JP2000283682A - プレート式熱交換器 - Google Patents
プレート式熱交換器Info
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- JP2000283682A JP2000283682A JP11092361A JP9236199A JP2000283682A JP 2000283682 A JP2000283682 A JP 2000283682A JP 11092361 A JP11092361 A JP 11092361A JP 9236199 A JP9236199 A JP 9236199A JP 2000283682 A JP2000283682 A JP 2000283682A
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- plate
- protrusion
- heat exchanger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/044—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being pontual, e.g. dimples
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝熱面６に形成した凹凸突起５によって、伝
熱プレートの間隙保持部を形成するプレート式熱交換器
において、低圧力損失の特性を生かしたまま、耐圧強度
を向上する。 【解決手段】 凹凸突起７から伝熱面に延びる突出部８
を１つ以上設け、この突出部８の隆起によって、凹凸突
起の裾野９を広げて圧力を分散させることによって耐圧
強度を高くする。
熱プレートの間隙保持部を形成するプレート式熱交換器
において、低圧力損失の特性を生かしたまま、耐圧強度
を向上する。 【解決手段】 凹凸突起７から伝熱面に延びる突出部８
を１つ以上設け、この突出部８の隆起によって、凹凸突
起の裾野９を広げて圧力を分散させることによって耐圧
強度を高くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝熱プレートの伝
熱面の間隙を保持する凹凸突起の形状を改良したプレー
ト式熱交換器に関するものである。
熱面の間隙を保持する凹凸突起の形状を改良したプレー
ト式熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プレート式熱交換器は、図５に示すよう
な伝熱プレート１を多数枚重ね合せることによって構成
される。この伝熱プレート１は、乱流を起こさせながら
流体を通過させる伝熱部２と、この伝熱部２を区画する
シール部３と、この伝熱部２に流体を流通させる複数の
通路孔４を有し、各伝熱プレート間に熱交換させるべき
流体を交互に流通させることにより熱交換を行わせる。
な伝熱プレート１を多数枚重ね合せることによって構成
される。この伝熱プレート１は、乱流を起こさせながら
流体を通過させる伝熱部２と、この伝熱部２を区画する
シール部３と、この伝熱部２に流体を流通させる複数の
通路孔４を有し、各伝熱プレート間に熱交換させるべき
流体を交互に流通させることにより熱交換を行わせる。
【０００３】上記伝熱プレートの伝熱部２には、重ねた
伝熱面の相互間隔を一定に保つための間隙保持部が形成
される。この間隙保持部の形状は、ヘリンボーンパタ
ーン（伝熱面に角度の付いた畝を連続形成したパター
ン）、コルゲートパターン（伝熱面に横並行畝を所定
の配列で連続形成したパターン）、突起パターン（伝
熱面に間隙保持部となる凹凸突起を分散形成したパター
ン）などがある。
伝熱面の相互間隔を一定に保つための間隙保持部が形成
される。この間隙保持部の形状は、ヘリンボーンパタ
ーン（伝熱面に角度の付いた畝を連続形成したパター
ン）、コルゲートパターン（伝熱面に横並行畝を所定
の配列で連続形成したパターン）、突起パターン（伝
熱面に間隙保持部となる凹凸突起を分散形成したパター
ン）などがある。
【０００４】ヘリンボーンパターンは、角度の付いた畝
が交差するように伝熱プレートの向きを１枚ずつ逆にし
て積層する。このため流路断面が複雑になり、伝熱係数
が非常に大きい反面、圧力損失が大きい。
が交差するように伝熱プレートの向きを１枚ずつ逆にし
て積層する。このため流路断面が複雑になり、伝熱係数
が非常に大きい反面、圧力損失が大きい。
【０００５】コルゲートパターンは、横並行畝の積層に
より、畝と直交する方向に略一定した蛇行通路を形成す
る。この通路は、ヘリンボーンパターンの通路のように
複雑ではないので、その分だけ圧力損失は小さくなる。
より、畝と直交する方向に略一定した蛇行通路を形成す
る。この通路は、ヘリンボーンパターンの通路のように
複雑ではないので、その分だけ圧力損失は小さくなる。
【０００６】突起パターンは、図６に示すような凹凸突
起５を、図７に示すような平面状の伝熱面６の表裏に分
散形成し、その頂面同士を当接させることにより伝熱面
の間隙保持部としたものである。熱交換する流体は、こ
の平面状の伝熱面６に沿い、凹凸突起５によって必要な
乱流を発生させながら流れる。この流れは、コルゲート
パターンのものより自由な流れとなり、圧力損失は、さ
らに小さくなる。
起５を、図７に示すような平面状の伝熱面６の表裏に分
散形成し、その頂面同士を当接させることにより伝熱面
の間隙保持部としたものである。熱交換する流体は、こ
の平面状の伝熱面６に沿い、凹凸突起５によって必要な
乱流を発生させながら流れる。この流れは、コルゲート
パターンのものより自由な流れとなり、圧力損失は、さ
らに小さくなる。
【０００７】このため、突起パターンを用いたプレート
式熱交換器は、低圧力損失が要求される用途に使用され
る。
式熱交換器は、低圧力損失が要求される用途に使用され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、突起
パターンを用いたプレート式熱交換器は、低圧力損失の
特徴を有するが、耐圧が低くなる問題がある。
パターンを用いたプレート式熱交換器は、低圧力損失の
特徴を有するが、耐圧が低くなる問題がある。
【０００９】これは、ヘリンボーンパターンやコルゲー
トハターンが、多数の畝の重ね合わせによって形成され
る多数の接触点で圧力を分散支持するのと異なり、数が
限られた凹凸突起５に圧力が集中するからである。
トハターンが、多数の畝の重ね合わせによって形成され
る多数の接触点で圧力を分散支持するのと異なり、数が
限られた凹凸突起５に圧力が集中するからである。
【００１０】これをさらに説明する。図７に示すよう
に、当接した凹凸突起５で伝熱プレートの間隙を保持す
る正常な状態で、熱交換させる流体から過大な圧力を受
けると、凹凸突起５は、図８に示すように変形する。こ
の変形は、強度が最も弱い凹凸突起５の裾野７に発生す
る。この結果、正常なプレート間隙を保持できなくな
り、シール性能の低下、圧力損失の増大、伝熱性能の低
下をもたらす。
に、当接した凹凸突起５で伝熱プレートの間隙を保持す
る正常な状態で、熱交換させる流体から過大な圧力を受
けると、凹凸突起５は、図８に示すように変形する。こ
の変形は、強度が最も弱い凹凸突起５の裾野７に発生す
る。この結果、正常なプレート間隙を保持できなくな
り、シール性能の低下、圧力損失の増大、伝熱性能の低
下をもたらす。
【００１１】そのため、使用圧力が高くなる用途には、
伝熱プレートの板厚を大きくして耐圧強度を向上させて
いるが、コストが上昇する問題が生じる。
伝熱プレートの板厚を大きくして耐圧強度を向上させて
いるが、コストが上昇する問題が生じる。
【００１２】そこで、本発明は突起パターンを採用した
プレート式熱交換器において、プレートの板厚を大きく
することなく耐圧強度を増大できる凹凸突起の形状を提
案することを目的とする。
プレート式熱交換器において、プレートの板厚を大きく
することなく耐圧強度を増大できる凹凸突起の形状を提
案することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、平坦な伝熱面
にプレート間隙保持部を形成する凹凸突起を設けた伝熱
部と、この伝熱部に流体を流通させる複数の通路孔とを
有する伝熱プレートを、一対のフレーム間に、凹凸突起
同士を当接させて多数枚積層し、各伝熱プレート間に熱
交換させるべき流体を交互に流通させて熱交換を行わせ
るプレート式熱交換器において、上記凹凸突起から伝熱
面方向に延びる一つ以上の突出部を設けたことを特徴と
する。
にプレート間隙保持部を形成する凹凸突起を設けた伝熱
部と、この伝熱部に流体を流通させる複数の通路孔とを
有する伝熱プレートを、一対のフレーム間に、凹凸突起
同士を当接させて多数枚積層し、各伝熱プレート間に熱
交換させるべき流体を交互に流通させて熱交換を行わせ
るプレート式熱交換器において、上記凹凸突起から伝熱
面方向に延びる一つ以上の突出部を設けたことを特徴と
する。
【００１４】上記突出部は凹凸突起から部分的に延び、
伝熱面と直交する方向に立ち上がる面を形成する。した
がって、この突出部は、流体圧力の作用方向に曲がり難
くなり、裾野の変形強度の向上に大きな効果が得られ
る。この突出部を、凹凸突起の裾野を長くするように形
成することにより、流体からの圧力を分散させることが
でき、変形強度向上の効果は十分なものになる。
伝熱面と直交する方向に立ち上がる面を形成する。した
がって、この突出部は、流体圧力の作用方向に曲がり難
くなり、裾野の変形強度の向上に大きな効果が得られ
る。この突出部を、凹凸突起の裾野を長くするように形
成することにより、流体からの圧力を分散させることが
でき、変形強度向上の効果は十分なものになる。
【００１５】したがって、単純な形状の凹凸突起を大き
くして用いる場合と比べると、本発明の凹凸突起は小さ
い形状で、変形強度を高くすることができる。
くして用いる場合と比べると、本発明の凹凸突起は小さ
い形状で、変形強度を高くすることができる。
【００１６】上記凹凸突起に形成される突出部の高さは
任意である。例えば、凹凸突起の高さの中程度の高さを
有する場合や、凹凸突起と概同一の場合がある。これ
は、突出部の作り易さと流体の流れ等を考慮して決定す
る。
任意である。例えば、凹凸突起の高さの中程度の高さを
有する場合や、凹凸突起と概同一の場合がある。これ
は、突出部の作り易さと流体の流れ等を考慮して決定す
る。
【００１７】また、隣に位置する凹凸突起の突出部同士
を繋げ、変形強度を、さらに大きくすることができる。
を繋げ、変形強度を、さらに大きくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図１に
示す。これは、凹凸突起５に、凹凸突起５の高さの半分
程度の高さの突出部８を４方向に設けたものである。突
出部８の変形強度を向上するために、この方向に裾野９
を長くしている。
示す。これは、凹凸突起５に、凹凸突起５の高さの半分
程度の高さの突出部８を４方向に設けたものである。突
出部８の変形強度を向上するために、この方向に裾野９
を長くしている。
【００１９】この突出部８は小さいので、液の流れにほ
とんど影響を及ぼさない。したがって、低圧力損失の特
性を生かすことができる。
とんど影響を及ぼさない。したがって、低圧力損失の特
性を生かすことができる。
【００２０】本発明の第２の実施形態を図２に示す、こ
れは、凹凸突起１０に連なるように、凹凸突起１０と概
同一高さの突出部１１を２方向に設けたもので、図１の
実施形態と同様に、突出部１１の形成方向に裾野１２を
長くしている。この実施形態は、突出部１１の高さが凹
凸突起１０と同一であるので、成形型が作り易い。この
突出部１１も小さいので、図１の実施形態と同様の効果
を得ることができる。なお、この突出部９の延び方向を
流体の流れ方向に向けた方が、圧力損失を小さくでき
る。
れは、凹凸突起１０に連なるように、凹凸突起１０と概
同一高さの突出部１１を２方向に設けたもので、図１の
実施形態と同様に、突出部１１の形成方向に裾野１２を
長くしている。この実施形態は、突出部１１の高さが凹
凸突起１０と同一であるので、成形型が作り易い。この
突出部１１も小さいので、図１の実施形態と同様の効果
を得ることができる。なお、この突出部９の延び方向を
流体の流れ方向に向けた方が、圧力損失を小さくでき
る。
【００２１】本発明の第３の実施形態を図３に示す。こ
れは、図１に示した第１の実施形態の突出部８の幾つか
を、隣り合う凹凸突起のもの同士で繋いだものである。
れは、図１に示した第１の実施形態の突出部８の幾つか
を、隣り合う凹凸突起のもの同士で繋いだものである。
【００２２】この繋いだ突出部８ａと並行に流体が流れ
る場合には、従来通りの低圧力損失の特性が得られる。
繋いだ突出部８ａと直交して流体が流れる場合は、圧力
損失が増加するが、この繋いだ突出部８ａが、凹凸突起
全体に対して、部分的なものであれば、圧力損失を僅か
に増加させるだけで、低圧力損失の特性は確保できる。
る場合には、従来通りの低圧力損失の特性が得られる。
繋いだ突出部８ａと直交して流体が流れる場合は、圧力
損失が増加するが、この繋いだ突出部８ａが、凹凸突起
全体に対して、部分的なものであれば、圧力損失を僅か
に増加させるだけで、低圧力損失の特性は確保できる。
【００２３】本発明の第４の実施形態を図４に示す。こ
れは、図１に示した第１の実施形態の突出部８を、隣り
合う凹凸突起のもの同士で全て繋いだものである。この
場合は、圧力損失の増大は避けられないが、変形強度を
十分に大きくすることができる。
れは、図１に示した第１の実施形態の突出部８を、隣り
合う凹凸突起のもの同士で全て繋いだものである。この
場合は、圧力損失の増大は避けられないが、変形強度を
十分に大きくすることができる。
【００２４】上記凹凸突起及びその裾野の形状は、円
形、トラック型（直線状または曲線状に延びた棒状のパ
ターン）、四角形、多角形等の幾つかの種類があるが、
本発明の突出部は、それらのいずれにも形成できる。本
発明の突出部は、１つの凹凸突起に対して１つ以上設け
れば効果があるので、凹凸突起の形状と目的とする変形
強度に応じて、その数を決める。
形、トラック型（直線状または曲線状に延びた棒状のパ
ターン）、四角形、多角形等の幾つかの種類があるが、
本発明の突出部は、それらのいずれにも形成できる。本
発明の突出部は、１つの凹凸突起に対して１つ以上設け
れば効果があるので、凹凸突起の形状と目的とする変形
強度に応じて、その数を決める。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、突起パターンを持つプレート
式熱交換器において、伝熱プレートの間隙保持部として
形成される凹凸突起に、補強用の突出部を設けたから、
その低圧力損失の特性はそのまま生かし、プレートの板
厚を変えないで大きな耐圧強度を得ることができる。
式熱交換器において、伝熱プレートの間隙保持部として
形成される凹凸突起に、補強用の突出部を設けたから、
その低圧力損失の特性はそのまま生かし、プレートの板
厚を変えないで大きな耐圧強度を得ることができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態を示す平面図
（ａ）、及び、そのＢ−Ｂ線断面図（ｂ）
（ａ）、及び、そのＢ−Ｂ線断面図（ｂ）
【図２】 本発明の第２の実施形態を示す平面図
（ａ）、及び、そのＣ−Ｃ線断面図（ｂ）
（ａ）、及び、そのＣ−Ｃ線断面図（ｂ）
【図３】 本発明の第３の実施形態を示す平面図
【図４】 本発明の第４の実施形態を示す平面図
【図５】 プレート式熱交換器の伝熱プレートを示す平
面図
面図
【図６】 プレート式熱交換器において伝熱プレートの
間隙を保持するために形成される凹凸突起を示す平面図
（ａ）及び、そのＡ−Ａ線断面図（ｂ）
間隙を保持するために形成される凹凸突起を示す平面図
（ａ）及び、そのＡ−Ａ線断面図（ｂ）
【図７】 突起パターンを有するプレート式熱交換器に
おいて、凹凸突起の当接によって形成される伝熱プレー
トの間隔保持部の正常な状態を示す断面図
おいて、凹凸突起の当接によって形成される伝熱プレー
トの間隔保持部の正常な状態を示す断面図
【図８】 図７の凹凸突起によって形成される伝熱プレ
ートの間隙保持部が過大な圧力によって変形した状態を
示す断面図
ートの間隙保持部が過大な圧力によって変形した状態を
示す断面図
５，１０ 凹凸突起 ６ 伝熱面 ８、８ａ，１１ 突出部 ９，１２ 凹凸突起の裾野
Claims (4)
- 【請求項１】 平坦な伝熱面にプレート間隙保持部を形
成する凹凸突起を設けた伝熱部と、この伝熱部に流体を
流通させる複数の通路孔とを有する伝熱プレートを、一
対のフレーム間に、凹凸突起同士を当接させて多数枚積
層し、各伝熱プレート間に熱交換させるべき流体を交互
に流通させて熱交換を行わせるプレート式熱交換器にお
いて、 上記凹凸突起に伝熱面方向に延びる一つ以上の突出部を
設けたことを特徴とするプレート式熱交換器。 - 【請求項２】 凹凸突起に設けた突出部の高さが、凹凸
突起の高さと比較して中程度の高さを有することを特徴
とする請求項１記載のプレート式熱交換器。 - 【請求項３】 凹凸突起に設けた突出部が、凹凸突起と
概同一の高さを有することを特徴とする請求項１記載の
プレート式熱交換器。 - 【請求項４】 凹凸突起に設けた突出部が、隣に位置す
る凹凸突起に設けた突出部に繋がっていることを特徴と
する請求項１〜３記載のプレート式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11092361A JP2000283682A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11092361A JP2000283682A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | プレート式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000283682A true JP2000283682A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=14052280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11092361A Pending JP2000283682A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000283682A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1500895A3 (de) * | 2003-07-22 | 2005-04-06 | Modine Manufacturing Company | Strömungskanal für einen Wärmeaustauscher |
| KR100972171B1 (ko) * | 2003-07-02 | 2010-07-26 | 한라공조주식회사 | 적층형 열교환기 |
| DE102012022046A1 (de) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Modine Manufacturing Co. | Wärmetauscher |
| WO2015131759A1 (zh) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | 丹佛斯微通道换热器（嘉兴）有限公司 | 换热板及板式换热器 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11092361A patent/JP2000283682A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100972171B1 (ko) * | 2003-07-02 | 2010-07-26 | 한라공조주식회사 | 적층형 열교환기 |
| EP1500895A3 (de) * | 2003-07-22 | 2005-04-06 | Modine Manufacturing Company | Strömungskanal für einen Wärmeaustauscher |
| DE102012022046A1 (de) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Modine Manufacturing Co. | Wärmetauscher |
| WO2015131759A1 (zh) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | 丹佛斯微通道换热器（嘉兴）有限公司 | 换热板及板式换热器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081119 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090114 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090205 |