專利名稱：熱交換器、其制造方法及含有熱交換器的除濕機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器、其制造方法及含有熱交換器的除濕機。
背景技術(shù)：
大家早就知道，使流體分別從渦殼狀的2條通路通過，在這些流體間進行熱交換的熱交換器(為了方便，下稱“渦殼狀熱交換器”)。例如，特開昭56-82384號公報中記載了將2條通路形成渦殼狀，在這2條渦殼狀通路內(nèi)，使流體分別朝相對的方向流通，通過通路的壁面在這些流體間進行熱交換的熱交換器。另外，財團法人節(jié)能中心發(fā)行的《高性能熱交換器數(shù)據(jù)手冊》第195頁上記載了同樣構(gòu)造的熱交換器。
現(xiàn)有的渦殼狀熱交換器中，由于使流體從整個渦殼狀通路通過而進行熱交換，故可獲得熱交換率高的優(yōu)點。但，分別將流體從2條渦殼狀通路的起點和終點導(dǎo)入通路內(nèi)，使流體一直通到各通路的出口，故壓力損失(透氣阻力)大，因此，單位時間內(nèi)可處理的流體量少，處理能力低。要想提高處理能力，必須用高壓將流體導(dǎo)入渦殼狀通路內(nèi)，需要大功率電機，存在著電力消耗大的問題。
發(fā)明的公開因此，本發(fā)明的目的在于提供一種熱交換器及其制造方法，這種熱交換器與利用現(xiàn)有的渦殼狀通路的熱交換器具有同樣高的熱交換率，因此，與現(xiàn)有的熱交換器相比，壓力損失(透氣阻力)小，處理能力大；以及提供一種使用這種熱交換器的除濕機。
本申請的發(fā)明者銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使流體從渦殼狀通路中僅通過不到一周就排出，整體的熱交換率便和現(xiàn)有的渦殼狀熱交換器一樣高，故因壓力損失(透氣阻力)減小而可大幅度提高處理能力，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種熱交換器，其包括渦殼狀的第1通路；渦殼狀的第2通路，它沿著該第1通路形成，與該第1通路隔著壁面相接鄰；分別覆蓋該第1及第2通路兩端面的第1及第2端板；第1通路入口，是設(shè)在該第1端板上的1組開口，由在該第1端板的半徑方向上連續(xù)的第1區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口組成；第1通路出口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的第2區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路入口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該端板半徑方向上連續(xù)的第3區(qū)域內(nèi)的只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路出口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該端板的半徑方向上連續(xù)的第4區(qū)域內(nèi)只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成，上述第1通路在上述第1通路入口及第1通路出口以外的區(qū)域是密閉的，上述第2通路在上述第2通路入口及第2通路出口以外的區(qū)域是密閉的，從上述第1通路入口進入上述第1通路的第1流體在上述第1通路內(nèi)流過不到1周便從上述第1通路出口排出，從上述第2通路入口進入上述第2通路的第2流體在上述第2通路內(nèi)流過不到一周便從上述第2通路出口排出，在上述第1及第2流體分別從第1及第2通路流過的期間，通過上述壁面在這些流體之間進行熱交換。
本發(fā)明提供一種熱交換器，其包括渦殼狀的第1通路；渦殼狀的第2通路，它沿著該第1通路形成，與該第1通路隔著壁面相接鄰；分別覆蓋該第1及第2通路兩端面的第1及第2端板；第1通路入口，是設(shè)在該第1端板上的1組開口，由在該第1端板的半徑方向上連續(xù)的第1區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第1通路出口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的第2區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路入口，在上述第1或第2端板內(nèi)，并形成于上述第1及第2區(qū)域以外的第3區(qū)域，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路出口，在與形成該第2通路入口的端板不同的端板內(nèi)，形成于上述第1及第2區(qū)域以外的第4區(qū)域，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成，上述第1通路在上述第1通路入口及第1通路出口以外的區(qū)域是密閉的，上述第2通路在上述第2通路入口及第2通路出口以外的區(qū)域是密閉的，從上述第1通路入口進入上述第1通路的第1流體，在上述第1通路內(nèi)流過不到1周便從上述第1通路出口排出，從上述第2通路入口進入上述第2通路的第2流體在上述渦殼的軸向上通過上述第2通路后，從上述第2通路出口排出，在上述第1及第2流體分別從第1及第2通路流過的期間，通過上述壁面在這些流體之間進行熱交換。
本發(fā)明提供一種熱交換器，其包括渦殼狀的第1通路；渦殼狀的第2通路，它沿著該第1通路形成，與該第1通路隔著壁面相鄰；分別覆蓋該第1及第2通路兩端面的第1及第2端板；第1通路的第1入口，是在該第1端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，由設(shè)在該半徑方向外側(cè)的約一半或內(nèi)側(cè)的約一半的部分上的第1區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第1通路的第1出口，是在上述第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，由只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成的，在上述第1通路的第1入口設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，該出口設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半的第2區(qū)域內(nèi)，在設(shè)于內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，該出口設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上的第2區(qū)域內(nèi)；第1通路的第2入口，是在上述第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，它是由第3區(qū)域內(nèi)的只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成的，該第3區(qū)域設(shè)在該半徑方向外側(cè)的約一半或內(nèi)側(cè)的約一半上，在上述第1區(qū)域設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，該第3區(qū)域設(shè)在內(nèi)側(cè)的約一半上，在第1區(qū)域設(shè)在內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，該第3區(qū)域設(shè)在外側(cè)的約一半上；第1通路的第2出口，是在上述第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，它設(shè)在第4區(qū)域內(nèi)，由只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成，在上述第1通路的第2入口設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，該第4區(qū)域設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上，在設(shè)于內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，該第4區(qū)域設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上；第2通路入口，在上述第1或第2端板內(nèi)，設(shè)在上述第1～第4區(qū)域以外的第5區(qū)域內(nèi)，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路出口，在與設(shè)有該第2通路入口的端板不同的端板內(nèi)，并設(shè)在上述第1～第4區(qū)域以外的第6區(qū)域內(nèi)，由只在上述第2通路上開口的1組開口組成；第3通路，它將上述第1通路的第1出口和上述第1通路的第2入口氣密性地連接起來；上述第1通路在上述第1通路的第1和第2入口以及第1通路的第1和第2出口以外的區(qū)域是密閉的，上述第2通路在上述第2通路入口及第2通路出口以外的區(qū)域是密閉的，從上述第1通路的第1入口流入的第1流體在上述第1通路內(nèi)流過不到1周便通過上述第1通路的第1出口流入上述第3通路，并從上述第1通路的第2入口流入上述第1通路，在該第1通路內(nèi)流過不到1周便從上述第1通路的第2出口排出，從上述第2通路入口流入上述第2通路的第2流體在上述渦殼的軸向上通過上述第2通路后，從上述第2通路出口排出，在上述第1及第2流體分別從第1及第3通路流過的期間，通過上述壁面在這些流體之間進行熱交換。
本發(fā)明提供上述本發(fā)明的熱交換器的制造方法，該制造方法包括下述工序，將具有渦殼狀突條并設(shè)有上述開口的上述第1及第2端板保持平行，把由具有撓性和彈性的材料構(gòu)成的2塊軟片重疊起來，將軟片彎曲成該軟片長度方向直行的方向之中心部分向渦殼外側(cè)突出，同時將薄片卷取成渦殼狀，以便各軟片與各突條接觸。另外，本發(fā)明還提供具有上述本發(fā)明的熱交換器的除濕機。
本發(fā)明提供一種壓力損失小處理能力大、且熱交換率和現(xiàn)有的渦殼狀熱交換器一樣高的，容易與通過流體的管道連接的新型熱交換器。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可廉價地大批量制造本發(fā)明的渦殼狀熱交換器。根據(jù)本發(fā)明，還可提供具有高的熱交換率，節(jié)省耗電量，而且有利于小型化的除濕機。
附圖的簡單說明

圖1是表示本申請第1發(fā)明的理想的一實施例的模式分解圖；圖2是用于說明本發(fā)明的熱交換器之熱交換率的圖；圖3是用于說明制造本發(fā)明的熱交換器的方法的圖；圖4是表示本申請第1發(fā)明的另外的一實施例的模式圖；圖5是表示本申請第1發(fā)明的另外的一實施例的模式圖；圖6是表示本申請第1發(fā)明的另外的一實施例的模式圖；圖7是表示本申請第2發(fā)明的理想的一實施例的模式圖；圖8是表示本申請第3發(fā)明的理想的一實施例的模式圖；實施發(fā)明的最佳形式圖1示意地表示本發(fā)明熱交換器的理想的1例。圖1是將通路部分和設(shè)在其兩端面上的2片端板分解的表示的圖。
本發(fā)明的熱交換器具有渦殼狀的第1通路10和沿著該第1通路形成，并隔著壁面14與該第1通路接鄰的渦殼狀的第2通路12。壁面最好由具有適當(dāng)?shù)膭傂?、撓性和彈性的塑料等的薄片形成。對塑料材料沒有什么特殊限制，但作為理想例子，可列舉聚丙烯、聚苯乙烯等。軟片的厚度沒有特別限定，但一般以20～1000μm左右較適當(dāng)。渦殼的形狀，除了近似于正圓的普通渦殼外，也可以是隨圓形、多邊形，只要是渦殼形即可，沒有特別限定。
這些通路的兩端面分別用第1端板16和第2端板18覆蓋。這里，所謂“端面”，系指由渦殼狀的第1通路10及第2通路12形成的大致圓筒形的底面和頂面。第1通路10和第2通路12被第1端板16及第2端板18氣密性地封住。
在第1端板16上，在該第1端板16的半徑方向上連續(xù)的第1區(qū)域20內(nèi)，形成有第1通路入口22，該第1通路入口是由只在上述第1通路10上開口的1組開口組成的。在圖1的例子中，為了簡便，各通路僅繞了2周，故開口數(shù)只有2個，但在實際的熱交換器上，通路一般繞10周～100周左右，故開口數(shù)也相應(yīng)增多。而且，在圖1中第1區(qū)域呈大致扇形，但不局限于這種形狀，例如也可設(shè)成長方形等任意形狀。當(dāng)然，在靠近端板16中心的部分，由于入口和后述的出口之間的通路的距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故供給這部分的流體不能充分地進行熱交換。因此，在靠近中心的部分，最好將開口尺寸設(shè)得小一些，盡量加大至出口的通路的距離。因此，第1區(qū)域的形狀如圖所示最好為扇形。為了回避入口和出口間的距離縮短的問題，第1區(qū)域也可設(shè)成不靠近端板16的中心。例如，也可將第1區(qū)域設(shè)在端板半徑方向外側(cè)的約2/3的部分上(這種場合，從中心附近通過的第1通路的周壁不設(shè)開口)。而且，開口最好設(shè)在從該第1區(qū)域內(nèi)通過的第1通路的全周上。當(dāng)然，設(shè)在從第1區(qū)域內(nèi)通過的第1通路的全周的80％以上的部分上也無妨。開口的大小雖沒有特別限定，但，若太小則處理能力降低，太大則進行熱交換的渦殼狀通路內(nèi)的通過距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故熱交換率降低。因此，開口大小，以中心角(開口之周向的兩端部與端板中心構(gòu)成的角)為15～60度左右為宜。
另外，在第2端板18上，在第2端板的半徑方向上連續(xù)的第2區(qū)域24內(nèi)形成有第1通路出口26，該第1通路出口是由只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成的。在圖1的例子中，為了簡便，各通路僅繞了2周，故開口數(shù)只有2個，但在實際的熱交換器上，通路一般繞10周～100周左右，故開口數(shù)也相應(yīng)增多。而且，在圖1中第2區(qū)域呈大致扇形，但不局限于該形狀，例如也可設(shè)成長方形等任意形狀。不過，靠近端板18的中心的部分，由于上述第1通路入口22與第1通路出口26之間的通路的距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故供給這部分的流體不能進行充分的熱交換。因此，在靠近中心的部分，最好開口尺寸設(shè)得小一些，盡量加大入口與出口之間的通路的距離。因此，第2區(qū)域的形狀如圖所示最好為扇形。為了回避入口和出口之間的距離變短的問題，第2區(qū)域也可不設(shè)在端板18的中心附近。例如，也可將第2區(qū)域設(shè)在端板半徑方向外側(cè)的約2/3部分上(這種場合，通過中心附近的第1通路的周壁不設(shè)開口)。而且，開口最好設(shè)在通過該第2區(qū)域內(nèi)的第1通路的全周上。當(dāng)然，設(shè)在通過第2區(qū)域內(nèi)的第1通路的全周之80％以上的部分上也無妨。開口的大小雖沒有特別限定，但若太小則處理能力降低，太大則進行熱交換的渦殼狀通路內(nèi)的通過距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故熱交換率降低。因此，開口大小，以中心角(開口之周向的兩端部與端板中心構(gòu)成的角)為15～60度左右為宜。
圖1的例子中，第1通路入口22設(shè)在端板16左側(cè)，第1通路出口26設(shè)在端板18右側(cè)，因此，上述第1通路入口22及第1通路出口26形成于相互錯開180度的位置上。但是，上述第1通路入口22及第1通路出口26的位置關(guān)系不局限于此，可采用任意的位置關(guān)系。當(dāng)然，從入口流入的流體立即從出口流出會降低熱交換率，故將兩者設(shè)在這樣的位置上較理想，即，從第1通路入口流入的流體繞120度～340度左右、最好繞150度～340度左右通過第1通路后，再從第1通路出口排出的位置上。無論哪一種情況，從第1通路入口22流入的流體僅流過不到1周(即不到360度)，便通過第1通路10從第1通路出口26排出。當(dāng)然，在將入口和出口設(shè)在約180度以外的位置上的情況下，為了防止流體從短側(cè)通路通過之后就從出口排出，最好在通過長側(cè)通路的方向上將初始速度賦予供到入口的流體。因此，在想避免這種煩雜性的情況下，第1通路入口22和第1通路出口26如圖1所示，最好在錯開180度(即150度～210度)的位置上形成。而且，在圖1的例子中，是將第1通路入口22和第1通路出口26設(shè)在不同的端板上，但也可將它們設(shè)在同一端板上。
第1端板16上形成有第2通路入口30，該第2通路入口30在該第1端板16的半徑方向上是連續(xù)的，在與上述第1區(qū)域20不同的第3區(qū)域28內(nèi)，由只在上述第2通路12上開口的1組開口構(gòu)成。在圖1的例子中，為了簡便，各通路僅繞了2周，故開口數(shù)只有2個，但在實際的熱交換器上，通路一般繞10周～100周左右，故開口數(shù)也相應(yīng)增多。而且，在圖1中，第3區(qū)域呈大致扇形，但不局限于這種形狀，可設(shè)成例如長方形等任意形狀。不過，在靠近端板16中心的部分，由于入口和后述的出口之間的通路的距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故供給這部分的流體不能充分地進行熱交換。因此，在靠近中心的部分，最好將開口尺寸設(shè)得小一些，盡量加大到出口的通路的距離。因此，第3區(qū)域的形狀如圖所示呈扇形較為理想。為了回避入口和出口的距離縮短的問題，第3區(qū)域也可設(shè)成不在端板16附近。例如，也可將第3區(qū)域設(shè)在端板半徑方向外側(cè)的約2/3的部分上(這種場合，通過中心附近的第2通路的周壁不設(shè)開口)。而且，開口最好設(shè)在從該第3區(qū)域內(nèi)通過的第2通路的全周上。當(dāng)然，設(shè)在從第3區(qū)域內(nèi)通過的第2通路的全周的80％以上的部分上也無妨。開口的大小雖沒有特別限定，但若太小則處理能力降低，太大則進行熱交換的渦殼狀通路內(nèi)的通過距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故熱交換率降低。因此，開口的大小以中心角(開口之周向的兩端部與端板中心構(gòu)成的角)為15～60度左右為宜。
第2端板18上設(shè)有第2通路出口34，該第2通路出口在第2端板的半徑方向上是連續(xù)的區(qū)域，在與上述第2區(qū)域24不同的第4區(qū)域32內(nèi)，是由只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成的。在圖1的例子中，為了簡便，各通路僅繞了2周，故開口數(shù)只有2個，但在實際的熱交換器上，通路一般繞10周～100周左右，故開口數(shù)也相應(yīng)增多。而且，在圖1的例子中，第4區(qū)域呈大致扇形，但不局限于這種形狀，例如也可設(shè)成長方形等任意形狀。不過，在靠近端板18中心的部分，由于上述第2通路入口30和第1通路出口34之間的距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故供給這部分的流體不能充分地進行熱交換。因此，在靠近中心的部分，最好將開口尺寸設(shè)得小一些，盡量加大入口和出口之間的通路的距離。因此，第4區(qū)域的形狀如圖所示最好為扇形。為了避免入口和出口間的距離縮短的問題，第4區(qū)域也可設(shè)成不靠近端板18的中心。例如，也可將第4區(qū)域設(shè)在端板半徑方向外側(cè)的約2/3的部分上(這種場合，從中心附近通過的第1通路的周壁不設(shè)開口)。而且，開口最好設(shè)在從該第4區(qū)域內(nèi)通過的第2通路的全周上。當(dāng)然，設(shè)在從第4區(qū)域內(nèi)通過的第2通路的全周的80％以上的部分上也無妨。開口的大小雖沒有特別限定，但若太小則處理能力降低，太大則進行熱交換的渦殼狀通路內(nèi)的通過距離縮短(單位壁面面積的處理流量增大)，故熱交換率降低。因此，開口的大小以中心角(開口之周向的兩端部與端板中心構(gòu)成的角)為15～60度左右為宜。
在圖1的例子中，第2通路30設(shè)在端板16右側(cè)，第2通路出口34設(shè)在端板18左側(cè)，因此，上述第2通路入口30和第2通路出口34形成于相互錯開180度的位置上。但是，上述第2通路入口30及第2通路出口34的位置關(guān)系不局限于此，可采用任意的位置關(guān)系。當(dāng)然，從入口流入的流體立即從出口流出會降低熱交換率，故將兩者設(shè)在這樣的位置上較理想，即，從第1通路入口流入的流體繞120度～340度左右、最好繞150度～340度左右通過第1通路后再從第1通路出口排出的位置上。無論哪一種情況，從第2通路入口30流入的流體僅流過不到1周(即不到360度)便通過第2通路12從第2通路出口34排出。當(dāng)然，在將入口和出口設(shè)在約180度以外的位置上的情況下，為了防止流體從短側(cè)通路通過之后就從出口排出，最好在通過長側(cè)通路的方向上將初始速度賦予供到入口的流體。因此，在想避免這種煩雜性的情況下，第2通路入口30和第2通路出口34如圖1所示，最好形成在錯開約180度(即150度～210度)的位置上。
在圖1的例子中，將第2通路入口30和第2通路出口34設(shè)在不同的端板上，但也可將它們設(shè)在同一端板上。而且，在圖1中，將第2通路入口30和第1通路入口22設(shè)在同一端板上，但也可設(shè)在不同的端板上。即第1通路入口、第1通路出口、第2通路入口及第2通路出口也可設(shè)在任何端板上，也可將任一個口設(shè)在任一端板上。當(dāng)然，最好使2股流體相互對流地配置各出入口。
下面，對操作方法作說明。向第1區(qū)域20供要進行熱交換的第1流體。這可通過下述方式進行，即氣密性地將未圖示的管子連接在第1區(qū)域20的外緣上，從該管子將第1流體供給第1區(qū)域20。由于端板是平面狀的，容易與管子連接。將第1流體供給第1區(qū)域20，如圖1中的虛線箭頭所示，第1流體從第1通路入口22流入第1通路10內(nèi)。然后，在渦殼狀通路10內(nèi)僅通過約半周便從第1通路出口26排出。同時，同樣將第2流體供給第3區(qū)域。所供的第2流體如圖1中實線箭頭所示，從第2通路入口30進入第2通路12，在第2通路內(nèi)僅通過約半周便從第2通路出口34排出。第1流體和第2流體如圖1所示，最好設(shè)定為對流方式。這如圖1所示，將第1通路入口22和第2通路入口30設(shè)在錯開180度的位置上便可容易地實現(xiàn)。
于是，第1流體和第2流體分別從第1通路10及第2通路12通過時，便通過它們之間的壁面14進行熱交換。
這時的熱交換率和現(xiàn)有的渦殼狀熱交換器大致相同，而且，流體僅從渦殼狀通路通過不到1周，故壓力損失小、且處理能力大大提高。以下，根據(jù)圖2對此加以說明。如圖2所示，在斷面積Ad、長度L的通路中央有表面積為Af的熱交換膜，使流量為V的流體相對流動。這時的熱交換率用V/Af表示，壓力損失用V/Ad×L表示。這里，在假設(shè)斷面積相同、長度為1/5的通路上，設(shè)5片表面積為Af/5的熱交換膜，使流量為V的流體相對流動(溫度差一樣)。這時的熱交換率為V/[(Af/5)×5]＝V/Af，沒有變化，但壓力損失為(V/Ad×L)×1/5，減小了1/5(膜厚忽略)。即，若流入的2流體的溫度差一樣，則熱交換率取決于熱交換膜的單位面積的處理流量，故通過分割熱交換膜縮短通路長度，可使熱交換率不變，實現(xiàn)壓力損失小的熱交換器。換句話說，在不改變熱交換膜面積的情況下加大流體進出口面積，便可在不改變熱交換率的情況下，實現(xiàn)可處理大量流體的熱交換器。
下面，對上述本發(fā)明的熱交換器的制造方法的一例作說明。第1及第2端板16、18上分別設(shè)有渦殼狀突條36。使形成有突條36的一側(cè)朝向內(nèi)側(cè)并保持這些端板平行。將具有撓性和彈性的材料構(gòu)成的2塊軟片重疊起來，將軟片彎曲成該軟片的長度方向直行的方向之中心部分朝向渦殼外側(cè)突出(見圖3)，同時使各軟片與兩端板上的各突條接觸地將上述軟片卷取成渦殼狀。在本說明書中，所謂“彈性”，系指像這樣將向該軟片的長度方向直行的方向之中心部分朝向渦殼外側(cè)突出地使軟片彎曲的情況下，可發(fā)揮使軟片恢復(fù)原來形狀的力。另外，為了用2塊軟片形成相互分離的第1及第2通路，將2塊軟片分別卷成不同的突條(見圖1)。像上述那樣將軟片彎曲，則軟片的長邊便可越過突條36的上面，故可從渦殼的中心側(cè)向外側(cè)卷取。為了像上述那樣邊使軟片彎曲邊卷取，可使用于將軟片保持在這種彎曲狀態(tài)下的工具。即，準(zhǔn)備具有大致呈“<”字形狹縫的工具，在軟片通過該工具的上述狹縫的狀態(tài)下進行卷取操作，便可像上述那樣邊使軟片彎曲邊卷取。這時，為了使軟片容易超越突條，如圖1所示，最好將突條36的朝向渦殼中心的一側(cè)設(shè)成斜面。突條36的渦殼的外側(cè)最好形成垂直于端板而峭立的形式，這樣，便可沿著突條36的外側(cè)將軟片固定。該形狀示意地示于圖3。因在端板的開口部不能形成突條36，故在卷取時如圖3所示，最好用導(dǎo)向板38從端板的外側(cè)接觸而進行卷取，該導(dǎo)向板是為了卷取而將突條賦予這些開口部。而且，如圖1所示，在渦殼的始點部和終點部，最好將2塊軟片重疊起來在同一突條上卷取1周～數(shù)周，氣密性地封住各通路。這樣，2塊軟片的始點部和終點部即使不進行另外的粘接處理等，亦可確實地、氣密性地封住。卷取完畢后，卸下導(dǎo)向板38，將軟片的端部與突條36氣密性地結(jié)合起來?？捎靡韵路椒ㄟM行結(jié)合例如，卷取之后，用超聲波在軟片與板的接合面上產(chǎn)生熱而進行熔敷等通過加熱而進行熔敷的方法；將結(jié)合部分浸漬在使軟片及(或)突條熔解的熔劑中進行熔敷的方法；將粘結(jié)劑涂敷在軟片的長邊端部而將結(jié)合部分粘住的方法。另外，也可與突條的外側(cè)相接鄰地設(shè)槽，將軟片插入該槽內(nèi)，可進一步提高氣密性。
圖4～圖6所示為上述本發(fā)明的其他形式。圖4～圖6中，開口部只用設(shè)有開口的區(qū)域表示，各開口省略了。而且，渦殼狀通路也省略了。圖4所示的例子是在第1端板上設(shè)第1通路入口和第2通路出口，在第2端板上設(shè)第1通路出口和第2通路入口的例子。圖5所示的例子是將所有的開口都設(shè)在第1端板上的例子。圖6所示的例子是將第1通路入口和第1通路出口設(shè)在第1端板上，將第2通路入口和第2通路出口設(shè)在第2端板上的例子。
下面，根據(jù)圖7對本申請的第2項發(fā)明(權(quán)利要求5)作說明。圖7和圖4～圖6一樣，開口部只用設(shè)有開口的區(qū)域表示，省略各開口。而且，渦殼狀通路也省略了。渦殼狀的第1及第2通路、第1及第2端板以及第1通路入口22和第1通路出口26和圖1所示的本申請的第1項發(fā)明相同。圖7所示的例子中，第2通路入口和第2通路出口34如圖7所示，設(shè)在相互不同的端板的大的區(qū)域內(nèi)。即，本申請第1項發(fā)明的第3區(qū)域及第4區(qū)域大。第2通路入口在圖7中未示出，和第2通路出口34一樣大的開口設(shè)在第2端板的相同位置上。第2通路入口和第2通路出口34的大小沒有特別限制，但中心角最好為240度～300度左右。第2通路入口及第2通路出口也可截斷。本申請的第2項發(fā)明除了第2通路入口及第2通路出口的尺寸大小之外的結(jié)構(gòu)及理想形式同上述本申請的第1項發(fā)明一樣。
下面，對操作方法進行說明。同根據(jù)圖1說明的本申請的第1項發(fā)明一樣，從第1通路入口22供第1流體，流入第1通路。流入第1通路的第1流體在第1通路內(nèi)流過不到1周便從第1通路出口26排出。從第2通路入口供第2流體，在渦殼的軸向上通過第2通路，然后從第2通路出口34排出。其間，在第1流體和第2流體之間進行熱交換。
接著，根據(jù)圖8對本申請的第3項發(fā)明(權(quán)利要求8)作說明。圖8和圖4～圖6一樣，開口部只用設(shè)有開口的區(qū)域表示，省略各開口。而且，渦殼狀的通路也省略了。渦殼狀的第1和第2通路以及第1和第2端板同本申請的第1項發(fā)明一樣。第3項發(fā)明中，第1通路的第1入口22只設(shè)在第1端板半徑方向外側(cè)的約一半或內(nèi)側(cè)的約一半上，第1通路的第1出口26也設(shè)在第1或第2端板半徑方向外側(cè)的約一半或內(nèi)側(cè)的約一半上。這種場合，在第1通路的第1入口22設(shè)在第1端板半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，第1通路的第1出口26也設(shè)在第1或第2端板半徑方向外側(cè)的約一半上，在第1通路的第1入口22設(shè)在第1端板半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，第1通路的第1出口26也設(shè)在第1或第2端板半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上。另外，還沒有只在第1通路上開口的第1通路的第2入口22’，它是通過第1通路的第1出口26和未圖示的管子氣密性地連接的。在第1通路的第1入口22設(shè)在第1端板半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，第1通路的第2入口22’設(shè)在第1或第2端板半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上，在第1通路的第1入口22設(shè)在第1端板半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，第1通路的第2入口22’設(shè)在第1或第2端板半徑方向外側(cè)的約一半上。另外，還設(shè)有第1通路的第2出口26’。第1通路的第2入口22’設(shè)在第1端板半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，第1通路的第2出口26’也設(shè)在第1或第2端板半徑方向外側(cè)的約一半上，在第1通路的第2入口22’設(shè)在第1端板半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，第1通路的第2出口26’也設(shè)在第1或第2端板半徑方向外側(cè)的約一半上。
在圖8所示的例子中，第2通路入口和第2通路出口34如圖8所示，形成于不同端板的大區(qū)域內(nèi)。即，本申請的第1項發(fā)明的第3區(qū)域和第4區(qū)域大。第2通路入口在圖8中未示出，同第2通路出口34一樣大的開口設(shè)在第2端板的同一位置上。第2通路入口和第2通路出口34的大小雖沒有特別限定，但中心角最好為240度～300度左右。第2通路入口和第2通路出口也可截斷。本申請的第3項發(fā)明除了第1通路的入口和出口如上述那樣，每2個所在的點和第2通路入口及第2通路出口的大小之外的結(jié)構(gòu)以及理想形式同上述本申請的第1項發(fā)明一樣。
下面，就操作方法作說明。從第1通路的第1入口22供第1流體。流入第1通路的第1流體僅從第1通路流過不到1周(圖8的例子中約半周)便從第1通路的第1出口26排出。排出的第1流體通過未圖示的管子之后，從第1通路的第2入口22’流入第1通路內(nèi)，在第1通路內(nèi)僅流過不到1周(圖8的例子中約半周)便從第1通路的第2出口26’排出。另外，從第2通路入口供第2流體，在渦殼的軸向上，使其通過第2通路后，再從第2通路出口34排出。其間，在第1流體和第2流體之間進行熱交換。
本申請的第2項發(fā)明及第3項發(fā)明的熱交換器可用和本申請的第1項發(fā)明同樣的制造方法進行制造。
本發(fā)明的熱交換器可適用于在流體間進行熱交換的所有用途，流體可以是氣體也可以是液體。作為理想用途的一例，可列舉用于除濕機的場合。
即，本發(fā)明還可提供包括上述本發(fā)明熱交換器的除濕機?，F(xiàn)有的除濕機，由于是利用加熱空氣使吸濕部件再生，并對再生所用的空氣進行冷卻使其結(jié)露，從而進行除濕，故在加熱前的空氣和在用于吸濕部件的再生后的空氣之間進行熱交換。本發(fā)明的熱交換器可令人滿意地用作這種除濕機的熱交換器。即，本發(fā)明提供一種上述熱交換器就是本發(fā)明熱交換器的除濕機，這種除濕機至少包括殼體；裝在殼體內(nèi)的吸濕部件；加熱器，用于加熱使該吸濕部件再生的再生用空氣；在使吸濕部件再生后的高溫高濕的再生用空氣、和用上述加熱器加熱前的再生用空氣之間進行熱交換用的熱交換器，及(或)對高溫高濕的再生用空氣進行冷卻或進一步進行熱回收用的熱交換器，該高溫高濕的再生用空氣是對吸濕部件進行再生后的空氣，這種除濕機的上述熱交換器就是本發(fā)明的熱交換器。這種除濕機本體(熱交換器是現(xiàn)有的熱交換器)是眾所周知的，例如，美國專利第6083304號所記載的(美國專利第6083304號，寫進了本說明書，用作參考)。除濕機采用本發(fā)明的熱交換器，這樣，即使用比現(xiàn)在小的壓力也可進行熱交換處理，也可實現(xiàn)和現(xiàn)有熱交換器同等或以上的熱交換率，可節(jié)省耗電量，還可使馬達小型化。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，其包括渦殼狀的第1通路；渦殼狀的第2通路，它沿著該第1通路形成，與該第1通路隔著壁面相接鄰；分別覆蓋該第1及第2通路兩端面的第1及第2端板；第1通路入口，是設(shè)在該第1端板上的1組開口，由在該第1端板的半徑方向上連續(xù)的第1區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口組成；第1通路出口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的第2區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路入口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該端板半徑方向上連續(xù)的第3區(qū)域內(nèi)只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路出口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該端板的半徑方向上連續(xù)的第4區(qū)域內(nèi)只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；上述第1通路在上述第1通路入口及第1通路出口以外的區(qū)域是密閉的，上述第2通路在上述第2通路入口及第2通路出口以外的區(qū)域是密閉的，從上述第1通路入口進入上述第1通路的第1流體在上述第1通路內(nèi)流過不到1周便從上述第1通路出口排出，從上述第2通路入口進入上述第2通路的第2流體在上述第2通路內(nèi)流過不到一周便從上述第2通路出口排出，在上述第1及第2流體分別從第1及第2通路流過的期間，通過上述壁面在這些流體之間進行熱交換。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，上述第1通路入口實際上在穿過上述第1區(qū)域內(nèi)的第1通路的每周上均開有口，上述第1通路出口實際上在穿過上述第2區(qū)域內(nèi)的第1通路的每周上均開有口，上述第2通路入口實際上在穿過上述第3區(qū)域內(nèi)的第2通路的每周上均開有口，上述第2通路出口實際上在穿過上述第4區(qū)域內(nèi)的第2通路的每周上均開有口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，上述第1通路入口及第1通路出口形成于相互錯開約180度的位置上，上述第2通路入口及第2通路出口形成于相互錯開180度的位置上。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項所述的熱交換器，上述第1流體和上述第2流體相互向相反方向分別從上述第1及第2通路通過。
5.一種熱交換器，它包括渦殼狀的第1通路；渦殼狀的第2通路，它沿著該第1通路形成，與該第1通路隔著壁面相接鄰；分別覆蓋該第1及第2通路兩端面的第1及第2端板；第1通路入口，是設(shè)在該第1端板上的1組開口，由在該第1端板的半徑方向上連續(xù)的第1區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第1通路出口，是設(shè)在上述第1或第2端板上的1組開口，由在該第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的第2區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路入口，該入口在上述第1或第2端板內(nèi)，形成于上述第1及第2區(qū)域以外的第3區(qū)域，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路出口，該出口在和形成有該第2通路入口的端板不同的端板內(nèi)，形成于上述第1及第2區(qū)域以外的第4區(qū)域，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；上述第1通路在上述第1通路入口及第1通路出口以外的區(qū)域是密閉的，上述第2通路在上述第2通路入口及第2通路出口以外的區(qū)域是密閉的，從上述第1通路入口流入上述第1通路的第1流體在上述第1通路內(nèi)流過不到1周便從上述第1通路出口排出，從上述第2通路入口流入上述第2通路的第2流體在上述渦殼的軸向上通過上述第2通路后再從上述第2通路出口排出，在上述第1及第2流本分別從第1及第2通路流過的期間，通過上述壁面在這些流體之間進行熱交換。
6.如權(quán)利要求5所述的熱交換器，上述第2通路入口及第2通路出口在上述各端板內(nèi)的上述第1及第2區(qū)域以外的幾乎全區(qū)域內(nèi)形成。
7.如權(quán)利要求5或6所述的熱交換器，上述第1通路入口實際上在穿過上述第1區(qū)域內(nèi)的第1通路的每周上均開有口，上述第1通路出口實際上在穿過上述第2區(qū)域內(nèi)的第1通路的每周上均開有口，上述第2通路入口實際上在穿過上述第3區(qū)域內(nèi)的第2通路的每周上均開有口，上述第2通路出口實際上在穿過上述第4區(qū)域內(nèi)的第2通路的每周上均開有口。
8.一種熱交換器，其包括渦殼狀的第1通路；渦殼狀的第2通路，它沿著該第1通路形成，與該第1通路隔著壁面相鄰；分別覆蓋該第1及第2通路兩端面的第1及第2端板；第1通路的第1入口，是在該第1端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，由設(shè)在該半徑方向外側(cè)的約一半或內(nèi)側(cè)的約一半的部分上的第1區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成；第1通路的第1出口，是在上述第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，由只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成的，在上述第1通路的第1入口設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，該出口設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半的第2區(qū)域內(nèi)，在設(shè)于內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，該出口設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上的第2區(qū)域內(nèi)；第1通路的第2入口，是在上述第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，由第3區(qū)域內(nèi)只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成，該第3區(qū)域設(shè)在該半徑方向外側(cè)的約一半或內(nèi)側(cè)的約一半上，在上述第1區(qū)域設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上的情況下，該第3區(qū)域設(shè)在內(nèi)側(cè)的約一半上，在第1區(qū)域設(shè)在內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，該第3區(qū)域設(shè)在外側(cè)的約一半上；第1通路的第2出口，是在上述第1或第2端板的半徑方向上連續(xù)的區(qū)域，它設(shè)在第4區(qū)域內(nèi)，由只在上述第1通路上開口的1組開口構(gòu)成，在上述第1通路的第2入口設(shè)在半徑方向外徑的約一半上的情況下，該第4區(qū)域設(shè)在半徑方向外側(cè)的約一半上，在設(shè)于內(nèi)側(cè)的約一半上的情況下，該第4區(qū)域設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)的約一半上；第2通路入口，在上述第1或第2端板內(nèi)，設(shè)在上述第1～第4區(qū)域以外的第5區(qū)域內(nèi)，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第2通路出口，在與設(shè)有該第2通路入口的端板不同的端板內(nèi)，并設(shè)在上述第1～第4區(qū)域以外的第6區(qū)域內(nèi)，由只在上述第2通路上開口的1組開口構(gòu)成；第3通路，它將上述第1通路的第1出口和上述第1通路的第2入口氣密性地連接起來；上述第1通路在上述第1通路的第1和第2入口以及第1通路的第1和第2出口以外的區(qū)域是密閉的，上述第2通路在上述第2通路入口及第2通路出口以外的區(qū)域是密閉的，從上述第1通路的第1入口流入的第1流體在上述第1通路內(nèi)流過不到1周便通過上述第1通路的第1出口流入上述第3通路，并從上述第1通路的第2入口流入上述第1通路，在該第1通路內(nèi)流過不到1周便從上述第1通路的第2出口排出，從上述第2通路入口流入上述第2通路的第2流體在上述渦殼的軸向上通過上述第2通路后，從上述第2通路出口排出，在上述第1及第2流體分別從第1及第2通路流過的期間，通過上述壁面在這些流體之間進行熱交換。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的熱交換器，在上述渦殼的始點部分和終點部分，形成上述第1及第2通路的壁面之間氣密性地重疊卷取起來。
10.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的熱交換器的制造方法，該制造方法包括下述工序，將具有渦殼狀突條并設(shè)有上述開口的上述第1及第2端板保持平行，把由具有撓性和彈性的材料構(gòu)成的2塊軟片重疊起來，將軟片彎曲成該軟片長度方向直行的方向之中心部分向渦殼外側(cè)突出，同時將軟片卷取成渦殼狀，以便各軟片與各突條接觸。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，將具有突條的導(dǎo)向板與上述開口部接觸，將軟片卷取成渦殼狀，該突條用于彌補因上述開口部而缺掉的上述渦殼狀的突條區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，上述2塊軟片在渦殼的始點部分相互氣密性地重疊卷取起來，而且，在卷取成渦殼狀之后，在渦殼終點部分，上述2塊軟片氣密性地重疊卷取起來。
13.一種除濕機，它具有權(quán)利要求1～9中任一項所述的熱交換器。
14.如權(quán)利要求13所述的除濕機，這種除濕機至少包括殼體；裝在殼體內(nèi)的吸濕部件；加熱器，用于加熱使該吸濕部件再生的再生用空氣；在使吸濕部件再生后的高溫高濕的再生用空氣，和用上述加熱器加熱前的再生用空氣之間進行熱交換用的熱交換器，及(或)對高溫高濕的再生用空氣進行冷卻或進一步進行熱回收用的熱交換器，該高溫高濕的再生用空氣是對吸濕部件進行再生之后的空氣，這種除濕機的上述熱交換器是權(quán)利要求1～9中任1項所述的熱交換器。
全文摘要
將隔著壁面相互接鄰的2條通路形成渦殼狀，使流體分別在這些通路中流通，通過壁面進行熱交換。分別用端板覆蓋渦殼狀通路的上下端面，氣密性地封住渦殼狀通路和端板。端板上設(shè)有只在第1通路上開口的第1通路入口，只在第1通路上開口的第1通路出口，只在第2通路上開口的第2通路入口，只在第2通路上開口的第2通路出口。各通路的各入口和各出口在渦殼狀通路的各周上開口。從第1通路入口流入通路的第1流體在第1通路內(nèi)流過不到1周便從第1通路出口排出。從第2通路入口流入通路的第2流體在第2通路內(nèi)流過不到1周便從第2通路出口排出。這樣，由于從開口部流入的流體從通路中通過不到1周，故壓力損失小，處理量大，可節(jié)省處理用的動力。
文檔編號F28D9/04GK1409813SQ00816945
公開日2003年4月9日 申請日期2000年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月10日
發(fā)明者池英俊 申請人:株式會社康友