JP2812070B2 - プレート型熱交換器 - Google Patents

プレート型熱交換器

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JP2812070B2 JP15766592A JP15766592A JP2812070B2 JP 2812070 B2 JP2812070 B2 JP 2812070B2 JP 15766592 A JP15766592 A JP 15766592A JP 15766592 A JP15766592 A JP 15766592A JP 2812070 B2 JP2812070 B2 JP 2812070B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、冷暖房用ヒートポン
プや、オイルクーラなどに使用されるプレート型の熱交
換器の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は特願平3−15292号明細書に
示される筆者らが発明した5枚重ねのプレート型熱交換
器の接合前の構成部品の状態を示す斜視図である。図に
おいて、3は第1の熱交換流体入口、4は第1の熱交換流
体出口である。5は第2の熱交換流体入口、6は第2の熱
交換流体出口である。8は第1の端板で、例えばアルミ
ニュム板である。9は第1の中間板で例えば両面にろう
材がコーティングされたブレージングシートである。9a
は第1の中間板に第1の流体入口3を含む範囲で連続し
て形成された第1の熱交換流体流通路用透孔で、熱交換
面積を広く取るために外側から内側に向かって蛇行して
通路を形成している。9bは第2の流体出口6と連通する
第1の透孔である。10は第2の端板で例えばアルミニュ
ウム板である。11は第2の中間板で例えば両面にろう材
がコーティングされたブレージングシートである。11a
は第2の流体出口4と連通する第2の透孔である。11bは
第2の中間板に第2の熱交換流体入口5を含む範囲で連
続して形成された第2の熱交換流体流通路用透孔で、第
1の熱交換流体流通路用透孔9aと対向して通路を形成し
ている。12は第1の中間板9と第2の中間板11の間に介
在して、第1の熱交換流体Aと第2の熱交換流体Bを熱
交換させる熱交換板で例えばアルミニュウム板である。
12aは熱交換板12に第1の熱交換流体流通路用透孔9aと
第2の透孔11aとを連通するために設けられた第3の透
孔、12bは第2の熱交換流体流通路用透孔11bと第1透孔
9bとを連通するために設けられた第4の透孔である。
【0003】そしてこれらを組み立てて製造するときは
第1の端板8、第1の中間板9、熱交換板12、第2の中間
板11、第2の端板10を順次重合して、第1及び第2の中
間板にブレージングシートを使用する場合は炉中ろう付
で一気にろう付固着化し一体化する。
【0004】次に動作について説明する。図3の5枚重
ねのプレート型熱交換器の動作について説明すると、第
1の熱交換流体Aは第2の熱交換流体Bに比べ高圧であ
り、この第1の熱交換流体Aは、第1の熱交換流体入口
3から第1の熱交換流体流通路用透孔9aに導かれる。こ
こで2方向に分流し外側から内側に向かって蛇行し、第
3の透孔12aで合流し、第2の透孔11aを経て第1の流体
出口4にいたる。また、第1の熱交換流体Aに比べ低圧
である第2の熱交換流体Bは、2箇所の第2の熱交換流
体入口5から第2の熱交換流体流通路用透孔11bに導かれ
る。この時、第2の熱交換流体流通路用透孔11bは、第
1の熱交換流体流通路用透孔9aと対抗して通路が形成さ
れており、第2の熱交換流体Bはここで熱交換板12を介
在して第1の熱交換流体Aと熱交換する。熱交換後、第
2の熱交換流体Bは第4の透孔12bで合流し、第1の透
孔9bを経て第2の熱交換流体出口6に至る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の5枚重ねのプレ
ート型熱交換器の中間板9は、高圧な第1の熱交換流体
Aと低圧な第2の熱交換流体Bと圧力差に耐える板厚に
設計されるが、第1の熱交換流体Aの圧力が高くなると
第1の端板8は第1の熱交換流体Aの圧力と大気圧との
差圧に耐えるように板厚も厚くしなければならず、その
ため端板の板厚が厚く、重量の重いプレート型熱交換器
となる。端板8の板厚が厚い場合、打ち抜き加工時にだ
れや、むしれが発生し、ワイヤーカット加工やNCフラ
イス加工などで加工せざるを得ず、加工時間が長くなる
等の問題点が生じる。
【0006】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、高圧な熱交換流体の圧力が高く
なっても端板の板厚を厚くしなくてもよいような、7枚
重ねやそれ以上の枚数を重ねたプレート型熱交換器を得
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるプレー
ト型熱交換器は、低圧の第2の熱交換流体が流れる中間
板を端板と接する両端に配置したものである。
【0008】
【作用】この発明におけるプレート型熱交換器は、低圧
な熱交換流体が流れる中間板を端板と接する両端に配置
することにより、高圧な熱交換流体の圧力が高くなって
も端板の板厚を厚くしなくてもよく、加工時間を減少さ
せことができる。
【0009】
【実施例】実施例1. 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1
はこの発明の実施例1を示す7枚重ねのプレート型熱交
換器の分解斜視図である。図において、3は凝縮側の高
圧(30〜45kgf/cm2)な熱交換流体Aの入口、4は同じく凝
縮側の高圧な熱交換流体Aの出口である。6は蒸発側の
低圧(5〜15kgf/cm2)な熱交換流体Bの入口、5は同じく
蒸発側の低圧な熱交換流体Bの出口である。8は第1の
端板で、例えばアルミニュウム板である。9は第1の中
間板で例えば両面にろう材がコーティングされたブレー
ジングシートである。9aは第1の中間板に蒸発側の熱交
換流体Bの出入口6,5を含む範囲で連続して形成された
板面を貫通する溝状の第1の熱交換流体流通路用透孔
で、9dは凝縮側の熱交換流体Aの流体入口3と連通する
第一の透孔、9cはそれぞれが凝縮側の熱交換流体Aの流
体出口4と連通する第2の透孔である。10は第2の端板
で例えばアルミニュム板である。これらの端板8および1
0には、蒸発側の低圧な熱交換流体Bと大気圧との差圧
が作用する。11は第2の中間板で例えば両面にろう材が
コーティングされたブレージングシートである。11bは
蒸発側の熱交換流体Bの入口6と連通する第4の透孔
で、11aは蒸発側の熱交換流体Bの出口5と連通する第3
の透孔である。11dは第2の中間板に凝縮側の熱交換流
体Aの出入口4,3を含む範囲で連続して形成された板面
を貫通する溝状の第2の熱交換流体流通路用透孔であ
る。14は第3の中間板で例えば両面にろう材がコーティ
ングされたブレージングシートであり、第1の中間板9
と同様な蒸発側の熱交換流体Bの出入口6,5を含む範囲
で連続して形成された板面を貫通する溝状の第3の熱交
換流体流通路用透孔14aを有する。12は第1の中間板9と
第2の中間板11の間に介在して、凝縮側の熱交換流体A
と蒸発側の熱交換流体Bを熱交換させる熱交換板で例え
ばアルミニュウム板である。12bは蒸発側の熱交換流体
Bの入口6と連通した第4の透孔、12aは蒸発側の熱交換
流体Bの出口5と連通する第3の透孔である。12dは凝縮
側の熱交換流体入口3と連通する第1の透孔、12cはそれ
ぞれが凝縮側の熱交換流体Aの流体出口4と連通する第
2の透孔である。13は第2の中間板11と第3の中間板14
の間に介在して、凝縮側の熱交換流体Aと蒸発側の熱交
換流体Bとを熱交換させる熱交換板で例えばアルミニュ
ウム板である。13bは蒸発側の熱交換流体Bの入口6と連
通した第4の透孔、13aは蒸発側の熱交換流体Bの出口5
と連通する第3の透孔である。これらの熱交換板12,13
には、凝縮側の高圧な熱交換流体Aと蒸発側の低圧な熱
交換流体Bの差圧が作用する。
【0010】以上、各々の透孔はレーザ切断機、あるい
はターレットパンチプレス機で加工される。そしてこれ
らを組み立てて製造するときは第1の端板8、第1の中
間板9、第1の熱交換板12、第2の中間板11、第2の熱
交換板13、第3の中間板14、第2の端板10を順次重合し
て、第1、第2及び第3の中間板にブレージングシート
を使用する場合は炉中ろう付で一気にろう付固着化し一
体化する。他の部材を使用する場合はろう付あるいは接
着剤により一体化するが、熱交換板はアルミニュム板な
どの良熱伝導体を使用する。
【0011】次に本発明の一実施例である7枚重ねのプ
レート型熱交換器の動作について説明する。高圧の凝縮
側の熱交換流体Aは凝縮側の熱交換流体入口3から第一
の透孔9d、12dを通過して第2の熱交換流体流通路用透
孔11dに導かれる。ここで4つに分流され、それぞれの
第2の透孔12c,9cを通過し、凝縮側の熱交換流体Aの流
体出口4に至る。また、低圧の蒸発側の熱交換流体Bは
蒸発側の熱交換流体B入口6から第1の熱交換流体流通
路用透孔9aに、そして第4の透孔12b、11b、13bを通過
し第3の熱交換流体流通路用透孔14aに導かれる。この
時、第2の熱交換流体流通路用透孔11bは、第1及び第
3の熱交換流体流通路用透孔9a、14aと対抗または直交
して通路が形成されており、凝縮側の熱交換流体Aはこ
こで熱交換板12,13を介して両側から蒸発側の熱交換流
体Bと熱交換する。熱交換後、蒸発側の熱交換流体Bは
第4の透孔13a、11a、12aを通過し、蒸発側の熱交換流
体Aの流体出口5に至る。端板8,10には、蒸発側の低圧
な熱交換流体Bと大気圧との差圧が作用し、高圧の凝縮
側の熱交換流体Aと大気圧との差圧に比べ、その差圧の
大きさは半分以下になる。そのため、従来の5枚重ねプ
レート型熱交換器において高圧の凝縮側の熱交換流体A
と大気圧との差圧が作用する端板に発生する応力にくら
べ、本発明の7枚重ねプレート型熱交換器の端板に発生
する応力は減少し、強度的に破壊しないような端板の厚
さは、従来の端板に比べ半減できる。
【0012】実施例2. また上記実施例1では7枚重ねのプレート型熱交換器を
示したが、図2に示すように例えば、11枚重ねのプレ
ート型熱交換器にも適用できる。図1と同一記号は同一
部品を表し、この部品の説明は前述の実施例1と同様な
ため、説明は割愛する。図において、15,18は熱交換
板、16は高圧の凝縮側の熱交換流体Aが流れる熱交換流
体流通路16dを有する中間板、17は蒸発側の低圧な熱
換流体Bが流れる熱交換流体流通路17aを有する中間板
である。また、透孔9c、9d、12c、12d、13c、13d、14
c、14d、15c、15dが熱交換流体Aが流れる第1の連通用
通路であり、透孔12a、12b、11a、11b、13a、13b、15
a、15b、16a、16b、18a、18bが熱交換流体Bが流れる第
2の連通用通路である。このように端板8および10に
は、蒸発側の低圧な熱交換流体Bと大気圧との差圧が作
用し、高圧の凝縮側の熱交換流体Aと大気圧との差圧に
比べ、その差圧の大きさは半分以下になり、従来例の端
板に比べ板厚を半減できる。
【0013】このように、11枚以上の枚数を重ねたプ
レート型熱交換器でも同様な考え方で同じ効果を得るこ
とができる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、低圧
の第2の熱交換流体が流れる中間板を端板と接する両端
に配置したので、高圧な熱交換流体の圧力が高くなって
も端板の板厚を厚くしなくてもよいような、7枚重ねや
それ以上の枚数を重ねたプレート型熱交換器が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による7枚重ねのプレート
式熱交換器を示す分解斜視図である。
【図2】この発明の実施例2による11枚重ねのプレー
ト式熱交換器を示す分解斜視図である。
【図3】従来の5枚重ねのプレート式熱交換器を示す分
解斜視図である。
【符号の説明】
8 第1の端板 9 第1の中間板 10 第2の端板 11 第2の中間板 12 第1の熱交換板 13 第2の熱交換板 14 第3の中間板 13b 第4の透孔 15 第3の熱交換板 16 第4の中間板 17 第4の熱交換板 17b 第4の透孔 18 第4の熱交換板
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−64687(JP,U) 実開 昭55−141781(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F28F 3/08 F28D 9/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板面を貫通する溝状の熱交換流体流通路
    が形成された中間板を熱交換板を介して複数枚積層した
    積層体を端板間に備え、数枚の上記中間板の熱交換流体
    流通路を第1の連通用通路により連通して第1の高圧の
    熱交換流体を流すと共に、残りの中間板の熱交換流体流
    通路を第2の連通用通路により連通して第2の低圧の熱
    交換流体を流すように構成したプレート型熱交換器にお
    いて、上記低圧の第2の熱交換流体が流れる中間板を上
    記端板と接する両端に配置したことを特徴とするプレー
    ト型熱交換器。
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