JP3302869B2 - プレート式熱交換器及びその製造方法 - Google Patents
プレート式熱交換器及びその製造方法Info
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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
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/104—Particular pattern of flow of the heat exchange media with parallel flow
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレートを積層させて
プレート間に交互に２流体を流して熱交換させるプレー
ト式熱交換器に関し、特に、冷凍機の蒸発器、凝縮器、
吸収冷凍機の温水器、低温再生器のような流体が相変化
を伴う場合に好適なプレート式熱交換器およびその製造
方法に関する。
プレート間に交互に２流体を流して熱交換させるプレー
ト式熱交換器に関し、特に、冷凍機の蒸発器、凝縮器、
吸収冷凍機の温水器、低温再生器のような流体が相変化
を伴う場合に好適なプレート式熱交換器およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のプレート式熱交換器を示
すもので、両端部に開口部７を有する２枚のプレート４
ａ，４ｂを内部に空間Ｒ１を形成するように重ね、周縁
部を密閉して熱交換要素２を形成し、この熱交換要素２
を上記開口部７が互いに連通するように重ねて結合して
熱交換構造体３を構成し、これをシェルの内部に収容し
て熱交換要素２の内外に流体を流して、互いに熱交換さ
せるようにしたものである。熱交換要素２の内部の空間
Ｒ１内には流れを乱して熱交換を促進させるために、波
状、フィン状等のプレート２０を取り付けている。上下
の開口部７は、互いに嵌め合わせることができる大きさ
の筒状に突出して形成されている。
すもので、両端部に開口部７を有する２枚のプレート４
ａ，４ｂを内部に空間Ｒ１を形成するように重ね、周縁
部を密閉して熱交換要素２を形成し、この熱交換要素２
を上記開口部７が互いに連通するように重ねて結合して
熱交換構造体３を構成し、これをシェルの内部に収容し
て熱交換要素２の内外に流体を流して、互いに熱交換さ
せるようにしたものである。熱交換要素２の内部の空間
Ｒ１内には流れを乱して熱交換を促進させるために、波
状、フィン状等のプレート２０を取り付けている。上下
の開口部７は、互いに嵌め合わせることができる大きさ
の筒状に突出して形成されている。
【０００３】このような形式の熱交換器においては、シ
ェルを挿通する第１流体の出入口が上記開口部７に接続
され、その第１流体は矢印に示すようにそれぞれの熱交
換要素２を並列に流れ、一方、シェルに設けられた第２
流体の出入口から熱交換要素２の外側空間Ｒ２に第２流
体が流れる。この外側空間Ｒ２は内部空間Ｒ１より広く
取れるので、相変化を伴う流体を第２流体とすることに
より、相変化に伴う体積変化に対応することができる。
ェルを挿通する第１流体の出入口が上記開口部７に接続
され、その第１流体は矢印に示すようにそれぞれの熱交
換要素２を並列に流れ、一方、シェルに設けられた第２
流体の出入口から熱交換要素２の外側空間Ｒ２に第２流
体が流れる。この外側空間Ｒ２は内部空間Ｒ１より広く
取れるので、相変化を伴う流体を第２流体とすることに
より、相変化に伴う体積変化に対応することができる。
【０００４】このような熱交換器を製造する場合、まず
上プレート４ａに乱流プレート２０を取り付けて位置決
めし、下プレート４ｂを重ねて周縁部を折り返して接合
して製造している。次に、熱交換要素を、筒状開口部７
を嵌め合わせて接続して熱交換構造体３を組み立て、さ
らにこれをシェルの中に組み付ける。
上プレート４ａに乱流プレート２０を取り付けて位置決
めし、下プレート４ｂを重ねて周縁部を折り返して接合
して製造している。次に、熱交換要素を、筒状開口部７
を嵌め合わせて接続して熱交換構造体３を組み立て、さ
らにこれをシェルの中に組み付ける。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の技
術においては、以下のような課題があった。 熱交換要素２を構成するのに３つの部品を要し、部品
製造や管理の手間やコストが掛かる。 製造の工程も上記のように少なくとも２つの工程を要
する。 熱交換要素２の結合部が嵌合いで接合し、しかも各要
素を２ヶ所以上の結合部を嵌合するため、位置決め作業
が煩雑である。
術においては、以下のような課題があった。 熱交換要素２を構成するのに３つの部品を要し、部品
製造や管理の手間やコストが掛かる。 製造の工程も上記のように少なくとも２つの工程を要
する。 熱交換要素２の結合部が嵌合いで接合し、しかも各要
素を２ヶ所以上の結合部を嵌合するため、位置決め作業
が煩雑である。
【０００６】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたもので、部品点数が少なくて製造や組立てのコスト
が軽減でき、しかも高い熱交換機能を有するようなプレ
ート式熱交換器とその製造方法を提供することを目的と
する。
れたもので、部品点数が少なくて製造や組立てのコスト
が軽減でき、しかも高い熱交換機能を有するようなプレ
ート式熱交換器とその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、周縁部を除き同一形状で内部に凹凸を有し、表裏を
逆にして重ね合わせた時に互いに楔状に並行に傾斜した
状態で位置決めを行いつつ接触する、一方を一方向に折
曲げ、他方を一方向に折曲げて更に折返した接触面を周
縁部の全周に亘ってそれぞれ設けた２枚のプレートを、
表裏を逆にして重ね合わせ前記凹凸を接触させて内部に
空間を形成するとともに、上記２枚のプレートの周縁部
を上記接触面で互いに接触させて密閉して、上記プレー
トの両端部に形成した開口部と上記空間の間に流体流路
を有する熱交換要素を構成し、この熱交換要素を上記開
口部が互いに連通するように重ねて結合し、その熱交換
要素の内外に流体を流して互いに熱交換させるようにし
たことを特徴とするプレート式熱交換器である。このよ
うな構成により、１種類又は２種類の部品から構成され
る熱交換要素の内外に凹凸により屈曲した流路が形成さ
れ、効率の良い熱交換機能を持つ熱交換器が提供され
る。
は、周縁部を除き同一形状で内部に凹凸を有し、表裏を
逆にして重ね合わせた時に互いに楔状に並行に傾斜した
状態で位置決めを行いつつ接触する、一方を一方向に折
曲げ、他方を一方向に折曲げて更に折返した接触面を周
縁部の全周に亘ってそれぞれ設けた２枚のプレートを、
表裏を逆にして重ね合わせ前記凹凸を接触させて内部に
空間を形成するとともに、上記２枚のプレートの周縁部
を上記接触面で互いに接触させて密閉して、上記プレー
トの両端部に形成した開口部と上記空間の間に流体流路
を有する熱交換要素を構成し、この熱交換要素を上記開
口部が互いに連通するように重ねて結合し、その熱交換
要素の内外に流体を流して互いに熱交換させるようにし
たことを特徴とするプレート式熱交換器である。このよ
うな構成により、１種類又は２種類の部品から構成され
る熱交換要素の内外に凹凸により屈曲した流路が形成さ
れ、効率の良い熱交換機能を持つ熱交換器が提供され
る。
【０００８】上記熱交換要素の上記凹凸の接触部を固着
するようにしてもよい。これにより、熱交換要素の強度
が向上する。隣接する上記熱交換要素の上記凹凸を接触
させてもよい。これにより、隣接する熱交換要素の間に
おいても屈曲した流路が構成される。ここで、隣接する
上記熱交換要素の凹凸の接触部を固着してもよい。これ
により、熱交換要素同士の結合が強固になり、全体の強
度が向上する。また、隣接する上記熱交換要素の上記凹
凸の間を離間させてもよい。
するようにしてもよい。これにより、熱交換要素の強度
が向上する。隣接する上記熱交換要素の上記凹凸を接触
させてもよい。これにより、隣接する熱交換要素の間に
おいても屈曲した流路が構成される。ここで、隣接する
上記熱交換要素の凹凸の接触部を固着してもよい。これ
により、熱交換要素同士の結合が強固になり、全体の強
度が向上する。また、隣接する上記熱交換要素の上記凹
凸の間を離間させてもよい。
【０００９】上記凹凸を周期的に配置してもよい。これ
により、屈曲した流路がある程度規則的に配置されて熱
交換が均等に行われる。上記凹凸を所定方向に延びる波
状パターンとして形成してもよい。これにより、２次元
的に屈曲する複雑な流路が比較的簡単な構成で形成され
る。ここで、上記波状パターンの方向を隣接するプレー
トにおいて互いに交差するようにしてもよい。上記波状
パターンの断面を、ほぼ正弦波となるようにしてもよ
い。また、上記波状パターンの断面を台形波としてもよ
い。
により、屈曲した流路がある程度規則的に配置されて熱
交換が均等に行われる。上記凹凸を所定方向に延びる波
状パターンとして形成してもよい。これにより、２次元
的に屈曲する複雑な流路が比較的簡単な構成で形成され
る。ここで、上記波状パターンの方向を隣接するプレー
トにおいて互いに交差するようにしてもよい。上記波状
パターンの断面を、ほぼ正弦波となるようにしてもよ
い。また、上記波状パターンの断面を台形波としてもよ
い。
【００１０】上記凹凸を断面が円形等のスポット的な凹
凸としてもよい。また、上記凹凸を波形パターンとして
形成されているプレートと、断面が円形等のスポット的
な凹凸を有するプレートを隣接するように組み合わせて
もよい。ここで、隣接するプレートの周縁部を角度が同
じになるように折り曲げて接触面を構成し、これらの接
触面を固着してもよい。これにより、プレートを重ねる
だけでプレートどうしの２次元的な位置決めが自然に行
われるので製造工程が簡略化される。上記プレートの少
なくとも一方の表面を粗面となし、相変化する流体のプ
レート表面における濡れ性を高めるようにしてもよい。
凸としてもよい。また、上記凹凸を波形パターンとして
形成されているプレートと、断面が円形等のスポット的
な凹凸を有するプレートを隣接するように組み合わせて
もよい。ここで、隣接するプレートの周縁部を角度が同
じになるように折り曲げて接触面を構成し、これらの接
触面を固着してもよい。これにより、プレートを重ねる
だけでプレートどうしの２次元的な位置決めが自然に行
われるので製造工程が簡略化される。上記プレートの少
なくとも一方の表面を粗面となし、相変化する流体のプ
レート表面における濡れ性を高めるようにしてもよい。
【００１１】上記開口部を、プレートから隆起した平坦
な頂部を有して形成し、隣接する熱交換要素の頂部を固
着してもよい。これにより、全体の強度が一層向上す
る。上記熱交換要素を包含するシェルを設け、該シェル
には熱交換要素の外側に流体を流す配管を設けるととも
に、上記熱交換要素内部に流体を流す配管を該シェルを
貫通して設けてもよい。上記接触部及び／又は接触面を
溶接又はろう接で固着してもよい。これにより、比較的
簡単な低コストの作業工程で強固かつ漏れのない接合が
行われる。
な頂部を有して形成し、隣接する熱交換要素の頂部を固
着してもよい。これにより、全体の強度が一層向上す
る。上記熱交換要素を包含するシェルを設け、該シェル
には熱交換要素の外側に流体を流す配管を設けるととも
に、上記熱交換要素内部に流体を流す配管を該シェルを
貫通して設けてもよい。上記接触部及び／又は接触面を
溶接又はろう接で固着してもよい。これにより、比較的
簡単な低コストの作業工程で強固かつ漏れのない接合が
行われる。
【００１２】ここで、上記接触部及び／又は接触面の間
にろうを置いて上記プレートを重ね合わせ、炉中で加熱
してろう接してもよい。これにより、１つの工程で熱交
換構造体が製造され、作業工程が大幅に簡略化される。
また、上記接触部及び／又は接触面の間及び他の必要箇
所にろうを置いて上記プレートと上記シェルを組み立
て、炉中で加熱してろう接してもよい。これにより、１
つの工程で熱交換器が製造され、作業工程が大幅に簡略
化される。
にろうを置いて上記プレートを重ね合わせ、炉中で加熱
してろう接してもよい。これにより、１つの工程で熱交
換構造体が製造され、作業工程が大幅に簡略化される。
また、上記接触部及び／又は接触面の間及び他の必要箇
所にろうを置いて上記プレートと上記シェルを組み立
て、炉中で加熱してろう接してもよい。これにより、１
つの工程で熱交換器が製造され、作業工程が大幅に簡略
化される。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、プレート式熱交換器の全体の構造を
示すもので、長手方向に延びるシェル１の中に３つの熱
交換要素２を結合した熱交換構造体３が装着されて構成
されている。熱交換要素２は、図３に示すように、波状
パターンの凹凸を有する２枚のプレート４を、内部に空
間Ｒ１を凹凸の接触により形成するように重ね、その周
縁部は全周にわたって接触し、その接触部は形状を変え
ることなく密閉して構成されている。波状パターンの断
面形状としては、図３（ａ）に示すような正弦波に近い
ものや、（ｂ）に示すような多段の台形波など、内外の
流路を適当に乱すとともに強度を確保できるような適宜
の形状が考えられる。
説明する。図１は、プレート式熱交換器の全体の構造を
示すもので、長手方向に延びるシェル１の中に３つの熱
交換要素２を結合した熱交換構造体３が装着されて構成
されている。熱交換要素２は、図３に示すように、波状
パターンの凹凸を有する２枚のプレート４を、内部に空
間Ｒ１を凹凸の接触により形成するように重ね、その周
縁部は全周にわたって接触し、その接触部は形状を変え
ることなく密閉して構成されている。波状パターンの断
面形状としては、図３（ａ）に示すような正弦波に近い
ものや、（ｂ）に示すような多段の台形波など、内外の
流路を適当に乱すとともに強度を確保できるような適宜
の形状が考えられる。
【００１４】この波状パターンの向きは、図４又は図５
に示すように長手方向に対して所定の角度α傾斜してお
り、そのようなプレート４を互いに逆向きに配置して、
波状パターンが互いに交差するようにしている。従っ
て、上下のプレート４は波状パターンの稜線が網目状に
交差するところに接触部５が形成され、これにより内部
空間Ｒ１内に屈曲する流路が形成されている。
に示すように長手方向に対して所定の角度α傾斜してお
り、そのようなプレート４を互いに逆向きに配置して、
波状パターンが互いに交差するようにしている。従っ
て、上下のプレート４は波状パターンの稜線が網目状に
交差するところに接触部５が形成され、これにより内部
空間Ｒ１内に屈曲する流路が形成されている。
【００１５】プレート４の両端部中央には円錐台状の隆
起部６が形成され、その平坦な頂部６ａには開口部７が
形成されている。また、プレート４の周縁部は、上プレ
ートが１回、下プレートが２回屈曲されて互いに平行に
傾斜した接触面８，９が形成されている。この接触面
８，９は、これを重ねると、図３に示すように波状パタ
ーンが互いに接触するように形成されている。このよう
なプレート４は、周縁部以外は同じ形状のものを向きを
逆にして重ねている。このプレート４は少なくとも一方
の表面が粗面となっており、相変化する流体のプレート
表面における濡れ性が高められている。熱交換要素２
は、２つのプレート４を重ね合わせ、波状パターンの稜
線の接触部５と周縁部の接触面８，９の間を溶接又はろ
う接することにより固着して作成されている。
起部６が形成され、その平坦な頂部６ａには開口部７が
形成されている。また、プレート４の周縁部は、上プレ
ートが１回、下プレートが２回屈曲されて互いに平行に
傾斜した接触面８，９が形成されている。この接触面
８，９は、これを重ねると、図３に示すように波状パタ
ーンが互いに接触するように形成されている。このよう
なプレート４は、周縁部以外は同じ形状のものを向きを
逆にして重ねている。このプレート４は少なくとも一方
の表面が粗面となっており、相変化する流体のプレート
表面における濡れ性が高められている。熱交換要素２
は、２つのプレート４を重ね合わせ、波状パターンの稜
線の接触部５と周縁部の接触面８，９の間を溶接又はろ
う接することにより固着して作成されている。
【００１６】熱交換構造体３は、この例では３つの上記
熱交換要素２が重ねられて構成され、隆起部６の頂部６
ａどうしを溶接又はろう接することにより固着して組み
立てられている。これにより、熱交換要素２どうしの間
にもシェル内部の空間に連通する流路が形成されてい
る。一方の側の熱交換要素２の開口部７には閉止板１１
が固着されて閉止され、他方の側の開口部７には熱交換
要素２の内部空間Ｒ１に第１の熱交換流体を供給・排出
する配管１２が接続されている。シェル１には、これら
の配管１２を導出する貫通口１３が形成され、また、シ
ェル内空間Ｒ２に第２の流体を供給・排出する配管１４
が長手方向両側の壁に形成されている。
熱交換要素２が重ねられて構成され、隆起部６の頂部６
ａどうしを溶接又はろう接することにより固着して組み
立てられている。これにより、熱交換要素２どうしの間
にもシェル内部の空間に連通する流路が形成されてい
る。一方の側の熱交換要素２の開口部７には閉止板１１
が固着されて閉止され、他方の側の開口部７には熱交換
要素２の内部空間Ｒ１に第１の熱交換流体を供給・排出
する配管１２が接続されている。シェル１には、これら
の配管１２を導出する貫通口１３が形成され、また、シ
ェル内空間Ｒ２に第２の流体を供給・排出する配管１４
が長手方向両側の壁に形成されている。
【００１７】図２は、この発明の第２実施例を示すもの
で、上述した第１の実施例では円錐台状の隆起部６が波
状凹凸部より高いものであったが、この第２実施例は円
錐台状の隆起部６が波状凹凸部と同じ高さである。この
場合、隣接する熱交換要素２の接触部１０と隆起部６の
頂部６ａどうしを溶接又はろう接することにより固着し
て組み立てられている。これにより、構造強度がさらに
強くなるとともに、熱交換要素２どうしの間にもシェル
内部の空間に連通する屈曲した流路が形成されており、
熱交換能力が向上している。
で、上述した第１の実施例では円錐台状の隆起部６が波
状凹凸部より高いものであったが、この第２実施例は円
錐台状の隆起部６が波状凹凸部と同じ高さである。この
場合、隣接する熱交換要素２の接触部１０と隆起部６の
頂部６ａどうしを溶接又はろう接することにより固着し
て組み立てられている。これにより、構造強度がさらに
強くなるとともに、熱交換要素２どうしの間にもシェル
内部の空間に連通する屈曲した流路が形成されており、
熱交換能力が向上している。
【００１８】このようなプレート式熱交換器を製造する
には、２つのプレート４を溶接して熱交換要素２を構成
し、これをさらに重ねて溶接して熱交換構造体３を構成
するようにしてもよいが、より簡単な方法は、６枚のプ
レート４を、周縁部の接触面８，９及び波状パターンの
接触部５，１０にろう材をはさんで交互に重ね、炉内に
置いて加熱する方法である。これにより、熱交換構造体
３を１工程で簡単に、かつ炉の能力によっては大量に製
造することができる。
には、２つのプレート４を溶接して熱交換要素２を構成
し、これをさらに重ねて溶接して熱交換構造体３を構成
するようにしてもよいが、より簡単な方法は、６枚のプ
レート４を、周縁部の接触面８，９及び波状パターンの
接触部５，１０にろう材をはさんで交互に重ね、炉内に
置いて加熱する方法である。これにより、熱交換構造体
３を１工程で簡単に、かつ炉の能力によっては大量に製
造することができる。
【００１９】この例では、プレート４を屈曲して形成し
た傾斜する接触面８，９の作用により、一方のプレート
４を他方の上に置くと、自然にプレート４が位置決めさ
れて安定に支持されるので、上記のような製造工程が容
易になされる。また、熱交換要素２を連通する開口部７
を円錐台状の隆起部６の平坦な頂部６ａに形成したの
で、従来のように嵌合させる必要がなく作業が簡素化さ
れるとともに、機械的な強度も向上する。なお、単に、
熱交換構造体３だけでなく、上記接触部５，１０又は接
触面８，９の間及び他の必要箇所にろうを置いて上記プ
レート４、シェル１、配管１２，１４及び閉止板１１を
組み立て、炉中で加熱してろう接することで、シェル１
を含めた熱交換器全体を一度に作成することもできる。
た傾斜する接触面８，９の作用により、一方のプレート
４を他方の上に置くと、自然にプレート４が位置決めさ
れて安定に支持されるので、上記のような製造工程が容
易になされる。また、熱交換要素２を連通する開口部７
を円錐台状の隆起部６の平坦な頂部６ａに形成したの
で、従来のように嵌合させる必要がなく作業が簡素化さ
れるとともに、機械的な強度も向上する。なお、単に、
熱交換構造体３だけでなく、上記接触部５，１０又は接
触面８，９の間及び他の必要箇所にろうを置いて上記プ
レート４、シェル１、配管１２，１４及び閉止板１１を
組み立て、炉中で加熱してろう接することで、シェル１
を含めた熱交換器全体を一度に作成することもできる。
【００２０】このようにして形成されたプレート式熱交
換器においては、それぞれの供給・排出配管１２，１４
に第１及び第２の流体を供給し、熱交換を行わせる。熱
交換によって相変化を伴う場合には、その流体をより広
いシェル１の内部空間Ｒ２に供給するようにすると流れ
が円滑になる。第１の流体は、図１に矢印Ａで示すよう
に、熱交換要素２中の流路を流れ、第２の流体は、矢印
Ｂで示すように、熱交換要素２の間あるいは熱交換要素
２とシェル１の間に形成された流路を流れる。
換器においては、それぞれの供給・排出配管１２，１４
に第１及び第２の流体を供給し、熱交換を行わせる。熱
交換によって相変化を伴う場合には、その流体をより広
いシェル１の内部空間Ｒ２に供給するようにすると流れ
が円滑になる。第１の流体は、図１に矢印Ａで示すよう
に、熱交換要素２中の流路を流れ、第２の流体は、矢印
Ｂで示すように、熱交換要素２の間あるいは熱交換要素
２とシェル１の間に形成された流路を流れる。
【００２１】流路を仕切るプレート４には上述のように
波状パターンが形成され、しかも開口部７どうしを結ぶ
流れの主方向に対して所定角度α傾斜しているので、こ
の流路は上下左右に屈曲する複雑なものとなっており、
従って、プレート４表面近傍の流れが乱流となって流れ
とプレート４との間の熱交換が効率的に行なわれる。こ
の実施例では、プレート表面を粗面となし、相変化する
流体のプレート４表面における濡れ性を高めているの
で、熱交換効率が一層高められている。
波状パターンが形成され、しかも開口部７どうしを結ぶ
流れの主方向に対して所定角度α傾斜しているので、こ
の流路は上下左右に屈曲する複雑なものとなっており、
従って、プレート４表面近傍の流れが乱流となって流れ
とプレート４との間の熱交換が効率的に行なわれる。こ
の実施例では、プレート表面を粗面となし、相変化する
流体のプレート４表面における濡れ性を高めているの
で、熱交換効率が一層高められている。
【００２２】また、このようにプレート４に付する凹凸
を波状パターンとし、これを所定角度で交差させたこと
により、格子状稜線の交点が接触部５，１０となり、プ
レート４面に均等に配置されるので、熱交換構造体３の
強度的にも大変好ましい。
を波状パターンとし、これを所定角度で交差させたこと
により、格子状稜線の交点が接触部５，１０となり、プ
レート４面に均等に配置されるので、熱交換構造体３の
強度的にも大変好ましい。
【００２３】プレートの波状パターンの形状は、図３
（ａ）のような正弦波に近いものが、伝熱性、強度等か
ら有利であるが、使用する熱交換流体の粘性や相変化特
性などに応じて、図３（ｂ）のようなより複雑な形状に
してもよく、あるいはさらに別の形状を適宜選択するこ
とができる。また、この実施例では上下のプレート４の
波状パターンを同じものとしたが、適宜に組み合わせて
用いることもできる。
（ａ）のような正弦波に近いものが、伝熱性、強度等か
ら有利であるが、使用する熱交換流体の粘性や相変化特
性などに応じて、図３（ｂ）のようなより複雑な形状に
してもよく、あるいはさらに別の形状を適宜選択するこ
とができる。また、この実施例では上下のプレート４の
波状パターンを同じものとしたが、適宜に組み合わせて
用いることもできる。
【００２４】また、この実施例では、凹凸を一方向に延
びる波状パターンとしたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば断面が円形のスポット的な凹凸を
分散配置しても良く、あるいは、波状パターンとスポッ
ト的な凹凸を組み合わせたものとしてもよい。
びる波状パターンとしたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば断面が円形のスポット的な凹凸を
分散配置しても良く、あるいは、波状パターンとスポッ
ト的な凹凸を組み合わせたものとしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、１種類又は２種類の部品から構成される熱交換要素
の内外に凹凸により屈曲した流路が形成されるので、少
ない部品点数と簡単な製造工程により低コストで効率の
良い熱交換機能を持つ熱交換器を提供することができ
る。また、凹凸の接触部を固着することで、さらに強度
をより向上させることができ、凹凸を周期的に形成する
ことで熱交換が均等に行わせ、熱交換機能が高く、熱変
形などがない耐用性の高い熱交換器を提供することがで
きる。
ば、１種類又は２種類の部品から構成される熱交換要素
の内外に凹凸により屈曲した流路が形成されるので、少
ない部品点数と簡単な製造工程により低コストで効率の
良い熱交換機能を持つ熱交換器を提供することができ
る。また、凹凸の接触部を固着することで、さらに強度
をより向上させることができ、凹凸を周期的に形成する
ことで熱交換が均等に行わせ、熱交換機能が高く、熱変
形などがない耐用性の高い熱交換器を提供することがで
きる。
【００２６】特に、凹凸を波状パターンとすることで、
２次元的に屈曲する複雑な流路が比較的簡単な構成で形
成され、低コストで効率の良い熱交換機能を持つ熱交換
器を提供することができる。また、プレートの周縁部を
折り曲げて隣接するプレート間に互いに平行な接触面を
構成し、接触部又は接触面を溶接又はろう接で固着する
ようにすれば、比較的簡単な低コストの作業工程で強固
かつ漏れのない接合が行われ、いわゆる炉中ろう接を用
いて作業工程を大幅に簡略化し、コストを低減すること
も可能となる。
２次元的に屈曲する複雑な流路が比較的簡単な構成で形
成され、低コストで効率の良い熱交換機能を持つ熱交換
器を提供することができる。また、プレートの周縁部を
折り曲げて隣接するプレート間に互いに平行な接触面を
構成し、接触部又は接触面を溶接又はろう接で固着する
ようにすれば、比較的簡単な低コストの作業工程で強固
かつ漏れのない接合が行われ、いわゆる炉中ろう接を用
いて作業工程を大幅に簡略化し、コストを低減すること
も可能となる。
【図１】この発明の第１実施例の全体の構成を示す断面
図である。
図である。
【図２】この発明の第２実施例の全体の構成を示す断面
図である。
図である。
【図３】（ａ）熱交換要素を示し、（ｂ）他の実施例の
熱交換要素を示す。
熱交換要素を示す。
【図４】組立工程を示す斜視図である。
【図５】プレートの向きを模式的に示す図である。
【図６】従来の熱交換器の要部を示す断面図である。
１ シェル ２ 熱交換要素 ３ 熱交換構造体 ４ プレート ５，１０ 接触部 ６ 隆起部 ６ａ 頂部 ７ 開口部 ８，９ 接触面 １１ 閉止板 １２，１４ 配管 １３ 貫通口 Ｒ１ 熱交換要素内空間 Ｒ２ シェル内空間
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−73595（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−335994（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−86590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−41881（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−22770（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−22780（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭63−50629（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28D 9/00 F28D 1/03 F28F 3/08 F28F 3/10
Claims (1)
- 【請求項１】 周縁部を除き同一形状で内部に凹凸を有
し、表裏を逆にして重ね合わせた時に互いに楔状に並行
に傾斜した状態で位置決めを行いつつ接触する、一方を
一方向に折曲げ、他方を一方向に折曲げて更に折返した
接触面を周縁部の全周に亘ってそれぞれ設けた２枚のプ
レートを、表裏を逆にして重ね合わせ前記凹凸を接触さ
せて内部に空間を形成するとともに、上記２枚のプレー
トの周縁部を上記接触面で互いに接触させて密閉して、
上記プレートの両端部に形成した開口部と上記空間の間
に流体流路を有する熱交換要素を構成し、 この熱交換要素を上記開口部が互いに連通するように重
ねて結合し、その熱交換要素の内外に流体を流して互い
に熱交換させるように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 |
|---|---|---|---|
| JP32096895A JP3302869B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | プレート式熱交換器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32096895A JP3302869B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | プレート式熱交換器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138082A JPH09138082A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3302869B2 true JP3302869B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=18127317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32096895A Expired - Lifetime JP3302869B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | プレート式熱交換器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302869B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101786876B1 (ko) * | 2016-12-20 | 2017-10-17 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | 오일 쿨러 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1055095A4 (en) * | 1998-01-23 | 2002-11-20 | Dairy Engineering Products And | HEAT EXCHANGER |
| SE521377C2 (sv) * | 1998-09-01 | 2003-10-28 | Compact Plate Ab | Plattvärmeväxlare av korsströmstyp |
| JP3910014B2 (ja) | 1998-10-15 | 2007-04-25 | 荏原冷熱システム株式会社 | 吸収冷凍機 |
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| JP3100372B1 (ja) * | 1999-04-28 | 2000-10-16 | 春男 上原 | 熱交換器 |
| DE19930398A1 (de) * | 1999-07-01 | 2001-01-11 | Xcellsis Gmbh | Plattenwärmetauscher, insbesondere Plattenreaktor |
| JP4732609B2 (ja) * | 2001-04-11 | 2011-07-27 | 株式会社ティラド | 熱交換器コア |
| SE531472C2 (sv) * | 2005-12-22 | 2009-04-14 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlare med värmeöverföringsplatta med jämn lastfördelning på kontaktpunkter vid portområden |
| SE530574C2 (sv) * | 2006-11-20 | 2008-07-08 | Alfa Laval Corp Ab | Plattvärmeväxlare |
| CN101970907B (zh) * | 2008-07-10 | 2015-01-07 | 韩国德尔福汽车系统公司 | 变速箱油冷却器 |
| JP5747335B2 (ja) * | 2011-01-11 | 2015-07-15 | 国立大学法人 東京大学 | 熱機関用熱交換装置 |
| KR101284183B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2013-07-09 | 최영종 | 분해 세척이 가능한 주전열면 열교환기 |
| DE102013215241A1 (de) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Wärmeübertrager |
| EP2944912B1 (en) | 2014-05-13 | 2016-12-14 | Alfa Laval Corporate AB | Plate heat exchanger |
| PT2988085T (pt) * | 2014-08-22 | 2019-06-07 | Alfa Laval Corp Ab | Placa de transferência de calor e permutador de calor de placas |
| TWI529365B (zh) * | 2015-01-19 | 2016-04-11 | 國立中央大學 | 熱交換模組 |
| CZ308367B6 (cs) * | 2019-04-24 | 2020-06-24 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Rekuperační deskový výměník tepla |
-
1995
- 1995-11-15 JP JP32096895A patent/JP3302869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101786876B1 (ko) * | 2016-12-20 | 2017-10-17 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | 오일 쿨러 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09138082A (ja) | 1997-05-27 |
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