KR101072119B1 - 열교환 소자 및 그 제조 방법 및 열교환기 및 열교환 환기장치 - Google Patents

열교환 소자 및 그 제조 방법 및 열교환기 및 열교환 환기장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 이 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 갖는 열교환 소자를 구성함에 있어서, 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 갖는 형상으로 하고, 또한 상기 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽을 하나 내지 복수개씩 교대로 배치함에 의해, 해당 열교환 소자를 이용하여 경량이며 열교환 효율이 높은 전열형의 열교환기를 구성하는 것을 용이하게 한 것이다.

Description

열교환 소자 및 그 제조 방법 및 열교환기 및 열교환 환기장치{HEAT EXCHANGE ELEMENT, METHOD OF PRODUCING THE HEAT EXCHANGE ELEMENT, HEAT EXCHANGER, AND HEAT EXCHANGE AND VENTILATION DEVICE}
본 발명은, 열교환 환기장치 등의 공조기기에서 이용되는 열교환 소자 및 그 제조 방법, 및 해당 열교환 소자를 이용한 열교환기 및 열교환 환기장치에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 잠열(潛熱)의 교환과 현열(顯熱)의 교환의 양쪽을 행하는 전열형(全熱型)의 열교환 소자 및 그 제조 방법, 및 해당 전열형의 열교환 소자를 이용한 열교환기 및 열교환 환기장치에 관한 것이다.
근래에는, 에너지 절약화를 위해 방(部屋)의 고(高)기밀화 및 고(高)단열화가 진행되고 있기 때문에 자연환기를 그다지 기대할 수가 없고, 환기와 공기 조화를 동시에 행할 수 있는 열교환 환기장치, 특히 열교환 효율이 높은 전열형의 열교환 환기장치의 중요성이 높아지고 있다. 전열형의 열교환 환기장치는, 현열의 교환과 잠열의 교환의 양쪽을 행하는 전열형의 열교환기를 구비하고 있고, 이 열교환기는, 현열의 교환과 잠열의 교환의 양쪽을 행하는 전열형의 열교환 소자와 해당 열교환 소자를 수용하는 테두리체를 갖고 있다.
상기 전열형의 열교환 소자는, 예를 들면 시트형상의 칸막이 부재와 파형(波 形)의 간격유지 부재가 교대로 적층된 구조를 가지며, 적어도 칸막이 부재에는 흡습제가 첨가된다. 칸막이 부재와 그 아래의 간격유지 부재에 의해 기류(氣流)의 유로(流路)가 복수 형성됨과 함께, 칸막이 부재와 그 위의 간격유지 부재에 의해 기류의 유로가 복수 형성된다. 그리고, 칸막이 부재의 아래에 형성된 각 유로를 흘러내리는 기류와, 칸막이 부재의 위에 형성된 각 유로를 흘러내리는 기류의 사이에서, 해당 칸막이 부재를 통하여 현열의 교환 및 잠열의 교환이 각각 행하여진다. 칸막이 부재의 아래에 형성된 유로와 칸막이 부재의 위에 형성된 유로의 어느 한쪽에는, 옥외로부터 실내로의 급기에 의해 생기는 1차 기류가 공급되고, 다른쪽에는 실내로부터 옥외로의 배기에 의해 생기는 2차 기류가 공급된다.
이와 같은 전열형의 열교환 소자를 수용하는 테두리체는 사방에 사각형 개구부를 갖는 상자형상물(箱狀物)이고, 전열형의 열교환 소자는 해당 열교환 소자에서의 각 부재의 적층 방향의 윗면 또는 아랫면을 아래로 하여 테두리체에 수용된다. 열교환에 제공되는 1차 기류는, 테두리체에 형성되어 있는 소정의 사각형 개구부를 통과하여 열교환기 내로 유입되고, 전열형의 열교환 소자를 흘러내린 후에 상기한 사각형 개구부에 대향하는 사각형 개구부로부터 열교환기의 밖으로 유출된다. 마찬가지로, 열교환에 제공되는 2차 기류는, 테두리체에 형성되어 있는 다른 사각형 개구부를 통과하여 열교환기 내로 유입되고, 전열형의 열교환 소자를 흘러내린 후에 상기한 개구부에 대향하는 사각형 개구부로부터 열교환기의 밖으로 유출된다.
전술한 바와 같이 전열형의 열교환 소자에서의 현열의 교환 및 잠열의 교환은 각각 칸막이 부재를 통하여 행하여지기 때문에, 해당 열교환 소자에서의 열교환 효율은, 칸막이 부재에서의 유효 투습(透濕) 면적이나 전열성(傳熱性)에 크게 좌우된다. 유효 투습 면적의 감소나 전열성의 저하는, 전열형의 열교환 소자에서의 열교환 효율을 저하시키는 요인이 된다. 예를 들면, 투습성이 낮은 접착제를 이용하여 칸막이 부재와 간격유지 부재를 접합시키면, 개개의 칸막이 부재에서의 유효 투습 면적이 감소하여 잠열의 교환 효율이 저하된다.
접착제에 기인하는 유효 투습 면적의 감소를 억제하기 위해, 특허 문헌 1에 기재된 열교환기에서는, 흡습성 및 수분 확산성의 큰 불소계 수지 또는 탄화 수소계 수지로 칸막이판(칸막이 부재)과 간격 유지판(간격유지 부재)을 결합시키고 있다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 열교환기용 필터 유닛에서는, 플랫한 라이너(칸막이 부재)와 파판(波板)(간격유지 부재)이 접착제에 의해 서로 접합된 필터를 다수 적층함에 있어서, 상하 방향(적층 방향)으로 이웃하는 필터끼리를 해당 필터의 주변부에서만 접착제로 접합시키고 있다.
한편, 열교환 소자에서의 전열성을 향상시키기 위해, 특허 문헌 3에 기재된 냉각 흡착 소자에서는 파판(간격유지 부재) 전체에 복수의 구멍을 형성하고, 평판(칸막이 부재)과 그 위 또는 아래의 파판에 의해 형성된 각 유로를 상기 복수의 구멍으로 연통시켜서 공기의 흐름을 흩뜨림으로써, 전열성을 향상시키고 있다. 이 냉각 흡착 소자에서의 것과 마찬가지로, 특허 문헌 4에 기재된 플레이트 핀형 열교환기에서도 핀(간격유지 부재) 전체에 복수의 구멍을 형성하고, 플레이트(칸막이 부재)와 그 위 또는 아래의 핀에 의해 형성된 각 유로를 상기 복수의 구멍으로 연통시켜서 공기의 흐름을 흩뜨림으로써, 전열성을 향상시키고 있다.
상술한 바와 같이 간격유지 부재에 복수의 구멍을 형성하면, 전열성이 향상하는 외에 열교환 소자의 경량화가 도모된다. 천장 속에 본체를 설치하는 타입의 열교환 환기장치나 천장에서 매달아 내리는 타입의 열교환 환기장치에서는, 지진 등일 때의 낙하 방지나 가령 낙하한 때의 안전성의 향상 등의 관점에서, 경량화는 대단히 바람직한 것이다. 또한, 간격유지 부재에 복수의 구멍을 형성한 경우, 구멍이 형성된 개소에 접착제가 도포되는 일은 없기 때문에, 흡습성, 수분 확산성, 및 투습성의 어느 것에서도 부족한 접착제를 이용하여 칸막이 부재와 간격유지 부재를 서로 접합시켰다고 하여도, 열교환 소자에서의 유효 투습 면적을 넓히기 쉽게 된다. 그 결과로서, 잠열의 교환 효율이 높은 열교환 소자를 얻기 쉽게 된다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2005-24207호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개2005-201502호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특개2003-144834호 공보
특허 문헌 4 : 일본 실개소55-145290호 공보
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 특허 문헌 3에 기재된 냉각 흡착 소자나 특허 문헌 4에 기재된 플레이트 핀형 열교환기에서와 같이 간격유지 부재 전체에 복수의 구멍을 형성하고, 칸막이 부재와 그 위 또는 아래에 접합된 간격유지 부재에 의해 형성된 각 유로를 상기 복수의 구멍으로 연통시키면, 이와 같은 열교환 소자를 테두리체에 수용하여 열교환기로 하였을 때에, 해당 열교환기로부터의 1차 기류나 2차 기류의 누설이 많아진다.
즉, 열교환 소자중의 유로를 흘러내리는 과정에서 상기한 구멍으로부터 유출되어 2차 기류용의 유출구로부터 열교환기의 밖으로 유출되어 버리는 1차 기류의 양이나, 상기한 구멍으로부터 유출되어 1차 기류용의 유출구로부터 열교환기의 밖으로 유출되어 버리는 2차 기류의 양이 많아진다. 또한, 상기한 구멍으로부터 유출되어 2차 기류용의 유입구로부터 열교환기 내로 유입되어 버리는 1차 기류의 양이나, 상기한 구멍으로부터 유출되어 1차 기류용의 유입구로부터 열교환기 내로 유입되어 버리는 2차 기류의 양이 많아진다. 이들의 결과로서, 열교환기에서의 열교환 효율을 향상시키기 어렵다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 열교환 효율이 높은 경량의 열교환기를 구성하는 것이 용이한 열교환 소자를 얻는 것을 목적으로 한다. 또한, 열교환 효율이 높은 경량의 열교환기를 구성하는 것이 용이한 열교환 소자의 제조 방법을 얻는 것을 다른 목적으로 한다. 본 발명의 또다른 목적은, 열교환 효율이 높은 경량의 것을 얻기 쉬운 열교환기를 얻는 것에 있다. 그리고, 본 발명의 또다른 목적은, 열교환 효율이 높은 경량의 것을 얻기 쉬운 열교환 환기장치를 얻는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기한 목적을 달성하는 본 발명의 열교환 소자는, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 갖는 열교환 소자로서, 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 가지며, 이들 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명의 열교환 소자의 제조 방법은, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 복수의 유로로 이루어지는 유로군을 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층되고, 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 갖는 열교환 소자의 제조 방법으로서, 칸막이 부재와 해당 칸막이 부재에 접합된 간격유지 부재를 갖는 소자 구성 유닛을 복수개 얻는 유닛 제작 공정과, 소자 구성 유닛끼리를 접합시켜서, 해당 소자 구성 유닛이 복수개 적층 배치된 열교환 소자를 얻는 적층 공정을 포함하고, 간격유지 부재의 각각에서는, 구멍이 형성된 제 1 구획벽과 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명의 열교환기는, 열교환 소자와, 해당 열교환 소자를 수용한 상자형상의 테두리체를 구비하고, 열교환 소자는, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 가지며, 테두리체는, 열교환 소자의 윗면을 덮는 천판부와, 열교환 소자의 아랫면을 덮는 저판부와, 천판부와 저판부 사이에 위치하여 열교환 소자에 테를 두르는 4개의 사각형 테두리형상부를 갖는 열교환기로서, 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 가지며, 이들 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명의 열교환 환기장치는, 급기용 통풍로와, 해당 급기용 통풍로와 교차하는 배기용 통풍로와, 급기용 통풍로 내에 배치된 급기용 송풍기와, 배기용 통풍로 내에 배치된 배기용 송풍기와, 급기용 통풍로와 배기용 통풍로의 교차부에 배치된 열교환기를 구비하고, 열교환기는, 열교환 소자와, 해당 열교환 소자를 수용한 상자형상의 테두리체를 갖는 열교환 환기장치이고, 열교환 소자는, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 가지며, 테두리체는, 열교환 소자의 윗면을 덮는 천판부와, 열교환 소자의 아랫면을 덮는 저판부와, 천판부와 저판부 사이에 위치하여 열교환 소자에 테를 두르는 4개의 사각형 테두리형상부를 가지며, 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 가지며, 이들 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
발명의 효과
본 발명의 열교환 소자는, 상기한 제 1 구획벽과 상기한 제 2 구획벽이 하나 내지 복수개씩 교대로 배치된 간격유지 부재를 갖고 있기 때문에, 해당 열교환 소자를 흘러내리는 기류는, 제 1 구획벽에 형성되어 있는 구멍으로부터 유출됨으로써 기류의 흐트러짐을 만들어 내는 한편으로, 제 2 구획벽에 의해 소망하지 않는 방향으로부터의 유출이 억제된다. 모든 구획벽을 제 1 구획벽으로 한 경우에 비하여, 해당 열교환 소자를 이용한 열교환기에서는 1차 기류나 2차 기류의 누설이 억제된다. 또한, 모든 구획벽을 제 2 구획벽으로 한 경우에 비하여 전열성이 향상한다. 이들의 결과로서, 본 발명의 열교환 소자에 의하면, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 열교환기를 구성하기 쉽게 된다.
본 발명의 열교환 소자의 제조 방법은, 상술한 열교환 소자를 제조할 수 있는 것이기 때문에, 해당 발명에 의하면, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 열교환기를 구성하기 쉬운 열교환 소자를 얻기 쉽게 된다. 또한, 본 발명의 열교환기에서는 상술한 열교환 소자가 상자형상의 테두리체에 수용되어 있기 때문에, 해당 발명에 의하면, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 것을 얻기 쉽게 된다. 그리고, 본 발명의 열교환 환기장치는 상술한 열교환기를 구비하고 있기 때문에, 해당 발명에 의하면, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 것을 얻기 쉽게 된다.
도 1은 본 발명의 열교환 소자를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 열교환 소자를 구성하는 칸막이 부재와 그 위에 접합된 간격유지 부재를 도시하는 개략도.
도 3은 도 1에 도시한 열교환 소자를 구성하는 간격유지 부재와 그 상하에 접합된 각 칸막이 부재를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 4는 칸막이 부재에서의 유효 투습 면적을 설명하기 위한 사시도.
도 5는 본 발명의 열교환 소자의 제조 방법에서의 유닛 제작 공정에서 장척의 소자 구성 유닛재를 연속적으로 제작할 때에 이용되는 설비의 한 예를 도시하는 개략도.
도 6은 도 5에 도시한 설비에서 사용되는 롤의 한 예를 도시하는 개략도.
도 7은 본 발명의 열교환 소자의 제조 방법에서의 유닛 제작 공정에서 장척의 소자 구성 유닛재를 복수의 소자 구성 유닛으로 절단 분리할 때에 설정되는 절단선의 한 예를 개략적으로 도시하는 평면도.
도 8은 본 발명의 열교환 소자의 제조 방법에서의 적층 공정에서 소자 구성 유닛에 접착제를 도포할 때에 이용되는 설비의 한 예를 도시하는 개략도.
도 9는 본 발명의 열교환기의 한 예를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 10은 도 9에 도시한 열교환기를 개략적으로 도시하는 수평 단면도.
도 11은 열교환 환기장치의 한 예를 개략적으로 도시하는 종단면도.
도 12는 도 11에 도시한 열교환 환기장치를 개략적으로 도시하는 수평 단면 도.
도 13은 1개의 제 2 구획벽과 3개의 제 1 구획벽이 교대로 배치된 간격유지 부재의 한 예를 개략적으로 도시하는 사시도.
부호의 설명
1 : 칸막이 부재
1A : 칸막이 부재의 기초가 되는 장척의 소재
5 : 간격유지 부재
5A : 간격유지 부재의 기초가 되는 장척의 소재
10a 내지 10f : 소자 구성 유닛
10A : 장척의 소자 구성 유닛재
20, 20A, 20B : 열교환 소자
21 : 천판부
23 : 저판부
25a 내지 25d : 사각형 테두리형상부
30 : 테두리체
40, 40A : 열교환기
43 : 급기용 통풍로
45 : 배기용 통풍로
51 : 급기용 송풍기
53 : 배기용 송풍기
70 : 열교환 환기장치
Po : 제 1 유로
Pi : 제 2 유로
PG1 : 제 1 유로군
PG2 : 제 2 유로군
L : 제 1 유로의 길이 방향에 따른 구멍의 길이
PC : 제 1 유로와 제 2 유로를 포함하는 유로군에서의 유로의 배설 피치
W : 사각형 테두리형상부중에서 칸막이 부재와 간격유지 부재의 적층 방향으로 연재되는 영역의 폭
이하, 본 발명의 열교환 소자 및 그 제조 방법 및 열교환기 및 열교환 환기장치 각각의 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 형태로 한정되는 것이 아니다.
실시의 형태 1.
도 1은, 열교환 소자를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는, 도 1에 도시한 열교환 소자를 구성하는 칸막이 부재와 그 위에 접합된 간격유지 부재를 도시하는 개략도이고, 도 3은, 도 1에 도시한 열교환 소자를 구성하는 간격유지 부재와 그 상하에 접합된 각 칸막이 부재를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 1에 도시하는 열교환 소자(20)는, 시트형상의 칸막이 부재(1)와 파형의 간격유지 부재(5)가 교대로 적층된 적층 구조를 갖는 직교류형의 것이다. 이 열교환 소자(20)에서는, 6개의 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)을 적층함으로써 상기한 적층 구조가 형성되어 있고, 가장 위의 소자 구성 유닛(10f)상에는 천판부재(15)가 더욱 적층되어 있다. 개개의 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)은, 칸막이 부재(1)상에 간격유지 부재(5)를 접합한 것이고, 이들의 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)은, 하나의 소자 구성 유닛에서의 간격유지 부재(5)의 주름물결 스트라이프(波目)와 그 위 또는 아래의 소자 구성 유닛에서의 간격유지 부재(5)의 주름물결 스트라이프가, 평면으로 보았을 때, 개햐ㄱ 직교하도록 하여 적층되어 있다. 환언하면, 어느 소자 구성 유닛에서의 파형의 간격유지 부재(5)에서의 산 또는 산골짜기의 길이 방향과, 그 위 또는 아래의 소자 구성 유닛에서의 파형의 간격유지 부재(5)에서의 산 또는 산골짜기의 길이 방향이, 평면으로 보았을 때, 개략 직교하도록 하여, 각 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)이 적층되어 있다.
각 칸막이 부재(1), 각 간격유지 부재(5), 및 천판부재(15)는 셀룰로오스 섬유를 주로 하는 소재(종이)에 의해 제작되어 있고, 각 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)에서의 칸막이 부재(1)와 간격유지 부재(5), 적층 방향으로 이웃하는 소자 구성 유닛끼리, 및 가장 위의 소자 구성 유닛(10f)과 천판부재(15)는, 각각 접착제에 의해 접합되어 있다. 또한, 각 칸막이 부재(1), 각 간격유지 부재(5), 및 천판부재(15)에는, 흡습제(도시 생략)가 첨가되어 있다. 즉, 열교환 소자(20)는 전열형의 열교환 소자이다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 간격유지 부재(5)와 그 아래에 접합된 칸막이 부재(1) 사이의 공간은, 간격유지 부재(5)의 각각이 파형을 나타내기 때문에, 복수의 유로로 이루어지는 제 1 유로군(PG1)으로 구획되어 있다. 마찬가지로, 간격유지 부재(5)와 그 위에 접합된 칸막이 부재(1) 사이의 공간은, 복수의 유로로 이루어지는 제 2 유로군(PG2)(도 1 또는 도 3 참조)으로 구획되어 있다. 간격유지 부재(5)는, 그 아래에 접합된 칸막이 부재(1)와 위에 접합된 칸막이 부재(1) 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 제 1 구획벽(5a)과 제 2 구획벽(5b)을 복수개씩 갖고 있다.
각 제 1 구획벽(5a)에는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 복수 개소에 형성되어 있고, 각 제 2 구획벽(5b)에는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되어 있지 않다. 개개의 간격유지 부재(5)에서는, 제 1 구획벽(5a)과 제 2 구획벽(5b)이 2개씩 교대로 배치되어 있다. 이웃하는 제 1 구획벽(5a, 5A)에 형성되어 있는 각 구멍은, 각각, 간격유지 부재(5)의 아래에 접합된 칸막이 부재(1)에서 본 파형의 산의 정부(頂部)에 위치하는 하나의 구멍(OP)의 한 영역이 된다. 이 때문에, 간격유지 부재(5)와 그 위의 칸막이 부재(1)와의 접합부는, 구멍(OP)에 의해 분단되어 있다.
각 간격유지 부재(5)에 상기한 구멍(OP)이 복수 형성되어 있기 때문에, 상술한 제 1 유로군(PG1)과 제 2 유로군(PG2)을 합친 유로군에는, 옆의 유로에 연통하는 복수의 구멍이 형성된 제 1 유로(Po)와, 옆의 유로로부터 격리된 제 2 유로(Pi)가 포함된다. 제 1 유로군(PG1)에서는, 제 1 유로(Po)와 제 2 유로(Pi)가 교대로, 또한 병렬로 배치되어 있고, 제 2 유로군(PG2)에서는, 복수의 제 1 유로(Po)만이 병렬로 배치되어 있다.
도 3에 실선의 화살표로 도시하는 바와 같이, 제 1 유로군(PG1)중의 2개의 제 1 유로(Po)중의 좌측의 제 1 유로(Po)를 흘러내리는 기류의 일부는 각 구멍(OP)으로부터 옆의 제 1 유로(Po)(제 2 유로군(PG2)중의 제 1 유로(Po))로 유입되고, 더욱 옆의 제 2 유로(Pi)(제 1 유로군(PG1)중의 제 2 유로(Pi))로는 유입될 수가 없는 채로 열교환 소자(20)(도 1 참조)를 흘러내린다. 또한, 제 1 유로군(PG1)중의 2개의 제 1 유로(Po)중의 우측의 제 1 유로(Po)를 흘러내리는 기류의 일부는 각 구멍(OP)으로부터 옆의 제 1 유로(Po)(제 2 유로군(PG2)중의 제 1 유로(Po))로 유입되고, 더욱 옆의 제 2 유로(Pi)(제 1 유로군(PG1)중의 제 2 유로(Pi))로는 유입될 수가 없는 채로 열교환 소자(20)(도 1 참조)를 흘러내리던지, 또는 각 구멍(OP)으로부터 열교환 소자(20)의 밖으로 유출되된. 또한, 제 1 유로(Po)에 따른 각 구멍(OP)의 길이(L)는, 예를 들면, 제 1 유로군(PG1)의 각 유로와 제 2 유로군(PG2)의 각 유로를 합친 유로군에서의 유로의 배설 피치(PC)(도 2 참조)의 2배 이하의 값으로 할 수가 있다.
상술한 구성을 갖는 열교환 소자(20)에서는, 칸막이 부재(1)의 아래에 형성된 각 유로(Po, Pi)를 흘러내리는 기류, 예를 들면 1차 기류와, 칸막이 부재(1)의 위에 형성된 각 유로(Po, Pi)를 흘러내리는 기류, 예를 들면 2차 기류의 사이에서, 해당 칸막이 부재(1)를 통하여 현열의 교환 및 잠열의 교환이 각각 행하여진다. 이 때, 간격유지 부재(5)에 형성되어 있는 상기한 구멍(OP)으로부터 1차 기류 또는 2차 기류가 옆의 유로로 유입되어 기류의 흐트러짐이 생기기 때문에, 구멍(OP)이 형성되지 않은 경우에 비하여, 각 칸막이 부재(1)로의 전열성이 향상한다.
또한, 각 간격유지 부재(5)에 구멍(OP)이 복수 형성되어 있기 때문에, 각 제 1 유로군(PG1) 및 각 제 2 유로군(PG2)을 각각 제 2 유로(Pi)만으로 구성하는 경우에 비하여, 개개의 간격유지 부재(5)의 질량은 복수의 구멍(OP)이 형성되어 있는분만큼 경량화된다. 구멍(OP)의 크기 및 총수를 적절히 선정함에 의해, 열교환 소자(20)의 경량화를 용이하게 도모할 수 있다.
나아가서는, 간격유지 부재(5)에서 구멍(OP)이 형성되어 있는 영역에 접착제가 도포되는 일은 없기 때문에, 각 칸막이 부재(1)에서의 유효 투습 면적을 넓히기 쉽다. 예를 들면 도 4에 도시하는 바와 같이, 구멍이 형성되지 않은 파형의 간격유지 부재(155)의 상하에 접착제로 칸막이 부재(151)을 접합시킨 경우, 직교류형의 열교환 소자에서는 칸막이 부재(151)의 아랫면에서의 접착제의 부착 영역과 윗면에서의 접착제의 부착 영역을 합친 부착 영역(Ra)의 평면 형상이 격자형상이 되고, 칸막이 부재(151)의 평면으로 보았을 때의 면적과 부착 영역(Ra)의 평면으로 보았을 때의 면적의 차가 칸막이 부재(151)에서의 유효 투습 면적이 된다. 이에 대해, 간격유지 부재에 상술한 구멍(OP)이 복수 개소에 형성되어 있으면, 구멍(OP)이 형성되어 있는 영역에는 접착제가 도포되지 않기 때문에, 도 4에 도시한 부착 영 역(Ra)중에서 구멍(OP)의 상방에 위치하는 각 영역의 총 면적이 유효 투습 면적으로 편입되게 된다. 이 때문에, 흡습성, 수분 확산성, 및 투습성의 어느 것에서도 부족한 접착제를 사용한 경우에도, 열교환 소자(20)에서는 각 칸막이 부재(1)에서의 유효 투습 면적을 넓히기 쉽다.
또한, 열교환 소자(20)에서는, 간격유지 부재(5)의 아래에 접합된 칸막이 부재(1)와 위에 접합된 칸막이 부재(1) 사이의 공간에 상술한 제 1 유로(Po)와 제 2 유로(Pi)를 포함하는 유로군이 형성되어 있기 때문에, 제 1 유로(Po)중의 각 구멍(OP)으로부터 유출된 기류의 대부분은 해당 유로군중의 옆의 유로를 흘러내리게 된다. 이 때문에, 열교환 소자(20)를 이용하여 열교환기를 구성한 때에는, 상기한 유로군을 제 1 유로(Po)만으로 구성하는 경우에 비하여 기류의 누설이 저감된다.
이들의 이유로부터, 열교환 소자(20)를 이용하면, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 열교환기를 구성하기 쉽게 된다. 예를 들면, 파형의 간격유지 부재(5)에서의 산의 피치를 6.0㎜, 산의 높이를 2.5㎜로 하고, 간격유지 부재(5)를 전개(展開)한 때의 각 구멍(OP)의 형상을 직경 6.0㎜의 원으로 하고, 개개의 제 1 유로(Po)에서의 구멍(OP)의 배설 피치를 24㎜로 하면, 이들의 구멍(OP)을 형성하지 않은 때보다도 해당 간격유지 부재(5)의 질량을 약 7% 저감시킬 수 있다. 또한, 각 간격유지 부재(5)에 구멍(OP)을 형성하지 않은 때에 비하여, 상하에 간격유지 부재(5)가 하나씩 접합되어 있는 칸막이 부재(1)에서의 유효 투습 면적의 백분율을 4.5포인트 정도 크게할 수 있다. 각 간격유지 부재(5)에 구멍(OP)이 형성되지 않은 열교환 소자를 이용한 열교환기에 비하여, 잠열의 교환률이 10% 정도 향상한 열교 환기를 얻는 것도 용이하다.
상술한 기술적 효과를 이루는 열교환 소자(20)는, 예를 들면, 칸막이 부재와 해당 칸막이 부재에 접합된 간격유지 부재를 갖는 소자 구성 유닛을 복수개 얻는 유닛 제작 공정과, 소자 구성 유닛끼리를 접합시켜서, 해당 소자 구성 유닛이 복수개 적층 배치된 열교환 소자를 얻는 적층 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 이 때, 간격유지 부재의 각각에는, 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치된다. 이하, 도 1에서 이용한 참조 부호를 적절히 인용하여, 각 공정을 설명한다.
상기한 유닛 제작 공정은, 예를 들면 이하에 설명하는 제 1 서브 공정과 제 2 서브 공정으로 나눌 수 있다. 제 1 서브 공정에서는, 우선, 간격유지 부재(5)(도 1 참조)의 기초가 되는 장척의 소재를 파형으로 성형하여 장척의 파형 성형품을 얻는다. 상기 장척의 소재에는, 다수의 구멍이 행렬형상으로 미리 천공되어 있고, 상기 장척의 파형 성형품에서는, 파형에 있어서의 하나 걸러의 산의 정부에, 각각, 상기 행렬형상으로 천공된 다수의 구멍중의 1렬분의 구멍이 분포한다. 또한, 여기서 말하는 「1렬분의 구멍」이란, 상기 장척의 소재에서의 길이 방향과 직교하는 방향으로 배열하여 하나의 열을 이루는 복수의 구멍을 의미한다. 다음에, 상기한 파형 성형품의 편면(片面)에서의 파형의 산의 정부에 접착제, 예를 들면 아세트산 비닐계 에멀션 접착제 등의 수용매계 접착제를 도포한다. 이 접착제에는 소망하는 흡습 제, 예를 들면 알칼리 금속염이나 알칼리 금속염 등의 수용성의 흡습제를 첨가하여 둘 수 있다.
이 후, 칸막이 부재(1)(도 1 참조)의 기초가 되는 장척의 소재를 상기한 파형 성형품상에 배치하고, 상기한 접착제에 의해 양자를 접합시켜서, 장척의 소자 구성 유닛재를 얻는다. 도 1에 도시한 열교환 소자(20)를 제조할 때에는, 해당 장척의 소자 구성 유닛재를 제작할 때에 전술한 제 1 유로군(PG1)이 되는 유로군이 형성된다. 즉, 제 1 유로(Po)와 제 2 유로(Pi)를 포함하는 유로군이 형성된다.
제 2 서브 공정에서는, 상기한 소자 구성 유닛재를 소정의 크기에 재단하여, 칸막이 부재(1)와 간격유지 부재(5)가 접착제에 의해 서로 접합된 구성을 갖는 소자 구성 유닛을 복수개 얻는다. 이들의 소자 구성 유닛은, 도 1에 도시한 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)의 어느 하나가 된다.
유닛 제작 공정의 다음에 행하여지는 적층 공정에서는, 우선, 상기한 소자 구성 유닛을 구성하고 있는 간격유지 부재(5)에서의 파형의 산의 정부에 접착제, 예를 들면 아세트산 비닐계 에멀션 접착제 등의 수용매계 접착제를 도포한다. 이 접착제에는 소망하는 흡습제, 예를 들면 알칼리 금속염이나 알칼리 금속염 등의 수용성의 흡습제를 첨가하여 둘 수 있다. 다음에, 하나의 소자 구성 유닛에서의 간격유지 부재(5)의 주름물결 스트라이프와 그 위 또는 아래의 소자 구성 유닛에서의 간격유지 부재(5)의 주름물결 스트라이프가, 평면으로 보았을 때, 개략 직교하도록 각 소자 구성 유닛 방향을 선정하면서, 접착제가 도포된 소자 구성 유닛을 순차적으로 적층하고, 적층 방향으로 이웃하는 소자 구성 유닛끼리를 서로 접합시킨다. 이 후, 가장 위의 소자 구성 유닛에서의 간격유지 부재(5)상에, 접착제를 사용하여 천판부재(15)(도 1 참조)를 접합시킨다. 천판부재(15)까지 접합함에 의해, 도 1에 도시한 전열교환 소자(20)가 얻어진다.
또한, 전술한 유닛 제작 공정에서의 장척의 소자 구성 유닛재의 제작은, 예를 들면 도 5에 도시하는 설비를 이용하여 연속적으로 행할 수 있다. 이 경우, 간격유지 부재의 기초가 되는 장척의 소재, 및 칸막이 부재의 기초가 되는 장척의 소재는, 각각, 미리 롤에 성형된다.
도 5는, 상술한 유닛 작성 공정에서 장척의 소자 구성 유닛재를 연속적으로 제작할 때에 이용되는 설비의 한 예를 도시하는 개략도이고, 도 6은, 도 5에 도시하는 설비에서 사용되는 롤의 한 예를 도시하는 개략도이다. 도 5에 도시하는 설비(120)는 싱글 페이서 장치이고, 이 싱글 페이서 장치에서는, 간격유지 부재의 기초가 되는 장척의 소재(5A)가 미리 롤(R1)로 성형되어 있고, 칸막이 부재의 기초가 되는 장척의 소재(1A)가 미리 롤(R2)로 성형되어 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 롤(R1)로 성형되는 소재(5A)에는, 다수의 구멍(OP)이 행렬형상으로 미리 천공되어 있다.
설비(120)에서 롤(R1)로부터 인출된 소재(5A)는, 우선, 한 쌍의 단(段)롤(101a, 101b)을 갖는 코루게이터(101)에 보내진다. 코루게이터(101)에서는, 치차형상의 상부단(上部段)롤(101a)과 치차형상의 하부단(下部段)롤(101b)이 서로에 맞물려서 회전하고 있고, 이들의 단롤(101a, 101b)이 서로 맞물리는 위치에서 소재(5A)가 순차적으로 파형으로 성형된다. 결과로서, 장척의 파형 성형품(5B)이 연 속적으로 제작된다. 이 파형 성형품(5B)에서는, 파형에서의 하나 걸러의 산의 정부에, 각각, 상기 행렬형상으로 천공된 다수의 구멍(OP)중의 1렬분의 구멍이 분포한다.
뒤이어, 파형 성형품(5B)은 하부단롤(101b)에 의해 소정 방향으로 보내지고, 그 도중에 해당 파형 성형품(5B)에는 도포롤(103)에 의해 접착제(105)가 도포된다. 접착제(105)는 접착제조(107)에 저장되어 있고, 도포롤(103)의 주면(周面)은 부분적으로 접착제조(107)에 침지되어 있다. 또한, 도포롤(103)의 주면은, 하부단롤(101b)에서의 이빨(齒)의 정부 개략 접하여 있다. 도포롤(103)이 소정 방향으로 회전함으로써 접착제(105)가 도포롤(103)의 주면에 부착하고, 나아가서는 파형 성형품(5B)의 편면(片面)에 도포된다. 도포롤(103)의 주면에 접착제(105)가 과잉하게 부착하지 않도록, 해당 도포롤(103)의 부근에는 스퀴징롤(9)이 배치되어 있다. 하부단롤(101b)과 스퀴징롤(9)의 간격을 조정함에 의해, 파형 성형품(5B)에의 접착제(105)의 도포량을 조정할 수 있다.
한편, 롤(R2)로부터 인출된 소재(1A)는, 2개의 가이드 롤(111a, 111b)에 의해 프레스 롤(113)로 유도된다. 프레스 롤(113)은, 그 주면이 하부단롤(101b)에서의 이빨의 정부에 개략 접하도록 배치되어 있고, 이 프레스 롤(113)에 의해 소재(1A)가 소정 방향으로 보내지는 과정에서 해당 소재(1A)가 파형 성형품(5B)에 압접된다. 파형 성형품(5B)에는 상술한 바와 같이 접착제(105)가 도포되어 있기 때문에, 파형 성형품(5B)에 압접된 소재(1A)는 접착제(105)에 의해 해당 파형 성형 품(5B)에 부착된다. 그 결과로서, 소자 구성 유닛의 기초가 되는 장척의 소자 구성 유닛재(10A)가 연속적으로 제작된다. 또한, 각 단롤(101a, 101b)과 프레스 롤(113)은, 파형 성형품(5B)의 형상을 정돈하기 쉽게 하기 위해, 예를 들면 150℃ 정도 이상의 소정의 온도로 가온된다. 도 5에서는 각 롤의 회전 방향, 및 각 소재(1A, 5A)의 반송 방향을 실선의 화살표로 도시하고 있다.
이 후, 재단기에 의해 소자 구성 유닛재(10A)를 소정의 크기에 재단함에 의해, 소자 구성 유닛(10a 내지 10f)(도 1 참조)이 되는 소자 구성 유닛이 연속적으로 제작된다. 각 소재(1A, 5A)(도 5 참조)의 폭을 어느 정도 폭넓게 하여 두면, 예를 들면 도 7에 도시하는 절단선(CL1, CL2)에 따라 소자 구성 유닛재(10A)를 절단 분리함에 의해, 소망하는 크기의 소자 구성 유닛을 높은 생산성하게 얻는 것이 용이해진다. 또한, 소자 구성 유닛의 크기의 변경에 대응하는 것도 용이해진다. 나아가서는, 절단 위치의 허용 오차도 비교적 넓게 취할 수 있다.
상술한 바와 같이 하여 얻은 소자 구성 유닛을 적층하여 열교환 소자를 얻는 적층 공정에서의 각 소자 구성 유닛에의 접착제의 도포는, 예를 들면 도 8에 개략적으로 도시하는 설비를 이용하여 행할 수 있다.
도 8에 도시하는 설비(130)는, 한 쌍의 롤(121a, 121b)과, 접착제(123)가 저장된 접착제조(125)와, 롤(121b)의 부근에 배치된 스퀴징롤(7)과, 도시를 생략한 반송 장치를 구비하고 있다. 소자 구성 유닛(10)은, 칸막이 부재(1)가 위가 되고, 간격유지 부재(5)가 아래가 되는 방향으로 반송 장치에 의해 한 쌍의 롤(121a, 121b)에 반송되고, 여기서 접착제가 도포된다. 소정이 간격을 두고, 한 쌍의 롤(121a, 121b)에 소자 구성 유닛(10)이 순차적으로 반송된다.
상기 한 쌍의 롤(121a, 121b)중, 상측의 롤(121a)은 소자 구성 유닛(10)을 소정 방향으로 반송하는 반송 롤로서 기능하고, 하측의 롤(121b)의 주면은 부분적으로 접착제조(125)에 침지되고, 소자 구성 유닛(10)에 접착제(123)를 도포하는 도포롤로서 기능한다. 롤(121b)이 소정 방향으로 회전함으로써 접착제(123)가 롤(121b)의 주면에 부착하고, 나아가서는 소자 구성 유닛(10)의 간격유지 부재(5)에 도포된다. 스퀴징롤(7)은 롤(121b)의 부근에 배치되고, 롤(121b)의 주면에 부착한 과잉의 접착제(123)를 제거한다. 롤(121b)과 스퀴징롤(7)의 간격을 조정함에 의해, 소자 구성 유닛(10)에의 접착제(123)의 도포량을 조정할 수 있다.
접착제(123)가 도포된 각 소자 구성 유닛(10)은, 이미 설명한 바와 같이 소정 방향으로 적층되고, 적층 방향으로 이웃하는 소자 구성 유닛(10)끼리가 접착제(123)에 의해 서로 접합된다. 그 후, 접착제(123)에 의해 천판부재(15)(도 1 참조)를 접합시킴으로써, 도 1에 도시한 열교환 소자(20)가 얻어진다.
실시의 형태 2.
도 9는, 열교환기의 한 예를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 10은, 도 9에 도시한 열교환기를 개략적으로 도시하는 수평 단면도이다. 이들의 도면에 도시하는 열교환기(40)는, 열교환 소자(20A)와, 해당 열교환 소자(20A)를 수용한 상자형상의 테두리체(30)를 구비하고 있다.
열교환 소자(20A)는, 개개의 간격유지 부재에서의 주름물결 스트라이프의 수 및 소자 구성 유닛의 수가 각각 도 1에 도시한 열교환 소자(20)에서의 수보다도 많다는 점을 제외하고, 도 1에 도시한 열교환 소자(20)와 같은 구성을 갖고 있기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다.
테두리체(30)는, 사방에 사각형 개구부(RO)를 갖는 상자형상물이고, 해당 테두리체(30)는, 열교환 소자(20A)의 윗면을 덮는 천판부(21)와, 열교환 소자(20A)의 아랫면을 덮는 저판부(23)와, 열교환 소자(20A)에 테를 두르는 4개의 사각형 테두리형상부(25a 내지 25d)를 갖고 있다. 각 사각형 테두리형상부(25a 내지 25d)는 천판부(21)와 저판부(23) 사이에 위치하고 있고, 열교환 소자(20A)는 해당 열교환 소자(20A)에서의 각 부재의 적층 방향의 윗면 또는 아랫면을 아래로 하여 테두리체(30)에 수용되어 있다. 천판부(21)는, 각 사각형 테두리형상부(25a 내지 25d)에 대해 착탈 자유롭게, 또는 개폐 자유롭게 마련되어 있다.
이와 같이 구성된 열교환기(40)는, 해당 열교환기(40)로 유입되는 1차 기류와 2차 기류 사이에서 열교환 소자(20A)에 의해 현열의 교환 및 잠열의 교환을 행한다. 1차 기류는, 도 9 및 도 10에 실선의 화살표(A)로 도시하는 바와 같이, 테두리체(30)에 형성되어 있는 소정의 사각형 개구부(RO)를 통과하여 열교환 소자(20A)로 유입되고, 해당 열교환 소자(20A)를 흘러내린 후에 상기한 사각형 개구부(RO)에 대향하는 사각형 개구부(RO)로부터 열교환기(40)의 밖으로 유출된다. 마찬가지로, 2차 기류는, 도 9 및 도 10에 파선의 화살표(B)로 도시하는 바와 같이, 테두리체(30)에 형성되어 있는 다른 사각형 개구부(RO)를 통과하여 열교환 소자(20A)로 유입되고, 해당 열교환 소자(20A)를 흘러내린 후에 상기한 사각형 개구부(RO)에 대 향하는 사각형 개구부(RO)로부터 열교환기(40)의 밖으로 유출된다.
각 사각형 테두리형상부(25a 내지 25d)중에서 열교환 소자(20A)에서의 칸막이 부재와 간격유지 부재의 적층 방향으로 연재되는 영역의 폭(W)(도 10 참조)은, 실시의 형태 1에서 설명한 제 2 구획벽의 하나로서, 해당 제 2 구획벽보다도 각 유로의 배열 방향 외측에 위치하는 유로를 은폐시키는 넓이를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 「제 2 구획벽보다도 각 유로의 배열 방향 외측에 위치하는 유로」란, 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이에 형성된 복수의 유로중에서, 상기 제 2 구획벽보다도 각 유로의 배열 방향 외측에 위치하는 유로를 의미한다. 열교환 소자(20A)에서는, 도 3에 도시한 제 1 유로군(PG1)에서와 같이 제 1 유로(Po)와 제 2 유로(Pi)가 교대로 배치되어 있기 때문에, 상기한 폭(W)의 넓이를 제 1 유로군(PG1)에서의 유로의 배설 피치의 1 내지 1.5배 정도로 하면, 하나의 제 2 구획벽과 해당 제 2 구획벽보다도 각 유로의 배열 방향 외측에 위치하는 유로를 상기한 영역에 의해 은폐할 수 있다.
이와 같이 폭(W)의 넓이를 선정하면, 상기한 영역에 의해 은폐된 제 2 구획벽보다도 각 유로의 배열 방향 외측에는 1차 기류 또는 2차 기류가 유입되지 않게 되기 때문에, 상기 배열 방향 외측에 제 1 유로(Po)(도 1 내지 도 3 참조)가 배치되어 있다고 하여도, 열교환기(40)로부터의 기류의 누설을 억제할 수 있다. 폭(W)의 넓이의 상한은, 열교환기(40)에서의 유효 개구 면적, 즉 각 사각형 개구부(25a 내지 25d)에서의 개구 면적을 고려하여 적절히 선정 가능하다. 예를 들면, 제 1 유 로(Po)와 제 2 유로(Pi)가 교대로 배치된 제 1 유로군(PG1)(도 3 참조)을 갖는 열교환 소자를 이용하는 경우에는, 상기한 상한치를 제 1 유로군(PG1)에서의 유로의 배설 피치의 1.5 내지 2.5배 정도로 함에 의해, 기류의 누설이 적고, 또한 유효 개구 면적이 넓은 열교환기를 얻기 쉽게 된다.
이상 설명한 구성을 갖는 열교환기(40)는, 실시의 형태 1에서 설명한 열교환 소자(20)와 같은 구성을 갖는 열교환 소자(20A)를 구비하고 있기 때문에, 실시의 형태 1에서 설명한 이유와 같은 이유로, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 것을 얻기 쉽다.
실시의 형태 3.
도 11은, 열교환 환기장치의 한 예를 개략적으로 도시하는 종단면도이고, 도 12는, 도 11에 도시한 열교환 환기장치를 개략적으로 도시하는 수평 단면도이다. 이들의 도면에 나타내는 열교환 환기장치(70)는, 몸체(50)와, 몸체(50) 내에 배치된 열교환기(40A), 급기용 송풍기(51) 및 배기용 송풍기(53)와, 마찬가지로 몸체(50) 내에 배치된 2개의 필터(55a, 55b)와, 몸체(50)에 부착된 덮개(59)와, 몸체(50)에 접속된 급기용 송풍관(61) 및 배기용 송풍관(63)을 구비하고 있다.
상기한 몸체(50) 내에는 해당 몸체(50)를 그 깊이 방향으로 2분하는 2개의 격벽(41a, 41b)이 마련되어 있다. 이들 2개의 격벽(41a, 41b)은, 몸체(50)의 중앙부에서 서로 이격하여 있고, 해당 2개의 격벽(41a, 41b)과 덮개(59)에 의해, 몸체(50)의 중앙부에서 서로 교차하는 급기용 통풍로(43)와 배기용 통풍로(45)가 몸 체(50) 내에 구획되어 있다. 몸체(50)에서의 급기용 통풍로(43)의 입구측에는 급기용 흡입구(43a)가 마련되어 있고, 출구측에는 급기용 취출구(43b)가 마련되어 있다. 마찬가지로, 몸체(50)에서의 배기용 통풍로(45)의 입구측에는 배기용 흡입구(45a)가 마련되어 있고, 출구측에는 배기용 취출구(45b)가 마련되어 있다.
급기용 통풍로(43)에서의 급기용 취출구(43b)측에 급기용 송풍기(51)가 배치되고, 해당 급기용 송풍기(51)에 의해 급기용 흡입구(43a)로부터 급기용 통풍로(43)를 경유하여 급기용 취출구(43b)를 향하는 1차 기류가 만들어 내여진다. 또한, 배기용 통풍로(45)에서의 배기용 취출구(45b)측에 배기용 송풍기(53)가 배치되고, 해당 배기용 송풍기(53)에 의해 배기용 흡입구(45a)로부터 배기용 통풍로(45)를 경유하여 배기용 취출구(45b)를 향하는 2차 기류가 만들어 내여진다. 도 11에서는, 급기용 송풍기(51)에 의해 만들어 내여지는 1차 기류를 2점 쇄선(L1)으로 도시하고, 배기용 송풍기(53)에 의해 만들어 내지는 2차 기류를 2점 쇄선(L2)으로 도시하고 있다.
열교환기(40A)는, 몸체(50) 내에서의 급기용 통풍로(43)와 배기용 통풍로(45)의 교차부에 배치되고, 급기용 통풍로(43)를 흘러내리는 1차 기류와 배기용 통풍로(45)를 흘러내리는 2차 기류의 사이에서 현열의 교환 및 잠열의 교환을 행한다. 이 열교환기(40A)는, 열교환 소자(20B)와 테두리체(30A)를 구비하고 있다. 열교환 소자(20B) 및 테두리체(30A) 각각의 구성은, 실시의 형태 2에서 설명한 열교환기(20A) 또는 테두리체(30)의 구성과 같기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한 다.
열교환 소자(20B)로의 먼지의 유입을 막기 위해, 급기용 통풍로(43)에서의 열교환기(40A)의 바로앞에는 필터(55a)가 배치되어 있고, 배기용 통풍로(45)에서의 열교환기(40A)의 바로앞에는 필터(55b)(도 11 참조)가 배치되어 있다. 또한, 열교환기(40A)는, 몸체(50) 내에 배치된 한 쌍의 홀더(57a, 57b)(도 12 참조)에 의해 지지되어 있다. 또한, 급기용 흡입구(43a)에 급기용 송풍관(61)의 일단이 접속되어 있고, 배기용 취출구(45b)에 배기용 송풍관(63)의 일단이 접속되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 열교환 환기장치(70)는, 예를 들면, 급기용 취출구(43b) 및 배기용 흡입구(45a)가 각각 실내에 위치하고, 급기용 송풍관(61)의 타단 및 배기용 송풍관(63)의 타단이 각각 옥외에 위치하도록 설치되고, 상기 실내의 공기 조화를 행한다. 해당 열교환 환기장치(70)는, 실시의 형태 2에서 설명한 열교환기(40)와 같은 구성을 갖는 열교환기(40A)를 구비하고 있기 때문에, 실시의 형태 2에서 설명한 이유와 같은 이유로, 전열형이며 열교환 효율이 높은 경량의 것을 얻기 쉽다.
이상, 본 발명의 열교환 소자 및 그 제조 방법, 및 열교환기 및 열교환 환기장치에 관해 실시의 형태를 들어서 설명하였지만, 전술한 바와 같이, 본 발명은 상술한 형태로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 실시의 형태에서 설명한 열교환 소자는 천판부재를 갖는 것이지만, 해당 천판부재는 생략하는 것도 가능하다. 또한, 간격유지 부재에 형성되는 구멍의 평면 형상은, 유로의 길이 방향으로 길다란 타원형이나 유로의 길이 방향으로 길다란 사각형 등, 적절히 선택 가능하다. 그리고, 각 구멍의 크기, 구멍의 총수, 및 구멍의 배설 피치는, 복수의 구멍을 마련한 것에 기인하여 간격유지 부재의 압축 강도가 저하되어 취급이 곤란해지지 않도록, 간격유지 부재의 소재의 강도를 고려하여 적절히 선정 가능하다.
간격유지 부재에 있어서의 제 1 구획벽과 제 2 구획벽의 배치는, 제 1 구획벽과 제 2 구획벽이 2개씩 교대로 배치된 것 이외에, 1개씩 교대로 배치된 것이라도 좋고, 3개 이상의 소망하는 수씩 교대로 배치된 것이라도 좋고, 하나 내지 복수개의 제 1 구획벽과 1 내지 2개의 제 2 구획벽이 교대로 배치된 것이라도 좋다. 도 13은, 1개의 제 2 구획벽(5b)과 3개의 제 1 구획벽(5a)이 교대로 배치된 간격유지 부재(5)의 한 예를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 동 도면에는, 간격유지 부재(5)의 아래에 접합된 칸막이 부재(1) 및 위에 접합된 칸막이 부재(1)를 병기하고 있다. 제 1 구획벽(5a)과 제 2 구획벽(5b)을 어떤 패턴으로 배치하는지는, 열교환 소자의 경량화의 정도와 열교환 효율의 향상의 정도를 고려하고, 적절히 선정된다. 본 발명에 관해서는, 상술한 형태 이외에 여러가지의 변형, 수식, 조합 등이 가능하다.

Claims (13)

  1. 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 상기 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 갖는 열교환 소자로서,
    상기 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 가지며,
    상기 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 구획벽에는 상기 구멍이 복수 개소에 형성되고, 해당 제 1 구획벽과 상기 칸막이 부재와의 접합부는, 상기 복수 개소에 형성된 구멍에 의해 분단되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 접합부의 길이 방향에 따른 상기 구멍의 길이는, 상기 복수의 유로에서 의 유로의 배설 피치의 2배 이하의 값인 것을 특징으로 하는 열교환 소자.
  4. 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 상기 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 복수의 유로로 이루어지는 유로군을 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층되고, 상기 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 갖는 열교환 소자의 제조 방법으로서,
    상기 칸막이 부재와 해당 칸막이 부재에 접합된 상기 간격유지 부재를 갖는 소자 구성 유닛을 복수개 얻는 유닛 제작 공정과,
    상기 소자 구성 유닛끼리를 접합시켜서, 해당 소자 구성 유닛이 복수개 적층 배치된 열교환 소자를 얻는 적층 공정을 포함하고,
    상기 간격유지 부재의 각각에서는, 구멍이 형성된 제 1 구획벽과 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 소자의 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유닛 제작 공정은,
    상기 칸막이 부재의 기초가 되는 장척의 소재와 상기 간격유지 부재의 기초가 되는 장척의 소재가 서로 접합되고, 상기 간격유지 부재의 기초가 되는 장척의 소재에는 다수의 구멍이 형성되어 있는 장척의 소자 구성 유닛재를 얻는 제 1 서브 공정과,
    상기 소자 구성 유닛재를 재단하여 상기 소자 구성 유닛을 얻는 제 2 서브 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 소자의 제조 방법.
  6. 열교환 소자와, 해당 열교환 소자를 수용한 상자형상의 테두리체를 구비하고, 상기 열교환 소자는, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 상기 칸막이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 가지며, 상기 테두리체는, 상기 열교환 소자의 윗면을 덮는 천판부와, 상기 열교환 소자의 아랫면을 덮는 저판부와, 상기 천판부와 상기 저판부 사이에 위치하여 상기 열교환 소자에 테를 두르는 4개의 사각형 테두리형상부를 갖는 열교환기로서,
    상기 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 가지며,
    상기 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 구획벽에는 상기 구멍이 복수 개소에 형성되고, 해당 제 1 구획벽과 상기 칸막이 부재와의 접합부는, 상기 복수 개소에 형성된 구멍에 의해 분단되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 접합부의 길이 방향에 따른 상기 구멍의 길이는, 상기 복수의 유로에서의 유로의 배설 피치의 2배 이하의 값인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 사각형 테두리형상부중에서 상기 칸막이 부재와 상기 간격유지 부재의 적층 방향으로 연재되는 각 영역의 폭은, 상기 제 2 구획벽의 하나와, 해당 제 2 구획벽보다도 상기 복수의 유로에서의 유로의 배열 방향 외측에 위치하는 유로를 은폐시키는 넓이를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 급기용 통풍로와, 해당 급기용 통풍로와 교차하는 배기용 통풍로와, 상기 급기용 통풍로 내에 배치된 급기용 송풍기와, 상기 배기용 통풍로 내에 배치된 배기용 송풍기와, 상기 급기용 통풍로와 상기 배기용 통풍로의 교차부에 배치된 열교환기를 구비하고, 상기 열교환기는, 열교환 소자와, 해당 열교환 소자를 수용한 상자형상의 테두리체를 갖는 열교환 환기장치로서,
    상기 열교환 소자는, 흡습제가 첨가된 시트형상의 칸막이 부재와, 상기 칸막 이 부재에 접합되어 해당 칸막이 부재와 함께 기류의 유로를 형성하는 간격유지 부재가 교대로 적층된 적층 구조를 가지며,
    상기 테두리체는, 상기 열교환 소자의 윗면을 덮는 천판부와, 상기 열교환 소자의 아랫면을 덮는 저판부와, 상기 천판부와 상기 저판부 사이에 위치하여 상기 열교환 소자에 테를 두르는 4개의 사각형 테두리형상부를 가지며,
    상기 간격유지 부재의 각각은, 해당 간격유지 부재의 아래에 접합된 칸막이 부재와 위에 접합된 칸막이 부재 사이의 공간을 복수의 유로로 구획하는 복수의 구획벽을 가지며,
    상기 간격유지 부재의 각각에서는, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성된 제 1 구획벽과, 이웃하는 유로끼리를 연통시키는 구멍이 형성되지 않은 제 2 구획벽이, 하나 내지 복수개씩 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 환기장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 구획벽에는 상기 구멍이 복수 개소에 형성되고, 해당 제 1 구획벽과 상기 칸막이 부재와의 접합부는, 상기 복수 개소에 형성된 구멍에 의해 분단되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 환기장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 접합부의 길이 방향에 따른 상기 구멍의 길이는, 상기 복수의 유로에서 의 유로의 배설 피치의 2배 이하의 값인 것을 특징으로 하는 열교환 환기장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 사각형 테두리형상부중에서 상기 칸막이 부재와 상기 간격유지 부재의 적층 방향으로 연재되는 각 영역의 폭은, 상기 제 2 구획벽의 하나와, 해당 제 2 구획벽보다도 상기 복수의 유로에서의 유로의 배열 방향 외측에 위치하는 유로를 은폐시키는 넓이를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환 환기장치.
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