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JPH09292194A - 積層熱交換器 - Google Patents

積層熱交換器

Info

Publication number
JPH09292194A
JPH09292194A JP10506796A JP10506796A JPH09292194A JP H09292194 A JPH09292194 A JP H09292194A JP 10506796 A JP10506796 A JP 10506796A JP 10506796 A JP10506796 A JP 10506796A JP H09292194 A JPH09292194 A JP H09292194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
plate
heat exchanger
plate material
laminated heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10506796A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Kawamoto
恭宏 河本
Takahito Ishii
隆仁 石井
Masamitsu Kondo
正満 近藤
Takashi Sawada
敬 澤田
Koichi Takemura
晃一 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10506796A priority Critical patent/JPH09292194A/ja
Publication of JPH09292194A publication Critical patent/JPH09292194A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく、流路圧力損失が低い積層
熱交換器を提供する。 【解決手段】 板材の片面に1次側流体の流れる流路溝
1aと板材を貫通するヘッダ孔1bを設けた1次側流路
隔壁板1と、板材の片面に2次側流体の流れる流路溝2
aと板材を貫通するヘッダ孔2bを設けた2次側流路隔
壁板2の2枚を1組とし、これらを複数組積み重ね、流
体の出入口3aを設けたエンドプレート3を両端に配し
て積層熱交換器が構成されるため、部品点数が少なくな
る。また、1次側流路隔壁板1と2次側流路隔壁板2の
表面に3μmから15μmの凹凸を形成しているので、
少ない接合剤でも充分な接合力を得ることができ、余分
な接合剤が流路に流れ込んで流路を縮小および閉塞する
ことがなく、流路圧力損失が低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空調装置および給湯
装置等に用いられる積層熱交換器に関するもので、特に
積層熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の積層熱交換器は、図7に示
すように、金属板に1次側流体の流れる流路孔を設けた
1次側流路板20と、金属板にヘッダ孔を設けた1次側
隔壁板21と、金属板に2次側流体の流れる流路孔を設
けた2次側流路板22と、金属板にヘッダ孔を設けた2
次側隔壁板23の4枚を1組とし、これらを複数組積み
重ね、金属板に流体の出入口を設けたエンドプレート2
4を両端に配し、各金属板間にシート状のろう材25を
はさみ、熱処理炉において、ろう付け等の加工法で各金
属板同志を接合して積層熱交換器が構成されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、1組の熱交換流路を形成するのに4枚
の板材とシート状のろう材が必要で、部品点数が多く、
さらに、流路板20、22と隔壁板21、23が別々に
作成されるので流路壁に加工を施すことが困難であると
いう課題を有していた。
【0004】また、シート状のろう材を用いるため、融
けたろう材が流路に流れ込んだ後に固まり、流路を縮小
および閉塞し、流路の圧力損失を増加させるという課題
を有していた。
【0005】さらに、板材上に流体のヘッダを設けてい
るため、流路の圧力損失低減のためにヘッダを大きくし
たり、出入口を大きくすると熱交換器全体が大きく、重
くなり、設置性も悪くなるという課題も有していた。ま
た、前記流路の縮小および閉塞の状況を検査することが
困難であるという課題も有していた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の積層熱交換器
は、上記課題を解決するために、板材の片面に1次側流
体の流れる流路溝と板材を貫通するヘッダ孔を設けた1
次側流路隔壁板と、板材の片面に2次側流体の流れる流
路溝と板材を貫通するヘッダ孔を設けた2次側流路隔壁
板の2枚を1組とし、これらを複数組積み重ね、流体の
出入口を設けたエンドプレートを両端に配して構成、も
しくは、板材の一方の面に1次側流体の流れる流路溝と
板材を貫通するヘッダ孔を設け、もう一方の面に2次側
流体の流れる流路溝と板材を貫通するヘッダ孔を設けた
流路隔壁板と、板材に1次側流体および2次側流体のヘ
ッダ孔を設けた平板隔壁板の2枚を1組とし、これらを
複数組積み重ね、流体の出入口を設けたエンドプレート
を両端に配して構成してある。
【0007】本発明は、上記した構成によって流路板と
隔壁板の機能を一体として作成しているため、部品点数
の低減、小型、軽量化が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に係る積層熱交
換器は、板材の片面に1次側流体の流れる流路溝と板材
を貫通するヘッダ孔を設けた1次側流路隔壁板と、板材
の片面に2次側流体の流れる流路溝と板材を貫通するヘ
ッダ孔を設けた2次側流路隔壁板の2枚を1組とし、こ
れらを複数組積み重ね、流体の出入口を設けたエンドプ
レートを両端に配して構成してあり、また請求項2に係
る積層熱交換器は、板材の一方の面に1次側流体の流れ
る流路溝と板材を貫通するヘッダ孔を設け、もう一方の
面に2次側流体の流れる流路溝と板材を貫通するヘッダ
孔を設けた流路隔壁板と、板材に1次側流体および2次
側流体のヘッダ孔を設けた平板隔壁板の2枚を1組と
し、これらを複数組積み重ね、流体の出入口を設けたエ
ンドプレートを両端に配して構成してある。すなわち、
流路板と隔壁板の機能を一体として作成しているため、
部品点数の低減、小型、軽量化が可能となる。
【0009】また請求項3に係る積層熱交換器は、各隔
壁板の積み重ね面のいずれか一方の片面あるいは両面に
予め接合剤の被膜を形成し、請求項4に係る積層熱交換
器は、各隔壁板の積み重ね面表面に3μmから15μmの
凹凸を形成してこれらを接合してあり、いずれも少ない
接合剤でも充分な接合力を得ることができ、余分な接合
剤が流路に流れ込んで流路を縮小および閉塞することが
なくなる。
【0010】また請求項5に係る積層熱交換器は各隔壁
板とエンドプレートをセラミックで構成し、請求項6に
係る積層熱交換器は各遠隔板の材質を異ならせてあり、
いずれも熱処理することによって、接合剤がなくても一
体化する事ができる。
【0011】また請求項7に係る積層熱交換器は流路隔
壁板の外周付近に溝を形成してあり、接合時に融けた余
分な接合剤が流路隔壁板の外周付近に形成した溝に溜ま
るため、接合剤が流路に流れ込んで流路を縮小および閉
塞することがなくなる。
【0012】また請求項8に係る積層熱交換器は1次側
流体の流れる流路溝と2次側流体の流れる流路溝の底面
に流路溝と同一方向に溝を形成してあり、伝熱面積が増
えて熱交換性能が向上する。
【0013】また、請求項9に係る積層熱交換器は流路
溝を板材の端部まで設けるとともに、4ヶ所の積層面に
ヘッダを接合しており、請求項11に係る積層熱交換器
は流路溝を板材の端部まで設けるとともに、エンドプレ
ートは各隔壁板より大きく形成し、かつ異なる積層面を
仕切板で仕切るとともに前記エンドプレートの外周を外
枠で密閉しているので、製作途中で積層面から流路を直
視することができ、検査が容易となり、また、ヘッダの
形状および材質に自由度が大きいので、設置性に優れ、
軽量で安価な積層熱交換器を製作することができる。
【0014】以下、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。 (実施例1)図1において、板材の片面に1次側流体の
流れる流路溝1aと板材を貫通するヘッダ孔1bを設け
た1次側流路隔壁板1と、板材の片面に2次側流体の流
れる流路溝2aと板材を貫通するヘッダ孔2bを設けた
2次側流路隔壁板2の2枚を1組とし、これらを複数組
積み重ね、流体の出入口3aを設けたエンドプレート3
を両端に配した、部品点数の少ない構成になっている。
【0015】上記構成において、1次側流路隔壁板1ま
たは2次側流路隔壁板2の積み重ね面のいずれか一方の
片面あるいは両面に予め接合剤の被膜を形成させておけ
ば、別個に接合剤を用意する必要がなくなる。
【0016】また、1次側流路隔壁板1と2次側流路隔
壁板2の表面に3μmから15μmの凹凸を形成しておけ
ば、少ない接合剤でも充分な接合力を得ることができ、
余分な接合剤が流路に流れ込んで流路を縮小および閉塞
することがなくなる。
【0017】さらに、1次側流路隔壁板1と2次側流路
隔壁板2とエンドプレート3の材質をセラミックとする
と、熱処理炉において接合剤を使用しなくても接合する
ことができる。また、1次側流路隔壁板1と2次側流路
隔壁板2の材質をそれぞれステンレスと銅のような組み
合わせにすると、加圧熱処理炉において接合剤を使用し
なくても接合することができる。
【0018】(実施例2)次に本発明の実施例2を図2
を用いて説明する。図2において、板材の一方の面に1
次側流体の流れる流路溝4aと板材を貫通するヘッダ孔
4bを設け、もう一方の面に2次側流体の流れる流路溝
4cと板材を貫通するヘッダ孔4dを設けた流路隔壁板
4と、板材に1次側流体および2次側流体のヘッダ孔5
aを設けた平板隔壁板5の2枚を1組とし、これらを複
数組積み重ね、流体の出入口6aを設けたエンドプレー
ト6を両端に配した、部品点数の少ない構成になってい
る。
【0019】上記構成において、平板隔壁板5に予め接
合剤の被膜を形成させておけば、別個に接合剤を用意す
る必要がなくなる。
【0020】また、流路隔壁板4と平板補助隔壁板5の
表面に3μmから15μmの凹凸を形成しておけば、少な
い接合剤でも充分な接合力を得ることができ、余分な接
合剤が流路に流れ込んで流路を縮小および閉塞すること
がなくなる。
【0021】さらに、流路隔壁板4と平板隔壁板5とエ
ンドプレート6の材質をセラミックとすると、熱処理炉
において接合剤を使用しなくても接合することができ
る。また、流路隔壁板4と平板隔壁板5の材質をそれぞ
れステンレスと銅のような組み合わせにすると、加圧熱
処理炉において接合剤を使用しなくても接合することが
できる。
【0022】(実施例3)次に本発明の実施例3を図3
を用いて説明する。図3において、流路隔壁板7の外周
付近には溝8が形成されており、接合時に融けた余分な
接合剤が溝8に溜まり、接合剤が流路に流れ込んで流路
を縮小および閉塞することがなくなる。
【0023】(実施例4)次に本発明の実施例4を図4
を用いて説明する。図4において、これは流路隔壁板の
断面斜視図であるが、流路溝9の底面には流路溝と同一
方向に溝10が形成してあり、伝熱面積が増えて熱交換
性能が向上する。
【0024】(実施例5)次に本発明の実施例5を図5
を用いて説明する。図5において、板材の片面に1次側
流体の流れる流路溝11aを板材の端部まで設けた1次
側流路隔壁板11と、板材の片面に2次側流体の流れる
流路溝12aを板材の端部まで設けた2次側流路隔壁板
12との2枚を1組とし、これらを複数組積み重ね、平
板のエンドプレート13を両端に配し、4カ所の積層面
16にヘッダ14を接合した構成になっている。この
時、ヘッダ14の形状は自由に設計できるため、積層熱
交換器全体の形状に自由度が増し、設置性に優れた積層
熱交換器ができる。また、ヘッダ14の材質も流路隔壁
板11および12とは異なるものが使え、例えば軽量化
も図ることができる。さらに、この構成ではヘッダ14
の接合の前に流路15を直視することができ、流路の縮
小および閉塞の有無が容易に検査できる。
【0025】(実施例6)また、図6のように、この実
施例6では板材の片面に1次側流体の流れる流路溝11
aを板材の端部まで設けた1次側流路隔壁板11と、板
材の片面に2次側流体の流れる流路溝12aを板材の端
部まで設けた2次側流路隔壁板12との2枚を1組と
し、これらを複数組積み重ね、流路隔壁板より大きい平
板のエンドプレート17を両端に配し、異なる積層面を
仕切板18で仕切り、エンドプレート17の外周を外枠
19で密閉した構成になっている。これにより、エンド
プレート17の一部をヘッダとして利用できるので部品
点数を減らすことができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明の積層熱交換器によ
れば、次の効果が得られる。
【0027】(1)流路板と隔壁板機能を一体として作
成するため、部品点数を減らすことができる。
【0028】(2)シート状ろう材を用いず予め接合剤
の被膜を形成しているため、部品点数を減らすことがで
きる。
【0029】(3)接合時に融けた余分な接合剤が流路
隔壁板の外周付近に形成した溝に溜まるため、接合剤が
流路に流れ込んで流路を縮小および閉塞することがなく
なり、流路の圧力損失を減らすことができる。
【0030】(4)板材の表面に3μmから15μmの凹
凸を形成しているため、少ない接合材でも充分な接合力
を得ることができ、余分な接合剤が流路に流れ込んで流
路を縮小および閉塞することがなくなり、流路の圧力損
失を減らすことができる。
【0031】(5)流路溝の底面に流路溝と同一方向に
溝を形成しているため、伝熱面積が増えて熱交換性能を
向上させることができる。
【0032】(6)板材の材質にセラミックを用いた
り、流路隔壁板と補助隔壁板の材質を異なった材質を用
いて熱処理するため、接合剤が不要となり、製作工程を
減らすことができる。
【0033】(7)流路溝を板材の端部まで設けるた
め、積層面から流路を直視することができ、検査が容易
となる。
【0034】(8)流路溝を板材の端部まで設け、平板
のエンドプレートを両端に配するため、エンドプレート
の作成が容易となる。
【0035】(9)流路溝を板材の端部まで設け、平板
のエンドプレートを両端に配し、積層面にヘッダを接合
して積層熱交換器を構成することにより、ヘッダの形状
および材質の自由度が大きくなり、設置性に優れ、軽量
な積層熱交換器を製作することができる。
【0036】(10)流路溝を板材の端部まで設け、板
材より大きい平板のエンドプレートを両端に配し、異な
る積層面を仕切り、エンドプレート外周を密閉した構成
にすることにより、エンドプレートの一部をヘッダとし
て利用できるので部品点数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における積層熱交換器の構成
【図2】同実施例2における積層熱交換器の構成図
【図3】同実施例3における積層熱交換器流路隔壁板の
斜視図
【図4】同実施例4における積層熱交換器流路隔壁板の
断面斜視図
【図5】同実施例5における積層熱交換器の構成図
【図6】同実施例5における積層熱交換器の構成図
【図7】従来の積層熱交換器の構成図
【符号の説明】
1 1次側流路隔壁板 2 2次側流路隔壁板 3 エンドプレート 4 流路隔壁板 4’ 流路隔壁板4の裏面 5 補助隔壁板 6 エンドプレート 7 流路隔壁板 8 溝 9 流路溝 10 溝 11 1次側流路隔壁板 12 2次側流路隔壁板 13 エンドプレート 14 ヘッダ 15 流路 16 積層面 17 エンドプレート 18 仕切板 19 外枠 20 1次側流路板 21 1次側隔壁板 22 2次側流路板 23 2次側隔壁板 24 エンドプレート 25 シート状ろう材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 敬 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹村 晃一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板材の片面に1次側流体の流れる流路溝と
    板材を貫通するヘッダ孔を設けた1次側流路隔壁板と、
    板材の片面に2次側流体の流れる流路溝と板材を貫通す
    るヘッダ孔を設けた2次側流路隔壁板の2枚を1組と
    し、これらを複数組積み重ね、流体の出入口を設けたエ
    ンドプレートを両端に配して構成される積層熱交換器。
  2. 【請求項2】板材の一方の面に1次側流体の流れる流路
    溝と板材を貫通するヘッダ孔を設け、もう一方の面に2
    次側流体の流れる流路溝と板材を貫通するヘッダ孔を設
    けた流路隔壁板と、板材に1次側流体および2次側流体
    のヘッダ孔を設けた平板隔壁板の2枚を1組とし、これ
    らを複数組積み重ね、流体の出入口を設けたエンドプレ
    ートを両端に配して構成される積層熱交換器。
  3. 【請求項3】各隔壁板の積み重ね面のいずれか一方の片
    面あるいは両面に予め接合剤の被膜を形成してこれらを
    接合した請求項1または2記載の積層熱交換器。
  4. 【請求項4】各隔壁板の積み重ね面表面に3μmから1
    5μmの凹凸を形成してこれらを複接合した請求項1、
    2または3記載の積層熱交換器。
  5. 【請求項5】各隔壁板とエンドプレートをセラミックで
    構成した請求項1または2記載の積層熱交換器。
  6. 【請求項6】各遠隔板は異なる材質とした請求項1また
    は2記載の積層熱交換器。
  7. 【請求項7】流路隔壁板の外周付近に溝を形成した請求
    項1または2記載の積層熱交換器。
  8. 【請求項8】1次側流体の流れる流路溝と2次側流体の
    流れる流路溝の底面に流路溝と同一方向に溝を形成した
    請求項1または2記載の積層熱交換器。
  9. 【請求項9】流路溝を板材の端部まで設け、4ヶ所の積
    層面にヘッダを接合した請求項1または2記載の積層熱
    交換器。
  10. 【請求項10】流路溝を板材の端部まで設けるととも
    に、エンドプレートは各隔壁板より大きく形成し、かつ
    異なる積層面を仕切板で仕切るとともに前記エンドプレ
    ートの外周を外枠で密閉した請求項1または2記載の積
    層熱交換器。
JP10506796A 1996-04-25 1996-04-25 積層熱交換器 Pending JPH09292194A (ja)

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