JPH09184692A - 熱交換エレメント - Google Patents
熱交換エレメントInfo
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- JPH09184692A JPH09184692A JP7353284A JP35328495A JPH09184692A JP H09184692 A JPH09184692 A JP H09184692A JP 7353284 A JP7353284 A JP 7353284A JP 35328495 A JP35328495 A JP 35328495A JP H09184692 A JPH09184692 A JP H09184692A
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- plate
- rib
- exchange element
- ribs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0012—Heat-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 apparatus having an annular form
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0062—Heat-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
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- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
- Y10S165/356—Plural plates forming a stack providing flow passages therein
- Y10S165/387—Plural plates forming a stack providing flow passages therein including side-edge seal or edge spacer bar
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換エレメントの収納スペース内に生じる
デッドスペースの熱交換エレメントに対する割合を極力
少なくして、熱交換ユニットの内部のより有効利用を図
る。 【解決手段】 熱交換板１１を円板状に形成し、この熱
交換板１１の一方の面側の表面に同一方向に延びる複数
のリブ１３を、周縁の該周縁を４分割した時に前記リブ
と平行する側の位置にシール用リブ１４をそれぞれ設け
るとともに、他方の面側の周縁の該周縁を４分割した時
に前記リブ１３と直交する側の位置に前記シール用リブ
１４と係合する端板１５を設け、前記端板１５とシール
用リブ１４とを互いに係合させつつ上下に重ね合わせて
構成したことを特徴とする。
デッドスペースの熱交換エレメントに対する割合を極力
少なくして、熱交換ユニットの内部のより有効利用を図
る。 【解決手段】 熱交換板１１を円板状に形成し、この熱
交換板１１の一方の面側の表面に同一方向に延びる複数
のリブ１３を、周縁の該周縁を４分割した時に前記リブ
と平行する側の位置にシール用リブ１４をそれぞれ設け
るとともに、他方の面側の周縁の該周縁を４分割した時
に前記リブ１３と直交する側の位置に前記シール用リブ
１４と係合する端板１５を設け、前記端板１５とシール
用リブ１４とを互いに係合させつつ上下に重ね合わせて
構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば外気の給気
と室内空気の排気との間で熱交換させながら換気を行う
ことにより、空調機負荷を低減し省エネルギ効果を得る
ようにした熱交換ユニットに使用する熱交換エレメント
に関する。
と室内空気の排気との間で熱交換させながら換気を行う
ことにより、空調機負荷を低減し省エネルギ効果を得る
ようにした熱交換ユニットに使用する熱交換エレメント
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１７は、上記外気と室内空気とを混合
させずに熱交換を行うようにした従来の一般的な熱交換
エレメントを示す斜視図、図１８は、その一部拡大正面
図、図１９は、図１８のＤ−Ｄ線断面図、図２０は、図
１７に示す熱交換エレメントを熱交換ユニットに組み込
んだ時の断面図である。
させずに熱交換を行うようにした従来の一般的な熱交換
エレメントを示す斜視図、図１８は、その一部拡大正面
図、図１９は、図１８のＤ−Ｄ線断面図、図２０は、図
１７に示す熱交換エレメントを熱交換ユニットに組み込
んだ時の断面図である。
【０００３】これらの図に示すように、従来の一般的な
熱交換エレメント１は、主に全熱交換を目的とした透湿
性のある矩形平板状の熱交換板２の表面に、例えば難燃
紙やプラスチック等からなる波状のコルゲートフィン３
を張り合わせて、横断面三角形状の複数の流路４を有す
る段ボール状の熱交換素子５を形成する。そして、四隅
に該隅部をシールするとともに、ユニット組み込み時に
レールに嵌合する金属製の形状保持用の支柱６を配置し
た状態で、前記熱交換素子４を互いに９０度ずらしつつ
多層に積層することによって構成されていた。
熱交換エレメント１は、主に全熱交換を目的とした透湿
性のある矩形平板状の熱交換板２の表面に、例えば難燃
紙やプラスチック等からなる波状のコルゲートフィン３
を張り合わせて、横断面三角形状の複数の流路４を有す
る段ボール状の熱交換素子５を形成する。そして、四隅
に該隅部をシールするとともに、ユニット組み込み時に
レールに嵌合する金属製の形状保持用の支柱６を配置し
た状態で、前記熱交換素子４を互いに９０度ずらしつつ
多層に積層することによって構成されていた。
【０００４】この種の熱交換エレメント１は、例えば複
数の熱交換素子５を多層に積層した後、切断によって所
定の形状に形成され、また空気の混合を防止するため、
熱交換板２とコルゲートフィン３とを強固に接着する必
要があった。
数の熱交換素子５を多層に積層した後、切断によって所
定の形状に形成され、また空気の混合を防止するため、
熱交換板２とコルゲートフィン３とを強固に接着する必
要があった。
【０００５】そして、図２０に示すように、上板７と下
板８との間に仕切板９を配置して、この仕切板９で上下
に区画された流路が形成された熱交換ユニットの内部
に、前記熱交換エレメント１を前記流路と直交する横方
向かつ断面菱形状に組み込み、これによって、一方の流
路から熱交換エレメント１に流入した空気を室内側に供
給し、他方の流路から熱交換エレメント１に流入した空
気を室外に排出するようになっていた。
板８との間に仕切板９を配置して、この仕切板９で上下
に区画された流路が形成された熱交換ユニットの内部
に、前記熱交換エレメント１を前記流路と直交する横方
向かつ断面菱形状に組み込み、これによって、一方の流
路から熱交換エレメント１に流入した空気を室内側に供
給し、他方の流路から熱交換エレメント１に流入した空
気を室外に排出するようになっていた。
【０００６】この時、室内側に流入する空気と室外に流
出する空気とが、熱交換エレメント１の内部の多層の流
路４内を一層置き、即ち交互にたすき状に流れ、ここで
熱交換が行われる。
出する空気とが、熱交換エレメント１の内部の多層の流
路４内を一層置き、即ち交互にたすき状に流れ、ここで
熱交換が行われる。
【０００７】ここに、例えば特開平５−７９７８４号と
して、矩形平板状の熱交換板の表面に設けた複数のリブ
と、このリブと直交して熱交換板の裏面に設けた複数の
リブとを熱交換板を挟んで樹脂にて一体に成型して熱交
換素子となし、この熱交換素子と仕切板とを交互に積層
して熱交換エレメントを構成することにより、通気抵抗
損失や製造コストの低減等を図ったものが提案されてい
る。
して、矩形平板状の熱交換板の表面に設けた複数のリブ
と、このリブと直交して熱交換板の裏面に設けた複数の
リブとを熱交換板を挟んで樹脂にて一体に成型して熱交
換素子となし、この熱交換素子と仕切板とを交互に積層
して熱交換エレメントを構成することにより、通気抵抗
損失や製造コストの低減等を図ったものが提案されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例においては、熱交換ユニットの内部にかなり大き
な熱交換エレメントの収納スペースを設ける必要があ
り、この収納スペース内の熱交換を行うことができない
無駄な領域、即ち図２０に斜線で示すデッドスペースの
収納スペースに対する割合がかなり大きくなってしま
う。
従来例においては、熱交換ユニットの内部にかなり大き
な熱交換エレメントの収納スペースを設ける必要があ
り、この収納スペース内の熱交換を行うことができない
無駄な領域、即ち図２０に斜線で示すデッドスペースの
収納スペースに対する割合がかなり大きくなってしま
う。
【０００９】しかも、前者においては、形状を保持する
ための支柱やねじ等が必要であるばかりでなく、所定の
形状に切り出したり、コルゲートフィンと熱交換板とを
強固に接着する必要があって、部品点数、製作工数の増
大に繋がるばかりでなく、製品としての品質にばらつき
が生じ易い。
ための支柱やねじ等が必要であるばかりでなく、所定の
形状に切り出したり、コルゲートフィンと熱交換板とを
強固に接着する必要があって、部品点数、製作工数の増
大に繋がるばかりでなく、製品としての品質にばらつき
が生じ易い。
【００１０】更に、コルゲートフィンにより形成された
多数の三角形流路の流路断面積が小さく、圧力損失が大
きいばかりでなく、熱交換効率の劣るコルゲートフィン
と熱交換板との接着部が多くなって、熱交換板の有効利
用が図れない。しかも、流路内壁が平滑であるため、温
度境界層が発達し易く熱交換効率が低下してしまうとい
った問題があった。
多数の三角形流路の流路断面積が小さく、圧力損失が大
きいばかりでなく、熱交換効率の劣るコルゲートフィン
と熱交換板との接着部が多くなって、熱交換板の有効利
用が図れない。しかも、流路内壁が平滑であるため、温
度境界層が発達し易く熱交換効率が低下してしまうとい
った問題があった。
【００１１】また、後者においては、前者とのほぼ同様
に、シール効果を高めるため熱交換素子と仕切板とを固
に接合させる必要があって、部品点数、製作工数の増大
に繋がるばかりでなく、温度境界層の発達による熱交換
効率の低下を防止することができないと考えられる。
に、シール効果を高めるため熱交換素子と仕切板とを固
に接合させる必要があって、部品点数、製作工数の増大
に繋がるばかりでなく、温度境界層の発達による熱交換
効率の低下を防止することができないと考えられる。
【００１２】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
のであり、熱交換エレメントの収納スペース内に生じる
デッドスペースの熱交換エレメントに対する割合を極力
少なくして、熱交換ユニットの内部のより有効な利用を
図るとともに、製作が容易で、しかも、熱交換効率の向
上を図ることができるようにした熱交換エレメントを提
供することを目的とする。
のであり、熱交換エレメントの収納スペース内に生じる
デッドスペースの熱交換エレメントに対する割合を極力
少なくして、熱交換ユニットの内部のより有効な利用を
図るとともに、製作が容易で、しかも、熱交換効率の向
上を図ることができるようにした熱交換エレメントを提
供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱交換エレ
メントは、熱交換板を円板状に形成し、この熱交換板の
一方の面側の表面に同一方向に延びる複数のリブを、周
縁の該周縁を４分割した時に前記リブと平行する側の位
置にシール用リブをそれぞれ設けるとともに、他方の面
側の周縁の該周縁を４分割した時に前記リブと直交する
側の位置に前記シール用リブと係合する端板を設け、前
記端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上下に重
ね合わせて構成したことを特徴とする。
メントは、熱交換板を円板状に形成し、この熱交換板の
一方の面側の表面に同一方向に延びる複数のリブを、周
縁の該周縁を４分割した時に前記リブと平行する側の位
置にシール用リブをそれぞれ設けるとともに、他方の面
側の周縁の該周縁を４分割した時に前記リブと直交する
側の位置に前記シール用リブと係合する端板を設け、前
記端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上下に重
ね合わせて構成したことを特徴とする。
【００１４】また、前記熱交換板、リブ、端板及びシー
ル用リブを樹脂により一体成型することを特徴とする。
ル用リブを樹脂により一体成型することを特徴とする。
【００１５】また、前記端板を該端板と前記シール用リ
ブとを係合させた時に外側に位置するように形成する前
記端板の外側面を円弧状に形成することを特徴とする。
ブとを係合させた時に外側に位置するように形成する前
記端板の外側面を円弧状に形成することを特徴とする。
【００１６】また、前記リブの側面に側方に突出する突
出片を設けることを特徴とする。
出片を設けることを特徴とする。
【００１７】また、前記熱交換板の少なくとも一方の面
の内部に凹凸を設けることを特徴とする。
の内部に凹凸を設けることを特徴とする。
【００１８】更にまた、前記リブの両端部を滑らかな尖
頭状に形成することを特徴とする。
頭状に形成することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】上記のように構成した本発明によ
れば、端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上下
に積層することで、１層置きに互いに直交する方向に流
路を有する熱交換エレメントを略円筒状に形成すること
ができ、これによって、収納スペースのより有効利用を
図ることができる。
れば、端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上下
に積層することで、１層置きに互いに直交する方向に流
路を有する熱交換エレメントを略円筒状に形成すること
ができ、これによって、収納スペースのより有効利用を
図ることができる。
【００２０】また、前記熱交換板、リブ、端板及びシー
ル用リブを樹脂で一体に成型し、この一体成型品を上下
に積層することによって、熱交換エレメントを簡易に製
作するとともに、製品としての均一化を図ることができ
る。また、前記端板をシール用部材の外側に位置させる
とともに、この端板の外表面を円弧状に形成することに
より、この表面による圧力損失を低減させることができ
る。
ル用リブを樹脂で一体に成型し、この一体成型品を上下
に積層することによって、熱交換エレメントを簡易に製
作するとともに、製品としての均一化を図ることができ
る。また、前記端板をシール用部材の外側に位置させる
とともに、この端板の外表面を円弧状に形成することに
より、この表面による圧力損失を低減させることができ
る。
【００２１】更に、前記リブの側面に側方に突出する突
出片を設けたり、前記熱交換板の少なくとも一方の面の
内部に凹凸を設けることができ、これによって、互いに
隣接するリブと上下に位置する熱交換板とで区画された
流路内を流体が流れる際、この流れをこれらの突出片や
凹凸で積極的に乱して、熱交換効率を向上させることが
できる。更にまた、前記リブの両端部を滑らかな尖頭状
に形成することにより、リブの端部による圧力損失を低
減させることができる。
出片を設けたり、前記熱交換板の少なくとも一方の面の
内部に凹凸を設けることができ、これによって、互いに
隣接するリブと上下に位置する熱交換板とで区画された
流路内を流体が流れる際、この流れをこれらの突出片や
凹凸で積極的に乱して、熱交換効率を向上させることが
できる。更にまた、前記リブの両端部を滑らかな尖頭状
に形成することにより、リブの端部による圧力損失を低
減させることができる。
【００２２】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の一実
施例について説明する。図１は、本発明の熱交換エレメ
ントの一実施例を示す分解斜視図、図２は、同じく組立
後の斜視図、図３は、熱交換板の裏面図、図４は、図２
の一部拡大正面図、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図をそ
れぞれ示す。
施例について説明する。図１は、本発明の熱交換エレメ
ントの一実施例を示す分解斜視図、図２は、同じく組立
後の斜視図、図３は、熱交換板の裏面図、図４は、図２
の一部拡大正面図、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図をそ
れぞれ示す。
【００２３】同図に示すように、本実施例における熱交
換エレメント１０は、例えばモールド成型等の樹脂の一
体成型によって形成された熱交換素子１１を、９０度ず
らしつつ上下方向に順次積層することによって構成され
ている。
換エレメント１０は、例えばモールド成型等の樹脂の一
体成型によって形成された熱交換素子１１を、９０度ず
らしつつ上下方向に順次積層することによって構成され
ている。
【００２４】前記熱交換素子１１には、円板状に形成さ
れた熱交換板１２が備えられているとともに、この熱交
換板１２の一方の面、即ち図では裏面には、下方に突出
する複数のリブ１３が一方向に向かって設けられてい
る。即ち、図３に示すように、前記リブ１３は、その長
さ方向の両端部において一方向に直線状に、中央部にお
いて熱交換板１２と同心状に延びている。更に、この裏
面側の熱交換板１２の側縁の該周縁を４等分した時に前
記リブ１３と平行となる位置には、シール用リブ１４が
設けられている。なお、リブ１３の形状は、上記中央部
と同心状のリブで構成することに限定せず、流路抵抗が
少なく熱交換効率が高くなるよう任意の形状で配列して
もよい。
れた熱交換板１２が備えられているとともに、この熱交
換板１２の一方の面、即ち図では裏面には、下方に突出
する複数のリブ１３が一方向に向かって設けられてい
る。即ち、図３に示すように、前記リブ１３は、その長
さ方向の両端部において一方向に直線状に、中央部にお
いて熱交換板１２と同心状に延びている。更に、この裏
面側の熱交換板１２の側縁の該周縁を４等分した時に前
記リブ１３と平行となる位置には、シール用リブ１４が
設けられている。なお、リブ１３の形状は、上記中央部
と同心状のリブで構成することに限定せず、流路抵抗が
少なく熱交換効率が高くなるよう任意の形状で配列して
もよい。
【００２５】これらのリブ１３及びシール用リブ１４
は、その高さが、例えば２ｍｍと全て一定に設定されて
いる。また、前記熱交換板１２の他方の面、即ち図では
表面側の側縁の該側縁を４等分した時に前記リブ１３と
直交する位置には、前記リブ１３と同じ高さでその長さ
方向の全長に亘って延びる端板１５が設けられている。
この端板１５の裏面側には、ブロック部１５ａの間に位
置して、前記シール用リブ１４の長さと同じ長さを有す
る係合用凹部１５ｂが設けられている。
は、その高さが、例えば２ｍｍと全て一定に設定されて
いる。また、前記熱交換板１２の他方の面、即ち図では
表面側の側縁の該側縁を４等分した時に前記リブ１３と
直交する位置には、前記リブ１３と同じ高さでその長さ
方向の全長に亘って延びる端板１５が設けられている。
この端板１５の裏面側には、ブロック部１５ａの間に位
置して、前記シール用リブ１４の長さと同じ長さを有す
る係合用凹部１５ｂが設けられている。
【００２６】更に、前記シール用リブ１４の表面側下部
には、切欠部１４ａが設けられているとともに、前記係
合用凹部１５ｂの横断面形状は、前記シール用リブ１４
の横断面形状と一致するよう形成されている。
には、切欠部１４ａが設けられているとともに、前記係
合用凹部１５ｂの横断面形状は、前記シール用リブ１４
の横断面形状と一致するよう形成されている。
【００２７】これによって、熱交換素子１１を９０度ず
らしつつ上下に重ね合わせた時に、下方に位置する熱交
換素子１１の係合用凹部１５ｂ内に上方に位置する熱交
換素子１１のシール用リブ１４が嵌入し、しかもその高
さ方向の全長に亘って互いに密着して、ここでの十分な
シール性能を確保するよう構成されている。
らしつつ上下に重ね合わせた時に、下方に位置する熱交
換素子１１の係合用凹部１５ｂ内に上方に位置する熱交
換素子１１のシール用リブ１４が嵌入し、しかもその高
さ方向の全長に亘って互いに密着して、ここでの十分な
シール性能を確保するよう構成されている。
【００２８】このように、樹脂により一体成型した一種
類の熱交換素子１１を複数枚用意し、上下に位置する熱
交換素子１１の端板１５とシール用リブ１４とを互いに
係合させつつ順次積層することで、１層置きに互いに直
交する方向に流路１６を有する円筒状の熱交換エレメン
ト１０を構成するのであり、この時、端板１５とシール
用リブ１４との係合によって、ここでのシール性を確保
して、この組立の簡素化を図ることができる。
類の熱交換素子１１を複数枚用意し、上下に位置する熱
交換素子１１の端板１５とシール用リブ１４とを互いに
係合させつつ順次積層することで、１層置きに互いに直
交する方向に流路１６を有する円筒状の熱交換エレメン
ト１０を構成するのであり、この時、端板１５とシール
用リブ１４との係合によって、ここでのシール性を確保
して、この組立の簡素化を図ることができる。
【００２９】更に、前記ブロック部１５ａの上面には、
円柱状の突起１５ｃが、この突起１５ｃに対応するブロ
ック部１５ａの下面には、この突起１５ｃが嵌入する凹
部１５ｄがそれぞれ設けられて、熱交換素子１１相互の
位置決めを行うとともに、ここでの気密性を確保するよ
うになっている。
円柱状の突起１５ｃが、この突起１５ｃに対応するブロ
ック部１５ａの下面には、この突起１５ｃが嵌入する凹
部１５ｄがそれぞれ設けられて、熱交換素子１１相互の
位置決めを行うとともに、ここでの気密性を確保するよ
うになっている。
【００３０】このように構成した円筒状の熱交換エレメ
ント１０を、図６に示すように、上板７と下板８との間
に仕切板９を配置して、この仕切板９で上下に区画され
た流路が形成された熱交換ユニットの内部に、該熱交換
エレメント１０の互いに直交する流路１６がたすき状に
位置する横方向に、即ち一方の流路から熱交換エレメン
ト１０に流入した空気が室内側に供給され、他方の流路
から熱交換エレメント１０に流入した空気が室外に排出
されるように組み込む。
ント１０を、図６に示すように、上板７と下板８との間
に仕切板９を配置して、この仕切板９で上下に区画され
た流路が形成された熱交換ユニットの内部に、該熱交換
エレメント１０の互いに直交する流路１６がたすき状に
位置する横方向に、即ち一方の流路から熱交換エレメン
ト１０に流入した空気が室内側に供給され、他方の流路
から熱交換エレメント１０に流入した空気が室外に排出
されるように組み込む。
【００３１】このように円筒状の熱交換エレメント１０
を熱交換ユニット内に組み込むことによって、熱交換エ
レメント用収納スペース内の熱交換を行うことができな
い無駄な領域、即ち同図に斜線で示すデッドスペースの
収納スペースに対する割合を小さくすることができる。
このように、円筒形の熱交換エレメントを使用すること
により、図２０に示す横断面矩形状の熱交換エレメント
を使用した場合に比べて、伝熱面積を約１．５−１．６
倍に増大させることができる。
を熱交換ユニット内に組み込むことによって、熱交換エ
レメント用収納スペース内の熱交換を行うことができな
い無駄な領域、即ち同図に斜線で示すデッドスペースの
収納スペースに対する割合を小さくすることができる。
このように、円筒形の熱交換エレメントを使用すること
により、図２０に示す横断面矩形状の熱交換エレメント
を使用した場合に比べて、伝熱面積を約１．５−１．６
倍に増大させることができる。
【００３２】ここに、前記各流路１６は、互いに隣接す
る一対のリブ１３と上下に位置する熱交換素子１０の熱
交換板１１によって、各流路１６の入口及び出口は、互
いに隣接するリブ１３の端部と上下に位置する熱交換素
子１０の端板１５によって区画形成されるのであるが、
この実施例では、以下のような構成が備えられている。
る一対のリブ１３と上下に位置する熱交換素子１０の熱
交換板１１によって、各流路１６の入口及び出口は、互
いに隣接するリブ１３の端部と上下に位置する熱交換素
子１０の端板１５によって区画形成されるのであるが、
この実施例では、以下のような構成が備えられている。
【００３３】即ち、前記流路１６の流入側（入口）に位
置する前記端板１５の表面は、図５に示すように、円弧
状面１５ｅとなされ、流出側（出口）に位置する端板１
５の表面は、やや先細の円弧状面１５ｆとなされてい
る。更に、前記流路１６の流入側に位置する前記リブ１
３の端部は、図７に示すように、滑らかでやや先太の尖
頭状部１３ａとなされ、流出側に位置するリブ１３の端
部は、滑らかでやや先細の尖頭状部１３ｂとなされてい
る。この円弧形状または尖頭状部は、圧力損失を最小と
する三次関数とすることが好ましい。
置する前記端板１５の表面は、図５に示すように、円弧
状面１５ｅとなされ、流出側（出口）に位置する端板１
５の表面は、やや先細の円弧状面１５ｆとなされてい
る。更に、前記流路１６の流入側に位置する前記リブ１
３の端部は、図７に示すように、滑らかでやや先太の尖
頭状部１３ａとなされ、流出側に位置するリブ１３の端
部は、滑らかでやや先細の尖頭状部１３ｂとなされてい
る。この円弧形状または尖頭状部は、圧力損失を最小と
する三次関数とすることが好ましい。
【００３４】このように構成することにより、各流路１
６の入口及び出口を上下及び左右方向に開先形状となし
て、ここでの圧力損失を低下させ、各流路１６内に空気
をスムーズに流入させ、この流路１６を通過する際に熱
交換を行わせた後、スムーズに流出させることができ
る。
６の入口及び出口を上下及び左右方向に開先形状となし
て、ここでの圧力損失を低下させ、各流路１６内に空気
をスムーズに流入させ、この流路１６を通過する際に熱
交換を行わせた後、スムーズに流出させることができ
る。
【００３５】また、前記リブ１３の長さ方向に沿った両
側面には、その互いに対向した位置に、例えば、２ー４
０ｍｍの所定のピッチで、例えば、１ｍｍ程度外方に突
出した矢型状の複数の突出片１７が該リブ１３と一体に
設けられている。更に、前記熱交換板１１の内部には、
図８及び図９に示すように、この熱交換板１１自体の千
鳥状位置に、例えば、２ー４０ｍｍの所定のピッチで、
例えば、０．１−１．５ｍｍ程度上方に突出した円状の
凸型突起１８が設けられている。
側面には、その互いに対向した位置に、例えば、２ー４
０ｍｍの所定のピッチで、例えば、１ｍｍ程度外方に突
出した矢型状の複数の突出片１７が該リブ１３と一体に
設けられている。更に、前記熱交換板１１の内部には、
図８及び図９に示すように、この熱交換板１１自体の千
鳥状位置に、例えば、２ー４０ｍｍの所定のピッチで、
例えば、０．１−１．５ｍｍ程度上方に突出した円状の
凸型突起１８が設けられている。
【００３６】ここに、前記凸型突起１８は、例えば突起
を有する型を使用しつつ、熱交換板１１にプレス加工を
施すことによって形成することができるが、熱交換素子
１０の一体成型の際に設けることもできる。
を有する型を使用しつつ、熱交換板１１にプレス加工を
施すことによって形成することができるが、熱交換素子
１０の一体成型の際に設けることもできる。
【００３７】このように構成することにより、各流路１
６内の流体の流れを、その左右方向においては、前記突
出片１７によって、上下方向においては、図１０に示す
ように、凸状突起１８によって、積極的に乱して乱流を
発生させて、ここでの熱交換効率を高めることができ
る。
６内の流体の流れを、その左右方向においては、前記突
出片１７によって、上下方向においては、図１０に示す
ように、凸状突起１８によって、積極的に乱して乱流を
発生させて、ここでの熱交換効率を高めることができ
る。
【００３８】ここに、図１１に示すように、リブ１３の
両側面に、所定のピッチで千鳥状に突出片１７を設ける
ことにより、前記実施例に比べて、乱流の発生を抑えて
圧力損出を低下させることができる。なお、前記突出片
１７としては、例えば、半円、三角形、四角形、円柱、
円錐、三角柱、三角錐、四角柱、四角錘、翼形等任意の
形状のものを使用できることは勿論である。
両側面に、所定のピッチで千鳥状に突出片１７を設ける
ことにより、前記実施例に比べて、乱流の発生を抑えて
圧力損出を低下させることができる。なお、前記突出片
１７としては、例えば、半円、三角形、四角形、円柱、
円錐、三角柱、三角錐、四角柱、四角錘、翼形等任意の
形状のものを使用できることは勿論である。
【００３９】また、前記図１２に示すように、凸型突起
１８を格子状位置に設けたり、図１３及び図１４に示す
ように、凸型突起１８と凹型突起１９とを各行毎に交互
に配置して、図１５に示すように、流路１６の上下両側
に積極的に乱流を発生させるようにすることもできる。
１８を格子状位置に設けたり、図１３及び図１４に示す
ように、凸型突起１８と凹型突起１９とを各行毎に交互
に配置して、図１５に示すように、流路１６の上下両側
に積極的に乱流を発生させるようにすることもできる。
【００４０】更に、図１６（ａ）に示すように、熱交換
板１１の上面の所定の位置に、ホットメルト等の樹脂２
０を滴下してこれを凸型突起１８としたり、同図（ｂ）
に示すように、熱交換板１１の上面の所定位置に、粒状
固形物２１を接着して、これを凸型突起１８とすること
もできる。このように、熱交換板に設けられる凹凸やリ
ブの側方に設けられる突出片の高さ、配列、組み合わ
せ、更には形状等を任意に変更することによって、熱交
換エレメントの圧力損失、熱交換効率を任意に変えるこ
とができる。
板１１の上面の所定の位置に、ホットメルト等の樹脂２
０を滴下してこれを凸型突起１８としたり、同図（ｂ）
に示すように、熱交換板１１の上面の所定位置に、粒状
固形物２１を接着して、これを凸型突起１８とすること
もできる。このように、熱交換板に設けられる凹凸やリ
ブの側方に設けられる突出片の高さ、配列、組み合わ
せ、更には形状等を任意に変更することによって、熱交
換エレメントの圧力損失、熱交換効率を任意に変えるこ
とができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上下に積層
することで、１層置きに互いに直交する方向に流路を有
する熱交換エレメントを略円筒状に形成することができ
る。これによって、熱交換ユニット内に設けられた熱交
換エレメント用収納スペースのより有効利用を図って、
熱交換ユニット自体を小型・軽量化することができる。
端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上下に積層
することで、１層置きに互いに直交する方向に流路を有
する熱交換エレメントを略円筒状に形成することができ
る。これによって、熱交換ユニット内に設けられた熱交
換エレメント用収納スペースのより有効利用を図って、
熱交換ユニット自体を小型・軽量化することができる。
【００４２】しかも、樹脂により一体成型した一種類の
熱交換素子を複数枚用意し、上下に位置する熱交換素子
の端板とシール用リブとを互いに係合させつつ順次積層
することで、空気の混合を防止した十分なシール性能を
有する熱交換エレメントを構成することができ、これに
よって、組立作業の簡易化を図って、作業効率を高める
ことができる。ここに、前記端板をシール用リブの外側
に位置させ、この端板の外表面を円弧状に形成して、こ
の表面による圧力損失を低減させることができる。
熱交換素子を複数枚用意し、上下に位置する熱交換素子
の端板とシール用リブとを互いに係合させつつ順次積層
することで、空気の混合を防止した十分なシール性能を
有する熱交換エレメントを構成することができ、これに
よって、組立作業の簡易化を図って、作業効率を高める
ことができる。ここに、前記端板をシール用リブの外側
に位置させ、この端板の外表面を円弧状に形成して、こ
の表面による圧力損失を低減させることができる。
【００４３】また、リブの側面に側方に突出する突出片
を設けたり、熱交換板の少なくとも一方の面の内部に凹
凸を設けることにより、この突出片や凹凸で流路の流れ
を積極的に乱して、熱交換効率を向上させることができ
る。更に、前記リブの両端部を滑らかな尖頭状に形成す
ることにより、リブの端面による圧力損失を低減させる
ことができる。
を設けたり、熱交換板の少なくとも一方の面の内部に凹
凸を設けることにより、この突出片や凹凸で流路の流れ
を積極的に乱して、熱交換効率を向上させることができ
る。更に、前記リブの両端部を滑らかな尖頭状に形成す
ることにより、リブの端面による圧力損失を低減させる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図。
【図２】同じく、組立後の斜視図。
【図３】同じく、熱交換板の裏面図。
【図４】図２の一部を拡大して示す正面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】本発明に係る熱交換エレメントを熱交換ユニッ
トに組み込んだ状態の断面図。
トに組み込んだ状態の断面図。
【図７】図１に示す実施例に備えられているリブを拡大
して示す斜視図。
して示す斜視図。
【図８】同じく、熱交換板の平面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図。
【図１０】図８及び図９に示す熱交換板の作用の説明に
関する断面図。
関する断面図。
【図１１】リブの変形例を示す斜視図。
【図１２】熱交換板の変形例を示す平面図。
【図１３】熱交換板の他の変形例を示す平面図。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図。
【図１５】図１３及び図１４に示す熱交換板の作用の説
明に関する断面図。
明に関する断面図。
【図１６】熱交換板の更に他の変形例を示す断面図。
【図１７】従来例を示す斜視図。
【図１８】同じく、一部を拡大して示す正面図。
【図１９】図１８のＤ−Ｄ線断面図。
【図２０】従来の熱交換エレメントを熱交換ユニットに
組み込んだ状態の断面図。
組み込んだ状態の断面図。
１０ 熱交換エレメント １１ 熱交換素子 １２ 熱交換板 １３ リブ １４ シール用リブ １５ 端板 １５ｂ 係合用凹部 １６ 流路 １７ 突出片 １８ 凸型突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川西 卓 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 熱交換板を円板状に形成し、この熱交換
板の一方の面側の表面に同一方向に延びる複数のリブ
を、周縁の該周縁を４分割した時に前記リブと平行する
側の位置にシール用リブをそれぞれ設けるとともに、他
方の面側の周縁の該周縁を４分割した時に前記リブと直
交する側の位置に前記シール用リブと係合する端板を設
け、前記端板とシール用リブとを互いに係合させつつ上
下に重ね合わせて構成したことを特徴とする熱交換エレ
メント。 - 【請求項２】 前記熱交換板、リブ、端板及びシール用
リブを樹脂により一体成型したことを特徴とする請求項
１記載の熱交換エレメント。 - 【請求項３】 前記端板を該端板と前記シール用リブと
を係合させた時に外側に位置するように形成するととも
に、前記端板の外側面を円弧状に形成したことを特徴と
する請求項１または２に記載の熱交換エレメント。 - 【請求項４】 前記リブの側面に側方に突出する突出片
を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
項に記載の熱交換エレメント。 - 【請求項５】 前記熱交換板の少なくとも一方の面の内
部に凹凸を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の熱交換エレメント。 - 【請求項６】 前記リブの両端部を滑らかな尖頭状に形
成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
に記載の熱交換エレメント。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353284A JPH09184692A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 熱交換エレメント |
| DE69616959T DE69616959T2 (de) | 1995-12-28 | 1996-12-18 | Wärmeaustauschelement |
| EP96120448A EP0781972B1 (en) | 1995-12-28 | 1996-12-18 | Heat-exchange element |
| US08/773,376 US5832993A (en) | 1995-12-28 | 1996-12-26 | Heat-exchange element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353284A JPH09184692A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 熱交換エレメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184692A true JPH09184692A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18429799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7353284A Pending JPH09184692A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 熱交換エレメント |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5832993A (ja) |
| EP (1) | EP0781972B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09184692A (ja) |
| DE (1) | DE69616959T2 (ja) |
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