JPH0331975B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0331975B2 JPH0331975B2 JP56128952A JP12895281A JPH0331975B2 JP H0331975 B2 JPH0331975 B2 JP H0331975B2 JP 56128952 A JP56128952 A JP 56128952A JP 12895281 A JP12895281 A JP 12895281A JP H0331975 B2 JPH0331975 B2 JP H0331975B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- air
- partition plate
- heat
- heat exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は屋外空気の吸気と室内空気の排気など
吸排同時に行なう換気装置などに用いる熱交換器
に関する。
吸排同時に行なう換気装置などに用いる熱交換器
に関する。
その目的は蓄熱・蓄湿性のあるエレメントをも
つた顕熱交換器を使つて、吸排気を周期的に交換
（その通路において周期的に吸気と排気を交互に
通過）させて熱交換換気することにより、より高
効率の全熱交換機能をもち、かつ、多機能を有す
熱交換器を提出することにある。
つた顕熱交換器を使つて、吸排気を周期的に交換
（その通路において周期的に吸気と排気を交互に
通過）させて熱交換換気することにより、より高
効率の全熱交換機能をもち、かつ、多機能を有す
熱交換器を提出することにある。
従来、空調換気扇に用いられている熱交換器と
して透過式全熱交換器がある。このエレメントの
仕切板には、紙のように透湿性と熱透過性をもつ
たものが使用されており、仕切板によつて仕切ら
れた各層間を吸気流と排気流が交互に一定方向に
通過することにより、仕切板を通して全熱交換を
行なう方式で、一般に全熱交換効率は55〜60％と
低い。一方、これらの仕切板は通気性をもつてい
るので、通常15％前後の空気のもれは避けられな
く、有効換気量を下げる原因ともなつている（も
つとも、このことはみかけの全熱交換効率を上げ
る結果にもなつているのだが）。また、エレメン
トの各層の中を流れる気流の方向が変化しないの
で、エレメントの気流入口部分には、ほこりが蓄
積しやすく、フイルターが必要のみならず、熱交
換器入口部の清掃メインテナンス項目として定期
的に必要である。
して透過式全熱交換器がある。このエレメントの
仕切板には、紙のように透湿性と熱透過性をもつ
たものが使用されており、仕切板によつて仕切ら
れた各層間を吸気流と排気流が交互に一定方向に
通過することにより、仕切板を通して全熱交換を
行なう方式で、一般に全熱交換効率は55〜60％と
低い。一方、これらの仕切板は通気性をもつてい
るので、通常15％前後の空気のもれは避けられな
く、有効換気量を下げる原因ともなつている（も
つとも、このことはみかけの全熱交換効率を上げ
る結果にもなつているのだが）。また、エレメン
トの各層の中を流れる気流の方向が変化しないの
で、エレメントの気流入口部分には、ほこりが蓄
積しやすく、フイルターが必要のみならず、熱交
換器入口部の清掃メインテナンス項目として定期
的に必要である。
また、この種熱交換器のエレメントは目づまり
を起し易く、このことがエレメントの寿命を短く
する主因ともなつている。また、この種空調換気
扇の機能は全熱交換換気のみであるので、換気扇
の設置に有効な場所でも、稼働に有効な時期も限
定されているのが現状である。
を起し易く、このことがエレメントの寿命を短く
する主因ともなつている。また、この種空調換気
扇の機能は全熱交換換気のみであるので、換気扇
の設置に有効な場所でも、稼働に有効な時期も限
定されているのが現状である。
本発明は上記従来の静止透過式全熱交換器の空
調換気扇の欠点を解消するものである。
調換気扇の欠点を解消するものである。
以下にその一実施例を図面にもとずいて説明す
る。第１図は実施例の全熱交換器の構成を示す一
部外観図である。この外形は従来のものと全く同
一である。図中１は仕切板、２は間隔板である。
第２図は仕切板１の断面図である。これはアルミ
板３の表面に吸湿性物質として、酸化アルミニウ
ムの層４および４′をつけたものである。この仕
切板１は蓄熱・蓄湿・熱透過性はもつているが、
透湿性はもつていない。間隔板２は仕切板１と同
一の材質のものを使用している。
る。第１図は実施例の全熱交換器の構成を示す一
部外観図である。この外形は従来のものと全く同
一である。図中１は仕切板、２は間隔板である。
第２図は仕切板１の断面図である。これはアルミ
板３の表面に吸湿性物質として、酸化アルミニウ
ムの層４および４′をつけたものである。この仕
切板１は蓄熱・蓄湿・熱透過性はもつているが、
透湿性はもつていない。間隔板２は仕切板１と同
一の材質のものを使用している。
まず、第２図において、吸排気の流れと熱交換
について考える。この構成の特徴は仕切板１が非
透湿性であり、また第２図では仕切板１の４側へ
室外からの空気（一次気流）を、４′側へ室内か
らの空気（二次気流）を流しているが、この空気
を周期的に交換することである。なお、第２図で
は仕切板１の両側において空気を入れ換えるとそ
の流れる方向が逆転するが、この方向は必ずしも
逆転する必要はなく、たとえば第２図の４側にお
ける気流の方向は４′側の気流と入れ換えた後も
変らないようにしてもよい。
について考える。この構成の特徴は仕切板１が非
透湿性であり、また第２図では仕切板１の４側へ
室外からの空気（一次気流）を、４′側へ室内か
らの空気（二次気流）を流しているが、この空気
を周期的に交換することである。なお、第２図で
は仕切板１の両側において空気を入れ換えるとそ
の流れる方向が逆転するが、この方向は必ずしも
逆転する必要はなく、たとえば第２図の４側にお
ける気流の方向は４′側の気流と入れ換えた後も
変らないようにしてもよい。
いま高温高湿の夏の室外雰囲気33℃60％、冷房
中の室内雰囲気を26℃50％に設定した場合、第２
図の矢印方向の風の流れの場合には、室外側から
室内へ入る高温高湿の空気流に接触することによ
り、仕切板１の上面は高温になる。また、吸湿材
４に外気流中の湿分が吸着するので、吸着熱や凝
縮熱が発生し、仕切板１の上面部の温度をさらに
上昇させる。
中の室内雰囲気を26℃50％に設定した場合、第２
図の矢印方向の風の流れの場合には、室外側から
室内へ入る高温高湿の空気流に接触することによ
り、仕切板１の上面は高温になる。また、吸湿材
４に外気流中の湿分が吸着するので、吸着熱や凝
縮熱が発生し、仕切板１の上面部の温度をさらに
上昇させる。
一方、仕切板下面部は低温低湿の室内からの空
気流との接触によつて冷やされるのみならず、前
サイクル中の外気通過時に４′に吸着した水分の
脱着のため、吸熱反応がおこるので、さらに冷や
される。これら一連の現象により、吸湿性をもた
せぬ仕切板の場合よりも、仕切板１の上下の温度
差が大きくなるため、単なる顕熱交換器よりも仕
切板１を通しての顕熱移行量が多くなる。
気流との接触によつて冷やされるのみならず、前
サイクル中の外気通過時に４′に吸着した水分の
脱着のため、吸熱反応がおこるので、さらに冷や
される。これら一連の現象により、吸湿性をもた
せぬ仕切板の場合よりも、仕切板１の上下の温度
差が大きくなるため、単なる顕熱交換器よりも仕
切板１を通しての顕熱移行量が多くなる。
さらに、この方式の利点は室外側から持ち込ま
れた顕熱と仕切板１の室外側表面で発生する吸着
熱を、仕切板１を通して室内からの排気中に移
し、再び室外側へ排出さす以外に、仕切板１に蓄
熱させ次のサイクル時に、室内からの排気中に放
熱させ、室外へ排出さす機構も加わるので、従来
の透過式に比べ、室外から室内への顕熱移行が減
少し、顕熱交換効率が増大することにある。
れた顕熱と仕切板１の室外側表面で発生する吸着
熱を、仕切板１を通して室内からの排気中に移
し、再び室外側へ排出さす以外に、仕切板１に蓄
熱させ次のサイクル時に、室内からの排気中に放
熱させ、室外へ排出さす機構も加わるので、従来
の透過式に比べ、室外から室内への顕熱移行が減
少し、顕熱交換効率が増大することにある。
なお、潜熱移行は従来は仕切板１中の透湿によ
つて行なつたが、今回の方式では蓄湿・脱湿方式
で行なう点が異なるが、測定結果ではこの両方式
による大きな差は得られない。
つて行なつたが、今回の方式では蓄湿・脱湿方式
で行なう点が異なるが、測定結果ではこの両方式
による大きな差は得られない。
第３図は、この方式の熱交換効率の測定法を示
したもので、第４図は得られた結果である。図中
５は熱交換器で、大きさは150×250、６，６′は
プロペラ式のフアン、７は側壁である。フアンは
正逆回転方向を変えられるようにしてある。風量
はどちらの方向でも2.5m3／mmになるようにセツ
トしている。フアン６，６′の回転方向を逆転さ
せた場合、切換スイツチを入れてから４秒後には
2600回転の定常値になることが測定結果から確か
められている。イ、ロ、ハ、ニの位置に温度セン
サーと湿度センサーをセツトし、その変化を記録
計に書かせるようにした。使用している湿度計は
タンタルの静電容量の変化を利用したもので、応
答性ははやく、数秒後に平衡値の95％まで達する
ものである。
したもので、第４図は得られた結果である。図中
５は熱交換器で、大きさは150×250、６，６′は
プロペラ式のフアン、７は側壁である。フアンは
正逆回転方向を変えられるようにしてある。風量
はどちらの方向でも2.5m3／mmになるようにセツ
トしている。フアン６，６′の回転方向を逆転さ
せた場合、切換スイツチを入れてから４秒後には
2600回転の定常値になることが測定結果から確か
められている。イ、ロ、ハ、ニの位置に温度セン
サーと湿度センサーをセツトし、その変化を記録
計に書かせるようにした。使用している湿度計は
タンタルの静電容量の変化を利用したもので、応
答性ははやく、数秒後に平衡値の95％まで達する
ものである。
このようなテスト装置を前記の室外側と室内側
の温湿度条件にセツトした２つの恒温恒湿の部屋
間にセツトして、30秒サイクルで風の流れの方向
を周期的に逆転した場合（すなわち、室内からの
空気の流れる通路と室外からの空気の流れる通路
が入れ変わる）の全熱交換効率の変化は第４図の
Ａのようであつた。図中A′はこれを30秒間の平
均値としてならしたものである。Ｂは従来の全熱
交換器で仕切板に防燃紙、間隔板にクラフト紙を
使つたもので、大きさ形状とも新方式のものと同
一のものをこのテスト装置にセツトして、風の流
れを逆転させない従来の方式の場合の全熱交換効
率の測定結果である。この結果から分かるよう
に、今回のいわゆる蓄熱透過式と名ずけてもよい
方式のものは、従来の透過式全熱交換器に比べ、
全熱交換効率が格段に向上している。なお図中横
軸はフアン回転方向切換時からの経過時間を示
す。
の温湿度条件にセツトした２つの恒温恒湿の部屋
間にセツトして、30秒サイクルで風の流れの方向
を周期的に逆転した場合（すなわち、室内からの
空気の流れる通路と室外からの空気の流れる通路
が入れ変わる）の全熱交換効率の変化は第４図の
Ａのようであつた。図中A′はこれを30秒間の平
均値としてならしたものである。Ｂは従来の全熱
交換器で仕切板に防燃紙、間隔板にクラフト紙を
使つたもので、大きさ形状とも新方式のものと同
一のものをこのテスト装置にセツトして、風の流
れを逆転させない従来の方式の場合の全熱交換効
率の測定結果である。この結果から分かるよう
に、今回のいわゆる蓄熱透過式と名ずけてもよい
方式のものは、従来の透過式全熱交換器に比べ、
全熱交換効率が格段に向上している。なお図中横
軸はフアン回転方向切換時からの経過時間を示
す。
第５図イ，ロはこの方式を利用して製作した空
調換気扇の実施例の模式図であり、第６図はその
外観図である。図中１２は熱交換器、８，８′は
フアンで実際は１モータ・２フアン形式をとつて
いるシロツコフアンである。９は前面パネルであ
るルーパーである。１０，１０′はシヤツターで
あり、運転休止中は閉じられている。ここではフ
アン８，８′の回転方向は常に一定方向である。
熱交換器１２内部を通る気流の周期的な交換は熱
交換器１２を第５図中の矢印１１のように30秒間
に１回、約１秒間で周期的に90゜スウイングさす
方法で行なつている。第５図イとロの相違点は熱
交換器を90゜回転させている点である。各々の状
態における熱交換器内の空気の種類と流れの方向
を第６図イ，ロに示す。
調換気扇の実施例の模式図であり、第６図はその
外観図である。図中１２は熱交換器、８，８′は
フアンで実際は１モータ・２フアン形式をとつて
いるシロツコフアンである。９は前面パネルであ
るルーパーである。１０，１０′はシヤツターで
あり、運転休止中は閉じられている。ここではフ
アン８，８′の回転方向は常に一定方向である。
熱交換器１２内部を通る気流の周期的な交換は熱
交換器１２を第５図中の矢印１１のように30秒間
に１回、約１秒間で周期的に90゜スウイングさす
方法で行なつている。第５図イとロの相違点は熱
交換器を90゜回転させている点である。各々の状
態における熱交換器内の空気の種類と流れの方向
を第６図イ，ロに示す。
このような方式の空調換気扇では、熱交換器１
２をスウイングさせないで固定して運転すれば、
熱交換器１２の内部を通過する風の流れの方向が
常に一定方向となるので、仕切板を通しての顕熱
交換機構のみが生かされるので、顕熱交換換気が
行なえ、従来の空調換気扇では運転が不可能であ
つた湿気が多い場所、つまり、地下室やトイレ、
浴室、台所などの顕熱交換換気が可能となり、利
用可能範囲や時期を拡大できるという利点をもつ
ている。
２をスウイングさせないで固定して運転すれば、
熱交換器１２の内部を通過する風の流れの方向が
常に一定方向となるので、仕切板を通しての顕熱
交換機構のみが生かされるので、顕熱交換換気が
行なえ、従来の空調換気扇では運転が不可能であ
つた湿気が多い場所、つまり、地下室やトイレ、
浴室、台所などの顕熱交換換気が可能となり、利
用可能範囲や時期を拡大できるという利点をもつ
ている。
また、潜熱交換は仕切板を通しては行なわれな
いが、エレメントの蓄湿、放湿を通して行なわれ
る、また顕熱交換は仕切板を通して行なわれるの
みならず、エレメントの蓄熱・放熱を通して行な
われるものも加わるので、熱交換効率を透過式の
ものに比べて、相当高くすることが可能である。
また、仕切板には通気性がないため、仕切板を通
しての空気のもれもなくなる。
いが、エレメントの蓄湿、放湿を通して行なわれ
る、また顕熱交換は仕切板を通して行なわれるの
みならず、エレメントの蓄熱・放熱を通して行な
われるものも加わるので、熱交換効率を透過式の
ものに比べて、相当高くすることが可能である。
また、仕切板には通気性がないため、仕切板を通
しての空気のもれもなくなる。
さらに、風の流れの方向が周期的に逆転する部
分のエレメント入口部へはほこりがたまることが
なく、フイルターが不要になるのみか、エレメン
トの掃除というメンテナンスも不要となる。ま
た、透過式のようにエレメントの表面に目ずまり
が起り、エレメントの寿命が短かくなるというこ
ともなくなる。
分のエレメント入口部へはほこりがたまることが
なく、フイルターが不要になるのみか、エレメン
トの掃除というメンテナンスも不要となる。ま
た、透過式のようにエレメントの表面に目ずまり
が起り、エレメントの寿命が短かくなるというこ
ともなくなる。
なお、上記実施例においては熱交換部をスウイ
ングさせているが、熱交換器は固定してダンパー
操作などにより風向を変えてもよい。また熱交換
器は仕切板と間隔板を積層する構造を示したが仕
切板として金属板等を用いたときは間隔板を用い
なくとも風路を確保できる。
ングさせているが、熱交換器は固定してダンパー
操作などにより風向を変えてもよい。また熱交換
器は仕切板と間隔板を積層する構造を示したが仕
切板として金属板等を用いたときは間隔板を用い
なくとも風路を確保できる。
以上のように本発明の熱交換器では、熱交換効
率が従来のものより格段に高く、また顕熱交換換
気が行なえ、さらに熱交換器のメンテナンスも不
要、フイルターも不要であり、寿命も極めて長く
できる。
率が従来のものより格段に高く、また顕熱交換換
気が行なえ、さらに熱交換器のメンテナンスも不
要、フイルターも不要であり、寿命も極めて長く
できる。
第１図は本発明の一実施例の熱交換器の一部外
観図、第２図は同熱交換器の構成要素である仕切
板の構成図、第３図は全熱交換効率を測定するた
めの装置の概念図、第４図は本発明の一実施例の
熱交換器の特性図、第５図イ及びロは同熱交換器
を用いた空調換気扇の構成図、第６図イ及びロは
同熱交換器における空気の流れ図、第７図は第５
図に示す空調換気扇の斜視図である。 １……仕切板、２……間隔板、３……アルミ
板、４，４′……酸化アルミニウム層、５……熱
交換器、６，６′，８，８′……フアン、７……側
壁、９……前面パネル、１０，１０′……シヤツ
タ、１２……熱交換器。
観図、第２図は同熱交換器の構成要素である仕切
板の構成図、第３図は全熱交換効率を測定するた
めの装置の概念図、第４図は本発明の一実施例の
熱交換器の特性図、第５図イ及びロは同熱交換器
を用いた空調換気扇の構成図、第６図イ及びロは
同熱交換器における空気の流れ図、第７図は第５
図に示す空調換気扇の斜視図である。 １……仕切板、２……間隔板、３……アルミ
板、４，４′……酸化アルミニウム層、５……熱
交換器、６，６′，８，８′……フアン、７……側
壁、９……前面パネル、１０，１０′……シヤツ
タ、１２……熱交換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定間隔を置いて複数層に重ね合わせた仕切
板と、前記仕切板相互間に形成される風路に一次
気流と二次気流を交互に通過させる手段と、前記
一次気流と二次気流を互いに周期的に交換する手
段を具備し、前記仕切板は伝熱性、非透湿性、蓄
湿性および蓄熱性を有するものであることを特徴
とする熱交換器。 ２ 仕切板の間に間隔板を設け、前記間隔板に蓄
熱性と蓄湿性を持たせたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128952A JPS5831288A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128952A JPS5831288A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831288A JPS5831288A (ja) | 1983-02-23 |
| JPH0331975B2 true JPH0331975B2 (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=14997462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128952A Granted JPS5831288A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831288A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896988A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換方法 |
| JPH0412374Y2 (ja) * | 1985-06-04 | 1992-03-25 | ||
| JP5058062B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 加湿装置 |
| US8858690B2 (en) * | 2011-08-24 | 2014-10-14 | Corning Incorporated | Thermally integrated adsorption-desorption systems and methods |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5354461U (ja) * | 1976-10-13 | 1978-05-10 |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP56128952A patent/JPS5831288A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5831288A (ja) | 1983-02-23 |
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