JPS59161695A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS59161695A JPS59161695A JP3539883A JP3539883A JPS59161695A JP S59161695 A JPS59161695 A JP S59161695A JP 3539883 A JP3539883 A JP 3539883A JP 3539883 A JP3539883 A JP 3539883A JP S59161695 A JPS59161695 A JP S59161695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- thermoelectric element
- heat exchanger
- exchanged
- partition plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F28F13/16—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying an electrostatic field to the body of the heat-exchange medium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は喚気を行いながら、熱の回収を行う省エネルギ
ー性に富んだ熱交換器の改良に関する。
ー性に富んだ熱交換器の改良に関する。
従来例の構成とその問題点
従来の余熱交換器としては、静止透過式２回転蓄熱式お
よび著熱透過式の３種類がある。静止透過式は第１図に
示すように、透湿性と熱透過性を有する仕切板１によっ
て仕切られた各層間を吸気流と排気流が一定方向に通過
する際、仕切板を通して全熱交換を行う方法で、熱交換
率は比較的低く、かつ仕切板が通気性を有するので空気
のもれがあり、有効換気量を下げる原因となっている。
よび著熱透過式の３種類がある。静止透過式は第１図に
示すように、透湿性と熱透過性を有する仕切板１によっ
て仕切られた各層間を吸気流と排気流が一定方向に通過
する際、仕切板を通して全熱交換を行う方法で、熱交換
率は比較的低く、かつ仕切板が通気性を有するので空気
のもれがあり、有効換気量を下げる原因となっている。
回転蓄熱式は、第２図に示すように通常は吸湿剤を含浸
させたロータ３の中央部を横切る位置に仕切板４を配し
、ロータ３を回転させ熱交換を行っているが吸湿時に発
生する吸着熱によって、吸着表面温度が上昇するため、
有効吸着能力が低下し熱交換率を悪くしている。また、
蓄熱透過式は構造の一例として第１図と同様であり、そ
の際仕切板としては蓄熱性および蓄湿性をそなえた非透
湿のものからなり、かつ−次気流と二次気流を周期的に
交換する方式である。この方式は仕切板を通して顕熱の
透過があるため、吸着熱を反対側の気流に逃がすことが
出来、吸着表面の温度上昇がおさえられ、吸湿能力の上
昇が可能となり、熱交換率を上昇させられるが、充分で
はない。
させたロータ３の中央部を横切る位置に仕切板４を配し
、ロータ３を回転させ熱交換を行っているが吸湿時に発
生する吸着熱によって、吸着表面温度が上昇するため、
有効吸着能力が低下し熱交換率を悪くしている。また、
蓄熱透過式は構造の一例として第１図と同様であり、そ
の際仕切板としては蓄熱性および蓄湿性をそなえた非透
湿のものからなり、かつ−次気流と二次気流を周期的に
交換する方式である。この方式は仕切板を通して顕熱の
透過があるため、吸着熱を反対側の気流に逃がすことが
出来、吸着表面の温度上昇がおさえられ、吸湿能力の上
昇が可能となり、熱交換率を上昇させられるが、充分で
はない。
発明の目的
本発明は、蓄熱透過式の長所をさらに発展させ、高効率
の熱変換器（特に潜熱において）を提供するものである
。
の熱変換器（特に潜熱において）を提供するものである
。
発明の構成
本発明は、蓄熱透過式の熱交換器を構成する仕切板に熱
電素子を組込み、気流の交換周期に合わせて熱電素子の
電流方向を変えるものである。
電素子を組込み、気流の交換周期に合わせて熱電素子の
電流方向を変えるものである。
実施例の説明
第３図は本発明の一実施例の仕切板の一部断面図である
。仕切板の表面は、アルミ製の表面板１４からなり、気
流と接する部分にはシリカゲルなどの吸湿剤６が担持さ
れている。表面板５の下は薄い絶縁フィルム６があり、
その下に熱電素子７かある。熱電素子７は銅製の吸熱接
合部８と放熱接合部９との間にＰ形半導体１０とｎ形半
導体１１（材料はいずれもＢ１２ Ｔｅ５）が交互にな
らべられており、それぞれの端にはリード線１２が出て
いて、直流電源１３に接続されており、気流の交換に伴
って、電源■○が交換出来るようになっている。この交
換により、吸熱接合部８と放熱接合部９が交替する。
。仕切板の表面は、アルミ製の表面板１４からなり、気
流と接する部分にはシリカゲルなどの吸湿剤６が担持さ
れている。表面板５の下は薄い絶縁フィルム６があり、
その下に熱電素子７かある。熱電素子７は銅製の吸熱接
合部８と放熱接合部９との間にＰ形半導体１０とｎ形半
導体１１（材料はいずれもＢ１２ Ｔｅ５）が交互にな
らべられており、それぞれの端にはリード線１２が出て
いて、直流電源１３に接続されており、気流の交換に伴
って、電源■○が交換出来るようになっている。この交
換により、吸熱接合部８と放熱接合部９が交替する。
第４図において、夏場冷房時における熱交換の状況を考
える。雰囲気条件としては、室内側２６℃。
える。雰囲気条件としては、室内側２６℃。
５０％、室外側３３℃、６０％とする。第４図（、）で
は仕切板の上面は室外側からの高温高湿の気流（白矢印
）と接していて吸湿を行い、他方仕切板の下面では室内
側からの低温低湿の気流（黒矢印）と接していて脱湿を
行う。この場合、熱電素子は上面が吸熱面に、下面が放
熱面になるよう電源の符号を合わぜておく。吸湿剤の吸
湿能力は、吸湿剤表面の水蒸気圧と気流中の水蒸気圧の
差によって変化する。気流中の水蒸気圧を規定した場合
、吸湿量を多くするには吸湿剤表面の水蒸気圧を低下さ
せる必要があり、そのためには、表面の温度を下げねは
ならない。この場合には吸湿面が熱電素子で冷却されて
いるので、吸湿量が多くなる。
は仕切板の上面は室外側からの高温高湿の気流（白矢印
）と接していて吸湿を行い、他方仕切板の下面では室内
側からの低温低湿の気流（黒矢印）と接していて脱湿を
行う。この場合、熱電素子は上面が吸熱面に、下面が放
熱面になるよう電源の符号を合わぜておく。吸湿剤の吸
湿能力は、吸湿剤表面の水蒸気圧と気流中の水蒸気圧の
差によって変化する。気流中の水蒸気圧を規定した場合
、吸湿量を多くするには吸湿剤表面の水蒸気圧を低下さ
せる必要があり、そのためには、表面の温度を下げねは
ならない。この場合には吸湿面が熱電素子で冷却されて
いるので、吸湿量が多くなる。
また、仕切板下面では脱湿が行なわれており、この場合
には、吸湿剤表面の温度が高い程、脱湿紙が多くなるが
、下面は熱電素子の放熱面と接しているので、温度が上
昇し脱湿紙は多い。これは気流交換後吸湿面になった場
合の吸湿能力を高めることになる。第４図（ａ）の状態
にて所定時間、吸湿および脱湿を行った後、−吹気流と
二次気流を交換し、同時に熱電素子の′電源の符号も交
換したのが第４図（ｂ）である。この場合は、仕切板上
面は室内側の低温低湿の気流と接触して脱湿を行い、下
面は室外側の高温高湿の気流と接触して吸湿を行うが、
脱湿面には熱電素子の放熱面が、吸湿面には熱電素子の
吸熱面がくるので、脱湿および吸湿量が増大し交換効率
が上昇する。
には、吸湿剤表面の温度が高い程、脱湿紙が多くなるが
、下面は熱電素子の放熱面と接しているので、温度が上
昇し脱湿紙は多い。これは気流交換後吸湿面になった場
合の吸湿能力を高めることになる。第４図（ａ）の状態
にて所定時間、吸湿および脱湿を行った後、−吹気流と
二次気流を交換し、同時に熱電素子の′電源の符号も交
換したのが第４図（ｂ）である。この場合は、仕切板上
面は室内側の低温低湿の気流と接触して脱湿を行い、下
面は室外側の高温高湿の気流と接触して吸湿を行うが、
脱湿面には熱電素子の放熱面が、吸湿面には熱電素子の
吸熱面がくるので、脱湿および吸湿量が増大し交換効率
が上昇する。
本発明による効果を確認するために、第５図に示す構成
で試験を行い、本実施例と従来例の場合を比較し、その
結果を表に示す。
で試験を行い、本実施例と従来例の場合を比較し、その
結果を表に示す。
表
これらの試験では、仕切板面積は２ｍ”、処理風量は２
ｒｎ’ ／ｍｉｎ １雰囲気は夏の冷房時とし、気流
の交換はフ・・アン１５の回転方向を３０秒周期で交換
し行う。
ｒｎ’ ／ｍｉｎ １雰囲気は夏の冷房時とし、気流
の交換はフ・・アン１５の回転方向を３０秒周期で交換
し行う。
ここで、熱電素子に用いられる電力は次のように算出さ
れる。一般に熱電素子の冷却における最大動作係数εＣ
は、 Ｔ１：熱電素子低温側絶対温度（Ｋ） Ｔ２：熱電素子高温側絶対温度（Ｋ） ２ ：熱電素子評価指数 熱電素子にテルル化ビスマス（Ｂ １２ Ｔ ｅ ａ
）を用いた場合、Ｚユ３．５Ｘ１０−３であることより
Ｔ１−２９９°Ｋ（２６℃）、、Ｔ２＝３０６°Ｋ（３
３℃）とすればεｃ＝７．２２となる。２ｍ″、４ｎｉ
ｎの室外気（３３℃）を２６℃に冷却するのに要する電
力は次の様になる。
れる。一般に熱電素子の冷却における最大動作係数εＣ
は、 Ｔ１：熱電素子低温側絶対温度（Ｋ） Ｔ２：熱電素子高温側絶対温度（Ｋ） ２ ：熱電素子評価指数 熱電素子にテルル化ビスマス（Ｂ １２ Ｔ ｅ ａ
）を用いた場合、Ｚユ３．５Ｘ１０−３であることより
Ｔ１−２９９°Ｋ（２６℃）、、Ｔ２＝３０６°Ｋ（３
３℃）とすればεｃ＝７．２２となる。２ｍ″、４ｎｉ
ｎの室外気（３３℃）を２６℃に冷却するのに要する電
力は次の様になる。
吸熱量：ｑ
ｑ＝ ２Ｘ６０Ｘ０．３１Ｘ（３３−２６）＝２６０に
４／ｈ・・・・・・・（３） 空気の比熱Ｃ−０，３１７／ｍ’、ｄｅｑ消費電カニＷ ＝４１．７Ｗ・・・・・・（４） 換算係数Ｅ ＝ １．１６Ｘ１０−３にν”（、ｌ ／
ｈ ）また、発熱における最大動作係数εｈはεｈ−ε
Ｃ十ｉ ・・・・・ （５）で与え
られ、εｈ＝８．２２ となり、室内気（２６℃）も
ほぼ温度中で上昇させられる。試、倹においては、上記
の電力になるよう電流の調節を行った。なお、吸湿剤に
水分が吸着する際、吸着熱を発生する為、顕熱の交換効
率は計算値より低い値を示す。
４／ｈ・・・・・・・（３） 空気の比熱Ｃ−０，３１７／ｍ’、ｄｅｑ消費電カニＷ ＝４１．７Ｗ・・・・・・（４） 換算係数Ｅ ＝ １．１６Ｘ１０−３にν”（、ｌ ／
ｈ ）また、発熱における最大動作係数εｈはεｈ−ε
Ｃ十ｉ ・・・・・ （５）で与え
られ、εｈ＝８．２２ となり、室内気（２６℃）も
ほぼ温度中で上昇させられる。試、倹においては、上記
の電力になるよう電流の調節を行った。なお、吸湿剤に
水分が吸着する際、吸着熱を発生する為、顕熱の交換効
率は計算値より低い値を示す。
発明の効果
熱交換器の仕切板に熱電素子を組込み、気流の交換周期
に合わせて熱電素子の電源の符号を交換することによっ
て、熱交換器の吸湿能力を向上させることが出来、かつ
高効率化をはかれる。
に合わせて熱電素子の電源の符号を交換することによっ
て、熱交換器の吸湿能力を向上させることが出来、かつ
高効率化をはかれる。
第１図は従来例における静止式熱交換器の外観略図、第
２図は従来例における回転蓄熱式の熱交換器の外観略図
、第３図は本発明の一実施例の熱交換器の仕切板の断面
構成図、第４図は本発明の機能説明図、第５図は本発明
の効果を確認するために行った実験機の簡略図である。 １・・・・・・仕切板、２・・・・・・間隔板、３・・
・・・・ローター、１４・・・・・・熱交換器、１５・
・・・・・ファン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 夕 第４図 〈％％？診、δＯ％ □２此７５ｏｚ 第５図 ６
２図は従来例における回転蓄熱式の熱交換器の外観略図
、第３図は本発明の一実施例の熱交換器の仕切板の断面
構成図、第４図は本発明の機能説明図、第５図は本発明
の効果を確認するために行った実験機の簡略図である。 １・・・・・・仕切板、２・・・・・・間隔板、３・・
・・・・ローター、１４・・・・・・熱交換器、１５・
・・・・・ファン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 夕 第４図 〈％％？診、δＯ％ □２此７５ｏｚ 第５図 ６
Claims (1)
- 蓄湿性を有する仕切板を所定間隔を置いて複数ノ偏重ね
合わせ、−次気流と二次気流とが前記仕切板の各層間を
交互に通るように形成し、前記−次気流と二次気流を周
期的に交換させ、前記仕切板に熱電素子を組込み周期的
に電流の方向を変えることを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3539883A JPS59161695A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3539883A JPS59161695A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59161695A true JPS59161695A (ja) | 1984-09-12 |
Family
ID=12440805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3539883A Pending JPS59161695A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59161695A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213198B1 (en) * | 1995-12-13 | 2001-04-10 | Denso Corporation | Air conditioning apparatus for vehicle with thermoelectric dehumidifier in a double layer system |
| US9585286B2 (en) | 2012-04-26 | 2017-02-28 | Nec Platforms, Ltd. | Air-cooled case |
| CN113624055A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-11-09 | 郑州轻工业大学 | 一种被动式协同振动强化蒸发换热管 |
-
1983
- 1983-03-03 JP JP3539883A patent/JPS59161695A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213198B1 (en) * | 1995-12-13 | 2001-04-10 | Denso Corporation | Air conditioning apparatus for vehicle with thermoelectric dehumidifier in a double layer system |
| US9585286B2 (en) | 2012-04-26 | 2017-02-28 | Nec Platforms, Ltd. | Air-cooled case |
| CN113624055A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-11-09 | 郑州轻工业大学 | 一种被动式协同振动强化蒸发换热管 |
| CN113624055B (zh) * | 2021-08-18 | 2022-08-26 | 郑州轻工业大学 | 一种被动式协同振动强化蒸发换热管 |
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