JPH08313186A

JPH08313186A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH08313186A
Application number: JP7125044A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yoshino; 昌孝吉野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】高性能にしてコンパクトで生産性の良い空調
用に供する熱交換器を得る。【構成】片面の両端の波形を横断するようにその谷部
８を樹脂の充填による閉塞部４によって気密状態に閉塞
した伝熱性を有する平行四辺形のコルゲート板１を一層
おきにその波形が交差するように複数層に重ね合わせ、
重ね合わせた各コルゲート板１の波形による一次流体通
路５と二次流体通路６とが各層ごとに交差状に出現する
階層構造体３とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流体間での熱交換を
行なわせる主として空調用の熱交換器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば気体間での熱交換を行なわせる熱
交換器としては、特公昭４７ー１９９９０号公報や特公
昭５４ー１０５４号公報及び特公昭５１ー２１３１号公
報に開示されているようなものが広く採用されている。
これらのいずれも伝熱性と通湿性とを有する仕切板（伝
熱性のみを有するものであることもある）を間隔板を挟
んで所定の間隔をおいて複数層に重ね合わせた基本構造
を採っている。仕切板は方形の平板で、間隔板は投影平
面が仕切板に一致する鋸波状又は正弦波状の波形を成形
した波板となっており、間隔板を仕切板の間にその波形
の成形方向を交互に９０度違えて挟着し、一次気流と二
次気流を通す熱交換通路をこれらの各層間に交互に構成
している。

【０００３】上記構成の熱交換器では、各層ごとに交互
に形成され相互に独立した二系統の熱交換通路にそれぞ
れ一次気流と二次気流を導通させることにより、一次気
流と二次気流との間で気流のそれぞれの保有する温度と
湿度とが同時かつ連続的に交換される。そして、特公昭
５１―４２３３４号公報や特公昭６２―３５５９６号公
報、さらには特開平６―１０９３９５号公報や特開平６
―１２３５７９号公報に開示されているように、熱交換
機能の主体となる仕切板に関する多くの工夫もなされ、
高い熱交換効率が得られるところまで技術革新が進み、
空調分野において大きな貢献を果すに至っている。

【０００４】しかしながら、空調装置への小型化高性能
化の要請は強く、その要請の基に更に熱交換器の熱交換
効率を一段と高めることが課題となっており、仕切板や
間隔板についての材質の改良や薄肉化など熱交換効率を
向上させるための多くの工夫や試行が行なわれている。
しかし、もともと上記したような熱交換器はその基本構
造がシンプルで既に完成度もかなり高くなっていること
から、仕切板の材質の改良や薄肉化の方向ではもはや上
記した課題を達成することは殆ど無理である。

【０００５】こうした中で、例えば特開昭６０―２８８
８号公報や実開平５―５２５６８号公報に示されている
ような熱交換に関する有効面積を大きく拡大しようとす
る方向の技術が提唱されている。前者は、波板を交互に
山部分が接触するように重ねたものを、同方向に両端に
スペーサを挟み込んで積層したものである。これは伝熱
面が波板で平板でないので伝熱面積が広くなるものの、
一方の通路は直線状になるが、他方の通路は波形と直交
し凹凸が臨むものになってしまい、一次流体と二次流体
が全く異った流れ方をすることと、接着によりできる熱
交換阻害箇所が広いため性能はそれほど期待できない。
また、波板の山同士を全て正確に対応させることは、ピ
ッチの小さい波板でははなはだ難しく生産性も低いため
ほとんど採用されていない。

【０００６】後者は、図１０に示すように波形の素子シ
ート１０１を互いに波形が交差するように積層し、各素
子シート１０１の端の一部に設けた平面部１０２をも
ち、隣接する素子シート１０１の端面の谷部を互い違い
に閉鎖して構成したものである。これは、間隔板に相当
する部材なしに波形の素子シート１０１のみで構成でき
るうえ、熱交換に関する有効面積も格段に広がり高性能
化及びコンパクト化に有効なものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した間隔板を廃
し、波板だけを積層した高性能化の期待がもてる熱交換
器にも大きな克服すべき問題点がある。即ち、素子シー
ト１０１が互いにその平面部１０２をもち、隣接する他
の素子シート１０１の端面の一部を素子シートと一体の
閉止部分で閉止する構成で、素子シート１０１の構造が
複雑で、型による成形などによらなければ製造できず、
生産性が著しく低いということである。実際に空調装置
に適用するこの種の熱交換器では、素子シート１０１の
波形の高さ及びピッチはそれぞれ２．５ｍｍ程度や４〜
６ｍｍ程度と小さく、その厚さも坪量１００程度と薄い
ため、素子シート１０１の成形とともに平面部１０２と
閉止部と形成することはほとんど無理なことである。

【０００８】また、上記のように素子シート１０１自体
は薄いためその一部に設けた閉止部で端面を気密状態に
閉止することはとても難しいことでもあり、送風による
圧力を受けて閉止した部分が開放してしまいかねないと
いった厄介な問題も抱えている。

【０００９】本発明は上記した従来の問題点を本質的に
解決しようとしてなされたもので、その課題とするとこ
ろは、第１には高性能にしてコンパクトで生産性の良い
空調用に供する熱交換器を得ることであり、その信頼性
を向上させることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、片面の両端の波形を横断するよう
にその谷部を樹脂等のシール材の充填によって気密状態
に閉塞した伝熱性を有する平行四辺形のコルゲート板を
一層おきにその波形が交差するように複数層に重ね合わ
せ、重ね合わせた上記各コルゲート板の波形による一次
流体通路と二次流体通路とが各層ごとに交差状に出現す
る階層構造体とする手段を採用する。

【００１１】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１にかかる手段におけるコルゲート板を金属
やプラスチック等の無孔質伝熱材で構成する手段を採用
する。

【００１２】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、請求項１にかかる手段におけるコルゲート板を伝熱
性と通湿性をあわせ持つ繊維性多孔質材又は非繊維性多
孔質材で構成する手段を採用する。

【００１３】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項１にかかる手段におけるコルゲート板を、透
湿性があり透気性の小さい気体に関する選択透過性を備
えた多孔質伝熱材で構成する手段を採用する。

【００１４】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項１又は請求項３又は請求項４のいずれかにか
かる手段におけるコルゲート板の全面に波付け又は皺付
け等による微細構造を具備させる手段を採用する。

【００１５】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又
は請求項５のいずれかにかかる手段におけるコルゲート
板の隣接するもの同士の波形の接触する峰部分同士を接
着する手段を採用する。

【００１６】前記課題を達成するために請求項７の発明
は、請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又
は請求項５のいずれかにかかる手段におけるコルゲート
板同士を非接着とし、枠体等の拘束部材によりコルゲー
ト板同士の積層形態を維持させる手段を採用する。

【００１７】前記課題を達成するために請求項８の発明
は、請求項１又は請求項３又は請求項４又は請求項５又
は請求項６又は請求項７のいずれかにかかる手段におけ
る各コルゲート板に波形全体を横断し、その波形形状を
保持する補強材を設ける手段を採用する。

【００１８】前記課題を達成するために請求項９の発明
は、請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又
は請求項５又は請求項６又は請求項７のいずれかにかか
る手段における一次流体通路又は二次流体通路のいずれ
か一方の通路内に、流体の流通方向に対して交差する波
形部分における谷部を横断状に仕切る仕切板を設ける手
段を採用する。

【００１９】前記課題を達成するために請求項１０の発
明は、請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４
又は請求項５又は請求項６又は請求項７のいずれかにか
かる手段における一次流体通路と二次流体通路とに、流
体の流通方向に対して交差する波形部分における谷部を
横断状に仕切る仕切板をそれぞれ設ける手段を採用す
る。

【００２０】

【作用】請求項１にかかる前記手段においては、顕熱交
換に機能するコルゲート板の単純な積層によって構成す
ることができるうえ、投影平面積を増大させることなく
伝熱面積を大幅に広げることができ、コルゲート板一枚
当たりの伝熱面積の増加分に積層枚数を乗じた広大な伝
熱面積が得られる。そして、積層前のコルゲート板の波
形に沿う方向の各端縁に沿ってその各谷部に樹脂などの
シール材を流し込む仕方で一次流体通路と二次流体通路
の各通路端の片側をスピーディにしっかりと閉塞するこ
とができる。

【００２１】請求項２にかかる前記手段においては請求
項１にかかる作用とともに、コルゲート板の波形の保形
性が良く、積層によっても波形の潰れなどが生じにく
く、構造的な安定性が増す。

【００２２】請求項３にかかる前記手段においては請求
項１にかかる作用とともに、潜熱を交換する伝熱面積も
増大し全熱交換ができる。

【００２３】請求項４にかかる前記手段においては請求
項１にかかる作用とともに、一次流体通路と二次流体通
路との間で、気体の移行は抑制され湿度の移行は推進さ
れる全熱交換が行なわれる。

【００２４】請求項５にかかる前記手段においては、請
求項１又は請求項３又は請求項４のいずれかにかかる作
用とともに、コルゲート板の顕熱に関する伝熱面積又は
全熱に関する伝熱面積が微細構造により一層広くなる。

【００２５】請求項６にかかる前記手段においては、請
求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求
項５のいずれかにかかる作用とともに、接着によりでき
る熱交換阻害箇所を最小限にして構造的な安定性が得ら
れる。

【００２６】請求項７にかかる前記手段においては、請
求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求
項５のいずれかにかかる作用とともに、接着によりでき
る熱交換阻害箇所がなくなる。

【００２７】請求項８にかかる前記手段においては、請
求項１又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請求
項６又は請求項７のいずれかにかかる作用とともに、各
コルゲート板の波形の保形性が補強材により向上し、積
層によっても波形の潰れなどが生じにくく、構造的な安
定性が増す。

【００２８】請求項９にかかる前記手段においては、請
求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求
項５又は請求項６又は請求項７のいずれかにかかる作用
とともに、仕切板を設けた一次流体通路又は二次流体通
路の一方では仕切板により通過方向と交差する方向への
流体の流動が規制される。

【００２９】請求項１０にかかる前記手段においては、
請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請
求項５又は請求項６又は請求項７のいずれかにかかる作
用とともに、一次流体通路と二次流体通路の双方で仕切
板により通過方向と交差する方向への流体の流動が規制
される。また、仕切板が補強材となり各コルゲート板の
波形の保形性も向上する。

【００３０】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の実施例として最も基本的な
構成の熱交換器の全体を示す斜視図であり、図２はこの
熱交換器の構成要素であるコルゲート板を拡大して示す
斜視図である。即ち、この熱交換器は伝熱性を有する薄
肉のコルゲート板１を一層おきにその波形が交差（図例
では直交交差である）するように複数層に重ね合わせ
て、隣接するコルゲート板１の波形の峰２同士の接する
箇所で接着し、重ね合わせた各コルゲート板１の波形に
よる通路が各層ごとに交差状に出現する６面体の階層構
造体３として構成されている。この階層構造体３の各層
の上記通路における当該通路を形成している各コルゲー
ト板１の波形により、積層方向に隔てられる通路端の積
層方向に関する片側（図１では上半分である）は、閉塞
部４として気密に樹脂により閉塞されている。

【００３１】即ち、この熱交換器の特徴は、基本的には
複数の同形同大の簡素な構成のコルゲート板１の単純な
積層のみで一次流体イと二次流体ロとを流通させ得る相
互に離隔された一次流体通路５と二次流体通路６とが一
層おきに構成されることで、換言すれば間隔を保持する
スペーサなしにコルゲート板１同士の間に一次流体通路
５と二次流体通路６とが形成されていることである。但
し、階層構造体３の最上段と最下段の面には、平面性を
持たせるために当て板７がそれぞれ装着されているが、
枠などに保持させ最上段と最下段のコルゲート板１の端
面を枠などで閉止すれば、当て板７を装着する必要はほ
とんどなくなる。

【００３２】コルゲート板１は図２に示すように平面形
状が平行四辺形に坪量１００程度の伝熱材料で形成さ
れ、台形状や鋸歯状や三角波や正弦波状の波形が全面に
成形されている。閉塞部４は波形の高さ及びピッチが大
きいものでは、コルゲート板１を積層した状態で当該部
のみに樹脂を注入することにより形成することもできる
が、空調用のものでは波形の高さ及びピッチがそれぞれ
２．５ｍｍ内外や４〜６ｍｍと小さいため無理である。

【００３３】そこでこの実施例１のものでは、図２に示
すように積層前のコルゲート板１に予め閉塞部４を形成
している。即ち、コルゲート板１の片面における波形の
波方向の両端縁に沿う全ての谷部８が、ホットメルト樹
脂等の気密保持性のある樹脂の流し込みにより閉塞され
ている。この樹脂による閉塞部４は、気密を保持できれ
ば良くそれほど幅を広くする必要はなく、ガンノズル等
を使って高スピードで安定した状態に連続的に形成する
ことができる。このようにコルゲート板１に予め閉塞部
４を樹脂により形成しておくと、コルゲート板１の波形
が充填樹脂により拘束され保形されるので、コルゲート
板１の積層に際し波形の変形等が起きにくくなるため、
品質が安定し生産性も向上する。

【００３４】上記構成のコルゲート板１同士を構造的な
依存関係を持たせず単純に波形が交互に交差するように
して積層すれば、階層構造体３としての熱交換器が構成
できる。この熱交換器において、図１に示すように各層
ごとに交互に形成され相互に独立した一次流体通路５と
二次流体通路６とにそれぞれ一次流体イと二次流体ロを
一方の開口端から導通させることにより、一次流体イと
二次流体ロとの間で流体の流動を中断することなくそれ
ぞれの保有する温度を連続的に交換させることができ
る。一次流体通路５も二次流体通路６もそれらの内部に
は、流通方向に対して交差する方向の隣接するコルゲー
ト板１による波形が臨んでいるので、通過する一次流体
イも二次流体ロも乱流化される。一次流体イと二次流体
ロの乱流化は、伝熱面への接触回数の増加につながり、
熱交換性能を向上させる方向に働く。

【００３５】この熱交換器における熱交換に機能する伝
熱面積はコルゲート板１によるため、従来の平板による
積層型熱交換器より同一投影平面において１５０％程度
まで増加させることができる。即ち、コルゲート板１一
枚当たりの伝熱面積の増加分に積層枚数を乗じた広大な
伝熱面積の増加が得られるため、すこぶる性能の高い熱
交換器となる。一次流体通路５と二次流体通路６の出入
口の開口面積は積層方向に関する片側が閉塞されるので
狭くなるものの、熱交換に機能するコルゲート板１のみ
で構成するためコンパクトであり、材料もスペーサを要
する従来のものに比べ３０％〜４０％も減少する。特
に、樹脂による閉塞部４は送風による圧力で剥がれたり
せず安定した構造であり気密性も高く維持できるので熱
交換器としての信頼性が向上する。

【００３６】実施例２．この実施例２は、上述した実施
例１の熱交換器のコルゲート板１を特に無孔質伝熱材で
構成したものであり、顕熱の専用の熱交換器である。こ
れ以外の構成は実施例１のものと同じである。従って、
実施例１にかかる図１，２をそのまま援用して説明する
とともに、実施例１のものと同一部分の説明は省略す
る。

【００３７】この熱交換器はコルゲート板１が無孔質伝
熱材であるアルミ板や薄鋼板等の金属やプラスチック板
で構成されている。アルミ板によるコルゲート板１は押
出し成形によって容易に成形できる利点があり、プラス
チック板によるコルゲート板１は成形型によって成形で
きる利点がある。このような無孔質伝熱材によるコルゲ
ート板１は紙などより剛性があり、波形の保形性も良い
ため扱い易く、積層によっても波形の潰れなどが生じに
くく、熱交換器の構造的な安定性が増し品質の維持もし
易くなる。コルゲート板１が金属板の場合には、閉塞部
４をシール材として溶融半田を流し込むことによって形
成することもできる。これ以外の構成及び機能は実施例
１のものと同じであるのでそれらの説明は省略する。

【００３８】実施例３．この実施例３は、上述した実施
例１の熱交換器のコルゲート板１を特に伝熱性と通湿性
をあわせ持つ繊維性多孔質材又は非繊維性多孔質材で構
成したものであり、顕熱とともに潜熱も交換する全熱交
換器である。これ以外の構成は実施例１のものと同じで
ある。従って、実施例１にかかる図１，２をそのまま援
用して説明するとともに、実施例１のものと同一部分の
説明は省略する。

【００３９】この実施例３の熱交換器は、繊維性多孔質
材又は非繊維性多孔質材で構成された図２に示すような
コルゲート板１を図１に示すように積層したものであ
る。繊維性多孔質材としては、和紙、瀘紙、洋紙等の紙
類やカーボン繊維、ガラス繊維との混抄紙などが適用さ
れる。また非繊維性多孔質材としては素焼きのセラミッ
ク等が適用される。これ以外の構成は実施例１のものと
同じであるのでその説明は省略する。

【００４０】上記構成の熱交換器において、図１に示す
ように各層ごとに交互に形成され相互に独立した一次流
体通路５と二次流体通路６にそれぞれ一次流体イと二次
流体ロを一方の開口端から導通させることにより、一次
流体イと二次流体ロとの間で流体の流動を中断すること
なくそれぞれの保有する温度と湿度とを同時かつ連続的
に交換させることができる。一次流体通路５も二次流体
通路６もそれらの内部には、流通方向に対して交差する
方向の隣接するコルゲート板１による波形が臨んでいる
ので、通過する一次流体イも二次流体ロも乱流化され
る。一次流体イと二次流体ロの乱流化は、伝熱面への接
触回数の増加につながり、顕熱及び潜熱に関する熱交換
性能を向上させる方向に働く。

【００４１】この熱交換器における全熱交換に機能する
伝熱面積はコルゲート板１によるため、従来の平板によ
る積層型熱交換器より同一投影平面において１５０％程
度まで増加させることができ、顕熱についても、潜熱に
ついてもすこぶる熱交換性能の高い熱交換器となる。ま
た、コルゲート板１同士の接着が波形の峰２における点
接着になり、接着剤によりできる熱交換阻害箇所が最小
限になるので、特に潜熱の交換において有利に働く。こ
れ以外の機能は実施例１のものと同じであるのでその説
明は省略する。

【００４２】実施例４．この実施例４は、上述した実施
例３の熱交換器のコルゲート板１を透湿性があり透気性
の小さい気体に関する選択透過性を備えた多孔質伝熱材
９で構成したものであり、実施例３のものと同様に顕熱
とともに潜熱も交換する全熱交換器である。これ以外の
構成は実施例３のものと同じである。従って、実施例３
にかかる図１，２をそのまま援用して説明するととも
に、実施例３のものと同一部分の説明は省略する。

【００４３】この実施例４の熱交換器は、多孔質伝熱材
９で構成された図２に示すようなコルゲート板１を図１
に示すように積層したものである。多孔質伝熱材９は図
３に示すように、弱疎水性の多孔質材の片面に吸湿剤を
含む親水性高分子化合物の水溶液をコーティングした緻
密な吸湿性薄膜１０に多孔質材１１をラミネートした三
層構造をしている。弱疎水性の多孔質材としては、適度
に親水処理の施された紙類が用いられる。また、ラミネ
ートする多孔質材１１としては和紙、瀘紙、洋紙等の紙
類やカーボン繊維、ガラス繊維との混抄紙にロジン、に
かわ等の天然サイズ剤、合成サイズ剤を用いて弱疎水化
処理を施した紙類が適用される。また、多孔質伝熱材９
としては上記したものの他に、沸点の高い高価アルコー
ルとこれに相溶性の良い樹脂を含浸又はコーティングし
た紙材を使うこともできる。これ以外の構成は実施例３
のものと同じであるのでその説明は省略する。

【００４４】この実施例４の熱交換器の機能は実施例３
のものと基本的には同じであるが、実施例３のものと異
り、そのコルゲート板１に透気性が殆どなくしかも高い
透湿性を持つため、一次流体イと二次流体ロが一次流体
通路５と二次流体通路６内で混合することがなく、一次
流体イに含まれていた一酸化炭素や一酸化イオウなどの
有害ガスが二次流体ロへ移行するようなことがなくな
り、しかも潜熱に関する熱交換性能が一層向上すること
になる。

【００４５】実施例５．この実施例５は、上述した実施
例１，３，４の熱交換器のそれぞれのコルゲート板１に
図４に示すようにその表面積を拡大する構造を設けたも
のである。これ以外の構成は実施例１，３，４のものと
同じである。従って、実施例３に関するコルゲート板１
を例にして説明することにする。

【００４６】この実施例５の熱交換器は、繊維性多孔質
材又は非繊維性多孔質材で構成された図４に示すような
微細構造１２を付けたコルゲート板１を図１に示すよう
に積層したものである。微細構造１２は図５に示すよう
に、微細な波付け加工又は縮緬付け加工又は皺付け加工
により表裏全面に形成されている。コルゲート板１自体
は微細構造１２を付けた襞板に波形加工を施して波付け
することにより構成されている。これにより、熱交換器
における熱交換（顕熱又は潜熱及び全熱についての）に
おいて機能する有効な表面積がさらに大幅に増えること
になり、熱交換性能が一層高まることになる。これ以外
の機能は実施例１又は実施例４のものと同じであるので
その説明は省略する。

【００４７】実施例６．この実施例６は、図６に示すよ
うに上述した実施例１，２，３，４，５の各熱交換器に
ついて、それぞれそのコルゲート板１を非接着で拘束部
材１３により拘束状態にして積層したものである。即
ち、実施例１，２，３，４，５により示したようなコル
ゲート板１が、図６に示すような底板１４と六面体の稜
角部を保持する断面アングル状の枠部１５を持つ枠体と
蓋板１６とからなる拘束部材１３に非接着の状態で収納
されている。相互間が接着されず枠体内に積層された各
コルゲート板１は、枠体への蓋板１６の固着により底板
１４と蓋板１６との間に押圧状態に収納される。このよ
うな構成の熱交換器では、接着剤によりできる熱交換阻
害箇所がなくなるためより熱交換、特に潜熱交換に関す
る性能が向上する。これ以外の構成及び機能は実施例１
又は実施例２又は実施例３又は実施例４又は実施例５の
ものと同じであるのでそれらの説明は省略する。

【００４８】実施例７．この実施例７は、図７に示すよ
うに上述した実施例１，３，４，５，６の各熱交換器に
ついて、コルゲート板１の剛性が低いものに対して、そ
れぞれそのコルゲート板１の少なくとも片面の中央に、
波形の峰２同士を谷部８を跨いで連結するリボン状の補
強部材１７を接着したものである。剛性の低いものでは
コルゲート板１における波形の保形性も乏しく、積層操
作などにより潰れや変形を招き易いが、補強部材１７の
装着により波形は安定し保形性が向上する。補強部材１
７としては、図８に示すようなコルゲート板１の波形に
倣う形状に成形された樹脂や金属よりなる波形線１８で
もよく、このような波形線１８を波形に嵌め装着すれ
ば、波形の保形とともに歪んだ波形を矯正することもで
き、熱交換器の品質が向上する。これ以外の構成及び機
能は実施例１又は実施例３又は実施例４又は実施例５又
は実施例６のものと同じであるのでそれらの説明は省略
する。

【００４９】実施例８．この実施例８は、図９に示すよ
うに上述した実施例１，３，４，５，６，７，の各熱交
換器について、それらの一次流体通路５と二次流体通路
６の少なくとも一方の内部に、流体の流通方向に対して
交差する波形部分における谷部８を横断状に仕切る仕切
板１９を単列又は複列設けたものである。こうした仕切
板１９を設けることにより通過方向と交差する方向への
流体の流動が規制され、流体が内部で混合することが少
なくなるので熱交換性能がその分向上する。仕切板１９
は列を多くすれば性能はその分良くなるが、それほど大
幅な性能の向上にはつながらないばかりか、多くすると
圧力損失が高くなり、かえって性能が低下することにも
なるので、一列ないしは二・三列で十分である。一次流
体通路５と二次流体通路６との双方に仕切板１９を設け
たものでは、仕切板１９が実施例７により示した補強部
材１７と同様の機能を果たすことになるので好都合であ
る。これ以外の構成及び機能は実施例１又は実施例３又
は実施例４又は実施例５又は実施例６又は実施例７のも
のと同じであるのでそれらの説明は省略する。

【００５０】

【発明の効果】以上、実施例による説明からも明らかな
ように、請求項１の発明によれば熱交換に機能する簡素
な構成のコルゲート板の単純な積層だけで構成すること
ができるうえ、投影平面積を増大させることなく伝熱面
積を大幅に広げることができ、熱交換性能がすこぶる高
く、コンパクトで生産性の高い熱交換器が得られる。特
に、階層構造体の各通路端の積層方向に関する片側の閉
塞部が樹脂などのシール材であるので剥がれたり、抜け
たりせず熱交換器としての信頼性も向上する。

【００５１】請求項２の発明によれば請求項１の発明に
かかる効果とともに、コルゲート板の波形の保形性が良
く、積層によっても波形の潰れなどが生じにくく、構造
的な安定性が増し品質が向上する。

【００５２】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
にかかる効果とともに、潜熱を交換する伝熱面積も増大
し高性能な全熱交換器が実現する。

【００５３】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
にかかる効果とともに、一次流体通路と二次流体通路と
の間で、気体の移行は抑制され湿度の移行は推進される
高性能な全熱交換器が実現する。

【００５４】請求項５の発明によれば、請求項１又は請
求項３又は請求項４のいずれかの発明にかかる効果とと
もに、コルゲート板の顕熱に関する伝熱面積又は全熱に
関する伝熱面積が微細構造により一層広くなり、熱交換
性能が一層向上する。

【００５５】請求項６の発明によれば、請求項１又は請
求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５のいずれ
かの発明にかかる効果とともに、接着によりできる熱交
換阻害箇所を最小限にして構造的な安定性が得られ、そ
の分熱交換性能も向上する。

【００５６】請求項７の発明によれば、請求項１又は請
求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５のいずれ
かの発明にかかる効果とともに、接着によりできる熱交
換阻害箇所がなくなり、その分熱交換性能が向上する。

【００５７】請求項８の発明によれば、請求項１又は請
求項３又は請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求
項７のいずれかの発明にかかる効果とともに、各コルゲ
ート板の波形の保形性が補強材により向上し、積層によ
っても波形の潰れなどが生じにくく、生産性の向上とと
もに構造的な安定性が増し品質が向上する。

【００５８】請求項９の発明によれば、請求項１又は請
求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請求
項６又は請求項７のいずれかの発明にかかる効果ととも
に、仕切板を設けた一次流体通路又は二次流体通路の一
方では仕切板により通過方向と交差する方向への流体の
流動が規制され、混ざらないのでその分熱交換性能が向
上する。

【００５９】請求項１０の発明によれば、請求項１又は
請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請
求項６又は請求項７のいずれかの発明にかかる効果とと
もに、一次流体通路と二次流体通路の双方で仕切板によ
り通過方向と交差する方向への流体の流動が規制され、
混ざらないのでその分熱交換性能が向上する。また、仕
切板が補強材となり各コルゲート板の波形の保形性も向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例としての基本的な構成の熱
交換器の斜視図である。

【図２】実施例のコルゲート板を単独に示す拡大斜視図
である。

【図３】実施例の他のコルゲート板の構造を示す部分拡
大断面図である。

【図４】実施例のコルゲート板を単独に示す拡大斜視図
である。

【図５】図４のコルゲート板の部分拡大断面図である。

【図６】この発明の他の実施例を示す熱交換器の斜視図
である。

【図７】実施例の他のコルゲート板の構造を示す拡大斜
視図である。

【図８】補強部材の他の実施例を示す斜視図である。

【図９】実施例の他のコルゲート板の構造を示す拡大斜
視図である。

【図１０】従来の熱交換器を示す斜視図である。

【符号の説明】

１コルゲート板２峰３階層構造体４閉塞部５一次流体通路６二次流体通路８谷部９多孔質伝熱材１０吸湿性薄膜１２微細構造１３拘束部材１７補強部材１９仕切板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面の両端の波形を横断するようにその
谷部を樹脂などのシール材の充填によって気密状態に閉
塞した伝熱性を有する平行四辺形のコルゲート板を一層
おきにその波形が交差するように複数層に重ね合わせ、
重ね合わせた上記各コルゲート板の波形による一次流体
通路と二次流体通路とが各層ごとに交差状に出現する階
層構造体としたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】請求項１に記載の熱交換器であって、そ
のコルゲート板を金属やプラスチック等の無孔質伝熱材
で構成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】請求項１に記載の熱交換器であって、そ
のコルゲート板を伝熱性と通湿性をあわせ持つ繊維性多
孔質材又は非繊維性多孔質材で構成したことを特徴とす
る熱交換器。
【請求項４】請求項１に記載の熱交換器であって、そ
のコルゲート板を透湿性があり透気性の小さい気体に関
する選択透過性を備えた多孔質伝熱材で構成したことを
特徴とする熱交換器。
【請求項５】請求項１又は請求項３又は請求項４のい
ずれかに記載の熱交換器であって、そのコルゲート板の
全面に波付け又は皺付け等による微細構造を具備させた
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項６】請求項１又は請求項２又は請求項３又は
請求項４又は請求項５のいずれかに記載の熱交換器であ
って、その隣接するコルゲート板の波形の接触する峰部
分同士を接着したことを特徴とする熱交換器。
【請求項７】請求項１又は請求項２又は請求項３又は
請求項４又は請求項５のいずれかに記載の熱交換器であ
って、そのコルゲート板同士は非接着で、枠体等の拘束
部材によりコルゲート板同士の積層形態が維持されてい
ることを特徴とする熱交換器。
【請求項８】請求項１又は請求項３又は請求項４又は
請求項５又は請求項６又は請求項７のいずれかに記載の
熱交換器であって、その各コルゲート板に波形全体を横
断し、その波形形状を保持する補強材を設けたことを特
徴とする熱交換器。
【請求項９】請求項１又は請求項２又は請求項３又は
請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求項７のいず
れかに記載の熱交換器であって、その一次流体通路又は
二次流体通路のいずれか一方の通路内に、流体の流通方
向に対して交差する波形部分における谷部を横断状に仕
切る仕切板を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項１０】請求項１又は請求項２又は請求項３又
は請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求項７のい
ずれかに記載の熱交換器であって、その一次流体通路と
二次流体通路とに、流体の流通方向に対して交差する波
形部分における谷部を横断状に仕切る仕切板をそれぞれ
設けたことを特徴とする熱交換器。