JPS5993188A - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置

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JPS5993188A
JPS5993188A JP57202750A JP20275082A JPS5993188A JP S5993188 A JPS5993188 A JP S5993188A JP 57202750 A JP57202750 A JP 57202750A JP 20275082 A JP20275082 A JP 20275082A JP S5993188 A JPS5993188 A JP S5993188A
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Toshio Utagawa
歌川 敏男
Akira Aoki
亮 青木
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渡辺 和文
Masao Wakai
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 jii′:’、業上の利用分野 本発明は回転式空調換気扇等に用いる熱交換装置の改良
に関する。
従来例の1711成とその問題点 従来の気体と気体間の熱交換方式には、人別すiLば、
ロータを(74成するニレメン1−への蓄熱金利用した
蓄熱回転式と、仕切板を介して熱交換さす静止式の2方
式がある。蓄熱回転式はロータの蓄熱容量が少ないため
、通常、約16回転/分程度のロータの回転数が必要と
なる。このため回転にともなう摺動音が発生しやすいと
いう欠点がある。
一方、静止式では顕熱交換は仕切板中の熱伝導機構のみ
によって行なわれるので、一般的に熱交換効率は低い。
発明の目的 従来よりも高効率で、しかも回転数が従来の蓄熱回転式
に比べ少なくてすみ、摺動音が低いという特徴をもった
蓄熱透過回転式熱交換装置を提供するものである。
発明の構成 非透湿性、かつ非吸湿性の仕切板を間隔を岡いて円周方
向に複数層重ね合わせ、−次気流と二二次気流とをこれ
ら各層間を交互に通るように形成し。
だ円筒状ロータと、このロータの内円筒の前後の風路出
入1−1の一方まだは両方に設けられた風路入換部とを
構成要素とし、ロータを回転さぜることにより、これら
−次気流と二次気流を周期的に入れ換えて前記仕り板間
の各層を通ずことを繰返す熱交換方式で、これを採用す
ることにより、コーレメント表面に蓄熱された顕熱をロ
ータの回転のみで(11s気流側へ移動させるのでなく
、その相当部分を41切板中の熱伝導により、他気流側
へ移動させることができるので、ロータの回転速度を遅
くしてもロータの蓄熱容量は飽和しない。よって従来の
回!I+7<式熱交換法に比べ、回転速度を落すことが
でき、摺動音を減することができる。まだ、この(4t
l hV、の熱交換方式では従来の静11一式熱交換法
に比1咬し熱交換機1’fftに蓄熱機構が加わるので
、ロータの回転数を選ぶことにより、効率を相当高ぐす
ることがiiJ能である。
実施例の説明 以−ト本発明の実施例を図にもとすいて説明する。
第1図は本発明の熱交換方式を実現するだめの実施例の
円筒形ロータの部分的な11aI18外観と、関連する
気体の流出入経路を示しだ図である。図中1 kl: 
l’l fi%)形のロータ、2はその1ノ旧]l筒部
分で後で説明するように風路入換部がついている63は
両気流を分用するセパレータである。この構造の11−
タ1の場合、セパレータ3の一方側からロータ1に入っ
た気流はセパレータ3の同一側からロータ1を出る。
このロータ1は第2図に示すように、筒軸方向に肖1山
干る油路を自する第1のニレメン1−4と、これに直角
な半径方向に気流が出入する内円筒部の2つの開1−1
部間を連通ずる通路を有す第2のエレメント5を隔壁6
を介して円周方向に互いに積層させた114成をしてい
る。
第3図はこのようなロータ1を構成するエレメントの実
施例で、基本素子7,8の一対を交互に積重ねてロータ
1を構成し、ている。この場合、J^本素子7および8
は硬質塩〔ヒビニルを真空−構成パリしたものである。
この基本素子7の中の風路は筒袖方向にg4°通してお
り、基本素子8の中の風路は内円筒部人口の、一方より
入り、内円筒部の他方の111−冒−1より出る(14
造になっている。
第4図はロータ1を構成している基本素子の仙の実施例
である。この場合、基本素子9の隔壁6間の間隔は半径
方向で異なるが、基本素子10の風路間隔は半径方向で
一定であるので、基本素子10内の風路の抵抗は基本素
子8の場合より小さいという特徴がある。
第6図はこのような円筒形ロータ1を使った場合の本実
施例の熱交換器の断面模式図で、熱交換器内の気流の流
れを模式的に示したものである。
図中11.12はロータ1に入る両気流の風路を分ケる
セパレークである。13.14は内円筒部風路の出入[
1に設けられた風路入換部で、基本的には第6図のよう
な構造をもったもので、そのxl、x2  間にt[’
l当するものである。図中x1゜、L2 間で両気流の
風路を分ける仕切板16が180′回転しているため、
この部分で仕切板160両側の気流の風路が互いに入換
わるようになっている。
このような構造において、熱交換時に筒軸を中心にして
回転するものは、ロータ1とロータ1と一体構造になっ
ている仕切部16のみで、士パレータ11.12や風路
入換部13.14は固定されているので動かない。
両気流間の熱交換は、第2図における第1のエレメント
4と第2のエレメント5の間の隔壁6を通して顕熱交換
が行なわれるだけでなく、ロータ1の回転により、例え
ば第5図に示すように、図中ロータ1の」二面部では第
1のエレメント4には気流B、第2のエレメント5には
気流人が流れているが、下面部では第1のエレメント4
には気流A5第2のエレメント5には気流Bというよう
に互いに入換わることを繰返すことにより、エレメント
に蓄熱された顕熱が他方の気流中に移行することにより
熱交換が行なわれる。
従来の蓄熱回転式と比較して、この方式の利点は、高温
側気流中からエレメント表面に移行してきた顕熱をロー
タの回転だけによらず、第1のエレメント4と第2のニ
レメン1−5の間の隔壁6を11TI Lで、その相当
部分を移行させることができるため高効率が得られる。
また隔壁6を通しての顕熱移イ1によりロータ1が静止
していてもエレメントの蓄熱容量が飽和に達しないだめ
、従来の回転式に化へロータの回転j末席を遅くするこ
とができる。従来の蓄熱回転式の最適回転数は16回転
/分前後であるが、実験結果によると新方式では数回転
7分1)i(後が最適であることがわかった。このこと
は新方式が従来の回転式に比べ回転にとも々う摺動名が
小さくなる原因である。まだ、この方式は従来の静止プ
レート式に比べても高効率のデータが得られている。こ
れは顕熱交換機構が静止プレー1−では伝導のみである
が、新方式では伝導と蓄熱の筒機構によっていることが
原因と考えられる。
第7@は本発明の熱交換方式を実現するための他の実施
例の円筒形ロータの概路外観と関連する気体の流出入経
路を示しだ図である。この実施例の場合、ロータ17は
第8図に示す」:うに筒軸方向の一端側23と他端側に
近い内円部側に開口部24をもった第1のニレメン1.
+″18と、これとは逆に筒袖方向の他端側25とそれ
と反対側の内円1笥(Ijllに開L1玲(26をもっ
た第2のエレメント19を隔壁20を介して円周方向に
互いに積層させだ構成をしている。第9図はこの場合の
ロータ17を構成するニレメン1−の実施例で、基本素
子21゜22一対を交互にf貴重ねてロータ17を(構
成している。この場合の基本素子21.22は前記の場
合と同様、硬質塩化ビニルを一体成型したものである。
このような基本素子21.22を積層したロータでは、
内部の気流の流れは90°方向転換するようになってお
り、この画風路とも風路抵抗が同一になるという特徴を
もっている。
第10図はこの例のロータ17を使った場合の熱交換器
の断面模式図で熱交換器内の気流の流れを模式化したも
のである。この例のような場合でも、熱交換機茜は前記
ロータ1の風路の場合の熱交換機構と同様である。
第11図は第5図の熱交換器を使い、風量2m5/mI
、Iの35℃と25℃の両気流間の顕熱交換効率を、ロ
ータの回転数を変化させてとったデータである。
なお、12図は比較のため、従来の蓄熱回転式の場合の
同様の実験データを示しだもので、エレメントとじては
コルゲート加工したアルミ板をロータ状にまいた構造の
ものである。これらのデータかられかるように、新方式
では従来の蓄熱回転式に比べて、回転数が遅くても高い
熱交換効率が得られることがわかる。
発明の効果 以上のごとく本発明の熱交換方式では、熱交換効率を従
来法より高くできる。また、ロータの回転数を従来の蓄
熱回転式に比べて少なくできるので、回転にともなう摺
動摩擦音を減することができるなどの特徴を有している
。これらの特徴により、本発明の熱交換器を使用した空
調機はより省エネルギーおよび快適性に寄与スル。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の熱交換方式を実現するだめの実施例の
円筒形ロータの部分的な概路外観と関連する気体の流出
入経路を示した図、第2図は上記ロータの部分的な詳細
図、第3図は一ヒ記ロータをIN成する基本素子を示し
た図、第4図は基本素子の他の実施例を示す図、第5図
は」二記のような円筒形ロータを使った本実施例の熱交
換器の断面模式図、第6図は第6図の要部模式図、第7
図は本発明の熱交換方式を実現するための他の実施例の
円筒形ロータの部分的な概路外観と関連する気体の流出
入経路を示した図、第8図は第7図のロータの部分的詳
卸1図、第9図はこのようなロータを(11f成する。 liu本素子の(111成図、第10図は第7図に示す
ロータを使った場合の熱交換器の断面模式図、第11図
および第12図は各々本発明の一実施例および従来の一
実施例の熱交換効率を示す図である。 4.6・・・・・・エレメント、6・・・・・・隔壁、
7 r 8−・・・M本m子、11 、12・・・・・
・セパレータ、13゜14・・・・・・風路入換部、1
6・・・・・・旧り板、16・・・・・・仕切部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図 第6図 第8図 8 第10図 16 第11図 RP  /1イ 第12図 PM

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1.第2のエレメントを交互に積層して中空の円筒を
    形成し、前記第1.第2のニレメン1−間に存在する隔
    壁は非透湿性であり、前記エレメントを(”11s成す
    る累月は非吸湿性であり、前記一方のエレメントヲlK
    気流jm路、他方のエレメントを二次気流通路として円
    筒状熱交換器を形成し、前記円筒状熱交換器を回転させ
    ることによ−)で、前記−次気流と二次気流の通路を周
    期的に入れ換える熱交換装置。
JP57202750A 1982-11-04 1982-11-17 熱交換装置 Granted JPS5993188A (ja)

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JP57202750A JPS5993188A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 熱交換装置
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US06/629,844 US4574872A (en) 1982-11-04 1983-11-02 Heat exchanger apparatus
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