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JPS5963491A - 対向流型熱交換器 - Google Patents

対向流型熱交換器

Info

Publication number
JPS5963491A
JPS5963491A JP57175052A JP17505282A JPS5963491A JP S5963491 A JPS5963491 A JP S5963491A JP 57175052 A JP57175052 A JP 57175052A JP 17505282 A JP17505282 A JP 17505282A JP S5963491 A JPS5963491 A JP S5963491A
Authority
JP
Japan
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heat exchange
fluid
flow
heat exchanger
heat
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.)
Granted
Application number
JP57175052A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0313515B2 (ja
Inventor
Takeo Fushiki
武男 伏木
Koji Takahashi
宏二 高橋
Morio Okazaki
岡崎　守男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Vilene Co Ltd
Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Vilene Co Ltd, Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd filed Critical Japan Vilene Co Ltd
Priority to JP57175052A priority Critical patent/JPS5963491A/ja
Priority to US06/538,996 priority patent/US4609039A/en
Priority to DE3336049A priority patent/DE3336049C3/de
Priority to GB08326559A priority patent/GB2128316B/en
Priority to KR1019830004724A priority patent/KR910002108B1/ko
Publication of JPS5963491A publication Critical patent/JPS5963491A/ja
Publication of JPH0313515B2 publication Critical patent/JPH0313515B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F28D9/0081—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 a single plate-like element ; the conduits for one heat-exchange medium being integrated in one single plate-like element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements

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)

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】 本発明は対向流型熱交換器に関するものである。
主として、相互に熱交換すべき２つの流体が対向して流
れ、かつ熱交換だけではなく湿気の吸収・発散も行ない
潜熱交換をも達成するという謂ゆる全熱交換器の構造に
関するものである。
その目的は、熱交換器における熱交換要素内を流れる流
体が巾方向に対して均一に流れる（求にした対向流型熱
交換器を提１＃することにある。
近年、匡宅、劇場前の換気装置に熱交換器を備えて環境
を一層快適にすることや、ビル等にも外気処坤用として
熱交換器を設置することが行われる（求になって来た。
特にこの熱父・喚材料とし舌湿気を吸収、発散、適過さ
せるような材料を１更用して、単なる熱交換だけではな
く、潜熱交換をも行なう全熱交換器がすぐれたものとし
て開発されつつある。
しかし、この熱交換器を対向流型に設計することは無力
・しいとされ、これを解決するために種々なる提茶がな
されている。
例えば、４′！開昭５５−６５８８７号公報、特開昭５
５−６５８８８号公報、特１頭昭５５−ｓ　０９　ａ　
ｓ号、などが対向流型熱交換器の先行技術として開示さ
れている。
これらの先行技術において開示された対向流型熱交換器
に１更用されている熱交換要素は第１図の如きものであ
った。つ−まり第１図は先行技術の対向流型熱交換器に
おける熱交換要素の平面略図である。
この図の球に先行技術の熱父換要素（Ａ）（ま熱交換部
材（ａｌＯ両Ｖ面に長方〕１ネの流体分離シート（ｂ）
が連結されているもので、この覚体分展ンート（ｂ）の
端面部の半分だけに開口部（ＣＩ（りを設け、池の半分
を閉基部（ａ）　（ａ）として、流体を矢印←）（イ）
のり口＜ｍ礪させ、もう−万の流体を熱交侯部拐（ａ）
の外側にｄして図の矢印（ロ）Ｕの如く導ひいて対向す
る２つの流れを左右に分離させて、いるものと−なって
いる。
しかしながら、この第１図の熱交換要素では熱父換部材
（ａｌ内を流れる流体が不均一となり、圧力損失が非常
に大きくなるのである。例えば矢印（ｆ′）の方向から
吸引して流体を導びくと開口部（Ｓ）の側端に近い熱交
換部材（ａｌが多くの流体を刑過させ、閉基部ハ）の側
端に近い熱交換部材（ａ）では僅かの流体しかＪ用、過
させないという片薔り現域が起こり、充分に熱交換性能
が発揮されず、甘だ圧力損失も大きいという問題を何し
ているのである。
さらにこの第１図の熱交換要素を多数組込んで熱交換器
に組立てるに際しては、ケーシングに一交換要素を多数
積層しつつ収梢し、かつ中央分離枠をこのケーシングに
設けているのであるが、この組立てに際して気密性を１
４るために多酸の接着剤を必要とし、その組立て作業が
非１１ヒ率的であるという欠点を何しているのである。
Ａ：発明者等はこれらの間趙点を解決するべく、説意研
究？亘ねた結果、本発明に達したのである。
すなわち、熱父換部材の両端に流体分離シートを設けて
なる熱交換要素の該流体分離シートが、中央端部が該熱
交換部材から遠く側端部が該熱交換部材から近くなるよ
う形成された斜め開口部と該斜め開口部と対称なる斜め
閉塞部とを具備してなり、該熱交換要素を所定間隔に多
数績ノ曽して、該熱父換要素内ケ通過する】仄流体と該
熱交挨曖素間の間隙ケ佃過する２次流体とを対向させて
熱交快を行ないそれぞれの流体ｒ左右に５＋ｔＭＩＥさ
せることを特峨とづ−る対向流型熱交換器、をケロ明し
、さらにこの離陸分離シートが、斜め開口部と斜め閉嘔
部との交差ＢＩＳに中火分甜壁を、かつ両脇部に側・坂
を、それぞれ一体に成形して設けられていることが、特
に好遇であることを見い出したのである。
本発明を実施例をあげて図面を参照しつつ説明する。
第２図は本発明における熱交換要素の１実砲例の平面略
図である。
この図の様に本ブこ明の熱交・換要素（１）は、例えば
多数のパイプを連設してなる熱父換部材（２）の両端に
流体分離シート（３）（３）を連結したものである。
この流体分離シート（ｓｒ（：ｊ＋は２枚の板体が一定
の間隙をもって対向して形成された流体１出過ｇに材で
あり、熱交換部材（２Ｊと連通し出入口部で流体を圧石
いづれかに集めるために設けられたものである。
本釦明ではこの流体外１１ｉ「シート（３Ｊ　（３）が
それぞれ斜め開口部（４＋（ｊ＋と斜め閉４部（５１（
ａｌを具備しており、丁度ホームベースの如き形状とな
っている。
つまり、針め開口部（４）（４°）は中央端部が熱交換
部材（２）から遠く、側端部が熱交換部材（２）から近
〈ナルヨう斜め向きに開口しており、一方、斜め閉塞部
（５）　＜ｊ＞はこの斜め開口部（４）　（４’）と対
称となる形状に閉基されているのである。
なお、入口１則の斜め開口部（４）と出口側、斜め開口
部（４″）とけ左右反対に設けられており流体は矢印（
イ）（イ）の如く通過するものである。
この碌にすることによって流体の流れは閉基７、Ｆ６（
５脣こ近い方でもｊζ１め開１」部（４）がら斜め方向
に流入するため充分な流量が得られ、葦だ斜め閉塞部（
Ｃ）に当った流体は角度が大きいので容易に斜め開口部
（イ）に向って流れ方向を変えるので流れが停滞するこ
とはなく、左右のＩＪ力方向流量が均一化し、すぐれた
熱交侯性と低い圧力損失を達成するのである。
第３図は本発明における流体分離シートの１実測例を示
した斜視図である。
この図の様に斜め開口部（４）と斜め閉塞部（５）との
交差部に中央分離壁（６）を一体にΔ゛形して取付け、
またこの流体分前シート（３）の左右両脇邪に側板（７
）を同じく一体に成形して備えておくと非常に好ましい
結果が得られるのである。
つまり、これら中天分離壁（６）及び側板（７）を設け
ておくと熱交換要素（１）を多数積層して熱交換器に仕
上ける場合にその各々の流体出入口に導管を連結しやす
く、葦だ積層時に気密性を協るための接着剤を用いる部
分が少なく非常に能率的なボ１１立て／バ達１戊できる
様になるのである。
この流体分離シート（３）の材質は、例えばＡＢＳ姻力
ぼの如き合成ｍｌ脂が好ましく、またこの流体外１．催
シート（３）を構成している２枚の板体には補強用リグ
を設けることが望ましいものである、ざらにこの流体分
離シート（３）は４１ト燃性とすることが安全上好まし
いものである。
第４図はＸ元明熱交換器の概賂を示した斜視図である。
この図の様に多数の熱交換要素（１）を所定の間隔に積
ノ曽してこれをケーシング（３）に収納して熱交換器と
するのである。
この鳴合、これら熱交戻要索（１）内を通過して斜め開
１」部（４１（４’ｌから出入する１次流体（イ）（イ
）とこの熱交喚賢素（１）間の［…１４を通過して斜め
閉基部Ｃｂ）　（：）の間隔部から出入する２次流体（
ロ）（南とが熱交換を行なうのである、そして中火分１
・４「璧ｔ６Ｊ　ｔｅｌを境界としてそ才りぞれの流体
が左右に’Ｔｊ’　ｈｊｆｊ：される様になっているの
である。
なお、第２図〜第４図では熱交腰部拐（２〕と流体分節
シー）ｔ３Ｎ３１とが別々の物体で相互に連結される碌
になった笑！池例でＶ兄明したが、第５１ン１の様に熱
交換部材（２ンと流体分前シート（３Ｂ３〕とが一体に
成ノ１うされた１個の熱交換要素（１）となっていても
よいことはいうまでもない。
また、熱交換部材（２）はパイプ状のもので説明して来
たが、シート状のものでめっでもよいものである。この
場合はそれぞれのシート間７．ｒ　］次σ１し体と２次
流体が交互に辿ることになる。
以上説明した様に、本発明は流体外１雛シートが斜め開
口部と斜め閉ゴ一部とを具備することに最も大きな特１
救を何し、これによって流体が左右の巾方向に均一に通
過する（求になり、熱交換性能が光分に発揮され、圧力
損失も少なくなるという効果が得られるのである。
また、本発明の他の特倣は流体分前シートに中央分離壁
や側板を設けたことであり、これによって能率的な組立
て作業が達成され、熱交換器の設置も容易になるという
効果を萎するのである。
央（面間　１ 熱交換部材（２１’ｈしてクラフト紙で作った直径４Ｍ
のパイプを２５不並列させたものを１更用し、その両端
に第３図の如き流体分能シート（３１（３１を接合し、
第２図のｑ口き熱交換要素（１）を作成した。
戸 この熱交換要素（１）を１侃〃位の間隔をあけて４０段
に遣Ｊ曽しケーシングに収謂し合計１　（ｌ　００一 本りフフト厭・パイプを何する第４図１の如き熱ダム 換器を製作した。
この実姉例１の熱交換器で毎分４ｍ３の空気を吸込み方
式で対向ぜせ通過させたところ、その圧力損失はＩ　Ｑ
、　５１ｒｊｉ　ａｉ４であった。
比較のため第１図の如き熱交換要素を同様にして同し大
きさの熱交換器に仕上げ、同−乗件でその圧力損失を（
，４す定したところ］　３　ａｍ　ａｙとなり、本弁明
の場合の２倍近い圧力損失となった。
この様に本究明熱交侯潴は非常に低い圧力損失を示し、
すぐれた熱交疎性を発揮した。
￥砲例　２ 趙ソ！恣力目工処理をＵ但こしたクラフト紙により］直
径６ｍｍのパイプを作成し、笑施例１と同様にして２５
列を１組とする第２図のシロき熱交換要素（１）′ｆ咋
成し、これを央ｉｉ’ｔＨ３’ｌ］１と同球にして合計
１０００奉のパイプによる第４図のシロき熱交換詔／、
Ｉ：製１′「シた。
この熱交換器を１史用してパイプ列の圧力損失を端から
ＩＩＩＭ仄測定巾測定 −また、第１図の先行技術によるものについても同様に
熱交換器を製作し、そのパイプ列の圧力損失を同しく端
から順次測定した。
その結果を次表に示す。
この表からＸ発明熱交俟器では巾方向に対して左右の流
体朋過重はかなり均一でかつ低い圧力損失であり、先行
技術によるものは非常に不均一であることが判断され、
本発明熱交［宍恭がすくれた熱交換１生を発揮すること
がＸ＋Ｌ明芒れつのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は先行技術の対向流型熱交換器における熱交換要
素の平面略図である。 （Ａ）・・・熱交換要素、（す・・・熱交換部材、（ｂ
）・・・θ毘体分因１１シート、（Ｃ）・（ａ）・・・
開口部、（ａ）・（ｄ）・・・Ｉ自問基当区第２図は本
発明における熱交換要素の１実砲例の平…１略図である
。 第３図は本発明における流体分離シートｅ）１実施例ケ
示した斜視図でめる。 第４（ン）はＸ究明熱交換器の概略を示した糸［視ｌン
１である。 第５図は本発明における熱交換要素の１也の央椎例を示
した斜視図である。 （旧・・熱交換要素、（２）・・・熱交１９［材、（３
）・（ｄ）・・・流体分醍シート、（４）・（イ）・・
・斜め開口部Ｉｓ、（５１・ｔｇｔ・・・斜め閉）＆部
、（（す・・・中火分離業、（７）・・・９ｊｌｌ　４
反、（８）・・・ケーシンク

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　熱交換部材の両端に流体分離シートを設けてなる
    熱交換要素の該ｖＩＬ体分離シートが、中央端部が該熱
    交換部材から遠く側端部が該熱交換部材から近くなるよ
    う形成された斜め開口部と該斜め開口部と対称なる斜め
    閉塞部とを具備してｆｘす、核熱交換要素ケ所定間隔に
    多数積層して、該熱交換要素内を通過する１次幅体と該
    熱交換要素内の１開所を一過する２次派体とを対向きせ
    て熱交換を行ないそれぞれの流体を左右に分丙ｌｆ芒せ
    ることを特許とする対向流型熱交換器。 ２、流体分離シートが、斜め開口部と斜め閉基部との交
    ボ部に中央外Ｈ１け、かつ両脇部にｉｔ！＋１板を、そ
    れぞれ一体に成形して設けられている特許請求の範囲第
    １項記載の対向流型熱交換器。
JP57175052A 1982-10-05 1982-10-05 対向流型熱交換器 Granted JPS5963491A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57175052A JPS5963491A (ja) 1982-10-05 1982-10-05 対向流型熱交換器
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JP57175052A JPS5963491A (ja) 1982-10-05 1982-10-05 対向流型熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5963491A true JPS5963491A (ja) 1984-04-11
JPH0313515B2 JPH0313515B2 (ja) 1991-02-22

Family

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Country Status (5)

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JP (1) JPS5963491A (ja)
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DE (1) DE3336049C3 (ja)
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