JP2518263B2 - プレ−トフィン熱交換器 - Google Patents
プレ−トフィン熱交換器Info
- Publication number
- JP2518263B2 JP2518263B2 JP62064121A JP6412187A JP2518263B2 JP 2518263 B2 JP2518263 B2 JP 2518263B2 JP 62064121 A JP62064121 A JP 62064121A JP 6412187 A JP6412187 A JP 6412187A JP 2518263 B2 JP2518263 B2 JP 2518263B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- heat transfer
- primary
- cylindrical container
- laminated body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプレートフィン熱交換器に係り、特に一次流
体及び二次流体の新規な流路を有する熱交換器に関す
る。
体及び二次流体の新規な流路を有する熱交換器に関す
る。
［従来の技術］ 従来のプレートフィン熱交換器の一例を第６図に示
す。プレートとフィンとが交互に多層に積み重ねられた
対向流部ａにその一層おきに一次流体ｂと二次流体ｃと
を対向させて流通し熱交換を行なうものである。このよ
うな熱交換器では対向流部ａに隣接して交差流部ｄが設
けられており、入口ヘッダｅから導入されて出口ヘッダ
ｆから排出される一次流体ｂと交差流部ｄに直接流れ込
む二次流体ｃとを対向流部ａの各層に振り分けている。
す。プレートとフィンとが交互に多層に積み重ねられた
対向流部ａにその一層おきに一次流体ｂと二次流体ｃと
を対向させて流通し熱交換を行なうものである。このよ
うな熱交換器では対向流部ａに隣接して交差流部ｄが設
けられており、入口ヘッダｅから導入されて出口ヘッダ
ｆから排出される一次流体ｂと交差流部ｄに直接流れ込
む二次流体ｃとを対向流部ａの各層に振り分けている。
実際には、第６図に示す熱交換器本体ｇを第７図のよ
うな円筒容器ｈ内に格納して円筒容器ｈ内に二次流体ｃ
を流通させることにより二次流体ｃの交差流部ｄへの導
入が行なわれる。このように円筒容器ｈを用いることに
よって耐圧性能の向上を図ることができる。
うな円筒容器ｈ内に格納して円筒容器ｈ内に二次流体ｃ
を流通させることにより二次流体ｃの交差流部ｄへの導
入が行なわれる。このように円筒容器ｈを用いることに
よって耐圧性能の向上を図ることができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第７図に示すように熱交換器本体ｇは
一般に矩形の断面形状を有しているので、このような熱
交換器本体ｇを円筒容器ｈ内に格納すると、熱交換器本
体ｇの周辺に大きな空隙部ｉが形成されることとなる。
この空隙部ｉは何ら熱交換に寄与するものではなく、無
駄なスペースとなっていた。
一般に矩形の断面形状を有しているので、このような熱
交換器本体ｇを円筒容器ｈ内に格納すると、熱交換器本
体ｇの周辺に大きな空隙部ｉが形成されることとなる。
この空隙部ｉは何ら熱交換に寄与するものではなく、無
駄なスペースとなっていた。
かくして、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解
消し、円筒容器内のスペースを有効に利用して熱交換の
効率を向上させることができるプレートフィン熱交換器
を提供することにある。
消し、円筒容器内のスペースを有効に利用して熱交換の
効率を向上させることができるプレートフィン熱交換器
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明のプレートフィン熱交換器は上記目的を達成す
るために、一次流体と二次流体の通るプレートとフィン
からなる一次と二次の伝熱要素を交互に積層すると共
に、その各伝熱要素に一次流体と二次流体とを流通させ
て熱交換を行なうプレートフィン熱交換器において、各
伝熱要素を扇状に形成すると共に、その一次伝熱要素の
半径方向に一次流体の通路を形成し、二次伝熱要素円周
方向に二次流体の通路を形成し、その各伝熱要素を、そ
の軸を中心に対向させると共に一次と二次の上下交互に
積層して積層体を形成し、積層体を円筒容器内に収容
し、積層体の中心と積層体の外周に位置した円筒容器内
に一次流体の出入口ヘッダを形成すると共に、円周方向
で対向する積層体間の円筒容器内に二次流体の出入口ヘ
ッダを形成したものである。
るために、一次流体と二次流体の通るプレートとフィン
からなる一次と二次の伝熱要素を交互に積層すると共
に、その各伝熱要素に一次流体と二次流体とを流通させ
て熱交換を行なうプレートフィン熱交換器において、各
伝熱要素を扇状に形成すると共に、その一次伝熱要素の
半径方向に一次流体の通路を形成し、二次伝熱要素円周
方向に二次流体の通路を形成し、その各伝熱要素を、そ
の軸を中心に対向させると共に一次と二次の上下交互に
積層して積層体を形成し、積層体を円筒容器内に収容
し、積層体の中心と積層体の外周に位置した円筒容器内
に一次流体の出入口ヘッダを形成すると共に、円周方向
で対向する積層体間の円筒容器内に二次流体の出入口ヘ
ッダを形成したものである。
［作 用］ 伝熱要素としての高温側要素と低温側要素とを扇形に
形成して交互に積層することにより、その積層体は円筒
容器内に収まりよく格納され、円筒容器内に径方向の通
路と周方向の通路とが交互に積層される。すなわち、円
筒容器内の無駄なスペースを排除して最大限にスペース
の有効利用を図ることができるようになる。
形成して交互に積層することにより、その積層体は円筒
容器内に収まりよく格納され、円筒容器内に径方向の通
路と周方向の通路とが交互に積層される。すなわち、円
筒容器内の無駄なスペースを排除して最大限にスペース
の有効利用を図ることができるようになる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るプレートフィン熱交
換器の一部破断斜視図である。円筒容器１内に２つの積
層体２が対向して格納されている。各積層体２は円筒容
器１の軸方向に積層された複数の扇形伝熱要素から構成
されている。また、円筒容器１の中心軸に沿って管形状
の一次流体としての高温流体の高温入口ヘッダ３が、各
積層体２の外側部には一次流体としての高温流体の高温
出口ヘッダ４がそれぞれ設けられると共に２つの積層体
２に挟まれて扇形状の二次流体としての低温流体の低温
入口ヘッダ５及び二次流体としての低温流体の低温出口
ヘッダ６がそれぞれ設けられている。なお、図中7,8及
び９はそれぞれ高温出口ヘッダ4,低温入口ヘッダ５及び
低温出口ヘッダ６に接続された高温側出口ノズル，低温
側入口ノズル及び低温側出口ノズルを示している。
換器の一部破断斜視図である。円筒容器１内に２つの積
層体２が対向して格納されている。各積層体２は円筒容
器１の軸方向に積層された複数の扇形伝熱要素から構成
されている。また、円筒容器１の中心軸に沿って管形状
の一次流体としての高温流体の高温入口ヘッダ３が、各
積層体２の外側部には一次流体としての高温流体の高温
出口ヘッダ４がそれぞれ設けられると共に２つの積層体
２に挟まれて扇形状の二次流体としての低温流体の低温
入口ヘッダ５及び二次流体としての低温流体の低温出口
ヘッダ６がそれぞれ設けられている。なお、図中7,8及
び９はそれぞれ高温出口ヘッダ4,低温入口ヘッダ５及び
低温出口ヘッダ６に接続された高温側出口ノズル，低温
側入口ノズル及び低温側出口ノズルを示している。
ここで、扇形の伝熱要素を構成を第２図に示す。伝熱
要素には高温流体の通路を形成する高温側要素10と低温
流体の通路を形成する低温側要素11との二種類がある。
高温側要素10においては扇形に切り抜かれた隔離板12の
外側円弧上に円弧状スペーサ13が、２本の切線上にディ
スタンスプレート14が、内側円弧上に環状スペーサ15が
それぞれロウ付けされると共にこれら円弧状スペーサ1
3,ディスタンスプレート14及び環状スペーサ15が互いに
ロウ付けされて扇形の区画室を形成している。そして、
この区画室内の隔離板12上にフィン16が接合されてい
る。なお、円弧状スペーサ13及び環状スペーサ15にはそ
れぞれ高温流体を流通させるための複数の貫通口17が設
けられている。
要素には高温流体の通路を形成する高温側要素10と低温
流体の通路を形成する低温側要素11との二種類がある。
高温側要素10においては扇形に切り抜かれた隔離板12の
外側円弧上に円弧状スペーサ13が、２本の切線上にディ
スタンスプレート14が、内側円弧上に環状スペーサ15が
それぞれロウ付けされると共にこれら円弧状スペーサ1
3,ディスタンスプレート14及び環状スペーサ15が互いに
ロウ付けされて扇形の区画室を形成している。そして、
この区画室内の隔離板12上にフィン16が接合されてい
る。なお、円弧状スペーサ13及び環状スペーサ15にはそ
れぞれ高温流体を流通させるための複数の貫通口17が設
けられている。
このような高温側要素10は環状スペーサ15を共通して
その両側に対向して設けられる。
その両側に対向して設けられる。
同様にして低温側要素11では、扇形の隔離板18の外側
円弧上に円弧状ディスタンスプレート19が、２本の切線
上にスペーサ20が、内側円弧上に環状ディスタンスプレ
ート21がそれぞれロウ付けされると共にこれら円弧状デ
ィスタンスプレート19,スペーサ20及び環状ディスタン
スプレート21が互いにロウ付けされて扇形の区画室を形
成している。そして、この区画室内の隔離板18上にフィ
ン22が接合されている。なお、スペーサ20には低温流体
を流通させるための複数の貫通口23が設けられている。
円弧上に円弧状ディスタンスプレート19が、２本の切線
上にスペーサ20が、内側円弧上に環状ディスタンスプレ
ート21がそれぞれロウ付けされると共にこれら円弧状デ
ィスタンスプレート19,スペーサ20及び環状ディスタン
スプレート21が互いにロウ付けされて扇形の区画室を形
成している。そして、この区画室内の隔離板18上にフィ
ン22が接合されている。なお、スペーサ20には低温流体
を流通させるための複数の貫通口23が設けられている。
そして、この低温側要素11も環状ディスタンスプレー
ト21を共通としてその両側に対向して設けられている。
ト21を共通としてその両側に対向して設けられている。
また、フィン16及び22としてはその表面上に多数の突
起物が設けられているオフセットフィンを用いることが
できる。ここで、突起物の形状はどのようなものでもか
まわないが、各伝熱要素を積層した場合にこの突起物が
すぐ上の層の隔離板の裏面に接触するような高さを有す
ることが望ましい。
起物が設けられているオフセットフィンを用いることが
できる。ここで、突起物の形状はどのようなものでもか
まわないが、各伝熱要素を積層した場合にこの突起物が
すぐ上の層の隔離板の裏面に接触するような高さを有す
ることが望ましい。
このような高温側要素10及び低温側要素11を交互に積
層して第３図に示すような積層体２を形成する。さら
に、この積層体２を仕切板24を用いて円筒容器１内に格
納設置する。ここで、仕切板24は各高温側要素10のディ
スタンスプレート14及び各低温側要素11のスペーサ20の
延長線上に配置される。これにより、円筒容器１の中心
軸上には環状スペーサ15及び環状ディスタンスプレート
21の積層によって管形状の高温入口ヘッダ３が形成され
ると共に積層体２の外側部に高温出口ヘッダ４が形成さ
れる。また、高温出口ヘッダ４と仕切板24を隔てて低温
入口ヘッダ５と低温出口ヘッダ６とがそれぞれ形成され
る。
層して第３図に示すような積層体２を形成する。さら
に、この積層体２を仕切板24を用いて円筒容器１内に格
納設置する。ここで、仕切板24は各高温側要素10のディ
スタンスプレート14及び各低温側要素11のスペーサ20の
延長線上に配置される。これにより、円筒容器１の中心
軸上には環状スペーサ15及び環状ディスタンスプレート
21の積層によって管形状の高温入口ヘッダ３が形成され
ると共に積層体２の外側部に高温出口ヘッダ４が形成さ
れる。また、高温出口ヘッダ４と仕切板24を隔てて低温
入口ヘッダ５と低温出口ヘッダ６とがそれぞれ形成され
る。
このような構成の熱交換器に高温入口ヘッダ３から高
温流体を、低温入口ヘッダ５から低温流体をそれぞれ供
給する。すると、高温流体は第４図に示すように高温入
口ヘッダ３から高温側要素10の環状スペーサ15の貫通口
17を通って高温側要素10の区画室内に放射状に流れ、円
弧状スペーサ13の貫通口17から高温出口ヘッダ４に抜け
出て外部へ排出される。
温流体を、低温入口ヘッダ５から低温流体をそれぞれ供
給する。すると、高温流体は第４図に示すように高温入
口ヘッダ３から高温側要素10の環状スペーサ15の貫通口
17を通って高温側要素10の区画室内に放射状に流れ、円
弧状スペーサ13の貫通口17から高温出口ヘッダ４に抜け
出て外部へ排出される。
一方、低温流体は第５図に示すように低温入口ヘッダ
５から低温側要素11のスペーサ20の貫通口23を通って低
温側要素11の区画室内に円弧状に流れ、反対側のスペー
サ20の貫通口23から低温出口ヘッダ６に抜け出て外部へ
排出される。
５から低温側要素11のスペーサ20の貫通口23を通って低
温側要素11の区画室内に円弧状に流れ、反対側のスペー
サ20の貫通口23から低温出口ヘッダ６に抜け出て外部へ
排出される。
このようにして高温流体と低温流体とは隔離板を隔て
て一層毎に流れ、これにより熱交換が行なわれる。
て一層毎に流れ、これにより熱交換が行なわれる。
なお、上記実施例においては円筒容器１内に２つの積
層体２を格納したが、各伝熱要素の扇形の中心角を小さ
く設定して４つあるいはそれ以上の積層体を円筒容器内
に格納し、これに伴って高温出口ヘッダ，低温入口ヘッ
ダ及び低温出口ヘッダをそれぞれ複数個設けるようにす
ることもできる。
層体２を格納したが、各伝熱要素の扇形の中心角を小さ
く設定して４つあるいはそれ以上の積層体を円筒容器内
に格納し、これに伴って高温出口ヘッダ，低温入口ヘッ
ダ及び低温出口ヘッダをそれぞれ複数個設けるようにす
ることもできる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、次の如き優れた
効果が発揮される。
効果が発揮される。
（１） 一次と二次の伝熱要素を扇形としてこれを円筒
容器の軸方向に積層することにより、その積層体は円筒
容器内に収まりよく格納され、円筒容器内に無駄なスペ
ースがなくなる。すなわち、伝熱面積が拡大され、熱交
換の効率が向上する。
容器の軸方向に積層することにより、その積層体は円筒
容器内に収まりよく格納され、円筒容器内に無駄なスペ
ースがなくなる。すなわち、伝熱面積が拡大され、熱交
換の効率が向上する。
（２） 各ノズルの取付位置が円筒容器の軸方向におい
て自由度を有すると共に各ディスタンスプレートや各ス
ペーサの形状が簡単化されているので、製造が容易であ
り、また大型化が容易である。
て自由度を有すると共に各ディスタンスプレートや各ス
ペーサの形状が簡単化されているので、製造が容易であ
り、また大型化が容易である。
（３） 円筒容器を用いているので、耐圧設計上有利で
ある。
ある。
第１図は本発明の一実施例に係るプレートフィン熱交換
器の一部破断斜視図、第２図は実施例の伝熱要素の組立
図、第３図は実施例の要部構成図、第４図及び第５図は
それぞれ高温流体及び低温流体の流路を示す断面図、第
６図及び第７図は従来例を示す説明図である。 図中、１は円筒容器、２は積層体、３は高温入口ヘッ
ダ、４は高温出口ヘッダ、５は低温入口ヘッダ、６は低
温出口ヘッダである。
器の一部破断斜視図、第２図は実施例の伝熱要素の組立
図、第３図は実施例の要部構成図、第４図及び第５図は
それぞれ高温流体及び低温流体の流路を示す断面図、第
６図及び第７図は従来例を示す説明図である。 図中、１は円筒容器、２は積層体、３は高温入口ヘッ
ダ、４は高温出口ヘッダ、５は低温入口ヘッダ、６は低
温出口ヘッダである。
Claims (1)
- 【請求項１】一次流体と二次流体の通るプレートとフィ
ンからなる一次と二次の伝熱要素を交互に積層すると共
に、その各伝熱要素に一次流体と二次流体とを流通させ
て熱交換を行なうプレートフィン熱交換器において、各
伝熱要素を扇状に形成すると共に、その一次伝熱要素の
半径方向に一次流体の通路を形成し、二次伝熱要素の円
周方向に二次流体の通路を形成し、この各伝熱要素を、
その軸を中心に対抗されると共に一次と二次の上下交互
に積層して積層体を形成し、該積層体を円筒容器内に収
容し、上記積層体の中心と積層体と外周に位置した円筒
容器内に一次流体の出入口ヘッダを形成すると共に、円
周方向で対向する積層体間の円筒容器内に二次流体の出
入口ヘッダを形成したことを特徴とするプレートフィン
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62064121A JP2518263B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | プレ−トフィン熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62064121A JP2518263B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | プレ−トフィン熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233293A JPS63233293A (ja) | 1988-09-28 |
| JP2518263B2 true JP2518263B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=13248918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62064121A Expired - Fee Related JP2518263B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | プレ−トフィン熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518263B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10038523C1 (de) * | 2000-08-08 | 2002-06-27 | Xcellsis Gmbh | Kombiniertes Bauteil aus Wärmeübertrager und Reaktor |
| SE529808C2 (sv) * | 2006-04-06 | 2007-11-27 | Alfa Laval Corp Ab | Plattvärmeväxlare |
| US20100170666A1 (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-08 | Zess Inc. | Heat Exchanger and Method of Making and Using the Same |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62064121A patent/JP2518263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63233293A (ja) | 1988-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |