專利名稱：熱交換元件及其制造方法以及熱交換器、熱交換換氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)現(xiàn)目的的本發(fā)明的熱交換元件，其具有交替層疊片狀的 分隔部件與間隔保持部件的層疊構(gòu)造，該分隔部件添加有吸濕劑，該
間隔保持部件與分隔部件接合并與該分隔部件一起形成氣流的流路， 熱交換元件的特征在于，各個(gè)間隔保持部件具有多個(gè)劃分壁，多個(gè)劃 分壁將與該間隔保持部件的下部接合的分隔部件和與上部接合的分隔 部件之間的空間劃分為多條流路，在各個(gè)間隔保持部件中，以一個(gè)或 者多個(gè)為單位交替配置有第一劃分壁和第二劃分壁，第一劃分壁形成 有<吏相鄰的流路彼此連通的孔，第二劃分壁未形成使相鄰的流路彼此 連通的孔。由于本發(fā)明的熱交換元件具有間隔保持部件，該間隔保持 部件以一個(gè)或多個(gè)為單位交替配置有所述笫一劃分壁與所述第二劃分 壁，因此，從該熱交換元件流下的氣流，通過(guò)從形成于第一劃分壁的 孔流出而造成氣流紊亂，另一方面，通過(guò)第二劃分壁抑制氣流從不期 望的方向流出。與將全部的劃分壁形成為第一劃分壁的情況相比，在
10使用該熱交換元件的熱交換器中， 一 次氣流或二次氣流的泄漏得到抑 制。而且，與將全部的劃分壁形成為第二劃分壁的情況相比，傳熱性 提高。作為其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的熱交換元件，容易構(gòu)成全熱型且熱 交換效率高的質(zhì)量輕的熱交換器。圖l是簡(jiǎn)要示出本發(fā)明的熱交換元件的立體圖。
圖2是示出構(gòu)成

圖1所示的熱交換元件的分隔部件和接合于其上 的間隔保持部件的概略圖。
圖3是簡(jiǎn)要示出構(gòu)成圖1所示的熱交換元件的間隔保持部件和與 其上下接合的各分隔部件的立體圖。
圖4是用于說(shuō)明分隔部件中的有效透濕面積的立體圖。
中，連續(xù)地制作長(zhǎng)尺寸的元件結(jié)構(gòu)單元部件時(shí)使用的設(shè)備的一個(gè)例子 的概略圖。
圖6是示出在圖5所示的設(shè)備中使用的輥的一個(gè)例子的概略圖。 圖7是簡(jiǎn)要示出在本發(fā)明的熱交換元件的制造方法的單元制作工
序中，將長(zhǎng)尺寸的元件結(jié)構(gòu)單元部件切割為多個(gè)元件結(jié)構(gòu)單元時(shí)設(shè)定
的切割線的一個(gè)例子的俯視圖。
圖8是示出在本發(fā)明的熱交換元件的制造方法的層疊工序中，在
元件結(jié)構(gòu)單元上涂敷粘結(jié)劑時(shí)使用的設(shè)備的一個(gè)例子的概略圖。
圖9是簡(jiǎn)要示出本發(fā)明的熱交換器的一個(gè)例子的立體圖。
ii圖IO是簡(jiǎn)要示出圖9所示的熱交換器的水平剖面圖。 圖11是簡(jiǎn)要示出熱交換換氣裝置的一個(gè)例子的縱向剖面圖。 圖12是簡(jiǎn)要示出圖11所示的熱交換換氣裝置的水平剖面圖。 圖13是簡(jiǎn)要示出交替地配置一個(gè)第二劃分壁與三個(gè)第一劃分壁 的間隔保持部件的 一個(gè)例子的立體圖。
符號(hào)說(shuō)明 [0019
1 分隔部件
1A作為分隔部件的坯料的長(zhǎng)尺寸的原材料 5 間隔保持部件
5A作為間隔保持部件的坯料的長(zhǎng)尺寸的原材料
10a 10f 元件結(jié)構(gòu)單元
10A 長(zhǎng)尺寸的元件結(jié)構(gòu)單元部件
20、 20A、 20B 熱交換元件
21 頂壽反部
23 底板部
25a~25d矩形框狀部
30 框體
40、 40A 熱交換器 43 供氣用通風(fēng)路 45 排氣用通風(fēng)路 51 供氣用鼓風(fēng)機(jī) 53 排氣用鼓風(fēng)機(jī) 70 熱交換換氣裝置 Po 第一流路 Pi 第二流路 PG，第一流路群 PG2第二流路群L沿第 一 流路的長(zhǎng)度方向的孔的長(zhǎng)度 PC包含第 一流路與第二流路的流路群中的流路的配設(shè)間距 W 在矩形框狀部中沿分隔部件與間隔保持部件的層疊方向延伸 的區(qū)域的寬度
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的熱交換元件及其制造方 法以及熱交換器、熱交換換氣裝置各自的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明并 不局限于以下說(shuō)明的實(shí)施方式。實(shí)施方式1
圖1是筒要示出熱交換元件的立體圖，圖2是示出構(gòu)成圖1所示 的熱交換元件的分隔部件和接合于其上的間隔保持部件的概略圖，圖 3是簡(jiǎn)要示出構(gòu)成圖1所示的熱交換元件的間隔保持部件和與其上下 接合的各分隔部件的立體圖。如圖3中的實(shí)線的箭頭所示，從第一流路群PG，中的兩個(gè) 第一流路Po中的左側(cè)的第一流路Po流下的氣流的一部分從各孔OP 流入相鄰的第 一流路Po (第二流路群PG2中的第 一流路Po )，并且不 流入相鄰的第二流路Pi (第一流路群PG，中的第二流路Pi)地從熱交 換元件20 (參照?qǐng)D1 )流下。而且，從第一流路群PG,中的兩個(gè)第一
14流路Po中的右側(cè)的第 一 流路Po流下的氣流的 一部分從各孔OP流入 相鄰的第 一 流路Po (第二流路群PG2中的第 一 流路Po )，并且不流入 相鄰的第二流路Pi (第 一流路群PG,中的第二流路Pi)地從熱交換元 件20(參照?qǐng)D1)流下，或者，從各孔OP向熱交換元件20外流出。 此外，沿著第一流路Po的各孔OP的長(zhǎng)度L例如可以為流路群中的 流路的配設(shè)間距PC (參照?qǐng)D2)的兩倍以下的值，所述流路群合并第 一流路群PG,的各流路與第二流路群PG2的各流路。
0028j在具有所述結(jié)構(gòu)的熱交換元件20中，在從形成在分隔部件 l的下方的各流路Po、 Pi流下的氣流、例如一次氣流，與從形成在分 隔部件1的上方的各流路Po、 Pi流下的氣流、例如二次氣流之間，經(jīng) 由該分隔部件1分別進(jìn)行顯熱交換及潛熱交換。此時(shí)，由于一次氣流 或二次氣流從形成于間隔保持部件5上的所述孔OP流入相鄰的流路 而產(chǎn)生氣流的紊亂，因此，與未形成孔OP的情況相比，向各分隔部 件1的傳熱性提高。另外，在熱交換元件20中，由于在與間隔保持部件5的下 部接合的分隔部件1和與上部接合的分隔部件1之間的空間中，形成 有包含所述第一流路Po與第二流路Pi的流路群，因此，從第一流路 Po中的各孔OP流出的氣流的大部分從該流路群中的相鄰的流路流 下。因此，在使用熱交換元件20構(gòu)成熱交換器時(shí)，與僅由第一流路 Po構(gòu)成所述流路群的情況相比，氣流的泄漏減少。具有所述技術(shù)效果的熱交換元件20例如能夠通過(guò)包含單元 制作工序與層疊工序的方法來(lái)制造，在該單元制作工序中得到多個(gè)元 件結(jié)構(gòu)單元，該元件結(jié)構(gòu)單元具有分隔部件和與該分隔部件接合的間 隔保持部件；在該層疊工序中得到熱交換元件，該熱交換部件使元件 結(jié)構(gòu)單元彼此接合并層疊配置多個(gè)該元件結(jié)構(gòu)單元。此時(shí)，在各個(gè)間 隔保持部件中，以一個(gè)或多個(gè)為單位交替配置形成有孔的第一劃分壁 和未形成有孔的第二劃分壁。以下，適當(dāng)引用在圖1中使用的參照符 號(hào)，說(shuō)明各工序。在第二副工序中，將所述元件結(jié)構(gòu)單元部件裁斷為規(guī)定的 尺寸，得到多個(gè)元件結(jié)構(gòu)單元，所述元件結(jié)構(gòu)單元具有通過(guò)粘結(jié)劑使 分隔部件1與間隔保持部件5相互接合而形成的結(jié)構(gòu)。這些元件結(jié)構(gòu) 單元成為圖1所示的元件結(jié)構(gòu)單元10a ~ 10f中的任一個(gè)。在層疊如上所述得到的元件結(jié)構(gòu)單元而得到熱交換元件的 層疊工序中，向各元件結(jié)構(gòu)單元涂敷粘結(jié)劑可以使用例如圖8中簡(jiǎn)要 示出的設(shè)備來(lái)進(jìn)行。圖8所示的設(shè)備130具備 一對(duì)輥121a、 121b;儲(chǔ)存有粘 結(jié)劑123的粘結(jié)劑槽125;配置在輥121b附近的擠壓輥127;省略了 圖示的輸送裝置。元件結(jié)構(gòu)單元10以分隔部件1為上、間隔保持部件 5為下的方向被輸送裝置向一對(duì)輥121a、 121b輸送，在此涂敷粘結(jié)劑。 隔開(kāi)規(guī)定的間隔，向一對(duì)輥121a、 121b依次輸送元件結(jié)構(gòu)單元10。在供氣用通風(fēng)路43中的供氣用吹出口 43b側(cè)，配置有供氣 用鼓風(fēng)才幾51，利用該供氣用鼓風(fēng)才幾51形成一次氣流，該一次氣流從 供氣用吸入口 43a經(jīng)由供氣用通風(fēng)路43而流向供氣用吹出口 43b。而 且，在排氣用通風(fēng)路45中的排氣用吸入口 45b側(cè)配置有排氣用鼓風(fēng)機(jī) 53,利用該排氣用鼓風(fēng)機(jī)53形成二次氣流，該二次氣流從排氣用吸入 口 45a經(jīng)由排氣用通風(fēng)路45而流向排氣用吹出口 45b。在圖11中， 用雙點(diǎn)劃線L，表示利用供氣用鼓風(fēng)機(jī)51形成的一次氣流，用雙點(diǎn)劃 線L2表示利用排氣用鼓風(fēng)機(jī)53形成的二次氣流。
0058j熱交換器40A配置在框體50內(nèi)的供氣用通風(fēng)路43與排氣 用通風(fēng)路45的交叉部，在從供氣用通風(fēng)路43流下的一次氣流與從排 氣用通風(fēng)路45流下的二次氣流之間，進(jìn)行顯熱交換及潛熱交換。該熱 交換器40A具備熱交換元件20B和框體30A。由于熱交換元件20B及 框體30A的各自的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2中說(shuō)明的熱交換器20A或框體 30的結(jié)構(gòu)相同，因此在此省略其說(shuō)明。具有如此結(jié)構(gòu)的熱交換換氣裝置70例如以如下方式進(jìn)行設(shè) 置并進(jìn)行所述室內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)，即，供氣用吹出口 43b及排氣用吸入 口 45a分別位于室內(nèi)，而供氣用送風(fēng)管61的另一端及排氣用送風(fēng)管 63的另一端分別位于屋外。由于該熱交換換氣裝置70具備熱交換器 40A，該熱交換器40A具有與實(shí)施方式2中說(shuō)明的熱交換器40相同的 結(jié)構(gòu)，因此，根據(jù)與實(shí)施方式2中說(shuō)明的理由相同的理由，容易得到 全熱型且熱交換效率高的質(zhì)量輕的熱交換器。間隔保持部件的第 一劃分壁與第二劃分壁的配置，除了以 兩個(gè)為單位交替配置第一劃分壁與第二劃分壁以外，還可以以一個(gè)為 單位交替配置，也可以以三個(gè)以上的希望的數(shù)目為單位交替配置，還 可以交替配置一或多個(gè)第一劃分壁與一或兩個(gè)第二劃分壁。圖13是簡(jiǎn) 要示出交替配置一個(gè)第二劃分壁5b與三個(gè)第一劃分壁5a的間隔保持 部件5的一個(gè)例子的立體圖。在該圖中，同時(shí)標(biāo)記有與間隔保持部件 5的下部接合的分隔部件1以及與上部接合的分隔部件1。第一劃分壁 5a與第二劃分壁5b配置為何種圖形，可以考慮熱交換元件的輕量化
的程度與熱交換效率的提高程度而適當(dāng)選擇。關(guān)于本發(fā)明，在所述方 式之外還可以進(jìn)行各種變形、修飾、組合等。
2權(quán)利要求
1.一種熱交換元件，其具有交替層疊片狀的分隔部件與間隔保持部件的層疊構(gòu)造，該分隔部件添加有吸濕劑，該間隔保持部件與所述分隔部件接合并與該分隔部件一起形成氣流的流路，所述熱交換元件的特征在于，各個(gè)所述間隔保持部件具有多個(gè)劃分壁，所述多個(gè)劃分壁將與該間隔保持部件的下部接合的分隔部件和與上部接合的分隔部件之間的空間劃分為多條流路，在各個(gè)所述間隔保持部件中，以一個(gè)或者多個(gè)為單位交替配置有第一劃分壁和第二劃分壁，所述第一劃分壁形成有使相鄰的流路彼此連通的孔，所述第二劃分壁未形成使相鄰的流路彼此連通的孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換元件，其特征在于，在所述第 一劃分壁的多個(gè)位置形成有所述孔，該第 一 劃分壁與所 述分隔部件的接合部由形成在所述多個(gè)位置的孔分割。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換元件，其特征在于，沿所述接合部的長(zhǎng)度方向的所述孔的長(zhǎng)度為所述多條流路中的流 路的配設(shè)間距的兩倍以下的值。
4. 一種熱交換元件的制造方法，在所述熱交換元件中，交替層疊 片狀的分隔部件與間隔保持部件，該分隔部件添加有吸濕劑，該間隔 保持部件與所述分隔部件接合并與該分隔部件一起形成由多條流路構(gòu) 成的流路群，各個(gè)所述間隔保持部件具有多個(gè)劃分壁，該劃分壁將與 該間隔保持部件的下部接合的分隔部件和與上部接合的分隔部件之間 的空間劃分為多條流路，所迷熱交換元件的制造方法的特征在于，包 括單元制作工序，該單元制作工序得到多個(gè)元件結(jié)構(gòu)單元，所述元 件結(jié)構(gòu)單元具有所述分隔部件和與該分隔部件接合的所述間隔保持部 件；層疊工序，該層疊工序使所述元件結(jié)構(gòu)單元彼此接合，從而得到層疊配置了多個(gè)該元件結(jié)構(gòu)單元的熱交換元件；在各個(gè)所述間隔保持部件中，以一個(gè)或多個(gè)為單位交替配置有形 成有孔的第一劃分壁與未形成有孔的第二劃分壁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換元件的制造方法，其特征在于， 所述單元制作工序包括第一副工序，該第一副工序使成為所述分隔部件的坯料的長(zhǎng)尺寸合，得到長(zhǎng)尺寸的元件結(jié)構(gòu)單元部件，該元件結(jié)構(gòu)單元部件在成為所 述間隔保持部件的坯料的長(zhǎng)尺寸的原材料上形成有多個(gè)孔；第二副工序，該第二副工序裁斷所述元件結(jié)構(gòu)單元部件而得到所 述元件結(jié)構(gòu)單元。
6. —種熱交換器，具備熱交換元件和收容了該熱交換元件的箱狀 的框體，所述熱交換元件具有交替層疊片狀的分隔部件與間隔保持部 件的層疊構(gòu)造，該分隔部件添加有吸濕劑，該間隔保持部件與所述分 隔部件接合并與該分隔部件一起形成氣流的流路，所述框體具有覆蓋 所述熱交換元件的上面的頂板部、覆蓋所述熱交換元件的下面的底板 部、位于所述頂板部與所述底板部之間且圍繞所述熱交換元件的四個(gè) 矩形框狀部，所述熱交換器的特征在于，各個(gè)所述間隔保持部件具有多個(gè)劃分壁，該劃分壁將與該間隔保 持部件的下部接合的分隔部件和與上部接合的分隔部件之間的空間劃 分為多條流路，在各個(gè)所述間隔保持部件中，以一個(gè)或多個(gè)為單位交替配置有第 一劃分壁和第二劃分壁，所述第 一 劃分壁形成有使相鄰的流路彼此連 通的孔，所述第二劃分壁未形成使相鄰的流路彼此連通的孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器，其特征在于，在所述第 一劃分壁的多個(gè)位置形成有所述孔，該第 一劃分壁與所 述分隔部件的接合部由形成在所述多個(gè)位置的孔分割。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，路的配i殳間距的兩倍以下的值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器，其特征在于， 在所述矩形框狀部中，在所述分隔部件與所述間隔保持部件的層疊方向上延伸的各區(qū)域的寬度具有如下尺寸，即，遮蓋一個(gè)所述第二 劃分壁和相比該第二劃分壁位于所述多條流路中的流路的排列方向外 側(cè)的流路。
10. —種熱交換換氣裝置，具備供氣用通風(fēng)路；與該供氣用通 風(fēng)路交叉的排氣用通風(fēng)路；配置在所述供氣用通風(fēng)路內(nèi)的供氣用鼓風(fēng) 機(jī)；配置在所述排氣用通風(fēng)路內(nèi)的排氣用鼓風(fēng)機(jī)；配置在所述供氣用 通風(fēng)路與所述排氣用通風(fēng)路的交叉部的熱交換器；所述熱交換器具備 熱交換元件和收容了該熱交換元件的箱狀的框體，所述熱交換換氣裝 置的特征在于，所述熱交換元件具有交替層疊片狀的分隔部件與間隔保持部件的 層疊構(gòu)造，該分隔部件添加有吸濕劑，該間隔保持部件與所述分隔部 件接合并與該分隔部件一起形成氣流的流路，所述框體具有覆蓋所述熱交換元件的上面的頂板部、覆蓋所述熱 交換元件的下面的底板部、位于所述頂板部與所述底板部之間且包圍 所述熱交換元件的四個(gè)矩形框狀部，各個(gè)所述間隔保持部件具有多個(gè)劃分壁，所述多個(gè)劃分壁將與該 間隔保持部件的下部接合的分隔部件和與上部接合的分隔部件之間的 空間劃分為多條流路，在各個(gè)所述間隔保持部件中，以一個(gè)或者多個(gè)為單位交替配置有 第一劃分壁和第二劃分壁，所述第一劃分壁形成了使相鄰的流路彼此 連通的孔，所述第二劃分壁未形成使相鄰的流路彼此連通的孔。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換換氣裝置，其特征在于，在所述第 一劃分壁的多個(gè)位置形成有所述孔，該第 一 劃分壁與所 述分隔部件的接合部由形成在所述多個(gè)位置的孔分割。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱交換換氣裝置，其特征在于，沿所述接合部的長(zhǎng)度方向的所述孔的長(zhǎng)度為所述多條流路中的流路的配設(shè)間距的兩倍以下的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的熱交換換氣裝置，其特征在于， 在所述矩形框狀部中，在所述分隔部件與所述間隔保持部件的層 疊方向上延伸的各區(qū)域的寬度具有如下尺寸，即，遮蓋一個(gè)所述第二 劃分壁和相比該第二劃分壁位于所述多條流路中的流路的排列方向外 側(cè)的流路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換元件，其具有交替層疊片狀的分隔部件與間隔保持部件的層疊構(gòu)造，該分隔部件添加有吸濕劑，該間隔保持部件與該分隔部件接合并與該分隔部件一起形成氣流的流路，各個(gè)間隔保持部件為具有多個(gè)劃分壁的形狀，所述多個(gè)劃分壁將與該間隔保持部件的下部接合的分隔部件和與上部接合的分隔部件之間的空間劃分為多條流路，并且在各個(gè)間隔保持部件中，以一個(gè)或多個(gè)為單位交替配置第一劃分壁和第二劃分壁，所述第一劃分壁形成有使相鄰的流路彼此連通的孔，所述第二劃分壁未形成使相鄰的流路彼此連通的孔，由此，使用該熱交換元件，容易構(gòu)成質(zhì)量輕且熱交換效率高的全熱型的熱交換器。
文檔編號(hào)F28D9/00GK101680721SQ20078005340
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者今井孝典, 杉山陽(yáng)一, 荒井秀元, 高田勝 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社