(57)【要約】【課題】低コスト、軽量の片側流路直列型の熱交換器を提供する。【解決手段】サイドプレート２２、チューブプレート２３及びサイドバー２４で囲みその内部にフィン２５を固着してなる流路２１と、チューブプレート２３、サイドプレート２２で囲みデバイダバー２６で分割して、その内部に前記フィン２５と直交する方向にフィン２７またはフィン２８を固着してなる流路３１及び４１を形成し、これらの流路を交互に積層すると共に前記デバイダバー２６をデバイダ２９により固着した熱交換部１を用いる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配設された２枚の熱伝導用のプレート間の両側に側方部材を介設して矩形筒を形成し、その内方に熱伝導用薄板を波形に成形した熱交換フィンを固設して波形の流路を設けた熱交換器用単体を複数個設け、これら各熱交換器用単体をその流路方向が交互に直交する形で積層させた熱交換器において、前記の熱交換器用単体の一段おきに隔壁部材を内設して前記流路を二分割したことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置等において用いられる熱交換器に関し、特に一流体に対し二流体の熱交換が可能な熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば航空機用空調装置として一般的に用いられているエアサイクルシステム（ＡＣＳ）においては、ラムエアによりエンジン又は補助動力装置（ＡＰＵ）からの高圧・高温空気を冷却するための一次熱交換器と、コンプレッサで圧縮された高温・高圧空気を冷却するための二次熱交換器を必要とし、この場合に設置スペースを小さくするため一次熱交換器と二次熱交換器とをフランジを介して溶接により直列に結合した熱交換器が用いられている。
【０００３】
従来、このような熱交換器の製作手順は、図５の熱交換部の組立手順図（Ａ）、ロウ付け図（Ｂ）及び溶接図（Ｃ）と図６の熱交換器の単体組立図（Ａ）及び単体結合図（Ｂ）で示される順序に従い、以下の手順（１）から（５）に基づいて製作されている。
【０００４】
（１）先ず図５（Ａ）に示すように最下面を形成するためのサイドプレート１０１を最下部に配置し、その上に側面を形成するための側方部材の一例として２本のサイドバー１０２と熱伝導用のフィン１０４を配設し、さらにその上に熱伝導用のチューブプレート１０３を載せる。次いでこのチューブプレート１０３の上に２本のサイドバー１０２とフィン１０４を先のものと９０度角度を変えて配設し、その上にチューブプレート１０３を重ねる。この順序でさらに矢印に示すように同一構成部品を積層し、最上段にサイドプレート１０１を配置し熱交換部１００を組み立てる。
【０００５】
（２）上記の構成部品の接合部には予めロウ付けするためのろう材を介在させておき、前記熱交換部１００を２組組み立て、これを図５（Ｂ）に示すように加熱炉１０５にて一組づつまたは二組同時（図示省略）に熱処理しロウ付けを行なう。
（３）前記熱交換部１００のロウ付けを行った後、図５（Ｃ）に示すように前記サイドバー１０２とチューブプレート１０３などの端部の接触部分を溶接し接合を強化する。
（４）次に、図６（Ａ）に示すように熱交換部１００の横方向にフランジ１０６、１０７を溶接し、前後方向に二対のパン１０８を溶接して、直交方向に熱交換用流路を形成した熱交換器１０９を２組組み立てる。
（５）そして、図６（Ｂ）に示すように前記熱交換器１０９の後部のフランジ１０７同士をつき合わせてその周囲を溶接して熱交換器１１０を完成する。これによりフランジ１０６、１０７を流通する流体と各熱交換器１０９に設けられたそれぞれの一対のパン１０８を流通する流体との熱交換が行われる。
【特許文献１】特開２００１−３２８５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の熱交換器は、上記のように構成されているが、一旦、２組の熱交換器を製造する必要があり、このためロウ付け作業やフランジを介しての接続作業などが増加し、コスト、質量増加の一因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、組み立て工程、ロウ付け工程の簡素化によりコストを低減した熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の熱交換器は、互いに平行に配設された２枚の熱伝導用のプレート間の両側に側方部材を介設して矩形筒を形成し、その内方に熱伝導用薄板を波形に成形した熱交換フィンを固設して波形の流路を設けた熱交換器用単体を複数個設け、これら各熱交換器用単体をその流路方向が交互に直交する形で積層させた熱交換器において、前記の熱交換器用単体の一段おきに隔壁部材を内設して前記流路を二分割したものである。
本発明の熱交換器は、上記のように構成されているので、熱交換部の組立て、ロウ付けなどによる固定処理が一度の工程で行なうことができ、低コスト、小形軽量化が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱交換器は、積層、直交型の熱交換器を構成する流路の一段おきに隔壁部材を内設して熱交換部を一体的に構成したことにより、ロウ付けによる各部の固定処理を一度の工程で行なうことができ、コストを低減することができる。また、熱交換器を合体するためのフランジが無くなるため、小形化、軽量化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図１は、実施例に係る熱交換部１の斜視図、図２は本発明の実施例による完成した熱交換器２の斜視図である。本熱交換器２は、図２に示すように入口フランジ２Ａと出口フランジ２Ｂ、入口パン３Ａと出口パン３Ｂ及び入口パン４Ａと出口パン４Ｂはそれぞれ流体Ａの流路、流体Ｂの流路、流体Ｃの流路の出入口を形成しており、前記流体Ｂ、Ｃは流体Ａとそれぞれ熱交換される。前記流体Ａ、Ｂ、Ｃは通常空気が利用されるが、液体同士又は液体と空気間の熱交換も可能である。
【００１１】
前記熱交換部１は、図１に示すように、底部のサイドプレート２２とチューブプレート２３あるいは上下２枚のチューブプレート２３とサイドバー２４により囲み、フィン２５を固着して形成した複数の流路２１と、上部のサイドプレート２２とチューブプレート２３あるいは上下２枚のチューブプレート２３とサイドバー２４で囲み、フィン２７又は２８を固着すると共にデバイダバー２６で仕切って形成した複数の流路３１及び流路４１から構成されている。そして、前記デバイダバー２６はデバイダ２９により結合されている。
【００１２】
前記熱交換部１の組立て手順を図３と図４の組立説明図を参照しながら以下に説明する。先ず最下段にサイドプレート２２を配置する。次に、サイドプレート２２の前縁と後縁に沿ってサイドバー２４を配置すると共に、流体Ａが横向きに流れるようにフィン２５を配置する。そして、前記サイドプレート２２とフィン２５の上にチューブプレート２３を置いて一段目に流路２１を形成する。
【００１３】
次に、前記チューブプレート２３上の右縁と左縁に沿って前記サイドバー２４を配置し、その間にサイドバー２４と並行に前記デバイダバー２６を配置する。そして、前記デバイダバー２６と右側のサイドバー２４間に前記流体Ｂが前後方向に流れる向きにフィン２７、前記デバイダバー２６と左側のサイドバー２４間に流体Ｃが流れるように前記フィン２７と同じ向きにフィン２８を配置する。これにより２段目に流路３１及び流路４１を形成する。
【００１４】
さらに、２段目に配置した前記チューブプレート２３の上部に、一段目と同様にサイドバー２４とフィン２５を配置し、その上部にチューブプレート２３を配置し、流路２１を形成する。さらにこの上部に２段目と同様にサイドバー２４、デバイダバー２６、フィン２７、２８を配置しその上部にチューブプレート２３を置いて流路３１及び流路４１を形成する。以下同様の手順で必要段数の流路２１、３１、４１を積層する。そして、前記デバイダバー２６間にデバイダ２９を挿入することにより図１の熱交換部１が組み立てられる。
【００１５】
前記熱交換器２の前記各構成部品の材質には通常アルミニューム合金材を使用し、前記サイドプレート２２、チューブプレート２３とサイドバー２４、デバイダバー２６、フィン２５、２７、２８の固着と、前記デバイダ２９とデバイダバー２６との固着は、ロウ付けにより行なわれる。このため実施例においてはこれらの固着すべき部分には予め、アルミロウなどのロウ材を塗布した状態で、組立て完了後加熱炉で過熱しロウ付け処理を行う。これにより熱交換部１は一度の加熱処理で組立部のロウ付け固着が完了する。
【００１６】
さらに上記のように組み立てられた熱交換部１の各端部の接合部分を溶接により補強した後、図４に示すように前記流体Ａの出入り口として、入口フランジ２Ａ、出口フランジ２Ｂを左右側に、前記流体Ｂの出入り口として入口パン３Ａ、出口パン３Ｂ、前記流体Ｃの出入り口として、入口パン４Ａ、出口パン４Ｂをそれぞれ前後方向に溶接にて固着する。
【００１７】
図１、図２に示すように、流体Ａは、入口フランジ２Ａから流入すると、複数の流路２１に分散して流通し、出口フランジ２Ｂから流出する。この際、流体Ａの熱エネルギーは流路２１内のフィン２５に伝達され、上下のチューブプレート２３を介してその下部及び上部の流路３１、４１内のフィン２７及びフィン２８に熱エネルギーが伝達される。一方流体Ｂの熱エネルギーは流路３１内のフィン２７に伝達され、上下のチューブプレート２３を介してその下部及び上部の流路２１のフィン２５に熱エネルギーが伝達される。また、同様にして流路４１内の流体Ｃの熱エネルギーはその上部及び下部の流路２１内のフィン２５に伝達される。これにより、流体Ａと流体Ｂ、あるいは流体Ａと流体Ｃの熱エネルギーの伝達交換が行なわれる。熱エネルギーのより高い方の流体からは熱エネルギーの放出が行なわれ、逆に熱エネルギーのより低い方の流体は熱エネルギーの吸収が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、空調装置等において用いられる熱交換器に関し、特に一流体に対し二流体の熱交換が可能な熱交換器に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例による熱交換器に使用する熱交換部の斜視図である。
【図２】実施例による熱交換器の斜視図である。
【図３】実施例に係る熱交換部の組立説明図である。
【図４】実施例による熱交換器の組立説明図である。
【図５】従来の熱交換器に使用する熱交換部の組立図（Ａ）、ロウ付け図（Ｂ）及び溶接図（Ｃ）である。
【図６】従来の熱交換器の単体部組立図（Ａ）と単体部結合図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００２０】
１  熱交換部
２  熱交換器
２Ａ  入口フランジ
２Ｂ  出口フランジ
３Ａ  入口パン
３Ｂ  出口パン
４Ａ  入口パン
４Ｂ  出口パン
２１  流路
２２  サイドプレート
２３  チューブプレート
２４  サイドバー
２５  フィン
２６  デバイダバー
２７  フィン
２８  フィン
２９  デバイダ
３１  流路
４１  流路  
１００  熱交換部
１０１  サイドプレート
１０２  サイドバー
１０３  チューブプレート
１０４  フィン
１０５  加熱炉
１０６  フランジ
１０７  フランジ
１０８  パン
１０９  熱交換器
１１０  熱交換器
Ａ  流体
Ｂ  流体
Ｃ  流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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