WO2019229966A1 - 熱交換素子および熱交換換気装置 - Google Patents

熱交換素子および熱交換換気装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019229966A1
WO2019229966A1 PCT/JP2018/021109 JP2018021109W WO2019229966A1 WO 2019229966 A1 WO2019229966 A1 WO 2019229966A1 JP 2018021109 W JP2018021109 W JP 2018021109W WO 2019229966 A1 WO2019229966 A1 WO 2019229966A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
heat exchange
exchange element
plate
heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/021109
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
彰則 清水
義浩 細川
慎也 守川
一 外川
隆裕 川崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to US17/050,866 priority Critical patent/US20210239406A1/en
Priority to PCT/JP2018/021109 priority patent/WO2019229966A1/ja
Priority to CN201880093134.9A priority patent/CN112204332A/zh
Priority to DE112018007678.4T priority patent/DE112018007678T5/de
Priority to JP2018552281A priority patent/JP6482741B1/ja
Publication of WO2019229966A1 publication Critical patent/WO2019229966A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0015Heat and mass exchangers, e.g. with permeable walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0031Heat-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 paired plates touching each other
    • F28D9/0037Heat-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 paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0062Heat-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
    • F28D9/0068Heat-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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units

Definitions

  • This invention relates to a heat exchange element and a heat exchange ventilator.
  • the present invention relates to a configuration in a counter flow type heat exchange element.
  • a heat exchange ventilator is a device that exchanges heat between indoor air and outdoor air.
  • exchanges relating to temperature and humidity hereinafter collectively referred to as total heat
  • total heat exchanges relating to temperature and humidity
  • a paper member having moisture permeability has been adopted as a heat exchange member.
  • counterflow type heat exchange elements have been adopted in which air supply and exhaust flow in a heat exchange section facing each other.
  • the counter-flow type heat exchange element is formed by, for example, joining a partition plate such as a paper material that partitions two fluids to be heat-exchanged with a corrugated plate-like spacing plate such as a paper material that forms a plurality of parallel flow paths. Manufactured using a heat transfer element.
  • the heat exchange element includes a counter flow channel portion obtained by cutting out the heat transfer body into a square shape, and a separation flow channel portion connected to both ends of the counter flow channel portion. Are constructed by stacking channel plates joined together with a joining tape (see, for example, Patent Document 1).
  • the unit members constituting the flow path plate are joined to each other by a joining tape. For this reason, on the plate surface of the flow path plate, the portion where the bonding tape is affixed rises from the plate surface by the thickness of the bonding tape compared to the portion where the bonding tape is not affixed.
  • the portion where the bonding tape is affixed rises from the plate surface by the thickness of the bonding tape compared to the portion where the bonding tape is not affixed.
  • Another flow path plate is stacked on such a flow path plate, between the flow path plates between where the bonding tape is affixed and where the bonding tape is not affixed. The interval of will be different. Since the distance between the flow path plates varies depending on the position of the flow path plate, a gap is generated between the flow path plates. For this reason, the fluid for heat exchange may leak between the flow path plates.
  • This invention is for solving the above-described problems, and an object thereof is to provide a heat exchange element and a heat exchange ventilator that reduce fluid leakage related to heat exchange.
  • a heat exchange element includes a plurality of flow path plates formed by joining a plurality of flow path members serving as flow paths with a joining tape. And a gap forming material that has a thickness equal to or greater than the thickness of the joining tape and fills the gaps between the flow path plates.
  • a gap forming material having a thickness equal to or greater than the thickness of the joining tape for joining the flow path members is arranged between the plurality of stacked flow path plates so as to eliminate a gap between the flow path plates formed by the joining tape. Therefore, it is possible to suppress the leakage of fluid related to the exchange from between the flow path plates.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heat transfer body 3 forming a heat exchange element 14 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a figure which shows the structure of the flow-path board 4 in the heat exchange element 14 which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 3 is a figure which shows the structure of the whole heat exchange element 14 which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • the heat transfer body 3 forming the heat exchange element 14 is viewed from the side.
  • the heat transfer body 3 includes a partition plate 1 and a spacing plate 2.
  • the partition plate 1 exchanges the total heat between the two fluids while partitioning the fluid flowing on one plate surface side and the plate surface flowing on the other plate surface side.
  • the partition plate 1 is made of thin paper or the like.
  • the spacing plate 2 has a corrugated shape to hold the partition plate 1 in parallel.
  • the spacing plate 2 is made of cardboard or the like. And the wave-shaped peak part of the space
  • the partition plate 1 is formed of a material having heat conductivity and moisture permeability or a material having only heat conductivity.
  • the spacing plate 2 has a shape holding performance that can be deformed by bending processing or the like to hold the shape in order to maintain the structure.
  • the partition plate 1 and the spacing plate 2 in Embodiment 1 are made of a pulp material made of cellulose or the like that satisfies the above properties.
  • the partition plate 1 and the spacing plate 2 may be made of a resin thin film, a metal thin film, or the like. Specific examples of the metal include aluminum, iron, and stainless steel.
  • the spacing plate 2 has a substantially wave shape and is sandwiched between the plurality of partition plates 1 to form a spacing. The substantially wave shape is created by sandwiching the base paper of the interval plate 2 using a corrugating machine or a rack and a pinion.
  • the planar partition plate 1 is joined to the crest portion of the spacing plate 2 having a substantially wave shape with an adhesive or the like, and becomes a one-cardboard-shaped heat transfer body 3. By joining the partition plate 1 and the space
  • the end portions of the partition plate 1 and the substantially wave-like spacing plate 2 coincide with each other, and the spacing plate 2 is joined to the entire partition plate 1.
  • the “adhesive” includes a fluid sticky member, or a filler material in a case where the filler material is dissolved and bonded in welding.
  • FIG. 2 shows an outline of the flow path plate 4 formed from the heat transfer body 3.
  • the flow path plate 4 includes a central flow path member 5, a first separation flow path member 6, and a second separation flow path member 7 formed by cutting the heat transfer body 3.
  • the end of the central flow path member 5 and the end of the first separation flow path member 6 abut on one side, and the first bonding tape 8 is attached to the abutted portion,
  • the central flow path member 5 and the first separation flow path member 6 are joined.
  • the end of the central flow path member 5 facing the end joined to the first separation flow path member 6 and the end of the second separation flow path member 7 are in contact with each other and are in contact with each other.
  • the second bonding tape 9 is attached to the portion, and the central flow path member 5 and the second separation flow path member 7 are bonded.
  • the central flow path member 5 and the first separation flow path member 6 are joined by the first joining tape 8
  • the central flow path member 5 and the second separation flow path member 7 are joined by the second joining tape.
  • the flow path plate 4 is formed.
  • the attachment angle of the spacing plate 2 in the first separation flow path member 6 and the second separation flow path member 7 is the same as that of the spacing plate 2 in the central flow path member 5.
  • FIG. 3 shows an outline of the heat exchange element 14 constituted by a plurality of layers (hereinafter referred to as “lamination”) formed by stacking the flow path plates 4.
  • laminate a plurality of layers
  • two types of flow path plates 4 to be paired are alternately bonded and stacked.
  • the flow path plate 4 will be described as being stacked upward from the lower side of FIG.
  • the two types of flow path plates 4 are alternately stacked, so that the heat exchange element 14 has a first inlet 15, a first outlet 16, and a second inlet 17. And a second outlet 18 is formed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the first flow path 10 in the flow path plate 4 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a figure explaining the 2nd flow path 11 in the flow-path board 4 which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • a space serving as a flow path is formed by sandwiching the spacing plate 2 between the partition plate 1 in the flow path plate 4 paired with the partition plate 1 in one flow path plate 4.
  • one of the paired flow channel plates 4 flows into one flow channel plate 4 from the first separation flow channel member 6, passes through the central flow channel member 5,
  • a first flow path 10 that leads to the second separation flow path member 7 is formed. Further, as indicated by an arrow in FIG.
  • the other separation plate member 7 flows into the other passage plate 4 from the second separation passage member 7, passes through the central passage member 5, and then passes through the first separation passage member.
  • a second flow path 11 leading to 6 is formed.
  • heat exchange can be continuously performed through the partition plate 1 by alternately flowing two fluids to be heat-exchanged to each layer.
  • the gap forming member 13 is sandwiched between portions where a plurality of flow path plates 4 are laminated, Bonded to the plate 4.
  • the gap forming member 13 may be sandwiched between the flow path plates 4. Since the thickness of each of the first bonding tape 8 and the second bonding tape 9 is small, after the plurality of layers are stacked, the gap forming member 13 is interposed between the two flow path plates 4 in the central portion. It may be sandwiched.
  • the gap forming member 13 has an area that covers the entire flow path plate 4 and fills a gap due to distortion. Therefore, the first separation flow path member 6 and the second separation flow path member 7 are on the first bonding tape 8 and the second bonding, which are upper portions where the central flow path member 5 is bonded.
  • the gap forming member 13 located on the tape 9 is thinned. Then, as the distance from the first bonding tape 8 and the second bonding tape 9 increases, the thickness of the gap forming member 13 is increased. For this reason, the part where the thickness of the space
  • the material forming the gap forming material 13 is an adhesive such as ethylene vinyl acetate (EVA), acrylic resin, or cellulose.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • interval formation material 13 is not limited to this.
  • an adhesive having flexibility and elasticity such as silicone and rubber resin may be used.
  • a sponge material or a rubber material may be used as the material of the gap forming material 13 and an adhesive may be applied to the gap forming material 13. Since the gap generated in the heat exchange element 14 due to strain is not a fixed shape, it is difficult to fill the gap if the gap forming member 13 is a rigid material.
  • the gap forming member 13 Since the gap forming member 13 has flexibility, elasticity and the like, the gap forming member 13 is brought into close contact with the flow path plate 4, the first bonding tape 8, and the second bonding tape 9, so that the heat exchange element 14 can be attached. It becomes easier to fill the gaps that occur.
  • the gap forming material 13 may be formed by adding and mixing a heat conductive filler such as carbon fiber or alumina particles to a material such as an adhesive, a sponge material, or a rubber material. By increasing the heat transfer property of the gap forming material 13 with the heat transfer filler, heat exchange between the fluids flowing in the flow path plate 4 via the gap forming material 13 can be promoted.
  • the deformation stress of the gap forming member 13 is smaller than the stress that deforms the material forming the flow path plate 4.
  • the space between the partition plates 1 in the flow path plate 4 may be enlarged and deformed by the pressure of the fluid.
  • interval formation material 13 absorbs the expansion deformation between the partition plates 1 because it has flexibility and elasticity.
  • interval formation material 13 interrupts
  • interval formation material 13 shall have the area which covers the whole flow-path board 4, it does not cover the center flow-path member 5 of the flow-path board 4, and the 1st separation flow-path member 6 and You may install the space
  • the interval forming member 13 may be integrated with at least one of the partition plate 1 and the interval plate 2 of the flow path plate 4.
  • at least one of the partition plate 1 and the spacing plate 2 may have a thickness equal to or greater than that of the first bonding tape 8 and the second bonding tape 9, and may have flexibility, elasticity, and the like.
  • the heat exchange element 14 having the gap forming member 13 is formed.
  • the heat exchange element 14 exchanges heat by allowing outdoor air and indoor air to pass through the internal flow path.
  • the heat exchange element 14 requires a flow path for taking outdoor air into the room and a flow path for taking indoor air out of the room.
  • the air flowing from the outside into the room is referred to as the first fluid 10A.
  • the first fluid 10A passes through the first flow path 10.
  • Air flowing out of the room to the outside is defined as the second fluid 11A.
  • the second fluid 11 ⁇ / b> A passes through the second flow path 11.
  • the first fluid 10 ⁇ / b> A flows in from the first inflow port 15 and out of the first outflow port 16.
  • the second fluid 11 ⁇ / b> A flows in from the second inflow port 17 and out of the second outflow port 18.
  • the first inflow port 15 and the second inflow port 17 are arranged on the opposite sides with the central flow path member 5 interposed therebetween.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of fluid in the heat exchange element 14 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 shows a part of the cut portion of the laminated flow path plate 4.
  • the first fluid 10A and the second fluid 11A have opposite fluid flow directions.
  • the first fluid 10 ⁇ / b> A that passes through the first flow path 10 flows from the front side to the back side.
  • the second fluid 11A passing through the second flow path 11 flows from the back of the page to the front.
  • the heat exchange element 14 can achieve high total heat exchange efficiency.
  • the gap forming member 13 having a thickness equal to or greater than that of the first bonding tape 8 and the second bonding tape 9 is disposed, Since the gap is eliminated, it is possible to suppress the leakage of the fluid related to the exchange from between the flow path plates 4. At this time, the gap caused by the unevenness can be filled by changing the thickness of the gap forming member 13 in accordance with the unevenness caused by the location of the flow path plate 4. Further, in the heat exchange element 14 of the first embodiment, by using paper as the material of the flow path plate 4, the first fluid 10A and the second fluid 11A can exchange not only the temperature but also the humidity. It can be carried out.
  • interval formation material 13 and the flow-path board 4 increases, and it becomes easy to fill the gap which arises in the heat exchange element 14.
  • interval formation material 13 and the flow-path board 4 can be improved by using as the space
  • interval formation material 13 can be improved by mixing a heat conductive filler.
  • Embodiment 2 the heat exchange element 14 according to Embodiment 2 will be described.
  • the heat exchange element 14 according to Embodiment 2 has basically the same configuration as the heat exchange element 14 according to Embodiment 1.
  • coats the heat-transfer material 19 differ from the heat exchange element 14 of Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the heat exchange element 14 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a central portion of the gap forming member 13 disposed between the laminations of the flow path plates 4 has a hollow shape with a hole, and the gap forming material 13 is attached to an edge portion around the flow path plate 4.
  • the gap forming member 13 having a hole in the center By attaching the gap forming member 13 having a hole in the center, a bowl-shaped space surrounded by the upper surface of the flow path plate 4 and the gap forming member 13 is formed.
  • a heat transfer material 19 having a higher heat transfer property than the gap forming material 13 is applied to the bowl-shaped space.
  • heat transfer material 19 heat radiation grease made of silicone or the like, heat conduction gel, or the like is used.
  • the heat dissipating grease and the heat conducting gel used as the heat transfer material 19 are excellent in adhesion and heat conductivity but have fluidity. For this reason, even if it applies uniformly, heat transfer material 19 may move by long-term use.
  • the heat transfer material 19 can be retained between the flow path plates 4 by applying the heat transfer material 19 in the bowl-shaped space.
  • the gap forming member 13 does not necessarily have to be formed of one member, and may be formed by combining a plurality of members to form a bowl-shaped space surrounded by the upper surface of the flow path plate 4. Good.
  • the gap forming member 13 is attached to an edge portion around the entire surface of the flow path plate 4.
  • the interval forming member 13 is disposed only on the first separation channel member 6 and the second separation channel member 7 of the channel plate 4.
  • the interval forming member 13 is provided with a notch.
  • FIG. 8 and 9 are diagrams showing a configuration of a modification of the heat exchange element 14 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a view of the heat exchange element 14 as viewed from the side.
  • FIG. 9 is a figure explaining the space
  • the direction of the notch is provided in the direction of the first bonding tape 8 and the second bonding tape 9, respectively.
  • the first separation flow path member 6 and the second separation flow path member 7 of the flow path plate 4 are connected to each other on the basis of the connection position by the first bonding tape 8 and the second bonding tape 9. If the position is farther than, the inclination becomes larger.
  • interval formation material 13 will become thick when it becomes a position far from a joining location. In the place where the space
  • the heat transfer material 19 is applied to the bowl-shaped space.
  • the gap forming member 13 does not necessarily have to be a single member, and is configured by a combination of a plurality of members.
  • the gap forming material 13 is disposed in a part between the flow path plates 4 and the heat transfer material 19 is disposed.
  • the heat transfer material 19 having a higher heat transfer property than that of the gap forming material 13 can be interposed without being interposed, and the heat exchange efficiency can be improved by providing a portion where the two flow path plates 4 face each other.
  • the heat exchange element 14 according to Embodiment 3 has basically the same configuration as the heat exchange element 14 according to Embodiment 1.
  • the heat exchange element 14 according to the third embodiment is different from the heat exchange element 14 according to the first embodiment in that a material having thermal foaming properties is used as the gap forming member 13 disposed between the flow path plates 4.
  • a material having thermal foamability there is a thermal foaming paint in which a foaming agent is added to a paint or a thermal foaming adhesive in which a foaming agent is added to an adhesive.
  • the foaming agent examples include thermally expandable hollow elastic microspheres, inorganic foaming agents, nitroso foaming agents, azo foaming agents, and sulfonyl hydrazide foaming agents. Since it is necessary to balance the adhesion area, impact resistance, and shearing adhesive strength, the expansion ratio at the time of foam curing is preferably 1.2 to 5 times, and more preferably 1.5 to 3 times.
  • the gap formed by stacking the flow path plates 4 varies depending on the stacked state. For this reason, it is desirable to adjust the application amount each time without making the application amount of the thermal foam paint or the thermal foam adhesive used as the gap forming material 13 constant. Furthermore, it is desirable that the heat-foaming paint or the heat-foaming adhesive is applied not on the entire surface of the flow path plate 4 but on the edge portion so that the central portion of the formed space forming member 13 becomes a cavity.
  • heat-foaming paint or the heat-foaming adhesive is applied not on the entire surface of the flow path plate 4 but on the edge portion so that the central portion of the formed space forming member 13 becomes a cavity.
  • the heat-foaming paint or the heat-foaming adhesive By applying the heat-foaming paint or the heat-foaming adhesive to the portion serving as the edge of the flow path plate 4 while adjusting the coating amount, an excessive increase in the volume of the gap forming member 13 can be suppressed. Further, even if the heat-foaming paint or the heat-foaming adhesive is excessively foamed to increase the volume, the increased volume spreads to the cavity side. For this reason, the force applied to the flow path plate 4 can be released, and the deformation of the flow path plate 4 can be prevented.
  • the gap forming member 13 is made of a material containing a foaming agent, so that the gap is filled in accordance with the shape of the flow path plate 4 by thermal foaming. Can do.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a heat exchange ventilator 20 having a heat exchange element 14 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the heat exchange element 14 described above is mounted in the heat exchange ventilator 20.
  • heat exchange ventilator 20 heat outside the indoor air passes through the heat exchange element 14 to exchange heat.
  • an exhaust fan 21 and an air supply fan 22 are mounted inside the heat exchange ventilator 20.
  • the exhaust fan 21 sends the second fluid 11A from the room to the outside.
  • the air supply fan 22 sends the first fluid 10A from the outside to the room.
  • the outside air duct 25 is connected to the first inlet 15 of the heat exchange element 14.
  • the air supply duct 26 is connected to the first outlet 16 of the heat exchange element 14.
  • the return air duct 27 is connected to the second inlet 17 of the heat exchange element 14.
  • the exhaust duct 28 is connected to the second outlet 18 of the heat exchange element 14.
  • the first fluid 10A flows from the outside air duct 25, passes through the heat exchange element 14, and flows into the room from the air supply duct 26.
  • the second fluid 11A flows from the return air duct 27, passes through the heat exchange element 14, and flows out from the exhaust duct 28 to the outside.
  • the first fluid 10 ⁇ / b> A and the second fluid 11 ⁇ / b> A become airflows that oppose each other at the central flow path member 5 portion of the heat exchange element 14, so that the total heat exchange can be performed and heat exchange can be performed efficiently. it can.
  • FIG. 11 is a diagram showing an installation example of a heat exchange ventilator 20 having a heat exchange element 14 according to Embodiment 4 of the present invention in a room.
  • the heat exchange ventilator 20 is a kind of air conditioner, and has a ventilation function of supplying outdoor air to the room and exhausting the indoor air to the outside. Furthermore, the heat exchange ventilator 20 also has a function of reducing the energy burden of a device that adjusts the room temperature, such as an air conditioner, by collecting heat from the exhausted air and applying heat to the supplied air. It becomes a ventilation device.
  • the heat exchange ventilator 20 of the fourth embodiment is housed in the ceiling of the room. As shown in FIG. 11, from the viewpoint of indoor aesthetics, there are many rooms that collectively store air-conditioning related devices in the ceiling. When installing the device in the ceiling, generally, a wider installation space can be secured as compared with the case of installing the device indoors.
  • an outdoor intake port 29 that is a hole for taking outdoor air into the outdoor wall surface
  • an outdoor exhaust port 30 that is a hole for discharging air to the outside
  • a room that is a hole through which air flows into the indoor ceiling.
  • An air supply port 31 and an indoor exhaust port 32 which is a hole for discharging indoor air are provided.
  • the outdoor intake port 29 is connected to the outside air duct 25
  • the indoor air supply port 31 is connected to the air supply duct 26
  • the indoor exhaust port 32 is connected to the return air duct 27, the outdoor exhaust port 30 and the exhaust duct 28, respectively.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

この発明に係る熱交換素子は、流路となる複数枚の流路部材を、接合テープで接合して構成した複数枚の流路板が、複数枚重ねられて構成され、接合テープの厚み以上の厚みを有し、流路板間の隙間を埋める間隔形成材を備えるものである。

Description

熱交換素子および熱交換換気装置
 この発明は、熱交換素子および熱交換換気装置に関するものである。特に、対向流型の熱交換素子における構成に係るものである。
 近年、省エネルギーの観点から、室内を換気する装置として、熱交換換気装置が採用されている。熱交換換気装置は、室内の空気と室外の空気との間で熱交換を行う装置である。特に、熱交換素子を介して、室内の空気と室外の空気との間で、温度および湿度(以下、併せて全熱という)に係る交換をすることが多い。換気に伴う熱の損失を低減するために、熱交換部材として、透湿性を有する紙部材が採用されてきている。また、熱交換効率を上げるために、給気と排気とが熱交換部で向かい合わせに流れる対向流型の熱交換素子が採用されてきている。
 対向流型の熱交換素子は、たとえば、熱交換する二つの流体を仕切る紙材などの仕切り板を、複数の平行流路を構成する紙材などの波形板状の間隔板と接合してなる伝熱体を用いて製造される。そして、熱交換素子は、伝熱体を方形に切り出した対向流路部と、対向流路部の両端部に接続された分離流路部とを有し、平行流路と分離流路部とを接合テープで接合した流路板を積み重ねて構成される(たとえば、特許文献1参照)。
国際公開第2016/147359号
 流路板を構成する単位部材は、単位部材どうしが接合テープにより接合される。このため、流路板の板面において、接合テープが貼付された箇所は、接合テープが貼付されていない箇所と比べて、板面から接合テープの厚み分盛り上がる。このような流路板に他の流路板を重ねると、他の流路板との間で、接合テープが貼付されたところと、接合テープ貼り付されていないところとで、流路板間の間隔が異なることになる。流路板間の間隔が流路板の位置により異なることから、流路板間に隙間が生じる。このため、流路板間において、熱交換用の流体が漏れる可能性がある。
 この発明は、上述のような課題を解決するためのもので、熱交換に係る流体の漏れを低減する熱交換素子および熱交換換気装置を提供することを目的とする。
 上記の問題点を解決するために、この発明に係る熱交換素子は、流路となる複数枚の流路部材を、接合テープで接合して構成した複数枚の流路板が、複数枚重ねられて構成され、接合テープの厚み以上の厚みを有し、流路板間の隙間を埋める間隔形成材を備えるものである。
 この発明によれば、積み重ねられた複数枚の流路板間に、流路部材を接合する接合テープの厚み以上の間隔形成材を配し、接合テープによりできる流路板間の隙間をなくすようにしたので、流路板間からの、交換に係る流体の漏れを抑えることができる。
この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14を形成する伝熱体3の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14における流路板4の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14全体の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る流路板4における第1の流路10について説明する図である。 この発明の実施の形態1に係る流路板4における第2の流路11について説明する図である。 この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14における流体の流れについて説明する図である。 この発明の実施の形態2に係る熱交換素子14の構成を示す図である。 この発明の実施の形態2に係る熱交換素子14の変形例の構成を示す図(その1)である。 この発明の実施の形態2に係る熱交換素子14の変形例の構成を示す図(その2)である。 この発明の実施の形態4に係る熱交換素子14を有する熱交換換気装置20の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態4に係る熱交換素子14を有する熱交換換気装置20の部屋への設置例を示す図である。
 以下、この発明に係る熱交換素子の好適な実施の形態について、図面を用いて説明する。ここで、各図において、同一または相当する部分については、同一符号を付して説明する。ここで、実施の形態の記載により、発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14を形成する伝熱体3の構成を示す図である。また、図2は、この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14における流路板4の構成を示す図である。そして、図3は、この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14全体の構成を示す図である。
 図1では、熱交換素子14を形成する伝熱体3を、側面から見たものである。図1に示すように、伝熱体3は、仕切り板1と間隔板2とを有している。仕切り板1は、一方の板面側を流れる流体と他方の板面側を流れる板面とを仕切りつつ、二つの流体間の全熱を交換する。仕切り板1は、薄紙などを材料としている。間隔板2は、仕切り板1を平行に保持するため波板状の形状を有している。間隔板2は、厚紙などを材料としている。そして、間隔板2の波形状の山部分と仕切り板1とが接するように接合され、仕切り板1と間隔板2に囲まれる空間を流路とする伝熱体3が構成される。
 仕切り板1は、伝熱性と透湿性とを有する素材または伝熱性のみを有する素材で形成される。一方、間隔板2は、構造保持のため、折り曲げ加工などにより変形し、その形状を保持できる形状保持性能を有することが望ましい。また、間隔板2は、板の厚みが増すと流路を閉塞し、圧力損失の増大につながるため、膜厚は薄い方が望ましい。そこで、実施の形態1における仕切り板1および間隔板2は、以上のような性状を満たす、セルロースなどからなるパルプ材を材料とする。ここで、伝熱性のみを重視する場合には、仕切り板1および間隔板2は、樹脂の薄膜、金属の薄膜などを材料としてもよい。金属の具体例として、アルミニウム、鉄、ステンレスなどがある。間隔板2は、略波形状を有し、複数の仕切り板1間に挟まれて間隔を形成する。この略波形状は、コルゲートマシンまたはラックとピニオンなどを用いて、間隔板2の原紙を挟み込むことで作成する。平面状の仕切り板1は、略波形状を有する間隔板2の山部分と接着剤などで接合され、片ダンボール状の伝熱体3となる。仕切り板1と間隔板2とを接合することにより、剛性の低い仕切り板1を平面に保つ効果がある。一つの伝熱体3において、仕切り板1と略波状の間隔板2の端部は一致しており、仕切り板1の全体に間隔板2が接合されている。ここで、「接着剤」とは、流体状の粘着性のある部材、または溶着において溶加材を溶解させて接着する場合の溶加材を含む。
 図2は、伝熱体3から形成される流路板4の概略を示している。流路板4は、伝熱体3を切断して成形された中央流路部材5、第1の分離流路部材6および第2の分離流路部材7とを備える。流路板4において、中央流路部材5の端部と第1の分離流路部材6の端部とが一辺において当接し、当接した部分に、第1の接合テープ8が貼り付けられ、中央流路部材5と第1の分離流路部材6とが接合される。同様に、第1の分離流路部材6と接合された端部と対向する中央流路部材5の端部と第2の分離流路部材7の端部とが一辺において当接し、当接した部分に、第2の接合テープ9が貼り付けられ、中央流路部材5と第2の分離流路部材7とが接合される。このように、中央流路部材5と第1の分離流路部材6が第1の接合テープ8により接合され、中央流路部材5と第2の分離流路部材7とが第2の接合テープ9により接合されることで、流路板4を形成する。ここで、流路板4は、第1の分離流路部材6と第2の分離流路部材7内の間隔板2の貼り付け角度が、中央流路部材5内の間隔板2の貼り付け角度に対して、それぞれ反転した角度を有する、対となる二種類の流路板4がある。
 図3は、流路板4を積み重ねてできる複数の層(以下、積層という)により構成した熱交換素子14の概略を示している。図3に示すように、複数枚の流路板4を積層する際に、対となる二種類の流路板4を交互に接着して積層する。以後、流路板4を、図3の下側から上向きに積層していくものとして説明する。図3に示すように、二種類の流路板4が交互に積層されることで、熱交換素子14には、第1の流入口15と第1の流出口16、第2の流入口17と第2の流出口18が形成される。
 図4は、この発明の実施の形態1に係る流路板4における第1の流路10について説明する図である。また、図5は、この発明の実施の形態1に係る流路板4における第2の流路11について説明する図である。一つの流路板4内の仕切り板1と対となる流路板4内の仕切り板1の間に、間隔板2を挟み込んで、流路となる空間が形成される。図4に矢印で示すように、対となる流路板4のうち、一方の流路板4内には、第1の分離流路部材6から流入し、中央流路部材5を経由し、第2の分離流路部材7へと通じる第1の流路10が形成される。また、図5に矢印で示すように、もう一方の流路板4内には、第2の分離流路部材7から流入し、中央流路部材5を経由し、第1の分離流路部材6へと通じる第2の流路11が形成される。第1の流路10および第2の流路11内に、熱交換する二つの流体を各層に交互に流すことで、仕切り板1を通じて、連続的に熱交換を行うことができる。
 複数の流路板4を積層する際に、流路板内の第1の接合テープ8と第2の接合テープ9の厚み分、歪みが生じ、隙間が発生する。この隙間を抑えるために、図3に示すように、実施の形態1の熱交換素子14においては、間隔形成材13が、複数の流路板4を積層した部分の間に挟み込まれ、流路板4と接着されている。ここで、各流路板4の間に、間隔形成材13を挟み込んでもよい。1枚の第1の接合テープ8および第2の接合テープ9の厚みは、わずかであるため、複数層を重ねた後に、中央部分における2枚の流路板4の間に間隔形成材13を挟み込んでもよい。
 また、間隔形成材13は、流路板4全体を覆う面積を有し、歪みによる隙間を埋める形状であることが望ましい。そのため、第1の分離流路部材6と第2の分離流路部材7とがそれぞれ中央流路部材5と接合されている箇所の上部となる、第1の接合テープ8上および第2の接合テープ9上に位置する間隔形成材13は厚みを薄くする。そして、第1の接合テープ8と第2の接合テープ9から離れるにつれて、間隔形成材13の厚みを厚くする。このため、間隔形成材13の厚みが最も厚くなる箇所は、第1の接合テープ8と第2の接合テープ9以上の厚みを有している。流路板4の場所によってできる凹凸に対応して、間隔形成材13の厚みを変えることで、凹凸によって生じる隙間を埋めることができる。
 間隔形成材13を形成する材料は、ここでは、エチレン酢酸ビニル(EVA)、アクリル樹脂、セルロース系などの接着剤とする。ただし、間隔形成材13の材料はこれに限定するものではない。たとえば、シリコーン、ゴム系樹脂などの可撓性、弾性などを有する接着剤でもよい。また、スポンジ材、ゴム材を間隔形成材13の材料とし、間隔形成材13に接着剤を塗布して用いてもよい。歪みによって熱交換素子14に生じる隙間は一定の形状でないため、間隔形成材13が剛直な性質の材料であると、隙間を埋めることが難しい。間隔形成材13が可撓性、弾性などを有することで、間隔形成材13を、流路板4、第1の接合テープ8および第2の接合テープ9に密着させて、熱交換素子14に生じる隙間を埋めることが容易になる。また、炭素繊維、アルミナ粒子などの伝熱性フィラーを、接着剤、スポンジ材、ゴム材などの材料に添加して混ぜ、間隔形成材13を形成してもよい。伝熱性フィラーにより、間隔形成材13の伝熱性を高めることで、間隔形成材13を介して流路板4内を流れる流体間の熱交換を促進することができる。
 ここで、間隔形成材13の可撓性および弾性に関して、間隔形成材13の変形応力は、流路板4を形成する材料を変形させる応力よりも小さい。たとえば、流体が、流路板4内を流れる際に、流路板4において、仕切り板1間が、流体の圧力によって拡大変形することがある。間隔形成材13が可撓性および弾性を有することで、仕切り板1間の拡大変形を吸収する。また、間隔形成材13は、流体を通過させずに遮断する。このため、間隔形成材13が、流路板4を積層することでできる隙間を埋めることで、流体が、間隔形成材13を通過して漏れることはない。
 ここで、間隔形成材13は、流路板4全体を覆う面積を有するものとしたが、流路板4の中央流路部材5の上は覆わずに、第1の分離流路部材6と第2の分離流路部材7とに間隔形成材13を設置してもよい。また、間隔形成材13は、流路板4の仕切り板1および間隔板2の少なくとも一方と、一体化してもよい。そして、仕切り板1および間隔板2の少なくとも一方が、第1の接合テープ8および第2の接合テープ9以上の厚みを有し、可撓性、弾性などを有するものであってもよい。
 以上のようにして、間隔形成材13を有する熱交換素子14が形成される。前述したように、熱交換素子14は、内部の流路に、室外の空気と室内の空気とを通過させて、熱を交換する。熱交換を行うに際し、熱交換素子14は、室外の空気を室内に取り込む流路と、室内の空気を室外に出す流路が必要である。以下、室外から室内に流入する空気を第1の流体10Aとする。第1の流体10Aは、第1の流路10を通過する。また、室内から室外に流出する空気を第2の流体11Aとする。第2の流体11Aは、第2の流路11を通過する。
 ここで、第1の流体10Aは、第1の流入口15から流入し、第1の流出口16より流出する。一方、第2の流体11Aは、第2の流入口17から流入し、第2の流出口18より流出する。実施の形態1では、第1の流入口15と第2の流入口17とは中央流路部材5を挟んで反対側に配されている。
 図6は、この発明の実施の形態1に係る熱交換素子14における流体の流れについて説明する図である。図6は、積層した流路板4を切断した部分の一部を示している。中央流路部材5内において、第1の流体10Aと第2の流体11Aとでは、流体の流れる方向が反対になる。図6に示すように、第1の流路10を通過する第1の流体10Aは、紙面手前から奥方向へと流れる。一方、第2の流路11を通過する第2の流体11Aは、紙面奥から手前方向へと流れる。このように、流路板4毎に流体の流れは逆になっており、仕切り板1を介して全熱交換が行われる。このため、熱交換素子14は、高い全熱交換効率を達成することができる。
 以上のように、実施の形態1の熱交換素子14によれば、第1の接合テープ8および第2の接合テープ9以上の厚みを有する間隔形成材13を配置し、流路板4間の隙間をなくすようにしたので、流路板4間からの、交換に係る流体の漏れを抑えることができる。このとき、流路板4の場所によってできる凹凸に対応して、間隔形成材13の厚みを変えることで、凹凸によって生じる隙間を埋めることができる。また、実施の形態1の熱交換素子14では、紙を流路板4の材料とすることで、第1の流体10Aと第2の流体11Aとで、温度だけでなく、湿度に係る交換を行うことができる。また、間隔形成材13が可撓性および弾性を有することで、間隔形成材13と流路板4との密着性が増し、熱交換素子14に生じる隙間を埋めることが容易になる。ここで、間隔形成材13として、接着剤を含む材料とすることで、間隔形成材13と流路板4との接着性を向上させることができる。また、伝熱性フィラーを混ぜることで、間隔形成材13の伝熱性を高めることができる。
実施の形態2.
 ここでは、実施の形態2に係る熱交換素子14について説明する。実施の形態2に係る熱交換素子14は、基本的には実施の形態1に係る熱交換素子14と同様の構成である。間隔形成材13の形状が異なる点および伝熱材19を塗布する点が、実施の形態1の熱交換素子14とは異なる。
 図7は、この発明の実施の形態2に係る熱交換素子14の構成を示す図である。流路板4の積層間に配する間隔形成材13の中心部分は穴の開いた中空状になっており、間隔形成材13は、流路板4の周囲の縁部分に取り付けられる。中心部に穴の開いた間隔形成材13が取り付けられることで、流路板4の上面と間隔形成材13により囲まれた桶状の空間が形成される。
 また、実施の形態2の熱交換素子14は、桶状の空間に、間隔形成材13よりも伝熱性の高い伝熱材19が塗布されている。伝熱材19としては、シリコーンなどからなる放熱グリス、熱伝導ゲルなどが用いられる。伝熱材19となる放熱グリスおよび熱伝導ゲルは、密着性と熱伝導性に優れているものの、流動性がある。このため、均一に塗布しても、長期の使用によって、伝熱材19が移動する可能性がある。実施の形態2の熱交換素子14のように、伝熱材19を桶状の空間内に塗布することで、伝熱材19を流路板4間に留めておくことができる。この結果、伝熱材19を介して、2つの流路板4内を流れる各流体間の熱交換を促進することができる。ここで、間隔形成材13は、必ずしも一つの部材で構成しなくてもよく、複数の部材を組み合わせて構成し、流路板4の上面とで囲まれた桶状の空間を形成してもよい。
<変形例>
 上述した熱交換素子14では、間隔形成材13が流路板4全面の周囲の縁部分に取り付けられたものであった。ここでは、熱交換素子14の変形例として、流路板4の第1の分離流路部材6と第2の分離流路部材7上にのみ、間隔形成材13を配置したものである。そして、間隔形成材13には、切り欠きが設けられている。
 図8および図9は、この発明の実施の形態2に係る熱交換素子14の変形例の構成を示す図である。図8は、熱交換素子14を側面から見た図である。また、図9は、変形例における間隔形成材13を説明する図である。図9に示すように、切り欠きの方向は、第1の接合テープ8と第2の接合テープ9の方向にそれぞれ設けられている。流路板4を積層することによって、第1の接合テープ8および第2の接合テープ9の厚み分歪みが生じる。このため、流路板4の第1の分離流路部材6と第2の分離流路部材7は、第1の接合テープ8と第2の接合テープ9による接合箇所を基準にして、接合箇所よりも遠い位置になると、傾斜が大きくなる。
 一方で、間隔形成材13は、接合箇所から遠い位置になると、厚くなる。間隔形成材13が最も厚くなる箇所では、第1の接合テープ8および第2の接合テープ9以上の厚みを有する。このため、流路板4の第1の分離流路部材6および第2の分離流路部材7上には、それぞれ、第1の接合テープ8および第2の接合テープ9、間隔形成材13および第1の分離流路部材6および第2の分離流路部材7の上面により囲まれた桶状の空間が形成される。
 そして、桶状の空間に、伝熱材19が塗布されている。この結果、伝熱材19を挟んだ上下の層の流路板4内を流れる流体間の熱交換を促進する。ここで、間隔形成材13は必ずしも一つの部材からならなくてもよく、複数の部材の組み合わせにより構成され、流路板4の上面と、第1の接合テープ8と第2の接合テープ9とで囲まれた桶状の空間を形成してもよい。
 以上のように、実施の形態2の熱交換素子14によれば、流路板4間の一部に間隔形成材13を設置し、伝熱材19を配することで、間隔形成材13を介さずに間隔形成材13よりも高い伝熱性を有する伝熱材19を介することができ、2枚の流路板4が対向する部分を設けることで、熱交換効率を向上させることができる。
実施の形態3.
 ここでは、実施の形態3に係る熱交換素子14について説明する。実施の形態3に係る熱交換素子14は、基本的には、実施の形態1に係る熱交換素子14と同様の構成である。実施の形態3の熱交換素子14においては、流路板4間に配置する間隔形成材13として、熱発泡性を有する材料を用いる点が、実施の形態1の熱交換素子14と異なる。ここで、熱発泡性を有する材料として、発泡剤を塗料に加えた熱発泡塗料または発泡剤を接着剤に加えた熱発泡接着剤がある。発泡剤としては、熱膨張性中空弾性体微小球、無機発泡剤、ニトロソ系発泡剤、アゾ系発泡剤、スルホニルヒドラジド系発泡剤などがある。接着面積、耐衝撃性および剪断接着力のバランスをとる必要から、発泡硬化時の発泡倍率が、1.2~5倍、好ましくは、1.5~3倍とするのがよい。
 流路板4を積層する際、熱発泡性を有する熱発泡塗料または熱発泡接着剤を、間隔形成材13を設置する流路板4間に塗布して接着させる。そして、流路板4に熱をかけることで、熱発泡が生じ、体積が膨張し、間隔形成材13となる。このとき、間隔形成材13の体積膨張によって、流路板4間に間隔形成材13が広がり、流路板4間の隙間を埋めることができる。
 流路板4を積層することによってできる隙間は、積層する状態によって異なる。このため、間隔形成材13となる熱発泡塗料または熱発泡接着剤の塗布量を一定にせず、都度調節して塗布することが望ましい。さらに、熱発泡塗料または熱発泡接着剤は、流路板4の全面でなく、縁となる部分に塗布し、形成された間隔形成材13の中心部分が空洞となるようにすることが望ましい。熱発泡塗料または熱発泡接着剤に熱をかけ、体積が膨張したとき、流路板4間の隙間を埋める以上に体積が膨張すると、膨張による圧力が流路板4にかかり、流路板4が変形し、風路を閉塞する可能性がある。熱発泡塗料または熱発泡接着剤を、流路板4の縁となる部分に塗布量を調整しながら塗布することで、間隔形成材13の過度な体積増加を抑えることができる。また、熱発泡塗料または熱発泡接着剤が過剰に発泡して、体積が増加しても、増加した体積は、空洞側に広がる。このため、流路板4に加わる力を逃がし、流路板4の変形を防ぐことができる。
 以上のように、実施の形態3の熱交換素子14によれば、間隔形成材13を発泡剤を含む材料とすることで、熱発泡により、流路板4の形に合わせて隙間を埋めることができる。
実施の形態4.
 図10は、この発明の実施の形態4に係る熱交換素子14を有する熱交換換気装置20の構成を示す概略図である。図10に示すように、熱交換換気装置20内には、前述した熱交換素子14が搭載されている。熱交換換気装置20においては、室内の空気外の空気が熱交換素子14を通過することで、熱交換が行われる。また、熱交換換気装置20内部には、排気ファン21および給気ファン22が搭載されている。排気ファン21は、室内から室外に向けて第2の流体11Aを送る。また、給気ファン22は、室外から室内に向けて第1の流体10Aを送る。外気ダクト25は、熱交換素子14の第1の流入口15と連結している。また、給気ダクト26は、熱交換素子14の第1の流出口16と連結している。さらに、還気ダクト27は、熱交換素子14の第2の流入口17と連結している。そして、排気ダクト28は、熱交換素子14の第2の流出口18と連結している。
 給気ファン22が駆動すると、外気ダクト25から第1の流体10Aが流入し、熱交換素子14を通過して、給気ダクト26より室内に流入する。また、排気ファン21が駆動すると、還気ダクト27から第2の流体11Aが流入し、熱交換素子14を通過して、排気ダクト28より室外に流出する。第1の流体10Aと第2の流体11Aとが、熱交換素子14の中央流路部材5の部分で対向する気流となることにより、全熱交換されて、効率的に熱交換をすることができる。
 図11は、この発明の実施の形態4に係る熱交換素子14を有する熱交換換気装置20の部屋への設置例を示す図である。熱交換換気装置20は、空気調和装置の一種であり、室外の空気を室内へ給気し、室内の空気を室外に排気する換気機能を有する。さらに、熱交換換気装置20は、排気する空気から熱を回収し、給気する空気へ熱を与えることで、空気調和装置のような室内温度を調整する装置のエネルギー負担を軽減する機能も有する換気装置となる。
 実施の形態4の熱交換換気装置20は、部屋の天井内に収納されている。図11に示すように、室内美観の点から、天井内に空気調和関係の機器をまとめて収納する部屋が多い。天井内に機器を設置する場合、一般に、室内に設置する場合と比較して、広い設置スペースを確保することができる。
 図11において、室外壁面に室外の空気を取り入れる穴である室外吸気口29、室外へと空気を排出する穴である室外排気口30、室内の天井に室内へと空気を流入させる穴である室内給気口31、室内の空気を排出する穴である室内排気口32を備えている。室外吸気口29は外気ダクト25と、室内給気口31は給気ダクト26と、室内排気口32は還気ダクト27と、室外排気口30と排気ダクト28とそれぞれ連結されている。
 1 仕切り板、2 間隔板、3 伝熱体、4 流路板、5 中央流路部材、6 第1の分離流路部材、7 第2の分離流路部材、8 第1の接合テープ、9 第2の接合テープ、10 第1の流路、10A 第1の流体、11 第2の流路、11A 第2の流体、13 間隔形成材、14 熱交換素子、15 第1の流入口、16 第1の流出口、17 第2の流入口、18 第2の流出口、19 伝熱材、20 熱交換換気装置、21 排気ファン、22 給気ファン、25 外気ダクト、26 給気ダクト、27 還気ダクト、28 排気ダクト、29 室外吸気口、30 室外排気口、31 室内給気口、32 室内排気口。

Claims (11)

  1.  流路となる複数の流路部材を、接合テープで接合して構成した複数枚の流路板が、複数枚重ねられて構成され、
     前記接合テープの厚み以上の厚みを有し、前記流路板間の隙間を埋める間隔形成材を備える熱交換素子。
  2.  前記間隔形成材は、前記流路板の凹凸に対応した厚みを有する請求項1に記載の熱交換素子。
  3.  前記流路板は、紙を材料とする請求項1または請求項2に記載の熱交換素子。
  4.  前記間隔形成材が、可撓性および弾性の少なくとも一方を有する請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  5.  前記間隔形成材が、接着性を有する請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  6.  前記間隔形成材が、熱発泡性を有する請求項5に記載の熱交換素子。
  7.  前記間隔形成材は、添加された伝熱性フィラーを有する請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  8.  前記間隔形成材は、前記流路板間の一部に設置され、前記流路板の前記間隔形成材が設置されていない部分は、塗布された伝熱材を有する請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  9.  前記間隔形成材は、流体が通過しない素材を有する請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  10.  前記流路部材は、中央流路部材、第1の分離流路部材および第2の分離流路部材を有し、
     前記中央流路部材と前記第1の分離流路部材とを、第1の前記接合テープで接合し、
     前記中央流路部材と前記第2の分離流路部材とを、第2の前記接合テープで接合する請求項1~請求項9のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  11.  請求項1~請求項10のいずれか一項に記載の熱交換素子を備える熱交換換気装置。
PCT/JP2018/021109 2018-06-01 2018-06-01 熱交換素子および熱交換換気装置 WO2019229966A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/050,866 US20210239406A1 (en) 2018-06-01 2018-06-01 Heat exchange element and heat exchange ventilation apparatus
PCT/JP2018/021109 WO2019229966A1 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 熱交換素子および熱交換換気装置
CN201880093134.9A CN112204332A (zh) 2018-06-01 2018-06-01 热交换元件以及热交换换气装置
DE112018007678.4T DE112018007678T5 (de) 2018-06-01 2018-06-01 Wärmetauschelement und wärmeaustausch-lüftungsgerät
JP2018552281A JP6482741B1 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 熱交換素子および熱交換換気装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/021109 WO2019229966A1 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 熱交換素子および熱交換換気装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019229966A1 true WO2019229966A1 (ja) 2019-12-05

Family

ID=65718346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/021109 WO2019229966A1 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 熱交換素子および熱交換換気装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210239406A1 (ja)
JP (1) JP6482741B1 (ja)
CN (1) CN112204332A (ja)
DE (1) DE112018007678T5 (ja)
WO (1) WO2019229966A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023119644A1 (ja) * 2021-12-24 2023-06-29 三菱電機株式会社 熱交換器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020009997A1 (en) 2018-07-05 2020-01-09 Modine Manufacturing Company Battery cooling plate and fluid manifold
US11713901B2 (en) * 2021-06-04 2023-08-01 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Makeup air cross-flow energy recovery system atop air conditioner

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60117478U (ja) * 1984-01-18 1985-08-08 三菱電機株式会社 対向流型全熱交換装置
JPS61173092A (ja) * 1985-01-29 1986-08-04 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器
GB2171507A (en) * 1985-02-27 1986-08-28 Trade & Industry The Secretary Counterflow heat exchangers
WO2016147359A1 (ja) * 2015-03-18 2016-09-22 三菱電機株式会社 熱交換素子および熱交換素子の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63140295A (ja) * 1986-11-30 1988-06-11 Mikio Kususe 対向流熱交換器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60117478U (ja) * 1984-01-18 1985-08-08 三菱電機株式会社 対向流型全熱交換装置
JPS61173092A (ja) * 1985-01-29 1986-08-04 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器
GB2171507A (en) * 1985-02-27 1986-08-28 Trade & Industry The Secretary Counterflow heat exchangers
WO2016147359A1 (ja) * 2015-03-18 2016-09-22 三菱電機株式会社 熱交換素子および熱交換素子の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023119644A1 (ja) * 2021-12-24 2023-06-29 三菱電機株式会社 熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112204332A (zh) 2021-01-08
JP6482741B1 (ja) 2019-03-13
DE112018007678T5 (de) 2021-02-18
US20210239406A1 (en) 2021-08-05
JPWO2019229966A1 (ja) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6482741B1 (ja) 熱交換素子および熱交換換気装置
US10443868B2 (en) Methods and systems for turbulent, corrosion resistant heat exchangers
US10739079B2 (en) Dewpoint indirect evaporative cooler
JP2021085551A (ja) 空気対空気熱交換器
JP7333875B2 (ja) 全熱交換素子および換気装置
JP2008190816A (ja) 顕熱交換素子
JP6695495B2 (ja) 全熱交換素子、全熱交換素子の製造方法および全熱交換装置
WO2020129130A1 (ja) 熱交換素子及び熱交換換気装置
KR101443053B1 (ko) 현열 교환 소자
JP6078668B1 (ja) 間接気化式空調装置
JP2005291618A (ja) 全熱交換素子及び全熱交換器
KR20220026296A (ko) 적층 현열소자 조립장치
JP2005282907A (ja) 熱交換器
JP2012141121A (ja) 全熱交換素子
KR102053801B1 (ko) 박막형 전열판을 구비하는 열교환기
WO2014109184A1 (ja) 全熱交換器
KR20140141960A (ko) 열전소자를 이용한 열교환기
JP6430089B1 (ja) 熱交換素子、熱交換換気装置及び熱交換素子の製造方法
JPH07103681A (ja) 熱交換器
JP2006064342A (ja) 熱交換素子
WO2023119644A1 (ja) 熱交換器
KR200274469Y1 (ko) 공기조화기의 판형열교환기용 열교환판 적층구조
JP2022083366A (ja) 全熱交換型コンタミレス換気ユニット
JPH11254047A (ja) 熱交換器に使用する薄板の曲げ方法及び熱交換器
WO2020012572A1 (ja) 熱交換器及び熱交換器の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018552281

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18921099

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18921099

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1