JPH0614774U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作が容易で、性能のすぐれたコンパクトな
熱交換器を提供する。 【構成】 多数の板状フィン部材１０が平行に配置さ
れ、各フィン部材１０間の上下にそれぞれスペーサ１３
が挟まれて全体の上下面がろう付けされることにより、
各フィン部材１０間の隙間１８を流体通路とする熱交換
器２０が構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内部を流れる流体に熱を伝え、または、その流体から吸熱するため の熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図６に示すように、平行に配列された幅の狭い多数の隙間１内に流体が流れて 、その流体との間で熱を授受する従来の熱交換器２は、上記隙間１を区画する櫛 状のフィン３をそなえた本体４と、上記隙間１を覆う端壁５とからなり、本体４ は押し出し、または、削り出しにより成形されるが、その工作上フィン３を薄く し、かつ、隙間１を狭く形成することにより伝熱面積を大きくするには制約があ るので、大きな熱交換性能をうるためには熱交換器２を大型にする必要があった 。 また、本体４と端壁５とをろう付け等により接着して熱交換器２を構成する場 合、フィン３の先端と端壁５とをろう付けすることは事実上困難であって、本体 ４の外周のみが端壁５にろう付けされ、フィン３の先端と端壁５とは単に接触す るに過ぎないため、フィン３と端壁５との間の伝熱性が良好でないので、この面 からも熱交換器２の性能に制限を受けていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、製作が容易で性能のすぐれた熱交換器を提供しようとするものであ る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案にかかる熱交換器は、板状のフィン部材とス ペーサ部材とが交互に配置され、それぞれの端部が相互に接合されることにより 、上記フィン部材間に流体の通路が構成されている。

【０００５】

【作用】

すなわち、スペーサ部材との交互配置により、フィン部材間に流体の通路が構 成されているので、フィン部材及びスペーサ部材の厚みと高さ及び長さを選ぶこ とにより、流体通路の幅と高さ及び長さを自由に設定することができると共に、 通路を流れる流体からフィン部材に授受された熱を、フィン部材の端部から外方 に効率良く授受することができるため、その伝熱性は常に良好である。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について具体的に説明する。 図１及び図２において、長方形の薄い金属板からなる複数のフィン部材１０は 、その全面にわたって縦方向の多数の細孔１１が形成されていると共に、各細孔 １１の一側にそれぞれ突起１２が交互に反対向きに形成されており、高さの小さ い薄い金属板からなるスペーサ部材１３は、各フィン部材１０間の上下にそれぞ れ端部が一致するように配置されて、フィン部材１０及びスペーサ部材１３が交 互に配列され、フィン部材１０と外形が同じ大きさの外壁材１４を両側方に配置 してから、各部材に設けられたボルト孔１５にそれぞれボルト１６を挿通し、図 ３に一部の側面が示されているように、ボルト１６の両端にナット１７をねじ込 んで締め付けることにより、フィン部材１０、スペーサ部材１３及び外壁材１４ が一体的に組み立てられ、その上下面がそれぞれろう付けにより接合された後、 機械加工によって面出しが行われた結果、図４に示されているように、スペーサ 部材１３の介在により、隣接する各フィン部材１０の間及び最も外側のフィン部 材１０と外壁材１４との間にそれぞれ細い隙間１８が形成され、ボルト１６及び ナット１７が取り外されて、偏平な箱形の熱交換器２０が構成される。 なお、前記細孔１１は、隣接するフィン部材１０間で相互に横方向にずれるよ うに形成されているのが好ましい。

【０００７】 図５は上記熱交換器２０の応用例を示しており、熱交換器２０とそれぞれ同等 の構造をそなえた３個の熱交換器２１、２２、２３が重ねられ、熱交換器２１、 ２２の間及び熱交換器２２、２３の間には、多数配列された熱発電素子を金属板 で挟んだ構造の熱発電ユニット２４がそれぞれ挟み込まれ、全体が一体化されて 自動車に装備されている。

【０００８】 中央に設置された熱交換器２２の上記隙間１８には、同じ自動車に搭載された エンジンの高温排ガスが導かれ、その排ガスが熱交換器２２の隙間１８を通り抜 ける間に、フィン部材１０の表面に沿う流れは突起１２に当たってフィン部材１ ０の表面から離され、あるいは、細孔１１を通って隣接する隙間１８内へ積極的 に導かれて乱流となっているため、高温排ガスから各フィン部材１０への熱伝達 が良好に行われる。

【０００９】 しかも、熱交換器２２の製作に際して、隙間１８の幅はスペーサ部材１３の厚 みによって容易に狭くすることができると共に、フィン部材１０の厚みも自由に 小さくすることができて、熱交換器２２内の伝熱面積を大きくとることができる ので、熱交換器２２が比較的小型であっても、熱交換器２２は排ガスから効率良 く多量の熱を吸収することができ、かつ、各フィン部材１０はそれぞれの上下端 部から両熱発電ユニット２４へほぼ均等に、かつ、良好に熱を伝えることができ る。

【００１０】 一方、上下の熱交換器２１、２３には、それぞれ上記エンジンから流出した冷 却水が導かれ、冷却水がそれらの隙間１８を熱交換器２２内の排ガスと反対方向 に通り抜ける間に、熱交換器２２から熱発電ユニット２４を経て熱交換器２１、 ２３へ伝達された熱が、熱交換器２２の場合と同様に広い伝熱面に沿い乱流とな っている冷却水に効率良く吸収され、そのため、熱発電ユニット２４は効率の良 い発電を行うことができるので、その電気は自動車のランプ類や電動ファン等に 供給され、あるいは、搭載バッテリを充電することにより、エンジン排ガスの熱 を電気エネルギとして回収することができる。

【００１１】 すなわち、上記熱交換器２０においては、フィン部材１０及びスペーサ部材１ ３の厚みについて自由度が非常に大きく、フィン部材１０の厚み及び隙間１８の 幅を自由に設定することができて、従来では製作できなかったような薄いフィン 部材１０を狭い間隔で配置した熱交換器を容易に製作できるようになるので、伝 熱面積の大きいコンパクトな熱交換器を簡単に実現させることができる。

【００１２】 また、熱交換器２０はフィン部材１０及びスペーサ部材１３を交互に配置して 接合されているので、それらの組み付け前にフィン部材１０に予め適宜の加工を 施しておくことにより、熱交換器２０におけるフィン部材１０に多数の細孔１１ を等間隔に、あるいは適宜間隔を違えて配置させ、さらには、細孔１１の一側に それぞれ突起１２を交互に反対向きに形成させる等、フィン部材１０自身の形状 を自由に選定して、隙間１８内を流れる流体とフィン部材１０との伝熱性能を容 易に向上させることができる。

【００１３】 なお、熱交換器２２のようにその上下両面に熱を伝え、あるいは、両面から熱 を受ける熱交換器の場合には、フィン部材１０から両面に熱の授受をする上記熱 交換器２０の構造は熱の両面授受に抵抗がないためとくに有利であるが、片面の み熱の授受を行う熱交換器の場合には、その片面側のみ前記構造とすることも可 能である。

【００１４】

【考案の効果】

本考案にかかる熱交換器においては、内部の流体通路とその流体通路を仕切る フィン部材との厚みを自由に設定して、内部流体との間の伝熱性能を容易に向上 させることができると共に、フィン部材の端部から外方への伝熱性も良好であっ て、熱交換器をコンパクトに構成することが可能であり、また、本考案により熱 交換器を低コストで容易に製作することができるため、実用上の効果が非常に大 きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例における要部分解斜視図。

【図２】図１のIIーII線に沿う断面拡大図。

【図３】上記実施例の要部組み立て説明図。

【図４】上記実施例の全体斜視図。

【図５】上記実施例の応用例における要部の概略断面
図。

【図６】従来装置の全体斜視図。

【符号の説明】 １０ フィン部材 １１ 細孔 １３ スペーサ部材 １４ 外壁材 １５ ボルト孔 １６ ボルト １７ ナット １８ 隙間 ２０ 熱交換器 ２１ 熱交換器 ２２ 熱交換器 ２３ 熱交換器 ２４ 熱発電ユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状のフィン部材とスペーサ部材とが交
   互に配置され、それぞれの端部が相互に接合されること
   により、上記フィン部材間に流体の通路が構成された熱
   交換器。