JPS63311089A - 熱交換装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高温の蒸気密度の高い空気１例えば高温の水
蒸気密度、即ち、湿度の高い空気を熱交換ユニットによ
り熱交換して低温の絶対湿度の低い空気とし、その空気
を昇温して乾いた空気を得る熱交換装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来５例えば特公昭５９−８１６７１号公報に示された
ような熱交換装置があり、これを応用したものとして第
８図に示すものがあった。第８図において、１１１け筐
体、（２）はこの筐体Ｉｌｌ内を第１室１３１と第２室
（４）に仕切る仕切板、（５）は−刀剣（５ａ）が第１
室（３）内に配設され、他方側（５ｂ）が第２室篭４１
内に配設された熱交換ユニットであり。

筐体ＩＩＩの一内壁との間に第１室（３１と第２室１４
１を熱交換ユニット６１ヲ介して連通する第３室（６）
全形成する。（７）はクーラーユニットであり、熱交換
ユニツ）　＋５１の一方側（５ａ）の入口部、出口部と
配管＋８１　、　Ｆｅ２により接続され、これら、５１
　、１７１〜（９）により冷媒循環回路が構成されてい
る。００１は第２室（４）内に配設された例えばヒータ
ー等の加温手段である。尚９図中、　Ｑｗけ第１室（３
）内に導入される高温の例えば湿度の高い空気、　Ｑａ
け熱交換ユニット１６）の一方（［１（５ａ）との間で
熱交換されて低い温度となって第３室（６）内に流入す
る空気、　Ｑｂけ熱交換ユニット（５）の他方側（５ｂ
）との間で熱交換されてさらに低い温度となって第２室
（４）内に流入する絶対湿度の低い空気、　Ｑｄは加温
手段（１０）により加温された高温の乾いた空気を示す
。

次に動作について説明する。熱交換ユニット（５）には
クーラーユニット（７）から配管（８）ヲ通じて低温の
冷媒が供給され、熱交換された後の冷媒は配管（９）を
通じてクーラーユニット（７）内に環流しその内部で再
び低温の冷媒となって配管（８）ヲ通じて熱交換ユニッ
ト（５）に供給され、このような冷媒循環動作が繰り返
し行われる。一方、第１室（３）内に導入された高温の
湿度の高い空気Ｑｗは熱交換ユニット１５）の一方何（
５ａ）ｉ通過するとき、その一方何（５ａ）の配管内全
流通する冷媒との間で熱交換されて低い温度の空気Ｑａ
　　となって第３室（６）内に流入し熱交換ユニツ）　
＋６１内の他方１１！Ｉ（５ｂＸ流れる。そして、第３
室（６）内の空気Ｑａは熱交換ユニット（６）の他方側
（５ｂ）’ｉ通過するとき、その他方０１ｌｌｌ（５ｂ
）の配管内を流通する冷媒との間で熱交換されてさらに
低い温度の絶対湿度の低い空気Ｑｂとなって第２室１４
＋内ＶＣ＃、入する。第２室（４）内に流入した空気Ｑ
’ｂけ加温手段ｔｌｏ）　Ｋより加温されて高温の乾い
た空気Ｑｄとなって導出される。この高温の乾いた空気
Ｑｄけ高温の乾いた空気が必要される機器（図示せず）
Ｋ供給される。

ところで、空気の熱交換プロセスにおける温度分布は第
４図に示すようになっている。即ち、Ａ部における湿度
の高い空気Ｑｗの温度はＴｗであり、熱交換ユニット（
６）の一方ｌ１ｌｌＩＩ（５ａ）での熱交換によりＢ都
で温度Ｔａの低い温度の空気Ｑ、ａとなる。さらに、熱
交換ユニット（５）の他方側（５ｂ）での熱交換により
Ｃ都で絶対湿度の低い温度Ｔｂのさらに低温の空気Ｑｂ
となり、２７０温手段（１０）により加温されてＤ部で
高温の乾いた空気Ｑ（１となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来装置では、加温手段（ｌＯ）
の加温が温度ＴＩ）から温度Ｔｄｉで温度２上げて乾い
た空気を得るため、即ち、急温するため、加温手段（ｌ
Ｏ）の負荷が急増するので、加温手段（１０）が大容量
化していた。

この発明は上記のような問題点を解消するたる０ 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る熱交換装置に、放熱部が熱交換ユニット
の下流側に配設され、吸熱部が加熱源に配設されたヒー
トパイプユニット？設けたものである。

〔作用〕

この発明における熱交換装置は、ヒートパイプユニット
の吸熱側で加熱源の熱分を吸収し。

ヒートパイプユニットの吸熱側で吸収した熱分をヒート
パイプユニットの放熱側に熱輸送して熱交換ユニットか
ら導出する低温の蒸気密度の低い突気中に放出しその空
気を昇温する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例？第１図、第２図に基づいて
説明する。第１図、第２図において、１１）〜（１０）
は上述した従来装置の構成と同様である。ａｌｌは放熱
側（ｌｌａ）が第２室（４１内で熱交換ユニット（６）
の他方側（５ｂ）下流、即ち、他方側（５ｂ）とＭＪ温
手段１１０１との間に配設され、吸熱側（Ｊｌｂ）が筐
体Ｉｌｌ外で加熱源（図示せず）７例えば高温の廃熱エ
ネルギーを利用するものとしてその廃熱エネルギー中に
配設されたヒートパイプユニットであり、ヒートパイプ
ユニット１，１１］’（ｒ構成する複数の管体（１１ｃ
＋内にはそれぞれフロン、アンモニア、水等の作動液体
が封入されている。

痢２図中、ＱＩＨヒートパイプユニットＱｌ＋の放熱側
（ｌｌａ）で加温されて空気温度Ｔ１まで昇温されてＣ
１都に流出しＷ温手段ｊｌｏｌ　Ｋ流入する空気である
。

次に動作について説明する。第１室（３１内に導入され
た高温の湿度の高い空気Ｑ、ｗけ熱交換ユニット１５）
の−万態ｒ５ａ）’を通過するとき、その−万態（５ａ
）の配管内を流通する冷媒との間で熱交換されて低い温
度の空気Ｑａとなって第３室（６）内に流入し熱交換ユ
ニット（５）の他方０１ｌＩ（５ｂ）に流れる。そして
、第３室（６）内の空気Ｑａは熱交換ユニット＋５１の
他方（ｌｌｌＩ（５ｂ）を通過するとき、その他方０１
ｌｌ（５ｂ）の配管内を流通する冷媒との間で熱交換さ
れてさらに低い温度の絶対湿度の低い空気Ｑｂとなって
０部に流出する。０部に流出した空気Ｑｂはヒートバイ
プユニツ）　ｌ：１１１の放熱側（１１ａ）を流通する
ことにより空気温度Ｔ’ｂがら空気温度Ｔ１まで昇温さ
れた空気Ｑｌとなって０１ｓに流出する。即ち、ヒート
パイプユニットｑυの吸熱部（ｌｌｂ）　ＶＣ流通され
る廃熱エネルギーＨＫよりその吸熱部（ｌｌｂ）が加熱
され、この加熱によりその管体（ＩＩｃ）内部に封入さ
れた作動液体も加熱され、廃熱エネルギーＨの熱分を蒸
発潜熱として奪い蒸気化し、ヒートパイプユニットＵυ
の放熱側（ｌｌａ）＜その管体（ｌｌＣ）内部で移動す
る。ヒートパイプユニットＣ１１）の放熱側（ｌｌａ）
へ移動した作動液体の蒸気は熱交換ユニット１６）の他
方１ｍ！１（ｓｂ）から流出した低温の絶対湿度の低い
空気ｃａｂが流通することにより冷却される。

このとき作動液体の蒸気は凝縮して液化するが、凝縮潜
熱を空気Ｑｂ中に放熱しその空気Ｑ）を昇温する。凝縮
して液化した作動液体はヒートパイプユニットαυの吸
熱側ｒｌｌｂ）へその管体（ｌｌＣ）内部で移動して戻
る。このようにして、ヒートパイプユニットｔＪＩＪＯ
管体（１）ｃ）内の作動液体の蒸気化、液化の繰り返し
により、ヒートパイプユニツ）　（１１）の吸熱側（ｌ
　ｌｂ）を流通廃熱エネルギーＨの熱分をヒートパイプ
ユニットリＶの吸熱側ｒｌｌｂ）力も　ヒートパイプユ
ニットＵυの放熱側（１１ａｈ熱輸送して低温の絶対湿
度の低い空気Ｑｂ中に放熱し、空気温度Ｔｂがら空気温
度Ｔ１まで昇温させ０１都に流出させる。Ｃ１部に流出
した空気Ｑｌは加温手段＋１０１　Ｖ′Ｃより空気温度
Ｔ１から空気温度Ｔｄまで加温され高温の乾いた空気Ｑ
（１となってＤ部に流出する。

以上のように、熱交換ユニット（５）の他方側（５ｂ）
の下流側にヒートパイプユニツ）　Ｃ１１）の放熱側（
ｌｌｂ）を配設して空気温度Ｔｂがら空気温度Ｔ１まで
昇温させるので、加温手段（１０）での加温は空気温度
Ｔｌがら空気温度Ｔｄまでとなり、従来のものと比し加
温手段（１０）の負荷を著しく低減することができ、加
温手段（１０）の小容量化が可能となる。

又、加熱源として廃熱エネルギーを利用するものとした
が、他の加熱源とするようにしてもよい。同、ヒートパ
イプユニットＱ刀の放熱側Ｃ１１ａ）の昇温効果による
空気温度Ｔｌの空気Ｑ１でよい場合は、加温手段（１０
）は設ける必要にない。

ところで、ヒートパイプユニットａＶは管体（ｌｌｃ）
内部に封入した作動液体の蒸気化、液化の自然動作の繰
り返しによｐ熱交換動作ケ行うものであり、別置駆動源
は何等必要とせず、ノーメインテナンスであり、非常に
経済的に優れたものである。

又、上記実施例では熱交換ユニットが一方側と他方側と
で構成された場合について述べたが、何れか一方のみの
構成として他方の能力を付加させるようにしてもよい。

又、上記実施列では高温の湿度の高い空気の熱交換を行
う場合について述べたが、高温の例えば凝縮・蒸発性の
薬品などの水蒸気密度に相当する蒸気密度の高い空気の
熱交換を行う場合についても、この発明を適用し得るこ
とができ、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、ヒートノくイブユニット
の吸熱側で加熱源の熱分を吸収し、ヒートパイプユニッ
トの吸熱側で吸収した熱分をヒートパイプユニットの放
熱側に熱輸送して熱交換ユニットから導出する低温の蒸
気密度の低い空気中に放出しその空気を昇温するように
したので、熱交換ユニットにおける熱交換特性？同上す
ることができる熱交換装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による熱交換装置を示す断
面図、第２図はこの発明に係る熱交換特性を示す特性図
、第８図は従来の熱交換装置を示す断面図、第４図は従
来の熱交換特性？示す特性図である。 図において、：５１Ｌ／ｉ熱交換ユニツ）、ｔＪＨｊ：
ヒ−トパイプユニット、ｒｏａ）は放熱側、　ｒｌｌｂ
）は吸熱側である。 向５図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱交換ユニットに高温の蒸気密度の高い空気を導入して
   熱交換し低温の蒸気密度の低い空気として導出し、その
   蒸気密度の低い空気を昇温して乾いた空気を得る熱交換
   装置において、放熱側が上記熱交換ユニットの下流側に
   配設され、吸熱側が加熱源に配設されたヒートパイプユ
   ニットを備え、上記ヒートパイプユニットの吸熱側で上
   記加熱源の熱分を吸収し、上記ヒートパイプユニットの
   吸熱側で吸収した熱分を上記ヒートパイプユニットの放
   熱側に熱輸送して上記熱交換ユニットから導出する上記
   低温の蒸気密度の低い空気中に放出させその空気を昇温
   して乾いた空気を得るようにしたことを特徴とする熱交
   換装置。