JP2001349680A - プレートフィン熱交換器の構造 - Google Patents
プレートフィン熱交換器の構造Info
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Abstract
なくするフィンを用いることを目的とする。対向流部と
斜交流部との境の流れを円滑にすることを目的とする。 【解決手段】 対向流部2の左右に斜交流部3があり斜
交流部3にはヘッダー4が貫通した複数層からなり、ヘ
ッダーは1つおきの層と連通し他の層は外部の加熱ガス
が通過するプレートフィン熱交換器の構造において、ヘ
ッダー4が外部に近い斜交流部3の範囲をオフセットフ
ィン6とし、他の斜交流部6の範囲をストレートフィン
7としする。
Description
交換器のフィンの構造に関する。
ように対向流部2とこの左右の斜交流部3、各斜交流部
3に設けられたヘッダー4からなり、一方の斜交流部3
から他方の斜交流部に加熱ガスが流れ、空気が一方のヘ
ッダー4から入り、他方のヘッダーから出てゆく。加熱
ガスと空気は対向流部2で熱交換する。
囲が立ち上がった隔離板4、図6Bはこの隔離板4に配
置された空気用のフィンで、対向流部1にはオフセット
フィン6が設けられ、斜交流部2にはヘッダー4と連通
するストレートフィン7が設けられている。オフセット
フィン6はフィンをずらして並べ、流速を遅くし熱交換
を促進する。図6Cは周囲が下がった隔離板5、図6D
は隔離板5に配置された加熱ガス用のフィンで対向流部
2にはオフセットフィン6が設けられ、斜交流部3には
ストレートフィン7が設けられている。この隔離板5a,5
b を積層し、隔離板5a,5b が接触する部分を接合(ロー
付け、ティグ溶接、レーザー溶接などの方法)して、内
部に空気用フィンを包み込みヘッダー3に連通させる。
加熱ガス用フィンは外部に開放され、ヘッダーとは連通
せず、加熱ガスが入出する。隔離板5 a 、5bをへだて
て対向流部2で加熱ガスと空気の熱交換が行われる。
ッダーの外部に近い所の隔離板5は加熱ガスと空気の境
界になり熱応力が厳しく、破損しやすい。斜交流部3に
おいて、隔離板に挟まれ、空気が流れるフィンの構造
は、隔離板がプレス成形の場合は、図6Bのようにスト
レートフィン7が設けられている。ストレートフィン7
は、流路長さの長い端部で流れが悪く、均一の流れには
なりにくい。また、ディスタンスプレート方式の場合
は、ディスタンスプレートのみで、空気流は考慮せず、
単に隔離板の高さのみ確保している。このため、空気の
流れがなく、更にその部分の熱容量が大きい。このよう
にヘッダーの外部近傍の部分の空気流路は、過渡変化期
などに隔離板とフィンとの間に温度差が生じ、熱サイク
ルを繰り返すと割れを生ずるなどの不具合が生ずること
がある。また、斜交流部3のストレートフィン7と、対
向流部2のオフセットフィン7が接近し過ぎていると、
ストレートフィンがオフセットフィンの流路を塞ぐなど
やストレートフィン部流路長さの違いによる幅方向の不
均一流量などの流れが円滑にならないという問題があっ
た。
ので、ヘッダーの外部近傍の隔離板の温度変化を少なく
するフィンを用いることを目的とする。対向流部と斜交
流部との境の流れを円滑にすることを目的とする。
め、本発明は、対向流部の左右に斜交流部があり斜交流
部にはヘッダーが貫通している層からなる層が複数から
なり、ヘッダーは1つおきの層と連通し他の層は外部の
加熱ガスが通過するプレートフィン熱交換器の構造にお
いて、ヘッダーが外部に近い斜交流部の範囲をオフセッ
トフィンとし、他の斜交流部の範囲をストレートフィン
とする。
ダーとその外部近傍の斜交流部の範囲はオフセットフィ
ンとする。これによりヘッダーに入る空気(低温ガ
ス)、出る空気(低温ガス)が抵抗の多く, 伝熱面積の
広いオフセットフィンを通ることにより、これと接する
斜交流部を包む隔離板を冷却する。また、他の斜交流部
は熱交換はしないので、流れを良くするストレートフィ
ンとする。
ィンと対向流部のフィンとの間には間隙が設けられてい
る。対向流部の縦方向の比較的密に配置されたオフセッ
トフィンに斜交流部の斜めの比較的粗く配置されたスト
レートフィンが接すると、ストレートフィンがオフセッ
トフィンの流路入口を塞ぐことやストレートフィンの場
所による流路長さの違いによる対向流部オフセットフィ
ン部の幅方向の流量の不均一など流れがうまく繋がらな
い。そこで幅を開くことにより、幅方向の流れがでて均
一に流れが分布するようになる。
図面を参照して説明する。図1は本実施のプレートフィ
ン熱交換器の平面図である。図2は図1のA−A断面図
である。プレートフィン熱交換器1は対向流部2の左右
に斜交流部3を配置した層を積層し、斜交流部3ではヘ
ッダー4が下部まで達し1つおきの層(空気層)と連通
しており、空気(または低温流体)を流している。ヘッ
ダー4と連通していない層では、一方の斜交流部3から
加熱ガスが入り、他方の斜交流部3から放出される。空
気流と加熱ガスとは対向流部2で隔離板を介して熱交換
する。フィンおよび隔離板はロー付けされ, 流路の圧力
による健全性と伝熱性の向上を図っている。但し,ロー
付けされていない場合でも本件の技術を適用できる。
5bで挟まれた空気用フィンよりなる空気層10と、こ
の上に加熱用フィンを重ねた加熱層11があり、この2
つの層10、11を積層している。ヘッダー4は空気層
10と連通しており、加熱層11はヘッダーとはその周
囲で隔離されており加熱ガスと空気は混合しない。ヘッ
ダー4は円筒の頂部4aと内部に設けられたステー4b
と、下部のエンドプレート4cから構成されている。積
層部の上下は側板12で覆われ、ヘッダー円筒4aとは
補強リング13で接続されている。また下部の側板12
はエンドプレート4cに接続されている。エンドプレー
ト4cは上部補強リング13、ヘッダー4とステー4b
を介して連結し、ヘッダー部の内圧による反力を支える
構造としている。ヘッダー4から入る空気は空気層10
へ入る。
部2にはオフセットフィン6が設けられ、斜交流部3に
は対向流部2からヘッダー4に向ってストレートフィン
7が設けられている。ヘッダー4の外部近傍の範囲14
にはオフセットフィン6が設けられている。この外部近
傍の範囲14は積層された上下の加熱ガス層11の加熱
ガスが当たり、空気側の熱伝達が悪いと隔離板やフィン
は高温になる。一方対向流部に近い部分は熱伝達がよい
から低温となり隔離板5には大きな温度差を生ずる。オ
フセットフィン6は流れる空気に抵抗を与え熱交換を良
くし、隔離板5の温度差を少くする。またオフセットフ
ィン6により空気を分散させる効果があるので、ヘッダ
ー4への空気の取り入れと送り出しがスムーズになる。
ストレートフィン7はヘッダー4と対向流部2の空気の
流れをスムーズに行なうもので、熱交換が目的でないの
で、フィンピッチを大きくし圧力損失を少くする。斜交
流部3のストレートフィン7と対向流部2のオフセット
フィン6は隙間tを数mm開けておく。これにより幅方
向への空気の流れが生じ、幅方向の圧力が均一化され、
ストレートフィンによる閉塞もなくなり、対向流部のオ
フセットフィン6の流れも均一化され熱交換を効率よく
行なうことができる。
向流部2にはオフセットフィン6が設けられ、斜交流部
3には外側から対向流部2へ向ってストレートフィン7
が設けられている。空気層10の場合と同じく斜交流部
3のストレートフィン7と対向流部2のオフセットフィ
ン6は隙間tを数mm開けておく。
たが、4本にすれば空気の分布がより均一になる。また
ヘッダーを通過する気体は空気としたが、他のガスでも
よい。上記でストレートフィンと対向流部オフセットラ
イン6の隙間は2〜3mm とし、大きすぎると内圧強度の
低下を招く。
は、ヘッダーの外側近傍の範囲の空気層のフィンをオフ
セットフィンにすることにより、熱伝達を良くし、隔離
板のヘッダー側からの空気による低温と加熱ガスの高温
による温度差を少くしてクラック等の発生を防止する。
また対向流部のオフセットフィンと斜交流部のストレー
トフィンとの間隔を開けることにより、オフセットフィ
ンの流れを均一にして熱効率を上げることができる。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 対向流部の左右に斜交流部があり斜交流
部にはヘッダーが貫通している層からなる層が複数から
なり、ヘッダーは1つおきの層と連通し他の層は外部の
加熱ガスが通過するプレートフィン熱交換器の構造にお
いて、ヘッダーが外部に近い斜交流部の範囲をオフセッ
トフィンとし、他の斜交流部の範囲をストレートフィン
としたことを特徴とするプレートフィン熱交換器の構
造。 - 【請求項2】 斜交流部のフィンと対向流部のフィンと
の間には間隙が設けられていることを特徴とする請求項
1記載のプレートフィン熱交換器の構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000171873A JP4352295B2 (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | プレートフィン熱交換器の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000171873A JP4352295B2 (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | プレートフィン熱交換器の構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001349680A true JP2001349680A (ja) | 2001-12-21 |
JP4352295B2 JP4352295B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2000171873A Expired - Fee Related JP4352295B2 (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | プレートフィン熱交換器の構造 |
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Country | Link |
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- 2000-06-08 JP JP2000171873A patent/JP4352295B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JP4352295B2 (ja) | 2009-10-28 |
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