JPS625583Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は間隔を隔てて積層状態に多数の板状熱
交換エレメント（伝熱壁）を配置した形式の熱交
換器に関する。

この種の熱交換器においては、隣接する板状熱
交換エレメント間に流体通路を形成し、エレメン
トを挟んで隣接する通路の一方に加熱流体（高温
流体）を通し、他方の通路に被加熱流体（低温流
体）を通すようになつており、熱交換器全体を見
た場合には、加熱流体と被加熱流体が多数の層に
分かれて交互に重なつた状態で流通し、エレメン
トを介して熱交換を行うようになつている。上述
の熱交換器ではエレメントに多数の凹凸を形成す
ると、伝熱面積が広がると共に渦流効果により、
熱交換効率が向上するが、凹凸を成形するために
エレメント素材にプレス加工を施すと、プレス段
階でエレメントに歪みが発生し、積層状態に組み
立てたエレメント組立体が残留歪みのために変形
し、そのためにエレメント組立体にカバーを取り
付けることができなくなるという不具合が生じ
る。

本考案は上記不具合を解決するために、それぞ
れ縁部を除く本体部分の全面に多数の凹凸をプレ
ス成形した矩形の金属板により多数のエレメント
を形成し、上記多数のエレメントを上下に間隔を
隔てて積層状態に配置し、各エレメントの４辺の
縁の内、２辺を折曲げて折曲げ縁を形成し、他の
２辺の縁を全体にわたつて非折曲げ状態のまま残
し、各エレメントの上記折曲げ縁を隣接するエレ
メントの非折曲げ縁に重合固定し、上記折曲げ縁
により隣接するエレメント間の縦辺側の１対の開
口又は横辺側の１対の開口を塞いで積層状態のエ
レメントの間に縦方向の通路及び横方向の通路を
交互に形成し、上記縁の重合部分の少なくとも一
部を長手方向に沿う断面において波形に塑性変形
させたことを特徴としている。

次に図面により実施例を説明する。

本考案による熱交換器の斜視図である第１図に
おいて、多数のエレメントＡ及びエレメントＢは
それぞれ矩形（正方形を含む）の金属板でできて
おり、各エレメントＡ，Ｂは上下に間隔を隔てて
交互に積層状態で配置されており、エレメント
Ａ，Ｂ等からなるエレメント組立体１はカバー体
２内に収容されている。カバー体２は各側面（垂
直面）の略全体に開口３，４を有し、各開口３，
４の周縁部には図示されていないダクトが接続さ
れる。

次にエレメント組立体１の詳細な構造及び組立
工程について説明する。第２図の如く両エレメン
ト素材A₁，B₁は共に平坦な矩形の金属板であ
り、その素材A₁，B₁を素材A₂，B₂の如く縁e′，
f′，g′，h′及びi′，j′，k′，l′を除いて全面に
わた
りプレス加工により多数の凹凸部５，６を成形す
る。両凹凸部５，６の寸法形状は略同一で、図示
した面がプレス上面であり、横方向断面（第２図
の左右方向断面）及び縦方向断面は共に湾曲した
波形になつている。素材A₂，B₂は次に素材A₃，
B₃の如く４隅（例えばＳ）が切り欠かれた後に
板曲げ工程へ送られ、第３図の如く加工されて所
定のエレメントＡ，Ｂとなる。

第３図においてエレメントＡは縦横各１個の縁
ｇ，ｈだけが折り曲げられ、他の２個の縁e′，
f′は折り曲げられていない。エレメントＢはエレ
メントＡの非折曲げ縁e′，f′に対応する縁ｉ，ｊ
だけが折り曲げられ、他の２個の縁k′，l′は折り
曲げられていない。折曲げを完了した１対のエレ
メントＡ，Ｂは折曲げ縁を利用してユニツト１ａ
の如く互に組み付けられ、更に多数のユニツト１
ａを互に組み付けて第４図のエレメント組立体１
が形成される。

第４図は第３図の矢視図に対応する図で、第
４図中エレメントＡ，Ｂは水平な姿勢で示されて
おり、この姿勢において各部の構造を説明すると
次の通りである。エレメントＡの折曲げ縁ｈは基
端部側（図の右側）の部分h₁が下方に折り曲げら
れ、部分h₁の下端から部分h₂が外方（図の左方）
へ折り曲げられ、部分h₂の外端から先端部分h₃が
部分h₂の下方に位置するように内方へ折り返えさ
れ、両部分h₂，h₃がエレメントＢの非折曲げ縁
l′を挟持し、重合部分h₂，h₃，l′（縁）はかしめ
により一体に固定してある。７はかしめ押し部
（局部変形した部分）を示し、２点鎖線h₃′はかし
め止めする前の部分h₃の形状を示している。エレ
メントＢの折曲げ縁ｊは基端部側（図の左側）の
部分j₁が上方へ折り曲げられ、部分j₁の上端から
先端部分j₂が外方（図の右方）へ折り曲げてあ
る。部分j₂はエレメントＡの非折曲げ縁f′の下面
に重合し、部分j₂及びf′はＵ形断面のバンド８に
挟持されてバンド８と共にかしめにより互に固定
されている。１０はかしめ押し部を示している。
なおバンド８は縁f′の全長にわたつて延びてい
る。

第４図の−断面図である第５図の如く、エ
レメントＡの折曲げ縁ｇは基端部側から順に上向
き部分g₁、外向き部分g₂、内向き折返し部分g₃を
備え、部分g₂，g₃の間にエレメントＢの非折曲げ
縁k′を挟持してりかしめにより一体に固定してあ
る。１１はかしめ押し部である。エレメントＢの
折曲げ縁ｉは基端部側から順に下向き部分i₁、外
向き部分i₂、内向き折返し部分i₃を備え、部分
i₂，i₃の間にエレメントＡの非折曲げ縁e′を挟持
してかしめにより一体に固定してある。１２はか
しめ押し部である。なお第４図の組立体１の上下
端にはエレメントB′，A′が配置してあり、これ
らのエレメントB′，A′は隣接するエレメント
Ａ，Ｂに対し、第５図の連結構造と同様の構造に
より連結してある。エレメントB′，A′は第４図
の紙面と直角な縦辺側の縁、ｍ，ｎ及びｐ，ｑだ
けが折り曲げられ、各縁ｍ，ｎ，ｐ，ｑは上方又
は下方へ折れ曲がつた後に外方へ折れ曲がつてい
る。

以上の説明から明らかなように、積層状態のエ
レメントＡ，Ｂ間には互に直交する通路Ｘ，Ｙが
交互に形成されている。すなわち各エレメントＡ
とその下側のエレメントＢの間の間隙（通路Ｘ）
は折曲げ縁ｈ，ｊにより縦辺側の開口が塞がれて
横辺（第４図の左右方向に延びる辺）側だけに開
口し、各エレメントＡとその上側のエレメントＢ
の間の間隙（通路Ｙ）は第５図の折曲げ縁ｇ，ｉ
により横辺側の開口が塞がれて縦辺側だけに開口
する。又上端部エレメントB′とその上側のカバー
体２（第１図）の壁面との間にも隣接する通路Ｙ
と直交する通路Ｘが形成され、下端部エレメント
A′の下側にも同様に通路Ｘが形成される。

上述のように組み立てられた組立体１は第１図
の如くカバー体２内に収容される。第１図におい
て、図示の開口３内に露出した重合縁ｇ，k′（第
５図）は縦方向（開口３の開口面と直角方向）に
見て波形に成形されている。これは第３図のユニ
ツト１ａの段階で縁ｇ，k′に波形の「ハゼ加工」
を施して縁ｇ，k′を塑性成形させたためであり、
上記加工によりエレメントＡ，Ｂ中の残留歪、す
なわち第２図の素材A₂，B₂に凹凸部５，６を成
形した段階で発生した歪を除去することができる
ので、エレメントＡ，Ｂや組立体１が残留歪のた
めに変形することはなく、第１図のカバー体２の
組付作業に何ら支障は生じない。

開口４へは図示されていないダクトから例えば
50℃の温風が供給され、温風は多数の横通路Ｙ内
を通過して開口４と反対側の開口から別のダクト
へ排出される。開口３と反対側の開口からは例え
ば20℃の冷風が供給され、冷風は多数の縦通路Ｘ
内を通過して開口３からダクトへ排出される。そ
して温風と冷風は通路Ｘ，Ｙを通過する間にエレ
メントＡ，Ｂを介して互に熱を交換し、その場合
にエレメントＡ，Ｂは第２図の凹凸部５，６を成
形したことにより伝熱面積が広くなつているの
で、上記熱交換の効率は高くなつている。従つて
20℃の冷風は排出時には例えば35℃まで加熱さ
れ、50℃の温風は例えば35℃（冷風排出温度と同
じ）まで減温される。しかも前述の如く縁ｇ，
k′の波形成形によりエレメントＡ，Ｂ，（A′，
B′）の変形が防止されているので、通路Ｘ，Ｙの
各上下幅Ｌ（第４図）は各通路Ｘ，Ｙの全長及び
全幅にわたつて略一定であり、従つて通路Ｘ，Ｙ
内を温風及び冷風が大きな抵抗を受けずに通過
し、通路Ｘ，Ｙにおける圧力損失は極めて小さ
い。

以上説明したように本考案においては、各エレ
メントＡ，Ｂの略全面にわたつて凹凸部５，６を
成形したので、伝熱面積の向上及び渦流効果によ
り、熱交換効率を可及的に高めることができる。

しかも重合縁ｇ，k′を波形に塑性変形させて、
凹凸部５，６の成形時に生じた残留歪みを除去し
たので、組立体１の変形を防止してカバー体２を
容易に取り付け得るようにすることができる。又
通路Ｘ，Ｙの各上下幅Ｌを均一にして温風及び冷
風の圧力損失を可及的に防止することができ、給
風装置を小形化できる。

更に本考案においては、各エレメントＡ，Ｂの
４辺の縁の内、それぞれ２辺を折曲げて折曲げ縁
ｇ，ｈ及びｉ，ｊを形成し、他の２辺の縁e′，
f′及びk′，l′を全体にわたつて非折曲げ状態のま
ま残している。そして各エレメントＡ，Ｂの折曲
げ縁ｇ，ｈ及びｉ，ｊをそれぞれ隣接するエレメ
ントＢ，Ａの非折曲げ縁k′，l′及びe′，f′に重合
固定することにより、エレメントＡ，Ｂを積層状
態に組み立てている。

上記構成によると、いずれの重合部分において
も、重合する２個の縁（例えばｇ，k′）の内、一
方が、非折曲げ状態で先端（素材Ａ１，Ｂ１の成
形時に成形される切断縁）まで延びる非折曲げ縁
k′である。従つて重合部分を波形に塑性変形させ
ることにより、以下に説明する如く、少なくとも
一方のエレメントＢの残留歪みを効果的に除去す
ることができる。

すなわち、上記波形の塑性変形加工を行う場
合、例えば縁ｈの如く、折り曲げられている縁
や、例えば第４図の部分ｈ２の如く、先端側の部
分が別の折曲げ部分ｈ３に連続する縁部を塑性変
形させても、エレメント中央部の残留歪みを縁部
の切断縁まで効果的に逃がして歪みを除去するこ
とは困難である。

そして本考案によると、上述の如く各重合部分
の一方の縁を上記非折曲げ縁で形成しているの
で、いずれの重合部分を波形に塑性変形させて
も、少なくとも一方のエレメントの非折曲げ縁
（切断縁まで非折曲げ状態で延びる縁）を波形に
塑性変形させることになる。従つて少なくとも一
方のエレメントの残留歪みを効果的に除去し、エ
レメント全体（組立体１）の変形を効果的に防止
することができる。

なお本考案を具体化する場合には、エレメント
Ａ，Ｂの全ての重合縁に波形加工を施すこともで
き、又第１図の重合縁ｇ，k′の長手方向の一部分
だけ、あるいは一部（例えば上下方向中間部）の
エレメントＡ，Ｂの重合縁ｇ，k′だけに波形加工
を施すこともできる。重合縁ｇ，k′を鋸歯形（波
形の一種）に成形することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による熱交換器の斜視図、第
２、第３図は成形組立工程の説明図、第４図はエ
レメント組立体の側面図、第５図は第４図の−
断面図である。 ５，６……凹凸部、Ａ，Ｂ，A′，B′……エレ
メント、ｇ，k′……縁の一例、Ｘ，Ｙ……通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれ縁部を除く本体部分の全面に多数の凹
   凸をプレス成形した矩形の金属板により多数のエ
   レメントを形成し、上記多数のエレメントを上下
   に間隔を隔てて積層状態に配置し、各エレメント
   の４辺の縁の内、２辺を折曲げて折曲げ縁を形成
   し、他の２辺の縁を全体にわたつて非折曲げ状態
   のまま残し、各エレメントの上記折曲げ縁を隣接
   するエレメントの非折曲げ縁に重合固定し、上記
   折曲げ縁により隣接するエレメント間の縦辺側の
   １対の開口又は横辺側の１対の開口を塞いで積層
   状態のエレメントの間に縦方向の通路及び横方向
   の通路を交互に形成し、上記縁の重合部分の少な
   くとも一部を長手方向に沿う断面において波形に
   塑性変形させたことを特徴とする熱交換器。