JP2001147091A

JP2001147091A - 熱交換セグメント及びそれを積層した気体対気体用熱交換素子

Info

Publication number: JP2001147091A
Application number: JP26700099A
Authority: JP
Inventors: Sukeaki Hamanaka; 亮明濱中
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な気体対気体用の熱交換素子及びそれを
形成するのに好適な生産性や強度等において優れている
熱交換セグメントを得る。【解決手段】気体対気体用の熱交換素子５は、同一タ
イプの熱交換セグメントを積層した構造に設けられてお
り、かつ、一方の気体流路４ａと、それと直交する方向
に形成された他方の気体流路４ｂとに熱交換する気体が
供給される。なお、前記熱交換セグメントは、複数の偏
平楕円形の中空樹脂製スペーサー２を熱交換シート３の
片面に固着して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、熱交換セグメント及び
それを積層した気体対気体用熱交換素子に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、広く一般に知られているように、
住宅やオフィス等において使用されている空調換気扇装
置には、空気対空気用の熱交換器が装着されている。

【０００３】その為、既に、それ用の各種型式の熱交換
素子が公知である。例えば、その代表例として、特開平
６−１０１９８８号公報や特開平５−２８８４８８号公
報等において開示されているように、複数の中空樹脂製
スペーサーを熱交換シートの片面に所定間隔に固着して
なる熱交換セグメントの複数個を、かかる中空樹脂製ス
ペーサーの全長方向を交互に９０度ずらした形態に積層
せしめた熱交換素子が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この公知の熱
交換素子は、熱交換セグメントの中空樹脂製スペーサー
を、市販されているポリプロピレン製（以下、単にＰＰ
製という。）等の円形ストローで構成している為に転動
し易く、従って、熱交換セグメントの生産時等における
それの取り扱いが煩わしく、かつ、かかる中空樹脂製ス
ペーサーを熱交換シートに接着する場合において、その
接着面積が不足して十分な強度に固着せしめることが難
しく、それ故、セグメントの強度を高める為に、より多
くの中空樹脂製スペーサーを接着しなければならなくて
材料費が高くなると共に使用済みの熱交換素子を廃棄す
る場合においてその廃棄物量が多くなるといった欠点を
有していた。

【０００５】なお、中空樹脂製スペーサーを円形以外の
形状、すなわち、例えば、正方形や三角形等の角形に設
けたり、或るいは、楕円形に設けたりすることも公知
（例えば、特開昭６２−２９８９８号公報に開示されて
いる。）であるが、そのような角形の中空樹脂製スペー
サーは、特注仕様のものであって高価になり、また、楕
円形の中空樹脂製スペーサーは、市販されているＰＰ等
の円形ストローを所定に変形加工することによって得る
ことができても、上述の接着面積の不足といった欠点を
解消することができなかった。

【０００６】本発明は、このような欠点に鑑みて発明さ
れたものであって、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー
を用いることにより、熱交換セグメントの生産時等にお
ける取り扱いが容易になり、しかも、それを熱交換シー
トに接着する場合において、その接着面積を大きくする
ことができて十分な接着強度を得ることができる等、熱
交換セグメント又はそれを積層した熱交換素子として必
要とされる諸特性及びその生産の面等において各種の優
れた効果が得られることを見い出し、この点に基づいて
成し得たものである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】すなわち、本発明に係る熱
交換セグメントは、請求項１に記載するように、複数の
中空樹脂製スペーサーを熱交換シートの片面に所定間隔
に固着してなる熱交換セグメントにおいて、前記中空樹
脂製スペーサーを偏平楕円形に設けたことを特徴とする
ものである。

【０００８】また、本発明に係る気体対気体用熱交換素
子は、請求項２に記載するように、請求項１に記載の熱
交換セグメントの複数個を、偏平楕円形の中空樹脂製ス
ペーサーの全長方向を交互に９０度ずらした形態に積層
したことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１において、熱交換セグメント
１は、３本の中空樹脂製スペーサー２を熱交換シート３
の片面に所定間隔に固着して構成されているが、かかる
中空樹脂製スペーサー２は、図２においてその断面形状
が示されているように、例えば、Ｌａが６ｍｍ、Ｌｂが
２ｍｍの偏平楕円形に設けられている。

【００１０】なお、一般には、Ｌａ／Ｌｂが２〜５に設
けられる。また、中空樹脂製スペーサー２は、市販され
ている円形のＰＰ製ストローやＰＥＴ製ストロー（ポリ
エチレンテレフタレート製ストロー）等を変形加工して
得ることができ、更に、熱交換シート３に対しての固着
は、適当な接着剤が用いられる。

【００１１】このように、本発明に係る熱交換セグメン
ト１は、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー２を設けて
いる。その為、例えば、塩化カルシウム含浸紙のような
伝熱性、通湿性及び難燃性等を付与せしめた紙材で構成
された熱交換シート３に中空樹脂製スペーサー２を接着
する場合において熱交換シート３との接着面積を大きく
することができて十分な接着強度を得ることができる。

【００１２】また、このことに基づいて１個の熱交換セ
グメントを生産するのに必要とされる中空樹脂製スペー
サー２の固着本数を減らすことができる為に、図３にお
いて示されているように、熱交換セグメント１を積層し
た場合において、比較的大きな気体流路４a，４bを形成
することができて低圧損化を図ることができる。

【００１３】また、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー
２は、転動し得ないから、熱交換セグメント１の生産時
等において、その取扱いが容易であり、かつ、偏平楕円
形である為に、熱交換セグメント１を積層して熱交換素
子５を形成した場合において、熱交換素子５の形状維持
の安定化を図ることができ、従って、形崩れ等が発生し
難くて形状安定性に優れた熱交換素子５を得ることがで
きる。

【００１４】更に、その幅方向（図２のＬa方向）への
曲げ抵抗が大きい為、剛性スペーサーのような特性を有
し、しかも、厚さ（図２のＬb寸法）が小さいから、よ
り多くの熱交換セグメント１を積層して熱交換素子５を
形成することができる。

【００１５】なお、熱交換セグメント１の積層は、偏平
楕円形の中空樹脂製スペーサー２の全長方向（図１のＬ
方向）を交互に９０度ずらした形態に行われる。その
際、適当な接着剤が用いられて熱交換セグメント１同士
が固着される。

【００１６】しかし、接着剤を用いないで、例えば、図
４において示されているような支持具６を用いて挟持、
すなわち、熱交換セグメント１の積層体（熱交換素子
５）を支持具６の下挟持爪６ａと上挟持爪６ｂ間に挿入
してもよい。

【００１７】支持具６の取り付け位置は、一般には、熱
交換素子５の各コーナー部（４箇所）であるが、熱交換
素子５は、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー２によっ
て積層方向に圧縮変形が自在であるから容易に取り付け
ることができる。また、支持具６以外の手段、例えば、
粘着テープ等を用いることもできる。

【００１８】よって、図３においてその斜視姿が示され
ているような積層構造の熱交換素子５を容易に得ること
ができるが、この熱交換素子５によると、一方の気体流
路４aと、それと直交する方向に形成された他方の気体
流路４bとに熱交換する気体を供給、すなわち、例え
ば、一方の気体流路４aに室内からの空気（湿潤された
空気）を供給すると共に他方の気体流路４bに室外から
の空気（新鮮な空気）を供給して熱交換することができ
る。

【００１９】この状態が図５において示されている。同
図において、オフィス等の外壁１１に取り付けられてい
る空調換気扇装置１２は、ケーシング１３内に熱交換器
１４及び換気扇１５等を装着していると共に熱交換器１
４に熱交換素子５を装着し、そして、これの一方の気体
流路４ａに対して室内からの空気を供給する為の通路１
６及び排気する為の通路１７と、他方の気体流路４ｂに
対して室外からの空気を供給する為の通路１８及び室内
へ供給する為の通路１９とを形成するように仕切板２０
〜２３等を設けている。

【００２０】なお、熱交換素子５は、消耗品であるから
必要に応じて新しいものと交換されるが、その際、積層
方向の弾性変形が自在である為、熱交換器１４の素子装
着部に対するそれの着脱を容易に行うことができ、そし
て、交換除去された古い熱交換素子５は、中空樹脂製ス
ペーサー２の固着本数が少ないものであるから、廃棄物
発生量の低減化を図ることができる。

【００２１】また、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー
２を設けている熱交換セグメント１と、それと異なるタ
イプの他の熱交換セグメント、例えば、従来公知の、円
形や楕円形の中空樹脂製スペーサーを設けている熱交換
セグメント等との積層では無くて、偏平楕円形の中空樹
脂製スペーサー２を設けている熱交換セグメント１同士
の積層によって熱交換素子５を形成しているので、積層
作業等を容易化し得て生産コストをより一層低減化する
ことができる。

【００２２】以上、一実施形態について述べたが、本発
明においては、熱交換セグメント１の中空樹脂製スペー
サー２は、２本以上、すなわち、必要に応じて適宜数本
を選択することができる。

【００２３】また、市販されている円形のＰＰ製ストロ
ーやＰＥＴ製ストロー等を偏平楕円形に変形加工して中
空樹脂製スペーサー２を構成すること以外に、他の方法
によって偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー２を成形し
てもよく、かつ、その際、成形材料中にＣａＯ粉を混入
して耐火性、接着性及び強度を向上させてもよい。な
お、接着性の向上が図れるのは、ＣａＯ粉やＣａＣＯ3
粉で粗面化できるからである。

【００２４】また、熱交換セグメント１は、その平面視
姿が正方形、長方形等、いかなる形状のものであっても
よいと共に、熱交換シート２も、いかなるものであって
もよく、更に、偏平楕円形の各部寸法は、適宜に所定寸
法に設けることができる。

【００２５】また、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー
２に対する熱交換シート３の固着（一般には接着）は、
図６及び図７において示されているように固着するのが
好ましい。

【００２６】図６においては、熱交換シート３の一端
が、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサー２の平坦部のみ
に固着（図示されていない他端も同様に固着）されてい
る姿が示されていると共に図７においては、偏平楕円形
の中空樹脂製スペーサー２の平坦部及びｒ部に固着（図
示されていない他端も同様に固着）されている姿が示さ
れている。

【００２７】このように、中空樹脂製スペーサー２に対
して熱交換シート３の両端を完全に固着することによ
り、熱交換シート３の両端がそのように完全に固着され
ていない場合（例えば、図７において、熱交換シート３
の端が平坦部のみに固着されてｒ部に固着されていない
場合）の欠点、すなわち、熱交換セグメントを積層した
ときに、その固着されていないシート自由端が邪魔をし
て気体流れが悪くなって熱交換性能を低下させてしまう
といった欠点を解消することができるから、熱交換シー
ト３の両端を完全に固着するのが好ましい。

【００２８】なお、熱交換シート３の使用量削減の面に
おいては前者の方（図６の方）が有利であるが、固着
（一般には接着）強度の面においては後者（図７の方）
が有利である。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、生
産性に優れていると共に強度等においても優れている熱
交換セグメントを得ることができ、また、安価な熱交換
素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱交換セグメントの斜視図である。

【図２】中空樹脂製スペーサーの断面図である。

【図３】熱交換素子の斜視図である。

【図４】保持具の斜視図である。

【図５】空調換気扇装置の横断面図である。

【図６】偏平楕円形の中空樹脂製スペーサーに対する熱
交換シートの固着態様を示す図である。

【図７】偏平楕円形の中空樹脂製スペーサーに対する熱
交換シートの他の固着態様を示す図である。

【符号の説明】

１：熱交換セグメント２：中空樹脂製スペーサー３：熱交換シート４ａ，４ｂ：気体流路５：熱交換素子Ｌ：全長方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の中空樹脂製スペーサーを熱交換シ
ートの片面に所定間隔に固着してなる熱交換セグメント
において、前記中空樹脂製スペーサーを偏平楕円形に設
けたことを特徴とする熱交換セグメント。
【請求項２】請求項１に記載の熱交換セグメントの複
数個を、偏平楕円形の中空樹脂製スペーサーの全長方向
を交互に９０度ずらした形態に積層したことを特徴とす
る気体対気体用熱交換素子。