(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温流体を流す複数の高温流体通路と、低温流体を流す複数の低温流体通路とが交互に配置されて、前記高温流体通路と前記低温流体通路との隔壁を介して流体が熱交換を行う熱交換器であって、
前記高温流体通路と前記低温流体通路には波形状を有するフィンが配されており、
交互に配置される前記高温流体通路および前記低温流体通路を構成する通路形成用構造体は、
前記フィンの波高さ方向に略直角に折り曲げられた曲代が両端に設けられた複数の金属板を有し、
前記金属板は、前記曲代が隣接する金属板の曲代と重なり合うように対向接合され、
接合された曲代が前記高温流体通路または前記低温流体通路の一部を成していることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
高温流体を流す複数の高温流体通路と、低温流体を流す複数の低温流体通路とが交互に配置されて、前記高温流体通路と前記低温流体通路との隔壁を介して流体が熱交換を行う熱交換器であって、
前記高温流体通路と前記低温流体通路には波形状を有するフィンが配されており、
交互に配置される前記高温流体通路および前記低温流体通路を構成する通路形成用構造体は、
前記フィンの波高さ方向に略直角に折り曲げられた曲代が両端に設けられた複数の金属板を有し、
前記金属板は、前記曲代が隣接する金属板の曲代と重なり合うように対向接合され、
接合された曲代が前記高温流体通路または前記低温流体通路の一部を成しているとともに、
前記通路形成用構造体の各流体出入口側の端には、
各高温流体通路への低温流体の侵入を阻止するとともに、各低温流体通路への高温流体の侵入を阻止するキャップが交互に千鳥状配置されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
高温流体を流す複数の高温流体通路と、低温流体を流す複数の低温流体通路とが交互に配置されて、前記高温流体通路と前記低温流体通路との隔壁を介して流体が熱交換を行う熱交換器であって、
前記高温流体通路と前記低温流体通路には波形状を有するフィンが配されており、
交互に配置される前記高温流体通路および前記低温流体通路を構成する通路形成用構造体は、
前記フィンの波高さ方向に略直角に折り曲げられた曲代が両端に設けられた複数の金属板を有し、
前記金属板は、前記曲代が隣接する金属板の曲代と重なり合うように対向接合され、
接合された曲代が前記高温流体通路または前記低温流体通路の一部を成しているとともに、
前記通路形成用構造体の各流体出入口側の端には、
各高温流体通路への低温流体の侵入を阻止するとともに、各低温流体通路への高温流体の侵入を阻止するキャップが交互に千鳥状配置され、
各キャップは、隣接するキャップと、前記各流体出入口における前記高温流体通路およびぜん規定温流体通路の積層奉公に対して垂直方向にオーバーラップして配置されたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温流体と低温流体とを隣接して流して熱交換を行なう熱交換器に関する。
【０００２】
【発明の背景】
本発明者らは、高温流体と低温流体とを熱交換する熱交換器として、図２の概略図に示す熱交換器を考案した（公知の技術ではない）。この熱交換器は、複数の高温流体通路Ａと複数の低温流体通路Ｂとを交互に配置し、高温流体と低温流体とを隔壁１を介して熱交換させるもので、従来の熱交換器（図６−ａに示すように高温空気流と低温空気流とが直交して流れて熱交換を行う直交流式熱交換器や、図６−ｂに示すように高温空気流と低温空気流とが対向して流れて熱交換を行う対向流式熱交換器など）に比較して、低圧損、且つ高い熱交換効率を実現したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らの考案した熱交換器は、上述のように、複数の高温流体通路Ａと複数の低温流体通路Ｂとを交互に配置し、高温流体と低温流体とを隔壁１を介して熱交換させる構造を採用する。このため、図７（ａ）に示すような方形波形状につづら折りしたプレートＪ1 （通路形成用構造体）を用いて熱交換器を製造することが考えられる。
しかし、連続した一枚のプレートをつづら折りするには、大型で特殊な工作機を必要とする。このため、設備費が大きくなってしまい、結果的に熱交換器のコストが高くなってしまう。また、大型で特殊な工作機を導入したとしても、つづら折りプレートＪ1 のＨ方向（図７参照）のサイズ変更が困難となる不具合がある。
【０００４】
上記に対し、図７（ｂ）に示すように、複数の金属板Ｊ2 を用い、各金属板Ｊ2 の端を隣接する金属板Ｊ2 にカシメて接合する手段が考えられる。
しかし、カシメによるものは、カシメ部Ｊ3 のシール性に難があり、実用化が困難であった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に基づいて成されたもので、高温流体通路と低温流体通路とを交互に構成する通路形成用構造体を容易に製造し、コストを抑えた熱交換器の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
交互に配置される高温流体通路および低温流体通路を構成する通路形成用構造体は、両端が略垂直に折り曲げられた複数の金属板を接合して製造される。このため、連続した一枚のプレートをつづら折りする場合に比較して、設備費を抑えることができ、結果的に熱交換器のコストを抑えることができる。
また、金属板の大きさを変えることで、通路形成用構造体のサイズ変更を容易に行うことができる。
さらに、略直角に曲げた曲代が隣接する金属板に接合されるため、各流体通路は高いシール性が確保される。
【０００７】
〔請求項２の手段〕
上記請求項１の手段に加え、通路形成用構造体の各流体出入口にキャップを千鳥状配置したことにより、各高温流体通路への低温流体の侵入を阻止できるとともに、各低温流体通路への高温流体の侵入を阻止できる。
また、キャップが各流体出入口側の端に設けられるため、熱交換に関与する流体通路長を長く取ることができ、熱交換器の熱交換効率を高めることができる。さらに、キャップが千鳥状配置されることにより、熱交換器の出入口における高温流体と低温流体とのシールを１つのラインで行うことができる。
【０００８】
〔請求項３の手段〕
上記請求項２の手段に加え、各キャップをオーバーラップして配置したため、熱交換器の出入口における高温流体と低温流体とのシール幅が広がり、熱交換器の出入口におけるシール性を向上できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、複数の実施例を用いて説明する。
（第１実施例の構成）
図１、図２は第１実施例を示すもので、図１は通路形成用構造体の組付け説明図、図２は高温流体が流れる高温流体通路と低温流体が流れる低温流体通路の概略図である。
【００１０】
熱交換器は、アルミニウムや黄銅など熱伝導性に優れた金属材によって形成されるもので、高温流体（高温気体流、例えば密閉空間内を循環する高温空気）が流れる高温流体通路Ａ（図２のａ参照）と、低温流体（低温気体流、例えば室外空気）が流れる低温流体通路Ｂ（図２のｂ参照）とが、長方形状の隔壁１を介して交互に多数配置されたものである。
具体的に、各高温流体通路Ａおよび各低温流体通路Ｂは、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、上下方向に長い立方形状の箱体状に設けられたものである。
【００１１】
フィン２は、高温、低温流体通路Ａ、Ｂの奥行き方向に対して傾斜して配置される。具体的に、フィン２は、フィン長（流体が通過する幅）が、高温、低温流体通路Ａ、Ｂより狭い薄板で、長方形状を呈する高温、低温流体通路Ａ、Ｂの略対角線方向に配置されるもので、図２に示すように、高温、低温流体通路Ａ、Ｂの長手方向（上下方向）に対して同一方向に前傾した状態で配置される。このフィン２には、流体の流れ方向に対して直交する多数のルーバ２Ａが設けられており、熱交換効率の向上が図られている。
【００１２】
熱交換器は、上述のように、各高温流体通路Ａおよび各低温流体通路Ｂを交互に配置したもので、交互に配置される高温流体通路Ａおよび低温流体通路Ｂを構成する通路形成用構造体３を用いて製造されている。
この通路形成用構造体３は、図１に示すように、両端が略直角に折り曲げられ断面略Ｚ形を呈した複数の金属板４の各間にフィン２を介在させて積層したものであって、各金属板４の曲代４Ａが、隣接する金属板４の曲代４Ａとろう付け接合されたものである。なお、このろう付けは、フィン２など他の部材とともに一体的に成されるものである。
【００１３】
（第１実施例の作動）
高温流体通路Ａに高温流体が流れ、低温流体通路Ｂに低温流体が流れると、高温流体と低温流体は、フィン２の通過時において、互いに対向する対向流となり、フィン２および隔壁１を介して熱交換を行う。
【００１４】
（第１実施例の効果）
本実施例の通路形成用構造体３は、上述のように複数の金属板４を接合して製造されるため、連続した一枚のプレートをつづら折りする場合に比較して、設備費を抑えることができ、結果的に熱交換器のコストを抑えることができる。
また、金属板４の大きさを変えることで、通路形成用構造体３のサイズ変更を容易に行うことができる。
さらに、略直角に曲げた曲代４Ａが隣接する金属板４の曲代４Ａにろう付け接合されるため、各高温、低温流体通路Ａ、Ｂにおける流体のシール漏れを無くすことができる。
【００１５】
（第１実施例の変形例）
上記実施例における通路形成用構造体３は、断面略Ｚ形を呈した複数の金属板４を積層して製造した例を示したが、図３に示すように、両端が外側に９０°曲げられた断面略ハ字形の金属板４を複数積層して通路形成用構造体３を製造しても良い。
【００１６】
（第２実施例）
図４は通路形成用構造体における流体出入口を示す斜視図である。
この実施例の熱交換器は、図４に示すように、高温流体通路Ａの出入口と、低温流体通路Ｂの出入口とが、千鳥状に配置されたものである。このため、各高温流体通路Ａへの低温流体の侵入を阻止するとともに、各低温流体通路Ｂへの高温流体の侵入を阻止するキャップ５が、通路形成用構造体３の端部に千鳥状に配置されている。このキャップ５は、プレス成形された金属片で、他の熱交換器の部材とともに一体ろう付けされたものである。
【００１７】
このように、キャップ５が各流体出入口側の端に設けられるため、熱交換に関与する高温流体通路Ａおよび低温流体通路Ｂを長く取ることができ、熱交換器の熱交換効率を高めることができる。
また、キャップ５が千鳥状に配置されることにより、熱交換器の出入口における高温流体と低温流体とのシールを１つのラインで行うことができる。
【００１８】
（第３実施例）
図５は通路形成用構造体における流体出入口を示す斜視図である。
この実施例は、図５に示すように、各流体出入口に千鳥状に配置された各キャップ５が、隣接するキャップ５と、シールライン上においてオーバーラップして配置されたものである。
このように、各キャップ５がオーバーラップして配置されるため、熱交換器の出入口における高温流体と低温流体とのシール幅が広がり、熱交換器の出入口におけるシール性を向上することができる。
【００１９】
（変形例）
上記の実施例では、金属板４どうしの接合や、キャップの接合手段として、ろう付けを例に示したが、接着や溶接など、ろう付け以外の接合手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】通路形成用構造体の組付け説明図である（第１実施例）。
【図２】高温、低温流体通路を示す概略斜視図である（第１実施例）。
【図３】通路形成用構造体の組付け説明図である（第１実施例の変形例）。
【図４】通路形成用構造体における流体出入口を示す斜視図である（第２実施例）。
【図５】通路形成用構造体における流体出入口を示す斜視図である（第３実施例）。
【図６】熱交換器の要部斜視図である。
【図７】通路形成用構造体の製造例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ    高温流体通路
Ｂ    低温流体通路
１    隔壁
２    フィン
３    通路形成用構造体
４    金属板
４Ａ  曲代
５    キャップ
【図１】
0004284727.tif 000002
【図２】
0004284727.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004284727.tif 000005
【図５】
0004284727.tif 000006
【図６】
0004284727.tif 000007
【図７】
0004284727.tif 000008