JP3952911B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、プレート式熱交換器に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
複数の伝熱プレートを交互に積層して第１流体通路と第２流体通路とを隣接積層配置し、前記第１流体通路を流れる第１流体と前記第２流体通路を流れる第２流体とを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器は従来から良く知られている（例えば、特開平１０−３００３７１号公報参照）。
【０００４】
上記公知例のような構造のプレート式熱交換器を蒸発器として使用する場合、Ｒ４０７Ｃ等の圧力の高い冷媒を第１流体として用いると、第１流体通路を構成する伝熱プレートの強度を高める必要がある。このような強度確保の必要から、伝熱プレートにおける伝熱面として、山部と谷部とを交互に形成した波形伝熱面を採用することが一般的に行われている。また、散布される第１流体（例えば、液冷媒）の濡れ長さを稼ぐ必要があるところから、山部と谷部とが鉛直方向に対して反転傾斜を繰り返すジグザグの流路を形成すべく波形形状とされる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のような波形形状の伝熱面を採用した場合、プレート式熱交換器が第１流体（例えば、液冷媒）に浸漬される満液式では、液冷媒中において沸騰、蒸発することとなっているため、波形形状の伝熱面の全てが熱交換のために使用されるため全く問題にならないが、第１流体通路に対して上方から第１流体を散布して、第１流体通路を構成する伝熱プレートにおける伝熱面を第１流体が液膜となって流下する液膜流下式の場合、蒸発する蒸気の流路を確保する必要があるところから、波形のピッチ（即ち、山部と山部との間隔）を広くする必要がある。この場合、山部の一つ（即ち、散布部に対応する山部のうち最下端に位置する山部）に遮られて、第１流体（例えば、液冷媒）が流れない領域（即ち、熱交換が行われない領域）が生じてしまい、熱交換性能の低下を招くという不具合が生じる。
【０００６】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、伝熱プレートにおける伝熱面の全てが第１流体により濡れ得るようにし、もって熱交換性能の向上を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、複数の伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を交互に積層して第１流体通路２と第２流体通路３とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路２を、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂにそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・で構成するとともに、前記伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と前記伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させるように構成して、前記第１流体通路２を上方から下方に向かって流れる第１流体Ｘと前記第２流体通路３を流れる第２流体Ｙとを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器において、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂの上端部に、前記第１流体Ｘを散布する液散布部５Ａ，５Ｂをそれぞれ設け且つ前記傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を、前記液散布部５Ａ，５Ｂの下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・により構成する一方、前記伝熱プレート１Ａ，１Ｂの両側部に、前記第２流体Ｙを導入する入口側ヘッダ１４および前記第２流体Ｙを導出する出口側ヘッダ１５がそれぞれ嵌挿され且つ互いに接合されるヘッダ嵌挿部１６，１７を形成するとともに、該ヘッダ嵌挿部１６，１７と前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａとを連接している。
【０００８】
上記のように構成したことにより、第１流体通路２を構成する伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とが交差状態で連通されているため、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・あるいは伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・を流れる第１流体Ｘは、下方に流下する過程において伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができることとなり、伝熱プレート１Ａ，１Ｂにおける伝熱面全体が第１流体Ｘに濡らされることとなる。従って、熱交換が行われない領域がなくなるところから、熱交換性能が大幅に向上することとなる。また、液散布部５Ａ，５Ｂから散布された第１流体Ｘが、互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・からなる伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を伝って流下する過程において該高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・を乗り越えて伝熱プレート１Ｂあるいは１Ａ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができることとなり、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・と谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・を形成するだけで、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾 斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させることができる。さらに、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ｂのうちでヘッダ嵌挿部１６，１７に下端部１１Ａａ，１１Ｂａが連接されている高い山部１１Ａ，１１Ｂの上方部位に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生するが、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・に滞留した第１流体Ｘは、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・において交差する傾斜通路４Ａ，４Ｂに回り込むことができることとなり、滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・への第１流体Ｘの滞留が解消できる。
【０００９】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各谷部１２Ａ，１２Ｂに、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂより低い山部１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ形成することもでき、そのように構成した場合、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・のピッチを広くすることができることとなり、第１流体Ｘを蒸発させる蒸発器として使用した場合、蒸気が通り易くなるとともに、低い山部１３Ａ，１３Ｂが伝熱プレート１Ａ，１Ｂの強度を補強するリブとしても作用する。
【００１０】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各傾斜通路４Ａ，４Ｂを、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成することもでき、そのように構成した場合、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘの濡れ長さを可及的に長くできることとなり、熱交換能力の増大を図ることができる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１２】
第１の実施の形態
図１ないし図５には、本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器が示されている。
【００１３】
このプレート式熱交換器は、複数の伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を交互に積層して第１流体通路２と第２流体通路３とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路２を上方から下方に向かって流れる第１流体Ｘと前記第２流体通路３を流れる第２流体Ｙとを熱交換させるように構成されている。この場合、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・の外周部は互いに接合されており、内部には、密閉空間が形成されることとなっている。
【００１４】
前記第１流体通路２は、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂにそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・であって、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成されている。このようにすると、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘの濡れ長さを可及的に長くできることとなり、熱交換能力の増大を図ることができる。なお、これらの傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・は、上端の１段のみとすることもできる。
【００１５】
前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂの上端部中央には、前記第１流体Ｘを散布する液散布部５Ａ，５Ｂがそれぞれ設けられている。該液散布部５Ａ，５Ｂは、共に同構造とされており、第１流体Ｘが流入配管６を介して流入するヘッダ部７と、該ヘッダ部７の下端に形成された流出穴８と、該流出穴８の下方に位置して該流出穴８から流入する第１流体Ｘの液流れを広げる液広がり部９とからなっている。符号１０は補強用リブである。
【００１６】
前記各傾斜通路４Ａ，４Ｂは、前記液散布部５Ａ，５Ｂの下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａおよび１１Ｂ，１１Ｂ間に形成される谷部１２Ａ，１２Ｂにより構成されている。本実施の形態においては、前記液散布部５Ａ，５Ｂにおける液広がり部９の下方には、２本づつの傾斜通路４Ａ，４Ａおよび４Ｂ，４Ｂがそれぞれ対応することとなっているが、１本づつの傾斜通路４Ａ，４Ｂが対応するように構成してもよい。
【００１７】
また、前記谷部１２Ａ，１２Ｂには、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂより低い山部１３Ａ，１３Ａおよび１３Ｂ，１３Ｂが２個づつ形成されている（図４参照）。このようにすると、高い山部１２Ａ，１２Ａおよび１２Ｂ，１２Ｂのピッチを広くすることができることとなり、第１流体Ｘを蒸発させる蒸発器として使用した場合、該蒸気が通り易くなるとともに、低い山部１３Ａ，１３Ａおよび１３Ｂ，１３Ｂが伝熱プレート１Ａ，１Ｂの強度を補強するリブとしても作用することとなる。
【００１８】
また、前記谷部１２Ａ，１２Ｂは、互いに接合されており、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂおよび前記低い山部１３Ａ，１３Ｂの間に第２流体通路３が形成されることとなっている。
【００１９】
また、前記伝熱プレート１Ａ，１Ｂの両側部には、前記第２流体Ｙを導入する４本の入口側ヘッダ１４，１４・・と第２流体Ｙを導出する４本の出口側ヘッダ１５，１５・・が嵌挿され且つ互いに接合される４個づつのヘッダ嵌挿部１６，１６・・および１７，１７・・が上下方向に並んで形成されている。該各ヘッダ嵌挿部１６，１７の高さは、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂと同じ高さとされている。符号１８は第１流体Ｘの蒸気を排出する蒸気排出口である。
【００２０】
また、本実施の形態においては、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａは、前記ヘッダ嵌挿部１６，１７に連接されている。一方、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの上端１１Ａｂ，１１Ｂｂは前記ヘッダ嵌挿部１６，１７に連接されてもされなくともよいこととなっている。このようにすると、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａあるいは４Ｂのうちに高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂｂとヘッダ嵌挿部１６，１７とが連接されている部分の上方に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生することとなる（図５参照）。
【００２１】
上記構成のプレート式熱交換器は、例えば、図６に示す間接冷凍方式の冷凍サイクルにおいて蒸発器として使用されるものである。
【００２２】
図６に示す冷凍サイクルは、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３および蒸発器２４を順次接続してなる１次側サイクルＳ1と、前記蒸発器２４、ポンプ２５および冷却器２６を順次接続してなる２次側サイクルＳ2とからなっており、前記１次側サイクルＳ1を循環する第１流体Ｘ（換言すれば、１次冷媒）としてＲ４０７Ｃを採用し、２次側サイクルＳ2を循環する第２流体（換言すれば、２次冷媒）として水を採用している。
【００２３】
上記のように構成されたプレート式熱交換器においては、次のような作用効果が得られる。
【００２４】
流入配管６を介してに流入した第１流体Ｘ（換言すれば、液冷媒）は、液散布部５Ａ，５Ｂにおいて液流れが広げられて、点線矢印Ｘ1，Ｘ2で示すように、その下方に位置する第１流体通路２を構成する傾斜通路４Ａ，４Ｂに沿って流下することとなる（図５参照）。ここで、Ｘ1は伝熱プレート１Ａ側を流れる第１流体Ｘの流れを示し、Ｘ2は前記伝熱プレート１Ａとともに第１流体通路２を形成する伝熱プレート１Ｂ側を流れる第１流体Ｘの流れを示している。
【００２５】
一方、入口側ヘッダ１４，１４・・から流入した第２流体Ｙ（換言すれば、水）は、第２流体通路３を通って出口側ヘッダ１５，１５・・から流出することとなっている。
【００２６】
そして、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘ（換言すれば、液冷媒）と第２流体通路３を流れる第２流体Ｙ（換言すれば、水）とが熱交換することにより、第１流体Ｘは蒸発し、蒸気排出口１８から排出され、第２流体Ｙは冷却される。
【００２７】
ところで、このプレート式熱交換器においては、第１流体通路２を構成する伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とが交差状態で連通されているため、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・あるいは伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・を流れる第１流体Ｘは、下方に流下する過程において伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができることとなり、伝熱プレート１Ａ，１Ｂにおける伝熱面全体が第１流体Ｘに濡らされることとなる。従って、熱交換が行われない領域がなくなるところから、熱交換性能が大幅に向上することとなる。
【００２８】
しかも、本実施の形態においては、伝熱プレート１Ａ，１Ｂに高い山部１１Ａ，１１Ｂと谷部１２Ａ，１２Ｂを形成するだけで、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させることができる。
【００２９】
また、本実施の形態においては、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａを、前記ヘッダ嵌挿部１６，１７に連接させたことにより、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａあるいは４Ｂのうちに高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂｂとヘッダ嵌挿部１６，１７とが連接されている部分の上方に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生することとなる（図５参照）が、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・に滞留した第１流体Ｘは、この滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・において交差する傾斜通路４Ａ，４Ｂに回り込むことができることとなる。従って、第１流体Ｘの滞留が解消できることとなり、熱交換面積を可及的に増大させることができる。
【００３０】
第２の実施の形態
図７および図８には、本願発明の第２の実施の形態にかかるプレート式熱交換器が示されている。
【００３１】
この場合、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を挟む前後の枠板２７，２８を伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・より大きく構成して一体ロウ付けするとともに、該枠板２７，２８の外周部間に、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を囲む横枠板２９を接合してプレート式熱交換器が構成されている。この場合、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・の外周部は開放されている。このような構成としたことにより、モナカ形状でのプレート式熱交換器が形成でき、枠板２７，２８がケーシングを兼ねることとなるので、低コストで製作できる。その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同ようなので、説明を省略する。
【００３２】
なお、本願発明は、フロン圧縮式チラーシステムの蒸発器、液膜流下式ダイナミック氷蓄熱における過冷却水生成用熱交換器あるいは吸収式冷凍装置における蒸発器や吸収器にも適用可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本願発明の第１の手段によれば、複数の伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を交互に積層して第１流体通路２と第２流体通路３とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路２を、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂにそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・で構成するとともに、前記伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と前記伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させるように構成して、前記第１流体通路２を上方から下方に向かって流れる第１流体Ｘと前記第２流体通路３を流れる第２流体Ｙとを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器において、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂの上端部に、前記第１流体Ｘを散布する液散布部５Ａ，５Ｂをそれぞれ設け且つ前記傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を、前記液散布部５Ａ，５Ｂの下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・により構成する一方、前記伝熱プレート１Ａ，１Ｂの両側部に、前記第２流体Ｙを導入する入口側ヘッダ１４および前記第２流体Ｙを導出する出口側ヘッダ１５がそれぞれ嵌挿され且つ互いに接合されるヘッダ嵌挿部１６，１７を形成するとともに、該ヘッダ嵌挿部１６，１７と前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａとを連接しているので、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ｂのうちでヘッダ嵌挿部１６，１７に下端部１１Ａａ，１１Ｂａが連接されている高い山部１１Ａ，１１Ｂの上方部位に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生するが、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・に滞留した第１流体Ｘは、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・において交差する傾斜通路４Ａ，４Ｂに回り込むことができることとなり、滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・への第１流体Ｘの滞留が解消できるという効果がある。しかも、液散布部５Ａ，５Ｂから散布された第１流体Ｘが、互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・からなる伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を伝って流下する過程において該高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・を乗り越えて伝熱プレート１Ｂあるいは１Ａ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができるようにしたので、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・と谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・を形成するだけで、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させることができるという効果もある。
【００３４】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各谷部１２Ａ，１２Ｂに、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂより低い山部１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ形成することもでき、そのように構成した場合、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・のピッチを広くすることができることとなり、第１流体Ｘを蒸発させる蒸発器として使用した場合、蒸気が通り易くなるとともに、低い山部１３Ａ，１３Ｂが伝熱プレート１Ａ，１Ｂの強度を補強するリブとしても作用する。
【００３５】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各傾斜通路４Ａ，４Ｂを、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成することもでき、そのように構成した場合、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘの濡れ長さを可及的に長くできることとなり、熱交換能力の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の正面図である。
【図２】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の縦断面図である。
【図３】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の横断面図である。
【図４】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の要部拡大断面図である。
【図５】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器における第１流体の流れを説明するための正面図である。
【図６】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の使用例を示す冷凍サイクル図である。
【図７】 本願発明の第２の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の正面図である。
【図８】 本願発明の第２の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の縦断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂは伝熱プレート、２は第１流体通路、３は第２流体通路、４Ａ，４Ｂは傾斜通路、５Ａ，５Ｂは液散布部、１１Ａ，１１Ｂは高い山部、１１Ａａ，１１Ｂａは下端部、１２Ａ，１２Ｂは谷部、１３Ａ，１３Ｂは低い山部、１４は入口側ヘッダ、１５は出口側ヘッダ、１６，１７はヘッダ嵌挿部、Ｘは第１流体、Ｙは第２流体、ＺＡ，ＺＢは滞留領域。
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、プレート式熱交換器に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
複数の伝熱プレートを交互に積層して第１流体通路と第２流体通路とを隣接積層配置し、前記第１流体通路を流れる第１流体と前記第２流体通路を流れる第２流体とを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器は従来から良く知られている（例えば、特開平１０−３００３７１号公報参照）。
【０００４】
上記公知例のような構造のプレート式熱交換器を蒸発器として使用する場合、Ｒ４０７Ｃ等の圧力の高い冷媒を第１流体として用いると、第１流体通路を構成する伝熱プレートの強度を高める必要がある。このような強度確保の必要から、伝熱プレートにおける伝熱面として、山部と谷部とを交互に形成した波形伝熱面を採用することが一般的に行われている。また、散布される第１流体（例えば、液冷媒）の濡れ長さを稼ぐ必要があるところから、山部と谷部とが鉛直方向に対して反転傾斜を繰り返すジグザグの流路を形成すべく波形形状とされる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のような波形形状の伝熱面を採用した場合、プレート式熱交換器が第１流体（例えば、液冷媒）に浸漬される満液式では、液冷媒中において沸騰、蒸発することとなっているため、波形形状の伝熱面の全てが熱交換のために使用されるため全く問題にならないが、第１流体通路に対して上方から第１流体を散布して、第１流体通路を構成する伝熱プレートにおける伝熱面を第１流体が液膜となって流下する液膜流下式の場合、蒸発する蒸気の流路を確保する必要があるところから、波形のピッチ（即ち、山部と山部との間隔）を広くする必要がある。この場合、山部の一つ（即ち、散布部に対応する山部のうち最下端に位置する山部）に遮られて、第１流体（例えば、液冷媒）が流れない領域（即ち、熱交換が行われない領域）が生じてしまい、熱交換性能の低下を招くという不具合が生じる。
【０００６】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、伝熱プレートにおける伝熱面の全てが第１流体により濡れ得るようにし、もって熱交換性能の向上を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、複数の伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を交互に積層して第１流体通路２と第２流体通路３とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路２を、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂにそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・で構成するとともに、前記伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と前記伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させるように構成して、前記第１流体通路２を上方から下方に向かって流れる第１流体Ｘと前記第２流体通路３を流れる第２流体Ｙとを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器において、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂの上端部に、前記第１流体Ｘを散布する液散布部５Ａ，５Ｂをそれぞれ設け且つ前記傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を、前記液散布部５Ａ，５Ｂの下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・により構成する一方、前記伝熱プレート１Ａ，１Ｂの両側部に、前記第２流体Ｙを導入する入口側ヘッダ１４および前記第２流体Ｙを導出する出口側ヘッダ１５がそれぞれ嵌挿され且つ互いに接合されるヘッダ嵌挿部１６，１７を形成するとともに、該ヘッダ嵌挿部１６，１７と前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａとを連接している。
【０００８】
上記のように構成したことにより、第１流体通路２を構成する伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とが交差状態で連通されているため、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・あるいは伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・を流れる第１流体Ｘは、下方に流下する過程において伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができることとなり、伝熱プレート１Ａ，１Ｂにおける伝熱面全体が第１流体Ｘに濡らされることとなる。従って、熱交換が行われない領域がなくなるところから、熱交換性能が大幅に向上することとなる。また、液散布部５Ａ，５Ｂから散布された第１流体Ｘが、互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・からなる伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を伝って流下する過程において該高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・を乗り越えて伝熱プレート１Ｂあるいは１Ａ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができることとなり、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・と谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・を形成するだけで、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾 斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させることができる。さらに、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ｂのうちでヘッダ嵌挿部１６，１７に下端部１１Ａａ，１１Ｂａが連接されている高い山部１１Ａ，１１Ｂの上方部位に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生するが、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・に滞留した第１流体Ｘは、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・において交差する傾斜通路４Ａ，４Ｂに回り込むことができることとなり、滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・への第１流体Ｘの滞留が解消できる。
【０００９】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各谷部１２Ａ，１２Ｂに、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂより低い山部１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ形成することもでき、そのように構成した場合、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・のピッチを広くすることができることとなり、第１流体Ｘを蒸発させる蒸発器として使用した場合、蒸気が通り易くなるとともに、低い山部１３Ａ，１３Ｂが伝熱プレート１Ａ，１Ｂの強度を補強するリブとしても作用する。
【００１０】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各傾斜通路４Ａ，４Ｂを、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成することもでき、そのように構成した場合、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘの濡れ長さを可及的に長くできることとなり、熱交換能力の増大を図ることができる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１２】
第１の実施の形態
図１ないし図５には、本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器が示されている。
【００１３】
このプレート式熱交換器は、複数の伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を交互に積層して第１流体通路２と第２流体通路３とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路２を上方から下方に向かって流れる第１流体Ｘと前記第２流体通路３を流れる第２流体Ｙとを熱交換させるように構成されている。この場合、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・の外周部は互いに接合されており、内部には、密閉空間が形成されることとなっている。
【００１４】
前記第１流体通路２は、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂにそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・であって、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成されている。このようにすると、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘの濡れ長さを可及的に長くできることとなり、熱交換能力の増大を図ることができる。なお、これらの傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・は、上端の１段のみとすることもできる。
【００１５】
前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂの上端部中央には、前記第１流体Ｘを散布する液散布部５Ａ，５Ｂがそれぞれ設けられている。該液散布部５Ａ，５Ｂは、共に同構造とされており、第１流体Ｘが流入配管６を介して流入するヘッダ部７と、該ヘッダ部７の下端に形成された流出穴８と、該流出穴８の下方に位置して該流出穴８から流入する第１流体Ｘの液流れを広げる液広がり部９とからなっている。符号１０は補強用リブである。
【００１６】
前記各傾斜通路４Ａ，４Ｂは、前記液散布部５Ａ，５Ｂの下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａおよび１１Ｂ，１１Ｂ間に形成される谷部１２Ａ，１２Ｂにより構成されている。本実施の形態においては、前記液散布部５Ａ，５Ｂにおける液広がり部９の下方には、２本づつの傾斜通路４Ａ，４Ａおよび４Ｂ，４Ｂがそれぞれ対応することとなっているが、１本づつの傾斜通路４Ａ，４Ｂが対応するように構成してもよい。
【００１７】
また、前記谷部１２Ａ，１２Ｂには、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂより低い山部１３Ａ，１３Ａおよび１３Ｂ，１３Ｂが２個づつ形成されている（図４参照）。このようにすると、高い山部１２Ａ，１２Ａおよび１２Ｂ，１２Ｂのピッチを広くすることができることとなり、第１流体Ｘを蒸発させる蒸発器として使用した場合、該蒸気が通り易くなるとともに、低い山部１３Ａ，１３Ａおよび１３Ｂ，１３Ｂが伝熱プレート１Ａ，１Ｂの強度を補強するリブとしても作用することとなる。
【００１８】
また、前記谷部１２Ａ，１２Ｂは、互いに接合されており、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂおよび前記低い山部１３Ａ，１３Ｂの間に第２流体通路３が形成されることとなっている。
【００１９】
また、前記伝熱プレート１Ａ，１Ｂの両側部には、前記第２流体Ｙを導入する４本の入口側ヘッダ１４，１４・・と第２流体Ｙを導出する４本の出口側ヘッダ１５，１５・・が嵌挿され且つ互いに接合される４個づつのヘッダ嵌挿部１６，１６・・および１７，１７・・が上下方向に並んで形成されている。該各ヘッダ嵌挿部１６，１７の高さは、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂと同じ高さとされている。符号１８は第１流体Ｘの蒸気を排出する蒸気排出口である。
【００２０】
また、本実施の形態においては、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａは、前記ヘッダ嵌挿部１６，１７に連接されている。一方、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの上端１１Ａｂ，１１Ｂｂは前記ヘッダ嵌挿部１６，１７に連接されてもされなくともよいこととなっている。このようにすると、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａあるいは４Ｂのうちに高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂｂとヘッダ嵌挿部１６，１７とが連接されている部分の上方に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生することとなる（図５参照）。
【００２１】
上記構成のプレート式熱交換器は、例えば、図６に示す間接冷凍方式の冷凍サイクルにおいて蒸発器として使用されるものである。
【００２２】
図６に示す冷凍サイクルは、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３および蒸発器２４を順次接続してなる１次側サイクルＳ1と、前記蒸発器２４、ポンプ２５および冷却器２６を順次接続してなる２次側サイクルＳ2とからなっており、前記１次側サイクルＳ1を循環する第１流体Ｘ（換言すれば、１次冷媒）としてＲ４０７Ｃを採用し、２次側サイクルＳ2を循環する第２流体（換言すれば、２次冷媒）として水を採用している。
【００２３】
上記のように構成されたプレート式熱交換器においては、次のような作用効果が得られる。
【００２４】
流入配管６を介してに流入した第１流体Ｘ（換言すれば、液冷媒）は、液散布部５Ａ，５Ｂにおいて液流れが広げられて、点線矢印Ｘ1，Ｘ2で示すように、その下方に位置する第１流体通路２を構成する傾斜通路４Ａ，４Ｂに沿って流下することとなる（図５参照）。ここで、Ｘ1は伝熱プレート１Ａ側を流れる第１流体Ｘの流れを示し、Ｘ2は前記伝熱プレート１Ａとともに第１流体通路２を形成する伝熱プレート１Ｂ側を流れる第１流体Ｘの流れを示している。
【００２５】
一方、入口側ヘッダ１４，１４・・から流入した第２流体Ｙ（換言すれば、水）は、第２流体通路３を通って出口側ヘッダ１５，１５・・から流出することとなっている。
【００２６】
そして、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘ（換言すれば、液冷媒）と第２流体通路３を流れる第２流体Ｙ（換言すれば、水）とが熱交換することにより、第１流体Ｘは蒸発し、蒸気排出口１８から排出され、第２流体Ｙは冷却される。
【００２７】
ところで、このプレート式熱交換器においては、第１流体通路２を構成する伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とが交差状態で連通されているため、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・あるいは伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・を流れる第１流体Ｘは、下方に流下する過程において伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができることとなり、伝熱プレート１Ａ，１Ｂにおける伝熱面全体が第１流体Ｘに濡らされることとなる。従って、熱交換が行われない領域がなくなるところから、熱交換性能が大幅に向上することとなる。
【００２８】
しかも、本実施の形態においては、伝熱プレート１Ａ，１Ｂに高い山部１１Ａ，１１Ｂと谷部１２Ａ，１２Ｂを形成するだけで、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させることができる。
【００２９】
また、本実施の形態においては、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａを、前記ヘッダ嵌挿部１６，１７に連接させたことにより、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａあるいは４Ｂのうちに高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂｂとヘッダ嵌挿部１６，１７とが連接されている部分の上方に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生することとなる（図５参照）が、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・に滞留した第１流体Ｘは、この滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・において交差する傾斜通路４Ａ，４Ｂに回り込むことができることとなる。従って、第１流体Ｘの滞留が解消できることとなり、熱交換面積を可及的に増大させることができる。
【００３０】
第２の実施の形態
図７および図８には、本願発明の第２の実施の形態にかかるプレート式熱交換器が示されている。
【００３１】
この場合、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を挟む前後の枠板２７，２８を伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・より大きく構成して一体ロウ付けするとともに、該枠板２７，２８の外周部間に、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を囲む横枠板２９を接合してプレート式熱交換器が構成されている。この場合、伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・の外周部は開放されている。このような構成としたことにより、モナカ形状でのプレート式熱交換器が形成でき、枠板２７，２８がケーシングを兼ねることとなるので、低コストで製作できる。その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同ようなので、説明を省略する。
【００３２】
なお、本願発明は、フロン圧縮式チラーシステムの蒸発器、液膜流下式ダイナミック氷蓄熱における過冷却水生成用熱交換器あるいは吸収式冷凍装置における蒸発器や吸収器にも適用可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本願発明の第１の手段によれば、複数の伝熱プレート１Ａ，１Ａ・・および１Ｂ，１Ｂ・・を交互に積層して第１流体通路２と第２流体通路３とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路２を、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂにそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・で構成するとともに、前記伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と前記伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させるように構成して、前記第１流体通路２を上方から下方に向かって流れる第１流体Ｘと前記第２流体通路３を流れる第２流体Ｙとを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器において、前記各伝熱プレート１Ａ，１Ｂの上端部に、前記第１流体Ｘを散布する液散布部５Ａ，５Ｂをそれぞれ設け且つ前記傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を、前記液散布部５Ａ，５Ｂの下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・により構成する一方、前記伝熱プレート１Ａ，１Ｂの両側部に、前記第２流体Ｙを導入する入口側ヘッダ１４および前記第２流体Ｙを導出する出口側ヘッダ１５がそれぞれ嵌挿され且つ互いに接合されるヘッダ嵌挿部１６，１７を形成するとともに、該ヘッダ嵌挿部１６，１７と前記高い山部１１Ａ，１１Ｂの下端１１Ａａ，１１Ｂａとを連接しているので、伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ｂのうちでヘッダ嵌挿部１６，１７に下端部１１Ａａ，１１Ｂａが連接されている高い山部１１Ａ，１１Ｂの上方部位に第１流体Ｘが滞留する滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・が発生するが、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・に滞留した第１流体Ｘは、該滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・において交差する傾斜通路４Ａ，４Ｂに回り込むことができることとなり、滞留部分ＺＡ，ＺＢ・・への第１流体Ｘの滞留が解消できるという効果がある。しかも、液散布部５Ａ，５Ｂから散布された第１流体Ｘが、互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・間に形成される谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・からなる伝熱プレート１Ａあるいは１Ｂ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・および４Ｂ，４Ｂ・・を伝って流下する過程において該高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・を乗り越えて伝熱プレート１Ｂあるいは１Ａ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・あるいは４Ａ，４Ａ・・に流れ込むことができるようにしたので、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・と谷部１２Ａ，１２Ａ・・および１２Ｂ，１２Ｂ・・を形成するだけで、伝熱プレート１Ａ側の傾斜通路４Ａ，４Ａ・・と伝熱プレート１Ｂ側の傾斜通路４Ｂ，４Ｂ・・とを連通させることができるという効果もある。
【００３４】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各谷部１２Ａ，１２Ｂに、前記高い山部１１Ａ，１１Ｂより低い山部１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ形成することもでき、そのように構成した場合、高い山部１１Ａ，１１Ａ・・および１１Ｂ，１１Ｂ・・のピッチを広くすることができることとなり、第１流体Ｘを蒸発させる蒸発器として使用した場合、蒸気が通り易くなるとともに、低い山部１３Ａ，１３Ｂが伝熱プレート１Ａ，１Ｂの強度を補強するリブとしても作用する。
【００３５】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えたプレート式熱交換器において、前記各傾斜通路４Ａ，４Ｂを、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成することもでき、そのように構成した場合、第１流体通路２を流れる第１流体Ｘの濡れ長さを可及的に長くできることとなり、熱交換能力の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の正面図である。
【図２】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の縦断面図である。
【図３】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の横断面図である。
【図４】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の要部拡大断面図である。
【図５】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器における第１流体の流れを説明するための正面図である。
【図６】 本願発明の第１の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の使用例を示す冷凍サイクル図である。
【図７】 本願発明の第２の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の正面図である。
【図８】 本願発明の第２の実施の形態にかかるプレート式熱交換器の縦断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂは伝熱プレート、２は第１流体通路、３は第２流体通路、４Ａ，４Ｂは傾斜通路、５Ａ，５Ｂは液散布部、１１Ａ，１１Ｂは高い山部、１１Ａａ，１１Ｂａは下端部、１２Ａ，１２Ｂは谷部、１３Ａ，１３Ｂは低い山部、１４は入口側ヘッダ、１５は出口側ヘッダ、１６，１７はヘッダ嵌挿部、Ｘは第１流体、Ｙは第２流体、ＺＡ，ＺＢは滞留領域。
Claims (3)
- 複数の伝熱プレート（１Ａ），（１Ａ）・・および（１Ｂ），（１Ｂ）・・を交互に積層して第１流体通路（２）と第２流体通路（３）とを隣接積層配置してなり、前記第１流体通路（２）を、前記各伝熱プレート（１Ａ），（１Ｂ）にそれぞれ形成され且つ鉛直方向に対して所定の傾斜角で互いに反対向きに傾斜する多数の傾斜通路（４Ａ），（４Ａ）・・および（４Ｂ），（４Ｂ）・・で構成するとともに、前記伝熱プレート（１Ａ）側の傾斜通路（４Ａ），（４Ａ）・・と前記伝熱プレート（１Ｂ）側の傾斜通路（４Ｂ），（４Ｂ）・・とを連通させるように構成して、前記第１流体通路（２）を上方から下方に向かって流れる第１流体（Ｘ）と前記第２流体通路（３）を流れる第２流体（Ｙ）とを熱交換させるように構成したプレート式熱交換器であって、前記各伝熱プレート（１Ａ），（１Ｂ）の上端部には、前記第１流体（Ｘ）を散布する液散布部（５Ａ），（５Ｂ）をそれぞれ設け且つ前記傾斜通路（４Ａ），（４Ａ）・・および（４Ｂ），（４Ｂ）・・を、前記液散布部（５Ａ），（５Ｂ）の下方に位置して互いに反対向きに傾斜し且つ互いに接合される高い山部（１１Ａ），（１１Ａ）・・および（１１Ｂ），（１１Ｂ）・・間に形成される谷部（１２Ａ），（１２Ａ）・・および（１２Ｂ），（１２Ｂ）・・により構成する一方、前記伝熱プレート（１Ａ），（１Ｂ）の両側部には、前記第２流体（Ｙ）を導入する入口側ヘッダ（１４）および前記第２流体（Ｙ）を導出する出口側ヘッダ（１５）がそれぞれ嵌挿され且つ互いに接合されるヘッダ嵌挿部（１６），（１７）を形成するとともに、該ヘッダ嵌挿部（１６），（１７）と前記高い山部（１１Ａ），（１１Ｂ）の下端（１１Ａａ），（１１Ｂａ）とを連接したことを特徴とするプレート式熱交換器。
- 前記各谷部（１２Ａ），（１２Ｂ）には、前記高い山部（１１Ａ），（１１Ｂ）より低い山部（１３Ａ），（１３Ｂ）をそれぞれ形成したことを特徴とする前記請求項１記載のプレート式熱交換器。
- 前記各傾斜通路（４Ａ），（４Ｂ）を、その下端において傾斜方向が反転を繰り返す複数段の傾斜通路により構成したことを特徴とする前記請求項１および２のいずれか一項記載のプレート式熱交換器。
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