熱交換器の製造方法

【課題】全熱交換型換気装置に使用する熱交換器の製造方法において、量産性を向上することができ、また製造コストを低減することができ、また省資源化することができ、また気流の漏れを防止することができる熱交換器の製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】伝熱板４と伝熱板４の間隔を保持するための間隔リブ６ａ、６ａａと気流の漏れを遮蔽するための遮蔽リブ７ａ、７ａａとを樹脂にて一体成形して単位素子２ａを形成し、この単位素子２ａを複数積層することにより伝熱板４間に通風路５が形成され、一次気流と二次気流を通風路５に流通することにより、伝熱板４を介して熱交換するようにした熱交換器１ａの製造方法において、単位素子２ａを樹脂成形する金型にランナーレスにする手段を備えた熱交換器１ａの製造法を得られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用の熱交換型換気扇やビルなどの全熱交換型換気装置に使用する積層構造の熱交換器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱交換器は、通風抵抗や熱交換効率などの基本的機能を向上しつつ製造コストを抑えるために、伝熱板とスペーサーとを接合せずに積層することによって熱交換器を形成したものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その熱交換器について、図２０（ａ）、（ｂ）、図２１を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように、合成樹脂よりなるスペーサー１０１は、伝熱板１０２間の間隔を保持する間隔リブ１０３と、間隔リブ１０３同士を連結する連結リブ１０４と、間隔リブ１０３および連結リブ１０４上に配置された小突起１０５と、上下に積層したスペーサーの相対する面に、互いに嵌合する凸部１０６と凹部１０７を一体成形することによって得られる。伝熱性と透湿性または伝熱性のみを有する伝熱板１０２は、位置合わせ用穴１０８を備えたものである。また、位置合わせ用穴１０８は、スペーサー１０１と伝熱板１０２を積層した際に小突起１０５と嵌合するものである。
【０００５】
熱交換器１０９はスペーサー１０１を交互に９０度ずらしながら積層し、スペーサー１０１間に伝熱板１０２を介在させることによって得られる。また、熱交換器１０９はスペーサー１０１の四隅に設けた凸部１０６と凹部１０７が嵌合しながらスペーサー１０１同士を連結保持する。
【０００６】
上記構成において、一次気流Ａと二次気流Ｂを流通すると、伝熱板１０２を介して一次気流Ａと二次気流Ｂの間で熱交換する。
【特許文献１】特許第３０２３５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の熱交換器１０９はスペーサー１０１と伝熱板１０２を接合せずに積層したものであるため、積層のずれに起因する密封性の低下による気流の漏れが増加するという課題があり、積層のずれに起因する密封性の低下による気流の漏れを防止することができる熱交換器の製造方法が要求されている。
【０００８】
また、スペーサー１０１は射出成形などの成形手段を用いて合成樹脂から形成されるが、溶融樹脂が注入される注入口においてバリが発生した場合、スペーサー１０１を積層した際に隣接するスペーサー１０１同士が干渉し、スペーサー１０１と伝熱板１０２または隣接するスペーサー１０１との間に隙間ができ、密封性の低下による気流の漏れが増加するという課題があり、バリによって生じる単位素子間の隙間を無くすことによる気流の漏れを防止することができる熱交換器の製造方法が要求されている。
【０００９】
また、熱交換器１０９は合成樹脂よりなるスペーサー１０１と伝熱板１０２の二つの部品を別々に用いて形成されるため、部品点数が多く、加工工程が多くなるため、製造コストが高く、量産性が低くなるという課題があり、製造コストを低減することおよび量産性を向上することができる熱交換器の製造方法が要求されている。
【００１０】
また、スペーサー１０１は射出成形などの成形手段を用いて合成樹脂から形成されるが、射出成形用金型からスペーサー１０１を製品として取り出す際に、金型の成形材料の流路の一部で円錐形の部分（スプル）および金型においてキャビティに溶融樹脂を流し込む径路のうち、スプルからゲートまでの部分（ランナー）が廃材として出るため、製造コストが高く、省資源化ができないという課題があり、製造コストを低減することおよび省資源化することができる熱交換器の製造方法が要求されている。
【００１１】
また、スペーサー１０１は射出成形用する際、金型から製品としてスペーサー１０１と、廃材としてスプル・ランナーを取り出す必要があり、成形サイクルが短縮できず、量産性が低くなるという課題があり、成形サイクルを短縮することによる量産性を向上することができる熱交換器の製造方法が要求されている。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、量産性を向上することができ、また成形サイクルを短縮することによる量産性を向上することができ、また製造コストを低減することができ、また樹脂材料削減による製造コストを低減することができ、また樹脂材料削減による省資源化することができ、また気流の漏れを防止することができ、またバリによって生じる単位素子間の隙間を無くすことによる気流の漏れを防止することができる熱交換器の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の熱交換器は上記目的を達成するために、伝熱板と前記伝熱板の間隔を保持するための間隔リブと気流の漏れを遮蔽するための遮蔽リブとを樹脂にて一体成形して単位素子を形成し、この単位素子を複数積層することにより前記伝熱板間に通風路が形成され、一次気流と二次気流を前記通風路に流通することにより、前記伝熱板を介して熱交換するようにした熱交換器の製造方法において、前記単位素子を樹脂成形する金型にランナーレスにする手段を備えたものである。
【００１４】
この手段により樹脂材料削減による製造コストを低減することができ、また樹脂材料削減による省資源化することができる熱交換器の製造方法が得られる。
【００１５】
また他の手段は、ランナーレスにする手段として、ホットランナーを使用したものである。
【００１６】
この手段により成形サイクルを短縮することによる量産性を向上することができ、また樹脂材料削減による製造コストを低減することができ、また樹脂材料削減による省資源化することができる熱交換器の製造方法が得られる。
【００１７】
また他の手段は、オープンゲート式のホットランナーを使用したものである。
【００１８】
この手段により成形サイクルを短縮することによる量産性を向上することができ、また樹脂材料削減による製造コストを低減することができ、また樹脂材料削減による省資源化することができる熱交換器の製造方法が得られる。
【００１９】
また他の手段は、バルブゲート式のホットランナーを使用したものである。
【００２０】
この手段によりバリによって生じる単位素子間の隙間を無くすことによる気流の漏れを防止することができる熱交換器の製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば量産性を向上することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【００２２】
また、成形サイクルを短縮することによる量産性を向上することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【００２３】
また、製造コストを低減することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【００２４】
また、樹脂材料削減による製造コストを低減することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【００２５】
また、樹脂材料削減による省資源化することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【００２６】
また、気流の漏れを防止することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【００２７】
また、バリによって生じる単位素子間の隙間を無くすことによる気流の漏れを防止することができるという効果のある熱交換器の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の請求項１記載の発明は、伝熱板と前記伝熱板の間隔を保持するための間隔リブと気流の漏れを遮蔽するための遮蔽リブとを樹脂にて一体成形して単位素子を形成し、この単位素子を複数積層することにより前記伝熱板間に通風路が形成され、一次気流と二次気流を前記通風路に流通することにより、前記伝熱板を介して熱交換するようにした熱交換器の製造方法において、前記単位素子を樹脂成形する金型にランナーレスにする手段を備えたものであり、樹脂成形金型にランナーレスにする手段を備えたことにより、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナーが出ず、樹脂材料費削減により製造コストを低減することができ、また省資源化することができる。
【００２９】
また、本発明の請求項２記載の発明は、ランナーレスにする手段として、ホットランナーを使用したものであり、ホットランナー成形は樹脂成形金型のランナー・ゲート部をヒータで加熱制御して常に流動化状態に保てるため、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナーが出ず、樹脂材料費削減により製造コストを低減することができ、また省資源化することができる。また成形品の単位素子のみを金型から連続的に取り出せるので成形サイクルの短縮ができ、量産性を向上することができる。
【００３０】
また、本発明の請求項３記載の発明は、オープンゲート式のホットランナーを使用したものであり、オープンゲート式のホットランナー成形は樹脂成形金型のランナー・ゲート部をヒータで加熱制御して常に流動化状態に保てるため、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナーが出ず、樹脂材料費削減により製造コストを低減することができ、また省資源化することができる。また成形品の単位素子のみを金型から連続的に取り出せるので成形サイクルの短縮ができ、量産性を向上することができる。
【００３１】
また、本発明の請求項４記載の発明は、バルブゲート式のホットランナーを使用したものであり、バルブゲート式のホットランナーはゲート開閉機能を有するので、溶融樹脂が金型から注入される単位素子の注入口においてバリができないため、単位素子を積層した際に隣接する単位素子同士がバリによって干渉することがなく、隙間無く単位素子を積層することができ、気流の漏れを防止することができる。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は熱交換器の概略斜視図、図２（ａ）はＸ方向から見た単位素子の概略斜視図、図２（ｂ）はＹ方向から見た単位素子の概略斜視図、図３は熱交換器の概略分解斜視図、図４（ａ）は単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、図４（ｂ）はＡ−Ａ断面の熱交換器の概略斜視図、図４（ｃ）はＡ−Ａ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図５（ａ）は単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、図５ｂは熱交換器の概略拡大斜視図、図６（ａ）は単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、図６（ｂ）はＢ−Ｂ断面の熱交換器の概略斜視図、図６（ｃ）はＢ−Ｂ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図７（ａ）は単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、図７（ｂ）はＣ−Ｃ断面の熱交換器の概略斜視図、図７（ｃ）はＣ−Ｃ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図８は伝熱板の概略斜視図、図９（ａ）は単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、図９（ｂ）はＢ−Ｂ断面の熱交換器の概略斜視図、図９（ｃ）はＢ−Ｂ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図１０（ａ）は単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、図１０（ｂ）はＣ−Ｃ断面の熱交換器の概略斜視図、図１０（ｃ）はＣ−Ｃ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図１１は熱交換器の概略量産工程図、図１２は射出成形金型の概略断面図、図１３（ａ）は単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、図１３（ｂ）はＢ−Ｂ断面の熱交換器の概略斜視図、図１３（ｃ）はＢ−Ｂ断面の熱交換器の概略拡大斜視図である。
【００３３】
図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、熱交換器１ａは一辺が１２０ｍｍの方形で厚みが２．５ｍｍの単位素子２ａを交互に９０度回転しながら積層し、支持棒３にて単位素子２ａ同士を結束することにより構成され、伝熱板４の間に形成された通風路５に、一次気流Ａと二次気流Ｂを流通すると、一次気流Ａと二次気流Ｂとは伝熱板４を介して直交しながら熱交換を行う。
【００３４】
図２（ａ）および図２（ｂ）の単位素子２ａは、伝熱板４のＸ方向表面に間隔リブ６ａ、遮蔽リブ７ａ、遮蔽リブ凹部８、貫通穴９、貫通穴凸部１０、積層確認凸部１１、位置決め凸部１２、位置決め貫通穴１３ａ、遮蔽リブ注入口１４ａ、間隔リブ注入口１５を備え、伝熱板４のＹ方向表面に間隔リブ６ａａ、遮蔽リブ７ａａ、貫通穴９、位置決め貫通穴１３ａａ、遮蔽リブ凸部１６、貫通穴凹部１７、積層確認凹部１８、位置決め平面部１９を備え、間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａが伝熱板４を間に挟むように、樹脂にて一体成形して得られる。
【００３５】
伝熱板４のＸ方向表面において、間隔リブ６ａは高さ１ｍｍ、幅１ｍｍで所定間隔に６本形成し、遮蔽リブ７ａは伝熱板４の向かい合う一組の両端で間隔リブ６ａと平行に高さ１ｍｍ、幅５ｍｍに形成する。遮蔽リブ凹部８は遮蔽リブ７ａの上面に、凹高さ０．５ｍｍ、幅２．５ｍｍに通風路５に沿って凹形状に形成し、遮蔽リブ７ａと遮蔽リブ凹部８の断面は階段状に形成される。遮蔽リブ注入口１４ａは台形状で遮蔽リブ７ａと連結し、通風路５内に形成し、遮蔽リブ凹部８と同じ凸高さに形成する。貫通穴９は単位素子２ａの四隅であって、遮蔽リブ７ａに穴を設け、この貫通穴９の穴の周囲に凸高さ０．４ｍｍの貫通穴凸部１０を設ける。積層確認凸部１１は貫通穴凸部１０に連結し、方形の単位素子２ａの対角する２箇所に凸高さ０．４ｍｍで設ける。位置決め凸部１２は間隔リブ６ａの上面に凸高さ１．７ｍｍで２個設け、位置決め貫通穴１３ａは間隔リブ６ａに凸高さ１．０ｍｍで２個の円筒を設け、間隔リブ注入口１５は間隔リブ６ａの上面に凹高さ０．５ｍｍに間隔リブ６ａの段を落とすような形状に形成する。
【００３６】
伝熱板４のＹ方向表面において、間隔リブ６ａａは間隔リブ６ａと直交し、高さ１ｍｍ、幅１ｍｍで所定間隔に６本形成し、遮蔽リブ７ａａは伝熱板４の向かい合う一組の両端で間隔リブ６ａａと平行に高さ１ｍｍ、幅５ｍｍに形成する。遮蔽リブ凸部１６は遮蔽リブ７ａａの上面に、凸高さ０．４ｍｍ、幅２．４ｍｍに通風路５に沿って凸形状に形成し、遮蔽リブ７ａａと遮蔽リブ凸部１６の断面は階段状に形成される。貫通穴９は単位素子２ａの四隅であって、遮蔽リブ７ａａに穴を設け、この貫通穴９の穴の周囲に凹高さ０．５ｍｍの貫通穴凹部１７を設ける。積層確認凹部１８は貫通穴凹部１７に連結し、方形の単位素子２ａの対角する２箇所に凹高さ０．５ｍｍで設ける。位置決め平面部１９は伝熱板４を挟んで位置決め凸部１２の反対側に凸高さ１．０ｍｍの円柱を２箇所設け、位置決め貫通穴１３ａａは伝熱板４を挟んで位置決め貫通穴１３ａの反対側に凸高さ１．０ｍｍで２個の円筒を設ける。
【００３７】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、間隔リブ６ａと間隔リブ６ａａは単位素子２ａを交互に９０度回転しながら積層した時に、隣接する間隔リブ６ａと間隔リブ６ａａが重なり合うように形成され、伝熱板４を一定の間隔に保持する働がある。本実施の形態では、間隔リブ６ａおよび間隔リブ６ａａの凸高さを１ｍｍとしたので、伝熱板４は２ｍｍ毎に積層される。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮蔽リブ７ａと遮蔽リブ７ａａは単位素子２ａを交互に９０度回転しながら積層した時に、隣接する遮蔽リブ７ａと遮蔽リブ７ａａが重なり合うように形成され、熱交換器１ａの通風路５を流通する一次気流Ａおよび二次気流Ｂが熱交換器１ａの端面から気流が漏れないように遮蔽する働きと、伝熱板４を一定の間隔に保持する働きがある。
【００３９】
なお遮蔽リブ７ａ、７ａａは熱交換器１ａの伝熱板４を一定容積内で広く取るために、方形の単位素子２ａの両端部に形成する構成としたが、熱交換器の設計や量産性などにより適宜決定する。
【００４０】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮蔽リブ凹部８と遮蔽リブ凸部１６は単位素子２ａを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する遮蔽リブ凹部８の凹部と遮蔽リブ凸部１６の凸部が嵌合するよう形成される。熱交換器１ａは遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａに設けた遮蔽リブ凹部８と遮蔽リブ凸部１６の嵌合により、単位素子２ａ同士が互いに固定化され、且つ単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止する。熱交換器１ａの側面における気流の遮蔽は、図４（ｃ）に示すように隣接する遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａ同士が重なり合うことにより行われ、遮蔽リブ凹部８の凹部と遮蔽リブ凸部１６の凸部の嵌合も気流の遮蔽を行う。この明細書では、金型の製造精度と樹脂成形の精度を考慮して、遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａは必ず重なり合うようにし、遮蔽リブ凹部８と遮蔽リブ凸部１６の嵌合は、気流が漏れない程度に高さ方向に０．１ｍｍの積層逃がし部２０ａを設けた。なお０．１ｍｍの高さ方向の積層逃がし部２０ａを設けたが、単位素子２ａを正しく積層した時には、熱交換器１ａの側面における気流の遮蔽と単位素子２ａ同士の嵌合ができれば良く、熱交換器の設計や製造精度により適宜決定する。
【００４１】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、単位素子２ａを交互に９０度回転せず、誤って積層した時には、遮蔽リブ凸部１６の凸部は隣接する間隔リブ６ａと干渉し、隣接する単位素子２ａ同士が嵌合できず、熱交換器１ａの側面から確認すると単位素子２ａ同士に隙間があり、容易に単位素子２ａの積み間違いを確認することができる構成となっている。
【００４２】
なお遮蔽リブ凹部８および遮蔽リブ凸部１６は単位素子２ａの遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａに設けたが、単位素子を正しく積層した時には隣接する単位素子の凹部と凸部が嵌合し、誤って積層した時には凸部と隣接する単位素子の一部が干渉する構造であれば、その他の構成の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００４３】
この明細書における干渉とは、単位素子２ａを誤って積層した時に凸部と隣接する単位素子２ａの一部が当たり、隣接する単位素子２ａ同士が嵌合できず隙間ができる状態のことである。また、単位素子２ａを正しく積層するとは、単位素子２ａに備えた凹部と凸部の嵌合構造が互いに嵌合し、気流の漏れが無く、熱交換器の基本性能が発揮できる状態のことであり、単位素子２ａを誤って積層するとは、単位素子２ａに備えた凸部と単位素子２ａの一部が干渉し、隣接する単位素子２ａの間に隙間ができ、気流の漏れが有り、熱交換器の基本性能が発揮できない状態のことである。
【００４４】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０は単位素子２ａを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する貫通穴凹部１７の凹部と貫通穴凸部１０の凸部が嵌合するよう形成される。熱交換器１ａは単位素子２ａの四隅に設けた貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０の嵌合により、単位素子２ａ同士が互いに固定化され、且つ単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止する。熱交換器１ａの四隅における気流の遮蔽は、図６（ｃ）に示すように隣接する遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａ同士が重なり合うことにより行われ、貫通穴凹部１７の凹部と貫通穴凸部１０の凸部の嵌合も気流の遮蔽を行う。この明細書では、金型の製造精度と樹脂成形の精度を考慮して、遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａは必ず重なり合うようにし、貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０の嵌合は、気流が漏れない程度に高さ方向に０．１ｍｍの積層逃がし部２０ｂを設けた。なお０．１ｍｍの高さ方向の積層逃がし部２０ｂを設けたが、単位素子２ａを正しく積層した時には、熱交換器１ａの四隅における気流の遮蔽と単位素子２ａ同士の嵌合ができれば良く、熱交換器の設計や製造精度により適宜決定する。
【００４５】
なお貫通穴凹部１７および貫通穴凸部１０は単位素子２ａの単位素子２ａの四隅に設けたが、単位素子を正しく積層した時には隣接する単位素子の凹部と凸部が嵌合し、間隔リブまたは遮蔽リブの少なくとも何れか、または間隔リブまたは遮蔽リブの少なくとも何れかに連結する構造であれば、その他の構成の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、積層確認凹部１８と積層確認凸部１１は単位素子２ａを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する積層確認凹部１８の凹部と積層確認凸部１１の凸部が嵌合するよう形成される。熱交換器１ａは方形の単位素子２ａの対角する２箇所に設けた積層確認凹部１８と積層確認凸部１１の嵌合により、単位素子２ａ同士が互いに固定化され、且つ単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止する。熱交換器１ａの四隅における気流の遮蔽は、図６（ｃ）に示すように隣接する遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａ同士が重なり合うことにより行われ、積層確認凹部１８の凹部と積層確認凸部１１の凸部の嵌合も気流の遮蔽を行う。この明細書では、金型の製造精度と樹脂成形の精度を考慮して、遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａは必ず重なり合うようにし、積層確認凹部１８と積層確認凸部１１の嵌合は、気流が漏れない程度に高さ方向に０．１ｍｍの積層逃がし部２０ｃを設けた。なお０．１ｍｍの高さ方向の積層逃がし部２０ｃを設けたが、単位素子２ａを正しく積層した時には、熱交換器１ａの四隅における気流の遮蔽と単位素子２ａ同士の嵌合ができれば良く、熱交換器の設計や製造精度により適宜決定する。
【００４７】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、単位素子２ａを交互に９０度回転せず、誤って積層した時には、積層確認凸部１１の凸部は隣接する遮蔽リブ７ａａと干渉し、隣接する単位素子２ａ同士が嵌合できず、熱交換器１ａの側面から確認すると単位素子２ａ同士に隙間があり、容易に単位素子２ａの積み間違いを確認することができる構成となっている。
【００４８】
なお積層確認凹部１８および積層確認凸部１１は単位素子２ａの対角にそれぞれ２個設けたが、単位素子を正しく積層した時には隣接する単位素子の凹部と凸部が嵌合し、誤って積層した時には凸部と隣接する単位素子の一部が干渉する構造であれば、その他の構成の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
図８に示す伝熱板４は一辺が１１９ｍｍの方形で、厚さが０．２〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．０１ｍｍの和紙、防燃紙、伝熱性と透湿性と気体遮蔽性を有する特殊加工紙、透湿膜、または伝熱性のみを有するポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、ポリオレフィン系のＰＰ、ＰＥなどの樹脂シート、樹脂フィルムなどで構成される。伝熱板４の四隅には貫通穴９を４個設け、方形の伝熱板４の一つの対角線上に位置決め穴２１を２個設け、この伝熱板４を樹脂金型に挿入し、インサート射出成形を用いて単位素子２ａを一体成形する。伝熱板４を樹脂金型内に挿入する際、伝熱板４を位置決め、固定するためのピンを樹脂金型に設けておき、樹脂金型のピンと伝熱板４の位置決め穴２１によって伝熱板４の位置決めを行う。
【００５０】
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａは伝熱板４の位置決め穴２１の周囲に形成され、位置決め凸部１２の凸部は単位素子２ａを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａと嵌合するように形成され、位置決め平面部１９は隣接する位置決め貫通穴１３ａの穴を塞ぐように形成される。
【００５１】
熱交換器１ａは単位素子２ａの対角線上に設けた位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａと位置決め凸部１２の嵌合により、単位素子２ａ同士が互いに固定化され、且つ単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止する。熱交換器１ａの中央部における気流の遮蔽は、図９ｃに示すように隣接する位置決め平面部１９と位置決め貫通穴１３ａおよび位置決め凸部１２の凸部下面と位置決め貫通穴１３ａａが重なり合うことにより行われ、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａの穴と位置決め凸部１２の凸部の嵌合も気流の遮蔽を行う。この明細書では、金型の製造精度と樹脂成形の精度を考慮して、位置決め平面部１９と位置決め貫通穴１３ａおよび位置決め凸部１２の凸部下面と位置決め貫通穴１３ａａは必ず重なり合うようにし、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａと位置決め凸部１２の嵌合は、気流が漏れない程度に高さ方向に０．３ｍｍの積層逃がし部２０ｄを設けた。なお０．３ｍｍの高さ方向の積層逃がし部２０ｄを設けたが、単位素子２ａを正しく積層した時には、熱交換器１ａの中央部における気流の遮蔽と単位素子２ａ同士の嵌合ができれば良く、熱交換器の設計や製造精度により適宜決定する。
【００５２】
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、単位素子２ａを交互に９０度回転せず、誤って積層した時には、位置決め凸部１２の凸部は隣接する位置決め平面部１９と干渉し、隣接する単位素子２ａ同士が嵌合できず、熱交換器１ａの側面から確認すると単位素子２ａ同士に隙間があり、容易に単位素子２ａの積み間違いを確認することができる構成となっている。
【００５３】
なお、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａ、位置決め凸部１２および位置決め平面部１９は単位素子２ａの対角線上にそれぞれ２個設けたが、単位素子を正しく積層した時には隣接する単位素子の穴と凸部が嵌合し、誤って積層した時には凸部と隣接する単位素子の一部が干渉する構造であれば、その他の構成の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
図６（ｃ）と図８に示すように、伝熱板４と樹脂を一体成形して形成された単位素子２ａにおいて、伝熱板４の貫通穴９は遮蔽リブ７ａ、７ａａの貫通穴９と同じ位置で、単位素子２ａに貫通する穴が形成され、この穴の周囲に貫通穴凸部１０および貫通穴凹部１７が形成される。
【００５５】
図６（ｃ）と図９（ｃ）に示すように、貫通穴９、貫通穴凸部１０および貫通穴凹部１７は遮蔽リブ７ａ、７ａａに連結する位置に構成し、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａ、位置決め凸部１２および位置決め平面部１９は間隔リブ６ａ、６ａａに連結する位置に構成しているため、一回の樹脂成形でこれらを有する単位素子２ａが形成できる。
【００５６】
なお、貫通穴９、貫通穴凸部１０および貫通穴凹部１７は遮蔽リブ７ａ、７ａａに連結する位置に形成し、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａ、位置決め凸部１２および位置決め平面部１９は間隔リブ６ａ、６ａａに連結する位置に形成したが、貫通穴９、貫通穴凸部１０、貫通穴凹部１７、位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａ、位置決め凸部１２および位置決め平面部１９は間隔リブ６ａ、６ａａまたは遮蔽リブ７ａ、７ａａの少なくとも何れか、または間隔リブ６ａ、６ａａまたは遮蔽リブ７ａ、７ａａの少なくとも何れかに連結する位置に設け、伝熱板４と樹脂を一体成形して単位素子２ａを得る際に、一回の樹脂成形で一体に形成できれば良く、その他の構成を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
図１１、図１２に熱交換器１ａの製造工程および製造方法を示す。切断工程２２は伝熱板４を所定の大きさに切断する。
【００５８】
次の成形工程２３は伝熱板４を射出成形金型２４に挿入し、射出成形機にて伝熱板４と樹脂を一体成形するインサート射出成形工法で単位素子２ａが得られる。この樹脂としては熱可塑性樹脂を適用し、樹脂の種類としては、ポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、またはポリオレフィン系のＰＰ、ＰＥなどが用いられる。また熱可塑性樹脂の中にガラス繊維または炭素繊維の無機充填剤を添加した樹脂を用いても良い。無機充填剤の添加量は樹脂の重量に対して１〜５０重量％、更に好ましくは１０〜３０重量％であり、樹脂に無機充填剤を添加すると、樹脂成形品の単位素子２ａは強度と反りや収縮性の物性が向上することと、一体成形する伝熱板４と樹脂との接着性が向上する。これは化学結合による接着性が向上するのではなく、無機充填剤と伝熱板４との繊維の絡まりが強くなった物理結合が向上するものである。無機充填剤の添加量は樹脂の重量に対して多く混入すると、樹脂成形品の強度と反りや収縮性の物性が向上するが、５０重量％以上になると、射出成形する時の溶融した樹脂の流動性が低下するため、樹脂成形品が得られない場合があり、無機充填剤の添加量は樹脂成形品の必要強度、樹脂物性、射出成形機の仕様などにより適宜決定する。
【００５９】
この成形工程２３は、溶融した樹脂を伝熱板４のＸ方向からから射出成形金型２４内に射出すると、樹脂流路を通り、金型のゲート部から単位素子２ａに設けた遮蔽リブ注入口１４ａおよび間隔リブ注入口１５から流入し、更に溶融した樹脂は射出圧力が高いため、伝熱板４のＸ方向表面の間隔リブ６ａおよび遮蔽リブ７ａを成形すると共に、和紙などの紙類で構成された伝熱板４を貫通し、伝熱板４Ｙ方向表面の間隔リブ６ａａおよび遮蔽リブ７ａａと連結する形で形成することができるので、一回の成形で伝熱板４と間隔リブ６ａ、６ａａと遮蔽リブ７ａ、７ａａを有する単位素子２ａを形成することができる。
【００６０】
単位素子２ａを樹脂成形する射出成形金型２４はランナーレスにする手段を備え、ランナーレスにする手段として、オープンゲート式またはバルブゲート式のホットランナーを使用する。ヒータ２５によりランナー・ゲート部を加熱制御して溶融樹脂を常に流動化状態に保てるため、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナー２６が出ず、樹脂材料費削減と省資源化することができる。また成形品の単位素子２ａのみを射出成形金型２４から連続的に取り出せるので成形サイクルを短縮することができる。
【００６１】
この明細書のスプルとは、射出成形金型２４において成形材料の流路の一部で円錐形の部分を指し、ランナーとは射出成形金型２４においてキャビティに溶融樹脂を流し込む径路のうち、スプルからゲートまでの部分を指す。
【００６２】
またバルブゲート式のホットランナーはゲート開閉機能を有するので、溶融樹脂が射出成形金型２４から注入される単位素子２ａの遮蔽リブ注入口１４ａおよび間隔リブ注入口１５においてバリができないため、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士がバリによって干渉することがなく、隙間無く単位素子２ａを積層することができる。
【００６３】
次の積層工程２７は単位素子２ａを交互に９０度回転しながら積層し、単位素子２ａの四隅に設けた貫通穴９に支持棒３を挿入する工程である。
【００６４】
次の結束工程２８は貫通穴９に挿入した支持棒３の両端に止め具を付設し単位素子２ａ同士を結束することによって熱交換器１ａを得る工程である。また、支持棒３は熱可塑性樹脂などよりなるものであって、支持棒３の両端を熱によって溶融し単位素子２ａ同士を締め付けた状態で固化させることにより結束するものであってもよい。なお本発明における結束とは、単位素子２ａ同士を機械的拘束により固定化したものである。
【００６５】
熱交換器１ａは間隔リブ６ａおよび遮蔽リブ７ａに連結する位置に溶融樹脂を注入する遮蔽リブ注入口１４ａおよび間隔リブ注入口１５を備え、間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａが何れかで連結している構成である。また遮蔽リブ注入口１４ａおよび間隔リブ注入口１５は、単位素子２ａを積層した時に隣接する単位素子２ａが干渉しないように逃がす手段を備え、逃がす手段として、間隔リブ６ａおよび遮蔽リブ７ａに段落としを設ける。また段落としとして遮蔽リブ７ａに連結し、通風路５内に遮蔽リブ注入口１４ａを設ける。
【００６６】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮蔽リブ注入口１４ａは通風路５内に段落としを設けたことにより、溶融樹脂が金型から注入される遮蔽リブ注入口１４ａにおいてバリが万一発生しても、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士は段落しによってバリを逃がすことにより干渉せず、更に前記バリは通風路５内に位置するため、隣接する単位素子２ａとの通風路５空間によってバリを逃がすことにより更に干渉せず、隙間無く単位素子２ａを積層することができる。
【００６７】
図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、間隔リブ６ａに設けた間隔リブ注入口１５は単位素子２ａを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する間隔リブ６ａａと重なり合うが、間隔リブ注入口１５は間隔リブ６ａの上面に凹高さ０．５ｍｍに間隔リブ６ａを段落しするような形状のため、溶融樹脂が金型から注入される間隔リブ注入口１５においてバリが万一発生しても、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士は逃がす手段によってバリを逃がすことにより干渉せず、隙間無く単位素子２ａを積層することができる。
【００６８】
この明細書における段落しとは、溶融樹脂が金型から単位素子２ａに注入される注入口において、バリが万一発生しても、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士が干渉しないように、周囲の樹脂リブより凸高さを下げることである。
【００６９】
なお、間隔リブ注入口１５の段落しは間隔リブ６ａの上面に設け、遮蔽リブ注入口１４ａの段落しは遮蔽リブ７ａに連結するように設けたが、溶融樹脂を注入する注入口は、間隔リブ６ａまたは遮蔽リブ７ａの少なくとも何れかに連結し、通風路５内に設け、バリを逃がすように段落しにする構成であれば良く、その他の構成を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
上記構成により、熱交換器１ａは、単位素子２ａを積層した際に積み間違いが分かる手段として、遮蔽リブ７ａ、７ａａに遮蔽リブ凹部８と遮蔽リブ凸部１６を備えたことにより、単位素子２ａを正しく積層した時には隣接する単位素子２ａの遮蔽リブ凹部８の凹部と遮蔽リブ凸部１６の凸部が嵌合し、誤って積層した時には遮蔽リブ凸部１６の凸部と隣接する単位素子２ａの一部（間隔リブ６ａ）が干渉するため、単位素子２ａの積み間違いを容易に確認することができ、積み間違いを修正することによって生産工程の不良を低減することができ、量産性を向上することができる。また単位素子２ａの積み間違いに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。また遮蔽リブ凹部８の凹部と遮蔽リブ凸部１６の凸部は単位素子２ａを積層した際に凹部と凸部が嵌合することにより、単位素子２ａ同士が互いに固定するため、単位素子２ａのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができ、また前記嵌合構造が単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止することにより、量産性を向上することができる。
【００７１】
また単位素子２ａの積み間違いによって、伝熱板４毎に同じ方向に通風路５が形成され、一次気流Ａと二次気流Ｂを熱交換器１ａに流通すると、誤って積層した部分については熱交換がされない。単位素子２ａを積層した際に積み間違いが分かる手段を備えたことにより、単位素子２ａの積み間違いによって、伝熱板４毎に正しく通風路５が形成できないことに起因する熱交換効率の低下を防止することができる。
【００７２】
また熱交換器１ａは、単位素子２ａに貫通穴９と、第一の凹部（１）と第一の凸部（１）として貫通穴凹部１７および貫通穴凸部１０と、第二の凹部（２）と第二の凸部（２）として積層確認凹部１８および積層確認凸部１１を備えたことにより、第一の凹部（１）と第一の凸部（１）は単位素子２ａを積層した際に貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０が嵌合することにより、単位素子２ａ同士が互いに固定するため、単位素子２ａのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。また貫通穴９の周囲に設けた前記第一の嵌合構造が、単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止することにより量産性を向上することができる。更に第二の凹部（２）と第二の凸部（２）は単位素子２ａを正しく積層した時には隣接する単位素子２ａの積層確認凹部１８と積層確認凸部１１が嵌合し、誤って積層した時には積層確認凸部１１と隣接する単位素子２ａの一部（遮蔽リブ７ａａ）が干渉するため、単位素子２ａの積み間違いを容易に確認することができ、積み間違いを修正することによって生産工程の不良を低減することができ、量産性を向上することができる。また単位素子２ａの積み間違いに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。また第二の凹部（２）と第二の凸部（２）は単位素子２ａを積層した際に積層確認凹部１８と積層確認凸部１１が嵌合することにより、単位素子２ａ同士が互いに固定するため、単位素子２ａのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができ、また前記第二の嵌合構造が単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止することにより、量産性を向上することができる。
【００７３】
また熱交換器１ａは、単位素子２ａを積層した際に貫通穴９に支持棒３を通し、単位素子２ａ同士を結束したことにより、単位素子２ａのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。
【００７４】
また熱交換器１ａは、伝熱板４に位置決め穴２１を備え、単位素子２ａに位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａと位置決め凸部１２と位置決め平面部１９を備えたことにより、金型内に伝熱板４を挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いた場合、伝熱板４に設けた位置決め穴２１の穴は、樹脂金型に伝熱板４を挿入する際の位置決めを容易に行うことができ、量産性を向上することができる。また単位素子２ａを正しく積層した時には隣接する単位素子２ａの位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａの穴と位置決め凸部１２の凸部が嵌合し、誤って積層した時には位置決め凸部１２の凸部と隣接する単位素子２ａの一部（位置決め平面部１９）が干渉するため、単位素子２ａの積み間違いを容易に確認することができ、積み間違いを修正することによって生産工程の不良を低減することができ、量産性を向上することができる。また単位素子２ａの積み間違いに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。また貫通穴と凸部は単位素子２ａを積層した際に位置決め貫通穴１３ａ、１３ａａの穴と位置決め凸部１２の凸部が嵌合することにより、単位素子２ａ同士が互いに固定するため、単位素子２ａのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができ、また前記嵌合構造が単位素子２ａを積層する際に発生する位置ずれを防止することにより、量産性を向上することができる。
【００７５】
また熱交換器１ａは、単位素子２ａの間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａは何れかで連結しているため、間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａを有する単位素子２ａが一回の樹脂成形で一体に形成でき、量産性を向上することができ、更に金型内に伝熱板４を挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いると、一回の成形で伝熱板４と間隔リブ６ａ、６ａａと遮蔽リブ７ａ、７ａａが一体成形され、単位素子２ａを形成できることにより加工工程が少なくでき、更に量産性を向上することができ、また、部品点数が少なく、製造コストを低減することができる。
【００７６】
また熱交換器１ａは、溶融した樹脂を伝熱板４のＸ方向からから射出成形金型２４内に射出すると、樹脂流路を通り、金型のゲート部から単位素子２ａに設けた遮蔽リブ注入口１４ａおよび間隔リブ注入口１５から流入し、更に溶融した樹脂は射出圧力が高いため、伝熱板４のＸ方向表面の間隔リブ６ａおよび遮蔽リブ７ａを成形すると共に、和紙などの紙類で構成された伝熱板４を貫通し、伝熱板４Ｙ方向表面の間隔リブ６ａａおよび遮蔽リブ７ａａと連結する形で形成することができるので、一回の成形で伝熱板４と間隔リブ６ａ、６ａａと遮蔽リブ７ａ、７ａａを有する単位素子２ａを形成することができることにより、加工工程が少なくでき、量産性を向上することができ、また、部品点数が少なく、製造コストを低減することができる。また伝熱板４Ｘ方向表面の間隔リブ６ａおよび遮蔽リブ７ａと伝熱板Ｙ方向表面の間隔リブ６ａａおよび遮蔽リブ７ａａがインサート射出成形する際に伝熱板４を間に挟んで一体形成されるので、気密性の高い単位素子２ａが形成でき、この単位素子２ａを積層することにより、気流の漏れを防止することができる熱交換器１ａが得られる。
【００７７】
また熱交換器１ａは、単位素子２ａの間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａは何れかで連結し、且つ樹脂で構成されているため、間隔リブ６ａ、６ａａまたは遮蔽リブ７ａ、７ａａの少なくとも何れか、または間隔リブ６ａ、６ａａまたは遮蔽リブ７ａ、７ａａの少なくとも何れかに連結する位置に貫通穴９を設けたことにより、間隔リブ６ａ、６ａａと遮蔽リブ７ａ、７ａａと貫通穴９を有する単位素子２ａが一回の樹脂成形で一体に形成でき、量産性を向上することができる。
【００７８】
また熱交換器１ａは、単位素子２ａを方形に構成したために、一つの単位素子２ａを９０度回転しながら交互に積層するだけで熱交換器１ａが形成できるため、一つの金型を設けるだけでよく、製造コストを低減することができる。
【００７９】
また熱交換器１ａは、貫通穴９を方形の単位素子２ａの四隅に設けたことにより、単位素子２ａを誤って積層した時には、貫通穴９の周囲に設けた積層確認凸部１１と隣接する単位素子２ａの一部（遮蔽リブ７ａａ）が干渉している状態が、熱交換器１ａ側面から容易に確認することができ、積み間違いを修正することによって生産工程の不良を低減することができ、量産性を向上することができる。
【００８０】
また熱交換器１ａは、単位素子２ａの間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａは何れかで連結し、且つ樹脂で構成されているため、間隔リブ６ａに間隔リブ注入口１５を設け、遮蔽リブ７ａに連結する位置に遮蔽リブ注入口１４ａを設けたことにより、成形工程２３において、伝熱板４を射出成形金型２４に挿入し、射出成形機にて伝熱板４と樹脂を一体成形するインサート射出成形工法で単位素子２ａを成形する際、間隔リブ注入口１５および遮蔽リブ注入口１４ａから溶融樹脂が注入することによって、間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａを有する単位素子２ａが一回の樹脂成形で一体に形成でき、量産性を向上することができる。またインサート射出成形工法を用いたことにより、一回の成形で伝熱板４と間隔リブ６ａ、６ａａと遮蔽リブ７ａ、７ａａが一体成形され、単位素子２ａを形成できることにより加工工程が少なくでき、更に量産性を向上することができ、また、部品点数が少なく、製造コストを低減することができる。
【００８１】
また間隔リブ注入口１５および遮蔽リブ注入口１４ａは、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａが干渉しないように逃がす手段として、間隔リブ６ａおよび遮蔽リブ７ａに段落としを備えているため、溶融樹脂が射出成形金型２４から注入される単位素子２ａの間隔リブ注入口１５および遮蔽リブ注入口１４ａにおいてバリが万一発生しても、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士は逃がす手段によってバリを逃がすことにより干渉せず、隙間無く単位素子２ａを積層することができ、気流の漏れを防止することができる。
【００８２】
また遮蔽リブ注入口１４ａの段落としは、遮蔽リブ７ａに連結し、通風路５内に設けたことにより、溶融樹脂が射出成形金型２４から注入される単位素子２ａの注入口においてバリが万一発生しても、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士は段落しによってバリを逃がすことにより干渉せず、更に前記バリは通風路５内に位置するため、隣接する単位素子との通風路５空間によってバリを逃がすことにより更に干渉せず、隙間無く単位素子２ａを積層することができ、気流の漏れを防止することができる。
【００８３】
また単位素子２ａを樹脂成形する射出成形金型２４にランナーレスにする手段を備えたことにより、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナー２６が出ず、樹脂材料費削減により製造コストを低減することができ、また省資源化することができる。
【００８４】
またランナーレスにする手段として、ホットランナーを使用したことにより、射出成形金型２４のランナー・ゲート部をヒータ２５で加熱制御して常に流動化状態に保てるため、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナー２６が出ず、樹脂材料費削減により製造コストを低減することができ、また省資源化することができる。また成形品の単位素子２ａのみを射出成形金型２４から連続的に取り出せるので成形サイクルの短縮ができ、量産性を向上することができる。
【００８５】
またオープンゲート式のホットランナーを使用したことにより、射出成形金型２４のランナー・ゲート部をヒータ２５で加熱制御して常に流動化状態に保てるため、樹脂成形時に廃材となるスプル・ランナー２６が出ず、樹脂材料費削減により製造コストを低減することができ、また省資源化することができる。また成形品の単位素子２ａのみを射出成形金型２４から連続的に取り出せるので成形サイクルの短縮ができ、量産性を向上することができる。
【００８６】
またゲート開閉機能を有するバルブゲート式のホットランナーを使用したことにより、溶融樹脂が射出成形金型２４から注入される単位素子２ａの間隔リブ注入口１５および遮蔽リブ注入口１４ａにおいてバリができないため、単位素子２ａを積層した際に隣接する単位素子２ａ同士がバリによって干渉することがなく、隙間無く単位素子２ａを積層することができ、気流の漏れを防止することができる。
【００８７】
（実施の形態２）
図１４は熱交換器の概略斜視図、図１５（ａ）はＸ方向から見た単位素子の概略斜視図、図１５（ｂ）はＹ方向から見た単位素子の概略斜視図、図１６（ａ）は単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、図１６ｂはＤ−Ｄ断面の熱交換器の概略斜視図、図１６ｃはＤ−Ｄ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図１７（ａ）は単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、図１７（ｂ）はＥ−Ｅ断面の熱交換器の概略斜視図、図１７（ｃ）はＥ−Ｅ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図１８（ａ）は単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、図１８（ｂ）はＦ−Ｆ断面の熱交換器の概略斜視図、図１８（ｃ）はＦ−Ｆ断面の熱交換器の概略拡大斜視図、図１９（ａ）は単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、図１９（ｂ）はＧ−Ｇ断面の熱交換器の概略斜視図、図１９（ｃ）はＧ−Ｇ断面の熱交換器の概略拡大斜視図である。
【００８８】
実施の形態１と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１４、図１５（ａ）、（ｂ）、図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、熱交換器１ｂは一辺が１２０ｍｍの方形で厚みが２．０ｍｍの単位素子２ｂを交互に９０度回転しながら積層し、支持棒３にて単位素子２ｂ同士を結束することにより構成され、伝熱板４の間に形成された通風路５に、一次気流Ａと二次気流Ｂを流通すると、一次気流Ａと二次気流Ｂとは伝熱板４を介して直交しながら熱交換を行う。
【００９０】
図１５（ａ）および図１５（ｂ）の単位素子２ｂは、伝熱板４のＸ方向表面に間隔リブ６ａ、間隔リブ凸部２９、遮蔽リブ７ａ、貫通穴９、貫通穴凸部１０、位置決め凸部１２、位置決め貫通穴１３ａ、遮蔽リブ注入口１４ｂ、間隔リブ注入口１５を備え、伝熱板４のＹ方向表面に間隔リブ６ａａ、間隔リブ凹部３０、遮蔽リブ７ａａ、貫通穴９、位置決め貫通穴１３ａａ、貫通穴凹部１７、位置決め平面部１９を備え、間隔リブ６ａ、６ａａおよび遮蔽リブ７ａ、７ａａが伝熱板４を間に挟むように、樹脂にて一体成形して得られる。
【００９１】
伝熱板４のＸ方向表面において、間隔リブ６ａは高さ１ｍｍ、幅１ｍｍで所定間隔に６本形成し、遮蔽リブ７ａは伝熱板４の向かい合う一組の両端で間隔リブ６ａと平行に高さ１ｍｍ、幅５ｍｍに形成する。間隔リブ凸部２９は間隔リブ６ａの上面の両端に、凸高さ０．４ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１５ｍｍに凸形状に形成する。遮蔽リブ注入口１４ｂは台形状で遮蔽リブ７ａと連結し、通風路５の外側に、伝熱板４から凸高さ０．５ｍｍに形成する。貫通穴９は単位素子２ｂの四隅であって、遮蔽リブ７ａに４箇所穴を設ける。貫通穴凸部１０は貫通穴９の４箇所の穴の一部として、方形の単位素子２ｂの対角する２箇所に、貫通穴９の穴の周囲に凸高さ０．４ｍｍの凸形状を形成する。位置決め凸部１２は間隔リブ６ａの上面に凸高さ１．７ｍｍで２個設け、位置決め貫通穴１３ａは間隔リブ６ａに凸高さ１．０ｍｍで２個の円筒を設け、間隔リブ注入口１５は間隔リブ６ａの上面に凹高さ０．５ｍｍに間隔リブ６ａの段を落とすような形状に形成する。
【００９２】
伝熱板４のＹ方向表面において、間隔リブ６ａａは間隔リブ６ａと直交し、高さ１ｍｍ、幅１ｍｍで所定間隔に６本形成し、遮蔽リブ７ａａは伝熱板４の向かい合う一組の両端で間隔リブ６ａａと平行に高さ１ｍｍ、幅５ｍｍに形成する。間隔リブ凹部３０は間隔リブ６ａａの上面の両端に、凹高さ０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１５．１ｍｍに凹形状に形成する。貫通穴９は単位素子２ｂの四隅であって、遮蔽リブ７ａａに４箇所穴を設ける。貫通穴凹部１７は貫通穴９の４箇所の穴の一部として、方形の単位素子２ｂの対角する２箇所に、貫通穴９の穴の周囲に凹高さ０．５ｍｍの凹形状を形成する。位置決め平面部１９は伝熱板４を挟んで位置決め凸部１２の反対側に凸高さ１．０ｍｍの円柱を２箇所設け、位置決め貫通穴１３ａａは伝熱板４を挟んで位置決め貫通穴１３ａの反対側に凸高さ１．０ｍｍで２個の円筒を設ける。
【００９３】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、間隔リブ６ａと間隔リブ６ａａは単位素子２ａを交互に９０度回転しながら積層した時に、隣接する間隔リブ６ａと間隔リブ６ａａが重なり合うように形成され、伝熱板４を一定の間隔に保持する働がある。本実施の形態では、間隔リブ６ａおよび間隔リブ６ａａの凸高さを１ｍｍとしたので、伝熱板４は２ｍｍ毎に積層される。
【００９４】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、間隔リブ凸部２９と間隔リブ凹部３０は単位素子２ｂを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する間隔リブ凸部２９の凸部と間隔リブ凹部３０の凹部が嵌合するよう形成される。熱交換器１ｂは間隔リブ６ａおよび間隔リブ６ａａに設けた間隔リブ凸部２９と間隔リブ凹部３０の嵌合により、単位素子２ｂ同士が互いに固定化され、且つ単位素子２ｂを積層する際に発生する位置ずれを防止する。熱交換器１ｂの伝熱板４を一定の間隔に保持する構成は、図１６ｃに示すように隣接する間隔リブ６ａおよび間隔リブ６ａａ同士が重なり合うことにより行われ、間隔リブ凸部２９の凸部と間隔リブ凹部３０の凹部の嵌合も伝熱板４を一定の間隔に保持する。この明細書では、金型の製造精度と樹脂成形の精度を考慮して、間隔リブ６ａおよび間隔リブ６ａａは必ず重なり合うようにし、間隔リブ凸部２９と間隔リブ凹部３０の嵌合は、高さ方向に０．１ｍｍの積層逃がし部２０ｅを設けた。なお０．１ｍｍの高さ方向の積層逃がし部２０ｅを設けたが、単位素子２ｂを正しく積層した時に、熱交換器１ｂの伝熱板４が一定の間隔に保たれれば良く、熱交換器の設計や製造精度により適宜決定する。
【００９５】
図１７ａ、１７ｂ、１７ｃに示すように、単位素子２ｂを交互に９０度回転せず、誤って積層した時には、間隔リブ凸部２９の凸部は隣接する遮蔽リブ７ａａと干渉し、隣接する単位素子２ｂ同士が嵌合できず、熱交換器１ｂの側面から確認すると単位素子２ｂ同士に隙間があり、容易に単位素子２ｂの積み間違いを確認することができる構成となっている。
【００９６】
なお間隔リブ凸部２９および間隔リブ凹部３０は単位素子２ｂの間隔リブ６ａおよび間隔リブ６ａａに設けたが、単位素子を正しく積層した時には隣接する単位素子の凹部と凸部が嵌合し、誤って積層した時には凸部と隣接する単位素子の一部が干渉する構造であれば、その他の構成の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００９７】
図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０は単位素子２ｂを交互に９０度回転しながら正しく積層した時には、隣接する貫通穴凹部１７の凹部と貫通穴凸部１０の凸部が嵌合するよう形成される。熱交換器１ｂは方形の単位素子２ｂの対角する２箇所に設けた貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０の嵌合により、単位素子２ｂ同士が互いに固定化され、且つ単位素子２ｂを積層する際に発生する位置ずれを防止する。熱交換器１ｂの四隅における気流の遮蔽は、図１８（ｃ）に示すように隣接する遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａ同士が重なり合うことにより行われ、貫通穴凹部１７の凹部と貫通穴凸部１０の凸部の嵌合も気流の遮蔽を行う。この明細書では、金型の製造精度と樹脂成形の精度を考慮して、遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ａａは必ず重なり合うようにし、貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０の嵌合は、気流が漏れない程度に高さ方向に０．１ｍｍの積層逃がし部２０ｆを設けた。なお０．１ｍｍの高さ方向の積層逃がし部２０ｆを設けたが、単位素子２ｂを正しく積層した時には、熱交換器１ｂの四隅における気流の遮蔽と単位素子２ｂ同士の嵌合ができれば良く、熱交換器の設計や製造精度により適宜決定する。
【００９８】
図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、単位素子２ｂを交互に９０度回転せず、誤って積層した時には、貫通穴凸部１０の凸部は隣接する遮蔽リブ７ａａと干渉し、隣接する単位素子２ｂ同士が嵌合できず、熱交換器１ｂの側面から確認すると単位素子２ｂ同士に隙間があり、容易に単位素子２ｂの積み間違いを確認することができる構成となっている。
【００９９】
なお貫通穴凹部１７および貫通穴凸部１０は貫通穴９の４箇所の穴の一部として、方形の単位素子２ｂの対角する２箇所に設けた。例えば、貫通穴９の４箇所に貫通穴凹部１７の凹部と貫通穴凸部１０の凸部を設けた場合、誤って単位素子２ａを積層した時にも隣接する単位素子２ａの貫通穴凹部１７の凹部と貫通穴凸部１０の凸部が嵌合し、単位素子２ａの積み間違いが分からないため、貫通穴凹部１７および貫通穴凸部１０は貫通穴９の４箇所の穴の一部に備えた。この明細書では貫通穴９の４箇所の穴の一部として、方形の単位素子２ｂの対角する２箇所に設けが、貫通穴９の穴の一部とは、単位素子を正しく積層した時には隣接する単位素子の凹部と凸部が嵌合し、誤って積層した時には凸部と隣接する単位素子の一部が干渉する構造であれば、その他の構成の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【０１００】
熱交換器１ｂは単位素子２ｂを積層した時に隣接する単位素子２ｂが干渉しないように逃がす手段を備え、逃がす手段として、遮蔽リブ７ａに連結し、通風路５の外側に遮蔽リブ注入口１４ｂの段落としを設けた構成である。
【０１０１】
図１４に示すように、遮蔽リブ注入口１４ｂは通風路５の外側に段落としを設けたことにより、溶融樹脂が金型から注入される遮蔽リブ注入口１４ｂにおいてバリが万一発生しても、単位素子２ｂを積層した際に隣接する単位素２ｂ同士は段落しによってバリを逃がすことにより干渉せず、更に前記バリは通風路５の外側に位置するため、隣接する単位素子２ｂとの空間を大きくでき、バリを逃がすことにより更に干渉せず、隙間無く単位素子２ｂを積層することができる。
【０１０２】
なお、遮蔽リブ注入口１４ｂの段落しは遮蔽リブ７ａに連結するように設けたが、溶融樹脂を注入する注入口は、遮蔽リブ７ａの少なくとも何れかに連結し、通風路５の外側に設け、バリを逃がすように段落しにする構成であれば良く、その他の構成を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
上記構成により、熱交換器１ｂは、単位素子２ｂを積層した際に積み間違いが分かる手段として、間隔リブ６ａ、６ａａに間隔リブ凸部２９と間隔リブ凹部３０を備えたことにより、単位素子２ｂを正しく積層した時には隣接する単位素子２ｂの間隔リブ凸部２９の凸部と間隔リブ凹部３０の凹部が嵌合し、誤って積層した時には間隔リブ凸部２９の凸部と隣接する単位素子２ｂの一部（遮蔽リブ７ａａ）が干渉するため、単位素子２ｂの積み間違いを容易に確認することができ、積み間違いを修正することによって生産工程の不良を低減することができ、量産性を向上することができる。また単位素子２ｂの積み間違いに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。また間隔リブ凸部２９の凸部と間隔リブ凹部３０の凹部は単位素子２ｂを積層した際に凹部と凸部が嵌合することにより、単位素子２ｂ同士が互いに固定するため、単位素子２ｂのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができ、また前記嵌合構造が単位素子２ｂを積層する際に発生する位置ずれを防止することにより、量産性を向上することができる。
【０１０４】
また熱交換器１ｂは、単位素子２ｂに貫通穴９を備え、この貫通穴９の一部の周囲として、方形の単位素子２ｂの対角する２箇所に貫通穴凹部１７および貫通穴凸部１０を備えたことにより、単位素子２ｂを正しく積層した時には隣接する単位素子２ｂの貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０が嵌合し、誤って積層した時には貫通穴凸部１０と隣接する単位素子２ｂの一部（遮蔽リブ７ａａ）が干渉するため、単位素子２ｂの積み間違いを容易に確認することができ、積み間違いを修正することによって生産工程の不良を低減することができ、量産性を向上することができる。また単位素子２ｂの積み間違いに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができる。また単位素子２ｂを積層した際に貫通穴凹部１７と貫通穴凸部１０が嵌合することにより、単位素子２ｂ同士が互いに固定するため、単位素子２ｂのずれに起因する密封性の低下を防止することができ、気流の漏れを防止することができ、また前記嵌合構造が単位素子２ｂを積層する際に発生する位置ずれを防止することにより、量産性を向上することができる。
【０１０５】
また遮蔽リブ注入口１４ｂの段落としは、遮蔽リブ７ａに連結し、通風路５の外側に設けたことにより、溶融樹脂が射出成形金型２４から注入される単位素子２ｂの注入口においてバリが万一発生しても、単位素子２ｂを積層した際に隣接する単位素子２ｂ同士は段落しによってバリを逃がすことにより干渉せず、更に前記バリは通風路５の外側に位置するため、隣接する単位素子２ｂとの空間を大きくでき、バリを逃がすことにより更に干渉せず、隙間無く単位素子２ｂを積層することができ、気流の漏れを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、家庭用の熱交換型換気扇やビルなどの全熱交換型換気装置に使用する積層構造の熱交換器の製造方法に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施の形態１による熱交換器の概略斜視図
【図２】（ａ）同Ｘ方向から見た単位素子の概略斜視図、（ｂ）同Ｙ方向から見た単位素子の概略斜視図
【図３】同熱交換器の概略分解斜視図
【図４】（ａ）同単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ａ−Ａ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ａ−Ａ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図５】（ａ）同単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同熱交換器の概略拡大斜視図
【図６】（ａ）同単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｂ−Ｂ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｂ−Ｂ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図７】（ａ）同単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｃ−Ｃ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｃ−Ｃ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図８】同伝熱板の概略斜視図
【図９】（ａ）同単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｂ−Ｂ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｂ−Ｂ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図１０】（ａ）同単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｃ−Ｃ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｃ−Ｃ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図１１】同熱交換器の概略量産工程図
【図１２】同射出成形金型の概略断面図
【図１３】（ａ）同単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｂ−Ｂ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｂ−Ｂ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図１４】本発明の実施の形態２による熱交換器の概略斜視図
【図１５】（ａ）同Ｘ方向から見た単位素子の概略斜視図、（ｂ）同Ｙ方向から見た単位素子の概略斜視図
【図１６】（ａ）同単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｄ−Ｄ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｄ−Ｄ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図１７】（ａ）同単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｅ−Ｅ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｅ−Ｅ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図１８】（ａ）同単位素子を正しく積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｆ−Ｆ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｆ−Ｆ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図１９】（ａ）同単位素子を誤って積層した熱交換器の概略斜視図、（ｂ）同Ｇ−Ｇ断面の熱交換器の概略斜視図、（ｃ）同Ｇ−Ｇ断面の熱交換器の概略拡大斜視図
【図２０】（ａ）従来の熱交換器１０９のスペーサー１０１をＸ方向から見た概略斜視図、（ｂ）従来の熱交換器１０９のスペーサー１０１をＹ方向から見た概略斜視図
【図２１】従来の熱交換器１０９を示す概略斜視図
【符号の説明】
【０１０８】
１ａ熱交換器
１ｂ熱交換器
２ａ単位素子
２ｂ単位素子
３支持棒
４伝熱板
５通風路
６ａ間隔リブ
６ａａ間隔リブ
７ａ遮蔽リブ
７ａａ遮蔽リブ
８遮蔽リブ凹部
９貫通穴
１０貫通穴凸部
１１積層確認凸部
１２位置決め凸部
１３ａ位置決め貫通穴
１３ａａ位置決め貫通穴
１４ａ遮蔽リブ注入口
１４ｂ遮蔽リブ注入口
１５間隔リブ注入口
１６遮蔽リブ凸部
１７貫通穴凹部
１８積層確認凹部
１９位置決め平面部
２０ａ積層逃がし部
２０ｂ積層逃がし部
２０ｃ積層逃がし部
２０ｄ積層逃がし部
２０ｅ積層逃がし部
２０ｆ積層逃がし部
２１位置決め穴
２２切断工程
２３成形工程
２４射出成形金型
２５ヒータ
２６スプル・ランナー
２７積層工程
２８結束工程
２９間隔リブ凸部
３０間隔リブ凹部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱板と前記伝熱板の間隔を保持するための間隔リブと気流の漏れを遮蔽するための遮蔽リブとを樹脂にて一体成形して単位素子を形成し、この単位素子を複数積層することにより前記伝熱板間に通風路が形成され、一次気流と二次気流を前記通風路に流通することにより、前記伝熱板を介して熱交換するようにした熱交換器の製造方法において、前記単位素子を樹脂成形する金型にランナーレスにする手段を備えたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
ランナーレスにする手段として、ホットランナーを使用したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
オープンゲート式のホットランナーを使用したことを特徴とする請求項２記載の熱交換器の製造方法。
【請求項４】
バルブゲート式のホットランナーを使用したことを特徴とする請求項２記載の熱交換器の製造方法。

【図１】