JPH035513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、向流型、対向流型および直交流型
（また斜交流型）でもない特有の熱交換流体方式
を持つプレート・フイン型熱交換器を有する熱交
換装置に係り、特に熱交換器とこれにより互いに
熱交換される一次流体と二次流体の駆動源を収納
するその外殻ケーシング内の空室の有効利用を図
り、据付け状態で室内外えの突出寸法の少い薄型
でかつ高効率の熱交換作用が得られるようにした
熱交換装置に関するものである。 〔従来の技術〕 第２図ないし第６図は本発明の基本を成す熱交
換器を示すものであるので、まずその基本につい
て説明する。第２図は基本の熱交換器を構成する
ための単位部材を示す斜視図であり、その熱交換
素子９はまず流れを制御するために複数の平行流
路７ａを形成する波形板状のフイン７の上下両側
に熱交換すべき２つの流体を仕切るプレート８を
接着剤等で固定する。次に上記のフイン部におけ
る静圧損失の所定の分布状態を与えるために、後
方を短辺とする台形状に切断した熱交換素子９を
作成する。最後に斜めに切断した一方の斜辺部の
端部にスペーサーと流体のガイド機能を兼ね備え
た制御体１０を接着剤等で固定して単位部材１１
を完成している。なおプレート８の材料としては
薄い金属板、セラミツク板、プラスチツク板等
種々のものが使用できるが、空調分野で給気と排
気の間で湿度と共に湿度の交換を行わせる場合に
は多孔質材料として紙を薬剤で処理した透湿性を
有する加工紙が好適である。またフイン７の材料
も同様のものが用いられるが、空調用の場合には
クラフト紙が好適である。さらに制御体１０の材
料も同様のものが用いられるが空調用の場合には
厚紙またはプラスチツク板が好適である。一方プ
レート８およびフイン７の厚さは機械的強度の許
す範囲で薄い方が好ましく、具体的には0.05〜
0.2mm程度が好適であり、さらにフイン７の高さ
（プレート８の相互の間隔に相当する。）およびピ
ツチ（実施例のような波形ではその山と山の間
隔）は大き過ぎると流体の整流効果が小さく、小
さ過ぎると静圧損失が大きくなるので具体的には
１〜10mmの範囲が適する。なお実施例では高さを
2.0mmあるいは2.7mmとしピツチを４mmとした。一
方制御体１０の厚さは上記フイン７を２枚のプレ
ート８で挟んだ厚さに精度良くそろえる必要があ
り、また積層する段数すなわち層数が実施例のよ
うに100段以上ある場合は、制御体１０の厚さが
そろつていないと形状の整つた熱交換器を得るこ
とができない。なお制御体１０の固定には市販の
接着剤が用いられる。 次に第２図のように構成した単位部材１１を積
層した、いわゆる平面形状が台形の本発明の基本
を成す熱交換器HEの斜視図を第３図示す。すな
わちこの図において図中のａ，a₁は一次流体Ｍの
吸込口および吹出口を、またｂ，b₁は二次流体Ｎ
の吸込口および吹出口を表わす。ところで上記の
熱交換素子９は後方を短辺とする台形状を成して
おり、フイン７部における静圧損失は前方側が最
も大きく、後方に行く程小さくなる。このため一
次流体Ｍおよび二次流体Ｎはフイン７部において
は図中矢印のように静圧損失の小さな後方側に集
中するような流速分布状態を形成し、隣接するプ
レート８，８相互の間に形成される空間部１２に
おいても矢印のように後方側に集中しながら上記
の制御体１０に沿つて吹出口a₁，b₁に導出され
る。 次に本発明の基本の上記熱交換器の性能につい
て説明する。第４図はこの熱交換器における流体
の流速分布状態の説明図で、熱交換器HEの横断
面図を表わし、図において中央から半分の右側の
横線を入れた部分がフイン７部、左側半分が空間
部１２を表わす。（第３図の上から２段目の断面
に相当する）なおフイン７部を平行流路に対して
斜めに切断した時の角度θ（第４図中に記入した
角度θ）により流体の流速分布状態に差が現れる
ためθが45゜と60゜の２種類のものを試作してい
る。これらの熱交換器の断面形状の差異を明確に
するため第４図に示したW₁およびW₂の値を表１
にまとめて示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の熱交換装置は以上のように構成されてい
るので、外殻ケーシング内の利用率が悪く、しか
もその据付け状態では外殻ケーシングが例えば室
内・外に大きく突出するという欠点があつた。こ
の発明は外殻ケーシング内の利用率を高め、これ
をできるだけ薄型にして据付け状態での例えば室
内・外えの突出寸法を少くすることを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明の場合は、平面形が台形を成すように
構成された本発明の基本の熱交換器を外殻ケーシ
ングの上部に正立状態に一杯に内装させ、その下
半部を利用して熱交換器の前方吹出口の直下にそ
れぞれ一次流体と二次流体の駆動源を隔絶状態に
配設させている。 〔作用〕 この発明の場合は外殻ケーシングにおける上部
空室の殆んどが内装熱交換器によつて有効に占有
され、また下部空室内には当該熱交換器の前方吹
出口の各々の直下に位置するように一次流体と二
次流体の駆動源を隔絶状態にそれぞれ配設させて
いるので外殻ケーシングの厚さを内装熱交換器の
最大幅の範囲内に抑えることができる。 〔実施例〕 第１図はこの発明の熱交換装置の一実施例を示
すものであり、内装熱交換器HEは第２図ないし
第６図で説明した作用を有する本発明の基本を成
す熱交換器を使用しているが、この発明の場合は
特に平面形が台形を成すように構成されたものを
外殻ケーシング１４の上部空室１４ａ内に一杯に
なるように正立状態に配設させて、当該熱交換器
の側方吸込口ａ，ｂはそれぞれ上部空室１４ａの
両側壁に設けた一次流体および二次流体の吸込口
２１，２２に対向させ、また一次流体および二次
流体の駆動源１７，１８の吐出口は下部空室１４
ｂに設けた一次流体Ｍと二次流体Ｎの吹出口２
３，２４にそれぞれ対向させている点に特徴があ
り、また図中の２５は熱交換器HEの外枠、２６
は熱交換器HEの内装時のクツシヨン兼シール材
を示し、その他従来のものと同一個所は同一符号
で示している。 〔発明の効果〕 この発明の熱交換装置は以上のように構成して
いるので、外殻ケーシング内が無駄なく熱交換流
路に活用され、これにより装置全体を据付け工事
の簡単な小型なものにまとめることができると共
に、一次および二次流体の流通抵抗の少い高熱交
換効率の熱交換装置が得られ、さらに据付け状態
では例えば室内・外えの突出寸法の少い熱交換装
置が容易に得られるという効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の熱交換装置の一実施例を示
す据付け状態での断面図、第２図、第３図、第４
図、第５図及び第６図はこの発明の熱交換装置に
使用される熱交換器の説明図、第７図は従来の直
交流型熱交換器を使用した熱交換装置の据付状態
での断面図である。なお図中７はフイン、７ａは
平行流路、８はプレート、９は熱交換素子、１０
は制御体、１１は単位部材、１２は空間部、HE
は熱交換器、１４は外殻ケーシング、１４ａは上
部空室、１４ｂは下部空室、１７，１８は駆動
源、２０は中央仕切り板、２１，２２は吸込口、
Ｍは一次流体、Ｎは二次流体、ａ，ｂは側方吸込
口、a₁，b₁は前方吹出口を示す。その他図中同一
符号は同一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱交換すべき２つの流体を仕切るため所定の
   対向間隙をもつて対向させたプレート、これらプ
   レート相互間の上記間隙に設けられ、その間隙中
   に上記流体の流れを制御するための複数の平行流
   路を形成したフインを有し、上記プレート相互に
   よつて形成される間隙を複数層形成し、かつこれ
   ら複数層の間隙のそれぞれに上記流体の上流側に
   位置するフインのある部分と、流体の下流側に位
   置するフインのない空間部とを中央の積層軸線に
   対して左右互い違いの配置となるように設けると
   共に、上記各プレートの外側端に設けられ、これ
   と反対側からそれぞれ上記各層の間隙に対して交
   互に上記一次流体と二次流体を分配導入させ同一
   導出方向に案内する制御体を設け、上記各フイン
   を経て互いに反対方向から対向する方向に導入さ
   れ空間部において同一方向に曲げられて同一方向
   に導出した上記一次流体と二次流体を各層のプレ
   ートを介して熱交換を行なうようにし、かつ上記
   フイン部における所定の静圧分布状態の設定によ
   り、このフイン部および空間部でそれぞれ個有の
   流速分布状態を生じさせるようにした熱交換器を
   備えたものにおいて、この熱交換器を平面形が台
   形をなすように構成すると共にこれを、その斜辺
   部に設けた両側吸込口にそれぞれ対設させた一次
   流体および二次流体の吸込口を両側壁に開設させ
   た外殻ケーシングの上部空室内に正立状態に一杯
   に配設し、残された下部空室内を縦方向の中央仕
   切り板で上記一次流体の供給室と二次流体の排出
   室とに劃成し、これら各室内には上記熱交換器の
   前方吹出口の真下に設けたそれぞれの吹出し各流
   体の駆動源を隔絶状態に配設させたことを特徴と
   する熱交換装置。