JP3040213B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents
プレート式熱交換器Info
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- JP3040213B2 JP3040213B2 JP3234228A JP23422891A JP3040213B2 JP 3040213 B2 JP3040213 B2 JP 3040213B2 JP 3234228 A JP3234228 A JP 3234228A JP 23422891 A JP23422891 A JP 23422891A JP 3040213 B2 JP3040213 B2 JP 3040213B2
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- plate
- hole
- area
- fluid passage
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝熱面を有するプレー
トの複数枚を所定の間隔で積層したプレート式熱交換器
に関する。
トの複数枚を所定の間隔で積層したプレート式熱交換器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビルの空調用途などに多用されるプレー
ト式熱交換器は、図４と図５に示すような略矩形のプレ
ート１の複数枚を、ガスケット５を介し積層して構成さ
れる。プレート１は、４隅部に熱交換媒体の流体通路孔
６と、中央部に伝熱面７を有し、伝熱面７と流体通路孔
６の周辺にガスケット５が装着される。ガスケット５
は、プレート１の片側上下２つの流体通路孔６と伝熱面
７を囲う大リング部５ａと、プレート１の残り２つの流
体通路孔６を囲う小リング部５ｂから成る。このような
プレート１の複数枚を垂直に交互に１８０゜反転させて
挿入して、各プレート１を積層すると、プレート間に交
互に第１の熱交換媒体が流れる図５実線矢印の第１の流
路８と、第２の熱交換媒体が流れる図５鎖線矢印の第２
の流路９が形成される。
ト式熱交換器は、図４と図５に示すような略矩形のプレ
ート１の複数枚を、ガスケット５を介し積層して構成さ
れる。プレート１は、４隅部に熱交換媒体の流体通路孔
６と、中央部に伝熱面７を有し、伝熱面７と流体通路孔
６の周辺にガスケット５が装着される。ガスケット５
は、プレート１の片側上下２つの流体通路孔６と伝熱面
７を囲う大リング部５ａと、プレート１の残り２つの流
体通路孔６を囲う小リング部５ｂから成る。このような
プレート１の複数枚を垂直に交互に１８０゜反転させて
挿入して、各プレート１を積層すると、プレート間に交
互に第１の熱交換媒体が流れる図５実線矢印の第１の流
路８と、第２の熱交換媒体が流れる図５鎖線矢印の第２
の流路９が形成される。
【０００３】図６は複数のプレート１を積層し、その両
側から端板10、11で挟んで固定化したプレート式熱交換
器の部分断面図である。一方の端板10に連結された導入
管12から導入された第１の熱交換媒体は、積層された複
数のプレート１の対向する隅部の流体通路孔６を通り、
プレート間に交互に形成された第１の通路８を流下し
て、第２の通路９を流れる第２の熱交換媒体との間で熱
交換が行われる。
側から端板10、11で挟んで固定化したプレート式熱交換
器の部分断面図である。一方の端板10に連結された導入
管12から導入された第１の熱交換媒体は、積層された複
数のプレート１の対向する隅部の流体通路孔６を通り、
プレート間に交互に形成された第１の通路８を流下し
て、第２の通路９を流れる第２の熱交換媒体との間で熱
交換が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記プレート１の流体
通路孔６は、円形孔で、図４に示すように、プレート端
15に近い部所に形成され、プレート１を少しでも伝熱面
を多くするようにしてある。ところが、このような従来
設計のプレート１においては、図４に示すように、流体
通路孔６からプレート１の隅部の端15までの最短距離
ａ、ｂが短くなり、流体通路孔６とプレート端15との間
に幅狭部13、14ができる。この幅狭部13、14は、プレー
ト１の他の部所に比べて機械的強度が弱く、プレート１
の運搬時や熱交換器組立時において外力が加わると折れ
曲がって変形し、使用できない不良品となる場合があ
る。このような問題は、幅狭部13、14が長い範囲で形成
される大形プレートにおいて目立って発生し、プレート
の取扱いを難しくしている。
通路孔６は、円形孔で、図４に示すように、プレート端
15に近い部所に形成され、プレート１を少しでも伝熱面
を多くするようにしてある。ところが、このような従来
設計のプレート１においては、図４に示すように、流体
通路孔６からプレート１の隅部の端15までの最短距離
ａ、ｂが短くなり、流体通路孔６とプレート端15との間
に幅狭部13、14ができる。この幅狭部13、14は、プレー
ト１の他の部所に比べて機械的強度が弱く、プレート１
の運搬時や熱交換器組立時において外力が加わると折れ
曲がって変形し、使用できない不良品となる場合があ
る。このような問題は、幅狭部13、14が長い範囲で形成
される大形プレートにおいて目立って発生し、プレート
の取扱いを難しくしている。
【０００５】上記問題は、プレート１の流体通路孔６の
直径を小さくするか、プレート１の外形寸法を大きくし
て、幅狭部13、14の最小幅ａ、ｂを拡大し、その機械的
強度を増大させれば解決される。ところが、流体通路孔
６の直径を小さくすると、流体通路孔６からプレート１
の伝熱面７への熱交換媒体の流路面積が小さくなり、熱
交換媒体の圧力損失が増大して、熱交換器の熱交換効率
が大幅に低下する。また、流体通路孔６の面積を変えず
にプレート１の全幅、全長の外形寸法を増大させると、
プレート１が大形化して熱交換器全体が大形化し、さら
に、プレート１の伝熱面７の収率が低下して、熱交換器
がコスト高となる不都合があった。
直径を小さくするか、プレート１の外形寸法を大きくし
て、幅狭部13、14の最小幅ａ、ｂを拡大し、その機械的
強度を増大させれば解決される。ところが、流体通路孔
６の直径を小さくすると、流体通路孔６からプレート１
の伝熱面７への熱交換媒体の流路面積が小さくなり、熱
交換媒体の圧力損失が増大して、熱交換器の熱交換効率
が大幅に低下する。また、流体通路孔６の面積を変えず
にプレート１の全幅、全長の外形寸法を増大させると、
プレート１が大形化して熱交換器全体が大形化し、さら
に、プレート１の伝熱面７の収率が低下して、熱交換器
がコスト高となる不都合があった。
【０００６】それ故に、本発明の目的とするところは、
プレートの流体通路孔の面積を変えることなく、かつ、
プレートの外形寸法を大形化することなく、流体通路孔
の形状設計だけでプレートの流体通路孔周辺部の機械的
強度を増大させたプレート式熱交換器を提供することに
ある。
プレートの流体通路孔の面積を変えることなく、かつ、
プレートの外形寸法を大形化することなく、流体通路孔
の形状設計だけでプレートの流体通路孔周辺部の機械的
強度を増大させたプレート式熱交換器を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の技術的手段は、略矩形のプレートの隅部に形成され
る流体通路孔を、プレート隅部の端寄りの略半分の領域
にプレート端から積極的に離して形成された小面積孔部
と、プレート伝熱面寄りの略半分の領域に前記小面積孔
部の面積縮小分を補う大面積孔部とを有し、かつ、前記
大面積孔部を大半円形とし、前記小面積孔部を小半円
形、又は、プレート隅部の直交２辺に平行な直交２辺
で、前記大面積孔部の大半円形と合せて略扇形としたこ
とである。
明の技術的手段は、略矩形のプレートの隅部に形成され
る流体通路孔を、プレート隅部の端寄りの略半分の領域
にプレート端から積極的に離して形成された小面積孔部
と、プレート伝熱面寄りの略半分の領域に前記小面積孔
部の面積縮小分を補う大面積孔部とを有し、かつ、前記
大面積孔部を大半円形とし、前記小面積孔部を小半円
形、又は、プレート隅部の直交２辺に平行な直交２辺
で、前記大面積孔部の大半円形と合せて略扇形としたこ
とである。
【０００８】流体通路孔の小面積孔部は、小半円形や扇
形などの形状が、プレートの隅部の端からの最短距離を
長くする上で好適であり、大面積孔部は大半円形が熱交
換媒体の圧力損失を少なくする上で望ましい。
形などの形状が、プレートの隅部の端からの最短距離を
長くする上で好適であり、大面積孔部は大半円形が熱交
換媒体の圧力損失を少なくする上で望ましい。
【０００９】
【作用】プレートの隅部の流体通路孔の小面積孔部は、
小面積にした分、プレートの隅部の端からの最短距離が
長くでき、プレートの流体通路孔周辺部の機械的強度が
増大する。この強度増大化は、プレートの外形寸法を大
きくすることなく、流体通路孔の形状設計だけで実施可
能である。小面積孔部を小面積化して不足した面積を補
うように大面積孔部の面積を設計すれば、流体通路孔で
受ける熱交換媒体の圧力損失が少なくなり、熱交換器の
効率が良くなる。
小面積にした分、プレートの隅部の端からの最短距離が
長くでき、プレートの流体通路孔周辺部の機械的強度が
増大する。この強度増大化は、プレートの外形寸法を大
きくすることなく、流体通路孔の形状設計だけで実施可
能である。小面積孔部を小面積化して不足した面積を補
うように大面積孔部の面積を設計すれば、流体通路孔で
受ける熱交換媒体の圧力損失が少なくなり、熱交換器の
効率が良くなる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例を図１乃至図３を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１および図２は第１の実施例を説明する
ためのもので、同図は略矩形のプレート１の部分正面図
で、このプレート１の複数枚をガスケット５を介し積層
してプレート式熱交換器が組立られる。プレート１の積
層構造は、図４と図５に示す従来構造と同様でよく、そ
の詳細説明は省略する。プレート１の従来品との相違点
は、隅部に形成された流体通路孔２で、これは小面積孔
部３と大面積孔部４で形成される。流体通路孔２は、プ
レート１の４隅部全てに形成することが望ましい。
ためのもので、同図は略矩形のプレート１の部分正面図
で、このプレート１の複数枚をガスケット５を介し積層
してプレート式熱交換器が組立られる。プレート１の積
層構造は、図４と図５に示す従来構造と同様でよく、そ
の詳細説明は省略する。プレート１の従来品との相違点
は、隅部に形成された流体通路孔２で、これは小面積孔
部３と大面積孔部４で形成される。流体通路孔２は、プ
レート１の４隅部全てに形成することが望ましい。
【００１２】流体通路孔２の小面積孔部３と大面積孔部
４は、共に略半円形の孔で、小面積孔部３はプレート１
の隅部の端寄りの領域に形成され、大面積孔部４はプレ
ート１の中央部の伝熱面７寄りの領域に形成される。小
面積孔部３は、プレート１の隅部の直交２辺のプレート
端15から積極的に離した部所に形成される。例えばプレ
ート１が図４のプレート１と同一サイズで、図２の鎖線
位置が従来の孔６の形成位置とすると、小面積孔部３は
従来流体通路孔６と同心で、半径がｍだけ小さい１８０
゜の半円形で形成される。一方、大面積孔部４は、従来
流体通路孔６と同心で、半径がｎだけ大きい１８０゜の
半円形で形成される。小面積孔部３と大面積孔部４を合
わせた流体通路孔２の面積が、従来流体通路孔６の面積
とほぼ同一になるようそれぞれの半径が決められる。
４は、共に略半円形の孔で、小面積孔部３はプレート１
の隅部の端寄りの領域に形成され、大面積孔部４はプレ
ート１の中央部の伝熱面７寄りの領域に形成される。小
面積孔部３は、プレート１の隅部の直交２辺のプレート
端15から積極的に離した部所に形成される。例えばプレ
ート１が図４のプレート１と同一サイズで、図２の鎖線
位置が従来の孔６の形成位置とすると、小面積孔部３は
従来流体通路孔６と同心で、半径がｍだけ小さい１８０
゜の半円形で形成される。一方、大面積孔部４は、従来
流体通路孔６と同心で、半径がｎだけ大きい１８０゜の
半円形で形成される。小面積孔部３と大面積孔部４を合
わせた流体通路孔２の面積が、従来流体通路孔６の面積
とほぼ同一になるようそれぞれの半径が決められる。
【００１３】プレート１の流体通路孔２を上記のように
形成すると、プレート１の隅部のプレート端15から流体
通路孔２の小面積孔部３までの最短距離ｃ、ｄは、従来
流体通路孔６における最短距離ａ、ｂよりもｍだけ大き
くなる。従って、プレート１の隅部の前記最短距離ｃ、
ｄにある幅狭部13、14の幅は、図６プレート１のものよ
りもｍだけ増大し、その分、幅狭部13、14の機械的強度
が増大して変形し難くなる。つまり、プレート１の流体
通路孔２の面積を縮小させることなく、かつ、プレート
１の外形寸法を増大させることなく、プレート１の隅部
の幅狭部13、14の機械的強度の増大化が図れる。その結
果、プレート１の隅部の幅狭部13、14が外力で変形して
プレート１が不良品となる心配がなくなる。また、プレ
ート１の流体通路孔２の面積が十分に確保されており、
しかも、ここを通過する熱交換媒体は大面積孔部４から
伝熱面７に流下するので、熱交換媒体の圧力損失が少な
く、性能の良い熱交換器が組立られる。
形成すると、プレート１の隅部のプレート端15から流体
通路孔２の小面積孔部３までの最短距離ｃ、ｄは、従来
流体通路孔６における最短距離ａ、ｂよりもｍだけ大き
くなる。従って、プレート１の隅部の前記最短距離ｃ、
ｄにある幅狭部13、14の幅は、図６プレート１のものよ
りもｍだけ増大し、その分、幅狭部13、14の機械的強度
が増大して変形し難くなる。つまり、プレート１の流体
通路孔２の面積を縮小させることなく、かつ、プレート
１の外形寸法を増大させることなく、プレート１の隅部
の幅狭部13、14の機械的強度の増大化が図れる。その結
果、プレート１の隅部の幅狭部13、14が外力で変形して
プレート１が不良品となる心配がなくなる。また、プレ
ート１の流体通路孔２の面積が十分に確保されており、
しかも、ここを通過する熱交換媒体は大面積孔部４から
伝熱面７に流下するので、熱交換媒体の圧力損失が少な
く、性能の良い熱交換器が組立られる。
【００１４】図３は第２の実施例である熱交換器のプレ
ート１を示すもので、このプレート１の隅部に形成され
る流体通路孔２’は、略扇形を成している。流体通路孔
２’はプレート１の隅部の直交２辺のプレート端15と平
行に切り欠いた略三角形の小面積孔部３’と、その両端
から伝熱面７側に半円形に形成された大面積孔部４’を
有する。この流体通路孔２’の場合も、小面積孔部３’
がプレート端15から上記距離ｂ、ｃに相当する部所に積
極的に離して形成され、これによりプレート１の隅部の
機械的強度が増大される。また、小面積孔部３’と大面
積孔部４’を合わせた流体通路孔２’の面積は、第１の
実施例の流体通路孔２の面積と同程度に設定されて、熱
交換媒体の圧力損失を少なくしている。当然であるが、
小面積孔部を小面積化して不足した面積分を大面積孔部
の面積で補うことが出来ない場合には、通路孔６での圧
力損失はわずかに増大するが、本考案の主目的である幅
狭部13、14の機械的強度は増大することが出来る。
ート１を示すもので、このプレート１の隅部に形成され
る流体通路孔２’は、略扇形を成している。流体通路孔
２’はプレート１の隅部の直交２辺のプレート端15と平
行に切り欠いた略三角形の小面積孔部３’と、その両端
から伝熱面７側に半円形に形成された大面積孔部４’を
有する。この流体通路孔２’の場合も、小面積孔部３’
がプレート端15から上記距離ｂ、ｃに相当する部所に積
極的に離して形成され、これによりプレート１の隅部の
機械的強度が増大される。また、小面積孔部３’と大面
積孔部４’を合わせた流体通路孔２’の面積は、第１の
実施例の流体通路孔２の面積と同程度に設定されて、熱
交換媒体の圧力損失を少なくしている。当然であるが、
小面積孔部を小面積化して不足した面積分を大面積孔部
の面積で補うことが出来ない場合には、通路孔６での圧
力損失はわずかに増大するが、本考案の主目的である幅
狭部13、14の機械的強度は増大することが出来る。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、プレートの外形寸法を
増大させることなく、流体通路孔を小さくすることなく
して、プレートの隅部の流体通路孔からプレート端まで
の最短距離を、流体通路孔の小面積孔部の面積縮小分だ
け長くできて、プレートの流体通路孔周辺部の機械的強
度が増大する。従って、プレート運搬時や組立時の外力
によるプレート隅部の変形トラブルが防止され、プレー
トの取扱が容易で組立作業性、製造歩留まりの良いプレ
ート式熱交換器が提供できる。また、流体通路孔の小面
積孔部を小面積化して不足した面積分を補うように大面
積孔部の面積を設計すれば、流体通路孔で受ける熱交換
媒体の圧力損失が少なくなり、小形でも強度、性能の良
いプレート式熱交換器が提供できる。
増大させることなく、流体通路孔を小さくすることなく
して、プレートの隅部の流体通路孔からプレート端まで
の最短距離を、流体通路孔の小面積孔部の面積縮小分だ
け長くできて、プレートの流体通路孔周辺部の機械的強
度が増大する。従って、プレート運搬時や組立時の外力
によるプレート隅部の変形トラブルが防止され、プレー
トの取扱が容易で組立作業性、製造歩留まりの良いプレ
ート式熱交換器が提供できる。また、流体通路孔の小面
積孔部を小面積化して不足した面積分を補うように大面
積孔部の面積を設計すれば、流体通路孔で受ける熱交換
媒体の圧力損失が少なくなり、小形でも強度、性能の良
いプレート式熱交換器が提供できる。
【図１】本発明のプレート式熱交換器におけるプレート
の一実施例を示す部分正面図
の一実施例を示す部分正面図
【図２】図１プレートの流体通路孔の特徴を説明するた
めの拡大正面図
めの拡大正面図
【図３】本発明熱交換器におけるプレートの他の実施例
を示す部分正面図
を示す部分正面図
【図４】従来のプレート式熱交換器におけるプレートの
部分正面図
部分正面図
【図５】図４プレートの組立時の斜視図
【図６】図５のプレートを組立た従来のプレート式熱交
換器の部分断面図
換器の部分断面図
１ プレート ２ 流体通路孔 ２’ 流体通路孔 ３ 小面積孔部 ３’ 小面積孔部 ４ 大面積孔部 ４’ 大面積孔部 ５ ガスケット ６ 流体通路孔 ７ 伝熱面 ８ 第１の流路 ９ 第２の流路 10 端板 11 端板 12 導入管 13 幅狭部 14 幅狭部 15 プレート端
Claims (1)
- 【請求項１】 隅部に流体通路孔を有する略矩形のプレ
ートの複数枚を所定の間隔で積層し、各プレート間に熱
交換媒体の流路を形成したプレート式熱交換器におい
て、 前記プレートの流体通路孔は、プレート隅部の端寄りの
略半分の領域にプレート端から積極的に離して形成され
た小面積孔部と、プレート伝熱面寄りの略半分の領域に
前記小面積孔部の面積縮小分を補う大面積孔部とを有
し、かつ、前記大面積孔部を大半円形とし、前記小面積
孔部を小半円形、又は、プレート隅部の直交２辺に平行
な直交２辺で、前記大面積孔部の大半円形と合せて略扇
形としたことを特徴とするプレート式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234228A JP3040213B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234228A JP3040213B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | プレート式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571886A JPH0571886A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3040213B2 true JP3040213B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=16967707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234228A Expired - Fee Related JP3040213B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3040213B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5106453B2 (ja) * | 2009-03-18 | 2012-12-26 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍空調装置 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234228A patent/JP3040213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571886A (ja) | 1993-03-23 |
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