JP2644904B2 - 熱交換素子の製造方法 - Google Patents

熱交換素子の製造方法

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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は積層構造を成すプレート・フィン型の熱交換
素子の製造方法に関するものである。
従来の技術 近年、プレート・フィン型の熱交換素子は単位体積当
りの伝熱面積が広く、比較的小形で高効率の熱交換素子
として広く用いられている。それらは熱交換すべき二流
体の流れ方の違いから、直交流型、対向流型及び交差流
型(直交、斜交を含む)に分けることができるが、空調
装置に対しては対向流型や直交流型が多く採用されてい
る。従来この種の熱交換素子の基本的な構成は、例えば
特公昭47−19990号公報に示されているものがあった。
以下、その構成について第11図および第12部を参照しな
がら説明する。図に示すように、熱交換すべき二流体を
仕切るプレート101を複列の平行流路を構成する波形状
のフィン102を挟んで積層し熱交換素子を形成したもの
で、前記プレート101は、伝熱性と透湿性を合わせ持つ
紙質をベースにした加工紙で形成され、フィン102もプ
レート101と同様な紙材を波形加工しプレート101とフィ
ン102から構成される単位部材103を予め作っておいて、
この単位部材103を平行流路が交互に直交するように複
数枚積層することで製造されてきたが、生産性があまり
高くなく、高コストなものであった。
そこで、性能の向上と生産性の向上とを可能にするた
め、(特開昭61−186795号公報)に示されるものが開発
された。以下、その構成について第13図および第14図を
参照しながら説明する。図に示すように、フィンに相当
する部材をプレート201との結合性の良い非金属材料製
の棒状ないしは紐状のリブ202とし、プレート201上に任
意の高さ及びピッチで形成されたリブ202を精度良く配
設して第14図に示すような単位部材203を形成し、リブ2
02のプレート201側と反対の端面に接着剤を塗布し、各
単位部材203を積層し、接合させることによって製造さ
れるものであった。
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の製造方法では、単位部
材203の製作時、及び単位部材203を積層することは、精
度上難易度が高く、不良品が出易いこともあって現実に
は生産性はそれほど向上しないといった問題点があっ
た。
従って単位部材の製作工程においては、成形による工
程の短縮及び精度向上と、積層工程においては確実な位
置決めにより接合できる方法が要望されている。
本発明は上記のような課題を解決するとともに上記要
望を満たすもので、熱交換素子の性能向上が図れ、生産
性に優れた熱交換素子の製造方法が提供することを目的
とするものである。
課題を解決するための手段 本発明の熱交換素子の製造方法は上記目的を達成する
ために、第1の手段は、紙などよりなる平板状のプレー
トの表面に熱媒体が流通する平行流路を構成するための
フィン状のリブを設け、かつ裏面には同様なリブを上記
表面のリブを上記表面のリブに対し交差する方向に設け
た単位部材を射出成形金型内で連続成形する成形工程
と、上記単位部材の連続成形物を1つの単位部材に切断
する切断工程と、上記プレートの表面および裏面のリブ
の上面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、上記単位
部材と単位部材の間に一定寸法に切断された紙などより
なる切断プレートを挿入する挿入工程と、上記単位部材
を上記切断プレートを介して隣合うリブ同士が交差する
方向に配置して積層する積層工程により製造される熱交
換素子の製造方法とする。
また、上記目的を達成するために、第2の手段は、紙
などよりなる平板状のプレートの表面に熱媒体が流通す
る平行流路を構成するためのフィン状のリブを設け、か
つ裏面には同様なリブに対し交差する方向に設けるとと
もに、上記表面及び裏面のリブの高さを所定の流路の高
さの1/2とした単位部材を射出成形金型内で連続成形す
る成形工程と、上記単位部材の連続成形物を1つの単位
部材に切断する切断工程と、上記単位部材の少なくとも
一方のリブ上面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
上記単位部材を、隣合うリブ同士を同じ方向に配置して
接着し積層する積層工程とにより製造される熱交換素子
の製造方法とする。
また、上記目的を達成するために、第3の手段は、複
数列、複数段の角型突出部を前方に突出させて設けた第
1のスライドユニットと、この第1のスライドユニット
の角型突出部と交差する方向に突出する複数列、複数段
の角型突出部を設けた第2のスライドユニットとを注型
成形用の金型内に進退自在に配置し、一定寸法に切断さ
れた紙などよりなる平板状のプレートを上記角型突出部
のそれぞれの上に載置し、第1および第2のスライドユ
ニットを前進させて金型全体を閉めたのち、この金型内
に2液性の熱硬化性樹脂を真空注入して第1あるいは第
2のスライドユニットの隣合う角型突出部の間に平行な
リブを形成し、上記樹脂が固化し、平板状のプレートと
結合したのち、第1および第2のスライドユニットを後
退させて上記平板状のプレートを介して交差するフィン
状のリブよりなる平行流路を複数段積層した状態に形成
する熱交換素子の製造方法とする。
作用 本発明は上記した第1の手段の製造方法により、単位
部材の製造工程において、射出成形金型内において、連
続成形することにより、製作精度を向上させることにな
る。
第2の手段の製造方法により、上記手段と同一方法に
て連続成形したものを積層する工程において、一定寸法
に切断された紙を挿入する工程を削減し、かつ切断され
た単位部材を樹脂部分にて互いに接着することにより、
積層品の製作精度を向上させることになる。
第3の手段の製造方法により、第1及び第2手段にあ
るような単位部材の切断工程、接着剤塗布工程、積層工
程を削減し、注型金型内にて一体注型することにより、
生産性の向上を図ることになる。
実施例 以下、本発明の第1実施例を第1〜第3図を参照しな
がら説明する。図に示すように、紙などよりなるロール
巻きされた平板状プレート1は送りローラ2により、射
出成形金型3に送られ、成形工程30で射出成形機4によ
り、連続成形されるもので、この連続成形品は、第2図
に示すように、平板状プレート1の表面に平行流路を形
成するためのフィン状のリブ10が成形され、裏面には表
面に対し、直角に配置されたフィン状のリブ11が成形さ
れた単位部材12の連続したものである。そして、上記連
続成形品は、ガイドローラ5により、切断工程6に送ら
れ、単位部材12の大きさに切断される。次に単位部材12
は接着剤塗布工程7で、表面および裏面のフィンの上面
に接着剤が塗布され、各単位部材12間に一定寸法に切断
された別の平板状の切断プレート1′を挿入する挿入工
程へ移っていく。
そして、単位部材12を切断プレート1′を介して隣合
うリブ10あるいは11同士が直交する方向に配置して順次
積層する積層工程9にて、第3図に示す熱交換素子14の
完成品となる。
このように本発明の第1実施例の熱交換素子の製造方
法によれば、単位部材12の製作工程において、平板状プ
レート1に設けられるフィン状のリブ10を射出成形金型
内で連続成型するので、製作精度が向上されるものであ
る。
つぎに、本発明の第2実施例を第4図〜第6図を参照
しながら説明する。第2実施例は、第1実施例に対し、
一定寸法に切断された切断プレート1′を挿入する工程
を削減したもので、図に示すように、成形工程30′で各
単位部材12′の表裏のフィン状のリプ10′及び11′を、
その高さを第1実施例の平行流路を形成するリブの高さ
に対し半分にし、かつ表裏において直交するように射出
成型金型3′にて連続成型し、切断工程6、接着剤塗布
工程7を経て、積層工程9′にて各端位部材12′を、隣
合うリブ10あるいは11同士が同じ方向となるように配置
して接着し積層する。このようにして、第6図に示す熱
交換素子14′の完成品となる。
このように本発明の第2実施例の熱交換素子の製造方
法によれば、射出成型工程において、単位部材12′の必
要枚数は第1実施例に対して2倍の数量になるが、一定
寸法に切断された別の平板プレート1′の挿入工程8が
削減され、しかも積層工程において、フィン状のリブ1
0′とフィン状のリブ10′との接着となり、接着強度が
向上するとともに、製作精度が向上することとなる。
つぎに、本発明の第3実施例を第7図〜第10図を参照
しながら説明する。図に示すように、複数例、複数段の
角型突出部21を前方に突出させたスライドユニットA20
と、この角型突出部21と交差する方向に複数列、複数段
の各型突出部25を突出させたスライドユニットB24とを
進退自在に設け、スライドユニットA20およびスライド
ユニットB24が前進したとき、角型突出部21、25が挿入
される突出部受孔22を備えたスライドユニット受23が設
けられている。また、スライドユニットA20およびスラ
イドユニットB24を前後方向にスライドさせる油圧シリ
ンダA26および油圧シリンダB27が設けられている。さら
に、スライドユニットB24には、製品を金型から離型さ
せる突出ピン28をスライドさせる油圧シリンダC29が設
けられている。
上記のように構成された成形装置における熱交換素子
の製造方法について以下に説明する。
スライドユニットA20およびスライドユニットB24が後
退(型開き)の状態で、一定寸法に切断された平板プレ
ート1″を、角型突出部21、25のそれぞれの上に載置し
て、油圧シリンダA26および油圧シリンダB27にて、スラ
イドユニットA20およびスライドユニットB24を前進さ
せ、型全体を閉める。そして2液性(たとえばウレタ
ン)の熱硬化性樹脂を真空注型し、スライドユニットA2
0あるいはB24の隣合う角型突出部21、25の間に平板プレ
ート1″と一体となるようにリブ10″を形成しながら積
層状態に成形して熱交換素子15″を造り、硬化後まずス
ライドユニットA20を油圧シリンダA26を作動して後退さ
せ、型全体を開き、ついで、スライドユニットB24を油
圧シリンダ27を作動して後退させながら、突出ピン28で
製品を離型させる。
このように本発明の第3実施例の熱交換素子の製造方
法によれば、注型金型内で、平板プレート1″にリブ1
0″を形成しながら積層状態に成形して熱交換素子15″
を一体成形するので、第1実施例および第2実施例のよ
うな単位部材の切断工程や、接着剤塗布工程および積層
工程が削減され生産性が向上する。
発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、
金型内において単位部材並びに熱交換素子が成型され製
造されるので、高精度で生産性の高い熱交換素子の製造
方法を提供でき、またリブの高さを所定の流路の高さの
1/2とした単位部材を、隣合うリブ同士が同じ方向にな
るように配置して接着し積層することにより、単位部材
同士の接着強度が向上するとともに、製作精度が向上す
ることとなる。さらに、注型金型内で平板プレートとリ
ブを形成しながら積層して熱交換素子を一体成形するこ
とにより、生産性が大幅に向上することとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例における熱交換素子の製造
ラインを示す構成図、第2図は同第1実施例の射出成形
工程で連続成形された単位部材の連続成形品の斜視図、
第3図は同第1実施例の熱交換素子の積層完成品の斜視
図、第4図は同第2実施例における熱交換素子製造ライ
ンを示す構成図、第5図は同第2実施例の射出成形工程
で連続成形される単位部材の連続成形品の斜視図、第6
図は同第2実施例の熱交換素子の積層完成品の斜視図、
第7図は同第3実施例の注型金型の構成を示す斜視図、
第8図及び第9図は同第3実施例の注型金型のスライド
ユニットの断面図、第10図は同第3実施例による熱交換
素子の完成品の斜視図、第11図は従来の熱交換素子を示
す斜視図、第12図は第11の熱交換素子を構成する単位部
材の斜視図、第13図は従来の他の実施例による熱交換素
子を示す斜視図、第14図は同第13図の熱交換素子を構成
する単位部材の斜視図である。 1……平板状プレート、1′……切断プレート、3,3′
……射出成形金型、4……射出成形機、6……切断工
程、7……接着剤塗布工程、8……挿入工程、9,9′…
…積層工程、10,10′……リブ、11,11′……リブ、12,1
2′……単位部材、30,30′……成形工程。
フロントページの続き (72)発明者 水野 正一 大阪府大阪市城東区今福西6丁目2番61 号 松下精工株式会社内

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】紙などよりなる平板状のプレートの表面に
    熱媒体が流通する平行流路を構成するためのフィン状の
    リブを設け、かつ裏面には同様なリブを上記表面のリブ
    に対し交差する方向に設けた単位部材を射出成形金型内
    で連続成形する成形工程と、上記単位部材の連続成形物
    を1つの単位部材に切断する切断工程と、上記プレート
    の表面および裏面のリブの上面に接着剤を塗布する接着
    剤塗布工程と、上記単位部材と単位部材の間に一定寸法
    に切断された紙などよりなる切断プレートを挿入する挿
    入工程と、上記単位部材を上記切断プレートを介して隣
    合うリブ同士が交差する方向に配置して積層する積層工
    程と4り製造される熱交換素子の製造方法。
  2. 【請求項2】紙などよりなる平板状のプレートの表面に
    熱媒体が流通する平行流路を構成するためのフィン状の
    リブを設け、かつ裏面には同様なリブを上記表面のリブ
    に対し交差する方向に設けるとともに、上記表面及び裏
    面のリブの高さを所定の流路の高さの1/2とした単位部
    材を射出成形金型内で連続成形する成形工程と、上記単
    位部材の連続成形物を1つの単位部材に切断する切断工
    程と、上記単位部材の少なくとも一方のリブ上面に接着
    剤を塗布する接着剤塗布工程と、上記単位部材を、隣合
    うリブ同士を同じ方向に配置して接着し積層する積層工
    程とにより製造させる熱交換素子の製造方法。
  3. 【請求項3】複数列、複数段の角型突出部を前方に突出
    させて設けた第1のスライドユニットと、この第1のス
    ライドユニットの角型突出部と交差する方向に突出する
    複数列、複数第の角型突出部を設けた第2のスライドユ
    ニットとを注型成形用の金型内に進退自在に配置し、一
    定寸法に切断された紙などよりなる平板状のプレートを
    上記角型突出部のそれぞれの上に載置し、第1および第
    2のスライドユニットを前進させて金型全体を閉めたの
    ち、この金型内に2液性の熱硬化性樹脂を真空注入して
    第1あるいは第2のスライドユニットの隣合う角型突出
    部の間に平行なリブを形成し、上記樹脂が固化し、平板
    状のプレートと結合したのち、第1および第2のスライ
    ドユニットを後退させて上記平板状のプレートを介して
    交差するフィン状のリブよりなる平行流路を複数段積層
    した状態に形成する熱交換素子の製造方法。
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