遠方となる右側が比較的低温部となるが、 これに よって該蒸気発生部に熱勾配による圧力差が形成される。
したがって、 導入管 5側が蒸気の主たる導入部となり、 他方導入管 6側 が主として復液側となる。 これにより、 蒸気の導入と復液の効率が増大し、 パネル本体 1への蒸気の導入が加速化しかつ均一化する。
したがって、 蒸気発生部 4が横に長く延びた矩形の筐体 （直方体） であ り、 その両端近傍の左右の導入管 5、 6が放熱用パネル本体 1すなわち蒸 気導入ヘッダーの左右の下端に結合している構造は、 効率のよい熱交換す なわち放熱を行う上で重要な意味を有する。
なお、 上記の構造において、 左右の導入管が解放されているので、 少量 ながら、 いずれも蒸気の導入部及び復液部となり得る。
さらに、 図 4に示すように、 蒸気発生部の左右の導入管 5、 6の一方が 放熱用パネル本体 1の下端に結合し、 他方すなわち高温部の蒸気発生部 4 側の蒸気導入ヘッダ一 7をパネル本体 1の上端に結合する構造とすること もできる。
この場合、 導入管 5の蒸気導入へッダー 7からパネル本体 1の上に高温 の上記が導入され、 パネル本体 1に上記が行き渡り、 作動流体が凝縮し蒸 発潜熱を放出して復液した後、 導入管 6側が主たる復液側となり、 蒸気の 導入と復液の効率が増大し、 パネル本体 1への蒸気の導入がより加速化し かつ均一化するという著しい特長を有する。
放熱用パネル本体 1には、 前後 1対又は複数のパネル板とすることもで きる。 このパネル板の設置はパネル式ラジェ一ター容量と暖房能力の規模 に応じで設計変更が可能である。
また、 前後パネル板の間又は複数のパネルの間に、 さらにはパネル板の 前後に放熱用フィンを設けることができる。 この形状もパネル式ラジェ一 ター容量と暖房能力の規模に応じで設計変更が可能である。
一対の前後パネル板の間に放熱用フィンを設けた場合には、 パネル式ラ ジェ一夕一をよりコンパクトにできるという利点がある。
発明の効果
本発明のパネル式ラジェ一夕一は、 燃焼部と熱交換部を内包した蒸気発 生部とパネル本体とが配管等を介せずに直接結合し、 これ自体が独立した ラジェ一夕一を構成するものであり、 従来の温水又は蒸気の循環による暧 房装置に比べて、 設備コストが低くなりかつ熱交換効率が著しく向上する という特長がある。 - また、 パネル式ラジエーターが小型化し、 暖房装置の交換や設置が極め て容易となり、 しかも安全性が高いパネル式ラジェ一夕一を得ることがで きる。
さらに、 蒸気発生部を横に長く延びた矩形の筐体 （直方体） とし、 その 両端近傍の左右の導入管を放熱用パネル本体すなわち蒸気導入ヘッダーの 左右の下端に、 又は一方を上端に結合する構造とすることにより、 一方の 導入管を蒸気の主たる導入部とし、 他方の導入管を主たる復液側として蒸 気の導入と復液の効率が増大させ、 パネル本体への蒸気の導入をより加速 化しかつ均一化するという、 パネル式ラジェ一夕一の効率をより高めるこ とができる著しい特長を有する。
Claims
請 求 の 範 囲 1 . 横長の放熱用パネル本体とその下部に燃焼部及び熱交換部を有する横 長の蒸気発生部を備え、 放熱用パネル本体と蒸気発生部はそれぞれ長さ方 向の端部近傍位置において、 左右の蒸気導入管により結合しており、 蒸気 発生部及びパネル本体を減圧にすることによりヒートパイプが構成されて いることを特徴とするパネル式ラジエーター
2 . 蒸気発生部の上部に位置する左右の蒸気導入管が放熱用パネル本体の 下端部に結合していることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のパネル式 ランェ一夕一 '
3 . 蒸気発生部の上部に位置する左右の蒸気導入管の一方が放熱用パネル 本体の下端に結合し、 他方が上端に結合していることを特徴とする請求の 範囲第 1項記載のパネル式ラジェ一夕一
4 . 放熱用パネル本体が、 両端が連通する複数の管状のパネル板から構成 されていることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のそれ^ ^れに記載 のパネル式ラジエーター
5 . 放熱用パネル本体が前後 1対のパネル板から構成されていることを特 徵とする請求の範囲第 1項〜第 4項のそれぞれに記載のパネル式ラジェ一 々 ~
6 . 前後 1対のパネル板の間に放熱用フィンを備えていることを特徴とす る請求の範囲第 1項〜第 4項のそれぞれに記載のパネル式ラジエーター
7 . パネル板の前後に放熱用フィンを備えていることを特徴とする請求の 範囲第 1項〜第 6項のそれぞれに記載のパネル式ラジエーター
8 . 燃焼部を矩形の蒸気発生部の一端に設け、 該蒸気発生部に熱勾配によ る圧力差を形成することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 7項のそれぞ れに記載のパネル式ラジエーター
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Family Applications (1)
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2002
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