JP2874517B2 - 積層式熱交換器 - Google Patents
積層式熱交換器Info
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- JP2874517B2 JP2874517B2 JP12127593A JP12127593A JP2874517B2 JP 2874517 B2 JP2874517 B2 JP 2874517B2 JP 12127593 A JP12127593 A JP 12127593A JP 12127593 A JP12127593 A JP 12127593A JP 2874517 B2 JP2874517 B2 JP 2874517B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体として液体および
相変化を伴う気液２相流の熱交換に用いる積層式熱交換
器の改良に関する。
相変化を伴う気液２相流の熱交換に用いる積層式熱交換
器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の積層式熱交換器の構成を図５に示
す。図５は積層式熱交換器の内部の構成が説明できるよ
うに、一部を切断して示している。熱交換流体Ａはエン
ドプレート１の出入口管２よりヘッダー３へ流入する。
ヘッダー３は、各プレート４，５，６を多数積層するこ
とにより形成される空間で、出入口管と流路を結んでい
る。ヘッダー３に流入した熱交換流体Ａはプレート４に
形成されたスリット７に入る。スリット７には支持部８
がある。支持部は積層した際に内部の圧力を支える部分
となる。熱交換流体Ａはスリット７を流れてヘッダー９
に集められ、出入口管１０より流出する。一方、熱交換
流体Ｂは、出入口管１１よりヘッダー１２に流入し、プ
レート６に形成されたスリット１３に入る。スリット１
３には支持部１４がある。スリット１３を流れた熱交換
流体Ｂはヘッダー１５で集められ、出入口管１６より流
出する。プレート５には、積層時にヘッダー３，９，１
２，１５を形成するスリットが設けられている。これら
のプレート４，５，６を、エンドプレート１と１７の間
に、４，５，６，５の順で多数積層し、熱交換流体Ａ，
Ｂが漏れないように完全に密着することにより、積層式
熱交換器を形成する。密着方法としては、拡散溶接やロ
ー付けが用いられる。拡散溶接は、真空内で融点より少
し低い温度まで昇温し加圧するもので、プレートの材料
の拡散によって一体化するものである。ロー付けは、プ
レートよりも融点の低いロー材を密着面につけて、真空
または不活性雰囲気内でロー材の融点まで昇温するもの
である。これにより、熱交換流体ＡとＢは外部に漏れる
ことなく、ヘッダーおよびスリットを流れることが可能
となる。この時、スリット７を流れる熱交換流体Ａは、
スリット７の上下に位置する２つのプレート５を通じ
て、スリット１３を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行う
ことになる。
す。図５は積層式熱交換器の内部の構成が説明できるよ
うに、一部を切断して示している。熱交換流体Ａはエン
ドプレート１の出入口管２よりヘッダー３へ流入する。
ヘッダー３は、各プレート４，５，６を多数積層するこ
とにより形成される空間で、出入口管と流路を結んでい
る。ヘッダー３に流入した熱交換流体Ａはプレート４に
形成されたスリット７に入る。スリット７には支持部８
がある。支持部は積層した際に内部の圧力を支える部分
となる。熱交換流体Ａはスリット７を流れてヘッダー９
に集められ、出入口管１０より流出する。一方、熱交換
流体Ｂは、出入口管１１よりヘッダー１２に流入し、プ
レート６に形成されたスリット１３に入る。スリット１
３には支持部１４がある。スリット１３を流れた熱交換
流体Ｂはヘッダー１５で集められ、出入口管１６より流
出する。プレート５には、積層時にヘッダー３，９，１
２，１５を形成するスリットが設けられている。これら
のプレート４，５，６を、エンドプレート１と１７の間
に、４，５，６，５の順で多数積層し、熱交換流体Ａ，
Ｂが漏れないように完全に密着することにより、積層式
熱交換器を形成する。密着方法としては、拡散溶接やロ
ー付けが用いられる。拡散溶接は、真空内で融点より少
し低い温度まで昇温し加圧するもので、プレートの材料
の拡散によって一体化するものである。ロー付けは、プ
レートよりも融点の低いロー材を密着面につけて、真空
または不活性雰囲気内でロー材の融点まで昇温するもの
である。これにより、熱交換流体ＡとＢは外部に漏れる
ことなく、ヘッダーおよびスリットを流れることが可能
となる。この時、スリット７を流れる熱交換流体Ａは、
スリット７の上下に位置する２つのプレート５を通じ
て、スリット１３を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行う
ことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の積層式熱交換器では、以下の様な課題が生じ
ている。
うな従来の積層式熱交換器では、以下の様な課題が生じ
ている。
【０００４】熱交換流体は一般的に大気圧と異なる圧力
で動作することから、積層式熱交換器は耐圧構造が必要
となる。したがって、プレートＣは圧力に耐えるための
厚みが必要となり、積層式熱交換器の重量が大きくな
り、材料コストも大きくなるとの課題があった。
で動作することから、積層式熱交換器は耐圧構造が必要
となる。したがって、プレートＣは圧力に耐えるための
厚みが必要となり、積層式熱交換器の重量が大きくな
り、材料コストも大きくなるとの課題があった。
【０００５】本発明は、上記課題にもとづき、軽量で、
低コストの積層式熱交換器を提供することを目的とす
る。
低コストの積層式熱交換器を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、２つの熱交換流体Ａ，Ｂのおのおのの流路
となるスリットを形成した平板状プレートＡ，Ｂと積層
時に前記熱交換流体の隔壁をなすプレートＣをＡ，Ｃ，
Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をなす積層式熱交
換器において、 （１）熱交換流体Ａ，Ｂの動作圧力の小さい流体のスリ
ットの幅を動作圧力の大きい流体のスリットの幅に比較
して小さくする。 （２）熱交換流体Ａ，Ｂの双方または一方のスリットの
両側から交互に凸部を多数構成する。 （３）平板上プレートＡ，Ｂの一方または双方のスリッ
ト内に突出し、積層時に隣接するプレートＣとの接触部
を有する凸部をプレートＣに形成する。 （４）積層時にスリットを形成する壁の側部に位置する
凸部を前記プレートＣに形成する。 ものである。
するために、２つの熱交換流体Ａ，Ｂのおのおのの流路
となるスリットを形成した平板状プレートＡ，Ｂと積層
時に前記熱交換流体の隔壁をなすプレートＣをＡ，Ｃ，
Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をなす積層式熱交
換器において、 （１）熱交換流体Ａ，Ｂの動作圧力の小さい流体のスリ
ットの幅を動作圧力の大きい流体のスリットの幅に比較
して小さくする。 （２）熱交換流体Ａ，Ｂの双方または一方のスリットの
両側から交互に凸部を多数構成する。 （３）平板上プレートＡ，Ｂの一方または双方のスリッ
ト内に突出し、積層時に隣接するプレートＣとの接触部
を有する凸部をプレートＣに形成する。 （４）積層時にスリットを形成する壁の側部に位置する
凸部を前記プレートＣに形成する。 ものである。
【０００７】
【作用】上記のような構成もしくは手段によって、得ら
れる作用は次の通りである。
れる作用は次の通りである。
【０００８】流路断面が矩形形状の場合に、耐圧性を考
慮する際には、矩形の長さの長い方の壁の長さと壁の厚
みが重要となる。必要となる壁の厚みはスリットの形状
によって変化するが、一般的には、矩形の長い壁の長さ
をＬ、壁の厚みをｔとすると、ｔとＬの比の２乗を一定
以上にする必要がある。本発明に関する積層式熱交換器
では、Ｌがスリットの幅に対応し、ｔが隔壁となるプレ
ートＣの厚みに相当する。よって、スリット幅Ｌを小さ
くすると、プレートＣの厚みｔが小さくしても耐圧は保
たれることになる。プレートＣの厚みを小さくすると積
層式熱交換器全体の厚みも小さくなり、軽量で低コスト
の積層式熱交換器が可能となる。
慮する際には、矩形の長さの長い方の壁の長さと壁の厚
みが重要となる。必要となる壁の厚みはスリットの形状
によって変化するが、一般的には、矩形の長い壁の長さ
をＬ、壁の厚みをｔとすると、ｔとＬの比の２乗を一定
以上にする必要がある。本発明に関する積層式熱交換器
では、Ｌがスリットの幅に対応し、ｔが隔壁となるプレ
ートＣの厚みに相当する。よって、スリット幅Ｌを小さ
くすると、プレートＣの厚みｔが小さくしても耐圧は保
たれることになる。プレートＣの厚みを小さくすると積
層式熱交換器全体の厚みも小さくなり、軽量で低コスト
の積層式熱交換器が可能となる。
【０００９】
（実施例１）以下に本発明による具体例について詳細に
述べる。
述べる。
【００１０】図１は第１の発明による一実施例であり、
積層式熱交換器の構成を示すものである。図１は積層式
熱交換器の内部の構成が説明できるように、一部を切断
して示している。熱交換流体Ａはエンドプレート２１に
設置された出入口管２２よりヘッダー２３へ流入する。
ヘッダー２３は、各プレート２４，２５，２６を多数積
層することにより形成される空間で、出入口管と流路を
結んでいる。ヘッダー２３に流入した熱交換流体Ａはプ
レート２４に形成されたスリット２７に入る。スリット
２７には支持部２８がある。支持部は積層した際に内部
の圧力を支える部分となる。スリット２７を流れた熱交
換流体Ａはヘッダー２９に集められ、出入口管３０より
流出する。一方、熱交換流体Ｂは、出入口管３１よりヘ
ッダー３２に流入し、プレート２６に形成されたスリッ
ト３３に入る。スリット３３には支持部３４がある。ス
リット３３を流れた熱交換流体Ｂはヘッダー３５で集め
られ、出入口管３６より流出する。プレート２５には、
積層時にヘッダー２３，２９，３２，３５を形成するス
リットが設けられている。これらのプレート２４，２
５，２６を、２４，２５，２６，２５の順で多数積層
し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完全に密着する
ことにより、積層式熱交換器を形成する。密着方法とし
ては、拡散溶接やロー付けが用いられる。拡散溶接は、
真空内で融点より少し低い温度まで昇温し加圧するもの
で、プレートの材料の拡散によって一体化するものであ
る。ロー付けは、プレートよりも融点の低いロー材を密
着面につけて、真空または不活性雰囲気内でロー材の融
点まで昇温するものである。これにより、熱交換流体Ａ
とＢは外部に漏れることなく、ヘッダーおよびスリット
を流れることが可能となる。この時、スリット２７を流
れる熱交換流体Ａは、スリット２７の上下に位置する２
つのプレート２５を通じて、スリット３３を流れる熱交
換流体Ｂと熱交換を行うことになる。本実施例では、熱
交換流体Ａの圧力が熱交換流体Ｂの圧力よりも小さい場
合の例を示しており、プレート２６に設置されたスリッ
ト３３の幅に比べてプレート２４に設置されたスリット
２７の幅を小さくしている。前述のごとく熱交換流体Ａ
の圧力が熱交換流体Ｂよりも小さいことから、スリット
２７はその差圧により上下面より圧縮されることにな
る。この圧縮に耐えるためスリット２７の幅を小さくし
ており、したがって、プレート２５の厚みを小さくして
も耐圧性は確保されている。実際の例では、スリット２
７の幅を８mmから４mmに小さくすることにより、プレー
ト２５は０.6mmから０.3mmに減少させても同様な耐圧が
得られている。これにより、積層式熱交換器の全体の重
量は約４０％減少させることができた。
積層式熱交換器の構成を示すものである。図１は積層式
熱交換器の内部の構成が説明できるように、一部を切断
して示している。熱交換流体Ａはエンドプレート２１に
設置された出入口管２２よりヘッダー２３へ流入する。
ヘッダー２３は、各プレート２４，２５，２６を多数積
層することにより形成される空間で、出入口管と流路を
結んでいる。ヘッダー２３に流入した熱交換流体Ａはプ
レート２４に形成されたスリット２７に入る。スリット
２７には支持部２８がある。支持部は積層した際に内部
の圧力を支える部分となる。スリット２７を流れた熱交
換流体Ａはヘッダー２９に集められ、出入口管３０より
流出する。一方、熱交換流体Ｂは、出入口管３１よりヘ
ッダー３２に流入し、プレート２６に形成されたスリッ
ト３３に入る。スリット３３には支持部３４がある。ス
リット３３を流れた熱交換流体Ｂはヘッダー３５で集め
られ、出入口管３６より流出する。プレート２５には、
積層時にヘッダー２３，２９，３２，３５を形成するス
リットが設けられている。これらのプレート２４，２
５，２６を、２４，２５，２６，２５の順で多数積層
し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完全に密着する
ことにより、積層式熱交換器を形成する。密着方法とし
ては、拡散溶接やロー付けが用いられる。拡散溶接は、
真空内で融点より少し低い温度まで昇温し加圧するもの
で、プレートの材料の拡散によって一体化するものであ
る。ロー付けは、プレートよりも融点の低いロー材を密
着面につけて、真空または不活性雰囲気内でロー材の融
点まで昇温するものである。これにより、熱交換流体Ａ
とＢは外部に漏れることなく、ヘッダーおよびスリット
を流れることが可能となる。この時、スリット２７を流
れる熱交換流体Ａは、スリット２７の上下に位置する２
つのプレート２５を通じて、スリット３３を流れる熱交
換流体Ｂと熱交換を行うことになる。本実施例では、熱
交換流体Ａの圧力が熱交換流体Ｂの圧力よりも小さい場
合の例を示しており、プレート２６に設置されたスリッ
ト３３の幅に比べてプレート２４に設置されたスリット
２７の幅を小さくしている。前述のごとく熱交換流体Ａ
の圧力が熱交換流体Ｂよりも小さいことから、スリット
２７はその差圧により上下面より圧縮されることにな
る。この圧縮に耐えるためスリット２７の幅を小さくし
ており、したがって、プレート２５の厚みを小さくして
も耐圧性は確保されている。実際の例では、スリット２
７の幅を８mmから４mmに小さくすることにより、プレー
ト２５は０.6mmから０.3mmに減少させても同様な耐圧が
得られている。これにより、積層式熱交換器の全体の重
量は約４０％減少させることができた。
【００１１】以上のように本発明によって、軽量で低コ
ストの積層式熱交換器が提供される。
ストの積層式熱交換器が提供される。
【００１２】なお、本実施例では、スリット２７のみ幅
を減少させているが、スリット３３も含めて双方の幅を
減少させても、同様な耐圧性を得ることは可能である。
しかしながら、スリット幅を減少させて同じ熱交換能力
を得るためには、スリットの数を増加させる必要があ
り、製造コストを増大させることになる。したがって、
本発明は、一方のスリットのみを増加させるだけで、耐
圧性の確保が可能になるものである。
を減少させているが、スリット３３も含めて双方の幅を
減少させても、同様な耐圧性を得ることは可能である。
しかしながら、スリット幅を減少させて同じ熱交換能力
を得るためには、スリットの数を増加させる必要があ
り、製造コストを増大させることになる。したがって、
本発明は、一方のスリットのみを増加させるだけで、耐
圧性の確保が可能になるものである。
【００１３】（実施例２）図２は第２の発明による一実
施例であり、積層式熱交換器の構成を示すものである。
図２は積層式熱交換器の内部の構成が説明できるよう
に、一部を切断して示している。熱交換流体Ａはエンド
プレート４１に設置された出入口管４２よりヘッダー４
３へ流入する。ヘッダー４３は、各プレート４４，４
５，４６を多数積層することにより形成される空間で、
出入口管と流路を結んでいる。ヘッダー４３に流入した
熱交換流体Ａはプレート４４に形成されたスリット４７
に入る。スリット４７には支持部４８がある。支持部は
積層した際に内部の圧力を支える部分となる。スリット
４７を流れた熱交換流体Ａはヘッダー４９に集められ、
出入口管５０より流出する。一方、熱交換流体Ｂは、出
入口管５１よりヘッダー５２に流入し、プレート４６に
形成されたスリット５３に入る。スリット５３には支持
部５４がある。スリット５３を流れた熱交換流体Ｂはヘ
ッダー５５で集められ、出入口管５６より流出する。プ
レート４５には、積層時にヘッダー４３，４９，５２，
５５を形成するスリットが設けられている。これらのプ
レート４４，４５，４６を、４４，４５，４６，４５の
順で多数積層し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完
全に密着することにより、積層式熱交換器を形成する。
密着方法としては、拡散溶接やロー付けが用いられる。
拡散溶接は、真空内で融点より少し低い温度まで昇温し
加圧するもので、プレートの材料の拡散によって一体化
するものである。ロー付けは、プレートよりも融点の低
いロー材を密着面につけて、真空または不活性雰囲気内
でロー材の融点まで昇温するものである。これにより、
熱交換流体ＡとＢは外部に漏れることなく、ヘッダーお
よびスリットを流れることが可能となる。この時、スリ
ット４７を流れる熱交換流体Ａは、スリット４７の上下
に位置する２つのプレート４５を通じて、スリット５３
を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行うことになる。スリ
ット４７には支持部４８より多数の凸部５７が熱交換流
体Ａの流れに垂直方向に交互に設置されている。これに
より、熱交換流体Ａの流路幅を小さくすることと同様な
効果が生じ、プレート４５の厚みを小さくしても耐圧性
は十分確保される。本実施例では、熱交換流体Ａの圧力
が熱交換流体Ｂの圧力よりも小さい場合の例を示してお
り、スリット４７はその差圧により上下面より圧縮され
ることになる。この圧縮に耐えるためスリット４７にの
み凸部５７を設置している。実際の例では、８mm幅のス
リットに６mm間隔で凸部を設置することにより、プレー
ト４５は０.6mmから０.3mmに減少させても同様な耐圧が
得られている。これにより、積層式熱交換器の全体の重
量は約４０％減少させることができた。また、本発明で
設置した凸部５７は、熱交換流体Ａの流れ方向をジグザ
グにする。これにより、熱交換流体Ａの熱伝達率が向上
し、積層式熱交換器の特性を改善する効果もあらわれ
た。
施例であり、積層式熱交換器の構成を示すものである。
図２は積層式熱交換器の内部の構成が説明できるよう
に、一部を切断して示している。熱交換流体Ａはエンド
プレート４１に設置された出入口管４２よりヘッダー４
３へ流入する。ヘッダー４３は、各プレート４４，４
５，４６を多数積層することにより形成される空間で、
出入口管と流路を結んでいる。ヘッダー４３に流入した
熱交換流体Ａはプレート４４に形成されたスリット４７
に入る。スリット４７には支持部４８がある。支持部は
積層した際に内部の圧力を支える部分となる。スリット
４７を流れた熱交換流体Ａはヘッダー４９に集められ、
出入口管５０より流出する。一方、熱交換流体Ｂは、出
入口管５１よりヘッダー５２に流入し、プレート４６に
形成されたスリット５３に入る。スリット５３には支持
部５４がある。スリット５３を流れた熱交換流体Ｂはヘ
ッダー５５で集められ、出入口管５６より流出する。プ
レート４５には、積層時にヘッダー４３，４９，５２，
５５を形成するスリットが設けられている。これらのプ
レート４４，４５，４６を、４４，４５，４６，４５の
順で多数積層し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完
全に密着することにより、積層式熱交換器を形成する。
密着方法としては、拡散溶接やロー付けが用いられる。
拡散溶接は、真空内で融点より少し低い温度まで昇温し
加圧するもので、プレートの材料の拡散によって一体化
するものである。ロー付けは、プレートよりも融点の低
いロー材を密着面につけて、真空または不活性雰囲気内
でロー材の融点まで昇温するものである。これにより、
熱交換流体ＡとＢは外部に漏れることなく、ヘッダーお
よびスリットを流れることが可能となる。この時、スリ
ット４７を流れる熱交換流体Ａは、スリット４７の上下
に位置する２つのプレート４５を通じて、スリット５３
を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行うことになる。スリ
ット４７には支持部４８より多数の凸部５７が熱交換流
体Ａの流れに垂直方向に交互に設置されている。これに
より、熱交換流体Ａの流路幅を小さくすることと同様な
効果が生じ、プレート４５の厚みを小さくしても耐圧性
は十分確保される。本実施例では、熱交換流体Ａの圧力
が熱交換流体Ｂの圧力よりも小さい場合の例を示してお
り、スリット４７はその差圧により上下面より圧縮され
ることになる。この圧縮に耐えるためスリット４７にの
み凸部５７を設置している。実際の例では、８mm幅のス
リットに６mm間隔で凸部を設置することにより、プレー
ト４５は０.6mmから０.3mmに減少させても同様な耐圧が
得られている。これにより、積層式熱交換器の全体の重
量は約４０％減少させることができた。また、本発明で
設置した凸部５７は、熱交換流体Ａの流れ方向をジグザ
グにする。これにより、熱交換流体Ａの熱伝達率が向上
し、積層式熱交換器の特性を改善する効果もあらわれ
た。
【００１４】以上のように本発明によって、軽量で低コ
ストの積層式熱交換器が提供される。
ストの積層式熱交換器が提供される。
【００１５】なお、本実施例では、スリット４７のみ凸
部５７を設置しているが、スリット５３も含めて双方に
設置しても、同様な耐圧性を得ることは可能である。双
方に設置することにより製造コストは若干増大するが、
熱交換流体Ｂの流れ方向をジグザグにすることにより熱
伝達率を増加し、積層式熱交換器をさらにコンパクト化
することも可能である。
部５７を設置しているが、スリット５３も含めて双方に
設置しても、同様な耐圧性を得ることは可能である。双
方に設置することにより製造コストは若干増大するが、
熱交換流体Ｂの流れ方向をジグザグにすることにより熱
伝達率を増加し、積層式熱交換器をさらにコンパクト化
することも可能である。
【００１６】（実施例３）図３は第３の発明による一実
施例であり、積層式熱交換器を構成するプレートの形状
を示すものである。積層式熱交換器は、プレート６１，
６２，６３，６４を多数積層して構成されている。熱交
換流体Ａはヘッダー６５より流入する。ヘッダー６５
は、各プレート６１，６２，６３，６４を積層すること
により形成される空間で、出入口部（図示せず）と流路
とを結んでいる。ヘッダー６５に流入した熱交換流体Ａ
はプレート６１に形成されたスリット６６に入る。スリ
ット６６には支持部６７がある。支持部は積層した際に
内部の圧力を支える部分となる。スリット６６を流れた
熱交換流体Ａはヘッダー６８に集められ、外部へ流出す
る。一方、熱交換流体Ｂは、ヘッダー６９より流入し、
プレート６３に形成されたスリット７０に入る。スリッ
ト７０には支持部７１がある。スリット７０を流れた熱
交換流体Ｂはヘッダー７２で集められ、外部へ流出す
る。プレート６２および６４には、積層時にヘッダー６
５，６８，６９，７２を形成するスリットが設けられて
いる。これらのプレート６１，６２，６３，６４を、順
に多数積層し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完全
に密着することにより、積層式熱交換器を形成する。密
着方法としては、拡散溶接やロー付けが用いられる。こ
れにより、熱交換流体ＡとＢは外部に漏れることなく、
ヘッダーおよびスリットを流れることが可能となる。こ
の時、スリット６６を流れる熱交換流体Ａは、スリット
６６の上下に位置する２つのプレート６２，６４を通じ
て、スリット７０を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行う
ことになる。ここで、プレート６２には、上に凸となる
凸部７３と下に凸となる凸部７４が設置されている。凸
部７３は積層時に熱交換流体Ａの流路となるスリット６
６の中央部に位置し、スリット６６の上部に位置するプ
レート６４と密着される。一方、凸部７４は積層時に熱
交換流体Ｂの流路となるスリット７０の中央部に位置
し、スリット７０の下部に位置するプレート６４と密着
される。これにより、熱交換流体ＡおよびＢの流路幅を
小さくすることと同様な効果が生じ、プレート６２およ
び６４の厚みを小さくしても耐圧性は十分確保される。
また、本発明で設置した凸部７３および７４は、熱交換
流体ＡおよびＢの流れ方向を変える効果もあり、これに
より、熱交換流体ＡおよびＢの熱伝達率が向上し、積層
式熱交換器の特性を改善する効果も有する。
施例であり、積層式熱交換器を構成するプレートの形状
を示すものである。積層式熱交換器は、プレート６１，
６２，６３，６４を多数積層して構成されている。熱交
換流体Ａはヘッダー６５より流入する。ヘッダー６５
は、各プレート６１，６２，６３，６４を積層すること
により形成される空間で、出入口部（図示せず）と流路
とを結んでいる。ヘッダー６５に流入した熱交換流体Ａ
はプレート６１に形成されたスリット６６に入る。スリ
ット６６には支持部６７がある。支持部は積層した際に
内部の圧力を支える部分となる。スリット６６を流れた
熱交換流体Ａはヘッダー６８に集められ、外部へ流出す
る。一方、熱交換流体Ｂは、ヘッダー６９より流入し、
プレート６３に形成されたスリット７０に入る。スリッ
ト７０には支持部７１がある。スリット７０を流れた熱
交換流体Ｂはヘッダー７２で集められ、外部へ流出す
る。プレート６２および６４には、積層時にヘッダー６
５，６８，６９，７２を形成するスリットが設けられて
いる。これらのプレート６１，６２，６３，６４を、順
に多数積層し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完全
に密着することにより、積層式熱交換器を形成する。密
着方法としては、拡散溶接やロー付けが用いられる。こ
れにより、熱交換流体ＡとＢは外部に漏れることなく、
ヘッダーおよびスリットを流れることが可能となる。こ
の時、スリット６６を流れる熱交換流体Ａは、スリット
６６の上下に位置する２つのプレート６２，６４を通じ
て、スリット７０を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行う
ことになる。ここで、プレート６２には、上に凸となる
凸部７３と下に凸となる凸部７４が設置されている。凸
部７３は積層時に熱交換流体Ａの流路となるスリット６
６の中央部に位置し、スリット６６の上部に位置するプ
レート６４と密着される。一方、凸部７４は積層時に熱
交換流体Ｂの流路となるスリット７０の中央部に位置
し、スリット７０の下部に位置するプレート６４と密着
される。これにより、熱交換流体ＡおよびＢの流路幅を
小さくすることと同様な効果が生じ、プレート６２およ
び６４の厚みを小さくしても耐圧性は十分確保される。
また、本発明で設置した凸部７３および７４は、熱交換
流体ＡおよびＢの流れ方向を変える効果もあり、これに
より、熱交換流体ＡおよびＢの熱伝達率が向上し、積層
式熱交換器の特性を改善する効果も有する。
【００１７】以上のように本発明によって、軽量で低コ
ストの積層式熱交換器が提供される。
ストの積層式熱交換器が提供される。
【００１８】（実施例４）図４は第４の発明による一実
施例であり、積層式熱交換器を構成するプレートの形状
を示すものである。積層式熱交換器は、プレート８１，
８２，８３，８４を多数積層して構成されている。熱交
換流体Ａはヘッダー８５より流入する。ヘッダー８５
は、各プレート８１，８２，８３，８４を積層すること
により形成される空間で、出入口部（図示せず）と流路
とを結んでいる。ヘッダー８５に流入した熱交換流体Ａ
はプレート８１に形成されたスリット８６に入る。スリ
ット８６には支持部８７がある。支持部は積層した際に
内部の圧力を支える部分となる。スリット８６を流れた
熱交換流体Ａはヘッダー８８に集められ、外部へ流出す
る。一方、熱交換流体Ｂは、ヘッダー８９より流入し、
プレート８３に形成されたスリット９０に入る。スリッ
ト９０には支持部９１がある。スリット９０を流れた熱
交換流体Ｂはヘッダー９２で集められ、外部へ流出す
る。プレート８２および８４には、積層時にヘッダー８
５，８８，８９，９２を形成するスリットが設けられて
いる。これらのプレート８１，８２，８３，８４を、順
に多数積層し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完全
に密着することにより、積層式熱交換器を形成する。密
着方法としては、拡散溶接やロー付けが用いられる。こ
れにより、熱交換流体ＡとＢは外部に漏れることなく、
ヘッダーおよびスリットを流れることが可能となる。こ
の時、スリット８６を流れる熱交換流体Ａは、スリット
８６の上下に位置する２つのプレート８２，８４を通じ
て、スリット９０を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行う
ことになる。ここで、プレート８２には、下に凸となる
凸部９３が設置されている。凸部９３は積層時に熱交換
流体Ｂの流路となるスリット９０の端部に位置し、支持
部９１に接する。これは、プレート８２および８４の厚
みを小さくするためにスリット９０の幅を小さくする
と、プレートを積層した場合に生じる支持部９１のズレ
により熱交換流体ＡおよびＢの流路が確保されにくくな
ることを防止するものである。プレート８１，８２，８
３，８４を積層すると、凸部９３により、支持部９１の
位置はズレを生じなくなり、信頼性の高い積層式熱交換
器を作ることが可能となる。
施例であり、積層式熱交換器を構成するプレートの形状
を示すものである。積層式熱交換器は、プレート８１，
８２，８３，８４を多数積層して構成されている。熱交
換流体Ａはヘッダー８５より流入する。ヘッダー８５
は、各プレート８１，８２，８３，８４を積層すること
により形成される空間で、出入口部（図示せず）と流路
とを結んでいる。ヘッダー８５に流入した熱交換流体Ａ
はプレート８１に形成されたスリット８６に入る。スリ
ット８６には支持部８７がある。支持部は積層した際に
内部の圧力を支える部分となる。スリット８６を流れた
熱交換流体Ａはヘッダー８８に集められ、外部へ流出す
る。一方、熱交換流体Ｂは、ヘッダー８９より流入し、
プレート８３に形成されたスリット９０に入る。スリッ
ト９０には支持部９１がある。スリット９０を流れた熱
交換流体Ｂはヘッダー９２で集められ、外部へ流出す
る。プレート８２および８４には、積層時にヘッダー８
５，８８，８９，９２を形成するスリットが設けられて
いる。これらのプレート８１，８２，８３，８４を、順
に多数積層し、熱交換流体Ａ，Ｂが漏れないように完全
に密着することにより、積層式熱交換器を形成する。密
着方法としては、拡散溶接やロー付けが用いられる。こ
れにより、熱交換流体ＡとＢは外部に漏れることなく、
ヘッダーおよびスリットを流れることが可能となる。こ
の時、スリット８６を流れる熱交換流体Ａは、スリット
８６の上下に位置する２つのプレート８２，８４を通じ
て、スリット９０を流れる熱交換流体Ｂと熱交換を行う
ことになる。ここで、プレート８２には、下に凸となる
凸部９３が設置されている。凸部９３は積層時に熱交換
流体Ｂの流路となるスリット９０の端部に位置し、支持
部９１に接する。これは、プレート８２および８４の厚
みを小さくするためにスリット９０の幅を小さくする
と、プレートを積層した場合に生じる支持部９１のズレ
により熱交換流体ＡおよびＢの流路が確保されにくくな
ることを防止するものである。プレート８１，８２，８
３，８４を積層すると、凸部９３により、支持部９１の
位置はズレを生じなくなり、信頼性の高い積層式熱交換
器を作ることが可能となる。
【００１９】以上のように本発明によって、信頼性の高
い軽量で低コストの積層式熱交換器が提供される。
い軽量で低コストの積層式熱交換器が提供される。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明における積層式熱
交換器は、２つの熱交換流体Ａ，Ｂのおのおのの流路と
なるスリットを形成した平板状プレートＡ，Ｂと積層時
に前記熱交換流体の隔壁をなすプレートＣをＡ，Ｃ，
Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をなす積層式熱交
換器において、 （１）熱交換流体Ａ，Ｂの動作圧力の小さい流体のスリ
ットの幅を動作圧力の大きい流体のスリットの幅に比較
して小さくする。 （２）熱交換流体Ａ，Ｂの双方または一方のスリットの
両側から交互に凸部を多数構成する。 （３）平板上プレートＡ，Ｂの一方または双方のスリッ
ト内に突出し、積層時に隣接するプレートＣとの接触部
を有する凸部をプレートＣに形成する。 （４）積層時にスリットを形成する壁の側部に位置する
凸部を前記プレートＣに形成する。 ことにより、軽量で低コストの積層式熱交換器が可能と
なる。
交換器は、２つの熱交換流体Ａ，Ｂのおのおのの流路と
なるスリットを形成した平板状プレートＡ，Ｂと積層時
に前記熱交換流体の隔壁をなすプレートＣをＡ，Ｃ，
Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をなす積層式熱交
換器において、 （１）熱交換流体Ａ，Ｂの動作圧力の小さい流体のスリ
ットの幅を動作圧力の大きい流体のスリットの幅に比較
して小さくする。 （２）熱交換流体Ａ，Ｂの双方または一方のスリットの
両側から交互に凸部を多数構成する。 （３）平板上プレートＡ，Ｂの一方または双方のスリッ
ト内に突出し、積層時に隣接するプレートＣとの接触部
を有する凸部をプレートＣに形成する。 （４）積層時にスリットを形成する壁の側部に位置する
凸部を前記プレートＣに形成する。 ことにより、軽量で低コストの積層式熱交換器が可能と
なる。
【図１】第１の発明の一実施例の積層式熱交換器の構成
図
図
【図２】第２の発明の一実施例の積層式熱交換器の構成
図
図
【図３】第３の発明の一実施例の積層式熱交換器を構成
するプレートの構成図
するプレートの構成図
【図４】第４の発明の一実施例の積層式熱交換器を構成
するプレートの構成図
するプレートの構成図
【図５】従来の積層式熱交換器の構成図
２４，２５，２６ プレート ２７ スリット ２８ 支持部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F28F 3/00 - 3/14 F28D 9/00 - 9/02
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも２つの熱交換流体Ａ，Ｂのお
のおのの流路となるスリットを形成した平板状プレート
Ａ，Ｂと積層時に前記熱交換流体の隔壁をなすプレート
ＣをＡ，Ｃ，Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をな
す積層式熱交換器において、前記熱交換流体Ａ，Ｂの動
作圧力の小さい流体のスリットの幅を動作圧力の大きい
流体のスリットの幅に比較して小さくした積層式熱交換
器。 - 【請求項２】 少なくとも２つの熱交換流体Ａ，Ｂのお
のおのの流路となるスリットを形成した平板状プレート
Ａ，Ｂと積層時に前記熱交換流体の隔壁をなすプレート
ＣをＡ，Ｃ，Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をな
す積層式熱交換器において、前記熱交換流体Ａ，Ｂの双
方または一方のスリットの両側から交互に凸部を多数構
成した積層式熱交換器。 - 【請求項３】 前記熱交換流体Ａ，Ｂの動作圧力の小さ
い流体のスリットにのみ凸部を多数構成した請求項２記
載の積層式熱交換器。 - 【請求項４】 少なくとも２つの熱交換流体Ａ，Ｂのお
のおのの流路となるスリットを形成した平板状プレート
Ａ，Ｂと積層時に前記熱交換流体の隔壁をなすプレート
ＣおよびＣ’をＡ，Ｃ，Ｂ，Ｃ’の順に複数組積層して
一体構造をなす積層式熱交換器において、前記平板上プ
レートＡ，Ｂの一方または双方のスリット内に突出し、
積層時にプレートＣとの接触部を有する凸部をプレート
Ｃ’に形成した積層式熱交換器。 - 【請求項５】 少なくとも２つの熱交換流体Ａ，Ｂのお
のおのの流路となるスリットを形成した平板状プレート
Ａ，Ｂと積層時に前記熱交換流体の隔壁をなすプレート
ＣをＡ，Ｃ，Ｂ，Ｃの順に複数組積層して一体構造をな
す積層式熱交換器において、積層時に前記スリットを形
成する壁の側部に位置する凸部を前記プレートＣに形成
した積層式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12127593A JP2874517B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 積層式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12127593A JP2874517B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 積層式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331295A JPH06331295A (ja) | 1994-11-29 |
| JP2874517B2 true JP2874517B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=14807227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12127593A Expired - Fee Related JP2874517B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 積層式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874517B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340488A (ja) * | 2001-05-15 | 2002-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層式熱交換器およびその製造方法 |
| US7063047B2 (en) * | 2003-09-16 | 2006-06-20 | Modine Manufacturing Company | Fuel vaporizer for a reformer type fuel cell system |
| DE10357175B4 (de) * | 2003-12-06 | 2006-03-16 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Bodenplatte für ein Kurbelgehäuse |
| JP2005188888A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Zexel Valeo Climate Control Corp | 積層型熱交換器 |
| US20100170666A1 (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-08 | Zess Inc. | Heat Exchanger and Method of Making and Using the Same |
| FR2950682B1 (fr) * | 2009-09-30 | 2012-06-01 | Valeo Systemes Thermiques | Condenseur pour vehicule automobile a integration amelioree |
| TWM444027U (en) * | 2012-07-27 | 2012-12-21 | Huang-Han Chen | Fins assembly |
| SG196713A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-13 | CHEN Huang-Han | Solar power system |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12127593A patent/JP2874517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06331295A (ja) | 1994-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |