(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024008758
(43)【公開日】2024-01-19
(54)【発明の名称】熱交換器
(51)【国際特許分類】
F28F 3/08 20060101AFI20240112BHJP
F28D 9/02 20060101ALI20240112BHJP
【ＦＩ】
F28F3/08 301Z
F28D9/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022127970
(22)【出願日】2022-08-10
(31)【優先権主張番号】P 2022110592
(32)【優先日】2022-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000191353
【氏名又は名称】新明工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】原田 信太郎
【テーマコード（参考）】
3L103
【Ｆターム（参考）】
3L103AA05
3L103AA37
3L103BB42
3L103CC22
3L103DD13
3L103DD15
3L103DD18
3L103DD52
(57)【要約】
【課題】熱交換器の内部を流れる流体（第１流体及び第２流体）間の熱交換効率が高く且つ小型化が容易な熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器は、自立できない厚みの薄膜であって厚み方向に相互に並設される複数の薄膜と、互いに対向する薄膜の間に位置し、対向する薄膜の少なくとも一方を所定の形状に保持する複数の枠部と、少なくとも対向する薄膜及びそれらの間に位置する枠部によって区画される複数の流路（第１流体が流れる第１流路、及び第２流体が流れる第２流路）と、を有する。互いに隣接する第１流路及び第２流路において、第１流体と第２流体との間で薄膜を介して熱交換可能が行われる。
【選択図】図２
【解決手段】熱交換器は、自立できない厚みの薄膜であって厚み方向に相互に並設される複数の薄膜と、互いに対向する薄膜の間に位置し、対向する薄膜の少なくとも一方を所定の形状に保持する複数の枠部と、少なくとも対向する薄膜及びそれらの間に位置する枠部によって区画される複数の流路（第１流体が流れる第１流路、及び第２流体が流れる第２流路）と、を有する。互いに隣接する第１流路及び第２流路において、第１流体と第２流体との間で薄膜を介して熱交換可能が行われる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱交換器であって、
自立できない厚みの薄膜であって厚み方向に相互に並設される複数の薄膜と、
互いに対向する前記薄膜の間に位置し、前記対向する薄膜の少なくとも一方を所定の形状に保持する複数の枠部と、
少なくとも前記対向する薄膜及びそれらの間に位置する前記枠部によって区画される複数の流路と、
を有し、
互いに隣接する前記流路のそれぞれを流れる流体が前記薄膜を介して熱交換可能な熱交換器。
自立できない厚みの薄膜であって厚み方向に相互に並設される複数の薄膜と、
互いに対向する前記薄膜の間に位置し、前記対向する薄膜の少なくとも一方を所定の形状に保持する複数の枠部と、
少なくとも前記対向する薄膜及びそれらの間に位置する前記枠部によって区画される複数の流路と、
を有し、
互いに隣接する前記流路のそれぞれを流れる流体が前記薄膜を介して熱交換可能な熱交換器。
【請求項2】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記複数の枠部は、前記薄膜の周縁の一部に沿い、
前記流路は、前記枠部が設けられていない前記薄膜の周縁において入口と出口とを有する、熱交換器。
前記複数の枠部は、前記薄膜の周縁の一部に沿い、
前記流路は、前記枠部が設けられていない前記薄膜の周縁において入口と出口とを有する、熱交換器。
【請求項3】
請求項２に記載の熱交換器であって、
前記薄膜及び前記枠部と共に前記流路を区画する蓋材を有し、
前記複数の薄膜は、矩形状であり、
前記蓋材は、前記薄膜の１辺の一部に沿って配設され、
前記枠部は、前記１辺とは異なる前記薄膜の３辺に沿っており、
前記流路の前記入口及び前記出口は、前記蓋材の両側に位置する、熱交換器。
前記薄膜及び前記枠部と共に前記流路を区画する蓋材を有し、
前記複数の薄膜は、矩形状であり、
前記蓋材は、前記薄膜の１辺の一部に沿って配設され、
前記枠部は、前記１辺とは異なる前記薄膜の３辺に沿っており、
前記流路の前記入口及び前記出口は、前記蓋材の両側に位置する、熱交換器。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記複数の枠部は、前記薄膜の周縁に沿ってＵ字状である、熱交換器。
前記複数の枠部は、前記薄膜の周縁に沿ってＵ字状である、熱交換器。
【請求項5】
請求項３に記載の熱交換器であって、
前記複数の枠部は、
前記複数の薄膜の第１辺を除く３辺に沿う第１枠部と、
前記複数の薄膜の第２辺を除く３辺に沿う第２枠部と、を含み、
前記第１枠部と前記第２枠部が交互に配設される、熱交換器。
前記複数の枠部は、
前記複数の薄膜の第１辺を除く３辺に沿う第１枠部と、
前記複数の薄膜の第２辺を除く３辺に沿う第２枠部と、を含み、
前記第１枠部と前記第２枠部が交互に配設される、熱交換器。
【請求項6】
請求項５に記載の熱交換器であって、
前記複数の薄膜の前記第１辺と前記第２辺は、互いに反対側に位置する、熱交換器。
前記複数の薄膜の前記第１辺と前記第２辺は、互いに反対側に位置する、熱交換器。
【請求項7】
請求項６に記載の熱交換器であって、
前記第１枠部、前記第２枠部及び前記薄膜のそれぞれを覆い且つ固定する筐体を有し、
前記第１枠部及び前記第２枠部のそれぞれは、突出部を有し、
前記筐体は、前記第１枠部及び前記第２枠部のそれぞれの前記突出部が挿入される凹部が設けられている、熱交換器。
前記第１枠部、前記第２枠部及び前記薄膜のそれぞれを覆い且つ固定する筐体を有し、
前記第１枠部及び前記第２枠部のそれぞれは、突出部を有し、
前記筐体は、前記第１枠部及び前記第２枠部のそれぞれの前記突出部が挿入される凹部が設けられている、熱交換器。
【請求項8】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記複数の薄膜が両面において前記枠部に密着されて、前記複数の薄膜と前記複数の枠部が一体化されている、熱交換器。
前記複数の薄膜が両面において前記枠部に密着されて、前記複数の薄膜と前記複数の枠部が一体化されている、熱交換器。
【請求項9】
熱交換器であって、
板状又はシート状で且つ厚み方向に相互に並設される複数の熱交換体と、
互いに対向する前記熱交換体の間に位置し、前記対向する熱交換体の周縁の一部に沿って延設される複数の枠部と、
前記枠部が設けられていない前記熱交換体の周縁の中央領域に設けられる蓋材と、
前記対向する熱交換体並びにそれらの間に位置する前記枠部及び前記蓋材によって区画され、前記蓋材の一端側に入口を備え、前記蓋材の他端側に出口を備える流路を複数有する、熱交換器。
板状又はシート状で且つ厚み方向に相互に並設される複数の熱交換体と、
互いに対向する前記熱交換体の間に位置し、前記対向する熱交換体の周縁の一部に沿って延設される複数の枠部と、
前記枠部が設けられていない前記熱交換体の周縁の中央領域に設けられる蓋材と、
前記対向する熱交換体並びにそれらの間に位置する前記枠部及び前記蓋材によって区画され、前記蓋材の一端側に入口を備え、前記蓋材の他端側に出口を備える流路を複数有する、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱交換器に関する。例えば、積層板状の流路群を有する熱交換器に有する。
【背景技術】
【0002】
互いに温度の異なる２つの流体（以下、「第１流体」及び「第２流体」とも称呼される。）の間で熱交換を行わせる熱交換システムが知られている。従来の熱交換システムの１つは、第１流体である家屋の屋内から屋外へ送られる空気が流れる流路（第１流路）及び第２流体である屋外から屋内へ送られる空気が流れる流路（第２流路）のそれぞれが交互に配列されて積層された熱交換器を含んでいる。この熱交換器において、第１流路及び第２流路のそれぞれは、一対の対向する平板である形状保持板、及び形状保持板に挟まれた波形状板（コルゲートフィン）によって形成されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－６３８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
第１流路及び第２流路に波形状板が含まれることによって、波型状板から形状保持板への熱伝導が促進され、その結果、形状保持板を介した第１流体と第２流体との間の熱伝導が促進される。その反面、波形状板が含まれることにより、熱交換器の小型化が困難となる虞がある。一方、熱交換器に含まれる波型状板を省き且つ形状保持板の厚みを減少させることによっても第１流体と第２流体との間の熱交換を促進し得るが、厚みの小さい（薄い）形状保持板を用いて第１流路及び第２流路の形状を保持することは従来困難であった。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、厚みの小さい形状保持板（即ち、第１流路と第２流路とを隔てる分離板、熱交換体）を用いて流路の形状を保持することにより熱交換効率が高く且つ小型化が容易な熱交換器及び当該熱交換器を含む熱交換システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明に係る熱交換器は、自立できない厚みの薄膜であって厚み方向に相互に並設される複数の薄膜と、互いに対向する前記薄膜の間に位置し、前記対向する薄膜の少なくとも一方を所定の形状に保持する複数の枠部と、少なくとも前記対向する薄膜及びそれらの間に位置する前記枠部によって区画される複数の流路と、を有し、互いに隣接する前記流路のそれぞれを流れる流体が前記薄膜を介して熱交換可能となるように構成される。
【0007】
当該熱交換器における薄膜は、熱伝導率が高い金属であっても良く、或いは、非金属であっても良い。薄膜が自立不能な厚みを有していても枠部によって形状が保持され、以て、流路の形状が著しく変化することが回避される。流路の厚みは、枠部の厚みと略等しくなる。従って、当該熱交換器によれば、第１流路と第２流路とを隔てる熱交換体を自立不能な程度まで薄くすることが可能となり、波型状板を設けることなく第１流体と第２流体との間の熱交換を促進することが可能となる。その結果、当該熱交換器を小型化することが容易となる。
【0008】
当該熱交換器の一態様において、前記複数の枠部は、前記薄膜の周縁の一部に沿い、前記流路は、前記枠部が設けられていない前記薄膜の周縁において入口と出口とを有するように構成されても良い。
【0009】
更に、当該態様において、前記薄膜及び前記枠部と共に前記流路を区画する蓋材を有し、前記複数の薄膜は、矩形状であり、前記蓋材は、前記薄膜の１辺の一部に沿って配設され、前記枠部は、前記１辺とは異なる前記薄膜の３辺に沿っており、前記流路の前記入口及び前記出口は、前記蓋材の両側に位置するように熱交換器が構成されても良い。
【0010】
この場合、流路は、互いに対向する薄膜、並びに、枠部及び蓋材の内周面によって区画される。流路の入口（第１流体又は第２流体の流入口）及び出口（第１流体又は第２流体の流出口）は、薄膜の周縁における互いに離間している枠部と蓋材との間に位置する。
【0011】
或いは、前記複数の枠部は、前記薄膜の周縁に沿ってＵ字状であるように熱交換器が構成されても良い。即ち、第１流路又は第２流路を区画する枠部は、内周面がＵ字形状を有するように構成されても良い。
【0012】
加えて、上記態様において、前記複数の枠部は、前記複数の薄膜の第１辺を除く３辺に沿う第１枠部と、前記複数の薄膜の第２辺を除く３辺に沿う第２枠部と、を含み、前記第１枠部と前記第２枠部が交互に配設されるように熱交換器が構成されても良い。
【0013】
更に、前記複数の薄膜の前記第１辺と前記第２辺は、互いに反対側に位置するように熱交換器が構成されても良い。
【0014】
この場合、第１流路の入口及び出口が当該熱交換器の一方の側（例えば、上方）に位置し、第２流路の入口及び出口が当該熱交換器の他方の側（例えば、下方）に位置する。従って、第１流路の入口及び出口、並びに第２流路の入口及び出口のそれぞれが互いに離間するので、当該熱交換器への各ダクト（即ち、第１流体の流入ダクト及び流出ダクト並びに第２流体の流入ダクト及び流出ダクト）の接続が容易となる。
【0015】
更に、前記第１枠部、前記第２枠部及び前記薄膜のそれぞれを覆い且つ固定する筐体を有し、前記第１枠部及び前記第２枠部のそれぞれは、突出部を有し、前記筐体は、前記第１枠部及び前記第２枠部のそれぞれの前記突出部が挿入される凹部が設けられるように熱交換器が構成されても良い。
【0016】
この場合、第１枠部及び第２枠部のそれぞれが突出部及び凹部を介して筐体に対して固定されるので、第１枠部及び第２枠部の一方が他方に対して変位することに起因して薄膜の破断及び変形等が発生することが回避される。
【0017】
当該熱交換器の他の態様において、前記複数の薄膜が両面において前記枠部に密着されて、前記複数の薄膜と前記複数の枠部が一体化されるように熱交換器が構成されても良い。
【0018】
或いは、当該熱交換器は、板状又はシート状で且つ厚み方向に相互に並設される複数の熱交換体と、互いに対向する前記熱交換体の間に位置し、前記対向する熱交換体の周縁の一部に沿って延設される複数の枠部と、前記枠部が設けられていない前記熱交換体の周縁の中央領域に設けられる蓋材と、前記対向する熱交換体並びにそれらの間に位置する前記枠部及び前記蓋材によって区画され、前記蓋材の一端側に入口を備え、前記蓋材の他端側に出口を備える流路を複数有するように構成されても良い。
【0019】
なお、上述した態様の如何によらず、本発明に係る熱交換器は、流路の入口及び出口のそれぞれに接続されて流体を導入又は導出するダクト又はパイプ、及び、流体を圧送するファン又はポンプ等と共に熱交換システムを構成し得る。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明に係る熱交換器を含む熱交換システムの概略構成図である。
【図2】熱交換器に含まれる枠部、蓋材、薄膜及びサイドプレートを示した図である。
【図3】熱交換器内に形成された第１流路及び第２流路を示すための熱交換器の部分分解図である。
【図4】熱交換器の第１変形例を含む熱交換システムの概略構成図である。
【図5】第１変形例に係る熱交換器に含まれる枠部、蓋材、薄膜及びサイドプレートを示した図である。
【図6】第１変形例に係る熱交換器の枠部に形成された突出部が筐体の溝（凹部）に挿入される様子を示した図である。
【図7】第１変形例に係る熱交換器における第１流路及び第２流路の中央部近傍の部分的な端面図である。
【図8】熱交換器の第２変形例に含まれる枠部（枠材）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の実施形態を図１～３を参照しながら説明する。説明中の同じ参照番号は、重複する説明をしないが同じ機能を有する同じ要素を意味する。図１に示されるように、本実施形態に係る熱交換器１は、ダクト１０、１２、２０、３０、３２、４０及びファン１１、３１と共に熱交換器システムを構成する。
【0022】
この熱交換システムは、家屋に設置され、屋内の空気（即ち、第１流体）を屋外に排出すると同時に屋外の空気（即ち、第２流体）を屋内に流入させ且つ第１流体と第２流体との間で熱交換を行わせる。即ち、この熱交換システムによれば、屋内空気が換気され且つ冷暖房設備（不図示）によって調整された屋内空気の温度が換気によって変化することが可及的に回避される。
【0023】
本実施形態におけるファン１１、３１は、周知のシロッコファンである。後述されるように、ファン１１は第１流体を圧送して熱交換器１に流入させ、ファン３１は第２流体を圧送して熱交換器１に流入させる。
【0024】
第１流体は、ダクト１０、ファン１１、ダクト１２、及びダクト１２に形成された流出口１３を経て熱交換器１に流入する。ダクト１０には、第１流体をダクト１０に導入し且つ異物を濾過するエアフィルターを備えた屋内空気導入ダクト（不図示）が接続されている。屋内空気導入ダクトからダクト１２に流入する屋内空気は、矢印Ａ１によって表される。
【0025】
熱交換器１に流入した第１流体は、ダクト２０に形成された流入口２１を経てダクト２０に流入する。ダクト２０には、第１流体を屋外へ導出する屋内空気導出ダクト（不図示）が接続されている。ダクト２０から屋内空気導出ダクトに流入する屋内空気は、矢印Ａ２によって表される。
【0026】
第２流体は、ダクト３０、ファン３１、ダクト３２、及びダクト３２に形成された流出口３３を経て熱交換器１に流入する。ダクト３０には、第２流体をダクト３０に導入し且つ異物を濾過するエアフィルターを備えた屋外空気導入ダクト（不図示）が接続されている。屋外空気導入ダクトからダクト３２に流入する屋外空気は、矢印Ａ３によって表される。
【0027】
熱交換器１に流入した第２流体は、ダクト４０に形成された流入口４１を経てダクト４０に流入する。ダクト４０には、第２流体を屋内へ導入する屋外空気導出ダクト（不図示）が接続されている。ダクト４０から屋外空気導出ダクトに流入する屋外空気は、矢印Ａ４によって表される。
【0028】
図２に示されるように、熱交換器１は、複数の枠部２～３、複数の蓋材４～５、複数の薄膜６、及び、熱交換器１の両端に配設された一対のサイドプレート７を含んでいる。枠部２は、便宜上、「第１枠部」とも称呼される。枠部３は、便宜上、「第２枠部」とも称呼される。
【0029】
本実施形態における枠部２～３、蓋材４～５及びサイドプレート７のそれぞれは、アルミニウムにより構成され且つ２ｍｍの厚みを有している。薄膜６及びサイドプレート７は矩形形状を有し、且つ縦方向及び横方向の長さ（即ち、厚み以外の寸法）は互いに略等しい。
【0030】
本実施形態における薄膜６のそれぞれは、シート状に形成されたアルミニウム製の熱交換体（フィルム）であり、０．１ｍｍの厚みを有している。薄膜６は、厚みが薄いため、自立できない。即ち、薄膜６は、自重により変形し得る。薄膜６のそれぞれは、一対のサイドプレート７の間に配設されている。即ち、薄膜６は、厚み方向に相互に並設されている。
【0031】
薄膜６の間には、枠部２及び蓋材４の組合せと、枠部３及び蓋材５の組合せと、の何れか一方が交互に挿入されている。より具体的に述べると、薄膜６の一方の面には、一組の枠部２及び蓋材４が周知の接着剤により着接（密着）されている。薄膜６の他方の面には、一組の枠部３及び蓋材５が周知の接着剤により着接（密着）されている。
【0032】
換言すれば、一組の枠部２及び蓋材４の両方の面には薄膜６がそれぞれ着接されており、且つ、一組の枠部３及び蓋材５の両方の面には薄膜６がそれぞれ着接されている。サイドプレート７の一方（図２における手前側）には、一組の枠部２及び蓋材４が着接されている。サイドプレート７の他方（図２における奥側）には、一組の枠部３及び蓋材５が着接されている。
【0033】
図３は熱交換器１の一部の分解図であり、サイドプレート７の一方、薄膜６の内の３枚、並びに、薄膜６に着接された「枠部２及び蓋材４」又は「枠部３及び蓋材５」の組合せが示されている。枠部２及び蓋材４の両方の面に互いに対向する薄膜６（熱交換器１における手前側の端部においてはサイドプレート７）がそれぞれ着接している結果として矢印Ａ５により表される第１流体の経路（第１流路）が形成されている。加えて、枠部３及び蓋材５の両方の面に互いに対向する薄膜６（熱交換器１における奥側の端部においてはサイドプレート７）がそれぞれ着接している結果として矢印Ａ６により表される第２流体の経路（第２流路）が形成される。
【0034】
換言すれば、枠部２～３及び蓋材４～５は、両面に着接された（即ち、接着剤を用いて密着された）薄膜６のそれぞれを、サイドプレート７に対して平行な平面形状を保持するように固定している。加えて、枠部２～３及び蓋材４～５は、薄膜６と共に第１流路又は第２流路の壁面を構成している。即ち、熱交換器１は、板状の第１流路と第２流路とが交互に積層され且つ第１流路と第２流路とが薄膜６によって隔てられた隔板式熱交換器である。
【0035】
より具体的に述べると、枠部２の内周面（即ち、枠部２における第１流路を画定する面）は、一対の湾曲部２ａを有し、Ｕ字状となっている。蓋材４の内周面は、一対の湾曲部４ａを有し、枠部２の内周面と共にＵ字状の第１流路を形成している。同様に、枠部３の内周面は、一対の湾曲部３ａを有し、Ｕ字状となっている。蓋材５の内周面は、一対の湾曲部５ａを有し、枠部３の内周面と共にＵ字状の第２流路を形成している。
【0036】
枠部２、３の外周面は、矩形状の薄膜６の周縁（具体的には、３辺）に沿っており、先端部２ｂ、３ｂが、薄膜６の残りの１辺まで延設されている。この１辺（具体的には、この１辺の中央部（中央領域））には、蓋材４、５の外周面が沿っている。換言すれば、第１流路の流入口（入口）及び流出口（出口）は蓋材４の両端（両側）に位置し、第２流路の流入口（入口）及び流出口（出口）は蓋材５の両端（両側）に位置している。蓋材４の外周面が沿っている薄膜６の１辺は、便宜上、「第１辺」とも称呼される。蓋材５の外周面が沿っている薄膜６の１辺は、便宜上、「第２辺」とも称呼される。第１辺及び第２辺は、薄膜６において互いに反対側に位置している。
【0037】
本実施形態における熱交換器１に含まれる第１流路及び第２流路のそれぞれの数は、「３０」である。即ち、熱交換器１は、３０組の枠部２及び蓋材４と、３０組の枠部３及び蓋材５と、を含んでいる。換言すれば、熱交換器１は３０個の第１流体の流入口を有し、それらの流入口はダクト１２の流出口１３に覆われている（図１を参照）。同様に、熱交換器１が有する３０個の第１流体の流出口は、ダクト２０の流入口２１に覆われている。熱交換器１が有する３０個の第２流体の流入口は、ダクト３２の流出口３３に覆われている。熱交換器１が有する３０個の第２流体の流出口は、ダクト４０の流入口４１に覆われている。
【0038】
従って、ファン１１によって圧送された第１流体は、ダクト１２を経て熱交換器１（具体的には、第１流路のそれぞれ）に流入し、第１流路を通過する。次いで、第１流体は、第１流路の流出口のそれぞれと連結されたダクト２０へ流出する。同様に、ファン３１によって圧送された第２流体は、ダクト３２を経て熱交換器１（具体的には、第２流路のそれぞれ）に流入し、第２流路を通過する。次いで、第２流体は、第２流路の流出口のそれぞれと連結されたダクト４０へ流出する。
【0039】
熱交換器１における第１流路を流れる第１流体と、第２流路を流れる第２流体と、の間で熱交換が行われる。より具体的には、薄膜６を挟んで互いに隣接する第１流路と第２流路との間で熱交換が行われる。
【0040】
なお、図３における第１流路を表す矢印Ａ５及び第２流路を表す矢印Ａ６から理解されるように、第１流路と第２流路とは互いに略平行であり且つ第１流体と第２流体とが互いに逆方向に流れる区間を有している。従って、本実施形態に係る熱交換器１を含む熱交換システムは、薄膜６を隔板として用いる対向流型熱交換器を構成している。
【0041】
＜第１変形例＞
実施形態の第１変形例を、図４～７を参照しながら説明する。第１変形例に係る熱交換器５１は、枠部６１～６２及び蓋材４～５を含んでいる。更に、図４に示されるように、熱交換器５１は、筐体７１～７２を含んでいる。
実施形態の第１変形例を、図４～７を参照しながら説明する。第１変形例に係る熱交換器５１は、枠部６１～６２及び蓋材４～５を含んでいる。更に、図４に示されるように、熱交換器５１は、筐体７１～７２を含んでいる。
【0042】
図４において、筐体７１は、熱交換器５１の上面に装着されている。一方、筐体７２は、便宜上、熱交換器５１の下方において熱交換器５１から離間した状態にて図示されている。筐体７１、７２のそれぞれは、貫通孔（不図示）が形成された一対のフランジ部７３を有し、貫通孔に挿通されるボルト及びナット（何れも不図示）を用いて熱交換器５１を上下から挟み包んだ状態にて互いに締結される。
【0043】
図５に示されるように、枠部６１、６２のそれぞれには、突出部６３が形成されている。一方、図６に示されるように、筐体７２には、枠部６１の突出部６３が挿入される（即ち、突出部６３と嵌合する）複数の溝７４（凹部）が形成されている。同様に、筐体７１の内面には、枠部６２の突出部６３が挿入される複数の溝７４が形成されている。なお、図４において、枠部６１、６２の突出部６３、及び筐体７１、７２の溝７４の図示が省略されている。
【0044】
筐体７１の内面における互いに隣接する溝７４に挟まれる領域（即ち、凹部である溝７４に対する内面凸部）には、薄膜６、枠部６１の先端部（即ち、枠部２における先端部２ｂに相当する箇所）及び蓋材４の外周面が当接（接触）する。一方、筐体７２の内面における互いに隣接する溝７４に挟まれる領域（即ち、筐体７２の内面凸部）には、薄膜６、枠部６２の先端部及び蓋材５の外周面が当接する。
【0045】
より具体的に述べると、図７から理解されるように、筐体７１の溝７４によって突出部６３を含む枠部６２が固定され、枠部６２と枠部６２との間にある２つの薄膜６及び蓋材４（並びに、図７に現れない枠部６１の先端部）が筐体７１の内面凸部に当接している。同様に、筐体７２の溝７４によって突出部６３を含む枠部６１が固定され、枠部６１と枠部６１との間にある２つの薄膜６及び蓋材５（並びに、図７に現れない枠部６２の先端部）が筐体７１の内面凸部に当接している。
【0046】
更に、図７には、枠部６１、蓋材４及び一対の（対向する）薄膜６によって形成された複数の第１流路９１が示されている。加えて、枠部６２、蓋材５及び一対の薄膜６によって形成された複数の第２流路９２が図７に示されている。図７より、熱交換器５１（及び、熱交換器１）において、第１流路９１を流れる第１流体と、第２流路９２を流れる第２流体と、の間で熱交換が行われることが理解され得る。
【0047】
＜第２変形例＞
実施形態の第２変形例を、図８を参照しながら説明する。第２変形例に係る熱交換器は、図８に示される枠部８０を含んでいる。枠部８０は、流路外周部８０ａ、流路内周部８０ｂ及び一対の連結部８０ｃを含んでいる。即ち、互いに離間していた枠部２及び蓋材４（又は枠部３及び蓋材５）に代わり、流路外周部８０ａ、流路内周部８０ｂ及び連結部８０ｃが一体的に成形された枠部８０が用いられている。
実施形態の第２変形例を、図８を参照しながら説明する。第２変形例に係る熱交換器は、図８に示される枠部８０を含んでいる。枠部８０は、流路外周部８０ａ、流路内周部８０ｂ及び一対の連結部８０ｃを含んでいる。即ち、互いに離間していた枠部２及び蓋材４（又は枠部３及び蓋材５）に代わり、流路外周部８０ａ、流路内周部８０ｂ及び連結部８０ｃが一体的に成形された枠部８０が用いられている。
【0048】
より具体的に述べると、第２変形例において、上述した熱交換器１に含まれていた３０組の枠部２及び蓋材４のうちの３組、及び、３０組の枠部３及び蓋材５のうちの３組が、枠部８０が略等間隔にて現れるように枠部８０と置換されている。
【0049】
以上説明したように、第１流路と第２流路とを隔てる薄膜６は厚みが小さいため、第１流体と第２流体との間の熱交換が促進される。加えて、枠部２～３及び蓋材４～５の厚みに応じて第１流路と第２流路との厚みを決定することができる（即ち、薄くすることができる）ので、第１流路と第２流路との間に波型状板を配設せずとも第１流体と第２流体との間の熱交換を促進させることが可能となる。
【0050】
より具体的に述べると、隔板である薄膜６によって隔てられた第１流体と第２流体との間の熱交換量Ｑ［Ｗ］は、熱透過率ｋ［Ｗ／（ｍ2・Ｋ）］に比例する。第１流体と第２流体とを隔てる薄膜６の面積が充分大きければ、熱透過率ｋの逆数である全熱抵抗Ｒは、下式（１）に示されるように第１流体の熱抵抗Ｒ1、薄膜６の熱抵抗Ｒf、及び第２流体の熱抵抗Ｒ2の和に等しい。
Ｒ＝１／ｋ
＝Ｒ1＋Ｒf＋Ｒ2
＝１／ｈ1＋δ／λf＋１／ｈ2 ……（１）
Ｒ＝１／ｋ
＝Ｒ1＋Ｒf＋Ｒ2
＝１／ｈ1＋δ／λf＋１／ｈ2 ……（１）
【0051】
ここで、第１流体の熱抵抗Ｒ1は第１流体の熱伝達率ｈ1の逆数に等しい（即ち、Ｒ1＝１／ｈ1）。薄膜６の熱抵抗Ｒfは、薄膜６を構成する材料（本実施形態において、アルミニウム）の熱伝導率λfに対する薄膜６の厚みδ（本実施形態において、０．１ｍｍ）の比率に等しい（即ち、Ｒf＝δ／λf）。第２流体の熱抵抗Ｒ2は第２流体の熱伝達率ｈ2の逆数に等しい（即ち、Ｒ2＝１／ｈ2）。
【0052】
式（１）から理解されるように、厚みδが小さくなるほど薄膜６の熱抵抗Ｒfが小さくなり、以て、全熱抵抗Ｒが小さくなる。即ち、薄膜６が薄くなるほど熱透過率ｋが大きくなり、従って、熱交換量Ｑが大きくなる。上述したように、熱交換器１においては自立できない程度に薄い薄膜６が枠部２～３及び蓋材４～５により固定されて第１流路と第２流路との間の隔板を構成している。そのため、熱交換器１によれば、薄い薄膜６を用いることにより、熱透過率ｋを上昇させ、以て、第１流体と第２流体との間の熱交換量Ｑを大きくすることが可能となる。
【0053】
一方、第１流路及び第２流路のそれぞれの厚み方向の熱伝導に着目すると、第１流路内の第１流体の厚み方向の熱伝導は第１流路の代表長さＬ1に比例する。同様に、第２流路内の第２流体の厚み方向の熱伝導は第２流路の代表長さＬ2に比例する。第１流路の代表長さＬ1は第１流路の厚みの半分であり、第２流路の代表長さＬ2は第２流路の厚みの半分であり、本実施形態において、何れも１ｍｍである（即ち、Ｌ1＝Ｌ2＝２ｍｍ／２＝１ｍｍ）。
【0054】
熱交換器１においては第１流路及び第２流路の厚み（即ち、枠部２～３及び蓋材４～５の厚み）によって定まる第１流路の代表長さＬ1及び第２流路の代表長さＬ2を小さくすることが容易である。そのため、熱交換器１によれば、代表長さＬ1及び代表長さＬ2を小さくすることにより、第１流路及び第２流路のそれぞれの厚み方向の熱伝導を小さくすることができる。換言すれば、熱交換器１によれば、第１流路及び第２流路の厚み方向の温度勾配（即ち、第１流路及び第２流路における熱抵抗）を小さくすることが可能となる。
【0055】
加えて、薄膜６の厚みδが小さいので、熱交換器１全体の体積に対する熱交換器１内の第１流路及び第２流路の体積（即ち、熱交換器１に含まれる第１流体の体積と第２流体の体積との和）の比率を大きくすることができる。従って、熱交換器１によれば、熱交換量Ｑを向上させ（即ち、熱交換効率を向上させ）且つ圧力損失の増大を回避しつつ小型化を図ることが可能（容易）となる。
【0056】
更に、熱交換器１は、多数の枠部２～３、蓋材４～５及び薄膜６並びに一対のサイドプレート７が接着剤により互いに接合されて一体的に構成されている。特に、枠部２及び蓋材４の組合せと、枠部３及び蓋材５の組合せと、が対向する薄膜６の間に交互に挿入されているので、熱交換器１に作用する外力によって薄膜６が破断することが回避され得る。換言すれば、熱交換器１は全体として高い剛性を有することができる。
【0057】
加えて、第１変形例に係る熱交換器５１によれば、溝７４を有する筐体７１～７２を用いることにより、枠部６１～６２、蓋材４～５、薄膜６及びサイドプレート７を一体化した状態にて確実に保持することが可能となる。更に、第２変形例によれば、連結部８０ｃを含む枠部８０が熱交換器に含まれることにより、流路外周部８０ａと流路内周部８０ｂとが離間することを防ぎ、それにより、熱交換器を構成する他の部材（即ち、枠部２～３、蓋材４～５及び薄膜６等）が互いに離間することを回避できる可能性が高くなる。
【0058】
本発明の形態を上記の構造を参照しながら説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。従って本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。
【0059】
薄膜６は、０．１ｍｍの厚みを有していた。しかしながら、薄膜６の厚みは、第１流体及び第２流体のそれぞれの性質（例えば、密度及び比熱）及び第１流路及び第２流路のそれぞれにおける流速等に応じて適合（選択）されても良い。例えば、薄膜６の厚みは、第１流体と第２流体との間の熱交換を促進するため、０．５ｍｍ、０．２ｍｍ及び０．１ｍｍ等の何れかよりも小さくなるように選択されても良い。或いは、薄膜６の厚みは、破断及び過度の変形等を回避し得る強度を保つため、０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ及び０．１５ｍｍ等の何れかよりも大きくなるように選択されても良い。
【0060】
加えて、薄膜６に代わり、アルミニウムとは異なる金属（例えば、ステンレス及びブリキ）により構成されたシート状又は板状の薄膜部材が用いられても良い。或いは、薄膜６に代わり、非金属材料（例えば、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルム及びアクリル樹脂フィルム）により構成された薄膜部材が用いられても良い。
【0061】
枠部２～３及び蓋材４～５のそれぞれは、２ｍｍの厚みを有していた。しかしながら、枠部２～３及び蓋材４～５の厚みは、薄膜６と同様に、第１流体及び第２流体のそれぞれの性質及び流速等に応じて改めて適合されても良い。例えば、枠部２及び蓋材４の厚みと、枠部３及び蓋材５の厚みと、は互いに異なっていても良い。
【0062】
加えて、枠部２～３及び蓋材４～５のそれぞれは、アルミニウムにより構成されていた。これに代えて、枠部２～３及び蓋材４～５の一部又は全部は、アルミニウム以外の材質（例えば、アルミニウム合金及びステンレス鋼）により構成されても良い。
【0063】
或いは、枠部２～３、蓋材４～５及び薄膜６のそれぞれは、防水性を有する紙を用いて構成されても良い。具体的には、薄膜６の代わりに矩形状の紙が隔板として用いられ、枠部２～３及び蓋材４～５のそれぞれが厚さ方向に積層され且つ互いに接合された複数枚の紙によって形成されても良い。
【0064】
紙は、一般的に、上述した実施形態に用いられたアルミニウムと比較して熱伝導率が小さい。しかし、隔板として用いられる紙が充分に薄ければ、薄膜６が用いられる場合と比較して熱交換量Ｑが大きく減少することが回避される。加えて、枠部２～３及び蓋材４～５と同様の形状に形成（積層）された紙の塊（即ち、この場合における枠部及び蓋材）によって矩形状の薄い紙を固定することにより、その矩形状の紙を、薄膜６に代わる熱交換器の隔板として用いることが可能となる。
【0065】
更に、枠部２～３及び蓋材４～５を紙（即ち、熱伝導率がアルミニウムよりも小さい材料）によって構成することにより、熱交換器内の第１流体及び第２流体のそれぞれと、熱交換器の外部と、の間の断熱を図ることが可能となる。即ち、第１流体と第２流体との間の熱エネルギーの移動を促進する一方、熱交換器の外部と内部との間の熱エネルギーの移動を抑制することが可能となる。
【0066】
加えて、熱交換器１に含まれる第１流路及び第２流路のそれぞれの数は「３０」であった。しかしながら、第１流路及び第２流路の数は、第１流体及び第２流体の性質及び流速等に応じて適宜変更されても良い。
【0067】
熱交換器１が含む第１流路及び第２流路のそれぞれはＵ字状であった。即ち、第１流路の流入口及び流出口は、何れも図１における熱交換器１の上面に位置していた。一方、第２流路の流入口及び流出口は、何れも熱交換器１の下面に位置していた。これに代えて、第１流路の流入口及び流出口の一方が熱交換器１の上面に位置し、他方が下面又は側面に位置するように枠部及び蓋材が構成されても良い。同様に、第２流路の流入口及び流出口の一方が熱交換器１の下面に位置し、他方が上面又は側面に位置するように枠部及び蓋材が構成されても良い。
【0068】
枠部２～３及び蓋材４～５は、薄膜６と接着剤により着接（密着）されて薄膜６を板状に保持していた。枠部２～３及び蓋材４～５は、これとは異なる方法により薄膜６に着接されても良い。例えば、枠部２～３及び蓋材４～５は、ろう付けにより薄膜６に着接されても良い。
【0069】
或いは、枠部２及び蓋材５、薄膜６並びにサイドプレート７のそれぞれを貫通する１つ又は複数の孔と、枠部３及び蓋材４、薄膜６並びにサイドプレート７のそれぞれを貫通する１つ又は複数の孔と、が形成され、これらの孔にシャフトを貫通させ且つこれらのシャフトを用いた接合部材（例えば、シャフトを含むボルト及びボルトと嵌合するナット）により一対のサイドプレート７が互いに接近するように接合することにより枠部２～３及び蓋材４～５を薄膜６に着接（密着）させても良い。
【0070】
この場合、薄膜６は、枠部２～３及び蓋材４～５の何れかと接着剤により固定されていなくても良い。即ち、薄膜６は、折れ、皺及び湾曲等を有していない状態にて枠部２～３及び蓋材４～５と密着することにより形状が固定されていても良い。
【0071】
薄膜６の両面には、枠部２及び蓋材４の組合せと、枠部３及び蓋材５の組合せと、が接着剤により固定されていた。これに代えて、枠部２及び蓋材４の組合せと、枠部３及び蓋材５の組合せと、の何れか一方のみが薄膜６に接着剤により固定されても良い。
【0072】
加えて、図１に示されたダクト１０、２０、３０、４０は矩形断面を有していたが、ダクトの形状はこれに限定されず、熱交換器１を含む熱交換システムが設置される家屋に応じて適合され得る。例えば、ダクト１０、２０、３０、４０のそれぞれは、円形断面を有しても良い。更に、熱交換器１を含む熱交換システムはファン１１、３１（即ち、シロッコファン）を含んでいたが、ファンの形態はこれに限定されず、第１流体及び第２流体のそれぞれの性質及び流速並びに熱交換器１の圧力損失等に応じて適合され得る。加えて、熱交換器１を含む熱交換システムが設置される場所は家屋に限定されず、例えば、車両に設置されても良い。この場合であっても、ダクト及びファン等の形態は、設置される環境（本例において、車両の内部）に応じて適合され得る。
【0073】
熱交換器５１は、上下から覆う筐体７１、７２を備えていた。これに代えて、熱交換器５１は、左右から覆う筐体（左側筐体、及び右側筐体）を備えても良い。この場合、第１流路を画定する枠部は、上述した枠部２の図１における左方（即ち、ダクト２０、３２の側）の周縁（一辺）に突出部６３に相当する突出部が形成されたものであっても良い。同様に、第２流路を画定する枠部は、上述した枠部３の図１における右方（即ち、ダクト１２、４０の側）の周縁（一辺）に突出部６３に相当する突出部が形成されたものであっても良い。更に、左側筐体には第１流路を画定する枠部に形成された突出部が挿入される溝（凹部）が形成され、右側筐体には第２流路を画定する枠部に形成された突出部が挿入される溝（凹部）が形成されても良い。
【0074】
熱交換器５１は、蓋材４、５を含んでいた。しかしながら、蓋材４、５は割愛されても良い。具体的には、互いに対向する薄膜６、枠部６１の内周面及び筐体７１の内面凸部によって第１流路が区画され、互いに対向する薄膜６、枠部６２の内周面及び筐体７２の内面凸部によって第２流路が区画されても良い。
【0075】
熱交換器１は、互いに離間した枠部２及び蓋材４の組合せと、互いに離間した枠部３及び蓋材５の組合せと、を含んでいた。熱交換器１の製造過程において、枠部２及び蓋材４は、第２変形例に係る枠部８０のそれぞれの両面に薄膜６を着接した後、連結部８０ｃを切断又は切削することにより形成されても良い。同様に、枠部３及び蓋材５は、対向する薄膜６の間に配設された枠部８０の連結部８０ｃを取り除くことによって形成されても良い。即ち、一対のサイドプレート７の間に所定数の薄膜６、及び、対向する薄膜６の間に交互に向きを変えながら挿入された枠部８０が配列され且つ互いに着接され、その後、枠部８０のそれぞれの連結部８０ｃが取り除かれても良い。
【0076】
或いは、第２変形例に係る枠部８０の連結部８０ｃは、第１流路及び第２流路の流入口及び流出口を塞がないように、流入口及び流出口から離間するように形成されても良い。即ち、枠部８０は、連結部８０ｃが薄膜６の周縁から離間し且つ連結部８０ｃと薄膜６との間に隙間が生じるように構成されても良い。この場合、「枠部２及び蓋材４の組合せ」並びに「枠部３及び蓋材５の組合せ」の全てがこの種の枠部と置換されても良い。
【0077】
熱交換器１のサイドプレート７は平板（平面）であり、枠部２～３及び蓋材４～５によって固定された薄膜６のそれぞれも平板であった。これに代えて、サイドプレート７、及び、枠部２～３及び蓋材４～５によって固定される薄膜６のそれぞれは、例えば、図１における上面視において湾曲していても良い。
【0078】
熱交換器１における第１流体は屋内空気（気体）であり且つ第２流体は屋外空気（気体）であった。これに代えて、第１流体及び第２流体の一方又は両方は、空気以外の気体であっても良く、或いは、流体であっても良い。
【0079】
熱交換器１は、ファン１１、３１により圧送される第１流体及び第２流体により対向流型熱交換器として使用されていた。これに代えて、熱交換器１は、並行流型熱交換器として使用されても良い。即ち、熱交換器１を含む熱交換システムは、第１流路と第２流路とが互いに略平行であり且つ同じ方向に流れる区間を有するように、ファン１１、３１が配置されても良い。例えば、図３の矢印Ａ６により示された第２流路の向きが反対方向となることにより、熱交換器１が並行流型熱交換器として使用され得る。
【符号の説明】
【0080】
１…熱交換器
２、３…枠部
２ａ、３ａ…湾曲部
３ｂ、２ｂ…先端部
４、５…蓋材
４ａ、５ａ…湾曲部
６…薄膜
７…サイドプレート
１０、１２、２０、３０、３２、４０…ダクト
１１、３１…ファン
２１、４１…流入口
１３、３３…流出口
５１…熱交換器（第１変形例）
６１、６２…枠部
６３…突出部
７１、７２…筐体
７３…フランジ部
７４…溝
８０…枠部（第２変形例）
８０ａ…流路外周部
８０ｂ…流路内周部
８０ｃ…連結部
９１…第１流路
９２…第２流路
２、３…枠部
２ａ、３ａ…湾曲部
３ｂ、２ｂ…先端部
４、５…蓋材
４ａ、５ａ…湾曲部
６…薄膜
７…サイドプレート
１０、１２、２０、３０、３２、４０…ダクト
１１、３１…ファン
２１、４１…流入口
１３、３３…流出口
５１…熱交換器（第１変形例）
６１、６２…枠部
６３…突出部
７１、７２…筐体
７３…フランジ部
７４…溝
８０…枠部（第２変形例）
８０ａ…流路外周部
８０ｂ…流路内周部
８０ｃ…連結部
９１…第１流路
９２…第２流路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】