JP2000274968A - プレート式熱交換器 - Google Patents

プレート式熱交換器

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JP2000274968A
JP2000274968A JP11079859A JP7985999A JP2000274968A JP 2000274968 A JP2000274968 A JP 2000274968A JP 11079859 A JP11079859 A JP 11079859A JP 7985999 A JP7985999 A JP 7985999A JP 2000274968 A JP2000274968 A JP 2000274968A
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fluid
heat exchange
plate
heat exchanger
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JP11079859A
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English (en)
Inventor
Osayuki Inoue
修行 井上
Toshio Matsubara
利男 松原
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造や組立てが簡易にできて、コストを軽減
することができるプレート式熱交換器を提供する。 【解決手段】 両端に開口部5を設けたプレート3を、
2枚一組として周縁を重ね合せて熱交換要素2とし、該
要素を複数重ね合わせ、該要素の内部空間11を第1流
路の通路とし、該要素と要素との間の空間12を第2流
体の通路とし、プレートが両流体の伝熱面となるプレー
ト式熱交換器1であって、前記熱交換要素と要素とを重
ね合せると、その周縁部7で互いに接触8し、密封され
た第2流体の通路が形成されるプレート式熱交換器とし
たものであり、前記第2流体は、プレート面上で、第1
流体の両端の開口部5と別の位置9、10に出入口を設
けるのがよく、該プレート式熱交換器を、熱交換要素の
重ね方向に2組並列に並べて構成し、両者の第2流体通
路を連通させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレート式熱交換
器に係り、特に、低圧冷媒を用いる冷凍機の蒸発器、低
温再生器、凝縮器のように、少なくとも一方の流体が低
圧蒸気である場合、あるいは相変化して蒸気化、又は蒸
気から液化させる場合に好適な、プレートを積層させて
プレート間に交互に2流体を流して熱交換させるプレー
ト式熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプレート式熱交換器を、図3、図
4に示す。図3は断面構成図で、(a)正面図、(b)
側面図であり、また、図4は図3の分解説明図である。
このように従来のプレート式熱交換器においては、両端
部に開口部5を有する2枚のプレート3を内部に空間を
形成するように重ね、周縁部を密閉して熱交換要素2を
形成し、この熱交換要素を上記開口部が互いに連通する
ように重ねて結合して熱交換構造体を構成し、これをシ
ェル20の内部に収容して熱交換要素の内外に流体を流
して、互いに熱交換させるようにしている。このような
プレート式熱交換器においては、プレートから構成され
る熱交換要素と共にシェルが必要であり、製作工数が複
雑で部品の種類も多くなるという問題点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点に鑑みてなされたもので、製造や組立てが簡易
にできて、コストを軽減することができるプレート式熱
交換器を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、凹凸を有し長手方向の両端に開口部を
設けたプレートを、2枚一組として周縁を重ね合わせて
熱交換要素とし、該熱交換要素を開口部同士を合わせて
複数重ね合せて形成され、前記熱交換要素を形成してい
る2枚のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱
交換要素と要素との間の空間を前記第一流体と熱交換関
係にある別流体(第二流体)の通路とし、プレートが両
流体の伝熱面となるプレート式熱交換器であって、前記
熱交換要素と要素とを重ね合せると、その周縁部で互い
に接触し、密封された第二流体の通路が形成されること
を特徴とするプレート式熱交換器としたものである。前
記プレート式熱交換器において、第二流体は、プレート
面上で、第一流体の出入口の両端の開口部と別の位置
に、出入口を設けるのがよく、該プレート式熱交換器
を、熱交換要素の重ね方向に2組並列に並べて構成し、
一方の組から蒸気を発生させ、他方の組で凝縮又は吸収
させるように第2流体通路を連通させてプレート式熱交
換器とすることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるプレートは、凹凸部を有する2枚のプレ
ートを内部に空間を形成するように重ね、その周縁部を
単に重ねた時には、全周にわたって軽く接触し(線接触
し)、重ね方向に力を加えていくと、その接触部の形状
が変化して面接触となり、前記凹凸が接触するまで、力
を加えると共に接触面が大きくなり、ろう接(フレージ
ング)で周縁を密封するのに好適な形状のものを用いる
ことができる。すなわち、前記のプレートは、ろう接の
場合、プレート同士を密着させるため、力を加えながら
ろう接を実施するが、この力を加えたときに、周縁部が
平行となり、さらにプレートの凹凸が接触するので好ま
しい。上記のような2枚のプレートを、接触予定部にろ
う材を置きながら(塗りながら)重ねると、上記プレー
トの両端部に形成された開口部から上記空間の間に流体
流路を有する熱交換要素が構成される。
【0006】本発明では、ろう接(フレージング)以外
に、間にガスケットを入れて外部から力を加える場合あ
るいは溶接で密閉する場合等も含む。本発明のプレート
の凹凸は、所定方向に延びる波状パターンとして形成す
ることができ、2次元的に屈曲する複雑な流路が比較的
簡単な構成で形成できる。前記熱交換要素からプレート
式熱交換器とするには、所要枚数の熱交換要素を両端の
開口部及び熱交換要素と要素間を密封して第二流体の通
路を形成する要素周縁閉止部を合せて重ね、熱交換要素
の開口部及び要素周縁閉止部同士の重ね合わせ面にろう
材をのせ、重ね方向に力を加えた状態で加熱ろう接する
ことにより、熱交換要素同士が周縁部で密封し、シェル
の役目を有するプレート式熱交換器を一挙に製造するこ
とができる。このプレート両端の開口部の一方に、立上
りを設けることにより、重ね合わせのときに、開口部の
嵌め合いで位置決めを簡易にすることができる。これに
より、熱交換要素を重ねるだけで熱交換要素同士の2次
元的な位置決めが自然に行われるので、製造工程が簡略
化される。
【0007】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図1は、プレート式熱交換器の一例を示す断面構
成図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のA−A
断面図、(c)は(a)のB−B矢視図である。図1で
は、プレート式熱交換器1は、4つの熱交換要素2を結
合して構成されており、熱交換要素2は、2つのプレー
ト3を重ね合わせ、凹凸パターンの接触部と周縁部4の
間を溶接又はろう接することにより、固着して作成され
ている。そして4つの上記熱交換要素2が、両端の開口
部5の周縁立上り部6と、周縁の隆起部7の接触部8同
士を重ね合せ、この部分を容接又はろう接することによ
り固着して組み立てられてプレート式熱交換器が構成さ
れている。これにより、熱交換要素2の内部と熱交換要
素2同士の間の空間に連通する流路が形成されている。
【0008】また、熱交換要素2の内部空間11には、
開口部5から第1流体が流れ熱交換要素2同士の間の空
間12には、例えば第2流体である蒸気が蒸気通路9か
ら導入されて凝縮して液体として液通路10から排出さ
れる。また、別に熱交換要素2の外側には、第二流体を
流す流路を設け、蒸気通路9からの蒸気を吸収して、液
通路10から排出してもよい。このように、熱交換要素
2の外周縁に隆起部を設けて、この隆起部を接触させて
閉止することにより、第二流体流路である外側流路をシ
ェルを用いずに、一挙に形成することができる。図2
は、プレート式熱交換器の他の例を示す断面構成図であ
り、(a)は側面断面図、(b)は(a)のA−A断面
図、(c)は(a)のB−B断面図、(d)は(a)の
C−C断面図である。
【0009】図2では、図1のプレート式熱交換器を2
つ並列1a、1bに重ね合せて一つに形成しており、第
二流体の蒸気通路9を両熱交換器1a、1b間を連通さ
せている。図2の熱交換器は、吸収冷凍機の吸収器1b
と蒸発器1aに適用したものであり、蒸気流路9が、吸
収器1bと蒸発器1aとで連通し、冷水13a、冷却水
14a間は遮断され、液出口同士も遮断され、端面側か
ら出入りする。このようなプレート式熱交換器におい
て、蒸発器1aでは熱交換要素の内部空間11に冷水が
開口部13aから入り、該空間11内を通り、冷却され
て13bから出て行く。一方、要素間の外側空間12に
は、図示されていないが冷媒液が流下され、冷媒は冷水
から熱を奪い、冷媒蒸気となり、外側空間12から蒸気
通路9を通り、吸収器1bに至る。
【0010】吸収器1bでは、内部空間11に冷却水が
開口部14aから入り、空間11内を通り、外側空間1
2を通る吸収溶液を冷却して14bから出て行く。図示
されていないが、外側空間12を流下する吸収溶液は、
蒸気通路9から流れてくる冷媒蒸気を吸収して、蒸気通
路9の下に設けられた排出路18から出て行く。また、
蒸発しなかった冷媒は、排出路17で回収され、冷媒液
として循環使用される。なお、図2において、図1と同
じ符号は同じ意味を示し、15は遮断板、16は閉止板
である。図2のプレート式熱交換器は、吸収冷凍機の再
生器と凝縮器としても同様に適用することができる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1種類又は2種類の部品から構成される熱交換要素の内
外に凹凸により屈折した流路が形成され、シェルを用い
ずに外部流路が一挙に形成できると共に、異なった温度
の2組の流体から熱交換する複雑なプレート式熱交換器
を、少ない部品点数と簡単な製造工程により、低コスト
で効率の良い熱交換性能を持つ熱交換器を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプレート式熱交換器の一例を示す断面
構成図で、(a)正面図、(b)(a)のA−A断面
図、(c)(a)のB−B矢視図。
【図2】本発明のプレート式熱交換器の他の例を示す断
面構成図で、(a)側面断面図、(b)(a)のA−A
断面図、(c)(a)のB−B断面図、(d)(a)の
C−C断面図。
【図3】従来のプレート式熱交換器を示す断面構成図
で、(a)正面図、(b)側面図。
【図4】従来のプレート式熱交換器の分解説明図。
【符号の説明】
1:プレート式熱交換器、1a:蒸発器、1b:吸収
器、2:熱交換要素、3:プレート、4:周縁部、5:
開口部、6:周縁立上り部、7:周縁隆起部、8:接触
部、9:蒸気通路、10:第2流体通路、11:内部空
間、12:外側空間、13a、13b:冷水流路、14
a、14b:冷却水流路、15:遮断板、16:閉止
板、17冷媒排出路、18:吸収溶液排出路、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凹凸を有し長手方向の両端に開口部を設
    けたプレートを、2枚一組として周縁を重ね合わせて熱
    交換要素とし、該熱交換要素を開口部同士を合わせて複
    数重ね合せて形成され、前記熱交換要素を形成している
    2枚のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱交
    換要素と要素との間の空間を前記第一流体と熱交換関係
    にある別流体(第二流体)の通路とし、プレートが両流
    体の伝熱面となるプレート式熱交換器であって、前記熱
    交換要素と要素とを重ね含わせると、その周縁部で互い
    に接触し、密封された第二流体の通路が形成されること
    を特徴とするプレート式熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記第二流体は、プレート面上で、第一
    流体の出入口の両端の開口部と別の位置に、出入口が設
    けられることを特徴とする請求項1記載のプレー卜式熱
    交換器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のプレート式熱交換器を、
    熱交換要素の重ね方向に2組並列に並べて構成し、一方
    の組から蒸気を発生させ、他方の組で凝縮又は吸収させ
    るように第二流体通路を連通させたことを特徴とするプ
    レート式熱交換器。
JP11079859A 1999-03-24 1999-03-24 プレート式熱交換器 Pending JP2000274968A (ja)

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EP00911295A EP1085286A4 (en) 1999-03-24 2000-03-23 PLATE TYPE HEAT EXCHANGER
PCT/JP2000/001762 WO2000057121A1 (fr) 1999-03-24 2000-03-23 Echangeur thermique du type a plaques
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506928A (ja) * 2003-06-25 2007-03-22 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 多段熱交換装置およびこのような装置を製造するための方法

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