特許ウォッチ

公開番号2025132444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030011
出願日2024-02-29
発明の名称繊維部材および繊維部材を備えた熱交換器
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類D06M 11/83 20060101AFI20250903BHJP(繊維または類似のものの処理;洗濯;他に分類されない可とう性材料)
要約【課題】近年の昨今の地球温暖化対策としてのカーボンニュートラルや、世界情勢による資源高騰から、熱交換器にはより高い熱交換効率が求められており、従来の手法では十分とは言えず、さらなる熱交換効率の向上が求められている。
【解決手段】本発明に係る繊維部材は、繊維が絡み合って設けられた繊維部材であって、前記繊維の表面は、前記繊維よりも高い熱導電率の材料で被覆されており、前記繊維部材の見かけの体積をVm、前記繊維部材の空隙体積をVpとするとき、空隙率Pr(Pr=Vp/Vm×100)が60%以上であることを特徴としている。このような繊維部材を用いることにより熱交換効率を向上させることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
繊維が絡み合って設けられた繊維部材であって、
前記繊維の表面は、前記繊維よりも高い熱導電率の材料で被覆されており、
前記繊維部材の見かけの体積をＶｍ、前記繊維部材の空隙体積をＶｐとするとき、空隙率Ｐｒ（Ｐｒ＝Ｖｐ／Ｖｍ×１００）が６０％以上であることを特徴とする繊維部材。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記材料は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、ＨｆＯ２の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の繊維部材。
【請求項３】
前記材料は、炭素原子を１ａｔ％以上２５ａｔ％以下含むことを特徴とする請求項１に記載の繊維部材。
【請求項４】
前記繊維部材の前記材料の平均径は、１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の繊維部材。
【請求項５】
請求項１に記載の繊維部材を内部に配置し、当該内部に冷媒を流すことで熱交換を行う伝熱管。
【請求項６】
前記繊維部材の厚みは、前記伝熱管内の冷媒が流れる方向において１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の伝熱管。
【請求項７】
前記伝熱管の内壁は、前記繊維部材と接触していることを特徴とする請求項５に記載の伝熱管。
【請求項８】
前記伝熱管の内壁は、前記材料と同じ材料で被覆されていることを特徴とする請求項５に記載の伝熱管。
【請求項９】
冷媒を流すことで熱交換を行う伝熱管の内部に配置する繊維部材の製造方法であって、
繊維の表面に前記繊維よりも高い熱伝導率の材料を被覆する工程と、
前記繊維を絡み合わせて繊維部材を設ける工程と、
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
前記被覆する工程は、前記繊維部材を設ける工程の後に行われることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維部材および繊維部材を備えた熱交換器に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
二つの流体の温度差を利用して熱交換を行う熱交換器は、広く普及しており、空調設備や温水器などの製品として活用されている。熱交換器はその原理から効率良く加熱・冷却出来る装置であることが知られている。熱交換器の主流な形態として、伝熱管に冷媒を流し伝熱管外の流体と熱交換を行う方法が採用されている。
【０００３】
特許文献１には、このような熱交換器における熱交換性能の向上を図るために、菅外面に螺旋状に連続して延びる凹条を形成し、菅内面に螺旋状の連続した凸条を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２７０７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の地球温暖化対策としてのカーボンニュートラルや、世界情勢による資源高騰から、熱交換器にはより高い熱交換効率が求められており、特許文献１に開示の手法では十分とは言えず、さらなる熱交換効率の向上が求められている。
【０００６】
本発明では、上記の問題を鑑みてなされたものであり、熱交換効率を向上可能な繊維部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る繊維部材は、繊維が絡み合って設けられた繊維部材であって、前記繊維の表面は、前記繊維よりも高い熱導電率の材料で被覆されており、前記繊維部材の見かけの体積をＶｍ、前記繊維部材の空隙体積をＶｐとするとき、空隙率Ｐｒ（Ｐｒ＝Ｖｐ／Ｖｍ×１００）が６０％以上であることを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように設けることで、熱交換効率を向上可能な繊維部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
熱交換器の伝熱管ユニットの概略図である。
伝熱管ユニットの内部に配される繊維部材の概略図である。
（ａ）繊維部材１を構成する繊維２の拡大図である。（ｂ）繊維２の断面図である。
繊維２を材料３で被覆するＡＬＤ装置の一例である。
繊維２を材料３で被覆する方法の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。下記に説明する形態は、発明の１つの実施形態であって、実施形態をこれに限定するものではない。以下の説明および図面において、共通する構成については共通の符号を付している。
（【００１１】以降は省略されています）

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