JPS61186795A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS61186795A JPS61186795A JP2564585A JP2564585A JPS61186795A JP S61186795 A JPS61186795 A JP S61186795A JP 2564585 A JP2564585 A JP 2564585A JP 2564585 A JP2564585 A JP 2564585A JP S61186795 A JPS61186795 A JP S61186795A
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- plate
- ribs
- heat
- exchanger according
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、積層構造をなすプレート・フィン型の熱交
換器１こ関するものである。
換器１こ関するものである。
プレート・フィン型の熱交換器は、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）原型の三種類
に分ける１ 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１１り或は、第６図に示すように熱交換すべき
２つの流体を仕切る厚紙等よりなる熱交換板（１０１）
を、複列の平行流路を構成する厚紙等よりなる波形板状
の間隔保持板（１０２）を挾んで積層し全体を段ポール
紙状の構造としている。
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）原型の三種類
に分ける１ 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１１り或は、第６図に示すように熱交換すべき
２つの流体を仕切る厚紙等よりなる熱交換板（１０１）
を、複列の平行流路を構成する厚紙等よりなる波形板状
の間隔保持板（１０２）を挾んで積層し全体を段ポール
紙状の構造としている。
第６図の空調用のものにおいてはその熱交換板（１０１
）は伝熱性と通湿性とを合わせもった和紙をベースとす
る紙材で形成され、間隔保持板（１０２）も熱交換板（
１０１）と同じような紙材を波形板に加工し所定の寸法
形状に切断することで得られている。
）は伝熱性と通湿性とを合わせもった和紙をベースとす
る紙材で形成され、間隔保持板（１０２）も熱交換板（
１０１）と同じような紙材を波形板に加工し所定の寸法
形状に切断することで得られている。
上記のような従来の熱交換器にあっては、波形板を所定
の寸法形状に切断して得られる間隔保持板（１０２）を
同様に切断によって得られる熱交換板（１０１））こ挟
着することで製造されているが、波形板の山および谷と
平行でない方向の切断で端面の波形がつぶれたりしやす
く、空気対空気の熱交換器では切断時の端面の変形によ
り圧力損失が大きいものとなっている。また、切断によ
って所定の寸法形状を得るため、材料の歩止まりが悪く
、ひし形等の形状に切断する場合にシよ廃材が４ｏｆに
も達することになる。
の寸法形状に切断して得られる間隔保持板（１０２）を
同様に切断によって得られる熱交換板（１０１））こ挟
着することで製造されているが、波形板の山および谷と
平行でない方向の切断で端面の波形がつぶれたりしやす
く、空気対空気の熱交換器では切断時の端面の変形によ
り圧力損失が大きいものとなっている。また、切断によ
って所定の寸法形状を得るため、材料の歩止まりが悪く
、ひし形等の形状に切断する場合にシよ廃材が４ｏｆに
も達することになる。
本発明はかかる問題点を解決するためをこなされたもの
で、製造にあたり廃材がほとんど出す材料の歩止まりが
良く軽量で圧力損失の低い熱交換器を得ることを目的と
する。
で、製造にあたり廃材がほとんど出す材料の歩止まりが
良く軽量で圧力損失の低い熱交換器を得ることを目的と
する。
この発明に係る熱交換器は、伝熱面を構成する平板状の
プレートの片方の伝熱面ンこプレートの結合性の良い非
金属材料で形成した直線状のリブを所定の間隔をおいて
列状に配設してなる単位部材を複数枚積層し、リブによ
って多段の平行流路を構成したものである。
プレートの片方の伝熱面ンこプレートの結合性の良い非
金属材料で形成した直線状のリブを所定の間隔をおいて
列状に配設してなる単位部材を複数枚積層し、リブによ
って多段の平行流路を構成したものである。
この発明においてはプレートとの結合性の良い非金属材
料で形成した直線状のリブのプレートへの列状配設によ
って流体を通す平行流路が形成されるので、平行流路に
ばらつきが出来にくく端面の変形がないので圧力損失が
低い。また、単位部材をプレートに対するリブの配設に
よって得るため廃材がほとんど出す材料の歩止まりが良
い。さらに構成の単純な単位部材の積Ｊにより得られる
ため製造も容易で、軽量である。
料で形成した直線状のリブのプレートへの列状配設によ
って流体を通す平行流路が形成されるので、平行流路に
ばらつきが出来にくく端面の変形がないので圧力損失が
低い。また、単位部材をプレートに対するリブの配設に
よって得るため廃材がほとんど出す材料の歩止まりが良
い。さらに構成の単純な単位部材の積Ｊにより得られる
ため製造も容易で、軽量である。
る。
次Ｐここの発明の構成を図面に示す実施例に基づいて具
体的１こ説明する。
体的１こ説明する。
第１図及び第３図に示す実施例の熱交換器は、空調分計
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１こ交叉して
流れる直交流型であり、第３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。
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１こ交叉して
流れる直交流型であり、第３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。
初めに二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。
としての直交流型の熱交換器（１）について説明する。
この燕麦換器（１）＆よ、プレート（２）の伝熱面の片
面全域ｐこ一定の方向に等しい間隔をもってフィンおよ
び強化メンバとしての直線状のリブ（３）を配設してな
る単位部材（４）を、リブ（３）の方向が一層ごとにお
おむね９０°ずれるように積層して得られる。プレート
（２）は伝熱性と通湿性とを合わせもつ和紙をベースと
する紙材よりなる０、０５〜０．２ＭＮ程度の肉厚の方
形の平板で、熱交換すべき２つの流体を伝熱面により仕
切る部材である。リブ（３）は第２図に示すようにプレ
ー）（２）との結合性の良い非金属材料で直線状に形成
されプレート（２）の片面１こ対し接着剤等を用いて固
着される。リブ（３）の高さくＩｌｌ （プレート（２
）同志の間隔を規定する）及びピッチ（間隔）（ｄ）は
、熱交換すべき流体を通す複列の平行流路（５）をプレ
ート（２）の対向する間隙をこ構成する要素で、大き過
ぎると空気流の平行流路（５）における整流効果が小さ
く、小さ過ぎると平行流路（５）での静圧損失が大きく
なるので前者については１〜２．０闘程度の範囲で決定
される。リブ（３）及びプレート（２）の肉厚は、薄け
れば薄いほど熱交換のうえからは良いのであるが、実際
にはそれらの機械的強度を保つという要請を受け、甑端
な薄肉にはできない。しかし、リブ（３）を非金属材料
の例えば高分子系材料・セラミックス・ファイバー材料
・木材・紙などで直線状に形成し、これをプレート（２
） ＃こ〜列固着した単位部材（４）の積層により構成
される本例の熱交換器（１）では、リブ（３）１こ剛性
があり、しかもプレート（２）の片面全域に均等に分布
しているため、プレート（２）の機械的強度がリブ（３
）により補足され、その分プレート（２）の機械的強度
鞍下げ薄肉？こすることができるのである。なお、リブ
（３）の＠は普通０．５〜３．Ｏｆｆ程度で、プレート
（２）の結合性の良いｌｊ＆維質構造のリブ（３）の場
合に＆にれで十分に構造的安定性の良い単位部材（４）
が得られる。
面全域ｐこ一定の方向に等しい間隔をもってフィンおよ
び強化メンバとしての直線状のリブ（３）を配設してな
る単位部材（４）を、リブ（３）の方向が一層ごとにお
おむね９０°ずれるように積層して得られる。プレート
（２）は伝熱性と通湿性とを合わせもつ和紙をベースと
する紙材よりなる０、０５〜０．２ＭＮ程度の肉厚の方
形の平板で、熱交換すべき２つの流体を伝熱面により仕
切る部材である。リブ（３）は第２図に示すようにプレ
ー）（２）との結合性の良い非金属材料で直線状に形成
されプレート（２）の片面１こ対し接着剤等を用いて固
着される。リブ（３）の高さくＩｌｌ （プレート（２
）同志の間隔を規定する）及びピッチ（間隔）（ｄ）は
、熱交換すべき流体を通す複列の平行流路（５）をプレ
ート（２）の対向する間隙をこ構成する要素で、大き過
ぎると空気流の平行流路（５）における整流効果が小さ
く、小さ過ぎると平行流路（５）での静圧損失が大きく
なるので前者については１〜２．０闘程度の範囲で決定
される。リブ（３）及びプレート（２）の肉厚は、薄け
れば薄いほど熱交換のうえからは良いのであるが、実際
にはそれらの機械的強度を保つという要請を受け、甑端
な薄肉にはできない。しかし、リブ（３）を非金属材料
の例えば高分子系材料・セラミックス・ファイバー材料
・木材・紙などで直線状に形成し、これをプレート（２
） ＃こ〜列固着した単位部材（４）の積層により構成
される本例の熱交換器（１）では、リブ（３）１こ剛性
があり、しかもプレート（２）の片面全域に均等に分布
しているため、プレート（２）の機械的強度がリブ（３
）により補足され、その分プレート（２）の機械的強度
鞍下げ薄肉？こすることができるのである。なお、リブ
（３）の＠は普通０．５〜３．Ｏｆｆ程度で、プレート
（２）の結合性の良いｌｊ＆維質構造のリブ（３）の場
合に＆にれで十分に構造的安定性の良い単位部材（４）
が得られる。
しかして、単位部材（４）を、リブ（３）のある面を上
又は下にし一層ごとにリブ（３）の方向が９０°ずれる
ように積層し、接着すれば第１図に示すような直交流型
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（５）に一次空気を、他の一つの系統
の平行流路（５）Ｖこ二次空気を通せば、これまでのこ
の種のものと同様、−次空気と二次空気との間での全熱
交換が可能である。そして、各平行流路（５）に切断１
こ伴うつぶれなどの変形がないので、圧力損失は、第５
図によって示すようＰこ低いものとなり、結果的Ｐこけ
空調装置に採用することによりその送風機を小型にする
ことが可能である。なお、第５図は同一の条件で第６図
に示した従来例のものと本例の熱交換器（１）との圧損
特性を対比したもので、（イ）が従来例のもの、（ロ）
が本例のものに対応する。
又は下にし一層ごとにリブ（３）の方向が９０°ずれる
ように積層し、接着すれば第１図に示すような直交流型
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（５）に一次空気を、他の一つの系統
の平行流路（５）Ｖこ二次空気を通せば、これまでのこ
の種のものと同様、−次空気と二次空気との間での全熱
交換が可能である。そして、各平行流路（５）に切断１
こ伴うつぶれなどの変形がないので、圧力損失は、第５
図によって示すようＰこ低いものとなり、結果的Ｐこけ
空調装置に採用することによりその送風機を小型にする
ことが可能である。なお、第５図は同一の条件で第６図
に示した従来例のものと本例の熱交換器（１）との圧損
特性を対比したもので、（イ）が従来例のもの、（ロ）
が本例のものに対応する。
次に第３図に示す対向流型の熱交換器（ＩＡ）について
説明する。この熱交換器（ＩＡ）もプレート（２）の片
面にプレート（２）との結合性の良い非金属材料よりな
る直線状のリブ（３）を復列等しい間隔をおいて配列固
着した単位部材（４Ａ）を積層して得られる点で、前例
の熱交換器（１）と同様の構成である。この熱交換器（
ＩＡ）と前例のものの違いは、リブ（３）がプレート（
２）の伝熱面の片面におけるほぼ半分に対して設けられ
ている単”、位部材（４Ａ）を、リブ（３）の有る方と
無い方が交互？こなるよう千鳥に、各リブ（３）の方向
を平行にして積層した点である。すなわち、この熱交換
器（ＩＡ）を構成する単位部材（４Ａ）は第４図に示す
ようにプレート（２）の片面のほぼ半分にまでリブ（３
）が延び、片面の他の半分は単なるプレート（２）だけ
でリブ（３）の欠如した構成である。そして、第３図に
示すように単位部材（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）との各間隔のうち、リブ（３）ンこよる平行流路（
５）が端面こあられれない部分を制御部材（６）や閉塞
板で閉塞し、対向する端面Ｐこ臨んでいる各平行流路（
５）Ｐこ対向方向から一次空気と二次空気を通せば、−
次空気と二次空気との間での対向流方式をこよる熱交換
が可能となるのである。
説明する。この熱交換器（ＩＡ）もプレート（２）の片
面にプレート（２）との結合性の良い非金属材料よりな
る直線状のリブ（３）を復列等しい間隔をおいて配列固
着した単位部材（４Ａ）を積層して得られる点で、前例
の熱交換器（１）と同様の構成である。この熱交換器（
ＩＡ）と前例のものの違いは、リブ（３）がプレート（
２）の伝熱面の片面におけるほぼ半分に対して設けられ
ている単”、位部材（４Ａ）を、リブ（３）の有る方と
無い方が交互？こなるよう千鳥に、各リブ（３）の方向
を平行にして積層した点である。すなわち、この熱交換
器（ＩＡ）を構成する単位部材（４Ａ）は第４図に示す
ようにプレート（２）の片面のほぼ半分にまでリブ（３
）が延び、片面の他の半分は単なるプレート（２）だけ
でリブ（３）の欠如した構成である。そして、第３図に
示すように単位部材（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）との各間隔のうち、リブ（３）ンこよる平行流路（
５）が端面こあられれない部分を制御部材（６）や閉塞
板で閉塞し、対向する端面Ｐこ臨んでいる各平行流路（
５）Ｐこ対向方向から一次空気と二次空気を通せば、−
次空気と二次空気との間での対向流方式をこよる熱交換
が可能となるのである。
上述したいずれの熱交換器（１）、（ＩＡ）も軽量な単
位部材（４）、（４Ａ）の積層によって得られ、型造が
容易であるばかりでなく、平行流路（５）がリブ（３）
のブレ−ト（２）への固着によって形成され六叡の１ｆ
ｈ六つ、艮工鍔≠牧ｔζ）ｂｒ亦平ベルドギ増力口 平行流路の変形による圧力損失のせかない。
位部材（４）、（４Ａ）の積層によって得られ、型造が
容易であるばかりでなく、平行流路（５）がリブ（３）
のブレ−ト（２）への固着によって形成され六叡の１ｆ
ｈ六つ、艮工鍔≠牧ｔζ）ｂｒ亦平ベルドギ増力口 平行流路の変形による圧力損失のせかない。
従って、空調装置に採用すれば小型の送風機でも十分な
処理風量が得られ、全体の小型化をも企図しつる。
処理風量が得られ、全体の小型化をも企図しつる。
以上、実施例による説明からも明らかなように本発明の
熱交換器は、伝熱面を構成する薄肉のプレートの伝熱面
の片面に所定の間隔をおいて直線状にプレートとの結合
性の良い非金１寓材料よりなる直線状のリブを列状にこ
配設してなる単位部材を積層した構成であるから、単位
部材を積層してゆくだけの操作で、一層ごとに熱交換す
べき流体を通す平行流路をもつ軽量の層構造のプレート
・フィン型の熱交換器が容易１こ得られる。また、リブ
がプレートを含む全体の機械的強度を補足するので熱交
換又は湿度交換に都合がよいようにプレートを薄肉にす
る゛ことができ、しかもリブンこよる平行流路？こ製造
過程で変形が生じないので圧力損失が低く、製造におい
て切断等の操作が中核とならないので材料の歩止まりも
曵い。
熱交換器は、伝熱面を構成する薄肉のプレートの伝熱面
の片面に所定の間隔をおいて直線状にプレートとの結合
性の良い非金１寓材料よりなる直線状のリブを列状にこ
配設してなる単位部材を積層した構成であるから、単位
部材を積層してゆくだけの操作で、一層ごとに熱交換す
べき流体を通す平行流路をもつ軽量の層構造のプレート
・フィン型の熱交換器が容易１こ得られる。また、リブ
がプレートを含む全体の機械的強度を補足するので熱交
換又は湿度交換に都合がよいようにプレートを薄肉にす
る゛ことができ、しかもリブンこよる平行流路？こ製造
過程で変形が生じないので圧力損失が低く、製造におい
て切断等の操作が中核とならないので材料の歩止まりも
曵い。
第１図は本発明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、その単位部材を単独に示す斜視
図、第３図は本発明の他の実施例を示す熱交換器の斜視
図、第４図は、同じくその単位部材を単独で示す説明図
、第５図は、従来例と第１図のもの１こついての圧力損
失の特性を示す説明図、第６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）
、（ＩＡ）は熱交換器、（２）はプレート、（３）はリ
ブ、（４）、（４Ａ）は単位部材、（５）は平行流路で
ある。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
示す斜視図、第２図は、その単位部材を単独に示す斜視
図、第３図は本発明の他の実施例を示す熱交換器の斜視
図、第４図は、同じくその単位部材を単独で示す説明図
、第５図は、従来例と第１図のもの１こついての圧力損
失の特性を示す説明図、第６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）
、（ＩＡ）は熱交換器、（２）はプレート、（３）はリ
ブ、（４）、（４Ａ）は単位部材、（５）は平行流路で
ある。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (6)
- （１）、伝熱面を構成する平板状の薄肉のプレートの片
方の伝熱面にプレートとの結合性の良い非金属材料で形
成した直線状のリブを所定の間隔をおいて列状に配設し
てなる単位部材を、複数枚積層して各プレート同志の対
向する間隙に前記リブによる複列の平行流路を多段に構
成し、前記各プレートで仕切られた平行流路に熱交換す
べき２つの流体を一層ずつ交互に通すように構成してな
る熱交換器。 - （２）、プレートが伝熱性と通湿性とを有する和紙で形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の熱交換器。 - （３）、リブが各プレートの片面のほぼ半分に対して形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の熱交換器。 - （４）、リブが各プレートの片面の全域をこ形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の熱交換器。 - （５）、単位部材が、交互にそのリブの方向をほぼ直交
させて積層されていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項又は第４項記載の熱交換器。 - （６）、単位部材が、各々のリブを同じ方向にして千鳥
状に積層されていることを特徴とする特許請求の範囲第
２項又は第３項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2564585A JPS61186795A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2564585A JPS61186795A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61186795A true JPS61186795A (ja) | 1986-08-20 |
Family
ID=12171565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2564585A Pending JPS61186795A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61186795A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207991A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換素子の製造方法 |
| JPH03113292A (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121394A (en) * | 1979-03-13 | 1980-09-18 | Teijin Ltd | Total heat exchanger |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP2564585A patent/JPS61186795A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121394A (en) * | 1979-03-13 | 1980-09-18 | Teijin Ltd | Total heat exchanger |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207991A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換素子の製造方法 |
| JPH03113292A (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換器 |
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