JPS596209Y2 - 一方向熱伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、太陽熱集熱装置や熱交換器などに有効に利用
し得る一方向熱伝達装置に関する。

従来の熱伝達装置は加熱体側と被加熱体側との間に１枚
の壁体をおいて、該壁体を介して加熱側の熱を被加熱側
に伝達する構或とされている。

したがって、例えば加熱体側に太陽熱を用い被加熱体側
に水を用いた場合に、通常は壁体を介して水は太陽熱か
ら熱を吸収することができるが、雨等の場合には、反対
に水の吸収した熱は壁体を介して放散されてしまうとい
う問題があった。

また、従来の熱伝達装置によると、壁体が外圧に対して
至って弱いという問題があった。

本考案は被加熱体の流動中での昇温状態を維持すること
ができ、かつ壁体が外圧に対して強い一方向熱伝達装置
を得ることを目的とし、この目的を達成するため、被加
熱体の流動を許すべく箱状に形或した断熱本体と、この
断熱本体の開放部を閉塞すべく配設した第１壁体と、加
熱体側に位置すべく前記第１壁体の外側に配設した第２
壁体とを設け、これら壁体を、常態において両壁体間の
全域に隙間が生じ且つ被加熱側に凸曲すべく構或すると
共に、断熱本体と第１壁体との間にポリスチロール連続
発泡体を充填し、両壁体を、熱膨張係数ならびに熱伝達
率が大きい材料で形威した構戊の一方向熱伝達装置を提
案するもので、以下その一実施例を図面に基づいて説明
する。

１は一面（図においては上面）が開放する箱状の断熱本
体で、ポリスチロール発泡モルタルレジコンやセメント
発泡などからなる断熱材２と、ポリプロピレンによるフ
イルムバッグやコーテングなどからなる外皮体３とから
構威される。

４は前記断熱本体１の開放部を閉塞すべく配設した第１
壁体、５は該第１壁体４の外方に配設した第２壁体であ
る。

前記第１壁体４と断熱本体１とによって被加熱体流動空
間６が形威され、したがって断熱本体１には、被加熱体
供給管７と被加熱体排出管８とが設けられる。

前記第１壁体４はその外縁に一体化した嵌合部９を断熱
本体１に内嵌させることにより固定化され、また第２壁
体５はその外縁が断熱本体１に固定化される。

さらに両壁体４，５は、常態において該壁体４，５間の
全域に隙間１０が生じ、且つ被加熱体側、すなわち被加
熱体流動空間６側に凸曲するように配設してある。

そして両壁体４，５を、熱膨張係数ならびに熱伝達率が
大きい材料、例えば第１壁体４をポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリ塩化ビニール、ナイロンなどで形或する
と共に、第２壁体５をポリプロピレン、ナイロン、ポリ
塩化ビニール、金属などで形威している。

前記断熱本体１と第１壁体４との間、すなわち靭加熱体
流動空間６内にポリスチロール連続発泡付１１を充填し
ている。

次に、上記構成の一方向熱伝達装置を太陽熱芽熱装置と
して使用した場合の作用を説明する。

第１図は常態を示している。

このとき第１壁体４と第２壁体５との間には均一な隙間
１０、すなわち空気層が形或されている。

この状態で太陽熱Ａ１は第２壁体５を加熱し、そして空
気層の対流伝熱により第１壁体４を加熱する。

また被加熱体供給管フからの水Ｂ１は被加熱体流動空間
６に充填したポリスチロール連続発泡体１１内を流れ、
その間に第１壁体４の熱を吸収し、被加熱体排出管８か
ら温水ｂ１として排出される。

このように常態においては通常の熱伝達Ｃ１が行なわれ
る。

第２図は高い太陽熱Ａ２を受けている状態を示している
。

これによると第２壁体５が熱膨張し、隙間１０を減少さ
せて多くの部分を第１壁体４に接当させる。

したがって熱伝達Ｃ２は高温で且つ直接に行なわれるこ
とになり、以って高い温水ｂ２が得られる。

第３図は低い温度の水Ｂ２を供給している状態を示して
いる。

これによる第１壁体４を熱収縮し、隙間１０を減少させ
て多くの部分を第２壁体５に接当させる。

したがって熱伝達Ｃ２は高温で且つ直接行なわれること
により、以って高い温水ｂ２が得られる。

以上をまとめて見ると、太陽熱が常温で供給水が常温の
（常温一常水）が第１図であり、そして太陽熱が高く供
給水が常温の（高温一常水）が第２図であり、さらに太
陽熱が常温で供給水が低温の（常温一低水）が第３図で
ある。

これらはいずれにおいても、熱伝達の差こそあれ一方向
熱伝達となる。

別の形態を見ると、（常温一高水）では第１図の状態、
（高温一高水）では第２図の状態、（高温一低水）では
第２図と第３図とを組合せた状態、（低温一常水）、（
低温一高水）ならびに（低温一低水）では隙間１０が増
加した第１図の変形状態となり、いずれも一方向熱伝達
となる。

なお第１壁体４の熱変形に応じてポリスチロール連続発
泡体１１も弾性変形するものである。

前述したように、被加熱体供給管７から供給された水Ｂ
ｌ，Ｂ２は被加熱体排出管８から温水ｂ１，ｂ２として
排出されるのであるが、被加熱体流動空間６内において
はポリスチロール連続発泡体１１内を流動することから
、その性質上から温水ｂ１，ｂ２の逆流は生ぜず、した
がって人口から出口への温度上昇線は乱れることなく維
持し得る。

また第２壁体５に外圧が作用したときには、隙間１０が
減少すべく該第２壁体５が変形するのみで、この外圧は
第１壁体４を介してポリスチロール連続発泡体１１側で
受止められる。

以上述べたように本考案によると、加熱体側と被加熱体
側との温度が夫々如何に変化したとしても効率の良い一
方向熱伝達となる。

特に加熱体が高温になったときや、被加熱体が低温にな
ったときには、両壁体が自動的に接触して熱伝達率を向
上できる。

また逆の場合には熱伝達率は低下するものの一方向熱伝
達は維持でき、さらに隙間の空気層によって保温効果を
期待できる。

このような一方向熱伝達装置は、太陽熱集熱装置や、ガ
スーガス、ガスー水などの熱交換器、家屋壁パネルなど
多方面に有効に利用できる。

特に本考案によると、断熱本体と第１壁体との間にポリ
スチロール連続発泡体を充填したから、第２壁体に外圧
が作用したとき、隙間が減少すべく該第２壁体が変形す
るのみで、この外圧は第１壁体を介してポリスチロール
連続発泡体側で受止めることができ、以って強度の高い
ものを提供することができる。

さらにポノスチロール連続発泡体はその性質上、温水（
温度）の逆流は生ぜず、以って入口から出口への温度上
昇線は乱れることなく維持できて常に高い温水を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図〜第３図は夫々
作用状態を示す断面図、第４図は要部の縦断面図である
。 １・・・・・・断熱本体、２・・・・・・断熱材、３・
・・・・・外皮体、４・・・・・・第１壁体、．５・・
・・・・第２壁体、６・・・・・・被加熱体流動空間、
７・・・・・・被加熱体供給管、８・・・・・・被加熱
体排出管、９・・・・・・嵌合部、１０・・・・・・隙
間、１１・・・・・・ポリスチロール連続発泡体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加熱体の流動を許すべく箱状に形威した断熱本体と、
   この断熱本体の開放部を閉塞すべく配設した第１壁体と
   、加熱体側に位置すべく前記第１壁体の外側に配設した
   第２壁体とを設け、これら壁体を、常態において両壁体
   間の全域に隙間が生じ且つ被加熱側に凸曲すべく構成す
   ると共に、断熱本体と第１壁体との間にポリスチロール
   連続発泡体を充填し、両壁体を、熱膨張係数ならびに熱
   伝達率が大きい材料で形威したことを特徴とする一方向
   熱伝達装置。