JPS62791A - 対向流型熱交換器 - 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】 ＜ｔｉ業上の利用分野〉 本発明は、例えば住宅等における室内環境を快適にする
ために側壁等に装着されている換気装置に付設して用い
ることにより室内の熱エネルギーが大気に放出されてし
まう所絹、室内の放熱ロスを極力抑制する機能をもった
熱交換器で、詳しくは官内空気と外気といった相互　に
熱交換すべき二つの流体を対向して流動させるように構
成しである対向流型熱交換器に関する。

く従来の技術〉 この種の熱交換器として従来から知られているものに第
８図で示すような構成のものがある。

それは多数本の両瑞切すパイプ（０２Ａ）を互いに平行
姿勢に配置するとともに、それらパイプ（０２Ａ）群の
両端部に対同配置した円板形の管板（０９）・（０９）
間に亘って、前記パイプ（０２Ａ）群をそれらの両端が
管板（０９）・（０９）を貫通して外方に開口する状態
で固定連結して熱交換要素（０２）を構成させ、この熱
交換要素（０２）を、周軸芯方向の両端部中央位置に一
方の流体の入口部（０５Ａ）と出口部（０５Ｂ）を有し
、かつ筒軸芯方向両端近くで互いに１８０度位相を異に
する側面位置に他方の流体の入口部（０６Ａ）と出口部
（０６Ｂ）を有する円筒状ケース（Ｏｌ）内に収納固定
し、もって、入口部（０５Ａ）、パイプ（ｏｇＡ）＃の
内部孔、及び出口部（０５Ｂ）をもって一方の流体通ｗ
ｉ（０５）を構成するとともに、入口部（０６＾入パイ
プ（ｏｇＡ）群外側の円筒状ケース（Ｏｌ）の内部空間
（ＯＩＡ）、及び出口部（０６Ｂ）をもって他方の流体
通路（０６）を構成したものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の如くパイプ群を利用した熱交換器においては、二
つの流体の流線方間が互いに交差するように構成するこ
とによって流体どうしの前記パイプ群を介しての有効熱
交換面積を大きくとれ、熱交換効率を−め得るのである
。

仮りに、二つの流体の流線方間が互いに平行又はそれに
近い平行対向流である場合は、パイプ群を利用したこと
による熱交換効率面前の効果が半減するのである。　そ
の意味において上述した従来構゛成のものでは、パイプ
（０２Ａ）群の内部孔を含む一方の流体通路（０５）の
流線とパイプ（ＯＩＡ）群外側の円筒状ケース（０１）
の内部空間（０１＾）を含む他方の流体通路（０６）の
流線とが交差する形態を有し、同一径、同一長さ１同一
本数のパイプ群を使用して構成されろ平行対向流のもの
に比べて熱交換面積を大きく億保でき。

それだけ熱交換効率も高い効果がある。

然し乍ら、第８図で示した上述従来構成のものにおいて
は、パイプ群が互いに平行でかつ円筒状、円柱状に配置
されたものであるから、交差対向流形態をとるためには
、一方の流体通路（０６）の入口部（０６Ａ）及び出口
部（０６Ｂ）を、円筒状ケース（０１）の側面で互いに
位相（回転位相）を異にした位置に開口形成する必要が
あって、構成が複雑で製作面で不利であり、その上、一
方の通路（０６）での流体の流れ状況をみてみるとパイ
プ軸芯方向の一端部に相当する入口部（０６Ａ）力×ら
入った流体の大部分が出口部（０６Ｂ）に同かつて斜行
流動して排出される傾向にあり、従って、パイプ群の実
質有効熱交換面積はパイプ群の全表面積の略２分の１相
当と小さく、パイプ群利用による効果が未だ十分に発揮
されていない問題があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明はかかる実情に鑑み、筒部な構成でパイプ群によ
る熱交換効率を最大限に発揮させ得るようにする点に目
的を有する。

この目的を達成するために本発明に係る対向流型熱交換
器は、両端切りパイプの多数本を相互に近接する状態で
、かつ、略截頭円錐形の筒状に配置して熱交換要素を構
成し、この熱交換要素を円筒状ケースの筒軸線方何の両
端部内、外に夫々区画形成された吸排気部の各一方化パ
イブ群の両端が開口する状態で前記円筒状ケース内に固
定位置させてこれらパイプ群の内部孔をもって一方の流
体通路を構成するとともに、前記パイプ群にて形成され
る隙間及び熱交換要素で囲まれた略截頭円錐形状の空間
をもって他方の流体通路を構成したものである。

く作　用〉 上記の如き構成を有する本発明に係る対向流型熱交換器
による時は、熱交換すべき流体の一方を、前記パイプ群
の内部孔を含む一方の流路内を通過流動させるとともに
、他方の流体を、パイプ群の隙間を含む他方の流路内を
通過流動させることによって、両流体はそれら流線が互
いに交差する状態で対向的に流れ乍ら熱交換させられる
に至るのであるが、この時、後者の流体は略截頭円錐形
筒状の熱交換要素の外間面略全域からパイプ群の隙間を
経て、該熱交換要素で囲まれた略截頭円錐形状の空間に
至るといった流れを呈し、これによってパイプ群の略全
量面禎が熱交換面となり、効率の良い熱交換作用が行な
われるのである。

〈実施例〉 以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図乃至第５図において、（２Ａ）は例えば紙、プラ
スチック、布類等、湿気を吸収、発散透過させるような
材料から構成された両端切りパイプであって、このパイ
プ（２Ａ）の多数本を相互に近接する状態で、かつ全体
として略截頭円錐形の筒状に配置するとともに、筒軸芯
方間の両端近くで仕切板■・α呻を介して固定保持する
ことにより、顕熱ならびに潜熱ともに交換可能な熱交換
要讐〜栂成する。

（１）は前記熱交換要素（２）の最大径と略等しい径を
有する円筒状ケースであって、その筒軸芯方間の両端部
には、該ケース（１）と同志状態で短筒体（８）＆び（
４）をじ：定装置することによって、内外で夫々区画さ
れた状態の吸排気部（３Ａ）・（３Ｂ）及び（４Ａ）・
（４Ｂ）が形成されている。　そしてこの円筒状ケース
（１）内に前記熱交換要素（２）を、Ｈ記パイプ（２Ａ
）群の両端が一方の吸気部（３Ａ）及び他方の排気部（
４Ｂ）に猪口する吠１ｍで固定支持させることによって
、前記パイプ（２Ａ）群の全内部孔（２鳳）・・　をも
って、一方の流体通路（５）を構成するとともに、前記
パイプ（２Ａ）群にて形成される隙間（２Ｂ）及び前記
熱交換要素（２）で囲まれた略截頭円錐形状の空間（２
Ｃ）をもって他方の流体通路（６）を構成したものであ
る。

第６図は上記構成の熱交換器を換気装置における室内空
気と外気との熱交換に利用して、室内換気時における室
内からの放熱ロスを抑制すべく構成したもので、前記円
筒状ケース（１）の一方の吸排気部（４Ａ）・（４Ｂ）
側に、単一モータ（７）を介して一方同に回転させるこ
とによって前記吸排気部（４Ａ）・（４Ｂ）に夫々連通
接続の内外二重の通気路（ｉｌＡ）・ＣＩＩＢ）に互い
（こ逆向きの送風作用を発揮するファン（８）を連結さ
せである。

第７図は上記実施例の改良形であって、前記熱交換要素
（２）を構成するパイプ（２Ａ）群をその軸芯方何の途
中で円筒状ケース（１）の軸芯側に屈曲させたものであ
り、この場合は熱交換面積を一層増大できる利点がある
。

尚、上記実施例のものにおいて、パイプ（２Ａ）群の密
度を第１図で示すように略截頭円錐形の大径側はど大な
るように構成することによってこれらパイプ（２Ａ）群
の外側を横断流動する流体の流れをスムーズにできるも
のである。

また、パイプ（２Ａ）の構成材料としては、例えば銅の
ように顕熟移励が良好で潜熱の移動のない材料であって
も良い。

〈発明の効果〉 以上詳述したことからも明らかなよう−こ、本発明に係
る対向流型熱交換器は、 （１）熱交換すべき流体が互いにその流線交差状態で対
向流動するばかりでなく、その交差対向流の範囲をパイ
プ群軸芯方同で非常に広くとることができるから、既記
従来構成のものと比較してパイプ群の実質有効熱交換面
積が著しく大で、熱交換効率を顕著に増進できる。

（２ン　　しかも、パイプ群の配置構成を略截頭円錐形
の筒状とすることによって、二つの流体通路夫々の吸排
気部を同−又は略同−面内において内外向芯状に形成す
ることができ、従って、二つの流体の出入口構成が量率
なものとなり、全体としての製作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
縦断側面図第２図及び第８図は第１図Ｘ−Ｘ線及びＩＩ
Ｉ−ＩＩ線矢視図、第４図及び第５図は夫々要部の拡大
縦断側面図、第６図は本発明熱交換器を利用して構成し
た換気装置の全体概略縦断側面図、第７図は別の実施例
を示す縦断側面図、第８図は従来例の縦断側面図である
。 （１）は円筒状ケース、（２）は熱交換要素、（２Ａ）
はパイプ、（３Ａ）・（４Ａ）は吸気部、（８Ｂ）・（
４Ｂ）は排気部、（５）・（６）は夫々流体通路、（７
）はモータ、（８）はファンである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端切りパイプ（２Ａ）の多数本を相互に近接す
   る状態で、かつ、略截頭円錐形の筒状に配置して熱交換
   要素（２）を構成し、この熱交換要素（２）を円筒状ケ
   ース（１）の筒軸線方向の両端部内、外に夫々区画形成
   された吸排気部（３Ａ）・（３Ｂ）、（４Ａ）・（４Ｂ
   ）の各一方（３Ａ）・（４Ｂ）にパイプ（２Ａ）群の両
   端が開口する状態で前記円筒状ケース（１）内に固定位
   置させてこれらパイプ（２Ａ）群の内部孔をもつて一方
   の流体通路（５）を構成するとともに、前記パイプ（２
   Ａ）群にて形成される隙間（２Ｂ）及び熱交換要素（２
   ）で囲まれた略截頭円錐形状の空間（２Ｃ）をもつて他
   方の流体通路（６）を構成してあることを特徴とする対
   向流型熱交換器。
2. （２）前記パイプ（２）群が湿気を吸収、発散、透過さ
   せるような材料から構成されている特許請求の範囲第１
   項に記載の対向流型熱交換器。
3. （３）前記パイプ（８）群が潜熱移動のない材料から構
   成されている特許請求の範囲第（１）項に記載の対向流
   型熱交換器。
4. （４）前記円筒状ケース（１）が前記一方の吸排気部（
   ４Ａ）・（４Ｂ）側に、単一モータ（７）による一方向
   回転によつて互いに逆向きの送風作用を発揮するファン
   （８）を備えたものである特許請求の範囲第（１）項に
   記載の対向流型熱交換器。