JPH073170Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、積層構造をなすプレート・フイン型の熱交
換器に関するものである。

〔従来の技術〕

プレート・フイン型の熱交換器は、単位体積当りの伝熱
面積が大きく、比較的小型で高効率の熱交換器として広
く使用されており、熱交換すべき２つの流体の流れ方の
違いから向流型、対向流型、直交（斜交）流型の三種類
に分けることができる。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が、これまでその基本的
な構成は、第７図に示すように熱交換すべき２つの流体
を仕切るプレート（101）を、複列の平行流路を構成す
る波形板状のフイン（102）を挾んで積層したものとな
っている。第７図の空調用のものにおいてそのプレート
（101）は伝熱性と通湿性とを合せもった和紙をベース
とする紙材で形成され、フイン（102）もプレート（10
1）と同じような紙材を波形板に加工することで得られ
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の熱交換器にあっては、波形板状のフ
イン（102）の製造が良好な端面を得るための切断も含
めかなりむつかしいものである。

本考案はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、製造が容易で組立性が良く構造的安定性の高い熱交
換器を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る熱交換器は平板状のプレートの間に通路素
子を挾着したもので、通路素子を、列状に並ぶ複数のリ
ブをそれらの両端において連結構造で橋絡状に結合した
はしご形の合成樹脂の一体成形物とするとともに、その
リブの最外側部のもののプレートとの当り面を他のリブ
より幅広にし、かつその下面側にはプレートに形成した
小孔に嵌合する複数の突起を設けたものである。

〔作用〕

この考案においては、通路素子が合成樹脂の一体成形物
であるので、ばらつきが少なく、しかも最外側部のリブ
のプレートとの当り面が広いためプレートとのなじみが
良いうえ、プレートと最外側部のリブとが広い接着面で
結合し、突起と小孔との嵌め合いにより結合しているの
でこの部分に隙間が生じにくいばかりでなく、プレート
と通路素子とのずれが出来ず構造的安定性が高く、製造
が容易で組立性も良好である。

〔考案の実施例〕

図面に示す実施例としての熱交換器は、空調分野で採用
される空気対空気の熱交換器で、第１図のものは、熱交
換すべき２つの流体がおおむね直角に交叉して流れる直
交流型であり、第４図のものは熱交換すべき２つの流体
が対向して流れる対向流型である。

初めに２つの流体が角度をなして流れる熱交換器の一例
としての直交流型の熱交換器（１）について説明する。
この熱交換器（１）は、複数枚のプレート（２）のそれ
ぞれの間に、一定の方向に等しい間隔をもって並ぶフイ
ンとしての直線状の端面形状が矩形のリブ（３）を主体
とする通路素子（４）を、それらのリブ（３）方向が一
層ごとにおおむね90°ずれるように挾みつけて得られ
る。プレート（２）は伝熱性と通湿性とを合わせもつ和
紙などよりなる0.05〜0.2mm程度の肉厚の方形の平板
で、熱交換すべき２つの流体を仕切る部材である。通路
素子（４）は第２図に示すようにプレート（２）に対応
する平面積内に福列のリブ（３）を直線状に形成した合
成樹脂の一体成形物で、そのリブ（３）の高さ（プレー
ト（２）同志の間隔を規定し、0.5〜5.0mm程度である）
及びピッチ（間隔）は、熱交換すべき流体を通す複列の
平行流路をプレート（２）の対向する間隙に構成する要
素である。従ってピッチが大き過ぎると空気流の平行流
路における整流効果が小さく、小さ過ぎると平行流路で
の静圧損失が大きくなるので2.0〜70.0mm程度の範囲で
決定される。リブ（３）及びプレート（２）の肉厚は、
薄ければ薄いほぼ熱交換のうえからは良い効果が得られ
るが、実際にはそれらの機械的強度を保つという要請を
受け、極端な薄肉にはできない。しかし、リブ（３）が
合成樹脂で形成され、かつリブ（３）相互が両端におい
て連結構造（５）によって橋絡状に結合された通路素子
（４）とプレート（２）との積層により構成される本例
の熱交換器（１）では、リブ（３）が合成樹脂であり、
しかもプレート（２）の片面に密着する連結構造（５）
で相互に結合しているため、プレート（２）の機械的強
度をリブ（３）で補足させうるので、その分プレート
（２）の機械的強度を下げ薄肉にすることもできるので
ある。各リブ（３）は両端以外は独立した形態でプレー
ト（２）に当接しているが、連結構造（５）（0.1〜1.0
mm厚）によってプレート（２）との結合は強いため熱交
換器全体の構造的安定性は高い。特にリブ（３）のうち
最外側部の二つについてはプレート（２）との当り面と
なる上面（６）及び下面（７）が他のリブ（３）のそれ
より広く形成され、かつ下面（７）には列状に円形又は
角形等の複数の突起（８）が一体成形され、プレート
（２）のこのリブ（３）の突起（８）に対応する位置に
配列して設けられた小孔（９）（円形や角形等）に嵌合
できるようになっているので、プレート（２）が薄肉で
剛直性のないものであっても通路素子（４）との接着面
は広く構造の安定した熱交換器（１）となる（第５図参
照）。

しかして通路素子（４）を、一層ごとにリブ（３）の方
向が90°ずれるようにプレート（２）間に挾んで接着し
て積層すれば第１図に示すような構造的安定性が高く、
組立時に通路素子（４）とプレート（２）とのずれも生
じない作り易い直交流型の熱交換器（１）が得られる。
そして、同じ方向の一つの系統の平行流路に一次空気
を、他の一つの系統の平行流路に二次空気を通せば、こ
れまでのこの種のものと同様に、一次空気と二次空気と
の間で全熱交換が可能である。

次に第３図に示す対向流型の熱交換器（1A）について説
明する。この熱交換器（1A）も各プレート（２）の間に
合成樹脂の相互に両端で結合したリブ（３）を複列等し
い間隔をおいて直線状に一体成形した通路素子（4A）を
挾み込み積層にして得られる点で、前例の熱交換器
（１）と同様の構成である。この熱交換器（1A）と前例
のものの違いは、通路素子（4A）のリブ（３）がプレー
ト（２）の片面の平面積におけるほぼ半分に対応する長
さに形成されていることと、通路素子（4A）を、プレー
ト（２）の間に千鳥に、各リブ（３）の方向を平行にし
て積層したことである。すなわち、この熱交換器（1A）
の通路素子（4A）は第４図に示すようにプレート（２）
の平面積のほぼ半分に対応する大きさで、これによって
形成される平行流路はプレート（２）の半分に対して存
在し、他の半分は平行流路の欠如した構成となる。そし
て、第３図に示すように通路素子（4A）を千鳥に積層す
るとともに、対向する端面に現われるプレート（２）と
プレート（２）との各間のうち、リブ（３）による平行
流路が端面にあらわれない部分を制御部材や閉塞板で閉
塞し、対向する端面に臨んでいる各平行流路に対向方向
から一次空気と二次空気を通せば、一次空気と二次空気
との間で対向流方式による熱交換が可能となるのであ
る。

上述したいずれの熱交換器（１），（1A）も伝熱性と通
湿性とを兼備する材料でプレート（２）が形成されてい
るため顕熱の双方の熱交換が可能であるが、プレート
（２）を伝熱性をもつ材料により形成し顕熱に関する熱
交換器を構成することも全く同様の仕方で可能である。
なお、最外側部のリブ（３）に関しては、前記２例のよ
うに他のリブ（３）より肉厚を大きくして上面（６）を
広くしてもよいが、第６図に示すようにその形状をチャ
ンネル型にするなどして、肉厚を大きくせずに上面
（６）及び下面（７）だけを広くすることも可能であ
る。

〔考案の効果〕

以上、実施例による説明からも明らかなように本考案の
熱交換器は、伝熱性のあるプレート間に、所定の間隔を
おいて列状に並ぶ合成樹脂よりなるリブ相互を端部にお
いて連結構造で橋絡状に結合するとともに、最外側部の
リブのプレートとの当り面を他のリブより幅広に構成
し、下面側にはプレートに形成した小孔に嵌合する複数
の突起を有する通路素子を挾着し、層構造としたもので
あるから、通路素子の製造が容易で、プレートとリブと
のずれが生じず両者のなじみが良いので、容易に両者を
密着させうるので組立性も良い。また、リブがその端部
で連結構造で結合しているうえ、最外側部のものの当り
面が広く、しかも突起がプレートに嵌合しているのでリ
ブとプレートとの接着面が広く結合性が高い。従って全
体の構造的安定性が優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の適用例としての直交流型の熱交換器を
示す斜視図、第２図は、その通路素子を単独に示す斜視
図、第３図は本考案の他の実施例を示す熱交換器の斜視
図、第４図は、同じくその通路素子を単独で示す斜視
図、第５図は通路素子とプレートとの結合関係を示す拡
大断面図、第６図は、通路素子の他の態様を示す端面
図、第７図は従来例としての直交流型の熱交換器を示す
斜視図である。図において、（１），（1A）は熱交換
器、（２）はプレート、（３）はリブ、（４），（4A）
は通路素子、（５）は連結構造、（６）は上面、（７）
は下面、（８）は突起、（９）は小孔である。なお、図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】伝熱性を有する平板状の複数枚のプレート
   の各間に通路素子を挾着し、プレート同志の対向する間
   隙に通路素子による複列の平行流路を多段に構成してな
   る熱交換器であって、前記各通路素子は、所定の間隔を
   おいて列状に並ぶリブをそれらの両端部において連結構
   造によって橋絡状に結合したはしご形の合成樹脂よりな
   る一体成形物で、そのリブのうちの最外側部のもののプ
   レートとの当り面は他のものより幅広で下面側の当り面
   にはプレートに形成した小孔に嵌合する複数の突起を備
   えていることを特徴とする熱交換器。