JP4816517B2

JP4816517B2 - 熱交換素子

Info

Publication number: JP4816517B2
Application number: JP2007063183A
Authority: JP
Inventors: 誠杉山; 拓也村山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: CN101517346B; JP2008107071A; EP2068107A4; EP2068107B1; WO2008038475A1; KR20090043005A; CA2664832A1; CA2664832C; US20100071887A1; KR101123456B1; CN101517346A; EP2068107A1

Description

本発明は、家庭用の熱交換型換気扇やビルなどの熱交換型換気装置、またはその他の空気調和装置に使用する積層構造の熱交換素子に関するものである。

従来、この種の熱交換素子は、コルゲート加工を応用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その熱交換素子について、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を参照しながら説明する。

図１２（ａ）に示すように、熱交換器１０１は、一定の間隙を有して対向した一対のプレート１０２と、プレート１０２間の間隙に複数の平行流路１０３を形成するための波形断面形状を有する板状のフィン１０４と、プレート１０２の一段おきに導入された一次気流Ｍと二次気流Ｎをそれぞれガイドするスペーサ１０５から形成され、フィン１０４によって形成された平行流路１０３の下流側に空間部１０６を有する。プレート１０２とフィン１０４及びプレート１０２とスペーサ１０５は接着剤により接合される。また、一次気流Ｍと二次気流Ｎの流入口はそれぞれ対抗する面に配置され、一次気流Ｍと二次気流Ｎの流出口は一次気流Ｍと二次気流Ｎの流入口が配置された面と垂直となる面に配置され、一次気流Ｍと二次気流Ｎの流出口が配置された面と対向となる面は閉塞されている。なお、図１２（ｂ）に示すように、フィン１０４を一方から流出口が配置された面側へと連続的にピッチＰが小さくなるように形成し平行流路１０３の流路断面積を変化させることによって熱交換効率の向上を図ったものである。
特公昭６０−２３８６８９号公報

このような従来の熱交換器１０１では、平行流路１０３の下流側に空間部１０６を有しており、空間部１０６は気流を制御するための部材を有していないため空間部１０６内で偏流がおき、また、空間部１０６には上下のプレート１０２間の間隔を維持するための部材を有していないため空間部１０６の強度が弱くなりプレート１０２間の間隔を維持することが難しいため熱交換器１０１を流通する一次気流Ｍと二次気流Ｎに偏流が生じるため熱交換効率が低下するという課題があり、強度を保ちながら熱交換効率を向上するということが要求されている。また、流出口が配置された面に近い平行流路１０３の流路断面積を小さくするためにプレート１０２とフィン１０４の接合部を平行流路１０３の構造維持のために必要な数よりも多くするため、接合部によって伝熱板の有効面積を減少させ、さらにプレート１０２とフィン１０４を接合するために用いられる接着剤が接合部からはみ出すことによってプレート１０２の有効面積を大幅に減少させるため、熱交換効率が低下するという課題があり、熱交換効率を向上するということが要求されている。

また、フィン１０４の代わりにプレート１０２上に独立した部材を配置することによって流路内を複数の平行流路１０３に分割した場合においても、平行流路１０３の最もピッチＰが広い流路は平行流路１０３の構造を維持することができる最大のピッチＰより大きくすることができず、ピッチＰが連続的に小さくなるような構成であるため、平行流路１０３の構造維持のために必要な数よりも多くなりプレート１０２の有効面積を大幅に減少させるため、熱交換効率が低下するという課題があり、熱交換効率を向上するということが要求されている。

また、プレート１０２間にフィン１０４とスペーサ１０５を挿入し接着材にて接合するため、フィン１０４とスペーサ１０５の厚みを精度良く揃える必要があるが、実際に製造を行うにあたってピッチＰが不揃いであるフィン１０４とスペーサ１０５の厚みを精度よく揃えるのは難しく、接着する際に厚みが大きいフィン１０４は潰され、厚みが小さいフィン１０４はプレート１０２とうまく接合できなくなり、設計したピッチＰを実現することができないとともに厚み方向の精度が低いために伝熱板のたわみや、一段ごとの積層高さが異なることにより熱交換素子内に偏流を生じるため熱交換効率が低下するという課題があり、熱交換効率を向上するということが要求されている。

また、熱交換器１０１は強度が弱い空間部１０６を有し、平行流路１０３を一方から流出口が配置された面側へと連続的にピッチＰが小さくなるように形成するため熱交換器１０１に強度の偏りがおき変形し易いため、変形によりプレート１０２とフィン１０４との間またはプレート１０２とスペーサ１０５に剥離が生じ易く気流の漏れが増加するという課題があり、気流の漏れを防止するということが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、強度を保ちながら通風路内の偏流を解消することによって熱交換効率を向上することができ、伝熱板と他の部材との剥離に起因する気流の漏れを防止することができる熱交換素子を提供することを目的としている。

本発明の熱交換素子は上記目的を達成するために、所定間隔を設けて積層した複数の伝熱板間に形成される通風路の一段おきに一次気流と二次気流を流通させて熱交換する熱交換素子であって、前記熱交換素子は前記一次気流と前記二次気流とが前記伝熱板を隔てて対向する対向流部分を有し、また前記熱交換素子は前記通風路の前記一次気流と前記二次気流の流入口及び流出口以外の部分からの気流の漏れを防止する遮蔽部と前記通風路内を複数の流路に分割するための流路分割部を有し、且つ前記流路分割部によって分割された複数の前記流路の流路長がそれぞれ異なる前記熱交換素子において、前記流路分割部によって隔てられた前記流路の前記対向流部分に流通する前記一次気流と前記二次気流に所定の流速分布を与えるための整流部を対向流部分以外の通風路内部に有し、前記流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるものである。

この手段により、強度を保ちながら通風路内の偏流を解消することによって熱交換効率を向上することができる熱交換素子が得られる。

また他の手段は、整流部が流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状をした通風抵抗体であるとしたものである。

この手段により、通風路内の偏流を解消することによって熱交換効率を向上することができる熱交換素子が得られる。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流入口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流入口の開口面積を前記最長流路の流入口の開口面積よりも小さくしたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流出口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流出口の開口面積を前記最長流路の流出口の開口面積よりも小さくしたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流入口と流出口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流入口と流出口の開口面積をそれぞれ前記最長流路の流入口及び流出口の開口面積よりも小さくしたものである。

また他の手段は、整流部を流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状としたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流入口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積よりも小さくしたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流出口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積よりも小さくしたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流入口と流出口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積よりも小さくしたものである。

また他の手段は、流路分割部の一部と整流部とが一体となっており、前記流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも小さくなるように、前記流路分割部の一部を曲げることにより前記整流部としたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、前記流路分割部と一体とし前記流路分割部の前記流路に接する面に形成した凸部としたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、遮蔽部と一体とし前記遮蔽部の前記流路の開口部に接する前記遮蔽部の一部またはすべての面に形成した凸部としたものである。

また他の手段は、凸部の高さを、開口側を高くし内部側を低くしたものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、伝熱板上に形成した凸部としたものである。

また他の手段は、伝熱板上に形成した凸部において、前記伝熱板の片側の面が流路分割部と接している部分の裏側の伝熱板上に凸部を形成したものである。

また他の手段は、遮蔽部と流路分割部及び整流部を有した通風路を形成するための合成樹脂よりなる樹脂枠と、紙または樹脂などよりなる伝熱性と透湿性及び気体遮蔽性を有した伝熱板とを射出成形を用いて一体成形することよって得られる単位素子を複数枚積層して形成したものである。

また他の手段は、熱可塑性樹脂よりなる伝熱板に凹凸構造を設けることによって遮蔽部と流路分割部及び整流部を形成した単位素子を積層して形成したものである。

また他の手段は、流路分割部によって複数に分割された流路を流通する一次気流と二次気流とが伝熱板を隔てて直交または斜交、次に対向、次に直交または斜交の順に熱交換したものである。

この手段により、熱交換効率を向上することができる熱交換素子が得られる。

また他の手段は、熱交換素子の積層方向の投影面は長方形を成し、一方の短辺側に一次気流の流入口、もう一方の短辺側に二次気流の流入口を設け、長辺の片側に一次気流と二次気流の流出口を設けたものである。

本発明によれば強度を保ちながら通風路内の偏流を解消することによって熱交換効率を向上し、気流の漏れを防止するという効果のある熱交換素子を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、所定間隔を設けて積層した複数の伝熱板間に形成される通風路の一段おきに一次気流と二次気流を流通させて熱交換する熱交換素子であって、前記熱交換素子は前記一次気流と前記二次気流とが前記伝熱板を隔てて対向する対向流部分を有し、また前記熱交換素子は前記通風路の前記一次気流と前記二次気流の流入口及び流出口以外の部分からの気流の漏れを防止する遮蔽部と前記通風路内を複数の流路に分割するための流路分割部を有し、且つ前記流路分割部によって分割された複数の前記流路の流路長がそれぞれ異なる前記熱交換素子において、前記流路分割部によって隔てられた前記流路の前記対向流部分に流通する前記一次気流と前記二次気流に所定の流速分布を与えるための整流部を通風路内部に有したものであり、熱交換素子は、通風路を流路分割部によって複数の流路に分割されるため通風路内の偏流を軽減することができ、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるため通風路内に偏流を生じるが、その偏流は整流部を通風路内に設けることによりそれぞれの流路の通風抵抗を変化させることによって解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、強度を保ちながら熱交換効率を向上することができる。また流路分割部は伝熱板間の間隔を維持する役割と熱交換素子の強度を維持する役割を担うため、伝熱板間の間隔を均一に保持され、強度が弱い部分の伝熱板間の不均一な間隔のために生じる偏流を解消することができ、強度を保ちながら熱交換効率を向上することができる。また、整流部を対向流部分以外の通風路内部に有したものであり、整流部を熱交換素子の熱交換効率に最も影響を与える対向流部分以外の通風路内部に位置させることで、流路分割部によって分割された流路の通風抵抗を変化させることにより、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項２記載の発明は、整流部が流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状をした通風抵抗体であるとしたものであり、最長流路は他の流路に比べ最も通風抵抗が大きくなるため、最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための通風抵抗体である整流部を設けることにより、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項３記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流入口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流入口の開口面積を前記最長流路の流入口の開口面積よりも小さくしたものであり、最長流路は他の流路に比べ最も通風抵抗が大きくなるため、最長流路以外の流路の流入口に整流部を設け、整流部を設けた流入口の開口面積を小さくすることによって通風抵抗を増加させ、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項４記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流出口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流出口の開口面積を前記最長流路の流出口の開口面積よりも小さくしたものであり、最長流路は他の流路に比べ最も通風抵抗が大きくなるため、最長流路以外の流路の流出口に整流部を設け、整流部を設けた流出口の開口面積を小さくすることによって通風抵抗を増加させ、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項５記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流入口と流出口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流入口と流出口の開口面積をそれぞれ前記最長流路の流入口及び流出口の開口面積よりも小さくしたものであり、最長流路は他の流路に比べ最も通風抵抗が大きくなるため、最長流路以外の流路の流入口と流出口に整流部を設け、整流部を設けた流入口と流出口の開口面積を小さくすることによって通風抵抗を増加させ、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項６記載の発明は、整流部を流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状としたものであり、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるように整流部を設けることによって、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流速を速め平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流速を遅くすることにより流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項８記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流入口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積よりも小さくしたものであり、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が大きく流速が遅くなり、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が小さく流速が速くなるが、流入口に整流部を設けることにより、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積より大きくし通風抵抗を減少させ、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積より小さくすることによって通風抵抗を増加させるため、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項８記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流出口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積よりも小さくしたものであり、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が大きく流速が遅くなり、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が小さく流速が速くなるが、流出口に整流部を設けることにより、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積より大きくし通風抵抗を減少させ、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積より小さくすることによって通風抵抗を増加させるため、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項９記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流入口と流出口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積よりも小さくしたものであり、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が大きく流速が遅くなり、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が小さく流速が速くなるが、流入口と流出口に整流部を設けることにより、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積より大きくし通風抵抗を減少させ、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積より小さくすることによって通風抵抗を増加させるため、流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１０記載の発明は、流路分割部の一部と整流部とが一体となっており、前記流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも小さくなるように、前記流路分割部の一部を曲げることにより前記整流部としたものであり、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が大きく流速が遅くなり、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路は相対的に通風抵抗が小さく流速が速くなるが、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも大きくすることにより通風抵抗を減少させることができるため流速を速めることができ、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも小さくすることにより通風抵抗を増加させることができるため流速を遅くすることができ、また流路分割部の一部を曲げることによって整流部とするため伝熱板の有効面積をほとんど減少させることなく、また流入口及び流出口の総開口面積を減少させることなく流路分割部によって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができ、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１１記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、前記流路分割部と一体とし前記流路分割部の前記流路に接する面に形成した凸部としたものであり、流路分割部の流路に接する面に整流部として凸部を形成することによって、各流路の通風抵抗を自由に設計することができるため、流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるとともに、各流路内に生じる偏流を凸部によって解消することができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１２記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、遮蔽部と一体とし前記遮蔽部の前記流路の開口部に接する前記遮蔽部の一部またはすべての面に形成した凸部としたものであり、遮蔽部の開口部に接する面に凸部を形成することによって、各流路の通風抵抗を自由に設計することができるため、流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるとともに、各流路内に生じる偏流を凸部によって解消することができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１３記載の発明は、凸部の高さを、開口側を高くし内部側を低くしたものであり、凸部の開口側を高く、凸部の内部側を低くすることによって、流路の急拡大または急縮小による空気の流れの乱れを最小限におさえながら、流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるとともに、各流路内に生じる偏流を凸部によって解消することができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１４記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、伝熱板上に形成した凸部としたものであり、伝熱板上に凸部を形成することによって、各流路の通風抵抗を自由に設計することができるため、流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるとともに、各流路内に生じる偏流を凸部によって解消することができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１５記載の発明は、伝熱板上に形成した凸部において、前記伝熱板の片側の面が流路分割部と接している部分の裏側の伝熱板上に凸部を形成したものであり、伝熱板の片側の面が流路分割部と接している部分の裏側の伝熱板上に凸部を形成することによって、有効伝熱面積を減少させることなく、各流路の通風抵抗を自由に設計することができるため、流路長の違いによりそれぞれの流路の通風抵抗が異なるために生じる通風路内の偏流を解消し対向流部分に所定の流速分布を与えることができるとともに、各流路内に生じる偏流を凸部によって解消することができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１６記載の発明は、遮蔽部と流路分割部及び整流部を有した通風路を形成するための合成樹脂よりなる樹脂枠と、紙または樹脂などよりなる伝熱性と透湿性及び気体遮蔽性を有した伝熱板とを射出成形を用いて一体成形することよって得られる単位素子を複数枚積層して形成したものであり、樹脂枠を成形するための射出成形金型内に伝熱板を挿入してから溶融した樹脂を金型内に射出し、樹脂枠と伝熱板を一体成形することによって、遮蔽部と流路分割部及び整流部を有した樹脂枠と伝熱板との接合力が高くなり、樹脂枠と伝熱板との剥離に起因する気流の漏れを防止することができる。また、射出成形を用いて遮蔽部と流路分割部及び整流部を一体に成形していることにより伝熱板間の厚み方向の精度が高いため、熱交換素子の強度を保つことができるとともに、単位素子を複数枚積層する際に厚み方向の精度が低いために生じる伝熱板のたわみや、一段ごとの積層高さが異なることによって生じる通風路内の偏流を解消することができるため熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１７記載の発明は、熱可塑性樹脂よりなる伝熱板に凹凸構造を設けることによって遮蔽部と流路分割部及び整流部を形成した単位素子を積層して形成したものであり、単位素子は真空成形等を用いて熱可塑性樹脂よりなる伝熱板に凹凸構造を設けることによって形成されるため、伝熱板と遮蔽部と流路分割部及び整流部はすべてが単一の材質であり、伝熱板と他の構成部との間に剥離を生じることがなく、剥離に起因する気流の漏れを防止することができる。また遮蔽部と流路分割部及び整流部を一体に成形していることにより伝熱板間の厚み方向の精度が高いため、熱交換素子の強度を保つことができるとともに、単位素子を複数枚積層する際に厚み方向の精度が低いために生じる伝熱板のたわみや、一段ごとの積層高さが異なることによって生じる通風路内の偏流を解消することができるため熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１８記載の発明は、流路分割部によって複数に分割された流路を流通する一次気流と二次気流とが伝熱板を隔てて直交または斜交、次に対向、次に直交または斜交の順に熱交換したものであり、一次気流と二次気流が伝熱板を隔てて対向する部分を有するため、熱交換効率を向上することができる。

また、本発明の請求項１９記載の発明は、熱交換素子の積層方向の投影面は長方形を成し、一方の短辺側に一次気流の流入口、もう一方の短辺側に二次気流の流入口を設け、長辺の片側に一次気流と二次気流の流出口を設けたものであり、一次気流は短辺側から流入し長辺側の一部から流出し、二次気流は一次気流の流入口が設けられた側とは対向に位置する短辺側から流入し一次気流の流出口が設けられた長辺側の一部から流出する構成であり、また熱交換素子の積層方向の投影面が長方形を成すため、一次気流と二次気流が伝熱板を隔てて対向する部分を長くするように設計することができるため、熱交換効率を向上することができる。

（実施の形態１）
図１は熱交換素子の概略斜視図、図２（ａ）はＸ方向から見た単位素子の概略斜視図、図２（ｂ）はＹ方向から見た単位素子の概略斜視図、図３は熱交換素子の概略生産工程図である。

図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、熱交換素子１ａは、樹脂枠２ａと伝熱板３ａとを一体成形することによって成された単位素子４ａと、樹脂枠２ｂと伝熱板３ａを一体成形することによって成された単位素子４ｂを交互に複数枚積層することによって構成され、伝熱板３ａの上下に通風路５Ａと通風路５Ｂとが形成され、一次気流Ａを通風路５Ａに流通し、二次気流Ｂを通風路５Ｂに流通することによって伝熱板３ａを介して一次気流Ａと二次気流Ｂの熱交換を行うものである。

単位素子４ａは、遮蔽部６ａ、流路分割部７ａ、整流部８ａ、嵌合凸部９ａ、嵌合凹部１０ａを備えた樹脂枠２ａと伝熱板３ａとを一体成形することによって形成され、単位素子４ｂは、遮蔽部６ｂ、流路分割部７ｂ、整流部８ｂ、嵌合凸部９ｂ、嵌合凹部１０ｂを備えた樹脂枠２ｂと伝熱板３ａとを一体成形することによって形成される。なお、単位素子４ａ、４ｂの積層方向の投影面は長辺が１４５ｍｍ、短辺が６５ｍｍとなるように形成されたものである。また、単位素子４ａと単位素子４ｂを交互に複数枚積層することによって、熱交換素子１ａは一次気流Ａの流入口１１ａと流出口１２ａ、二次気流Ｂの流入口１１ｂと流出口１２ｂを備え、通風路５Ａは、流路分割部７ａと流路分割部７ｂによって流路１３ａ、流路１３ｂ、流路１３ｃの３つに分割され、通風路５Ｂは、流路１３ｄ、流路１３ｅ、流路１３ｆの３つに分割される。

遮蔽部６ａ、６ｂは、流入口１１ａ、１１ｂと流出口１２ａ、１２ｂ部分以外の外枠を形成し、直線部の幅４ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように伝熱板３ａの上下に形成されたものである。

流路分割部７ａ、７ｂは、幅１．５ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように伝熱板３ａの上下に形成されたものであり、流路分割部７ａと流路分割部７ｂは積層した際に一致するように構成される。整流部８ａは、流入口１１ａ、１１ｂと流出口１２ａ、１２ｂ付近の流路分割部７ａを曲げることによって形成され、流路分割部７ａと一体となっており、幅１．５ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように形成されたものであり、整流部８ｂは、流入口１１ａ、１１ｂと流出口１２ａ、１２ｂ付近の流路分割部７ｂを曲げることによって形成され、流路分割部７ｂと一体となっており、幅１．５ｍｍ、高さ０．７５ｍｍであり、積層した際に整流部８ａと一致するように形成されたものである。また、整流部８ａ、８ｂは平均流路長よりも長い流路長を持つ流路１３ａの流入口１１ａ、流出口１２ａの開口面積と流路１３ｄの流入口１１ｂ、流出口１２ｂの開口面積を平均開口面積よりも大きく、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路１３ｂ、１３ｃの流入口１１ａ、流出口１２ａの開口面積と流路１３ｅ、１３ｆの流入口１１ｂ、流出口１２ｂの開口面積を平均開口面積よりも小さくするようにそれぞれ流路分割部７ａ、７ｂを曲げることによって形成されたものである。なお、この明細書における各流路の流路長とは、各流路の中央線の長さを示し、本実施の形態においては流路１３ａ、１３ｄの流路長は１８２ｍｍ、流路１３ｂ、１３ｅの流路長は１４２ｍｍ、流路１３ｃ、１３ｆの流路長は１０５ｍｍであり、平均流路長は１４３ｍｍである。また、この明細書おける開口面積とは一流路の流入口または流出口の面積を示し、流入口または流出口の総開口面積とは、一段ごとの流路の流入口または流出口の開口面積の総和であり、平均開口面積とは、総開口面積を流路の数で割ったものを示し、本実施の形態においては、流路１３ａの流入口１１ａ及び流路１３ｄの流入口１１ｂの開口面積は４０．５ｍｍ²、流路１３ａの流出口１２ａ及び流路１３ｄの流出口１２ｂの開口面積は３６ｍｍ²、流路１３ｂの流入口１１ａ及び流路１３ｅの流入口１１ｂの開口面積は２４ｍｍ²、流路１３ｂの流出口１２ａ及び流路１３ｅの流出口１２ｂの開口面積は２５．５ｍｍ²、流路１３ｃの流入口１１ａ及び流路１３ｆの流入口１１ｂの開口面積は１６．５ｍｍ²、流路１３ｃの流出口１２ａ及び流路１３ｆの流出口１２ｂの開口面積は１９．５ｍｍ²、流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂの総開口面積は８１ｍｍ²、流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂの平均開口面積は２７ｍｍ²である。

嵌合凸部９ａ、９ｂは、それぞれ伝熱板３ａの上面に形成された遮蔽部６ａ、６ｂ上に形成され、幅１．５ｍｍ、高さ０．４ｍｍとしたものであり、嵌合凹部１０ａ、１０ｂは、それぞれ伝熱板３ａの下面に形成された遮蔽部６ａ、６ｂ上に形成され、幅１．６ｍｍ、深さ０．５ｍｍとし、単位素子４ａと単位素子４ｂを交互に積層した際に、嵌合凸部９ａと嵌合凹部１０ｂ、嵌合凸部９ｂと嵌合凹部１０ａとが嵌合するように構成されたものである。

熱交換素子１ａは、一次気流Ａと二次気流Ｂとがそれぞれの流入口１１ａ、１１ｂと流出口１２ａ、１２ｂ付近において伝熱板３ａを隔てて互いに直交または斜交して流れ、中央部分においては伝熱板３ａを隔てて互いに対向して流れる対向流型である。また、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱板３ａを隔てて互いに対向して流れる部分を対向流部分１４ａとする。また、流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの対向流部分１４ａに位置する部分の流路幅は１８ｍｍである。

樹脂枠２ａ、２ｂは、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳまたはポリオレフィン系のＰＰ，ＰＥなどの熱可塑性樹脂を用いたものであり、伝熱板３ａは、長辺が１４３ｍｍ、短辺が６３ｍｍの長方形に切断したものであり、厚さは０．２〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．０１ｍｍの和紙、防燃紙、伝熱性と透湿性と気体遮蔽性を有する特殊加工紙、透湿膜、または伝熱性のみを有するポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、ポリオレフィンケイのＰＰ、ＰＥなどの樹脂シート、樹脂フィルムなどで構成されたものである。

図３に示すように、熱交換素子１ａの生産工程は、伝熱板３ａを所定の形状に切断する工程である切断工程１５ａ、樹脂枠２ａと伝熱板３ａを一体成形し単位素子４ａを形成し、樹脂枠２ｂと伝熱板３ａを一体成形し単位素子４ｂを形成する工程である成形工程１６ａ、単位素子４ａと単位素子４ｂを交互に複数枚積み重ねる積層工程１７ａ、積層した単位素子４ａ、４ｂ同士を結束する工程である結束工程１８ａを備えたものであり、生産工程の順番は切断工程１５ａの後に成形工程１６ａを備え、その後に積層工程１７ａ、最後に結束工程１８ａとしたものである。

切断工程１５ａは、伝熱板３ａを所定の形状に切断する工程であり、本実施の形態においては、伝熱板３ａは長辺が１４３ｍｍ、短辺が６３ｍｍの長方形に切断する工程である。

成形工程１６ａは、射出成形金型内に伝熱板３ａを挿入した後に、溶融した樹脂を射出成形金型内に射出し、射出された溶融した樹脂の固化により樹脂枠２ａ、２ｂを形成すると共に樹脂枠２ａと伝熱板３ａ、樹脂枠２ｂと伝熱板３ａとを接合し、単位素子４ａ、４ｂを形成する工程である。

積層工程１７ａは、単位素子４ａと単位素子４ｂとを、嵌合凸部９ａと嵌合凹部１０ｂ、嵌合凸部９ｂと嵌合凹部１０ａとが嵌合するように交互に複数枚積み重ねる工程である。

結束工程１８ａは、積層した単位素子４ａ、４ｂの四隅及び流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂが設けられていない部分の端部の一部を熱によって溶融し、溶融した樹脂を固化させることによって積層した単位素子４ａ、４ｂ同士を接合する工程である。また、樹脂を溶融する手段として超音波を用いた超音波溶着であっても良い。

上記構成により、熱交換素子１ａは一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離でき、熱交換素子１ａの一段おきに一次気流Ａと二次気流Ｂを流通させ、一次気流Ａと二次気流Ｂとがそれぞれの流入口１１ａ、１１ｂと流出口１２ａ、１２ｂ付近において伝熱板３ａを隔てて互いに直交または斜交して流れ、中央部分においては伝熱板３ａを隔てて互いに対向して流れる対向流部分１４ａを有しており、一次気流Ａは短辺側から流入し長辺側の一部から流出し、二次気流Ｂは一次気流Ａの流入口１１ａが設けられた側とは対向に位置する短辺側から流入し一次気流Ａの流出口１２ａが設けられた長辺側の一部から流出する構成であり、また熱交換素子１ａの積層方向の投影面が長方形を成すため、一次気流Ａと二次気流Ｂが伝熱板３ａを隔てて対向する部分である対向流部分１４ａを大きくするように設計することができるため、熱交換効率を向上することができる。

また、遮蔽部６ａ、６ｂと流路分割部７ａ、７ｂ及び整流部８ａ、８ｂは、伝熱板３ａ間の間隔を維持する役割と熱交換素子１ａの強度を維持する役割を担うため、伝熱板３ａ間の間隔が均一に保持され、強度が弱い場合におこる伝熱板３ａ間の不均一な間隔のために生じる偏流を解消することができ、強度を保ちながら熱交換効率を向上することができる。

また、通風路５Ａ、５Ｂは流路分割部７ａ、７ｂによって複数の流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆに分割されるため、通風路５Ａ、５Ｂ内の偏流を軽減することができ、流路分割部７ａ、７ｂによって分割された流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの流路長の違いによりそれぞれの流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの通風抵抗が異なるために偏流を生じるが、その偏流は整流部８ａ、８ｂを通風路５Ａ、５Ｂ内に設けることにより、それぞれの流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの通風抵抗を変化させることによって解消し、対向流部分１４ａに所定の流速分布を与えることによって熱交換効率を向上することができる。また所定の流速分布とは、流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの対向流部分１４ａにおける流速が、ほぼ均一になっている流速分布である。但し流速分布は、熱交換換気扇の設計条件によってことなり、熱交換素子１ａの大きさ及び要求される通風抵抗との兼ね合いによって適宜変更されるものであって、ほぼ均一の流速分布ではなくもっとも長い流路の風速が最も早くなるように設計されるものであっても良い。

また、整流部８ａ、８ｂを熱交換素子１ａの熱交換効率に最も影響を与える対向流部分１４ａ以外の通風路５Ａ、５Ｂ内部に位置させることで、流路分割部７ａ、７ｂによって分割された流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの流路長の違いによりそれぞれの流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの通風抵抗が異なるために生じる通風路５Ａ、５Ｂ内の偏流を解消し対向流部分１４ａに所定の流速分布を与えることができることにより熱交換効率を向上することができる。

また、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路１３ａ、１３ｄは相対的に通風抵抗が大きく流速が遅くなり、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路１３ｂ、１３ｃ、１３ｅ、１３ｆは相対的に通風抵抗が小さく流速が速くなるが、流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂに整流部８ａ、８ｂを設けることにより、平均流路長よりも長い流路長を持つ流路１３ａ、１３ｄの流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂの開口面積をそれぞれ平均開口面積よりも大きくすることにより流路１３ａ、１３ｄの通風抵抗を減少させることができるため流速を速めることができ、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路１３ｂ、１３ｃ、１３ｅ、１３ｆの流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂの開口面積をそれぞれ平均開口面積よりも小さくすることにより流路１３ｂ、１３ｃ、１３ｅ、１３ｆの通風抵抗を増加させることができるため流速を遅くすることができ、また流路分割部７ａ、７ｂの一部を曲げることによって整流部８ａ、８ｂとするため伝熱板３ａの有効面積をほとんど減少させることなく、また流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂそれぞれの総開口面積を減少させることなく流路分割部７ａ、７ｂによって分割された流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの流路長の違いによりそれぞれの流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの通風抵抗が異なるために生じる通風路５Ａ、５Ｂ内の偏流を解消し対向流部分１４ａに所定の流速分布を与えることができることにより熱交換効率を向上することができる。なお、本実施の形態においては整流部８ａ、８ｂを流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂに設けたが、整流部８ａ、８ｂを流入口１１ａ、１１ｂまたは流出口１２ａ、１２ｂのどちらか一方に設けた場合においても、上記寸法を変更することによって同様の作用と効果を得ることができる。

また、樹脂枠２ａ、２ｂを成形するための射出成形金型内に伝熱板３ａを挿入した後に、溶融した樹脂を射出成形金型内に射出し、射出された溶融した樹脂の固化により樹脂枠２ａ、２ｂを形成すると共に樹脂枠２ａと伝熱板３ａ、樹脂枠２ｂと伝熱板３ａとを接合し、樹脂枠２ａと伝熱板３ａ、樹脂枠２ｂと伝熱板３ａを一体成形することによって、遮蔽部６ａと流路分割部７ａ及び整流部８ａを有した樹脂枠２ａと伝熱板３ａとの接合力が高くなり、また遮蔽部６ｂと流路分割部７ｂ及び整流部８ｂを有した樹脂枠２ｂと伝熱板３ａとの接合力が高くなるため樹脂枠２ａと伝熱板３ａ、樹脂枠２ｂと伝熱板３ａとの剥離に起因する気流の漏れを防止することができる。また、射出成形を用いて遮蔽部６ａと流路分割部７ａ及び整流部８ａを一体に成形し、遮蔽部６ｂと流路分割部７ｂ及び整流部８ｂを一体に成形していることにより伝熱板３ａ間の厚み方向の精度が高いため、熱交換素子１ａの強度を保つことができるとともに、単位素子４ａと単位素子４ｂとを交互に複数枚積層する際に厚み方向の精度が低い場合に生じる伝熱板３ａのたわみや、一段ごとの積層高さが異なることによって生じる通風路５Ａ、５Ｂ内の偏流を解消することができるため熱交換効率を向上することができる。

なお、本実施の形態では、樹脂枠２ａ、２ｂ、伝熱板３ａ、単位素子４ａ、４ｂ、遮蔽部６ａ、６ｂ、流路分割部７ａ、７ｂ、整流部８ａ、８ｂ、嵌合凸部９ａ、９ｂ、嵌合凹部１０ａ、１０ｂ、流入口１１ａ、１１ｂ、流出口１２ａ、１２ｂ、流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆについて寸法を明示して説明したが、熱交換素子１ａの要求性能により寸法は適宜決定されるものであって、本実施の形態における寸法に限定されず、その他の寸法の熱交換素子においても同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図４は熱交換素子の概略斜視図、図５（ａ）はＸ方向から見た単位素子の概略斜視図、図５（ｂ）はＹ方向から見た単位素子の概略斜視図である。実施の形態１と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。

図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、熱交換素子１ｂは、樹脂枠２ｃと伝熱板３ｂとを一体成形することによって成された単位素子４ｃと、樹脂枠２ｄと伝熱板３ｂを一体成形することによって成された単位素子４ｄを交互に複数枚積層することによって構成され、伝熱板３ｂの上下に通風路５Ｃと通風路５Ｄとが形成され、一次気流Ａを通風路５Ｃに流通し、二次気流Ｂを通風路５Ｄに流通することによって伝熱板３ｂを介して一次気流Ａと二次気流Ｂの熱交換を行うものである。

単位素子４ｃは、遮蔽部６ｃ、流路分割部７ｃ、整流部８ｃ、嵌合凸部９ｃ、嵌合凹部１０ｃを備えた樹脂枠２ｃと伝熱板３ｂとを一体成形することによって形成され、単位素子４ｄは、遮蔽部６ｄ、流路分割部７ｄ、整流部８ｄ、嵌合凸部９ｄ、嵌合凹部１０ｄを備えた樹脂枠２ｄと伝熱板３ｂとを一体成形することによって形成される。なお、単位素子４ｃ、４ｄの積層方向の投影面は長辺が１４５ｍｍ、短辺が６５ｍｍとなるように形成されたものである。また、単位素子４ｃと単位素子４ｄを交互に複数枚積層することによって、熱交換素子１ｂは一次気流Ａの流入口１１ｃと流出口１２ｃ、二次気流Ｂの流入口１１ｄと流出口１２ｄを備え、通風路５Ｃは、流路分割部７ｃと流路分割部７ｄによって流路１３ｇ、流路１３ｈ、流路１３ｉの３つに分割され、通風路５Ｄは、流路１３ｊ、流路１３ｋ、流路１３ｍの３つに分割される。

遮蔽部６ｃ、６ｄは、流入口１１ｃ、１１ｄと流出口１２ｃ、１２ｄ部分以外の外枠を形成し、直線部の幅４ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように伝熱板３ｂの上下に形成されたものである。

流路分割部７ｃ、７ｄは、幅１．５ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように伝熱板３ｂの上下に形成されたものであり、流路分割部７ｃと流路分割部７ｄは積層した際に一致するように構成される。整流部８ｃは、流入口１１ｃ、１１ｄ流出口１２ｃ、１２ｄ付近の流路分割部７ｃと一体となっており流路１３ｈ、１３ｉ、１３ｋ、１３ｍ側に突出した凸部を形成したものであり、流路１３ｈ、１３ｋ側には流路分割部７ｃから３ｍｍ突出しており、流路１３ｉ、１３ｍ側には流路分割部７ｃから５ｍｍ突出している。また、流路１３ｉ、１３ｍ側には対向流部分１４ｂに位置する部分に、遮蔽部６ｃから２ｍｍ突出した凸部を形成している。整流部８ｄは、流入口１１ｃ、１１ｄ流出口１２ｃ、１２ｄ付近の流路分割部７ｄと一体となっており流路１３ｈ、１３ｉ、１３ｋ、１３ｍ側に突出した凸部を形成したものであり、流路１３ｈ、１３ｋ側には流路分割部７ｄから３ｍｍ突出しており、流路１３ｉ、１３ｍ側には流路分割部７ｄから５ｍｍ突出している。また、流路１３ｉ、１３ｍ側には対向流部分１４ｂに位置する部分に、遮蔽部６ｄから２ｍｍ突出した凸部を形成しており、単位素子４ｃと単位素子４ｄを交互に積層した際に、整流部８ｃと整流部８ｄは一致するように形成されたものである。

また、整流部８ｃ、８ｄは平均流路長よりも長い流路長を持つ流路１３ｇの流入口１１ｃ、流出口１２ｃの開口面積と流路１３ｊの流入口１１ｄ、流出口１２ｄの開口面積を平均開口面積よりも大きく、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路１３ｈ、１３ｉの流入口１１ｃ、流出口１２ｃの開口面積と流路１３ｋ、１３ｍの流入口１１ｄ、流出口１２ｄの開口面積を平均開口面積よりも小さくするように形成されたものである。また、本実施の形態においては流路１３ｇ、１３ｊの流路長は１７４ｍｍ、流路１３ｈ、１３ｋの流路長は１３６ｍｍ、流路１３ｉ、１３ｍの流路長は１０４ｍｍであり、平均流路長は１３８ｍｍであり、流路１３ｇの流入口１１ｃ、流出口１２ｃ及び流路１３ｊの流入口１１ｄ、流出口１２ｄの開口面積は２７ｍｍ²、流路１３ｈの流入口１１ｃ、流出口１２ｃ及び流路１３ｋの流入口１１ｄ、流出口１２ｄの開口面積は１６．５ｍｍ²、流路１３ｉの流入口１１ｃ、流出口１２ｃ及び流路１３ｍの流入口１１ｄ、流出口１２ｄの開口面積は１２ｍｍ²、流入口１１ｃ、１１ｄ、流出口１２ｃ、１２ｄのそれぞれの総開口面積は５５．５ｍｍ²、流入口１１ｃ、１１ｄ、流出口１２ｃ、１２ｄの平均開口面積は１８．５ｍｍ²である。

嵌合凸部９ｃ、９ｄは、それぞれ伝熱板３ｂの上面に形成された遮蔽部６ｃ、６ｄ上に形成され、幅１．５ｍｍ、高さ０．４ｍｍとしたものであり、嵌合凹部１０ｃ、１０ｄは、それぞれ伝熱板３ｂの下面に形成された遮蔽部６ｃ、６ｄ上に形成され、幅１．６ｍｍ、深さ０．５ｍｍとし、単位素子４ｃと単位素子４ｄを交互に積層した際に、嵌合凸部９ｃと嵌合凹部１０ｄ、嵌合凸部９ｄと嵌合凹部１０ｃとが嵌合するように構成されたものである。

熱交換素子１ｂは、一次気流Ａと二次気流Ｂとがそれぞれの流入口１１ｃ、１１ｄと流出口１２ｃ、１２ｄ付近において伝熱板３ｂを隔てて互いに直交または斜交して流れ、中央部分においては伝熱板３ｂを隔てて互いに対向して流れる対向流型である。また、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱板３ｂを隔てて互いに対向して流れる部分を対向流部分１４ｂとする。また、流路１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１３ｍの対向流部分１４ｂに位置する部分の遮蔽部６ｃ、６ｄ及び流路分割部７ｃ、７ｄによって分割された流路幅は１８ｍｍである。

樹脂枠２ｃ、２ｄは、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳまたはポリオレフィン系のＰＰ，ＰＥなどの熱可塑性樹脂を用いたものであり、伝熱板３ｂは、長辺が１４３ｍｍ、短辺が６３ｍｍの長方形に切断したものであり、厚さは０．２〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．０１ｍｍの和紙、防燃紙、伝熱性と透湿性と気体遮蔽性を有する特殊加工紙、透湿膜、または伝熱性のみを有するポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、ポリオレフィンケイのＰＰ、ＰＥなどの樹脂シート、樹脂フィルムなどで構成されたものである。

本実施の形態における熱交換素子１ｂの生産工程は、実施の形態１における熱交換素子１ａの生産工程と同様であり、図３を参照しながら説明する。熱交換素子１ｂの生産工程は、伝熱板３ｂを所定の形状に切断する工程である切断工程１５ａ、樹脂枠２ｃと伝熱板３ｂを一体成形し単位素子４ｃを形成し、樹脂枠２ｄと伝熱板３ｂを一体成形し単位素子４ｄを形成する工程である成形工程１６ａ、単位素子４ｃと単位素子４ｄを交互に複数枚積み重ねる積層工程１７ａ、積層した単位素子４ｃ、４ｄ同士を結束する工程である結束工程１８ａを備えたものであり、生産工程の順番は切断工程１５ａの後に成形工程１６ａを備え、その後に積層工程１７ａ、最後に結束工程１８ａとしたものである。

切断工程１５ａは、伝熱板３ｂを所定の形状に切断する工程であり、本実施の形態においては、伝熱板３ｂは長辺が１４３ｍｍ、短辺が６３ｍｍの長方形に切断する工程である。

成形工程１６ａは、射出成形金型内に伝熱板３ｂを挿入した後に、溶融した樹脂を射出成形金型内に射出し、射出された溶融した樹脂の固化により樹脂枠２ｃ、２ｄを形成すると共に樹脂枠２ｃと伝熱板３ｂ、樹脂枠２ｄと伝熱板３ｂとを接合し、単位素子４ｃ、４ｄを形成する工程である。

積層工程１７ａは、単位素子４ｃと単位素子４ｄとを、嵌合凸部９ｃと嵌合凹部１０ｄ、嵌合凸部９ｄと嵌合凹部１０ｃとが嵌合するように交互に複数枚積み重ねる工程である。

結束工程１８ａは、積層した単位素子４ｃ、４ｄの四隅及び流入口１１ｃ、１１ｄ、流出口１２ｃ、１２ｄが設けられていない部分の端部の一部を熱によって溶融し、溶融した樹脂を固化させることによって積層した単位素子４ｃ、４ｄ同士を接合する工程である。また、樹脂を溶融する手段として超音波を用いた超音波溶着であっても良い。

上記構成により、熱交換素子１ｂは一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離でき、熱交換素子１ｂの一段おきに一次気流Ａと二次気流Ｂを流通させ、伝熱板３ｂを介して一次気流Ａと二次気流Ｂとが熱交換する。

整流部８ｃ、８ｄ以外のものに関しては、実施の形態１と同一番号の部分は同様の作用と効果を有しているものとし、詳細な説明は省略する。

通風路５Ｃは流路１３ｇ、１３ｈ、１３ｉを有しており、最長流路は１３ｇであり、通風路５Ｄは流路１３ｊ、１３ｋ、１３ｍを有しており、最長流路は１３ｊである。最長の流路１３ｇ、１３ｊは他の流路１３ｈ、１３ｉ、１３ｋ、１３ｍに比べ最も通風抵抗が大きくなるため、最長の流路１３ｇ、１３ｊ以外の流路１３ｈ、１３ｉ、１３ｋ、１３ｍの通風抵抗を増加させるために、流路１３ｈ、１３ｉの流入口１１ｃ、流出口１２ｃ及び流路１３ｋ、１３ｍの流入口１１ｄ、流出口１２ｄに位置する場所に、流路分割部７ｃ、７ｄの流路１３ｈ、１３ｉ、１３ｋ、１３ｍ側に通風抵抗体である凸部を形成し、その凸部を整流部８ｃ、８ｄとすることにより、整流部８ｃ、８ｄを設けた流路１３ｈ、１３ｉの流入口１１ｃ、流出口１２ｃ及び流路１３ｋ、１３ｍの流入口１１ｄ、流出口１２ｄの開口面積を小さくすることによって通風抵抗を増加させ、流路分割部７ｃ、７ｄによって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１３ｍの通風抵抗が異なるために生じる通風路５Ｃ、５Ｄ内の偏流を解消し対向流部分１４ｂに所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。また、凸部である整流部８ｃ、８ｄの一部を対向流部分１４ｄに位置させることによって、流路１３ｉ、１３ｍ内の偏流を解消するとともに、流路１３ｉ、１３ｍの通風抵抗を増加させることによって、流路分割部７ｃ、７ｄによって分割された流路１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１３ｍの流路長の違いによりそれぞれの流路１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１３ｍの通風抵抗が異なるために生じる通風路５Ｃ、５Ｄ内の偏流を解消する役割をするため熱交換効率を向上することができる。なお、本実施の形態においては整流部８ｃ、８ｄを流入口１１ｃ、１１ｄ、流出口１２ｃ、１２ｄ及び対向流部分１４ｂの一部に設けたが、整流部８ｃ、８ｄを流入口１１ｃ、１１ｄまたは流出口１２ｃ、１２ｄのどちらか一方のみ、または、流入口１１ｃ、１１ｄ、流出口１２ｃ、１２ｄのみに設けた場合においても、上記寸法を変更することによって同様の作用と効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、樹脂枠２ｃ、２ｄ、伝熱板３ｂ、単位素子４ｃ、４ｄ、遮蔽部６ｃ、６ｄ、流路分割部７ｃ、７ｄ、整流部８ｃ、８ｄ、嵌合凸部９ｃ、９ｄ、嵌合凹部１０ｃ、１０ｄ、流入口１１ｃ、１１ｄ、流出口１２ｃ、１２ｄ、流路１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１３ｍについて寸法を明示して説明したが、熱交換素子１ｂの要求性能により寸法は適宜決定されるものであって、本実施の形態における寸法に限定されず、その他の寸法の熱交換素子においても同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態３）
図６は熱交換素子の概略斜視図、図７はＸ方向から見た単位素子の概略斜視図、図８は熱交換素子の概略生産工程図である。実施の形態１、２と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。

図６及び図７に示すように、熱交換素子１ｃは、伝熱板３ｃに凹凸構造を設けることによって遮蔽部６ｅ、流路分割部７ｅ、整流部８ｅ、間隔凸部１９ａを形成した単位素子４ｅと、伝熱板３ｃに凹凸構造を設けることによって遮蔽部６ｆ、流路分割部７ｆ、整流部８ｆ、間隔凸部１９ｂを形成した単位素子４ｆとを交互に複数枚積層することによって構成され、伝熱板３ｃの上下に通風路５Ｅと通風路５Ｆとが形成され、一次気流Ａを通風路５Ｅに流通し、二次気流Ｂを通風路５Ｆに流通することによって伝熱板３ｃを介して一次気流Ａと二次気流Ｂの熱交換を行うものである。

単位素子４ｅ、４ｆは、結束後に積層方向の投影面は長辺が１４５ｍｍ、短辺が６５ｍｍとなるように形成されたものである。また、単位素子４ｅ、４ｆは、厚さが例えば０．２ｍｍのポリスチレンシートの真空成形加工により成形されたものである。

単位素子４ｅと単位素子４ｆを交互に複数枚積層することによって、熱交換素子１ｃは一次気流Ａの流入口１１ｅと流出口１２ｅ、二次気流Ｂの流入口１１ｆと流出口１２ｆを備え、通風路５Ｅは、流路分割部７ｅによって流路１３ｎ、流路１３ｐ、流路１３ｑの３つに分割され、通風路５Ｆは、流路１３ｒ、流路１３ｓ、流路１３ｔの３つに分割される。

遮蔽部６ｅ、６ｆは、流入口１１ｅ、１１ｆと流出口１２ｅ、１２ｆ部分以外の外枠を形成し、直線部の幅４ｍｍ、伝熱板３ｃからの高さが１．５ｍｍとなるように形成されたものである。

流路分割部７ｅ、７ｆは、幅１．５ｍｍ、伝熱板３ｃからの高さが１．５ｍｍとなるように形成されたものである。

整流部８ｅは、流入口１１ｅと流出口１２ｅ付近の流路分割部７ｅを曲げることによって形成され、流路分割部７ｅと一体となっており、幅１．５ｍｍ、伝熱板３ｃからの高さが１．５ｍｍとなるように形成されたものであり、整流部８ｆは、流入口１１ｆと流出口１２ｆ付近の流路分割部７ｆを曲げることによって形成され、流路分割部７ｆと一体となっており、幅１．５ｍｍ、伝熱板３ｃからの高さが１．５ｍｍである。また、整流部８ｅ、８ｆは平均流路長よりも長い流路長を持つ流路１３ｎの流入口１１ｅ、流出口１２ｅの開口面積と流路１３ｒの流入口１１ｆ、流出口１２ｆの開口面積を平均開口面積よりも大きく、平均流路長よりも短い流路長を持つ流路１３ｐ、１３ｑの流入口１１ｅ、流出口１２ｅの開口面積と流路１３ｓ、１３ｔの流入口１１ｆ、流出口１２ｆの開口面積を平均開口面積よりも小さくするようにそれぞれ流路分割部７ｅ、７ｆを曲げることによって形成されたものである。

本実施の形態においては流路１３ｎ、１３ｒの流路長は１８２ｍｍ、流路１３ｐ、１３ｓの流路長は１４２ｍｍ、流路１３ｑ、１３ｔの流路長は１０５ｍｍであり、平均流路長は１４３ｍｍ、流路１３ｎの流入口１１ｅ及び流路１３ｒの流入口１１ｆの開口面積は３９ｍｍ²、流路１３ｎの流出口１２ｅ及び流路１３ｒの流出口１２ｆの開口面積は３４．５ｍｍ²、流路１３ｐの流入口１１ｅ及び流路１３ｓの流入口１１ｆの開口面積は２２．５ｍｍ²、流路１３ｐの流出口１２ｅ及び流路１３ｓの流出口１２ｆの開口面積は２４ｍｍ²、流路１３ｑの流入口１１ｅ及び流路１３ｔの流入口１１ｆの開口面積は１５ｍｍ²、流路１３ｑの流出口１２ｅ及び流路１３ｔの流出口１２ｆの開口面積は１８ｍｍ²、流入口１１ｅ、１１ｆ、流出口１２ｅ、１２ｆの総開口面積は７６．５ｍｍ²、流入口１１ｅ、１１ｆ、流出口１２ｅ、１２ｆの平均開口面積は２５．５ｍｍ²である。

間隔凸部１９ａ、１９ｂは、それぞれ遮蔽部６ｅ、６ｆ、流路分割部７ｅ、７ｆ、整流部８ｅ、８ｆ上に配置されたものであり、単位素子４ｅと単位素子４ｆを交互に積層した際に、伝熱板３ｃ間の間隔を維持するための役割を担う。

熱交換素子１ｃは、一次気流Ａと二次気流Ｂとがそれぞれの流入口１１ｅ、１１ｆと流出口１２ｅ、１２ｆ付近において伝熱板３ｃを隔てて互いに直交または斜交して流れ、中央部分においては伝熱板３ｃを隔てて互いに対向して流れる対向流型である。また、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱板３ｃを隔てて互いに対向して流れる部分を対向流部分１４ｃとする。また、流路１３ｎ、１３ｐ、１３ｑ、１３ｒ、１３ｓ、１３ｔの対向流部分１４ｃに位置する部分の流路幅は１８ｍｍである。

伝熱板３ｃは、ポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、ポリオレフィンケイのＰＰ、ＰＥなどの樹脂シート、樹脂フィルムなどで構成されたものであり、厚さは０．２〜０．１ｍｍのものを用いるのが好ましく、本実施の形態において厚さは０．２ｍｍである。

図８に示すように、熱交換素子１ｃの生産工程は、伝熱板３ｃを所定の形状に切断する工程である切断工程１５ｂ、伝熱板３ｃを真空成形等の成形方法にて伝熱板３ｃに凹凸構造を形成し、必要のない部分を切り落とすことによって単位素子４ｅ、４ｆを形成する工程である成形工程１６ｂ、単位素子４ｅと単位素子４ｆを交互に複数枚積み重ねる工程である積層工程１７ｂ、積層した単位素子４ｅ、４ｆ同士を結束する工程である結束工程１８ｂを備えたものであり、生産工程の順番は切断工程１５ｂの後に成形工程１６ｂを備え、その後に積層工程１７ｂ、最後に結束工程１８ｂとしたものである。

成形工程１６ｂは、ポリスチレンシートなどよりなる伝熱板３ｃを真空成形により加工し、伝熱板３ｃに凹凸構造を設け、熱交換素子１ｃを構成する上で必要のない部分を切り落とし単位素子４ｅ、４ｆを形成する工程である。なお、伝熱板３ｃの成形方法としては、真空成形以外の圧空成形やプレス加工などによるものでも良い。

結束工程１８ｂは、積層した単位素子４ｅ、４ｆの端面を熱によって溶融し、溶融した樹脂を固化させることによって積層した単位素子４ｅ、４ｆ同士を接合する工程である。

上記構成により、熱交換素子１ｃは一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離でき、熱交換素子１ｃの一段おきに一次気流Ａと二次気流Ｂを流通させ、伝熱板３ｃを介して一次気流Ａと二次気流Ｂとが熱交換する。

なお、実施の形態１と同一番号の部分は同様の作用と効果を有しているものとし、詳細な説明は省略する。

単位素子４ｅ、４ｆは、真空成形等を用いてポリスチレンなどの熱可塑性樹脂よりなる伝熱板３ｃに凹凸構造を設けることによって形成され、伝熱板３ｃと遮蔽部６ｅ、６ｆ、流路分割部７ｅ、７ｆ、整流部８ｅ、８ｆ、間隔凸部１９ａ、１９ｂはすべて単一の材質であり、伝熱板３ｃと他の構成部との間に剥離を生じることがなく、剥離に起因する気流の漏れを防止することができる。また、遮蔽部６ｅ、６ｆ、流路分割部７ｅ、７ｆ、整流部８ｅ、８ｆ、間隔凸部１９ａ、１９ｂを一体に成形していることにより、積層した際の伝熱板３ｃ間の厚み方向の精度が高いため、熱交換素子の強度を保つことができるとともに、単位素子４ｅ、４ｆを複数枚積層する際に厚み方向の精度が低いために生じる伝熱板３ｃのたわみや、一段ごとの積層高さがことなることによって生じる通風路５Ｅ、５Ｆ内の偏流を解消することができるため熱交換効率を向上することができる。

なお、本実施の形態では、伝熱板３ｃ、単位素子４ｅ、４ｆ、遮蔽部６ｅ、６ｆ、流路分割部７ｅ、７ｆ、整流部８ｅ、８ｆ、流入口１１ｅ、１１ｆ、流出口１２ｅ、１２ｆ、流路１３ｎ、１３ｐ、１３ｑ、１３ｒ、１３ｓ、１３ｔ、間隔凸部１９ａ、１９ｂについて寸法を明示して説明したが、熱交換素子１ｃの要求性能により寸法は適宜決定されるものであって、本実施の形態における寸法に限定されず、その他の寸法の熱交換素子においても同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図９は熱交換素子の概略斜視図、図１０（ａ）はＸ方向から見た単位素子の概略斜視図、図１０（ｂ）はＸ方向から見た単位素子の概略拡大斜視図、図１０（ｃ）はＡ−Ａ断面の単位素子の概略拡大斜視図、図１１はＹ方向から見た単位素子の概略斜視図である。実施の形態１乃至３と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。

図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）及び図１１に示すように、熱交換素子１ｄは、樹脂枠２ｅと伝熱板３ｄとを一体成形することによって成された単位素子４ｇと、樹脂枠２ｆと伝熱板３ｄを一体成形することによって成された単位素子４ｈを交互に複数枚積層することによって構成され、伝熱板３ｄの上下に通風路５Ｇと通風路５Ｈとが形成され、一次気流Ａを通風路５Ｇに流通し、二次気流Ｂを通風路５Ｈに流通することによって伝熱板３ｄを介して一次気流Ａと二次気流Ｂの熱交換を行うものである。

単位素子４ｇは、遮蔽部６ｇ、流路分割部７ｇ、整流部８ｇ、嵌合凸部９ｅ、嵌合凹部１０ｅを備えた樹脂枠２ｅと伝熱板３ｄとを一体成形することによって形成され、単位素子４ｈは、遮蔽部６ｈ、流路分割部７ｈ、整流部８ｈ、嵌合凸部９ｆ、嵌合凹部１０ｆを備えた樹脂枠２ｆと伝熱板３ｄとを一体成形することによって形成される。なお、単位素子４ｇ、４ｈの積層方向の投影面は長辺が１４５ｍｍ、短辺が６５ｍｍとなるように形成されたものである。また、単位素子４ｇと単位素子４ｈを交互に複数枚積層することによって、熱交換素子１ｄは一次気流Ａの流入口１１ｇと流出口１２ｇ、二次気流Ｂの流入口１１ｈと流出口１２ｈを備え、通風路５Ｇは、流路分割部７ｇと流路分割部７ｈによって流路１３ｕ、流路１３ｖ、流路１３ｗの３つに分割され、通風路５Ｈは、流路１３ｘ、流路１３ｙ、流路１３ｚの３つに分割される。

遮蔽部６ｇ、６ｈは、流入口１１ｇ、１１ｈと流出口１２ｇ、１２ｈ部分以外の外枠を形成し、直線部の幅４ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように伝熱板３ｄの上下に形成されたものである。

流路分割部７ｇ、７ｈは、幅１．５ｍｍ、高さ０．７５ｍｍとなるように伝熱板３ｄの上下に形成されたものであり、流路分割部７ｇと流路分割部７ｈは積層した際に一致するように構成される。整流部８ｇは、流入口１１ｇ、１１ｈ流出口１２ｇ、１２ｈ付近の遮蔽部６ｇと一体となっている部分と、伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｇと接している部分の裏側の伝熱板３ｄ上に形成されている部分とから構成されたものである。整流部８ｇの流入口１１ｇ、１１ｈ流出口１２ｇ、１２ｈ付近の遮蔽部６ｇと一体となっている部分は、流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚ側に突出した凸部を形成したものであり、流路１３ｖ、１３ｙ側には遮蔽部６ｇから開口側が０．３ｍｍ、内部側が０ｍｍとなるように傾斜を持った凸部が突出しており、流路１３ｗ、１３ｚ側には遮蔽部６ｇから開口側が０．１５ｍｍ、内部側が０ｍｍとなるように傾斜を持った凸部が突出している。また、整流部８ｇは、流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚ側の伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｇと接している部分の裏側の伝熱板３ｄ上に０．１５ｍｍ突出した凸部を形成している。ここで、開口側とは、熱交換素子１ｄの内部から見た流入口１１ｇ、１１ｈ流出口１２ｇ、１２ｈ側のことを示し、内部側とは、流入口１１ｇ、１１ｈ流出口１２ｇ、１２ｈから見た熱交換素子１ｄの内部側のことを示す。

整流部８ｈは、流入口１１ｇ、１１ｈ流出口１２ｇ、１２ｈ付近の遮蔽部６ｈと一体となっている部分と、伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｈと接している部分の裏側の伝熱板３ｄ上に形成されている部分とから構成されたものである。整流部８ｈの流入口１１ｇ、１１ｈ流出口１２ｇ、１２ｈ付近の遮蔽部６ｈと一体となっている部分は、流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚ側に突出した凸部を形成したものであり、流路１３ｖ、１３ｙ側には遮蔽部６ｈから開口側が０．３ｍｍ、内部側が０ｍｍとなるように傾斜を持った凸部が突出しており、流路１３ｗ、１３ｚ側には遮蔽部６ｈから開口側が０．１５ｍｍ、内部側が０ｍｍとなるように傾斜を持った凸部が突出している。また、整流部８ｈは、流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚ側の伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｈと接している部分の裏側の伝熱板３ｄ上に０．１５ｍｍ突出した凸部を形成している。

また、整流部８ｇ、８ｈは最も長い流路長を持つ流路１３ｕの流入口１１ｇ、流出口１２ｇの開口面積と流路１３ｘの流入口１１ｈ、流出口１２ｈの開口面積よりも、流路１３ｖ、１３ｗの流入口１１ｇ、流出口１２ｇの開口面積と流路１３ｙ、１３ｚの流入口１１ｈ、流出口１２ｈの開口面積を小さくするように構成されたものである。また、本実施の形態においては流路１３ｕ、１３ｘの流路長は１８０ｍｍ、流路１３ｖ、１３ｙの流路長は１４０ｍｍ、流路１３ｗ、１３ｚの流路長は１０４ｍｍであり、平均流路長は１４１．３ｍｍであり、流路１３ｕの流入口１１ｇ、流出口１２ｇ及び流路１３ｘの流入口１１ｈ、流出口１２ｈの開口面積は２７ｍｍ²、流路１３ｖの流入口１１ｇ、流出口１２ｇ及び流路１３ｙの流入口１１ｈ、流出口１２ｈの開口面積は２１．６ｍｍ²、流路１３ｗの流入口１１ｇ、流出口１２ｇ及び流路１３ｚの流入口１１ｈ、流出口１２ｈの開口面積は１６．２ｍｍ²である。

嵌合凸部９ｅ、９ｆは、それぞれ伝熱板３ｄの上面に形成された遮蔽部６ｇ、６ｈ上に形成され、幅１．５ｍｍ、高さ０．４ｍｍとしたものであり、嵌合凹部１０ｅ、１０ｆは、それぞれ伝熱板３ｄの下面に形成された遮蔽部６ｇ、６ｈ上に形成され、幅１．６ｍｍ、深さ０．５ｍｍとし、単位素子４ｇと単位素子４ｈを交互に積層した際に、嵌合凸部９ｅと嵌合凹部１０ｆ、嵌合凸部９ｆと嵌合凹部１０ｅとが嵌合するように構成されたものである。

熱交換素子１ｄは、一次気流Ａと二次気流Ｂとがそれぞれの流入口１１ｇ、１１ｈと流出口１２ｇ、１２ｈ付近において伝熱板３ｄを隔てて互いに直交または斜交して流れ、中央部分においては伝熱板３ｄを隔てて互いに対向して流れる対向流型である。また、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱板３ｄを隔てて互いに対向して流れる部分を対向流部分１４ｄとする。また、流路１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ、１３ｘ、１３ｙ、１３ｚの対向流部分１４ｄに位置する部分の遮蔽部６ｇ、６ｈ及び流路分割部７ｇ、７ｈによって分割された流路幅は１８ｍｍである。

樹脂枠２ｅ、２ｆは、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳまたはポリオレフィン系のＰＰ，ＰＥなどの熱可塑性樹脂を用いたものであり、伝熱板３ｄは、長辺が１４３ｍｍ、短辺が６３ｍｍの長方形に切断したものであり、厚さは０．２〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．０１ｍｍの和紙、防燃紙、伝熱性と透湿性と気体遮蔽性を有する特殊加工紙、透湿膜、または伝熱性のみを有するポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、ポリオレフィンケイのＰＰ、ＰＥなどの樹脂シート、樹脂フィルムなどで構成されたものである。

本実施の形態における熱交換素子１ｄの生産工程は、実施の形態１における熱交換素子１ａの生産工程と同様であり、図３を参照しながら説明する。熱交換素子１ｄの生産工程は、伝熱板３ｄを所定の形状に切断する工程である切断工程１５ａ、樹脂枠２ｅと伝熱板３ｄを一体成形し単位素子４ｇを形成し、樹脂枠２ｆと伝熱板３ｄを一体成形し単位素子４ｈを形成する工程である成形工程１６ａ、単位素子４ｇと単位素子４ｈを交互に複数枚積み重ねる積層工程１７ａ、積層した単位素子４ｇ、４ｈ同士を結束する工程である結束工程１８ａを備えたものであり、生産工程の順番は切断工程１５ａの後に成形工程１６ａを備え、その後に積層工程１７ａ、最後に結束工程１８ａとしたものである。

切断工程１５ａは、伝熱板３ｄを所定の形状に切断する工程であり、本実施の形態においては、伝熱板３ｄは長辺が１４３ｍｍ、短辺が６３ｍｍの長方形に切断する工程である。

成形工程１６ａは、射出成形金型内に伝熱板３ｄを挿入した後に、溶融した樹脂を射出成形金型内に射出し、射出された溶融した樹脂の固化により樹脂枠２ｅ、２ｆを形成すると共に樹脂枠２ｅと伝熱板３ｄ、樹脂枠２ｆと伝熱板３ｄとを接合し、単位素子４ｇ、４ｈを形成する工程である。

積層工程１７ａは、単位素子４ｇと単位素子４ｈとを、嵌合凸部９ｅと嵌合凹部１０ｆ、嵌合凸部９ｆと嵌合凹部１０ｅとが嵌合するように交互に複数枚積み重ねる工程である。

結束工程１８ａは、積層した単位素子４ｇ、４ｈの四隅及び流入口１１ｇ、１１ｈ、流出口１２ｇ、１２ｈが設けられていない部分の端部の一部を熱によって溶融し、溶融した樹脂を固化させることによって積層した単位素子４ｇ、４ｈ同士を接合する工程である。また、樹脂を溶融する手段として超音波を用いた超音波溶着であっても良い。

上記構成により、熱交換素子１ｄは一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離でき、熱交換素子１ｄの一段おきに一次気流Ａと二次気流Ｂを流通させ、伝熱板３ｄを介して一次気流Ａと二次気流Ｂとが熱交換する。

整流部８ｇ、８ｈ以外のものに関しては、実施の形態１と同一番号の部分は同様の作用と効果を有しているものとし、詳細な説明は省略する。

通風路５Ｇは流路１３ｕ、１３ｖ、１３ｗを有しており、最長流路は１３ｕであり、通風路５Ｈは流路１３ｘ、１３ｙ、１３ｚを有しており、最長流路は１３ｘである。整流部８ｇ、８ｈを設けなかった場合、最長の流路１３ｕ、１３ｘは他の流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚに比べ最も通風抵抗が大きくなるため、最長の流路１３ｕ、１３ｘ以外の流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚの通風抵抗を増加させるために、流路１３ｖ、１３ｗの流入口１１ｇ、流出口１２ｇ及び流路１３ｙ、１３ｚの流入口１１ｈ、流出口１２ｈに位置する場所に、遮蔽部６ｇ、６ｈの流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚ側に通風抵抗体である凸部を形成し、その凸部を整流部８ｇ、８ｈとすることにより、整流部８ｇ、８ｈを設けた流路１３ｖ、１３ｗの流入口１１ｇ、流出口１２ｇ及び流路１３ｙ、１３ｚの流入口１１ｈ、流出口１２ｈの開口面積を小さくすることによって通風抵抗を増加させ、流路分割部７ｇ、７ｈによって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ、１３ｘ、１３ｙ、１３ｚの通風抵抗が異なるために生じる通風路５Ｇ、５Ｈ内の偏流を解消し対向流部分１４ｄに所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。また、流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚ側の伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｇ、７ｈと接している部分の裏側の伝熱板３ｄ上に通風抵抗体である凸部を形成し、その凸部を整流部８ｇ、８ｈとすることにより、整流部８ｇ、８ｈを設けた流路１３ｖ、１３ｗ、１３ｙ、１３ｚの通風抵抗を増加させ、流路分割部７ｇ、７ｈによって分割された流路の流路長の違いによりそれぞれの流路１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ、１３ｘ、１３ｙ、１３ｚの通風抵抗が異なるために生じる通風路５Ｇ、５Ｈ内の偏流を解消し対向流部分１４ｄに所定の流速分布を与えることができるため、熱交換効率を向上することができる。なお、本実施の形態においては整流部８ｇ、８ｈを流入口１１ｇ、１１ｈ、流出口１２ｇ、１２ｈ及び伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｇ、７ｈと接している部分の裏側の一部に設けたが、整流部８ｇ、８ｈを流入口１１ｇ、１１ｈまたは流出口１２ｇ、１２ｈのどちらか一方のみ、または、流入口１１ｇ、１１ｈ、流出口１２ｇ、１２ｈのみに設けた場合、伝熱板３ｄの片面が流路分割部７ｇ、７ｈと接している部分の裏側の一部設けた場合においても、上記寸法を変更することによって同様の作用と効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、樹脂枠２ｅ、２ｆ、伝熱板３ｄ、単位素子４ｇ、４ｈ、遮蔽部６ｇ、６ｈ、流路分割部７ｇ、７ｈ、整流部８ｇ、８ｈ、嵌合凸部９ｅ、９ｆ、嵌合凹部１０ｅ、１０ｆ、流入口１１ｇ、１１ｈ、流出口１２ｇ、１２ｈ、流路１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ、１３ｘ、１３ｙ、１３ｚについて寸法を明示して説明したが、熱交換素子１ｄの要求性能により寸法は適宜決定されるものであって、本実施の形態における寸法に限定されず、その他の寸法の熱交換素子においても同様の作用効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の熱交換素子の概略斜視図（ａ）同Ｘ方向から見た単位素子の概略斜視図、（ｂ）同Ｙ方向から見た単位素子の概略斜視図同熱交換素子の概略生産工程図本発明の実施の形態２の熱交換素子の概略斜視図（ａ）同Ｘ方向から見た単位素子の概略斜視図、（ｂ）同Ｙ方向から見た単位素子の概略斜視図本発明の実施の形態３の熱交換素子の概略斜視図同Ｘ方向から見た単位素子の概略斜視図同熱交換素子の概略生産工程図本発明の実施の形態４の熱交換素子の概略斜視図（ａ）同Ｘ方向から見た単位素子の概略斜視図、（ｂ）同Ｘ方向から見た単位素子の概略拡大斜視図、（ｃ）同Ａ−Ａ断面の単位素子の概略拡大斜視図同Ｙ方向から見た単位素子の概略斜視図従来の熱交換器１０１を示す概略斜視図

符号の説明

１ａ熱交換素子
１ｂ熱交換素子
１ｃ熱交換素子
１ｄ熱交換素子
２ａ樹脂枠
２ｂ樹脂枠
２ｃ樹脂枠
２ｄ樹脂枠
２ｅ樹脂枠
２ｆ樹脂枠
３ａ伝熱板
３ｂ伝熱板
３ｃ伝熱板
３ｄ伝熱板
４ａ単位素子
４ｂ単位素子
４ｃ単位素子
４ｄ単位素子
４ｅ単位素子
４ｆ単位素子
４ｇ単位素子
４ｈ単位素子
５Ａ通風路
５Ｂ通風路
５Ｃ通風路
５Ｄ通風路
５Ｅ通風路
５Ｆ通風路
５Ｇ通風路
５Ｈ通風路
６ａ遮蔽部
６ｂ遮蔽部
６ｃ遮蔽部
６ｄ遮蔽部
６ｅ遮蔽部
６ｆ遮蔽部
６ｇ遮蔽部
６ｈ遮蔽部
７ａ流路分割部
７ｂ流路分割部
７ｃ流路分割部
７ｄ流路分割部
７ｅ流路分割部
７ｆ流路分割部
７ｇ流路分割部
７ｈ流路分割部
８ａ整流部
８ｂ整流部
８ｃ整流部
８ｄ整流部
８ｅ整流部
８ｆ整流部
８ｇ整流部
８ｈ整流部
９ａ嵌合凸部
９ｂ嵌合凸部
９ｃ嵌合凸部
９ｄ嵌合凸部
９ｅ嵌合凸部
９ｆ嵌合凸部
１０ａ嵌合凹部
１０ｂ嵌合凹部
１０ｃ嵌合凹部
１０ｄ嵌合凹部
１０ｅ嵌合凹部
１０ｆ嵌合凹部
１１ａ流入口
１１ｂ流入口
１１ｃ流入口
１１ｄ流入口
１１ｅ流入口
１１ｆ流入口
１１ｇ流入口
１１ｈ流入口
１２ａ流出口
１２ｂ流出口
１２ｃ流出口
１２ｄ流出口
１２ｅ流出口
１２ｆ流出口
１２ｇ流出口
１２ｈ流出口
１３ａ流路
１３ｂ流路
１３ｃ流路
１３ｄ流路
１３ｅ流路
１３ｆ流路
１３ｇ流路
１３ｈ流路
１３ｉ流路
１３ｊ流路
１３ｋ流路
１３ｍ流路
１３ｎ流路
１３ｐ流路
１３ｑ流路
１３ｒ流路
１３ｓ流路
１３ｔ流路
１３ｕ流路
１３ｖ流路
１３ｗ流路
１３ｘ流路
１３ｙ流路
１３ｚ流路
１４ａ対向流部分
１４ｂ対向流部分
１４ｃ対向流部分
１４ｄ対向流部分
１５ａ切断工程
１５ｂ切断工程
１６ａ成形工程
１６ｂ成形工程
１７ａ積層工程
１７ｂ積層工程
１８ａ結束工程
１８ｂ結束工程
１９ａ間隔凸部
１９ｂ間隔凸部

Claims

所定間隔を設けて積層した複数の伝熱板間に形成される通風路の一段おきに一次気流と二次気流を流通させて熱交換する熱交換素子であって、前記熱交換素子は前記一次気流と前記二次気流とが前記伝熱板を隔てて対向する対向流部分を有し、また前記熱交換素子は前記通風路の前記一次気流と前記二次気流の流入口及び流出口以外の部分からの気流の漏れを防止する遮蔽部と前記通風路内を複数の流路に分割するための流路分割部を有し、且つ前記流路分割部によって分割された複数の前記流路の流路長がそれぞれ異なる前記熱交換素子において、前記流路分割部によって隔てられた前記流路の前記対向流部分に流通する前記一次気流と前記二次気流に所定の流速分布を与えるための整流部を前記対向流部分以外の通風路内部に有し、前記流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させることを特徴とした熱交換素子。
整流部が流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状をした通風抵抗体であるとしたことを特徴とした請求項１記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流入口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流入口の開口面積を前記最長流路の流入口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とした請求項２記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流出口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流出口の開口面積を前記最長流路の流出口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とした請求項２記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の流路長の最も長い最長流路以外の流路に通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記最長流路以外の流路の流入口と流出口に位置させ、前記最長流路以外の流路の流入口と流出口の開口面積をそれぞれ前記最長流路の流入口及び流出口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とした請求項２記載の熱交換素子。
整流部を流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状としたことを特徴とした請求項１記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流入口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積を流入口の平均開口面積よりも小さくしたことを特徴とした請求項６記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流出口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流出口の開口面積を流出口の平均開口面積よりも小さくしたことを特徴とした請求項６記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の通風抵抗を減少させ、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の通風抵抗を増加させるための形状である整流部の一部またはすべてを、前記流路の流入口と流出口に位置させ、前記平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の流入口の開口面積と流出口の開口面積をそれぞれ流入口の平均開口面積と流出口の平均開口面積よりも小さくしたことを特徴とした請求項６記載の熱交換素子。
流路分割部の一部と整流部とが一体となっており、前記流路分割部によって複数に分割された流路の平均流路長よりも長い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも大きくし、前記平均流路長よりも短い流路長を持つ流路の開口面積を平均開口面積よりも小さくなるように、前記流路分割部の一部を曲げることにより前記整流部としたことを特徴とした請求項７乃至９のいずれかに記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、前記流路分割部と一体とし前記流路分割部の前記流路に接する面に形成した凸部としたことを特徴とした請求項１乃至１０のいずれかに記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、遮蔽部と一体とし前記遮蔽部の前記流路の開口部に接する前記遮蔽部の一部またはすべての面に形成した凸部としたことを特徴とした請求項１乃至１１のいずれかに記載の熱交換素子。
凸部の高さを、開口側を高くし内部側を低くしたことを特徴とした請求項１１または１２記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路の通風抵抗を増加するために設けられた整流部を、伝熱板上に形成した凸部としたことを特徴とした請求項１乃至１２のいずれかに記載の熱交換素子。
伝熱板上に形成した凸部において、前記伝熱板の片側の面が流路分割部と接している部分の裏側の伝熱板上に凸部を形成したことを特徴とした請求項１４記載の熱交換素子。
遮蔽部と流路分割部及び整流部を有した通風路を形成するための合成樹脂よりなる樹脂枠と、紙または樹脂などよりなる伝熱性と透湿性及び気体遮蔽性を有した伝熱板とを射出成形を用いて一体成形することよって得られる単位素子を複数枚積層して形成したことを特徴とした請求項１乃至１５のいずれかに記載の熱交換素子。
熱可塑性樹脂よりなる伝熱板に凹凸構造を設けることによって遮蔽部と流路分割部及び整流部を形成した単位素子を積層して形成したことを特徴とした請求項１乃至１５のいずれかに記載の熱交換素子。
流路分割部によって複数に分割された流路を流通する一次気流と二次気流とが伝熱板を隔てて直交または斜交、次に対向、次に直交または斜交の順に熱交換したことを特徴とした請求項１６または１７記載の熱交換素子。
熱交換素子の積層方向の投影面は長方形を成し、一方の短辺側に一次気流の流入口、もう一方の短辺側に二次気流の流入口を設け、長辺の片側に一次気流と二次気流の流出口を設けたことを特徴とする請求項１８記載の熱交換素子。