JP2000329484A - 熱交換素子とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を削減することができるとともに、
組立時間の短縮することができる熱交換素子を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 帯状で側部に断続的に設けられる第１の
縦リブ４を設けた第１の熱交換板６と、帯状で側部に断
続的に設けられる第２の縦リブ９を設けた第２の熱交換
板１２を重なり部分１９が形成されるように重ねて巻装
し、一端面に重なり部分１９を境いに排気流入口２０と
給気流出口２１を設け、他端面に同様に排気流出口２２
と給気流入口２３を設け熱交換体１６を形成することに
より、部品点数を削減することができるとともに、組立
時間を短縮することができる熱交換素子が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気流の熱を給気
流に回収するように、２種類の熱交換板を渦巻状に巻装
して形成する熱交換素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネを行うために排気流の熱を
給気流に回収するように給排気用換気扇に組込まれる熱
交換素子が普及してきている。

【０００３】従来、この種の熱交換素子として図８に示
されるものが知られていた。以下、その構成について図
８を参照しながら説明する。

【０００４】図に示すように、伝熱性を有する平板状の
方形のプレート１０１の両側部に一対の遮へい用リブ１
０２を設け、遮へい用リブ１０２間には空気流路を形成
する間隔を保持する流路形成用リブ１０３を複数列設け
て熱交換素子単体１０４を形成し、熱交換素子単体１０
４の遮へい用リブ１０２および、流路形成用リブ１０３
が直交する方向に交互に多数積層し、積層状態が維持で
きるように接着剤等により固定して熱交換素子１０５を
形成し、排気流路１０６と給気流路１０７をプレート１
０１を介して直交するように交互に形成していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の熱交
換素子では、熱交換素子単体１０４を多数、方向を変換
しながら積層し、接着剤等で固定しなければならないの
で、熱交換素子単位１０４という部品を多く必要とする
とともに、組立時間に長時間を必要とする課題があり、
部品点数の削減および、組立時間を短縮することが要求
されている。

【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、２種類の熱交換板を渦巻状に巻装して組
立てることにより、部品点数を削減するとともに、組立
時間の短縮を図ることのできる熱交換素子とその製造方
法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の熱交換素子は上
記目的を達成するために、帯状の伝熱板の長手方向の端
部を閉鎖する横リブと、両側部に複数の開口が非対向位
置に断続的に形成されるように縦リブを断続的に設けた
２種類の熱交換板と、この２種類の熱交換板を前記縦リ
ブの端部近傍が重合するように重ね渦巻状に巻装し形成
した熱交換体とを備え、前記熱交換体の一端面に縦リブ
の重なり部分を境いに前記開口により形成される円弧状
の排気流入口および、給気流出口と、他端面に同様に形
成される給気流入口および、排気流出口とを設け、前記
熱交換体内で前記２種類の熱交換板を介して排気流と給
気流の熱交換を行う構成としたものである。

【０００８】本発明によれば、部品点数を削減するとと
もに、組立時間の短縮を図ることのできる熱交換素子が
得られる。

【０００９】また、他の手段は、帯状の第１の伝熱板の
端部を閉鎖する第１の横リブと、両側部の非対向位置に
複数の開口が断続的に形成されるように第１の縦リブを
設け、第１の熱交換板を形成する第１の熱交換形成工程
と、帯状の第２の伝熱板の端部を閉鎖する第２の横リブ
と、両側部の非対向位置で前記第１の熱交換板に重ねた
ときに第１の熱交換板に設けた第１の縦リブの端部近傍
が重合するように第２の縦リブを断続的に設け複数の開
口を断続的に設けた第２の熱交換板を形成する第２の熱
交換板形成工程と、前記第１の熱交換板と、第２の熱交
換板の２種類の熱交換板を重合させた状態で中心部に設
けられる芯体を回動して芯体に２種類の熱交換板を渦巻
状に複数回巻装して熱交換体を形成する巻装工程とによ
り製造する方法としたものである。

【００１０】そして、本発明によれば、２種類の熱交換
板を渦巻状に巻装し製造する方法としたことにより、製
造時間の短縮を図ることのできる熱交換素子の製造方法
が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、帯状の伝熱板の長手方
向の端部を閉鎖する横リブと、両側部に複数の開口が非
対向位置に断続的に形成されるように縦リブを断続的に
設けた２種類の熱交換板と、この２種類の熱交換板を前
記縦リブの端部近傍が重合するように、重ね渦巻状に巻
装し形成した熱交換体とを備え、前記熱交換体の一端面
に縦リブの重なり部分を境いに前記開口により形成され
る円弧状の排気流入口および、給気流出口と、他端面に
同様に形成される給気流入口および、排気流出口とを設
け、前記熱交換体内で前記２種類の熱交換板を介して排
気流と給気流の熱交換を行う構成としたものであり、２
種類の熱交換板を渦巻状に巻装し組立てることにより、
部品点数としては２点で良くなり、部品点数が削減され
るとともに、組立に手間がかからず組立時間を短縮する
ことができるという作用を有する。

【００１２】また、帯状の第１の伝熱板の端部を閉鎖す
る第１の横リブと、両側部の非対向位置に複数の開口が
断続的に形成されるように第１の縦リブを設け、第１の
熱交換板を形成する第１の熱交換板形成工程と、帯状の
第２伝熱板の端部を閉鎖する第２の横リブと、両側部の
非対向位置で前記第１の熱交換板に重ねたときに第１の
熱交換板に設けた第１の縦リブの端部近傍が重合するよ
うに第２の縦リブを断続的に設け、複数の開口を断続的
に設けた第２の熱交換板を形成する第２の熱交換板形成
工程と、前記第１の熱交換板と第２の熱交換板の２種類
の熱交換板を重合させた状態で中心部に設けられる芯体
を回動して芯体に２種類の熱交換板を渦巻状に複数回巻
装し熱交換体を形成する巻装工程とにより製造する方法
としたものであり、２種類の熱交換板は、帯状の伝熱板
に熱交換板形成工程でリブを形成することにより２種類
の熱交換板を製造することができるとともに、巻装工程
において、２種類の熱交換板を芯体に巻装するだけで、
熱交換体を高速で製造することができ、製造性が良く製
造コストを低減することができる。

【００１３】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１４】

【実施例】（実施例１）図１〜図３に示すように、帯状
の第１の伝熱板１の端部に、端部を閉鎖する第１の横リ
ブ２と、第１の伝熱板１の両側部の非対向位置に複数の
第１の開口３が断続的に形成されるように第１の縦リブ
４を第１の熱交換板形成工程５で、第１の伝熱板１を移
動させながら樹脂材を断続的に塗布して設け所定の長さ
の第１の熱交換板６を形成し、帯状の第２の伝熱板７の
端部に端部を閉鎖する第２の横リブ８と、第２の伝熱板
７の両側部の非対向位置で、第１の熱交換板６を重ねた
ときに、第１の熱交換板６に設けた第１の縦リブ４の端
部近傍が重合するように第２の縦リブ９を第２の熱交換
板形成工程１０で第２の伝熱板７を移動させながら樹脂
材を断続的に塗布して設け、複数の第２の開口１１を断
続的に設け所定の長さの第２の熱交換板１２を形成す
る。

【００１５】そして、第１の熱交換板６と第２の熱交換
板１２の２種類の熱交換板１３を重合させた状態で、芯
体１４を中心部に芯体１４を回動させながら２種類の熱
交換板１３を巻装する巻装工程１５で巻装して熱交換体
１６を形成し、第１の伝熱板１の両側部に設けた第１の
開口３が連通することにより排気流路１７を形成し、第
２の伝熱板１２の両側部に設けた第２の開口１１が連通
することにより給気流路１８を形成し、熱交換体１６の
一端面に、第１の縦リブ４と第２の縦リブ９の重なり部
分１９を境いに、第１の開口３により排気流路１７と連
通する円弧状の排気流入口２０および、第２の開口１１
により給気流路１８と連通する給気流出口２１を設け、
他端面に第１の縦リブ４と第２の縦リブ９の重なり部分
（図示せず）を境いに第１の開口３により排気流路１７
と連通する円弧状の排気流出口２２および、第２の開口
１１により給気流路１８と連通する給気流入口２３を設
けた構成とする。

【００１６】なお、第１の縦リブ４および、第２の縦リ
ブ９の長さは中心部に向かうに従がい短かくなるように
形成し、第１の開口３および、第２の開口１１も中心部
に向かうに従がい小さく形成している。

【００１７】上記構成において、熱交換体１６を重なり
部分１９を境いに２分して排気流Ａと給気流Ｂが流れる
ように仕切りを設けた給排形換気扇等の機器（図示せ
ず）に組込み運転すると、室内の空気が排気流入口２０
より熱交換体１６内の排気流路１７に流入し、排気流Ａ
は第１の熱交換板６と第２の熱交換板１２により形成さ
れる円周状の排気流路１７を通り室内空気が有する熱を
第１の伝熱板１および第２の伝熱板７に蓄熱しながら排
気流出口２２より室外に排出され、一方、給気流入口２
３より給気された給気流Ｂは熱交換体１６の給気流路１
８に流入し、給気流Ｂは第１の熱交換板６と第２の熱交
換板１２により形成された円周状の給気流路１８を通
り、排気流Ａにより蓄熱された熱を回収して給気流出口
２１より室内に給気され熱交換が行われる。

【００１８】このように本発明の実施例１の熱交換素子
とその製造方法によれば、帯状の第１の伝熱板１と第２
の伝熱板７の端部を閉鎖する第１の横リブ２と第２の横
リブ８および、両側部に複数の開口３または開口１１が
非対向位置に断続的に形成され、第１の縦リブ４と第２
の縦リブ９を断続的に設けた第１の熱交換板６と第２の
熱交換板１２よりなる２種類の熱交換板１３を第１の縦
リブ４と第２の縦リブ９の端部近傍が重合し、重なり部
分１９が形成されるように重ね渦巻状に巻装して熱交換
体１６を形成したので、熱交換体１６内に排気流路１７
と給気流路１８を円周状に形成することができ、熱交換
体１６を円柱状に形成した場合において熱交換面積が増
加し、熱交換効率が良くなり、２種類の熱交換板１３を
使用することにより部品点数を削減することができると
ともに、積層して形成する従来例に比較して組立が容易
となる熱交換素子が得られる。

【００１９】また、帯状の第１の伝熱板１に第１の横リ
ブ２および、第１の縦リブ４を第１の伝熱板１を移動し
ながら形成する第１の熱交換板形成工程５と、帯状の第
２の伝熱板７に第２の横リブ８および、第２の縦リブ９
を第２の伝熱板を移動しながら形成する第２の熱交換板
形成工程１０と、第１の熱交換板形成工程５と第２の熱
交換板形成工程１０で形成された２種類の熱交換板１３
を、芯体１４を芯にして芯体１４を回動し渦巻状に巻装
する巻装工程１５により熱交換体１６を製造する方法と
したので、製造性が良く、高速で製造することができ、
製造コストを大幅に低減することができる製造方法が得
られる。

【００２０】（実施例２）図４に示すように、熱交換体
１６Ａの中心部分に中空軸２４を設け、熱交換体１６Ａ
の中心部分を部材等の収納可能な中空状に形成した構成
とする。

【００２１】上記構成において、熱交換体１６Ａの中心
部が中空軸２４によって中空状となっているため、空気
流を形成する送風機の電動機（図示せず）等の部材を収
納することができる。

【００２２】このように本発明の実施例２の熱交換素子
によれば、熱交換体１６Ａの中心部分を部材等の収納可
能な中空状に形成したので、熱交換体１６Ａ内に流す空
気流を形成する送風機の電動機等の部材を収納すること
ができ、熱交換能力を低下させることなく、電動機等の
部材を収納することができ、使い勝手が良く、熱交換体
１６Ａの組込まれる機器の小形化も図れることができ
る。

【００２３】（実施例３）図５および図６に示すよう
に、熱交換体１６Ｂの両端面に露出する重なり部分１９
Ａに排気流出口側から排気される排気流Ａが給気流Ｂの
流れ方向に対し、ほぼ直角に曲がるように熱交換体１６
Ｂの直径とほぼ同径状の半円板２５ａを端部に有し、排
気流Ａの出口側の流れ方向を熱交換体１６Ｂの径方向に
変換する空気流変換部材２５Ａと、給気流入口側から給
気される給気流Ｂが排気流Ａの流れ方向とほぼ直角に曲
がるように熱交換体１６Ｂの直径とほぼ同径状の半円板
２５ｂを端部に有し、給気流Ｂの出口側の流れ方向を熱
交換体１６Ｂの径方向に変換する空気流変換部材２５Ｂ
とを設けた構成とする。

【００２４】上記構成において、熱交換体１６Ｂを、熱
交換体１６Ｂが嵌挿される円筒状で側面に空気流変換部
材２５Ａおよび２５Ｂにより変換された空気が排気され
る排気流Ａの開口２６ａと、給気流Ｂの開口２６ｂを設
けた筒体２６に組込むことができ、排気流Ａと給気流Ｂ
が熱交換体１６Ｂの両端面で混合することがなくなる。

【００２５】このように本発明の実施例３の熱交換素子
によれば、熱交換体１６Ｂの両端面に露出する重なり部
分１９Ａに、熱交換体１６Ｂとほぼ同径状の半円板２５
ａまたは２５ｂを端部に有し、空気流の流れ方向を熱交
換体１６Ｂの径方向に変換する空気流変換部材２５Ａお
よび２５Ｂを設けたので、熱交換体１６Ｂの両端面にお
いて、排気流Ａと給気流Ｂが混合するのが防止され、熱
交換効率を向上することができることとなる。

【００２６】なお、実施例３では、排気流Ａの出口側と
給気流Ｂの出口側において、排気流Ａと給気流Ｂの方向
を熱交換体１６Ｂの径方向に変換することとしたが、排
気流Ａの入口側と給気流Ｂの入口側において、排気流Ａ
および給気流Ｂを熱交換体１６Ｂの径方向から流入する
ように空気流変換部材２５Ａおよび２５Ｂを設けても同
一の作用効果をもたらすことはいうまでもない。

【００２７】（実施例４）図７に示すように、第１の熱
交換板６Ａまたは、第２の熱交換板１２Ａの少なくとも
一方に流路間隔を適正に保持するスペーサ２７を設けた
構成とする。

【００２８】上記構成において、熱交換体１６Ｃに形成
される排気流路１７Ａと給気流路１８Ａはスペーサ２７
により流路間隔が保持され、所定の空気量が流れること
となる。

【００２９】このように本発明の実施例４の熱交換素子
によれば、第１の熱交換板６Ａまたは、第２の熱交換板
１２Ａの少なくとも一方に流路間隔を保持するスペーサ
２７を設けたので、排気流路１７Ａと給気流路１８Ａに
は一定の空気量が流れ、所定の熱交換効率を保持するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、帯状
の伝熱板の長手方向の端部を閉鎖する横リブと、両側部
に複数の開口が非対向位置に断続的に形成されるように
縦リブを断続的に設けた２種類の熱交換板と、この２種
類の熱交換板を前記縦リブの端部近傍が重合するように
重ね渦巻状に巻装し形成した熱交換体とを備え、前記熱
交換体の一端面に縦リブの重なり部分を境いに前記開口
により形成される円弧状の排気流入口および、給気流出
口と、他端面に同様に形成される給気流入口および、排
気流出口とを設け、前記熱交換体内で前記２種類の熱交
換板を介して排気流と給気流の熱交換を行う構成とした
ので、部品点数が削減されるとともに、組立時間を短縮
することができる熱交換素子を提供できる。

【００３１】また、帯状の第１の伝熱板の端部を閉鎖す
る第１の横リブと、両側部の非対向位置に複数の開口が
断続的に形成されるように第１の縦リブを設け第１の熱
交換板を形成する第１の熱交換板形成工程と、帯状の第
２の伝熱板の端部を閉鎖する第２の横リブと両側部の非
対向位置で前記第１の熱交換板に重ねたときに第１の熱
交換板に設けた第１の縦リブの端部近傍が重合するよう
に第２の縦リブを断続的に設け、複数の開口を断続的に
設けた第２の熱交換板を形成する第２の熱交換板形成工
程と、前記第１の熱交換板と第２の熱交換板の２種類の
熱交換板を重合させた状態で中心部に設けられる芯体を
回動して芯体に２種類の熱交換板を渦巻状に複数回巻装
し熱交換体を形成する巻装工程により製造するので、高
速で製造することができ、製造性が良く製造コストを低
減することができる。

【００３２】また、熱交換体の中心部分に部材等の収納
可能な中空状に形成したので、送風機の電動機等の部材
を収納することができ、使い勝手が良く、熱交換体の組
込まれる機器の小形化も図れることができる。

【００３３】また、熱交換体の両端面に露出する重なり
部分に、前記熱交換体とほぼ同径状の半円板を端部に有
し、空気流の流れ方向を熱交換体の径方向に向け変換す
る空気流変換部材を設けたので、排気流と給気流が混合
するのが防止され、熱交換効率を向上することができ
る。

【００３４】また、第１の熱交換板または、第２の熱交
換板の少なくとも一方に流路間隔を保持するスペーサを
設けたので、所定の熱交換効率を保持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の熱交換素子の構成を示す一
部破断した斜視図

【図２】同熱交換素子の製造方法を示す概略斜視図

【図３】同熱交換素子の製造方法の製造工程を示すブロ
ック図

【図４】本発明の実施例２の熱交換素子の構成を示す斜
視図

【図５】本発明の実施例３の熱交換素子の構成を示す斜
視図

【図６】同熱交換素子を収納する筒体の構成を示す斜視
図

【図７】本発明の実施例３の熱交換素子の構成を示す斜
視図

【図８】従来の熱交換素子と熱交換素子単体の構成を示
す斜視図

【符号の説明】

１ 第１の伝熱板 ２ 第１の横リブ ３ 第１の開口 ４ 第１の縦リブ ５ 第１の熱交換板形成工程 ６ 第１の熱交換板 ６Ａ 第１の熱交換板 ７ 第２の伝熱板 ８ 第２の横リブ ９ 第２の縦リブ １０ 第２の熱交換板形成工程 １１ 第２の開口 １２ 第２の熱交換板 １２Ａ 第２の熱交換板 １３ ２種類の熱交換板 １４ 芯体 １５ 巻装工程 １６ 熱交換体 １６Ａ 熱交換体 １６Ｂ 熱交換体 １７ 排気流路 １８ 給気流路 １９ 重なり部分 １９Ａ 重なり部分 ２０ 排気流入口 ２１ 給気流出口 ２２ 排気流出口 ２３ 給気流入口 ２４ 中空軸 ２５Ａ 空気流変換部材 ２５Ｂ 空気流変換部材 ２５ａ 半円板 ２５ｂ 半円板 ２６ スペーサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状の伝熱板の長手方向の端部を閉鎖す
   る横リブと、両側部に複数の開口が非対向位置に断続的
   に形成されるように縦リブを断続的に設けた２種類の熱
   交換板と、この２種類の熱交換板を前記縦リブの端部近
   傍が重合するように重ね渦巻状に巻装し形成した熱交換
   体とを備え、前記熱交換体の一端面に縦リブの重なり部
   分を境いに前記開口により形成される円弧状の排気流入
   口および給気流出口と、他端面に同様に形成される給気
   流入口および排気流出口とを設け、前記熱交換体内で前
   記２種類の熱交換板を介して排気流と給気流の熱交換を
   行う構成とした熱交換素子。
2. 【請求項２】 帯状の第１の伝熱板の端部を閉鎖する第
   １の横リブと、両側部の非対向位置に複数の開口が断続
   的に形成されるように第１の縦リブを設け第１の熱交換
   板を形成する第１の熱交換板形成工程と、帯状の第２の
   伝熱板の端部を閉鎖する第２の横リブと、両側部の非対
   向位置で前記第１の熱交換板に重ねたときに第１の熱交
   換板に設けた第１の縦リブの端部近傍が重合するように
   第２の縦リブを断続的に設け複数の開口を断続的に設け
   た第２の熱交換板を形成する第２の熱交換板形成工程
   と、前記第１の熱交換板と第２の熱交換板の２種類の熱
   交換板を重合させた状態で中心部に設けられる芯体を回
   動して芯体に２種類の熱交換板を渦巻状に複数回巻装し
   熱交換体を形成する巻装工程とにより製造する熱交換素
   子の製造方法。
3. 【請求項３】 熱交換体の中心部分に部材等の収納可能
   な中空状に形成した請求項１記載の熱交換素子。
4. 【請求項４】 熱交換体の両端面に露出する重なり部分
   に、前記熱交換体とほぼ同径状の半円板を端部に有し、
   空気流の流れ方向を熱交換体の径方向に向け変換する空
   気流変換部材を設けた請求項１または３記載の熱交換素
   子。
5. 【請求項５】 第１の熱交換板または、第２の熱交換板
   の少なくとも一方に流路間隔を保持するスペーサを設け
   た請求項１、３または４記載の熱交換素子。