JPS60238691A - 熱交換器 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、流体間での熱交換ｔこ供する０゛１ｊ形の
熱交換器に関するものである。

〔従来の技ｊイ・ｊ〕

例えば空気対空気の熱交換器として、従来においては第
１図に示すような交差流型のものや第２図に示すような
ｉ１向流型のものがある。Ｉ）１１者番よ、仕切板（１
０１）を所定間隔をおいて複数層に重ね合わせ、−次空
気と二次空気とがこれらの各層間を交互に通るようｔこ
構成されているもので、特公昭４７−１９９９０号によ
って開示されている。また後者は、筒体（１０２）の内
部を放射状に複数のフィン状の熱交換ニレメン）　（１
０３）’で周方向に区切って複列の通風路（１０４）を
構成し、これらの通風路（１０４）に−次空気と二次空
気を交！ｒにｚ１内方向から通すもので、特公昭５６−
５４５５２　号によって開示されている。しかしながら
こうした従来の熱交換器は、それらのいずれも流体を通
す通風路を長くする？こけ通風路が直線的な構成である
ため、どうしても全体を大形にしなければならず、また
、流体を通す方向が−・量的に決定されているため、空
調機オｇ等の装置の構成要素として用いた場合、装置全
体の構造が熱交換器に支配され、著しい構造−１：の制
約を受けるという１４点を含んでいる。

〔発明の概要〕

本発明は、上記した従来の雑煮を解消することを目的と
してなされたもので、筒体内に回廊１１″ｊ１の流ｍ路
を軸方向に層状に構成し、各流通路の出口開口と入口開
口とを筒体の外周部に断熱月よりなる熱絶縁壁で隔てて
設けることによって、全体の大形化を伴うことなく流通
路を長くでき、しかも流１山路への流体の流出入時の火
ｓ的干渉が少ない熱交換器を提供するものである。

〔発明の実施例〕

次に本発明の構成を図面に示す実施例ｅこ基づいて具１
本的に説明する。

第３図によって示す本発明の適用例としての筒形の熱交
換器は、空気対空気の対向流型の熱交換器である。この
熱交換８片の本体（１）は、軸方向に所定の間隔をおい
て互いに平行に並ぶ複数枚（通常は奇数枚）の仕切板（
２）で佳切られた複数段（偶数段）の相互に独立した流
通路（３）を内部に有する両端が鏡板（４）等で閉塞。

された円筒体である。各仕切板（２）は伝熱性のある材
料（セラミックス、銅、アルミニウム、ステンレス）す
どで形成され、それぞれ中心部において筒形の断熱材よ
りなるスペーサ（５）で間隔が保持されている。本例の
ものにおける本体（１）は、各流通路（３）ごとに分割
構成された積層構造である。すなわち、仕切板（２）と
外周構造部（６）及び筒形のスペーサ（５）をもつ１−
１部の開放したおおむね円盤形の１１〜成・要素（７）
を偶数段、中心線を一致させて重ね合、Ｉっせた１１４
成である。１固々の］１〜成「要素（７）は第５図〜第
７図に示すように全体が一体成形されている。ただし、
外周溝ｊ告部（６）及びスペーサ（５）に関［７てＧよ
、それらには断熱性が要求されるので別に構成しても良
い。外周溝ｊ告部（６）にはその一部に角形の開［コ部
が形成され、この開１」部ｔよ、その周方向に関する中
火部ｐこおいて、仕切板（２）１−に垂直しこ立ち、筒
形のスペーサ（５）から半径方向シこ延びる断熱１１．
Ｉよりなる熱絶縁壁（８）の端面によって二′：ｑ分さ
れ、近接する入口開口（９）と出口間＋’：＋　（１Ｆ
’ｊとを（１Ｇ成しでいる。筒形のスペーサ（５）は、
エアカイトを１［ｒね、スペーサ（５）から半径方向に
延び、端面にぢいてＤｉＪ記開口開口部等分する熱絶縁
壁（８）は、入１］開口（９）と出口開口００とを熱的
に隔絶し、同−流体間ての当該部にぢける熱交換を（よ
ばむものである。しかして、複数の構成′冴コニ（７）
を積み重ね結合させると、本体（１）内には１−下（横
向きの場合は左右）を仕切板（２）で、外１、■を外周
溝凸部（６）でそれぞれ囲まれた一連の回廊ノ？ノの流
ＪＩＬ路（３）が年響状に構成されるのである。

ツノ流１ｉｆｉ路（３）ノ入［−１間ＩＴＩ　（ｑ）ト
出［−１開Ｉｔ　ＱｉとはＩＱ　Ｉ’ｆｆｌしテイルカ
、隣１妾する流Ｊｌｆｌ　ｌ’ｆｚ　（３）　Ｉ’ｌｌ
　、’７Ｈ：　ノ入ｎ開ａ、（９）と出ＩＴＩ　１ｉｉ
ｌ　＋　＋　（１０との位置は、周か向ｔこ適当な角度
だけずらされている。すなわち、流１Ｂｆｉ路（３）は
、入口間ＩＴＩ　（！１）と１１冒１開口（１（ｉとの
位ｊｉ／、＋についてのＸ：違に基づく二種類があり、
同じ種類の流通路（３）が一つおきに配設されているの
である。

そして、一方の種類の各流１１ｉ回路（３）へ入１コ開
１．Ｔ１　（９）から例えば時計廻りの方向へ一次空気
を流通させ、他の種類の各流ｊＪＴ１路（３）へ入「１
開口（９）から反時計廻りの方向へ二次空気を流百由さ
せれば対向流方式の空気対空気の熱交換が＋ｉ−Ｊ　ｒ
ｉｈとなるのである。

実際にこ空調機器等シこト述の筒形の熱交４′Ｉｉ！！
器を適用する場合には、第８図のよう１・こ、−次空気
を流通させる各流通路（３）の入１コ開口（９）と出口
開口０１を区分して連絡する一連の通風部材ｔｌ］）と
、二次空気を流通させる各流通路（３）の入口開口（９
）と出ｌ’、’ｌ　ｊｉｌ　ｌ−，１ＦＩＱを区分して
連絡する一一連の通暁部ｉＡ（＋２１とをそれぞれ本体
（１）の外周部に軸方向に冶って直線的に装着し、ｄ風
部伺（１１）　、　（ｌのを涌して各論ｊ（＋路（３）
への流体の流入出を計るよう【こするのである。・次空
気と二次空気とは、仕り板（２）を介して熱的に接触し
、通常の熱交換器と同様にして一次空気と二次空気との
間での熱交換が（Ｉなわれるのである。ただし、本例の
ものでは、流体を通す流通路（３）が回廊型であるため
、本体（１）の軸方向の長さを長くしないでも十分に長
い熱交換のための経路を構成するこよができ、しかも、
熱的な接触が仕切板（２）のほぼ平面全域で３１られる
ので、熱交換効率が良い。さらに、構成要素（７）の債
み重ねの際の構成要素（７）相互の角度関係を変えるだ
けて、−次空気を流通させる流通路（３）の入口開口（
９）と出口開口００の位置に対し、二次空気を流通させ
る流通路（３）の入口１）旧コ（９）と出口開口００の
位置を３６０°に近い広い範囲において自由に設定する
ことができ、無理のない一次空気及び二次空気の導入方
向が得られる。

さらに、一つの流通路（３）の入口開口（９）と出ロ開
ロ叫とが隣接していても、両者は、熱的には熱絶縁壁（
８）で隔てられているので人口側と出［二１側とでの熱
的干渉はほとんどない。なお、本体（１）の形状に関し
ては前述の円筒形の他に、第９図に示すようにだ円形の
筒体や多角形の１；）体とすることができる。また愕籍
縁壁（８）については、第１１図に示すように、スペー
サ（５）から半径方向に湾曲して入口開口（９）と出口
開口００とシこ延び、内面が流体案内面としてｌ湾曲し
た開１１１４１形に溝成し、流通路（３）の抵抗を少な
いものとすることもできる。しかし、作り勝手からは第
５図及び第１０図に示すような直線形の熱絶縁壁（８）
のものの方が良い。ただし、第１０図のものは出口開口
（１０と入口開口（９）とが周方向に離反していて、熱
絶縁壁（８）の両側に袋小路が形成され、熱的隔絶シよ
良好であるが、塵埃の蓄積が問題となりうる。従って、
塵埃の蓄積の懸念のない流体にｚｌする熱交換器として
採用すると良い。さらに仕切板（２）については第１２
図に示すようンこ波形溝ノ告（Ｔ染を同心円状［こ形成
したものを十釆用することも、熱絶縁ｒ−＋、ｑ　（８
）が割込んだ、一部において甲面が不連続の構成のもの
を採用することもてきる。

さらｔこ、本体（１）を構成要素（７）の積層により構
成する場合しこは、第１３図に示すように各構成要素（
７）の外周構造部（６）の一端側にソケット状のスリー
ブ部０４）を延出させ、スリーブ部（ＩＩＯへの嵌め合
いによって各構成要素（７）の債−を行なうよう１・こ
すれば、構成要素（７）間の重合部の空気もれを防ぎ得
るとともに構成要素（７）の積層が容易なものとなる。

もちろんこれらのいずれの実施例も、空気等気体以外の
液体に対しても利料と部材＋１１互の結合箇所の対応を
計るのみで熱交換器として；画用しつるものである。

〔発明の効果〕

以上、実施例による説明からも明らかなように、本発明
の熱交換器は、熱良１利よりなる仕切板で内部を、軸方
向に並ぶ積層の回廊型の流ｊｌＴｉ路として仕切った筒
体のそれぞれの流通路に対応する外周部の一部に入口開
口と出口開口とを断熱４４よりなる熱絶縁壁て隔てて開
設した、回１ｒ１ｉｉＪｌｌすをなず流１）０路により
Ｉ’ｆ７ｊ成されたものであるから、熱交換のための経
路がＪｌ直線１１ソてあり、直線形のものより長くする
ことができ、熱交換効率の向１−とコンパクト化とを１
．することがてきる。そして、流通路相互の入１１開口
と出１：１開「１との４・１互位置を周方向にほぼ任意
に１役定しつるため、流体の送り込み方向とυＩ出力方
向自由性が高く、空調装置管シこ組込む場合、当該、（
々置の構成に応じた送り込み方向と排出方向の同心がｒ
ｉＪ能で、空調装置等の流体経路の（１１〜成の中線化
を旧りうる。さらに入口開口と出「二１開口１が＠１妾
していても、出入「１部での同−流体間ての熱的干渉が
ほとんどない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来例としての異なるタイ
プの熱交換器を示す斜視図、第３図は本発明の適用例と
しての熱交換）（汁を示す斜視図、第４図はそのＩＶ−
ＩＶ線についその断面図、第５図は同じく第３図ｔこお
けるＶ矢印部の部材を１１４独で示す）■Ｌ而面図第６
図は同じく■矢印部の部材を（１１独で示す平面図、第
７図は、第５図におけるＶｌ、Ｉ−■線についての断面
図、第８図は、使用時の−・形態を示す熱交換器の斜視
図、第９図は本体の形状について異なる実施例を示す横
断平面図、第１０図と第１１図は、それぞれ熱絶縁壁に
関する異なる態様を平面的に示す１説明図、第１２図は
仕切板について異なる態様を示す縦断側面図・竺１３図
′よ・構成要素″′″″′いての異なる態様を示す部分
断面図である。図において（１）は本体、（２）は仕切
板、（３）は流Ｉ小路。 （５）はスペーサ、（６）は外周構造部、（７）は構成
要素。 （８）しよ熱絶縁壁、（９）ｋ士入口開口、　ｒｌ□は
出口間１コ。 （１４）はスリーブ部である。なお、図中同−符−リは
同−又１・を相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　維　（ほか２名）第７図 第０図 第８図 第１１図 第１３図 ／Ｗ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、軸方向に所定の間隔をおいて並ぶ熱良導４Ａよ
   りなる複数枚の仕切板により筒体内に複数層の回廊イリ
   の流通路を構成するよともに、この各流通路の外周部に
   、内部において断熱４＝Ａよりなる熱絶Ｒ壁で隔てられ
   た入口開口と出口間「１とを設け、前記綿通路の一段お
   きに一次流体を流通させ、残りの流通路には前記−次流
   体の流れに対１．ｚｉ向流となる二次流・体を流通させ
   て、−次流体と二次流体間で前記“各仕切板を介して熱
   交換させる構成の熱交換器。
2. （２）、入口開口と出に１開口とが、熱絶縁壁よりそれ
   ぞれ適度に離反した外周部に開口していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
3. （３）、入口開口と出口開口とを隔てる熱絶縁壁の入口
   開口側と出口開口側の面を、入口間１コからの流１本の
   流入と出１コ開１」からの流体の流れ出しを案内する案
   内曲面に構成したことを特徴とする特１ｒｌ請求の範囲
   第、ｌ　ｒｃｉ又（よ第２項記載の熱交換器。
4. （４）、筒体が、回廊ノ（１」の流Ｊ［ｎ路ごとに独立
   した部利の・積層構成であることを１．＋１徴とする特
   １１゛請求の”１庖囲第１項又は第２頃又は第３項記載
   の熱交換器。