JP2000320986A - 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
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Abstract
路を伝熱板に設けた開口の周縁部に対する高精度なろう
付けを容易に行う。 【解決手段】 積層される一方の伝熱板1aに小径の開
口2a及びその外周部分8を斜めに折り曲げ、他方の伝
熱板1bに大径の開口2a及びその外周部分9を対向す
る向きに斜めに折り曲げ、両伝熱板を積層する。外周部
分8の背面に外周部分9の周縁10が線接触し、その線
接触部分をろう付け(W)する。 【効果】 外周部分がハの字断面形状にて塑性変形にて
形成されることから、その形状を高精度に形成すること
ができ、外周部分と周縁との線接触部分を隙間が生じる
ことなくろう付けすることができるため、簡単かつ安価
なプレス加工で伝熱板を形成するのみで、高精度なろう
付けを行うことができる。
Description
器に関するものである。
く、伝熱板の両側で高温流体と低温流体とを流して熱交
換を行うようにしたプレート式熱交換器において、例え
ば特開平10−259997号公報に開示されているよ
うに、流路として波形断面形状にて複数の平行溝を設け
た波板状伝熱板を形成し、その波板状伝熱板を複数枚積
層する際に隣り合うものにおける波形の山と谷とが互い
に交差するようにしたものがある。このように波板状伝
熱板を使用して波形の山と谷とが交差するように積層す
るのは、流体の流れを乱流にして熱交換の促進を図ると
共に、流体間の差圧に耐えるように伝熱板の剛性を高め
るためである。
熱交換器にあっては、高温・低温の各流体が各伝熱板を
介して交互に流れるように、伝熱板の一方の端部にて一
方の流体を流す流路を挟んで隣り合う伝熱板の対応する
各開口の周縁部同士をろう付けすると共に、伝熱板の他
方の端部では他方の流体を流す流路を挟んで隣り合う伝
熱板の対応する各開口の周縁部同士をろう付けしてい
る。例えば図8に示されるように隣り合う伝熱板21a
・21bの各開口2aの周縁部同士を密接させ、ろう付
け(図のW)している。
のろう付けWが不完全の場合には、両伝熱板21a・2
1bの各開口2aの合わせ部分にその全周の一部に隙間
11が生じ、その隙間11を介して一方の流体と他方の
流体とが混ざり合って、熱交換器の機能が損なわれると
いう問題が生じる。その隙間は例えば50μm程度でも
上記問題が生じるため、そのような問題を生じないよう
にするためには、上記開口2aの周縁部を高精度に形成
して各周縁部の密着性を全周に渡って確保する必要があ
る。
ス加工により行うことにより加工コストを低廉化し得る
が、伝熱板の厚さが薄い場合には開口の周縁部の平坦度
に必要な精度を確保することは極めて困難であるという
問題がある。
て、プレート式熱交換器における各流路間の連通路を伝
熱板に設けた開口の周縁部に対する高精度なろう付けを
容易に行うことを実現するために、本発明に於いては、
伝熱板の両側に異なる温度の流体を流すべく、前記伝熱
板を複数枚積層した際に隣り合うものの間に流路を確保
し得るように前記伝熱板を形成し、かつ前記流路におけ
る同一温度の流体を流すもの同士を連通するべく、前記
伝熱板に前記積層した際に連通する開口を設けかつ当該
開口の周縁部同士をろう付けして連通路を設けたプレー
ト式熱交換器であって、前記ろう付けされる開口同士の
一方の開口の内縁が他方の開口の外周部分に線接触する
ように、前記ろう付けされる開口同士の少なくともいず
れか一方の外周部分がハの字状断面形状に形成されてい
るものとした。
工を行う際に同時に開口及びその外周部分のハの字断面
形状を形成することができ、そのハの字断面形状が塑性
変形にて形成されることから、開口の外周部分の形状を
高精度に形成することができ、積層される一方の開口の
周縁を他方の開口の外周部分に線接触させることができ
る。そのため、隙間が生じることなく、線接触部分をろ
う付けすることができる。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
交換器の伝熱板の積層要領を示す斜視図であり、積層さ
れる伝熱板の一部(図では3枚)を示している。本プレ
ート式熱交換器にあっては、図に示されるように積層さ
れる複数枚の波板状伝熱板1a・1b・1cの間に画定
される各空間(流路)に高温または低温の各流体を図の
実線及び想像線の各矢印に示されるように流して、図で
は中間の伝熱板1bを介してその両側に流れる各流体間
で熱交換するものであり、積層する伝熱板の枚数はその
仕様により任意である。
テンレス製薄板をプレス加工して形成されており、同一
形状部分にあっては、特に示さない限り1枚の伝熱板1
aを代表として説明する。
板1の間に流体を流すが、その出入り口として、伝熱板
1aの長手方向両端部に各一対の開口2a・2b及び2
c・2dが設けられている。その伝熱板1aの両端部
は、各開口2a・2b・2c・2dの対をなすものの間
で伝熱板1aの厚さ方向に段違いになるように形成され
ていると共に、伝熱板1a全体では対称位置の部分同士
が同レベルに形成されている。そして、対をなす一方の
開口2aを(2c)介して高温流体を流し、他方の開口
2b(2d)の他方を介して低温流体を流す。
形状により表裏両面に表れる平行溝3が伝熱板1aの主
軸に対して斜行するように設けられている。図における
下の第1の伝熱板1aの平行溝3と隣り合う中間の第2
の伝熱板1bの平行溝3とは、上面から見て互いに交差
するように形成されている。第3の伝熱板1cは第1の
伝熱板1cと同一であって良く、したがって、第2及び
第3の伝熱板1b・1c同士にあっても互いの平行溝3
が交差する。このようにして、各平行溝3を交差させる
ように所定の枚数の伝熱板を積層し、熱交換器の流体を
流す部分が形成される。
方向に斜めに起立するように折り曲げられた周壁が設け
られており、積層状態で互いに重なり合う各周壁同士を
ろう付けして各伝熱板1a・1b・1cの周壁部が密閉
状態にされている。さらに、流体圧によって隣り合う伝
熱板1a・1b(1b・1c)同士が離反して流路が広
がるのを防止するべく、第1の伝熱板1aの波形の山と
第2の伝熱板1bの波形の谷との各交点部3(図1の×
印:図では一部分を示している)をろう付けしている。
これは、第2及び第3の伝熱板1b・1c同士間でも同
じであり、積層される他の各伝熱板間でも同じである。
口2a・2b(他方の対をなす開口2c・2d側は対称
形になるため図示及びその説明を省略する)部分におけ
る例えば5枚の伝熱板1a・1b・1c・1d・1eの
積層状態を示す。対をなす一方の開口2aに高温流体を
流すと共に他方の開口2bに低温流体を流すように、各
開口2a・2bがそれぞれ積層方向に連通している。ま
た、対をなす開口2a・2bを設けた部分の段違いの高
低関係が図における左右で入れ替わるように各伝熱板1
a・1b・1c・1d・1eが積層されていることか
ら、積層状態では、各開口2a・2bを設けた面がそれ
ぞれ密着または間隔をあけた状態を交互に繰り返す。図
に示されるように、間隔をあけた状態の部分により、交
互に伝熱板間の各平行溝3を介して対称位置にある開口
2c・2dにそれぞれ連通する各部屋4a・4bが画定
されている。
が貼り付けられ、その最下層の伝熱板の各開口2a・2
bは底板により閉塞されている。最上層の伝熱板1eの
上面に天板6が貼り付けられており、その天板6には、
各開口2a・2bに対応する位置にそれぞれ孔が開けら
れ、かつ外部の図示されないパイプとの連結用の各ソケ
ット7a・7bがそれぞれ取り付けられている。そし
て、図示されない外部機器(加熱器等)との間で、一方
のソケット7aを介して高温流体が流れ、他方のソケッ
ト7bを介して低温流体が流れるようになっている。
器(加熱器等)との間で高低温の各流体が流れるように
なっている。図示例では、一方のソケット7bから低温
流体が流入し、部屋4bに連通する平行溝3を通って、
部屋4bの対称位置にある部屋を介して、上記ソケット
7bの対称位置に設けられたソケット(図示せず)から
流出し、他方のソケット7aの対称位置に設けられたソ
ケット(図示せず)から高温流体が流入し、部屋4aの
対称位置にある部屋からそれら両部屋間の平行溝3を通
って、部屋4aを介してソケット7aから流出するよう
になっている。この時、前記したように高低温の各流体
は1枚の伝熱板の両側を流れ、伝熱板の積層状態では交
互に流れるようになっており、各伝熱板を介して隣り合
う流体間で熱交換が行われることになる。
各部屋4a・4bの同一の流体を流すもの同士を連通す
るように、各開口2aの周縁部が積層方向に密着状態及
び間隔をあけた状態を繰り返すようにされており、その
密着状態に対応する開口2aの周縁部同士がろう付けさ
れている。
表としてその一部を拡大して示す図3に示されるよう
に、両伝熱板1a・1bに設けられた各開口2aの各外
周部分8・9を、伝熱板1a・1bの形成を行うプレス
加工により孔明けと同時に折り曲げている。図3のもの
にあっては、下側の伝熱板1aの開口2aの径dよりも
上側の伝熱板1bの開口2bの径Dの方を拡径すると共
に、各開口2aの各外周部分8・9をハの字断面形状を
なしかつ積層状態で各開口2aの軸線方向に互いに対向
するように折り曲げている。
b同士を重ね合わせると、図4に示されるように、小径
(d)の開口2aの外周部分8の背に、大径(D)の開
口2aの周縁10が当接する。この時、上記したように
各開口2aの各外周部分8・9が、プレス加工時に折り
曲げられて形成されるため塑性変形しており、大径
(D)の開口2aの周縁10と小径(d)の開口2aの
外周部分8の背面との各軸線方向高さ(位置)について
高精度に形成することができる。
(D)の開口2aの周縁10をその全周に渡って線接触
させることができ、その線接触部をろう付けすることに
より、そのろう付け部Wが全周に渡って高精度に位置決
めされた状態で接合されるため、ろう付け部Wに隙間が
生じることがない。また、塑性変形により高精度な形状
を確保することができるため、伝熱板を薄板(例えば厚
さ1mm)により形成しても、従来例で述べた50μm
の隙間が生じることが無く、何ら問題が生じることがな
い。
9)の相対的形状及び位置関係にあっては、上記図示例
に限られるものではなく、少なくとも一方をハの字断面
形状に塑性変形させれば良く、図5乃至図7に示される
ように種々の形態が適用可能である。
bの各開口2aの径Dを同一にしたものであるが、伝熱
板1bの開口2aの外周部分11を伝熱板1aの開口2
aの外周部分8と同方向に折り曲げたハの字断面形状に
形成している。このようにしても、両外周部分8・11
が塑性変形された状態で各周縁10が接触することか
ら、上記実施の形態と同様の効果を奏し得る。
開口2aの径Dを縮径し、さらに平坦状態のままにした
ものである。この場合にあっても、一方の外周部分8が
塑性変形されていることから、伝熱板1bの開口2aの
外周部分と伝熱板1aの開口2aの外周部分8の周縁1
0とを互いに押し当てた際に、平坦状態の開口2aの外
周部分がハの字断面形状に塑性変形された外周部分8の
周縁10にならうことができ、前記実施の形態と同様に
隙間無くろう付けすることができる。これにより、前記
実施の形態と同様の効果を奏し得ると共に、外周部分の
形状の寸法管理が一方のみで良く、製造コストを低廉化
し得る。
開口2aの径dよりも伝熱板1bの開口2aの径Dの方
を拡径していることは前記実施の形態(図3・4)と同
様であるが、伝熱板1bを平坦状態のままにすると共
に、伝熱板1aの外周部分8の先端部が伝熱板1bの開
口2aから図における上方に飛び出すように形成されて
いる。この場合にあっても、塑性変形された外周部分8
の背面形状に伝熱板1bの開口2aの周縁10がならう
ことができ、隙間無くろう付けすることができると共
に、図6のものと同様の効果を奏し得る。
成するプレス加工を行う際に同時に開口及びその外周部
分のハの字断面形状を形成することができ、そのハの字
断面形状が塑性変形にて形成されることから、開口の外
周部分の形状を高精度に形成することができる。それに
より、一方の開口の周縁を他方の開口の外周部分に線接
触させることができ、その線接触部分を隙間が生じるこ
となくろう付けすることができるため、簡単かつ安価な
プレス加工で伝熱板を形成するのみで、高精度なろう付
けを行うことができる。
板の積層要領を示す斜視図。
断面図。
断面図。
断面図。
断面図。
面図。
Claims (1)
- 【請求項1】 伝熱板の両側に異なる温度の流体を流す
べく、前記伝熱板を複数枚積層した際に隣り合うものの
間に流路を確保し得るように前記伝熱板を形成し、かつ
前記流路における同一温度の流体を流すもの同士を連通
するべく、前記伝熱板に前記積層した際に連通する開口
を設けかつ当該開口の周縁部同士をろう付けして連通路
を設けたプレート式熱交換器であって、 前記ろう付けされる開口同士の一方の開口の内縁が他方
の開口の外周部分に線接触するように、前記ろう付けさ
れる開口同士の少なくともいずれか一方の外周部分がハ
の字状断面形状に形成されていることを特徴とするプレ
ート式熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13299999A JP4230611B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13299999A JP4230611B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | プレート式熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000320986A true JP2000320986A (ja) | 2000-11-24 |
JP4230611B2 JP4230611B2 (ja) | 2009-02-25 |
Family
ID=15094430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13299999A Expired - Lifetime JP4230611B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4230611B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007009615A1 (de) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Behr Gmbh & Co. Kg | Plattenelement für einen plattenkühler |
JP2007139344A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 一次伝面方式による熱交換用セル構造 |
WO2010069872A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-24 | Swep International Ab | Port opening of heat exchanger |
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-
1999
- 1999-05-13 JP JP13299999A patent/JP4230611B2/ja not_active Expired - Lifetime
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WO2010069872A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-24 | Swep International Ab | Port opening of heat exchanger |
JP2012512379A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | スウェップ インターナショナル アクティエボラーグ | 熱交換器のポート開口部 |
US9310136B2 (en) | 2008-12-17 | 2016-04-12 | Swep International Ab | Port opening of heat exchanger |
EP2370774B1 (en) | 2008-12-17 | 2017-07-19 | SWEP International AB | Brazed plate heat exchanger |
US11774191B2 (en) * | 2017-10-05 | 2023-10-03 | Alfa Laval Corporate Ab | Heat transfer plate and a plate pack for a heat exchanger comprising a plurality of such heat transfer plates |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4230611B2 (ja) | 2009-02-25 |
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