JPS58178194A - 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】 本発明は、熱交換器に係り、特にガス体とガス体とでの
熱交換に好適な、伝熱面積が大きく、さらにポリプロピ
レンのような結晶性樹脂による一体化により、性能向上
、および軽量化、低コスト化を可能とする熱交換器に関
するものである。

従来の、銅パイプルアルミフィンで構成される熱交換器
は、クーラーなどの冷媒を利用する。冷凍サイクル用と
しては高性能であるが、ガス−ガフ体の流量比が１：１
〜１：３程度では、一方の銅パイプ内を通過する際の圧
力損失が大きく、ガス体を通過させるのに必要なファン
特性、流体を通過させるダクト結合部の７−ル性などを
高度に必要とするものであった。

したがって、大きなファン負荷での騒音、シール性低ド
などの問題があったものである。

本発明は、このような問題点を解消するとともに、たと
えば、ガス−ガフ体の流量比１：１〜１：３程度の熱交
換に好適で伝熱面積がほぼ１：１の、コンパクトな体積
内に最大の伝熱面積を、熱り塑性樹脂に係る結晶性樹脂
の一体成形で得られ、軽量、低コスト化を図れるように
し、なお、その必要な熱交換能力は、当該一体成形品を
複数個結合して得られるようにした熱交換器の提供を、
その目的とするものである。

本発明の特徴は、それぞれの通路を流れる流体が直交で
きるように、複数個の開口した矩形通路を互いに隣接し
て直交するごとく、熱可塑性樹脂に係る結晶性樹脂によ
り一体に成形してなる直交流形熱交換器において、その
互いに直交する矩形通路の短辺側寸法をほぼ同じにする
とともに、当該矩形通路の流れ方向の長さの比が１：１
ないし１：３の間となるように形成した熱交換器にある
。

なお詳しくは、一体成形が可能なように、複数個の中空
の矩形通路を互いに直交するように配置し、各々の矩形
通路の流体の流れ方向の長さの比を１：１〜１：　３と
することで、一体成形でも、小さな間隔での矩形通路に
係る矩形管の配置を可能とし、また、互いに直交する矩
形通路の一方の出入口にフランジ部を設けて、フランジ
部上ニ設けた凸部で、複数個の一体成形品を接合一体化
して、気密性を保持し、所要の熱交換能力を有する伝熱
面積を確保できるようにしたものである。

次に、本発明に係る実施例を、各図を参照して説明する
。

まず、第１図は、本発明の一実施例に係る熱交換器の斜
視図である。

図で、１は、フランジ部に係るフランジＡ、　２は、同
様にフランジＢ、３は矩形通路に係る矩形管、４は、同
様に矩形通路に係る矩形開口通路、５は凸部であり、６
は熱交換器を示すものである。

なお、上記のフランジ部は、流路に係る両矩形通路にお
ける出入口のいずれにも設けることがあるもので、図示
のものは、その少なくとも一方の矩形通路側に設けるよ
うにしたものである。

すなわち、熱交換器６の本体は、ポリプロピレンなどの
熱可塑性樹脂に係る結晶性樹脂で一体成形されるもので
あり、フランジＡｔ、フランジＢ２を貫通する複数個の
矩形管３は、一方の流体の矩形通路となっており、この
矩形管３の外表面は、それぞれ他方の流体の矩形通路で
ある矩形開口通路４となっているものであって、矩形管
３の矩形通路は、図の左右方向の通路、また矩形開口通
路４の矩形通路は、図の上下方向の通路、を形成し、互
いに隣接して直交する通路となっているものである。

しかして、矩形管３の外表面が、二つの流体の伝熱面で
あり、同じ体積内であれば、この矩形管３０本数が多い
程、伝熱面積が増大するわけであるが、熱交換器６本体
をポリプロピレンなどの結晶性樹脂により一体成形する
には、その射出成形時の圧力により、矩形管３．矩矩形
開通路４を形造する金型が変形するので、それ程、図示
のそれぞれの矩形通路の短辺側寸法ａ、ｂを小さくする
ことはできず、その本数には限界がある。

また、図示の矩形管３の流れ方向の長さり、矩形開口通
路４の流れ方向の長さＭも、同上金型の強度に関係する
ものであり、その成形時の金型の変形９強度を考慮する
と、前記の短辺側寸法ａ。

ｂを、はぼ同じにした場合、図示の長さＭとＬとの比が
１：１ないし１：３が、その選択範囲である。

これらを考え、たとえば、同じ体積内で伝熱面積を最大
にするには、短辺側寸法ａ、ｂをζはぼ同じにし、まだ
、長さＬとＭとを、はぼ同じになるように形成すればよ
く、この場合、矩形管３゜矩形開口通路４を作る、それ
ぞれの金型の強度がほぼ同一となるものであり、たとえ
ば、ａ−ｂ−４、５ａｘ程度、Ｌ＝Ｍ＝８０Ｗ程度が例
示寸法である。

このようにすれば、二つの流体の流量が、はぼ等しいと
きに、圧力損失を同じにすることができるものである。

これらを総合して、図示の本実施例においては、短辺側
寸法ａ、ｂを、はぼ同じとし、上記の長さＭとＬとの比
を、上述の比の範囲内においての、それぞれの長さとし
たものであって、たとえばＭ。

Ｉ７の長さ自体は５ｏ祁がら２’　Ｏ０ｔｒａｎ　（３
倍にしたときの上限値）の間が例示寸法であり、これに
よって、金型の強度を考慮したうぇで９生産性を確保で
きるようにしたものである。

そして、図示のような、長さＬとＭとの場合を含め、一
般的に、一方が冷却用空気などで、両者の流量に差があ
るときには、第２図の斜視図に示すように、その複数個
を積層することで、すなわち、その流量の多い方を紙面
の上下方向へ通すように構成すれば、この上下方向にお
ける流入開口面積を多くすることができるので、結局、
その上下、および紙面の左右方向の流路における流速間
においては、はぼ同じ流速比とすることができ、圧力損
失を同一とすることができるものである。

この複数個積層することにも関連して、本実施例では、
フランジＡｔ、フランジＢ２には、同じ形状の凸部５が
一体に成形されており、複数個積層する場合は、超音波
、熱板溶着などの接合手段によって、第２図に示すよう
に、凸部５同士を接合した接合部７により、気密、水密
に一体化することができるもので、これにより所要の伝
熱面積を得ることができるものである。

上記に加え、本実施例においては、既述のように、熱交
換器６を一体成形する材料゛として、熱可塑性樹脂で結
晶性樹脂であるポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹
脂を使用するようにしたので、ガス−ガフ体の熱交換の
うちで、特に一方の流体が高温高湿で、冷却除湿されて
水分が熱交換面で析出分離される場合に、水分が水滴と
して析出後、熱交換面への吸着力が弱いので、速かに排
出されるから、その熱交換性能を向上させることができ
るものである。

以上のように、本実施例によれば、一体成形できる範囲
内で、同一体積で最大の伝熱面積が得られるようにした
から、高性能化、低コスト化、軽酸化などの効果を所期
することができるものである。

また、所要の伝熱面積を、複数個の積層により侍る場合
は、フランジ部上の凸部同士を溶着ンールで接合できる
ので、気密の信頼性および生産性が高く、接合部では隣
り合う熱交換器の矩形管同士に多少の隙間があくので、
乱流発生による熱交換効率の増加も期待できるものであ
る。

しかして、矩形通路については、両矩形通路に係るもの
を、共に矩形管として形成することができるものである
。

以上に述べたところをも総合して、本発明によるときは
、同一体積内で最大の伝熱面積を、ポリプロピレンなど
の結晶性樹脂の一体成形で得られ、高性能化、低コスト
化２軽量化などの効果を奏するものであり、寸だ、必要
な熱交換能力を得るには、その複数個を積層すればよく
、種々の熱交換能力に簡単に対応できるとともに、気密
の信頼性および生産性も高いものを供しうるものであっ
て、すぐれた実用的効果を所期することができる発明と
いうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る熱交換器の斜視図、
第２図は、その複数個を積層し接合したものの斜視図で
ある。 １・・フランジＡ、２・・・フランジＢ、３・・・矩形
管、４・・・矩形開口通路、５・・・凸部、６・・・熱
交換器１．７・・・接合部。 代理人　弁理士　福田幸作 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれの通路を流れる流体が直交できるように、
   複数個の開口した矩形通路を互いに隣接して直交するご
   とく、熱可塑性樹脂に係る結晶性樹脂により一体に成形
   してなる直交流形熱交換器において、その互いに直交す
   る矩形通路の短辺側寸法をほぼ同じにするとともに、当
   該矩形通路の流れ方向の長さの比が１：１ないし１：３
   の間となるように形成したことを特徴とする熱交換器。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、互いに
   直交する矩形通路で形成される流路の、少々くとも一方
   の流路における出入口にフランジ部を一体に形成するよ
   うにするとともに、当該７ランジ部に、超音波、熱板溶
   着などの接合手段により相互に接合一体化するのに供さ
   れる、そのフランジ部から突出しだシール接合用の凸部
   を設けるようにしたものである熱交換器。