JPS62177186A - プレ−トフイン型熱交換器の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフィン付のプレートをセパレータを介し積層し
てなるプレートフィン型熱交換器の製造方法に関するも
のである。

［従来の技術］ プレートフィン型熱交換器は、一般に第８図及び第９図
に示す如く、多数の凹凸を形成して凹部を熱交換流体の
流路すとしてなるプレートフィンａをセパレータＣを介
し・て多層に積層し、且つ両側部に上下に隣接するセパ
レータＣの間にスペーサとして介在されるディスタンス
ピースｄを配置し、これらを互にろう付Ｃプして一体化
させた構成としである。このプレートフィン型熱交換器
では、セパレータＣで仕切られた各層の流路すには交互
に低温流体と高温流体を流すようにし、低温流体ｅは矢
印の如く入口側から入って加熱されて出口側より取り出
され、高温流体ｆは矢印の如く入口側から入り、低温流
体との交差流部ｇ、対向流部ｈ、交差流部ｉを流れる間
に熱を奪われて出口側より排出されるようにしである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前記した通常のプレートフィン型熱交換器は、
フィンａとセパレータＣとディスタンスピースｄとを別
々に製作し、各々のものを真空炉必るいは塩浴炉でろう
付（アルミ、銅、ニッケル等）しているため、接合個所
が多いと共に、フィンピッチ、フィン形状（厚さ）等を
変えたいとぎは各種ピッチ、形状のフィンを製作してお
く必要があり、簡単にフィンピッチ、フィン形状等を変
えて流路を最適なものにすることが難しく、又、流路の
交差流部ｇ１１　と対向流部りのフィンａは別体として
おるので、これら連続した流路となるように接合するこ
とが困難で交差流部ｑ、１　と対向流部りとの接合面が
確実に接合されなかったり、接合部が角張ったままとな
り、前者の接合されなかった部分では渦の発生により単
一流路のみで形成される流れと比較し圧力損失が増大し
、又、後者の接合部が角張った部分では流体とフィンと
の衝突が生じて上記渦発生の場合と同様に圧力損失が増
大し・てしまうおそれがある。更に、フィンａは通常プ
レス成形されるため、使用時に残預応力による変形の発
生等の間ｍも必った。

そこで、本発明は、かかる問題をなくすため、流路の交
叉流部と対向流部を連続に且つ滑らかな流線形に成形し
て接合個所の少ないプレートフィン型熱交換器を得よう
とするものである。

１問題点を解決するための手段」 本発明は、所定形状に成形した１枚の素材の表面にレジ
ストを塗着してその表面に連続した流路を形成するよう
この流路形成部に一連のマークを付したフィルムを被Ｖ
、次に、上記フィルムの表面に光を当てて感光させ、感
光後、フィルムを除去した後、該フィルムのマーク部の
非感光部分のレジストを洗浄して除去し、次いで、感光
部分及び非感光部分に腐食液を接触させて非感光部分を
腐食液により食刻させ、非感光部分を一連の溝にし、次
に、上記により得られた１枚の部品を積み重ねて各段を
接合し一体化するものでおる。

［作　　用」 一枚の素材の表面に流路となる複数の溝がエツチングで
成形されてフィンとセパレータとディスタンスピースと
が１つの素材より一体物として作られる。これを積み重
ねてろう付、溶接あるいは拡散接合等の方法により一体
化すると、プレートフィン型熱交換器が得られる。

［実　施　例」 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明により製造したプレートフィン型熱交換
器の断面を示し、第２図乃至第７図は第１図のプレート
フィン型熱交換器を製造する工程を示すもので、積層し
たときフィンが互に直交する部分（流路の交差流部）（
イ＞＜ｏ＞とフィンが平行となる部分（流路の対向流部
）（ハ）とを有する形式のものを製造する場合を示す。

第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）に示す如く、平面形状を
ほぼ６角形状としたアルミニウム、ステンレス、あるい
は耐熱合金等からなる素材１の表面に、全面にわたり耐
溶解性の保護皮膜（レジスト）２を塗着させる。次に、
その表面に、流路となる凹部の幅に応じた幅にわたり光
を遮断して通過させないマーク４を上記交差流部（イ）
から対向流部い）を経て交差流部（ロ）へと一連の帯状
となるように適宜間隔で付してなるフィルム３を、被着
ざＵる。第２図（△）と第２図（Ｂ）とでは、交差流部
（イ）と（０）において互に直交する方向へマーク４を
付した異なるフィルム３を用いる。

次に、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）に示すフィルムに図
示しない光源より光を照射させる。照射された光は、フ
ィルム３のマーク４の部分は通過せず、マーク４以外の
ところを通過するため、マーク４のない部分のレジスト
２が感光される。

上記のようにしてレジスト２の露光が終ると、上記フィ
ルム３を剥がし、素材１の表面を洗浄する。この洗浄に
より第３図に示す如く非感光部分６のレジスト２は流出
させられ、感光部分５のみのレジスト２が残される。上
記感光部分５には、後述する腐食液の種類により必要に
よって耐酸処理を行う。

上記水洗いにより非感光部分６のレジストが洗い流れた
後は、第４図に一例を示す如く腐食液７を入れた容器８
内に索材１を入れ、該素材１の表面側を＠會’ｔｉ７中
に浸す。この場合、素材１の側部全面が腐食液７により
犯されないように耐溶解処理、たとえば、レジストを塗
着しておくことが必要で市る。なお、第５図に示す如く
、素材１をすべて腐食液７中に没入させてもよい。また
図示していないスプレーなどにより腐食面に腐食液をふ
きつけること等でもよい。

上記腐食液７中に素材１を浸すと、感光部分５以外の個
所、すなわち、マーク４のために感光されなかった部分
で且つ裸出している素材表面が、浸漬時間の経過ととも
に徐々に食刻されて行き、感光部分５のみを残して第６
図のように素材１の表面が溝状に溶解され、交差流部（
イ）から対向流部（ハ）を経て交差流部（ロ）へ至る一
連の溝９が形成される。この際、素材１は徐々に食刻さ
れるので、交差流部（イ）（ロ）と対向流部（ハ）との
境界部の溝９は連続し且つ滑らかな流線形に成形できる
。

所定の時間か経過すると、素材１を腐食５！ｒ５７から
取り出し、洗浄した後、感光部分５のレジスト２を剥離
させる。これにより第１図及び第７図（△）（Ｂ）に示
す如くフィン部１０、セパレータ部１１、ディスタンス
ピース部１２が一体となり且つ一連の流路溝９によって
複数形成されたものが１昇られる。

上述の製造方法において、代表的な例を示せばレジスト
２としては、ゼラチン、ＰＶＡのような親水性コロイド
質の水溶液を重クロム酸塩で感光化したものを使用し、
又、腐食液７としては、素材１の材質がアルミニウムの
場合は加工浴として酸、アルカリ両塔又はカセイソーダ
加工浴を用い、材質が亜鉛、マグネシウムの場合は硝酸
（Ｅｌｅ４０’　）の６〜１５％の溶液を、銅又は黄銅
の場合は４０’　Ｂｅ前後の塩化第二鉄溶液を使用する
。又、前記した感光部分５を耐酸処理する場合の該耐酸
処理としては、レジスト２がＰＶＡの親水性コロイドの
場合、無水クロム酸８％液に暫時漬けてから約１８０度
に加熱することにより行う。

前記のようにしてフィン、セパレータ、ディスタンスピ
ースを１枚の索材１で製作すると、第７図（Ａ）、第７
図（Ｂ）に示すものを交互に積み重ね、各段の部品の周
縁部をろう付Ｃブ、溶接おるいは拡散接合等の方法で接
合して一体化し、プレートフィン型熱交換器とする。

なお、本発明は図示した例のみに限定されるものではな
く、たとえば、１枚の素材１に３本の流路を設（プたｉ
合を示しているが、これは説明の都合上であり、これに
限定されるものではない。

「発明の効果」 以上述べた如く、本発明の方法によれば、フィン、レバ
レータ、ディスタンスピースを１枚の素材で一体成形す
るので、これら各部を接合することが全く必要でなく、
且つ交差流部、対向流部を有するプレートフィン型熱交
換器において交差流部と対向流部との境界部も接合させ
ることなく連続した且つ滑らかな流線形として成形でき
て流体とフィンどの衝突や渦の発生もなくなり、圧力損
失を低下させることができる。

又、流体の流路形成が１枚の素材から作られることから
安価に製作できると共に、フィンピッチ、フィン形状（
厚ざ）、流路高ざも任意に選べて最適化でき、流路分布
の均一化、圧力損失の最小化、伝熱性能の最適化等が図
れ、更に、ディスタンスピースの材料利用率（素材から
捨てる部分を除いたもの）が高くなるので安価となる、
等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により製造したプレートフィン型
熱交換器の断面図、第２図（Ａ）　ＣＢ）は本発明の一
実施例を示す斜視図、第３図は露光後に洗浄したときの
状態図、第４図及び第５図は腐食液に浸漬する例を示す
実施例図、第６図は腐食液により食刻された状態を示す
図、第７図（Ａ）　（Ｂ）は第２図（△）（Ｂ）から製
作し終えた状態を示す斜視図、第８図は従来のプレート
フィン型熱交換器の斜視図、第９図はその断面図でおる
。 １は素材、２はレジスト、３はフィルム、４はマーク、
５は感光部分、６は非感光部分、７は腐食液、１０はフ
ィン部、１１はセパレータ部、１２はディスタンスピー
ス部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）所定形状に成形した１枚の素材の表面にレジストを
   塗着してその表面に連続した流路を形成するようこの流
   路形成部に一連のマークを付したフィルムを被せ、次に
   、上記フィルムの表面に光を当てて感光させ、感光後、
   フィルムを除去した後、該フィルムのマーク部の非感光
   部分のレジストを洗浄して除去し、次いで、感光部分及
   び非感光部分に腐食液を接触させて非感光部分を腐食液
   により食刻させ、非感光部分を一連の溝にし、次に、上
   記により得られた１枚の部品を積み重ねて各段を接合し
   一体化することを特徴とするプレートフィン型熱交換器
   の製造方法。