JPS5937572Y2 - 熱交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は強制空気流により熱交換をおこなう熱交換装
置の改善に関するものである。

第１図は従来の空気調和機などに用いられる熱交換装置
の概略を示す断面図で、１はダクト、２はその中に設け
られた伝熱管３と平行平板状フィン４とよりなり強制空
気流に熱を与える熱交換器、５はフィン４に平行するよ
うな定常的な強制空気流人を与える送風機である。

このような構成のものでは伝熱管３を通る熱媒体と生気
ｍＡとの間で熱交換がおこなわれる訳であるが、普通空
気流人は定常的な流４′シであるσ〕でフィン４等の表
面直前には殆んど空気の移動のない伝熱境界層が形成さ
れ、その熱抵抗は電熱管３内部り熱抵抗に戟べ非常に大
きなものであるため、その存在は熱媒体と空気流人との
間の熱伝達率を非常に小さなものとし、その結果熱交換
器２の効率を非〆に低下させるという欠点があった。

この考案は上記欠点を改善すると共に液体による潜熱交
換をもおこなわせてまり熱交換効率を向上することを目
的とするものである。

上記境界層は空気流の乱れがあると薄くなり熱伝達率を
向上させる。

こＱ）考案は七の点に着目して、熱交換は主に定常的な
第１の空気流によっておこなわせ、それに霧状液体を含
んだ、非定常的な第２の空気流を重畳することにより、
前記境界層に乱れを与えると共に、液体の潜熱交換をも
おこなわせ、熱交換効率の同上を計るものである。

第２図はこの考案の一実施例上訴すもりで、図において
前回と同一符号は同一部分を示す。

５は従来のものと類似の送風機よりなる定常的な第１の
空気流人をフィン４とはマ平行に供給する第１の送風装
置、６は非定常的な第２の空気流Ｂを熱交換器２に供給
する第２の送風装置である高圧送風装置、７は第１の空
気流Ａ中に開口する高圧送風装置６の空気の収入口、８
はそれと接続された高圧送風機、９はその送風路１０に
設けられた制御弁、１１は第１の空気流Ａ中に配置さｚ
ｔ、それとはビ同方向に第２の空気流Ｂを吹出す吹出口
である。

また１２は水槽１３中の水′１４と連結した毛細管１５
が吹出口１１附近の送風路１０中ぐ（開口してなる噴霧
器である。

このような構成のものにおいて送風機５のミナ動作させ
ると、伝熱管３やフィン４０表面附近に厚い伝熱境界層
が形成される。

しかし高圧送風機８を動作させて制御弁９を開いてやる
と、吹出口１１かも第２の空気流Ｂである高圧空気流が
吹出して上記境界層に乱れを与えてそれを薄くする。

しかし空気流Ｂを流し続けると境界層は定常的な厚いも
のに戻ってしまうので、適当な時間後には制御弁９を閉
じて空気流Ｂを停止させ、その後再び制御弁９を開いて
やる。

そのような動作を適当な周期で繰返してやると境界層は
時間平均的には非常に薄いものとなり、熱伝達率が増大
して熱交換文事は非常に向上する。

また一方空気流Ｂが吹出口１１かも吹出される時には、
毛細管１５中の空気を誘引するため水１４が吹上げられ
、霧状になって空気流Ｂ中に添加される。

その水滴が熱交換器２に当ると気化して潜熱を奪い水蒸
気となる。

この装置が暖房装置である場合にはこの水蒸気は室内を
加湿すると共に、それが凝縮する際に潜熱を放出するの
で熱交換文事は更に高められたことになる。

このような装置において空気流Ｂは境界層を乱すだけの
風圧があれば風量は少量でもよい。

特に空気流Ｂが空気流人とはＳ同方向にある場合には空
気流Ａを誘引するので、境界層は大きく乱され熱交換効
率は特に向上する。

上記実施例においては気化熱の大きな水を用いたが、装
置の目的によっては他の液体を用いてもよい。

また、空気流Ｂに霧状の液体を添加する添加機構は、上
記実施例のものに限られない。

以上説明したように、この考案によれば、空気に熱を与
える熱交換器に、第１の送風装置で定常的な第１の空気
流を供給する以外に、第２の送風装置により霧状の液体
を含んだ第２の空気流を供給するようにし、特に第２の
送風装置に、その送風路に設けた周期的に開閉する制御
弁のような制御機構を付設することにより、第２の空気
流を断続的、すなわち非定常的に吹出すようにしたので
、上記熱交換器の表面附近に形成された伝熱境界層に第
２の空気流で乱れを与え、上記境界層の厚さを薄くシて
熱交換効率を向上させることができ、この場合に第２の
空気流への霧状液体の添加で熱交換効率の向上を助長さ
せることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は強制空気流による従来の熱交換装置を示す断面
図、第２図はこの考案の一実施例を示す断面図である。 図において、２は熱交換器、３は伝熱管、４は平行平板
状ツイン、５は第１の送風装置である送風機、６は第２
の送風装置である高圧送風装置、８は高圧送風機、９は
制御弁、１０は送風路、１１は吹出口、１２は噴霧器、
１４は液体、１５は毛細管、Ａは定常的な第１の空気流
、Ｂは霧状の液体を含んだ非定常的な第２の空気流であ
る。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）強制空気流と熱交換を行なうように構成された熱
   交換器と、この熱交換器に定常的な第１の空気流を供給
   する第１の送風装置と、上記熱交換器に第２の空気流を
   供給する第２の送風装置と、第２の空気流に霧状の液体
   を添加する添加機構とを備え、第２の送風装置に第２の
   空気流を断続的な吹出しにする制御機構を付設したこと
   を特徴とする熱交換装置。
2. （２）添加機構は、液槽と連結した毛細管が第２の空気
   流の吹出口近くの送風路中に開口してなる噴霧器である
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の熱交換装置。
3. （３）第２の送風装置は、第２の空気流の吹出口を第１
   の空気流中に配置し、上記吹出口から第１の空気流とは
   Ｙ同方向に間欠的に第２の空気流が噴出するようにした
   実用新案登録請求の範囲第１項または第２項のいずれか
   に記載の熱交換装置。
4. （４）液体は水である実用新案登録請求の範囲第１項、
   第２項または第３項のいずれかに記載の熱交換装置。