WO2024053082A1 - 熱交換素子および熱交換換気装置 - Google Patents

熱交換素子および熱交換換気装置 Download PDF

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WO2024053082A1
WO2024053082A1 PCT/JP2022/033848 JP2022033848W WO2024053082A1 WO 2024053082 A1 WO2024053082 A1 WO 2024053082A1 JP 2022033848 W JP2022033848 W JP 2022033848W WO 2024053082 A1 WO2024053082 A1 WO 2024053082A1
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WO
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partition plate
heat exchange
flow path
counterflow
section
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Application number
PCT/JP2022/033848
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English (en)
French (fr)
Inventor
史恭 三宅
一 外川
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2022/033848 priority Critical patent/WO2024053082A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchange element that allows two fluids, an intake air flow and an exhaust flow, to pass between laminated plate materials and exchanges heat between the respective fluids, and a heat exchange ventilation device equipped with the same.
  • Two fluid flow formats used in conventional heat exchange elements include cross flow, in which two fluids flow orthogonally to each other, and counterflow, in which two fluids flow opposite to each other.
  • cross flow in which two fluids flow orthogonally to each other
  • counterflow in which two fluids flow opposite to each other.
  • the amount of heat exchange per unit volume is theoretically greater in the counterflow type. For this reason, many conventional heat exchange ventilators employ counterflow type heat exchange elements.
  • Patent Document 1 discloses a counterflow type heat exchange element having a plurality of flow channels formed of plate materials, each flow channel having a rectangular cross section.
  • the conventional heat exchange element disclosed in Patent Document 1 allows two fluids to pass alternately and oppositely in the vertical and horizontal directions of each channel, thereby allowing the fluid to flow between the upper and lower channels through the partition plate that constitutes the channel.
  • heat exchange can also be performed between the left and right channels.
  • the conventional heat exchange element has a larger heat exchange area than a heat exchange element having a simple configuration in which two fluids are alternately opposed only in the vertical direction via partition plates.
  • each flow path by making each flow path into a rectangular shape that is elongated in the vertical direction, it is possible to increase the cross-sectional area of each flow path and to increase the heat exchange area. As a result, the conventional heat exchange element was able to obtain high sensible heat exchange efficiency while suppressing pressure loss.
  • heat exchange elements are required to have high total heat exchange efficiency, and in order to obtain high total heat exchange efficiency, it is necessary to simultaneously improve not only the sensible heat exchange efficiency but also the humidity exchange efficiency.
  • humidity exchange efficiency it is necessary to use partition plates with high moisture permeability, but due to the material characteristics of materials with high moisture permeability such as poor elasticity, it is necessary to use partition plates that are long in the vertical direction. It was difficult to mold. Therefore, it is not possible to use materials with high moisture permeability in conventional heat exchange elements that have rectangular channels that are long in the vertical direction, and although the sensible heat exchange efficiency is high, the humidity exchange efficiency is poor, and the total heat There was a problem that there was a limit to the improvement of exchange efficiency.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a heat exchange element and a heat exchange ventilation device that can achieve both high total heat exchange efficiency and low pressure loss.
  • first partition plates and second partition plates are alternately stacked, and one surface of the first partition plate in the stacking direction and the other surface of the second partition plate in the stacking direction A plurality of first channels are formed between the two, and a plurality of second channels are formed between the other surface of the first partition plate in the stacking direction and one surface of the second partition plate in the stacking direction. ing.
  • the first partition plate and the second partition plate each have an opposing flow section that performs heat exchange between the fluid flowing through the plurality of first flow paths and the fluid flowing through the plurality of second flow paths
  • the counterflow section of the partition plate has a wavy shape in which a plurality of first channel ribs protruding from one side in the stacking direction are arranged in parallel
  • the counterflow section of the second partition plate has a waveform shape in which a plurality of first channel ribs protruding from one side in the stacking direction are arranged in parallel.
  • the counterflow section of the partition plate is formed of a sheet material having higher moisture permeability than the counterflow section of the first partition plate.
  • the heat exchange element according to the present disclosure has the effect of achieving both high total heat exchange efficiency and low pressure loss.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a heat exchange element according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a first partition plate of the heat exchange element according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a second partition plate of the heat exchange element according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which counter-flow sections of the first partition plate and counter-flow sections of the second partition plate are alternately stacked.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which counter-flow sections of the first partition plate and counter-flow sections of the second partition plate are alternately stacked.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a heat exchange ventilation device according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a counterflow type heat exchange element 100 according to the first embodiment.
  • the heat exchange element 100 is formed into a hexagonal column shape.
  • the heat exchange element 100 is formed by alternately stacking first partition plates 1 and second partition plates 2.
  • the number of first partition plates 1 constituting heat exchange element 100 and the number of second partition plates 2 constituting heat exchange element 100 are both arbitrary.
  • the direction in which the first partition plate 1 and the second partition plate 2 are stacked is referred to as the "stacking direction.” Further, the stacking direction is sometimes referred to as the "up-down direction”. Furthermore, the upper surface of the first partition plate 1 and the second partition plate 2 is referred to as a "front surface”, and the surface opposite to the front surface is referred to as a "back surface”. Here, the front surfaces of the first partition plate 1 and the second partition plate 2 are also referred to as "one surface in the stacking direction.” Further, the back surfaces of the first partition plate 1 and the second partition plate 2 are also referred to as "the other surface in the stacking direction.”
  • FIG. 1 shows a first flow path 3 through which fluid flows in directions schematically indicated by solid arrows F1, F2, F3, F4, F5.
  • This first flow path 3 is formed between the front surface of the adjacent first partition plate 1 and the back surface of the second partition plate 2.
  • a second flow path 4 through which fluid flows in directions schematically indicated by dashed arrows G1, G2, G3, G4, and G5.
  • This second flow path 4 is formed between the back surface of the adjacent first partition plate 1 and the front surface of the second partition plate 2.
  • the fluid flowing in the first flow path 3 will be referred to as a "supply air flow”
  • the fluid flowing in the second flow path 4 will be referred to as an "exhaust flow”.
  • the direction perpendicular to the direction in which the first flow path 3 or the second flow path 4 extends and the stacking direction is referred to as the "flow path width direction.”
  • FIG. 2 is a perspective view showing the first partition plate 1 of the heat exchange element 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the first partition plate 1 viewed from the same direction as FIG.
  • a counterflow section 10 is formed in the center of the first partition plate 1 to perform heat exchange between the supply air flow and the exhaust air flow.
  • the counterflow section 10 mainly performs sensible heat exchange.
  • sensible heat exchange refers to exchanging "heat" between the supply air flow and the exhaust flow.
  • the counterflow section 10 has a rectangular shape when viewed along the stacking direction (when viewed from above or below).
  • a plurality of first flow passage ribs 11 are formed in parallel, extending from the upstream side to the downstream side of the air supply flow.
  • the first channel rib 11 projects upward from the front surface of the counterflow section 10 .
  • a part of the first flow path 3 is formed between two adjacent first flow path ribs 11.
  • a bottom side 12a of a triangular upstream header portion 12 is connected to an upstream end portion 10a, which is the upstream side of the four sides of the rectangular counterflow portion 10. Furthermore, a bottom side 13a of a triangular downstream header portion 13 is connected to a downstream end portion 10b, which is the downstream side of the four sides of the rectangular counterflow portion 10.
  • a plurality of first rib pieces 12b are formed on the upstream header portion 12 at intervals. These first rib pieces 12b are arranged parallel to the first oblique side 12c of the upstream header section 12. Note that the first oblique side 12c is also referred to as "one oblique side.” A part of the first flow path 3 is formed between two adjacent first rib pieces 12b. Therefore, the supply air flow passes between the two adjacent first rib pieces 12b, and the supply air flow enters the counterflow section 10 from the upstream end 10a of the counterflow section 10.
  • a plurality of first rib pieces 13b are formed on the downstream header portion 13 at intervals. These first rib pieces 13b are arranged parallel to the first oblique side 13c of the downstream header section 13. Note that the first oblique side 13c is also referred to as "one oblique side.” A part of the first flow path 3 is formed between two adjacent first rib pieces 13b. Therefore, the air supply flow emerging from the downstream end 10b of the counterflow section 10 travels between the two adjacent first rib pieces 13b.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the second partition plate 2 of the heat exchange element 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows the second partition plate 2 viewed from the same direction as FIG.
  • a counterflow section 20 is formed in the center of the second partition plate 2 to perform heat exchange between the supply air flow and the exhaust air flow.
  • the counterflow section 20 mainly performs humidity exchange.
  • the counterflow section 20 has a rectangular shape when viewed along the stacking direction (when viewed from above or below).
  • a plurality of second passage ribs 21 are formed in parallel on the front surface of the counterflow section 20, extending from the upstream side to the downstream side of the exhaust flow.
  • the second passage rib 21 projects upward from the front surface of the counterflow section 20 .
  • a part of the second flow path 4 is formed between two adjacent second flow path ribs 21 .
  • a bottom side 22a of a triangular upstream header section 22 is connected to an upstream end section 20a, which is the upstream side of the four sides of the rectangular counterflow section 20. Further, among the four sides of the rectangular counterflow section 20, the bottom side 23a of the triangular downstream header section 23 is connected to the downstream end section 20b, which is the downstream side.
  • a plurality of second rib pieces 22b are formed on the upstream header portion 22 at intervals. These second rib pieces 22b are arranged parallel to the second oblique side 22c of the upstream header section 22. Note that the second oblique side 22c is also referred to as "the other oblique side.” A part of the second flow path 4 is formed between two adjacent second rib pieces 22b. Therefore, the exhaust flow passes between the two adjacent second rib pieces 22b, and the exhaust flow enters the counterflow section 20 from the upstream end 20a of the counterflow section 20.
  • a plurality of second rib pieces 23b are formed on the downstream header portion 23 at intervals. These second rib pieces 23b are arranged parallel to the second oblique side 23c of the downstream header section 23. Note that the second oblique side 23c is also referred to as "the other oblique side.” A part of the second flow path 4 is formed between two adjacent second rib pieces 23b. Therefore, the exhaust flow emerging from the downstream end 20b of the counterflow section 20 travels between the two adjacent second rib pieces 23b.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which counterflow sections 10 and counterflow sections 20 are alternately stacked.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the counterflow section 10 and the counterflow section 20 taken along a plane perpendicular to the extending direction of the first flow path 3 or the second flow path 4 in FIG.
  • the counterflow section 10 has a plurality of first flow path ribs 11 in an inverted U shape (convex toward the top of the page when referring to FIG. 4) in the width direction of the flow path. It is formed continuously along the
  • the first channel rib 11 is composed of a top portion 11a and a pair of side wall portions 11b and 11c. By arranging the plurality of first passage ribs 11 in parallel, the counterflow section 10 has a wave-like shape as a whole.
  • a plurality of second flow path ribs 21 having an inverted U shape are continuous along the flow path width direction. It is formed by The second flow path rib 21 includes a top portion 21a and a pair of side wall portions 21b and 21c. By arranging the plurality of second passage ribs 21 in parallel, the counterflow section 20 has a waveform shape as a whole. Note that the cross-sectional shapes of the first passage ribs 11 and the second passage ribs 21 are not limited to rectangles, and may be polygons such as trapezoids and hexagons, for example.
  • the counterflow section 10 is stacked on top of the counterflow section 20 such that the bottom of the first flowpath rib 11 covers the top 21a of the second flowpath rib 21. Further, the counterflow section 20 is stacked on top of the counterflow section 10 such that the top 11a of the first flowpath rib 11 is covered by the bottom of the second flowpath rib 21.
  • the first flow path 3 is located in a region 3a sandwiched between two adjacent first flow path ribs 11 and in a region 3b surrounded by the top 21a and side walls 21b and 21c of the second flow path rib 21. It is formed.
  • a second flow path 4 is formed in a region 4a sandwiched between two adjacent second flow path ribs 21 and a region 4b surrounded by the top 11a and side walls 11b and 11c of the first flow path rib 11. is formed.
  • the cross-sectional shapes of the first flow path 3 and the second flow path 4 are both rectangular.
  • the symbol “+” written in the first flow path 3 in FIG. 4 indicates the direction of the air supply flow that advances from the front to the back of the page.
  • the symbol “-” written in the second flow path 4 in FIG. 4 indicates the direction of the exhaust flow that advances from the back of the paper toward the front. Note that the symbol “+” and symbol “-” are the same in FIG. 5 as well.
  • the first flow path 3 and the second flow path 4 are adjacent in the stacking direction and also adjacent in the width direction of the flow path. Not only is the heat exchange between the supply air flow and the exhaust air flow performed with the flow path 4, but also between the first flow path 3 and the second flow path 4, which are adjacent in the width direction of the flow path. Heat exchange takes place.
  • a moisture-impermeable sheet material such as plastic or metal is used. Then, by bending this sheet material by a process such as press working, compression molding, or vacuum forming, a corrugated counterflow section 10 in which a plurality of first flow path ribs 11 are arranged in parallel is formed.
  • a highly moisture permeable sheet material such as a highly moisture permeable resin or paper to which a moisture permeable material is added is used. Then, by bending this sheet material by a process such as press working, compression molding, or vacuum forming, a wavy-shaped counterflow section 20 in which a plurality of second flow path ribs 21 are arranged in parallel is formed.
  • the sheet material used as the counterflow section 10 and the sheet material used as the counterflow section 20 are each a single flat plate sheet material. If a single planar sheet material is used, the counterflow section 10 and the counterflow section 20 can be formed by a simple processing method such as press processing, so that processing performance is improved.
  • the sheet material used for the counterflow section 10 has a higher elongation rate than the sheet material used for the counterflow section 20. Therefore, the counterflow section 10 is easier to shape than the counterflow section 20. Therefore, by extending the respective side wall portions 11b and 11c of the plurality of first channel ribs 11 in the stacking direction, the length A of each of the plurality of first channel ribs 11 in the stacking direction is By making each rib 21 longer than the length B in the stacking direction, the heat exchange area in the counterflow section 10 can be increased.
  • the aspect ratio of the second passage rib 21 is about 1, whereas the aspect ratio of the first passage rib 11 is 2 or more.
  • the aspect ratio is the ratio (A/C) of the length A in the stacking direction of the first channel rib 11 to the length C in the channel width direction, or the ratio of the length A in the stacking direction of the second channel rib 21. It is the ratio (B/C) of length B to length C in the channel width direction.
  • the counterflow section 10 which has a wider heat exchange area than the counterflow section 20, contributes to improving the sensible heat exchange efficiency.
  • the sensible heat exchange efficiency refers to the efficiency of exchanging "heat accompanied by temperature change" between the supply air flow and the exhaust flow.
  • the sheet material used for the counterflow section 20 is a material with higher moisture permeability than the sheet material used for the counterflow section 10. Therefore, the sheet material used for the counterflow section 20 has better humidity exchange performance than the sheet material used for the counterflow section 10. Therefore, the counterflow section 20, which is made of a material with higher moisture permeability than the counterflow section 10, contributes to improving the humidity exchange efficiency.
  • the aspect ratio of the first channel rib 11 is 2 or more, it is not limited to this aspect ratio, and the length A in the stacking direction is at least longer than the length C in the channel width direction. Thereby, the heat exchange area in the counterflow section 10 can be secured. Further, the aspect ratio of the second flow path rib 21 can also be adjusted within a processable range.
  • the heat exchange element 100 according to the present embodiment has the counterflow section 10 that contributes to improvement in sensible heat exchange efficiency and the counterflow section 20 that contributes to improvement in humidity exchange efficiency stacked, so that sensible heat exchange is possible. Both efficiency and humidity exchange efficiency can be increased. Since the total heat exchange efficiency also increases as the sensible heat exchange efficiency and humidity exchange efficiency increase, the heat exchange element 100 according to the present embodiment can achieve high total heat exchange efficiency.
  • the heat exchange element 100 according to the present embodiment can reduce the pressure loss inside the heat exchange element while increasing the total heat exchange efficiency. As described above, the heat exchange element 100 according to the present embodiment has the effect of achieving both high total heat exchange efficiency and low pressure loss.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which counterflow sections 30 and counterflow sections 40 are alternately stacked. Similar to FIG. 4, FIG. 5 is a cross-sectional view of the counterflow section 30 and the counterflow section 40 cut along a plane perpendicular to the extending direction of the first flow path 3 or the second flow path 4 in FIG. It shows.
  • This modification is different from the heat exchange element 100 shown in FIG.
  • the point is that a counterflow section 40 is provided instead of the flow section 20.
  • the other configurations are the same or equivalent to those of the heat exchange element 100.
  • the sheet material used for the counterflow section 30 is a moisture-impermeable sheet material such as plastic or metal, for example.
  • the sheet material used for the counterflow section 40 is a highly moisture permeable sheet material such as a highly moisture permeable resin or paper to which a moisture permeable material is added, for example.
  • a plurality of inverted V-shaped third flow path ribs 31 are continuously formed in the counter flow section 30 along the flow path width direction.
  • the third passage rib 31 is composed of a pair of side wall parts 31a and 31b.
  • the counterflow section 30 has a waveform shape as a whole.
  • the counterflow section 40 has a planar shape without ribs. This is because the elongation rate of the sheet material used for the counterflow section 40 is low, and it is difficult to bend the sheet material to form a plurality of ribs.
  • the third flow path rib 31 has an inverted V shape
  • the first flow path 3 having a triangular cross-sectional shape is formed in the area sandwiched between two adjacent third flow path ribs 31. be done.
  • a second flow path 4 having a triangular cross-sectional shape is formed in a region of the third flow path rib 31 surrounded by a pair of side walls 31a and 31b. Sensible heat exchange and humidity exchange are performed between the supply air flow passing through the first flow path 3 and the exhaust flow passing through the second flow path 4.
  • the counterflow section 40 planar, it can be used with materials that have problems in shape forming, such as materials with low rigidity that make it difficult to maintain the formed shape, and materials whose moisture permeation performance decreases due to heating during forming. It becomes possible to do so.
  • the cross-sectional shape of the third flow path rib 31 is not limited to a triangle, and may be a polygon such as a trapezoid or a pentagon, for example.
  • the sheet material used as the counterflow section 30 be a single flat plate sheet material. If a single planar sheet material is used, the counterflow section 30 can be formed by a simple processing method such as press processing, so that processing performance is improved.
  • the heat exchange element according to the present embodiment includes the counterflow sections 10 and 30 that contribute to improving the sensible heat exchange efficiency and the counterflow sections 20 and 40 that contribute to the improvement of the humidity exchange efficiency. Laminated. Therefore, the heat exchange element according to this embodiment can increase both sensible heat exchange efficiency and humidity exchange efficiency, and can obtain high total heat exchange efficiency. Further, by increasing the length A of the first passage rib 11 and the first rib pieces 12b, 13b in the stacking direction, the pressure loss inside the heat exchange element can be reduced. Similarly, by increasing the length of the third passage rib 31 in the stacking direction, the pressure loss inside the heat exchange element can be reduced. As described above, the heat exchange element according to this embodiment has the effect of achieving both high total heat exchange efficiency and low pressure loss.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a heat exchange ventilation apparatus 200 in which the heat exchange element 100 is mounted.
  • the heat exchange ventilation device 200 includes a supply air blower 201, an exhaust air blower 202, a heat exchange element 100, and a casing 203.
  • the casing 203 is a box-shaped member that houses the supply air blower 201, the exhaust air blower 202, and the heat exchange element 100. Inside the casing 203, an air supply air passage 205 through which the air supply flow 204 passes and an exhaust air passage 207 through which the exhaust air flow 206 passes are provided.
  • the air supply flow 204 is an air supply flow from the outdoors to the room.
  • the exhaust flow 206 is an exhaust flow from indoors to outdoors.
  • An air supply outlet 208 and an exhaust suction port 209 are provided on the side surface of the casing 203 on the indoor side.
  • An air intake inlet 210 and an exhaust outlet 211 are provided on the side surface of the casing 203 on the outdoor side.
  • the air supply blower 201 is arranged within the air supply air path 205.
  • the air supply blower 201 takes in outdoor air from the air intake port 210 into the air supply air passage 205 to generate an air supply flow 204 .
  • the air supply flow 204 passes through the air supply air path 205 and is blown out from the air supply outlet 208 toward the room.
  • the supply air blower 201 generates a supply air flow 204 directed from the outdoors into the room.
  • the exhaust blower 202 is arranged within the exhaust air passage 207.
  • the exhaust blower 202 takes indoor air from the exhaust suction port 209 into the exhaust air passage 207 to generate an exhaust flow 206.
  • the exhaust flow 206 passes through the exhaust air path 207 and is blown out from the exhaust outlet 211 toward the outside.
  • the exhaust blower 202 generates an exhaust flow 206 from indoors to outdoors.
  • the heat exchange element 100 is provided at a position where the supply air passage 205 and the exhaust air passage 207 intersect.
  • the heat exchange element 100 performs total heat exchange between the supply air flow 204 passing through the supply air passage 205 and the exhaust air flow 206 passing through the exhaust air passage 207.
  • the heat exchange ventilation device 200 according to the second embodiment can obtain high total heat exchange efficiency by having the heat exchange element 100 according to the first embodiment.
  • a first partition plate and a second partition plate are alternately stacked, and a plurality of first A flow path is formed, and a plurality of second flow paths are formed between the other surface of the first partition plate in the lamination direction and the one surface of the second partition plate in the lamination direction.
  • the first partition plate and the second partition plate each have an opposing flow section that performs heat exchange between the fluid flowing through the plurality of first flow paths and the fluid flowing through the plurality of second flow paths
  • the counterflow portion of the first partition plate has a wavy shape in which a plurality of first channel ribs protruding from one surface in the stacking direction are arranged in parallel
  • the counterflow portion of the second partition plate has a wavy shape in which a plurality of second flow path ribs protruding from one surface in the stacking direction are arranged in parallel
  • the first channel rib has a longer length in the stacking direction than the second channel rib
  • the counterflow section of the second partition plate is a heat exchange element formed of a sheet material having higher moisture permeability than the counterflow section of the first partition plate.
  • the first channel rib and the second channel rib each include a top portion and both side wall portions,
  • the first flow path is formed in a region sandwiched between two adjacent first flow path ribs and a region surrounded by the top and both side wall portions of the second flow path rib, and
  • the second flow path is formed in a region sandwiched between the two second flow path ribs and a region surrounded by the top portion and the both side wall portions of the first flow path rib,
  • the heat exchange element according to supplementary note 1, wherein the first flow path and the second flow path have a rectangular cross section.
  • Each of the first channel ribs has a length in the stacking direction that is longer than a length in the channel width direction, which is a direction perpendicular to the stacking direction and the direction of movement of the fluid flowing through the first channel.
  • the heat exchange element according to appendix 1 or 2, wherein the heat exchange element is long.
  • a first partition plate and a second partition plate are alternately stacked, and a plurality of first A flow path is formed, and a plurality of second flow paths are formed between the other surface of the first partition plate in the lamination direction and the one surface of the second partition plate in the lamination direction.
  • the first partition plate and the second partition plate each have an opposing flow section that performs heat exchange between the fluid flowing through the plurality of first flow paths and the fluid flowing through the plurality of second flow paths
  • the counterflow portion of the first partition plate has a wavy shape in which a plurality of third flow path ribs protruding from one surface in the stacking direction are arranged in parallel
  • the counterflow part of the second partition plate has a planar shape
  • the counterflow section of the second partition plate is a heat exchange element formed of a sheet material having higher moisture permeability than the counterflow section of the first partition plate.
  • the third flow path rib consists of a pair of side walls, The first flow path is formed in an area sandwiched between two adjacent third flow path ribs, and the second flow path is formed in an area surrounded by the pair of side walls of the third flow path rib. is formed, The heat exchange element according to appendix 4, wherein the first flow path and the second flow path have a triangular cross section.
  • the counterflow part of the first partition plate and the counterflow part of the second partition plate have a rectangular shape when viewed along the stacking direction, The first partition plate and the second partition plate include an upstream header section provided at an upstream end of the counterflow section, and a downstream header section provided at a downstream end of the counterflow section.
  • the upstream header section and the downstream header section have a triangular shape when viewed along the stacking direction, The bottom of the upstream header portion is made to match the upstream end of the counterflow portion, and the bottom of the downstream header portion is made to match the downstream end of the counterflow portion;
  • the upstream header portion and the downstream header portion of the first partition plate each have a plurality of first rib pieces arranged parallel to one of the two oblique sides,
  • the upstream header part and the downstream header part of the second partition plate each have a plurality of second rib pieces arranged parallel to the other of the two oblique sides, according to any one of Supplementary Notes 1 to 5.
  • the heat exchange ventilation device includes, inside the casing, an air supply path that supplies outdoor air into the room, and an exhaust air path that exhausts indoor air to the outside.

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Abstract

熱交換素子（１００）は、交互に積層された第１仕切板（１）と第２仕切板（２）とを備え、第１仕切板（１）および第２仕切板（２）は、複数の第１流路（３）を流れる流体と複数の第２流路（４）を流れる流体との間で熱交換を行う対向流部（１０，２０）をそれぞれ有する。第１仕切板（１）の対向流部（１０）は、積層方向の一方の面から突出した複数の第１流路リブ（１１）が並列に配置された波形形状を有し、第２仕切板（２）の対向流部（２０）は、積層方向の一方の面から突出した複数の第２流路リブ（２１）が並列に配置された波形形状を有する。第１流路リブ（１１）は、第２流路リブ（２１）に比べて、積層方向の長さが長く、第２仕切板（２）の対向流部（２０）は、第１仕切板（１）の対向流部（１０）に比べて、湿度透過性の高いシート材で形成されている。

Description

熱交換素子および熱交換換気装置
本開示は、積層された板材間に給気流と排気流の２流体を通過させ、それぞれの流体の間で熱交換を行わせる熱交換素子およびそれを備えた熱交換換気装置に関する。
従来の熱交換素子に用いられる２流体の流れ形式には、２流体が互いに直交して流れる直交流と、２流体が互いに対向して流れる対向流とがある。しかしながら、圧力損失が同一となる条件下では、単位体積当たりの熱交換量は対向流形式のほうが理論上大きくなる。このため、従来の熱交換換気装置の多くに、対向流形式の熱交換素子が採用されている。
特許文献１には、板材によって形成された複数の流路を有し、各流路の横断面が矩形である対向流形式の熱交換素子が開示されている。特許文献１に開示された従来の熱交換素子は、各流路の上下方向および左右方向に２流体を交互に対向して通過させることで、流路を構成する仕切板を通して上下の流路間での熱交換に加え、左右の流路間でも熱交換を行うことが可能である。このように、従来の熱交換素子は、仕切板を介して２流体を上下方向だけに交互に対向させる簡素な構成の熱交換素子よりも熱交換面積が大きくなる。また、従来の熱交換素子は、各流路の形状を上下方向に長い矩形形状とすることで、個々の流路の断面積を大きくすると共に熱交換面積を広く取ることができる。その結果、従来の熱交換素子は、圧力損失を抑えつつ、高い顕熱交換効率を得ることができた。
国際公開第２０１３／０９１０９９号
しかしながら、熱交換素子には高い全熱交換効率が求められており、高い全熱交換効率を得るためには、顕熱交換効率だけではなく、湿度交換効率も同時に良くする必要がある。湿度交換効率を向上させるには、湿度透過性の高い仕切板を使用することが必要であるが、湿度透過性の高い素材は伸びが悪いなどの材質的特性から、上下方向に長い矩形形状に成形することが困難であった。
そのため、上下方向に長い矩形形状の流路を有する従来の熱交換素子には、湿度透過性の高い素材を使用することができず、顕熱交換効率は高いが湿度交換効率が悪く、全熱交換効率の向上に限界があるという課題があった。
また、全熱交換効率を向上させるために積層枚数を増やして熱交換面積を増やすという手段があるが、上下方向に長い矩形形状のまま単純に積層枚数を増やせば、熱交換効率は向上できるが熱交換素子のサイズが大きくなってしまう。一方、熱交換素子のサイズを維持したまま積層枚数を増やせば、個々の流路の断面積が小さくなり圧力損失が増加してしまうという課題があった。
そのため、従来の全熱交換素子では、高い全熱交換効率と低圧力損失の両立が難しかった。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高い全熱交換効率と低圧力損失の両立ができる熱交換素子および熱交換換気装置を提供することを目的とする。
　本開示にかかる熱交換素子は、第１仕切板と第２仕切板とが交互に積層され、第１仕切板における積層方向の一方の面と第２仕切板における積層方向の他方の面との間に複数の第１流路が形成されると共に、第１仕切板における積層方向の他方の面と第２仕切板における積層方向の一方の面との間に複数の第２流路が形成されている。
　そして、第１仕切板および第２仕切板は、複数の第１流路を流れる流体と複数の第２流路を流れる流体との間で熱交換を行う対向流部をそれぞれ有し、第１仕切板の対向流部は、積層方向の一方の面から突出した複数の第１流路リブが並列に配置された波形形状を有し、第２仕切板の対向流部は、積層方向の一方の面から突出した複数の第２流路リブが並列に配置された波形形状を有し、第１流路リブは、第２流路リブに比べて、積層方向の長さが長く、第２仕切板の対向流部は、第１仕切板の対向流部に比べて、湿度透過性の高いシート材で形成されている。
本開示にかかる熱交換素子は、高い全熱交換効率と低圧力損失の両立ができるという効果を奏する。
実施の形態１にかかる熱交換素子の概略構成を示す斜視図である。 実施の形態１にかかる熱交換素子の第１仕切板を示す斜視図である。 実施の形態１にかかる熱交換素子の第２仕切板を示す斜視図である。 第１仕切板の対向流部と第２仕切板の対向流部とが交互に積層された状態を示す断面図である。 第１仕切板の対向流部と第２仕切板の対向流部とが交互に積層された状態を示す断面図である。 実施の形態２にかかる熱交換換気装置の概略構成を示す図である。
　以下、本開示の実施の形態にかかる熱交換素子および熱交換換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる対向流型の熱交換素子１００の概略構成を示す斜視図である。熱交換素子１００は、六角柱状に形成されている。熱交換素子１００は、第１仕切板１と第２仕切板２とが交互に積層されて形成されている。熱交換素子１００を構成する第１仕切板１の数と、熱交換素子１００を構成する第２仕切板２の数とは、いずれも任意である。
　以下の説明において、第１仕切板１と第２仕切板２とが積み重ねられる方向を「積層方向」と称する。また、積層方向を「上下方向」と称する場合もある。さらに、第１仕切板１および第２仕切板２の上側の面を「おもて面」と称し、おもて面と反対側の面を「裏面」と称する。ここで、第１仕切板１および第２仕切板２のおもて面は、「積層方向の一方の面」とも称する。また、第１仕切板１および第２仕切板２の裏面は、「積層方向の他方の面」とも称する。
　図１には、実線の矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５によって模式的に示された方向に流体が流れる、第１流路３が示されている。この第１流路３は、隣接する第１仕切板１のおもて面と第２仕切板２の裏面との間に形成されている。また、図１には、破線の矢印Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５によって模式的に示された方向に流体が流れる、第２流路４が示されている。この第２流路４は隣接する第１仕切板１の裏面と第２仕切板２のおもて面との間に形成されている。
　以下の説明では、第１流路３に流れる流体を「給気流」と称し、第２流路４に流れる流体を「排気流」と称する。また、第１流路３或いは第２流路４が延びる方向と積層方向とにそれぞれ直交する方向を「流路幅方向」と称する。
　図２は、実施の形態１にかかる熱交換素子１００の第１仕切板１を示す斜視図である。図２は、図１と同じ方向から第１仕切板１を見た状態を示している。第１仕切板１の中央には、給気流と排気流との間で熱交換を行わせる対向流部１０が形成されている。対向流部１０では、主に顕熱交換を行う。ここで、顕熱交換とは、給気流と排気流の間で「熱」を交換することをいう。対向流部１０は、積層方向に沿って見た形状（上方或いは下方から見た形状）が矩形である。また、対向流部１０のおもて面には、給気流の上流側から下流側に沿って延びる複数の第１流路リブ１１が並列に形成されている。第１流路リブ１１は、対向流部１０のおもて面から上に向けて突出している。そして、隣接する２つの第１流路リブ１１の間に第１流路３の一部が形成されている。
　矩形の対向流部１０における４つの辺のうち上流側の辺である上流側端部１０ａには、三角形状の上流側ヘッダ部１２の底辺１２ａが連設されている。また、矩形の対向流部１０における４つの辺のうち下流側の辺である下流側端部１０ｂには、三角形状の下流側ヘッダ部１３の底辺１３ａが連設されている。
　上流側ヘッダ部１２には、複数の第１リブ片１２ｂが間隔をおいて形成されている。これらの第１リブ片１２ｂは、上流側ヘッダ部１２の第１の斜辺１２ｃと平行に配設されている。なお、第１の斜辺１２ｃは「一方の斜辺」とも称する。
　隣接する２つの第１リブ片１２ｂの間に第１流路３の一部が形成されている。このため、隣接する２つの第１リブ片１２ｂの間を給気流が通り、給気流は対向流部１０の上流側端部１０ａから対向流部１０に入る。
　下流側ヘッダ部１３には、複数の第１リブ片１３ｂが間隔をおいて形成されている。これらの第１リブ片１３ｂは、下流側ヘッダ部１３の第１の斜辺１３ｃと平行に配設されている。なお、第１の斜辺１３ｃは「一方の斜辺」とも称する。
　隣接する２つの第１リブ片１３ｂの間に第１流路３の一部が形成されている。このため、対向流部１０の下流側端部１０ｂから出てきた給気流が隣接する２つの第１リブ片１３ｂの間を進行する。
　図３は、実施の形態１にかかる熱交換素子１００の第２仕切板２を示す斜視図である。図３は、図１と同じ方向から第２仕切板２を見た状態を示している。第２仕切板２の中央には、給気流と排気流との間で熱交換を行わせる対向流部２０が形成されている。対向流部２０では、主に湿度交換を行う。対向流部２０は、積層方向に沿って見た形状（上方或いは下方から見た形状）が矩形である。また、対向流部２０のおもて面には、排気流の上流側から下流側に沿って延びる複数の第２流路リブ２１が並列に形成されている。第２流路リブ２１は、対向流部２０のおもて面から上に向けて突出している。そして、隣接する２つの第２流路リブ２１の間に第２流路４の一部が形成されている。
　矩形の対向流部２０における４つの辺のうち上流側の辺である上流側端部２０ａには、三角形状の上流側ヘッダ部２２の底辺２２ａが連設されている。また、矩形の対向流部２０における４つの辺のうち、下流側の辺である下流側端部２０ｂには三角形状の下流側ヘッダ部２３の底辺２３ａが連設されている。
　上流側ヘッダ部２２には、複数の第２リブ片２２ｂが間隔をおいて形成されている。これらの第２リブ片２２ｂは、上流側ヘッダ部２２の第２の斜辺２２ｃと平行に配設されている。なお、第２の斜辺２２ｃは「他方の斜辺」とも称する。
　隣接する２つの第２リブ片２２ｂの間に第２流路４の一部が形成されている。このため、隣接する２つの第２リブ片２２ｂの間を排気流が通り、排気流は対向流部２０の上流側端部２０ａから対向流部２０に入る。
　下流側ヘッダ部２３には、複数の第２リブ片２３ｂが間隔をおいて形成されている。これらの第２リブ片２３ｂは、下流側ヘッダ部２３の第２の斜辺２３ｃと平行に配設されている。なお、第２の斜辺２３ｃは「他方の斜辺」とも称する。
　隣接する２つの第２リブ片２３ｂの間に第２流路４の一部が形成されている。このため、対向流部２０の下流側端部２０ｂから出てきた排気流が隣接する２つの第２リブ片２３ｂの間を進行する。
　図４は、対向流部１０と対向流部２０とが交互に積層された状態を示す断面図である。図４は、図１における第１流路３或いは第２流路４の延在方向に対して直交する面で対向流部１０および対向流部２０が切断された断面図を示している。
　図４に示すように、対向流部１０には、逆Ｕ字状（図４を参照する場合、紙面の上方に向かって凸状）の複数の第１流路リブ１１が流路幅方向に沿って連続して形成されている。第１流路リブ１１は、頂部１１ａと一対の側壁部１１ｂ，１１ｃとから構成されている。複数の第１流路リブ１１が並列に配置されることにより、対向流部１０は全体として波形形状を有する。
同様に、対向流部２０には、逆Ｕ字状（図４を参照する場合、紙面の上方に向かって凸状）の複数の第２流路リブ２１が流路幅方向に沿って連続して形成されている。第２流路リブ２１は、頂部２１ａと一対の側壁部２１ｂ，２１ｃとから構成されている。複数の第２流路リブ２１が並列に配置されることにより、対向流部２０は全体として波形形状を有する。
なお、第１流路リブ１１および第２流路リブ２１の断面形状は、矩形に限定されることはなく、例えば、台形、六角形などの多角形であってもよい。
　図４に示すように、第２流路リブ２１の頂部２１ａを第１流路リブ１１の底部が覆うように、対向流部２０の上に対向流部１０が積み重なっている。また、第１流路リブ１１の頂部１１ａを第２流路リブ２１の底部が覆うように、対向流部１０の上に対向流部２０が積み重なっている。そして、隣接する２つの第１流路リブ１１に挟まれた領域３ａと、第２流路リブ２１における頂部２１ａと側壁部２１ｂ，２１ｃとで囲まれた領域３ｂとに第１流路３が形成されている。同様に、隣接する２つの第２流路リブ２１に挟まれた領域４ａと、第１流路リブ１１における頂部１１ａと側壁部１１ｂ，１１ｃとで囲まれた領域４ｂとに第２流路４が形成されている。第１流路３および第２流路４の断面形状はいずれも矩形である。
ここで、図４における第１流路３に記載された記号「＋」は、紙面の手前から奥に向けて進行する給気流の向きを示している。また、図４における第２流路４に記載された記号「－」は、紙面の奥から手前に向けて進行する排気流の向きを示している。なお、記号「＋」と記号「－」は、図５においても同様である。
　このように、第１流路３と第２流路４とは、積層方向に隣接すると共に、流路幅方向にも隣接しているため、積層方向に隣接する第１流路３と第２流路４との間で給気流と排気流の熱交換が行われるだけでなく、流路幅方向に隣接する第１流路３と第２流路４との間でも給気流と排気流の熱交換が行われる。
　対向流部１０には、例えばプラスチック或いは金属といった非透湿性のシート材が用いられている。そして、プレス加工、圧縮成形または真空成形といった加工によってこのシート材が折り曲げられることにより、複数の第１流路リブ１１が並列に配置された波形形状の対向流部１０が形成される。同様に、対向流部２０には、例えば透湿素材を添加した高透湿性樹脂或いは紙といった高透湿性のシート材が用いられている。そして、プレス加工、圧縮成形または真空成形といった加工によってこのシート材が折り曲げられることにより、複数の第２流路リブ２１が並列に配置された波形形状の対向流部２０が形成される。
　なお、対向流部１０として用いられるシート材および対向流部２０として用いられるシート材は、それぞれ一枚の平面板シート材であることが望ましい。一枚の平面形状のシート材を用いれば、プレス加工などの単純な加工方法で対向流部１０および対向流部２０を成形できるので、加工性能が向上する。
　対向流部１０に用いられるシート材は、対向流部２０に用いられるシート材に比べて伸び率が高い。このため、対向流部１０は、対向流部２０に比べて形状成形が容易である。そこで、複数の第１流路リブ１１のそれぞれの側壁部１１ｂ，１１ｃを積層方向に伸ばして、複数の第１流路リブ１１のそれぞれの積層方向の長さＡを、複数の第２流路リブ２１のそれぞれの積層方向の長さＢに比べて長くすることにより、対向流部１０における熱交換面積を大きくすることができる。
　具体的には、第２流路リブ２１のアスペクト比が約１であるのに対して、第１流路リブ１１のアスペクト比は２以上である。ここで、アスペクト比は、第１流路リブ１１における積層方向の長さＡと流路幅方向の長さＣとの比（Ａ／Ｃ）、あるいは、第２流路リブ２１における積層方向の長さＢと流路幅方向の長さＣとの比（Ｂ／Ｃ）である。
　このように、顕熱交換効率の向上には、対向流部２０に比べて熱交換面積の広い対向流部１０が寄与する。ここで、顕熱交換効率とは、給気流と排気流との間での「温度変化を伴う熱」を交換する効率のことである。
　一方、対向流部２０に用いられるシート材は、対向流部１０に用いられるシート材に比べて湿度透過性の高い素材である。このため、対向流部２０に用いられるシート材は、対向流部１０に用いられるシート材に比べて湿度交換の性能に優れる。よって、湿度交換効率の向上には、対向流部１０に比べて湿度透過性の高い素材を用いた対向流部２０が寄与する。
　なお、第１流路リブ１１のアスペクト比は２以上であるが、このアスペクト比に限定されることはなく、少なくとも流路幅方向の長さＣに比べて積層方向の長さＡを長くすることにより、対向流部１０における熱交換面積を確保することができる。
　また、第２流路リブ２１についても、加工可能な範囲においてアスペクト比の調整が可能である。
　本実施の形態にかかる熱交換素子１００は、顕熱交換効率の向上に寄与する対向流部１０と、湿度交換効率の向上に寄与する対向流部２０とを積層させているので、顕熱交換効率と湿度交換効率とのいずれも上げることができる。顕熱交換効率と湿度交換効率とが上がれば全熱交換効率も上がるので、本実施の形態にかかる熱交換素子１００であれば、高い全熱交換効率を得ることができる。
また、対向流部１０の第１流路リブ１１、上流側ヘッダ部１２の第１リブ片１２ｂおよび下流側ヘッダ部１３の第１リブ片１３ｂの積層方向の長さＡを長くすることにより、対向流部１０、上流側ヘッダ部１２および下流側ヘッダ部１３に形成される流路の空間を積層方向に広くできる。その結果、本実施の形態にかかる熱交換素子１００は、全熱交換効率を高めつつ、熱交換素子内部の圧力損失を低くすることができる。
　以上のように、本実施の形態にかかる熱交換素子１００であれば、高い全熱交換効率と低圧力損失の両立ができるという効果を奏する。
　次に、本実施の形態にかかる熱交換素子の変形例について、図５を用いて説明する。図５は、対向流部３０と対向流部４０とが交互に積層された状態を示す断面図である。図５は、図４と同様に、図１における第１流路３或いは第２流路４の延在方向に対して直交する面で対向流部３０および対向流部４０が切断された断面図を示している。
　本変形例が図１に示す熱交換素子１００と異なるのは、第１仕切板１が、対向流部１０の代わりに対向流部３０を備えている点と、第２仕切板２が、対向流部２０の代わりに対向流部４０を備えている点である。それ以外の構成については、熱交換素子１００が備える構成と同一または同等である。なお、対向流部３０に用いられるシート材は、例えばプラスチック或いは金属といった非透湿性のシート材である。また、対向流部４０に用いられるシート材は、例えば透湿素材を添加した高透湿性樹脂或いは紙といった高透湿性のシート材である。
　図５に示すように、対向流部３０には、逆Ｖ字状の複数の第３流路リブ３１が流路幅方向に沿って連続して形成されている。第３流路リブ３１は、一対の側壁部３１ａ，３１ｂから構成されている。複数の第３流路リブ３１が並列に配置されることにより、対向流部３０は全体として波形形状を有する。また、対向流部４０は、リブのない平面形状を有している。これは、対向流部４０に用いられるシート材の伸び率が低く、シート材を折り曲げて複数のリブを成形するのが困難なためである。
　このように、第３流路リブ３１が逆Ｖ字状を有しているため、隣接する２つの第３流路リブ３１に挟まれた領域に断面形状が三角形の第１流路３が形成される。また、第３流路リブ３１における一対の側壁部３１ａ，３１ｂで囲まれた領域に断面形状が三角形の第２流路４が形成される。そして、第１流路３を通る給気流と第２流路４を通る排気流との間で顕熱交換および湿度交換が行われる。
　また、対向流部４０を平面形状とすることにより、成形した形状の維持が困難な剛性の低い素材、成形時の加熱により湿度透過性能が低下する素材など、形状成形において課題のある素材でも使用することが可能となる。
　なお、第３流路リブ３１の断面形状は、三角形に限定されることはなく、例えば、台形、五角形などの多角形であってもよい。また、対向流部３０として用いられるシート材は、一枚の平面板シート材であることが望ましい。一枚の平面形状のシート材を用いれば、プレス加工などの単純な加工方法で対向流部３０を成形できるので、加工性能が向上する。
以上説明したように、本実施の形態にかかる熱交換素子は、顕熱交換効率の向上に寄与する対向流部１０，３０と、湿度交換効率の向上に寄与する対向流部２０，４０とを積層させている。このため、本実施の形態にかかる熱交換素子は、顕熱交換効率と湿度交換効率とのいずれも上げることができ、高い全熱交換効率を得ることができる。
　また、第１流路リブ１１および第１リブ片１２ｂ，１３ｂの積層方向の長さＡを長くすることにより、熱交換素子内部の圧力損失を低くすることができる。同様に、第３流路リブ３１の積層方向の長さを長くすることにより、熱交換素子内部の圧力損失を低くすることができる。
　以上のように、本実施の形態にかかる熱交換素子であれば、高い全熱交換効率と低圧力損失の両立ができるという効果を奏する。
実施の形態２．
　実施の形態２では、実施の形態１にかかる熱交換素子１００を有する熱交換換気装置について説明する。図６は、熱交換素子１００が搭載される熱交換換気装置２００の概略構成を示す図である。
　熱交換換気装置２００は、給気送風機２０１と、排気送風機２０２と、熱交換素子１００と、ケーシング２０３とを備える。
　ケーシング２０３は、給気送風機２０１、排気送風機２０２および熱交換素子１００を収容する箱状の部材である。ケーシング２０３の内部には、給気流２０４が通過する給気風路２０５と、排気流２０６が通過する排気風路２０７とが設けられている。給気流２０４は、室外から室内への給気流である。排気流２０６は、室内から室外への排気流である。ケーシング２０３のうち室内側の側面には、給気吹出口２０８と排気吸込口２０９とが設けられている。ケーシング２０３のうち室外側の側面には、給気吸込口２１０と排気吹出口２１１とが設けられている。
　給気送風機２０１は、給気風路２０５内に配置されている。給気送風機２０１は、室外の空気を給気吸込口２１０から給気風路２０５へ取り込んで給気流２０４を発生させる。給気流２０４は、給気風路２０５を通り、給気吹出口２０８から室内へ向けて吹き出される。給気送風機２０１は、室外から室内に向けた給気流２０４を発生する。
　排気送風機２０２は、排気風路２０７内に配置されている。排気送風機２０２は、室内の空気を排気吸込口２０９から排気風路２０７へ取り込んで排気流２０６を発生させる。排気流２０６は、排気風路２０７を通り、排気吹出口２１１から室外へ向けて吹き出される。排気送風機２０２は、室内から室外に向けた排気流２０６を発生させる。
　熱交換素子１００は、給気風路２０５と排気風路２０７とが交差する位置に設けられている。熱交換素子１００は、給気風路２０５を通る給気流２０４と排気風路２０７を通る排気流２０６との間で全熱交換を行う。
実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００は、実施の形態１にかかる熱交換素子１００を有することによって、高い全熱交換効率を得ることができる。
以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
　（付記１）
　第１仕切板と第２仕切板とが交互に積層され、前記第１仕切板における積層方向の一方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の他方の面との間に複数の第１流路が形成されると共に、前記第１仕切板における前記積層方向の他方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の一方の面との間に複数の第２流路が形成された熱交換素子であって、
　前記第１仕切板および前記第２仕切板は、前記複数の第１流路を流れる流体と前記複数の第２流路を流れる流体との間で熱交換を行う対向流部をそれぞれ有し、
　前記第１仕切板の対向流部は、前記積層方向の一方の面から突出した複数の第１流路リブが並列に配置された波形形状を有し、
　前記第２仕切板の対向流部は、前記積層方向の一方の面から突出した複数の第２流路リブが並列に配置された波形形状を有し、
　前記第１流路リブは、前記第２流路リブに比べて、積層方向の長さが長く、
　前記第２仕切板の対向流部は、前記第１仕切板の対向流部に比べて、湿度透過性の高いシート材で形成された熱交換素子。
　（付記２）
　前記第１流路リブおよび前記第２流路リブは、それぞれ頂部と両側壁部とからなり、
　隣接する２つの前記第１流路リブに挟まれた領域および前記第２流路リブにおける前記頂部と前記両側壁部とで囲まれた領域に前記第１流路が形成されると共に、隣接する２つの前記第２流路リブに挟まれた領域および前記第１流路リブにおける前記頂部と前記両側壁部とで囲まれた領域に前記第２流路が形成され、
　前記第１流路および前記第２流路の断面は矩形である付記１記載の熱交換素子。
　（付記３）
　前記第１流路リブのそれぞれは、前記積層方向と前記第１流路を流れる流体の進行方向とにそれぞれ直交する方向である流路幅方向の長さに比べて、前記積層方向の長さが長い付記１または付記２に記載の熱交換素子。
　（付記４）
　第１仕切板と第２仕切板とが交互に積層され、前記第１仕切板における積層方向の一方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の他方の面との間に複数の第１流路が形成されると共に、前記第１仕切板における前記積層方向の他方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の一方の面との間に複数の第２流路が形成された熱交換素子であって、
　前記第１仕切板および前記第２仕切板は、前記複数の第１流路を流れる流体と前記複数の第２流路を流れる流体との間で熱交換を行う対向流部をそれぞれ有し、
　前記第１仕切板の対向流部は、前記積層方向の一方の面から突出した複数の第３流路リブが並列に配置された波形形状を有し、
　前記第２仕切板の対向流部は、平面形状を有し、
　前記第２仕切板の対向流部は、前記第１仕切板の対向流部に比べて、湿度透過性の高いシート材で形成された熱交換素子。
　（付記５）
　前記第３流路リブは一対の側壁部からなり、
　隣接する２つの前記第３流路リブに挟まれた領域に前記第１流路が形成されると共に、前記第３流路リブにおける前記一対の側壁部で囲まれた領域に前記第２流路が形成され、
　前記第１流路および前記第２流路の断面は三角形である付記４記載の熱交換素子。
　（付記６）
　前記第１仕切板の対向流部および前記第２仕切板の対向流部は、前記積層方向に沿って見た形状が矩形であり、
　前記第１仕切板および前記第２仕切板は、前記対向流部の上流側端部に設けられた上流側ヘッダ部と、前記対向流部の下流側端部に設けられた下流側ヘッダ部とをそれぞれ有し、
　前記上流側ヘッダ部および前記下流側ヘッダ部は、前記積層方向に沿って見た形状が三角形であり、
　前記上流側ヘッダ部の底辺を前記対向流部の上流側端部に一致させると共に、前記下流側ヘッダ部の底辺を前記対向流部の下流側端部に一致させ、
　前記第１仕切板の上流側ヘッダ部および下流側ヘッダ部は、２つの斜辺のうち一方の斜辺と平行に配置された複数の第１リブ片をそれぞれ有し、
　前記第２仕切板の上流側ヘッダ部および下流側ヘッダ部は、２つの斜辺のうち他方の斜辺と平行に配置された複数の第２リブ片をそれぞれ有する付記１から付記５のいずれか一項に記載の熱交換素子。
　（付記７）
　前記第１仕切板の対向流部および前記第２仕切板の対向流部は、それぞれ一枚の平面形状のシート材から形成されている付記１から付記６のいずれか一項に記載の熱交換素子。
　（付記８）
　前記第１仕切板の対向流部は、プラスチック或いは金属のシート材で形成されている付記１から付記７のいずれか一項に記載の熱交換素子。
　（付記９）
　前記第２仕切板の対向流部は、紙或いは透湿性樹脂のシート材で形成されている付記１から付記８のいずれか一項に記載の熱交換素子。
　（付記１０）
　付記１から付記９のいずれか一項に記載の熱交換素子と、前記熱交換素子を内部に収容するケーシングとを備え、
　前記ケーシングの内部には、室外空気を室内に給気する給気風路と、室内空気を室外に排気する排気風路とが形成されている熱交換換気装置。
１　第１仕切板、２　第２仕切板、３　第１流路、４　第２流路、１０，２０，３０，４０　対向流部、１０ａ，２０ａ　上流側端部、１０ｂ，２０ｂ　下流側端部、１１　第１流路リブ、２１　第２流路リブ、１２，２２　上流側ヘッダ部、１３，２３　下流側ヘッダ部、１１ａ，２１ａ　頂部、１１ｂ，１１ｃ，２１ｂ，２１ｃ，３１ａ，３１ｂ　側壁部、１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａ　底辺、１２ｂ，１３ｂ　第１リブ片、２２ｂ，２３ｂ　第２リブ片、１２ｃ，１３ｃ　第１の斜辺（一方の斜辺）、２２ｃ，２３ｃ　第２の斜辺（他方の斜辺）、３１　第３流路リブ。
 

Claims (10)

  1. 　第１仕切板と第２仕切板とが交互に積層され、前記第１仕切板における積層方向の一方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の他方の面との間に複数の第１流路が形成されると共に、前記第１仕切板における前記積層方向の他方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の一方の面との間に複数の第２流路が形成された熱交換素子であって、
    　前記第１仕切板および前記第２仕切板は、前記複数の第１流路を流れる流体と前記複数の第２流路を流れる流体との間で熱交換を行う対向流部をそれぞれ有し、
    　前記第１仕切板の対向流部は、前記積層方向の一方の面から突出した複数の第１流路リブが並列に配置された波形形状を有し、
    　前記第２仕切板の対向流部は、前記積層方向の一方の面から突出した複数の第２流路リブが並列に配置された波形形状を有し、
    　前記第１流路リブは、前記第２流路リブに比べて、前記積層方向の長さが長く、
    　前記第２仕切板の対向流部は、前記第１仕切板の対向流部に比べて、湿度透過性の高いシート材で形成された熱交換素子。
  2. 　前記第１流路リブおよび前記第２流路リブは、それぞれ頂部と両側壁部とからなり、
    　隣接する２つの前記第１流路リブに挟まれた領域および前記第２流路リブにおける前記頂部と前記両側壁部とで囲まれた領域に前記第１流路が形成されると共に、隣接する２つの前記第２流路リブに挟まれた領域および前記第１流路リブにおける前記頂部と前記両側壁部とで囲まれた領域に前記第２流路が形成され、
    　前記第１流路および前記第２流路の断面は矩形である請求項１記載の熱交換素子。
  3. 　前記第１流路リブのそれぞれは、前記積層方向と前記第１流路を流れる流体の進行方向とにそれぞれ直交する方向である流路幅方向の長さに比べて、前記積層方向の長さが長い請求項１記載の熱交換素子。
  4. 　第１仕切板と第２仕切板とが交互に積層され、前記第１仕切板における積層方向の一方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の他方の面との間に複数の第１流路が形成されると共に、前記第１仕切板における前記積層方向の他方の面と前記第２仕切板における前記積層方向の一方の面との間に複数の第２流路が形成された熱交換素子であって、
    　前記第１仕切板および前記第２仕切板は、前記複数の第１流路を流れる流体と前記複数の第２流路を流れる流体との間で熱交換を行う対向流部をそれぞれ有し、
    　前記第１仕切板の対向流部は、前記積層方向の一方の面から突出した複数の第３流路リブが並列に配置された波形形状を有し、
    　前記第２仕切板の対向流部は、平面形状を有し、
    　前記第２仕切板の対向流部は、前記第１仕切板の対向流部に比べて、湿度透過性の高いシート材で形成された熱交換素子。
  5. 　前記第３流路リブは一対の側壁部からなり、
    　隣接する２つの前記第３流路リブに挟まれた領域に前記第１流路が形成されると共に、前記第３流路リブにおける前記一対の側壁部で囲まれた領域に前記第２流路が形成され、
    　前記第１流路および前記第２流路の断面は三角形である請求項４記載の熱交換素子。
  6. 　前記第１仕切板の対向流部および前記第２仕切板の対向流部は、前記積層方向に沿って見た形状が矩形であり、
    　前記第１仕切板および前記第２仕切板は、前記対向流部の上流側端部に設けられた上流側ヘッダ部と、前記対向流部の下流側端部に設けられた下流側ヘッダ部とをそれぞれ有し、
    　前記上流側ヘッダ部および前記下流側ヘッダ部は、前記積層方向に沿って見た形状が三角形であり、
    　前記上流側ヘッダ部の底辺を前記対向流部の上流側端部に一致させると共に、前記下流側ヘッダ部の底辺を前記対向流部の下流側端部に一致させ、
    　前記第１仕切板の上流側ヘッダ部および下流側ヘッダ部は、２つの斜辺のうち一方の斜辺と平行に配置された複数の第１リブ片をそれぞれ有し、
    　前記第２仕切板の上流側ヘッダ部および下流側ヘッダ部は、２つの斜辺のうち他方の斜辺と平行に配置された複数の第２リブ片をそれぞれ有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  7. 　前記第１仕切板の対向流部および前記第２仕切板の対向流部は、それぞれ一枚の平面形状のシート材から形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  8. 　前記第１仕切板の対向流部は、プラスチック或いは金属のシート材で形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  9. 　前記第２仕切板の対向流部は、紙或いは透湿性樹脂のシート材で形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換素子。
  10. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換素子と、前記熱交換素子を内部に収容するケーシングとを備え、
    　前記ケーシングの内部には、室外空気を室内に給気する給気風路と、室内空気を室外に排気する排気風路とが形成されている熱交換換気装置。
     
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