JP2543973Y2

JP2543973Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP2543973Y2
Application number: JP1990069539U
Authority: JP
Inventors: 孝之市原
Original assignee: 株式会社テネックス
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2005-06-29
Also published as: JPH0433862U

Description

【考案の詳細な説明】（産業状の利用分野）この考案は層状にプレートを配設したプレート式の熱
交換器に関する。

（従来の技術）従来積層したプレートの間に２流体を交互の層状にし
て流し、熱交換を行わせるものに、例えば実開平1-1295
80号公報に開示された熱交換器がある。この熱交換器は
一方の側面から対向する側面へ一方の流体を流し、他方
の流体は他の側面から流入しこれに対向する側面から流
出するものであるが、熱交換器内においては二つの流体
が直交せず対向流となるようになっている。このような
２流体の通路を形成する構造としては、対向流型のもの
が実開昭48-939号公報に開示されまた直交流型のものが
実開昭62-125884号公報に開示されている。これらはい
ずれも各層の流体通路の両側を区画するのに一対の各棒
状のサイドバーを用いている。

（考案が解決しようとする課題）上記のような各層の両側にサイドバーを用いた構造
は、サイドバーが角棒状であるため重量が大となる。ま
た流体を流入させる際サイドバーの側面が流入方向に対
し直角となるから、流体がサイドバー側面に衝突して乱
流となり、流体の圧力損失が大である。流出側でも出口
で不連続に通路面積が急増するため乱流を生じ圧力損失
を増加させる。この傾向は二つの流体に共に現われる。

また、この熱交換器を製造するにあたり、多数のサイド
バーとプレートとをろう材を介在させながら交互に積み
上げてゆくものであるから、組立て工数を多く要し作業
が煩わしい。さらに炉中ろう付け中に溶融ろうと共にサ
イドバーが位置ずれを生じ、ろう付け不良や強度不足あ
るいは仕上り体裁の不良などの不具合を生ずる。

（課題を解決するための手段）矩形をなす仕切部の前後辺縁に一部分を除いて垂直側
壁部を設け、左右辺縁の両側部分に上下方向の垂直側壁
部、中央部分に下方に傾斜した下反り側壁部を設けた上
プレートと、一部分を除く前後辺縁に垂直側壁部を設
け、左右辺縁の両端部分に垂直側壁部、中央部分に上方
へ傾斜した上反り側壁部を設けた下プレート、とを組み
合わせ、前記垂直側壁部を設けない部分で形成される切
欠き開口を前後辺縁の対角線位置に置くようにし、上反
り側壁部下反り側壁部の先端を接合させて、ユニットプ
レートとなし、ユニットプレートの前後辺縁に沿ってそ
の上部にサイドバーを配設し、サイドバーとユニットプ
レートを所要層数だけ交互に積層し、各層の一対のサイ
ドバーの間に第１波形フィンを配設し、ユニットプレー
ト内に第１波形フィンと同方向の波形を有し開口端面が
斜向して前記切欠き開口に向く第２波形フィンを配設
し、仕切部四隅外方にコーナーバーを配設して上反り側
壁部、下反り側壁部の側端面を閉塞したものである。

（作用）この熱交換器はユニットプレート間をサイドバーに沿
った方向に流れる第一の流体と、切欠き開口からユニッ
トプレート内に入り第一の流体と対向流となって流れ、
対角線位置にある他の切欠き開口から流出する第二流体
との間で熱の授受を行う。第１流体側は流入・流出にあ
たり上反り・下反り側壁部により断面積が漸減し、漸増
する通路が形成されるので流れが円滑となる。またサイ
ドバーの本数が半減し一対のプレートがユニット化され
て組付けが簡単であり、サイドバーとユニットプレート
はコーナーバーにより挟持されて位置決めされていて部
材間にずれを生じない。

（実施例）第１図〜第４図にこの考案の実施例を示す。熱交換器
１は上プレート２と下プレート３とを重ね合わせてユニ
ットプレート４とし、その上面に一対のサイドバー５、
５を配設し、所要の層数だけユニットプレート４とサイ
ドバー５とを交互に繰返して積重ね、ユニットプレート
４内に第２波形フィン７を、また一対のサイドバー５、
５の間に第１波形フィン６を配設し、ユニットプレート
４とサイドバー５とを積重ねた積層体の上面と下面に補
強板８を設け、対向する２側面の対角線位置に開口枠板
９を取付け、さらに積層体の四隅部分にコーナーバー10
を取付け、炉中で一体ろう付けしてなるものである。

上プレート２は矩形をなす仕切部21の前辺縁にほぼ垂
直に垂下させた垂直側壁部22が設けられ（第５図、第６
図参照）、後辺縁から垂下させて垂直側壁部23が設けら
れる。垂直側壁部22は右端寄りが切除され、垂直側壁部
23は左端寄りが切除されている。仕切部21の左右辺縁の
両側部にはほぼ垂直に垂下させた垂直側壁部24が設けら
れ、中央部には下方へ傾斜させた下反り側壁部25が設け
られる。下プレート３は、矩形をなし仕切部21とほぼ同
大の仕切部31の前辺縁にほぼ垂直に立上らせた垂直側壁
部32が設けられ、後辺縁にはほぼ垂直に立上らせた垂直
側壁部33が設けられる。垂直側壁部32はその右端寄りが
切除され、垂直側壁部33はその左端寄りが切除されてい
る。仕切部31の左右辺縁の両端部にはほぼ垂直に立上ら
せた垂直側壁部34が設けられ中央部には上方へ傾斜させ
た上反り側壁部35が設けられる。上プレート２の垂直側
壁部22、23、24と下プレート３の垂直側壁部32、33、34
とは嵌合され、下反り側壁部25と上反り側壁部35の先端
が接合され第５図35aのようにかしめられる。この接合
部分は強度およびシール上の不具合がなければかしめを
省略してもよい。また仕切部31は仕切部21より垂直側壁
部の嵌合代だけ大形となっている。上プレート２、下プ
レート３によりユニットプレート４が形成され前線側右
端に切欠き開口41、後縁側左端に切欠き開口42が形成さ
れる。サイドバー５は角棒状をなし仕切部21、31の前後
辺とほぼ等長であってユニットプレート４の上面、下面
の前後縁に沿って設けられる。一対のサイドバー５、５
の間に波形の第１波形フィン６が波形の端面開口をユニ
ットプレート４の左右縁側に置く向きに配設され、ユニ
ットプレート４内に第２波形フィン７が第１波形フィン
６と同じ向きに配設される。第２波形フィン７は両端面
が斜向きになり、端面開口が斜に切欠き開口41、42に向
くように、全体が平行四辺形になっている。第１波形フ
ィン６と第２波形フィン７の波高、ピッチは同一でなく
てもよくそれぞれ通過させる流体の特性や要求される仕
様によって定められる。前記積層体の前側面右端には切
欠き開口41とサイドバー５の一部とが交互に上下方向に
配列されるからこの部分を囲んで開口枠板９が取付けら
れる。また後側面左端の切欠き開口42の列についても同
様に開口枠板９が取付けられる。さらに仕切部21、31の
四隅外方に、垂直側壁部24、34および下反り側壁部25、
上反り側壁部35の側面に当接して角棒状のコーナーバー
10が設けられ下反り側壁部25、上反り側壁部35の側方に
形成されたほぼ三角状の隙間を閉塞する。

第７図は上プレート、下プレートの他の形状を示す。
上プレート26は垂直側壁部26aが上方へ立上がり、下プ
レート36は垂直側壁部36aが上方に立上って垂直側壁部2
6aと嵌合される。この場合サイドバー51は側面に上プレ
ート2b、下プレート36の板厚分だけの段差51aが設けら
れ、開口枠板９の取付面の段差をなくしている。第８図
はさらに他の下プレートの形状を示す。下プレート37は
垂直側壁部37aがサイドバー５の側面高さだけ延長され
たものである。第９図の下プレート38は第８図と同様な
垂直側壁部38aに水平部38bを付加してサイドバー５の外
側面と上面を被うようにしている。第７図、第８図、第
９図に示すような上プレート、下プレートの形状にすれ
ば、ユニットプレートにサイドバーの位置決め部分が形
成され、あるいはサイドバーが抱持されるから、組立て
が一層簡便になり、ろう付け時のサイドバーのずれ防止
もより確実になる。

第10図、第11図はさらに他の上プレートの例である。
第10図の上プレート27は仕切部27aの前後辺縁に垂下し
た垂直側壁部27b、水平部27cを有し、下プレートは第８
図37と同形である。サイドバー52は水平部27cの上面に
配設され、その高さはサイドバー５の高さに垂直側壁部
27bの高さを加えたものとなっている。第11図の上プレ
ート28は仕切部28aの前後辺縁に立上らせた垂直側壁部2
8bを有するもので、下プレートは第８図37と同形であ
る。サイドバー52は上記垂直側壁部37aと垂直側壁部28b
の間に介在し、第10図のものと同形である。サイドバー
52は第12図に示すように下方の一部が切欠かれて切欠き
開口41、42に対応している。

第13図に第２の実施例に用いられる下プレート44を示
す。垂直側壁部46、47、48および上反り側壁部49は下プ
レート３の垂直側壁部32、33、34および上反り側壁部35
と同じである。仕切部45の前後辺寄りの垂直側壁を設け
ない部分を一辺とした三角形部分に、上方に凸な複数の
突起44aが設けられる。第２実施例の他の部分は第１実
施例の熱交換器１と同じである。この突起44aを設ける
ことにより組付けの際第２波形フィン７の位置決めが容
易となる。またこの層を流れる流体に乱流を生ぜしめて
熱交換効率を向上させる。

この熱交換器１は例えばガスタービンエンジンに取付
けられ、第１波形フィン内を、タービンを駆動した後の
高温ガスが通過し、燃焼用空気が切欠き開口41から入り
第２波形フィン７を通って予熱され切欠き開口42から流
出し燃焼室へ向かうよう設置される。

（考案の効果）この考案は上記の構成でなり、サイドバーが従来に較
べて半減するので組立て作業が簡単になる。また一方の
流体は傾斜した上反り、下反り側壁部が出入口に形成さ
れているので円滑に出入が誘導され圧力損失が減少す
る。またコーナーバーにより各プレートおよびサイドバ
ーが挟持されるので組立て時の位置決めが容易であり、
ろう付け中の部材のずれが生じないから、部材のずれに
よる強度不足やろう付け不足あるいは側面の仕上り不体
裁などが生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の一部断面平面図、第２図は側面図、第
３図は正面図である。第４図は平面方向の断面図であ
る。第５図は部材の構成を示す要部斜視図である。第６
図は第１図、第２図のＡ−Ａ断面矢視部分の図、第７
図、第８図、第９図は第１、第２図Ａ−Ａ断面矢視部分
における他の形状の上プレート、下プレートの図であ
る。第10図、第11図は第１図Ａ−Ａ断面矢視部分におけ
るさらに他の形状の上プレート、下プレートの図であ
る。第12図は第10図、第11図の上プレート、下プレート
に対して用いられるサイドバーの図である。第13図は他
の実施例に用いられる下プレートの図である。２、26……上プレート、３、36、37、38……上プレー
ト、４……ユニットプレート、５、51……サイドバー、
６……第１波形フィン、７……第２波形フィン、10……
コーナーバー、21、31……仕切部、22、23、24、32、3
3、34……垂直側壁部、25……下反り側壁部、35……上
反り側壁部、41、42……切欠き開口

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】矩形をなす仕切部の前後辺縁に対角線方向
の一部分を除いて上下方向の垂直側壁部を設け、左右辺
縁の両端部分に上下方向の垂直側壁部、中央部分に下方
へ傾斜した下反り側壁部を設けてなる上プレートと、上
プレートとほぼ同形の仕切部の前後辺縁に対角線方向の
一部分を除いて上下方向の垂直側壁部を設け、左右辺縁
の両端部分に上下方向の垂直側壁部、中央部分に上方へ
傾斜した上反り側壁部を設けてなる下プレート、とを重
ね合わせ、前後辺縁の対角線位置に切欠き開口を形成さ
せ、下反り側壁部と上反り側壁部の先端を接合してユニ
ットプレートとし、ユニットプレートの前後辺縁に沿っ
てその上部に角棒状のサイドバーを配設してユニットプ
レートとサイドバーとを順次交互に所要層数だけ積層
し、各層のサイドバーの間に波形の端面開口を左右辺側
に向けて第１波形フィンを配設し、ユニットプレート内
に第１波形フィンと同方向の波形を有し開口端を斜向き
に前記切欠けき開口に向けた第２波形フィンを配設し、
各層の仕切部外方四隅部分に下反り側壁部と上反り側壁
部の側面を被うコーナーバーを設けた熱交換器。