JPH0366595B2 - - Google Patents

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JPH0366595B2
JPH0366595B2 JP57202750A JP20275082A JPH0366595B2 JP H0366595 B2 JPH0366595 B2 JP H0366595B2 JP 57202750 A JP57202750 A JP 57202750A JP 20275082 A JP20275082 A JP 20275082A JP H0366595 B2 JPH0366595 B2 JP H0366595B2
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JP
Japan
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air
heat
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Nobuyuki Yano
Takuro Kodera
Toshio Utagawa
Akira Aoki
Kazufumi Watanabe
Masao Wakai
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Seiko Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転式空調換気扇等に用いる熱交換装
置の改良に関する。
従来例の構成とその問題点 従来の気体と気体間の熱交換方式には、大別す
れば、ロータを構成するエレメントへの蓄熱を利
用した蓄熱回転式と、仕切板を介して熱交換さす
静止式の２方式がある。蓄熱回転式はロータの蓄
熱容量が少ないため、通常、約15回転／分程度の
ロータの回転数が必要となる。このため回転にと
もなう摺動音が発生しやすいという欠点がある。
一方、静止式では顕熱交換は仕切板中の熱伝導
機構のみによつて行なわれるので、一般的に熱交
換効率は低い。
発明の目的 従来よりも高効率で、しかも回転数が従来の蓄
熱回転式に比べ少なくてすみ、摺動音が低いとい
う特徴をもつた蓄熱透過回転式熱交換装置を提供
するものである。
発明の構成 非透湿性、かつ非吸湿性の隔壁を間隔を置いて
円周方向に複数層重ね合わせ、一次気流と二次気
流とをこれら各層間を交互に通るように形成した
円筒状ロータと、このロータの内円筒の前後の風
路出入口の一方または両方に設けられた風路入換
部とを構成要素とし、ロータを回転させることに
より、これら一次気流と二次気流を周期的に入れ
換えて前記隔壁間の各層を通すことを繰返す熱交
換方式で、これを採用することにより、エレメン
ト表面に蓄熱された顕熱をロータの回転のみで他
気流側へ移動させるのでなく、その相当部分を隔
壁中の熱伝導により、他気流側へ移動させること
ができるので、ロータの回転速度を遅くしてもロ
ータの蓄熱容量は飽和しない。よつて従来の回転
式熱交換法に比べ、回転速度を落すことができ、
摺動音を減ずることができる。また、この構成の
熱交換方式では従来の静止式熱交換法に比較し熱
交換機構に蓄熱機構が加わるので、ロータの回転
数を選ぶことにより、効率を相当高くすることが
可能である。
実施例の説明 以下本発明の実施例を図にもとずいて説明す
る。
第１図は本発明の熱交換方式を実現するための
実施例の円筒形ロータの部分的な概略外観と、関
連する気体の流出入経路を示した図である。図中
１は円筒形のロータ、２はその内円筒部分で後で
説明するように風路入換部がついている。３は両
気流を分離するセパレータである。この構造のロ
ータ１の場合、セパレータ３の一方側からロータ
１に入つた気流はセパレータ３の同一側からロー
タ１を出る。
このロータ１は第２図に示すように、筒軸方向
に貫通する通路を有する第１のエレメント４と、
これに直角な半径方向に気流が出入する内円筒部
の２つの開口部間を連通する通路を有す第２のエ
レメント５を隔壁６を介して円周方向に互いに積
層させた構成をしている。
第３図はこのようなロータ１を構成するエレメ
ントの実施例で、基本素子７，８の一対を交互に
積重ねてロータ１を構成している。この場合、基
本素子７および８は硬質塩化ビニルを真空一体成
型したものである。この基本素子７の中の風路は
筒軸方向に貫通しており、基本素子８の中の風路
は内円筒側入口の一方より入り、内円筒側の他方
の出口より出る構造になつている。
第４図はロータ１を構成している基本素子の他
の実施例である。この場合、基本素子９の隔壁６
間の間隔は半径方向で異なるが、基本素子１０の
風路間隔は半径方向で一定であるので、基本素子
１０内の風路の抵抗は基本素子８の場合より小さ
いという特徴がある。
第５図はこのような円筒形ロータ１を使つた場
合の本実施例の熱交換器の断面模式図で、熱交換
器内の気流の流れを模式的に示したものである。
図中１１，１２はロータ１に入る両気流の風路を
分けるセパレータである。１３，１４は内円筒側
風格の出入口に設けられた風路入換部で、基本的
には第６図のような構造をもつたもので、その
x1，x2間に相当するものである。図中x1，x2間で
両気流の風路を分ける風路入替板１５が180°回転
しているため、この部分で風路入替板１５の両側
の気流が風路が互いに入換わるようになつてい
る。このような構造において、熱交換時に筒軸を
中心にして回転するものは、ロータ１とロータ１
と一体構造になつている仕切部１６のみで、セパ
レータ１１，１２や風路入換部１３，１４は固定
されているので動かない。
両気流間の熱交換は、第２図における第１のエ
レメント４と第２のエレメント５の間の隔壁６を
通して顕熱交換が行なわれるだけでなく、ロータ
１の回転により、例えば第５図に示すように、図
中ロータ１の上面部では第１のエレメント４には
気流Ｂ、第２のエレメント５には気流Ａが流れて
いるが、下面部では第１のエレメント４には気流
Ａ、第２のエレメント５には気流Ｂというように
互いに入換わることを繰返すことにより、エレメ
ントに蓄熱された顕熱が他方の気流中に移行する
ことにより熱交換が行なわれる。
従来の蓄熱回転式と比較して、この方式の利点
は、高温側気流中からエレメント表面に移行して
きた顕熱をロータの回転だけによらず、第１のエ
レメント４と第２のエレメント５の間の隔壁６を
通して、その相当部分を移行させることができる
ため高効率が得られる。また隔壁６を通しての顕
熱移行によりロータ１が静止していてもエレメン
トの蓄熱容量が飽和に達しないため、従来の回転
式に比べロータの回転速度を遅くすることができ
る。従来の蓄熱回転式の最適回転数は15回転／分
前後であるが、実験結果によると新方式では数回
転／分前後が最適であることがわかつた。このこ
とは新方式が従来の回転式に比べ回転にともなう
摺動音が小さくなる原因である。また、この方式
は従来の静止プレート式に比べても高効率のデー
タが得られている。これは顕熱交換機構が静止プ
レートでは伝導のみであるが、新方式では伝導と
蓄熱の両機構によつていることが原因と考えられ
る。
第７図は本発明の熱交換方式を実現するための
他の実施例の円筒形ロータの概略外観と関連する
気体の流出入経路を示した図である。この実施例
の場合、ロータ１７は第８図に示すように筒軸方
向の一端側２３と他端側に近い内円筒側に開口部
２４をもつた第１のエレメント１８と、これとは
逆に筒軸方向の他端側２５とそれと反対側の内円
筒側に開口部２６をもつた第２のエレメント１９
を隔壁２０を介して円周方向に互いに積層させた
構成をしている。第９図はこの場合のロータ１７
を構成するエレメントの実施例で、基本素子２
１，２２一対を交互に積重ねてロータ１７を構成
している。この場合の基本素子２１，２２は前記
の場合と同様、硬質塩化ビニルを一体成型したも
のである。このような基本素子２１，２２を積層
したロータでは、内部の気流の流れは90°方向転
換するようになつており、この両風路とも風路抵
抗が同一になるという特徴をもつている。
第１０図はこの例のロータ１７を使つた場合の
熱交換器の断面模式図で熱交換器内の気流の流れ
を模式化したものである。この例のような場合で
も、熱交換機構は前記ロータ１の風路の場合の熱
交換機構と同様である。
第１１図は第５図の熱交換器を使い、風量２
m3／minの35℃と25℃の両気流間の顕熱交換効率
を、ロータの回転数を変化させてとつたデータで
ある。
なお、第１２図は比較のため、従来の蓄熱回転
式の場合の同様の実験データを示したもので、エ
レメントとしてはコレゲート加工したアルミ板を
ロータ状にまいた構造のものである。これらのデ
ータからわかるように、新方式では従来の蓄熱回
転式に比べて、回転数が遅くても高い熱交換効率
が得られることがわかる。
発明の効果 以上のごとき本発明の熱交換方式では、熱交換
効率を従来法より高くできる。また、ロータの回
転数を従来の蓄熱回転式に比べて少なくできるの
で、回転にともなう摺動摩擦音を減ずることがで
きるなどの特徴を有している。これらの特徴によ
り、本発明の熱交換器を使用した空調機はより省
エネルギーおよび快適性に寄与する。また本発明
では中空部があるので、外周を用いることなく、
円筒の端面と中空部間で熱交換気流を流すことが
でき、取付面積が小さくてよい。なお、円筒中央
部は熱交換の有効面積が小さいので、この部分を
除いても同じ外形の円柱状のものに比べて、熱交
換機能が損はわれることはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の熱交換方式を実現するための
実施例の円筒形ロータの部分的な概略外観と関連
する気体の流出入経路を示した図、第２図は上記
ロータの部分的な詳細図、第３図は上記ロータを
構成する基本素子を示した図、第４図は基本素子
の他の実施例を示す図、第５図は上記のような円
筒形ロータを使つた本実施例の熱交換器の断面模
式図、第６図は第５図の要部模式図、第７図は本
発明の熱交換方式を実現するための他の実施例の
円筒形ロータの部分的な概略外観と関連する気体
の流出入経路を示した図、第８図は第７図のロー
タの部分的詳細図、第９図はこのようなロータを
構成する基本素子の構成図、第１０図は第７図に
示すロータを使つた場合の熱交換器の断面模式
図、第１１図および第１２図は各々本発明の一実
施例および従来の一実施例の熱交換効率を示す図
である。 ４，５……エレメント、６……隔壁、７，８…
…基本素子、１１，１２……セパレータ、１３，
１４……風路入換部、１５……風路入替板、１６
……仕切部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 蓄熱性のある第１、第２のエレメントを非透
    湿性、非吸湿性かつ伝熱性の隔壁を介して交互に
    積層して中空の円筒を形成し、前記一方のエレメ
    ントを一次気流通路、他方のエレメントを二次気
    流通路として円筒状熱交換器を形成し、前記円筒
    状熱交換器の中空部の少なくとも一端に気流通路
    入換部を設け、前記円筒状熱交換器を回転させる
    ことによつて、前記一次気流と二次気流の通路を
    周期的に入れ換えることを特徴とする熱交換装
    置。
JP57202750A 1982-11-04 1982-11-17 熱交換装置 Granted JPS5993188A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57202750A JPS5993188A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 熱交換装置
EP83903413A EP0127683B1 (en) 1982-11-04 1983-11-02 Heat exchanger
DE8383903413T DE3371247D1 (en) 1982-11-04 1983-11-02 Heat exchanger
PCT/JP1983/000392 WO1984001817A1 (en) 1982-11-04 1983-11-02 Heat exchanger
US06/629,844 US4574872A (en) 1982-11-04 1983-11-02 Heat exchanger apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57202750A JPS5993188A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 熱交換装置

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Publication Number Publication Date
JPS5993188A JPS5993188A (ja) 1984-05-29
JPH0366595B2 true JPH0366595B2 (ja) 1991-10-17

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JP57202750A Granted JPS5993188A (ja) 1982-11-04 1982-11-17 熱交換装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5993188A (ja) 1984-05-29

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