JP2003302187A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/02—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/022—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
る。また、間隔板と仕切板との相互関係による熱交換効
率の高い熱交換器を得る。 【解決手段】 伝熱性と通湿性とを有する仕切板
1を、波板状の間隔板2を挟んで所定の間隔をもって複
数層に重ね合わせ、一次気流と二次気流がこれらの各層
間を交互に通るように形成し、仕切板1を通して一次気
流と二次気流との間でそれぞれの保有する温度と湿度と
を連続的に交換するようにした熱交換器について、その
間隔板2に仕切板1に接触しない部分としての多数の微
細な非接触構造としての小孔群4を設ける。また、仕切
板1に間隔板2に接触しない部分としての多数の微細な
凹凸構造3を設ける。
Description
なわせる主として空調装置に使われる熱交換器に関する
ものである。
47ー19990号公報や特公昭54ー1054号公報
及び特公昭51ー2131号公報に示されているような
構成が採られている。即ち、図7によって示すように、
伝熱性と通湿性とを有する仕切板10を間隔板11を挟
んで所定の間隔をおいて複数層に重ね合わせ、六面体に
裁断した構造である。仕切板10は方形の平板で、間隔
板11は投影平面が仕切板10に一致する鋸波状又は正
弦波状の波形を成形した波板となっており、コルゲート
加工により間隔板11を仕切板10の間にその波形の成
形方向を交互に90度違えて挟着し、一次気流と二次気
流を通す熱交換通路12をこれらの各層間に交互に構成
している。
に形成され、相互に独立した二系統の熱交換通路12に
それぞれ一次気流と二次気流を導通させることにより、
一次気流と二次気流との間で気流の流動を中断すること
なくそれぞれの保有する温度と湿度とが同時かつ連続的
に交換される。
は空調装置等の機能構成要素として使われることが多
く、機能的にも組込みスペースの面でも空調装置等との
かかわりが深いため、当該空調装置の一層の小型化高性
能化の達成においては、常に熱交換器の熱交換効率を一
段と高めることが課題となっており、熱交換の主体とな
る仕切板10の材質の改良や薄肉化など熱交換効率を向
上させるための多くの工夫や試行が行なわれてきてい
る。
れたもので、熱交換通路を確保するだけの部材と考えら
れてきた間隔板が、熱交換に機能する機能部材であるこ
とに着目し、間隔板の構造上の工夫による熱交換効率の
高い熱交換器を得ることであり、間隔板と仕切板との相
互関係による熱交換効率の高い熱交換器を得ることであ
る。
に請求項1の発明は、伝熱性と通湿性とを有する仕切板
を、波板状の間隔板を挟んで所定の間隔をもって複数層
に重ね合わせ、一次気流と二次気流がこれらの各層間を
交互に通るように形成し、仕切板を通して一次気流と二
次気流との間でそれぞれの保有する温度と湿度とを連続
的に交換するようにした熱交換器について、その間隔板
に仕切板に接触しない部分としての多数の微細な非接触
構造を設ける手段を採用する。
は、請求項1に係る前記手段における非接触構造を小孔
群で構成する手段を採用する。
は、請求項1に係る前記手段における非接触構造をレリ
ーフ状の凹凸形状で構成する手段を採用する。
は、伝熱性と通湿性とを有する仕切板を、波板状の間隔
板を挟んで所定の間隔をもって複数層に重ね合わせ、一
次気流と二次気流がこれらの各層間を交互に通るように
形成し、仕切板を通して一次気流と二次気流との間でそ
れぞれの保有する温度と湿度とを連続的に交換するよう
にした熱交換器について、その仕切板に間隔板に接触し
ない部分としての多数の微細な非接触構造を設ける手段
を採用する。
は、請求項4に係る前記手段における非接触構造を小孔
群で構成する手段を採用する。
は、請求項4に係る前記手段における非接触構造をレリ
ーフ状の凹凸形状で構成する手段を採用する。
は、伝熱性と通湿性とを有する仕切板を、波板状の間隔
板を挟んで所定の間隔をもって複数層に重ね合わせ、一
次気流と二次気流がこれらの各層間を交互に通るように
形成し、仕切板を通して一次気流と二次気流との間でそ
れぞれの保有する温度と湿度とを連続的に交換するよう
にした熱交換器について、その間隔板と仕切板の双方
に、両者が接触しない部分としての多数の微細な非接触
構造を設ける手段を採用する。
は、請求項7に係る前記手段における非接触構造を小孔
群で構成する手段を採用する。
は、請求項7に係る前記手段における非接触構造をレリ
ーフ状の凹凸形状で構成する手段を採用する。
て示す本実施の形態は、気体間での熱交換を行なわせる
主として空調装置に使われる熱交換器に関するものであ
る。この熱交換器は、伝熱性と通湿性とを有する投影平
面形状が方形の仕切板1を、鋸波状又は正弦波状の波板
の間隔板2を波の目が一層おきに交差するように挟んで
所定の間隔をおいて複数層に重ね合わせた構造で、全体
としては図1に示すように六面体に構成されている。
で、図3に示すように伝熱性と通湿性とを併せ持つ例え
ば和紙や和紙をベースにした複合材、或いは高分子化合
物よりなる坪量100程度の薄板で形成され、次のよう
な特徴的構造を持っている。即ち、マクロ的には平板態
であるが、平板性を損なわない非接触構造としてのレリ
ーフ状の微細な凹凸構造3が表裏全面に形成された襞板
である。仕切板1の凹凸構造3は、素材が紙の場合には
紙を漉くときに型押しするか、漉くときに凹凸や波形を
付けるかして行なうほか、漉いた紙を濡らした状態にし
て型押しするなどの方法で簡単に形成することができ
る。
としてのφ0.1mmほどの小孔群4を持つ、例えば和
紙や和紙をベースにした複合材、或いは高分子化合物よ
りなる薄板をコルゲート加工により波形に形成したもの
である。小孔群4は、レーザ光と光ファイバーとパルス
発生器を組合わせた加工機によるか、パンチングプレス
機を使って形成される。材料が紙系の場合には抄紙の時
に、高分子化合物の場合には成形の時に小孔群加工が行
なわれる。小孔の孔形状は、丸形でも長孔でも星形でも
構わない。
したものを単位的な構造要素として作り、これをコルゲ
ートの目の走る方向を交互に30度から90度違えて複
数積み重ねて接着し、端面の間隔板2の小孔群4と、仕
切板1の凹凸構造3との隙間を塗料の塗布等により塗り
潰して閉塞し、一次気流と二次気流を通す作動流体通路
5を各層間に交互に構成することにより、図1に示す熱
交換器が形成される。
に形成される相互に独立した二系統の作動流体通路5に
それぞれ一次気流と二次気流を導通させることにより、
一次気流と二次気流との間で気流の流動を中断すること
なくそれぞれの保有する温度と湿度とが同時かつ連続的
に交換される。熱交換において機能する仕切板1の表裏
面の表面積は、一枚につき単なる平板によるもの比較し
て凹凸構造3を平面化した分だけ増加し、全体としては
これに仕切板1の積層枚数を積算した分が増加すること
になる。
造3との当りで殆ど点接着の状態であり、仕切板1への
接着剤の染み込み等による妨害で殆ど行なわれなかった
この部分での湿度交換が回復される。さらに、間隔板2
の小孔群4による一次気流と二次気流に乱流が生じるこ
ともあって、約30%程度もの全熱交換効率の向上が達
成できる。従って、効率を固定した場合には、熱交換器
の容積を約30%小さくすることができ、小孔群20に
よる分材料が減少し、軽量化も達成できる。
形態は、実施の形態1で示した熱交換器の仕切板1と間
隔板2の非接触構造を逆にした組合せによる熱交換器に
関するもので、基本的構成は実施の形態1のものと同じ
である。従って、実施の形態1のものと同じ部分につい
ては、実施の形態1のものと同じ符号を用い、それらに
ついての説明は省略する。
うに間隔板2に非接触構造としてエンボス加工等による
微細なレリーフ状の凹凸構造3が設けられている。凹凸
構造3に対して直交する方向にコルゲート加工を施して
間隔板2が構成されている。これによって、間隔板2の
頂陵部と谷底部とは、凹凸構造3により微細な凹凸面と
なっている。
孔群4が開けられ、仕切板1の片面に間隔板2を頂稜部
で接着したものを単位的な構造要素として作り、これを
コルゲートの目の走る方向を交互に30度から90度違
えて複数積み重ねて接着し、さらに選択透過性を有する
水溶性高分子等の薬剤(オキシエチレン基を含むポリウ
レタン樹脂等)に全体を浸漬して、乾燥させることによ
り、図4に示す熱交換器が形成される。
れ、一次気流と二次気流とが混ざることはない。この熱
交換器でも間隔板2と仕切板1とは、凹凸構造3と小孔
群4とで点接着の状態であり、実施の形態1の熱交換器
と同様に全熱交換効率が向上する。そして、小孔群4に
入込んだ薬剤が直接的に選択透過性を果たすため、CO
2やHCHOやNH3といった物質の物質交換を抑える
機能が向上する。これ以外の機能は実施の形態1のもの
と同じである。
凸構造4のいずれかを仕切板1と間隔板2の双方に設け
てもよく、また、間隔板2か仕切板1の片方に非接触構
造を設けた構成を採ってもそれ相応の全熱交換効率の向
上を達成することができる。
高い熱交換器が得られる。
前記効果とともに軽量化を図ることができる。
前記効果とともに簡単に製造することができる。
い熱交換器が得られる。
前記効果とともに軽量化を図ることができ、選択透過機
能の向上も図ることができる。
前記効果とともに簡単に製造することができる。
い熱交換器が得られる。
前記効果とともに軽量化を図ることができる。
前記効果とともに簡単に製造することができる。
る。
図である。
図である。
る。
図である。
図である。
る。
孔群。
Claims (9)
- 【請求項1】 伝熱性と通湿性とを有する仕切板を、波
板状の間隔板を挟んで所定の間隔をもって複数層に重ね
合わせ、一次気流と二次気流がこれらの各層間を交互に
通るように形成し、前記仕切板を通して一次気流と二次
気流との間でそれぞれの保有する温度と湿度とを連続的
に交換するようにした熱交換器であって、その間隔板に
前記仕切板に接触しない部分としての多数の微細な非接
触構造を設けた熱交換器。 - 【請求項2】 請求項1に記載の熱交換器であって、非
接触構造を小孔群で構成した熱交換器。 - 【請求項3】 請求項1に記載の熱交換器であって、非
接触構造をレリーフ状の凹凸形状で構成した熱交換器。 - 【請求項4】 伝熱性と通湿性とを有する仕切板を、波
板状の間隔板を挟んで所定の間隔をもって複数層に重ね
合わせ、一次気流と二次気流がこれらの各層間を交互に
通るように形成し、前記仕切板を通して一次気流と二次
気流との間でそれぞれの保有する温度と湿度とを連続的
に交換するようにした熱交換器であって、その仕切板に
前記間隔板に接触しない部分としての多数の微細な非接
触構造を設けた熱交換器。 - 【請求項5】 請求項4に記載の熱交換器であって、非
接触構造を小孔群で構成した熱交換器。 - 【請求項6】 請求項4に記載の熱交換器であって、非
接触構造をレリーフ状の凹凸形状で構成した熱交換器。 - 【請求項7】 伝熱性と通湿性とを有する仕切板を、波
板状の間隔板を挟んで所定の間隔をもって複数層に重ね
合わせ、一次気流と二次気流がこれらの各層間を交互に
通るように形成し、前記仕切板を通して一次気流と二次
気流との間でそれぞれの保有する温度と湿度とを連続的
に交換するようにした熱交換器であって、その間隔板と
仕切板の双方に、両者が接触しない部分としての多数の
微細な非接触構造を設けた熱交換器。 - 【請求項8】 請求項7に記載の熱交換器であって、非
接触構造を小孔群で構成した熱交換器。 - 【請求項9】 請求項7に記載の熱交換器であって、非
接触構造をレリーフ状の凹凸形状で構成した熱交換器。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002107746A JP2003302187A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 熱交換器 |
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KR (1) | KR100540242B1 (ja) |
Cited By (2)
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0552567U (ja) * | 1991-12-05 | 1993-07-13 | 株式会社荏原製作所 | 熱交換素子 |
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JPH06123579A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換素子 |
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2002
- 2002-04-10 JP JP2002107746A patent/JP2003302187A/ja active Pending
- 2002-09-10 KR KR1020020054416A patent/KR100540242B1/ko not_active IP Right Cessation
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US11578881B2 (en) | 2015-12-18 | 2023-02-14 | Core Energy Recovery Solutions Inc. | Enthalpy exchanger |
US11906199B2 (en) | 2015-12-18 | 2024-02-20 | Core Energy Recovery Solultions Inc. | Enthalpy exchanger |
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Also Published As
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