KR20030080972A

KR20030080972A - 열교환기

Info

Publication number: KR20030080972A
Application number: KR1020020054416A
Authority: KR
Inventors: 요시노마사타카
Original assignee: 미츠비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2003-10-17
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP2003302187A; KR100540242B1

Abstract

본 발명은, 열교환 효율이 높은 열교환기를 제공하는 것으로서, 보다 상세하게는, 간격판과 구획판과의 상호 관계에 의한 열교환 효율이 높은 열교환기를 제공하는 것으로, 이를 위한 수단으로서, 전열성과 통습성을 갖는 구획판(1)을, 골판형상의 간격판(2)을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 구획판(1)을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각의 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 관해, 그 간격판(2)에 구획판(1)에 접촉되지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조인 작은 구멍군(4)을 마련한다. 또한, 구획판(1)에 간격판(2)에 접촉하지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 요철구조(3)를 마련한다.

Description

열교환기{HEAT EXCHANGER}

본 발명은 기체간에서의 열교환을 행하게 하는 것으로서, 주로 공기조절장치에 사용되는 열교환기에 관한 것이다.

(종래의 기술)

상기한 종류의 열교환기는, 예를 들면 일본 특공소47-19990호 공보나 특공소54-1054호 공보 및 특공소51-2131호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 구성이 채용되어 있다. 즉, 도 7에 의해 도시한 바와 같이, 전열성과 통습성을 갖는 구획판(10)을 간격판(11)을 끼워 소정의 간격을 두고 복수층으로 중첩시키고, 육면체로 재단한 구조이다. 구획판(10)은 사각형의 평판이고, 간격판(11)은 투영 평면이 구획판(10)에 일치하는 톱니파상 또는 정현파상의 파형을 성형한 골판으로 되어 있고, 주름(corrugated) 가공에 의해 간격판(11)을 구획판(10)의 사이에 그 파형의 성형방향을 교대로 90도 어긋나게 하여 끼워 부착하고, 1차기류와 2차기류를 통과시키는 열교환 통로(12)를 이들의 각 층간에 교대로 구성하고 있다.

상기 구성의 열교환기에서는, 각 층마다 교대로 형성되고, 서로 독립된 2계통의 열교환 통로(12)에 각각 1차기류와 2차기류를 도통시킴으로써, 1차기류와 2차기류와의 사이에서 기류의 유동을 중단하는 일 없이 각각의 보유하는 온도와 습도가 동시에 또한 연속적으로 교환된다.

상기한 종류의 열교환기는 공기조절장치 등의 기능 구성 요소로서 사용되는 것이 많고, 기능적으로도 조립 스페이스의 면에서도 공기조절장치 등과의 관계가 깊기 때문에, 해당 공기조절장치의 보다 좋은 소형화 고성능화의 달성에 있어서는, 항상 열교환기의 열교환 효율을 한단계 높이는 것이 과제로 되어 있고, 열교환의 주체가 되는 구획판(10)의 재질의 개량이나 박육화 등 열교환 효율을 향상시키기위한 많은 창안이나 시행(試行)이 행하여져 오고 있다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 열교환 통로를 확보하기 위한 부재라고 생각되어온 간격판이, 열교환에 기능하는 기능부재인 것에 착안하고, 간격판의 구조상의 고안에 의한 열교환 효율이 높은 열교환기를 얻는 것으로서, 간격판과 구획판과의 상호 관계에 의한 열교환 효율이 높은 열교환기를 얻는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 전열성과 통습성을 갖는 구획판을, 골판형상의 간격판을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 구획판을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각의 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 관해, 그 간격판에 구획판에 접촉하지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조를 마련하는 수단을 채용한다.

상기 과제를 달성하기 본 발명은, 상기 수단에 있어서의 비접촉 구조를 작은 구멍군으로 구성하는 수단을 채용한다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 상기 수단에 있어서의 비접촉 구조를 릴리프형상의 요철형상으로 구성하는 수단을 채용한다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 전열성과 통습성을 갖는 구획판을,골판형상의 간격판을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 구획판을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각의 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 관해, 그 구획판에 간격판에 접촉하지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조를 마련하는 수단을 채용한다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 상기 수단에 있어서의 비접촉 구조를 작은 구멍군으로 구성하는 수단을 채용한다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 전열성과 통습성을 갖는 구획판을, 골판형상의 간격판을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 구획판을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각의 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 관해, 그 간격판과 구획판의 양쪽에, 양자가 접촉하지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조를 마련하는 수단을 채용한다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 상기 수단 에있어서의 비접촉 구조를 릴리프형상의 요철형상으로 구성하는 수단을 채용한다.

도 1은 실시 형태 1의 열교환기를 도시한 사시도.

도 2는 실시 형태 1의 열교환기의 간격판을 도시한 사시도.

도 3은 실시 형태 1의 열교환기의 구획판을 도시한 사시도.

도 4는 실시 형태 2의 열교환기를 도시한 사시도.

도 5는 실시 형태 2의 열교환기의 간격판을 도시한 사시도.

도 6은 실시 형태 2의 열교환기의 구획판을 도시한 사시도.

도 7은 종래의 열교환기의 구획판을 도시한 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 구획판 2 : 간격판

3 : 요철구조 4 : 작은 구멍군

(실시 형태 1)

도 1 내지 도 3에 의해 도시한 본 실시 형태는, 기체간에서의 열교환을 행하게 하는 주로 공기조절장치에 사용되는 열교환기에 관한 것이다. 이 열교환기는, 전열성과 통습성을 갖는 투영 평면 형상이 사각형인 구획판(1)을, 톱니파상 또는 정현파상의 골판의 간격판(2)을 파(波)의 눈이 한층 걸러서 교차하도록에 끼워 소정의 간격을 두고 복수층으로 포갠 구조로, 전체로서는 도 1에 도시한 바와 같이 육면체로 구성되어 있다.

구획판(1)은 열교환 기능의 중핵을 이루는 부재로, 도 3에 도시한 바와 같이 전열성과 통습성을 더불어 갖는 예를 들면 일본종이나 일본종이를 베이스로 한 복합재, 또는 고분자화합물로 이루어지는 평량(坪量) 100 정도의 박판으로 형성되고, 다음과 같은 특징적 구조를 갖고 있다. 즉, 마크로적으로는 평판 형태이지만, 평판성을 손상하지 않는 비접촉 구조로서의 릴리프형상의 미세한 요철구조(3)가 표리 전면(全面)에 형성된 주름판(襲板)이다. 구획판(1)의 요철구조(3)는, 소재가 종이인 경우에는 종이를 뜰 때에 형(型)으로 누르던지, 뜰 때에 요철이나 파형을 붙이던지 하여 행하는 외에, 뜬 종이를 적신 상태로 하여 형으로 누르는 등의 방법으로 간단히 형성할 수가 있다.

간격판(2)은 도 2로 도시한 바와 같이, 비접촉 구조로서의 Φ0.1mm 정도의 작은 구멍군(4)을 갖는다, 예를 들면 일본종이나 일본종이를 베이스로 한 복합재, 또는 고분자화합물로 이루어지는 박판을 주름 가공에 의해 파형으로 형성한 것이다. 작은 구멍군(4)은, 레이저광과 광파이버와 펄스 발생기를 조합한 가공기에 의하던지, 펀칭 프레스기를 사용하여 형성된다. 재료가 종이계인 경우에는 초지(抄紙)인 때 에 , 고분자화합물의 경우에는 성형할 때에 작은 구멍군 가공이 행하여진다. 작은구멍의 구멍 형상은, 둥근모양라도 긴구멍이라도 별모양라도 상관없다.

구획판(1)의 한쪽 면에 간격판(2)을 정상부에서 접착한 것을 단위적인 구조 요소로 하여 만들고, 이것을 주름의 눈이 달리는 방향을 교대로 30도로부터 90도 어긋나게 하여 복수 겹쳐쌓아 접착하고, 단면(端面)의 간격판(2)의 작은 구멍군(4)과, 구획판(1)의 요철구조(3)와의 빈틈을 도료의 도포 등에 의해 빈틈없이 칠하여 폐쇄하여, 1차기류와 2차기류를 통과시키는 작동유체 통로(5)를 각 층간에 교대로 구성함으로써, 도 1에 도시한 열교환기가 형성된다.

상기한 구성의 열교환기는, 각 층마다 교대로 형성되는 서로 독립된 2계통의 작동유체 통로(5)에 각각 1차기류와 2차기류를 도통시킴으로써, 1차기류와 2차기류와의 사이에서 기류의 유동을 중단하는 일 없이 각각의 보유하는 온도와 습도가 동시에 또한 연속적으로 교환된다. 열교환에 있어서 기능하는 구획판(1)의 표리면의 표면적은, 한장에 대해 단순한 평판에 의한 것에 비교하여 요철구조(3)를 평면화 한 분만큼 증가하여, 전체로서는 이것에 구획판(1)의 적층 매수를 적산한 분이 증가하게 된다.

간격판(2)과 구획판(1)은 작은 구멍군(4)과 요철구조(3)와의 접촉으로 거의 점접착의 상태이며, 구획판(1)에의 접착제의 스며들어감 등에 의한 방해가 거의 행하여지지 않은 이 부분에서의 습도 교환이 회복된다. 또한, 간격판(2)의 작은 구멍군(4)에 의한 1차기류와 2차기류에 난류가 생기는 것도 있어서, 약 30% 정도쯤의 전열교환 효율의 향상이 달성될 수 있다. 따라서 효율을 고정한 경우에는, 열교환기의 용적을 약 30% 작게 할 수가 있어, 작은 구멍군(20)에 의한만큼 재료가 감소되어, 경량화도 달성될 수 있다.

(실시 형태 2)

도 4 내지 도 6에 도시한 본 실시 형태는, 실시 형태 1에서 나타낸 열교환기의 구획판(1)과 간격판(2)의 비접촉 구조를 반대로 한 조합에 의한 열교환기에 관한 것으로, 기본적 구성은 실시 형태 1의 것과 같다. 따라서 실시 형태 1의 것과 같은 부분에 관해서는, 실시 형태 1의 것과 같은 부호를 사용하고 그들에 관한 설명은 생략한다.

본 실시 형태의 열교환기는, 도 5에 도시한 바와 같이 간격판(2)에 비접촉 구조로서 엠보스 가공 등에 의한 미세한 릴리프형상의 요철구조(3)가 마련되어 있다. 요철구조(3)에 대하여 직교하는 방향으로 주름 가공을 시행하여 간격판(2)이 구성되어 있다. 이로써, 간격판(2)의 정상부와 계곡저부는, 요철구조(3)에 의해 미세한 요철면으로 되어있다.

평판 형태의 구획판(1)에는 도 6에 도시한 바와 같이 작은 구멍군(4)이 뚫리고, 구획판(1)의 한쪽 면에 간격판(2)을 정상부에서 접착한 것을 단위적인 구조 요소로 하여 만들고, 이것을 주름의 눈이 달리는 방향을 교대로 30도로부터 90도 어긋나게 하여 복수 겹쳐쌓아 접착하고, 또한 선택 투과성을 갖는 수용성 고분자 등의 약제(옥시에틸렌기를 함유한는 폴리우레탄 수지 등)에 전체를 침지하고, 건조시킴으로써, 도 4에 도시한 열교환기가 형성된다.

구획판(1)의 작은 구멍군(4)은 약제에 의해 폐쇄되어, 1차기류와 2차기류가 섞이는 일은 없다. 이 열교환기에서도 간격판(2)과 구획판(1)은, 요철구조(3)와 작은 구멍군(4)으로 점접착의 상태이며, 실시 형태 1의 열교환기와 같이 전열교환 효율이 향상된다. 그리고, 작은 구멍군(4)에 들어간 약제가 직접적으로 선택 투과성을 수행하기 때문에, CO₂나 HCH0나 NH₃라는 물질의 물질교환을 억제하는 기능이 향상된다. 이 이외의 기능은 실시 형태 1의 것과 같다.

또한, 비접촉 구조로서의 작은 구멍군(4) 또는 요철구조(4)의 어느 하나를 구획판(1)과 간격판(2)의 양쪽에 마련하여도 좋고, 또한, 간격판(2)이나 구획판(1)의 한쪽에 비접촉 구조를 마련한 구성을 채용하더라도 그 상응하는 전열교환 효율의 향상이 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 열교환 효율이 높은 열교환기가 얻어지며, 상기 효과와 함께 경량화를 도모함과 함께, 간단하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 열교환 효율이 높은 열교환기가 얻어지며, 상기 효과와 함께 경량화를 도모할 수 있고, 선택투과 기능의 향상도 도모할 수 있으며, 간단히 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 열교환 효율이 높은 열교환기가 얻어지며, 경량화를 도모할 수 있고, 간단하게 제조할 수 있다.

Claims

전열성과 통습성을 갖는 구획판을, 골판형상의 간격판을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 상기 구획판을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 있어서,

그 간격판에 상기 구획판에 접촉되지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조를 마련한 것을 특징으로 하는 열교환기.
전열성과 통습성을 갖는 구획판을, 골판형상의 간격판을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 상기 구획판을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 있어서,

그 구획판에 상기 간격판에 접촉되지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조를 마련한 것을 특징으로 하는 열교환기.
전열성과 통습성을 갖는 구획판을, 골판형상의 간격판을 끼워 소정의 간격을 갖고 복수층으로 중첩시키고, 1차기류와 2차기류가 이들의 각 층간을 교대로 통하도록 형성하고, 상기 구획판을 통해서 1차기류와 2차기류와의 사이에서 각각 보유하는 온도와 습도를 연속적으로 교환하도록 한 열교환기에 있어서,

그 간격판과 구획판의 양쪽에, 양자가 접촉되지 않는 부분으로서의 다수의 미세한 비접촉 구조를 마련한 것을 특징으로 하는 열교환기.