(57)【要約】【課題】  熱交換器およびその製造方法を提供する。【解決手段】  熱交換器は、２つの媒体が熱交換接触状態で流通することができる２組の媒体流通チャンネル（Ｐ，Ｓ）と、これらのチャンネルを分離する壁部（２）と、各壁部（２）の両側に配置された熱伝導フィン（３〜８）とを備えている。壁部の一方の側のフィンは、この壁部の他方の側のフィンの同様な接触面と熱接触しており、壁部（２）は、膜として具現化されており、フィン（３〜８）は、一般的な波形状を有する熱伝達ストリップとして具現化されており、これらのフィンには、壁部に連結された接触面と、２つの壁部間に延びている主平面とが設けられている。
2005528575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に交錯されて設置され、２つの媒体が一次回路（Ｐ）および二次回路(Ｓ)において互いに物理的に分離されて熱交換接触でのみ流通することができる２組の媒体流通チャンネルと、
前記チャンネルを分離する壁部と、
各壁部の両側に配置され、主平面を前記媒体の夫々の流れ方向にして延びている熱伝導フィンであって、壁部の一方の側のフィンが、その一部を構成する、前記壁部の主平面における接触面と介して、前記壁部の他方の側のフィンの同様な接触面と熱接触している熱伝導フィンと、
フィンを備えたチャンネル境界決め壁部が収容されるハウジングであって、２組のチャンネルの２つの入口および２つの出口が、それぞれのマニホールドを介して１つチャンネルあたりに個々に、或いはチャンネルの２組に対して共通に連結されるハウジングと、を具備している熱交換器において、
前記壁部は、膜として具現化されており、前記フィンは、一般的な波形状を有する、例えば、金属の熱伝達ストリップとして具現化されており、これらのフィンには、前記壁部に連結された接触面と、２つの壁部間に延びている主平面とが設けられており、
これにより、前記フィンは、熱的機能に加えて、構造的機能をも有しており、
全体分離壁部の熱伝達率が、最小の１Ｗ／ｍ２Ｋに達することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
対応する接触面は、壁部を介して熱接触している、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記接触面は、少なくとも１つの接触面に付けられた接着剤層によって壁部に付着されている、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
対応する接触面は、少なくとも１つの接触面に付けられた接着剤層によって壁部の孔を介して互いに直接連結されている、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記ハウジングは、形状保持性であり、前記壁部は、２組のチャンネル間の圧力差の結果、前記壁部に生じる引張応力をハウジングにより吸収することができるように、引張応力に耐える方法でハウジングに連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記壁部は、前記２組の媒体流通チャンネル間の所定の最大の許容可能な圧力差において、フィンの接触面により規定される自由空間間の壁部の曲がり、すなわち、前記接触面間の関連相互間隔により割られた関連圧力で生じる膜の曲がりが、最大２．５％に達するように、付勢されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
主平面の横方向のフォイルの耐熱度は、互いに向けられた接触面間の直接接触の場合の耐熱度の最大０．１に達し、従って、無視できる程度である、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項８】
流れ方向に隣接する２つのフィン間の相互間隔にわたる主平面におけるフォイルの耐熱度は、互いに熱的に直接結合されるフィンの場合よりも少なくとも１０倍大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記壁部は、ＰＥＴ，例えば、強化ＰＥＴよりなり、コロナ放電で処理され、次いで、前記壁部には、下塗り層が設けられ、その後にフィンの接触面への連結用の接着剤層が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記壁部は、ＰＶＣよりなり、前記フィンは、圧力との組合せの超音波処理または熱処理により前記壁部に連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記フォイルは、繊維強化材料よりなり、繊維は、例えば、ガラス、ホウ素、炭素よりなる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記壁部は、アルミニウム粉末が埋設されたプラスチックよりなる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
請求項９に記載の前記壁部またはこれに任意に付けられた接着剤層は、
抗細菌特性と、
汚れおよび他の成長に抵抗する付着防止性と、
帯電防止性と、
表面張力変化性と
が属する群からの１つの特性を得るように調整されており、この調整は、例えば、適当な剤への浸漬またはその噴霧により行なわれることができる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記壁部は、フィンの外側に突出していて、これらの壁部が、例えばこれらをバイアス下に置くためにフレームに連結されることができるようになっているか、或いは、突出壁部分が、それぞれ相互に接合して前記組のチャンネルを分離するための交錯しているユニットおよびマニホールドに熱的に形成されることができるようになっている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１５】
互いに解放可能に結合されることができるブロックを有するモジュール構造にされている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記層は、Ｐ、Ｓ、Ｐ、Ｓ、Ｐ、Ｓ、以下同様の順序で整えられている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記層は、Ｐ、Ｐ、Ｓ、Ｓ、Ｐ、Ｐ、以下同様の順序で整えられている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記フィンの接触面は、丸い周縁部を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１９】
前記繊維は、炭素繊維のような異方性熱伝導度を有しており、この熱伝導度は、フォイルの主平面では、フォイルの横方向におけるよりも小さい、ことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項２０】
前記付着は、２つの接触面のうちの少なくとも一方に付けられ、例えば、フィンおよび任意に壁部の全面にわたって延びている下塗り層および／または接着剤層を備えた耐腐食性皮膜を設けて行なわれる、ことを特徴とする請求項３または４に記載の熱交換器。
【請求項２１】
前記接着剤層は、熱的に活性化されることができる種類のものであり、前記フィンは、加熱プレスパンチによる加熱および圧力により接触面の位置で関連壁部および／またはこれの反対側に位置決めされたフィンに付着されている、ことを特徴とする請求項３または４に記載の熱交換器。
【請求項２２】
前記フィンには、前記皮膜から遠い方の側に、前記加熱および圧力に耐えることができる第２の皮膜が設けられている、ことを特徴とする請求項２０および２１のうちのいずれか１つの項に記載の熱交換器。
【請求項２３】
相互に交錯されて設置され、２つの媒体が一次回路（Ｐ）および二次回路(Ｓ)において互いに物理的に分離されて熱交換接触でのみ流通することができる２組の媒体流通チャンネルと、
前記チャンネルを分離する壁部と、
各壁部の両側に配置され、主平面を前記媒体の夫々の流れ方向にして延びている熱伝導フィンであって、壁部の一方の側のフィンが、前記壁部の主平面における接触面と介して、前記壁部の他方の側のフィンの同様な接触面と熱接触している熱伝導フィンと、
フィンを備えたチャンネル境界決め壁部が収容されるハウジングであって、２組のチャンネルの２つの入口および２つの出口が、それぞれのマニホールドを介して１つチャンネルあたりに個々に、或いはチャンネルの２組に対して共通に連結されるハウジングと、を具備しており、
前記壁部が、膜として具現化されており、
前記フィンが、前記壁部に連結された接触面と、２つの壁部間に延びている主平面とを備えた一般的な波形状を有する金属ストリップとして具現化されており、
これにより、前記フィンが、熱的機能に加えて、構造的機能をも有している、請求項１に記載のような熱交換器を製造する方法であって、
（ａ）一般的な波形状を有する多数の金属ストリップを用意する工程と、
（ｂ）多数の幅の膜材を用意する工程と、
（ｃ）これらのストリップおよび幅膜材を整合した交互の関係で連結装置に供給し、この装置によりそれらを相互に連結してパッケージを形成する工程と、を具備している熱交換器を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に交錯されて設置され、２つの媒体が一次回路（Ｐ）および二次回路(Ｓ)において互いに物理的に分離されて熱交換接触でのみ流通することができる２組の媒体流通チャンネルと、
前記チャンネルを分離する壁部と、
各壁部の両側に配置され、主平面を前記媒体の夫々の流れ方向にして延びている熱伝導フィンであって、壁部の一方の側のフィンが、その一部を構成する、前記壁部の主平面における接触面と介して、前記壁部の他方の側のフィンの同様な接触面と熱接触している熱伝導フィンと、
フィンを備えたチャンネル境界決め壁部が収容されるハウジングであって、２組のチャンネルの２つの入口および２つの出口が、それぞれのマニホールドを介して１つチャンネルあたりに個々に、或いはチャンネルの２組に対して共通に連結されるハウジングと、を備えている熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような熱交換器は、多くの実施の形態において知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、非常に軽量であり、安価に製造されることができ、それでもまだ優れた効率を有しているような熱交換器を具現化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この点で、本発明による熱交換器は、壁部が膜として具現化されており、フィンが、一般的な波形状を有する、例えば、金属の熱伝達ストリップとして具現化されており、これらのフィンには、壁部に連結された接触面と、２つの壁部間に延びている主平面とが設けられており、これにより、前記フィンは、熱的機能に加えて、構造的機能をも有しており、全体分離壁部の熱伝達率が最小の１Ｗ／ｍ２Ｋに達すると言う特徴を有している。
【０００５】
かくして、本発明による熱交換器は、その機械的強度および剛性を実質的にフィンから得ている。従来技術によれば、熱交換器の機械的強度および剛性は、一般に、フィンによって定められるのではないが、熱交換壁部によって定められる。これは、機械的に強く、従って厚い壁部の使用を必要とし、それにより同じ材料を使用する程度まで大きい耐熱度の固有の欠点がある。
【０００６】
本発明による熱交換器は、高い効率を非常にコンパクトな構成と組み合わせることができる。
【０００７】
なお、少なくとも理論上の意味において、膜が、無視できる程度の曲げ剛性を有し、従って、任意にバイアスの形態の或る引張応力との組合せで端部の締付けられると言うことから、その剛性を引出すことができるだけであるような「非常に薄い」皮膜状の要素である。一次回路と二次回路との間に圧力差が生じると、実際の膜の曲がりを全く防ぐことができない。これは、本発明による熱交換器の耐圧性が、使用されるフォイルの厚さ、引張強度、伸び能力、伸び限度、バイアス、フォイル層間の相互間隔などのような機械的特性により定められる値に制限されることを意味している。バイアスが使用される場合、フォイル材料に余分な荷重を形成する。従って、フォイルにおける最大の引張応力は、合計の最大引張応力マイナスバイアスに等しい。
【０００８】
フィンの層間の熱伝達をできるだけ多くするために、対応する接触面が壁部を介して熱接触している実施の形態が薦められる。
【０００９】
実用的な実施の形態では、熱交換器は、少なくとも１つの接触面に付けられた接着剤層によって接触面が壁部に付着されると言う特徴を有している。
【００１０】
変更例は、少なくとも１つの接触面に付けられた接着剤層によって対応する接触面が壁部の孔を介して互いに直接連結されていると言う特徴を有している。
【００１１】
フォイル壁部および接着剤層により形成される耐熱度ができるだけ小さいことが不可欠であることは明らかであろう。この点では、これらの層は薄くなければならない。
【００１２】
フィンの隣接層間の熱接触の点では、壁部がＰＶＣよりなり、圧力との組み合わせの超音波処理または熱処理によりフィンが壁部の連結されている実施の形態が薦められる。この連結は、例えば、いずれにしても、フォイルにより形成される耐熱度が不存在であるように、溶接、付着などのよって行なわれる。
【００１３】
好適な実施の形態は、ハウジングが形状保持性であり、２組のチャンネル間の圧力差の結果、壁部に生じる引張応力をハウジングにより吸収することができるように、壁部が、引張応力に耐える方法でハウジングに連結されていると言う特別な特徴を有している。
【００１４】
他の実施の形態は、２組の媒体流通チャンネル間の所定の最大の許容可能な圧力差において、フィンの接触面により規定される自由空間間の壁部の曲がり、すなわち、前記接触面間の関連相互間隔により割られた関連圧力で生じる膜の曲がりが、最大２．５％に達するように、壁部が付勢されていると言う特徴を有している。
【００１５】
対応する接触面がフォイル壁部を介して熱接触している実施の形態では、熱交換器は、好ましくは、主平面の横方向のフォイルの耐熱度が、互いに向けられた接触面間の直接接触の場合の耐熱度の最大０．１に達し、従って、無視できる程度であると言う特徴を有している。
【００１６】
熱交換器は、好ましくは、流れ方向に隣接する２つのフィン間の相互間隔にわたる主平面におけるフォイルの耐熱度が互いに熱的に直接結合されるフィンの場合よりも少なくとも１０倍大きいと言う特徴を有している。
【００１７】
実用的な実施の形態は、壁部が、ＰＥＴ，例えば、強化ＰＥＴよりなり、コロナ放電で処理され、次いで、壁部には、下塗り層が設けられ、その後にフィンの接触面への連結用の接着剤層が設けられていると言う特徴を有している。
【００１８】
別の実施の形態は、壁部が、ＰＶＣよりなり、フィンが、圧力との組合せの超音波処理または熱処理により前記壁部に連結されていると言う特徴を有している。
【００１９】
フォイルが、繊維強化材料よりなり、繊維が、例えば、ガラス、ホウ素、炭素よりなると言う特徴を有する熱交換機では、有用なフォイル材料に対する引張強度のかなりの向上が達成される。これらの繊維は、例えば、織物として或いは不織布として具現化されることができる。
【００２０】
壁部が、アルミニウム粉末が埋設されたプラスチックよりなると言う特徴を有する熱交換器では、フォイルの熱伝導率の大きな向上が実現される。
【００２１】
熱交換器をメンテナンス不要性にし、且つほとんどの異なった用途に適するようにすることができるために、熱交換器は、ＰＥＴ，例えば、強化ＰＥＴよりなり、コロナ放電で処理され、次いで、壁部には、下塗り層が設けられ、その後にフィンの接触面への連結用の接着剤層が設けられていると言う特徴を有することができる。
【００２２】
非常に実用的な実施の形態は、壁部がフィンの外側に突出していて、これらの壁部が、例えばこれらをバイアス下に置くためにフレームに連結されることができるようになっているか、或いは、突出壁部分が、それぞれ相互に接合して前記組のチャンネルを分離するための交錯しているユニットおよびマニホールドに熱的に形成されることができるようになっていると言う特別な特徴を有している。この実施の形態は、熱交換器の両側に交錯しているユニットおよびマニホールドを具現化する問題を軽減している。
【００２３】
決然たる実施の形態は、熱交換器が、互いに解放可能に結合されることができるブロックを有するモジュール構造にされていると言う特徴を有している。かくして、この目的で製造ラインの実質的な切替えが必要であることなしに、ブロックを使用することによって熱交換器を異なる寸法で製造することができる。
【００２４】
特定の実施の形態は、層が、Ｐ、Ｓ、Ｐ、Ｓ、Ｐ、Ｓ、以下同様の順序で整えられていると言う特徴を有している。
【００２５】
他の実施の形態は、層が、Ｐ、Ｐ、Ｓ、Ｓ、Ｐ、Ｐ、以下同様の順序で整えられていると言う特徴を有している。
【００２６】
熱交換器の製造中、フォイル層に対する機械的荷重をできるだけ制限するために、好適な実施の形態は、フィンの接触面が丸い周縁部を有すると言う特徴を有している。
【００２７】
フォイルが繊維強化材料よりなる実施の形態では、熱交換器は、繊維が炭素繊維のような異方性熱伝導度を有しており、この熱伝導度が、フォイルの主平面では、フォイルの横方向におけるよりも小さいと言う特別な特徴を有することができる。フォイルストリップの引張強度かなり向上され、それにより熱交換器の耐圧度がかなり向上され、隣接フィン間の非常に良好な熱接触も達成される。
【００２８】
作動条件および用途をもくろんで、フォイル材料の適切な選択を行なうことができる。フォイル材料には、例えば、他のプラスチック、シリコン材料などの皮膜を設けることもできる。繊維強化の場合、繊維は、数μｍの直径を有することができる。
【００２９】
膜用の材料の他の選択は、金属、詳細には、両側のうちの少なくとも一方に金属皮膜を有するプラスチックフォイルである。
【００３０】
生じる可能性のある腐食問題に対する非常に簡単な解決法は、２つの接触面のうちの少なくとも一方に付けられ、例えば、フィンおよび任意に壁部の全面にわたって延びている下塗り層および／または接着剤層よりなる耐腐食性皮膜を設けて付着が行なわれることよりなる。
【００３１】
特定の実施の形態は、接着剤層が熱的に活性化されることができる種類のものであり、フィンが、加熱プレスパンチによる加熱および圧力により接触面の位置で関連壁部および／または隣接組のフィンに付着されていると言う特別な特徴を有している。
【００３２】
更に他の変形例では、熱交換器は、フィンには、前記皮膜から遠い方の側に、前記加熱および圧力に耐えることができる第２の皮膜が設けられていると言う特徴を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
添付図面を参照して本発明を以下に説明する。
【００３４】
図１は、多数のフォイル層２を備えており、これらの層間にそれぞれのストリップ３、４、５、６、７、８(以下、同様)が延びている熱交換器を示している。これらのストリップ３ないし〜８は、熱伝導フィンを形成しており、そしてこの目的で、例えば、銅から製造されている。これらのフィンは、それらの相互に面した接触面で以下に説明する手段によってフォイル２にそれらの両側に付着されている。この実施の形態では、次々のフォイル層は、図に矢印Ｐ、Ｓでそれぞれ示されている一次回路および二次回路を交互に境界決めしている。これらの媒体回路は、例えば、ガス状媒体、液状媒体、またはガス状および液体状媒体すなわち２相媒体を互いに熱交換接触させるための媒体の流れに関する。
【００３５】
更に、この図は、ストリップ３、４、５が媒体の流れ方向に限られた長さを有していること、およびその以後のフィンストリップ６、７、８が間隔を隔てて設置されていることを示している。これにより効果的な熱伝達を高める。フィンを備えていない中間の空間は、移送方向における熱分離部として効果的に作用する。従って、必須条件は、フォイル材料が限られた熱伝導率を有しており、例えば、銅のような良好な熱伝導材料から製造されていないことである。例えば、プラスチックが非常に適した選択である。フォイルは、これらが膜として具現化され、従って非常に薄いので、互いに向けられたフィンの熱伝達接触面の位置において無視できるほどの耐熱度しか示さない。
【００３６】
図２ａは、前述の膜―フィン熱交換器に基づいて構成された熱交換器１０を示しており、この場合、ハウジングが使用されている。自由端部には、それぞれ交錯しているユニットおよびマニホールドＰイン用１２、Ｐアウト用１３、Ｓイン用１４、Ｓアウト用１５が連結されている。
【００３７】
図２ｂは、熱交換器１０の内部を示している。この内部は、図１のおけるものとほぼ同じであり、従って参照符号１で示されている。
【００３８】
図３は、夫々のストリップ１６、１７、１８、１９、２０、１６におけるフィンの交互配列を非常に概略的に示している。これらのフィンが、流れ方向２１に対して横の方向に同時に５／１のピッチ間隔でずれていることは明らかであろう。これにより、各フィンの前縁部は、常にほとんど乱されない流れの中に位置される。これにより熱伝達を高める。
【００３９】
図４は、膜２２を概略的に示している。
【００４０】
図５は、例えばガラス繊維、炭素繊維などよりなる織物２４で補強された膜２３を示している。なお、図面は一定の比率で示されてはいなく、この種類のマット２４には、プラスチックが含浸されることができ、それにより、織物は、媒体密であることができ、しかも、フィンの接触面に付着するために、例えば熱により融解することができる。
【００４１】
図６は、不織補強体２６を備えた膜２５を示している。
【００４２】
図７ａは、フィン３１の接触面３０の位置に接着剤層２９を有する膜２８を示している。図７ｂに示される構造は、プレス加工により得られ、その際、接着剤が、わずかに側帯域３２に押入れられる。接着剤２９は、予め加熱されることができ、或いは感圧型のものであることができる。
【００４３】
図８は、加熱中、圧力下でフィン３１がフォイル２８に押し入れられる実施の形態を示している。それにより、フォイル材料は、中間帯域においてより薄くされ、この材料は、材息３４における側でわずかに外方に押される。この実施の形態は、すでに薄いフォイルが極薄にされながら、良好なシールが常に確保されると言う意味で有利である。
【００４４】
図９ａは、フィン３５、３６がそれぞれ相補波状部３７、３８を備えている変形例を示している。それにより、接触面の良好な位置決めが常に確保される。また、これらの波状部３７、３８は、横方向に延びている。この特徴は図９ｂにはっきり示されている。矢印３９は、フォイルが圧縮されるとき、フィン３５、３６が、加熱中、圧力下で互いに押しつけられることを示している。図１０ａないし１０ｃによる実施の形態では、フォイル４０には、開口部４１が設けられており、この開口部４１を通して、フィン３１の接触面が相互接触することができる。これらの接触面には、接着剤層４２が設けられており、それにより、図１０ｂに示されるように、フィンは、これらの非常に薄い接着剤層を介して直接相互接触されることができる。また、図１０ｃは、媒体密の連結を確保するために、シールリングを形成する素材４３が、開口部４０の周縁部に設けられていることを示している。
【００４５】
図１１は、フォイル４４の両側に、フィン３１の接触面に結合するための接着剤層４５が設けられている実施の形態を示している。
【００４６】
図１２において、フィン３１の接触面には、接着剤層４６が設けられている。
【００４７】
図１３ａないし１３ｃは、例えば図１に示されるようなパッケージを形成するようにフォイルストリップ４８およびこれらに付着されたフィンストリップ４９を組付けられることができる方法を示している。
【００４８】
図１３ｃが示すように、供給容器５０は、フィンストリップを有するフォイルストリップが接着される１０個の供給ロール５１を収容している。これらのロールのうち、参照符号５２で示される１つは、フィンの無いフォイル材料のみを収容している。異なるストリップが、２つのガイド圧力ローラ５３、５４のピンチを通して案内され、そして電磁加熱装置５５に送られ、それにより、所望の付着を実現することができるように、フォイルの表面(図１１)またはフィンの接触面(図１２)に存在するホットメルトが融解する。入口圧力ローラ５６、５７、５８は、このことに寄与する。
【００４９】
図８に対応する図１３ｂは、装置５５、５６、５７、５８、５９における圧力および温度の上昇により所望の付着が実現された実施の形態を示している。
【００５０】
図１４は、フィン６１が付着されるフォイル６０を示している。これらのフォイルは、スナップ輪郭体６２によって位置決めされることができ、この際、それぞれの凹部６３およびこれらと協働する突出部６４により、フォイルの伸長が実現され、フォイルの弾性とともにその結果、或る程度のバイアスが生じる。輪郭体６２を積重ねることによって、図１による種類または他の種類の熱交換器１がモジュール方法で製造されることができる。押し方向は、矢印６５で符号的に示されている。矢印６６は、フォイルの移動性を符号的に示しており、矢印６５によるような押し付け中、フォイルが延ばされ、かくしてバイアス下に置かれることは、理解されるべきである。
【００５１】
図１５は、なかでも、一次および二次回路が互いに続いている図１に示される構造を示している。
【００５２】
図１６は、一次回路が互いに隣接して位置決めされ、それらに続いて２つの二次回路が設けられ、これらの二次回路に続いて２つの一次回路が設けられ、以下同様になっている変形例を示している。
【００５３】
最後に、図１７は、図１４による締め付け方法の変更例を示している。図１７による実施の形態では、締め付けブロック６２の各々は、外側に向けて幅狭くなっている開口部６８を有するほぼＵ字形の輪郭体６７として具現化されており、この輪郭体６７内には、圧縮ばねにより付勢されるローラが位置決めされている。矢印７１により、フォイルストリップ６０が、開口部６８の下面７１とローラ７０との間のピンチに挿入されることができる。ばね６９のばね力に抗してわずかな圧力が及ぼされながら、フォイル６０の先縁部が、表面７１とローラ７０との間の接触面を通り過ぎることができる。この構成は、同じ力で行なわれ、それにより、フォイルは、必要とされるバイアスが達成されるまでわずかに伸ばされる。次いで、フォイルは、解放され、前記ピンチに固定的に保持される。これにより永久的なバイアスを確保する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】明確のためにハウジングが示されていない本発明による熱交換器の斜視部分図である。
【図２ａ】ハウジングと、交錯しているユニットおよびマニホールドを備えた本発明による熱交換器の縮小概略斜視図である。
【図２ｂ】図２ａのＩＩのところの拡大詳細図である。
【図３】フィンの交互にずれた配列の概略図である。
【図４】不強化膜の概略図である。
【図５】繊維織物で強化された膜の部分切り取り斜視図である。
【図６】不織材料で強化された膜の図５に対応する図である。
【図７ａ】膜に対するフィンの接触面の付着の段階を示す図である。
【図７ｂ】膜に対するフィンの接触面の付着の段階を示す図である。
【図８】別の付着方法を示す図である。
【図９ａ】別の形態の図８に対応する横断面図である。
【図９ｂ】別の形態の図８に対応する横断面図である。
【図１０ａ】フィンが膜の穴を介して互いに直接結合されている実施の形態の図７ａに対応する図である。
【図１０ｂ】フィンが膜の穴を介して互いに直接結合されている実施の形態の図７ｂに対応する図である。
【図１０ｃ】図１０ａに示される段階の、図９ｂに対応する斜視図である。
【図１１】膜の両側に接着剤層が設けられる実施の形態の予備段階を示す図である。
【図１２】フィンの接触面に皮膜が設けられる実施の形態の図１１に対応する図である。
【図１３ａ】本発明による熱交換器を工業的に製造するための装置の非常に概略的な図である。
【図１３ｂ】図１３ａのＸＩＩＩのところの拡大詳細図である。
【図１３ｃ】図１３ａの装置のわずかに更に展開された詳細形態における斜視図である。
【図１４】膜が引張手段によって引張応力下で固定される製造段階中の本発明による熱交換器の一部の横断面図である。
【図１５】フィンおよび媒体回路が第１の配列で整えられている熱交換器の正面図である。
【図１６】フィンおよび媒体回路が第２の配列で整えられている図１５に対応する図である。
【図１７】別の引張手段の横断面図である。
【図１】
2005528575.tif 000003
【図２ａ】
2005528575.tif 000004
【図２ｂ】
2005528575.tif 000005
【図３】
2005528575.tif 000006
【図４】
2005528575.tif 000007
【図５】
2005528575.tif 000008
【図６】
2005528575.tif 000009
【図７ａ】
2005528575.tif 000010
【図７ｂ】
2005528575.tif 000011
【図８】
2005528575.tif 000012
【図９ａ】
2005528575.tif 000013
【図９ｂ】
2005528575.tif 000014
【図１０ａ】
2005528575.tif 000015
【図１０ｂ】
2005528575.tif 000016
【図１０ｃ】
2005528575.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中を２つの媒体が相互熱交換接触状態で反対方向に流れることができる２組の媒体流通チャンネルと、
前記チャンネルを分離する複数の膜と、
各膜の両側に配置され、前記媒体の夫々の流れ方向に延びている主平面と、前記膜の主平面に位置し、前記膜に接続された接触面とを有している熱伝導フィンであって、膜の一方の側のフィンの接触面が、前記膜の他方の側のフィンの同様な接触面と整合されて熱接触しており、前記接触面が接着剤層によって前記膜に或いは互いに付着されており、熱的機能に加えて、構造的機能をも有するように２つの隣接した膜間に延びている熱伝導フィンと、
中に、前記フィンを備えた膜が収容されるハウジングと、を具備している熱交換器。
【請求項２】
対応する接触面は、膜を介して熱接触している、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記接触面は、少なくとも１つの接触面に付けられた接着剤層によって膜に付着されている、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
対応する接触面は、少なくとも１つの接触面に付けられた接着剤層によって膜の孔を介して互いに直接連結されている、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記ハウジングは、形状保持性であり、前記膜は、２組のチャンネル間の圧力差の結果、前記膜に生じる引張応力をハウジングにより吸収することができるように、引張応力に耐える方法でハウジングに連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記膜は、前記２組の媒体流通チャンネル間の所定の最大の許容可能な圧力差において、フィンの接触面により規定される自由空間間の膜の曲がり、すなわち、前記接触面間の関連相互間隔により割られた関連圧力で生じる膜の曲がりが、最大２．５％に達するように、付勢されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記主平面の横方向の膜の耐熱度は、互いに向けられた接触面間の直接接触の場合の耐熱度の最大０．１に達し、従って、無視できる程度である、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項８】
流れ方向に隣接する２つの前記フィン間の相互間隔にわたる主平面における膜の耐熱度は、互いに熱的に直接結合されるフィンの場合よりも少なくとも１０倍大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記膜は、コロナ放電で処理され、次いで、下塗り層が設けられ、その後にフィンの接触面への連結用の接着剤層が設けられたＰＥＴ，例えば、強化ＰＥＴよりなる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記膜は、ＰＶＣよりなり、前記フィンは、圧力との組合せの超音波処理または熱処理により前記膜に連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記膜は、繊維強化材料よりなり、これら繊維は、例えば、ガラス、ホウ素、炭素よりなる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記膜は、アルミニウム粉末が埋設されたプラスチックよりなる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記膜またはこれに付けられた接着剤層は、
抗細菌特性と、
汚れおよび他の成長に抵抗する付着防止性と、
帯電防止性と、
表面張力変化性と
が属する群からの１つの特性を得るように調整されており、この調整は、例えば、適当な剤への浸漬またはその噴霧により行なわれることができる、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記膜は、フィンの外側に突出していて、これらの膜が、例えばこれらをバイアス下に置くためにフレームに連結されることができるようになっているか、或いは、突出膜部分が、それぞれ相互に接合して前記組のチャンネルを分離するための交錯しているユニットおよびマニホールドに熱的に形成されることができるようになっている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１５】
互いに解放可能に結合されることができるブロックを有するモジュール構造にされている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記チャンネルは、一次回路Ｐおよび二次回路Ｓを構成しており、前記膜は、Ｐ、Ｓ、Ｐ、Ｓ、Ｐ、Ｓ、以下同様の順序で整えられている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記チャンネルは、一次回路Ｐおよび二次回路Ｓを構成しており、前記膜は、Ｐ、Ｐ、Ｓ、Ｓ、Ｐ、Ｐ、以下同様の順序で整えられている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記フィンの接触面は、丸い周縁部を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１９】
前記繊維は、炭素繊維のような異方性熱伝導度を有しており、この熱伝導度は、膜の主平面では、膜の横方向におけるよりも小さい、ことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項２０】
前記接着剤層は、２つの接触面のうちの少なくとも一方に付けられ、例えば、フィンおよび任意に膜の全面にわたって延びている下塗り層および／または接着剤層を備えた耐腐食性皮膜よりなる、ことを特徴とする前記すべての請求項のうちのいずれか１つの項に記載の熱交換器。
【請求項２１】
前記接着剤層は、熱的に活性化されることができる種類のものであり、前記フィンは、加熱プレスパンチによる加熱および圧力により接触面の位置で関連膜および／またはこれの反対側に位置決めされたフィンに付着されている、ことを特徴とする前記すべての請求項のうちのいずれか１つの項に記載の熱交換器。
【請求項２２】
前記フィンには、前記皮膜から遠い方の側に、前記加熱および圧力に耐えることができる第２の皮膜が設けられている、ことを特徴とする請求項２０もしくは２１に記載の熱交換器。
【請求項２３】
請求項１に記載のような熱交換器を製造する方法であって、
（ａ）一般的な波形状を有する多数の金属ストリップを用意する工程と、
（ｂ）多数の幅の膜材を用意する工程と、
（ｃ）これらのストリップおよび幅膜材を整合した交互の関係で連結装置に供給し、この装置によりそれらを相互に連結してパッケージを形成する工程と、を具備している熱交換器を製造する方法。
【国際調査報告】
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