JP3165553B2 - 積層式熱交換器 - Google Patents
積層式熱交換器Info
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- heat exchanger
- heat exchange
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
- F28D1/0366—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by spaced plates with inserted elements
- F28D1/0375—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by spaced plates with inserted elements the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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】流体として液体および相変化を伴う気液
２相流の熱交換器は、たとえば空調機器、食品の冷凍・
冷蔵・温調などの機器に広く使用されている。
２相流の熱交換器は、たとえば空調機器、食品の冷凍・
冷蔵・温調などの機器に広く使用されている。
【０００３】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。
【０００４】
【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。 （１）一体化する際に、ロー付けするために高温炉を用
いて封止処理することから、製造コストが増大する。ま
た、プレートの全面を完全に接着する必要があることか
ら、歩留まりも低く、製造コストを悪化させている。 （２）２つの熱交換流体の伝熱特性が大きく異なる場合
には、一方の熱交換流体の熱抵抗が大きくなり、積層式
熱交換器が大きくなることから製造コストが増大する。 （３）熱交換流体の流路が長くなると、支持部の長さが
長くなり、プレス加工等による形成が困難になるととも
に、組立時に支持部の位置が移動し、製造時の位置合わ
せが困難となるとともに熱交換器の信頼性が低下する。
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。 （１）一体化する際に、ロー付けするために高温炉を用
いて封止処理することから、製造コストが増大する。ま
た、プレートの全面を完全に接着する必要があることか
ら、歩留まりも低く、製造コストを悪化させている。 （２）２つの熱交換流体の伝熱特性が大きく異なる場合
には、一方の熱交換流体の熱抵抗が大きくなり、積層式
熱交換器が大きくなることから製造コストが増大する。 （３）熱交換流体の流路が長くなると、支持部の長さが
長くなり、プレス加工等による形成が困難になるととも
に、組立時に支持部の位置が移動し、製造時の位置合わ
せが困難となるとともに熱交換器の信頼性が低下する。
【０００５】本発明は、前記本発明の課題を解決するた
め、信頼性に優れ、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。
め、信頼性に優れ、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】前記目的を達成するため
本発明の第１番目の積層式熱交換器は、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
記プレートｃに比較して前記プレートａ、ｂを弾性係数
を小さい材料で構成し、かつ積層方向に積層部全体を圧
縮して固定する手段を備えたことを特徴とする。
本発明の第１番目の積層式熱交換器は、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
記プレートｃに比較して前記プレートａ、ｂを弾性係数
を小さい材料で構成し、かつ積層方向に積層部全体を圧
縮して固定する手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、プレートａ、ｂの材
質が樹脂であり、かつプレートｃの材質が金属であるこ
とが好ましい。次に本発明の第２番目の積層式熱交換器
は、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、前記プレートａ、ｂは厚さを変える
ことにより前記熱交換流体の熱伝達率を変えたこと特徴
とする。
質が樹脂であり、かつプレートｃの材質が金属であるこ
とが好ましい。次に本発明の第２番目の積層式熱交換器
は、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、前記プレートａ、ｂは厚さを変える
ことにより前記熱交換流体の熱伝達率を変えたこと特徴
とする。
【０００８】前記構成においては、２つの熱交換流体が
顕熱交換流体と潜熱交換流体の場合に、潜熱交換流体が
流れるプレートの厚さを顕熱交換流体が流れるプレート
の厚さに比較して薄くしたことが好ましい。
顕熱交換流体と潜熱交換流体の場合に、潜熱交換流体が
流れるプレートの厚さを顕熱交換流体が流れるプレート
の厚さに比較して薄くしたことが好ましい。
【０００９】次に本発明の第３番目の積層式熱交換器
は、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ｃ１、ｃ２
を、ａ、ｃ１、ｂ、ｃ２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Ｂの流
路となるスリットはプレートｂに分割して形成され、か
つプレートｃ１又はｃ２の一方、及び平板状プレートａ
には、積層時に前記分割部と対向する位置に連結用スリ
ットが形成され、前記連結用スリットにより前記熱交換
流体Ｂの流路となる分割されたスリットが連結されてい
ることを特徴とする積層式熱交換器。
は、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ｃ１、ｃ２
を、ａ、ｃ１、ｂ、ｃ２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Ｂの流
路となるスリットはプレートｂに分割して形成され、か
つプレートｃ１又はｃ２の一方、及び平板状プレートａ
には、積層時に前記分割部と対向する位置に連結用スリ
ットが形成され、前記連結用スリットにより前記熱交換
流体Ｂの流路となる分割されたスリットが連結されてい
ることを特徴とする積層式熱交換器。
【００１０】また本発明の積層式熱交換器においては、
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、前記熱交換流体の流路入口部に流路幅の
小さい部分を形成してもよい。
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、前記熱交換流体の流路入口部に流路幅の
小さい部分を形成してもよい。
【００１１】
【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。 （１）プレートａ、ｂ、ｃを積層し、全体を加圧圧縮す
ることにより、弾性係数の小さいプレートａとｂが変形
し、プレートｃと密着する。これにより、熱交換流体の
流路が形成される。 （２）熱伝達率は、等価直径にほぼ反比例して大きくな
ることから、２つの熱交換流体の伝熱特性が異なる場合
には、一方のプレートの板厚を変えることにより等価直
径が変わり２つの熱交換流体の熱伝達率の差を小さくす
ることができる。これにより、積層式熱交換器の伝熱面
積を小さくすることが可能となる。 （３）プレートａ内のスリットを途中で分断する支持部
を設け、その分断部分の熱交換流体の流路をプレートｂ
内に設置し、プレートｃにプレートａとｂに形成した流
路を結ぶスリットを設置することにより連続した流路が
形成される。これにより、プレートａのスリット内の支
持部の長さが半減され、スリットのプレス加工による形
成や、組立時の支持部の移動し減少し、信頼性の高い積
層式熱交換器の製造が可能となる。 （４）ヘッダーからスリットへの入口部の流路幅を減少
させることにより、支持部の幅を増大し、支持部の変形
を小さくすることができる。これにより、スリットのプ
レス加工による形成や、組立時の支持部の移動が減少
し、信頼性の高い積層式熱交換器の製造が可能となる。
れる作用は次の通りである。 （１）プレートａ、ｂ、ｃを積層し、全体を加圧圧縮す
ることにより、弾性係数の小さいプレートａとｂが変形
し、プレートｃと密着する。これにより、熱交換流体の
流路が形成される。 （２）熱伝達率は、等価直径にほぼ反比例して大きくな
ることから、２つの熱交換流体の伝熱特性が異なる場合
には、一方のプレートの板厚を変えることにより等価直
径が変わり２つの熱交換流体の熱伝達率の差を小さくす
ることができる。これにより、積層式熱交換器の伝熱面
積を小さくすることが可能となる。 （３）プレートａ内のスリットを途中で分断する支持部
を設け、その分断部分の熱交換流体の流路をプレートｂ
内に設置し、プレートｃにプレートａとｂに形成した流
路を結ぶスリットを設置することにより連続した流路が
形成される。これにより、プレートａのスリット内の支
持部の長さが半減され、スリットのプレス加工による形
成や、組立時の支持部の移動し減少し、信頼性の高い積
層式熱交換器の製造が可能となる。 （４）ヘッダーからスリットへの入口部の流路幅を減少
させることにより、支持部の幅を増大し、支持部の変形
を小さくすることができる。これにより、スリットのプ
レス加工による形成や、組立時の支持部の移動が減少
し、信頼性の高い積層式熱交換器の製造が可能となる。
【００１２】
（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。
【００１３】本実施例は、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）前記プレートｃに比較して前記プレートａとｂを
弾性係数を小さい材料で構成し、さらに、積層方向に積
層部全体を圧縮する機構を備える。 （２）前記プレートａ、ｂを板厚の異なるプレートで構
成する。 （３）熱交換流体Ａの流路の一部をプレートｂに形成し
プレートｃを介して流路を連結する。 （４）前記熱交換流体の流路入口部に流路幅の小さい部
分を形成する。ものである。
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）前記プレートｃに比較して前記プレートａとｂを
弾性係数を小さい材料で構成し、さらに、積層方向に積
層部全体を圧縮する機構を備える。 （２）前記プレートａ、ｂを板厚の異なるプレートで構
成する。 （３）熱交換流体Ａの流路の一部をプレートｂに形成し
プレートｃを介して流路を連結する。 （４）前記熱交換流体の流路入口部に流路幅の小さい部
分を形成する。ものである。
【００１４】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。ここで、プレート２４、２６
はプレート２５に比較して弾性係数の小さい柔らかい材
料を使用している。たとえばプレート２４、２６として
ポリテトラフロロエチレンなどのフッ素樹脂を用い、プ
レート２５としてステンレススチールを用いることが好
ましい。したがって、エンドプレート２１と３７の両端
に設置した加重板３８およびボルト３９により、積層式
熱交換器全体を圧縮することにより、プレート２４、２
６が変形し、プレート２５に密着する。これにより、熱
交換流体Ａ、Ｂが外部およびＡ、Ｂ間で完全に漏れない
積層式熱交換器を形成することができる。なお、図１に
おいてボルト３９は、実際の長さとは異なるため、一部
２点鎖線で示している。
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。ここで、プレート２４、２６
はプレート２５に比較して弾性係数の小さい柔らかい材
料を使用している。たとえばプレート２４、２６として
ポリテトラフロロエチレンなどのフッ素樹脂を用い、プ
レート２５としてステンレススチールを用いることが好
ましい。したがって、エンドプレート２１と３７の両端
に設置した加重板３８およびボルト３９により、積層式
熱交換器全体を圧縮することにより、プレート２４、２
６が変形し、プレート２５に密着する。これにより、熱
交換流体Ａ、Ｂが外部およびＡ、Ｂ間で完全に漏れない
積層式熱交換器を形成することができる。なお、図１に
おいてボルト３９は、実際の長さとは異なるため、一部
２点鎖線で示している。
【００１５】以上のように本実施例によって、常温で積
層式熱交換器を製造することが可能となり、低コストの
積層式熱交換器が提供される。また、本実施例の積層式
熱交換器では、ボルト３９を緩めることにより、流路内
の清掃等が行え、メンテナンスも容易な積層式熱交換器
が可能になる。
層式熱交換器を製造することが可能となり、低コストの
積層式熱交換器が提供される。また、本実施例の積層式
熱交換器では、ボルト３９を緩めることにより、流路内
の清掃等が行え、メンテナンスも容易な積層式熱交換器
が可能になる。
【００１６】なお、本実施例では、圧縮機構として加重
板３８を用いたが、エンドプレート２１および３７にボ
ルト穴を設置して圧縮機構とした場合でも同様な効果を
得ることができることは言うまでもない。
板３８を用いたが、エンドプレート２１および３７にボ
ルト穴を設置して圧縮機構とした場合でも同様な効果を
得ることができることは言うまでもない。
【００１７】（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。
内部の構成はプレート４１とプレート４２を除くと、実
施例１と同等であることから同一番号で示すとともに、
説明は省略する。
施例であり、積層式熱交換器の構成を示すものである。
内部の構成はプレート４１とプレート４２を除くと、実
施例１と同等であることから同一番号で示すとともに、
説明は省略する。
【００１８】プレート４１とプレート４２の板厚は異な
っている。たとえばプレート４２の厚さが０．５〜０．
６ｍｍの場合、プレート４１の厚さは約０．２５ｍｍ程
度のものが一例として挙げられる。本実施例は、プレー
ト４１の流路に水を流し、プレート４２の流路の凝縮媒
体を流すものである。一般的にこのような流路を用いた
場合、凝縮熱伝達率は水の熱伝達率に比較して大きい。
したがって、積層式熱交換器の伝熱面積の大小は、水の
熱伝達率の影響を受け易くなる。一方、水の熱伝達率は
等価直径にほぼ反比例して変化することから、本実施例
のごとく、凝縮プレート４２よりもプレート４１の板厚
を小さくすることによって、プレート４１内の流路の等
価直径が小さくなり、水の熱伝達率が大きくなる。した
がって、積層式熱交換器の伝熱面積を低減することが可
能になり、低コスト化が可能となる。
っている。たとえばプレート４２の厚さが０．５〜０．
６ｍｍの場合、プレート４１の厚さは約０．２５ｍｍ程
度のものが一例として挙げられる。本実施例は、プレー
ト４１の流路に水を流し、プレート４２の流路の凝縮媒
体を流すものである。一般的にこのような流路を用いた
場合、凝縮熱伝達率は水の熱伝達率に比較して大きい。
したがって、積層式熱交換器の伝熱面積の大小は、水の
熱伝達率の影響を受け易くなる。一方、水の熱伝達率は
等価直径にほぼ反比例して変化することから、本実施例
のごとく、凝縮プレート４２よりもプレート４１の板厚
を小さくすることによって、プレート４１内の流路の等
価直径が小さくなり、水の熱伝達率が大きくなる。した
がって、積層式熱交換器の伝熱面積を低減することが可
能になり、低コスト化が可能となる。
【００１９】以上のように本実施例によって、低コスト
の積層式熱交換器が提供される。また、本実施例の積層
式熱交換器では、流路パターンを変えることなく板厚だ
けを変化させて最適設計を行えることから、種々の流体
に対して容易に適用できる。
の積層式熱交換器が提供される。また、本実施例の積層
式熱交換器では、流路パターンを変えることなく板厚だ
けを変化させて最適設計を行えることから、種々の流体
に対して容易に適用できる。
【００２０】（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５１、５２、５３、５４を多層形
成して構成されている。熱交換流体Ａはヘッダー５５よ
り流入する。ヘッダー５５は、各プレート５１、５２、
５３、５４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５
５に流入した熱交換流体Ａはプレート５１に形成された
スリット５６に入る。スリット５６には支持部５７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５６を流れた熱交換流体Ａはヘッダー５８
に集められ、外部に流出する。一方、熱交換流体Ｂは、
ヘッダー５９より流入し、プレート５３に形成されたス
リット６０に入る。スリット６０には支持部６１があ
る。スリット６０を流れた熱交換流体Ｂはヘッダー６２
で集められ、外部に流出する。プレート５２および５４
には、積層時にヘッダー５５、５８、５９、６２を形成
するスリットが設けられている。ここで、プレート５３
のスリット６０はプレート５３の中央部６３で２つに分
けられている。また、プレート５１にはスリット６４が
あり、プレート５２には２つのスリット６５がある。し
たがって、積層時には、スリット６０、６４、６５が連
結され、熱交換流体Ｂの流路が形成される。これによ
り、プレート５３の支持部６１を中央部で６３で固定す
ることが可能となり、スリット６０のプレス加工による
形成や、組立時の支持部の移動し減少し、信頼性の高い
積層式熱交換器の製造が可能となる。
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５１、５２、５３、５４を多層形
成して構成されている。熱交換流体Ａはヘッダー５５よ
り流入する。ヘッダー５５は、各プレート５１、５２、
５３、５４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５
５に流入した熱交換流体Ａはプレート５１に形成された
スリット５６に入る。スリット５６には支持部５７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５６を流れた熱交換流体Ａはヘッダー５８
に集められ、外部に流出する。一方、熱交換流体Ｂは、
ヘッダー５９より流入し、プレート５３に形成されたス
リット６０に入る。スリット６０には支持部６１があ
る。スリット６０を流れた熱交換流体Ｂはヘッダー６２
で集められ、外部に流出する。プレート５２および５４
には、積層時にヘッダー５５、５８、５９、６２を形成
するスリットが設けられている。ここで、プレート５３
のスリット６０はプレート５３の中央部６３で２つに分
けられている。また、プレート５１にはスリット６４が
あり、プレート５２には２つのスリット６５がある。し
たがって、積層時には、スリット６０、６４、６５が連
結され、熱交換流体Ｂの流路が形成される。これによ
り、プレート５３の支持部６１を中央部で６３で固定す
ることが可能となり、スリット６０のプレス加工による
形成や、組立時の支持部の移動し減少し、信頼性の高い
積層式熱交換器の製造が可能となる。
【００２１】以上のように本実施例によって、信頼性の
高い積層式熱交換器を製造することが可能となり、歩留
まりが改善され低コストの積層式熱交換器が提供され
る。また、本実施例では、中央部のみに適用したが、状
況に応じて適用箇所を増加させることも容易にできる。
高い積層式熱交換器を製造することが可能となり、歩留
まりが改善され低コストの積層式熱交換器が提供され
る。また、本実施例では、中央部のみに適用したが、状
況に応じて適用箇所を増加させることも容易にできる。
【００２２】（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７１、
７２、７３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７４より流入する。ヘッダー７４は、各プ
レートを７１、７２、７３、７２の順で積層することに
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７４に流入した熱交換流体Ａは
プレート７１に形成されたスリット７５に入る。スリッ
ト７５には支持部７６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７５を流れた熱
交換流体Ａはヘッダー７７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７８より流入し、
プレート７３に形成されたスリット７９に入る。スリッ
ト７９には支持部８０がある。スリット７９を流れた熱
交換流体Ｂはヘッダー８１で集められ、外部へ流出す
る。プレート７２には、積層時にヘッダー７４、７７、
７８、８１を形成するスリットが設けられている。ここ
で、スリット７５および７９の入り口側の幅は小さくな
っており（たとえば１／２〜１／１０）、支持部７６お
よび８０の幅は大きくなっている。したがって、加工時
の支持部の変形が小さくなる、信頼性の高い積層式熱交
換器の製造が可能となる。また、本実施例により、各熱
交換流体の圧力損失は若干大きくなるが、入り口部の圧
力損失により各流路への分岐が向上され熱交換器の特性
が向上する。
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７１、
７２、７３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７４より流入する。ヘッダー７４は、各プ
レートを７１、７２、７３、７２の順で積層することに
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７４に流入した熱交換流体Ａは
プレート７１に形成されたスリット７５に入る。スリッ
ト７５には支持部７６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７５を流れた熱
交換流体Ａはヘッダー７７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７８より流入し、
プレート７３に形成されたスリット７９に入る。スリッ
ト７９には支持部８０がある。スリット７９を流れた熱
交換流体Ｂはヘッダー８１で集められ、外部へ流出す
る。プレート７２には、積層時にヘッダー７４、７７、
７８、８１を形成するスリットが設けられている。ここ
で、スリット７５および７９の入り口側の幅は小さくな
っており（たとえば１／２〜１／１０）、支持部７６お
よび８０の幅は大きくなっている。したがって、加工時
の支持部の変形が小さくなる、信頼性の高い積層式熱交
換器の製造が可能となる。また、本実施例により、各熱
交換流体の圧力損失は若干大きくなるが、入り口部の圧
力損失により各流路への分岐が向上され熱交換器の特性
が向上する。
【００２３】以上のように本実施例によって、信頼性の
高い積層式熱交換器を製造することが可能となり、歩留
まりが改善され低コストの積層式熱交換器が提供でき
る。
高い積層式熱交換器を製造することが可能となり、歩留
まりが改善され低コストの積層式熱交換器が提供でき
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の第１番目
の積層式熱交換器によれば、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、前記プレート
ｃに比較して前記プレートａ、ｂを弾性係数を小さい材
料で構成し、かつ積層方向に積層部全体を圧縮して固定
する手段を備えたことにより、信頼性の高い積層式熱交
換器を製造することが可能となり、歩留まりが改善され
低コストの積層式熱交換器が実現できる。また本発明の
第２番目の積層式熱交換器によれば、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
プレートａ、ｂは厚さを変えることにより前記熱交換流
体の熱伝達率を変えたことにより、信頼性の高い積層式
熱交換器を製造することが可能となり、歩留まりが改善
され低コストの積層式熱交換器が実現できる。また本発
明の第３番目の積層式熱交換器によれば、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ｃ１、ｃ２を、ａ、ｃ１、
ｂ、ｃ２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Ｂの流路となるスリッ
トはプレートｂに分割して形成され、かつプレートｃ１
又はｃ２の一方、及び平板状プレートａには、積層時に
前記分割部と対向する位置に連結用スリットが形成さ
れ、前記連結用スリットにより前記熱交換流体Ｂの流路
となる分割されたスリットが連結されていることによ
り、信頼性の高い積層式熱交換器を製造することが可能
となり、歩留まりが改善され低コストの積層式熱交換器
が実現できる。
の積層式熱交換器によれば、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、前記プレート
ｃに比較して前記プレートａ、ｂを弾性係数を小さい材
料で構成し、かつ積層方向に積層部全体を圧縮して固定
する手段を備えたことにより、信頼性の高い積層式熱交
換器を製造することが可能となり、歩留まりが改善され
低コストの積層式熱交換器が実現できる。また本発明の
第２番目の積層式熱交換器によれば、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
プレートａ、ｂは厚さを変えることにより前記熱交換流
体の熱伝達率を変えたことにより、信頼性の高い積層式
熱交換器を製造することが可能となり、歩留まりが改善
され低コストの積層式熱交換器が実現できる。また本発
明の第３番目の積層式熱交換器によれば、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ｃ１、ｃ２を、ａ、ｃ１、
ｂ、ｃ２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Ｂの流路となるスリッ
トはプレートｂに分割して形成され、かつプレートｃ１
又はｃ２の一方、及び平板状プレートａには、積層時に
前記分割部と対向する位置に連結用スリットが形成さ
れ、前記連結用スリットにより前記熱交換流体Ｂの流路
となる分割されたスリットが連結されていることによ
り、信頼性の高い積層式熱交換器を製造することが可能
となり、歩留まりが改善され低コストの積層式熱交換器
が実現できる。
【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】本発明の別の実施例の積層式熱交換器の構成す
るプレートの構成図。
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、４１、４２、５１、５２、５３、５
４、７１、７２、７３プレート ２７、３３、５６、６０、６４、６５、７５、７９ ス
リット ３８、３４、５７、６１、７６、８０ 支持部
４、７１、７２、７３プレート ２７、３３、５６、６０、６４、６５、７５、７９ ス
リット ３８、３４、５７、６１、７６、８０ 支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−217693（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−158194（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28D 9/02 F28F 3/08 301 F28F 21/04 F28F 21/08
Claims (1)
- 【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
ｃ１、ｃ２を、ａ、ｃ１、ｂ、ｃ２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Ｂの流路となるスリットはプレートｂに分割して形
成され、かつプレートｃ１又はｃ２の一方、及び平板状
プレートａには、積層時に前記分割部と対向する位置に
連結用スリットが形成され、前記連結用スリットにより
前記熱交換流体Ｂの流路となる分割されたスリットが連
結されていることを特徴とする積層式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10405793A JP3165553B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 積層式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10405793A JP3165553B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 積層式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313686A JPH06313686A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3165553B2 true JP3165553B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=14370566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10405793A Expired - Fee Related JP3165553B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 積層式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165553B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3858484B2 (ja) | 1998-11-24 | 2006-12-13 | 松下電器産業株式会社 | 積層式熱交換器 |
| KR100953551B1 (ko) * | 2008-03-13 | 2010-04-21 | 한재섭 | 공기대공기 열교환기 및 그의 제조방법 |
| WO2011022738A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Gerhard Kunze | Flüssigkeits-gas wärmetauscher |
| JP2013007519A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Hitachi Appliances Inc | 水−冷媒熱交換器及びヒートポンプ給湯機 |
| KR101891111B1 (ko) * | 2016-08-24 | 2018-08-28 | 한국원자력연구원 | 열교환기 및 이를 구비하는 원전 |
| MY195637A (en) * | 2016-10-21 | 2023-02-03 | Panasonic Ip Man Co Ltd | Heat Exchanger and Refrigeration System Using Same |
| KR101976543B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2019-05-09 | 한국원자력연구원 | 열교환기 및 이를 구비하는 원전 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP10405793A patent/JP3165553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06313686A (ja) | 1994-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |