JPH0343557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱交換器に関するものである。

その目的は気流分岐部が一体となつて取付けら
れている熱交換器を提供することであり、これに
よつて熱交換器へのダクトの取付けを容易にし、
かつ種々なる条件の場所にも熱交換器の設置が容
易に達成できる様にしようとするものである。

近年、住宅、劇場等の換気装置及びビルの外気
処理に熱交換器が多く使用される様になつて来
た。

しかし、従来の熱交換器は多数の熱交換要素を
単に縦又は横に積層した構造であり、この熱交換
器の出入口部で１次流体と２次流体をそれぞれ左
右又は上下に分離する様になつているので、流体
出入口がかなり細長い長方形になり、ダクトの取
付けが非常に不便であるという欠点を有してい
た。これは通常のダクトの断面形状が円形又は正
方形に近似しているからである。

この点を第１図によつて説明する。つまり第１
図は従来の熱交換器の流体出入口部の概略斜視図
である。

この図の様に熱交換器は熱交換要素Ｓが、例え
ば横方向に多数並んで積層されており、各々熱交
換要素Ｓ内を通る１次流体イとこの熱交換要素Ｓ
間の隙間を通る２次流体ロとが熱交換を行なうの
であるが、この出入口部では流体分離シートｔな
どによりこの図の場合は境界部ｋを介して上下に
流体が分離されて１次流体イは上方に集められて
入口ｍから流出し２次流体ロは入口ｎから流入す
る様になつているのである。

したがつてこの図からも判る様にその出入口
ｍ，ｎは非常に細長くダクトを取付けるのにかな
り不都合な形状となつているのである。

本発明者等はこの点に留意して鋭意検討を進め
た結果、この熱交換器に気流分岐部を一体に設け
てその出入口形状をより正方形に近い四角形にし
てダクトとの連結を容易になし得る様にしたいと
いう本発明に達したのである。

すなわち、熱交換要素が多数並んで積層され
各々該熱交換要素内を通る１次気流と該熱交換要
素間の隙間を通る２次気流とが熱交換を行ないか
つその各出入口部に流体分離シートを取付けて流
体を前記１次気流と２次気流とに分離集合させた
ことにより両端に細長状長方形出口と細長状長方
形入口がそれぞれ形成されている熱交換器におい
て、前記両端に気流分岐部を一体に取付け、前記
１次気流と２次気流を分離制御しながら誘導する
と共にその気流の流路形状を変化させる案内板を
該気流分岐部内に介在させて前記細長状長方形出
口及び細長状長方形入口とそれぞれ連通する非細
長状四角形出口及び非細長状四角形入口を設けた
ことを特徴とする気流分岐部付き熱交換器、を発
明するに至つたのである。

本発明を種々なる実施態様を挙げながら図面を
参照して説明する。

第２図は本発明熱交換器における第１の実施態
様の実施例を示した斜視略図である。

本発明における第１の実施態様は、この図の様
に熱交換器本体部１の両側に気流分岐部２が一体
に取付けられたもので、この気流分岐部２内に案
内板３，４，５が介在していて熱交換器本体部１
における細長状長方形出口ｍ及び細長状長方形入
口ｎから連通する流路を左右に分岐させつつ案内
し、そして気流分岐部２の端面には左右に並んだ
非細長状四角形出口ａと非細長状四角形入口ｂが
設けられたものとなつている。

この熱交換器本体部１は第１図で示したものと
同様に多数の熱交換要素Ｓが横方向に積層されて
いて流体分離シートｔなどによつて上下に流体が
分離される様になつており、１次流体イは境界部
ｋから枠体で囲われた細長状長方形出口ｍから気
流分岐部２へ向つて流れ出るのである。

この実施例の気流分岐部２内には境界部ｋの中
央に頂点を接し気流分岐部２の端面のほぼ厚み方
向に底辺が位置する三角形仕切板３があり、また
境界部ｋからこの三角形仕切板３の一辺と同じ傾
斜で下向きになつている出口傾斜板４及び同じく
三角形仕切板３の他辺と同じ傾斜で上向きになつ
ている入口傾斜板５が設けられている。つまりこ
の三角形仕切板３、出口傾斜板４、及び入口傾斜
板５がこの実施態様における案内板３，４，５と
なつているのである。

したがつて細長状長方形出口ｍから出た１次流
体イは中央から半分はそのまま非細長状四角形出
口ａに流れるが、他の半分は入口傾斜板５に当つ
てから方向変換しその上を通つて非細長状四角形
出口ａに向つて流れて排出されるのである。

一方、非細長状四角形入口ｂから入つた２次流
体ロは半分だけそのまま境界部ｋから下の枠体で
囲われた細長状長方形入口ｎに直接入るが、他の
半分は入口傾斜板５によつて下方へ押しやられ出
口傾斜板４の下を通つて細長状長方形入口ｎに入
るのである。

なお、この熱交換器の両端において上記の気流
分岐がそれぞれ行われる様になつており、一方の
端の左から入つた流体は他方の端の右から排出さ
れるのであり、もう一方の流体はこれとは逆にな
ることは勿論である。

この結果、ダクトと連結されるのは非細長状四
角形出口ａ及び同入口ｂであり、これらは細長状
長方形出口ｍ及び同入口ｎに比べてかなり正方形
に近いので、そのダクト取付けが非常に容易にな
るのである。

これは前記した通り通常のダクトの断面形状は
円形又は正方形に近似しているからである。

第３図は本発明熱交換器における第２の実施態
様の実施例で１部を透視状に示した斜視略図であ
る。

この図の様に第２の実施態様においても第２図
と同様熱交換器本体部１の両端に気流分岐部２が
一体に取付けられており、この気流分岐部２内の
案内板６，７，８が第２図のものとは異なつてい
るのである。

すなわち、以下に説明する如く案内板６，７，
８によつて細長状長方形出口ｍから出る１次流体
イは非細長状四角形出口ａに連通し、非細長状四
角形入口ｂから入つた２次流体ロは細長状長方形
入口ｎに案内されるのである。

つまり、この気流分岐部２内には熱交換器本体
部１の細長状長方形出口ｍと細長状長方形入口ｎ
との境界部ｋに底辺を接し気流分岐部２の端面中
央に頂点を位置する略三角形平板６があつて、こ
の三角形平板６の一辺に沿つてその下方を閉じて
いる出口側閉塞板７とこの三角形平板６の他辺に
沿つてその上方を閉じている入口側閉塞板８とが
設けられているのである。

換言すれば出口側閉塞板７は気流分岐部２の端
面中央から左半分の下側を斜めに閉じており、入
口側閉塞板８は端面中央から右半分の上側を斜め
に閉じているのである。

この様にこの第３図の場合は略三角形平板６、
出口側閉塞板７、及び入口側閉塞板８が案内板
６，７，８となつているのである。

そして気流分岐部２の端面には非細長状四角形
出口ａと非細長状四角形入口ｂとが左右に並んで
設けられているのである。

その結果、細長状長方形出口ｍから出て来た１
次流体イは左半分は非細長状四角形出口ａに向つ
て直接排出されるが、流体の右半分は入口側閉塞
板８に当つてから方向を変えて非細長状四角形出
口ａへ向つて流れて三角形平板６の上を通つて排
出されるのである。一方、非細長状四角形入口ｂ
から入る２次流体ロは下半分は直接細長状長方形
入口ｎに入るが上半分は入口側閉塞板８に当つて
下へ押しやられ三角形平板６の下を通つて出口側
閉塞板７に案内されながら細長状長方形入口ｎに
入るのである。

この場合にも熱交換器の両端で気流分岐が行わ
れることは勿論で、この様子を示したのが第４図
である。

つまり第４図は第３図の実施例の外観だけを示
した斜視略図である。

この図の様に１次流体イは後端の右側から入つ
て前端の左側から排出され、２次流体ロは前端の
右側から入つて後端の左側から排出されるのであ
る。

なお、第３図及び第４図は気流分岐部２の端面
に非細長状四角形出口ａ及び非細長状四角形入口
ｂを有する場合であるが、この第３図と同じ案内
板６，７，８を備えたもので第５図の如き熱交換
器も製作できるのである。

すなわち、第５図は第２の実施態様における他
の実施例の外観だけを示した斜視略図である。

この図の様に熱交換器本体部１の両端に一体に
取付けられた気流分岐部２の端面は閉塞してしま
い、その両側面にそれぞれ非細長状四角形出口ａ
及び非細長状四角形入口ｂを設けることも可能で
あり、１次流体イを矢印(イ)の如く、２次流体ロを
矢印(ロ)の如く通してやるのである。なお、この第
５図における気流分岐部２内の案内板は第３図の
ものと同一であることは前記した通りである。

さらに前記の第４図の出入口構造のものとこの
第５図の出入口構造のものを混成することも可能
であり、熱交換器が載置される場所に応じて入口
と出口の位置を自由に設計できることになり非常
に便利なものとなるのである。

第６図は第３図の実施例のものを３個組合せた
場合の透視状斜視略図である。

この図の様に第２の実施態様（第３図）のもの
を交互に複数個積層して大きな非細長状四角形出
口ａ及び非細長状四角形入口ｂとすることがで
き、この様に多数の熱交換器を組合せた大風量タ
イプの大型熱交換器を設置する場合でもそのダク
トの取付けは容易となるのである。

この第６図の場合でも第４図の如く前後の端面
に出入口部を設けることもまた第５図の如く左右
側面に出入口を設けることも可能で、さらにこれ
らを混成した出入口も設計できるので、種々なる
条件の設置場所に容易に適応することができるも
のである。

なお、第２図における第１の実施態様のもの
も、また第３図における実施態様のものも、交互
ではなくそのまま多数積層して大風量型の大型熱
交換器とすることができ、同様なダクト取付け上
の効果が得られることは云うまでもない。

第７図は本発明熱交換器における第３の実施態
様の実施例で１部を透視状に示した斜視略図であ
る。

この図の場合も、第１の実施態様と同様な熱交
換器本体部１の両端に気流分岐部２が一体に取付
けられており、この気流分岐部２内の案内板９，
１０，１１が第２図や第３図のものと異なり、さ
らにこの図の場合は第５図の如く出入口ａ，ｂが
この気流分岐部２の側面に設けられたものとなつ
ている。

すなわち、以下に説明する如く案内板９，１
０，１１によつて細長状長方形出口ｍから出る１
次流体イは非細長状四角形出口ａから排出され、
一方非細長状四角形入口ｂから入つた２次流体ロ
は細長状長方形入口ｎへ案内されるのである。

つまり、この気流分岐部２内には、気流分岐部
２の側面から他側面にかけて対角線状の傾斜板９
が設けられており、さらに細長状長方形出口ｍと
細長状長方形入口ｎの境界部ｋの中央に頂点があ
りこの境界部ｋを一辺として前記の傾斜板９の内
端を他辺とする三角形壁板１０，１１が相互に対
称に設けられており、そして気流分岐部２の一方
の側面に非細長状四角形出口ａ及び他方の側面に
非細長状四角形入口ｂを設けてやるのである。

この様にこの第７図の場合は傾斜板９と三角形
壁板１０，１１が案内板９，１０，１１となるの
である。

その結果、細長状長方形出口ｍから出て来た１
次流体イは、その１部は三角形壁板１１に直ちに
さえぎられ流れ方向を変え、大部分は気流分岐部
２の端面壁に当つて傾斜板９の上を通つてかつ三
角形壁板１０によつて細長状長方形入口ｎへ入る
のを防止されつつ、これらが非細長状四角形出口
ａへと案内され排出されるのである。一方非細長
状四角形入口ｂから入つた２次流体ロは傾斜板９
の下を通つてかつ三角形壁板１１によつて細長状
長方形出口ｍに入るのを防止されつつ細長状長方
形入口ｎに入つて行くのである。

この場合も上記の気流分岐部が熱交換器の両端
で行われ図の矢印(イ)(ロ)の如く流体が流れて熱交換
を行なうのである。

また、この第７図のものを前記の第６図の如く
多数交互に積層して大型化することもでき、さら
に交互でなく単純積層によつても大型化し得るこ
とは勿論である。

そして、このそれぞれの出入口にダクトを取付
けるのであるが、これらの出入口は非細長状の正
方形に近い四角形になつているのでそのダクト取
付けは容易に行われるのである。

また、これらの案内板の形状を曲面としたり、
気流の分岐部に丸みをもたせることにより、気流
の抵抗を増加しない様にすることができ、しかも
気流を均一なものとすることができるのでより好
ましいものとなる。

なお、これまでの本発明の説明において、いず
れの実施態様についても第１図に示したものと同
様の対向流型の熱交換器本体部１を有する実施例
をあげて述べて来たが、本発明熱交換器はこの対
向流型に限定されるものではなく、交叉型の熱交
換器の両端に第２図、第３図、又は第７図で示し
た如き案内板を有する気流分岐部２を一体に取付
けてもよいので、ダクトの取付けが簡単になると
いう効果も対向流型の場合と同様に達成されるも
のである。

また、本発明の熱交換器を長期に使用する場合
には、熱交換要素のみを交換することも可能であ
る。

本発明熱交換器はその気流出入口が正方形に近
い形状であつてダクトの取付けが容易であるとい
う効果だけではなく、各種の実施態様を組合せて
この出入口の位置を正面、背面、両側面のいずれ
に位置させることもでき、換言すれば熱交換され
る両流体を平行又は直交させることは勿論のこと
ダクトの取付けられる４箇所の出入口方向を前後
方向のいずれの方向にも自由に設計することがで
き、熱交換器を設置する場所に応じて如何なる組
立ても可能であるという効果も有するものであ
る。

以上、詳細に説明した様に本発明は熱交換器に
気流分岐部を一体に取付けて、この気流分岐部内
に各種実施態様の案内板を備えてその熱交換器の
出入口を正方形に近い四角形形状にするというも
ので、ダクトの取付けが容易で、しかもこの熱交
換器を多数組合せた大風量タイプの大型熱交換器
においてもダクトの取付けは容易であり、さらに
実施態様の組合せ選択によつて流体出入口を前後
左右のいずれの方向にも自由に設置できるため熱
交換器が設置される場所に適応した最もコンパク
トなダクト取付けが可能であるなど、非常にすぐ
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器の流体出入口の概略斜
視図である。第２図は本発明熱交換器における第
１の実施態様の実施例を示した斜視略図である。
第３図は本発明熱交換器における第２の実施態様
の実施例で１部を透視状に示した斜視略図であ
る。第４図は第３図の実施例の外観だけを示した
斜視略図である。第５図は第２の実施態様におけ
る他の実施例の外観だけを示した斜視略図であ
る。第６図は第３図の実施例のものを３個組合せ
た場合の透視状斜視略図である。第７図は本発明
熱交換器における第３の実施態様の実施例で１部
を透視状に示した斜視略図である。 １……熱交換器本体部、ｓ……熱交換要素、ｔ
……流体分離シート、ｍ……細長状長方形出口、
ｎ……細長状長方形入口、ｋ……ｍとｎの境界
部、２……気流分岐部、ａ……非細長状四角形出
口、ｂ……非細長状四角形入口、３〜１１……２
の案内板、３……三角形仕切板、４……出口傾斜
板、５……入口傾斜板、６……略三角形平板、７
……出口側閉塞板、８……入口側閉塞板、９……
対角線状の傾斜板、１０，１１……三角形壁板、
イ……１次流体、ロ……２次流体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱交換要素が多数並んで積層され各々該熱交
   換要素内を通る１次気流と該熱交換要素間の隙間
   を通る２次気流とが熱交換を行ないかつその各出
   入口部に流体分離シートを取付けて流体を前記１
   次気流と２次気流とに分離集合させたことにより
   両端に細長状長方形出口と細長状長方形入口がそ
   れぞれ形成されている熱交換器において、前記両
   端に気流分岐部を一体に取付け、前記１次気流と
   ２次気流を分離制御しながら誘導すると共にその
   気流の流路形状を変化させる案内板を該気流分岐
   部内に介在させて前記細長状長方形出口及び細長
   状長方形入口とそれぞれ連通する非細長状四角形
   出口及び非細長状四角形入口を設けたことを特徴
   とする気流分岐部付き熱交換器。 ２ 案内板として、細長状長方形出口と細長状長
   方形入口の境界部中央に頂点を接し気流分岐部の
   端面のほぼ厚み方向に底辺が位置する三角形仕切
   板と、該境界部から該三角形仕切板の一辺と傾斜
   を同じくする出口傾斜板及び該境界部から該三角
   形仕切板の他辺と傾斜を同じくする入口傾斜板と
   を設けた特許請求の範囲第１項記載の気流分岐部
   付き熱交換器。 ３ 案内板として、細長状長方形出口と細長状長
   方形入口の境界部に底辺を接し気流分岐部の端面
   中央に頂点を位置する略三角形平板と、該三角形
   平板の一辺に沿つて該気流分岐部の端面中央から
   側面へかけての半分を閉じる出口側閉塞板及び該
   三角形平板の他辺に沿つて該気流分岐部の端面中
   央から他側面へかけての半分を閉じる入口側閉塞
   板とを設けた特許請求の範囲第１項記載の気流分
   岐部付き熱交換器。 ４ 気流分岐部の端面に非細長状四角形出口及び
   非細長状四角形入口を設けた特許請求の範囲第３
   項記載の気流分岐部付き熱交換器。 ５ 気流分岐部の一方の側面に非細長状四角形出
   口を設け他方の側面に非細長状四角形入口を設け
   た特許請求の範囲第３項項記載の気流分岐部付き
   熱交換器。 ６ 案内板として、気流分岐部の側面から他側面
   にかけて対角線状の傾斜板を設け、細長状長方形
   出口と細長状長方形入口の境界部の中央を頂点と
   し該境界部を一辺として該傾斜板の内端を他辺と
   する三角形壁板を相互に対称にそれれぞれ設け
   て、該気流分岐部の一方の側面に非細長状四角形
   出口及び他方の側面に非細長状四角形入口を設け
   た特許請求の範囲第１項記載の気流分岐部付き熱
   交換器。