JPH08145587A - 熱交換素子 - Google Patents
熱交換素子Info
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- JPH08145587A JPH08145587A JP6290176A JP29017694A JPH08145587A JP H08145587 A JPH08145587 A JP H08145587A JP 6290176 A JP6290176 A JP 6290176A JP 29017694 A JP29017694 A JP 29017694A JP H08145587 A JPH08145587 A JP H08145587A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 間隔板の温度が全体として一様にならない範
囲で間隔板の熱伝導を向上させ、温度交換効率が高い熱
交換素子を得ることを目的とする。 【構成】 気流の換気量に応じて間隔板の熱通過率を設
定するようにしたものである。
囲で間隔板の熱伝導を向上させ、温度交換効率が高い熱
交換素子を得ることを目的とする。 【構成】 気流の換気量に応じて間隔板の熱通過率を設
定するようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、温度の異なる気体間
で熱交換を行う空調装置等に用いられる熱交換素子に関
するものである。
で熱交換を行う空調装置等に用いられる熱交換素子に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２９は例えば特開平６−１０９３９５
号公報に示された従来の熱交換素子を示す斜視図であ
り、図において、１は伝熱特性及び通気性を有する和紙
などの材質で構成された平板状の仕切板、２は各仕切板
１間に気流が流動する風路３ａ，３ｂを形成するととも
に、各仕切板１間に流動する気流の方向が相互に隣接す
る仕切板１間に流動する気流の方向と相互に交差するよ
うに、各仕切板１間にそれぞれ積層された波状の間隔板
である。また、３ａは１次気流Ａが流動する風路、３ｂ
は２次気流Ｂが流動する風路である。
号公報に示された従来の熱交換素子を示す斜視図であ
り、図において、１は伝熱特性及び通気性を有する和紙
などの材質で構成された平板状の仕切板、２は各仕切板
１間に気流が流動する風路３ａ，３ｂを形成するととも
に、各仕切板１間に流動する気流の方向が相互に隣接す
る仕切板１間に流動する気流の方向と相互に交差するよ
うに、各仕切板１間にそれぞれ積層された波状の間隔板
である。また、３ａは１次気流Ａが流動する風路、３ｂ
は２次気流Ｂが流動する風路である。
【０００３】次に動作について説明する。まず、間隔板
２は、図２９に示すように、各仕切板１間に積層する
際、風路の向きが交互に交差するように積層されている
ので、１次気流Ａと２次気流Ｂがそれぞれ１層おきに熱
交換素子に取り入れられるようになる。そして、１次気
流Ａと２次気流Ｂの間には、温度差があるので顕熱の移
動が起こる結果、１次気流Ａと２次気流Ｂの間で熱交換
が行われることになる。また、仕切板１を水分透過性を
有する材質にて構成した場合には、１次気流Ａと２次気
流Ｂの間の湿度差に応じて、仕切板１を通じて水分の移
動（潜熱の移動）が起こる。
２は、図２９に示すように、各仕切板１間に積層する
際、風路の向きが交互に交差するように積層されている
ので、１次気流Ａと２次気流Ｂがそれぞれ１層おきに熱
交換素子に取り入れられるようになる。そして、１次気
流Ａと２次気流Ｂの間には、温度差があるので顕熱の移
動が起こる結果、１次気流Ａと２次気流Ｂの間で熱交換
が行われることになる。また、仕切板１を水分透過性を
有する材質にて構成した場合には、１次気流Ａと２次気
流Ｂの間の湿度差に応じて、仕切板１を通じて水分の移
動（潜熱の移動）が起こる。
【０００４】ここで、熱交換素子の性能について説明す
る。熱交換素子の性能は、一般に、温度交換効率及び湿
度交換効率によって表されるが、例えば、温度交換効率
ｅは、１次気流Ａの入口温度をＴ１，２次気流Ｂの入口
温度及び出口温度をそれぞれｔ１，ｔ２とすると、次式
で表される。 ｅ ＝ （ｔ２−ｔ１）／（Ｔ１−ｔ１） ・・・（１） そして、式（１）からも分かるように、温度交換効率ｅ
が大きい程、２次気流Ｂから１次気流Ａに回収される熱
量が大きくなるので、温度交換効率ｅが大きい程、熱交
換素子の性能が高いと言える。
る。熱交換素子の性能は、一般に、温度交換効率及び湿
度交換効率によって表されるが、例えば、温度交換効率
ｅは、１次気流Ａの入口温度をＴ１，２次気流Ｂの入口
温度及び出口温度をそれぞれｔ１，ｔ２とすると、次式
で表される。 ｅ ＝ （ｔ２−ｔ１）／（Ｔ１−ｔ１） ・・・（１） そして、式（１）からも分かるように、温度交換効率ｅ
が大きい程、２次気流Ｂから１次気流Ａに回収される熱
量が大きくなるので、温度交換効率ｅが大きい程、熱交
換素子の性能が高いと言える。
【０００５】また、同一換気風量の条件下では、温度交
換効率ｅは、熱交換面積が大きいほど高く、具体的に
は、仕切板１と間隔板２から構成される風路３ａ，３ｂ
の内壁と各気流の間の対流熱伝達率が大きいほど高くな
る。因に、２次気流Ｂから仕切板１に伝えられる顕熱
は、仕切板１の表面から対流熱伝達によって１次気流Ａ
へ伝えられるが、その顕熱の一部は、熱伝導によって間
隔板２に伝えられ、間隔板２の表面から対流熱伝達によ
って１次気流Ａへ伝えられる。つまり、間隔板２は仕切
板１上に立てられた拡大伝熱面としての役割を有してお
り、間隔板２の拡大伝熱面としての有効伝熱面積Ａt
は、下記に示すように、間隔板２のフィン効率φによっ
て定まる。 Ａt ＝Ａs ＋φ・Ａk ・・・（２） ただし、Ａs ：仕切板１の物理的表面積 Ａk ：間隔板２の物理的表面積
換効率ｅは、熱交換面積が大きいほど高く、具体的に
は、仕切板１と間隔板２から構成される風路３ａ，３ｂ
の内壁と各気流の間の対流熱伝達率が大きいほど高くな
る。因に、２次気流Ｂから仕切板１に伝えられる顕熱
は、仕切板１の表面から対流熱伝達によって１次気流Ａ
へ伝えられるが、その顕熱の一部は、熱伝導によって間
隔板２に伝えられ、間隔板２の表面から対流熱伝達によ
って１次気流Ａへ伝えられる。つまり、間隔板２は仕切
板１上に立てられた拡大伝熱面としての役割を有してお
り、間隔板２の拡大伝熱面としての有効伝熱面積Ａt
は、下記に示すように、間隔板２のフィン効率φによっ
て定まる。 Ａt ＝Ａs ＋φ・Ａk ・・・（２） ただし、Ａs ：仕切板１の物理的表面積 Ａk ：間隔板２の物理的表面積
【０００６】ここで、フィン効率φとは、実面積と伝熱
に有効な面積との比を表すが、間隔板２の波状の斜辺の
長さをＬ，間隔板２の厚みをｄ，間隔板２の熱伝導率を
ｋk，間隔板２と気流間の対流熱伝達率をＨとすると、
下記のように示すことができる。 φ＝ｔａｎｈ｛Ｌ／２×（２×Ｈ／ｋk ／ｄ）0.5 ｝ ／｛Ｌ／２×（２×Ｈ／ｋk ／ｄ）0.5 ｝ ・・・（３）
に有効な面積との比を表すが、間隔板２の波状の斜辺の
長さをＬ，間隔板２の厚みをｄ，間隔板２の熱伝導率を
ｋk，間隔板２と気流間の対流熱伝達率をＨとすると、
下記のように示すことができる。 φ＝ｔａｎｈ｛Ｌ／２×（２×Ｈ／ｋk ／ｄ）0.5 ｝ ／｛Ｌ／２×（２×Ｈ／ｋk ／ｄ）0.5 ｝ ・・・（３）
【０００７】従って、温度交換効率ｅを向上させるため
には、式（２）からも明らかなように、間隔板２のフィ
ン効率φを向上させて間隔板２の有効伝熱面積Ａt を向
上させる必要がある。そこで、この従来例では、間隔板
２をアルミニウムやステンレスなどの金属箔で構成し
（ただし、間隔板２には複数の仕切板１等が積層される
ので、間隔板２は流路を保持のための強度部材としての
機能も要求され、相応の強度を保持できる厚みを有する
金属板となる）、間隔板２の熱伝導率ｋk を向上させて
フィン効率φの向上を図っている。因に、図３０は間隔
板２の熱伝導率ｋk と、フィン効率φ及び有効伝熱面積
Ａt との関係を示す特性図であり、図３０は熱伝導率ｋ
k が向上すると、フィン効率φが向上するとともに、間
隔板２の有効伝熱面積Ａt が向上することを示してい
る。
には、式（２）からも明らかなように、間隔板２のフィ
ン効率φを向上させて間隔板２の有効伝熱面積Ａt を向
上させる必要がある。そこで、この従来例では、間隔板
２をアルミニウムやステンレスなどの金属箔で構成し
（ただし、間隔板２には複数の仕切板１等が積層される
ので、間隔板２は流路を保持のための強度部材としての
機能も要求され、相応の強度を保持できる厚みを有する
金属板となる）、間隔板２の熱伝導率ｋk を向上させて
フィン効率φの向上を図っている。因に、図３０は間隔
板２の熱伝導率ｋk と、フィン効率φ及び有効伝熱面積
Ａt との関係を示す特性図であり、図３０は熱伝導率ｋ
k が向上すると、フィン効率φが向上するとともに、間
隔板２の有効伝熱面積Ａt が向上することを示してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱交換素子は以
上のように構成されているので、間隔板２の熱伝導率ｋ
k を向上させるべくフィン効率φの向上を図っている
が、間隔板２の強度を上げる必要から間隔板２を構成す
る金属箔が厚くなる結果、気流の換気量に対して間隔板
２の熱伝導率ｋk が必要以上に高くなってしまうと、間
隔板２の温度が全体として一様になってしまい、そのた
め、各気流の入口温度と出口温度の温度差が減少し、温
度交換効率ｅが却って低下してしまうという問題点があ
った。
上のように構成されているので、間隔板２の熱伝導率ｋ
k を向上させるべくフィン効率φの向上を図っている
が、間隔板２の強度を上げる必要から間隔板２を構成す
る金属箔が厚くなる結果、気流の換気量に対して間隔板
２の熱伝導率ｋk が必要以上に高くなってしまうと、間
隔板２の温度が全体として一様になってしまい、そのた
め、各気流の入口温度と出口温度の温度差が減少し、温
度交換効率ｅが却って低下してしまうという問題点があ
った。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、間隔板の温度が全体として一様
にならない範囲で間隔板の熱伝導を向上させ、温度交換
効率が高い熱交換素子を得ることを目的とする。
ためになされたもので、間隔板の温度が全体として一様
にならない範囲で間隔板の熱伝導を向上させ、温度交換
効率が高い熱交換素子を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る熱
交換素子は、気流の換気量に応じて間隔板の熱通過率を
設定するようにしたものである。
交換素子は、気流の換気量に応じて間隔板の熱通過率を
設定するようにしたものである。
【００１１】請求項２の発明に係る熱交換素子は、間隔
板を所定の熱通過率を有する単一材料で構成したもので
ある。
板を所定の熱通過率を有する単一材料で構成したもので
ある。
【００１２】請求項３の発明に係る熱交換素子は、間隔
板を所定の熱通過率を有する複合材料で構成したもので
ある。
板を所定の熱通過率を有する複合材料で構成したもので
ある。
【００１３】請求項４の発明に係る熱交換素子は、間隔
板に金属繊維を混入して複合材料を構成したものであ
る。
板に金属繊維を混入して複合材料を構成したものであ
る。
【００１４】請求項５の発明に係る熱交換素子は、波状
の部材の表面に伝熱特性を有する膜を被覆して間隔板を
構成したものである。
の部材の表面に伝熱特性を有する膜を被覆して間隔板を
構成したものである。
【００１５】請求項６の発明に係る熱交換素子は、複数
の波状の部材を伝熱特性を有する膜を挟み込むように積
層して間隔板を構成したものである。
の波状の部材を伝熱特性を有する膜を挟み込むように積
層して間隔板を構成したものである。
【００１６】請求項７の発明に係る熱交換素子は、膜を
金属材料で構成し、その膜の厚みを所定値に設定したも
のである。
金属材料で構成し、その膜の厚みを所定値に設定したも
のである。
【００１７】請求項８の発明に係る熱交換素子は、間隔
板にスリットを施したものである。
板にスリットを施したものである。
【００１８】請求項９の発明に係る熱交換素子は、膜に
スリットを施したものである。
スリットを施したものである。
【００１９】請求項１０の発明に係る熱交換素子は、ス
リットを破線状に施したものである。
リットを破線状に施したものである。
【００２０】請求項１１の発明に係る熱交換素子は、間
隔板又は膜に複数の破線状のスリットを互いに平行にな
るように施すとともに、各スリットの分断部が隣接する
スリットの分断部と互い違いになるように施したもので
ある。
隔板又は膜に複数の破線状のスリットを互いに平行にな
るように施すとともに、各スリットの分断部が隣接する
スリットの分断部と互い違いになるように施したもので
ある。
【００２１】請求項１２の発明に係る熱交換素子は、間
隔板又は膜に複数のスリットを施すとともに、他のスリ
ットと互いに交差するスリットを施したものである。
隔板又は膜に複数のスリットを施すとともに、他のスリ
ットと互いに交差するスリットを施したものである。
【００２２】請求項１３の発明に係る熱交換素子は、各
仕切板間に流動する気流の温度勾配が最大となる方向と
垂直な方向に沿ってスリットを施したものである。
仕切板間に流動する気流の温度勾配が最大となる方向と
垂直な方向に沿ってスリットを施したものである。
【００２３】請求項１４の発明に係る熱交換素子は、各
仕切板間に流動する気流の方向と垂直方向に間隔板を複
数に分断するとともに、その分断された各帯状体の間隔
板の波形が隣接する帯状体の間隔板の波形と一致しない
ように各帯状体の間隔板を配置したものである。
仕切板間に流動する気流の方向と垂直方向に間隔板を複
数に分断するとともに、その分断された各帯状体の間隔
板の波形が隣接する帯状体の間隔板の波形と一致しない
ように各帯状体の間隔板を配置したものである。
【００２４】請求項１５の発明に係る熱交換素子は、間
隔板の表面に保護膜を被覆したものである。
隔板の表面に保護膜を被覆したものである。
【００２５】
【作用】請求項１の発明における熱交換素子は、気流の
換気量に応じて間隔板の熱通過率を設定したことによ
り、間隔板の温度が全体として一様にならない範囲で間
隔板の熱伝導を向上させることができるようになる。
換気量に応じて間隔板の熱通過率を設定したことによ
り、間隔板の温度が全体として一様にならない範囲で間
隔板の熱伝導を向上させることができるようになる。
【００２６】請求項２の発明における熱交換素子は、間
隔板を所定の熱通過率を有する単一材料で構成したこと
により、容易に間隔板を製造できるようになる。
隔板を所定の熱通過率を有する単一材料で構成したこと
により、容易に間隔板を製造できるようになる。
【００２７】請求項３の発明における熱交換素子は、間
隔板を所定の熱通過率を有する複合材料で構成したこと
により、材料の選択によって適宜熱通過率を調整できる
ようになる。
隔板を所定の熱通過率を有する複合材料で構成したこと
により、材料の選択によって適宜熱通過率を調整できる
ようになる。
【００２８】請求項４の発明における熱交換素子は、間
隔板に金属繊維を混入して複合材料を構成したことによ
り、金属繊維の含有量によって適宜熱通過率を調整でき
るようになる。
隔板に金属繊維を混入して複合材料を構成したことによ
り、金属繊維の含有量によって適宜熱通過率を調整でき
るようになる。
【００２９】請求項５の発明における熱交換素子は、波
状の部材の表面に伝熱特性を有する膜を被覆して間隔板
を構成したことにより、膜の厚さによって適宜熱通過率
を調整できるようになる。
状の部材の表面に伝熱特性を有する膜を被覆して間隔板
を構成したことにより、膜の厚さによって適宜熱通過率
を調整できるようになる。
【００３０】請求項６の発明における熱交換素子は、複
数の波状の部材を伝熱特性を有する膜を挟み込むように
積層して間隔板を構成したことにより、直接、膜を仕切
板と接着する必要がなくなり、このため、仕切板との接
着が容易な材料を用いて間隔板を製造でき、従って、仕
切板と間隔板の接触熱抵抗を最小限に抑えられるように
なる。
数の波状の部材を伝熱特性を有する膜を挟み込むように
積層して間隔板を構成したことにより、直接、膜を仕切
板と接着する必要がなくなり、このため、仕切板との接
着が容易な材料を用いて間隔板を製造でき、従って、仕
切板と間隔板の接触熱抵抗を最小限に抑えられるように
なる。
【００３１】請求項７の発明における熱交換素子は、膜
を金属材料で構成し、その膜の厚みを所定値に設定した
ことにより、間隔板の温度が全体として一様にならない
範囲で間隔板の熱伝導を向上させることができるように
なる。
を金属材料で構成し、その膜の厚みを所定値に設定した
ことにより、間隔板の温度が全体として一様にならない
範囲で間隔板の熱伝導を向上させることができるように
なる。
【００３２】請求項８の発明における熱交換素子は、間
隔板にスリットを施したことにより、スリットが施され
た部分での熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化
が抑制される。
隔板にスリットを施したことにより、スリットが施され
た部分での熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化
が抑制される。
【００３３】請求項９の発明における熱交換素子は、膜
にスリットを施したことにより、スリットが施された部
分での熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化が抑
制される。
にスリットを施したことにより、スリットが施された部
分での熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化が抑
制される。
【００３４】請求項１０の発明における熱交換素子は、
スリットを破線状に施したことにより、間隔板の温度均
一化を抑制しつつ、間隔板の強度を保持できるようにな
る。
スリットを破線状に施したことにより、間隔板の温度均
一化を抑制しつつ、間隔板の強度を保持できるようにな
る。
【００３５】請求項１１の発明における熱交換素子は、
間隔板又は膜に複数の破線状のスリットを互いに平行に
なるように施すとともに、各スリットの分断部が隣接す
るスリットの分断部と互い違いになるように施したこと
により、間隔板における熱伝導距離が増大して熱伝導断
面積が小さくなり、そのため、熱伝導による熱移動量が
減少し、間隔板の温度均一化が抑制される。
間隔板又は膜に複数の破線状のスリットを互いに平行に
なるように施すとともに、各スリットの分断部が隣接す
るスリットの分断部と互い違いになるように施したこと
により、間隔板における熱伝導距離が増大して熱伝導断
面積が小さくなり、そのため、熱伝導による熱移動量が
減少し、間隔板の温度均一化が抑制される。
【００３６】請求項１２の発明における熱交換素子は、
間隔板又は膜に複数のスリットを施すとともに、他のス
リットと互いに交差するスリットを施したことにより、
熱遮断効果が複数の方向に対して有効となり、間隔板の
温度均一化が抑制される。
間隔板又は膜に複数のスリットを施すとともに、他のス
リットと互いに交差するスリットを施したことにより、
熱遮断効果が複数の方向に対して有効となり、間隔板の
温度均一化が抑制される。
【００３７】請求項１３の発明における熱交換素子は、
各仕切板間に流動する気流の温度勾配が最大となる方向
と垂直な方向に沿ってスリットを施したことにより、間
隔板における熱移動を効率的に遮断できるようになり、
間隔板の温度均一化が抑制される。
各仕切板間に流動する気流の温度勾配が最大となる方向
と垂直な方向に沿ってスリットを施したことにより、間
隔板における熱移動を効率的に遮断できるようになり、
間隔板の温度均一化が抑制される。
【００３８】請求項１４の発明における熱交換素子は、
各仕切板間に流動する気流の方向と垂直方向に間隔板を
複数に分断するとともに、その分断された各帯状体の間
隔板の波形が隣接する帯状体の間隔板の波形と一致しな
いように各帯状体の間隔板を配置したことにより、間隔
板の温度均一化を抑制できると同時に、間隔板と各気流
間の対流熱伝達率を向上させることができるようにな
る。
各仕切板間に流動する気流の方向と垂直方向に間隔板を
複数に分断するとともに、その分断された各帯状体の間
隔板の波形が隣接する帯状体の間隔板の波形と一致しな
いように各帯状体の間隔板を配置したことにより、間隔
板の温度均一化を抑制できると同時に、間隔板と各気流
間の対流熱伝達率を向上させることができるようにな
る。
【００３９】請求項１５の発明における熱交換素子は、
間隔板の表面に保護膜を被覆したことにより、気流中の
水分や酸化窒素などによる間隔板表面の腐食を防止でき
るようになる。
間隔板の表面に保護膜を被覆したことにより、気流中の
水分や酸化窒素などによる間隔板表面の腐食を防止でき
るようになる。
【００４０】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１による熱交換素子の一
部を示す断面図であり、図において、従来のものと同一
符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。４
は各仕切板１間に気流が流動する風路３ａ，３ｂを形成
するとともに、各仕切板１間に流動する気流の方向が相
互に隣接する仕切板１間に流動する気流の方向と相互に
交差するように、各仕切板１間にそれぞれ積層された波
状の間隔板であり、当該間隔板４は気流の換気量に応じ
て熱通過率ｐk が設定されている。ここで、熱通過率と
は、部材の一端から他端に熱が伝導される割合をいい、
具体的には下記のように示される。 ｐk ＝（ｋk ×Ｂk ）／ｌk ・・・（４） ただし、ｋk ：間隔板４の熱伝導率 Ｂk ：間隔板４を流動する気流の流れ方向と垂直な方向
の間隔板４の断面積 ｌk ：間隔板４を流動する気流の流れ方向と平行な方向
の間隔板４の熱伝導長さ
する。図１はこの発明の実施例１による熱交換素子の一
部を示す断面図であり、図において、従来のものと同一
符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。４
は各仕切板１間に気流が流動する風路３ａ，３ｂを形成
するとともに、各仕切板１間に流動する気流の方向が相
互に隣接する仕切板１間に流動する気流の方向と相互に
交差するように、各仕切板１間にそれぞれ積層された波
状の間隔板であり、当該間隔板４は気流の換気量に応じ
て熱通過率ｐk が設定されている。ここで、熱通過率と
は、部材の一端から他端に熱が伝導される割合をいい、
具体的には下記のように示される。 ｐk ＝（ｋk ×Ｂk ）／ｌk ・・・（４） ただし、ｋk ：間隔板４の熱伝導率 Ｂk ：間隔板４を流動する気流の流れ方向と垂直な方向
の間隔板４の断面積 ｌk ：間隔板４を流動する気流の流れ方向と平行な方向
の間隔板４の熱伝導長さ
【００４１】次に動作について説明する。まず、間隔板
４の熱伝導率ｋk が向上すると、上述したように、間隔
板４のフィン効率φが向上するとともに、間隔板４の有
効伝熱面積Ａt が向上して、熱交換素子の温度交換効率
ｅが向上する。しかしながら、気流の換気量（１次気流
Ａの流量と２次気流Ｂの流量のうち、少ない方の流量が
気流の換気量に相当する）に対して間隔板４の熱伝導率
ｋk （熱通過率ｐk ）が必要以上に高くなってしまう
と、間隔板４の温度が全体として一様になってしまい、
即ち、間隔板４の温度が部位を問わず均一化されてしま
い、そのため、各気流の入口温度と出口温度の温度差が
減少し、温度交換効率ｅが却って低下してしまう不具合
が生じる。
４の熱伝導率ｋk が向上すると、上述したように、間隔
板４のフィン効率φが向上するとともに、間隔板４の有
効伝熱面積Ａt が向上して、熱交換素子の温度交換効率
ｅが向上する。しかしながら、気流の換気量（１次気流
Ａの流量と２次気流Ｂの流量のうち、少ない方の流量が
気流の換気量に相当する）に対して間隔板４の熱伝導率
ｋk （熱通過率ｐk ）が必要以上に高くなってしまう
と、間隔板４の温度が全体として一様になってしまい、
即ち、間隔板４の温度が部位を問わず均一化されてしま
い、そのため、各気流の入口温度と出口温度の温度差が
減少し、温度交換効率ｅが却って低下してしまう不具合
が生じる。
【００４２】因に、図２は間隔板４の無次元熱通過率
（熱通過率ｐk を気流の換気量，気体の比熱及び密度で
除算した値）と、無次元熱通過率が１０-5のときの温度
交換効率で規格化された温度交換効率ｅ* の関係を示す
グラフ図であり、無次元熱通過率が０．００１以上にな
ると温度交換効率ｅが急激に減少していくのを示してい
る。
（熱通過率ｐk を気流の換気量，気体の比熱及び密度で
除算した値）と、無次元熱通過率が１０-5のときの温度
交換効率で規格化された温度交換効率ｅ* の関係を示す
グラフ図であり、無次元熱通過率が０．００１以上にな
ると温度交換効率ｅが急激に減少していくのを示してい
る。
【００４３】従って、所定値以上の温度交換効率ｅを有
する熱交換素子を得るためには、やみくもに間隔板４の
熱通過率ｐk を高くするのではなく、適宜、気流の換気
量に応じて間隔板４の熱通過率ｐk を設定する必要があ
る。そこで、この実施例では、熱交換素子が処理する気
流の換気量は予め知り得るので、下記に示すように、そ
の気流に換気量に基づいて、所定値以上の温度交換効率
ｅを確保するのに必要な間隔板４の熱通過率ｐk を計算
する。
する熱交換素子を得るためには、やみくもに間隔板４の
熱通過率ｐk を高くするのではなく、適宜、気流の換気
量に応じて間隔板４の熱通過率ｐk を設定する必要があ
る。そこで、この実施例では、熱交換素子が処理する気
流の換気量は予め知り得るので、下記に示すように、そ
の気流に換気量に基づいて、所定値以上の温度交換効率
ｅを確保するのに必要な間隔板４の熱通過率ｐk を計算
する。
【００４４】まず、間隔板４の熱通過率ｐk を計算する
に際し、空気，間隔板４（１次気流Ａ，２次気流Ｂ）及
び仕切板１のそれぞれについて下記の微分方程式を設定
する。１次気流に沿う方向にｘ軸をとり、２次気流に沿
う方向にｙ軸をとる。
に際し、空気，間隔板４（１次気流Ａ，２次気流Ｂ）及
び仕切板１のそれぞれについて下記の微分方程式を設定
する。１次気流に沿う方向にｘ軸をとり、２次気流に沿
う方向にｙ軸をとる。
【００４５】（１）空気 ・１次気流Ａについての微分方程式 Ｃp Ｗ1 （∂Ｔa1／∂ｘ）＋Ｍs Ｈ（Ｔs −Ｔa1）＋φＭk Ｈ（Ｔk1−Ｔa1） ＝０ ・・・（５） ・２次気流Ｂについての微分方程式 Ｃp Ｗ2 （∂Ｔa2／∂ｙ）＋Ｍs Ｈ（Ｔs −Ｔa2）＋φＭk Ｈ（Ｔk2−Ｔa2） ＝０ ・・・（６） ただし、Ｃp ：比熱 Ｗ1 ：ｘ軸に垂直な単位断面積を通過する１次気流Ａの
流量 Ｗ2 ：ｙ軸に垂直な単位断面積を通過する２次気流Ｂの
流量 Ｔa1：１次気流Ａの温度 Ｔa2：２次気流Ｂの温度 Ｔs ：仕切板１の温度 Ｔk1：１次気流Ａ側の間隔板４の温度 Ｔk2：２次気流Ｂ側の間隔板４の温度 Ｍs ：単位体積あたりの仕切板１の伝熱面積 Ｍk ：単位体積あたりの間隔板４の伝熱面積 Ｈ ：対流熱伝達率 φ ：フィン効率
流量 Ｗ2 ：ｙ軸に垂直な単位断面積を通過する２次気流Ｂの
流量 Ｔa1：１次気流Ａの温度 Ｔa2：２次気流Ｂの温度 Ｔs ：仕切板１の温度 Ｔk1：１次気流Ａ側の間隔板４の温度 Ｔk2：２次気流Ｂ側の間隔板４の温度 Ｍs ：単位体積あたりの仕切板１の伝熱面積 Ｍk ：単位体積あたりの間隔板４の伝熱面積 Ｈ ：対流熱伝達率 φ ：フィン効率
【００４６】（２）間隔板４ ・１次気流Ａ（１次側）についての微分方程式 ｋk ｛Ｄkx1 （∂2 Ｔk1／∂ｘ2 ）＋Ｄky1 （∂2 Ｔk1／∂ｙ2 ）｝ ＋ＨksＭks（Ｔs −Ｔk1）＋φＭk Ｈ（Ｔa1−Ｔk1）＝０ ・・・（７） ・２次気流Ｂ（２次側）についての微分方程式 ｋk ｛Ｄkx2 （∂2 Ｔk2／∂ｘ2 ）＋Ｄky2 （∂2 Ｔk2／∂ｙ2 ）｝ ＋ＭksＨks（Ｔs −Ｔk2）＋φＭk Ｈ（Ｔa2−Ｔk2）＝０ ・・・（８） ただし、ｋk ：間隔板４の熱伝導率 Ｄkx1 ：ｘ軸に垂直な単位面積内に含まれる１次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｄkx2 ：ｘ軸に垂直な単位面積内に含まれる２次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｄky1 ：ｙ軸に垂直な単位面積内に含まれる１次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｄky2 ：ｙ軸に垂直な単位面積内に含まれる２次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｍks ：単位体積内に存在する間隔板４−仕切板１接触
面積 Ｈks ：間隔板４−仕切板１接触部の接触熱伝達率
板の熱伝導断面積 Ｄkx2 ：ｘ軸に垂直な単位面積内に含まれる２次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｄky1 ：ｙ軸に垂直な単位面積内に含まれる１次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｄky2 ：ｙ軸に垂直な単位面積内に含まれる２次側間隔
板の熱伝導断面積 Ｍks ：単位体積内に存在する間隔板４−仕切板１接触
面積 Ｈks ：間隔板４−仕切板１接触部の接触熱伝達率
【００４７】（３）仕切板１についての微分方程式 ｋs Ｄs ｛（∂2 Ｔs ／∂ｘ2 ）＋（∂2 Ｔs ／∂ｙ2 ）｝ ＋Ｍs Ｈ｛（Ｔa1−Ｔs ）＋（Ｔa2−Ｔs ）｝ ＋ＭksＨks｛（Ｔk1−Ｔs ）＋（Ｔk2−Ｔs ）｝＝０ ・・・（９） ただし、ｋS ：仕切板１の熱伝導率 Ｄs ：ｘ軸に垂直な単位面積内に含まれる仕切板の熱伝
導断面積
導断面積
【００４８】このようにして、５つの微分方程式（５）
〜（９）を設定すると、図３に示すように、ロスナイエ
レメントを微小なボリュームに分割する。そして、上記
５つの微分方程式（５）〜（９）を差分化して代数方程
式を求め、各ボリュームについて代数方程式を連立させ
ることにより、各ボリュームの温度Ｔa1，Ｔa2，Ｔs ，
Ｔk1，Ｔk2（ボリューム内では温度が一様であるとす
る）を求め、全体の温度分布を解析する。
〜（９）を設定すると、図３に示すように、ロスナイエ
レメントを微小なボリュームに分割する。そして、上記
５つの微分方程式（５）〜（９）を差分化して代数方程
式を求め、各ボリュームについて代数方程式を連立させ
ることにより、各ボリュームの温度Ｔa1，Ｔa2，Ｔs ，
Ｔk1，Ｔk2（ボリューム内では温度が一様であるとす
る）を求め、全体の温度分布を解析する。
【００４９】因に、ボリューム（ｍ，ｎ）に着目する
と、上記５つの微分方程式（５）〜（９）から、それぞ
れ下記の代数方程式を得ることができる。 （１）空気 ・１次気流Ａについての代数方程式 Ｃp Ｗ1 Ｓ（Ｔa1(m-1,n) −Ｔa1(m,n) ）＋Ｍs Ｈ（Ｔs(m,n)−Ｔa1(m,n) ） ＋φＭk Ｈ（Ｔk1(m,n) −Ｔa1(m,n) ）＝０ ・・・（１０） ・２次気流Ｂについての代数方程式 Ｃp Ｗ2 Ｓ（Ｔa2(m-1,n) −Ｔa2(m,n) ）＋Ｍs Ｈ（Ｔs(m,n)−Ｔa2(m,n) ） ＋φＭk Ｈ（Ｔk2(m,n) −Ｔa2(m,n) ）＝０ ・・・（１１） ただし、Ｓ：ボリューム（ｍ，ｎ）のｘ軸に垂直な断面
の断面積
と、上記５つの微分方程式（５）〜（９）から、それぞ
れ下記の代数方程式を得ることができる。 （１）空気 ・１次気流Ａについての代数方程式 Ｃp Ｗ1 Ｓ（Ｔa1(m-1,n) −Ｔa1(m,n) ）＋Ｍs Ｈ（Ｔs(m,n)−Ｔa1(m,n) ） ＋φＭk Ｈ（Ｔk1(m,n) −Ｔa1(m,n) ）＝０ ・・・（１０） ・２次気流Ｂについての代数方程式 Ｃp Ｗ2 Ｓ（Ｔa2(m-1,n) −Ｔa2(m,n) ）＋Ｍs Ｈ（Ｔs(m,n)−Ｔa2(m,n) ） ＋φＭk Ｈ（Ｔk2(m,n) −Ｔa2(m,n) ）＝０ ・・・（１１） ただし、Ｓ：ボリューム（ｍ，ｎ）のｘ軸に垂直な断面
の断面積
【００５０】（２）間隔板４ ・１次気流Ａ（１次側）についての代数方程式 ｋk Ｓ｛Ｄkx1 （Ｔk1(m-1,n) −２Ｔk1(m,n) ＋Ｔk1(m+1,n) ）／Δｘ2 ＋Ｄky1 （Ｔk1(m-1,n) −２Ｔk1(m,n) ＋Ｔk1(m+1,n) ）／Δｙ2 ｝ ＋ＨksＭks（Ｔs(m,n)−Ｔk1(m,n) ）＋φＭk Ｈ（Ｔa1(m,n) −Ｔk1(m,n) ） ＝０ ・・・（１２） ・２次気流Ｂ（２次側）についての代数方程式 ｋk Ｓ｛Ｄkx2 （Ｔk2(m-1,n) −２Ｔk2(m,n) ＋Ｔk2(m+1,n) ）／Δｘ2 ＋Ｄky2 （Ｔk2(m-1,n) −２Ｔk2(m,n) ＋Ｔk2(m+1,n) ）／Δｙ2 ｝ ＋ＨksＭks（Ｔs(m,n)−Ｔk2(m,n) ）＋φＭk Ｈ（Ｔa2(m,n) −Ｔk2(m,n) ） ＝０ ・・・（１３）
【００５１】（３）仕切板１についての代数方程式 ｋs Ｄs Ｓ｛（Ｔs(m-1,n)−２Ｔs(m,n)＋Ｔs(m+1,n)）／Δｘ2 ＋（Ｔs(m-1,n)−２Ｔs(m,n)＋Ｔs(m+1,n)）／Δｙ2 ｝ ＋Ｍs Ｈ｛（Ｔa1(m,n) −Ｔs(m,n)）＋（Ｔa2(m,n) −Ｔs(m,n)）｝ ＋ＭksＨks｛（Ｔk1(m,n) −Ｔs(m,n)）＋（Ｔk2(m,n) −Ｔs(m,n)）｝ ＝０ ・・・（１４）
【００５２】このようにして、各ボリュームの温度
Ｔa1，Ｔa2，Ｔs ，Ｔk1，Ｔk2が求まると、１次気流Ａ
の入口温度Ｔ１，２次気流Ｂの入口温度ｔ１及び出口温
度ｔ２が知り得るので、上述した式（１）より熱交換素
子の温度交換効率ｅを求めることができる。従って、式
（１）より求める温度交換効率ｅが所定値以上になるよ
うに、各気流の流量Ｗ1 ，Ｗ2 （換気量）及び間隔板４
の熱伝導率ｋk （熱通過率ｐk ）を適宜設定して式（１
０）〜（１３）に代入し、温度交換効率ｅが所定値以上
になるまで、上記計算を繰り返し行う。
Ｔa1，Ｔa2，Ｔs ，Ｔk1，Ｔk2が求まると、１次気流Ａ
の入口温度Ｔ１，２次気流Ｂの入口温度ｔ１及び出口温
度ｔ２が知り得るので、上述した式（１）より熱交換素
子の温度交換効率ｅを求めることができる。従って、式
（１）より求める温度交換効率ｅが所定値以上になるよ
うに、各気流の流量Ｗ1 ，Ｗ2 （換気量）及び間隔板４
の熱伝導率ｋk （熱通過率ｐk ）を適宜設定して式（１
０）〜（１３）に代入し、温度交換効率ｅが所定値以上
になるまで、上記計算を繰り返し行う。
【００５３】そして、最後に、上記計算により温度交換
効率ｅを所定値以上にできる間隔板４の熱通過率ｐk が
得られると、その熱通過率ｐk を有する金属材料（例え
ば、アルミニウム，ステンレス合金）で間隔板４を構成
し、熱交換素子を製造する。
効率ｅを所定値以上にできる間隔板４の熱通過率ｐk が
得られると、その熱通過率ｐk を有する金属材料（例え
ば、アルミニウム，ステンレス合金）で間隔板４を構成
し、熱交換素子を製造する。
【００５４】以上より、この実施例１によれば、気流の
換気量に応じて間隔板の熱通過率ｐk を設定するので、
間隔板４の温度が全体として一様にならない範囲で間隔
板４の熱伝導を向上させることができるようになる結
果、温度交換効率ｅが高い熱交換素子が得られる効果が
ある。
換気量に応じて間隔板の熱通過率ｐk を設定するので、
間隔板４の温度が全体として一様にならない範囲で間隔
板４の熱伝導を向上させることができるようになる結
果、温度交換効率ｅが高い熱交換素子が得られる効果が
ある。
【００５５】因に、図４は気流の換気量を４００ｍ3 ／
ｈ，温度交換効率を７６％とした場合において、間隔板
４の熱通過率を変更することによって熱交換素子の体積
を小型化できる割合（間隔板４を和紙等の材質で構成し
た場合を基準とする）を示すグラフ図であり、例えば、
熱交換素子の体積を７０％以下にするためには、間隔板
４の熱通過率を０．０３〜３．０（Ｗ／Ｋ）の範囲に設
定すれば足りる旨を示している。
ｈ，温度交換効率を７６％とした場合において、間隔板
４の熱通過率を変更することによって熱交換素子の体積
を小型化できる割合（間隔板４を和紙等の材質で構成し
た場合を基準とする）を示すグラフ図であり、例えば、
熱交換素子の体積を７０％以下にするためには、間隔板
４の熱通過率を０．０３〜３．０（Ｗ／Ｋ）の範囲に設
定すれば足りる旨を示している。
【００５６】実施例２．上記実施例１では、間隔板４を
金属材料（単一材料）で構成したものについて示した
が、間隔板４を複合材料で構成してもよく、上記実施例
１と同様の効果を奏することができる。なお、間隔板４
を複合材料で構成する場合、耐腐食性、積層時の形状保
持と流路形成のための強度を材料自身に付与することが
可能であるため、信頼性が向上するとともに、保護膜付
加などの製造工程を省くことができる。また、複合材料
を適宜選択によって容易に熱通過率を調整することもで
きる。
金属材料（単一材料）で構成したものについて示した
が、間隔板４を複合材料で構成してもよく、上記実施例
１と同様の効果を奏することができる。なお、間隔板４
を複合材料で構成する場合、耐腐食性、積層時の形状保
持と流路形成のための強度を材料自身に付与することが
可能であるため、信頼性が向上するとともに、保護膜付
加などの製造工程を省くことができる。また、複合材料
を適宜選択によって容易に熱通過率を調整することもで
きる。
【００５７】因に、複合材料の具体例としては、図５に
示すように、金属混抄紙で構成された間隔板６に金属繊
維７をすき込むことによって間隔板を構成してもよい。
この場合、金属繊維７の含有量を適宜調整することによ
って、間隔板の熱通過率ｐk を調整することができ、間
隔板の温度が全体として一様にならない範囲で間隔板の
熱伝導を向上させることができる。なお、金属繊維７の
代わりに金属粉をすき込んでも同様の効果が得られる。
示すように、金属混抄紙で構成された間隔板６に金属繊
維７をすき込むことによって間隔板を構成してもよい。
この場合、金属繊維７の含有量を適宜調整することによ
って、間隔板の熱通過率ｐk を調整することができ、間
隔板の温度が全体として一様にならない範囲で間隔板の
熱伝導を向上させることができる。なお、金属繊維７の
代わりに金属粉をすき込んでも同様の効果が得られる。
【００５８】実施例３．上記実施例１では、を金属材料
（単一材料）で構成したものについて示したが、図６に
示すように、和紙等の材質で構成された間隔板８の表面
に伝熱特性を有するアルミニウムなどの金属膜９を被覆
して間隔板を構成してもよく、上記実施例１と同様の効
果を奏することができる。この場合、金属膜９の厚みを
適宜調整することによって、間隔板の熱通過率ｐk を調
整することができ、間隔板の温度が全体として一様にな
らない範囲で間隔板の熱伝導を向上させることができ
る。
（単一材料）で構成したものについて示したが、図６に
示すように、和紙等の材質で構成された間隔板８の表面
に伝熱特性を有するアルミニウムなどの金属膜９を被覆
して間隔板を構成してもよく、上記実施例１と同様の効
果を奏することができる。この場合、金属膜９の厚みを
適宜調整することによって、間隔板の熱通過率ｐk を調
整することができ、間隔板の温度が全体として一様にな
らない範囲で間隔板の熱伝導を向上させることができ
る。
【００５９】因に、間隔板８の強度を考慮して、間隔板
８の厚みを１００〜１５０μｍ程度にし、７６％の温度
交換効率ｅを確保するためには、金属膜９をアルミニウ
ムで構成した場合、金属膜９の厚みとしては１０μｍ程
度とするのが適当である。なお、上記実施例３では、間
隔板８を和紙等の材質で構成したものについて示した
が、紙以外の材質、例えば、塩化ビニール等の樹脂やプ
ラスチックなどの材質を用いて構成してもよいことは言
うまでもない。
８の厚みを１００〜１５０μｍ程度にし、７６％の温度
交換効率ｅを確保するためには、金属膜９をアルミニウ
ムで構成した場合、金属膜９の厚みとしては１０μｍ程
度とするのが適当である。なお、上記実施例３では、間
隔板８を和紙等の材質で構成したものについて示した
が、紙以外の材質、例えば、塩化ビニール等の樹脂やプ
ラスチックなどの材質を用いて構成してもよいことは言
うまでもない。
【００６０】ここで、間隔板８の表面にアルミニウムな
どの金属膜９を被覆する方法を数通り簡単に説明する。
まず、第１の方法としては、図７に示すような装置を用
いることによって金属膜９を被覆することができる。即
ち、ローラ１２を回転させることによって、アルミニウ
ム箔１１の表面に接着剤１３（例えば、スチレンとアク
リル酸エステルの共重合樹脂を主成分とするエマルジョ
ンタイプの接着剤）を塗布し、接着剤１３の塗布量を塗
布量調整器１４で調整する。そして、接着剤１３が塗布
されたアルミニウム箔１１を、ローラ１６によって加工
紙１５に圧着し、アルミニウム箔１１が圧着された加工
紙を間隔板１７とするものである。なお、第１の方法で
は、アルミニウム箔１１に接着剤１３を塗布したが、非
水溶性接着剤を用いる場合には、水分を吸収して伸長す
るようなことはないので、加工紙１５に接着剤を塗布す
るようにしてもよい。
どの金属膜９を被覆する方法を数通り簡単に説明する。
まず、第１の方法としては、図７に示すような装置を用
いることによって金属膜９を被覆することができる。即
ち、ローラ１２を回転させることによって、アルミニウ
ム箔１１の表面に接着剤１３（例えば、スチレンとアク
リル酸エステルの共重合樹脂を主成分とするエマルジョ
ンタイプの接着剤）を塗布し、接着剤１３の塗布量を塗
布量調整器１４で調整する。そして、接着剤１３が塗布
されたアルミニウム箔１１を、ローラ１６によって加工
紙１５に圧着し、アルミニウム箔１１が圧着された加工
紙を間隔板１７とするものである。なお、第１の方法で
は、アルミニウム箔１１に接着剤１３を塗布したが、非
水溶性接着剤を用いる場合には、水分を吸収して伸長す
るようなことはないので、加工紙１５に接着剤を塗布す
るようにしてもよい。
【００６１】次に、第２の方法としては、図８に示すよ
うな装置を用いることによって金属膜９を被覆すること
ができる。即ち、ローラ１２を回転させることによっ
て、加工紙１５を液状の熱伝導特性がある塗布液１８の
内に浸し、加工紙１５の表面に塗布液１８を膜状に付着
させる。そして、塗布液１８の付着量を付着量調整器１
９が調整し、塗布液１８が付着された加工紙を間隔板１
７とするものである。
うな装置を用いることによって金属膜９を被覆すること
ができる。即ち、ローラ１２を回転させることによっ
て、加工紙１５を液状の熱伝導特性がある塗布液１８の
内に浸し、加工紙１５の表面に塗布液１８を膜状に付着
させる。そして、塗布液１８の付着量を付着量調整器１
９が調整し、塗布液１８が付着された加工紙を間隔板１
７とするものである。
【００６２】次に、第３の方法としては、図９に示すよ
うな装置を用いることによって金属膜９を被覆すること
ができる。即ち、図示せぬローラによって加工紙１５を
移動させつつ、スプレー２０が塗布液１８を加工紙１５
の表面の噴霧することによって、加工紙１５の表面に塗
布液１８を膜状に塗布するものである。
うな装置を用いることによって金属膜９を被覆すること
ができる。即ち、図示せぬローラによって加工紙１５を
移動させつつ、スプレー２０が塗布液１８を加工紙１５
の表面の噴霧することによって、加工紙１５の表面に塗
布液１８を膜状に塗布するものである。
【００６３】次に、第４の方法としては、図１０に示す
ような装置を用いることによって金属膜９を被覆するこ
とができる。即ち、ローラを回転させることによって、
加工紙１５を熱伝導特性がある溶液（例えば、鍍金液）
を満たした鍍金槽２１の内に所定時間浸すことによっ
て、加工紙１５の表面に金属膜を形成させるものであ
る。因に、溶液の濃度や浸す時間を調整することによっ
て金属膜の厚みを調整することができる。
ような装置を用いることによって金属膜９を被覆するこ
とができる。即ち、ローラを回転させることによって、
加工紙１５を熱伝導特性がある溶液（例えば、鍍金液）
を満たした鍍金槽２１の内に所定時間浸すことによっ
て、加工紙１５の表面に金属膜を形成させるものであ
る。因に、溶液の濃度や浸す時間を調整することによっ
て金属膜の厚みを調整することができる。
【００６４】最後に、第５の方法としては、図１１に示
すような装置を用いることによって金属膜９を被覆する
ことができる。即ち、加工紙１５を圧力の低い真空チャ
ンバー２２に挿入し、図示せぬローラによって加工紙１
５を移動させつつ、炉２３によって膜材料を加熱するこ
とにより膜材料を蒸発させる。そして、その蒸発させた
膜材料を加工紙１５に凝縮させることにより、加工紙１
５の表面に金属膜を形成するものである。
すような装置を用いることによって金属膜９を被覆する
ことができる。即ち、加工紙１５を圧力の低い真空チャ
ンバー２２に挿入し、図示せぬローラによって加工紙１
５を移動させつつ、炉２３によって膜材料を加熱するこ
とにより膜材料を蒸発させる。そして、その蒸発させた
膜材料を加工紙１５に凝縮させることにより、加工紙１
５の表面に金属膜を形成するものである。
【００６５】実施例４．上記実施例３では、間隔板８の
片面に金属膜９を被覆したものについて示したが、図１
２に示すように、間隔板８の両面に金属膜９を被覆する
ようにしてもよく同様の効果を奏する。なお、間隔板８
の両面に金属膜９を被覆した場合、金属膜９が仕切板１
と接触する面積が金属膜９を片面に被覆する場合に比べ
て増加するので、熱通過率ｐkが大きくなる。
片面に金属膜９を被覆したものについて示したが、図１
２に示すように、間隔板８の両面に金属膜９を被覆する
ようにしてもよく同様の効果を奏する。なお、間隔板８
の両面に金属膜９を被覆した場合、金属膜９が仕切板１
と接触する面積が金属膜９を片面に被覆する場合に比べ
て増加するので、熱通過率ｐkが大きくなる。
【００６６】実施例５．上記実施例４では、間隔板８の
両面に金属膜９を一様に被覆するものについて示した
が、図１３に示すように、間隔板８の表面に金属膜９を
断片的に被覆するようにしてもよく同様の効果を奏す
る。なお、間隔板８の表面に金属膜９を断片的に被覆す
るようにした場合、移動熱量を増加させたい部分に限り
金属膜９を被覆すればよく、最小のコストで熱輸送能力
の向上を図ることができる。
両面に金属膜９を一様に被覆するものについて示した
が、図１３に示すように、間隔板８の表面に金属膜９を
断片的に被覆するようにしてもよく同様の効果を奏す
る。なお、間隔板８の表面に金属膜９を断片的に被覆す
るようにした場合、移動熱量を増加させたい部分に限り
金属膜９を被覆すればよく、最小のコストで熱輸送能力
の向上を図ることができる。
【００６７】実施例６．上記実施例３，４では間隔板８
の表面に金属膜９を被覆するものについて示したが、図
１４に示すように、２つの間隔板８の間に金属膜９を挟
み込むようにして間隔板を構成してもよく同様の効果を
奏する。上記実施例３の場合、仕切板１と間隔板８の接
触部分は、紙とアルミニウムの接着になるので、酢酸ビ
ニル系接着剤を用いると不良が生じて接触熱抵抗の増大
を招き、間隔板８のフイン効率φを十分に向上させるこ
とができない場合があるが、この実施例６では、仕切板
１と間隔板８の接触部分は、紙と紙（同質材料）の接着
になるので、接着が容易になり、接着不良による接触熱
抵抗の増大を防止することができる。従って、間隔板８
のフイン効率φを十分に向上させることができる。な
お、この場合の紙の厚みの適正値は、紙の厚みの合計値
である（１００〜１５０μｍ程度）。
の表面に金属膜９を被覆するものについて示したが、図
１４に示すように、２つの間隔板８の間に金属膜９を挟
み込むようにして間隔板を構成してもよく同様の効果を
奏する。上記実施例３の場合、仕切板１と間隔板８の接
触部分は、紙とアルミニウムの接着になるので、酢酸ビ
ニル系接着剤を用いると不良が生じて接触熱抵抗の増大
を招き、間隔板８のフイン効率φを十分に向上させるこ
とができない場合があるが、この実施例６では、仕切板
１と間隔板８の接触部分は、紙と紙（同質材料）の接着
になるので、接着が容易になり、接着不良による接触熱
抵抗の増大を防止することができる。従って、間隔板８
のフイン効率φを十分に向上させることができる。な
お、この場合の紙の厚みの適正値は、紙の厚みの合計値
である（１００〜１５０μｍ程度）。
【００６８】実施例７．上記実施例１〜５では、間隔板
を金属材料で構成し、あるいは、間隔板の表面に金属膜
９を被覆するものについて示したが、図１５及び図１６
に示すように、さらに間隔板の表面にアルミナ膜等の保
護膜１０を被覆してもよい。これにより、アルミニウム
の腐食による性能劣化を防止することができ、信頼性の
高い熱交換素子を得ることができる。なお、この実施例
７では、アルミナ膜で被覆するものについて示したが、
防食性を有するニトロセルロース等の樹脂やポリエチレ
ン膜を被覆してもよく同様の効果を奏する。
を金属材料で構成し、あるいは、間隔板の表面に金属膜
９を被覆するものについて示したが、図１５及び図１６
に示すように、さらに間隔板の表面にアルミナ膜等の保
護膜１０を被覆してもよい。これにより、アルミニウム
の腐食による性能劣化を防止することができ、信頼性の
高い熱交換素子を得ることができる。なお、この実施例
７では、アルミナ膜で被覆するものについて示したが、
防食性を有するニトロセルロース等の樹脂やポリエチレ
ン膜を被覆してもよく同様の効果を奏する。
【００６９】実施例８．図１７はこの発明の実施例８に
よる熱交換素子の一部を示す斜視図であり、図におい
て、３１は間隔板４に施されたスリットである。次に動
作について説明する。上記実施例１では、間隔板４を金
属材料で構成し、間隔板４の温度が全体として一様にな
らない範囲で、従来のものより間隔板４の熱伝導率ｋk
を向上させるものについて説明したが、この実施例８
は、図１７に示すように、間隔板４の波状形状の尾根線
に沿った方向（間隔板４が形成する風路を流動する気流
の方向）にスリット３１を施すことにより、その気流の
方向と垂直方向（図１７参照）に伝導する熱を遮断する
ようにしたものである。従って、この実施例８によれ
ば、上記実施例１よりも金属材料の厚みを厚くして間隔
板４の熱伝導率ｋk を高くしても、間隔板４の温度均一
化現象の発生を防止できるため、さらに温度交換効率ｅ
を向上させることができる。なお、この実施例８では、
尾根線に沿った方向にスリット３１を施したものについ
て示したが、尾根線に対して角度を持った方向にスリッ
ト３１を施してもよく同様の効果を奏する。また、この
実施例８では、スリット３１を直線状に施したものにつ
いて示したが、曲線または折れ線状にスリット３１を施
してもよく同様の効果を奏する。
よる熱交換素子の一部を示す斜視図であり、図におい
て、３１は間隔板４に施されたスリットである。次に動
作について説明する。上記実施例１では、間隔板４を金
属材料で構成し、間隔板４の温度が全体として一様にな
らない範囲で、従来のものより間隔板４の熱伝導率ｋk
を向上させるものについて説明したが、この実施例８
は、図１７に示すように、間隔板４の波状形状の尾根線
に沿った方向（間隔板４が形成する風路を流動する気流
の方向）にスリット３１を施すことにより、その気流の
方向と垂直方向（図１７参照）に伝導する熱を遮断する
ようにしたものである。従って、この実施例８によれ
ば、上記実施例１よりも金属材料の厚みを厚くして間隔
板４の熱伝導率ｋk を高くしても、間隔板４の温度均一
化現象の発生を防止できるため、さらに温度交換効率ｅ
を向上させることができる。なお、この実施例８では、
尾根線に沿った方向にスリット３１を施したものについ
て示したが、尾根線に対して角度を持った方向にスリッ
ト３１を施してもよく同様の効果を奏する。また、この
実施例８では、スリット３１を直線状に施したものにつ
いて示したが、曲線または折れ線状にスリット３１を施
してもよく同様の効果を奏する。
【００７０】実施例９．上記実施例８では、気流の方向
と垂直方向に伝導する熱を完全に遮断するため、間隔板
４をスリット３１によって分離するものについて示した
が、間隔板４の強度を向上させるため、図１８に示すよ
うに、スリット３１によって間隔板４を分離せずに間隔
板４の厚みを局所的に薄くして、局所的に熱通過率ｐk
を小さくするようにしてもよい。これにより、上記気流
の方向と垂直方向に伝導する熱を完全には遮断すること
ができなくなるが、局所的な熱通過率ｐk の低下に伴う
伝導する熱量の低減によって間隔板４の温度均一化現象
を抑えつつ、間隔板４の強度を向上させることができ
る。
と垂直方向に伝導する熱を完全に遮断するため、間隔板
４をスリット３１によって分離するものについて示した
が、間隔板４の強度を向上させるため、図１８に示すよ
うに、スリット３１によって間隔板４を分離せずに間隔
板４の厚みを局所的に薄くして、局所的に熱通過率ｐk
を小さくするようにしてもよい。これにより、上記気流
の方向と垂直方向に伝導する熱を完全には遮断すること
ができなくなるが、局所的な熱通過率ｐk の低下に伴う
伝導する熱量の低減によって間隔板４の温度均一化現象
を抑えつつ、間隔板４の強度を向上させることができ
る。
【００７１】実施例１０．上記実施例８では、気流の方
向と垂直方向に伝導する熱を完全に遮断するため、間隔
板４をスリット３１によって分離するものについて示し
たが、間隔板４の強度を向上させるため、図１９に示す
ように、スリット３１を破線状に施すことにより間隔板
４を分離させずに、局所的に熱通過率ｐk を小さくする
ようにしてもよい。これにより、上記気流の方向と垂直
方向に伝導する熱を完全には遮断することができなくな
るが、局所的な熱通過率ｐk の低下に伴う伝導する熱量
の低減によって間隔板４の温度均一化現象を抑えつつ、
間隔板４の強度を向上させることができる。
向と垂直方向に伝導する熱を完全に遮断するため、間隔
板４をスリット３１によって分離するものについて示し
たが、間隔板４の強度を向上させるため、図１９に示す
ように、スリット３１を破線状に施すことにより間隔板
４を分離させずに、局所的に熱通過率ｐk を小さくする
ようにしてもよい。これにより、上記気流の方向と垂直
方向に伝導する熱を完全には遮断することができなくな
るが、局所的な熱通過率ｐk の低下に伴う伝導する熱量
の低減によって間隔板４の温度均一化現象を抑えつつ、
間隔板４の強度を向上させることができる。
【００７２】実施例１１．上記実施例１０では、間隔板
４の各山に１本の破線状のスリット３１を施したものに
ついて示したが、図２０に示すように、各山に複数の破
線状のスリット３１を互いに平行になるように施すとと
もに、各スリット３１の分断部３１ａが隣接するスリッ
ト３１の分断部３１ａと互い違いになるように施しても
よい。これにより、伝熱経路が直線状でなくなるため
（図２０の矢印を参照）、実質的に熱伝導距離が増大す
る結果、局所的に熱通過率ｐk が小さくなり、上記実施
例１０よりも更に確実に間隔板４の温度均一化現象を抑
えることができる。
４の各山に１本の破線状のスリット３１を施したものに
ついて示したが、図２０に示すように、各山に複数の破
線状のスリット３１を互いに平行になるように施すとと
もに、各スリット３１の分断部３１ａが隣接するスリッ
ト３１の分断部３１ａと互い違いになるように施しても
よい。これにより、伝熱経路が直線状でなくなるため
（図２０の矢印を参照）、実質的に熱伝導距離が増大す
る結果、局所的に熱通過率ｐk が小さくなり、上記実施
例１０よりも更に確実に間隔板４の温度均一化現象を抑
えることができる。
【００７３】実施例１２．上記実施例８〜１１では、間
隔板４の尾根線に沿った方向にスリット３１を施したも
のについて示したが、図２１に示すように、尾根線に沿
った方向に複数のスリット３１を施すとともに、他のス
リット３１と互いに交差するスリット３２を施すように
してもよい。これにより、気流の方向と垂直方向の熱遮
断に限らず、複数の方向に対して熱遮断されるようにな
り、上記実施例８〜１１よりも更に確実に間隔板４の温
度均一化現象を抑えることができる。
隔板４の尾根線に沿った方向にスリット３１を施したも
のについて示したが、図２１に示すように、尾根線に沿
った方向に複数のスリット３１を施すとともに、他のス
リット３１と互いに交差するスリット３２を施すように
してもよい。これにより、気流の方向と垂直方向の熱遮
断に限らず、複数の方向に対して熱遮断されるようにな
り、上記実施例８〜１１よりも更に確実に間隔板４の温
度均一化現象を抑えることができる。
【００７４】実施例１３．上記実施例８〜１１では、間
隔板４の尾根線に沿った方向にスリット３１を施したも
のについて示したが、図２２に示すように、気流の温度
勾配が最大になる方向と垂直な方向に沿ってスリット３
１を施すようにしてもよい。具体的に説明すると、１次
気流Ａと２次気流Ｂの流量が等しい場合、間隔板４の温
度は、図２３に示すように、１次気流Ａの方向と２次気
流Ｂの方向とのなす角の二等分線３３と平行な方向にお
いて概等しくなるので、その二等分線３３と垂直な方向
３４が気流の温度勾配が最大になる。そして、熱伝導
は、当然、気流の温度勾配が最大となる方向３４（二等
分線３３と垂直な方向）に最も効率よく伝導するので、
気流の温度勾配が最大となる方向３４と垂直な方向にス
リット３１を施せば、最も効率よく間隔板４の温度均一
化現象を抑えることができる。そこで、この実施例１３
では、図２２に示すように、気流の温度勾配が最大とな
る方向３４に沿ってスリット３１を施すようにしたもの
である。
隔板４の尾根線に沿った方向にスリット３１を施したも
のについて示したが、図２２に示すように、気流の温度
勾配が最大になる方向と垂直な方向に沿ってスリット３
１を施すようにしてもよい。具体的に説明すると、１次
気流Ａと２次気流Ｂの流量が等しい場合、間隔板４の温
度は、図２３に示すように、１次気流Ａの方向と２次気
流Ｂの方向とのなす角の二等分線３３と平行な方向にお
いて概等しくなるので、その二等分線３３と垂直な方向
３４が気流の温度勾配が最大になる。そして、熱伝導
は、当然、気流の温度勾配が最大となる方向３４（二等
分線３３と垂直な方向）に最も効率よく伝導するので、
気流の温度勾配が最大となる方向３４と垂直な方向にス
リット３１を施せば、最も効率よく間隔板４の温度均一
化現象を抑えることができる。そこで、この実施例１３
では、図２２に示すように、気流の温度勾配が最大とな
る方向３４に沿ってスリット３１を施すようにしたもの
である。
【００７５】実施例１４．上記実施例１３では、１次気
流Ａと２次気流Ｂの流量が等しい場合について示した
が、１次気流Ａと２次気流Ｂの流量が等しくない場合に
は、下記の要領でスリット３１を施せばよい。即ち、１
次気流Ａの流量をＷA ，２次気流Ｂの流量をＷB とする
と、図２４（ｂ）に示すように、１次気流Ａの流量ＷA
に反比例した大きさ（１／ＷA ）を有するとともに、１
次気流Ａの流れ方向と同一の方向を有するベクトル３５
と、２次気流Ｂの流量ＷB に反比例した大きさ（１／Ｗ
B ）を有するとともに、２次気流Ｂの流れ方向と逆の方
向を有するベクトル３６との和の方向３７において、間
隔板４における気流の温度勾配が最大になる。従って、
１次気流Ａと２次気流Ｂの流量が等しくない場合には、
気流の温度勾配が最大となる方向３７と垂直な方向３８
に沿ってスリット３１を施せばよく（図２４（ａ）参
照）、上記実施例１３と同様の効果を奏する。
流Ａと２次気流Ｂの流量が等しい場合について示した
が、１次気流Ａと２次気流Ｂの流量が等しくない場合に
は、下記の要領でスリット３１を施せばよい。即ち、１
次気流Ａの流量をＷA ，２次気流Ｂの流量をＷB とする
と、図２４（ｂ）に示すように、１次気流Ａの流量ＷA
に反比例した大きさ（１／ＷA ）を有するとともに、１
次気流Ａの流れ方向と同一の方向を有するベクトル３５
と、２次気流Ｂの流量ＷB に反比例した大きさ（１／Ｗ
B ）を有するとともに、２次気流Ｂの流れ方向と逆の方
向を有するベクトル３６との和の方向３７において、間
隔板４における気流の温度勾配が最大になる。従って、
１次気流Ａと２次気流Ｂの流量が等しくない場合には、
気流の温度勾配が最大となる方向３７と垂直な方向３８
に沿ってスリット３１を施せばよく（図２４（ａ）参
照）、上記実施例１３と同様の効果を奏する。
【００７６】実施例１５．上記実施例８〜１４では、間
隔板４にスリット３１を施すものについて示したが、間
隔板８に被覆した金属膜９にスリット３１を施してもよ
く、上記実施例８〜１４と同様の効果を奏する。金属膜
９にスリット３１を施した一例を図２５，図２６に示
す。
隔板４にスリット３１を施すものについて示したが、間
隔板８に被覆した金属膜９にスリット３１を施してもよ
く、上記実施例８〜１４と同様の効果を奏する。金属膜
９にスリット３１を施した一例を図２５，図２６に示
す。
【００７７】実施例１６．図２７はこの発明の実施例１
６による熱交換素子の一部を示す斜視図であり、図にお
いて、４１は各仕切板１間に流動する気流の方向と垂直
方向に間隔板４を分断して形成された帯状体の間隔板で
あり、各帯状体の間隔板４１の波形が、隣接する他の帯
状体の間隔板４１の波形と一致しないように、各帯状体
の間隔板４１が配置されている。
６による熱交換素子の一部を示す斜視図であり、図にお
いて、４１は各仕切板１間に流動する気流の方向と垂直
方向に間隔板４を分断して形成された帯状体の間隔板で
あり、各帯状体の間隔板４１の波形が、隣接する他の帯
状体の間隔板４１の波形と一致しないように、各帯状体
の間隔板４１が配置されている。
【００７８】この実施例１６によれば、間隔板が気流の
方向と垂直方向に分断されているので、気流の方向に添
った方向についても熱の伝導を防止することができ、上
記実施例よりも更に確実に間隔板の温度均一化現象を抑
えることができる。また、間隔板の表面に形成される空
気の温度境界層は、各帯状体の間隔板４１の風上側の先
端部で非常に薄くなるので、間隔板表面の対流熱伝達率
が向上し、熱輸送能力が増大する効果も得ることができ
る。
方向と垂直方向に分断されているので、気流の方向に添
った方向についても熱の伝導を防止することができ、上
記実施例よりも更に確実に間隔板の温度均一化現象を抑
えることができる。また、間隔板の表面に形成される空
気の温度境界層は、各帯状体の間隔板４１の風上側の先
端部で非常に薄くなるので、間隔板表面の対流熱伝達率
が向上し、熱輸送能力が増大する効果も得ることができ
る。
【００７９】なお、各帯状体の間隔板４１の配置方法と
しては、図２７に示すように、複数個おきに尾根線が一
致するように配置するのが望ましい。因に、熱交換素子
の風路の水力等価直径をＤe 、各帯状体の間隔板４１の
気流の方向に沿った長さをＬe 、帯状体の間隔板４１の
尾根線がｎ個おきに一致するとすれば、熱伝達率の促進
効果が得られるｎの値と、熱伝達向上率Ｈ／Ｈ0 の関係
は図３６に示す通りとなる。
しては、図２７に示すように、複数個おきに尾根線が一
致するように配置するのが望ましい。因に、熱交換素子
の風路の水力等価直径をＤe 、各帯状体の間隔板４１の
気流の方向に沿った長さをＬe 、帯状体の間隔板４１の
尾根線がｎ個おきに一致するとすれば、熱伝達率の促進
効果が得られるｎの値と、熱伝達向上率Ｈ／Ｈ0 の関係
は図３６に示す通りとなる。
【００８０】実施例１７．上記実施例１〜１６では、仕
切板１を和紙などの材質で構成し、間隔板の熱通過率を
気流の換気量に応じて設定するものについて示したが、
仕切板１についても間隔板と同様に、気流の換気量に応
じて熱通過率を設定すれば、仕切板１の温度が全体とし
て一様にならない範囲で仕切板１の熱伝導を向上させる
ことができるようになり、上記実施例１〜１６より更に
温度交換効率ｅを向上させることができる。
切板１を和紙などの材質で構成し、間隔板の熱通過率を
気流の換気量に応じて設定するものについて示したが、
仕切板１についても間隔板と同様に、気流の換気量に応
じて熱通過率を設定すれば、仕切板１の温度が全体とし
て一様にならない範囲で仕切板１の熱伝導を向上させる
ことができるようになり、上記実施例１〜１６より更に
温度交換効率ｅを向上させることができる。
【００８１】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、気流の換気量に応じて間隔板の熱通過率を設定する
ように構成したので、間隔板の温度が全体として一様に
ならない範囲で間隔板の熱伝導を向上させることができ
るようになり、温度交換効率を向上させることができる
効果がある。
ば、気流の換気量に応じて間隔板の熱通過率を設定する
ように構成したので、間隔板の温度が全体として一様に
ならない範囲で間隔板の熱伝導を向上させることができ
るようになり、温度交換効率を向上させることができる
効果がある。
【００８２】請求項２の発明によれば、間隔板を所定の
熱通過率を有する単一材料で構成したので、高い温度交
換効率を得ることができる間隔板を容易に製造できる効
果がある。
熱通過率を有する単一材料で構成したので、高い温度交
換効率を得ることができる間隔板を容易に製造できる効
果がある。
【００８３】請求項３の発明によれば、間隔板を所定の
熱通過率を有する複合材料で構成したので、材料の選択
によって熱通過率を容易に調整できるとともに、間隔板
の強度を容易に向上させることができる効果がある。
熱通過率を有する複合材料で構成したので、材料の選択
によって熱通過率を容易に調整できるとともに、間隔板
の強度を容易に向上させることができる効果がある。
【００８４】請求項４の発明によれば、間隔板に金属繊
維を混入して複合材料を構成したので、金属繊維の含有
量によって熱通過率を容易に調整できる効果がある。
維を混入して複合材料を構成したので、金属繊維の含有
量によって熱通過率を容易に調整できる効果がある。
【００８５】請求項５の発明によれば、波状の部材の表
面に伝熱特性を有する膜を被覆して間隔板を構成したの
で、膜の厚さによって熱通過率を容易に調整できる効果
がある。
面に伝熱特性を有する膜を被覆して間隔板を構成したの
で、膜の厚さによって熱通過率を容易に調整できる効果
がある。
【００８６】請求項６の発明によれば、複数の波状の部
材を伝熱特性を有する膜を挟み込むように積層して間隔
板を構成したので、直接、膜を仕切板と接着する必要が
なくなる結果、仕切板との接着が容易な材料を用いて間
隔板を製造できるようになり、従って、仕切板と間隔板
の接触熱抵抗を最小限に抑えられるため、フィン効率の
高い間隔板を製造できる効果がある。
材を伝熱特性を有する膜を挟み込むように積層して間隔
板を構成したので、直接、膜を仕切板と接着する必要が
なくなる結果、仕切板との接着が容易な材料を用いて間
隔板を製造できるようになり、従って、仕切板と間隔板
の接触熱抵抗を最小限に抑えられるため、フィン効率の
高い間隔板を製造できる効果がある。
【００８７】請求項７の発明によれば、膜を金属材料で
構成し、その膜の厚みを所定値に設定するように構成し
たので、間隔板の温度が全体として一様にならない範囲
で間隔板の熱伝導を向上させることができるようにな
り、その結果、温度交換効率が向上する効果がある。
構成し、その膜の厚みを所定値に設定するように構成し
たので、間隔板の温度が全体として一様にならない範囲
で間隔板の熱伝導を向上させることができるようにな
り、その結果、温度交換効率が向上する効果がある。
【００８８】請求項８の発明によれば、間隔板にスリッ
トを施すように構成したので、スリットが施された部分
での熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化が抑制
され、高い温度交換効率が得られる効果がある。
トを施すように構成したので、スリットが施された部分
での熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化が抑制
され、高い温度交換効率が得られる効果がある。
【００８９】請求項９の発明によれば、膜にスリットを
施すように構成したので、スリットが施された部分での
熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化が抑制さ
れ、高い温度交換効率が得られる効果がある。
施すように構成したので、スリットが施された部分での
熱移動がなくなる結果、間隔板の温度均一化が抑制さ
れ、高い温度交換効率が得られる効果がある。
【００９０】請求項１０の発明によれば、スリットを破
線状に施すように構成したので、間隔板の温度均一化を
抑制しつつ、間隔板の強度を保持できる効果がある。
線状に施すように構成したので、間隔板の温度均一化を
抑制しつつ、間隔板の強度を保持できる効果がある。
【００９１】請求項１１の発明によれば、間隔板又は膜
に複数の破線状のスリットを互いに平行になるように施
すとともに、各スリットの分断部が隣接するスリットの
分断部と互い違いになるように施した構成にしたので、
間隔板における熱伝導距離が増大して熱伝導断面積が小
さくなる結果、熱伝導による熱移動量が減少して、間隔
板の温度均一化が抑制され、高い温度交換効率が得られ
る効果がある。
に複数の破線状のスリットを互いに平行になるように施
すとともに、各スリットの分断部が隣接するスリットの
分断部と互い違いになるように施した構成にしたので、
間隔板における熱伝導距離が増大して熱伝導断面積が小
さくなる結果、熱伝導による熱移動量が減少して、間隔
板の温度均一化が抑制され、高い温度交換効率が得られ
る効果がある。
【００９２】請求項１２の発明によれば、間隔板又は膜
に複数のスリットを施すとともに、他のスリットと互い
に交差するスリットを施すように構成したので、熱遮断
効果が複数の方向に対して有効となり、確実に間隔板の
温度均一化が抑制される効果がある。
に複数のスリットを施すとともに、他のスリットと互い
に交差するスリットを施すように構成したので、熱遮断
効果が複数の方向に対して有効となり、確実に間隔板の
温度均一化が抑制される効果がある。
【００９３】請求項１３の発明によれば、各仕切板間に
流動する気流の温度勾配が最大となる方向と垂直な方向
に沿ってスリットを施すように構成したので、間隔板に
おける熱移動を効率的に遮断できるようになり、確実に
間隔板の温度均一化が抑制される効果がある。
流動する気流の温度勾配が最大となる方向と垂直な方向
に沿ってスリットを施すように構成したので、間隔板に
おける熱移動を効率的に遮断できるようになり、確実に
間隔板の温度均一化が抑制される効果がある。
【００９４】請求項１４の発明によれば、各仕切板間に
流動する気流の方向と垂直方向に間隔板を複数に分断す
るとともに、その分断された各帯状体の間隔板の波形が
隣接する帯状体の間隔板の波形と一致しないように各帯
状体の間隔板を配置するように構成したので、間隔板の
温度均一化を抑制できると同時に、間隔板と各気流間の
対流熱伝達率を向上させることができる効果がある。
流動する気流の方向と垂直方向に間隔板を複数に分断す
るとともに、その分断された各帯状体の間隔板の波形が
隣接する帯状体の間隔板の波形と一致しないように各帯
状体の間隔板を配置するように構成したので、間隔板の
温度均一化を抑制できると同時に、間隔板と各気流間の
対流熱伝達率を向上させることができる効果がある。
【００９５】請求項１５の発明によれば、間隔板の表面
に保護膜を被覆するように構成したので、気流中の水分
や酸化窒素などによる間隔板表面の腐食を防止できる効
果がある。
に保護膜を被覆するように構成したので、気流中の水分
や酸化窒素などによる間隔板表面の腐食を防止できる効
果がある。
【図１】 この発明の実施例１による熱交換素子の一部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】 間隔板の無次元熱通過率と温度交換効率の関
係を示すグラフ図である。
係を示すグラフ図である。
【図３】 ロスナイエレメントを微小なボリュームに分
割した状態を示す平面図である。
割した状態を示す平面図である。
【図４】 間隔板の熱通過率を変更することによって熱
交換素子の体積を小型化できる割合を示すグラフ図であ
る。
交換素子の体積を小型化できる割合を示すグラフ図であ
る。
【図５】 この発明の実施例２による熱交換素子の一部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】 この発明の実施例３による熱交換素子の一部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】 間隔板の表面に金属膜を被覆する膜被覆装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図８】 間隔板の表面に金属膜を被覆する膜被覆装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図９】 間隔板の表面に金属膜を被覆する膜被覆装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図１０】 間隔板の表面に金属膜を被覆する膜被覆装
置を示す構成図である。
置を示す構成図である。
【図１１】 間隔板の表面に金属膜を被覆する膜被覆装
置を示す構成図である。
置を示す構成図である。
【図１２】 この発明の実施例４による熱交換素子の一
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図１３】 この発明の実施例５による熱交換素子の一
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図１４】 この発明の実施例６による熱交換素子の一
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図１５】 この発明の実施例７による熱交換素子の一
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図１６】 この発明の実施例７による熱交換素子の一
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図１７】 この発明の実施例８による熱交換素子の一
部を示す斜視図である。
部を示す斜視図である。
【図１８】 この発明の実施例９による熱交換素子の一
部を示す斜視図である。
部を示す斜視図である。
【図１９】 この発明の実施例１０による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２０】 この発明の実施例１１による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２１】 この発明の実施例１２による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２２】 この発明の実施例１３による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２３】 各気流と温度勾配の関係を示す温度分布図
である。
である。
【図２４】 各気流と温度勾配の関係を示す温度分布図
である。
である。
【図２５】 この発明の実施例１５による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２６】 この発明の実施例１５による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２７】 この発明の実施例１６による熱交換素子の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図２８】 熱伝達率の促進効果が得られるｎの値と、
熱伝達向上率Ｈ／Ｈ0 の関係を示すグラフ図である。
熱伝達向上率Ｈ／Ｈ0 の関係を示すグラフ図である。
【図２９】 従来の熱交換素子を示す斜視図である。
【図３０】 間隔板の熱伝導率とフィン効率の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
１ 仕切板、３ａ，３ｂ 風路、４，８ 間隔板、７
金属繊維、９ アルミニウム（膜）、１０ アルミナ膜
（保護膜）、３１，３２ スリット、３１ａ分断部、３
４ 温度勾配が最大となる方向、４１ 帯状体の間隔
板。
金属繊維、９ アルミニウム（膜）、１０ アルミナ膜
（保護膜）、３１，３２ スリット、３１ａ分断部、３
４ 温度勾配が最大となる方向、４１ 帯状体の間隔
板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 秀元 中津川市駒場町１番３号 三菱電機株式会 社中津川製作所内 (72)発明者 横家 尚士 中津川市駒場町１番３号 三菱電機株式会 社中津川製作所内 (72)発明者 杉山 陽一 中津川市駒場町１番３号 三菱電機株式会 社中津川製作所内 (72)発明者 牧村 繁夫 中津川市駒場町１番３号 三菱電機株式会 社中津川製作所内
Claims (15)
- 【請求項１】 伝熱特性を有する複数の平板状の仕切板
と、上記各仕切板間に気流が流動する風路を形成すると
ともに、各仕切板間に流動する気流の方向が相互に隣接
する仕切板間に流動する気流の方向と相互に交差するよ
うに、上記各仕切板間にそれぞれ積層された複数の波状
の間隔板とを備えた熱交換素子において、上記気流の換
気量に応じて上記間隔板の熱通過率を設定したことを特
徴とする熱交換素子。 - 【請求項２】 上記間隔板を所定の熱通過率を有する単
一材料で構成したことを特徴とする請求項１記載の熱交
換素子。 - 【請求項３】 上記間隔板を所定の熱通過率を有する複
合材料で構成したことを特徴とする請求項１記載の熱交
換素子。 - 【請求項４】 上記間隔板に金属繊維を混入して複合材
料を構成したことを特徴とする請求項３記載の熱交換素
子。 - 【請求項５】 波状の部材の表面に伝熱特性を有する膜
を被覆して上記間隔板を構成したことを特徴とする請求
項１記載の熱交換素子。 - 【請求項６】 複数の波状の部材を伝熱特性を有する膜
を挟み込むように積層して上記間隔板を構成したことを
特徴とする請求項１記載の熱交換素子。 - 【請求項７】 上記膜を金属材料で構成し、その膜の厚
みを所定値に設定したことを特徴とする請求項５または
請求項６記載の熱交換素子。 - 【請求項８】 上記間隔板にスリットを施したことを特
徴とする請求項１記載の熱交換素子。 - 【請求項９】 上記膜にスリットを施したことを特徴と
する請求項５または請求項６記載の熱交換素子。 - 【請求項１０】 上記スリットを破線状に施したことを
特徴とする請求項８または請求項９記載の熱交換素子。 - 【請求項１１】 上記間隔板又は膜に複数の破線状のス
リットを互いに平行になるように施すとともに、各スリ
ットの分断部が隣接するスリットの分断部と互い違いに
なるように施したことを特徴とする請求項８または請求
項９記載の熱交換素子。 - 【請求項１２】 上記間隔板又は膜に複数のスリットを
施すとともに、他のスリットと互いに交差するスリット
を施したことを特徴とする請求項８または請求項９記載
の熱交換素子。 - 【請求項１３】 上記各仕切板間に流動する気流の温度
勾配が最大となる方向と垂直な方向に沿って上記スリッ
トを施したことを特徴とする請求項８または請求項９記
載の熱交換素子。 - 【請求項１４】 上記各仕切板間に流動する気流の方向
と垂直方向に上記間隔板を複数に分断するとともに、そ
の分断された各帯状体の間隔板の波形が隣接する帯状体
の間隔板の波形と一致しないように各帯状体の間隔板を
配置したことを特徴とする請求項１から請求項１３のう
ち何れか１項記載の熱交換素子。 - 【請求項１５】 上記間隔板の表面に保護膜を被覆した
ことを特徴とする請求項１から請求項１４のうち何れか
１項記載の熱交換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29017694A JP3602174B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 熱交換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29017694A JP3602174B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 熱交換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145587A true JPH08145587A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3602174B2 JP3602174B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=17752737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29017694A Expired - Lifetime JP3602174B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 熱交換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3602174B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004051171A3 (en) * | 2002-12-02 | 2005-09-01 | Lg Electronics Inc | Heat exchanger of ventilating system |
| ES2315057A1 (es) * | 2005-08-31 | 2009-03-16 | Valeo Termico, S.A. | Intercambiador de calor de placas apiladas. |
| JP2015064146A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 三浦工業株式会社 | プレート式熱交換器 |
| CN114619859A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-14 | 岚图汽车科技有限公司 | 一种汽车外水切及汽车 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101675553B1 (ko) * | 2014-12-09 | 2016-11-11 | 서울시립대학교 산학협력단 | 웨이비 핀 구조체 및 이를 구비하는 평판관형 열교환기 |
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| JPH06109395A (ja) * | 1992-09-24 | 1994-04-19 | Abb Gadelius Kk | フィン付きプレート型熱交換器に於ける熱交換素子 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP29017694A patent/JP3602174B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN114619859A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-14 | 岚图汽车科技有限公司 | 一种汽车外水切及汽车 |
| CN114619859B (zh) * | 2022-02-15 | 2023-08-04 | 岚图汽车科技有限公司 | 一种汽车外水切及汽车 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3602174B2 (ja) | 2004-12-15 |
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