JPS58210499A - 熱交換器要素 - 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】 この発明は、床暖房パネルその他の暖房装置に用いられ
る熱交換器要素に関する。

熱交換器要素は、温水等の熱媒体をその内部に通し、熱
交換を行なって暖房等を行なう。

従来、熱交換器要素として第１図および第２図に示され
るようなものが用いられている。第２図にみるように、
この熱交換器要素１は、熱媒体を通す間隙を設けて上下
に壁材２．３が配置され、これら上下壁材２６３の端縁
の開口部が第１図にみるように、これら上下壁材２．３
に重ね合わせられた横長のシール材４．４によって封じ
られている。図中、１０は熱媒体の出入口である。第２
図にみるように壁材２．３はそれぞれ、−ｔＪｊｋａｋ
＝、、表面シート５および内部シート６からなる２重構
造壁となっている。一般的に表面シート５としては塩化
ビニル樹脂（ＰＶＣ）等の熱媒体を通さない材料が用い
られる。内部シート６は織物等からなり、これは表面シ
ート５の補強等の目的で使用される。

表面シート５と内部シート６は溶着されるなどして固着
しているのが普通である。シール材４としてはターポリ
ンシート、繊維強化塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂等の押出
成形品（シート等）、その他が使用される。普通、シー
ル材４は、表面シート５と同じ樹脂材料を含むものが使
用される。上下壁材２．３の間には上下壁材２．３に所
定の間隔を保たせ、かつ、上下壁材２．３が上下方向に
適度の弾性を持つようにスペーサ７が備えられているの
が普通である。ここでは、スペーサ７は網状に織られた
２種類のモノフィラメント、すなわち上下にうねる波形
モノフィラメント８・・・およびこれと垂直に交わる直
線状モノフィラメント９・・・からなるものが用いられ
ている。波形モノフィラメント８・・・は、その頂部お
よび谷部で、上下の内部シート６．６を縫うようにして
上下にうねっている。

上下壁材２．３の開口部がシール材４により封じられる
様子を次に説明する。第３図の（ａ）に示されるように
、上下に並べられた壁材２．３の端縁を２枚の横長のシ
ール材４ａ、４ｂで上下からはさみ、＠３図の（ｂ）に
示されるように開口部の一部を封じる。すなわち、シー
ル材４ａ　、４ｂの幅方向一端縁部をそれぞれ壁材２．
３の縁に固着させ、シール材４ａ、４ｂの幅方向他端縁
部を互りに固着させるのである。固着は高周波ウェルダ
ー等を用いる高周波溶接や、熱風によって溶着させるホ
ットジェット溶接に上り熱溶着させたり、あるいは接着
させたり等して行なわれる。同様にして残りの開口部も
シール材を用いて封じる。この鳴合、開口部が残らない
よう、上下壁材２．３のそれぞれの表面において、而方
向に隣り合うシール材の端同志を重ね合わせるようにす
る。すなわち、第３図の（Ｃ）に示されるようにシール
材４ａと、面方向においてこれに隣り合うシール材４ｃ
の端同志。

シール材４ｂと面方向においてこれに隣り合うシール材
４ｄの端同志を重ね合わせるようにするのである。この
重ね合わせは、上下壁材２．３の角部で行なわれるのが
普通である。＄３図の（ａ）およＵ　（ｂ）の中で、７
はスペーサであってここでは直線状モノフィラメントが
省略されて示されている。

前記、従来の熱交換器要素にはシール部角部、すなわち
面方向に隣り合うシール材の端同志を重ね合わせた部分
のシールに対する信頼性が低く、熱交換器要素から熱媒
体が漏れやすいという欠点があった。第３図の（Ｃ）に
示されるように、シール材４　ａ　トシール材４　ｃ　
、シール材４ｂとシール材４ｄをそれぞれ重ね合わせた
部分における内方のシール材４ａや４ｂの内側端縁に沿
って断面三角形の隙間１１や１２ができやすいからであ
る。図には示されていないが、熱交換器要素の裏面にお
いても、シール材４ｂの内側端縁に沿う部分に隙間１１
と同様の隙間ができやすい。これらの隙間は上下壁材２
．３の開口部につながっているので、これらから熱媒体
が流れ出るのである。熱浴着によってシール材同志やシ
ール材と壁材を固着させるようにする場合は、シール材
の溶融体で前記の隙間を埋めるようにすれば熱媒体の漏
れを防ぐことは可能である。しかし、シール材は、普通
、繊維を含ませる等、強度向上のための加工がなされて
いる。そのだめ、シール材を溶融させてもシール材は流
動しにくい。たとえば、シール材として繊維強化塩化ビ
ニル樹脂を用いた場合、塩化ビニル樹脂を溶融させても
、繊維によって塩化ビニル樹脂の流動が妨げられるので
ある。したがって、熱浴着を用いてもやけり、前記のよ
うな隙間から熱媒体の漏れることが多い。さらに熱溶着
を用いる場合は、シール材４ａとシール材４ｃを重ね合
わせた面間において本、壁材２．３の開口部に沿うよう
な隙間が生じ易い。したがって、矢印Ａで示されるよう
に熱媒体が流れて、外部に熱媒体の漏れることがある。

シール材４ｂとシール材４ｄの間でも同様に１２で熱媒
体の漏れることが多い。

これは、前に述べたようにシール材が流動しに（く、し
かも、壁材２．３の開口部に沿う部分では、一方のシー
ル材がたるむなどしてシール材同志の間隔が大きくなり
易く、互いに溶着されにぐいからである。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、熱
媒体の漏れることの少ない熱交換器要素を提供すること
を目的とする。

すなわち、この発明は、熱媒体を通す間隙を設けて上下
に壁材が配置され、これら上下壁材の端縁の開口部がこ
れら上下壁材に重ね合わせられたシール材によって封じ
られている熱交換器要素であって、上下壁材のそれぞれ
の表面において、而方向に隣り合うシール材が重ね合わ
せられることによって生じた内方シール材の端縁に沿う
隙間が合成樹脂材料により閉塞されていることを特徴と
する熱交換器要素をその要旨とする。以下、この発明に
ついて詳しく説明する。

この発明にかかる熱交換器要素は、主要な構造は従来と
同様であって、やはり熱媒体を通す間隙を設けて上下に
壁材が配置され、これら上下壁材の端縁の開口部がこれ
ら上下壁材に重ね合わせられたシール材によって封じら
れている。そのため、面方向に隣り合うシール材が重ね
合わせられた部分では、やはり内方シール材の端縁に沿
って隙間が生じているのであるが、この隙間が合成樹脂
材料により閉塞されていることが従来とは異なる。

、ｊＯ発明′かかる熱交換器要素は−たとえば９ぎのよ
うにしてつくることができる。第４図に示されるように
、従来と同様、壁材２．３を上下に配置したのち、これ
らの端縁を２枚の横長のシール材４ａ、４ｂではさんで
熱溶着を行ない、上下壁材２．３の開口部の一部を封じ
る。つぎに、シール材４３とその外方に重ね合わされる
シール材４ｃの重ね合わせ面間、およびシール材４ｂと
その外方に重ね合わされるシール材４ｄの重ね合わせ面
間にそれぞれ塩化ビニル樹脂等の熱軟化性の合成樹脂か
らなる充填シート１３ａ、１３ｂをはさむようにして熱
溶着を行ない、シーｌし材４Ｃ。

４ｄで先の開口部に隣り合う開口部を封じる。充填シー
トとしてはシール椙に含まれる樹脂材料と同じものから
なるものが用いられるのが好ましいが、必ずし本これに
限られるものではない。同様にして、上下壁材２，３の
それぞれの表面における他の部分においても、面方向と
隣り合うシール材の重ね合わせ面間に充填シートをはさ
み、熱浴着を行なって開口部を全部封じる。図中、７は
スペーサであって、波形モノフィラメントおよび直線状
モノフィラメントの２種類からなるが、ここでは直線状
モノフィラメントは省略されて示されている。

熱浴着の際、充填シートは加熱および加圧され、隣り合
うシール材が重ね合わせられることによって生じる内方
シール材の端縁に沿う隙間に、充填シートが溶融状態と
なって流れ込む。そして、爪５図に示されるように隙間
が充填シートをつくる合成樹脂材料１４によって閉塞さ
れる。したがって、ここから熱媒体の漏れる恐れがなく
なる。また、シール材同志の重ね合わせた自問に生じる
隙間も充填シートの溶融物によって閉塞されるので、こ
こからも、熱媒体の漏れる恐れがなめ。

シール材を接着によって壁材に固着させるような場合は
、前記のような隙間を接着剤等の合成樹脂で閉塞すると
よい。この場合、面方向に隣り合うシール材の重ね合わ
せ面間に隙間が残るが、内方シール材の端縁に沿う隙間
が閉塞されることによって、重ね合わせ面間の隙間への
熱媒体の漏出が防がれるため、実用−ヒ問題を生じない
。

これまで、この発明にがかる熱交換器要素は、上下壁材
が表面シートおよび内部シートからなる２重構造壁とな
っており、上下壁材の間にスペーサが備えられているも
のとして説明してきたが、必ずしも上下壁材が内部シー
トを持つ必要はなく、′また、上下壁材間にスペーサが
備えられるようにする必要もない。１だ、スペーサを備
えるとしても、前記のようなものに限られるものではな
い。

この発明にかかる熱交換器要素はこのように構成される
ものであって、隣り合うシール材が上Ｆに重ね合わせら
れることによって生じたＦ方シール材の端縁に浴う隙間
が合成樹脂材料に閉塞されているので、熱媒体の漏れる
恐れの非常に少ないものとなった。

なお、上下壁材が表面シートおよび織物の内部シートか
らなる２重構造壁となっており、上下壁材の間にフィラ
メントからなるスペーサが備えられている熱交換器要素
の場合は、このあとに説明するような構造の熱交換器要
素とすると熱媒体の漏れる恐れが非常に少なくなる。さ
らに、耐圧強度や生産性本向上する。

ここで、第６図の（ａ）〜（ｃ）を用いて従来の熱交換
器要素の耐圧強度について説明する。第６図の（ａ）は
従来の熱交換器要素であって、図にみるようにこの熱交
換器要素は第１図および第２図に示したものと同じ構造
である。すなわち、熱媒体を通す間隙を設けて壁材２．
３が配置され、これら上下壁材２，３ｆ）端縁の開口部
がシール材４によって封じられている。壁材２，３は２
１ｊ、４７Ｉｌｌ造壁となっており、表面シート５とし
ては熱媒体を通さない相和が用いられ、内部シート６は
織物からなる。

ｉｌｌ：材２，３の間にはスペーサ７が備えられ、この
スペーサ７は２種類のモノフィラメント、すなわち上下
にうねる波形モノフィラメント８およびこれと垂Ｗ１に
交わる痕線状モノフィラメント９からなるものが用いら
れている。波形モノフィラメント８は上］・内部シート
６を耕うようにして上下にうねっている。

この従来のｋｊ１交換器要叉は、内圧が大きくなると、
第３図の（ｂ）および（Ｃ）に示されるように、波形モ
ノフィラメント８の端部が内部シート６から抜は易く、
耐圧強度か低いという欠点を持っていた。第３図１の（
ｂ）は波形モノフィラメント８が内部シート６から抜Ｊ
ノはじめる様子を示す。第３図の（０は波形モノフィラ
メント８の内部シート６に対する脱離が進行した様子を
示し、波形モノフィラメント８の脱離に対する厚擦力が
波形モノフィラメント８の強度よりも大きい箇所では内
圧による波形モノフィラメントの切断が生じる。このよ
うに、波形モノフィラメント８が内部シート６から抜け
たり、切断されたりすると、上下壁材２．３に所定の間
隔を保たせたり、上下方向に適変の弾性を持たせること
ができケくなる。そのため、事実上、熱交換器要素の使
用が不可能になる場合が生じるのである。

つぎに、熱媒体の漏れる恐れが少なく、しかも耐圧強度
の高い熱交換器要素の構造の１例を第７図を用いて説明
する。図にみるように、この熱交換器要素は、上下壁材
２．３を備え、上下壁材２゜３の間にはスペーサ７が配
置されている。壁材２゜３はそれぞれ表面シート５およ
び織物の内部シート６からなる２重構造壁となっている
。スペーサ７は上下にうねる波形モノフィラメント８お
よびこれと垂直に交わる直線状モノフィラメント９の２
種類のモノフィラメントからなる。波形モノフィラメン
ト８は上下内部シート６を縫うようにして上下にうねっ
ている。熱交換器要素の両側部では波形モノフィラメン
ト８の端部が上下内部シート６．６をつくる繊維ととも
に平織等織組織化され一枚の織物になっている。図では
示されていな＾が熱交換器要素の前後部でも直線状モノ
フィラメント９の端部が上下内部シート６．６をつくる
繊維とともに一枚の織物になっている。これらの織組織
部１５には塩化ビニル樹脂等の合成樹脂が含浸され、上
Ｆ壁材２．３の両表面シート５，５と織組織部１５は互
いに固着されている。この例では波形モノフィラメント
端部および直線状モノフィラメントの端部が上下内部シ
ートをつ（る繊維とと本に織物にされて＾るが、波形モ
ノフィラメントや直線状モノフィラメントで上下内部シ
ートを縫い合わせるようにして本同じ効果が得られる。

また、この例ではスペーサに波形モノフィラメントおよ
びこれと直交する直線状モノフィラメントからなるもの
が用いられているが、必ずしもこのようなスペーサが用
いられるとは限らず、たとえば波形モノフィラメント１
種からなり波形モノフィラメント同志が直交するような
スペーサであってもよい。

この熱交換器要素は、上下壁材の両表面ゲートが織組織
部を介して固着されているので、従来の熱交換器要素の
ようにシール材を使用する必要がなく、前に述べたよう
な隙間が生じない。したがって、熱媒体の漏れる恐れが
非常に少ない。また、シール材を使用する場合に比べ製
造が容易になるので生産性が高く、製造コストが低い。

さらに、波形モノフィラメントの端部は上下内部シート
の繊維とともに織物にされているので、内部シートから
は非常に抜けに〈〈なっている。したがって耐圧強度が
高い。

この熱交換器要素はたとえばつぎのようにして連続的に
製造される。まず、第８図に示されるような、波形モノ
フィラメント８．直線状モノフィラメント９および上下
内部シート６．６が一体となった横長の二重構造織物を
つくる。この二重構造織物は幅方向両級で直線状モノフ
ィラメント９が上下内部シート６．６をつくる繊維とと
もに織物１５化されている。二重構造織物の長さ方向で
は、長さ方向と垂直の方向に間隔をあけて何箇所モ波形
モノフィラメント８が上下内部シート６．６をつくる繊
維とと本に織物１５化されている。この二重構造織物の
表面に塩化ビニル樹脂等の熱媒体を通さない材料をコー
ティングする。このコーティング材料は表面シートを形
成する。これと同時に織物化した部分にこのコーティン
グ材料を含浸させる。織組織部分に対するコーティング
材料の含浸量を増やす場合＃′ｉ織組織部分での繊維本
数を減らして繊維間隔を広げたり、一旦、コーティング
材料を含浸させてこれが固まったあと、高周波溶接機等
によりコーティング材料（上下表面材）を再溶解させ、
さらに含浸させる等するとよい。

このようにして、第９図に示されるような熱交換器要素
の連続体１６が得られる。この連続体１６を長さ方向と
垂直の方向に設けられた織組織部分に泊って切断すれば
、熱交換器要素１７が得られる。

上Ｆ壁材が表面シートおよび織物の内部シートからなる
２重構造壁となっているが、上下壁材の間にフィラメン
トからなるスペーサを備えていない熱交換器要素の場合
は、上下壁材の両内部シートをつくる繊維の端部を織物
にするか、別に糸を用意して両内部シートの端縁を縫い
合わせるようにすれば熱媒体の漏れる恐れの少ない熱交
換器要素を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器要素の裏から見た斜視図、第２
Ｍは従来の熱交換器要素の１部を切り欠いて表わした斜
視図、第３１の（ａ）〜（ｃ）は従来の熱交換器要素の
上下壁材の開口部がシール材によって封じられる様子を
示す説明図、第４図はこの発明にかかる熱交換器要素の
上下壁材の開口部がシール材によって封じられる様子を
示す説明図、第５図はこの発明にかかる熱交換器要素の
角部の一部断面側面図、第６図の（ａ）〜（ｃ）は従来
の熱交換器要素の波状モノフィラメントが内部シートか
ら抜ける様子を示す説明図、第７図は熱媒体の漏れる恐
れの少ない、かつ耐圧強度の高い熱交換器要素の端部構
造の説明図、第８図および第９図は第７図の熱交換器要
素を製造するときの説明図である。 ２　、３−−−壁材　４．４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ＝シ
ール材　１４・・・合成樹脂材料 ＩＦ４ｒ　ｉｔ’ｌ　出願人　松下電工株式会社代］３
Ｊ人　弁理士　松　　本　　武　　彦第１図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱媒体を通す間隙を設けて上下に壁材が配置され
   、これら上下壁材の端縁の開口部がこれら上下壁材に重
   ね合わせられたシール材によって封じられている熱交換
   器要素であって、上Ｆ壁材のそれぞれの表面において、
   面方向に隣り合うシール材が重ね合わせられることによ
   って生じた内方シール材の端縁に沿う隙間が合成樹脂材
   料により閉塞されていることを特徴とする熱交換器要素
   。　２