(57)【要約】【課題】冷媒の圧力損失を低減させることができ、冷媒自然循環を円滑に実施でき、蒸発器で生じた結露水の飛散を防止できる熱移動装置を提供する。【解決手段】凝縮器５、蒸発器９を備え、これら凝縮器５、蒸発器９の間を冷媒液管１７、及び冷媒ガス管１９で接続し、自然循環サイクルを形成した熱移動装置において、前記蒸発器９は、冷媒液が流入する液側ヘッダ２３と、冷媒ガスが流出するガス側ヘッダ２５と、これら両ヘッダ２３，２５を連結してこの周囲に複数のフィン２９を有する複数の直管２７とを備え、前記蒸発器９の風下に通気性のある風下側フィルタ３３を設けた。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮器、蒸発器を備え、これら凝縮器、蒸発器の間を冷媒液管、及び冷媒ガス管で接続し、自然循環サイクルを形成した熱移動装置において、前記蒸発器は筐体内に傾斜して配置され、この筐体内で下方に位置して冷媒液が流入する液側ヘッダと、当該筐体内で上方に位置して冷媒ガスが流出するガス側ヘッダと、これら両ヘッダを連結して斜めに延び、周囲に複数のフィンを有する複数の冷媒用直管とを備え、前記筐体内には蒸発器の上面から下面に向けて送風する送風機を備え、前記蒸発器の下面には、当該蒸発器の上面から下面に向けて送風される空気は通過させる一方、当該蒸発器で発生する水滴は捕集してこの水滴を蒸発器の下方のドレンパンに導く機能を備えた風下側フィルタを配置したことを特徴とする熱移動装置。
【請求項２】
前記筐体の前記風下側フィルタとの対向面にメンテナンス用の蓋体を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱移動装置。
【請求項３】
前記風下側フィルタが網状部材で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱移動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒自然循環式の熱移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷媒を自然循環サイクル内で気液相変化させることにより自然循環させるヒートパイプ方式を用いた熱移動装置は知られている。
【０００３】
この熱移動装置は、凝縮器を備えると共に、この凝縮器よりも低位置に蒸発器を備え、これらの間が液相冷媒の流下する冷媒液管と気相冷媒の上昇する冷媒ガス管とによって連結されて自然循環サイクルが形成される。この自然循環サイクル内には冷媒が封入されている。上記蒸発器は、複数のフィンと、これらフィンを貫通する複数の直管と、これら直管同士をつなぐ複数のＵベンドとを備えて構成される。蒸発器は室内機に収納され、この蒸発器の下方にはドレンパンが設置される。この室内機は室内を冷房する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記蒸発器を使用した場合、Ｕベンドでの圧力損失が大きいため、液冷媒が溜まり、冷媒自然循環が円滑に行われなくなる恐れがある。
【０００５】
また、この種の熱移動装置では、一般に、円滑な自然循環サイクルを達成するために、Ｕベンドを上下に位置させた、「上下ヘッダー形式の直管式蒸発器」が採用されるが、この形式の蒸発器では、複数のフィンが水平に延びるため、蒸発器に結露が生じた場合に、結露水がドレンパンに流れずに、周囲に飛散してしまう恐れがある、等の問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消するために、冷媒の圧力損失を低減させることができ、冷媒自然循環を円滑に実施でき、蒸発器で生じた結露水の飛散を防止できる熱移動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、凝縮器、蒸発器を備え、これら凝縮器、蒸発器の間を冷媒液管、及び冷媒ガス管で接続し、自然循環サイクルを形成した熱移動装置において、前記蒸発器は筐体内に傾斜して配置され、この筐体内で下方に位置して冷媒液が流入する液側ヘッダと、当該筐体内で上方に位置して冷媒ガスが流出するガス側ヘッダと、これら両ヘッダを連結して斜めに延び、周囲に複数のフィンを有する複数の冷媒用直管とを備え、前記筐体内には蒸発器の上面から下面に向けて送風する送風機を備え、前記蒸発器の下面には、当該蒸発器の上面から下面に向けて送風される空気は通過させる一方、当該蒸発器で発生する水滴は捕集してこの水滴を蒸発器の下方のドレンパンに導く機能を備えた風下側フィルタを配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記筐体の前記風下側フィルタとの対向面にメンテナンス用の蓋体を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のものにおいて、前記風下側フィルタが網状部材で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１において、１は熱移動装置を示しており、この熱移動装置１は、水を冷却する冷凍機３と、凝縮器として機能する冷媒対水熱交換器５と、室内機（筐体）７とを有して構成される。この筐体７には蒸発器９、冷媒調整弁１１及び室内へ送風する送風機１３が収納されている。冷媒対水熱交換器５は、例えばビルの屋上などの高所に設置され、筐体７は、冷媒対水熱交換器５よりも低所であるビル室内の天井板８の天井裏１０に設置される。この天井板８には吐出口１２が設けられており、この吐出口１２から室内に送風される。
【００１２】
冷凍機３は例えば吸収式の冷凍機であり、この冷凍機３と冷媒対水熱交換器５とは水配管１５によってループ状に接続される。
【００１３】
この冷媒対水熱交換器５には冷媒液管１７及び冷媒ガス管１９によって室内機７が接続され、自然循環サイクルが形成されている。そして、この自然循環サイクルの内部には、冷媒が封入されている。
【００１４】
冷媒調整弁１１は冷媒液管１７に接続される。また、冷媒を強制循環させるブースタポンプ２１が冷媒液管１７に接続される。
【００１５】
上記蒸発器９は、筐体７内に傾斜して配置され、図２に示すように、この筐体７内で下方に位置して冷媒液が流入する液側ヘッダ２３と、当該筐体７内で上方に位置して冷媒ガスが流出するガス側ヘッダ２５と、これら両ヘッダ２３，２５を連結して斜めに延び、周囲に複数のフィン２９を有する複数の冷媒用直管２７とを備えて構成されている。液側ヘッダ２３には冷媒液管１７が接続され、ガス側ヘッダ２５には冷媒ガス管１９が接続されている。上記送風機１３は筐体７内の蒸発器９の下方に配置され、蒸発器９の上面９Ａから下面９Ｂに向けて送風する。上記蒸発器９は斜めに傾斜して配置され、蒸発器９の上面９Ａ側にはプレフィルタ（風上側フィルタ）４１が配置されている。また、蒸発器９の下方にはドレンパン３１が配置されている。
【００１６】
ところで、図２の構成では、複数のフィン２９が横方向に延出するため、蒸発器９で発生したドレンの水切り性が悪くなる。
【００１７】
そのため、蒸発器９の下面９Ｂに接近させて、蒸発器９の風下に通気性を有する風下側フィルタ３３が配置されている。この風下側フィルタ３３は、蒸発器９の上面９Ａから下面９Ｂに向けて送風される空気は通過させる一方、蒸発器９で発生する水滴は捕集し、この水滴を蒸発器９の下方のドレンパン３１に導く機能を備えて構成されている。この風下側フィルタ３３は、例えば、ストッキング製の網状部材等で構成されている。
【００１８】
この蒸発器９は、直管２７が横になるように配置した場合、複数の直管２７の下部に液冷媒が溜まり、熱伝達を阻害する可能性があるので、図２に示すように、直管２７は縦に配置するのが好ましい。
【００１９】
一方、風下側フィルタ３３と対向する筐体７の壁面には、メンテナンス用の開口７Ａが形成され、この開口７Ａには、メンテナンス用の蓋体４３が開閉自在に取り付けられている。このメンテナンス用の蓋体４３をあけた場合、手の届く位置に、風下側フィルタ３３が位置するばかりでなく、蓋体４３よりも上位の筐体７の内面には、電装箱４２が取り付けられていて、この電装箱４２にもすぐ手が届く構成が採用されている。
【００２０】
つぎに、この熱移動装置１の動作を説明する。
【００２１】
冷凍機３が運転されて、冷媒対水熱交換器５には例えば５℃の冷水が与えられる。すると、冷媒対水熱交換器５では冷媒が凝縮し、比重の大きい液冷媒となって、冷媒液管１７を通じて冷媒の自重により高所より低所に、すなわち冷媒調整弁１１を経て、室内機７に流れる。
【００２２】
冷媒調整弁１１で冷媒量を適正に調整された冷媒は、蒸発器９の液側ヘッダ２３に流入し、直管２７では液冷媒が蒸発し、室内が冷房される。この過程では、液冷媒は比重の極めて小さなガス冷媒となり、このガス冷媒は自重の軽さゆえに、蒸発器９のガス側ヘッダ２５から冷媒対水熱交換器５に冷媒ガス管１９を通じて戻される。すなわちこのシステムでは、冷媒が熱移動サイクル内で気液相変化することにより、自然循環することになる。この蒸発器９の直管２７は、冷媒の圧力損失が小さいので、Ｕベンドを使用したときのように液溜まりが生じて冷媒の流れが妨げられることがない。
【００２３】
このような自然循環システムでは、液冷媒とガス冷媒との比重の差に従ってサイクル内における冷媒を自然循環させる。従って本来であれば循環用ポンプなどは不要である。しかし、この自然循環システムを施工するに当たり、冷媒対水熱交換器５と蒸発器９との間に落差をとりにくい場合に、一つの例として、上記ブースタポンプ２１が用いられる。
【００２４】
室内の空気は、天井板８に設けられた通風口３５を通過し、室内機７の上部から吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、上方から下方に蒸発器９を通過することにより冷却されて、送風機１３により吐出口１２から室内に送風されて、室内が冷房される。冷房時に、蒸発器９の結露水は直接ドレンパン３１には滴下せず、風下に設置の風下側フィルタ３３に吹き飛ばされる。この風下側フィルタ３３に吹き飛ばされた結露水は、風下側フィルタ３３を伝って蒸発器９の下方のドレンパン３１に滴下される。
【００２５】
本実施形態によれば、蒸発器９は、冷媒液が流入する液側ヘッダ２３と、冷媒ガスが流出するガス側ヘッダ２５と、両ヘッダ２３，２５を連結してこの周囲に複数のフィン２９を有する複数の直管２７とを備えたから、液側ヘッダ２３に流入し直管２７で蒸発したガス冷媒はＵベンドを介さずにガス側ヘッダ２５に送られるので、管路内抵抗が少なくなり、冷媒圧力損失を低減させることができ、冷媒自然循環を円滑に実施できる。
【００２６】
また、蒸発器９を斜めに傾けて配置し、蒸発器９の下面近傍かつ風下に通気性のある風下側フィルタ３３を設けたことから、蒸発器９で生じた結露水が風下側フィルタ３３に吹き飛ばされ、風下側フィルタ３３を伝って蒸発器９下方に設置のドレンパン３１に滴下されるので、蒸発器９で生じた結露水の飛散を防止することができる。
【００２７】
メンテナンス用の蓋体４３をあけた場合、手の届く位置に、風下側フィルタ３３、並びに電装箱４２が位置するため、メンテナンス性を向上させることができる、等の効果が得られる。
【００２８】
以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明では、冷媒の圧力損失を低減させることができ、冷媒自然循環を円滑に実施でき、蒸発器で生じた結露水の飛散を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱移動装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】（ａ）は蒸発器の正面図、（ｂ）は蒸発器の側面図である。
【符号の説明】
１　熱移動装置
５　冷媒対水熱交換器（凝縮器）
９　蒸発器
２３　液側ヘッダ
２５　ガス側ヘッダ
２７　直管
２９　フィン
３１　ドレンパン
３３　風下側フィルタ
４１　プレフィルタ
４２　電装箱
４３　蓋体
【図１】
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【図２】
2004060957.tif 000004