JPS60238686A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS60238686A JPS60238686A JP59094099A JP9409984A JPS60238686A JP S60238686 A JPS60238686 A JP S60238686A JP 59094099 A JP59094099 A JP 59094099A JP 9409984 A JP9409984 A JP 9409984A JP S60238686 A JPS60238686 A JP S60238686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- fluid
- fin
- plates
- 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
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
- F28D9/0068—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/108—Particular pattern of flow of the heat exchange media with combined cross flow and parallel flow
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】
〔発明の技術分封〕
この兄明は熱交換動電に優れたグレート・フィン型の熱
交換に;に関し、特に熱交換丁べき2つの気流、に対し
、流速分布と輻厩分布ケ与入ることrCより、極めて高
性能、化塾」また熱交換器孕提供1−るものである3、 〔従来の技術〕 従来からプレート・ノイ7型の熱交換器はル位体梢当り
の伝熱面積が大きく、小型で商効率な熱交J嬰器として
広く使用8わている。このような熱交換器f:I: (
、−の気流の流し方C(よって、2つの気流か回方回に
流jするイ向流型熱交換器、2つの気流か対向(2て流
第1る対向流ヘリ熱交換器、2つの気流が白シして流j
する山交流型熱交換器VC大別ネれ。
交換に;に関し、特に熱交換丁べき2つの気流、に対し
、流速分布と輻厩分布ケ与入ることrCより、極めて高
性能、化塾」また熱交換器孕提供1−るものである3、 〔従来の技術〕 従来からプレート・ノイ7型の熱交換器はル位体梢当り
の伝熱面積が大きく、小型で商効率な熱交J嬰器として
広く使用8わている。このような熱交換器f:I: (
、−の気流の流し方C(よって、2つの気流か回方回に
流jするイ向流型熱交換器、2つの気流か対向(2て流
第1る対向流ヘリ熱交換器、2つの気流が白シして流j
する山交流型熱交換器VC大別ネれ。
こ第1らの熱交換器の幅度交換効率ケηとすると。
−次気(11を及び二次気流の導入口及び”導出口にお
ける711rX 1131 (r −t hそわゴl+
tj 、 T2. tz とするとηは次式で衣わテ
ことか出来る。
ける711rX 1131 (r −t hそわゴl+
tj 、 T2. tz とするとηは次式で衣わテ
ことか出来る。
ここで熱交換器の導出口における篇&T2.t2は気流
の速さにより変化するが、極めて低速で流ぜはプレート
同志して接触している気流の扁度ばはは一致する。その
結果対向流型熱交換器ではT2とt2 とがほぼ等しく
(T2:;tのなり、(1)式よりT2 : (T+−
tl)/2 、従って17;50%となる、また対向流
型熱交換器ではT2〜ti 、 t2 ””h となり
、(1)式よりη処100%となる。次に直交流型熱交
換器は、向流と対回流型熱交換器の中間に位#するため
、最大幅#夕換効率は50〜100% の間にある。以
上のことより、プレート・フィン型熱交換器としては対
向流型熱交換器が理想的であるが、実際に使用する場合
には熱交換丁べき2つの気流の導入部と導出部が同一面
となるので、これら全労*−p−るCとが出来す、上記
のような理想的な対向流型熱交換器は実在しない。とこ
ろでこの対同流型熱交換器に近いものとして実公報52
−56531号公報に記載芒れた熱交換器が土けられる
。その公告公報に記載きねた熱交換器は第1図〜第3図
に足場れるように樋底されている。
の速さにより変化するが、極めて低速で流ぜはプレート
同志して接触している気流の扁度ばはは一致する。その
結果対向流型熱交換器ではT2とt2 とがほぼ等しく
(T2:;tのなり、(1)式よりT2 : (T+−
tl)/2 、従って17;50%となる、また対向流
型熱交換器ではT2〜ti 、 t2 ””h となり
、(1)式よりη処100%となる。次に直交流型熱交
換器は、向流と対回流型熱交換器の中間に位#するため
、最大幅#夕換効率は50〜100% の間にある。以
上のことより、プレート・フィン型熱交換器としては対
向流型熱交換器が理想的であるが、実際に使用する場合
には熱交換丁べき2つの気流の導入部と導出部が同一面
となるので、これら全労*−p−るCとが出来す、上記
のような理想的な対向流型熱交換器は実在しない。とこ
ろでこの対同流型熱交換器に近いものとして実公報52
−56531号公報に記載芒れた熱交換器が土けられる
。その公告公報に記載きねた熱交換器は第1図〜第3図
に足場れるように樋底されている。
即チ、 ftlと(2)しまダンボール状熱交換素子、
(3)は熱交換素子+11(2iの一端部同志を積み重
ねて形成される槓み重ね剖、(6)はこの積み重ね部上
反対側の端?’il((41(!’il 75; l$
i合する孔(7)ヲ有り、 fc閉翠飯、(8)レー1
熱交押素子1Ilflj間に形成芒れた空間、(9)も
同じく熱交換素子(2i (21間に形成芒れた空間、
Oatは上記熱交換2休子+llf’、!1ケ収納し
た外殻体、 tllj〜0信まこの外殻体にそハそれ設
けた流通口である。
(3)は熱交換素子+11(2iの一端部同志を積み重
ねて形成される槓み重ね剖、(6)はこの積み重ね部上
反対側の端?’il((41(!’il 75; l$
i合する孔(7)ヲ有り、 fc閉翠飯、(8)レー1
熱交押素子1Ilflj間に形成芒れた空間、(9)も
同じく熱交換素子(2i (21間に形成芒れた空間、
Oatは上記熱交換2休子+llf’、!1ケ収納し
た外殻体、 tllj〜0信まこの外殻体にそハそれ設
けた流通口である。
よって冷気全流通口01)より、暖気全流通口02より
/C」1そh導入すると、熱交換素子(1)と(2)の
両方で、互い1(温度交換を行い、流通口u31圓より
導出訟オ]、その熱交換の効率も極めて良好となるとを
flている。しかし〃がらこの熱交換器は理想的な対向
流型熱交換器ではなく、吹出口の熱交換てれた気流の温
度分布は均一ではなく、第9図のグラフ中に曲線Bで示
すよう々温度分布となっていた。
/C」1そh導入すると、熱交換素子(1)と(2)の
両方で、互い1(温度交換を行い、流通口u31圓より
導出訟オ]、その熱交換の効率も極めて良好となるとを
flている。しかし〃がらこの熱交換器は理想的な対向
流型熱交換器ではなく、吹出口の熱交換てれた気流の温
度分布は均一ではなく、第9図のグラフ中に曲線Bで示
すよう々温度分布となっていた。
丑だ風速分布はタンホール状素子(1)又は(21の長
σによる流路圧力損失にほぼ関連しているので、第10
図のクラブの曲iBに示す様にほぼ均等分布となってい
る。従って熱交換器内部の温度交換効率の良い所も悪い
ところも同等の風量が流れることにより、総合的な効率
を低下芒ぜ、−また導入さ当たり流通口031(141
より導出芒ねるため気流がスムースに流れにくいといっ
た欠点があった。
σによる流路圧力損失にほぼ関連しているので、第10
図のクラブの曲iBに示す様にほぼ均等分布となってい
る。従って熱交換器内部の温度交換効率の良い所も悪い
ところも同等の風量が流れることにより、総合的な効率
を低下芒ぜ、−また導入さ当たり流通口031(141
より導出芒ねるため気流がスムースに流れにくいといっ
た欠点があった。
この発明はかかる従来の欠点を除去し、熱交換効率の良
い熱交換器葡提供しようとするものである。
い熱交換器葡提供しようとするものである。
そのためにこの発明は熱交換器へき2つの流体を仕切る
プレートと、流体の流れkjli制御するためVC上記
プレート上に左右方間に延ひた複数の平行流路を形成す
るフィンとケ設けて、フィンとこのフィンの両面に位置
テるフレートとの間に形成6ねる通路を複数層形成し、
これら各層の一層おきにその一側面部から一次流体を導
入し、壕だ残りの各層に他の側面部から二次流体を導入
し、前面から放出するように構成するとともに、−次流
体又は二次流体ケ導入する側面k niJ面に対して鋭
角に設にした構成にしたものである。
プレートと、流体の流れkjli制御するためVC上記
プレート上に左右方間に延ひた複数の平行流路を形成す
るフィンとケ設けて、フィンとこのフィンの両面に位置
テるフレートとの間に形成6ねる通路を複数層形成し、
これら各層の一層おきにその一側面部から一次流体を導
入し、壕だ残りの各層に他の側面部から二次流体を導入
し、前面から放出するように構成するとともに、−次流
体又は二次流体ケ導入する側面k niJ面に対して鋭
角に設にした構成にしたものである。
また複数層のそわそれにプレートとプレートとの間の空
間を閉塞するとともに碑入場ねた一次流体と二次流体と
を十れそワノノイトするためのスペー−リーケ設けたこ
とを特徴とするものである。
間を閉塞するとともに碑入場ねた一次流体と二次流体と
を十れそワノノイトするためのスペー−リーケ設けたこ
とを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下この発明の実施例として空調分野で用いらオ]る空
気対空気の熱交換器の場合について詳述する。
気対空気の熱交換器の場合について詳述する。
第4し1は本発明の熱交換器を構成する単位部材(2+
11の斜視図を示すもので、複数の平行流路(21+を
形成する波形板状のフィン21C’に2枚のプレートc
!ηではσんでフィン部(1へ1を形成し、籾数の平行
流路C!])の長づを変えてフィン部0りにおける圧力
損失分布を形成するため、平行流路の1つの端m1辺(
A+ J、 。
11の斜視図を示すもので、複数の平行流路(21+を
形成する波形板状のフィン21C’に2枚のプレートc
!ηではσんでフィン部(1へ1を形成し、籾数の平行
流路C!])の長づを変えてフィン部0りにおける圧力
損失分布を形成するため、平行流路の1つの端m1辺(
A+ J、 。
これと隣接する1つの端面辺(C1とのfr、1角IL
O1葡鋭角としている。上記プレートQ7)の材料2じ
ては薄い金属板、セラミック板、プラスチック板なと神
々のものが考えら第1るが、前述の空調シj・野で給気
と一1u14気の間で1席度と共に湿度の交換全行なわ
ゼる場合にしま透湿性を宿する加工紙が好適である。
O1葡鋭角としている。上記プレートQ7)の材料2じ
ては薄い金属板、セラミック板、プラスチック板なと神
々のものが考えら第1るが、前述の空調シj・野で給気
と一1u14気の間で1席度と共に湿度の交換全行なわ
ゼる場合にしま透湿性を宿する加工紙が好適である。
フィンC!ぬのセ料も同様寿ものが用いられるか空調(
2&> 1黍− 流路に対して鋭角ケなす一方の端面辺(A+に合わせて
その〕゛レートI271の下(1111に接着剤なとに
より固定これた気流のカイト機能を兼ね備えたスベーー
リーーで、フィン(ハ)の高さと同−畠塾寸法ケ有して
いる。
2&> 1黍− 流路に対して鋭角ケなす一方の端面辺(A+に合わせて
その〕゛レートI271の下(1111に接着剤なとに
より固定これた気流のカイト機能を兼ね備えたスベーー
リーーで、フィン(ハ)の高さと同−畠塾寸法ケ有して
いる。
このスペーサ−(支))の材料もフィン(ハ)と同様の
ものが用いられるか、空調用としては埋1紙、ノラスチ
ツク板か好適である。
ものが用いられるか、空調用としては埋1紙、ノラスチ
ツク板か好適である。
次に第4図の単位部相(イ))全積層して熱交換器を構
成1−る方法について説明1−る。
成1−る方法について説明1−る。
1す第4図のような単位部相■))盆初数イ[ψ」用意
しこれら各単位部材I21Ilを・、−t−の一方の漏
面辺(A)が外イロ11になり、他方の福:向辺(I3
+が内側になるよう一段おきに回き葡変えて順次積み上
げるとともに、隣接1−る単位笥)材噛との間にJツr
定長ネの重合部(2θa)が形成芒わるようにして第6
図に示すような平面形状が台形の熱交換器(HE)’を
形成する、なお、第6図において、2つの鋭角(#+)
七、(θ2)とは等しいことは当然である。
しこれら各単位部材I21Ilを・、−t−の一方の漏
面辺(A)が外イロ11になり、他方の福:向辺(I3
+が内側になるよう一段おきに回き葡変えて順次積み上
げるとともに、隣接1−る単位笥)材噛との間にJツr
定長ネの重合部(2θa)が形成芒わるようにして第6
図に示すような平面形状が台形の熱交換器(HE)’を
形成する、なお、第6図において、2つの鋭角(#+)
七、(θ2)とは等しいことは当然である。
従って完成した熱交換器(HE) Kはそ−の槓ろ土部
とスペーサー(2filとの間に形成芒わる空間部(S
)とがイーれそハ(Itfiえられ、かつ積み上げ方向
にみると空間部(Slとフィン部θりとか互い違いの配
置ねとなっている。
とスペーサー(2filとの間に形成芒わる空間部(S
)とがイーれそハ(Itfiえられ、かつ積み上げ方向
にみると空間部(Slとフィン部θりとか互い違いの配
置ねとなっている。
なお(Mlは想定芒わる一次気流を汀くシ9例えは冷た
い空気流であり、(N)は想定さ」する二次気流を小し
11例えは暖かい空気流である。
い空気流であり、(N)は想定さ」する二次気流を小し
11例えは暖かい空気流である。
こ旧ら一次気流(M)、二次気流fN)は第5図ic示
フ−よ・うに熱交換器(HE)の17−いに反対側の1
111面′3なわらスペーサー(イ)のある左右両側面
方向力)ら各フィン部(15)に勇入竺第1.フィン部
(151(5通過してその隣りの空間部(S)に入り、
スペーサーt)FaKより進行が々jT51られ流オフ
の方向が亥えらねてし1中矢印ンこカ・1−ように同−
lal狽II (圧s図では前面倶1)へ放出芒牙する
。
フ−よ・うに熱交換器(HE)の17−いに反対側の1
111面′3なわらスペーサー(イ)のある左右両側面
方向力)ら各フィン部(15)に勇入竺第1.フィン部
(151(5通過してその隣りの空間部(S)に入り、
スペーサーt)FaKより進行が々jT51られ流オフ
の方向が亥えらねてし1中矢印ンこカ・1−ように同−
lal狽II (圧s図では前面倶1)へ放出芒牙する
。
なおCの熱交換器(HFl)の背面側は閉塞埒れている
ため上記のように一次気流(M)、二次気流(N)は丁
へて前面(1111へ放出される。
ため上記のように一次気流(M)、二次気流(N)は丁
へて前面(1111へ放出される。
ところでフィン部(151に導入きれて空間部(S)に
入った一次気流(M)、二次気流(Nlはフィン部(1
’51における平行流路t2I)に対して斜め方向に設
けられているスペーサー(イ)で案内埒れ緩やかに方向
葡変えて放出をねるものである。
入った一次気流(M)、二次気流(Nlはフィン部(1
’51における平行流路t2I)に対して斜め方向に設
けられているスペーサー(イ)で案内埒れ緩やかに方向
葡変えて放出をねるものである。
第1図は第6図に示した熱交換器(HE)音用いた熱交
換装fftt’5示−T図1で、(ハ)は熱交換器()
IE)を収納するケース、(7)αnはその熱交換器(
HE) VC対して一次気流(M)、二次気流(N)k
供給子る電動送風機ケ示している。
換装fftt’5示−T図1で、(ハ)は熱交換器()
IE)を収納するケース、(7)αnはその熱交換器(
HE) VC対して一次気流(M)、二次気流(N)k
供給子る電動送風機ケ示している。
上記ノr −スG!!++には熱交換gン< )(Ii
: ) ノー<in l((till K対応して、第
1開口G1)、第2開口o3がそれぞれ設けられており
、甘た他端部側に対応して第3開口(ハ)、第4開口C
’141がそ脂1ぞれ設Cヶらねている1、なおフィン
部(151の平行流路011部分及び第3開口(ハ)、
第4開口04対応部分を除き熱交換器(HE)端面とケ
ース翰との間は気密を保つためシーリンク材を用いて封
止処理することが望ましい2゜また熱交換器(,1)の
両端部は平行流路(21)に対して斜めとなっているの
で1例えば一端部1H11に第1開口0υの他に第5開
口I3[凱 また他端部側にも同様に第6開口(’36
1i、設け、熱交換装置として最も有利な構成が出来る
ようぞJlら開口を使い分けることも用能である。
: ) ノー<in l((till K対応して、第
1開口G1)、第2開口o3がそれぞれ設けられており
、甘た他端部側に対応して第3開口(ハ)、第4開口C
’141がそ脂1ぞれ設Cヶらねている1、なおフィン
部(151の平行流路011部分及び第3開口(ハ)、
第4開口04対応部分を除き熱交換器(HE)端面とケ
ース翰との間は気密を保つためシーリンク材を用いて封
止処理することが望ましい2゜また熱交換器(,1)の
両端部は平行流路(21)に対して斜めとなっているの
で1例えば一端部1H11に第1開口0υの他に第5開
口I3[凱 また他端部側にも同様に第6開口(’36
1i、設け、熱交換装置として最も有利な構成が出来る
ようぞJlら開口を使い分けることも用能である。
以上の414成であるから、今電動送風機備より送ら第
1る一次気流(MJは矢印方向から第1開口C31]に
送風芒J1フィン部(15の平行流路(21)會通り空
間部(S)へ入つ−(気流のカイト磯ス1k(ll−兼
ね倫えた斜めに配酷さねたスペーサー(支)IVCより
ガイドされ緩やかに方間転換して前方方間へ流れを変え
第4開口(3aより矢14)で示テようW出ていく。ま
た他方のに=動送風機(3(ηより送ら第1る二次気流
(Nlは矢印の方向から第3開[」0濁に送風妊れ、−
次気流CM)とはちがう層の平行流路00を通り1回し
く気流の方向が緩やかに曲けら第1流れを変え第2−口
G31り出ていく。
1る一次気流(MJは矢印方向から第1開口C31]に
送風芒J1フィン部(15の平行流路(21)會通り空
間部(S)へ入つ−(気流のカイト磯ス1k(ll−兼
ね倫えた斜めに配酷さねたスペーサー(支)IVCより
ガイドされ緩やかに方間転換して前方方間へ流れを変え
第4開口(3aより矢14)で示テようW出ていく。ま
た他方のに=動送風機(3(ηより送ら第1る二次気流
(Nlは矢印の方向から第3開[」0濁に送風妊れ、−
次気流CM)とはちがう層の平行流路00を通り1回し
く気流の方向が緩やかに曲けら第1流れを変え第2−口
G31り出ていく。
次にこの発明の熱交換器の効果について実験テータ孕も
とに説明すると、第8図に示すものは熱交換器金形態別
で示1−モデル図で、第8図(A)が上記実施例で述べ
たような台形の熱交換器(以下これ全モデルAという)
。第8図(Ll)が本発明以外の形状としての参考例金
示す長方形の熱交換器(同じくモデルBという)。@J
、8図(C)は上記実施例で述へた単位部材■の積層方
向會変えることによって得られる平方四辺形の熱交換器
(同じくモデルCという)で、参考例である。
とに説明すると、第8図に示すものは熱交換器金形態別
で示1−モデル図で、第8図(A)が上記実施例で述べ
たような台形の熱交換器(以下これ全モデルAという)
。第8図(Ll)が本発明以外の形状としての参考例金
示す長方形の熱交換器(同じくモデルBという)。@J
、8図(C)は上記実施例で述へた単位部材■の積層方
向會変えることによって得られる平方四辺形の熱交換器
(同じくモデルCという)で、参考例である。
そして各モデル中、符号α9はフィンils 、 CI
l!はフィン(ハ)の平行流路、(S)は空間部、C!
blはスペーサー。
l!はフィン(ハ)の平行流路、(S)は空間部、C!
blはスペーサー。
匈はプレート、(y)は−次気流、(N)は二次気流音
それぞれ示し、これらは上記実施例で説明し1ctのと
対応するそ±1そね同等のものである。
それぞれ示し、これらは上記実施例で説明し1ctのと
対応するそ±1そね同等のものである。
そして以上の様に構成された各モデルの気流(入り)(
Nlは、いすねもフィン部05)より空tfij都(8
1へ流れ。
Nlは、いすねもフィン部05)より空tfij都(8
1へ流れ。
導出されるものとする。
第9図、第10図は第8図にントテ各モデルの透過熱面
積金一定とし向−風量を流した場合の二次気流(N)の
導出口の扁度分布と風速分布を示すもので 第9図の篇
度分布のグラフは横軸に熱交換器(HK)の二次気流導
出口の座標x1〜xn k + 縦軸には最高測定温度
全1として無次元化した指数ヶ取り、グラフ全構成して
いる。
積金一定とし向−風量を流した場合の二次気流(N)の
導出口の扁度分布と風速分布を示すもので 第9図の篇
度分布のグラフは横軸に熱交換器(HK)の二次気流導
出口の座標x1〜xn k + 縦軸には最高測定温度
全1として無次元化した指数ヶ取り、グラフ全構成して
いる。
この第9図から明らかなように篇度分布はいずれのモデ
ルもxl よりXn へ行くに従って高くなつている。
ルもxl よりXn へ行くに従って高くなつている。
こ牙′7け嗜入口より導入さねた二次気流(1゛1)か
”、”t 11 : D ヘfli: hると@、xn
何1の流、路はxl イIJ11の流路に比へ長くな
ることより、熱交換が良好に行なわセていることに」:
るものであるが+ xl 側の流路((ついて各モデル
を見るとフィン部(2I)の長きはモデルAンモデルB
〉モデルCとなり、モデルAがK4 1111の流路に
ついて一番長く構成出来ることけその形状J:り明らか
であることより、第9図のグラフに示すようXl より
xnの福;度分布の最高とノ(÷低の差はモデルAが一
番少なくなることを示している。
”、”t 11 : D ヘfli: hると@、xn
何1の流、路はxl イIJ11の流路に比へ長くな
ることより、熱交換が良好に行なわセていることに」:
るものであるが+ xl 側の流路((ついて各モデル
を見るとフィン部(2I)の長きはモデルAンモデルB
〉モデルCとなり、モデルAがK4 1111の流路に
ついて一番長く構成出来ることけその形状J:り明らか
であることより、第9図のグラフに示すようXl より
xnの福;度分布の最高とノ(÷低の差はモデルAが一
番少なくなることを示している。
次VC,第101シ1の風速分布のグラフは、横軸に導
出口のj車積X1〜ガ?c:、 k軸には各座標毎に測
定した風速の−31・均値を1として無次元化した指E
lk取り、クラフ光構成している。
出口のj車積X1〜ガ?c:、 k軸には各座標毎に測
定した風速の−31・均値を1として無次元化した指E
lk取り、クラフ光構成している。
風速分布は前述したようにほとんどフィン部u51け二
設けたΔV行0ir、路(21)の長打に比例1し、空
間部(S)上り導出口1ての目方損失を無視テJ1ば、
モデルAの風速分布はxl<xnの1血線状に、モデル
BのJ風速分布はXl−xnの直線状に、モデルCの風
速分布はX1’> Xnの直線状に分布していることに
なる。
設けたΔV行0ir、路(21)の長打に比例1し、空
間部(S)上り導出口1ての目方損失を無視テJ1ば、
モデルAの風速分布はxl<xnの1血線状に、モデル
BのJ風速分布はXl−xnの直線状に、モデルCの風
速分布はX1’> Xnの直線状に分布していることに
なる。
この仮説を基に実際に測定全行ったものが第10図1v
こ示すグラフであり、空間部(81等の圧力損失が含寸
ねるので、仮説の様な直線上とはなっていないが、明ら
かにモデルAはXl< XnモモデBはX1*Xn、モ
デルCばX1ンXfiの風速分布となっている。
こ示すグラフであり、空間部(81等の圧力損失が含寸
ねるので、仮説の様な直線上とはなっていないが、明ら
かにモデルAはXl< XnモモデBはX1*Xn、モ
デルCばX1ンXfiの風速分布となっている。
以上の結果よりモデルAの形状と1−ることにより9幅
度分布の最高と最低の差を少なく]〜芒らに流路長が最
も長くとね温度交換効率も一番高くなる流路へ多くの風
量ケ流すことが出来るので、第11図に示すように熱交
換器としての温度交換効率はモデルAが一番高く、モデ
ルB。モデルCとなるに従い低くなっている。これは前
述した(l#A度と風速の分布より判断しても明らかに
判ることである。図中に破線で対向流の幅度交換効率を
示しであるが、こ八は上記各モデルと同−透過熱面積に
て、同一風量を完全に対向芒セて流した場合の効率葡示
すものであり、これからも明らかなように本発明の形状
に丁れば対向流型熱交換器の福1度交換効率を超える効
果のあることを示しているうなお卯、11図に示す■)
は、第12図に斤丁ような片側の喉曲部のみ鋭角とした
形状の熱交換器(以下モデル]〕という)の需度交換効
率を示(7゜このモデルD’fは片佃)の気流のみフィ
ン音1宣19の長芒が等しくなり、1手(速分布は均等
化をねるが、第8図に71:丁モデルAとモデルBの中
間の特性となり、第11図において示すようにほぼ対向
流型熱交換器と同等の性能どなり、従来の熱交便器と比
較−fhJJ:、このモデル]〕のものも高い性能を有
するといえるものである。
度分布の最高と最低の差を少なく]〜芒らに流路長が最
も長くとね温度交換効率も一番高くなる流路へ多くの風
量ケ流すことが出来るので、第11図に示すように熱交
換器としての温度交換効率はモデルAが一番高く、モデ
ルB。モデルCとなるに従い低くなっている。これは前
述した(l#A度と風速の分布より判断しても明らかに
判ることである。図中に破線で対向流の幅度交換効率を
示しであるが、こ八は上記各モデルと同−透過熱面積に
て、同一風量を完全に対向芒セて流した場合の効率葡示
すものであり、これからも明らかなように本発明の形状
に丁れば対向流型熱交換器の福1度交換効率を超える効
果のあることを示しているうなお卯、11図に示す■)
は、第12図に斤丁ような片側の喉曲部のみ鋭角とした
形状の熱交換器(以下モデル]〕という)の需度交換効
率を示(7゜このモデルD’fは片佃)の気流のみフィ
ン音1宣19の長芒が等しくなり、1手(速分布は均等
化をねるが、第8図に71:丁モデルAとモデルBの中
間の特性となり、第11図において示すようにほぼ対向
流型熱交換器と同等の性能どなり、従来の熱交便器と比
較−fhJJ:、このモデル]〕のものも高い性能を有
するといえるものである。
このようにして構成芒わたが(交換器1(−次t・を流
として例えば冬期の戸外の冷たくて乾燥しり空気を涌し
二次′〕流とし、て例えばロシ房された室内の暖かくて
偲1u−の高い空気を通すとフレートラ介して?AIX
度(顕熱)と湿度(潜熱)の交換が行なわれ。
として例えば冬期の戸外の冷たくて乾燥しり空気を涌し
二次′〕流とし、て例えばロシ房された室内の暖かくて
偲1u−の高い空気を通すとフレートラ介して?AIX
度(顕熱)と湿度(潜熱)の交換が行なわれ。
−次気流は暖めらハ1.加湿でハて室内に給気でれるっ
夏期においては同様の機構により一次気流は冷や芒わ、
除湿σねて室内に給気さね、いずれの」φ)合も極めて
高い交換効率が得られるものである。
夏期においては同様の機構により一次気流は冷や芒わ、
除湿σねて室内に給気さね、いずれの」φ)合も極めて
高い交換効率が得られるものである。
なお、熱交換器(HEi )の単位部材(20)は失加
」例の構成に阻足孕牙′するものてはなく9例えは第1
3図に示1−よ−うに、フィンいと、C−σ)フィンの
14面に固Nされたフレート(2ηと、プレート(イ)
上でかつフィン乙8! トI’ft足の14−1隔舎お
いて固定ですまたスペーサeJ61よの3部品により構
成しても良い、なお第13図に/l:′丁ものは上記?
r1−位7XBイ2cυケ2利1類、すなわちフィン(
261とスベー」ノーQに(の配IjQ全切にしたた(
・]でli」:l−外形寸法のものを用t、してこ上1
奮1層おきに程c1←フ旧にJ、’、+ K33しjカ
・ら明らがなよ−)K1つの単位部材(20)のフィン
(2!J’tJ−その上方のグレート(、!θVc拉1
’、l!i’ Ll かっその上方のプレートυQトF
方〕7−1/ −1−(2)1 、!1 スヘーーリ
ーc2(pとT t、!l−4れる空間が前記44 &
j、例における空間&f((S)と同等のものに々リイ
!するので、げII記¥施例2同様の効果ケ得ることが
できる。
」例の構成に阻足孕牙′するものてはなく9例えは第1
3図に示1−よ−うに、フィンいと、C−σ)フィンの
14面に固Nされたフレート(2ηと、プレート(イ)
上でかつフィン乙8! トI’ft足の14−1隔舎お
いて固定ですまたスペーサeJ61よの3部品により構
成しても良い、なお第13図に/l:′丁ものは上記?
r1−位7XBイ2cυケ2利1類、すなわちフィン(
261とスベー」ノーQに(の配IjQ全切にしたた(
・]でli」:l−外形寸法のものを用t、してこ上1
奮1層おきに程c1←フ旧にJ、’、+ K33しjカ
・ら明らがなよ−)K1つの単位部材(20)のフィン
(2!J’tJ−その上方のグレート(、!θVc拉1
’、l!i’ Ll かっその上方のプレートυQトF
方〕7−1/ −1−(2)1 、!1 スヘーーリ
ーc2(pとT t、!l−4れる空間が前記44 &
j、例における空間&f((S)と同等のものに々リイ
!するので、げII記¥施例2同様の効果ケ得ることが
できる。
廿だフィンは波形断面の板状体であっμ、が、他の凹凸
断面の板状体あるいはルート 突出成形した凸条であっても良いものである。
断面の板状体あるいはルート 突出成形した凸条であっても良いものである。
1斗l十のようにこの発明によりば熱交換器自体にその
形状に基ついて急流の分布と温度分布をコントロールす
る特性が備えられ9幅度交換効率の最も高くなる流路に
多くの流量孕流すことができるから、熱交換効Wが格段
と同上した熱交換RF↓を得るこ七ができる。
形状に基ついて急流の分布と温度分布をコントロールす
る特性が備えられ9幅度交換効率の最も高くなる流路に
多くの流量孕流すことができるから、熱交換効Wが格段
と同上した熱交換RF↓を得るこ七ができる。
第1図は従来の熱交換器の要部ケA丁斜視Iヌ1゜N)
、2図はその熱交換器に用いらハてい斤閉塞板の斜視図
、第3図は同じ〈従来の熱ダ便器ケ備えた熱ケ4臭製的
の横断面図、り」、4図はこの発明における熱交換を器
の中位)11X材ケ示1−斜イ→図、グ1,51ン1は
この賢明における熱交換器の斜皆図、8I+、6図はそ
の熱ダ換器の半1m図、第7図はこの発明の熱交換器ヶ
絹み込んだ熱y換装的の斜視図、第8図は熱交換器の形
態モデルの例を示す図で、(A)はこの発明のもの、(
川FC+は参考例のものの図である第9図は第8図の各
モデルの篇度分布ケ実験結果i′よって示す説明図、卯
、10図は同じく各モデルの風速分布を示T MJ?明
図、’ 2.11図は同じく各モデルの熱交換効率を示
す説明図、第12図はこの発明における熱交換器の他の
形態例ケア1、丁晶明図中、αりはフィン部、 CAl
は単位1++相、 (2+1は半行流路、(イ)はスベ
ー→ノー−9(イ)はプレート、(14+11はフィン
、(S)は空間部、(HE)は熱交換器、(M)は−次
気流、(N)は二次気流である。 なお各図中同−祠号は同−又は相芦1fXl’分ケア1
<丁。 代即人 大 岩 増 却 第1図 第2時 第3図 第4図 第 5 A 第 6 図 第7図 第8図 第9図 i速分今 第1頁の続き 0発 明 者 中 村 裕 信 中津川市駒場町1内 0発 明 者 可 知 忠 勝 中津川市駒場町l内 0発 明 者 江 藤 昌 平 尼崎市塚日本町8究所
内
、2図はその熱交換器に用いらハてい斤閉塞板の斜視図
、第3図は同じ〈従来の熱ダ便器ケ備えた熱ケ4臭製的
の横断面図、り」、4図はこの発明における熱交換を器
の中位)11X材ケ示1−斜イ→図、グ1,51ン1は
この賢明における熱交換器の斜皆図、8I+、6図はそ
の熱ダ換器の半1m図、第7図はこの発明の熱交換器ヶ
絹み込んだ熱y換装的の斜視図、第8図は熱交換器の形
態モデルの例を示す図で、(A)はこの発明のもの、(
川FC+は参考例のものの図である第9図は第8図の各
モデルの篇度分布ケ実験結果i′よって示す説明図、卯
、10図は同じく各モデルの風速分布を示T MJ?明
図、’ 2.11図は同じく各モデルの熱交換効率を示
す説明図、第12図はこの発明における熱交換器の他の
形態例ケア1、丁晶明図中、αりはフィン部、 CAl
は単位1++相、 (2+1は半行流路、(イ)はスベ
ー→ノー−9(イ)はプレート、(14+11はフィン
、(S)は空間部、(HE)は熱交換器、(M)は−次
気流、(N)は二次気流である。 なお各図中同−祠号は同−又は相芦1fXl’分ケア1
<丁。 代即人 大 岩 増 却 第1図 第2時 第3図 第4図 第 5 A 第 6 図 第7図 第8図 第9図 i速分今 第1頁の続き 0発 明 者 中 村 裕 信 中津川市駒場町1内 0発 明 者 可 知 忠 勝 中津川市駒場町l内 0発 明 者 江 藤 昌 平 尼崎市塚日本町8究所
内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)熱交換丁へき2つの流体を仕切るため所定の対向
間隙をもって対向したプレートと、このプレート同志の
上記間@におってその間隙の中に上記流体の流れを制御
するための左右方向に延びる複数の平行流路を形成した
フィンとを有し、上記プレート同志によって形g5.−
gれる上記間隙を複数層形成するとともに、こわら各層
の一層おきにその左側面部から一次流体を導入し、捷た
残りの各層に右側面から二次流体を導入し、前面から放
出するように構成し、−次流体又は二次流体ケ導入する
左側面又は右側ω1の少なくともいずわか一方全前面に
対して鋭角に設定したこと全特徴とする熱交換器。 f2i 7−9r定の10」隙會おいて対向する2つの
プレートと、このグレート同志を連結するフィンとによ
る単位部相が1f1次槓層芒わて形成式れたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の熱交換器。 (3) プレートと、このフレートに固定−ahたフィ
ンとによる単位部材が)1に1次積層さねて形成された
こと全特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の熱交換
器。 (4)−次流体と二次流体音ぞハそれ導入する左右両仰
]面を前面に対して同一の鋭角に設定したことを特徴と
する特許請求の胛囲均・71項に記載の熱交換器。 (5) プレートは透湿性と気体遮蔽性とを兼ね(aえ
た材料から形成さハていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載の熱交換器 (6)各層の内部には、その中間点を境よして一方に前
記フィンのある部分、他方r(フィンのない空間部がそ
れぞれ形成埒ねていることを特徴とする特許請求の範囲
第1頂に記載の熱交換器、(7)熱交換すべき2つの流
体を仕切るためj9r ′lFXの対向間隙ケもって対
向したプレートと、このプレート同志の上記間隙に設け
ら、+1ヤの間隙の中に前記流体の流れを制御するため
の左右方向に延びる複数の平行流路音形成したフィンと
を有し、上記プレート同志によって形成される間隙全複
数層形成するとともに、こねら各層の一層おきに左側面
部から一次流体を導入り、、tた残りの各層に右側面部
から二次流体全導入して前面から放出するように構成す
るとともに、前記各層におりる左右両i1A部にはフレ
ートとフレートとの間の上記間隙t・閉塞するとともに
導入部わた一次流体と二次流体とをそわそハカイ1:す
るためのスペーサーを設け、烙らに一次流体又は二次流
体を導入する上記左(+111面又は右仰1面の少なく
ともいすオ′iか一方は前向に対して智角に設定孕牙1
ていること全特徴とする!せ1(父倹Rに。 (8+ I’9r定のlt:tj隙百−おいて対向する
2つのフレート2.このプレート同志を連結するフィン
と、スベー!−1−一とによる一中位部材が111次積
層芒A1で形成き旧たこと欠特徴とする特許請求の範囲
第7項に、11L載の械父lI/!器。 (9) フレートと、このプレートに固定されたフィン
と、プレートの端部に固定ghたスペー→j−−とによ
る単位部材がJIF+次積層ζわて形成さねたことを特
徴とする特許請求の範囲か1川V(記載の熱交換器。 α〔−次流体と二次流体全−tねぞわ導入する左右両1
111而全前面に対して同一の鋭角に設だした−ことを
特徴とする特*B?(求の範囲狂・7項に記載の熱交換
器。 01) プレー日′l透糧)性と気体i!!・、14に
性とな兼ね備えに材料から形成σ矛1ているこkを特徴
とする特許請求のφ]J、囲第7項第7項の熱交換器。 +12 フィンは波形断面を有づ−る板状体であること
全特徴と−Tる特許請求のヰt)囲第T項に記載の熱交
換器。 0(各層内部には、その中間点ケ境として一方に前記フ
ィンのある部分、他方にフィンのない空間部が−tO:
第1それ形成さJlていること全特徴とテる生!許請求
の範囲第7項に8B載の熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59094099A JPS60238686A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59094099A JPS60238686A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60238686A true JPS60238686A (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14100994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59094099A Pending JPS60238686A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60238686A (ja) |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP59094099A patent/JPS60238686A/ja active Pending
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