JPS6294796A - パイプ式熱交換器 - 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、例えば暖冷房時において汚染した室内空気の
屋外排出と同時にその排出空気量に見合う量の新鮮外気
の室内給入といった換気作用時における室内からの辰出
熱損失を可及的に抑制するために、前記排出空気と給入
新鮮外気とを間接熱交換する場合とか、或いはヒートポ
ンプ式暖冷房機の冷房サイクル運転時において室外機を
通じて屋外に排出される熱エネルギーを水など液体との
熱交換により回収して有効利用する場合、或いは温水と
冷水との熱交換などに用いられるもので、詳しくは同一
又は略同一長さの多数本のパイプ群を用いて、熱交換対
象流体の一方の通路をパイプ群の内部孔をもって構成す
るとともに、他本の流体通路を前記パイプ群の隣接隙間
をもって構成しであるパイプ式熱交換器に関する。

〈従来の技術〉 この種のパイプ式熱交換器は、パイプ群の略全表面を熱
交換面に活用できるので、全体大きさの割に熱交換効率
に優れ、多目的に利用されている。而して、従来のこの
種の熱交換器においては、一般的に第１１図で示すよう
に、相対向する一対の管板（Ｏ６）ＳΦゐ夫々に所定間
隔を隔てて多数の孔Φ６Ａ）Ｉ　Ｃ０６４を貫通形成し
、これら孔（０６功、　（ｏａ７０に亘ってパイプΦ１
）を各、々挿通保持させるとともに、各パイプ（Ｏｌ）
の両端部を管板（０６）、　（Ｏのに夫々溶接固定する
といった製造組立方法にて構成されたものであった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 然し乍ら、上述の従来熱交換器による場合は、それの製
造組立てにあたって、個々のパイプの管板の孔に挿通さ
せる作業に多大な手数、労力を要するのみならず、該挿
通後において各パイプの外周面と管板孔内周面との間か
らの流体漏れ防止及び各パイプと管板との碓実な固定連
結のためにパイプ両端部を個々に管板に溶接する手間が
多大であり、かつそれに相当な熟練を要することから、
全体として装造能皐が悪く、コストが膨大なものになる
欠点があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明はかかる実情に鑑み、製造組立てを簡易化して従
来に比し大幅なコストダクンが図れるパイプ式熱交換器
を提供する点に目的を有する。

上記の目的を達成するために本発明に係るパイプ式熱交
換器は、同一又は略同一平面内に適宜間隔を隔てて互い
に平行又は略平行姿勢に並列位置する同一又は略同一長
さの多数本のパイプ群の長手方向両端部を、互いに相対
向する一対の帯板状部材の一側辺に沿って適当間隔置き
で夫々外向き開放□状態に切込み形成された凹部群に落
し込み嵌合固定して一つの盤状熱交換要素が構成され、
この盤状熱交換要素の複数個を、各々のパイプ群が適宜
間隔を隔てて互いに平行又は略平行に姿勢位置する状態
でかつ各々の帯板状部材又は中間帯板状部材をもって各
パイプ群の長手方向両端近くに気密壁を形成する状態に
並置固定して、各々のパイプ群の内部孔と各々のパイプ
群の隙間とをもって二つの熱交換流体通路が構成されて
いるという点に゛特徴を有するものである。

く作　用〉 上記の如き特徴構成を■する本発明に係るパイプ式熱交
換器によれば、相対向する一対の帯板状部材の一側辺に
切込み形成した凹部間群に亘ってパイプ群を落し込み嵌
合させるといった極く簡易な作業手段にて盤状熱交換要
素を構成でき、このように構成された盤状熱交換要素の
所定必要数を、上下方向に積み重ねる、或いは水平横方
向に順次並置して互いに固定するといった、これまた簡
単な作業手段によって、所望大きさ、所望容量のパイプ
式熱交換器を構成することができるものである。而して
、組立構成された２パイプ式熱交換器は、例えば暖冷房
時において汚染室内空気と新鮮外気とを強制同時給排作
用にて換気する場合、室内空気をパイプ群の内部孔で構
成される一方の通気路に流動させるとともに、新鮮外気
をパイプ群の隙間で構成される他方の通気路に流動させ
ることによって、固気を互いに直交流動又は対向流動さ
せ乍ら、パイプ群の表面において所定の熱交換作用を行
なわせるのである。

〈実施例〉 以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

゛第１図乃至第４図において、（ｌ）はｍＴ−酸セルロ
ース、エチレン自ビニルアルコール共１１１体、ナイロ
ン６など熱通過性及び透湿性番と優れた材料から肉厚１
ｍｍ　、内径４鵬位に構成された両端切りパイプである
。ｆｉ＋、　＋２１は前記パイプ（１）の軸線長さより
も稍小なる間隔を隔てて平行姿勢で互いに相対向する一
対の耐熱樹脂製帯板状部材であって、これら一対の帯板
状部材［２１，＋２１はそれらの幅方向一端において板
状繋ぎ部材（γ）を介して一体連設されているとともに
、これら一対の帯板状部材＋２１．　［２１の前記素ぎ
部材［７）　Ｉζよる一体連設側の側辺には、その長手
方向に沿って適当間隔置きで前記パイプｆｉ＋の半割り
形状に等しい半円状凹部（２Ａ）、　（２Ａ）が外向き
開放状態に切込み形成され、かつ、繋ぎ部材（７）の前
記凹部（２Ａ）、　（２Ａ）間に位置する部分にはパイ
プ（１）の直径に相当する幅の貫通溝（７Ａ）が形成さ
れている。

そして、この一対の帯板状部材ｆ２１．　ｆ２＋の各半
円状凹部（２Ａ）、　（２Ａ）群夫々に、同一長さの多
数本の前記パイプ（１）群の長手方向両端部を落し込み
嵌合し接着剤を介して固定し、更に前記帯板状部材（２
１，ｉ２Ｂ：同様に半円状凹部（２ＩＱ、　Ｃ２４ヲ有
し、かつ貫通溝（７Ｊ付きの繋ぎ部材（７′１を介して
互いに一体連設された一対の中間帯板状部材（４、（Ｚ
を、前記帯板状部材＋２１．　（２１に対して逆向き姿
勢にして、前記凹部（２Ａ、　（２１０が前記パイプ（
１）群の長手方向両端部の残り半分に嵌合するように重
ね合せて相互に接着固定することにより、第１図で示す
ような一つの盤状熱交換要素（３）が構成されている。

このように構成された盤状熱交換要素（３）の任意複数
個を、各々のパイプ（１）群が上下方向に適当間隔を隔
てて互いに平行に姿勢位置する状態でかり各盤状熱交換
要素（３日とおける帯板状部材＋２１．　［２１及び（
凶、（グ）が第２図の如く相互に内外に重合してこれら
帯板状部材（２１゜（２）及びＩｎ、ｆｓ’＋をもって
各々のパイプｆｉ１群の長手方向両端近くに気密壁＋４
１．　＋４１を形成する状態に積み重ね固定することに
より、各熱交換要素（３）の全てのパイプ（１）鮮の内
部をもって熱交換すべき流体のうち、一方の流体の通路
（６）を構成するとともに、各熱交換要素（３）の全て
のパイプ（り群の隙間をもって熱交換すべき他方の流体
を前者流体に対して直交する方向に流動させる通路（６
）を構成したものである。

上記の如く構成されたパイプ式熱交換器（ハ）は、一般
に第５図で示すように排気用送風機（Ｆ＋）及び給気用
送風機Ｑ？２）を装備した箱形ケーシング［ＣＩ内に収
納固定して、実線矢印で示す流れの室内空気と点線矢印
で示す流れの新鮮外気との同時給排気（換気）作用片に
おいて両者の全熱交換を行なうべく用いられるのである
。

次に別の実施例について列記する。

ＣＩ〕　　上記実施例では、二つの直交して流れる流体
が・ともに気体であって、両者の温度（顕然）と湿度（
ａ熱）との全熱交換が行なわれる材料からパイプｍ群を
構成したが、このパイプ（１）群をポリプロピレン、或
いは鋼、アルミニタムなど顕熱のみ交換可能な非透湿性
材料から構成しても良い。

ＬＩｉｌ　　第６図及び第７図で示す実施例は、前記帯
板状部材（２］の一側辺に切込み形成する凹部（２Ａ）
の深さを、パイプ（１）の直径よりも更に深くするとと
もに、この四部（２Ａ）内に落し込み嵌合されたパイプ
（１）の露出部分に嵌合する部分円弧状の凹部（２Ｉ９
脅、帯板状部材（２）の前記側辺に対向する側辺に切込
み形成し、もって、帯板状部材（２）の幅方向の一阿部
分が内外に重なり合うように盤状熱交換要素（３）を順
次積み重ねたものであり、この場合は、前述の中間帯板
状部材１２’）、　ｉ′ｔＩの使用が不要となり、上記
実施例のものに比べて構成部材点数が少なく、構造並び
に組立ともに簡単である。

圓　第８図及び第９図で示す実施例は、前記帯板状部材
（２１の幅方向両側辺に切込み形成する凹部（２Ａ）及
びＣ２Ｉ１９をともに半円状のものに構成するとともに
、相幻向する一対の帯板状部材１２１，１２１をそれら
の長手方向の両端部において繋ぎ部材＋７）、　（７）
を介して一体連設し、もりて、盤状熱交換要素（３）を
、帯板状部材＋２１．　［２１及び繋ぎ部材（７）、　
（７）の幅方向側辺どうしの接当状態で積み重ね固定す
ることにより、凹部（２Ａ）と（２Ｂ）とでパイプ＋１
３を嵌合固定するように構成したものであり、このよう
に構成されたパイプ式熱交換器（９）は、第１０図で示
すようにパイプ群軸線方向の両端部外側の、内外に給排
気部（７Ａ）、　（８Ａ）、（８匂、（７ゆを有するク
ーシング（９）内に挿入固定することにより、対向流復
式の熱交換器として利用することができるものである。

（５）図示省略するが、複数個の盤状熱交換器（３１を
パイプ（１）群が上下方向に並列位置す条姿勢で横力、
向に並置固定するも良い。

く発明の効果〉 以上詳述したことからも明らかなように本発明による時
は、 （１）多数本のパイプ（１１を一本毎貫通孔にその軸線
方向の一端側から差し込みかつその端部を管板に夫々溶
接等、固着するといった面倒でかつ熟練を要する作業が
一力不要で、外向き開放の凹部に落し込み嵌合させると
いった簡単な作業手段で所定の間隔位置に固定保持する
こキができるので、製造、殊に組立能率が良く、従来に
比べて著しいヲストダクンが図れる。

（２）シかも、盤状熱交換要素（３）の並置固定手段と
いったユニット界組立構造の採用によって、その要素使
用数の増減によ、り種々大きさ、容量の熱交換器を、随
意に組立構成することができるから、大きさ、容量の面
で複＆種のパイプ式熱交換器を得るにあたり、前記盤状
熱交換要素（３）を同−件様の鶏のに標準化して総合的
にこの種熱交換器の製造コストを大幅に低減化で、きる
に至ったのでやる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
組立状態を示す斜視図、第２図は牢立完成品を示す斜視
図、第３因及び第４図は、第２図Ｌ−ｍ線及びＩＶ−Ｉ
Ｖ線での縦断面図、第５図は使用例を示す平面図、第６
図及び第７図は別の実施例を委す要部の拡大一部切欠き
斜視図及び同縦断面図、第８図及び第９図も別の実施例
を示す要部の拡大一部切欠き正面図と同平面図、第１０
図は第８．図及び第９図で示すものの使用例を示す縦断
側匣図、第１１図は従来品の組立要領を示す斜視図であ
る。 ｆｉ＋はパイプ、（２）は帯板状部材、（凶は中間帯板
状部材、（２７０は凹部、（３１は盤状熱交換要素、（
４）は気密壁、＋５１．　＋６３は熱交換流体通路であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］同一又は略同一平面内に適宜間隔を隔てて互いに
   平行又は略平行姿勢に並列位置する同一又は略同一長さ
   の多数本のパイプ（１）群の長手方向両端部を、互いに
   相対向する一対の帯板状部材（２）、（２）の一側辺に
   沿つて適当間隔置きで夫々外向き開放状態に切込み形成
   された凹部（２Ａ）、（２Ａ）群に落し込み嵌合固定し
   て一つの盤状熱交換要素（３）が構成され、この盤状熱
   交換要素（３）の複数個を、各々のパイプ（１）群が適
   宜間隔を隔てて互いに平行又は略平行に姿勢位置する状
   態でかつ各々の帯板状部材（２）、（２）又は中間帯板
   状部材（２′）、（２′）をもつて各パイプ（１）群の
   長手方向両端近くに気密壁（４）、（４）を形成する状
   態に並置固定して、各々のパイプ（１）群の内部孔と各
   々のパイプ（１）群の隙間とをもつて二つの熱交換流体
   通路（５）、（６）が構成されていることを特徴とする
   パイプ式熱交換器。 ［２］前記各パイプ（１）群が熱通過性及び透湿性に優
   れた材料から構成されている特許請求の範囲第［１］項
   に記載のパイプ式熱交換器。 ［３］前記各パイプ（１）群が非透湿性材料から構成さ
   れている特許請求の範囲第［１］項に記載のパイプ式熱
   交換器。 ［４］前記各帯板状部材（２）が前記凹部（２Ａ）を形
   成の一側辺に対向する側辺に、隣接する盤状熱交換要素
   （３）におけるパイプ（１）群に嵌合する外向き開放の
   凹部（２Ｂ）、（２Ｂ）群を有するものである特許請求
   の範囲第１項に記載のパイプ式熱交換器。 ［５］前記盤状熱交換要素（３）における一対の帯板状
   部材（２）、（２）が繋ぎ部材（７）を介して一体連設
   されている特許請求の範囲第［１］項に記載のパイプ式
   熱交換器。