JPS60213792A - 熱交換器 - Google Patents

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】 （発明の技術分野〕 この発明は、流体間での熱交換に供する筒形の熱交換器
ｔｒ−関するものである。

〔従来の技術〕

例えば空気対空気の熱交換器として、従来においては第
１図に示すような交差流型のものや第２図に示すような
対向流型のものかあり０前者は、仕切板（１０１）を所
定間隔をおいて複数層に重ね合わせ、−次空気と二次空
気とがこれらの各轡間を交互に通るように構成されてい
るもので、特公昭４７−ｘ９９９ｏ号によって開示され
ている。また後者は、筒体Ｑ　Ｏ２）の内部を放射状に
複数のフィン状の熱交換ニレメン）　（１０３）で周方
向に区切っそ複列の通風路（ｌ　Ｏ４）を構成し、これ
らの通風路（１０４）に−次空気と二次空・気を交互に
対向方向から通すもので、特公昭５６−５４５５２号に
よって開示されている。しかしながらこうした従来の熱
交換器は、それらのいずれも流体を通す通風路を長くす
るには通風路が′直線的な構尿であるため、どうしても
全体を大形にしなければならず、また、流体を通す方向
が一意的に決定されているため、空調機器等の装置の構
成要素として用いた場合、装置全体の構造が熱交換器に
支配され、著しい構造上の制約を受けると１．＼う哩点
を含んでいる。

〔発明の概要〕

本発明は、上記した従来の幡点を解消することを目的と
してなされたもので、筒体内に回廊型″竺通路を軸方向
″層状′１成５・各フ区通路の出口開口と入口開口とを
筒体の外周部に設けることによって、全体の大形化を伴
うことなく流通路を長くでき、しかも流通路への流体の
流通方向に自由性が得られる熱交換器を提供するもので
ある。

〔発明の実施例〕

次に本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて具体的
に説明する。

第３図によって示す本発明の適用例としての筒形の熱交
換器は、空気対空気の対向流型の熱交換器である。この
熱交換器の本体（１）は、軸Ｕ向に所定の間隔をおいて
互いに平行に並ぶ複数枚（通常は奇数枚）の仕切板（２
）で仕切られた複数段（偶数段）の相互に独立しｌ：二
流通路（３）を内部にイｉする両端が鏡板（４）で閉塞
された円筒体である。各仕切板（２）は伝熱性（通湿性
を兼備させる二ともある）のある材料（和紙、七うミッ
クス、アルミニウム、ステンレス）などで形成され、そ
れぞれ中心部においてスペーサ（５）で間隔が保持され
ている。本例のものに帖ける本体（１）は、各チャンバ
ごとに分割構成された積層構造である。すなわち、仕切
板（２）と外周溝の部（６）及びスペーサ（５）をもつ
Ｌ部の開放したおおむね円盤形の構成要素（７）を：Ａ
数段、中心線を一致させて重ね合わせた構成である。個
４の横殴要素（７）は第５図〜第７図に示すように全体
が一体成形されている。ただし、外周構造部（６）及び
スペーサ（５）に関しては、断熱性のある材料で別に構
成しても良い。−外周構造部（６）にはその一部に角形
の開口部が形喫され、この開口部は、その周方向に関す
る中央部において、仕切板＜２）上に垂直ｐこ立つ半径
方向に延びるスペーサ（５）の一部によって二等分され
、それぞれ入口開口（８）と出口間１コ（９）とを構成
している。スペーサ（鎮−Ｊ：、エアガイドを兼ね、仕
切板（２）の中心に形成された、外周構造部（６）と同
心円状の筒状部（５Ａ）と、この筒状部（５Ａ）から半
径方向に延び、端面において前記開口部を二等分するブ
ノート部（５Ｂ）とからなる。しかして、複数の構成要
素（７）を積み重ね結合させると、本体（１）内には上
下（あるいは左６″）を仕切板（２）で、外周を外周構
造部（６）でそれぞれ囲まれた一連の回廊型の流通路（
３）が多層状に構成されるのである。一つの流通路（３
）の入口開口（８）と出口開口（９）とは隣接している
が、隣接する流通路（３）相互の入口開口（８）と出口
開口（９）との位置は、周方向に適当な角度だけずれ“
Ｃいる。すなわち、流通路（３）は、入口開口（８）と
出１コ開口（９）との位置についての差違に基づく二種
類があり、同じ種類の流通路（３）が・一つおきに配設
されているのである。そして、一方の種類の各流通路（
３）へ人口開口（８）から例えば時計廻りの方向へ一次
空気を流通させ、他の種類の各流通路（３）へ入口開口
（８）から反時計廻りの方向へ二次空気を流通させれば
対向流方式の空・気対空気の熱交１１Ｊ！がＡＪ能とな
るのである。

実際に各種の機器に上述の筒形熱交換器を適用する場合
には、第８１１のように、−次空気？儂通させる各流通
路（３）の入口開口（８）と出口間１コ（９）を区分し
て連絡する一連の通風部４；（’　＋１＋３と、二次空
気を流通させる各流通路（３）の入口開口（８）と出口
開口（９）を区分して連絡する一連の１山風部）ＡＱｌ
）とをそれぞれ本体（１）の外周部トこ軸方向に沿って
直線的に装着し、通風部材／ｉ（ｉ、αＤを通じて各流
通路ｒ３）□＼の流体の流入出を計るようをこするので
ある。−次空気と二次空気とは、仕切板Ｃ２）を介して
熱的に接触し、通常の熱交換器と同様にして一次空気と
二次空気との間での熱交換がイ１なわれるのである（仕
切板に通湿性があれば湿度の交換も行なわれる）。ただ
し、本例のものでは、流体を通す流通路（３）が回廊型
であるため、本体（１）の軸方向の長さを長くシナいで
も十分に長い熱交換のための経路を構成することができ
、しかも、熱的な接触が仕切板（２）のほぼ平面全欧で
旧られるので、熱交換効率が良い。さらに、構成要素（
７）の積み重ねの際の構成要素（７）相互の角度関係を
変えるだけで、−次空気を流１ｍさせる流通路（３）の
入口開口（８）と出口開口（９）の位置に対し、二次空
気を流通させる流通路（３）の入口間Ｄ　ｒｓ）と出口
開口（９）の位置を３６０°に近い広い範囲において自
由に設定することができ、無理のない一次空気及び二次
空気の導入方向が得ら９る。同墜に、一つの流通路（３
）の入口開口（３）と出口開口（９）との位置関係につ
いても、経路を本体（１）の直径より短くしない１俺囲
で自由に設定でき、流通路（３）・＼の流体の送り込み
方向と、排出方向との設定に幅広い自由性が得られるの
である。

なお、本体（１）の形状に関しては前述の円筒形の他に
、第９図に示すようにだ円形の筒体や多角形の筒体とす
ることができる。また、エアガイドを兼ねるスペーサ（
５）につい゛〔は、第１Ｏ図に示すように、半径方向に
延びる直径寸法より若干短い単純なプレート部（５Ｂ）
のみの構成のものとすることも、第１２図や第１３図に
示すように流通１洛（３）を内側・力為ら外側に向かっ
て同心円状に細分化するエアガイドとしての機能を主体
として構成された流線形の成層構造のものとすることも
できる。さらに、仕切板（２）については、その表面積
を広くすべく、第１５図に示すような波形構造としても
良い。そして、このような構造の仕切板（２）について
は、その波形部分（２Ｂ）を図のように同心円状に形成
針ることによって、第１２図等に示すようなエアガイド
としての機能を波形部分（２Ｂ）にもたせることが可能
となる。また、本体（１）の一部に、扇形のチャン流体
の流入出、二次空気を流通させる各流１ｆｆｉ路（３）
・＼の流体の流入出をそれぞれ行なわせるようにしても
良い。さらに、本体（１）を構成要素（７）の積層によ
り構成する場合には、第１６図に示すように各構成要素
（力の外周構造部（６）の一端側にソケット状のスリー
ブ部１′３２を延出させ、スリーブ部（２）への嵌め合
いによって各構成要素（７）の積層を行なうようにすれ
ば、構成要素（７）間の重合部の空気もれを防ぎ得ると
ともに構成要素（７）の積層が容易なものとなる。もち
ろんこれらのいずれの実施例も、空気等電体以外の液体
に対しても材料と部材相互の結合箇所の対応を計るのみ
で熱交換器として適用しうるものである。

〔発明の効果〕

以上、実施例による説明からも明らかなように、本発明
の熱交換器は、伝熱性を有する仕切板で内部を、軸方向
に直角な方向に並ぶ復習の回廊型の流ｄ路よして仕切ら
れた筒体のそれぞれの流通路に対応する外周部の一部に
入口開口と出口開口とを聞役した、回廊型をなす流通路
により構成されたものであるから、熱交換のための経路
が非直線形であり、直線形のものより長くする二とがで
き、熱交換効率の向上とコンパクト化とを計ることがで
きる。そして、流通路の入口開口と出口開口の位置及び
流通ｊ＠相互の入口開口と出口開口との相互裁置を周方
向にほぼ任意に設定しうるため、流体の送り込み方向と
排出方向の自由性が高（、空調装置等に組込む場合、当
該装置の構成に応じた送り込み方向と排出方向の対応が
可能で、空調装置等の流体経路の構成の単純化を企図し
うる利点がある。

【図面の簡単な説明】

ｓ１図及び第２図はそれぞれ従来例としての異なるタイ
プの熱交換器を示す斜視図、第３図は本発明の適用例と
しての熱交換２ｇを示す斜視図、第４図はそのＩＶ−Ｉ
Ｖ線についての断面図、第５図２よ同じく第３図におけ
るＶ矢印部の部伺を単独で示す平面図、第６図は同じく
■矢印部の部材を単独で示す平面図、第７図は、第５図
における■−■線についての断面図、第８１図は、使用
時の一形態を示す熱交換器の斜視図、第９図は本体にお
ける異なる実施例を示す横断平面図、第１０図、第１１
図、第１２図及び第１３図は、それぞれスペーサに関す
る異なる態様を平面的に示す説明図、第１４図は流通ｖ
！ｒにチャンバを設けた実施例を示す横断平面図、第１
５図は仕切板について異なる態様を示す縦新側面図、第
１６図は、構成要素についての異なる態様を示す部分新
面図である１図において（１）は本体、（２）は仕切板
、（３）は流通路、（５）はスペーサ、（６）は外周構
造部、（７）は構成要素、ｒ８）は入口開口、（９）は
出口開口、α嵯よスリーブ部、（Ｃ）＋よチャンバであ
る。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄　（ほか２名）第１図　第２図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、筒体内を軸方向に所定の間隔をおいた複数枚の
   伝熱性を有する仕切板により複数層の回廊型の流通路と
   なし、この複数層の流通路の各々の外周部に流体の入口
   開口と出口開口とを設け、前記流通路の一段おきに一次
   流体を流し、残りの流通路には一次流体に対し対向状態
   に二次流体を流して一次流体と二次流体間で前記各仕切
   板シこより熱交換を行なわせることを特徴とする熱交換
   器。
2. （２）、筒体が、回廊型の流通路ごとに独立した部材の
   積層構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の熱交換器。
3. （３）、流通路に関する入口開口と出口開口とが隣接し
   て配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の熱交換８飄（４）、仕切板が、流通
   路の流体案内部材を兼ねるスペーサで間隔を保持されて
   いる構成の特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項
   記載の熱交換器。