(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子冷却素子の冷却面に当接したブロック状の伝熱体と、
前記素子の放熱面に当接した放熱体と、
前記伝熱体に貫通して形成され前記伝熱体の上面に流入口及び流出口を有するＵ字状の通路と、
前記流入口側の前記通路に形成された円柱状の空間と、
前記空間に挿入され外周が前記空間の周面に当接または近接したコイルばね状の巻体と、
前記巻体の内側に挿入され外周が前記巻体に当接または近接した円柱体と、
前記空間の周面と前記円柱体の周面と前記巻体の周面とをガイドとして形成されたらせん状の流体の流路と、
前記伝熱体に形成され下部位置の前記通路に連通した除湿水の排水路と、
前記排水路に連通した排水パイプに設けられた開閉弁と
を備えたことを特徴とする流体調温装置。
【請求項２】
Ｕ字状の通路を、
扁平なブロック状の伝熱体の一方の側部に、前記伝熱体の上面から前記伝熱体の途中まで流入側通路を形成し、
前記伝熱体の他方の側部に、上面から下面に貫通した流出側通路を形成し、
前記伝熱体の一方の側面から斜方向に、前記流入側通路の下端部に連通し、さらに前記流出側通路の途中に連通した下側通路を形成し、
前記下側通路の前記伝熱体の一方の側面部を詰物により閉塞して形成した
ことを特徴とする請求項１記載の流体調温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体を伝熱体に表面積を多くして流通し、熱交換を効率よく行うようにした流体調温装置に関し、詳しくは構成が簡単になり、安価にできる流体調温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス分析等においてガスを冷却・除湿する場合、Ｕ字状のパイプを埋め込んだ伝熱体、或いは機械加工により直線状の流路を形成した伝熱体を、電子冷却素子で冷却し、前記パイプ・流路に流通したガスを冷却・除湿している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の前記Ｕ字状或いは直線状の流路にガスを流通する場合、ガスの伝熱体を通過する時間が短く、従って熱交換時間が短く、冷却効率が悪いという問題点がある。
【０００５】
本発明は、前記の点に留意し、気体が冷却された伝熱体を通過する経路及び通過部の表面積を多くし、熱交換効率を向上し、かつ、構成を簡単にし、安価にできる流体調温装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の流体調温装置は、電子冷却素子の冷却面に当接したブロック状の伝熱体と、前記素子の放熱面に当接した放熱体と、前記伝熱体に貫通して形成され前記伝熱体の上面に流入口及び流出口を有するＵ字状の通路と、前記流入口側の前記通路に形成された円柱状の空間と、前記空間に挿入され外周が前記空間の周面に当接または近接したコイルばね状の巻体と、前記巻体の内側に挿入され外周が前記巻体に当接または近接した円柱体と、前記空間の周面と前記円柱体の周面と前記巻体の周面とをガイドとして形成されたらせん状の流体の流路と、前記伝熱体に形成され下部位置の前記通路に連通した除湿水の排水路と、前記排水路に連通した排水パイプに設けられた開閉弁とを備えたものである。
【０００７】
前記のように構成された本発明の流体調温装置は、伝熱体の空間にらせん状の流体の流路が形成されているため、液体の伝熱体を通過する経路が長く通過時間が長くなるとともに、通過部の表面積が多くなり、熱伝体から流体への熱交換効率が向上する。さらに、前記らせん状の流路が、円柱状の空間にコイルばね状の巻体が挿入され、その巻体の内側に円柱体が挿入されて形成されるため、らせん状の流路の形成がきわめて簡単であり、安価にできる。
【０００９】
そして、伝熱体を電子冷却素子の冷却面に当接するとともに、電子冷却素子の放熱面に放熱フィン等の放熱体を当接し、らせん状の流路に連通した通路の下部位置に、除湿水の排水路を連通し、その排水路に連通した排水パイプに開閉弁を設けているため、前記流路を通過した気体を冷却するととも除湿でき、除湿水を開閉弁により適宜排水することができ、特に、ガス分析におけるガスの冷却・除湿に適している。
また、請求項２記載の流体調温装置は、Ｕ字状の通路を、扁平なブロック状の伝熱体の一方の側部に、前記伝熱体の上面から前記伝熱体の途中まで流入側通路を形成し、前記伝熱体の他方の側部に、上面から下面に貫通した流出側通路を形成し、前記伝熱体の一方の側面から斜方向に、前記流入側通路の下端部に連通し、さらに前記流出側通路の途中に連通した下側通路を形成し、前記下側通路の前記伝熱体の一方の側面部を詰物により閉塞して形成したものである。
この場合、Ｕ字状の通路を、きわめて簡単に、安価に形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一部を図１を参照して説明する。１はブロック状の伝熱体であり、電子冷却素子により冷却される。２は伝熱体１に形成された円柱状の空間、３はコイルばね状の巻体であり、空間２に挿入され、巻体３の外周が空間２の周面に当接または近接している。４は巻体３に挿入された円柱体であり、円柱体４の外周が巻体３に当接または近接している。５はらせん状の流路であり、空間２の周面と円柱体４の周面と巻体３の周面とをガイドとして形成されている。
【００１１】
そして、前記流路５に気体が流通すると、冷却された伝熱体１の熱が流体に熱交換されるが、伝熱体１のある長さ（図１Ａでは上下のある長さ）における流路５、すなわち流体の通過する経路が長く、通過時間が長く、その通過部の表面積が多くなり、熱交換効率が向上する。
【００１２】
ところで、巻体３が空間２の周面及び円柱体４に完全に当接している場合は、らせん状の流路になるが、完全に当接せず近接して隙間のある場合は、前記隙間に流体の一部が流れそうになるが、らせん状の流路５の流体に吸引され、隙間のみを下方に直進して流れる流体は殆どない。
【００１３】
つぎに、本発明の実施の１形態を正面図の図２、平面図の図３、右側面図の図４を参照して説明する。６は扁平なブロック状の伝熱体１に形成されたＵ字状の断面円形の通路であり、伝熱体１の上面に流入口７及び流出口８を有し、少なくとも流入口７側の通路６に円柱状の空間２があり、図１に示したように、空間２にコイルばね状の巻体３が挿入され、巻体３の外周が空間２の周面に当接または近接し、巻体３に円柱体４が挿入され、円柱体４の外周が巻体３に当接または近接し、巻体３及び円柱体４が通路６のわん曲部に当接して支持され、空間２に、空間２の周面と円柱体４の周面と巻体３の周面とをガイドとしてらせん状の流路５が形成されている。
【００１４】
９は伝熱体１に形成され通路６に連通した排水路であり、伝熱体１の下面に排水口１０を有する。１１は流入口７に接続された流入パイプ、１２は流出口８に接続された流出パイプ、１３は排水口１０に接続された排水パイプ、１４は排水パイプ１３に設けられた電磁弁等の開閉弁である。
【００１５】
１５は２枚重ねの電子冷却素子であり、冷却面が伝熱体１の裏面に当接している。１６は電子冷却素子１５の放熱面に当接した放熱体であり、多数の放熱フィン１７が一体に成形されている。
【００１６】
１８は伝熱体１の表面に設けられた断熱材、１９は伝熱体１の上下面・両側面に設けられた断熱材、２０は電子冷却素子１５の周面に伝熱体１と放熱体１６との間に設けられた断熱材、２１は伝熱体１の表面側の断熱材１８に当接した断熱性の押え板、２２は複数本のボルトであり、押え板２１、断熱材１８、１９、２０を貫通して放熱体１６に螺合し、それらを一体に締結している。
【００１７】
２３は放熱フィン１７を蔽った通風ガイドを兼ねた断面コ字形の支持板であり、端部がボルト２４により放熱体１６の基部に取り付けられている。２５は２個の放熱用ファンであり、ボルト２６により支持板２３に取り付けられ、放熱用ファン２５からの送風が放熱フィン１７を経て左右方向に放出され、放熱体１６を放熱している。
【００１８】
前記形態の場合、流入パイプ１１から流入口７を経て通路６に流入した気体は、通路６の流入口７に近接した空間２において、巻体３及び円柱体４により形成されたらせん状の流路５を通過するが、その通過部の経路が長く、通過時間が長くなり、通過部の表面積が多く、電子冷却素子１５により冷却されている伝熱体１により、気体が熱交換効率よく冷却されるとともに除湿され、流出口８を経て流出パイプ１２から流出する。
【００１９】
この際、気体からの除湿水は、排水路９・排水口１０を経て排水パイプ１３に流入して貯水され、開閉弁１４により適宜排出される。
【００２０】
前記形態において、電子冷却素子１５として２枚重ねを図示したが、素子１５は１枚或いは３枚以上であってもよい。
【００２４】
一方、伝熱体１へのＵ字状通路６の形成は、ブロック状の伝熱体１を２個の素体に縦割りし、両素体の内面に断面半円形の溝をＵ字状に形成し、その両素体を接合して形成する。
【００２５】
また、図５Ａに示すように、伝熱体１の左側部に、伝熱体１の上面から伝熱体１の途中迄流入側通路６ａを形成し、伝熱体１の右側部に、上面から下面に貫通した流出側通路６ｂを形成し、伝熱体１の左側面から斜方向に、流入側通路６ａの下端部に連通し、さらに流出側通路６ｂの途中に連通した下側通路６ｃを形成し、下側通路６ｃの左側部を詰物２７により閉塞するようにしてもよい。
【００２６】
そして、流入側通路６ａのみでなく、流出側通路６ｂにも、巻体３及び円柱体４を設けるようにしてもよく、この場合、巻体３・円柱体４の落下防止用のストッパを設けるようにする。
【００２７】
さらに、図５Ｂに示すように、伝熱体１に流入側通路６ａ及び流出側通路６ｂを伝熱体１の上面から途中迄形成し、伝熱体１の左側面から斜方向に、流入側通路６ａの下端部に連通した左下側通路６ｃａを途中迄形成し、伝熱体１の右側面から斜方向に、流出側通路６ｂの下端部に連通し、左下側通路６ｃａの先端部に連通した右下側通路６ｃｂを形成し、伝熱体１の下面中央から上方へ、左・右下側通路６ｃａ・６ｃｂの連通部に連通した排水路９を形成し、左下側通路６ｃａの左側部を詰物２７ａにより閉塞し、右下側通路６ｃｂの右側部を詰物２７ｂにより閉塞するようにしてもよい。
【００２９】
【実施例】
ガス分析におけるガスの冷却時、図２ないし図４の形態において、通路６の空間２がφ６、巻体３の外径がφ５．８、内径がφ３．２、円柱体４の外径がφ３．０で、ガスの流量４l／minの場合、ガスの流入側の温度３５℃が流出側では２℃になった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
伝熱体１の円柱状の空間２に、外周が空間２の周面に当接または近接したコイルばね状の巻体３が挿入され、巻体３の内側に、外周が巻体３に当接または近接した円柱体４が挿入され、空間２の周面と円柱体４の周面と巻体３の周面とをガイドとしてらせん状の流体流路５が形成されているため、流体の伝熱体１を通過する経路が長く通過時間が長くなるとともに、通過部の表面積が多くなり、熱伝体１から流体への熱交換効率が向上する。さらに、前記らせん状の流路５が、円柱状の空間２にコイルばね状の巻体３が挿入され、その巻体３の内側に円柱体４が挿入されて形成されるため、らせん状の流路５の形成がきわめて簡単であり、安価にすることができる。
【００３２】
そして、伝熱体１を電子冷却素子１５の冷却面に当接するとともに、電子冷却素子１５の放熱面に放熱フィン１７等の放熱体１６を当接し、らせん状の流路５に連通した通路６の下部位置に、除湿水の排水路９を連通し、その排水路９に連通した排水パイプ１３に開閉弁１４を設けているため、流路５を通過した気体を冷却するととも除湿でき、除湿水を開閉弁１４により適宜排水することができ、特に、ガス分析におけるガスの冷却・除湿を容易に行うことができる。
また、Ｕ字状の通路６を、扁平なブロック状の伝熱体１の一方の側部に、前記伝熱体１の上面から前記伝熱体１の途中まで流入側通路６ａを形成し、前記伝熱体１の他方の側部に、上面から下面に貫通した流出側通路６ｂを形成し、前記伝熱体１の一方の側面から斜方向に、前記流入側通路６ａの下端部に連通し、さらに前記流出側通路６ｂの途中に連通した下側通路６ｃを形成し、前記下側通路６ｃの前記伝熱体１の一方の側面部を詰物２７により閉塞して形成することにより、Ｕ字状の通路６をきわめて簡単に、安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  Ａ，Ｂは本発明の実施の形態の一部の切断正面図、平面図である。
【図２】  本発明の実施の形態の正面図である。
【図３】  図２の平面図である。
【図４】  図２の右側面図である。
【図５】  Ａ，Ｂは図２の伝熱体の他の例、さらに他の例の切断正面図である。
【符合の説明】
１  伝熱体
２  空間
３  巻体
４  円柱体
５  流路
６  通路
７  流入口
８  流出口
９  排水路
１３  排水パイプ
１４  開閉弁
１５  電子冷却素子
１６  放熱体
【図１】
0003952655.tif 000002
【図２】
0003952655.tif 000003
【図３】
0003952655.tif 000004
【図４】
0003952655.tif 000005
【図５】
0003952655.tif 000006