JP2002350084A - 積層式熱交換器 - Google Patents
積層式熱交換器Info
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- JP2002350084A JP2002350084A JP2001158696A JP2001158696A JP2002350084A JP 2002350084 A JP2002350084 A JP 2002350084A JP 2001158696 A JP2001158696 A JP 2001158696A JP 2001158696 A JP2001158696 A JP 2001158696A JP 2002350084 A JP2002350084 A JP 2002350084A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 隔壁プレートの腐食・破損に伴う熱交換器内
部での流体の混合を防止し、積層式熱交換器の信頼性の
向上を図ること。 【解決手段】 一次側流体の流路９が打ち抜かれた流路
プレート１と、二次側流体の流路１０が打ち抜かれた流
路プレート２とを、伝熱面となる隔壁プレート３を介し
て順次積層し、一対のエンドプレート４および５の間に
配した構成を有するとともに、隔壁プレート３の厚さ方
向内部に、漏洩流体を外部に排出する排出流路２２ａお
よび２２ｂを設けたものである。これによって腐食等に
より隔壁プレート表面が破損し、一次側または二次側流
体が万一漏洩した場合でも、排出流路からこれを外部に
排出し一次側と二次側流体の混合を防止できるため、積
層式熱交換器の信頼性を向上することができる。
部での流体の混合を防止し、積層式熱交換器の信頼性の
向上を図ること。 【解決手段】 一次側流体の流路９が打ち抜かれた流路
プレート１と、二次側流体の流路１０が打ち抜かれた流
路プレート２とを、伝熱面となる隔壁プレート３を介し
て順次積層し、一対のエンドプレート４および５の間に
配した構成を有するとともに、隔壁プレート３の厚さ方
向内部に、漏洩流体を外部に排出する排出流路２２ａお
よび２２ｂを設けたものである。これによって腐食等に
より隔壁プレート表面が破損し、一次側または二次側流
体が万一漏洩した場合でも、排出流路からこれを外部に
排出し一次側と二次側流体の混合を防止できるため、積
層式熱交換器の信頼性を向上することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体として液体お
よび相変化を伴う気液２相流の熱交換に用いる積層式熱
交換器に関する。
よび相変化を伴う気液２相流の熱交換に用いる積層式熱
交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱交換器の小型・軽量化を目的
に、特開昭６３−１３７７９３号公報に開示されている
ような積層式熱交換器が提案されている。この積層式熱
交換器は、金属平板を打ち抜いて流路を形成したものを
積み重ねて構成したもので、流体が流れる流路が平板の
厚み内に形成されるものである。積層式熱交換器は、体
積当たりの伝熱面積が大きく、コンパクトであり、使用
材料が少なくすむため、従来のシェルアンドチューブ式
やプレート式の熱交換器に置き換わる特徴を有する。
に、特開昭６３−１３７７９３号公報に開示されている
ような積層式熱交換器が提案されている。この積層式熱
交換器は、金属平板を打ち抜いて流路を形成したものを
積み重ねて構成したもので、流体が流れる流路が平板の
厚み内に形成されるものである。積層式熱交換器は、体
積当たりの伝熱面積が大きく、コンパクトであり、使用
材料が少なくすむため、従来のシェルアンドチューブ式
やプレート式の熱交換器に置き換わる特徴を有する。
【０００３】図７は、この積層式熱交換器の内部構成が
説明できるように、一部を切断して示したものである。
積層式熱交換器は、板面を貫通する流路６９が形成され
た流路プレート６１と、同様に流路７０が形成された流
路プレート６２とを、隔壁プレート６３を介して交互に
複数枚積み重ね、一対のエンドプレート６４と６５の間
に配置した構成である。
説明できるように、一部を切断して示したものである。
積層式熱交換器は、板面を貫通する流路６９が形成され
た流路プレート６１と、同様に流路７０が形成された流
路プレート６２とを、隔壁プレート６３を介して交互に
複数枚積み重ね、一対のエンドプレート６４と６５の間
に配置した構成である。
【０００４】流路プレート６１には流路６９以外にヘッ
ダー孔７１ａと７１ｂが、流路プレート６２には流路７
０以外にヘッダー孔７６ａと７６ｂが、隔壁プレート６
３にはヘッダー孔７３ａ、７３ｂ、７４ａおよび７４ｂ
が、それぞれ設けられている。また、エンドプレート６
４には、一次側流体の入口管６６ａと出口管６６ｂ、二
次側流体の入口管６７ａと出口管６７ｂが植立されてい
る。
ダー孔７１ａと７１ｂが、流路プレート６２には流路７
０以外にヘッダー孔７６ａと７６ｂが、隔壁プレート６
３にはヘッダー孔７３ａ、７３ｂ、７４ａおよび７４ｂ
が、それぞれ設けられている。また、エンドプレート６
４には、一次側流体の入口管６６ａと出口管６６ｂ、二
次側流体の入口管６７ａと出口管６７ｂが植立されてい
る。
【０００５】一次側流体は、エンドプレート６４に設置
された入口管６６ａより熱交換器内部に流入し、ヘッダ
ー孔７３ａおよび７６ａを経由して、流路プレート６１
に形成された流路６９に入る。流路６９を流れた一次側
流体は、ヘッダー孔７６ｂおよび７３ｂを経由して、出
口管６６ｂより熱交換器外部に流出する。一方、二次側
流体は、エンドプレート６４に設置された入口管６７ａ
より熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔７１ａおよび７
４ａを経由して、流路プレート６２に形成された流路７
０に入る。流路７０を流れた二次側流体は、ヘッダー孔
７４ｂおよび７１ｂを経由して、出口管６７ｂより熱交
換器外部に流出する。このとき、流路６９を流れる一次
側流体は、その上下に位置する２つの隔壁プレート６３
を介して、流路７０を流れる二次側流体と熱交換を行う
ことになる。
された入口管６６ａより熱交換器内部に流入し、ヘッダ
ー孔７３ａおよび７６ａを経由して、流路プレート６１
に形成された流路６９に入る。流路６９を流れた一次側
流体は、ヘッダー孔７６ｂおよび７３ｂを経由して、出
口管６６ｂより熱交換器外部に流出する。一方、二次側
流体は、エンドプレート６４に設置された入口管６７ａ
より熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔７１ａおよび７
４ａを経由して、流路プレート６２に形成された流路７
０に入る。流路７０を流れた二次側流体は、ヘッダー孔
７４ｂおよび７１ｂを経由して、出口管６７ｂより熱交
換器外部に流出する。このとき、流路６９を流れる一次
側流体は、その上下に位置する２つの隔壁プレート６３
を介して、流路７０を流れる二次側流体と熱交換を行う
ことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、次のような課題がある。例えば一次側流
体と二次側流体の伝熱面となる隔壁プレート６３の表面
が、腐食等により経時的に劣化・侵食され、亀裂等の異
常が発生すると、一次側流路９と二次側流路１０とが連
通し、熱交換器内部で異なる流体が混合する可能性があ
る。
来の構成では、次のような課題がある。例えば一次側流
体と二次側流体の伝熱面となる隔壁プレート６３の表面
が、腐食等により経時的に劣化・侵食され、亀裂等の異
常が発生すると、一次側流路９と二次側流路１０とが連
通し、熱交換器内部で異なる流体が混合する可能性があ
る。
【０００７】例えば、この積層式熱交換器を、ヒートポ
ンプ式給湯機の給湯加熱用熱交換器として利用する場
合、一次側の冷媒および冷凍機油が、二次側の給湯水に
混入する危険性があり、水質保証上大きな問題となる。
ンプ式給湯機の給湯加熱用熱交換器として利用する場
合、一次側の冷媒および冷凍機油が、二次側の給湯水に
混入する危険性があり、水質保証上大きな問題となる。
【０００８】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、流体間の伝熱面となる隔壁プレートに亀裂等の異常
が生じた場合も、一次側と二次側流体の混合を防止し、
信頼性の高い積層式熱交換器を提供するものである。
で、流体間の伝熱面となる隔壁プレートに亀裂等の異常
が生じた場合も、一次側と二次側流体の混合を防止し、
信頼性の高い積層式熱交換器を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の積層式熱交換器は、隔壁プレートの
厚さ方向内部に、漏洩流体を外部に排出する排出流路を
設けたものである。
るために、本発明の積層式熱交換器は、隔壁プレートの
厚さ方向内部に、漏洩流体を外部に排出する排出流路を
設けたものである。
【００１０】これによって、隔壁プレートに異常が生
じ、一次側または二次側流体が万一漏洩した場合も、排
出流路からこれを外部に排出し、一次側と二次側流体の
混合を防止できるため、積層式熱交換器の信頼性の向上
を実現できる。
じ、一次側または二次側流体が万一漏洩した場合も、排
出流路からこれを外部に排出し、一次側と二次側流体の
混合を防止できるため、積層式熱交換器の信頼性の向上
を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、一次側
流体の流路が打ち抜かれた流路プレートＡと、二次側流
体の流路が打ち抜かれた流路プレートＢとを、伝熱面と
なる隔壁プレートを介して順次積層し、一対のエンドプ
レート間に配した構成を有するとともに、前記隔壁プレ
ートの厚さ方向内部に、漏洩流体を外部に排出する排出
流路を設けたものであり、流路間の伝熱面となる隔壁プ
レートが万一破損した場合も、排出流路からこれを外部
に排出し、一次側と二次側流体の混合を防止できるた
め、積層式熱交換器の信頼性の向上を実現できる。
流体の流路が打ち抜かれた流路プレートＡと、二次側流
体の流路が打ち抜かれた流路プレートＢとを、伝熱面と
なる隔壁プレートを介して順次積層し、一対のエンドプ
レート間に配した構成を有するとともに、前記隔壁プレ
ートの厚さ方向内部に、漏洩流体を外部に排出する排出
流路を設けたものであり、流路間の伝熱面となる隔壁プ
レートが万一破損した場合も、排出流路からこれを外部
に排出し、一次側と二次側流体の混合を防止できるた
め、積層式熱交換器の信頼性の向上を実現できる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１と同様
な構成を有するとともに、排出流路の幅が、流路プレー
トＡおよびＢの流路幅よりも小さいものであり、伝熱面
となる隔壁プレート内部における熱伝導の良くない空間
部分の幅を小さくし、有効な伝熱面を広くすることがで
きるため、積層式熱交換器の伝熱特性を確保しながら、
信頼性の向上を実現できる。
な構成を有するとともに、排出流路の幅が、流路プレー
トＡおよびＢの流路幅よりも小さいものであり、伝熱面
となる隔壁プレート内部における熱伝導の良くない空間
部分の幅を小さくし、有効な伝熱面を広くすることがで
きるため、積層式熱交換器の伝熱特性を確保しながら、
信頼性の向上を実現できる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１と同様
な構成を有するとともに、排出流路が隔壁プレートの外
周面と連通するものであり、隔壁プレートの破損により
漏洩した流体を、簡単な構成で、熱交換器外部に排出す
ることができる。
な構成を有するとともに、排出流路が隔壁プレートの外
周面と連通するものであり、隔壁プレートの破損により
漏洩した流体を、簡単な構成で、熱交換器外部に排出す
ることができる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１と同様
な構成を有するとともに、排出流路がエンドプレートに
設けた排出管と連通する構成を有するものであり、隔壁
プレートの破損により漏洩した流体を、排出管という特
定箇所から熱交換器外部に排出することができ、漏洩流
体の処理が容易となる。
な構成を有するとともに、排出流路がエンドプレートに
設けた排出管と連通する構成を有するものであり、隔壁
プレートの破損により漏洩した流体を、排出管という特
定箇所から熱交換器外部に排出することができ、漏洩流
体の処理が容易となる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、特に、請求項４
に記載の積層式熱交換器に対して、排出管に一次側また
は二次側流体の検出手段を接続したものであり、隔壁プ
レート破損による流体の漏洩を素早く検出し、熱交換器
の内部異常を確認できるため、積層式熱交換器のさらな
る信頼性の向上を実現できる。
に記載の積層式熱交換器に対して、排出管に一次側また
は二次側流体の検出手段を接続したものであり、隔壁プ
レート破損による流体の漏洩を素早く検出し、熱交換器
の内部異常を確認できるため、積層式熱交換器のさらな
る信頼性の向上を実現できる。
【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に
記載の積層式熱交換器に対して、隔壁プレートが、複数
の平板状のプレート間に排出流路が打ち抜かれた排出流
路プレートを配した構成を有するため、隔壁プレートの
厚さ方向内部に容易に排出流路を形成することができ
る。
記載の積層式熱交換器に対して、隔壁プレートが、複数
の平板状のプレート間に排出流路が打ち抜かれた排出流
路プレートを配した構成を有するため、隔壁プレートの
厚さ方向内部に容易に排出流路を形成することができ
る。
【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項１〜５に
記載の積層式熱交換器に対して、隔壁プレートが、平板
状のプレートと溝状の排出流路を設けた排出流路プレー
トから構成されるため、より簡単な構成で、隔壁プレー
トの厚さ方向内部に排出流路を形成することができる。
記載の積層式熱交換器に対して、隔壁プレートが、平板
状のプレートと溝状の排出流路を設けた排出流路プレー
トから構成されるため、より簡単な構成で、隔壁プレー
トの厚さ方向内部に排出流路を形成することができる。
【００１８】請求項８に記載の発明は、請求項１〜５に
記載の積層式熱交換器に対して、隔壁プレートが、複数
の平板状のプレート間に排出流路となる非接合部を設け
た構成を有するため、より簡単かつ安価な構成で、隔壁
プレートの厚さ方向内部に排出流路を形成することがで
きる。
記載の積層式熱交換器に対して、隔壁プレートが、複数
の平板状のプレート間に排出流路となる非接合部を設け
た構成を有するため、より簡単かつ安価な構成で、隔壁
プレートの厚さ方向内部に排出流路を形成することがで
きる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２０】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
積層式熱交換器の構成図であり、その内部構成が説明で
きるように一部を分解している。
積層式熱交換器の構成図であり、その内部構成が説明で
きるように一部を分解している。
【００２１】本実施例の積層式熱交換器は、一次側流体
の流路９が打ち抜かれた流路プレート１と、二次側流体
の流路１０が打ち抜かれた流路プレート２とを、伝熱面
となる隔壁プレート３を介して順次積層し、一対のエン
ドプレート４および５の間に配した構成を有するととも
に、隔壁プレート３の厚さ方向内部に、漏洩流体を外部
に排出する排出流路２２ａおよび２２ｂを設けたもので
ある。
の流路９が打ち抜かれた流路プレート１と、二次側流体
の流路１０が打ち抜かれた流路プレート２とを、伝熱面
となる隔壁プレート３を介して順次積層し、一対のエン
ドプレート４および５の間に配した構成を有するととも
に、隔壁プレート３の厚さ方向内部に、漏洩流体を外部
に排出する排出流路２２ａおよび２２ｂを設けたもので
ある。
【００２２】流路プレート１には二次側流体のヘッダー
孔１１ａおよび１１ｂが、流路プレート２には一次側流
体のヘッダー孔１６ａおよび１６ｂが、隔壁プレート３
にはヘッダー孔１３ａ、１３ｂ、１４ａおよび１４ｂ
が、それぞれ打ち抜かれている。また、エンドプレート
４には、一次側流体の入口管６ａと出口管６ｂ、二次側
流体の入口管７ａと出口管７ｂが植立されている。
孔１１ａおよび１１ｂが、流路プレート２には一次側流
体のヘッダー孔１６ａおよび１６ｂが、隔壁プレート３
にはヘッダー孔１３ａ、１３ｂ、１４ａおよび１４ｂ
が、それぞれ打ち抜かれている。また、エンドプレート
４には、一次側流体の入口管６ａと出口管６ｂ、二次側
流体の入口管７ａと出口管７ｂが植立されている。
【００２３】図２は、本実施例の隔壁プレート３の構成
図であり、隔壁プレート３は、複数の平板プレート２０
の間に、排出流路２２ａおよび２２ｂが打ち抜かれた排
出流路プレート２１を配した構成を有する。
図であり、隔壁プレート３は、複数の平板プレート２０
の間に、排出流路２２ａおよび２２ｂが打ち抜かれた排
出流路プレート２１を配した構成を有する。
【００２４】平板プレート２０は、図１に示した隔壁プ
レート３と略同一の形状であり、ヘッダー孔２３ａ、２
３ｂ、２４ａおよび２４ｂが設けられている。一方、排
出流路プレート２１には、積層時に、平板プレート２０
の各ヘッダー孔と連通する位置に、ヘッダー孔３３ａ、
３３ｂ、３４ａおよび３４ｂが設けられている。さら
に、各プレートを積層した際に対向する一次側および二
次側流体の流路９および１０とほぼ同位置に、排出流路
２２ａおよび２２ｂが設けられており、これらの端部は
排出流路プレート２１の外周面と連通している。
レート３と略同一の形状であり、ヘッダー孔２３ａ、２
３ｂ、２４ａおよび２４ｂが設けられている。一方、排
出流路プレート２１には、積層時に、平板プレート２０
の各ヘッダー孔と連通する位置に、ヘッダー孔３３ａ、
３３ｂ、３４ａおよび３４ｂが設けられている。さら
に、各プレートを積層した際に対向する一次側および二
次側流体の流路９および１０とほぼ同位置に、排出流路
２２ａおよび２２ｂが設けられており、これらの端部は
排出流路プレート２１の外周面と連通している。
【００２５】図３は、本実施例の積層式熱交換器の断面
図である。隔壁プレート３内部に設けた排出流路２２ａ
および２２ｂの幅Ｂ２が、流路プレート１の流路９の幅
Ｂ１および流路プレート２の流路１０の幅Ｂ３よりも小
さくなっている。
図である。隔壁プレート３内部に設けた排出流路２２ａ
および２２ｂの幅Ｂ２が、流路プレート１の流路９の幅
Ｂ１および流路プレート２の流路１０の幅Ｂ３よりも小
さくなっている。
【００２６】なお、このような積層式熱交換器の各プレ
ートの接合方法としては、一般にロウ付け法が用いられ
る。ロウ付け法は、融点がプレート材質よりも低いロウ
材を接合面に設置し、加熱することによりロウ材のみを
溶融させ、プレート間の接合を行うものである。
ートの接合方法としては、一般にロウ付け法が用いられ
る。ロウ付け法は、融点がプレート材質よりも低いロウ
材を接合面に設置し、加熱することによりロウ材のみを
溶融させ、プレート間の接合を行うものである。
【００２７】以上のように構成された積層式熱交換器に
ついて、以下その動作、作用を説明する。
ついて、以下その動作、作用を説明する。
【００２８】まず、一次側流体は、図１において実線の
矢印で示すように、エンドプレート４に設置された入口
管６ａより熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔１３ａお
よび１６ａを経由して、流路プレート１に形成された流
路９に流入し、ヘッダー孔１６ｂおよび１３ｂを経由し
て、出口管６ｂより外部に流出する。一方、二次側流体
は、図中点線の矢印で示すように、エンドプレート４に
設置された入口管７ａより熱交換器内部に流入し、ヘッ
ダー孔１１ａおよび１４ａを経由して、流路プレート２
に形成された流路７に流入し、ヘッダー孔１４ｂおよび
１１ｂを経由して、出口管７ｂより外部に流出する。こ
のとき、流路９を流れる一次側流体は、その上または下
に位置する隔壁プレート３を介して、流路１０を流れる
二次側流体と熱交換を行うことになる。
矢印で示すように、エンドプレート４に設置された入口
管６ａより熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔１３ａお
よび１６ａを経由して、流路プレート１に形成された流
路９に流入し、ヘッダー孔１６ｂおよび１３ｂを経由し
て、出口管６ｂより外部に流出する。一方、二次側流体
は、図中点線の矢印で示すように、エンドプレート４に
設置された入口管７ａより熱交換器内部に流入し、ヘッ
ダー孔１１ａおよび１４ａを経由して、流路プレート２
に形成された流路７に流入し、ヘッダー孔１４ｂおよび
１１ｂを経由して、出口管７ｂより外部に流出する。こ
のとき、流路９を流れる一次側流体は、その上または下
に位置する隔壁プレート３を介して、流路１０を流れる
二次側流体と熱交換を行うことになる。
【００２９】ここで、一次側流体の流路９において、伝
熱面となる隔壁プレート３が腐食等により経時的に劣化
・侵食され、隔壁プレート３に亀裂等の異常が発生した
とする。このとき、流路９から漏洩した一次側流体は、
排出流路プレート２１の排出流路２２ａまたは２２ｂに
流入する。これらの排出流路が隔壁プレート３の外周面
と連通しているため、漏洩した一次側流体はここから熱
交換器外部に排出され、二次側流体の流路１０へ進入す
ることはない。二次側流体の流路１０において、隔壁プ
レート３に亀裂等の異常が発生した場合も同様である。
熱面となる隔壁プレート３が腐食等により経時的に劣化
・侵食され、隔壁プレート３に亀裂等の異常が発生した
とする。このとき、流路９から漏洩した一次側流体は、
排出流路プレート２１の排出流路２２ａまたは２２ｂに
流入する。これらの排出流路が隔壁プレート３の外周面
と連通しているため、漏洩した一次側流体はここから熱
交換器外部に排出され、二次側流体の流路１０へ進入す
ることはない。二次側流体の流路１０において、隔壁プ
レート３に亀裂等の異常が発生した場合も同様である。
【００３０】また、排出流路２２ａおよび２２ｂは、伝
熱面となる隔壁プレート３の内部に熱伝導の良くない空
間部分を形成することになるが、この排出流路２２ａお
よび２２ｂの幅を流路９および１０の幅よりも小さくす
ることにより、有効な伝熱面を広げ、積層式熱交換器の
伝熱特性を確保することができる。
熱面となる隔壁プレート３の内部に熱伝導の良くない空
間部分を形成することになるが、この排出流路２２ａお
よび２２ｂの幅を流路９および１０の幅よりも小さくす
ることにより、有効な伝熱面を広げ、積層式熱交換器の
伝熱特性を確保することができる。
【００３１】よって、隔壁プレート３の厚さ方向内部
に、漏洩流体を外部に排出する排出流路２２ａおよび２
２ｂを設けることにより、一次側と二次側流体の伝熱面
である隔壁プレートの表面が破損し、一次側または二次
側流体が万一漏洩した場合も、排出流路からこれを外部
に排出し、一次側と二次側流体の混合を防止できるた
め、積層式熱交換器の信頼性の向上を実現できる。
に、漏洩流体を外部に排出する排出流路２２ａおよび２
２ｂを設けることにより、一次側と二次側流体の伝熱面
である隔壁プレートの表面が破損し、一次側または二次
側流体が万一漏洩した場合も、排出流路からこれを外部
に排出し、一次側と二次側流体の混合を防止できるた
め、積層式熱交換器の信頼性の向上を実現できる。
【００３２】また、排出流路２２ａおよび２２ｂの幅
を、一次側および二次側流体の流路９および１０の幅よ
りも小さくすることにより、有効な伝熱面を広くするこ
とができるため、熱交換器の伝熱特性を確保しながら、
信頼性の向上を実現できる。
を、一次側および二次側流体の流路９および１０の幅よ
りも小さくすることにより、有効な伝熱面を広くするこ
とができるため、熱交換器の伝熱特性を確保しながら、
信頼性の向上を実現できる。
【００３３】さらに、排出流路２２ａおよび２２ｂが、
隔壁プレート３の外周面と連通するものであるため、簡
単な構成で、漏洩流体を外部に排出できる。
隔壁プレート３の外周面と連通するものであるため、簡
単な構成で、漏洩流体を外部に排出できる。
【００３４】また、隔壁プレート３が、複数の平板状の
プレート２０間に排出流路２２ａおよび２２ｂが打ち抜
かれた排出流路プレート２１を配した構成を有するた
め、隔壁プレートの厚さ方向内部に容易に排出流路を形
成することができる。
プレート２０間に排出流路２２ａおよび２２ｂが打ち抜
かれた排出流路プレート２１を配した構成を有するた
め、隔壁プレートの厚さ方向内部に容易に排出流路を形
成することができる。
【００３５】（実施例２）図４は、本発明の実施例２の
積層式熱交換器の構成を示し、その内部構成が説明でき
るように一部を分解している。
積層式熱交換器の構成を示し、その内部構成が説明でき
るように一部を分解している。
【００３６】本実施例の積層式熱交換器は、一次側流体
の流路９および二次側流体のヘッダー孔１１ａおよび１
１ｂが打ち抜かれた流路プレート１と、二次側流体の流
路１０および一次側流体のヘッダー孔１６ａおよび１６
ｂが打ち抜かれた流路プレート２とを、ヘッダー孔１３
ａ、１３ｂ、１４ａおよび１４ｂが打ち抜かれた隔壁プ
レート３を介して順次積み重ね、上下一対のエンドプレ
ート４および５の間に配した構成を有するとともに、隔
壁プレート３の厚さ方向内部に、漏洩流体を外部に排出
する排出流路４２ａおよび４２ｂを設けたものである。
の流路９および二次側流体のヘッダー孔１１ａおよび１
１ｂが打ち抜かれた流路プレート１と、二次側流体の流
路１０および一次側流体のヘッダー孔１６ａおよび１６
ｂが打ち抜かれた流路プレート２とを、ヘッダー孔１３
ａ、１３ｂ、１４ａおよび１４ｂが打ち抜かれた隔壁プ
レート３を介して順次積み重ね、上下一対のエンドプレ
ート４および５の間に配した構成を有するとともに、隔
壁プレート３の厚さ方向内部に、漏洩流体を外部に排出
する排出流路４２ａおよび４２ｂを設けたものである。
【００３７】エンドプレート４には、一次側流体の入口
管６ａと出口管６ｂ、二次側流体の入口管７ａと出口管
７ｂに加えて、漏洩流体の排出管８ａおよび８ｂが植立
されている。これらは、隔壁プレート３内部の排出流路
４２ａおよび４２ｂと連通するとともに、一方が一次側
または二次側流体を検出する外部の流体検出手段１８と
接続されている。
管６ａと出口管６ｂ、二次側流体の入口管７ａと出口管
７ｂに加えて、漏洩流体の排出管８ａおよび８ｂが植立
されている。これらは、隔壁プレート３内部の排出流路
４２ａおよび４２ｂと連通するとともに、一方が一次側
または二次側流体を検出する外部の流体検出手段１８と
接続されている。
【００３８】なお、排出流路４２ａおよび４２ｂと排出
管８ａおよび８ｂとの連通は、流路プレート１の貫通孔
１２ａおよび１２ｂ、隔壁プレート３の貫通孔１５ａお
よび１５ｂ、流路プレート２の貫通孔１７ａおよび１７
ｂを介して行われる。
管８ａおよび８ｂとの連通は、流路プレート１の貫通孔
１２ａおよび１２ｂ、隔壁プレート３の貫通孔１５ａお
よび１５ｂ、流路プレート２の貫通孔１７ａおよび１７
ｂを介して行われる。
【００３９】図５は、本実施例の隔壁プレートの構成図
であり、隔壁プレート３は、平板状のプレート４０と、
溝状の排出流路４２ａおよび４２ｂを設けた排出流路プ
レート４１から構成される。
であり、隔壁プレート３は、平板状のプレート４０と、
溝状の排出流路４２ａおよび４２ｂを設けた排出流路プ
レート４１から構成される。
【００４０】平板プレート４０は、図４に示した隔壁プ
レート３と略同一の形状であり、ヘッダー孔４３ａ、４
３ｂ、４４ａおよび４４ｂと、貫通孔５５ａおよび５５
ｂが設けられている。一方、排出流路プレート４１に
は、積層時に、平板プレート４０の各ヘッダー孔および
開口部と連通する位置に、ヘッダー孔５３ａ、５３ｂ、
５４ａおよび５４ｂ、開口部５５ａおよび５５ｂが設け
られている。さらに、各プレートを積層した際に対向す
る一次側および二次側流体の流路９および１０とほぼ同
位置に、溝状の排出流路４２ａおよび４２ｂが設けられ
ており、これらの端部は貫通孔５５ａおよび５５ｂと連
通している。
レート３と略同一の形状であり、ヘッダー孔４３ａ、４
３ｂ、４４ａおよび４４ｂと、貫通孔５５ａおよび５５
ｂが設けられている。一方、排出流路プレート４１に
は、積層時に、平板プレート４０の各ヘッダー孔および
開口部と連通する位置に、ヘッダー孔５３ａ、５３ｂ、
５４ａおよび５４ｂ、開口部５５ａおよび５５ｂが設け
られている。さらに、各プレートを積層した際に対向す
る一次側および二次側流体の流路９および１０とほぼ同
位置に、溝状の排出流路４２ａおよび４２ｂが設けられ
ており、これらの端部は貫通孔５５ａおよび５５ｂと連
通している。
【００４１】以上のように構成された積層式熱交換器に
ついて、以下その動作、作用を説明する。
ついて、以下その動作、作用を説明する。
【００４２】まず、一次側流体は、図中実線の矢印で示
すように、エンドプレート４に設置された入口管６ａよ
り熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔１３ａおよび１６
ａを経由して、流路プレート１に形成された流路９に流
入し、ヘッダー孔１６ｂおよび１３ｂを経由して、出口
管６ｂより外部に流出する。一方、二次側流体は、図中
点線の矢印で示すように、エンドプレート４に設置され
た入口管７ａより熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔１
１ａおよび１４ａを経由して、流路プレート２に形成さ
れた流路７に流入し、ヘッダー孔１４ｂおよび１１ｂを
経由して、出口管７ｂより外部に流出する。このとき、
流路９を流れる一次側流体は、その上または下に位置す
る隔壁プレート３を介して、流路１０を流れる二次側流
体と熱交換を行うことになる。
すように、エンドプレート４に設置された入口管６ａよ
り熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔１３ａおよび１６
ａを経由して、流路プレート１に形成された流路９に流
入し、ヘッダー孔１６ｂおよび１３ｂを経由して、出口
管６ｂより外部に流出する。一方、二次側流体は、図中
点線の矢印で示すように、エンドプレート４に設置され
た入口管７ａより熱交換器内部に流入し、ヘッダー孔１
１ａおよび１４ａを経由して、流路プレート２に形成さ
れた流路７に流入し、ヘッダー孔１４ｂおよび１１ｂを
経由して、出口管７ｂより外部に流出する。このとき、
流路９を流れる一次側流体は、その上または下に位置す
る隔壁プレート３を介して、流路１０を流れる二次側流
体と熱交換を行うことになる。
【００４３】ここで、一次側流体の流路９において、伝
熱面となる隔壁プレート３が腐食等により経時的に劣化
・侵食され、隔壁プレート３に亀裂等の異常が発生した
とする。このとき、流路９から漏洩した一次側流体は、
排出流路プレート４１の溝状の排出流路４２ａまたは４
２ｂに流入する。これらの排出流路がエンドプレート４
上の排出管８ａまたは８ｂと連通しているため、一次側
流体はこれらの排出管から熱交換器外部に排出され、二
次側流体の流路１０へ進入することはない。二次側流体
の流路１０において、隔壁プレート３に亀裂等の異常が
発生した場合も同様である。
熱面となる隔壁プレート３が腐食等により経時的に劣化
・侵食され、隔壁プレート３に亀裂等の異常が発生した
とする。このとき、流路９から漏洩した一次側流体は、
排出流路プレート４１の溝状の排出流路４２ａまたは４
２ｂに流入する。これらの排出流路がエンドプレート４
上の排出管８ａまたは８ｂと連通しているため、一次側
流体はこれらの排出管から熱交換器外部に排出され、二
次側流体の流路１０へ進入することはない。二次側流体
の流路１０において、隔壁プレート３に亀裂等の異常が
発生した場合も同様である。
【００４４】よって、隔壁プレート３の厚さ方向内部
に、漏洩流体を外部に排出する排出流路４２ａおよび４
２ｂを設けることにより、一次側と二次側流体の伝熱面
である隔壁プレートの表面が破損し、一次側または二次
側流体が万一漏洩した場合も、排出流路からこれを外部
に排出し、一次側と二次側流体の混合を防止できるた
め、積層式熱交換器の信頼性の向上を実現できる。
に、漏洩流体を外部に排出する排出流路４２ａおよび４
２ｂを設けることにより、一次側と二次側流体の伝熱面
である隔壁プレートの表面が破損し、一次側または二次
側流体が万一漏洩した場合も、排出流路からこれを外部
に排出し、一次側と二次側流体の混合を防止できるた
め、積層式熱交換器の信頼性の向上を実現できる。
【００４５】また、排出流路４２ａおよび４２ｂが、エ
ンドプレート４に設けた排出管８ａおよび８ｂと連通す
る構成を有するため、隔壁プレート３の破損により漏洩
した流体を、排出管という特定箇所から熱交換器外部に
排出することができ、漏洩流体の処理が容易となる。
ンドプレート４に設けた排出管８ａおよび８ｂと連通す
る構成を有するため、隔壁プレート３の破損により漏洩
した流体を、排出管という特定箇所から熱交換器外部に
排出することができ、漏洩流体の処理が容易となる。
【００４６】さらに、排出管８ａおよび８ｂに、一次側
または二次側流体の検出手段１８を接続したものである
ため、隔壁プレート３の破損による流体の漏洩を素早く
検出し、熱交換器の内部異常を確認できるため、積層式
熱交換器のさらなる信頼性の向上を実現できる。
または二次側流体の検出手段１８を接続したものである
ため、隔壁プレート３の破損による流体の漏洩を素早く
検出し、熱交換器の内部異常を確認できるため、積層式
熱交換器のさらなる信頼性の向上を実現できる。
【００４７】また、隔壁プレート３が、平板状のプレー
ト４０と溝状の排出流路４２ａおよび４２ｂを設けた排
出流路プレート４１から構成されるため、より簡単な構
成で、隔壁プレートの厚さ方向内部に排出流路を形成す
ることができる。
ト４０と溝状の排出流路４２ａおよび４２ｂを設けた排
出流路プレート４１から構成されるため、より簡単な構
成で、隔壁プレートの厚さ方向内部に排出流路を形成す
ることができる。
【００４８】なお、流体検出手段１８としては、例え
ば、圧力変化を検出する圧力スイッチや圧力センサ、温
度変化を検出する温度スイッチや熱電対等の温度セン
サ、流体自身の物性値を検出するディテクタ等、流体の
有無を検出することができるもので有ればいずれのもの
でも構わない。
ば、圧力変化を検出する圧力スイッチや圧力センサ、温
度変化を検出する温度スイッチや熱電対等の温度セン
サ、流体自身の物性値を検出するディテクタ等、流体の
有無を検出することができるもので有ればいずれのもの
でも構わない。
【００４９】（実施例３）本発明の実施例３は、図１に
示した積層式熱交換器と略同一の構成を有する。
示した積層式熱交換器と略同一の構成を有する。
【００５０】本実施例が実施例１と異なるのは、図６に
示したように、隔壁プレート３が、複数の平板プレート
２０ａおよび２０ｂの間に、排出流路５１となる非接合
部を設けた点である。
示したように、隔壁プレート３が、複数の平板プレート
２０ａおよび２０ｂの間に、排出流路５１となる非接合
部を設けた点である。
【００５１】平板プレート２０ａおよび２０ｂは、図１
に示した隔壁プレート３と略同一の形状であり、ヘッダ
ー孔２３ａ、２３ｂ、２４ａおよび２４ｂが設けられて
いる。一方、これらの間には、各プレートを積層した際
に対向する一次側および二次側流体の流路９および１０
とほぼ同位置に、排出流路５１となる非接合部が設けら
れており、これらの端部は平板プレート２０ｂの外周面
と連通している。
に示した隔壁プレート３と略同一の形状であり、ヘッダ
ー孔２３ａ、２３ｂ、２４ａおよび２４ｂが設けられて
いる。一方、これらの間には、各プレートを積層した際
に対向する一次側および二次側流体の流路９および１０
とほぼ同位置に、排出流路５１となる非接合部が設けら
れており、これらの端部は平板プレート２０ｂの外周面
と連通している。
【００５２】図６において、斜線を施した部分が接合部
５２であり、平板プレート２０ａと２０ｂとはこの部分
でのみ接合されている。非接合部となる排出流路５１
は、例えば、接合部５２のみにロウ材を設置してロウ付
けを行うことなどにより、容易に生成することができ
る。
５２であり、平板プレート２０ａと２０ｂとはこの部分
でのみ接合されている。非接合部となる排出流路５１
は、例えば、接合部５２のみにロウ材を設置してロウ付
けを行うことなどにより、容易に生成することができ
る。
【００５３】ここで、実施例１と同様に、一次側流体の
流路９において、伝熱面となる隔壁プレート３が腐食等
により経時的に劣化・侵食され、隔壁プレート３に亀裂
等の異常が発生したとする。このとき、流路９から漏洩
した一次側流体は、平板プレート２０ａと２０ｂとの間
の非接合部である排出流路５１に流入する。この排出流
路５１が隔壁プレート３の外周面と連通しているため、
漏洩した一次側流体はここから熱交換器外部に排出さ
れ、二次側流体の流路１０へ進入することはない。二次
側流体の流路１０において、隔壁プレート３に亀裂等の
異常が発生した場合も同様である。
流路９において、伝熱面となる隔壁プレート３が腐食等
により経時的に劣化・侵食され、隔壁プレート３に亀裂
等の異常が発生したとする。このとき、流路９から漏洩
した一次側流体は、平板プレート２０ａと２０ｂとの間
の非接合部である排出流路５１に流入する。この排出流
路５１が隔壁プレート３の外周面と連通しているため、
漏洩した一次側流体はここから熱交換器外部に排出さ
れ、二次側流体の流路１０へ進入することはない。二次
側流体の流路１０において、隔壁プレート３に亀裂等の
異常が発生した場合も同様である。
【００５４】よって、隔壁プレート３の厚さ方向内部
に、漏洩流体を外部に排出する排出流路５１を設けるこ
とにより、一次側と二次側流体の伝熱面である隔壁プレ
ートの表面が破損し、一次側または二次側流体が万一漏
洩した場合も、排出流路からこれを外部に排出し、一次
側と二次側流体の混合を防止できるため、積層式熱交換
器の信頼性の向上を実現できる。
に、漏洩流体を外部に排出する排出流路５１を設けるこ
とにより、一次側と二次側流体の伝熱面である隔壁プレ
ートの表面が破損し、一次側または二次側流体が万一漏
洩した場合も、排出流路からこれを外部に排出し、一次
側と二次側流体の混合を防止できるため、積層式熱交換
器の信頼性の向上を実現できる。
【００５５】また、隔壁プレート３が、複数の平板状の
プレート２０ａと２０ｂの間に排出流路５１となる非接
合部を設けた構成を有するため、より簡単かつ安価な構
成で、隔壁プレートの厚さ方向内部に排出流路を形成す
ることができる。
プレート２０ａと２０ｂの間に排出流路５１となる非接
合部を設けた構成を有するため、より簡単かつ安価な構
成で、隔壁プレートの厚さ方向内部に排出流路を形成す
ることができる。
【００５６】
【発明の効果】以上のように、請求項１から８に記載の
発明によれば、伝熱面となる隔壁プレートが万一破損し
流体の漏洩が発生した場合も、隔壁プレートの厚さ方向
内部に設けた排出流路からこれを外部に排出し、一次側
と二次側流体の混合を防止できるため、積層式熱交換器
の信頼性の向上を実現できる。
発明によれば、伝熱面となる隔壁プレートが万一破損し
流体の漏洩が発生した場合も、隔壁プレートの厚さ方向
内部に設けた排出流路からこれを外部に排出し、一次側
と二次側流体の混合を防止できるため、積層式熱交換器
の信頼性の向上を実現できる。
【図１】本発明の実施例１の積層式熱交換器の構成を示
す分解斜視図
す分解斜視図
【図２】同熱交換器の隔壁プレートの構成を示す分解斜
視図
視図
【図３】同熱交換器の断面を示す分解図
【図４】本発明の実施例２の積層式熱交換器の構成を示
す分解斜視図
す分解斜視図
【図５】同熱交換器の隔壁プレートの構成を示す分解斜
視図
視図
【図６】本発明の実施例３の積層式熱交換器の隔壁プレ
ートの構成を示す分解斜視図
ートの構成を示す分解斜視図
【図７】従来の積層式熱交換器の構成を示す分解斜視図
【符号の説明】 １、２ 流路プレート ３ 隔壁プレート ４、５ エンドプレート ９、１０ 流路 ２２ａ、２２ｂ 排出流路
Claims (8)
- 【請求項１】 一次側流体の流路が打ち抜かれた流路プ
レートＡと、二次側流体の流路が打ち抜かれた流路プレ
ートＢとを、伝熱面となる隔壁プレートを介して順次積
層し、一対のエンドプレート間に配設するとともに、前
記隔壁プレートの厚さ方向に、漏洩流体を外部に排出す
る排出流路を設けた積層式熱交換器。 - 【請求項２】 排出流路の幅が、流路プレートＡおよび
Ｂの流路幅よりも小さい請求項１記載の積層式熱交換
器。 - 【請求項３】 排出流路が、隔壁プレートの外周面と連
通する請求項１記載の積層式熱交換器。 - 【請求項４】 排出流路が、エンドプレートに設けた排
出管と連通する請求項１記載の積層式熱交換器。 - 【請求項５】 排出管に一次側または二次側流体の検出
手段を接続した請求項４記載の積層式熱交換器。 - 【請求項６】 隔壁プレートが、複数の平板状のプレー
ト間に排出流路が打ち抜かれた排出流路プレートを配設
した請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層式熱交換
器。 - 【請求項７】 隔壁プレートが、平板状のプレートと溝
状の排出流路を設けた排出流路プレートから構成される
請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層式熱交換器。 - 【請求項８】 隔壁プレートが、複数の平板状のプレー
ト間に排出流路となる非接合部を設けた請求項１〜５の
いずれか１項に記載の積層式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001158696A JP2002350084A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 積層式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001158696A JP2002350084A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 積層式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350084A true JP2002350084A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=19002373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001158696A Pending JP2002350084A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 積層式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002350084A (ja) |
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2001
- 2001-05-28 JP JP2001158696A patent/JP2002350084A/ja active Pending
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