JP2003262489A - Plate type heat exchanger - Google Patents

Plate type heat exchanger

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JP2003262489A
JP2003262489A JP2002061743A JP2002061743A JP2003262489A JP 2003262489 A JP2003262489 A JP 2003262489A JP 2002061743 A JP2002061743 A JP 2002061743A JP 2002061743 A JP2002061743 A JP 2002061743A JP 2003262489 A JP2003262489 A JP 2003262489A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0062Heat-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 spaced plates with inserted elements

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plate type heat exchanger having a small pressure loss and a high heat transmission efficiency by suppressing occurrence of exfoliation and deviation of fluid and a stagged area. <P>SOLUTION: This plate type heat exchanger 1 is provided with a plurality of heat transmission plates 2 stacked with one another and having clearances 4 between layers, and partition walls 3 interposed between the clearances 4, having inlets 51 and outlets 52 opened in the edge parts of the heat transmission plates 2, and partitioning and forming interlayer passages extending in the surface direction of the heat transmission plates 2. Fluid having different temperatures alternately flows in the clearances 4 adjoined in the stacking direction in the both sides of the heat transmission plates 2 so as to exchange heat via the heat transmission plates 2. At least, one of the interlayer passages is a flow control passage 5 having a flow control means 6 controlling the flow of the fluid flowing therein from the inlet 51 and flowing thereout from the outlet 52. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の伝熱プレー
トが積層され、各伝熱プレート層間に流路が形成された
構造を有するプレート式熱交換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plate heat exchanger having a structure in which a plurality of heat transfer plates are laminated and a flow path is formed between the heat transfer plate layers.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プレート式熱交換器は、伝熱面
となる伝熱プレートを多数積層し、その伝熱プレート層
間に流路を形成して、伝熱プレートを隔てた各流路に高
温流体と低温流体とを交互に流すことによって熱交換を
行うものである。
2. Description of the Related Art Generally, in a plate heat exchanger, a large number of heat transfer plates serving as heat transfer surfaces are stacked and a flow path is formed between the heat transfer plate layers to form a flow path between the heat transfer plates. Heat exchange is performed by alternately flowing a high temperature fluid and a low temperature fluid.

【0003】この種の熱交換器には、熱交換される流体
のシール性の確保や構造上の強度の維持、また流路を流
れる流体の偏りの抑制等を目的として、各伝熱プレート
層間に仕切壁が設けられている。そして、その仕切壁に
より、各伝熱プレート層間に流路が形成されている。こ
こで、図16に、従来のプレート式熱交換器における流
路構造の斜視図を示す。図16に示すように、プレート
式熱交換器100は、伝熱プレート110と仕切壁12
0とを備える。伝熱プレート110は複数積層され、そ
の層間に隙間130を有する。隙間130には複数の仕
切壁120が介装されている。仕切壁120は角柱状を
呈し、互いに離間して平行に配置されている。この仕切
壁120により、隙間130が仕切られ、各隙間130
ごとに複数の層間流路140が形成されている。層間流
路140は、伝熱プレート110の一方の縁部に開口す
る流入口141と、その流入口141に対向する他方の
縁部に開口する流出口142とを持っており、伝熱プレ
ート110の面方向に延びている。伝熱プレート110
を挟んで積層方向に隣り合う隙間130では、配置され
る仕切壁120の向きが90度異なっている。このた
め、積層方向、つまり上下方向に隣り合う隙間130の
層間流路140は、伝熱プレート110を隔てて交差し
て形成されている。流体は、伝熱プレート110を挟ん
で上下方向に隣り合う隙間130に形成された各層間流
路140の流入口141から流入し、流出口142から
流出して、熱交換される。
This type of heat exchanger includes heat transfer plate interlayers for the purpose of ensuring the sealing property of the fluid to be heat-exchanged, maintaining the structural strength, and suppressing the bias of the fluid flowing through the flow paths. There is a partition wall. A flow path is formed between the heat transfer plate layers by the partition wall. Here, FIG. 16 shows a perspective view of a flow path structure in a conventional plate heat exchanger. As shown in FIG. 16, the plate heat exchanger 100 includes a heat transfer plate 110 and a partition wall 12.
With 0 and. A plurality of heat transfer plates 110 are stacked, and a gap 130 is provided between the layers. A plurality of partition walls 120 are interposed in the gap 130. The partition walls 120 have a prismatic shape and are arranged in parallel with each other with a space therebetween. The partition wall 120 partitions the gaps 130, and each of the gaps 130
A plurality of interlayer flow paths 140 are formed for each. The interlayer flow passage 140 has an inflow port 141 opening to one edge of the heat transfer plate 110 and an outflow port 142 opening to the other edge of the heat transfer plate 110 facing the inflow port 141. Extending in the plane direction. Heat transfer plate 110
In the gaps 130 that are adjacent to each other in the stacking direction, the partition walls 120 that are arranged differ in direction by 90 degrees. Therefore, the interlayer flow paths 140 in the gaps 130 that are adjacent to each other in the stacking direction, that is, the vertical direction, are formed to intersect each other with the heat transfer plate 110 interposed therebetween. The fluid flows in through the inflow port 141 and outflow through the outflow port 142 of the interlayer flow passages 140 formed in the gaps 130 that are vertically adjacent to each other with the heat transfer plate 110 interposed therebetween, and undergoes heat exchange.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造を有す
る熱交換器では、流体が各伝熱プレート層間に形成され
た層間流路に流入する際、その層間流路を形成する仕切
壁の端部における縮流現象により、流体が仕切壁から剥
離するという問題があった。つまり、層間流路へ直進し
てきた流体は、流入口で仕切壁の端部にぶつかると、流
入断面積が減少するとともに流れの向きが変わってしま
い、仕切壁から離れる方向に流れるようになる。この流
体の剥離により、流体の流入時における圧力損失が増加
する。また、剥離点後方では渦が発生し、よどみ域が生
じたり、低圧状態となる。すなわち、一旦仕切壁から剥
離した流体は、流入口より下流で仕切壁の側部近傍を流
れ難く、仕切壁の側部近傍には流れの滞溜した、いわゆ
るよどみ域が生じることになる。層間流路中によどみ域
が生じると、その分だけ実質的に流路が狭くなる。した
がって、流路損失が大きくなり、有効な伝熱面積が減少
してしまう。つまり、伝熱面積の利用率が低下する。ま
た、層間流路中によどみ域が生じると、仕切壁の側部近
傍にごみ等が堆積し易くなるため、流路の閉塞にもつな
がりかねない。一方、層間流路が直線状ではなく、湾曲
して形成されている場合には、層間流路中で流れの偏り
が生じるという問題もあった。
In the heat exchanger having the above-mentioned conventional structure, when the fluid flows into the interlayer flow passage formed between the heat transfer plate layers, the end of the partition wall forming the interlayer flow passage is formed. There was a problem that the fluid separated from the partition wall due to the contraction phenomenon in the part. That is, when the fluid that has proceeded straight to the interlayer flow path collides with the end portion of the partition wall at the inflow port, the inflow cross-sectional area decreases and the flow direction changes, so that the fluid flows away from the partition wall. This separation of the fluid increases the pressure loss when the fluid flows in. Further, a vortex is generated behind the separation point, a stagnation region is generated, and a low pressure state is created. That is, the fluid once separated from the partition wall is less likely to flow near the side portion of the partition wall downstream of the inflow port, and a so-called stagnation area where the flow is stagnant is generated near the side portion of the partition wall. When a stagnation region occurs in the interlayer flow passage, the flow passage becomes substantially narrower by that amount. Therefore, the flow path loss increases and the effective heat transfer area decreases. That is, the utilization rate of the heat transfer area is reduced. Further, when a stagnation area is generated in the interlayer flow passage, dust or the like is likely to be accumulated in the vicinity of the side portion of the partition wall, which may lead to blockage of the flow passage. On the other hand, when the interlayer flow passage is formed in a curved shape instead of a straight shape, there is a problem that the flow is biased in the interlayer flow passage.

【0005】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
であり、層間流路における流れを制御することにより、
流体の剥離や偏り、および層間流路におけるよどみ域の
発生を抑制し、圧力損失が小さく、伝熱効率の高いプレ
ート式熱交換器を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by controlling the flow in the interlayer flow passage,
It is an object of the present invention to provide a plate heat exchanger that suppresses fluid separation and unevenness, and the occurrence of a stagnation region in an interlayer flow path, has a small pressure loss, and has high heat transfer efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】(1)本発明のプレート
式熱交換器は、積層され、層間に隙間を有する複数の伝
熱プレートと、該隙間に介装され、該伝熱プレートの縁
部に開口する流入口と流出口とを持ち該伝熱プレートの
面方向に延びる層間流路を仕切り形成する仕切壁とを備
え、温度の異なる流体が、該伝熱プレートを挟んで積層
方向に隣り合う該隙間をそれぞれ交互に流れることによ
り、該伝熱プレートを介して熱交換が行われるプレート
式熱交換器であって、前記層間流路のうち少なくとも一
つは、前記流入口から流入し前記流出口から流出する前
記流体の流れを制御する流れ制御手段を持つ流れ制御流
路であることを特徴とする。
(1) A plate heat exchanger according to the present invention includes a plurality of heat transfer plates that are stacked and have a gap between layers, and an edge of the heat transfer plate that is interposed in the gap. A partition wall having an inflow opening and an outflow opening that open in the surface of the heat transfer plate to extend in the surface direction of the heat transfer plate, and fluids of different temperatures are sandwiched in the stacking direction. A plate-type heat exchanger in which heat is exchanged through the heat transfer plate by alternately flowing through the gaps adjacent to each other, wherein at least one of the interlayer flow paths flows from the inflow port. A flow control flow path having a flow control means for controlling the flow of the fluid flowing out from the outlet.

【0007】すなわち、本発明のプレート式熱交換器
は、伝熱プレート層間に隙間が形成されており、その隙
間に層間流路が形成されている。そして、層間流路のう
ち少なくとも一つを、流体の流れを制御する流れ制御手
段をもつ流れ制御流路としたものである。流れ制御手段
によって層間流路における流体の流れを制御することに
より、流れ制御流路では、上述した流体の剥離、偏流、
よどみ域の発生が抑制される。その結果、流れ制御流路
では、流量分布の均一な流れが実現できる。例えば、流
れ制御流路の流入口での流体の剥離が抑制されると、流
体の流入時における圧力損失が小さくなり、また、流入
口より下流におけるよどみ域の発生も抑制される。よど
み域の発生が抑制されると、流路が広がるため流路損失
は減少する。このように、本発明のプレート式熱交換器
は、圧力損失が小さく、また流路損失も小さく伝熱面積
を有効に利用することができるため、伝熱効率の高い熱
交換器となる。
That is, in the plate heat exchanger of the present invention, a gap is formed between the heat transfer plate layers, and an interlayer flow path is formed in the gap. Then, at least one of the interlayer flow paths is a flow control flow path having a flow control means for controlling the flow of the fluid. By controlling the flow of the fluid in the interlayer flow passage by the flow control means, in the flow control passage, the above-mentioned fluid separation, uneven flow,
Generation of stagnation area is suppressed. As a result, in the flow control channel, a flow with a uniform flow rate distribution can be realized. For example, if the separation of the fluid at the inflow port of the flow control channel is suppressed, the pressure loss at the time of inflow of the fluid is reduced, and the occurrence of a stagnation region downstream of the inflow port is also suppressed. When the generation of the stagnation area is suppressed, the flow passage is widened and the flow passage loss is reduced. As described above, the plate heat exchanger of the present invention has a small pressure loss, a small flow path loss, and can effectively utilize the heat transfer area, so that the heat exchanger has a high heat transfer efficiency.

【0008】(2)本発明のプレート式熱交換器は、前
記流れ制御流路の前記流入口と前記流出口とが、前記伝
熱プレートの対向する縁部にそれぞれ配置されている態
様で実施することができる。つまり、本態様は、伝熱プ
レートの一つの縁部に流入口を配置し、その一つの縁部
と向かい合う縁部に流出口を配置したものである。本態
様によれば、流体はよりスムーズに流れる。特に、流入
口と流出口とを向かい合わせて配置することで、流れ制
御流路を直線的に形成することができる。この場合に
は、流体が直線的に流れることにより、流れ制御流路に
おける圧力損失は小さくなり、より伝熱性能に優れた熱
交換器を構成することができる。
(2) The plate heat exchanger according to the present invention is implemented in such a manner that the inflow port and the outflow port of the flow control channel are respectively arranged at opposite edges of the heat transfer plate. can do. In other words, in this aspect, the inflow port is arranged at one edge portion of the heat transfer plate, and the outflow port is arranged at the edge portion facing the one edge portion. According to this aspect, the fluid flows more smoothly. In particular, by arranging the inflow port and the outflow port to face each other, the flow control channel can be formed linearly. In this case, since the fluid flows linearly, the pressure loss in the flow control flow path is reduced, and a heat exchanger having more excellent heat transfer performance can be configured.

【0009】(3)また、本発明のプレート式熱交換器
は、前記流れ制御流路の前記流入口と前記流出口とが、
前記伝熱プレートの同じ縁部に配置されている態様で実
施することができる。つまり、本態様は、流入口と流出
口とを同じ側に配置することで、流れ制御流路を湾曲さ
せて形成したものである。本態様によれば、温度の異な
る二つの流体を供給・排出するマニホールドを容易に形
成することができる。
(3) In the plate heat exchanger of the present invention, the inflow port and the outflow port of the flow control passage are:
It can be implemented in a mode in which they are arranged at the same edge of the heat transfer plate. That is, in this aspect, the flow control channel is formed by bending the flow control channel by arranging the flow inlet and the flow outlet on the same side. According to this aspect, it is possible to easily form a manifold that supplies and discharges two fluids having different temperatures.

【0010】(4)上記(2)または(3)の態様にお
いて、前記仕切壁は、前記流入口から流入した流体を一
旦分岐させた後再び合流させ前記流出口から流出させる
ように配置されていることが望ましい。つまり、本態様
は、流れ制御流路をさらに仕切壁で仕切り、流れ制御流
路中に分岐路を形成するものである。例えば、上記湾曲
した流れ制御流路では、内側部分で流体が流れやすく、
反対に外側部分で流体が流れ難くなるおそれがある。つ
まり、流れ制御流路で流れの偏りが生じるおそれがあ
る。本態様では、流れ制御流路に分岐路を設けることに
より、流れ制御流路中の流れが偏り難くなり、流量分布
が均一になる。また、流れを分岐するために仕切壁を多
く配置すると、伝熱プレート層間に介装される仕切壁の
数が多くなる。つまり、積層される伝熱プレートを支え
る点が多くなるため、結果的に熱交換器自体の強度が向
上する。
(4) In the above aspect (2) or (3), the partition wall is arranged so that the fluids flowing in from the inflow port are once branched, then merged again and flowed out from the outflow port. Is desirable. That is, in this aspect, the flow control flow path is further partitioned by the partition wall to form a branch path in the flow control flow path. For example, in the curved flow control channel, the fluid easily flows in the inner part,
On the contrary, the fluid may not flow easily in the outer portion. That is, there is a possibility that the flow is unbalanced in the flow control channel. In this aspect, by providing the branch passage in the flow control passage, the flow in the flow control passage is less likely to be biased and the flow rate distribution becomes uniform. Moreover, when many partition walls are arranged to branch the flow, the number of partition walls interposed between the heat transfer plate layers increases. That is, since the number of points supporting the heat transfer plates to be laminated increases, the strength of the heat exchanger itself improves as a result.

【0011】(5)また、流体が分岐される上記(4)
の態様を採用した場合、前記流れ制御手段は、前記流入
口と前記流出口との間に配置され、前記分岐される流れ
の流量配分を調整する流量配分調整部材を持つことが望
ましい。上記のように、湾曲した流れ制御流路では、流
れの偏りが生じやすい。このため、仕切壁で分けられた
分岐路ごとに流入量が異なるおそれがある。本態様で
は、流れ制御手段として、分岐路に流入する流量配分を
調整する流量配分調整部材を配置する。これにより、流
れ制御流路における各分岐路ごとの流量のアンバランス
を是正することができる。すなわち、流れ制御流路中の
流量分布をより均一にすることができる。
(5) Further, the above (4) in which the fluid is branched.
When the above aspect is adopted, it is preferable that the flow control means has a flow rate distribution adjusting member that is disposed between the inflow port and the outflow port and that adjusts the flow rate distribution of the branched flow. As described above, in the curved flow control channel, the flow is likely to be biased. Therefore, there is a possibility that the inflow amount may be different for each branch passage divided by the partition wall. In this aspect, a flow rate distribution adjusting member that adjusts the flow rate distribution that flows into the branch passage is arranged as the flow control means. As a result, it is possible to correct the imbalance of the flow rate for each branch in the flow control channel. That is, the flow rate distribution in the flow control channel can be made more uniform.

【0012】(6)上記(5)の態様において、前記流
量配分調整部材は、該流量配分調整部材を挟む二枚の前
記伝熱プレートの一方と離間して配置されていることが
望ましい。すなわち、本態様は、二枚の伝熱プレートの
うち一方の表面に流量配分調整部材が配置され、かつ、
その流量配分調整部材ともう一方の伝熱プレートの裏面
との間に隙間が存在する態様である。つまり、流量配分
調整部材は、仕切壁のように完全に隙間を仕切る機能を
有していなくてもよい。したがって、仕切壁とは異な
り、流量配分調整部材の材質や形状の選択の幅は広くな
る。また、仕切壁は、層間流路を形成することに加え、
伝熱プレートを支持する役割をも果たす。このため、流
量配分調整部材の高さと仕切壁の高さとを同じにする場
合には、流量配分調整部材の寸法精度が要求される。本
態様によれば、流量配分調整部材は、仕切壁の高さより
低くすることができるため、寸法精度はそれほど必要で
はなく、結果的に熱交換器の製造が容易となる。
(6) In the above aspect (5), it is preferable that the flow rate distribution adjusting member is arranged apart from one of the two heat transfer plates sandwiching the flow rate distribution adjusting member. That is, in this aspect, the flow rate distribution adjusting member is arranged on one surface of the two heat transfer plates, and
In this mode, there is a gap between the flow rate distribution adjusting member and the back surface of the other heat transfer plate. That is, the flow rate distribution adjusting member does not have to have a function of completely partitioning the gap like the partition wall. Therefore, unlike the partition wall, the range of selection of the material and shape of the flow rate distribution adjusting member is wide. Further, the partition wall, in addition to forming the interlayer flow path,
It also plays the role of supporting the heat transfer plate. Therefore, when the height of the flow rate distribution adjusting member and the height of the partition wall are the same, the dimensional accuracy of the flow rate distribution adjusting member is required. According to this aspect, since the flow rate distribution adjusting member can be made lower than the height of the partition wall, dimensional accuracy is not so required, and as a result, the heat exchanger can be easily manufactured.

【0013】(7)本発明のプレート式熱交換器は、前
記流れ制御手段が前記仕切壁の端部で発生する前記流体
の剥離を抑制する剥離抑制部材を持つ態様とすることが
望ましい。剥離抑制部材により流体の剥離を抑制するこ
とで、流入時における圧力損失を小さくすることができ
る。また、流れ制御流路中のよどみ域の発生も抑制する
ことができる。本態様によれば、圧力損失および流路損
失が小さく、伝熱効率の高い熱交換器となる。なお、本
態様は、上記(2)〜(6)の態様と組合わせると、さ
らに効果的である。
(7) In the plate heat exchanger of the present invention, it is desirable that the flow control means has a separation suppressing member that suppresses separation of the fluid generated at the end of the partition wall. By suppressing the separation of the fluid by the separation suppressing member, the pressure loss at the time of inflow can be reduced. Further, the generation of a stagnation area in the flow control channel can be suppressed. According to this aspect, the heat exchanger has low pressure loss and flow path loss and high heat transfer efficiency. This aspect is more effective when combined with the aspects (2) to (6).

【0014】(8)上記(7)の態様において、前記剥
離抑制部材は、前記流入口付近に配置されていることが
望ましい。剥離抑制部材が流入口付近に配置されること
で、流体が流れ制御流路に流入する際の仕切壁からの剥
離が有効に抑制される。その結果、流入時の圧力損失を
小さくできる。さらに、流入口から下流の仕切壁の側部
近傍に生じるよどみ域の発生をも抑制することができ
る。
(8) In the aspect of (7) above, it is desirable that the separation suppressing member is disposed near the inflow port. By disposing the separation suppressing member near the inflow port, separation from the partition wall when the fluid flows into the flow control channel is effectively suppressed. As a result, the pressure loss at the time of inflow can be reduced. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of a stagnation area that occurs in the vicinity of the side of the partition wall downstream from the inflow port.

【0015】(9)また、上記(8)の態様において、
前記剥離抑制部材は、前記仕切壁の端部に配置され、前
記流体の流れの上流側に向かって幅が狭まる狭幅部であ
ることが望ましい。剥離抑制部材が仕切壁の端部に配置
されることで、流体が流れ制御流路に流入する際の仕切
壁からの剥離が抑制される。また、狭幅部は、流体の流
れの上流側に向かって幅が狭くなる形状である。このた
め、仕切壁の端部に衝突する流体の抵抗が小さくなり、
流体は仕切壁の側部に沿って流れ易くなる。つまり、流
体の仕切壁からの剥離が抑制される。さらに、仕切壁の
端部の断面積が小さくなるため、その分流入口の断面
積、つまり開口断面積が増加し、流体の流入時における
圧力損失も小さくなる。
(9) Further, in the above aspect (8),
It is preferable that the separation suppressing member is a narrow width portion that is arranged at an end portion of the partition wall and has a width that narrows toward an upstream side of the fluid flow. By disposing the separation suppressing member at the end portion of the partition wall, separation from the partition wall when the fluid flows into the flow control channel is suppressed. The narrow portion has a shape in which the width becomes narrower toward the upstream side of the fluid flow. Therefore, the resistance of the fluid colliding with the end of the partition wall is reduced,
Fluid tends to flow along the sides of the partition wall. That is, separation of the fluid from the partition wall is suppressed. Furthermore, since the cross-sectional area of the end portion of the partition wall is reduced, the cross-sectional area of the branch inlet, that is, the cross-sectional area of the opening is increased, and the pressure loss at the time of fluid inflow is also reduced.

【0016】(10)本発明のプレート式熱交換器は、
前記流れ制御手段が、前記流入口と前記流出口との間に
配置され、前記流体の流れ方向を変え該流体のよどみを
抑制するよどみ抑制部材を持つ態様とすることが望まし
い。よどみ抑制部材により、流れ制御流路中のよどみ域
の発生を抑制することで、流路損失を小さくすることが
できる。したがって、本態様によれば、流路損失が小さ
く、伝熱面積の利用率が大きい熱交換器となる。なお、
本態様は、上記(2)〜(9)の態様と組合わせると、
さらに効果的である。
(10) The plate heat exchanger of the present invention comprises:
It is preferable that the flow control means is provided between the inflow port and the outflow port, and has a stagnation suppressing member that changes a flow direction of the fluid and suppresses stagnation of the fluid. By suppressing the occurrence of the stagnation area in the flow control flow path by the stagnation suppression member, the flow path loss can be reduced. Therefore, according to this aspect, the heat exchanger has a small flow path loss and a large utilization rate of the heat transfer area. In addition,
When this aspect is combined with the aspects (2) to (9),
It is even more effective.

【0017】(11)上記(10)の態様において、よ
どみ抑制部材は、前記伝熱プレート表面に配置された突
起であることが望ましい。流体が流れ制御流路中で突起
に衝突することにより、その突起近傍に渦が発生して流
れが攪拌される。この渦による攪拌作用により、仮に流
入口で流れの剥離が生じた場合であっても、その後に流
れは仕切壁の側部に近づけられる。したがって、仕切壁
の側部近傍におけるよどみ域の発生が抑制される。
(11) In the above aspect (10), the stagnation suppressing member is preferably a protrusion arranged on the surface of the heat transfer plate. When the fluid collides with the protrusion in the flow control channel, a vortex is generated in the vicinity of the protrusion to stir the flow. Due to the stirring action of the vortex, even if the flow is separated at the inlet, the flow is brought closer to the side of the partition wall thereafter. Therefore, the generation of the stagnation area near the side portion of the partition wall is suppressed.

【0018】(12)また、上記(10)の態様におい
て、よどみ抑制部材は、前記仕切壁の側部に配置された
凹凸部であることが望ましい。流体が凹凸部に衝突する
と、凹凸部近傍には渦が発生する。この渦により流れが
攪拌されることで、流れは仕切壁の側部に近づけられ
る。つまり、仕切壁の側部近傍におけるよどみ域の発生
は抑制される。
(12) Further, in the aspect of the above (10), it is preferable that the stagnation suppressing member is an uneven portion arranged on a side portion of the partition wall. When the fluid collides with the uneven portion, a vortex is generated near the uneven portion. As the flow is agitated by this vortex, the flow is brought closer to the side of the partition wall. That is, the generation of the stagnation area near the side portion of the partition wall is suppressed.

【0019】(13)本発明のプレート式熱交換器は、
燃料電池の燃料となる水素を供給するための水素改質装
置に用いられることが望ましい。一般に、水素改質装置
は、炭化水素系燃料と水蒸気とから改質反応により水素
を生成させる改質器と、必要に応じて改質ガス中の一酸
化炭素の濃度を低減させるCO変成器と、改質ガス中の
一酸化炭素を除去するCO除去器とを備える。上記改質
器における改質反応は、比較的高温で行われる。一方、
一酸化炭素の濃度を低減する、あるいは一酸化炭素を除
去する反応は低温で行われる。このため、改質器から出
た改質ガスは、熱交換器によりある程度冷却されて、C
O変成器あるいはCO除去器に供給される。本発明のプ
レート式熱交換器を、このような水素改質装置に組み込
んで使用することにより、上記改質ガスを効率よく熱交
換させることができる。
(13) The plate heat exchanger of the present invention comprises:
It is desirable to be used for a hydrogen reformer for supplying hydrogen as fuel for a fuel cell. Generally, a hydrogen reformer includes a reformer that produces hydrogen from a hydrocarbon-based fuel and steam by a reforming reaction, and a CO shifter that reduces the concentration of carbon monoxide in the reformed gas as necessary. And a CO remover for removing carbon monoxide in the reformed gas. The reforming reaction in the reformer is performed at a relatively high temperature. on the other hand,
The reaction of reducing the concentration of carbon monoxide or removing carbon monoxide is carried out at a low temperature. Therefore, the reformed gas discharged from the reformer is cooled to a certain extent by the heat exchanger, and C
It is supplied to the O converter or the CO remover. By incorporating and using the plate heat exchanger of the present invention in such a hydrogen reformer, the reformed gas can be efficiently heat-exchanged.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明のプレート式熱交換
器の実施形態について詳しく説明する。なお、以下に示
す実施形態は、本発明のプレート式熱交換器を、燃料電
池の燃料となる水素を供給するための水素改質装置に組
み込んで使用したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the plate heat exchanger of the present invention will be described in detail below. In the embodiment described below, the plate heat exchanger of the present invention is used by incorporating it into a hydrogen reformer for supplying hydrogen as fuel for a fuel cell.

【0021】(1)第一実施形態 まず、本実施形態のプレート式熱交換器の構成を説明す
る。図1に本実施形態のプレート式熱交換器における流
路構造の斜視図を示す。なお、図1では、流路構造の一
部のみを拡大して示している。つまり、本実施形態のプ
レート式熱交換器では、図1に示す流路構造が、伝熱プ
レートの面方向および上下方向に繰り返し展開されてい
る。
(1) First Embodiment First, the structure of the plate heat exchanger of this embodiment will be described. FIG. 1 shows a perspective view of a flow channel structure in the plate heat exchanger of this embodiment. In FIG. 1, only a part of the flow channel structure is shown in an enlarged manner. That is, in the plate heat exchanger of this embodiment, the flow path structure shown in FIG. 1 is repeatedly developed in the plane direction and the vertical direction of the heat transfer plate.

【0022】図1に示すように、プレート式熱交換器1
は、伝熱プレート2と、仕切壁3とを備える。伝熱面と
なる伝熱プレート2は、SUS製であって、薄板状を呈
している。伝熱プレート2の大きさは、縦150mm×
横150mm×厚さ500μmである。伝熱プレート2
は上下方向に複数積層されている。伝熱プレート2の層
間には隙間4が形成されている。
As shown in FIG. 1, a plate heat exchanger 1
Includes a heat transfer plate 2 and a partition wall 3. The heat transfer plate 2 serving as a heat transfer surface is made of SUS and has a thin plate shape. The size of the heat transfer plate 2 is 150 mm long ×
The width is 150 mm and the thickness is 500 μm. Heat transfer plate 2
Are stacked in the vertical direction. A gap 4 is formed between the layers of the heat transfer plate 2.

【0023】仕切壁3は、隙間4に複数介装されてい
る。仕切壁3はSUS製であり、幅500μm×高さ5
00μmの角柱状を呈している。仕切壁3は、互いに離
間して平行に配置されている。仕切壁3の離間幅は5m
mである。仕切壁3により、隙間4が仕切られ、各隙間
4ごとに三つの流れ制御流路5が形成されている。
A plurality of partition walls 3 are provided in the gap 4. The partition wall 3 is made of SUS and has a width of 500 μm and a height of 5
It has a prismatic shape of 00 μm. The partition walls 3 are spaced apart from each other and arranged in parallel. The separation width of the partition wall 3 is 5 m
m. The partition walls 3 partition the gaps 4, and three flow control channels 5 are formed in each of the gaps 4.

【0024】流れ制御流路5は、流入口51と流出口5
2と流れ制御手段6とを持っている。流入口51は、伝
熱プレート2の縁部に開口している。流出口52は、流
入口51に対向する伝熱プレート2の縁部に開口してい
る。流入口51と流出口52とは向かい合って配置さ
れ、流れ制御流路5は、伝熱プレート2の面方向に直線
的に延びている。流れ制御手段6は、狭幅部61とフィ
ン62とからなる。流れ制御手段6については後に詳し
く説明する。
The flow control channel 5 includes an inlet 51 and an outlet 5.
2 and the flow control means 6. The inflow port 51 is open at the edge of the heat transfer plate 2. The outflow port 52 is open at the edge of the heat transfer plate 2 facing the inflow port 51. The inflow port 51 and the outflow port 52 are arranged to face each other, and the flow control channel 5 extends linearly in the surface direction of the heat transfer plate 2. The flow control means 6 includes a narrow portion 61 and fins 62. The flow control means 6 will be described in detail later.

【0025】伝熱プレート2を挟んで上下方向に隣り合
う隙間4では、配置される仕切壁3の向きが90度異な
っている。このため、上下方向に隣り合う隙間4の流れ
制御流路5は、伝熱プレート2を隔てて交差するように
形成されている。
In the gaps 4 which are vertically adjacent to each other with the heat transfer plate 2 interposed therebetween, the partition walls 3 to be arranged are different in direction by 90 degrees. Therefore, the flow control flow paths 5 in the gaps 4 that are vertically adjacent to each other are formed so as to intersect each other with the heat transfer plate 2 interposed therebetween.

【0026】次に、本実施形態のプレート式熱交換器に
おける熱交換の機構について説明する。流体は、隙間4
に形成された各流れ制御流路の流入口51から流入し、
流出口52から流出する。改質器から供給される高温の
改質ガスと、低温の改質ガスもしくは改質用燃料ガスと
いう温度の異なる二つの流体が、伝熱プレート2を挟ん
で上下方向に隣り合う隙間4をそれぞれ交互に流れるこ
とにより、伝熱プレート2を介して熱交換が行われる。
Next, the mechanism of heat exchange in the plate heat exchanger of this embodiment will be described. Fluid is the gap 4
Flows in from the inflow port 51 of each flow control channel formed in
It flows out from the outlet 52. Two fluids having different temperatures, that is, a high-temperature reformed gas supplied from a reformer and a low-temperature reformed gas or a reforming fuel gas are respectively provided in vertically adjacent gaps 4 with a heat transfer plate 2 interposed therebetween. By alternately flowing, heat exchange is performed via the heat transfer plate 2.

【0027】次に、上記図1で示した流路構造における
一つの伝熱プレート面を例にとり、流れ制御流路につい
て詳しく説明する。図2に、上記図1で示したプレート
式熱交換器における伝熱プレートの上面図を示す。上述
のように、伝熱プレート2の表面には仕切壁3が離間し
て配置されている。仕切壁3により三つの流れ制御流路
5が形成されている。流れ制御流路5は狭幅部61とフ
ィン62とからなる流れ制御手段6を持つ。
Next, the flow control flow path will be described in detail by taking one heat transfer plate surface in the flow path structure shown in FIG. 1 as an example. FIG. 2 shows a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger shown in FIG. As described above, the partition walls 3 are arranged on the surface of the heat transfer plate 2 so as to be spaced apart from each other. The partition wall 3 forms three flow control channels 5. The flow control flow path 5 has a flow control means 6 including a narrow portion 61 and fins 62.

【0028】狭幅部61は、仕切壁3の端部に配置さ
れ、伝熱プレート2の縁部に向かって尖った形状を呈す
る。狭幅部61は仕切壁3と一体的に形成されている。
フィン62は、SUS製であり、流入口51および流出
口52付近にそれぞれ三つずつ配置されている。フィン
62は剥離抑制部材に相当する。
The narrow portion 61 is arranged at the end of the partition wall 3 and has a shape that is pointed toward the edge of the heat transfer plate 2. The narrow portion 61 is formed integrally with the partition wall 3.
The fins 62 are made of SUS, and three fins 62 are arranged near each of the inflow port 51 and the outflow port 52. The fin 62 corresponds to a peeling suppressing member.

【0029】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流体は、流入する際に狭幅部61に衝突す
る。しかし、狭幅部61は流入口51に対して、つまり
上流に向かって尖っている。このため流体は、狭幅部6
1に沿ってスムーズに流れる。したがって、流入時の圧
力損失は小さくなる。狭幅部61は、仕切壁3の端部に
配置されている。このため、仕切壁3が角柱状である場
合と比較すると、流入口51の断面積は増加している。
すなわち、仕切壁3の端部に狭幅部61を配置すること
により、開口断面積の変化がゆるやかになり、流体の流
入時における流入損失はより減少する。また、流体が狭
幅部61に衝突しても、狭幅部61に沿ってスムーズに
流れるため、図2中、矢印で示すように、流れの向きは
あまり変わらない。このため、流体は、流れ制御流路5
に流入した後も仕切壁3に沿って流れる。つまり、流体
の仕切壁3からの剥離が抑制される。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid collides with the narrow portion 61 when flowing in. However, the narrow portion 61 is sharpened with respect to the inflow port 51, that is, toward the upstream. Therefore, the fluid is
Smoothly flows along 1. Therefore, the pressure loss at the time of inflow is small. The narrow width portion 61 is arranged at the end of the partition wall 3. Therefore, as compared with the case where the partition wall 3 has a prismatic shape, the cross-sectional area of the inflow port 51 is increased.
That is, by arranging the narrow width portion 61 at the end portion of the partition wall 3, the change in the opening cross-sectional area becomes gentle, and the inflow loss at the time of inflow of the fluid is further reduced. Further, even if the fluid collides with the narrow width portion 61, the fluid flows smoothly along the narrow width portion 61, so that the direction of the flow does not change much as indicated by the arrow in FIG. Therefore, the fluid is flow control channel 5
Even after flowing into, it flows along the partition wall 3. That is, the separation of the fluid from the partition wall 3 is suppressed.

【0030】さらに、流体は、流入時にフィン62にも
衝突する。フィン62に衝突することによる制流効果に
より流れの向きが変わり、狭幅部61と平行になる。そ
して、剥離等により流れ制御流路5の中央へ流れる流体
は、仕切壁3の方向に押しやられる。つまり、流体は仕
切壁3に近づけられる。このため、仕切壁3からの剥離
は抑制され、流体は仕切壁3に沿って流れるようにな
る。流体が仕切壁3に沿って流れることで、仕切壁3の
側部近傍のよどみ域も発生し難くなる。また、各伝熱プ
レート2間の隙間4にフィン62が介装されることで、
仕切壁3のみの態様と比較して、積層される伝熱プレー
ト2を支える点が多くなる。このため、各伝熱プレート
2間の接合が強固なものとなり、流体のシール性が向上
し、熱交換器自体の強度も向上する。
Further, the fluid also collides with the fins 62 when flowing in. The flow direction changes due to the flow control effect caused by the collision with the fins 62, and the flow direction becomes parallel to the narrow width portion 61. Then, the fluid flowing to the center of the flow control flow path 5 due to separation or the like is pushed toward the partition wall 3. That is, the fluid is brought close to the partition wall 3. Therefore, the separation from the partition wall 3 is suppressed, and the fluid flows along the partition wall 3. Since the fluid flows along the partition wall 3, a stagnation area near the side of the partition wall 3 is less likely to occur. In addition, since the fins 62 are provided in the gaps 4 between the heat transfer plates 2,
Compared to the case where only the partition wall 3 is provided, the number of points that support the heat transfer plates 2 to be stacked increases. Therefore, the joint between the heat transfer plates 2 becomes strong, the fluid sealing property is improved, and the strength of the heat exchanger itself is also improved.

【0031】このように、層間流路に流れ制御手段を配
置することで、流体の流入時における圧力損失が小さく
なり、剥離やよどみ域の発生が抑制される。つまり、流
れ制御流路では、流量分布の均一な流れが実現できる。
その結果、本実施形態のプレート式熱交換器は、伝熱効
率の高い熱交換器となる。
As described above, by disposing the flow control means in the interlayer flow passage, the pressure loss at the time of inflow of the fluid becomes small, and the occurrence of separation and stagnation area is suppressed. That is, in the flow control channel, a flow having a uniform flow rate distribution can be realized.
As a result, the plate heat exchanger of this embodiment is a heat exchanger with high heat transfer efficiency.

【0032】次に、本実施形態のプレート式熱交換器の
製造方法を説明する。本実施形態のプレート式熱交換器
は、以下の三工程を含む方法で製造することができる。
まず、第一工程として、伝熱面となる基板の表面に、ハ
ーフエッチングや機械加工により仕切壁および流れ制御
手段を形成する。次いで、第二工程として、仕切壁およ
び流れ制御手段が形成された基板を複数積層し、高圧、
高温下で拡散接合法により接合し積層体とする。さら
に、第三工程として、得られた積層体の端部を裁断し
て、目的とする伝熱プレートの積層体を得る。
Next, a method of manufacturing the plate heat exchanger of this embodiment will be described. The plate heat exchanger of this embodiment can be manufactured by a method including the following three steps.
First, as a first step, a partition wall and a flow control means are formed on the surface of a substrate that is a heat transfer surface by half etching or machining. Then, as a second step, a plurality of substrates on which the partition wall and the flow control means are formed are laminated, and high pressure,
Bonded by a diffusion bonding method at a high temperature to form a laminated body. Further, as a third step, the end portion of the obtained laminated body is cut to obtain the intended laminated body of the heat transfer plate.

【0033】上記方法では、仕切壁および流れ制御手段
と基板、つまり伝熱プレートとを一体的に形成してい
る。これにより、小さな流れ制御流路をもつ熱交換器を
容易に製造することができる。しかし、仕切壁および流
れ制御手段の形成方法は、上記方法に限定されるもので
はない。仕切壁や流れ制御手段を基板とは別に形成して
おき、それらを基板の表面に配置してもよい。また、積
層された基板の接合方法も、上記方法に限定されるもの
ではなく、ロウ付け等の種々の方法を用いることができ
る。上記方法では、基板を複数積層して積層体とした後
に、その端部を裁断して、伝熱プレートの積層体を得て
いる。しかし、伝熱プレートそのものに、仕切壁および
流れ制御手段を形成し、それを複数積層させて伝熱プレ
ートの積層体としてもよい。この場合には、上記方法に
おける基板が伝熱プレートとなり、第三工程は省略され
る。すなわち、本発明のプレート式熱交換器の製造方法
は、伝熱面となる基板の表面に仕切壁および流れ制御手
段を形成する第一工程と、仕切壁および流れ制御手段が
形成された基板を複数積層し接合する第二工程とを含ん
で構成すればよい。
In the above method, the partition wall, the flow control means and the substrate, that is, the heat transfer plate are integrally formed. This makes it possible to easily manufacture a heat exchanger having a small flow control flow path. However, the method of forming the partition wall and the flow control means is not limited to the above method. The partition wall and the flow control means may be formed separately from the substrate, and they may be arranged on the surface of the substrate. Further, the method of joining the laminated substrates is not limited to the above method, and various methods such as brazing can be used. In the above method, after laminating a plurality of substrates to form a laminated body, the end portions thereof are cut to obtain a laminated body of heat transfer plates. However, a partition wall and a flow control means may be formed on the heat transfer plate itself, and a plurality of the partition walls and the flow control means may be stacked to form a heat transfer plate laminate. In this case, the substrate in the above method becomes the heat transfer plate, and the third step is omitted. That is, the method for manufacturing a plate heat exchanger of the present invention comprises a first step of forming a partition wall and a flow control means on the surface of a substrate which is a heat transfer surface, and a substrate on which the partition wall and the flow control means are formed. A second step of laminating and joining a plurality of layers may be included.

【0034】(2)第二実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、剥離抑制部材
として、狭幅部およびフィンの代わりに角柱を配置した
点である。それ以外の構成は、第一実施形態と同じであ
るため、ここでは相違点のみを説明する。
(2) Second Embodiment The difference between this embodiment and the first embodiment is that a prism is arranged instead of the narrow width portion and the fins as the separation suppressing member. Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, only the differences will be described here.

【0035】図3に本実施形態のプレート式熱交換器に
おける伝熱プレートの上面図を示す。なお、図2と対応
する部材は同じ記号で示す。図3に示すように、伝熱プ
レート2の表面には仕切壁3が離間して配置されてい
る。仕切壁3により三つの流れ制御流路5が形成されて
いる。流れ制御流路5は流れ制御手段6を持つ。流れ制
御手段6は角柱63からなる。角柱63は剥離抑制部材
に相当する。角柱63は、SUS製であり、流出口51
および流入口52付近にそれぞれ一つずつ配置されてい
る。角柱63からその左側に配置された仕切壁3の端部
までの距離は、角柱63からその右側に配置された仕切
壁3の端部までの距離とほぼ等しくなっている。また、
角柱63からその左側に配置された仕切壁3の端部まで
の距離は、仕切壁3の離間幅とほぼ等しい。つまり、角
柱63とその両側に配置された仕切壁3の端部とを結ぶ
とほぼ正三角形となる。なお、本実施形態は、上記第一
実施形態と同様、伝熱プレート2を挟んで上下方向に隣
り合う隙間4では、配置される仕切壁3の向きが90度
異なっている。また、複数の伝熱プレート2は、角柱6
3とその両側に配置された仕切壁3の端部とを結んだ三
角形の重心631が、隣り合う隙間4に介装される仕切
壁3(図中破線で示す。)の上に位置するよう積層され
ている。
FIG. 3 shows a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment. The members corresponding to those in FIG. 2 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 3, partition walls 3 are arranged on the surface of the heat transfer plate 2 so as to be separated from each other. The partition wall 3 forms three flow control channels 5. The flow control flow path 5 has a flow control means 6. The flow control means 6 comprises a prism 63. The prism 63 corresponds to a peeling suppressing member. The prism 63 is made of SUS and has an outlet 51.
And one is arranged near each of the inflow ports 52. The distance from the prism 63 to the end of the partition wall 3 arranged on the left side thereof is substantially equal to the distance from the prism 63 to the end of the partition wall 3 arranged on the right side. Also,
The distance from the prism 63 to the end of the partition wall 3 arranged on the left side thereof is substantially equal to the separation width of the partition wall 3. That is, when the prism 63 and the ends of the partition walls 3 arranged on both sides of the prism 63 are connected, a substantially equilateral triangle is formed. In the present embodiment, as in the first embodiment, the partition walls 3 arranged in the gaps 4 vertically adjacent to each other with the heat transfer plate 2 sandwiched therebetween are different in direction by 90 degrees. In addition, the plurality of heat transfer plates 2 are formed by prisms 6
The center of gravity 631 of a triangle that connects 3 and the ends of the partition walls 3 arranged on both sides of the partition wall 3 is positioned above the partition walls 3 (shown by broken lines in the figure) interposed in the adjacent gaps 4. It is stacked.

【0036】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流体は、流入する際に角柱63に衝突する。
流体が角柱63に衝突すると、角柱63の後方には渦が
発生する。この渦により流体は攪拌され、その結果、仕
切壁3近傍に発生する剥離点が不安定となり、流れの主
流が仕切壁3の側部に近づけられる。つまり、仕切壁3
からの剥離が抑制される。その結果、流体は仕切壁3に
沿って流れ易くなり、仕切壁3の側部近傍のよどみ域の
発生も解消されることとなる。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid collides with the prism 63 when flowing in.
When the fluid collides with the prism 63, a vortex is generated behind the prism 63. The fluid is agitated by this vortex, and as a result, the separation point generated in the vicinity of the partition wall 3 becomes unstable, and the main flow of the flow approaches the side portion of the partition wall 3. That is, the partition wall 3
From peeling is suppressed. As a result, the fluid easily flows along the partition wall 3, and the occurrence of the stagnation area near the side portion of the partition wall 3 is eliminated.

【0037】また、角柱63からその左側に配置された
仕切壁3の端部までの距離は、仕切壁3の離間幅とほぼ
等しいため、開口断面積はあまり変わらない。同様に、
角柱63からその右側に配置された仕切壁3の端部まで
の距離も、仕切壁3の離間幅とほぼ等しいため、開口断
面積はあまり変わらない。したがって、流体が流入する
際の圧力損失の増加は小さい。
Since the distance from the prism 63 to the end of the partition wall 3 arranged on the left side thereof is almost equal to the separation width of the partition wall 3, the opening cross-sectional area does not change much. Similarly,
Since the distance from the prism 63 to the end of the partition wall 3 arranged on the right side of the prism 63 is also substantially equal to the separation width of the partition wall 3, the opening cross-sectional area does not change much. Therefore, the increase in pressure loss when the fluid flows in is small.

【0038】さらに、各伝熱プレート2間の隙間4に角
柱63が介装されることで、仕切壁3のみの態様と比較
して、積層される伝熱プレート2を支える点が多くな
る。このため、各伝熱プレート2間の接合が強固なもの
となり、流体のシール性が向上し、熱交換器自体の強度
も向上する。加えて、角柱63とその両側に配置された
仕切壁3の端部とを結んだ三角形の重心631が、隣り
合う隙間4に介装される仕切壁3の上に位置するため、
伝熱プレート2をより強固に支持することができる。
Further, since the prisms 63 are provided in the gaps 4 between the heat transfer plates 2, there are more points to support the heat transfer plates 2 to be laminated, as compared with the case where only the partition wall 3 is provided. Therefore, the joint between the heat transfer plates 2 becomes strong, the fluid sealing property is improved, and the strength of the heat exchanger itself is also improved. In addition, since the center of gravity 631 of the triangle that connects the prism 63 and the ends of the partition walls 3 arranged on both sides thereof is located on the partition walls 3 interposed in the adjacent gaps 4,
The heat transfer plate 2 can be supported more firmly.

【0039】(3)第三実施形態 本実施形態と第二実施形態との相違点は、剥離抑制部材
として、角柱の代わりにブロックを積層して配置した点
である。それ以外の構成は、第二実施形態と同じである
ため、相違点のみを説明する。
(3) Third Embodiment The difference between this embodiment and the second embodiment is that blocks are laminated and arranged instead of the prisms as the separation suppressing member. Since the other configurations are the same as those of the second embodiment, only different points will be described.

【0040】図4に本実施形態のプレート式熱交換器に
おける伝熱プレートの斜視図を示す。なお、図3と対応
する部材は同じ記号で示す。図4に示すように、伝熱プ
レート2の表面には仕切壁3が離間して配置されてい
る。仕切壁3により三つの流れ制御流路5が形成されて
いる。流れ制御流路5は流れ制御手段6を持つ。流れ制
御手段6はブロック64からなる。ブロック64は剥離
抑制部材に相当する。ブロック64は、SUS製であ
り、平板状を呈している。ブロック64は、流出口51
および流入口52付近にそれぞれ五つずつ配置されてい
る。ブロック64は、互いに一部が重なり合うように二
段に積層されている。つまり、流入口51および流出口
52は、ブロック64が積層することにより格子状に形
成されている。
FIG. 4 is a perspective view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment. The members corresponding to those in FIG. 3 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 4, partition walls 3 are arranged on the surface of the heat transfer plate 2 so as to be separated from each other. The partition wall 3 forms three flow control channels 5. The flow control flow path 5 has a flow control means 6. The flow control means 6 comprises a block 64. The block 64 corresponds to a peeling suppressing member. The block 64 is made of SUS and has a flat plate shape. Block 64 is the outlet 51
And five each is arranged near the inflow port 52. The blocks 64 are stacked in two stages so that the blocks partially overlap each other. That is, the inflow port 51 and the outflow port 52 are formed in a lattice shape by stacking the blocks 64.

【0041】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。ブロック64により小さく分割された流入口
51から流入することにより、流体には、いわゆる整流
格子効果が生じる。すなわち、流体は、ブロック64に
より小さく分割されるとともに、各ブロック64の壁面
に生じる剪断力により層流化される。この流体の整流格
子効果により、流体は、仕切壁3の側部近傍をスムーズ
に流れる。つまり、仕切壁3からの剥離が抑制される。
その結果、流体は仕切壁3に沿って流れ易くなり、仕切
壁3の側部近傍のよどみ域の発生も解消されることとな
る。
The fluid flows into the flow control channel 5 from the inflow port 51. By flowing in from the inflow port 51 divided into small parts by the block 64, a so-called rectifying grid effect occurs in the fluid. That is, the fluid is divided into small pieces by the blocks 64 and is laminarized by the shearing force generated on the wall surface of each block 64. Due to the flow rectifying lattice effect of the fluid, the fluid smoothly flows near the side portions of the partition wall 3. That is, peeling from the partition wall 3 is suppressed.
As a result, the fluid easily flows along the partition wall 3, and the occurrence of the stagnation area near the side portion of the partition wall 3 is eliminated.

【0042】流入口51は、ブロック64により格子状
に形成されている。つまり、流入口51は、分割された
複数の開口部からなる。流入口51の断面において、上
記開口部は、流入口51の開口幅方向および上下方向に
分散して形成されている。流体は、この分散した開口部
を通過して流入する。このように開口部が分散している
ことで、流れ制御流路5の幅方向および上下方向におけ
る流量分布は均一になる。
The inflow port 51 is formed in a lattice shape by the block 64. That is, the inflow port 51 is composed of a plurality of divided openings. In the cross section of the inflow port 51, the openings are formed dispersed in the opening width direction of the inflow port 51 and in the vertical direction. The fluid flows through the dispersed openings. Since the openings are dispersed in this way, the flow rate distribution in the width direction and the vertical direction of the flow control channel 5 becomes uniform.

【0043】また、各伝熱プレート2間の隙間4にブロ
ック64が介装されることで、仕切壁3のみの態様と比
較して、積層される伝熱プレート2を支える点が多くな
る。このため、各伝熱プレート2間の接合が強固なもの
となり、流体のシール性が向上し、熱交換器自体の強度
も向上する。さらに、ブロック64は、互いに一部が重
なるように交互に積層されている。この重なり部分が上
下方向で一本の柱のような役割を果たすため、伝熱プレ
ート2をより強く支持することができる。
Further, since the block 64 is interposed in the gap 4 between the heat transfer plates 2, the number of points supporting the heat transfer plates 2 to be stacked increases as compared with the case where only the partition wall 3 is provided. Therefore, the joint between the heat transfer plates 2 becomes strong, the fluid sealing property is improved, and the strength of the heat exchanger itself is also improved. Furthermore, the blocks 64 are alternately stacked so that the blocks 64 partially overlap each other. Since the overlapping portion plays a role of a single column in the vertical direction, the heat transfer plate 2 can be more strongly supported.

【0044】(4)第四実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、剥離抑制部材
として、狭幅部およびフィンに代えてフィンのみを配置
した点、および流れ制御手段としてさらによどみ抑制部
材を持つ点である。それ以外の構成は、第一実施形態と
同じであるため、相違点のみを説明する。
(4) Fourth Embodiment The difference between the present embodiment and the first embodiment is that only the fins are arranged in place of the narrow width portion and the fins as the separation suppressing member, and further as the flow control means. It has a stagnation suppressing member. Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, only different points will be described.

【0045】図5に本実施形態のプレート式熱交換器に
おける伝熱プレートの上面図を示す。なお、図2と対応
する部材は同じ記号で示す。図5に示すように、伝熱プ
レート2の表面には仕切壁3が離間して配置されてい
る。仕切壁3により三つの流れ制御流路5が形成されて
いる。流れ制御流路5は流れ制御手段6を持つ。流れ制
御手段6はフィン62とピン65とからなる。
FIG. 5 shows a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment. The members corresponding to those in FIG. 2 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 5, partition walls 3 are arranged apart from each other on the surface of the heat transfer plate 2. The partition wall 3 forms three flow control channels 5. The flow control flow path 5 has a flow control means 6. The flow control means 6 comprises fins 62 and pins 65.

【0046】フィン62は、流出口51および流入口5
2付近にそれぞれ三つずつ配置されている。フィン62
は剥離抑制部材に相当する。ピン65は、SUS製であ
り、円柱状を呈している。ピン65は、流出口51と流
入口52との間に複数個配置され、互いに離間してい
る。ピン65は、伝熱プレート2表面に配置された突起
であり、よどみ抑制部材に相当する。
The fins 62 include the outlet 51 and the inlet 5.
Three are arranged near each two. Fin 62
Corresponds to a separation suppressing member. The pin 65 is made of SUS and has a cylindrical shape. A plurality of pins 65 are arranged between the outflow port 51 and the inflow port 52 and are separated from each other. The pin 65 is a protrusion arranged on the surface of the heat transfer plate 2 and corresponds to a stagnation suppressing member.

【0047】なお、本実施形態は、上記第一実施形態と
同様、伝熱プレート2を挟んで上下方向に隣り合う隙間
4では、配置される仕切壁3の向きが90度異なってい
る。また、複数の伝熱プレート2は、ピン65の一部
が、隣り合う隙間4に介装される仕切壁3(図中破線で
示す。)の上に位置するよう積層されている。
In this embodiment, like the first embodiment, the partition walls 3 arranged in the gaps 4 vertically adjacent to each other with the heat transfer plate 2 sandwiched therebetween are different in direction by 90 degrees. Further, the plurality of heat transfer plates 2 are laminated such that some of the pins 65 are located on the partition walls 3 (shown by broken lines in the figure) interposed in the adjacent gaps 4.

【0048】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流体は、流入する際にフィン62に衝突す
る。フィン62に衝突することにより流れの向きが変わ
り、流体は仕切壁3と平行な流れに制御される。つま
り、流体は仕切壁3と平行に流れるため、仕切壁3から
の剥離が抑制され、仕切壁3に沿って流れ易くなる。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid strikes the fins 62 as they enter. By colliding with the fins 62, the flow direction is changed, and the fluid is controlled to flow parallel to the partition wall 3. That is, since the fluid flows in parallel with the partition wall 3, separation from the partition wall 3 is suppressed, and the fluid easily flows along the partition wall 3.

【0049】また、流入した流体は、流れ制御流路5中
でピン65に衝突する。流体がピン65に衝突すると、
ピン65の後方には渦が発生する。この渦により流体が
攪拌され、発生する周期的な流れが仕切壁3に近づく。
仮に流入口51付近で流体の剥離が生じたとしても、ピ
ン65に衝突することで、流れは仕切壁の側部に近づけ
られ、仕切壁3に沿うようになる。このように、ピン6
5を配置することで、仕切壁3の側部近傍のよどみ域の
発生が解消される。
The inflowing fluid collides with the pin 65 in the flow control channel 5. When the fluid hits the pin 65,
A vortex is generated behind the pin 65. The fluid is agitated by this vortex, and the generated periodic flow approaches the partition wall 3.
Even if the fluid is separated near the inflow port 51, it collides with the pin 65, so that the flow approaches the side of the partition wall and follows the partition wall 3. Like this, pin 6
By arranging 5, the generation of the stagnation area near the side portion of the partition wall 3 is eliminated.

【0050】また、各伝熱プレート2間の隙間4にフィ
ン62およびピン65が介装されることで、仕切壁3の
みの態様と比較して、積層される伝熱プレート2を支え
る点が多くなる。このため、各伝熱プレート2間の接合
が強固なものとなり、流体のシール性が向上し、熱交換
器自体の強度も向上する。なお、ピン65の一部が、隣
り合う隙間4に介装される仕切壁3の上に位置するた
め、伝熱プレート2をより強固に支持することができ
る。
Further, the fins 62 and the pins 65 are provided in the gaps 4 between the heat transfer plates 2 so that the stacked heat transfer plates 2 are supported as compared with the case where only the partition wall 3 is provided. Will increase. Therefore, the joint between the heat transfer plates 2 becomes strong, the fluid sealing property is improved, and the strength of the heat exchanger itself is also improved. In addition, since a part of the pin 65 is located on the partition wall 3 interposed in the adjacent gaps 4, the heat transfer plate 2 can be more firmly supported.

【0051】(5)第五実施形態 本実施形態と第四実施形態との相違点は、よどみ抑制部
材として、ピンに変えて邪魔板を配置した点である。そ
れ以外の構成は、第四実施形態と同じであるため、相違
点のみを説明する。
(5) Fifth Embodiment The difference between this embodiment and the fourth embodiment is that baffle plates are arranged instead of pins as stagnation suppressing members. Since the other configurations are the same as those of the fourth embodiment, only different points will be described.

【0052】図6に本実施形態のプレート式熱交換器に
おける伝熱プレートの上面図を示す。なお、図5と対応
する部材は同じ記号で示す。図6に示すように、伝熱プ
レート2の表面には仕切壁3が離間して配置されてい
る。仕切壁3により三つの流れ制御流路5が形成されて
いる。流れ制御流路5は流れ制御手段6を持つ。流れ制
御手段6はフィン62と邪魔板66とからなる。
FIG. 6 shows a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment. The members corresponding to those in FIG. 5 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 6, partition walls 3 are arranged apart from each other on the surface of the heat transfer plate 2. The partition wall 3 forms three flow control channels 5. The flow control flow path 5 has a flow control means 6. The flow control means 6 comprises fins 62 and baffles 66.

【0053】フィン62は、流出口51および流入口5
2付近にそれぞれ三つずつ配置されている。フィン62
は、剥離抑制部材に相当する。邪魔板66は、SUS製
であり、平板状を呈している。邪魔板66は、流出口5
1と流入口52との間に、互いに離間して複数個配置さ
れている。邪魔板66は、仕切壁3の側部に対して垂設
されている。そして、邪魔板66と仕切壁3の側部とで
凹凸部が形成されている。邪魔板66は、よどみ抑制部
材に相当する。
The fins 62 include the outlet 51 and the inlet 5.
Three are arranged near each two. Fin 62
Corresponds to the peeling suppressing member. The baffle plate 66 is made of SUS and has a flat plate shape. The baffle plate 66 is the outlet port 5.
A plurality of nozzles 1 and the inflow port 52 are arranged apart from each other. The baffle plate 66 is provided so as to extend vertically from the side portion of the partition wall 3. An uneven portion is formed by the baffle plate 66 and the side portion of the partition wall 3. The baffle plate 66 corresponds to a stagnation suppressing member.

【0054】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流体は、流入する際にフィン62に衝突す
る。フィン62に衝突することにより、フィン62の先
端部では小さな渦が発生する。つまり、仕切壁3の近傍
に渦が発生し、この渦により、流体の仕切壁3からの剥
離やよどみ域の発生が抑制され、流体は仕切壁3に沿っ
て流れ易くなる。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid strikes the fins 62 as they enter. By colliding with the fin 62, a small vortex is generated at the tip of the fin 62. That is, a vortex is generated in the vicinity of the partition wall 3, the vortex suppresses the separation of the fluid from the partition wall 3 and the generation of the stagnation area, and the fluid easily flows along the partition wall 3.

【0055】また、流入口51から流入した流体は、流
れ制御流路5中で邪魔板66に衝突する。流体が邪魔板
66に衝突すると、邪魔板66の後方には渦が発生す
る。この渦により流体が攪拌され、周期的な流れが形成
される。仮に流入口51付近で流体の剥離が生じても、
邪魔板66に衝突することで発生する渦により、流れは
仕切壁の側部に近づけられ、仕切壁3に沿うようにな
る。このように、邪魔板66を配置することで、仕切壁
3の側部近傍のよどみ域の発生が解消される。
The fluid flowing in from the inflow port 51 collides with the baffle plate 66 in the flow control channel 5. When the fluid collides with the baffle plate 66, a vortex is generated behind the baffle plate 66. The vortex stirs the fluid, forming a periodic flow. Even if fluid separation occurs near the inflow port 51,
Due to the vortex generated by the collision with the baffle plate 66, the flow is brought close to the side portion of the partition wall and follows the partition wall 3. By disposing the baffle plate 66 in this manner, the occurrence of a stagnation area near the side portion of the partition wall 3 is eliminated.

【0056】また、各伝熱プレート2間の隙間4にフィ
ン62および邪魔板66が介装されることで、仕切壁3
のみの態様と比較して、積層される伝熱プレート2を支
える点が多くなる。このため、各伝熱プレート2間の接
合が強固なものとなり、流体のシール性が向上し、熱交
換器自体の強度も向上する。
Further, since the fins 62 and the baffle plates 66 are provided in the gaps 4 between the heat transfer plates 2, the partition wall 3
There are more points to support the heat transfer plates 2 to be laminated, as compared with the case of only one. Therefore, the joint between the heat transfer plates 2 becomes strong, the fluid sealing property is improved, and the strength of the heat exchanger itself is also improved.

【0057】(6)第六実施形態 本発明のプレート式熱交換器では、伝熱プレートを挟ん
で上下方向に隣り合う隙間を、温度の異なる流体がそれ
ぞれ交互に流れる。本実施形態と第一実施形態との相違
点は、伝熱プレートを挟んで上下方向に隣り合う隙間
で、流れ制御流路の構成が異なる点である。具体的に
は、温度の異なる二つの流体のうち、第一流体が流れる
流れ制御流路が直線的ではなく、湾曲して形成されてい
る。一方、第二流体が流れる流れ制御流路は、第一実施
形態と同様、直線的に形成されている。それ以外の構成
は、第一実施形態と同じである。したがって、本実施形
態では、相違点を第一流体が流れる流れ制御流路を中心
に説明する。
(6) Sixth Embodiment In the plate heat exchanger of the present invention, fluids having different temperatures alternately flow through the gaps vertically adjacent to each other with the heat transfer plate interposed therebetween. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the flow control flow paths are different in the vertically adjacent gaps with the heat transfer plate interposed therebetween. Specifically, of the two fluids having different temperatures, the flow control flow path through which the first fluid flows is not linear but curved. On the other hand, the flow control flow path through which the second fluid flows is linearly formed as in the first embodiment. The other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in this embodiment, the difference will be described focusing on the flow control flow path through which the first fluid flows.

【0058】図7に本実施形態のプレート式熱交換器に
おける、第一流体が流れる流れ制御流路が形成された伝
熱プレートの上面図を示す。なお、図2と対応する部材
は同じ記号で示す。図7に示すように、伝熱プレート2
の三方の縁部にはそれぞれ仕切壁3が配置されている。
この三つの仕切壁3により、流れ制御流路5の外周が形
成されている。また、伝熱プレート2の残りの一つの縁
部の中央部分にも仕切壁3が配置されている。この仕切
壁3により、同伝熱プレート2の縁部の両端には流入口
51と流出口52とがそれぞれ形成されている。つま
り、流入口51と流出口52とは伝熱プレート2の同じ
縁部に配置されており、流れ制御流路5はコの字形に湾
曲して形成されている。伝熱プレート2の中央部分に
は、さらに仕切壁3が二つ配置されている。二つの仕切
壁3は、流入口51および流出口52を形成している仕
切壁3と平行に配置されている。この二つの仕切壁3に
より、流れ制御流路5の中には、三つの分岐路が形成さ
れている。
FIG. 7 shows a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment, in which the flow control flow path through which the first fluid flows is formed. The members corresponding to those in FIG. 2 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 7, the heat transfer plate 2
A partition wall 3 is arranged on each of the three edges.
The three partition walls 3 form the outer circumference of the flow control channel 5. A partition wall 3 is also arranged in the center of the remaining one edge of the heat transfer plate 2. The partition wall 3 forms an inflow port 51 and an outflow port 52 at both ends of the edge of the heat transfer plate 2. That is, the inflow port 51 and the outflow port 52 are arranged at the same edge of the heat transfer plate 2, and the flow control flow path 5 is formed to be curved in a U shape. Two partition walls 3 are further arranged in the central portion of the heat transfer plate 2. The two partition walls 3 are arranged in parallel with the partition wall 3 forming the inflow port 51 and the outflow port 52. The two partition walls 3 form three branch passages in the flow control passage 5.

【0059】流れ制御流路5は流れ制御手段6を持つ。
流れ制御手段6は、フィン62と流量配分調整部材67
とからなる。フィン62は、流出口51および流入口5
2付近にそれぞれ二つずつ配置されている。フィン62
は、剥離抑制部材に相当する。流量配分調整部材67
は、SUS製であり、薄板状を呈している。流量配分調
整部材67は、流入口51と流出口52との間に二つ配
置されている。二つの流量配分調整部材67は、流出口
51および流入口52から対向する伝熱プレート2の縁
部に向かって、逆ハの字形に配置されている。
The flow control flow path 5 has a flow control means 6.
The flow control means 6 includes a fin 62 and a flow rate distribution adjusting member 67.
Consists of. The fin 62 includes the outflow port 51 and the inflow port 5
Two are arranged near each of the two. Fin 62
Corresponds to the peeling suppressing member. Flow rate distribution adjusting member 67
Is made of SUS and has a thin plate shape. Two flow rate distribution adjusting members 67 are arranged between the inflow port 51 and the outflow port 52. The two flow rate distribution adjusting members 67 are arranged in an inverted C shape from the outflow port 51 and the inflow port 52 toward the edges of the heat transfer plate 2 facing each other.

【0060】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流体は、流入する際にフィン62に衝突す
る。フィン62に衝突することにより流れの向きが制御
される。また、流入口51から流入した流体は、仕切壁
3で形成された各分岐路に一旦分岐して流入した後、再
び合流して流出口52から流出する。その際、流体は流
量配分調整部材67に案内される。つまり、流量配分調
整部材67により、各分岐路に分岐される流れの流量配
分が調整される。このため、流れ制御流路5における各
分岐路ごとの流量の偏りがなく、流量分布が均一にな
る。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid strikes the fins 62 as they enter. The collision of the fins 62 controls the flow direction. Further, the fluid flowing in from the inflow port 51 once branches into each branch passage formed by the partition wall 3, flows in, then merges again, and flows out from the outflow port 52. At that time, the fluid is guided to the flow rate distribution adjusting member 67. That is, the flow rate distribution adjusting member 67 adjusts the flow rate distribution of the flow branched into each branch path. Therefore, there is no bias in the flow rate of each branch in the flow control channel 5, and the flow rate distribution is uniform.

【0061】また、第二流体が流れる流れ制御流路と、
第一実施形態との相違点は、剥離抑制部材として、狭幅
部およびフィンに代えてフィンのみを配置した点であ
る。図8に本実施形態のプレート式熱交換器における、
第二流体が流れる流れ制御流路が形成された伝熱プレー
トの上面図を示す。なお、図7と対応する部材は同じ記
号で示す。図8に示すように、伝熱プレート2の表面に
は仕切壁3が離間して配置されている。仕切壁3により
三つの流れ制御流路5が直線的に形成されている。流れ
制御流路5は流れ制御手段6を持つ。流れ制御手段6は
フィン62からなる。フィン62は、流出口51および
流入口52付近にそれぞれ三つずつ配置されている。フ
ィン62は剥離抑制部材に相当する。
Further, a flow control flow path through which the second fluid flows,
The difference from the first embodiment is that only the fins are arranged in place of the narrow width portion and the fins as the peeling suppressing member. FIG. 8 shows the plate heat exchanger of the present embodiment,
The top view of the heat-transfer plate in which the flow control flow path in which a 2nd fluid flows is formed is shown. The members corresponding to those in FIG. 7 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 8, partition walls 3 are arranged apart from each other on the surface of the heat transfer plate 2. Three flow control channels 5 are linearly formed by the partition wall 3. The flow control flow path 5 has a flow control means 6. The flow control means 6 comprises fins 62. Three fins 62 are arranged near each of the outflow port 51 and the inflow port 52. The fin 62 corresponds to a peeling suppressing member.

【0062】流体は、流入時にフィン62に衝突する。
フィン62に衝突することにより流れの向きは制御さ
れ、流体は仕切壁3と平行に流れる。つまり、流体は仕
切壁3と平行な流れとなるよう制御される。このため、
仕切壁3からの剥離は抑制され、流体は仕切壁3に沿っ
て流れるようになる。流体が仕切壁3に沿って流れるこ
とで、仕切壁3の側部近傍のよどみ域も発生し難くな
る。
The fluid collides with the fins 62 when flowing in.
By colliding with the fins 62, the flow direction is controlled, and the fluid flows in parallel with the partition wall 3. That is, the fluid is controlled to flow in parallel with the partition wall 3. For this reason,
Separation from the partition wall 3 is suppressed, and the fluid flows along the partition wall 3. Since the fluid flows along the partition wall 3, a stagnation area near the side of the partition wall 3 is less likely to occur.

【0063】本実施形態では、上記二種類の流れ制御流
路が伝熱プレートを挟んで上下方向に交互に形成されて
いる。第一流体の流れ制御流路における流れを均一化す
ることで、伝熱プレートの限られた表面積において充分
に熱交換させることができる。また、流れ制御流路にお
ける流体の剥離や偏りが抑制されるため、流量分布が均
一になり伝熱効率が向上する。
In this embodiment, the two types of flow control channels are alternately formed in the vertical direction with the heat transfer plate sandwiched therebetween. By homogenizing the flow of the first fluid in the flow control channel, heat can be sufficiently exchanged in the limited surface area of the heat transfer plate. Further, since the separation and deviation of the fluid in the flow control channel are suppressed, the flow rate distribution becomes uniform and the heat transfer efficiency improves.

【0064】(7)第七実施形態 本実施形態と第六実施形態との相違点は、第一流体が流
れる流れ制御流路に配置される流量配分調整部材の数を
多くした点である。具体的には、流れ制御流路中に形成
された分岐路内にも流量配分調整部材を配置した点であ
る。それ以外の構成は、第六実施形態と同じであるた
め、ここでは相違点のみを説明する。
(7) Seventh Embodiment The difference between this embodiment and the sixth embodiment is that the number of flow rate distribution adjusting members arranged in the flow control flow path through which the first fluid flows is increased. Specifically, the flow distribution adjusting member is arranged also in the branch passage formed in the flow control passage. Since the other configurations are the same as those in the sixth embodiment, only the differences will be described here.

【0065】図9に本実施形態のプレート式熱交換器に
おける、第一流体が流れる流れ制御流路が形成された伝
熱プレートの上面図を示す。なお、図7と対応する部材
は同じ記号で示す。図9に示すように、流れ制御流路5
はコの字形に形成されている。また、流れ制御流路5の
中には、仕切壁3により三つの分岐路が形成されてい
る。そして、三つの分岐路の中には流量配分調整部材6
7が配置されている。流量配分調整部材67は、仕切壁
3と平行にそれぞれ三つずつ配置されている。各分岐路
は、流量配分調整部材67によりそれぞれ四等分されて
いる。
FIG. 9 is a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment in which the flow control flow path through which the first fluid flows is formed. The members corresponding to those in FIG. 7 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 9, the flow control channel 5
Is formed in a U shape. Further, in the flow control passage 5, the partition wall 3 forms three branch passages. The flow rate distribution adjusting member 6 is provided in the three branch paths.
7 are arranged. Three flow rate distribution adjusting members 67 are arranged in parallel with the partition wall 3, respectively. Each branch path is divided into four equal parts by the flow rate distribution adjusting member 67.

【0066】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流入口51から流入した流体は、流量配分調
整部材67に案内され、仕切壁3で形成された各分岐路
に流入する。この際、各分岐路においても、流量配分調
整部材67により、流れの流量配分が調整されるため、
流れの偏りは抑制される。このため、分岐路に流入する
流量配分だけでなく、各分岐路における流れの偏りをも
抑制されることになる。また、流量配分調整部材67に
より流路幅を徐々に狭くすることにより、流れの方向転
換に伴う偏りが抑制される。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid flowing in from the inflow port 51 is guided by the flow rate distribution adjusting member 67 and flows into each branch passage formed by the partition wall 3. At this time, since the flow rate distribution adjusting member 67 adjusts the flow rate distribution of the flow even in each branch path,
Flow bias is suppressed. Therefore, not only the flow rate distribution into the branch passages but also the flow deviation in each branch passage is suppressed. Further, by gradually narrowing the flow path width by the flow rate distribution adjusting member 67, the deviation due to the flow direction change is suppressed.

【0067】(8)第八実施形態 本実施形態と第六実施形態との相違点は、第一流体が流
れる流れ制御流路に配置される流量配分調整部材を三対
配置した点である。また、剥離抑制部材のフィンが配置
されていない点である。それ以外の構成は、第六実施形
態と同じであるため、相違点のみを説明する。
(8) Eighth Embodiment The difference between this embodiment and the sixth embodiment is that three pairs of flow rate distribution adjusting members are arranged in the flow control flow path through which the first fluid flows. In addition, the fin of the peeling suppressing member is not arranged. The rest of the configuration is the same as the sixth embodiment, so only the differences will be described.

【0068】図10に本実施形態のプレート式熱交換器
における、第一流体が流れる流れ制御流路が形成された
伝熱プレートの上面図を示す。なお、図7と対応する部
材は同じ記号で示す。図10に示すように、流れ制御流
路5はコの字形に形成されている。また、流れ制御流路
5の中には、仕切壁3により三つの分岐路が形成されて
いる。一方、流量配分調整部材67は、三対配置されて
いる。三対の流量配分調整部材67は、いずれも流入口
51および流出口52から対向する伝熱プレート2の縁
部に向かって、逆ハの字形に配置されている。このう
ち、最も外側に配置された一対の流量配分調整部材67
は、流入口51から最も遠い分岐路に第一流体を案内す
る。また、最も内側に配置された一対の流量配分調整部
材67は、流入口51から最も近い分岐路に第一流体を
案内する。残りの一対の流量配分調整部材67は、中央
の分岐路に第一流体を案内する。
FIG. 10 shows a top view of the heat transfer plate in the plate heat exchanger of this embodiment, in which the flow control flow path through which the first fluid flows is formed. The members corresponding to those in FIG. 7 are indicated by the same symbols. As shown in FIG. 10, the flow control channel 5 is formed in a U shape. Further, in the flow control passage 5, the partition wall 3 forms three branch passages. On the other hand, the flow rate distribution adjusting members 67 are arranged in three pairs. All of the three pairs of flow rate distribution adjusting members 67 are arranged in an inverted V shape from the inflow port 51 and the outflow port 52 toward the edges of the heat transfer plate 2 facing each other. Of these, the pair of flow distribution adjustment members 67 arranged on the outermost side
Guides the first fluid to the branch path farthest from the inflow port 51. Further, the pair of innermost flow distribution adjusting members 67 arranged inside guide the first fluid from the inflow port 51 to the nearest branch passage. The remaining pair of flow rate distribution adjusting members 67 guide the first fluid to the central branch passage.

【0069】流体は、流入口51から流れ制御流路5に
流入する。流入口51から流入した流体は、流量配分調
整部材67によってそれぞれの分岐路に案内される。流
体が強制的に各分岐路に分配されるため、各分岐路に流
入する流量の偏りは抑制される。
The fluid flows into the flow control passage 5 from the inflow port 51. The fluid flowing in from the inflow port 51 is guided to each branch by the flow rate distribution adjusting member 67. Since the fluid is forcibly distributed to each branch, the deviation of the flow rate flowing into each branch is suppressed.

【0070】(9)その他 以上、本発明のプレート式熱交換器の実施形態について
説明した。しかしながら、本発明のプレート式熱交換器
の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではな
い。本発明のプレート式熱交換器は、当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施する
ことができる。
(9) Others The embodiments of the plate heat exchanger of the present invention have been described above. However, the embodiment of the plate heat exchanger of the present invention is not limited to the above embodiment. The plate heat exchanger of the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

【0071】例えば、上記実施形態では、層間流路のす
べてを流れ制御流路とした。しかし、層間流路の少なく
とも一つが流れ制御流路であればよく、流れ制御流路の
数は特に限定されるものではない。流れ制御流路は、伝
熱プレート層間の一つの隙間に形成された複数の層間流
路のうちの一つでもよい。また、伝熱プレート層間の隙
間ごとに数が異なっていてもよい。流れ制御流路の幅、
つまり仕切壁の離間幅も特に限定されるものではない。
For example, in the above embodiment, all the interlayer flow passages are flow control passages. However, at least one of the interlayer flow passages may be a flow control passage, and the number of flow control passages is not particularly limited. The flow control channel may be one of a plurality of interlayer channels formed in one gap between the heat transfer plate layers. Also, the number may be different for each gap between the heat transfer plate layers. Flow control channel width,
That is, the separation width of the partition wall is not particularly limited.

【0072】上記実施形態では、流れ制御流路が直線的
に、あるいはコの字形に形成されている。しかし、流れ
制御流路の形状は特に限定されるものではなく、曲線状
やジグザグ状等に形成してもよい。また、流れ制御流路
の形状は、伝熱プレート層間の隙間ごとに同じでも異な
っていてもよい。なお、上記第一ないし第五実施形態で
は、上下方向に隣り合う隙間の流れ制御流路は、伝熱プ
レートを隔てて交差するように形成されている。しか
し、上下方向に隣り合う隙間の流れ制御流路を、同じ向
きに形成してもよい。
In the above embodiment, the flow control passage is formed linearly or in a U-shape. However, the shape of the flow control channel is not particularly limited, and may be formed in a curved shape, a zigzag shape, or the like. Further, the shape of the flow control channel may be the same or different for each gap between the heat transfer plate layers. In the first to fifth embodiments described above, the flow control channels in the vertically adjacent gaps are formed so as to intersect with each other with the heat transfer plate in between. However, the flow control flow paths in the vertically adjacent gaps may be formed in the same direction.

【0073】上記実施形態では、SUS製の伝熱プレー
トを使用したが、アルミニウム製、銅製、樹脂製等の種
々の材質の伝熱プレートが使用できる。また、伝熱プレ
ートの大きさや積層枚数も、特に限定されるものではな
く、用途等を考慮して適宜決定すればよい。また、仕切
壁や流れ制御手段も伝熱プレートと同じ材質としたが、
仕切壁や流れ制御手段は、それぞれ種々の材質のものを
用いることができ、各々異なる材質であってもよい。
In the above embodiment, the heat transfer plate made of SUS is used, but heat transfer plates made of various materials such as aluminum, copper and resin can be used. Further, the size of the heat transfer plate and the number of stacked layers are not particularly limited, and may be appropriately determined in consideration of the application and the like. Also, the partition wall and the flow control means were made of the same material as the heat transfer plate,
The partition wall and the flow control means may be made of various materials, and may be made of different materials.

【0074】上記実施形態では、本発明の熱交換器を水
素改質装置に組み込んで使用したが、本発明の熱交換器
の用途は特に限定されるものではない。例えば、石油精
製装置等の化学プラントに使用することができる。
In the above embodiment, the heat exchanger of the present invention was incorporated into the hydrogen reformer and used, but the use of the heat exchanger of the present invention is not particularly limited. For example, it can be used in a chemical plant such as an oil refining device.

【0075】上記第一実施形態における流れ制御手段
は、狭幅部とフィンとからなる。このうち、狭幅部は、
伝熱プレートの縁部に向かって尖った形状を呈する。し
かし、狭幅部の形状は、円弧状、ナイフ状、階段状、ボ
トルネック状等種々のものとすることができる。図11
(a)〜(d)に狭幅部の形状例を示す。図11におい
て、(a)は円弧状を、(b)はナイフ状を、(c)は
階段状を、(d)はボトルネック状を示す。なかでも、
狭幅部が円弧状の場合には、より効果的に流体の剥離を
抑制することができる。また、狭幅部は、仕切壁の両端
部にそれぞれ配置されているが、流入口側の端部のみに
配置してもよい。一方、フィンは流入口および流出口付
近にそれぞれ三つずつ配置されているが、フィンの数は
特に限定されるものではない。また、フィンを流入口の
みに配置してもよい。さらに、フィンを配置せず、狭幅
部のみを配置してもよい。これら狭幅部とフィンに加え
て、よどみ抑制部材を配置すると、より効果的である。
The flow control means in the first embodiment comprises a narrow width portion and fins. Of these, the narrow part is
It has a pointed shape toward the edge of the heat transfer plate. However, the shape of the narrow portion can be various shapes such as an arc shape, a knife shape, a step shape, and a bottleneck shape. Figure 11
Examples of the shape of the narrow width portion are shown in (a) to (d). In FIG. 11, (a) shows an arc shape, (b) shows a knife shape, (c) shows a step shape, and (d) shows a bottleneck shape. Above all,
When the narrow portion has an arc shape, fluid separation can be more effectively suppressed. Further, the narrow width portions are arranged at both ends of the partition wall, respectively, but they may be arranged only at the end portion on the inlet side. On the other hand, three fins are arranged near each of the inlet and the outlet, but the number of fins is not particularly limited. Further, the fin may be arranged only at the inlet. Further, the fins may not be arranged and only the narrow width portion may be arranged. It is more effective to dispose a stagnation suppressing member in addition to the narrow portion and the fin.

【0076】上記第二実施形態における流れ制御手段
は、角柱からなる。角柱は、流出口および流入口付近に
それぞれ一つずつ配置されているが、角柱の数は特に限
定されるものではない。角柱を流入口のみに配置しても
よい。また、角柱は、その両側に配置された仕切壁の端
部との距離がほぼ等しくなるように配置されているが、
角柱の位置は特に限定されるものではない。図12に、
角柱を流入口および流出口付近にそれぞれ二つずつ配置
した態様の伝熱プレートの上面図を示す。図12に示す
ように、角柱63は、流入口51および流出口52付近
にそれぞれ二つずつ配置されている。本態様では、二つ
の角柱63と、その両側に配置された仕切壁3の端部と
を結ぶと台形となる。このため、伝熱プレート2はより
強固に支持される。なお、角柱に加えて狭幅部を配置し
てもよい。さらによどみ抑制部材を配置すると、より効
果的である。
The flow control means in the second embodiment is a prism. One prism is arranged near each of the outlet and the inlet, but the number of prisms is not particularly limited. The prism may be arranged only at the inlet. Also, the prisms are arranged so that the distances from the ends of the partition walls arranged on both sides of the prism are almost equal,
The position of the prism is not particularly limited. In FIG.
FIG. 3 is a top view of a heat transfer plate in which two prisms are arranged near each of the inlet and the outlet. As shown in FIG. 12, two prisms 63 are arranged near each of the inflow port 51 and the outflow port 52. In this embodiment, the two prisms 63 and the ends of the partition walls 3 arranged on both sides thereof are trapezoidal. Therefore, the heat transfer plate 2 is supported more firmly. In addition to the prism, a narrow portion may be arranged. It is more effective to dispose a stagnation suppressing member.

【0077】角柱は、剥離抑制部材に相当するものであ
るが、剥離抑制部材は角柱に限定されるものではなく、
上記フィンを始め、円柱、楕円柱、翼形状の板等種々の
形状のものを用いることができる。図13に、フィンと
円柱を配置した態様の伝熱プレートの上面図を示す。図
13に示すように、フィン62は、流入口51および流
出口52付近にそれぞれ三つずつ配置されている。円柱
68は、流入口51および流出口52付近における仕切
壁3の延長線上に、それぞれ二つずつ配置されている。
本態様では、流体は、流入する際にフィン62および円
柱68に衝突する。流体がフィン62に衝突すると、流
れの向きが変わり、仕切壁3に沿った流れに制御され
る。また、流体が円柱68に衝突すると、円柱68の後
方には渦が発生する。この渦により流体が攪拌され、仕
切壁3に近づけられる。つまり、二種類の部材が配置さ
れることで、流体の剥離がより抑制される。本態様では
円柱を配置しているため、角柱と比較して、流体が衝突
した際の圧力損失が小さくなるという利点がある。
Although the prism is equivalent to the peeling suppressing member, the peeling suppressing member is not limited to the prism,
In addition to the fins, various shapes such as a cylinder, an elliptic cylinder, and a blade-shaped plate can be used. FIG. 13 shows a top view of a heat transfer plate in which fins and cylinders are arranged. As shown in FIG. 13, three fins 62 are arranged near each of the inflow port 51 and the outflow port 52. Two cylinders 68 are arranged on the extension line of the partition wall 3 near the inflow port 51 and the outflow port 52, respectively.
In this aspect, the fluid collides with the fins 62 and the cylinder 68 as it flows in. When the fluid collides with the fins 62, the flow direction is changed, and the flow along the partition wall 3 is controlled. When the fluid collides with the cylinder 68, a vortex is generated behind the cylinder 68. The vortex stirs the fluid and brings it closer to the partition wall 3. That is, by disposing the two types of members, the separation of the fluid is further suppressed. In this aspect, since the cylinder is arranged, there is an advantage that the pressure loss when the fluid collides is smaller than that of the prism.

【0078】上記第三実施形態における流れ制御手段
は、積層されたブロックからなる。ブロックは、流出口
および流入口付近にそれぞれ五つずつ積層して配置され
ている。しかし、ブロックの数および積層方法は特に限
定されるものではない。ブロックを流入口のみに配置し
てもよい。さらに、よどみ抑制部材を配置するとより効
果的である。
The flow control means in the third embodiment is composed of stacked blocks. Five blocks are stacked and arranged near the outlet and the inlet, respectively. However, the number of blocks and the stacking method are not particularly limited. The block may be arranged only at the inlet. Furthermore, it is more effective to dispose a stagnation suppressing member.

【0079】上記第四実施形態における流れ制御手段
は、フィンとピンとからなる。ピンは、流出口と流入口
との間に複数個配置されているが、その数は特に限定さ
れるものではない。ピンは、円柱状を呈し、よどみ抑制
部材に相当するものであるが、よどみ抑制部材はピンに
限定されるものではない。例えば、楕円柱、角柱状等種
々の形状のものを用いることができる。なお、剥離抑制
部材として、フィンに加えて狭幅部を配置するとより効
果的である。
The flow control means in the fourth embodiment comprises fins and pins. A plurality of pins are arranged between the outflow port and the inflow port, but the number thereof is not particularly limited. The pin has a cylindrical shape and corresponds to a stagnation suppressing member, but the stagnation suppressing member is not limited to the pin. For example, various shapes such as an elliptic cylinder and a prism can be used. In addition, it is more effective to arrange the narrow width portion in addition to the fin as the peeling suppressing member.

【0080】上記第五実施形態における流れ制御手段
は、フィンと邪魔板とからなる。剥離抑制部材として、
フィンに加えて狭幅部を配置するとより効果的である。
邪魔板は、流出口と流入口との間に複数個配置されてい
るが、その数は特に限定されるものではない。邪魔板は
よどみ抑制部材に相当するものであるが、よどみ抑制部
材は邪魔板に限定されるものではない。例えば、表面を
波形に成形した薄板を仕切壁の側部に配置してもよい。
また、仕切壁自体を波形に成形し、その仕切壁を配置し
てもよい。この場合は、仕切壁がよどみ抑制部材をも兼
ねることになる。図14に、波形に成形した仕切壁を配
置した態様の伝熱プレートの上面図を示す。図14に示
すように、流れ制御流路5は、波形に成形した仕切壁3
により形成されている。仕切壁3の側部が凹凸状を呈し
ているため、その凹凸部により流れが攪拌され、仕切壁
の側部近傍に流れが滞溜し難くなる。
The flow control means in the fifth embodiment comprises fins and baffles. As a peeling suppression member,
It is more effective to arrange the narrow portion in addition to the fin.
A plurality of baffle plates are arranged between the outflow port and the inflow port, but the number thereof is not particularly limited. The baffle plate corresponds to the stagnation suppressing member, but the stagnation suppressing member is not limited to the baffle plate. For example, a thin plate having a corrugated surface may be arranged on the side of the partition wall.
Further, the partition wall itself may be formed into a corrugated shape and the partition wall may be arranged. In this case, the partition wall also serves as a stagnation suppressing member. FIG. 14 shows a top view of a heat transfer plate in which a corrugated partition wall is arranged. As shown in FIG. 14, the flow control flow path 5 has a corrugated partition wall 3 formed therein.
It is formed by. Since the side portion of the partition wall 3 has an uneven shape, the flow portion is agitated by the uneven portion, and it becomes difficult for the flow to stay in the vicinity of the side portion of the partition wall.

【0081】上記第六実施形態における、第一流体が流
れる流れ制御流路の流れ制御手段は、フィンと流量配分
調整部材とからなる。流量配分調整部材は、薄板状を呈
しているが、その形状は特に限定されるものではない。
例えば、流量配分調整部材は孔を有する板でもよく、ま
た、流量配分調整部材の高さは、仕切壁と同じでもよ
く、それより低くてもよい。流量配分調整部材は、流入
口と流出口との間に二つ配置されているが、その数や配
置の仕方も限定されない。例えば、流入口から下流に向
かって流れをしぼるものだけが配置されていてもよく、
反対に、流れ制御流路の途中から流出口に向かって流れ
を広げるものだけが配置されていてもよい。なお、流れ
制御流路中に、三つの分岐路が形成されているが、分岐
路の数や配置も特に限定されるものではない。
In the sixth embodiment, the flow control means of the flow control passage through which the first fluid flows is composed of fins and a flow rate distribution adjusting member. The flow rate distribution adjusting member has a thin plate shape, but the shape thereof is not particularly limited.
For example, the flow rate distribution adjusting member may be a plate having holes, and the height of the flow rate distribution adjusting member may be the same as or lower than that of the partition wall. Two flow rate distribution adjusting members are arranged between the inflow port and the outflow port, but the number and the arrangement method are not limited. For example, only those that restrict the flow from the inlet to the downstream may be arranged,
On the contrary, only the one that widens the flow from the middle of the flow control channel toward the outlet may be arranged. Although three branch passages are formed in the flow control passage, the number and arrangement of the branch passages are not particularly limited.

【0082】また、第六実施形態では、流れ制御流路が
コの字形に形成されているが、流量配分調整部材が配置
される流れ制御流路の形状は、特に限定されるものでは
ない。例えば、流入口と流出口とが伝熱プレートの対向
する縁部にそれぞれ配置されている流れ制御流路におい
ても、流量配分調整部材を配置することができる。その
一例として、図15に、流入口と流出口とが伝熱プレー
トの対向する縁部にそれぞれ配置されている流れ制御流
路が形成された伝熱プレートの上面図を示す。図15に
示すように、仕切壁3により、流れ制御流路5の外周、
流入口51および流出口52が形成されている。そし
て、流入口51と流出口52とは伝熱プレート2の対向
する縁部に配置されている。伝熱プレート2の中央部分
には、さらに仕切壁3が二つ配置されている。この二つ
の仕切壁3により、流れ制御流路5の中には、三つの分
岐路が形成されている。流れ制御流路5は、流れ制御手
段6として、フィン62と流量配分調整部材67とを持
つ。フィン62は、流出口51および流入口52付近に
それぞれ二つずつ配置されている。流量配分調整部材6
7は、流入口51と流出口52との間に二つ配置されて
いる。二つの流量配分調整部材67は、流入口51およ
び流出口52から対向する伝熱プレート2の縁部に向か
って、互いに平行に配置されている。流入口51から流
入した流体は、仕切壁3で形成された各分岐路に一旦分
岐して流入した後、再び合流して流出口52から流出す
る。その際、流体は流量配分調整部材67に案内され
る。つまり、流体は、流量配分調整部材67によりその
流れが制御されることで、流れ制御流路5をスムーズに
流れることができる。
Further, in the sixth embodiment, the flow control channel is formed in a U shape, but the shape of the flow control channel in which the flow rate distribution adjusting member is arranged is not particularly limited. For example, the flow rate distribution adjusting member can be arranged also in the flow control flow path in which the inflow port and the outflow port are respectively arranged at the opposite edges of the heat transfer plate. As an example thereof, FIG. 15 shows a top view of a heat transfer plate in which a flow control channel is formed in which an inflow port and an outflow port are respectively arranged at opposing edges of the heat transfer plate. As shown in FIG. 15, by the partition wall 3, the outer circumference of the flow control flow path 5,
An inflow port 51 and an outflow port 52 are formed. The inflow port 51 and the outflow port 52 are arranged at the opposite edges of the heat transfer plate 2. Two partition walls 3 are further arranged in the central portion of the heat transfer plate 2. The two partition walls 3 form three branch passages in the flow control passage 5. The flow control flow path 5 has fins 62 and a flow rate distribution adjusting member 67 as the flow control means 6. Two fins 62 are arranged near each of the outflow port 51 and the inflow port 52. Flow distribution adjusting member 6
Two 7 are arranged between the inflow port 51 and the outflow port 52. The two flow rate distribution adjusting members 67 are arranged parallel to each other from the inflow port 51 and the outflow port 52 toward the edges of the heat transfer plate 2 facing each other. The fluid that has flowed in from the inflow port 51 once branches into each branch passage formed by the partition wall 3, flows in, then merges again and flows out from the outflow port 52. At that time, the fluid is guided to the flow rate distribution adjusting member 67. That is, the flow of the fluid is controlled by the flow rate distribution adjusting member 67, so that the fluid can smoothly flow through the flow control flow path 5.

【0083】上記第七実施形態における、第一流体が流
れる流れ制御流路の流れ制御手段は、流量配分調整部材
からなる。ここで、三つの分岐路の中にそれぞれ三つず
つ流量配分調整部材が配置されているが、その数や配置
の仕方は特に限定されるものではない。例えば、各分岐
路にそれぞれ一つずつ配置してもよい。
In the seventh embodiment, the flow control means of the flow control passage through which the first fluid flows is composed of a flow rate distribution adjusting member. Here, three flow distribution adjustment members are arranged in each of the three branch passages, but the number and arrangement of the flow distribution adjustment members are not particularly limited. For example, one may be arranged at each branch.

【0084】上記第八実施形態における、第一流体が流
れる流れ制御流路の流れ制御手段は、流量配分調整部材
からなる。ここで、流量配分調整部材は、流入口から流
入した流体を各分岐路に案内するよう、逆ハの字形に三
対配置されている。しかし、流量配分調整部材の数は、
特に限定されるものではなく、例えば、分岐路の一つお
きに配置してもよい。また、流入口から流入する流体を
各分岐路に案内するもののみが配置されていてもよく、
流体を各分岐路から流出口へ案内するもののみが配置さ
れていてもよい。
In the eighth embodiment, the flow control means of the flow control passage through which the first fluid flows comprises a flow rate distribution adjusting member. Here, the flow rate distribution adjusting members are arranged in three pairs in an inverted C shape so as to guide the fluid flowing in from the inflow port to each branch passage. However, the number of flow distribution adjustment members is
It is not particularly limited, and for example, it may be arranged in every other branch path. Further, only the one for guiding the fluid flowing from the inflow port to each branch may be arranged,
Only those that guide the fluid from each branch to the outlet may be arranged.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明のプレート式熱交換器は、伝熱プ
レートの層間に形成される層間流路のうち少なくとも一
つを、流体の流れを制御する流れ制御手段を持つ流れ制
御流路としたものである。流体の流れを制御することに
より、流体の剥離や偏り、およびよどみ域の発生を抑制
できる。したがって、本発明のプレート式熱交換器は、
圧力損失が小さく、伝熱効率の高いプレート式熱交換器
となる。
In the plate heat exchanger of the present invention, at least one of the interlayer flow paths formed between the layers of the heat transfer plate is a flow control flow path having flow control means for controlling the flow of fluid. It was done. By controlling the flow of the fluid, it is possible to suppress the separation and uneven distribution of the fluid and the occurrence of the stagnation area. Therefore, the plate heat exchanger of the present invention is
A plate heat exchanger with low pressure loss and high heat transfer efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 第一実施形態のプレート式熱交換器における
流路構造の斜視図を示す。
FIG. 1 shows a perspective view of a flow path structure in a plate heat exchanger according to a first embodiment.

【図2】 第一実施形態のプレート式熱交換器における
伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 2 shows a top view of a heat transfer plate in the plate heat exchanger of the first embodiment.

【図3】 第二実施形態のプレート式熱交換器における
伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 3 shows a top view of a heat transfer plate in the plate heat exchanger of the second embodiment.

【図4】 第三実施形態のプレート式熱交換器における
伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 4 shows a top view of a heat transfer plate in the plate heat exchanger of the third embodiment.

【図5】 第四実施形態のプレート式熱交換器における
伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 5 shows a top view of a heat transfer plate in a plate heat exchanger of a fourth embodiment.

【図6】 第五実施形態のプレート式熱交換器における
伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 6 shows a top view of a heat transfer plate in a plate heat exchanger of a fifth embodiment.

【図7】 第六実施形態のプレート式熱交換器におけ
る、第一流体が流れる流れ制御流路が形成された伝熱プ
レートの上面図を示す。
FIG. 7 is a top view of a heat transfer plate in which a flow control channel through which a first fluid flows is formed in the plate heat exchanger of the sixth embodiment.

【図8】 第六実施形態のプレート式熱交換器におけ
る、第二流体が流れる流れ制御流路が形成された伝熱プ
レートの上面図を示す。
FIG. 8 is a top view of a heat transfer plate in which a flow control channel through which a second fluid flows is formed in the plate heat exchanger of the sixth embodiment.

【図9】 第七実施形態のプレート式熱交換器におけ
る、第一流体が流れる流れ制御流路が形成された伝熱プ
レートの上面図を示す。
FIG. 9 is a top view of a heat transfer plate in which a flow control channel through which a first fluid flows is formed in the plate heat exchanger of the seventh embodiment.

【図10】 第八実施形態のプレート式熱交換器におけ
る、第一流体が流れる流れ制御流路が形成された伝熱プ
レートの上面図を示す。
FIG. 10 is a top view of a heat transfer plate in which a flow control channel through which a first fluid flows is formed in the plate heat exchanger of the eighth embodiment.

【図11】 狭幅部の形状例を示す。FIG. 11 shows a shape example of a narrow portion.

【図12】 角柱を流入口および流出口付近にそれぞれ
二つずつ配置した態様の伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 12 is a top view of a heat transfer plate in which two prisms are arranged near the inlet and two in the vicinity of the outlet.

【図13】 フィンと円柱を配置した態様の伝熱プレー
トの上面図を示す。
FIG. 13 is a top view of a heat transfer plate in which fins and cylinders are arranged.

【図14】 波形に成形した仕切壁を配置した態様の伝
熱プレートの上面図を示す。
FIG. 14 shows a top view of a heat transfer plate in which corrugated partition walls are arranged.

【図15】 流入口と流出口とが伝熱プレートの対向す
る縁部にそれぞれ配置されている流れ制御流路が形成さ
れた伝熱プレートの上面図を示す。
FIG. 15 shows a top view of a heat transfer plate in which a flow control channel is formed in which an inlet and an outlet are respectively arranged at opposite edges of the heat transfer plate.

【図16】 従来のプレート式熱交換器における流路構
造の斜視図を示す。
FIG. 16 shows a perspective view of a flow path structure in a conventional plate heat exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:プレート式熱交換器 2:伝熱プレート 3:仕切
壁 4:隙間 5:流れ制御流路 51:流入口 52:流出口 6:流れ制御手段 61:狭幅部 62:フィン 63:角柱 64:ブロ
ック 65:ピン 66:邪魔板 67:流量配分調整部材
1: Plate type heat exchanger 2: Heat transfer plate 3: Partition wall 4: Gap 5: Flow control flow path 51: Inflow port 52: Outflow port 6: Flow control means 61: Narrow width part 62: Fin 63: Square column 64 : Block 65: Pin 66: Baffle plate 67: Flow rate distribution adjusting member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 8/04 H01M 8/04 N ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01M 8/04 H01M 8/04 N

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 積層され、層間に隙間を有する複数の伝
熱プレートと、 該隙間に介装され、該伝熱プレートの縁部に開口する流
入口と流出口とを持ち該伝熱プレートの面方向に延びる
層間流路を仕切り形成する仕切壁とを備え、 温度の異なる流体が、該伝熱プレートを挟んで積層方向
に隣り合う該隙間をそれぞれ交互に流れることにより、
該伝熱プレートを介して熱交換が行われるプレート式熱
交換器であって、 前記層間流路のうち少なくとも一つは、前記流入口から
流入し前記流出口から流出する前記流体の流れを制御す
る流れ制御手段を持つ流れ制御流路であることを特徴と
するプレート式熱交換器。
1. A plurality of heat transfer plates that are laminated and have a gap between layers, and a heat transfer plate that has an inflow port and an outflow port that are interposed in the gap and that open to an edge of the heat transfer plate. A partition wall that forms an interlayer flow path that extends in the surface direction is formed, and fluids having different temperatures alternately flow through the gaps adjacent to each other in the stacking direction with the heat transfer plate interposed therebetween,
A plate heat exchanger in which heat is exchanged via the heat transfer plate, wherein at least one of the interlayer flow paths controls a flow of the fluid flowing from the inflow port and flowing out from the outflow port. A plate heat exchanger having a flow control passage having a flow control means for
【請求項2】 前記流れ制御流路の前記流入口と前記流
出口とは、前記伝熱プレートの対向する縁部にそれぞれ
配置されている請求項1に記載のプレート式熱交換器。
2. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the inflow port and the outflow port of the flow control channel are respectively arranged at opposite edges of the heat transfer plate.
【請求項3】 前記流れ制御流路の前記流入口と前記流
出口とは、前記伝熱プレートの同じ縁部に配置されてい
る請求項1に記載のプレート式熱交換器。
3. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the inflow port and the outflow port of the flow control channel are arranged at the same edge of the heat transfer plate.
【請求項4】 前記仕切壁は、前記流入口から流入した
流体を一旦分岐させた後再び合流させ前記流出口から流
出させるように配置されている請求項2または請求項3
に記載のプレート式熱交換器。
4. The partition wall is arranged so that the fluid flowing from the inflow port is once branched and then merged again to flow out from the outflow port.
The plate heat exchanger according to item 1.
【請求項5】 前記流れ制御手段は、前記流入口と前記
流出口との間に配置され、前記分岐される流体の流れの
流量配分を調整する流量配分調整部材を持つ請求項4に
記載のプレート式熱交換器。
5. The flow control means according to claim 4, wherein the flow control means has a flow rate distribution adjusting member arranged between the inflow port and the outflow port and adjusting a flow rate distribution of the flow of the branched fluid. Plate heat exchanger.
【請求項6】 前記流量配分調整部材は、該流量配分調
整部材を挟む二枚の前記伝熱プレートの一方と離間して
配置されている請求項5に記載のプレート式熱交換機。
6. The plate heat exchanger according to claim 5, wherein the flow rate distribution adjusting member is arranged apart from one of the two heat transfer plates sandwiching the flow rate distribution adjusting member.
【請求項7】 前記流れ制御手段は、前記仕切壁の端部
で発生する前記流体の剥離を抑制する剥離抑制部材を持
つ請求項1に記載のプレート式熱交換器。
7. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the flow control means has a separation suppressing member that suppresses separation of the fluid generated at an end portion of the partition wall.
【請求項8】 前記剥離抑制部材は、前記流入口付近に
配置されている請求項7に記載のプレート式熱交換器。
8. The plate heat exchanger according to claim 7, wherein the separation suppressing member is arranged near the inflow port.
【請求項9】 前記剥離抑制部材は、前記仕切壁の端部
に配置され、前記流体の流れの上流側に向かって幅が狭
まる狭幅部である請求項8に記載のプレート式熱交換
器。
9. The plate heat exchanger according to claim 8, wherein the separation suppressing member is a narrow portion arranged at an end portion of the partition wall and having a width narrowing toward an upstream side of the fluid flow. .
【請求項10】 前記流れ制御手段は、前記流入口と前
記流出口との間に配置され、前記流体の流れ方向を変え
該流体のよどみを抑制するよどみ抑制部材を持つ請求項
1に記載のプレート式熱交換器。
10. The flow control means according to claim 1, wherein the flow control means has a stagnation suppressing member which is arranged between the inflow port and the outflow port and changes a flow direction of the fluid to suppress stagnation of the fluid. Plate heat exchanger.
【請求項11】 前記よどみ抑制部材は、前記伝熱プレ
ート表面に配置された突起である請求項10に記載のプ
レート式熱交換器。
11. The plate heat exchanger according to claim 10, wherein the stagnation suppressing member is a protrusion arranged on the surface of the heat transfer plate.
【請求項12】 前記よどみ抑制部材は、前記仕切壁の
側部に配置された凹凸部である請求項10に記載のプレ
ート式熱交換器。
12. The plate heat exchanger according to claim 10, wherein the stagnation suppressing member is an uneven portion arranged on a side portion of the partition wall.
【請求項13】 燃料電池の燃料となる水素を供給する
ための水素改質装置に用いられる請求項1に記載のプレ
ート式熱交換器。
13. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the plate heat exchanger is used in a hydrogen reformer for supplying hydrogen as fuel for a fuel cell.
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