JPS62218787A - 積層形熱交換器 - Google Patents
積層形熱交換器Info
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- JPS62218787A JPS62218787A JP5918486A JP5918486A JPS62218787A JP S62218787 A JPS62218787 A JP S62218787A JP 5918486 A JP5918486 A JP 5918486A JP 5918486 A JP5918486 A JP 5918486A JP S62218787 A JPS62218787 A JP S62218787A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/086—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from titanium or titanium alloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、冷凍機などに使用される積層形熱交換器に関
するものである。
するものである。
従来、特開昭５８−１３２３３４号および特開昭５９−
３８５９１号に記載のように金属製（ＡｆｌあるいはＣ
ｕ）伝熱フィンと金ａｍ（Ｔｉあるいはステンレス鋼）
断熱板とを拡散接合により一体に結合する装置がある。
３８５９１号に記載のように金属製（ＡｆｌあるいはＣ
ｕ）伝熱フィンと金ａｍ（Ｔｉあるいはステンレス鋼）
断熱板とを拡散接合により一体に結合する装置がある。
この積層形無交換器では、伝熱フィンと断熱板が金属接
合されているため、断熱効果が低下し性能が前記接着式
の熱交換器に比べ劣るという欠点がある。
合されているため、断熱効果が低下し性能が前記接着式
の熱交換器に比べ劣るという欠点がある。
本発明の目的は、伝熱性能にすぐれかつ軽量で熱消費量
の少ない積層形無交換器を提供することにある。
の少ない積層形無交換器を提供することにある。
熱伝板の熱膨張係数と第１の熱断板の熱膨張係数との中
間の熱膨張係数を有する部材を第２の断熱板としてそれ
ぞれ伝熱板と第１の断熱板との間に挿入するか、あるい
は前記第１の断熱板の代りに第２の断熱板を複数枚使用
し、前記伝熱板第１の断熱板および第２の断熱板とから
積層体を構成し、さらに熱膨張係数の小さい部材あるい
は前記伝熱板と前記第１の断熱板の熱膨張係数の中間の
部材を上・下の端板として用いて構成する。
間の熱膨張係数を有する部材を第２の断熱板としてそれ
ぞれ伝熱板と第１の断熱板との間に挿入するか、あるい
は前記第１の断熱板の代りに第２の断熱板を複数枚使用
し、前記伝熱板第１の断熱板および第２の断熱板とから
積層体を構成し、さらに熱膨張係数の小さい部材あるい
は前記伝熱板と前記第１の断熱板の熱膨張係数の中間の
部材を上・下の端板として用いて構成する。
アルミとアルミナとの熱膨張係数の中間的な係数を有し
、かつ高い剛性をも兼ね供えているＴｉあるいはＴｉ合
金を第２の断熱板および端板として用い、残留応力の大
きな位置に挿入することにより残留応力の低減を図るも
のである。
、かつ高い剛性をも兼ね供えているＴｉあるいはＴｉ合
金を第２の断熱板および端板として用い、残留応力の大
きな位置に挿入することにより残留応力の低減を図るも
のである。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図において、１ａは第２図（Ａ）、（Ｂ）に示す形
状のＴｉ枠板からなる断熱板、１ｂは同形状のアルミナ
枠板からなる断熱板、２は第２図（Ｃ）、（Ｄ）に示す
ように通気孔２ａを有するＡＱ板からなる伝熱フィン、
３は前記断熱板】ａ。
状のＴｉ枠板からなる断熱板、１ｂは同形状のアルミナ
枠板からなる断熱板、２は第２図（Ｃ）、（Ｄ）に示す
ように通気孔２ａを有するＡＱ板からなる伝熱フィン、
３は前記断熱板】ａ。
１ｂおよび伝熱フィン２を交互に積層してなる組立体、
４”ａ、４ｂは組立体３の上・下端にそれぞれ取付けら
れ、かつ開口５を有するＴｉ製端板、６は組立体３と上
・下端板４ａ、４ｂからなる積層物である。
４”ａ、４ｂは組立体３の上・下端にそれぞれ取付けら
れ、かつ開口５を有するＴｉ製端板、６は組立体３と上
・下端板４ａ、４ｂからなる積層物である。
ここで、上・下端板４ａ、４ｂの近傍には、断熱板１ａ
を複数枚連続して用い、熱応力が緩和される位置からは
断熱板１ｂを用いている。すなわち、端板４ａ、４ｂ近
傍での熱応力が最も大きいため、端板４ａ、４ｂをＴｉ
１ｌとし熱応力の緩和を図り、更にアルミ伝熱フィン２
とアルミナ断熱板１． ｂとの中間的な熱膨張係数を有
するＴｉ断熱板を端板近傍に配するととした。
を複数枚連続して用い、熱応力が緩和される位置からは
断熱板１ｂを用いている。すなわち、端板４ａ、４ｂ近
傍での熱応力が最も大きいため、端板４ａ、４ｂをＴｉ
１ｌとし熱応力の緩和を図り、更にアルミ伝熱フィン２
とアルミナ断熱板１． ｂとの中間的な熱膨張係数を有
するＴｉ断熱板を端板近傍に配するととした。
上記積層物６を１０−８ｔｏｒｒ以下の真空中、または
不活性ガスあるいは還元性ガスの雰囲気中に収納し、５
５０℃以上でアルミの融点以下の温度、例えば６００℃
に加熱すると共に、前記断熱板１ａ、、ｌｂ、伝熱フィ
ン２および上・下端板４ａ。
不活性ガスあるいは還元性ガスの雰囲気中に収納し、５
５０℃以上でアルミの融点以下の温度、例えば６００℃
に加熱すると共に、前記断熱板１ａ、、ｌｂ、伝熱フィ
ン２および上・下端板４ａ。
４））の接触部に圧力を付加する。この状態を数分間以
上継続すれば、前記断熱板１ａ、１．ｂと伝熱フィン２
および上・下端板４ａ、４ｂとを接合して一体に結合す
る。その後、室温に戻すことにより所望の積層形無交換
器を得ることができる。この接合において、前記積層物
６め断熱板１ａ。
上継続すれば、前記断熱板１ａ、１．ｂと伝熱フィン２
および上・下端板４ａ、４ｂとを接合して一体に結合す
る。その後、室温に戻すことにより所望の積層形無交換
器を得ることができる。この接合において、前記積層物
６め断熱板１ａ。
ｌｂ、伝熱フィン２および上・下端板４ａ、４ｂのそれ
ぞれの間に、アルミより融点の低い金属、例えばＡ Ｑ
−Ｓ ｉ共晶相を有するブレード材枠板あるいはＡＱ
−Ｚｎ合金あるいはＡＱ−Ｍｇ合金などの枠板を挿入し
、それらの低融程金属が溶融する温度以上に加熱し、以
後前記接合手順と同一に進め積層物６を一体に結合する
こともできる。
ぞれの間に、アルミより融点の低い金属、例えばＡ Ｑ
−Ｓ ｉ共晶相を有するブレード材枠板あるいはＡＱ
−Ｚｎ合金あるいはＡＱ−Ｍｇ合金などの枠板を挿入し
、それらの低融程金属が溶融する温度以上に加熱し、以
後前記接合手順と同一に進め積層物６を一体に結合する
こともできる。
第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第２図の断癲材の構
成の実施例を示すもので、第３図（Ａ）に示すようにア
ルミナ製断熱板１ｂの両面に第２の断熱板であるＴｉ枠
板１ａを配し、それぞれの間にＡＱ−８ｉブレード材あ
るいはＡＩＲ−Ｚｎ合金あるいはＡ１１−Ｍｇ合金を挿
入しあらかじめ接合を行って一体とし、第３１ｍ（Ｂ）
に示すように第２の断熱板として用いる。また、第３図
（Ａ）のように構成した状態で第２の断熱材として用い
。
成の実施例を示すもので、第３図（Ａ）に示すようにア
ルミナ製断熱板１ｂの両面に第２の断熱板であるＴｉ枠
板１ａを配し、それぞれの間にＡＱ−８ｉブレード材あ
るいはＡＩＲ−Ｚｎ合金あるいはＡ１１−Ｍｇ合金を挿
入しあらかじめ接合を行って一体とし、第３１ｍ（Ｂ）
に示すように第２の断熱板として用いる。また、第３図
（Ａ）のように構成した状態で第２の断熱材として用い
。
積層体を構成した後、一度に接合を行って一体としても
かまわない。更に、この組み合せが反対でもかまわない
、すなわち、中心に１゛ｉ枠体を用いその両面にアルミ
ナ枠板として第２の断熱板としてもかまわない。
かまわない。更に、この組み合せが反対でもかまわない
、すなわち、中心に１゛ｉ枠体を用いその両面にアルミ
ナ枠板として第２の断熱板としてもかまわない。
第４図は、上記の断熱板とＴｉ製端板を用いた積層物の
他の実施例を示すもので、Ｔｉ製上・下端板４ａ、４ｂ
の近傍には、第３図に示す第２の断熱板８を数枚連続し
て用い、その後、アルミナ断熱板１ｂと第２の断熱板８
を交互に用いて、アルミナ伝熱フィン２と積層体９を構
成し、その後前記内容と同一手順で一体に結合する。そ
の構成にお、いて、第２の断熱板として前記Ｔｉ製断熱
板１、ａを用いてもかまわない。
他の実施例を示すもので、Ｔｉ製上・下端板４ａ、４ｂ
の近傍には、第３図に示す第２の断熱板８を数枚連続し
て用い、その後、アルミナ断熱板１ｂと第２の断熱板８
を交互に用いて、アルミナ伝熱フィン２と積層体９を構
成し、その後前記内容と同一手順で一体に結合する。そ
の構成にお、いて、第２の断熱板として前記Ｔｉ製断熱
板１、ａを用いてもかまわない。
本実施例では、積層湿熱交換器の構造を四角柱、王室と
して説明しているが、四角柱、三室あるいは円柱、三室
などでもかまねない。
して説明しているが、四角柱、三室あるいは円柱、三室
などでもかまねない。
第１図（Ａ）、（Ｂ）および第４図に示す実施例によれ
ば、アルミとアルミナからなる積層湿熱交換器よりも接
合部の信頼性が高く、かつ同等の性能および熱消費量の
少ない積層湿熱交換器が得られる。
ば、アルミとアルミナからなる積層湿熱交換器よりも接
合部の信頼性が高く、かつ同等の性能および熱消費量の
少ない積層湿熱交換器が得られる。
本発明によれば、熱膨張係数の大きい異なるアルミとア
ルミナとの間にこれらの中間的熱膨張係数を有し、かつ
熱伝導率の低いＴｉあるいはＴ ｉ合金を挿入する、更
に一ヒ・下端板に用いることにより、接合界面の熱応力
を緩和させ、アルミナの持つ低熱伝導性を損わず、耐圧
性および耐気密性に優れかつ熱情！Ｒ量が少なく性能の
良好な積ｒ１形熱交換器が得られろ。
ルミナとの間にこれらの中間的熱膨張係数を有し、かつ
熱伝導率の低いＴｉあるいはＴ ｉ合金を挿入する、更
に一ヒ・下端板に用いることにより、接合界面の熱応力
を緩和させ、アルミナの持つ低熱伝導性を損わず、耐圧
性および耐気密性に優れかつ熱情！Ｒ量が少なく性能の
良好な積ｒ１形熱交換器が得られろ。
第１図から第４図は本発明に係わる積層湿熱交換器の説
明図で、第１図は本発明の積層湿熱交換器の一実施例で
（Ａ）は正面図および（１３）は平面図、第２図（Δ）
、（Ｂ）および（Ｃ） 、 （１））は第１図に示す
実施例の断熱板の平面図、側面図および伝熱フィンの平
面図、側面図、第：３図（Ａ）。 （Ｂ）、（Ｃ）は、第２の断熱材の組立および構成を示
す正面図および正面図、平面図、第４図は本発明の積層
湿熱交換器の他の実施例の正面図である。 ｉｎ、、１ｂ・・・第１の断熱板、２・・・伝熱フィン
、４ａ、４ｂ・・・端板、６．ｔｏ・・・積層物、７・
・・イン１１Ｌ、Ｉｂ−１１４ｔｔ状 （Ａノ （Ｂ）Ｃ
Ｃ） 第 ３ 図 （Ａ） ＣＢ＞ （Ｃ） ７−−−イニサート不ｋ ｆ！−ｆ Ｚの斯熱枚
明図で、第１図は本発明の積層湿熱交換器の一実施例で
（Ａ）は正面図および（１３）は平面図、第２図（Δ）
、（Ｂ）および（Ｃ） 、 （１））は第１図に示す
実施例の断熱板の平面図、側面図および伝熱フィンの平
面図、側面図、第：３図（Ａ）。 （Ｂ）、（Ｃ）は、第２の断熱材の組立および構成を示
す正面図および正面図、平面図、第４図は本発明の積層
湿熱交換器の他の実施例の正面図である。 ｉｎ、、１ｂ・・・第１の断熱板、２・・・伝熱フィン
、４ａ、４ｂ・・・端板、６．ｔｏ・・・積層物、７・
・・イン１１Ｌ、Ｉｂ−１１４ｔｔ状 （Ａノ （Ｂ）Ｃ
Ｃ） 第 ３ 図 （Ａ） ＣＢ＞ （Ｃ） ７−−−イニサート不ｋ ｆ！−ｆ Ｚの斯熱枚
Claims (4)
- １．複数の多孔伝熱板と複数の第１の断熱板とを交互に
配して積層体を形成し、更にこの積層体の上・下に端板
を配し拡散接合により一体とする積層形熱交換器におい
て、前記伝熱板の熱膨張係数と前記第１の断熱板の熱膨
張係数との中間の熱膨張係数を有する部材を第２の断熱
板としてそれぞれ伝熱板と第１の断熱板との間に挿入す
るか、あるいは前記第１の断熱板の代りに第２の断熱板
を複数枚使用し、前記伝熱板第１の断熱板および第２の
断熱板とから積層体を構成し、さらに熱膨張係数の小さ
い部材あるいは前記伝熱板と前記第１の断熱板の熱膨張
係数の中間の部材を上・下の端板として用いて構成する
ことを特徴とする積層形熱交換樹。 - ２．断熱板として、断熱板の両表面に前記第２の断熱板
をあらかじめ挿入しておくか、あるいは前記第２の断熱
板の両表面に前記第１の断熱板をあらかじめ挿入してお
き、前記伝熱板と断熱板とを交互に配して積層体を形成
することを特徴とする特許請求の範囲第１項の積層形熱
交換器。 - ３．多孔伝熱板に金属材料、断熱板にセラミツクスを用
い、第２の断熱板として金属材料および上下端板に金属
材料を用いて一体とすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項の積層形熱交換機。 - ４．金属製多孔伝熱板にアルミ、セラミツクス製断熱板
にアルミナを用い、第２の断熱板および上・下端板とし
てＴｉあるいはＴｉ合金を用いた構成とすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項の積層形熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5918486A JPS62218787A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 積層形熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5918486A JPS62218787A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 積層形熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62218787A true JPS62218787A (ja) | 1987-09-26 |
Family
ID=13106066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5918486A Pending JPS62218787A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 積層形熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62218787A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100551108B1 (ko) * | 2000-07-27 | 2006-02-10 | 이상열 | 티탄제 플레이트식 열교환기의 제조방법 |
| WO2013080611A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 古河スカイ株式会社 | 熱交換器およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP5918486A patent/JPS62218787A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100551108B1 (ko) * | 2000-07-27 | 2006-02-10 | 이상열 | 티탄제 플레이트식 열교환기의 제조방법 |
| WO2013080611A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 古河スカイ株式会社 | 熱交換器およびその製造方法 |
| JPWO2013080611A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2015-04-27 | 株式会社Uacj | 熱交換器およびその製造方法 |
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