JPH0268496A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH0268496A
JPH0268496A JP21776788A JP21776788A JPH0268496A JP H0268496 A JPH0268496 A JP H0268496A JP 21776788 A JP21776788 A JP 21776788A JP 21776788 A JP21776788 A JP 21776788A JP H0268496 A JPH0268496 A JP H0268496A
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ram air
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peltier element
compressed air
heat exchanger
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Hidefumi Saito
英文 斎藤
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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】 A0発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は熱交換器に関し、特に、航空機等の空気調和シ
ステムに用いるのに好適な熱交換器に関する。
(2)従来の技術 一般に、ジェットエンジンを備えた航空機では、ジェッ
トエンジンのコンプレッサで圧縮されたエアの一部を、
機外から採り入れた低温のラムエアにより冷却して、こ
の冷却した圧縮エアを各種機器のクーリングに使用して
いる。
前記圧縮エアの冷却は、従来、熱伝導プレートの両側面
上に圧縮エア用流路およびラムエア用流路をそれぞれ備
えた熱交換器を用いて、高温の圧縮エア側から低温のラ
ムエア側に熱伝導プレートを介して熱を直接伝導させる
ことにより行っている。
却流体用流路を形成し、他方の外側に被冷却流体(3)
発明が解決しようとする課題 しかし、前記従来の熱交換器による圧縮エアの冷却方法
では、例えば航空機が低空を飛行していたり地上を走行
していたりするような場合、温度の低いラムエアを多量
に得ることができず、圧縮エアを効率よく冷却すること
ができないという問題点があった。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、温度の低
いラムエア(冷却流体)が多量に得られない場合でも、
圧縮エア(被冷却流体)を効率よく冷却できるようにす
ることを課題とする。
B8発明の構成 (1)課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明は、同じ型のペルチェ
素子によって接続されるとともに間隔を保たれた一対の
導電性プレートの一方の外側に冷用流路を形成したこと
を特徴とする。
(2)作 用 前記構成によれば、ペルチェ素子の被冷却流体用流路側
の部分で吸熱して、ペルチェ素子の冷却流体用流路側の
部分で放熱するようにペルチェ素子に電流を流すと、ペ
ルチェ素子は被冷却流体から熱を奪って、冷却流体に放
熱する。
(3)実施例 以下、図面に基づいて本発明による熱交換器を航空機の
空気調和システムに適用した場合の一実施例を説明する
。
第1図において、本実施例の熱交換器Hは、図示しない
ハウジングの内部に、銅、アルミニウム、ステンレス等
により形成された導電性プレート1゜1 ・・・を複数
枚備えている。これらの導電性プレト]、  ]、・・
・は、互いに所定の間隔をおいて配置されており、これ
らの導電性プレー1−1.1・・・によって画成される
複数段の空隙のうち、上方から(または下方から)偶数
番目に位置する空隙によってペルチェ素子配列部2,2
.・・・が構成されている。このペルチェ素子配列部2
,2.・・・には、上段(第1図中、上から2番目の空
隙)から順に、複数個のN型ペルチェ素子3および複数
個のP型ペルチェ素子4が交互に配列されている。
そして、これらのペルチェ素子3.4によって各ペルチ
ェ素子配列部2を構成する上、下一対の前記導電性プレ
ート1,1が接続されている。
ペルチェ素子配列部2の幅方向(第1図中、X方向)一
端部は、図示しない航空機の機体に設けられたラムエア
(冷却流体)取入口5に連通し途中に開閉弁6が介装さ
れた第1ラムエア導入路7に接続され、他端部は熱交換
後のラムエアの排気路(図示せず)に接続されている。
そして第1うムエア導入路7よりペルチェ素子配列部2
の複数のN型ペルチェ素子3.3.・・・またはP型ペ
ルチェ素子4,4.・・・間に流入したラムエアは矢印
A方向に排出される。ペルチェ素子配列部2の長手方向
(第1図中、X方向)両端部には、このペルチェ素子配
列部2の内部に圧縮エア(被冷却流体)が流入するのを
防ぐ閉鎖部材8が設けられている。また前記複数枚の導
電性プレート1.1・・・のうち、最上段および最下段
に位置するプレートは途中にスイッチ9を備えたリード
線等を介して電源10の+側および一側にそれぞれ接続
されでいる。
前記複数枚の導電性プレー1−1.1.・・・によって
画成される複数段の空隙のうち、奇数番目に位置する空
隙によってラムエア用流路(冷却流体用流路)11およ
び圧縮エア用流路(被冷却流体用流路)12が構成され
ている。前記両流路11゜12は、本実施例では上段(
第1図中、最上段の空隙)から下段に向けて、ラムエア
用流路11と圧縮エア用流路12とが交互に配置されて
いる。
ラムエア用流路11の内部には、導電性を有する1枚の
波形板によって、幅方向(第1図中、X方向)に沿って
延びる多数のフィン13が形成されている。このラムエ
ア用流路11の幅方向一端部は、前記ラムエア取入口5
に連通し途中に開閉弁14が介装された第2ラムエア導
入路15に接続され、他端部は熱交換後のラムエアの排
気路(図示せず)に接続されている。そして、第2ラム
エア導入路15よりラムエア用流路1工に流入したラム
エアは矢印B方向に排出される。またラムエア用流路1
1の長手方向(第1図中、Y方向)両端部には、このラ
ムエア用流路11に圧縮エアが流入するのを防く閉鎖部
材16が設レノられている。
前記圧縮エア用流路12の内部には、前記ラムエア用流
路11の場合と同様に、導電性を有する1枚の波形板に
よって、長手方向(第1図中、Y方向)に沿って延びる
多数のフィン17が形成されている。この圧縮エア用流
路12の長手方向−端部は、図示しないジェットエンジ
ンのコンプレツサ18に連通する圧縮エア導入路19に
接続され、他端部は熱交換後の冷却された圧縮エアを機
内の各種機器に導くクーリング用エア供給路(図示セず
)に接続されている。そして圧縮エア導入路19より圧
縮エア用流路12に流入したラムエアは矢印C方向に送
られる。また、圧縮エア用流路12の幅方向(第1図中
、X方向)両端部には、この圧縮エア用流路12にラム
エアが流入するのを防ぐ閉鎖部材20が設けられている
。
次に、前述の構成を備えた本実施例の作用を説明する。
電源10のスイッチ9を入れて導電性プレート1、フィ
ン13.17および両ペルチェ素子3゜4に直流電流を
流すと、N型ペルチェ素子3は+側で放熱、−例で吸熱
し、またP型ペルチェ素子4は+側で吸熱、−側で放熱
する。本実施例では、第1図に示すように両ペルチェ素
子3.4の上方が+側、下方が一例となるように両ペル
チェ素子3.4が電源10に接続されているので、第1
2図において、N型およびP型の各ペルチェ素子3.4
は圧縮エア用流路12側で吸熱し、ラムエア用流路11
側で放熱する。そこで、航空機の飛行中に第1.第2ラ
ムエア導入路7.15に介装された開閉弁6.14を開
弁状態にして、ラムエア取入口5からラムエアをペルチ
ェ素子配列部2およびラムエア用流路11に導くと、前
記両ペルチェ素子3,4は圧縮エア用流路12を流れる
高温の圧縮エアから熱を奪いそれをラムエア用流路11
を流れる低温のラムエアに放熱する。したがって圧縮エ
アは、各ペルチェ素子配列部2に配列されたN型ペルチ
ェ素子3またはP型ペルチェ素子4間を流れるラムエア
によって冷却されると同時に、前記両ペルチェ素子3.
4の作用によっても冷却されるので、例えば航空機が低
空を飛行中であって温度の低いラムエアを多量に得られ
ないような場合でも圧縮エアを効率よく冷却することが
できる。
また航空機が、温度の低いラムエアを多量に得ることの
できる高空を飛行中である場合には、ペルチェ素子3,
4に通電せずに、ペルチェ素子配列部2およびラムエア
用流路11に流入するラムエアのみで圧縮エアを冷却す
ることもできる。この場合、第2ラムエア導入路15例
の開閉弁】4を閉弁状態、第1ラムエア導入路7側の開
閉弁6を開弁状態として、ペルチェ素子配列部2にのみ
ラムエアを導入するようにしてもよい。
さらにペルチェ素子3.4に通電し、第1ラムエア導入
路7側の開閉弁6を閉弁状態、第2ラムエア導入路15
側の開閉弁14を開弁状態として、ラムエア用流路11
にのみラムエアを流入させ、このラムエアとペルチェ素
子3.4とにより圧縮エアを冷却するようにしてもよい
。
以上、本発明による熱交換器の一実施例を詳述したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種
々の小設計変更を行うことが可能である。
たとえば、本実施例では、ペルチェ素子配列部2および
両流路11,12をそれぞれ複数段に積層して熱交換器
を構成した例を示したが、−層のペルチェ素子配列部2
の両側に、ラムエア用流路11および圧縮エア用流路1
2をそれぞれ一層だけ形成して熱交換器を構成すること
も可能である。
また、第1.第2ラムエア導入路7,15に開閉弁6.
14を設けずに、常にペルチェ素子配列部2およびラム
エア用流路11の両方にラムエアを導入するように構成
することも可能である。
さらに、本実施例では、航空機の空気調和システムに用
いる例を示したが、これに限られることはなく、被冷却
流体を冷却流体で冷却する形式であればどの様な熱交換
器にも適用することが可能である。
C3発明の効果 前述の本発明の熱交換器によれば、温度の低い冷却流体
が多量に得られない場合でも、被冷却流体を効率よく冷
却することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の一部省略全体斜視図、第2
Mは同実施例の要部の部分拡大断面図である。 1・・・導電性プレート、3・・・N型ペルチェ素子、
4・・・P型ペルチェ素子、11・・・ラムエア用流路
(冷却流体用流路)、12・・・圧縮エア用流路(被冷
却流体用流路)、H・・・熱交換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 同じ型のペルチェ素子によって接続されるとともに間隔
    を保たれた一対の導電性プレートの一方の外側に冷却流
    体用流路を形成し、他方の外側に被冷却流体用流路を形
    成した熱交換器。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5302801A (en) * 1990-11-16 1994-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser bonding apparatus
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DE102018116155A1 (de) * 2018-07-04 2020-01-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Luftfahrzeug
CN115235682A (zh) * 2022-09-21 2022-10-25 无锡芯感智半导体有限公司 Mems压力传感器的封装结构及方法

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