JP3448811B2 - クロスフロー形多層向流式熱交換器 - Google Patents
クロスフロー形多層向流式熱交換器Info
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- JP3448811B2 JP3448811B2 JP2002064510A JP2002064510A JP3448811B2 JP 3448811 B2 JP3448811 B2 JP 3448811B2 JP 2002064510 A JP2002064510 A JP 2002064510A JP 2002064510 A JP2002064510 A JP 2002064510A JP 3448811 B2 JP3448811 B2 JP 3448811B2
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- heat exchanger
- temperature fluid
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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
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
- F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロスフロー形の
層状体で内部のプレートフィンの巧みな配列により対向
流式のクロスフロー形多層向流式熱交換器に関する。 【０００２】 【従来の技術】空調用の熱交換器は一般的に多層形直交
流熱交換器が用いられており、その構造は伝熱流体に平
行に設置されたフィン列が伝熱仕切板を介して直交する
向きに上下に重ね合わせることにより、各層間で熱交換
が行われる、また、必要とする伝熱面積は流体の流量に
応じ層を重ねることにより調節するもので、直交流熱交
換器の特性は高温流体の流れの方向と低温流体の流れの
方向が伝熱隔壁面で互いに直交するため、その構造上熱
交換は並流特性となるが、多層構造とすることで小体積
体でも著しい熱伝達面積を有し、熱伝達しにくい空気流
体の熱交換効率を５０〜７０％にしている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内径３
ｍｍ前後のダンボール板形直交流熱交換素子を用いた場
合の熱交換のロスが５０％〜３０％あるのが空気調和用
の熱交換器の現状であり、具体的には外気温−１０℃屋
内気温＋２５℃で６５％の熱交換換気扇で換気をした場
合＋１２．７５℃の給気が得られるが、直交流型ではこ
こまでが限界で屋内気温＋２５℃に対し１２．２５℃の
熱交換のロスが生じる問題点がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、奥行きの短い
プレートフィンを４５°斜め配置で間隔を設けて平行に
配列することで、伝熱仕切板を介して上下に重ね合わせ
ることにより、高温流体の流れの方向と低温流体の流れ
の方向がプレートフィン内で加熱流体と受熱流体が互い
に対向することを特徴とし、且つ、平行に配列した奥行
きの短いプレートフィンに間隔を設けて配置すること
で、流体はプレートフィンとプレートフィンの間を通過
する際に乱流を生成することにより、熱伝達を一層促進
し熱交換率を向上させるもので、これにより熱交換効率
を限り無く１００％に近付けることを実現し、よって上
記課題を解決するものである。 【０００５】 【実施例】クロスフロー形多層向流式熱交換器は、図
１、図２、図３で示すように４５°斜め配置に配列した
高温流体プレートフィン２と間隔６を連続して配列した
伝熱面を高温流体層１とし、伝熱仕切板３を介し４５°
斜め配置に配列した低温流体プレートフィン５と間隔６
を連続して配列した伝熱面を低温流体層４とし、高温流
体層１の直交する向きにプレートフィンの高さと流体の
流量に応じ重ね合わせた多層構造にしてある。 【０００６】高温流体層１に高温空気を、低温流体層４
に低温空気をそれぞれ同時に送風すると、高温空気と低
温空気は伝熱仕切板３を介し高温流体プレートフィン２
と低温流体プレートフィン５内で流れの方向は互いに対
向し直交流形に関わらず内部熱交換流体の流れは向流と
なる。 【０００７】本熱交換器の交換熱量は、伝熱仕切板３を
介し直接高温空気と低温空気の熱通過の作用で行なわれ
る部分と、高温空気と低温空気が高温流体プレートフィ
ン２と低温流体プレートフィン５を伝熱仕切板３を介し
行なわれる部分の総計となるが、空気からプレートフィ
ンへまたはプレートフィンから空気へ熱伝達される際に
大きな伝熱抵抗となる熱伝達率を間隔６により改善して
全体としての熱交換効率を向上させる。 【０００８】 【発明の効果】以上のように、奥行きの短い波形若しく
は凸形のプレートフィンを４５°斜め配置で間隔を設け
て配列するものであり、クロスフロー形多層向流式熱交
換器の製作が可能となり、向流式熱交換器の特性である
高温流体の温度降下の方向と低温流体の温度上昇の方向
が互いに対向するため、高温流体の温度は低温流体の温
度に近接し、また、低温流体の温度は高温流体の温度に
近接することにより熱交換器効率は限り無く１００％に
近付けることができる。
層状体で内部のプレートフィンの巧みな配列により対向
流式のクロスフロー形多層向流式熱交換器に関する。 【０００２】 【従来の技術】空調用の熱交換器は一般的に多層形直交
流熱交換器が用いられており、その構造は伝熱流体に平
行に設置されたフィン列が伝熱仕切板を介して直交する
向きに上下に重ね合わせることにより、各層間で熱交換
が行われる、また、必要とする伝熱面積は流体の流量に
応じ層を重ねることにより調節するもので、直交流熱交
換器の特性は高温流体の流れの方向と低温流体の流れの
方向が伝熱隔壁面で互いに直交するため、その構造上熱
交換は並流特性となるが、多層構造とすることで小体積
体でも著しい熱伝達面積を有し、熱伝達しにくい空気流
体の熱交換効率を５０〜７０％にしている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内径３
ｍｍ前後のダンボール板形直交流熱交換素子を用いた場
合の熱交換のロスが５０％〜３０％あるのが空気調和用
の熱交換器の現状であり、具体的には外気温−１０℃屋
内気温＋２５℃で６５％の熱交換換気扇で換気をした場
合＋１２．７５℃の給気が得られるが、直交流型ではこ
こまでが限界で屋内気温＋２５℃に対し１２．２５℃の
熱交換のロスが生じる問題点がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、奥行きの短い
プレートフィンを４５°斜め配置で間隔を設けて平行に
配列することで、伝熱仕切板を介して上下に重ね合わせ
ることにより、高温流体の流れの方向と低温流体の流れ
の方向がプレートフィン内で加熱流体と受熱流体が互い
に対向することを特徴とし、且つ、平行に配列した奥行
きの短いプレートフィンに間隔を設けて配置すること
で、流体はプレートフィンとプレートフィンの間を通過
する際に乱流を生成することにより、熱伝達を一層促進
し熱交換率を向上させるもので、これにより熱交換効率
を限り無く１００％に近付けることを実現し、よって上
記課題を解決するものである。 【０００５】 【実施例】クロスフロー形多層向流式熱交換器は、図
１、図２、図３で示すように４５°斜め配置に配列した
高温流体プレートフィン２と間隔６を連続して配列した
伝熱面を高温流体層１とし、伝熱仕切板３を介し４５°
斜め配置に配列した低温流体プレートフィン５と間隔６
を連続して配列した伝熱面を低温流体層４とし、高温流
体層１の直交する向きにプレートフィンの高さと流体の
流量に応じ重ね合わせた多層構造にしてある。 【０００６】高温流体層１に高温空気を、低温流体層４
に低温空気をそれぞれ同時に送風すると、高温空気と低
温空気は伝熱仕切板３を介し高温流体プレートフィン２
と低温流体プレートフィン５内で流れの方向は互いに対
向し直交流形に関わらず内部熱交換流体の流れは向流と
なる。 【０００７】本熱交換器の交換熱量は、伝熱仕切板３を
介し直接高温空気と低温空気の熱通過の作用で行なわれ
る部分と、高温空気と低温空気が高温流体プレートフィ
ン２と低温流体プレートフィン５を伝熱仕切板３を介し
行なわれる部分の総計となるが、空気からプレートフィ
ンへまたはプレートフィンから空気へ熱伝達される際に
大きな伝熱抵抗となる熱伝達率を間隔６により改善して
全体としての熱交換効率を向上させる。 【０００８】 【発明の効果】以上のように、奥行きの短い波形若しく
は凸形のプレートフィンを４５°斜め配置で間隔を設け
て配列するものであり、クロスフロー形多層向流式熱交
換器の製作が可能となり、向流式熱交換器の特性である
高温流体の温度降下の方向と低温流体の温度上昇の方向
が互いに対向するため、高温流体の温度は低温流体の温
度に近接し、また、低温流体の温度は高温流体の温度に
近接することにより熱交換器効率は限り無く１００％に
近付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明に係るクロスフロー形多層向流
式熱交換器の構成を示す外観図である。 【図２】請求項１の発明に係るクロスフロー形多層向流
式熱交換器の内部構成を示す説明図である。 【図３】請求項１の発明に係るクロスフロー形多層向流
式熱交換器の内部での流体の流れを示す説明図である。 【符号の説明】 １…高温流体層 ２…高温流体プレートフィン ３…伝熱仕切板 ４…低温流体層 ５…低温流体プレートフィン ６…間隔 ７…天板 ８…底板 ９…支柱
式熱交換器の構成を示す外観図である。 【図２】請求項１の発明に係るクロスフロー形多層向流
式熱交換器の内部構成を示す説明図である。 【図３】請求項１の発明に係るクロスフロー形多層向流
式熱交換器の内部での流体の流れを示す説明図である。 【符号の説明】 １…高温流体層 ２…高温流体プレートフィン ３…伝熱仕切板 ４…低温流体層 ５…低温流体プレートフィン ６…間隔 ７…天板 ８…底板 ９…支柱
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F28F 3/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】伝熱面の形状はクロスフロー形の層状体
で、構造は奥行きの短い波形若しくは凸形の４５°斜め
配置のプレートフィンを平行に配列し、伝熱仕切板を介
した上下の内部プレートフィン列を直交配列とすること
で上下流体は対向し、高温流体及び低温流体の流入部及
び流出部が直交する向きとなり、プレートフィンに間隔
を設ける特徴のクロスフロー形多層向流式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064510A JP3448811B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | クロスフロー形多層向流式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064510A JP3448811B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | クロスフロー形多層向流式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003222489A JP2003222489A (ja) | 2003-08-08 |
| JP3448811B2 true JP3448811B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=27751279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002064510A Expired - Fee Related JP3448811B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | クロスフロー形多層向流式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448811B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4533795B2 (ja) * | 2005-05-06 | 2010-09-01 | 三菱重工業株式会社 | プレートフィン式熱交換器 |
| JP4667298B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2011-04-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱交換器及び熱交換型改質器 |
| JP2008175513A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Kusakabe Kk | プレートフィン型熱交換器およびそれを用いた温風暖房機 |
| JP5228215B2 (ja) * | 2009-01-15 | 2013-07-03 | 住友精密工業株式会社 | 一次伝面型熱交換器 |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002064510A patent/JP3448811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003222489A (ja) | 2003-08-08 |
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|---|---|---|---|
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