JPH0631697B2 - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置

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JPH0631697B2
JPH0631697B2 JP62147374A JP14737487A JPH0631697B2 JP H0631697 B2 JPH0631697 B2 JP H0631697B2 JP 62147374 A JP62147374 A JP 62147374A JP 14737487 A JP14737487 A JP 14737487A JP H0631697 B2 JPH0631697 B2 JP H0631697B2
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JP
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heat
air
temperature
heat exchange
unit
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均 井上
憲二 片岡
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高温の蒸気密度の高い空気、例えば高温の水
蒸気密度、即ち、湿度の高い空気を熱交換ユニットによ
り熱交換して低温の絶対湿度の低い空気とし、その空気
を昇温して乾いた空気を得る熱交換装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来、例えば特公昭59−31671号公報に示されたような
熱交換装置があり、これを応用したものとして第3図に
示すものがあった。第3図において、(1)は筐体、(2)は
この筐体(1)内を第1室(3)と第2室(4)に仕切る仕切
板、(5)は一方側(5a)が第1室(3)内に配設され、他方側
(5b)が第2室(4)内に配設された熱交換ユニットであ
り、筐体(1)の一内壁との間に第1室(3)と第2室(4)を
熱交換ユニット(5)介して連通する第3室(6)を形成す
る。(7)はクーラーユニットであり、熱交換ユニット(5)
の一方側(5a)の入口部、出口部と配管(8),(9)により接
続され、これら(5),(7)〜(9)により冷媒循環回路が構
成されている。(10)は第2室(4)内に配設された例えば
ヒーター等の加温手段である。尚、図中、Qwは第1室
(3)内に導入される高温の例えば湿度の高い空気、Qaは
熱交換ユニット(5)の一方側(5a)との間で熱交換されて
低い温度となって第3室(6)内に流入する空気、Qbは熱
交換ユニット(5)の他方側(5b)との間で熱交換されてさ
らに低い温度となって第2室(4)内に流入する絶対湿度
の低い空気、Qdは加温手段(10)により加温された高温の
乾いた空気を示す。
次に動作について説明する。熱交換ユニット(5)にはク
ーラーユニット(7)から配管(8)を通じて低温の冷媒が供
給され、熱交換された後の冷媒は配管(9)を通じてクー
ラーユニット(7)内に環流しその内部で再び低温の冷媒
となって配管(8)を通じて熱交換ユニット(5)に供給さ
れ、このような冷媒循環動作が繰り返し行われる。一
方、第1室(3)内に導入された高温の湿度の高い空気Qw
は熱交換ユニット(5)の一方側(5a)を通過するとき、そ
の一方側(5a)の配管内を流通する冷媒との間で熱交換さ
れて低い温度の空気Qaとなって第3室(6)内に流入し熱
交換ユニット(5)の他方側(5b)に流れる。そして、第3
室(6)内の空気Qaは熱交換ユニット(5)の他方側(5b)を通
過するとき、その他方側(5b)の配管内を流通する冷媒と
の間で熱交換されてさらに低い温度の絶対湿度の低い空
気Qbとなって第2室(4)内に流入する。第2室(4)内に流
入した空気Qbは加温手段(10)により加温されて高温の乾
いた空気Qdとなって導出される。この高温の乾いた空気
Qdは高温の乾いた空気が必要される機器(図示せず)に
供給される。
ところで、空気の熱交換プロセスにおける温度分布は第
4図に示すようになっている。即ち、A部における湿度
の高い空気Qwの温度はTwであり、熱交換ユニット(5)の
一方側(5a)での熱交換によりB部で温度Taの低い温度の
空気Qaとなる。さらに、熱交換ユニット(5)の他方側(5
b)での熱交換によりC部で絶対湿度の低い温度Tbのさら
に低温の空気Qbとなり、加温手段(10)により加温されて
D部で高温の乾いた空気Qdとなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら上述した従来装置では、熱交換ユニット
(5)における熱交換が温度Twから温度Tbまで温度を下げ
るため、即ち、急冷させるため、クーラーユニット(7)
の負荷が急増するので、クーラーユニット(7)が大形化
していた。また、第2室内(4)において、温度Tbから温
度Tdまで温度を上げて乾いた空気を得るため、即ち、急
温するため、加温手段(10)の負荷が急増するので、加温
手段(10)が大容量化していた。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、熱交換における負荷を低減できる熱交換
装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る熱交換装置は、吸熱部が熱交換ユニット
の上流側に配設され、放熱部が熱交換ユニットの下流側
に配設されたヒートパイプユニットを設けたものであ
る。
〔作用〕
この発明における熱交換装置は、ヒートパイプユニット
の吸熱側で高温の蒸気密度の高い空気の熱分を吸収して
空気温度を下げて熱交換ユニットに導出すると共に、ヒ
ートパイプユニットの吸熱側で吸収した熱分をヒートパ
イプユニットの放熱側に熱輸送して熱交換ユニットから
導出する低温の蒸気密度の低い空気中に放出しその空気
を昇温する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第1図、第2図に基づいて
説明する。第1図、第2図において、(1)〜(10)は上述
した従来装置の構成と同様である。(11)は吸熱側(11a)
が第1室(3)内で熱交換ユニット(5)の一方側(5a)上流に
配設され、放熱側(11b)が第2室(4)内で熱交換ユニット
(5)の他方側(5b)下流、即ち、他方側(5b)と加温手段(1
0)との間に配設されたヒートパイプユニットであり、ヒ
ートパイプユニット(11)を構成する複数の管体(11c)内
にはそれぞれフロン,アンモニア,水等の作動液体が封
入されている。尚、図中、Q1はヒートパイプユニット(1
1)の吸熱側(11a)で熱分が吸収されて空気温度T1まで降
温されてA1部に流出し熱交換ユニット(5)の一方側(5a)
に流入する空気、Q2はヒートパイプユニット(11)の放熱
側(11b)で加温されて空気温度T2まで昇温されてC1部に
流出し加温手段(10)に流入する空気である。
次に動作について説明する。第1室(3)内に導入された
高温の湿度の高い空気Qwはヒトーパイプユニット(11)の
吸熱部(11a)を流通することによりその熱分が吸収され
る。即ち、ヒートパイプユニット(11)の吸熱部(11a)を
加熱し、この加熱によりその管体(11c)内部に封入され
た作動液体も加熱され、空気Qwの熱交換分を蒸発潜熱と
して奪い蒸気化し、ヒートパイプユニット(11)の放熱側
(11b)へその管体(11c)内部で移動する。ヒートパイプユ
ニット(11)の放熱側(11b)へ移動した作動液体の蒸気は
熱交換ユニット(5)の他方側(5b)から流した低温の絶対
湿度の低い空気Qbが流通することにより冷却される。こ
のとき作動液体の蒸気は凝縮して液化するが、凝縮潜熱
を空気Qb中に放熱しその空気Qbを昇温する。凝縮して液
化した作動液体はヒートパイプユニット(11)の吸熱側(1
1a)へその管体(11c)内部で移動して戻る。このようにし
て、ヒートパイプユニット(11)の管体(11c)内の作動液
体の蒸気化、液化の繰り返しにより、ヒートパイプユニ
ット(11)の吸熱側(11a)を流通する高温の湿度の高いQw
の熱分をヒートパイプユニット(11)の吸熱側(11a)から
ヒートパイプユニット(11)の放熱側(11b)へ熱輸送して
低温の絶対湿度の低い空気Qb中に放熱する。従って、高
温の湿度の高い空気Qwはヒートパイプユニット(11)の吸
熱側(11a)を流通することにより空気温度Twから空気温
度T1まで降温された空気Q1となってA1部に流出する。A1
部に流出した空気Q1は熱交換ユニット(5)の一方側(5a)
を流通することにより空気温度T1から空気温度Taまで降
温された空気Qaとなって第3室(6)内に流出する。第3
室(6)内に流出した空気Qaは熱交換ユニット(5)の他方側
(5b)を流通することにより空気温度Taから空気温度Tbま
で降温され低温の絶対湿度の低い空気QbとなってC部に
流出する。C部に流出した空気Qbはヒートパイプユニッ
ト(11)の放熱側(11b)を流通することにより空気温度Tb
から空気温度T2まで昇温された空気Q2となってC1に流出
する。C1部に流出した空気Q2は加温手段(10)により空気
温度T2から空気温度Tbまで加温され高温の乾いた空気Qd
となってD部に流出する。
以上のように、熱交換ユニット(5)の一方側(5a)の上流
側にヒートパイプユニット(11)の吸熱側(11a)を配設し
て空気温度Twから空気温度T1まで降温させるので、熱交
換ユニット(5)での熱交換は空気温度T1から空気温度Tb
までとなり、従来のものと比しクーラーユニット(7)の
負荷を著しく低減することができ、クーラーユニット
(7)の小形化が可能となる。又、熱交換ユニット(5)の他
方側(5b)の下流側にヒートパイプユニット(11)の放熱側
(11b)を配設して空気温度Tbから空気温度T2まで昇温さ
せるので、加温手段(10)での加温は空気温度T2から空気
温度Tdまでとなり、従来のものと比し加温手段(10)の負
荷を著しく低減することができ、加温手段(10)の小容量
化が可能となる。尚、ヒートパイプユニット(11)の放熱
側(11b)の昇温降下による空気温度T2の空気Q2でよい場
合は、加温手段(10)は設ける必要はない。ところで、ヒ
ートパイプユニット(11)は管体(11c)内部に封入した作
動液体の蒸気化、液化の自然動作の繰り返しにより熱交
換動作を行うものであり、別置駆動源は何等必要とせ
ず、ノーメインテナンスであり非常に経済的に優れたも
のである。
尚、上記実施例ではヒートパイプユニットと熱交換ユニ
ットが別置の場合について述べたが、フレーム等により
両者を一体化したユニットとしてもよい。
又、上記実施例では熱交換ユニットが一方側と他方側と
で構成された場合について述べたが、何れか一方のみの
構成として他方の能力を付加させるようにしてもよい。
又、上記実施例では高温の湿度の高い空気の熱交換を行
う場合について述べたが、高温の例えば凝縮・蒸発性の
薬品などの水蒸気密度に相当する蒸気密度の高い空気の
熱交換を行う場合についても、この発明を適用し得るこ
とができ、蒸気実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した通り、ヒートパイプユニットの
吸熱側で高温の蒸気密度の高い空気の熱分を吸収して空
気温度を下げて熱交換ユニットに導出すると共にヒート
パイプユニットの吸熱側で吸収した熱分をヒートパイプ
ユニットの放熱側に熱輸送して熱交換ユニットから導出
する低温の蒸気密度の低い空気中に放出しその空気を昇
温するようにしたので、熱交換ユニットにおける熱交換
特性を向上することができる熱交換装置を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による熱交換装置を示す断
面図、第2図はこの発明に係る熱交換特性を示す特性
図、第3図は従来の熱交換装置を示す断面図、第4図は
従来の熱交換特性を示す特性図である。 図において、(5)は熱交換ユニット、(11)はヒートパイ
プユニット。(11a)は吸熱側、(11b)は放熱側である。 尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱交換ユニットに高温の蒸気密度の高い空
    気を導入して熱交換し低温の蒸気密度の低い空気として
    導出し、その蒸気密度の低い空気を昇温して乾いた空気
    を得る熱交換装置において、吸熱側が上記熱交換ユニッ
    トの上流側に配設され、放熱側が上記熱交換ユニットの
    下流側に配設されたヒートパイプユニットを備え、上記
    ヒートパイプユニットの吸熱側で上記高温の蒸気密度の
    高い空気の熱分を吸収して上記空気の温度を下げて上記
    熱交換ユニットに導出すると共に、上記ヒートパイプユ
    ニットの吸熱側で吸収した熱分を上記ヒートパイプユニ
    ットの放熱側に熱輸送して上記熱交換ユニットから導出
    する上記低温の蒸気密度の低い空気中に放出させその空
    気を昇温して乾いた空気を得るようにしたことを特徴と
    する熱交換装置。
JP62147374A 1987-06-12 1987-06-12 熱交換装置 Expired - Lifetime JPH0631697B2 (ja)

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JPS63311086A JPS63311086A (ja) 1988-12-19
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US5031411A (en) * 1990-04-26 1991-07-16 Dec International, Inc. Efficient dehumidification system
US5816315A (en) * 1995-09-13 1998-10-06 Nautica Dehumidifiers, Inc. Plate-type crossflow air-to-air heat exchanger having dual pass cooling
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JPS5341461A (en) * 1976-09-29 1978-04-14 Mitsubishi Chem Ind Production of food

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