热交换元件的制作方法

专利名称：热交换元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及到用于家庭用热交换型换气扇、大型建筑物等的热交换 型换气装置或者其他的空气调节装置的层叠结构的热交换元件。
背景技术：
下面，参照图12A以及图12B对现有的热交换元件进行说明。图12A 是示出现有的热交换器的概要立体图。图12B是示出现有的热交换器的 一部分的剖视图。如图12A所示，现有的热交换器101由如下部件形成 一对板102， 它们相距一定间隙并对置；板状的散热片104，其具有波浪形剖面形状， 用于在板102之间的间隙中形成多个平行流路103;以及垫片105，其分 别对交互隔层地导入到板102中的一次气流M和二次气流N进行引导。 并且，在由散热片104形成的平行流路103的下游侧具有空间部106。板 102和散热片104以及板102和垫板105通过粘接剂接合起来。此外，一次气流M和二次气流N的流入口分别配置于相对的表面上， 一次气流M和二次气流N的流出口配置于与配置有一次气流M和二次 气流N的流入口的表面相垂直的表面上。并且，与配置有一次气流M和 二次气流N的流出口的表面对置的表面被堵塞。另外，如图12B所示， 使散热片104形成为间距P从一方(图12B的左方)向配置有流出口的 表面侧(图12B的右侧)连续地减小，通过改变平行流路103的流路截 面积来实现热交换效率的提高。在这样的现有的热交换器101中，平行流路103的下游侧具有空间 部106,空间部106不具有用于控制气流的部件，因此在空间部106内产 生有偏流。此外，空间部106没有用于维持上下板102之间的间隔的部 件，因此空间部106的强度较弱，难以维持板102之间的间隔。由此，有着流过热交换器101的一次气流M和二次气流N产生偏流、热交换效
率降低的课题，要求在保持强度的同时提高热交换效率。
此外，为了使与配置有流出口的平面相接近的平行流路103的流路 截面积减小，用于维持平行流路103结构所必须的板102和散热片104 的接合部的数量增多。由此，接合部的增多使得传热板的有效面积减少 了。进而，用于将板102和散热片104接合起来的粘接剂从接合部溢出， 使得板102的面积大幅地减少。其结果是，有着热交换效率降低的课题， 要求提高热交换效率。
此外，取代散热片104，通过在板102上配置独立的部件，即使在 流路内被分割出多个平行流路103的情况下，平行流路103的间距P最 宽的流路也不会大于能够维持平行流路103的结构的最大间距P。并且， 由于间距P连续减小地构成，因此为了维持平行流路103结构所需的数 量更多，使板102的有效面积大幅地减小。其结果是，有着热交换效率 降低的课题，因此要求提高热交换效率。
此外，由于将散热片104和垫片105插入到板102之间并通过粘接 材料接合，因此需要使散热片104和垫片105的厚度高精度地对齐。然 而，在实际进行制造时，使间距P不齐的散热片104和垫片105的厚度 高精度地对齐是比较难的，在粘接时厚度较大的散热片104被破坏，厚 度较小的散热片104不能与板102良好地接合。并且，不仅不能实现设 计好的间距P，而且由于厚度方向的精度降低，会由传热板的弯曲或者每 段的层叠高度不同而在热交换元件内产生偏流。其结果是，有着热交换 效率降低的课题，因此要求提高热交换效率。
此外，热交换器101具有强度较弱的空间部106，并使平行流路103 形成为从一方朝配置有流出口的表面侧以间距P连续减小。由此，热交 换器101上产生强度偏倚，容易变形。其结果是，由于变形，在板102 和散热片104之间或者板102和垫片105之间容易产生剥离，有着气流 泄漏增大的课题，因此要求防止气流泄漏。
专利文献1日本特公昭60-238689号公报

发明内容
本发明解决了这些现有的课题，提供如下的热交换元件通过保持 强度并消除通风道内的偏流，能够提高热交换效率，能够防止由传热板 与其他部件的剥离引起的气流泄漏。
由此，本发明的热交换元件为使一次气流和二次气流隔层地流过通 风道并进行热交换的热交换元件，所述通风道形成于隔开预定间隔层叠 的多个传热板之间，其特征在于，热交换元件具有逆流部分，其使一 次气流和二次气流隔着传热板相对流动；遮蔽部，其防止气流从通风道 的一次气流和二次气流的流出口和流出口以外的部分泄漏；以及流路分 割部，其用于将通风道内分割成多个流路，由流路分割部分割成的多个 流路的流路长度各不相同，并且在通风道内部具有整流部，其用于使在 由流路分割部隔开的流路的逆流部分上流通的一次气流和二次气流按照 预定的流速分布。
根据本发明，提供如下的热交换元件通过保持强度并消除通风道 内的偏流，能够提高热交换效率，能够防止由传热板与其他部件的剥离 引起的气流泄漏。


图1是示出本发明的实施方式1的热交换元件的概要立体图。
图2A是从图1的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元
件的概要立体图。
图2B是从图1的Y方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元
件的概要立体图。
图3是示出本发明的实施方式1的热交换元件的概要生产工序图。
图4是示出本发明的实施方式2的热交换元件的概要立体图。
图5A是从图4的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元
件的概要立体图。
图5B是从图4的Y方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元
件的概要立体图。图6是示出本发明的实施方式3的热交换元件的概要立体图。 图7是从图6的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元件 的概要立体图。
图8是示出本发明的实施方式3的热交换元件的概要生产工序图。
图9是示出本发明的实施方式4的热交换元件的概要立体图。
图10A是从图9的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元
件的概要立体图。
图10B是从图9的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元
件的概要放大立体图。
图10C是沿图10B的A-A剖面的单位元件的概要放大立体图。
图11是从图9的Y方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元件
的概要立体图。
图12A是示出现有的热交换器的概要立体图。
图12B是示出现有的热交换器的一部分的剖视图。
标号说明
la， lb， lc， ld:热交换元件；
2a， 2b， 2c， 2d， 2e， 2f:树脂框；
3a， 3b， 3c， 3d:传热板；
4a， 4b， 4c， 4d， 4e， 4f， 4g， 4h:单位元件；
5A， 5B， 5C， 5D， 5E， 5F， 5G， 5H:通风道；
6a，6b， 6c， 6d，6e，6f，6g， 6h:遮蔽部；
7a，7b， 7c， 7d，7e，7f，7g， 7h:流路分割部；
8a，8b， 8c， 8d，8e，8f，8g， 8h:整流部；
9a，9b， 9c， 9d，9e，9f:嵌合凸部；
10a，10b， 10c，10d，10e:,10f:嵌合凹部；
lla，llb， llc，lld，lle，llf， llg， llh:流入口；
12a，12b， 12c，12d，12e,,12f, 12g， 12h:流出口；
13a，13b， 13c，13d，13e,,13f， 13g， 13h，13i， 13j，13k， 13m，
13n， 13p，13q， 13r，13s，13t，13u， 13v, 13w，13x， 13y，13z:流路;14a，14b，14c， 14d:
15a，15b:切断工序;
16a，16b:成型工序;
17a，17b:层叠工序;
18a，18b:捆束工序;
19a，19b:间隔凸部。
逆流部分;
具体实施例方式
本发明的热交换元件为在以预定间隔层叠起来的多个传热板之间形 成的通风道中，使一次气流和二次气流交互隔层地流通来进行热交换， 其中，热交换元件具有逆流部分，其使一次气流和二次气流隔着传热 板相对流动；遮蔽部，其防止气流从通风道的一次气流和二次气流的流 出口和流出口以外的部分泄漏出去；以及流路分割部，其将通风道内分 割成多个流路，由流路分割部分割成的多个流路的流路长度各不相同， 并且在通风道内部具有整流部，所述整流部使在由流路分割部隔开的流 路的逆流部分上流通的一次气流和二次气流按照预定的流速分布。
在这样的热交换元件中，由于通风道由流路分割部分割成多个流路， 因此能够减轻通风道内的偏流。此外，由于被流路分割部所分割的流路 的流路长度不同，所以各流路的通风阻力不同，因此在通风道内产生有 偏流。然而，该偏流能够通过在通风道内设置整流部而使各流路的通风 阻力变化从而被消除，并且能够使逆流部分按照预定的流速分布。由此， 能够在保持强度的同时提高热交换效率。此外，为了承担维持传热板之 间间隔的功能、以及维持热交换元件强度的功能，流路分割部保持传热 板之间的间隔均等。并且，能够消除由强度较弱的传热板之间的不均等 的间隔而产生的偏流，能够在保持强度的同时提高热交换效率。
此外，本发明为整流部位于通风道的除逆流部分以外的内部的热交 换元件。
通过使整流部位于对热交换元件的热交换效率影响最大的逆流部分 以外的通风道内部，从而能够在抑制对热交换效率的影响的同时，使由流路分割部所分割的流路的通风阻力变化。由此，能够消除偏流，使逆 流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于由流路分割部所分割的 流路的流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的 偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明的热交换元件为整流部是形成为如下形状的通风阻力 体在由流路分割部分割成的多个流路中，使除了流路长度最长的最长 流路以外的流路中的通风阻力增大。
最长流路与其他流路相比其通风阻力最大。由此，通过设置用于增 大最长流路以外的流路的通风阻力的通风阻力体、即整流部，能够消除 因流路长度的不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏 流，能够使逆流部分按照预定的流速分布。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使整流部的一部分或者全部位 于最长流路以外的流路的流入口，使除最长流路以外的流路的流入口的 开口面积比最长流路的流入口的开口面积小。
由于最长流路与其他流路相比其通风阻力最大，因此在最长流路以 外流路的流入口设置整流部，使设有整流部的流入口的开口面积减小。 由此使通风阻力增加，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布， 所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风 道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使整流部的一部分或者全部位 于除最长流路以外的流路的流出口 ，使除最长流路以外的流路的流出口 的开口面积比最长流路的流出口的开口面积小。
由于最长流路与其他流路相比其通风阻力最大，因此将整流部设置 在除最长流路以外流路的流出口 ，使设有整流部的流出口的开口面积减 小。由此使通风阻力增加，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速 分布，所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而 在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使整流部的一部分或者全部位 于最长流路以外的流路的流入口和流出口，并且使最长流路以外的流路200780035738.X
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的流入口和流出口的开口面积分别比最长流路的流入口和流出口的开口面积小。
由于最长流路与其他流路相比其通风阻力最大，因此将整流部设置在除最长流路以外流路的流入口和流出口，使设有整流部的流入口和流出口的开口面积减小。由此使通风阻力增加，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为整流部具有如下形状的热交换元件在将由流路分割部分割成的多个流路中，使流路长度比平均流路长度长的流路的通风阻力减小，使流路长度比平均流路长度短的流路的通风阻力增大。
以使流路长度比平均流路长度长的流路的通风阻力减小，使流路长度比平均流路长度短的流路的通风阻力增大的方式设置整流部。由于，使流路长度比平均流路长度长的流路的流速加快，使流路长度比平均流路长度短的流路的流速减缓。由此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于由流路分割部所分割的流路的流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使整流部的一部分或者全部位于流路的流入口，并使流路长度比平均流路长度长的流路的流入口的开口面积比流入口的平均开口面积大，使流路长度比平均流路长度短的流路的流入口的开口面积比流入口的平均开口面积小。
流路长度比平均流路长度长的流路的通风阻力相对较大，流速减缓，流路长度比平均流路长度短的流路的通风阻力相对较小，则流速加快。然而，通过在流入口设置整流部，使流路长度比平均流路长度长的流路的流入口的开口面积比流入口的平均开口面积大，以此使通风阻力减小。此外，通过使流路长度比平均流路长度短的流路的流入口的开口面积比流入口的平均开口面积小，以此使通风阻力增大。因此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于由流路分割部所分割的流路的流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使整流部的一部分或者全部位于流路的流出口 ，并使流路长度比平均流路长度长的流路的流出口的开口面积比流出口的平均开口面积大，使流路长度比平均流路长度短的流路的流出口的开口面积比流出口的平均开口面积小。
流路长度比平均流路长度长的流路的通风阻力相对较大，流速减缓，流路长度比平均流路长度短的流路的通风阻力相对较小，流速加快。然而，通过在流出口设置整流部，使流路长度比平均流路长度长的流路的流出口的开口面积比流出口的平均开口面积大，以此使通风阻力减小。此外，通过使流路长度比平均流路长度短的流路的流出口的开口面积比流出口的平均开口面积小，以此使通风阻力增大。因此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于由流路分割部所分割的流路的流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使整流部的一部分或者全部位于流路的流入口和流出口，并且使流路长度比平均流路长度长的流路的流入口的开口面积和流出口的开口面积分别比流入口的平均开口面积和流出口的平均开口面积大。并且，使流路长度比平均流路长度短的流路的流入口的开口面积和流出口的开口面积分别比流入口的平均开口面积和流出口的平均开口面积小。
流路长度比平均流路长度长的流路的通风阻力相对较大，流速减缓，流路长度比平均流路长度短的流路的通风阻力较小，流速加快。然而，通过在流入口和流出口设置整流部，使流路长度比平均流路长度长的流路的流入口的开口面积和流出口的开口面积分别比流入口的平均开口面积和流出口的平均开口面积大，使通风阻力减小。并且，使流路长度比平均流路长度短的流路的流入口的开口面积和流出口的开口面积分别比流入口的平均开口面积和流出口的平均开口面积小，从而使通风阻力增大。因此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于由流路分割部所分割的流路的流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使流路分割部的一部分与整流部一体形成，将流路分割部的一部分弯曲而形成整流部，从而在由流路分割部分割成的多个流路中，使流路长度比平均流路长度长的流路的开口面积比平均开口面积大，并且，使流路长度比平均流路长度短的流路的开口面积比平均开口面积小。
流路长度比平均流路长度长的流路的通风阻力相对较大，流速减缓，流路长度比平均流路长度短的流路的通风阻力相对较小，流速加快。然而，通过使流路长度比平均流路长度长的流路的开口面积比平均开口面积大，能够使通风阻力减小，因此能够使流速加快。此外，通过使流路长度比平均流路长度短的流路的开口面积比平均开口面积更小，能够使通风阻力增大，因此能够使流速减缓。此外，由于是通过使流路分割部的一部分弯曲从而形成整流部，因此基本不会减少传热板的有效面积。因此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为不会使流入口和流出口的总开口面积减少，通过流路长度的不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件将由流路分割部分割成多个的流路的通风阻力增大的整流部与流路分割部形成为一体，且是形成于流路分割部的与流路相切的表面上的凸部。
通过在流路分割部的与流路相且的表面上形成凸部来作为整流部，从而能够自由地设计各流路的通风阻力。由此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。而且，由于能够通过凸部消除在各流路内产生的偏流，因此能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件将由流路分割部分割成多个的流路的通风阻力增大的整流部与遮蔽部形成为一体，且是形成于遮蔽部的与流路的开口部相切的一部分或者全部表面上的凸部。
通过在遮蔽部的与开口部相切的表面上形成凸部，从而能够自由地设计各流路的通风阻力。由此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。而且，由于能够通过凸部消除在各流路内产生的偏流，因此能够提高热交换效率。
此外，本发明为使凸部的高度在开口侧高而在内部侧低的热交换元件。
通过使凸部的开口侧高、凸部的内部侧低，能够将由流路的急剧扩大或者急剧縮小引起的空气流的紊流限制在最小限度，同时能够消除通风道内的偏流，使逆流部分按照预定的流速分布。而且，由于能够通过凸部消除在各流路内产生的偏流，因此能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件被设置成用于使由流路分割部分割成多个的流路的通风阻力增大的整流部，为形成于传热板上的凸部。
由于通过在传热板上形成凸部，从而能够自由地设计各流路的通风阻力，因此能够消除通风道内的偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。而且，由于能够通过凸部消除在各流路内产生的偏流，因此能够提高热交换效率。
此外，本发明为在传热板的单侧表面与流路分割部相切的部分的里侧的传热板上形成凸部的热交换元件。
通过在传热板的单侧表面与流路分割部相切的部分的里侧的传热板上形成凸部，能够不使有效传热面积减少且自由地设计各流路的通风阻力。由此，能够消除偏流，使逆流部分按照预定的流速分布，所述偏流为由于流路长度不同而使各流路的通风阻力不同从而在通风道内产生的偏流。而且，由于能够通过凸部消除在各流路内产生的偏流，因此能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件该热交换元件由多个单位元件层叠形成，该单位元件为使树脂框和传热板通过注塑成型而一体成型构成的，该树脂框由合成树脂构成，且形成了具有遮蔽部、流路分割部和整流部的通风道，该传热板由纸或者树脂构成，且具有传热性、透湿性以及阻气性。
将传热板插入到用于成型树脂框的注塑成型模具中后，将熔融的树 脂注射到模具内，使树脂框与传热板一体成型。由此，通过提高具有遮 蔽部、流路分割部和整流部的树脂框与传热板的接合力，能够防止由树 脂框和传热板的剥离引起的气流泄漏。由于通过注射成型使遮蔽部、流 路分割部和整流部一体成型，从而提高了传热板间的厚度方向的精度， 因此能够保持热交换元件的强度。而且，在层叠多个单位元件时，由于 能够消除因厚度方向精度降低而产生的传热板的弯曲和由各阶段的层叠 高度不同而在通风道内产生的偏流，因此能够提高热交换效率。
此外，本发明为由单位元件层叠形成的热交换元件，该单位元件通 过在由热可塑性树脂构成的传热板上设置凹凸结构形成。
单位元件通过采用真空成型等在由热塑性树脂构成的传热板上设置 凹凸结构而形成。由此，传热板、遮蔽部、流路分割部和整流部均为单 一材质，在传热板和其他构成部件之间不会产生剥离，因此能够防止由 剥离产生的气流的泄漏。此外，由于使遮蔽部、流路分割部和整流部一 体形成，从而提高了传热板间厚度方向的精度，因此能够保持热交换元 件的强度。而且，在层叠多个单位元件时，能够消除因厚度方向精度降 低而产生的传热板的弯曲和由各阶段的层叠高度不同而在通风道内产生 的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件在由流路分割部分割成多个的 流路中流通的一次气流和二次气，流隔着传热板按照先正交或者倾斜交 叉地流动，接着相对流动，然后正交或者倾斜交叉地流动的顺序进行热 交换。
由于一次气流和二次气流具有隔着传热板相对的部分，因此能够提 高热交换效率。
此外，本发明为如下的热交换元件使热交换元件的层叠方向的投 影面形成为长方形，在一方的短边侧设置一次气流的流入口，在另一方 的短边侧设置二次气流的流入口，并在长边的单侧设置一次气流和二次 气流的流出口。该热交换元件构成为 一次气流从短边侧流入从长边侧的一部分流 出，二次气流从与设有一次气流的流入口的一侧对置的短边侧流入，从 设有一次气流的流出口的长边侧的一部分流出。此外，由于热交换元件 的层叠方向的投影面形成为长方形，因此能够使一次气流和二次气流隔 着传热板逆流的部分增长，能够提高热交换效率。
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。 (实施方式l)
图1是示出本发明的实施方式1的热交换元件的概要立体图，图2A 是从图1的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元件的概要立
体图，图2B是从图1的Y方向观察到的、构成热交换元件的一个单位 元件的概要立体图，图3是示出本发明的实施方式1的热交换元件的概 要生产工序图。如图l、图2A和图2B所示，热交换元件la由多个单位 元件4a和多个单位元件4b交替层叠构成，所述单位元件4a通过树脂框 2a和传热板3a —体成型构成，所述单位元件4b由树脂框2b和传热板 3a—体成型构成。此外，在传热板3a的上下形成有通风道5A和通风道 5B。并且， 一次气流A在通风道5A流通，二次气流B在通风道5B流 通，从而经由传热板3A进行一次气流A和二次气流B的热交换。
单位元件4a通过使具有遮蔽部6a、流路分割部7a、整流部8a、嵌 合凸部9a以及嵌合凹部10a的树脂框2a与传热板3a —体成型而形成。 单位元件4b通过使具有遮蔽部6b、流路分割部7b、整流部8b、嵌合凸 部9b以及嵌合凹部10b的树脂框2b与传热板3a —体成型而形成。另外， 单位元件4a、 4b的层叠方向的投影面形成为长边为145mm，短边为 65mm。
此外，通过交替层叠多个单位元件4a和多个单位元件4b，热交换元 件la具有一次气流A的流入口 lla和流出口 12a以及二次气流B的流入 口 lib和流出口 12b。通风道5A由流路分割部7a和流路分割部7b分割 成流路13a、流路13b和流路13c三部分，通风道5B被分割成流路13d、 流路13e和流路13f三部分。
遮蔽部6a、 6b以直线部的宽度为4mm、高度为0.75mm的方式形成在传热板3a的上下，并且形成流入口 lla、 11b和流出口12a、 12b部分 以外的外框。
流路分割部7a、 7b以宽为1.5mm、高为0.75mm的方式形成在传热 板3a的上下，并且构成为流路分割部7a和流路分割部7b在层叠时一致。 整流部8a通过使流入口 lla、 11b和流出口12a、 12b附近的流路分割部 7a弯曲而形成，其与流路分割部7a—体形成，并且形成为宽为1.5mm、 高为0.75mm。整流部8b通过使流入口 lla、 llb和流出口 12a、 12b附近 的流路分割部7b弯曲而形成，其与流路分割部7b—体形成，并且形成 为宽为1.5mm、高为0.75mm，在层叠时与整流部8a对齐。
此外，整流部8a、 8b以如下的方式分别由流路分割部7a、 7b弯曲 形成使流路长度比平均流路长度长的流路13a的流入口 11a、流出口 12a 的开口面积和流路13d的流入口 11b、流出口 12b的开口面积比平均开口 面积大，并且使流路长度比平均流路长度短的流路13b、13c的流入口 lla、 流出口 12a的开口面积和流路13e、 13f的流入口 llb、流出口 12b的开 口面积比平均开口面积小。
另外，该说明书中的各流路的流路长度示出的是各流路的中央线的 长度，在本实施方式中，流路13a、 13d的流路长度为182mm，流路13b、 13e的流路长度为142mm，流路13c、 13f的流路长度为105mm，平均流 路长度为143mm。此外，该说明书中的开口面积示出的是一个流路的流 入口或者流出口的面积，流入口或者流出口的总开口面积为各段流路的 流入口和流出口的开口面积的总和，平均开口面积示出的是总开口面积 除以流路数的结果。在本实施方式中，流路13a的流入口 11a和流路13d 的流入口 11b的开口面积为40.5mm2。流路13a的流出口 12a和流路13d 的流出口 12b的开口面积为36mm2。流路13b的流入口 lla和流路13e 的流入口 lib的开口面积为24mm2。流路13b的流出口 12a和流路13e 的流出口 12b的开口面积为25.5mm2。流路13c的流入口 11a和流路13f 的流入口 lib的开口面积为16.5mm2。流路13c的流出口 12a和流路13f 的流出口 12b的开口面积为19.5mm2。流入口 lla、 llb、流出口 12a、 12b 的总开口面积为81mm2。流入口 lla、 llb、流出口 12a、 12b的平均开口面积为27mm2 。
嵌合凸部9a、 9b分别形成于在传热板3a上表面形成的遮蔽部6a、 6b上，并且宽为1.5mm，高为0.4mm。嵌合凹部10a、 10b分别形成于在 传热板3a下表面形成的遮蔽部6a、 6b上，并且宽为1.6mm、深为0.5mm， 在单位元件4a和单位元件4b交替层叠时，该热交换元件构成为使嵌合 凸部9a与嵌合凹部10b，以及嵌合凸部9b和嵌合凹部10a嵌合。
热交换元件la为逆流型热交换元件，即 一次气流A和二次气流B 在各自的流入口lla、 11b和流出口12a、 12b附近隔着传热板3a相互正 交或者倾斜交叉地流动，在中央部分隔着传热板3a相互朝着相反方向流 动的逆流型。此外， 一次气流A和二次气流B隔着传热板3a相互对着流 动的部分为逆流部分14a。此外，流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f 的逆流部分14a的流路宽度为18mm。
树脂框2a、 2b采用了聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS或者聚烯烃系的 PP、 PE等热塑性树脂。传热板3a由切成长边为143mm、短边为63mm 的长方形构成，厚度为0.2 0.01mm，优选为0.1mm 0.01mm，由日本 纸、阻燃纸、具有传热性、透湿性和阻气性的特殊加工纸、透湿膜、或 者仅具有传热性的聚酯系、聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS、以及聚烯烃系 的PP、 PE等树脂片、树脂膜等构成。
如图3所示，热交换元件la的生产工序包括切断工序15a，将传 热板3a切成预定的形状；成型工序16a，使树脂框2a和传热板3a—体 成型从而形成单位元件4a，使树脂框2b和传热板3a —体成型从而形成 单位元件4b;层叠工序17a，将多个单位元件4a和多个单位元件4b交 替层叠；以及捆束工序18a，将层叠起来的单位元件4a、 4b之间捆束起 来。生产工序的顺序为在切断工序15a之后进行成型工序16a，再之后 进行层叠工序17a，最后为捆束工序18a。
切断工序15a为将传热板3a切断成预定形状的工序，在本实施方式 中，为将传热板3a切断成长边为143mm、短边为63mm的长方形的工序。
在成型工序16a中，在将传热板3a插入到注塑成型模具内之后，将 烙融了的树脂注射到注塑成型模具内，通过注射的熔融树脂的固化来形成树脂框2a、 2b。与此同时，树脂框2a与传热板3a、树脂框2b与传热 板3a接合起来，形成单位元件4a、 4b。
层叠工序17a为将多个单位元件4a和多个单位元件4b以嵌合凸部 9a和嵌合凹部10b、嵌合凸部9b与嵌合凹部10a嵌合起来的方式交替层 叠的工序。
在捆束工序18a中，使层叠起来的单位元件4a、 4b的四角、以及未 设有流入口 lla、 llb和流出口 12a、 12b的部分的端部的一部分在热作用 下熔融。并且，通过使熔融了的树脂固化，将层叠起来的单位元件4a、 4b接合在一起。此外，作为使树脂熔融的方式，也可以采用通过超声波 进行超声波熔融的方式。
根据上述结构，热交换元件la能够将一次气流A和二次气流B以 不会混杂的方式分离开，使一次气流A和二次气流B在热交换元件la 中交互隔层地流过。 一次气流A和二次气流B在各自的流入口 lla、 lib 和流出口 12a、 12b附近隔着传热板3a相互正交或者倾斜交叉地流过， 在中央部分具有隔着传热板3a相互对着流动的逆流部分14a。 一次气流 A从短边侧流入从长边侧的一部分流出，二次气流B从与设有一次气流 A的流入口 lla的一侧对置的短边侧流入，从设有一次气流A的流出口 12a的长边侧的一部分流出。此外，由于热交换元件la的层叠方向的投 影面形成为长方形，因此能够使一次气流A和二次气流B隔着传热板3a 对置的逆流部分14a设计成更长，从而能够提高热交换效率。
此外，由于遮蔽部6a、 6b和流路分割部7a、 7b以及整流部8a、 8b， 担负着维持传热板3a之间间隔的功能以及维持热交换元件la的强度的 功能，因此，传热板3a之间的间隔保持均匀。并且，能够消除由强度较 弱的情况引起的、传热板3a之间的不均等的间隔所产生的偏流，能够在 保持强度的同时提高热交换效率。
此外，由于通风道5A、5B由流路分割部7a、7b分割成多个流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f，因此能够减轻通风道5A、 5B内的偏流。通 过使由流路分割部7a、 7b分割成的流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f 的流路长度不同，由于各流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f的通风阻力不同而产生有偏流，但是能够通过在通风道5A、 5B内设置整流部8a、 8b从而使各流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f的通风阻力变化而消除 该偏流。进而，通过使逆流部分14a具有预定的流速分布，能够提高热 交换效率。预定的流速分布是指使流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f 的逆流部分14a的流速大致均等的流速分布。然而，流速分布随热交换 换气扇的设计条件不同而不同，为了兼顾热交换元件la的大小和所要求 的通风阻力可以进行适当变更，也可以不是大致均等的流速分布，而是 设计成最长流路的风速最快。
此外，使整流部8a、 8b位于对热交换元件la的热交换效率影响最 大的逆流部分14a以外的通风道5A、 5B的内部。由此，使下述的偏流被 消除根据由流路分割部7a、 7b分割成的流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f的流路长度不同，使各流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f的通风阻 力不同，从而在通风道5A、 5B内产生的偏流。进而，通过使逆流部分 Ma具有预定的流速分布，能够提高热交换效率。
流路长度比平均流路长度长的流路13a、 13d的通风阻力相对较大， 流速减缓，流路长度比平均流路长度短的流路13b、 13c、 13e、 13f的通 风阻力相对较小，流速加快。然而，通过在流入口 lla、 llb和流出口 12a、 12b设置整流部8a、 8b，能够使流路长度比平均流路长的流路13a、 13d 的流入口 lla、 llb和流出口 12a、 12b的开口面积分别比平均开口面积更 大。由此，能够减少流路13a、 13d的通风阻力，因此能够加快流速。此 夕卜，流路长度比平均流路长度短的流路13b、 13c、 13e、 13f的流入口 lla、 11b和流出口12a、 12b的开口面积分别比平均开口面积小。由此，由于 能够增加流路13b、 13c、 13e、 13f的通风阻力，因此能够减缓流速。此 外，由于通过使流路分割部7a、 7b的一部分弯曲来形成整流部8a、 8b， 因此基本不会减少传热板3a的有效面积。并且，使下述的偏流被消除 不会使流入口 lla、 llb和流出口 12a、 12b各自的总开口面积减少，而根 据由流路分割部7a、 7b分割成的流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f的 流路长度不同，使各流路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f的通风阻力不 同，从而在通风道5A、 5B内产生的偏流。进而，通过使逆流部分14a具有预定的流速分布，能够提高热交换效率。
另外，在本实施方式中，将整流部8a、 8b设于流入口 lla、 lib和 流出口 12a、 12b，然而在将整流部8a、 8b设于流入口 lla、 lib或者流 出口12a、 12b的任意一方的情况下，也能够通过改变上述尺寸得到相同 的作用和效果。
此外，将传热板3a插入到用于成型树脂框2a、 2b的注塑成型模具 内之后，将熔融树脂注射到注塑成型模具内，通过注射出的熔融树脂的 固化而形成树脂框2a、 2b。并且，树脂框2a与传热板3a、树脂框2b与 传热板3a接合起来，使树脂框2a与传热板3a、树脂框2b与传热板3a 一体成型。由此，提高了具有遮蔽部6a、流路分割部7a和整流部8a的 树脂框2a与传热板3a的接合力，此外也提高了具有遮蔽部6b、流路分 割部7b和整流部8b的树脂框2b与传热板3a的接合力。由此，能够防 止由树脂框2a与传热板3a、树脂框2b与传热板3a的剥离引起的气流泄 漏。
此外，采用注塑成型使遮蔽部6a、流路分割部7a和整流部8a—体 成型，并使遮蔽部6b、流路分割部7b和整流部8b—体成型，从而提高 了传热板3a之间厚度方向的精度。由此，能够保持热交换元件la的强 度，并且能够消除下述偏流在交替层叠多个单位元件4a和多个单位元 件4b时，由在厚度方向的精度较低的情况下产生的传热板3a的弯曲、 以及每一段的层叠高度不同而在通风道5A、 5B内产生的偏流。其结果 是，能够提高热交换效率。
另外，在本实施方式中，对于树脂框2a、 2b、传热板3a、单位元件 4a、 4b、遮蔽部6a、 6b、流路分割部7a、 7b、整流部8a、 8b、嵌合凸部 9a、 9b、嵌合凹部10a、 10b、流入口 lla、 llb、流出口 12a、 12b以及流 路13a、 13b、 13c、 13d、 13e、 13f，均标明尺寸进行说明。然而，尺寸 是根据热交换元件la的要求性能而适当地确定的，并不限定于本实施方 式中的尺寸，其他尺寸的热交换元件也能够得到相同的作用效果。这些 也包括在本发明的实施方式中。 (实施方式2)图4是示出本发明的实施方式2的热交换元件的概要立体图，图5A 是从图4的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元件的概要立 体图，图5B是从图4的Y方向观察到的、构成热交换元件的一个单位 元件的概要立体图。对与实施方式1相同的部分标以相同符号，并省略 其详细说明。
如图4、图5A和图5B所示，本发明的实施方式2的热交换元件lb 由多个单位元件4c和多个单位元件4d交替层叠构成，所述单位元件4c 通过树脂框2c和传热板3b —体成型构成，所述单位元件4d由树脂框2d 和传热板3b—体成型构成。并且，在传热板3b的上下形成有通风道5C 和通风道5D， 一次气流A在通风道5C流通，二次气流B在通风道5D 流通。由此，通过传热板3b进行一次气流A和二次气流B的热交换。
单位元件4c通过使具有遮蔽部6c、流路分割部7c、整流部8c、嵌 合凸部9c以及嵌合凹部10c的树脂框2c与传热板3b —体成型而形成。 单位元件4d通过使具有遮蔽部6d、流路分割部7d、整流部8d、嵌合凸 部9d以及嵌合凹部10d的树脂框2d与传热板3b —体成型而形成。
另外，单位元件4c、 4d的层叠方向的投影面形成为长边为145mm， 短边为65mm。此外，通过交替层叠多个单位元件4c和多个单位元件4d， 热交换元件lb具有一次气流A的流入口 llc和流出口 12c以及二次气流 B的流入口 lld和流出口 12d。通风道5C由流路分割部7c和流路分割部 7d分割成流路13g、流路13h和流路13i三部分，通风道5D被分割成流 路13j、流路13k和流路13m三部分。
遮蔽部6c、 6d以直线部的宽度为4mm、高度为0.75mm的方式形成 在传热板3b的上下，并且形成流入口 llc、 11d和流出口12c、 12d部分 以外的外框。
流路分割部7c、 7d以宽为1.5mm、高为0，75mm的方式形成在传热 板3b的上下，并且构成为流路分割部7c和流路分割部7d在层叠时一致。
整流部8c与流入口 llc、 11d和流出口12c、 12d附近的流路分割部 7c—体形成，并且形成有向流路13h、 13i、 13k、 13m侧突出的凸部。并 且，在流路13h、 13k侧，该凸部从流路分割部7c突出3mm，在流路13i、13m侦U，该凸部从流路分割部7c突出5mm。
此外，在流路13i、 13m侧，在位于逆流部分14b的部分上形成有从 遮蔽部6c突出2mm的凸部。
整流部8d与流入口 llc、 11d和流出口12c、 12d附近的流路分割部 7d—体形成，并且形成有向流路13h、 13i、 13k、 13m侧突出的凸部。并 且，在流路13h、 13k侧，该凸部从流路分割部7d突出3mm，在流路13i、 13m侧，该凸部从流路分割部7d突出5mm。
此外，在流路13i、 13m侦lj，在位于逆流部分14b的部分处形成有从 遮蔽部6d突出2mm的凸部。并且，形成为在使单位元件4c和单位元件 4d交替层叠起来时，整流部8c和整流部8d相互一致。
此外，整流部8c、 8d以如下的方式形成使流路长度比平均流路长 度长的流路13g的流入口 llc、流出口 12c的开口面积和流路13j的流入 口 lld、流出口 12d的开口面积比平均开口面积大，使流路长度比平均流 路长度短的流路13h、 13i的流入口 llc、流出口 12c的开口面积和流路 13k、 13m的流入口lld、流出口 12d的开口面积比平均开口面积小。
此外，在本实施方式中，流路13g、 13j的流路长度为174mm，流路 13h、 13k的流路长度为136mm，流路13i、 13m的流路长度为104mm， 平均流路长度为138mm。并且，流路13g的流入口 llc、流出口 12c，以 及流路13j的流入口 lld、流出口 12d的开口面积为27mm2，流路13h的 流入口 llc、流出口 12c，以及流路13k的流入口 lld、流出口 12d的开 口面积为16，5mm2。此外，流路13i的流入口 llc、流出口 12c，以及流 路13m的流入口 11d、流出口 12d的开口面积为12mm2，流入口 llc、 lld 和流出口 12c、 12d各自的总开口面积为55.5mm2，流入口 llc、 lld和流 出口12c、 12d的平均开口面积为18.5mm2。
嵌合凸部9c、 9d分别形成于在传热板3b上表面形成的遮蔽部6c、 6d上，并且宽为1.5mm，高为0.4mm。嵌合凹部10c、 10d分别形成于在 传热板3b下表面形成的遮蔽部6c、 6d上，并且宽为1.6mm、深为0.5mm， 在单位元件4c和单位元件4d交替层叠时，该热交换元件构成为使嵌合 凸部9c与嵌合凹部10d，以及嵌合凸部9d与嵌合凹部10c嵌合。热交换元件lb为逆流型热交换元件，即 一次气流A和二次气流B 在各自的流入口llc、 11d和流出口12c、 12d附近隔着传热板3b相互正 交或者倾斜交叉地流动，在中央部分隔着传热板3b相互对着流动的逆流 型。此外， 一次气流A和二次气流B隔着传热板3b相互对着流动的部 分为逆流部分14b。此外，在流路13g、 13h、 13i、 13j、 13k、 13m的逆 流部分14b中，由遮蔽部6c、 6d以及流路分割部7c、 7d分割成的流路 宽度为18mm。
树脂框2c、 2d采用了聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS或者聚烯烃系的 PP、 PE等热塑性树脂。传热板3b由切成长边为143mm、短边为63mm 的长方形构成，厚度为0.2 0.01mm，优选为0.1mm 0.01mm，由日本 纸、阻燃纸、具有传热性、透湿性和阻气性的特殊加工纸、透湿膜、或 者仅具有传热性的聚酯系、聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS、以及聚烯烃系 的PP、 PE等树脂片、树脂膜等构成。
本实施方式的热交换元件lb的生产工序与实施方式1中的热交换元 件la的生产工序相同，参照图3进行说明。热交换元件lb的生产工序 包括切断工序15a，将传热板3b切成预定的形状；成型工序16a，使 树脂框2c和传热板3b —体成型从而形成单位元件4c，使树脂框2d和传 热板3b—体成型从而形成单位元件4d;层叠工序17a，将多个单位元件 4c和多个单位元件4d交替层叠；以及捆束工序18a，将层叠起来的单位 元件4c、 4d之间捆束起来。生产工序的顺序为在切断工序15a之后进 行成型工序16a，再之后进行层叠工序17a，最后为捆束工序18a。
切断工序15a为将传热板3b切断成预定形状的工序，在本实施方式 中，为将传热板3b切断成长边为143mm、短边为63mm的长方形的工序。
在成型工序16a中，在将传热板3b插入到注塑成型模具内之后，将 熔融了的树脂注射到注塑成型模具内，通过注射的熔融树脂的固化来形 成树脂框2c、 2d。并且，将树脂框2c与传热板3b、树脂框2d与传热板 3b接合起来，形成单位元件4c、 4d的工序。
层叠工序17a为将多个单位元件4c和多个单位元件4d以嵌合凸部 9c与嵌合凹部10d、嵌合凸部9d与嵌合凹部10c嵌合起来的方式交替层叠的工序。
在捆束工序18a中，使层叠起来的单位元件4c、 4d的四角、以及未 设有流入口 llc、 lld和流出口 12c、 12d的部分的端部的一部分在热作用 下熔融。并且，通过使熔融了的树脂固化，将层叠起来的单位元件4c、 4d接合在一起。此外，作为使树脂熔融的方式，也可以采用通过超声波 进行超声波熔融的方式。
根据上述结构，热交换元件lb能够将一次气流A和二次气流B以 不会混杂的方式分离开，使一次气流A和二次气流B在热交换元件lb 中交互隔层地流过，通过传热板3b使一次气流A和二次气流B进行热 交换。
对于整流部8c、 8d以外的部分，采用与实施方式1中序号相同部分 相同的部件，并省略其详细说明。
通风道5C包括流路13g、 13h、 13i，最长流路为13g，通风道5D包 括流路13j、 13k、 13m，最长流路为13j。最长流路13g、 13j与其他流路 13h、 13i、 13k、 13m相比，其通风阻力最大。由此，为了使最长流路13g、 13j以外的流路13h、 13i、 13k、 13m的通风阻力增加，在流路13h、 13i 的流入口 llc、流出口 12c以及流路13k、 13m的流入口 lld、流出口 12d 中，在流路分割部7c、 7d的流路13h、 13i、 13k、 13m侧形成有作为通 风阻力体的凸部。并且，通过以该凸部作为整流部8c、 8d，从而减小设 有整流部8c、8d的流路13h、13i的流入口 11c、流出口 12c以及流路13k、 13m的流入口lld、流出口12d的开口面积。由此，使通风阻力增加，能 够消除通风道5C、 5D内偏流，使得在逆流部分14b按照预定的流速分 布，所述偏流为由于被流路分割部7c、 7d所分割的流路的流路长度不 同，而使各流路13g、 13h、 13i、 13j、 13k、 13m的通风阻力不同从而在 通风道5C、 5D内产生的偏流。由此，能够提高热交换效率。
此外，通过使作为凸部的整流部8c、 8d的一部分位于逆流部分14d (未图示)，从而能够消除流路13i、 13m内的偏流，并且增加流路13i、 13m的通风阻力。由此，下述的偏流被消除根据由流路分割部7c、 7d 分割成的流路13g、 13h、 13i、 13j、 13k、 13m的流路长度不同使各流路13g、 13h、 13i、 13j、 13k、 13m的通风阻力不同而在通风道5C、 5D内 产生的偏流，由于起到了上述作用，因此能够提高热交换效率。
另外，在本实施方式中，将整流部8c、 8d设于流入口 llc、 lld和 流出口12c、 12d以及逆流部分14b的一部分。然而，在仅将整流部8c、 8d设于流入口 11c、lld或者流出口 12c、12d的任意一方和逆流部分14b， 或者仅设于流入口 llc、 lld或者流出口 12c、 12d的情况下，通过改变上 述尺寸，也能够得到相同的作用和效果。
另外，在本实施方式中，对于树脂框2c、 2d、传热板3b、单位元件 4c、 4d、遮蔽部6c、 6d、流路分割部7c、 7d、整流部8c、 8d、嵌合凸部 9c、 9d、嵌合凹部10c、 10d、流入口 llc、 lld、流出口 12c、 12d以及流 路13g、 13h、 13i、 13j、 13k、 13m，均标明尺寸进行说明。然而，尺寸 是根据热交换元件lb的要求性能适当地决定的，并不限定于本实施方式 中的尺寸，其他尺寸的热交换元件也能够得到相同的作用效果。 (实施方式3)
图6是示出本发明的实施方式3的热交换元件的概要立体图，图7 是从图6的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元件的概要立 体图，图8是示出本发明的实施方式3的热交换元件的概要生产工序图。 对与实施方式l、 2相同的部分标以相同符号，并省略其详细说明。
如图6和图7所示，热交换元件lc由多个单位元件4e和多个单位 元件4f交替层叠构成，通过在传热板3c上设置凹凸结构，从而使所述单 位元件4e形成有遮蔽部6e、流路分割部7e、整流部8e和间隔凸部19a， 并且，通过在传热板3c上设置凹凸结构，从而使所述单位元件4f形成有 遮蔽部6f、流路分割部7f、整流部8f和间隔凸部19b。并且，在传热板 3c的上下形成有通风道5E和通风道5F， 一次气流A在通风道5E流通， 二次气流B在通风道5F流通。由此，通过传热板3c进行一次气流A和 二次气流B的热交换。
单位元件4e、4f在捆束后的层叠方向的投影面形成为长边为145mm， 短边为65mm。此外，单位元件4e、 4f通过对厚度例如为0.2mm的聚苯 乙烯板的真空成型加工而成型。此外，通过交替层叠多个单位元件4e和多个单位元件4f，热交换元 件lc具有一次气流A的流入口 lle和流出口 12e以及二次气流B的流入 口 llf和流出口 12f。此夕卜，通风道5E通过流路分割部7e分割成流路13n、 流路13p、流路13q三部分，通风道5F被分割成流路13r、流路13s、流 路13t三部分。
遮蔽部6e、 6f形成流入口 lle、 llf和流出口 12e、 12f部分以外的 外框，形成为直线部的宽度为4mm、距传热板3c的高度为1.5mm。
流路分割部7e、 7f形成为宽度为1.5mm，距传热板3c的高度为 1.5mm。
整流部8e是通过使流入口 lie和流出口 12e附近的流路分割部7e 弯曲而形成的，与流路分割部7e形成为一体，并且形成为宽为1.5mm， 距传热板3c的高度为1.5mm。整流部8f是通过使流入口 llf和流出口 12f 附近的流路分割部7f弯曲而形成的，与流路分割部7f形成为一体，并且 形成为宽为1.5mm，距传热板3c的高度为1.5mm。
此外，整流部8e、 8f以如下的方式分别由流路分割部7e、 7f弯曲而 形成的使流路长度比平均流路长度长的流路13n的流入口 lle、流出口 12e的开口面积和流路13r的流入口 llf、流出口 12f的开口面积比平均 开口面积大，使流路长度比平均流路长度短的流路13p、13q的流入口 lle、 流出口 12e的开口面积和流路13s、 13t的流入口 llf、流出口 12f的开口 面积比平均开口面积小。
此外，在本实施方式中，流路13n、 13r的流路长度为182mm，流路 13p、 13s的流路长度为142mm，流路13q、 13t的流路长度为105mm， 平均流路长度为143mm。此外，流路13n的流入口 lie和流路13r的流 入口 11f的开口面积为39mr^。流路13n的流出口 12e和流路13r的流出 口 12f的开口面积为34.5mm2。流路13p的流入口 11e和流路13s的流出 口 11f的开口面积为22.5mm2。流路13p的流出口 12e和流路13s的流出 口 12f的开口面积为24mm2。流路13q的流入口 11e和流路13t的流入口 llf的开口面积为15mm、流路13q的流出口 12e和流路13t的流出口 12f 的开口面积为18mm2。流入口 lle、 llf、流出口 12e、 12f的总开口面积为76.5mm2。流入口 11e、llf、流出口 12e、 12f的平均开口面积为25.5mm2。
间隔凸部19a、 19b分别配置于遮蔽部6e、 6f、流路分割部7e、 7f 以及整流部8e、 8f上，在使单位元件4e和单位元件4f交替层叠时，担 负着位置传热板3c之间间隔的作用。
热交换元件lc为逆流型热交换元件，即 一次气流A和二次气流B 在各自的流入口 lle、 llf和流出口 12e、 12f附近隔着传热板3c相互正 交或者倾斜交叉地流动，在中央部分隔着传热板3c相互对着流动的逆流 型。此外， 一次气流A和二次气流B隔着传热板3c相互对着流动的部分 为逆流部分14c。此外，流路13n、 13p、 13q、 13r、 13s、 13t的逆流部分 14c的流路宽度为18mm。
传热板3c由聚酯系、聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS或者聚烯烃系的 PP、 PE等树脂片、树脂膜等构成，优选厚度为0.2 0.1mm，在本实施方 式中厚度为0.2mm。
如图8所示，热交换元件lc的生产工序包括切断工序15b，将传 热板3c切成预定的形状；成型工序16b，通过真空成型等成型方法在传 热板3c上形成凹凸结构，并通过切除多余部分来形成单位元件4e、 4f; 层叠工序17b，将多个单位元件4e和多个单位元件4f交替层叠；以及捆 束工序18b，将层叠起来的单位元件4e、 4f之间捆束起来。生产工序的 顺序为在切断工序15b之后进行成型工序16b，再之后进行层叠工序 17b，最后为捆束工序18b。
在成型工序16b中，通过真空成型对由聚苯乙烯板等构成的传热板 3c进行加工，在传热板3c上设置凹凸结构，并切除对于构成热交换元件 lc不必要的部分，形成单位元件4e、 4f。另外，传热板3c的成型方法除 真空成型以外，也可以采用压縮空气成型或冲压加工等。
在捆束工序18b中，通过热作用使层叠起来的单位元件4e、 4f的端 面熔融，并通过使熔融了的树脂固化，将层积的单位元件4e、 4f之间结 合起来。
根据上述结构，热交换元件lc能够将一次气流A和二次气流B以 不会混杂的方式分离开，使一次气流A和二次气流B在热交换元件lc热板3c使一次气流A和二次气流B进行热交 换。
另外，与实施方式1的序号相同的部分与实施方式1相同，因此省 略其详细说明。
单位元件4e、 4f通过在由聚苯乙烯等热塑性树脂构成的传热板3c 上采用真空成型等设置凹凸结构而形成，传热板3c与遮蔽部6e、 6f、流 路分割部7e、 7f、整流部8e、 8f以及间隔凸部19a、 19b均为单一材质。 因而，传热板3c与其他构成部件之间不会产生剥离，从而能够防止由剥 离引起的气流泄漏。此外，通过使遮蔽部6e、 6f、流路分割部7e、 7f、 整流部8e、 8f以及间隔凸部19a、 19b—体成型，层叠时传热板3c之间 厚度方向的精度较高。由此，能够确保热交换元件的强度，并且能够消 除在层叠多个单位元件4e、 4f时，由于厚度方向精度较低而产生的传热 板3c的弯曲、或者各段的层叠高度不同而在通风道5E、 5F内产生的偏 流。由此，能够提高热交换效率。
另外，在本实施方式中，对于传热板3c、单位元件4e、 4f、遮蔽部 6e、 6f、流路分割部7e、 7f、整流部8e、 8f、流入口 lle、 llf、流出口 12e、 12f、流路13n、 13p、 13q、 13r、 13s、 13t以及间隔凸部19a、 19b， 标明尺寸并进行说明。然而，尺寸是根据热交换元件lc的要求性能适当 地决定的，并不限定于本实施方式中的尺寸，其他尺寸的热交换元件也 能够得到相同的作用效果。 (实施方式4)
图9是示出本发明的实施方式4的热交换元件的概要立体图，图10A 是从图9的X方向观察到的、构成热交换元件的一个单位元件的概要立 体图，图10B是从图9的Y方向观察到的、构成热交换元件的一个单位 元件的概要放大立体图。图IOC是沿图10B的A-A剖面的单位元件的概 要放大立体图，图11是从图9的Y方向观察到的、构成热交换元件的一 个单位元件的概要立体图。对与实施方式1至3相同的部分标以相同符 号，并省略其详细说明。
如图9、图IOA、图IOB、图IOC和图11所示，热交换元件ld由多个单位元件4g和多单位元件4h交替层叠构成，所述单位元件4g通过 树脂框2e和传热板3d —体成型构成，所述单位元件4h由树脂框2f和传 热板3d —体成型构成。在传热板3d的上下形成有通风道5G和通风道 5H， 一次气流A在通风道5G流通，二次气流B在通风道5H流通，通 过传热板3d进行一次气流A和二次气流B的热交换。
单位元件4g通过使具有遮蔽部6g、流路分割部7g、整流部8g、嵌 合凸部9e以及嵌合凹部10e的树脂框2e与传热板3d —体成型而形成。 单位元件4h通过使具有遮蔽部6h、流路分割部7h、整流部8h、嵌合凸 部9f以及嵌合凹部10f的树脂框2f与传热板3d—体成型而形成。另外， 单位元件4g、 4h的层叠方向的投影面形成为长边145mm，短边65mm。
此外，通过交替层叠多个单位元件4g和多个单位元件4h，热交换 元件ld具有一次气流A的流入口 llg和流出口 12g以及二次气流B的流 入口 llh和流出口 12h。通风道5G由流路分割部7g和流路分割部7h分 割成流路13u、流路13v和流路13w三部分，通风道5H被分割成流路 13x、流路13y和流路13z三部分。
遮蔽部6g、 6h形成于传热板3d的上下，并且形成流入口 llg、 llh 和流出口 12g、 12h以外的外框，形成为直线部的宽度为4mm、高度为 0.75mm。
流路分割部7g、 7h形成于传热板3d的上下，形成为宽为1.5mm、 高为0.75mm，并且构成为流路分割部7g和流路分割部7h在层叠时一致。 整流部8g由在流入口 llg、 llh和流出口 12g、 12h附近的与遮蔽部6g 一体形成的部分以及形成于传热板3d的单面的与流路分割部7g相切部 分的里侧的传热板3d上的部分构成。
整流部8g的流入口 llg、 llh和流出口 12g、 12h附近的与遮蔽部6g 一体形成的部分，形成为在流路13v、 13w、 13y、 13z侧突出的凸部，在 流路13v、 13y侧突出有从遮蔽部6g开始以开口侧为0.3mm、内部侧为 Omm的方式倾斜的凸部。在流路13w、 13z侧突出有从遮蔽部6g开始以 开口侧为0.15mm、内部侧为Omm的方式倾斜的凸部。
此夕卜，整流部8g在流路13v、 13w、 13y、 13z侧的传热板3d的单面的与流路分割部7g相切部分的里侧的传热板3d上，形成有突出了
0.15mm的凸部。其中，开口侧是指从热交换元件ld的内部观察流入口 llg、 11h和流出口12g、 12h的侧，内部侧是指从流入口 llg、 llh和流 出口12g、 12h观察热交换元件ld的内部的侧。
整流部8h由在流入口 llg、 llh和流出口 12g、 12h附近的与遮蔽部 6h —体形成的部分以及形成于传热板3d的单面的与流路分割部7h相切 部分的里侧的传热板3d上的部分构成。整流部8h的流入口 llg、 llh和 流出口 12g、 12h附近的与遮蔽部6h —体形成的部分，形成为在流路13v、 13w、 13y、 13z侧突出的凸部，在流路13v、 13y侧突出有从遮蔽部6h 开始以开口侧0.3mm、内部侧Omm的方式倾斜的凸部。在流路13w、 13z 侧突出有从遮蔽部6h开始以开口侧为0.15mm、内部侧为Omm的方式倾 斜的凸部。此外，整流部8h在流路13v、 13w、 13y、 13z恻的传热板3d 的单面的与流路分割部7h相切部分的里侧的传热板3d上，形成有突出 了0.15mm的凸部。
此外，整流部8g、 8h构成为与具有最长流路长度的流路13u的流 入口 llg、流出口 12g的开口面积和流路13x的流入口 llh、流出口 12h 的开口面积相比，使得流路13v、 13w的流入口llg、流出口12g的开口 面积和流路13y、 13z的流入口 llh、流出口 12h的开口面积变小。此外， 在本实施方式中，流路13u、 13x的流路长度为180mm，流路13v、 13y 的流路长度为140mm，流路13w、 13z的流路长度为104mm。平均流路 长度为141.3mm，流路13u的流入口 llg、流出口 12g以及流路13x的流 入口 llh、流出口 12h的开口面积为27mm2。流路13v的流入口 llg、流 出口 12g以及流路13y的流入口 11h、流出口 12h的开口面积为21.6mm2。 流路13w的流入口 llg、流出口 12g以及流路13z的流入口 llh、流出口 12h的开口面积为16.2mm2。
嵌合凸部9e、 9f分别形成于在传热板3d上表面形成的遮蔽部6g、 6h上，并且宽为1.5mm，高为0.4mm。嵌合凹部10e、 10f分别形成于在 传热板3d下表面形成的遮蔽部6g、 6h上，并且宽为1.6mm、深为0.5mm， 在单位元件4g和单位元件4h交替层叠时，该热交换元件构成为使嵌合凸部9e与嵌合凹部10f，以及嵌合凸部9f与嵌合凹部10e嵌合。
热交换元件ld为逆流型热交换元件，g卩 一次气流A和二次气流B 在各自的流入口llg、 11h和流出口12g、 12h附近隔着传热板3d相互正 交或者倾斜交叉地流动，在中央部分隔着传热板3d相互对着流动的逆流 型。此外， 一次气流A和二次气流B隔着传热板3d相互对着流动的部 分为逆流部分14d。此外，对于流路13u、 13v、 13w、 13x、 13y、 13z的 位于逆流部分14d的部分，其由遮蔽部6g、 6h以及流路分割部7g、 7h 分割成的流路宽度为18mm。
树脂框2e、 2f采用了聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS或者聚烯烃系的 PP、 PE等热塑性树脂。传热板3d由切成长边为143mm、短边为63mm 的长方形构成，厚度为0.2 0.01mm，优选为0.1mm 0.01mm，由日本 纸、阻燃纸、具有传热性、透湿性和阻气性的特殊加工纸、透湿膜、或 者仅具有传热性的聚酯系、聚苯乙烯系的ABS、 AS、 PS、以及聚烯烃系 的PP、 PE等树脂片、树脂膜等构成。
本实施方式的热交换元件ld的生产工序与实施方式1中的热交换元 件la的生产工序相同，参照图3进行说明。热交换元件ld的生产工序 包括切断工序15a，将传热板3d切成预定的形状；成型工序16a，使 树脂框2e和传热板3d —体成型从而形成单位元件4g，使树脂框2f和传 热板3d—体成型从而形成单位元件4h;层叠工序17a，将多个单位元件 4g和多个单位元件4h交替层叠；以及捆束工序18a，将层叠起来的单位 元件4g、 4h之间捆束起来。生产工序的顺序为在切断工序15a之后进 行成型工序16a，再之后进行层叠工序17a，最后为捆束工序18a。
切断工序15a为将传热板3d切断成预定形状的工序，在本实施方式 中，为将传热板3d切断成长边为143mm、短边为63mm的长方形的工序。
成型工序16a为，在将传热板3d插入到注塑成型模具内之后，将熔 融了的树脂注射到注塑成型模具内，通过注射的熔融树脂的固化来形成 树脂框2e、 2f，并且，将树脂框2e与传热板3d、树脂框2f与传热板3d 接合起来，形成单位元件4g、 4h的工序。
层叠工序17a为将单位元件4g和单位元件4h以使嵌合凸部9e与嵌合凹部10f、嵌合凸部9f与嵌合凹部10e嵌合起来的方式交替层叠的工序。 在捆束工序18a中，使层叠起来的单位元件4g、 4h的四角、以及未 设有流入口 llg、 llh和流出口 12g、 12h的部分的端部的一部分在热作 用下熔融，并且，通过使熔融了的树脂固化，将层叠起来的单位元件4g、 4h接合在一起。此外，作为使树脂熔融的方式，也可以采用通过超声波 进行超声波熔融的方式。
根据上述结构，热交换元件ld能够将一次气流A和二次气流B以 不会混杂的方式分离开，使一次气流A和二次气流B在热交换元件ld 中交互隔层地流过，通过传热板3d使一次气流A和二次气流B进行热 交换。
对于整流部8g、 8h以外的部分，采用与实施方式1中序号相同部分 相同的部件，并省略其详细说明。
通风道5G包括流路13u、 13v、 13w，最长流路为13u，通风道5H 包括流路13x、 13y、 13z，最长流路为13x。在未设置整流部8g、 8h时， 最长流路13u、 13x与其他流路13v、 13w、 13y、 13z相比，通风阻力最 大。因此，为了增加除最长流路13u、 13x以外的流路13v、 13w、 13y、 13z的通风阻力，在流路13v、 13w的流入口 llg、流出口 12g以及流路 13y、 13z的流入口 11h、流出口 12h上，形成有遮蔽部6g、6h的流路13v、 13w、 13y、 13z侧的通风阻力体，即凸部，以这些凸部作为整流部8g、 8h。这样的话，通过使设有整流部8g、 8h的流路13v、 13w的流入口 llg、 流出口 12g以及流路13y、 13z的流入口 llh、流出口 12h的幵口面积减 小，使通风阻力增加。
这样，能够消除由流路分割部7g、 7h分割的流路的流路长度不同引 起的各流路13u、 13v、 13w、 13x、 13y、 13z的通风阻力不同产生的通风 道5G、 5H内的偏流，使逆流部分14d按照预定的流速分布。由此，能 够提高热交换效率。此外，在流路13v、 13w、 13y、 13z侧的传热板3d 的单面的与流路分割部7g、 7h相切部分的里侧的传热板3d上形成有凸 部，以该凸部作为整流部8g、 8h。由此，使设有整流部8g、 8h的流路 13v、 13w、 13y、 13z的通风阻力增大，消除由流路分割部7g、 7h分割成的流路的流路长度不同引起的各流路13n、 13v、 13w、 13x、 13y、 13z 的通风阻力不同产生的通风道5G、 5H内的偏流。其结果是，能够使逆 流部分14d按照预定的流速分布。由此，能够提高热交换效率。另外， 在本实施方式中，将整流部8g、 8h设于流入口llg、 11h和流出口12g、 12h、传热板3d的单面的与流路分割部7g、 7h相切部分的里侧的一部分 上。然而，将整流部8g、 8h仅设于流入口 llg、 llh或者流出口 12g、 12h 的任意一方和传热板3d的单面的与流路分割部7g、 7h相切的部分上时， 或者仅设于流入口 llg、 llh和流出口 12g、 12h时，或者仅设于传热板 3d的单面的与流路分割部7g、 7h相切部分的里侧的一部分上时，能够通 过改变上述尺寸得到相同的作用和效果。
另外，在本实施方式中，对于树脂框2e、 2f、传热板3d、单位元件 4g、 4h、遮蔽部6g、 6h、流路分割部7g、 7h、整流部8g、 8h、嵌合凸部 9e、 9f、嵌合凹部10e、 10f、流入口 llg、 llh、流出口 12g、 12h以及流 路13u、 13v、 13w、 13x、 13y、 13z，均标明尺寸进行说明。然而，尺寸 是根据热交换元件ld的要求性能适当地决定的，并不限定于本实施方式 中的尺寸，其他尺寸的热交换元件也能够得到相同的作用效果。
产业上的可利用性
本发明涉及到用于家庭用热交换型换气扇、大型建筑物等的热交换 型换气装置或者其他的空气调节装置的层叠结构的热交换元件，在产业 上的可利用性非常高。
权利要求
1.一种热交换元件，其在以预定间隔层叠起来的多个传热板之间形成的通风道中，使一次气流和二次气流交互隔层地流通来进行热交换，其特征在于，该热交换元件包括逆流部分，其使所述一次气流和所述二次气流隔着所述传热板相对流动；遮蔽部，其防止气流从所述通风道的所述一次气流和所述二次气流的流入口和流出口以外的部分泄漏出去；以及流路分割部，其将所述通风道内分割成多个流路，由所述流路分割部分割成的多个所述流路的流路长度各不相同，在通风道内部具有整流部，所述整流部使在由所述流路分割部隔开的所述流路的所述逆流部分上流通的所述一次气流和所述二次气流按照预定的流速分布。
2. 根据权利要求1所述的热交换元件，其特征在于， 所述整流部位于所述通风道的除所述逆流部分以外的内部。
3. 根据权利要求1或2所述的热交换元件，其特征在于，所述整流部是形成为如下形状的通风阻力体在由所述流路分割部 分割成多个的所述流路中，使除流路长度最长的最长流路以外的所述流 路的通风阻力增大。
4. 根据权利要求3所述的热交换元件，其特征在于， 使所述整流部的一部分或者全部位于除所述最长流路以外的所述流路的流入口，使除所述最长流路以外的所述流路的流入口的开口面积比 所述最长流路的流入口的开口面积小。
5. 根据权利要求3所述的热交换元件，其特征在于， 使所述整流部的一部分或者全部位于除所述最长流路以外的所述流路的流出口，使除所述最长流路以外的所述流路的流出口的开口面积比 所述最长流路的流出口的开口面积小。
6. 根据权利要求3所述的热交换元件，其特征在于， 使所述整流部的一部分或者全部位于除所述最长流路以外的所述流路的流入口和流出口，使除所述最长流路以外的所述流路的流入口和流 出口的开口面积分别比所述最长流路的流入口和流出口的开口面积小。
7. 根据权利要求1或2所述的热交换元件，其特征在于， 所述整流部形成为如下形状在由所述流路分割部分割成多个的所述流路中，使流路长度比平均流路长度长的所述流路的通风阻力减小， 使流路长度比所述平均流路长度短的所述流路的通风阻力增大。
8. 根据权利要求7所述的热交换元件，其特征在于， 使所述整流部的一部分或者全部位于所述流路的流入口，使流路长度比所述平均流路长度长的所述流路的流入口的开口面积比流入口的平 均开口面积大，使流路长度比所述平均流路长度短的所述流路的流入口 的开口面积比流入口的平均开口面积小。
9. 根据权利要求7所述的热交换元件，其特征在于， 使所述整流部的一部分或者全部位于所述流路的流出口 ，使流路长度比所述平均流路长度长的所述流路的流出口的开口面积比流出口的平 均开口面积大，使流路长度比所述平均流路长度短的所述流路的流出口 的开口面积比流出口的平均开口面积小。
10. 根据权利要求7所述的热交换元件，其特征在于，使所述整流部的一部分或者全部位于所述流路的流入口和流出口，使流路长度比所述平均流路长度长的所述流路的流入口的幵口面积和流 出口的开口面积分别比流入口的平均开口面积和流出口的平均开口面积大，使流路长度比所述平均流路长度短的所述流路的流入口的开口面积 和流出口的开口面积分别比流入口的平均开口面积和流出口的平均开口 面积小。
11. 根据权利要求1所述的热交换元件，其特征在于， 所述流路分割部的一部分与所述整流部形成为一体，将所述流路分割部的一部分弯曲而形成所述整流部，以此在由所述流路分割部分割成 多个的所述流路中，使流路长度比平均流路长度长的所述流路的开口面积比平均开口面积大，使流路长度比所述平均流路长度短的所述流路的 开口面积比平均开口面积小。
12. 根据权利要求ll所述的热交换元件，其特征在于， 将由所述流路分割部分割成多个的所述流路的通风阻力增大的所述整流部与所述流路分割部形成为一体，且是形成于所述流路分割部的与 所述流路相切的表面上的凸部。
13. 根据权利要求1所述的热交换元件，其特征在于， 将由所述流路分割部分割成多个的所述流路的通风阻力增大的所述整流部与所述遮蔽部形成为一体，且是形成于所述遮蔽部的与所述流路 的开口部相切的所述遮蔽部的一部分或者整个表面上的凸部。
14. 根据权利要求12或13所述的热交换元件，其特征在于， 使所述凸部的高度在开口侧高而在内部侧低。
15. 根据权利要求1所述的热交换元件，其特征在于， 将由所述流路分割部分割成多个的所述流路的通风阻力增大的所述整流部，是形成于所述传热板上的凸部。
16. 根据权利要求15所述的热交换元件，其特征在于， 所述凸部形成在所述传热板的单侧表面与所述流路分割部相切的部分的里侧的所述传热板上。
17. 根据权利要求l、 2、 11、 12、 13、 15中的任意一项所述的热交 换元件，其特征在于，该热交换元件由多个单位元件层叠形成，所述单位元件为使树脂框 和传热板通过注塑成型而一体成型构成的，所述树脂框由合成树脂构成， 且形成了具有所述遮蔽部、所述流路分割部和所述整流部的所述通风道， 所述传热板由纸或者树脂构成，且具有传热性、透湿性以及阻气性。
18. 根据权利要求l、 2、 11、 12、 13、 15中的任意一项所述的热交 换元件，其特征在于，该热交换元件由所述单位元件层叠形成，所述单位元件通过在由热 塑性树脂构成的所述传热板上设置凹凸结构而形成所述遮蔽部、所述流 路分割部以及所述整流部。
19. 根据权利要求l、 2、 11、 12、 13、 15中的任意一项所述的热交 换元件，其特征在于，在由所述流路分割部分割成多个的所述流路中流通的所述一次气流 和所述二次气流，隔着所述传热板按照正交或者倾斜交叉地流动，接着 相对地流动，然后正交或者倾斜交叉地流动的顺序进行热交换。
20. 根据权利要求l、 2、 11、 12、 13、 15中的任意一项所述的热交 换元件，其特征在于，所述热交换元件的层叠方向的投影面形成为长方形，在一方的短边 侧设置所述一次气流的流入口，在另一方的短边侧设置所述二次气流的 流入口 ，在长边的单侧设置所述一次气流和所述二次气流的流出口 。
全文摘要
本发明提供一种用于热交换型换气装置或者其他空气调节装置中的层叠结构的热交换元件，能够在保持强度的同时消除通风道内的偏流，从而提高热交换效率，并且能够防止由传热板与其他部件剥离引起的气流泄漏。因此，由于通过流路分割部分割成的流路的流路长度不同使各流路的通风阻力不同，因此设置了消除通风道内产生的偏流且使逆流部分按照预定的流速分布的整流部。
文档编号F28F3/04GK101517346SQ200780035738
公开日2009年8月26日 申请日期2007年8月20日 优先权日2006年9月28日
发明者杉山诚, 村山拓也 申请人:松下电器产业株式会社