热交换元件及空气调节装置制造方法

热交换元件及空气调节装置制造方法
【专利摘要】本发明得到一种热交换元件，其能够通过抑制因温湿度变化而造成的分隔部件的挠曲来谋求降低通风阻力的恶化，且通过抑制因间隔保持部件的增加而造成的传热面积减少来谋求全热交换效率的提高。本发明的热交换元件将由具有传热性和透湿性的分隔部件和将前述分隔部件保持为规定间隔的间隔保持部件形成的单位构成部件层叠，使在前述分隔部件的表面侧通过的一次气流和在前述分隔部件的背面侧与前述一次气流交叉地通过的二次气流经前述分隔部件交换热和湿度，其特征在于，前述间隔保持部件具备：间隔肋，其保持被层叠的相邻的前述分隔部件彼此的间隔；和挠曲抑制肋，肋的高度比前述间隔肋低，且抑制因前述分隔部件挠曲而造成的风路闭塞。
【专利说明】热交换元件及空气调节装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及在同时进行从室外向室内的供气和从室内向室外的排气的空气调节 装置中，进行流体之间的热、湿度的交换的层叠构造的热交换元件。

【背景技术】
[0002] 近年，制热及制冷等的空调设备发达且普及，随着使用了空气调节装置的居住区 域扩大，对能够在换气中回收温度及湿度的空气调节装置用的全热交换器的重要性也提 高。在这样的全热交换器中搭载热交换元件作为进行热交换的要素构件。该热交换元件在 使用时不会使从屋外吸入到屋内的新鲜的外气和从屋内向屋外排气的污染的空气混合，能 够在热交换显热的同时也能够热交换潜热，要求全热交换率高。再有，还为了抑制为进行换 气而使气流流通的送风装置（风扇、鼓风机等）的消耗电力，将全热交换器的运转音抑制得 低，而要求各气流流通时的通风阻力低。
[0003] 以往的热交换元件采用由截面为波形状的间隔保持部件夹着具有气体的遮蔽性、 传热性及透湿性的分隔部件，隔开规定的间隔重合为多层的构造。例如，有下述的热交换元 件：分隔部件为方形的平板，间隔保持部件为成形有三角形截面的波形的波形板，将间隔保 持部件使其波形的方向逐片反转90度交替地层叠在分隔部件之间，在各层间每隔一层构 成使一次气流和二次气流穿过的二方向的流体通路（专利文献1)。另外，有下述的热交换 元件：作为间隔保持部件，替代波形板，使用树脂成形品，通过一体成形分隔部件和树脂来 提高热交换元件形状的自由度，提高全热交换效率，降低压力损失。（专利文献2)
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特公昭47-19990号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2003-287387号公报


【发明内容】

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 在专利文献1记载的热交换元件中，由于间隔保持部件为波形，所以，形成在分隔 部件之间的通风路的有效面积因该波形的板厚而变小，再有，由于分隔部件和间隔保持部 件的接触面积大，可热交换的分隔部件的有效面积变小，所以，存在全热交换效率变低这样 的课题。另外，由于间隔保持部件由纸等形成，所以，存在通风路的截面形状容易崩溃，通风 阻力变高这样的课题。
[0010] 专利文献2记载的由树脂一体成形分隔部件和间隔保持部件的热交换元件存在 如下这样的课题：若分隔部件因在高湿度环境下膨胀而挠曲，则在间隔保持部件之间形成 的流路高度在一次气流侧和二次气流侧变得不均匀，通风阻力变高。另外，该课题尤其在致 密且高密度的分隔部件的情况下、流路高度小的情况下显著，在为了提高热交换元件的全 热交换效率而使分隔部件的坯料的厚度变薄这点以及为了确保热交换元件的气体遮蔽性 而使分隔部件致密且高密度这点，成为大的障碍。
[0011] 由此，在像专利文献2那样由树脂一体成形分隔部件和间隔保持部件的情况下， 通过使间隔保持部件的配置间隔变窄，能够由间隔保持部件缓和因分隔部件的挠曲造成的 风路闭塞，进而，能够阻止因通风路的截面形状的崩溃造成的通风阻力的增加，但是，由于 风路的有效面积变小，所以，通风阻力增加。再有，由于若使间隔保持部件的配置间隔变窄， 则在层叠时，间隔保持部件与上下层的分隔部件接触的部分增加，所以，存在因传热面积、 透湿面积的减少使得全热交换效率减少这样的课题。
[0012] 本发明是为解决上述的以往的课题而作出的发明，其目的是得到如下的热交换元 件：即使将用于提高全热交换效率的致密且高密度的坯料使用于分隔部件，也能够通过抑 制因温湿度变化造成的分隔部件的挠曲来谋求降低通风阻力的恶化，且通过抑制因间隔保 持部件的增加造成的传热面积的减少来谋求提高全热交换效率。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 本发明是一种热交换元件，所述热交换元件将单位构成部件层叠，前述单位构成 部件由具有传热性和透湿性的分隔部件以及将前述分隔部件保持为规定间隔的间隔保持 部件形成，使在前述分隔部件的表面侧通过的一次气流和在前述分隔部件的背面侧与前述 一次气流交叉地通过的二次气流经前述分隔部件交换热和湿度，其特征在于，前述间隔保 持部件具备：第一遮蔽肋，其与前述一次气流流动的方向平行地被分别设置在前述分隔部 件的表面的两侧；第二遮蔽肋，其与前述二次气流流动的方向平行地被分别设置在前述分 隔部件的背面的两侧；第一间隔肋，其与前述第二遮蔽肋连接，按规定间隔平行地被设置在 前述第一遮蔽肋之间；第二间隔肋，其与前述第一遮蔽肋连接，按规定间隔平行地被设置在 前述第二遮蔽肋之间；第一挠曲抑制肋，其与前述第二遮蔽肋连接，按规定间隔平行地设置 在前述第一间隔肋之间，高度比前述第一间隔肋低；和第二挠曲抑制肋，其与前述第一遮蔽 肋连接，按规定间隔平行地设置在前述第二间隔肋之间，高度比前述第二间隔肋低。
[0015] 发明效果
[0016] 本发明的热交换元件由于在前述分隔部件上，将有别于前述间隔肋的挠曲抑制肋 形成在间隔肋之间，所以，能够在前述分隔部件因温湿度环境的变化而伸缩了时也能够抑 制风路闭塞，能够降低因通风阻力的恶化而造成的压力损失的增大。另外，由于前述挠曲抑 制肋与前述间隔肋相比肋高度足够低，所以，不与其它层（层叠时的上下层）接触，阻碍分 隔部件每1层的传热面积、透湿面积的影响少，作为结果，能够提高湿度交换效率、全热交 换效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是本发明的实施方式1的热交换元件的立体图。
[0018] 图2是本发明的实施方式1的单位构成部件的一层量的立体图。
[0019] 图3是本发明的实施方式1的单位构成部件一层量的图2的C部放大图。
[0020] 图4是本发明的实施方式1的单位构成部件一层量的四面图的示意图。
[0021] 图5是本发明的实施方式1的层叠了具有间隔肋的前端彼此在层叠时没有抵接的 结构的单位构成部件的示意图。
[0022] 图6是本发明的实施方式1的层叠了具有间隔肋的前端彼此在层叠时一部分抵接 的结构的单位构成部件的示意图。
[0023] 图7是本发明的实施方式1的层叠了具有间隔肋的前端彼此在层叠时全部抵接的 结构的单位构成部件的示意图。
[0024] 图8是对于本发明的实施方式1的热交换元件的挠曲抑制肋的配置间隔的说明 图。

【具体实施方式】
[0025] 实施方式1
[0026] 下面，参照附图对本发明的实施方式1进行说明。图1是本发明的实施方式1的 热交换元件的立体图，图2是本发明的实施方式1的单位构成部件的1层量的立体图，图3 是本发明的实施方式1的单位构成部件1层量的图2的C部放大图。
[0027] 如图1及图2所示，本发明的实施方式1中的热交换元件1使将进行在上下通过 的空气的热交换的具有传热性、透湿性和遮蔽性的分隔部件2和将该分隔部件2保持为规 定间隔的间隔保持部件3 -体成形而形成的单位构成部件7逐片反转90度，交替地层叠， 使在分隔部件2的单侧通过的一次气流A和在分隔部件2的另一侧通过的二次气流B经分 隔部件2交换热和湿度。
[0028] 下面，针对构成热交换元件1的各要素说明细节。
[0029] 分隔部件2是当在一次气流A和二次气流B之间进行热和湿度的交换时，成为使 热和湿气透过的媒质的部件。在流动着一次气流A和二次气流B的情况下，在分隔部件2 的两面，利用高温侧（或多湿侧）的气流中的热（或者水蒸气）的温度差（或者水蒸气分 压差），通过经分隔部件2从高温侧（高湿侧）向低温侧（或者低湿侧）转移而进行温度 (湿度）的交换。另外，需要能够同时由分隔部件2防止一次气流A和二次气流B的混合， 抑制两气流之间的二氧化碳以及臭的成分等的转移。为了满足这些，优选分隔部件2是致 密且高密度的分隔部件，是密度在〇.95[g/cm 2]以上、透气阻力度（JIS.P8628)在5000秒 /lOOcc以上且具有透湿性的分隔部件。具体地说，作为分隔部件2的坯料，是下述坯料，即， 以日本纸、放入无机添加料的防燃纸、实施了其它的特殊的加工的特殊加工纸、调配了树脂 和纸浆的纸等为原料，通过热、粘接剂等在透湿膜、或者具有透湿性的非水溶性的亲水性高 分子薄膜上粘接了多孔质片材（无纺布、延伸PTFE膜等）的坯料，上述透湿膜为了付与透 湿性、难燃性等功能性而实施了药剂处理，上述亲水性高分子薄膜由含有氧乙烯基的聚氨 酯系树脂、含有氧乙烯基的聚酯系树脂、在终端或者侧链含有磺酸基、氨基、羟基、羧基的树 脂等形成；另外，在为显热交换器的情况下，该坯料是仅具有传热性和气体遮蔽性的聚苯乙 烯系的ABS、AS、PS、聚烯烃系的PP、PE等树脂片材、树脂薄膜等。
[0030] 另外，为了提高传热性、透湿性、气体遮蔽性，将纤维素纤维（纸浆）充分搅打，使 纤维进行原纤维化，在使用它进行抄纸后，由超级压光机等进行压光加工（按压）后得到致 密、高密度的特殊加工纸，在该特殊加工纸中，这些分隔部件2的密度除放入了无机成分等 添加料的部分外，出现与通常的纸（厚度约100?150 μ m，密度约0. 6?0. 8g/cm3左右） 相比，厚度为20?60μπι左右，密度也在从0. 9g/cm3以上接近大致lg/cm3的纸，还有更大 的纸。另外，在气体遮蔽性的方面，以往，在作为填充材的多孔质的纸等上涂敷聚乙烯醇，提 高透气阻力度，但是，若为像上述那样的被高密度化的分隔部件2,则即使不特别地进行那 样的加工，由于也是高密度，由纤维素纤维本身将孔堵住，因此，能够确保5000秒/lOOcc左 右。
[0031] 接着，参照图4对间隔保持部件3进行说明。图4是本发明的实施方式1的单位 构成部件7的一层量的四面图的示意图。
[0032] 如图4所示，间隔保持部件3抑制因分隔部件2的膨胀而造成的挠曲，构成热交换 元件1的除分隔部件2以外的部分。具体地说，间隔保持部件3由如下部分构成：遮蔽肋 4,其构成热交换元件1的外框，且为了防止空气从热交换元件1两端泄漏而与气流流动的 方向平行地被设置在两端；间隔肋6,其与遮蔽肋4平行，以规定间隔被设置多个，在将热交 换元件1层叠了时保持层叠方向的分隔部件2的间隔并形成通风路；以及挠曲抑制肋5,其 与间隔肋6平行地以规定间隔在相邻的间隔肋6之间设置多个，抑制因分隔部件2的挠曲 而造成的风路闭塞。挠曲抑制肋5被形成为与间隔保持肋6相比高度低且宽度细，这些遮 蔽肋4、挠曲抑制肋5、间隔肋6在分隔部件2的表和背两面，在表面和背面错开90度被形 成。另外，希望挠曲抑制肋5做成细且薄的形状，以便尽量抑制通风的压力损失，不阻碍分 隔部件2的传热面积、透湿面积。因此，希望挠曲抑制肋5的肋高度低，肋宽度薄。具体地 说，希望挠曲抑制肋5的肋高度不足间隔肋6的肋高度的1/2,以便在层叠时不与上下层的 挠曲抑制肋5干涉（接触）。另外，由于挠曲抑制肋5的肋宽度成为传热面积、透湿面积的 阻碍的主要原因，所以，希望通过成形而尽可能地尽量细。
[0033] 下面，参照图5至7对将该热交换元件1 一个个地错开90度层叠的具体的结构进 行说明。
[0034] 图5是实施方式1的层叠了具有间隔肋6的前端彼此在层叠时不抵接的结构的单 位构成部件7的示意图。
[0035] 图5所示的热交换元件1 (仅着眼于三层）通过将具有相同构造的单位构成部件 7层叠（从上开始，依次上段是7D，中段是7E，下段是7F)而构成。上段的单位构成部件7D 的遮蔽肋4D和中段的单位构成部件7E的遮蔽肋4E在侧面抵接。再有，上段的单位构成部 件7D的遮蔽肋4D的顶面部与中段的单位构成部件7E的分隔部件2E抵接，中段的单位构 成部件7E的遮蔽肋4E的顶面与上段的单位构成部件7D的分隔部件2D抵接。另外，同样， 上段的单位构成部件7D的间隔肋6D和中段的单位构成部件7E的间隔肋6E在侧面抵接。 再有，上段的单位构成部件7D的间隔肋6D的顶面部与中段的单位构成部件7E的分隔部件 2E抵接，中段的单位构成部件7E的间隔肋6E的顶面与上段的单位构成部件7D的分隔部件 2D抵接。由该遮蔽肋4D、4E和间隔肋6D、6E及间隔肋6D、6E彼此包围的空间成为通风路。 在该通风路内，为了抑制分隔部件2D、2E挠曲，设置挠曲抑制肋?、5Ε。在图5中，上段的 单位构成部件7D的挠曲抑制肋?存在于中段的单位构成部件7E的挠曲抑制肋5E的正上 方，但是，也可以不是正上方，而是错开。另外，遮蔽肋4D、4E也具有作为在层叠时保持层叠 方向的分隔部件2D、2E的间隔的间隔肋6D、6E的功能。另外，单位构成部件7也可以是不 设置遮蔽肋4D、4E，而是设置间隔肋6D、6E和挠曲抑制肋?、5Ε，两端的间隔肋6D、6E由密 封件等保持空气的遮蔽性的构造。在图5中，间隔肋6D及间隔肋6E在侧面抵接，但是，当 然也可以不在侧面抵接。
[0036] 由于是挠曲抑制肋OT、5E的肋宽度是尽量细的结构，所以，阻碍分隔部件2D、2E每 一层的传热面积、透湿面积的影响少，作为结果，能够提高湿度交换效率、全热交换效率。再 有，由于挠曲抑制肋?、5Ε还能够同时承担翅片的功用，所以，通过翅片效果，作为结果，还 具有也使温度交换效率提高的效果。
[0037] 通过将挠曲抑制肋?、5Ε做成在分隔部件2D、2E的表背正交的结构，使由挠曲抑 制肋5包围的分隔部件2D、2E的纸的宽度方向和长度方向的各自的伸长量少，且使在由挠 曲抑制肋?、5Ε限制的分隔部件2D、2E的区域内的挠曲率也减轻，所以，抑制因通风阻力的 恶化造成的压力损失。另外，还具有如下的效果：以往因伸长缩回量大而难以接合且挠曲大 而不能使用的坯料也能够用作分隔部件2D、2E，能够通过一体成形来形成热交换元件1。
[0038] 图6是本发明的实施方式1的层叠了具有间隔肋6的前端彼此在层叠时一部分抵 接的结构的单位构成部件7的示意图。
[0039] 图6所示的热交换元件1 (仅着眼于三层）由将具有相同构造的单位构成部件7 层叠（从上开始，依次上段是7G、中段是7H，下段是71)而构成。上段的单位构成部件7G 的遮蔽肋4G和中段的单位构成部件7H的遮蔽肋4H在侧面抵接。再有，上段的单位构成部 件7G的遮蔽肋4G的顶面部与中段的单位构成部件7H的分隔部件2H抵接，中段的单位构 成部件7H的遮蔽肋4H的顶面与上段的单位构成部件7G的分隔部件2G抵接。在图5中， 上段的单位构成部件7D的间隔肋6D和中段的单位构成部件7E的间隔肋6E在侧面抵接， 上段的单位构成部件7D的间隔肋6D的顶面部与中段的单位构成部件7E的分隔部件2E抵 接，中段的单位构成部件7E的间隔肋6E的顶面与上段的单位构成部件7D的分隔部件2D 抵接，但是，在图6中，并非所有的间隔肋6G、6H成为该构造，而是一部分间隔肋6G、6H在各 自的前端彼此抵接。由遮蔽肋4G、4H和间隔肋6G、6H及间隔肋6G、6H彼此包围的空间成为 通风路。在该通风路内，为了抑制分隔部件2G、2H挠曲，设置挠曲抑制肋5G、5H。另外，在 图6中，上段的单位构成部件7G的挠曲抑制肋5G存在于中段的单位构成部件7H的挠曲抑 制肋5H的正上方，但是，也可以不是正上方，而是错开。另外，遮蔽肋4G、4H还具有作为在 层叠时保持层叠方向的分隔部件2G、2H的间隔的间隔肋6G、6H的功能。另外，单位构成部 件7也可以做成不设置遮蔽肋4G、4H，而是设置间隔肋6G、6H和挠曲抑制肋5G、5H，两端的 间隔肋6G、6H由密封件等保持空气的遮蔽性的构造。在图6中，间隔肋6G及间隔肋6H在 侧面抵接，但是，当然也可以不在侧面抵接。
[0040] 由于是挠曲抑制肋5G、5H的肋宽度尽量细的结构，所以，阻碍分隔部件2G、2H每一 层的传热面积、透湿面积的影响少，作为结果，能够提高湿度交换效率、全热交换效率。另 夕卜，由于挠曲抑制肋5G、5H还能够同时担负翅片的功用，所以，通过翅片效果，作为结果还 具有也使温度交换效率提高的效果。
[0041] 由于通过将挠曲抑制肋5G、5H做成在分隔部件2G、2H的表背正交的结构，使由挠 曲抑制肋5G、5H包围的分隔部件2G、2H的纸的宽度方向和长度方向的各自的伸长量少，且 还减轻由挠曲抑制肋5G、5H限制的分隔部件2G、2H的区域内的挠曲率，所以，抑制因通风阻 力的恶化造成的压力损失。再有，由于间隔肋6G、6H的一部分在间隔肋6G、6H的前端彼此 相互抵接，所以，与全部在侧面抵接的情况相比，可以确保风路的面积，因此，能够抑制因通 风阻力的恶化而造成的压力损失。另外，还具有如下的效果：由于迄今为止伸长缩回量大而 在以往难以接合且挠曲大不能使用的坯料也能够用作分隔部件2D、2E，能够通过一体成形 来形成热交换元件1。
[0042] 图7是本发明的实施方式1的层叠了具有间隔肋6的前端彼此在层叠时全部抵接 的结构的单位构成部件的示意图。
[0043] 图7所示的热交换元件1 (仅着眼于三层）通过将具有相同构造的单位构成部件 7层叠（从上开始，依次上段是7J、中段是7K、下段是7L)而构成。
[0044] 上段的单位构成部件7J的遮蔽肋4J和中段的单位构成部件7K的遮蔽肋4K在顶 面部相互抵接，上段的单位构成部件7J的间隔肋6J和中段的单位构成部件7K的间隔肋6K 在顶面部相互抵接。由该遮蔽肋4J、4K和间隔肋6J、6K及间隔肋6J、6K彼此包围的空间成 为通风路。在该通风路内，为了抑制分隔部件2J、2K挠曲，设置挠曲抑制肋5J、5K。在图7 中，上段的单位构成部件7J的挠曲抑制肋5J存在于中段的单位构成部件7K的挠曲抑制肋 5K的正上方，但是，也可以不是正上方，而是错开。另外，遮蔽肋4J、4K还具有作为在层叠时 保持层叠方向的分隔部件2J、2K的间隔的间隔肋6G、6H的功能。另外，单位构成部件7也 可以做成不设置遮蔽肋4J、4K，而是设置间隔肋6G、6H和挠曲抑制肋5J、5K，两端的间隔肋 6G、6H由密封件等保持空气的遮蔽性的构造。
[0045] 由于是挠曲抑制肋5J、5K的肋宽度尽量细的结构，所以，阻碍分隔部件2J、2K每一 层的传热面积、透湿面积的影响少，作为结果，能够提高湿度交换效率、全热交换效率。另 夕卜，由于挠曲抑制肋5J、5K还能够同时担负翅片的功用，所以，通过翅片效果，作为结果，还 具有使温度交换效率也提高的效果。
[0046] 由于通过将挠曲抑制肋5J、5K做成在分隔部件2J、2K的表背正交的结构，使由挠 曲抑制肋5J、5K包围的分隔部件2J、2K的纸的宽度方向和长度方向的各自的伸长量少，且 还减轻由挠曲抑制肋5J、5K限制的分隔部件2J、2K的区域内的挠曲率，所以，抑制因通风阻 力的恶化而造成的压力损失。再有，由于间隔肋6J、6K全部在间隔肋6J、6K的前端彼此相 互抵接，所以，与在侧面相互抵接的情况相比，可确保风路的面积，因此，能够抑制因通风阻 力的恶化而造成的压力损失。再有，由于遮蔽肋4J、4K在前端彼此相互抵接，所以，构成风 路的一边的长度达到2倍，可大幅确保风路的面积，因此，能够抑制因通风阻力的恶化而造 成的压力损失。另外，还具有如下的效果：
[0047] 由于迄今为止伸长缩回量大而在以往难以接合且挠曲大不能使用的坯料也能够 作为分隔部件2J、2K使用，能够通过一体成形来形成热交换元件1。
[0048] 若为了抑制分隔部件2的挠曲而设置很多数量的挠曲抑制肋5,则分隔部件2的挠 曲能够被抑制，但是，由于挠曲抑制肋5在通风路内所占的比例变大，所以，通风阻力变大。 另外，反之，若仅设置很少的挠曲抑制肋5,则挠曲抑制肋5在通风路内所占的比例小即可 实现，但是，分隔部件2的挠曲变大，通风阻力变大。因此，为了将通风阻力抑制得小，需要 对分隔部件2的配置间隔进行研究。
[0049] 图8是对于本发明的实施方式1的热交换元件的挠曲抑制肋的配置间隔的说明 图。
[0050] 图8(a)是表示由间隔肋6或遮蔽肋4包围的1个通风路。使风路的高度为g[mm]， 使挠曲抑制肋的配置间隔为Ρ[_]，使分隔部件的膨胀时的尺寸变化率为σ。尺寸变化率 σ是分隔部件的膨胀量的长度除以膨胀前的分隔部件的基准的值。另外，分隔部件的膨胀 量的尺寸定义为在相对湿度无限接近100% RH的环境条件下，在将分隔部件放置充分的时 间后的膨胀完成时的膨胀的量的尺寸。
[0051] 使用图8(b)说明通风路被分隔部件完全闭塞的条件。
[0052] 由于可以认为在一个通风路内流动的空气的温度及湿度大致相同，所以，能够认 为构成通风路的上表面和下表面的分隔部件2的面对面的位置上的伸长相同。由此，若构 成上表面及下表面的分隔部件2将通风路的各一半闭塞，则将一个通风路整体闭塞。像这 样上表面或下表面的分隔部件2将通风路的一半闭塞的条件表示如下。
[0053] -个通风路的上表面或下表面的分隔部件2充分膨胀后的分隔部件的长度为 Ρ(1+σ)。另外，由分隔部件2将风路的一半闭塞所需要的长度为p+2(g/2)。由此，在满足
[0054] (数式 1) p (1+ 〇 ) = p+2 (g/2)
[0055] 艮P,
[0056] (数式 2) p = g/ σ
[0057] 的关系时，分隔部件2将通风路完全堵塞。由此，要使分隔部件2不将通风路完全 堵塞，需要满足
[0058] (数式 3) p〈g/ 〇
[0059] 的关系。
[0060] 通过将挠曲抑制肋5配置成满足上述（数式3)的要件，能够避免分隔部件将通风 路完全闭塞这样的事态。
[0061] 即使构成通风路的上下表面的分隔部件2没有完全将通风路闭塞，也存在若分隔 部件2彼此粘接则实施在表面的涂层剥落这样的问题；在环境变化分隔部件2欲返回原来 的长度时的恢复速度变慢这样的问题。由此，优选希望将挠曲抑制肋5配置成构成通风路 的上下表面的分隔部件2相互不粘接。
[0062] 使用图8(c)，说明分隔部件2开始接触的条件。
[0063] 由于分隔部件最为挠曲的是距离挠曲抑制肋5最远的位置即挠曲抑制肋5之间的 中间地点，因此，在该中间地点到达风路的高度g[mm]的中间地点时，存在分隔部件2彼此 开始接触的可能性。一个通风路的上表面或下表面的分隔部件充分膨胀后的分隔部件2的 长度为p(1+〇)。由此，在满足 _4](数式 ％2 K
[0065] 艮P,
[0066] (数式 5) p
[0067] 的关系时，构成通风路的上下表面的分隔部件2开始相互粘接。由此，为使分隔部 件相互不粘接，需要满足 g
[0068](数式 6) p <、·，(.： 2!
[0069] 的关系。如（数式3)及（数式6)所示，挠曲抑制肋的配置间隔与通风路的高度 g成正比，与尺寸变化率σ成反比。由此，在通风路的高度高的情况下，能够将配置间隔扩 开，在使用尺寸变化率大的分隔部件的情况下，需要使配置间隔窄。
[0070] 另外，由遮蔽肋4、挠曲抑制肋5、间隔肋6构成的间隔保持部件3呈大致方形（在1 次和2次的气流正交的情况下）或者平行四边形状（在1次和2次的气流斜交的情况下）， 为提高分隔部件2的对于空气泄漏的可靠性，一般需要将遮蔽肋4设计成肋宽度比间隔肋 6宽。但是，若间隔肋6在分隔部件2上的占有面积增加，则有损分隔部件2的传热面积、 透湿面积，因此，希望肋宽度尽量细。通过使肋宽度窄，还削减了所使用的树脂量。用于间 隔保持部件3的树脂只要是可以由聚丙烯（PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)、聚苯乙烯 (PS)、丙烯腈-苯乙烯（AS)、聚碳酸酯（PC)、其它的一般的树脂成形为希望的形状的树脂即 可。通过像这样由树脂来成形肋，能够抑制将纸作为间隔保持部件3的如图1的波纹形状 那样的因湿度变化造成的间隔保持部件3的变形，因此，能够谋求通风路的稳定化。另外， 这些树脂谋求添加难燃剂的难燃化，添加无机成分来谋求尺寸稳定性、强度的提高。
[0071] 另外，通过在一次气流A和二次气流B交叉处具备上述的热交换元件1，能够得到 全热交换效率高、通风阻力低的空气调节装置。
[0072] 附图标记说明
[0073] 1 :热交换元件；2、2D、2E、2G、2H、2J、2K:分隔部件；3:间隔保持部件 ；4、4D、4E、 4G、4H、4J、4K :遮蔽肋；5、5D、5E、5G、5H、5J、5K:挠曲抑制肋；6、6D、6E、6G、6H、6J、6K :间隔 肋；7、7D、7E、7F、7G、7H、7I、7J、7K、7L:单位构成部件 ；A:-次气流；B:二次气流；p :挠曲抑 制肋的配置间隔；g:风路高度。
【权利要求】
1. 一种热交换元件，所述热交换元件将单位构成部件层叠，前述单位构成部件由具有 传热性和透湿性的分隔部件W及将前述分隔部件保持为规定间隔的间隔保持部件形成，使 在前述分隔部件的表面侧通过的一次气流和在前述分隔部件的背面侧与前述一次气流交 叉地通过的二次气流经前述分隔部件交换热和湿度， 其特征在于， 前述间隔保持部件具备： 第一间隔肋，其按规定间隔与前述一次气流流动的方向平行地被设置在前述分隔部件 的表面； 第二间隔肋，其按规定间隔与前述二次气流流动的方向平行地被设置在前述分隔部件 的背面； 第一挽曲抑制肋，其与前述第二间隔肋连接，在前述第一间隔肋之间按规定间隔平行 地设置，高度比前述第一间隔肋低；W及 第二挽曲抑制肋，其与前述第一间隔肋连接，在前述第二间隔肋之间按规定间隔平行 地设置，高度比前述第二间隔肋低。
2. -种热交换元件，所述热交换元件将单位构成部件层叠，前述单位构成部件由具有 传热性和透湿性的分隔部件W及将前述分隔部件保持为规定间隔的间隔保持部件形成，使 在前述分隔部件的表面侧通过的一次气流和在前述分隔部件的背面侧与前述一次气流交 叉地通过的二次气流经前述分隔部件交换热和湿度， 其特征在于， 前述间隔保持部件具备： 第一遮蔽肋，其与前述一次气流流动的方向平行地被分别设置在前述分隔部件的表面 的两侧； 第二遮蔽肋，其与前述二次气流流动的方向平行地被分别设置在前述分隔部件的背面 的两侧； 第一间隔肋，其与前述第二遮蔽肋连接，按规定间隔平行地被设置在前述第一遮蔽肋 之间； 第二间隔肋，其与前述第一遮蔽肋连接，按规定间隔平行地被设置在前述第二遮蔽肋 之间； 第一挽曲抑制肋，其与前述第二遮蔽肋连接，按规定间隔平行地设置在前述第一间隔 肋之间，高度比前述第一间隔肋低；和 第二挽曲抑制肋，其与前述第一遮蔽肋连接，按规定间隔平行地设置在前述第二间隔 肋之间，高度比前述第二间隔肋低。
3. 如权利要求1至2中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述第一及第二挽曲 抑制肋的宽度比前述第一及第二间隔肋的宽度窄。
4. 如权利要求1至3中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述单位构成部件是 矩形形状，前述第一及第二间隔肋W及前述第一及第二挽曲抑制肋被形成为从前述单位构 成部件的一边到其相向的另一方的边连续的线状。
5. 如权利要求1至4中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述单位构成部件是 正方形，在前述分隔部件的两面设置前述间隔肋W及前述挽曲抑制肋，在前述分隔部件的 表面和前述分隔部件的背面，前述第一及第二间隔肋的节距相同且错开90度地进行设置。
6. 如权利要求1至5中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，将前述单位构成部件 逐片反转90度交替地层叠。
7. 如权利要求1至6中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述单位构成部件的 分隔部件及前述间隔保持部件被一体成形。
8. 如权利要求1至6中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述间隔保持部件由 树脂形成。
9. 如权利要求1至8中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，在层叠了前述单位构 成部件的热交换元件中， 形成在一方的前述单位构成部件上的前述第一及第二间隔肋的前端和形成在被层叠 的另一方的前述单位构成部件上的前述分隔部件抵接。
10. 如权利要求1至8中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，在层叠了前述单位 构成部件的热交换元件中， 形成在一方的前述单位构成部件上的前述第一及第二间隔肋的前端和形成在被层叠 的另一方的前述单位构成部件上的前述第一及第二间隔肋的前端接触。
11. 如权利要求1至8中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，在层叠了前述单位 构成部件的热交换元件中， 形成在一方的前述单位构成部件上的前述第一及第二间隔肋的一部分的前端和形成 在被层叠的另一方的前述单位构成部件上的前述分隔部件抵接， 形成在另一方的前述单位构成部件上的前述第一及第二间隔肋的一部分的前端和形 成在被层叠的一方的前述单位构成部件上的前述分隔部件抵接。
12. 如权利要求1至11中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述第一及第二挽 曲抑制肋的高度不足前述第一及第二间隔肋的高度的1/2。
13. 如权利要求1至12中的任一项所述的热交换元件，其特征在于，前述分隔部件的透 气阻力度在5000砂W上。
14. 如权利要求1至13中的任一项所述的热交换元件，其特征在于， 在使通过层叠前述单位构成部件而形成的通风路的高度为g， 使前述分隔部件膨胀了时的膨胀的量的长度除W膨胀前的基准尺寸的尺寸变化率为 O , 使前述挽曲抑制肋的配置间隔为P时， 前述P满足p<g/O的关系。
15. 如权利要求1至13中的任一项所述的热交换元件，其特征在于， 在使通过层叠前述单位构成部件而形成的通风路的高度为g， 使前述分隔部件膨胀了时的膨胀的量的长度除W膨胀前的基准尺寸的尺寸变化率为 O , 使前述挽曲抑制肋的配置间隔为P时， 自U述P满足P <的关系。
16. -种空气调节装置，在前述一次气流和前述二次气流交叉处具备热交换元件，其特 征在于，前述热交换元件是权利要求I至15中的任一项所述的热交换元件。
【文档编号】F28F3/08GK104246411SQ201280072417
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2012年6月13日 优先权日:2012年4月18日
【发明者】石丸裕一, 外川一, 高田胜, 今井孝典, 大平光彦, 马场文明, 松尾雄一, 鸨崎晋也, 吉濑幸司, 筱崎健, 三谷彻男 申请人:三菱电机株式会社