JP4321781B2 - プレート型熱交換器 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は，伝熱プレートの複数枚をその間にシール兼用のスペーサ体を挟むことによって第１熱交換室と第２熱交換室とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器のうち，水等の液体の加熱蒸発に使用するか，或いは，水蒸気の冷却凝縮に使用するようにしたプレート型熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術としての特許文献１は，前記した構成のプレート型熱交換器を，その各熱交換室のうち第１熱交換室に供給した海水又は水等の被蒸発液体を，第２熱交換室に供給した加熱用蒸気等の加熱用流体にて加熱して沸騰するという蒸発に使用することと，その各熱交換室のうち第１熱交換室に導入した水蒸気を，第２熱交換室に供給した冷却流体にて冷却するという凝縮に使用することを提案している。
【０００３】
この場合，前記特許文献１に記載されている先行技術のプレート型熱交換器は，これを蒸発器として使用する場合には，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部又は前記上辺の一部に，前記各第１熱交換室内からの蒸気出口を，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち前記蒸気出口と対角を成す他方の隅部に，前記各第１熱交換室内への被蒸発液体の入口を各々設ける一方，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち他方の隅部に，前記各第２熱交換室内への加熱用流体の入口を，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち一方の隅部に，前記各第２熱交換室内からの加熱用流体の出口を各々設けるという構成にしている。
【０００４】
また，前記特許文献１に記載されている先行技術のプレート型熱交換器は，これを凝縮器として使用する場合には，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部又は前記上辺の一部に，前記各第１熱交換室内への蒸気入口を，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち前記蒸発入口と対角を成す他方の隅部に，前記各第１熱交換室内からの凝縮水出口を各々設ける一方，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち一方の隅部に，前記各第２熱交換室内への冷却用流体の入口を，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち前記冷却用流体入口と対角を成す他方の隅部に，前記各第２熱交換室内からの冷却用流体の出口を各々設けるという構成にしている。
【特許文献１】
特開平９−２９９９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし，前記先行技術のプレート型熱交換器は，これを蒸発器として使用する場合，第１熱交換室内のうち一つの隅部における被蒸発液体入口より供給した被蒸発液体は，主として，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，第１熱交換室内を沸騰蒸発しながら被蒸発液体入口から蒸気出口に向かう方向に略直線的に流れる一方，前記第２熱交換室内のうち一つの隅部における加熱用流体入口より供給された加熱用流体も，主として，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，第２熱交換室内を加熱用流体入口から加熱用流体出口に向かう方向に略直線的に流れることにより，前記第１熱交換室内のうち前記蒸気出口に向かう方向の主流に対して左右両側又は片側の部分には，流れの淀み部分ができる一方，前記第２熱交換室内のうち加熱用流体出口に向かう方向の主流に対して左右両側又は片側の部分に，流れの淀み部分ができる。
【０００６】
そして，前記第１熱交換室及び第２熱交換室内に前記のような流れの淀み部分が存在することは，伝熱プレートにおける表面の全体を熱交換に有効に利用することができないから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力の低下，ひいては，大型化及び重量のアップを招来するという問題がある。
【０００７】
特に，蒸発器として使用する場合，第１熱交換室内に導入された被蒸発液体は，加熱用流体によって加熱されてその一部が沸騰蒸発しながら蒸気出口に向かって流れるが，沸騰蒸発が比較的激しい部分では，沸騰蒸発した蒸気によってその部分の圧力が上昇するため被蒸発液体が流れ難くなる。このため，被蒸発液体は本来期待されている加熱用流体入口の方向には流れ難く，加熱用流体出口の方向に流れ易くなるから，蒸発装置としての効率が著しく阻害され，また，加熱用流体入口近傍の第１熱交換室内には，少ない被蒸発液体で蒸発させるためスケールが生じ易いという問題がある。
［０００８］
また，前記先行技術のプレート型熱交換器を，蒸気の凝縮器として使用する場合においても，水蒸気は，主として，凝縮しながら第１熱交換室内を蒸気入口から凝縮水出口に向かう方向に略直線的に流れる一方，冷却用流体は，主として，第２熱交換室内を冷却用流体入口から冷却用流体出口に向かう方向に略直線的に流れることにより，前記の場合と同様に，前記第１熱交換室内のうちその対角の方向への流れに対して左右両側又は片側の部分，及び前記第２熱交換室内のうちその対角の方向への流れに対して左右両側又は片側の部分に流れの淀み部分ができて，伝熱プレートにおける表面の全体を熱交換に有効に利用することができないから，単位伝熱面積当たりの凝縮能力の低下，ひいては，大型化及び重量のアップを招来するという問題がある。
［０００９］
しかも，前記のように両熱交換室内に流れの淀みができることは，この部分にスケールの発生・付着が旺盛になるから，このスケールを除去するための清掃メンテナンスを頻繁に行わなければならないことも問題であった。
［００１０］
特に，この単位伝熱面積当たりの蒸発能力或いは凝縮能力が低下する傾向は，大型化を図るために，前記各伝熱プレートを横長の長方形にした場合においてより顕著になるのであった。
［００１１］
本発明は，この問題を解消したプレート型の熱交換器を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
［００１２］
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は，
「伝熱プレートの複数枚を，その間に蒸気の発生又は蒸気の凝縮を行う第１熱交換室の複数個と，加熱又は冷却を行う第２熱交換室の複数個とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器において，
前記各伝熱プレートは，その積層方向から見て矩形状であり，この各伝熱プレートには，その上辺に前記各第１熱交換室内の上部に開口する蒸気出口又は蒸気入口が設けられ，その下辺に前記各第１熱交換室内の底部に開口する被蒸発液体入口又は凝縮水出口が設けられており，更に，前記各伝熱プレートには，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の入口及び出口又は冷却用流体の入口及び出口が設けられている一方，前記各第１熱交換室内には，当該第１熱交換室を形成する一対の伝熱プレートに沿って前記上辺から下辺の方向に延びるように構成して成るトンネル状流体通路の複数本が，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で形成され，この各トンネル状流体通路の上端は，前記各第１熱交換室内の上部に前記蒸気出口又は蒸気入口から前記上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路に連通し，前記各トンネル状流体通路の下端は，前記各第１熱交換室内の底部に前記被蒸発液体入口又は凝縮水出口から前記下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路に連通している。」
ことを特徴としている。
［００１３］
本発明の請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記各第２熱交換室内に，前記加熱用流体の入口から出口の方向に延びるか，或いは，前記冷却用流体の入口から出口の方向に延びるように構成したトンネル状流体通路の複数本が設けられている。」
ことを特徴としている。
［００１４］
本発明の請求項３は，
「前記請求項１又は２の記載において，前記各トンネル状流体通路が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートの間に挟まれるスペーサ体に設けた仕切り部にて形成されている。」
ことを特徴としている。
［００１５］
本発明の請求項４は，
「前記請求項１又は２の記載において，前記各トンネル状流体通路が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートの各々に設けた複数本の山脈状隆起部における稜線を当該各熱交換室内において線状に接触することによって形成されている。」
ことを特徴としている。
［００１６］
本発明の請求項５は，
「前記請求項４の記載において，前記各山脈状隆起部が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートにおける一部を膨らませ変形して形成した構成である。」
ことを特徴としている。
［００１７］
本発明の請求項６は，
「前記請求項４又は５の記載において，前記各山脈状隆起部が，断続する構成である。」ことを特徴としている。
［００１８］
本発明の請求項７は，
「前記請求項４又は５の記載において，前記各山脈状隆起部が，各伝熱プレートの積層方向から見てヘリンボン模様の配列である。」
ことを特徴としている。
［００１９］
本発明の請求項８は，
「前記請求項１〜７のいずれかの記載において，前記蒸気出口又は蒸気入口が，前記上辺における中央の部分又はその近傍に設けられ，前記被蒸発液体入口又は凝縮水出口が，前記下辺における両隅部又はその近傍に設けられている。」
ことを特徴としている。
［００２０］
本発明の請求項９は，
「前記請求項８の記載において，前記蒸気出口又は蒸気入口が，前記上辺に沿って横長の形状である。」
ことを特徴としている。
［００２１］
本発明の請求項１０は，
「前記請求項８又は９の記載において，前記加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口が，前記上辺における両隅部のうち一方の隅部又はその近傍に，前記加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口が，前記上辺における両隅部のうち他方の隅部又はその近傍に設けられている。」
ことを特徴としている。
［００２２］
本発明の請求項１１は，
「伝熱プレートの複数枚を，その間に蒸気の発生又は蒸気の凝縮を行う第１熱交換室の複数個と，加熱又は冷却を行う第２熱交換室の複数個とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器において，
前記各伝熱プレートは，その積層方向から見て矩形状であり，この各伝熱プレートの上辺の部分には，前記各第１熱交換室内の上部に開口する蒸気出口又は蒸気入口が当該上辺に沿って横長の形状にして設けられ，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部には，前記各第１熱交換室内の底部に開口する被蒸発流体入口又は凝縮水出口が設けられ，前記各伝熱プレートには，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口が，前記下辺における両隅部のうち一方の隅部に位置する前記被蒸発流体入口又は凝縮水出口に隣接して設けられ，更に，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部には，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口が設けられ，そして，前記各第１熱交換室内には，当該第１熱交換室を形成する一対の伝熱プレートに沿って前記上辺から下辺の方向に延びるように構成して成るトンネル状流体通路の複数本が，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で形成され，この各トンネル状流体通路の上端は，前記各第１熱交換室内の上部に前記蒸気出口又は蒸気入口から前記上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路に連通し，前記各トンネル状流体通路の下端は，前記各第１熱交換室内の底部に前記被蒸発流体入口又は凝縮水出口から前記下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路に連通しており，更に，前記各第２熱交換室内には，前記加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口から前記加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口に至る流体通路が，折り返し状にして形成されている。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
［００２３］
前記請求項１に記載したように構成することで，前記第１熱交換室内における流体は，その内部に形成した前記各トンネル状の流体通路内に，各流体分配通路を介してその一端から流入して他端から流出することになるから，前記流体を，前記第１熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００２４］
また，第１熱交換室内においては，下辺部で一旦トンネル状流体通路に流れ込んだ被蒸発液体は，沸騰蒸発による圧力上昇があっても途中で逸れることなくその通路を通って蒸気出口に向かって流れることになるから，加熱用流体入口の近傍においても，被蒸発液体を十分供給することができる。
［００２５］
これらにより，前記第１熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力又は凝縮能力を，確実に向上することができて，小型・軽量化を図ることができるとともに，第１熱交換室内における伝熱面にスケールが発生することを低減できるから，スケールを除去するための清掃メンテナンスを行う頻度を大幅に少なくできる。
［００２６］
この場合において，前記各トンネル状流体通路は，請求項３に記載した構成にすることができるが，これを，請求項４に記載した構成にすることにより，各伝熱プレートを積層することで，前記トンネル状流体通路を同時に形成することができるから，組み立て及び分解が至極容易にできるとともに，各伝熱プレートの清掃が容易にできる利点がある。
［００２７］
また，請求項２に記載した構成によると，第１熱交換室内と，第２熱交換室内との両方に，流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力又は凝縮能力を，大幅に向上することができる。
［００２８］
前記請求項４における山脈状隆起部を，請求項５に記載したように，前記伝熱プレートの一部を膨らませ変形して形成することにより，前記各伝熱プレートにおける有効な伝熱面積の増大を図ることができるとともに，前記各山脈状隆起部を，金属板に対するプレス加工によって形成することができるから，製造コストを低減できる。
［００２９］
しかも，前記請求項５において各トンネル状流体通路は，前記伝熱プレートの表面に設けた各山脈状隆起部における稜線と，前記伝熱プレートの裏面に設けた各山脈状隆起部における稜線とを線状に接触することで形成するという形態であることにより，前記各山脈状隆起部の高さを，前記伝熱プレートの表面及び裏面のうちいずれか一方にのみ山脈状隆起部を設ける場合よりも低くできるから，前記金属板に対するプレス加工がより容易になり，製造コストをより低減できる。
［００３０］
また，前記各山脈状隆起部を，請求項７に記載したように，ヘリンボン模様の配列にすることにより，伝熱面積の一層の増大を図ることができる。
［００３１］
前記各山脈状隆起部を，請求項６に記載したように，断続の構成にすることにより，この各山脈状隆起部によって形成されるトンネル状流体通路内を流れる流体は，前記断続の間の箇所から隣接のトンネル状流体通路との間を出入りすることになるから，誘導の作用を阻害しない範囲において必要に応じて断続させることにより，流体の全体への広がりを助長することができる利点がある。
［００３２］
特に，前記請求項２に記載した構成のプレート型熱交換器を，蒸発器として使用する場合，各第２熱交換室内に加熱用流体入口から流入した加熱用流体は，当該第２熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記第２熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記加熱用流体入口から加熱用流体出口に向かうという圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して、前記第２熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３３］
前記各第１熱交換室内に被蒸発液体供給口から流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室からの加熱によって蒸発しながら，当該第１熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記第１熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，この各トンネル状流体通路によって，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記被蒸発液体供給口から蒸気出口に向かう方向に流れることを阻止して，前記第１熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３４］
これにより，前記第１熱交換室及び前記第２熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力を，前記各伝熱プレートを横長の矩形にした場合においても，大幅に向上することができて，小型・軽量化を図ることができる。
［００３５］
また，前記請求項２に記載した構成のプレート型熱交換器を，凝縮器として使用する場合，各第２熱交換室内に冷却用流体入口から流入した冷却用流体は，当該第２熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記と同様に、前記第２熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，この各トンネル状流体通路によって，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記冷却用流体入口から冷却用流体出口に向かう方向に流れることを阻止して、前記第２熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３６］
一方，前記各第１熱交換室内に蒸気入口から流入した蒸気は，前記第２熱交換室からの冷却によって凝縮しながら，当該第１熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記と同様に、前記第１熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，この各トンネル状流体通路によって，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記蒸気入口から凝縮水出口に向かう方向に流れることを阻止して，前記第１熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３７］
これにより，前記第１熱交換室及び前記第２熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの凝縮能力を，前記各伝熱プレートを横長の矩形にした場合においても，大幅に向上することができて，小型・軽量化を図ることができる。
［００３８］
しかも，前記したように，両熱交換室内に流れの淀み部ができることを確実に低減できることにより，両熱交換室内における伝熱面にスケールが発生することを低減できるから，スケールを除去するための清掃メンテナンスを行う頻度を大幅に少なくできる。
［００３９］
ところで，蒸発或いは凝縮に使用するプレート型熱交換器において，これを大型化する場合には，請求項８に記載したように構成するか，或いは，請求項９に記載したように構成するか，若しくは，請求項１０に記載したように構成する。また，請求項１１に記載したように構成しても良い。
［００４０］
この場合においても，前記と同様に，前記各第１熱交換室及び前記各第２熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できることにより，蒸発能力或いは凝縮能力を大幅に向上することができて，小型・軽量化を図ることができるとともに，スケールを除去するための清掃を行う頻度を大幅に少なくできる。
［００４１］
なお，前記トンネル状流体通路は，前記第１熱交換室及び第２熱交換室のうちいずれか一方のみに設ける場合においても，前記した各種の効果を得ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
［００４２］
［図１］第１の実施の形態による熱交換器の正面図である。
［図２］図１の側面図である。
［図３］図２，図５及び図６のＩＩＩ−ＩＩＩ視拡大断面図である。
［図４］図２，図５及び図６のＩＶ−ＩＶ視拡大断面図である。
［図５］図１及び図３のＶ−Ｖ視拡大断面図である。
［図６］図１及び図４のＶＩ−ＶＩ視拡大断面図である。
［図７］前記熱交換器に使用する第１伝熱プレートの斜視図である。
［図８］前記熱交換器に使用する第２伝熱プレートの斜視図である。
［図９］前記第１伝熱プレートの変形例を示す斜視図である。
［図１０］前記第２伝熱プレートの変形例を示す斜視図である。
［図１１］前記第１伝熱プレートの別の変形例を示す斜視図である。
［図１２］前記第２伝熱プレートの別の変形例を示す斜視図である。
［図１３］第２の実施の形態による熱交換器の正面図である。
［図１４］図１３の側面図である。
［図１５］図１４，図１７及び図１８のＸＶ−ＸＶ視拡大断面図である。
［図１６］図１４，図１７及び図１８のＸＶＩ−ＸＶＩ視拡大断面図である。
【図１７】図１３及び図１６のXVII−XVII視拡大断面図である。
【図１８】図１３及び図１５のXVIII −XVIII 視拡大断面図である。
【図１９】第２の実施の形態の変形例において図１５と同じ箇所の断面図である。
【図２０】図１９のXX−XX視断面図である。
【図２１】第２の実施の形態の変形例において図１６と同じ箇所の断面図である。
【図２２】第３の実施の形態による熱交換器の正面図である。
【図２３】図２２の側面図である。
【図２４】図２３のXXIV−XXIV視拡大断面図である。
【図２５】図２３のXXV −XXV 視拡大断面図である。
【図２６】第３の実施の形態の変形例において図２４と同じ箇所の断面図である。
【図２７】第３の実施の形態の変形例において図２５と同じ箇所の断面図である。
【図２８】第３の実施の形態の別の変形例において図２４と同じ箇所の断面図である。
【図２９】第３の実施の形態の別の変形例において図２５と同じ箇所の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，３１，６１ プレート型熱交換器
２，３２，６２ 第１伝熱プレート
３，３３，６３ 第２伝熱プレート
４，３４，６４ 第１熱交換室
５，３５，６５ 第１シール体
６，３６，６６ 第２熱交換室
７，３７，６７ 第２シール体
１１，４１，７１ 蒸気出口
１２，７２ａ 加熱用流体入口
４２ａ，４２ｂ 加熱用蒸気入口
１３，４３，７３ａ，７３ｂ 被蒸発液体供給口
１４，７２ｂ 加熱用流体出口
１５，４５，７５ 第１伝熱プレートの表面の山脈状隆起部
１６，４６，７６ 第１伝熱プレートの裏面の山脈状隆起部
１７，４７，７７ 第２伝熱プレートの表面の山脈状隆起部
１８，４８，７８ 第２伝熱プレートの裏面の山脈状隆起部
１９，４９，７９ 第１熱交換室内のトンネル状流体通路
１９′，１９″，４９′，７９′ 第１熱交換室内の流体分配通路
２０，５０，８０ 第２熱交換室内のトンネル状流体通路
８１ 不凝縮性ガス出口
【発明を実施するための最良の形態】
［００４４］
以下，本発明の実施の形態を図面について説明する。
［００４５］
図１〜図１２は，第１の実施の形態で，蒸発に使用する比較的小型にしたプレート型熱交換器１を示す。
［００４６］
この熱交換器１は，比較的薄い金属板にて矩形にした第１伝熱プレート２の複数枚と，同じく比較的薄い金属板にて矩形にした第２伝熱プレート３の複数枚とを，第１伝熱プレート２と第２伝熱プレート３との間に第１熱交換室４を形成するためのシール兼用のスペーサ体５を挟み，第２伝熱プレート３と第１伝熱プレート２との間に第２熱交換室６を形成するためのシール兼用のスペース体７を挟むように交互に積層し，この積層体を，その一端面に配設した面板８と他端面に配設した面板９とを互いにボルト１０にて締結することによって構成している。
［００４７］
前記各伝熱プレート２，３には，その上辺における両隅部のうち一方の隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室４内に連通する蒸気出口１１が，その上辺における両隅部のうち他方の隅部又はその近傍において前記各第２熱交換室６内に連通する加熱用流体入口１２が各々穿設され，これら蒸気出口１１及び加熱用流体入口１２は，前記両面板８，９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
［００４８］
なお，前記蒸気出口１１は，上辺の一部に設けるという構成にすることができる。
［００４９］
更に，前記各伝熱プレート２，３には，その下辺における両隅部のうち前記蒸気出口１１に対して対角を成す隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室４内に連通する被蒸発液体供給口１３が，その下辺における両隅部のうち前記加熱用流体入口１２に対して対角を成す隅部又はその近傍において前記各第２熱交換室６内に連通する加熱用流体出口１４が各々穿設され，これら被蒸発液体供給口１３及び加熱用流体出口１４は，同じく，前記両面板８，９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
［００５０］
この構成において，前記各第１熱交換室４内に，被蒸発液体供給口１３から供給された被蒸発液体は，両側における前記第２熱交換室６からの熱伝達によって加熱されて沸騰蒸発し，発生した蒸気が，蒸発しなかった一部の被蒸発液体（ブライン）と一緒に，前記各第１熱交換室４内から蒸気出口１１より排出される。
［００５１］
一方，前記各第２熱交換室６内に，加熱用流体入口１２から供給された加熱蒸気等の加熱用流体は，両側における前記第１熱交換室４に対する熱伝達によって被蒸発流体を加熱したのち，加熱用流体出口１４から凝縮水等になって排出される。
［００５２］
そして，前記各伝熱プレート２，３のうち前記第１伝熱プレート２には，図７に示すように，その表面２ａ，つまり，当該第１伝熱プレート２が前記第１熱交換室４内にのぞむ面に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部１５の複数個を，横方向に適宜間隔で平行又は略平行に並べて設けるとともに，その裏面２ｂ，つまり，当該第１伝熱プレート２が前記第２熱交換室６内にのぞむ面に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部１６の複数個を，適宜間隔で平行又は略平行に並べて設ける。
［００５３］
一方，前記各伝熱プレート２，３のうち前記第２伝熱プレート３には，図８に示すように，その裏面３ｂ，つまり，当該第２伝熱プレート３が前記第１熱交換室４内にのぞむ面に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部１７の複数個を，前記第１伝熱プレート２の表面２ａにおける各山脈状隆起部１５の配列に合わせて，適宜間隔で平行又は略平行に並べて設けるとともに，その表面３ａ，つまり，当該第２伝熱プレート３が前記第２熱交換室６内にのぞむ面に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部１８の複数個を，前記第１伝熱プレート２の裏面２ｂにおける各山脈状隆起部１６の配列に合わせて，適宜間隔で平行又は略平行に並べて設ける。
［００５４］
前記各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８は，伝熱プレートの一部を膨らみ変形することによって形成している。
［００５５］
そして，前記各伝熱プレート２，３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート２の表面２ａにおける各山脈状隆起部１５の稜線と，前記第２伝熱プレート３の裏面３ｂにおける各山脈状隆起部１７の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第１熱交換室４内のうち，当該第１熱交換室４内において互いに接触する前記各山脈状隆起部１５，１７間の部分に，例えば，縦方向，つまり，前記上辺から下辺の方向に延びて両端が第１熱交換室４内に開口するトンネル状流体通路１９の複数個を，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で並べて形成する。
この場合，前記各トンネル状流体通路１９の上端は，前記各第１熱交換室４内の上部に前記各伝熱プレート２，３の上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路１９′を介して前記蒸気出口１１に連通しており，また，前記各トンネル状流体通路１９の下端は，前記各第１熱交換室４内の底部に前記各伝熱プレート２，３の下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路１９″を介して前記被蒸発液体供給口１３に連通している。
［００５６］
一方，前記各伝熱プレート２，３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート２の裏面２ｂにおける各山脈状隆起部１６の稜線と，前記第２伝熱プレート３の表面３ａにおける各山脈状隆起部１８の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第２熱交換室６内のうち，当該第２熱交換室６内において互いに接触する前記各山脈状隆起部１６，１８間の部分に，例えば，横方向，つまり，前記加熱用流体入口１２から前記加熱用流体出口１４に向かう方向に対してこれを横切る方向に延びて両端が第２熱交換室６内に開口するトンネル状流体通路２０を複数個並列に形成する。
［００５７］
このように構成することにより，各第２熱交換室６内に加熱用流体入口１２から流入した加熱用蒸気等の加熱用流体は，当該第２熱交換室６内にその両側の伝熱プレート２，３における各山脈状隆起部１６，１８にて形成されている各トンネル状流体通路２０内に流入して，この各トンネル状流体通路２０によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図４に矢印で示すように，前記加熱用流体入口１２から加熱用流体出口１４に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第２熱交換室６内の全体にわたって広がるように誘導される一方，前記各第１熱交換室４内に被蒸発液体供給口１３から流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室６からの加熱によって蒸発しながら，当該第１熱交換室４内にその両側の伝熱プレート２，３における各山脈状隆起部１５，１７にて形成されている各トンネル状流体通路１９内に流入して，この各トンネル状流体通路１９によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図３に矢印で示すように，前記被蒸発液体供給口１３から蒸気出口１１に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第１熱交換室４内の全体にわたって広がるように誘導されることにより，前記第１熱交換室４及び前記第２熱交換室６内に流れの淀みができることを確実に低減できる。
［００５８］
この第１の実施の形態において，前記した縦方向の山脈状隆起部１５，１７と，横方向の山脈状隆起部１６，１８とを，図７及び図８に示すように，その交差箇所において分断するというように断続状に構成した場合であったが，図９及び図１０に示すように，例えば，縦方向の山脈状隆起部１５，１７を連続する構成にする一方，例えば，横方向の山脈状隆起部１６，１８を分断するというように断続状に構成したり，或いは，図１１及び図１２に示すように，横方向の山脈状隆起部１６，１８を連続する構成にする一方，縦方向の山脈状隆起部１５，１７を分断するというように断続状に構成したりすることができる。
【００５９】
また，前記各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８は，各伝熱プレート２，３とは別体にして，これを各伝熱プレート２，３に対して溶接等にて固着するように構成しても良いが，この各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８を，前記したように，各伝熱プレート２
，３における一部を膨らみ変形することで形成するという構成にすることにより，前記各伝熱プレート２，３における有効な伝熱面積の増大を図ることができるとともに，前記各山脈状隆起部を，金属板に対するプレス加工によって形成することができる。
【００６０】
しかも，前記各第１熱交換室４内における各トンネル状流体通路１９を，第１伝熱プレート２の表面に設けた山脈状隆起部１５と第２伝熱プレート３の裏面に設けた山脈状隆起部１７とを線状に接触することで形成し，前記各第２熱交換室６内における各トンネル状流体通路２０を，第２伝熱プレート３の表面に設けた山脈状隆起部１８と第１伝熱プレート２の裏面に設けた山脈状隆起部１６とを線状に接触することで形成したことにより，前記各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８の高さ寸法を，当該各山脈状隆起部を伝熱プレートにおける表面又は裏面のみに設ける場合よりも低くすることができる。
【００６１】
更にまた，前記した各トンネル状流体通路１９，２０は，前記した構成によって形成することに限らず，その一部又は全部を，前記各伝熱プレート２，３の間に介挿されるシール兼用のスペーサ体５，７から内向きに延びる延長部によって形成するように構成することができる。
【００６２】
そして，前記第１の実施の形態は，プレート型熱交換器１は，蒸発器として使用する場合であったが，このプレート型熱交換器１を，以下に述べるように，蒸気の凝縮器として使用することができる。
【００６３】
すなわち，凝縮器として使用する場合には，前記蒸気出口１１を，凝縮しようとする蒸気の蒸気入口に，前記被蒸発液体供給口１３を凝縮水出口に，前記加熱用流体入口１２及び前記加熱用流体出口１４のうち一方を冷却流体入口に，他方を冷却流体出口に各々構成するのであり，この場合，図３において流れの方向を示す矢印は，逆向きになることはいうまでもない。
【００６４】
次に，図１３〜図１８は，第２の実施の形態によるプレート型熱交換器３１を示す。
【００６５】
この第２の実施の形態は，蒸発器として使用するプレート型熱交換器３１を，前記第１の実施の形態の場合よりも大型にした場合である。
【００６６】
この第２の実施の形態におけるプレート型熱交換器３１は，比較的薄い金属板にて矩形にした第１伝熱プレート３２の複数枚と，同じく比較的薄い金属板にて矩形にした第２伝熱プレート３３の複数枚とを，第１伝熱プレート３２と第２伝熱プレート３３との間に第１熱交換室３４を形成するためのシール体３５を挟み，第２伝熱プレート３３と第１伝熱プレート３２との間に第２熱交換室３６を形成するためのシール体３７を挟むように交互に積層し，この積層体を，その一端面に配設した面板３８と他端面に配設した面板３９とを互いにボルト４０にて締結することによって構成している。
【００６７】
前記各伝熱プレート３２，３３には，その上辺における略中央の部分又はその近傍において前記各第１熱交換室３４内に連通する横長の蒸気出口４１が，その上辺における両隅部又はこの両隅部に近い部分において前記各第２熱交換室３６内に連通する加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂが各々穿設され，これら蒸気出口４１及び両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂは，前記両面板３８，３９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
【００６８】
なお，前記蒸気出口４１は，上辺の一部に設けるという構成にすることができる。
【００６９】
更に，前記各伝熱プレート３２，３３には，その下辺における両隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室３４内に連通する被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂが，その下辺における略中央の部分又はその近傍において前記各第２熱交換室３６内に連通する加熱用蒸気凝縮水出口４４が各々穿設され，これら両被蒸発液体入口４３ａ，４３ｂ及び加熱用蒸気凝縮水出口４４は，同じく，前記両面板３８，３９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
［００７０］
この構成において，前記各第１熱交換室３４内に，両被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂから供給された被蒸発液体は，両側における前記第２熱交換室３６からの熱伝達によって加熱されて沸騰蒸発し，発生した蒸気が，蒸発しなかった一部の被蒸発液体（ブライン）と一緒に，前記各第１熱交換室３４内から蒸気出口４１より排出される。
［００７１］
一方，前記各第２熱交換室３６内に，両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂから供給された加熱用蒸気は，両側における前記第１熱交換室３４への熱伝達によって冷却されて凝縮し，その凝縮水が凝縮水出口４４から排出される。
［００７２］
そして，前記各伝熱プレート３２，３３のうち前記第１伝熱プレート３２には，図１５に示すように，当該第１伝熱プレート３２が前記第１熱交換室３４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部４５の複数個を，横方向に適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第１伝熱プレート２が前記第２熱交換室３６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部４６の複数個を，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００７３］
一方，前記各伝熱プレート３２，３３のうち前記第２伝熱プレート３３には，図１６に示すように，当該第２伝熱プレート３３が前記第１熱交換室３４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部４７の複数個を，前記第１伝熱プレート３２の表面における各山脈状隆起部４５の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第２伝熱プレート３３が前記第２熱交換室３６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部４８の複数個を，前記第１伝熱プレート３２の裏面における各山脈状隆起部４６の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００７４］
前記各山脈状隆起部４５，４６，４７，４８は，伝熱プレートの一部を膨らみ変形することによって形成している。
［００７５］
そして，前記各伝熱プレート３２，３３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート３２の表面における各山脈状隆起部４５の稜線と，前記第２伝熱プレート３３の表面における各山脈状隆起部４７の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第１熱交換室３４内のうち，当該第１熱交換室３４内において互いに接触する前記各山脈状隆起部４５，４７間の部分に，例えば，縦方向，つまり，矩形の上辺から下辺の方向に延びて両端が第１熱交換室３４内に開口するトンネル状の流体通路４９の複数個を，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で並べて形成する。
この場合，前記各トンネル状流体通路４９の上端は，前記各第１熱交換室３４内の上部に前記各伝熱プレート３２，３３の上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路４９′を介して前記蒸気出口４１に連通しており，また，前記各トンネル状流体通路４９の下端は，前記各第１熱交換室３４内の底部に前記各伝熱プレート３２，３３の下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路４９″を介して前記両被蒸発液体入口４３ａ，４３ｂに連通している。
［００７６］
一方，前記各伝熱プレート３２，３３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート３２の裏面における各山脈状隆起部４６の稜線と，前記第２伝熱プレート３３の裏面における各山脈状隆起部４８の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第２熱交換室３６内のうち，当該第２熱交換室３６内において互いに接触する前記各山脈状隆起部４６，４８間の部分に，例えば，横方向，つまり，前記両加熱蒸気入口４２から前記凝縮水出口４４に向かう方向に対してこれを横切る方向に延びて両端が第２熱交換室３６内に開口するトンネル状の流体通路５０を複数個並列に形成する。
［００７７］
このように構成することにより，各第２熱交換室３６内に両加熱蒸気入口４２ａ，４２ｂから流入した加熱用蒸気は，当該第２熱交換室３６内にその両側の伝熱プレート３２，３３における各山脈状隆起部４６，４８にて形成されている各トンネル状流体通路５０内に流入して，この各トンネル状流体通路５０によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図１６に矢印で示すように，前記両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂから凝縮水出口４４に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第２熱交換室３６内の全体にわたって広がるように誘導される一方，前記各第１熱交換室３４内に両被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂから流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室３６からの加熱によって蒸発しながら，当該第１熱交換室３４内にその両側の伝熱プレート３２，３３における各山脈状隆起部４５，４７にて形成されている各トンネル状流体通路４９内に流入して，この各トンネル状流体通路４９によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図１５に矢印で示すように，前記両被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂから蒸気出口４１に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第１熱交換室３４内の全体にわたって広がるように誘導されることにより，前記第１熱交換室３４及び前記第２熱交換室３６内に流れの淀みができることを確実に低減できる。
［００７８］
この第２の実施の形態において，前記した縦方向の山脈状隆起部４５，４７と，横方向の山脈状隆起部４６，４８とを，図示するように，その交差箇所において分断するというように断続状に構成することに代えて，前記第１の実施の形態の場合と同様に，縦方向の山脈状隆起部４５，４７を連続する構成にしたり，横方向の山脈状隆起部４６，４８を連続する構成にしたりすることができる。
［００７９］
なお，この第２の実施の形態においては，前記各第１伝熱プレート３２の表裏両面における各山脈状隆起部を，図１９に示すように，上辺から下辺の方向に延びてく字状に屈曲した山脈状隆起部４５′，４６′にすることにより，全体としてヘリンボン模様の配列にする一方，前記各第２伝熱プレート３３の表裏両面における各山脈状隆起部を，図２１に示すように，く字状に屈曲した山脈状隆起部４７′，４８′にすることにより，全体としてヘリンボン模様の配列にすることができる。
［００８０］
このようにヘリンボン模様の配列にすることで，伝熱面積を一層に増大できるのであり，このヘリンボン模様の配列にすることは，前記第１の実施の形態に対しても同様に適用できることはいうまでもない。
［００８１］
また，この第２の実施の形態においても，前記各山脈状隆起部を，各伝熱プレートとは別体にして，これを各伝熱プレートに対して溶接等にて固着するように構成しても良いことは勿論である。
［００８２］
そして，前記第２の実施の形態は，プレート型熱交換器３１は，蒸発器として使用する場合であったが，このプレート型熱交換器３１を，蒸気の凝縮器として使用することができる。
［００８３］
凝縮器として使用する場合には，前記蒸気出口４１を蒸気入口に，前記被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂを凝縮水出口に，前記両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂのうち一方の加熱用蒸気入口４２ａを冷却流体入口に，他方の加熱用蒸気入口４２ｂを冷却流体入口に各々構成するのであり，この場合，図１５及び図１９において，流れの方向を示す矢印は，全て逆向きになることはいうまでもない。
［００８４］
次に，図２２〜図２５は，第３の実施の形態を示す。
［００８５］
この第３の実施の形態は，蒸発器として使用するプレート型熱交換器の変形例であり，前記第２の実施の形態の場合と同様に，大型にした場合である。
【００８６】
この第３の実施の形態におけるプレート型熱交換器６１は，比較的薄い金属板にて矩形にした第１伝熱プレート６２の複数枚と，同じく比較的薄い金属板にて矩形にした第２伝熱プレート６３の複数枚とを，第１伝熱プレート６２と第２伝熱プレート６３との間に第１熱交換室６４を形成するためのシール体６５を挟み，第２伝熱プレート６３と第１伝熱プレート６２との間に第２熱交換室６６を形成するためのシール体６７を挟むように交互に積層し，この積層体を，その一端面に配設した面板６８と他端面に配設した面板６９とを互いにボルト７０にて締結することによって構成している。
【００８７】
前記各伝熱プレート６２，６３には，その上辺における略中央の部分又はその近傍において前記各第１熱交換室６４内に連通する横長の蒸気出口７１が，その上辺における左右両隅部のうち一方の隅部又はその近傍に，前記各第２熱交換室６６内に連通する温水等の加熱用流体入口７２ａが，他方の隅部又はその近傍に前記各第２熱交換室６６内に連通する加熱用流体出口７２ｂが各々穿設され，これら蒸気出口７１，加熱用流体入口７２ａ及び加熱用流体出口７２ｂは，前記両面板６８，６９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
【００８８】
なお，前記蒸気出口７１は，上辺の一部に設ける構成にすることができる。
【００８９】
更に，前記各伝熱プレート６２，６３には，その下辺における左右両隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室６４内に連通する被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂが穿設され，これら両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂは，同じく，前記両面板６８，６９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
【００９０】
この構成において，前記各第１熱交換室６４内に，両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂから供給された被蒸発液体は，両側における前記第２熱交換室６６からの熱伝達によって加熱されて沸騰・蒸発し，発生した蒸気が，蒸発しなかった一部の被蒸発液体（ブライン）と一緒に，前記各第１熱交換室６４内から蒸気出口７１より排出される。
【００９１】
一方，前記各第２熱交換室６６内に，加熱用流体入口７２ａから供給された加熱用流体は，両側における前記第１熱交換室６４への熱伝達したのち，加熱用流体出口７２ｂから排出される。
【００９２】
そして，前記各伝熱プレート６２，６３のうち前記第１伝熱プレート６２には，前記第２の実施の形態の場合と同様に，図２４に示すように，当該第１伝熱プレート６２が前記第１熱交換室６４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部７５の複数個を，横方向に適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第１伝熱プレート６２が前記第２熱交換室６６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部７６の複数個を，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００９３］
一方，前記各伝熱プレート６２，６３のうち前記第２伝熱プレート６３には，前記第２の実施の形態の場合と同様に，図２５に示すように，当該第２伝熱プレート６３が前記第１熱交換室６４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部７７の複数個を，前記第１伝熱プレート６２の表面における各山脈状隆起部７５の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第２伝熱プレート６３が前記第２熱交換室６６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部７８の複数個を，前記第１伝熱プレート６２の裏面における各山脈状隆起部７６の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００９４］
前記各山脈状隆起部７５，７６，７７，７８は，伝熱プレートの一部を膨らみ変形することによって形成している。
［００９５］
そして，前記各伝熱プレート６２，６３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート６２の表面における各山脈状隆起部７５の稜線と，前記第２伝熱プレート６３の表面における各山脈状隆起部７７の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第１熱交換室６４内のうち，当該第１熱交換室６４内において互いに接触する前記各山脈状隆起部７５，７７間の部分に，例えば，縦方向，つまり，矩形の上辺から下辺の方向に延びて両端が第１熱交換室７４内に開口するトンネル状の流体通路７９の複数個を，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で並べて形成する。
この場合，前記各トンネル状流体通路７９の上端は，前記各第１熱交換室６４内の上部に前記各伝熱プレート６２，６３の上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路７９′を介して前記蒸気出口７１に連通しており，また，前記各トンネル状流体通路７９の下端は，前記各第１熱交換室６４内の底部に前記各伝熱プレート６２，６３の下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路７９″を介して前記両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂに連通している。
［００９６］
一方，前記各伝熱プレート６２，６３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート６２の裏面における各山脈状隆起部７６の稜線と，前記第２伝熱プレート６３の裏面における各山脈状隆起部７８の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって接触するように構成することにより，前記各第２熱交換室６６内のうち，当該第２熱交換室６６内において互いに接触する前記各山脈状隆起部７６，７８間の部分に，例えば，横方向，つまり，前記加熱用流体入口７２ａから前記加熱用流体出口７２ｂに向かう方向に対してこれを横切る方向に延びて両端が第２熱交換室６６内に開口するトンネル状流体通路８０を複数個並列に形成する。
【００９７】
このように構成することにより，各第２熱交換室６６内に前記加熱用流体入口７２ａから流入した加熱用流体は，当該第２熱交換室６６内にその両側の伝熱プレート６２，６３における各山脈状隆起部７６，７８にて形成されている各トンネル状流体通路８０内に流入して，この各トンネル状流体通路８０によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図２５に矢印で示すように，前記加熱用流体入口７２ａから加熱用流体出口７２ｂに向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第２熱交換室６６内の全体にわたって広がるように誘導される一方，前記各第１熱交換室６４内に両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂから流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室６６からの加熱によって沸騰・凝縮しながら，当該第１熱交換室６４内にその両側の伝熱プレート６２，６３における各山脈状隆起部７５，７７にて形成されている各トンネル状流体通路７９内に流入して，この各トンネル状流体通路７９によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図２４に矢印で示すように，前記両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂから前記蒸気出口７１に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第１熱交換室６４内の全体にわたって広がるように誘導されることにより，前記第１熱交換室６４及び前記第２熱交換室６６内に流れの淀みができることを確実に低減できる。
【００９８】
この第３の実施の形態においても，前記した表面側への縦方向の山脈状隆起部７５，７７と，裏面側への横方向の山脈状隆起部７６，７８とを，図示のように，その交差箇所において分断するというように断続状に構成することに代えて，前記第１の実施の形態の場合と同様に，縦方向の山脈状隆起部７５，７７を連続する構成にしたり，横方向の山脈状隆起部７６，７８を連続する構成にしたりすることができる。
【００９９】
なお，この第３の実施の形態においても，前記各第１伝熱プレート６２の表裏両面における各山脈状隆起部，及び，前記各第２伝熱プレート６３の表裏両面における各山脈状隆起部を，く字状に屈曲した山脈状隆起部にすることにより，全体としてヘリンボン模様の配列にしたりすることができる。
【０１００】
また，この第３の実施の形態においても，前記各山脈状隆起部を，各伝熱プレートとは別体にして，これを各伝熱プレートに対して溶接等にて固着するように構成しても良いことは勿論である。
［０１０１］
そして，前記第３の実施の形態は，プレート型熱交換器６１は，蒸発器として使用する場合であったが，このプレート型熱交換器６１を，蒸気の凝縮器として使用することができる。
［０１０２］
凝縮器として使用する場合には，前記蒸気出口７１を蒸気入口に，前記被蒸発液体供給口７３ａ，７３ｂを凝縮水出口に，前記加熱用流体入口７２ａを冷却用流体入口に，前記加熱用流体出口７２ｂを冷却用流体出口に各々構成するのである。
［０１０３］
この場合，図２４において，流れの方向を示す矢印は，全て逆向きになることはいうまでもなく，また，この場合には，前記各第１熱交換室６４における下辺の中央の部分に，凝縮水出口８１を設ける一方，下辺の左右両隅部における被蒸発液体供給口７３ａ，７３ｂを不凝縮性ガスの抽出口に構成するようにしても良い。
［０１０４］
この第３の実施の形態によるプレート型熱交換器６１における変形例として，図２６及び図２７に示すように構成することができる。
［０１０５］
すなわち，この変形例は，前記第２熱交換室６６内への加熱用流体入口７２ａを，矩形の上辺における一方の隅部から下辺の一方の隅部における被蒸発液体供給口７３ａに隣接する部位に，前記第２熱交換室６６内からの加熱用流体出口７２ｂを，前記矩形の上辺における一方の隅部に各々移動する一方，前記第２熱交換室６６内に，スペーサ体６７から内向きに一体に延びる仕切り部６７′を設けることにより，前記加熱用流体入口７２ａから加熱用流体出口７２ｂに向かって折り返し状流れ通路に構成したものである。
［０１０６］
この場合においても，前記折り返し状流れ通路の内部には，前記第３の実施の形態と同様に，各山脈状隆起部７６，７８にて複数のトンネル状流体通路８０を形成できることはいうまでもない。
［０１０７］
この構成にすると，矩形の上辺における蒸気出口７１における上辺に沿って当該上辺における他方の隅部にまで延長して，その流れ抵抗を低くすることができる一方，前記第２熱交換室６６内における熱伝達を，仕切り部６７′による折り返し状の流れ通路の形成によって加熱用流体を前記第２熱交換室６６内の全体にいきわたらせることと，加熱用流体の流れ速度を上昇させることとで，大幅に促進できるから，蒸発又は凝縮の処理能力のアップを図ることができる。特に，加熱用流体として非凝縮性の液体を用いる場合に適している。
［０１０８］
また，前記第３の実施の形態によるプレート型熱交換器６１における別の変形例として，図２８及び図２９に示すように構成することができる。
［０１０９］
すなわち，この別の変形例は，前記加熱用流体入口７２ａを二つにして，矩形の一端部の上下に設ける一方，前記加熱用流体出口７２ｂを，矩形の他端部の下隅部に設けて，更に，前記第２熱交換室６６内に，スペーサ体６７から内向きに一体に延びる仕切り部６７″を設けることにより，前記両加熱用流体入口７２ａから加熱用流体出口７２ｂに向かって二つの流れ通路を形成するという構成にしたものである。
［０１１０］
この場合においても，前記二つの流れ通路の内部には，前記第３の実施の形態と同様に，各山脈状隆起部７６，７８にて複数のトンネル状流体通路８０を形成できることはいうまでもない。
［０１１１］
この構成によると，前記図２６及び図２７に示す変形例と同様に，蒸気出口７１における上辺に沿って当該上辺における他方の隅部にまで延長して，その流れ抵抗を低くできることに加えて，前記第２熱交換室６６内における熱伝達を仕切り部６７″による二つの流れ通路の形成によって促進できるから，蒸発又は凝縮の処理能力のアップを図ることができる。特に，加熱用流体として水蒸気を用いる場合に適している。
［０１１２］
なお，前記図２６及び図２７に示す変形例，並びに，前記図２８及び図２９に示す別の変形例において，第２熱交換室６６内に加熱用流体に対するトンネル状流体通路８０をするための各山脈状隆起部７６，７８は，図に示すように，スペーサ体６７から一体に延びる仕切り部６７′，６７″にて通路断面が区分されていることにより，前記仕切り部６７′，６７″を設ける分だけ少なくできることはいうまでもない。
［０１１３］
また，前記図２６及び図２７に示す変形例においては，一回だけの折り返し通路にする場合を示したが，二回又は三回の折り返し通路に構成することができる。
【０００１】
本発明は，伝熱プレートの複数枚をその間にシール兼用のスペーサ体を挟むことによって第１熱交換室と第２熱交換室とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器のうち，水等の液体の加熱蒸発に使用するか，或いは，水蒸気の冷却凝縮に使用するようにしたプレート型熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術としての特許文献１は，前記した構成のプレート型熱交換器を，その各熱交換室のうち第１熱交換室に供給した海水又は水等の被蒸発液体を，第２熱交換室に供給した加熱用蒸気等の加熱用流体にて加熱して沸騰するという蒸発に使用することと，その各熱交換室のうち第１熱交換室に導入した水蒸気を，第２熱交換室に供給した冷却流体にて冷却するという凝縮に使用することを提案している。
【０００３】
この場合，前記特許文献１に記載されている先行技術のプレート型熱交換器は，これを蒸発器として使用する場合には，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部又は前記上辺の一部に，前記各第１熱交換室内からの蒸気出口を，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち前記蒸気出口と対角を成す他方の隅部に，前記各第１熱交換室内への被蒸発液体の入口を各々設ける一方，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち他方の隅部に，前記各第２熱交換室内への加熱用流体の入口を，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち一方の隅部に，前記各第２熱交換室内からの加熱用流体の出口を各々設けるという構成にしている。
【０００４】
また，前記特許文献１に記載されている先行技術のプレート型熱交換器は，これを凝縮器として使用する場合には，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部又は前記上辺の一部に，前記各第１熱交換室内への蒸気入口を，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち前記蒸発入口と対角を成す他方の隅部に，前記各第１熱交換室内からの凝縮水出口を各々設ける一方，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部のうち一方の隅部に，前記各第２熱交換室内への冷却用流体の入口を，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち前記冷却用流体入口と対角を成す他方の隅部に，前記各第２熱交換室内からの冷却用流体の出口を各々設けるという構成にしている。
【特許文献１】
特開平９−２９９９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし，前記先行技術のプレート型熱交換器は，これを蒸発器として使用する場合，第１熱交換室内のうち一つの隅部における被蒸発液体入口より供給した被蒸発液体は，主として，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，第１熱交換室内を沸騰蒸発しながら被蒸発液体入口から蒸気出口に向かう方向に略直線的に流れる一方，前記第２熱交換室内のうち一つの隅部における加熱用流体入口より供給された加熱用流体も，主として，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，第２熱交換室内を加熱用流体入口から加熱用流体出口に向かう方向に略直線的に流れることにより，前記第１熱交換室内のうち前記蒸気出口に向かう方向の主流に対して左右両側又は片側の部分には，流れの淀み部分ができる一方，前記第２熱交換室内のうち加熱用流体出口に向かう方向の主流に対して左右両側又は片側の部分に，流れの淀み部分ができる。
【０００６】
そして，前記第１熱交換室及び第２熱交換室内に前記のような流れの淀み部分が存在することは，伝熱プレートにおける表面の全体を熱交換に有効に利用することができないから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力の低下，ひいては，大型化及び重量のアップを招来するという問題がある。
【０００７】
特に，蒸発器として使用する場合，第１熱交換室内に導入された被蒸発液体は，加熱用流体によって加熱されてその一部が沸騰蒸発しながら蒸気出口に向かって流れるが，沸騰蒸発が比較的激しい部分では，沸騰蒸発した蒸気によってその部分の圧力が上昇するため被蒸発液体が流れ難くなる。このため，被蒸発液体は本来期待されている加熱用流体入口の方向には流れ難く，加熱用流体出口の方向に流れ易くなるから，蒸発装置としての効率が著しく阻害され，また，加熱用流体入口近傍の第１熱交換室内には，少ない被蒸発液体で蒸発させるためスケールが生じ易いという問題がある。
［０００８］
また，前記先行技術のプレート型熱交換器を，蒸気の凝縮器として使用する場合においても，水蒸気は，主として，凝縮しながら第１熱交換室内を蒸気入口から凝縮水出口に向かう方向に略直線的に流れる一方，冷却用流体は，主として，第２熱交換室内を冷却用流体入口から冷却用流体出口に向かう方向に略直線的に流れることにより，前記の場合と同様に，前記第１熱交換室内のうちその対角の方向への流れに対して左右両側又は片側の部分，及び前記第２熱交換室内のうちその対角の方向への流れに対して左右両側又は片側の部分に流れの淀み部分ができて，伝熱プレートにおける表面の全体を熱交換に有効に利用することができないから，単位伝熱面積当たりの凝縮能力の低下，ひいては，大型化及び重量のアップを招来するという問題がある。
［０００９］
しかも，前記のように両熱交換室内に流れの淀みができることは，この部分にスケールの発生・付着が旺盛になるから，このスケールを除去するための清掃メンテナンスを頻繁に行わなければならないことも問題であった。
［００１０］
特に，この単位伝熱面積当たりの蒸発能力或いは凝縮能力が低下する傾向は，大型化を図るために，前記各伝熱プレートを横長の長方形にした場合においてより顕著になるのであった。
［００１１］
本発明は，この問題を解消したプレート型の熱交換器を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
［００１２］
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は，
「伝熱プレートの複数枚を，その間に蒸気の発生又は蒸気の凝縮を行う第１熱交換室の複数個と，加熱又は冷却を行う第２熱交換室の複数個とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器において，
前記各伝熱プレートは，その積層方向から見て矩形状であり，この各伝熱プレートには，その上辺に前記各第１熱交換室内の上部に開口する蒸気出口又は蒸気入口が設けられ，その下辺に前記各第１熱交換室内の底部に開口する被蒸発液体入口又は凝縮水出口が設けられており，更に，前記各伝熱プレートには，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の入口及び出口又は冷却用流体の入口及び出口が設けられている一方，前記各第１熱交換室内には，当該第１熱交換室を形成する一対の伝熱プレートに沿って前記上辺から下辺の方向に延びるように構成して成るトンネル状流体通路の複数本が，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で形成され，この各トンネル状流体通路の上端は，前記各第１熱交換室内の上部に前記蒸気出口又は蒸気入口から前記上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路に連通し，前記各トンネル状流体通路の下端は，前記各第１熱交換室内の底部に前記被蒸発液体入口又は凝縮水出口から前記下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路に連通している。」
ことを特徴としている。
［００１３］
本発明の請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記各第２熱交換室内に，前記加熱用流体の入口から出口の方向に延びるか，或いは，前記冷却用流体の入口から出口の方向に延びるように構成したトンネル状流体通路の複数本が設けられている。」
ことを特徴としている。
［００１４］
本発明の請求項３は，
「前記請求項１又は２の記載において，前記各トンネル状流体通路が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートの間に挟まれるスペーサ体に設けた仕切り部にて形成されている。」
ことを特徴としている。
［００１５］
本発明の請求項４は，
「前記請求項１又は２の記載において，前記各トンネル状流体通路が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートの各々に設けた複数本の山脈状隆起部における稜線を当該各熱交換室内において線状に接触することによって形成されている。」
ことを特徴としている。
［００１６］
本発明の請求項５は，
「前記請求項４の記載において，前記各山脈状隆起部が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートにおける一部を膨らませ変形して形成した構成である。」
ことを特徴としている。
［００１７］
本発明の請求項６は，
「前記請求項４又は５の記載において，前記各山脈状隆起部が，断続する構成である。」ことを特徴としている。
［００１８］
本発明の請求項７は，
「前記請求項４又は５の記載において，前記各山脈状隆起部が，各伝熱プレートの積層方向から見てヘリンボン模様の配列である。」
ことを特徴としている。
［００１９］
本発明の請求項８は，
「前記請求項１〜７のいずれかの記載において，前記蒸気出口又は蒸気入口が，前記上辺における中央の部分又はその近傍に設けられ，前記被蒸発液体入口又は凝縮水出口が，前記下辺における両隅部又はその近傍に設けられている。」
ことを特徴としている。
［００２０］
本発明の請求項９は，
「前記請求項８の記載において，前記蒸気出口又は蒸気入口が，前記上辺に沿って横長の形状である。」
ことを特徴としている。
［００２１］
本発明の請求項１０は，
「前記請求項８又は９の記載において，前記加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口が，前記上辺における両隅部のうち一方の隅部又はその近傍に，前記加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口が，前記上辺における両隅部のうち他方の隅部又はその近傍に設けられている。」
ことを特徴としている。
［００２２］
本発明の請求項１１は，
「伝熱プレートの複数枚を，その間に蒸気の発生又は蒸気の凝縮を行う第１熱交換室の複数個と，加熱又は冷却を行う第２熱交換室の複数個とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器において，
前記各伝熱プレートは，その積層方向から見て矩形状であり，この各伝熱プレートの上辺の部分には，前記各第１熱交換室内の上部に開口する蒸気出口又は蒸気入口が当該上辺に沿って横長の形状にして設けられ，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部には，前記各第１熱交換室内の底部に開口する被蒸発流体入口又は凝縮水出口が設けられ，前記各伝熱プレートには，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口が，前記下辺における両隅部のうち一方の隅部に位置する前記被蒸発流体入口又は凝縮水出口に隣接して設けられ，更に，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部には，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口が設けられ，そして，前記各第１熱交換室内には，当該第１熱交換室を形成する一対の伝熱プレートに沿って前記上辺から下辺の方向に延びるように構成して成るトンネル状流体通路の複数本が，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で形成され，この各トンネル状流体通路の上端は，前記各第１熱交換室内の上部に前記蒸気出口又は蒸気入口から前記上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路に連通し，前記各トンネル状流体通路の下端は，前記各第１熱交換室内の底部に前記被蒸発流体入口又は凝縮水出口から前記下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路に連通しており，更に，前記各第２熱交換室内には，前記加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口から前記加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口に至る流体通路が，折り返し状にして形成されている。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
［００２３］
前記請求項１に記載したように構成することで，前記第１熱交換室内における流体は，その内部に形成した前記各トンネル状の流体通路内に，各流体分配通路を介してその一端から流入して他端から流出することになるから，前記流体を，前記第１熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００２４］
また，第１熱交換室内においては，下辺部で一旦トンネル状流体通路に流れ込んだ被蒸発液体は，沸騰蒸発による圧力上昇があっても途中で逸れることなくその通路を通って蒸気出口に向かって流れることになるから，加熱用流体入口の近傍においても，被蒸発液体を十分供給することができる。
［００２５］
これらにより，前記第１熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力又は凝縮能力を，確実に向上することができて，小型・軽量化を図ることができるとともに，第１熱交換室内における伝熱面にスケールが発生することを低減できるから，スケールを除去するための清掃メンテナンスを行う頻度を大幅に少なくできる。
［００２６］
この場合において，前記各トンネル状流体通路は，請求項３に記載した構成にすることができるが，これを，請求項４に記載した構成にすることにより，各伝熱プレートを積層することで，前記トンネル状流体通路を同時に形成することができるから，組み立て及び分解が至極容易にできるとともに，各伝熱プレートの清掃が容易にできる利点がある。
［００２７］
また，請求項２に記載した構成によると，第１熱交換室内と，第２熱交換室内との両方に，流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力又は凝縮能力を，大幅に向上することができる。
［００２８］
前記請求項４における山脈状隆起部を，請求項５に記載したように，前記伝熱プレートの一部を膨らませ変形して形成することにより，前記各伝熱プレートにおける有効な伝熱面積の増大を図ることができるとともに，前記各山脈状隆起部を，金属板に対するプレス加工によって形成することができるから，製造コストを低減できる。
［００２９］
しかも，前記請求項５において各トンネル状流体通路は，前記伝熱プレートの表面に設けた各山脈状隆起部における稜線と，前記伝熱プレートの裏面に設けた各山脈状隆起部における稜線とを線状に接触することで形成するという形態であることにより，前記各山脈状隆起部の高さを，前記伝熱プレートの表面及び裏面のうちいずれか一方にのみ山脈状隆起部を設ける場合よりも低くできるから，前記金属板に対するプレス加工がより容易になり，製造コストをより低減できる。
［００３０］
また，前記各山脈状隆起部を，請求項７に記載したように，ヘリンボン模様の配列にすることにより，伝熱面積の一層の増大を図ることができる。
［００３１］
前記各山脈状隆起部を，請求項６に記載したように，断続の構成にすることにより，この各山脈状隆起部によって形成されるトンネル状流体通路内を流れる流体は，前記断続の間の箇所から隣接のトンネル状流体通路との間を出入りすることになるから，誘導の作用を阻害しない範囲において必要に応じて断続させることにより，流体の全体への広がりを助長することができる利点がある。
［００３２］
特に，前記請求項２に記載した構成のプレート型熱交換器を，蒸発器として使用する場合，各第２熱交換室内に加熱用流体入口から流入した加熱用流体は，当該第２熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記第２熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記加熱用流体入口から加熱用流体出口に向かうという圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して、前記第２熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３３］
前記各第１熱交換室内に被蒸発液体供給口から流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室からの加熱によって蒸発しながら，当該第１熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記第１熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，この各トンネル状流体通路によって，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記被蒸発液体供給口から蒸気出口に向かう方向に流れることを阻止して，前記第１熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３４］
これにより，前記第１熱交換室及び前記第２熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの蒸発能力を，前記各伝熱プレートを横長の矩形にした場合においても，大幅に向上することができて，小型・軽量化を図ることができる。
［００３５］
また，前記請求項２に記載した構成のプレート型熱交換器を，凝縮器として使用する場合，各第２熱交換室内に冷却用流体入口から流入した冷却用流体は，当該第２熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記と同様に、前記第２熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，この各トンネル状流体通路によって，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記冷却用流体入口から冷却用流体出口に向かう方向に流れることを阻止して、前記第２熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３６］
一方，前記各第１熱交換室内に蒸気入口から流入した蒸気は，前記第２熱交換室からの冷却によって凝縮しながら，当該第１熱交換室内にその両側の伝熱プレートにおける各山脈状隆起部にて形成されている各トンネル状流体通路内にその一端から流入して他端から流出するように流れることになるから，この各トンネル状流体通路を，前記と同様に、前記第１熱交換室の全体にわたって広がって延びるように構成することにより，この各トンネル状流体通路によって，圧力損失が最も低くなる方向，つまり，前記蒸気入口から凝縮水出口に向かう方向に流れることを阻止して，前記第１熱交換室の全体に行きわたらせるように広い範囲にわたって誘導することができる。
［００３７］
これにより，前記第１熱交換室及び前記第２熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できるから，単位伝熱面積当たりの凝縮能力を，前記各伝熱プレートを横長の矩形にした場合においても，大幅に向上することができて，小型・軽量化を図ることができる。
［００３８］
しかも，前記したように，両熱交換室内に流れの淀み部ができることを確実に低減できることにより，両熱交換室内における伝熱面にスケールが発生することを低減できるから，スケールを除去するための清掃メンテナンスを行う頻度を大幅に少なくできる。
［００３９］
ところで，蒸発或いは凝縮に使用するプレート型熱交換器において，これを大型化する場合には，請求項８に記載したように構成するか，或いは，請求項９に記載したように構成するか，若しくは，請求項１０に記載したように構成する。また，請求項１１に記載したように構成しても良い。
［００４０］
この場合においても，前記と同様に，前記各第１熱交換室及び前記各第２熱交換室内に流れの淀みができることを確実に低減できることにより，蒸発能力或いは凝縮能力を大幅に向上することができて，小型・軽量化を図ることができるとともに，スケールを除去するための清掃を行う頻度を大幅に少なくできる。
［００４１］
なお，前記トンネル状流体通路は，前記第１熱交換室及び第２熱交換室のうちいずれか一方のみに設ける場合においても，前記した各種の効果を得ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
［００４２］
［図１］第１の実施の形態による熱交換器の正面図である。
［図２］図１の側面図である。
［図３］図２，図５及び図６のＩＩＩ−ＩＩＩ視拡大断面図である。
［図４］図２，図５及び図６のＩＶ−ＩＶ視拡大断面図である。
［図５］図１及び図３のＶ−Ｖ視拡大断面図である。
［図６］図１及び図４のＶＩ−ＶＩ視拡大断面図である。
［図７］前記熱交換器に使用する第１伝熱プレートの斜視図である。
［図８］前記熱交換器に使用する第２伝熱プレートの斜視図である。
［図９］前記第１伝熱プレートの変形例を示す斜視図である。
［図１０］前記第２伝熱プレートの変形例を示す斜視図である。
［図１１］前記第１伝熱プレートの別の変形例を示す斜視図である。
［図１２］前記第２伝熱プレートの別の変形例を示す斜視図である。
［図１３］第２の実施の形態による熱交換器の正面図である。
［図１４］図１３の側面図である。
［図１５］図１４，図１７及び図１８のＸＶ−ＸＶ視拡大断面図である。
［図１６］図１４，図１７及び図１８のＸＶＩ−ＸＶＩ視拡大断面図である。
【図１７】図１３及び図１６のXVII−XVII視拡大断面図である。
【図１８】図１３及び図１５のXVIII −XVIII 視拡大断面図である。
【図１９】第２の実施の形態の変形例において図１５と同じ箇所の断面図である。
【図２０】図１９のXX−XX視断面図である。
【図２１】第２の実施の形態の変形例において図１６と同じ箇所の断面図である。
【図２２】第３の実施の形態による熱交換器の正面図である。
【図２３】図２２の側面図である。
【図２４】図２３のXXIV−XXIV視拡大断面図である。
【図２５】図２３のXXV −XXV 視拡大断面図である。
【図２６】第３の実施の形態の変形例において図２４と同じ箇所の断面図である。
【図２７】第３の実施の形態の変形例において図２５と同じ箇所の断面図である。
【図２８】第３の実施の形態の別の変形例において図２４と同じ箇所の断面図である。
【図２９】第３の実施の形態の別の変形例において図２５と同じ箇所の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，３１，６１ プレート型熱交換器
２，３２，６２ 第１伝熱プレート
３，３３，６３ 第２伝熱プレート
４，３４，６４ 第１熱交換室
５，３５，６５ 第１シール体
６，３６，６６ 第２熱交換室
７，３７，６７ 第２シール体
１１，４１，７１ 蒸気出口
１２，７２ａ 加熱用流体入口
４２ａ，４２ｂ 加熱用蒸気入口
１３，４３，７３ａ，７３ｂ 被蒸発液体供給口
１４，７２ｂ 加熱用流体出口
１５，４５，７５ 第１伝熱プレートの表面の山脈状隆起部
１６，４６，７６ 第１伝熱プレートの裏面の山脈状隆起部
１７，４７，７７ 第２伝熱プレートの表面の山脈状隆起部
１８，４８，７８ 第２伝熱プレートの裏面の山脈状隆起部
１９，４９，７９ 第１熱交換室内のトンネル状流体通路
１９′，１９″，４９′，７９′ 第１熱交換室内の流体分配通路
２０，５０，８０ 第２熱交換室内のトンネル状流体通路
８１ 不凝縮性ガス出口
【発明を実施するための最良の形態】
［００４４］
以下，本発明の実施の形態を図面について説明する。
［００４５］
図１〜図１２は，第１の実施の形態で，蒸発に使用する比較的小型にしたプレート型熱交換器１を示す。
［００４６］
この熱交換器１は，比較的薄い金属板にて矩形にした第１伝熱プレート２の複数枚と，同じく比較的薄い金属板にて矩形にした第２伝熱プレート３の複数枚とを，第１伝熱プレート２と第２伝熱プレート３との間に第１熱交換室４を形成するためのシール兼用のスペーサ体５を挟み，第２伝熱プレート３と第１伝熱プレート２との間に第２熱交換室６を形成するためのシール兼用のスペース体７を挟むように交互に積層し，この積層体を，その一端面に配設した面板８と他端面に配設した面板９とを互いにボルト１０にて締結することによって構成している。
［００４７］
前記各伝熱プレート２，３には，その上辺における両隅部のうち一方の隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室４内に連通する蒸気出口１１が，その上辺における両隅部のうち他方の隅部又はその近傍において前記各第２熱交換室６内に連通する加熱用流体入口１２が各々穿設され，これら蒸気出口１１及び加熱用流体入口１２は，前記両面板８，９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
［００４８］
なお，前記蒸気出口１１は，上辺の一部に設けるという構成にすることができる。
［００４９］
更に，前記各伝熱プレート２，３には，その下辺における両隅部のうち前記蒸気出口１１に対して対角を成す隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室４内に連通する被蒸発液体供給口１３が，その下辺における両隅部のうち前記加熱用流体入口１２に対して対角を成す隅部又はその近傍において前記各第２熱交換室６内に連通する加熱用流体出口１４が各々穿設され，これら被蒸発液体供給口１３及び加熱用流体出口１４は，同じく，前記両面板８，９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
［００５０］
この構成において，前記各第１熱交換室４内に，被蒸発液体供給口１３から供給された被蒸発液体は，両側における前記第２熱交換室６からの熱伝達によって加熱されて沸騰蒸発し，発生した蒸気が，蒸発しなかった一部の被蒸発液体（ブライン）と一緒に，前記各第１熱交換室４内から蒸気出口１１より排出される。
［００５１］
一方，前記各第２熱交換室６内に，加熱用流体入口１２から供給された加熱蒸気等の加熱用流体は，両側における前記第１熱交換室４に対する熱伝達によって被蒸発流体を加熱したのち，加熱用流体出口１４から凝縮水等になって排出される。
［００５２］
そして，前記各伝熱プレート２，３のうち前記第１伝熱プレート２には，図７に示すように，その表面２ａ，つまり，当該第１伝熱プレート２が前記第１熱交換室４内にのぞむ面に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部１５の複数個を，横方向に適宜間隔で平行又は略平行に並べて設けるとともに，その裏面２ｂ，つまり，当該第１伝熱プレート２が前記第２熱交換室６内にのぞむ面に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部１６の複数個を，適宜間隔で平行又は略平行に並べて設ける。
［００５３］
一方，前記各伝熱プレート２，３のうち前記第２伝熱プレート３には，図８に示すように，その裏面３ｂ，つまり，当該第２伝熱プレート３が前記第１熱交換室４内にのぞむ面に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部１７の複数個を，前記第１伝熱プレート２の表面２ａにおける各山脈状隆起部１５の配列に合わせて，適宜間隔で平行又は略平行に並べて設けるとともに，その表面３ａ，つまり，当該第２伝熱プレート３が前記第２熱交換室６内にのぞむ面に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部１８の複数個を，前記第１伝熱プレート２の裏面２ｂにおける各山脈状隆起部１６の配列に合わせて，適宜間隔で平行又は略平行に並べて設ける。
［００５４］
前記各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８は，伝熱プレートの一部を膨らみ変形することによって形成している。
［００５５］
そして，前記各伝熱プレート２，３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート２の表面２ａにおける各山脈状隆起部１５の稜線と，前記第２伝熱プレート３の裏面３ｂにおける各山脈状隆起部１７の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第１熱交換室４内のうち，当該第１熱交換室４内において互いに接触する前記各山脈状隆起部１５，１７間の部分に，例えば，縦方向，つまり，前記上辺から下辺の方向に延びて両端が第１熱交換室４内に開口するトンネル状流体通路１９の複数個を，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で並べて形成する。
この場合，前記各トンネル状流体通路１９の上端は，前記各第１熱交換室４内の上部に前記各伝熱プレート２，３の上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路１９′を介して前記蒸気出口１１に連通しており，また，前記各トンネル状流体通路１９の下端は，前記各第１熱交換室４内の底部に前記各伝熱プレート２，３の下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路１９″を介して前記被蒸発液体供給口１３に連通している。
［００５６］
一方，前記各伝熱プレート２，３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート２の裏面２ｂにおける各山脈状隆起部１６の稜線と，前記第２伝熱プレート３の表面３ａにおける各山脈状隆起部１８の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第２熱交換室６内のうち，当該第２熱交換室６内において互いに接触する前記各山脈状隆起部１６，１８間の部分に，例えば，横方向，つまり，前記加熱用流体入口１２から前記加熱用流体出口１４に向かう方向に対してこれを横切る方向に延びて両端が第２熱交換室６内に開口するトンネル状流体通路２０を複数個並列に形成する。
［００５７］
このように構成することにより，各第２熱交換室６内に加熱用流体入口１２から流入した加熱用蒸気等の加熱用流体は，当該第２熱交換室６内にその両側の伝熱プレート２，３における各山脈状隆起部１６，１８にて形成されている各トンネル状流体通路２０内に流入して，この各トンネル状流体通路２０によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図４に矢印で示すように，前記加熱用流体入口１２から加熱用流体出口１４に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第２熱交換室６内の全体にわたって広がるように誘導される一方，前記各第１熱交換室４内に被蒸発液体供給口１３から流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室６からの加熱によって蒸発しながら，当該第１熱交換室４内にその両側の伝熱プレート２，３における各山脈状隆起部１５，１７にて形成されている各トンネル状流体通路１９内に流入して，この各トンネル状流体通路１９によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図３に矢印で示すように，前記被蒸発液体供給口１３から蒸気出口１１に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第１熱交換室４内の全体にわたって広がるように誘導されることにより，前記第１熱交換室４及び前記第２熱交換室６内に流れの淀みができることを確実に低減できる。
［００５８］
この第１の実施の形態において，前記した縦方向の山脈状隆起部１５，１７と，横方向の山脈状隆起部１６，１８とを，図７及び図８に示すように，その交差箇所において分断するというように断続状に構成した場合であったが，図９及び図１０に示すように，例えば，縦方向の山脈状隆起部１５，１７を連続する構成にする一方，例えば，横方向の山脈状隆起部１６，１８を分断するというように断続状に構成したり，或いは，図１１及び図１２に示すように，横方向の山脈状隆起部１６，１８を連続する構成にする一方，縦方向の山脈状隆起部１５，１７を分断するというように断続状に構成したりすることができる。
【００５９】
また，前記各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８は，各伝熱プレート２，３とは別体にして，これを各伝熱プレート２，３に対して溶接等にて固着するように構成しても良いが，この各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８を，前記したように，各伝熱プレート２
，３における一部を膨らみ変形することで形成するという構成にすることにより，前記各伝熱プレート２，３における有効な伝熱面積の増大を図ることができるとともに，前記各山脈状隆起部を，金属板に対するプレス加工によって形成することができる。
【００６０】
しかも，前記各第１熱交換室４内における各トンネル状流体通路１９を，第１伝熱プレート２の表面に設けた山脈状隆起部１５と第２伝熱プレート３の裏面に設けた山脈状隆起部１７とを線状に接触することで形成し，前記各第２熱交換室６内における各トンネル状流体通路２０を，第２伝熱プレート３の表面に設けた山脈状隆起部１８と第１伝熱プレート２の裏面に設けた山脈状隆起部１６とを線状に接触することで形成したことにより，前記各山脈状隆起部１５，１６，１７，１８の高さ寸法を，当該各山脈状隆起部を伝熱プレートにおける表面又は裏面のみに設ける場合よりも低くすることができる。
【００６１】
更にまた，前記した各トンネル状流体通路１９，２０は，前記した構成によって形成することに限らず，その一部又は全部を，前記各伝熱プレート２，３の間に介挿されるシール兼用のスペーサ体５，７から内向きに延びる延長部によって形成するように構成することができる。
【００６２】
そして，前記第１の実施の形態は，プレート型熱交換器１は，蒸発器として使用する場合であったが，このプレート型熱交換器１を，以下に述べるように，蒸気の凝縮器として使用することができる。
【００６３】
すなわち，凝縮器として使用する場合には，前記蒸気出口１１を，凝縮しようとする蒸気の蒸気入口に，前記被蒸発液体供給口１３を凝縮水出口に，前記加熱用流体入口１２及び前記加熱用流体出口１４のうち一方を冷却流体入口に，他方を冷却流体出口に各々構成するのであり，この場合，図３において流れの方向を示す矢印は，逆向きになることはいうまでもない。
【００６４】
次に，図１３〜図１８は，第２の実施の形態によるプレート型熱交換器３１を示す。
【００６５】
この第２の実施の形態は，蒸発器として使用するプレート型熱交換器３１を，前記第１の実施の形態の場合よりも大型にした場合である。
【００６６】
この第２の実施の形態におけるプレート型熱交換器３１は，比較的薄い金属板にて矩形にした第１伝熱プレート３２の複数枚と，同じく比較的薄い金属板にて矩形にした第２伝熱プレート３３の複数枚とを，第１伝熱プレート３２と第２伝熱プレート３３との間に第１熱交換室３４を形成するためのシール体３５を挟み，第２伝熱プレート３３と第１伝熱プレート３２との間に第２熱交換室３６を形成するためのシール体３７を挟むように交互に積層し，この積層体を，その一端面に配設した面板３８と他端面に配設した面板３９とを互いにボルト４０にて締結することによって構成している。
【００６７】
前記各伝熱プレート３２，３３には，その上辺における略中央の部分又はその近傍において前記各第１熱交換室３４内に連通する横長の蒸気出口４１が，その上辺における両隅部又はこの両隅部に近い部分において前記各第２熱交換室３６内に連通する加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂが各々穿設され，これら蒸気出口４１及び両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂは，前記両面板３８，３９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
【００６８】
なお，前記蒸気出口４１は，上辺の一部に設けるという構成にすることができる。
【００６９】
更に，前記各伝熱プレート３２，３３には，その下辺における両隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室３４内に連通する被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂが，その下辺における略中央の部分又はその近傍において前記各第２熱交換室３６内に連通する加熱用蒸気凝縮水出口４４が各々穿設され，これら両被蒸発液体入口４３ａ，４３ｂ及び加熱用蒸気凝縮水出口４４は，同じく，前記両面板３８，３９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
［００７０］
この構成において，前記各第１熱交換室３４内に，両被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂから供給された被蒸発液体は，両側における前記第２熱交換室３６からの熱伝達によって加熱されて沸騰蒸発し，発生した蒸気が，蒸発しなかった一部の被蒸発液体（ブライン）と一緒に，前記各第１熱交換室３４内から蒸気出口４１より排出される。
［００７１］
一方，前記各第２熱交換室３６内に，両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂから供給された加熱用蒸気は，両側における前記第１熱交換室３４への熱伝達によって冷却されて凝縮し，その凝縮水が凝縮水出口４４から排出される。
［００７２］
そして，前記各伝熱プレート３２，３３のうち前記第１伝熱プレート３２には，図１５に示すように，当該第１伝熱プレート３２が前記第１熱交換室３４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部４５の複数個を，横方向に適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第１伝熱プレート２が前記第２熱交換室３６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部４６の複数個を，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００７３］
一方，前記各伝熱プレート３２，３３のうち前記第２伝熱プレート３３には，図１６に示すように，当該第２伝熱プレート３３が前記第１熱交換室３４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部４７の複数個を，前記第１伝熱プレート３２の表面における各山脈状隆起部４５の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第２伝熱プレート３３が前記第２熱交換室３６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部４８の複数個を，前記第１伝熱プレート３２の裏面における各山脈状隆起部４６の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００７４］
前記各山脈状隆起部４５，４６，４７，４８は，伝熱プレートの一部を膨らみ変形することによって形成している。
［００７５］
そして，前記各伝熱プレート３２，３３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート３２の表面における各山脈状隆起部４５の稜線と，前記第２伝熱プレート３３の表面における各山脈状隆起部４７の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第１熱交換室３４内のうち，当該第１熱交換室３４内において互いに接触する前記各山脈状隆起部４５，４７間の部分に，例えば，縦方向，つまり，矩形の上辺から下辺の方向に延びて両端が第１熱交換室３４内に開口するトンネル状の流体通路４９の複数個を，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で並べて形成する。
この場合，前記各トンネル状流体通路４９の上端は，前記各第１熱交換室３４内の上部に前記各伝熱プレート３２，３３の上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路４９′を介して前記蒸気出口４１に連通しており，また，前記各トンネル状流体通路４９の下端は，前記各第１熱交換室３４内の底部に前記各伝熱プレート３２，３３の下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路４９″を介して前記両被蒸発液体入口４３ａ，４３ｂに連通している。
［００７６］
一方，前記各伝熱プレート３２，３３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート３２の裏面における各山脈状隆起部４６の稜線と，前記第２伝熱プレート３３の裏面における各山脈状隆起部４８の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第２熱交換室３６内のうち，当該第２熱交換室３６内において互いに接触する前記各山脈状隆起部４６，４８間の部分に，例えば，横方向，つまり，前記両加熱蒸気入口４２から前記凝縮水出口４４に向かう方向に対してこれを横切る方向に延びて両端が第２熱交換室３６内に開口するトンネル状の流体通路５０を複数個並列に形成する。
［００７７］
このように構成することにより，各第２熱交換室３６内に両加熱蒸気入口４２ａ，４２ｂから流入した加熱用蒸気は，当該第２熱交換室３６内にその両側の伝熱プレート３２，３３における各山脈状隆起部４６，４８にて形成されている各トンネル状流体通路５０内に流入して，この各トンネル状流体通路５０によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図１６に矢印で示すように，前記両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂから凝縮水出口４４に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第２熱交換室３６内の全体にわたって広がるように誘導される一方，前記各第１熱交換室３４内に両被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂから流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室３６からの加熱によって蒸発しながら，当該第１熱交換室３４内にその両側の伝熱プレート３２，３３における各山脈状隆起部４５，４７にて形成されている各トンネル状流体通路４９内に流入して，この各トンネル状流体通路４９によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図１５に矢印で示すように，前記両被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂから蒸気出口４１に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第１熱交換室３４内の全体にわたって広がるように誘導されることにより，前記第１熱交換室３４及び前記第２熱交換室３６内に流れの淀みができることを確実に低減できる。
［００７８］
この第２の実施の形態において，前記した縦方向の山脈状隆起部４５，４７と，横方向の山脈状隆起部４６，４８とを，図示するように，その交差箇所において分断するというように断続状に構成することに代えて，前記第１の実施の形態の場合と同様に，縦方向の山脈状隆起部４５，４７を連続する構成にしたり，横方向の山脈状隆起部４６，４８を連続する構成にしたりすることができる。
［００７９］
なお，この第２の実施の形態においては，前記各第１伝熱プレート３２の表裏両面における各山脈状隆起部を，図１９に示すように，上辺から下辺の方向に延びてく字状に屈曲した山脈状隆起部４５′，４６′にすることにより，全体としてヘリンボン模様の配列にする一方，前記各第２伝熱プレート３３の表裏両面における各山脈状隆起部を，図２１に示すように，く字状に屈曲した山脈状隆起部４７′，４８′にすることにより，全体としてヘリンボン模様の配列にすることができる。
［００８０］
このようにヘリンボン模様の配列にすることで，伝熱面積を一層に増大できるのであり，このヘリンボン模様の配列にすることは，前記第１の実施の形態に対しても同様に適用できることはいうまでもない。
［００８１］
また，この第２の実施の形態においても，前記各山脈状隆起部を，各伝熱プレートとは別体にして，これを各伝熱プレートに対して溶接等にて固着するように構成しても良いことは勿論である。
［００８２］
そして，前記第２の実施の形態は，プレート型熱交換器３１は，蒸発器として使用する場合であったが，このプレート型熱交換器３１を，蒸気の凝縮器として使用することができる。
［００８３］
凝縮器として使用する場合には，前記蒸気出口４１を蒸気入口に，前記被蒸発液体供給口４３ａ，４３ｂを凝縮水出口に，前記両加熱用蒸気入口４２ａ，４２ｂのうち一方の加熱用蒸気入口４２ａを冷却流体入口に，他方の加熱用蒸気入口４２ｂを冷却流体入口に各々構成するのであり，この場合，図１５及び図１９において，流れの方向を示す矢印は，全て逆向きになることはいうまでもない。
［００８４］
次に，図２２〜図２５は，第３の実施の形態を示す。
［００８５］
この第３の実施の形態は，蒸発器として使用するプレート型熱交換器の変形例であり，前記第２の実施の形態の場合と同様に，大型にした場合である。
【００８６】
この第３の実施の形態におけるプレート型熱交換器６１は，比較的薄い金属板にて矩形にした第１伝熱プレート６２の複数枚と，同じく比較的薄い金属板にて矩形にした第２伝熱プレート６３の複数枚とを，第１伝熱プレート６２と第２伝熱プレート６３との間に第１熱交換室６４を形成するためのシール体６５を挟み，第２伝熱プレート６３と第１伝熱プレート６２との間に第２熱交換室６６を形成するためのシール体６７を挟むように交互に積層し，この積層体を，その一端面に配設した面板６８と他端面に配設した面板６９とを互いにボルト７０にて締結することによって構成している。
【００８７】
前記各伝熱プレート６２，６３には，その上辺における略中央の部分又はその近傍において前記各第１熱交換室６４内に連通する横長の蒸気出口７１が，その上辺における左右両隅部のうち一方の隅部又はその近傍に，前記各第２熱交換室６６内に連通する温水等の加熱用流体入口７２ａが，他方の隅部又はその近傍に前記各第２熱交換室６６内に連通する加熱用流体出口７２ｂが各々穿設され，これら蒸気出口７１，加熱用流体入口７２ａ及び加熱用流体出口７２ｂは，前記両面板６８，６９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
【００８８】
なお，前記蒸気出口７１は，上辺の一部に設ける構成にすることができる。
【００８９】
更に，前記各伝熱プレート６２，６３には，その下辺における左右両隅部又はその近傍において前記各第１熱交換室６４内に連通する被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂが穿設され，これら両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂは，同じく，前記両面板６８，６９のうちいずれか一方又は両方に開口している。
【００９０】
この構成において，前記各第１熱交換室６４内に，両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂから供給された被蒸発液体は，両側における前記第２熱交換室６６からの熱伝達によって加熱されて沸騰・蒸発し，発生した蒸気が，蒸発しなかった一部の被蒸発液体（ブライン）と一緒に，前記各第１熱交換室６４内から蒸気出口７１より排出される。
【００９１】
一方，前記各第２熱交換室６６内に，加熱用流体入口７２ａから供給された加熱用流体は，両側における前記第１熱交換室６４への熱伝達したのち，加熱用流体出口７２ｂから排出される。
【００９２】
そして，前記各伝熱プレート６２，６３のうち前記第１伝熱プレート６２には，前記第２の実施の形態の場合と同様に，図２４に示すように，当該第１伝熱プレート６２が前記第１熱交換室６４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部７５の複数個を，横方向に適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第１伝熱プレート６２が前記第２熱交換室６６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部７６の複数個を，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００９３］
一方，前記各伝熱プレート６２，６３のうち前記第２伝熱プレート６３には，前記第２の実施の形態の場合と同様に，図２５に示すように，当該第２伝熱プレート６３が前記第１熱交換室６４内にのぞむ面（表面）に，例えば，縦方向に山脈状に延びる隆起部７７の複数個を，前記第１伝熱プレート６２の表面における各山脈状隆起部７５の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設けるとともに，当該第２伝熱プレート６３が前記第２熱交換室６６内にのぞむ面（裏面）に，例えば，横方向に山脈状に延びる隆起部７８の複数個を，前記第１伝熱プレート６２の裏面における各山脈状隆起部７６の配列に合わせて，適宜間隔で平行に並べて設ける。
［００９４］
前記各山脈状隆起部７５，７６，７７，７８は，伝熱プレートの一部を膨らみ変形することによって形成している。
［００９５］
そして，前記各伝熱プレート６２，６３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート６２の表面における各山脈状隆起部７５の稜線と，前記第２伝熱プレート６３の表面における各山脈状隆起部７７の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって線状に接触するように構成することにより，前記各第１熱交換室６４内のうち，当該第１熱交換室６４内において互いに接触する前記各山脈状隆起部７５，７７間の部分に，例えば，縦方向，つまり，矩形の上辺から下辺の方向に延びて両端が第１熱交換室７４内に開口するトンネル状の流体通路７９の複数個を，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で並べて形成する。
この場合，前記各トンネル状流体通路７９の上端は，前記各第１熱交換室６４内の上部に前記各伝熱プレート６２，６３の上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路７９′を介して前記蒸気出口７１に連通しており，また，前記各トンネル状流体通路７９の下端は，前記各第１熱交換室６４内の底部に前記各伝熱プレート６２，６３の下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路７９″を介して前記両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂに連通している。
［００９６］
一方，前記各伝熱プレート６２，６３を前記したように積層したとき，前記第１伝熱プレート６２の裏面における各山脈状隆起部７６の稜線と，前記第２伝熱プレート６３の裏面における各山脈状隆起部７８の稜線とを，その長い部分（好ましくは全長）にわたって接触するように構成することにより，前記各第２熱交換室６６内のうち，当該第２熱交換室６６内において互いに接触する前記各山脈状隆起部７６，７８間の部分に，例えば，横方向，つまり，前記加熱用流体入口７２ａから前記加熱用流体出口７２ｂに向かう方向に対してこれを横切る方向に延びて両端が第２熱交換室６６内に開口するトンネル状流体通路８０を複数個並列に形成する。
【００９７】
このように構成することにより，各第２熱交換室６６内に前記加熱用流体入口７２ａから流入した加熱用流体は，当該第２熱交換室６６内にその両側の伝熱プレート６２，６３における各山脈状隆起部７６，７８にて形成されている各トンネル状流体通路８０内に流入して，この各トンネル状流体通路８０によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図２５に矢印で示すように，前記加熱用流体入口７２ａから加熱用流体出口７２ｂに向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第２熱交換室６６内の全体にわたって広がるように誘導される一方，前記各第１熱交換室６４内に両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂから流入した被蒸発液体は，前記第２熱交換室６６からの加熱によって沸騰・凝縮しながら，当該第１熱交換室６４内にその両側の伝熱プレート６２，６３における各山脈状隆起部７５，７７にて形成されている各トンネル状流体通路７９内に流入して，この各トンネル状流体通路７９によって，圧力損失が最も低くなる方向に流れることを阻止して，図２４に矢印で示すように，前記両被蒸発液体入口７３ａ，７３ｂから前記蒸気出口７１に向かう方向に対して，例えば，これを横切る方向等のように，第１熱交換室６４内の全体にわたって広がるように誘導されることにより，前記第１熱交換室６４及び前記第２熱交換室６６内に流れの淀みができることを確実に低減できる。
【００９８】
この第３の実施の形態においても，前記した表面側への縦方向の山脈状隆起部７５，７７と，裏面側への横方向の山脈状隆起部７６，７８とを，図示のように，その交差箇所において分断するというように断続状に構成することに代えて，前記第１の実施の形態の場合と同様に，縦方向の山脈状隆起部７５，７７を連続する構成にしたり，横方向の山脈状隆起部７６，７８を連続する構成にしたりすることができる。
【００９９】
なお，この第３の実施の形態においても，前記各第１伝熱プレート６２の表裏両面における各山脈状隆起部，及び，前記各第２伝熱プレート６３の表裏両面における各山脈状隆起部を，く字状に屈曲した山脈状隆起部にすることにより，全体としてヘリンボン模様の配列にしたりすることができる。
【０１００】
また，この第３の実施の形態においても，前記各山脈状隆起部を，各伝熱プレートとは別体にして，これを各伝熱プレートに対して溶接等にて固着するように構成しても良いことは勿論である。
［０１０１］
そして，前記第３の実施の形態は，プレート型熱交換器６１は，蒸発器として使用する場合であったが，このプレート型熱交換器６１を，蒸気の凝縮器として使用することができる。
［０１０２］
凝縮器として使用する場合には，前記蒸気出口７１を蒸気入口に，前記被蒸発液体供給口７３ａ，７３ｂを凝縮水出口に，前記加熱用流体入口７２ａを冷却用流体入口に，前記加熱用流体出口７２ｂを冷却用流体出口に各々構成するのである。
［０１０３］
この場合，図２４において，流れの方向を示す矢印は，全て逆向きになることはいうまでもなく，また，この場合には，前記各第１熱交換室６４における下辺の中央の部分に，凝縮水出口８１を設ける一方，下辺の左右両隅部における被蒸発液体供給口７３ａ，７３ｂを不凝縮性ガスの抽出口に構成するようにしても良い。
［０１０４］
この第３の実施の形態によるプレート型熱交換器６１における変形例として，図２６及び図２７に示すように構成することができる。
［０１０５］
すなわち，この変形例は，前記第２熱交換室６６内への加熱用流体入口７２ａを，矩形の上辺における一方の隅部から下辺の一方の隅部における被蒸発液体供給口７３ａに隣接する部位に，前記第２熱交換室６６内からの加熱用流体出口７２ｂを，前記矩形の上辺における一方の隅部に各々移動する一方，前記第２熱交換室６６内に，スペーサ体６７から内向きに一体に延びる仕切り部６７′を設けることにより，前記加熱用流体入口７２ａから加熱用流体出口７２ｂに向かって折り返し状流れ通路に構成したものである。
［０１０６］
この場合においても，前記折り返し状流れ通路の内部には，前記第３の実施の形態と同様に，各山脈状隆起部７６，７８にて複数のトンネル状流体通路８０を形成できることはいうまでもない。
［０１０７］
この構成にすると，矩形の上辺における蒸気出口７１における上辺に沿って当該上辺における他方の隅部にまで延長して，その流れ抵抗を低くすることができる一方，前記第２熱交換室６６内における熱伝達を，仕切り部６７′による折り返し状の流れ通路の形成によって加熱用流体を前記第２熱交換室６６内の全体にいきわたらせることと，加熱用流体の流れ速度を上昇させることとで，大幅に促進できるから，蒸発又は凝縮の処理能力のアップを図ることができる。特に，加熱用流体として非凝縮性の液体を用いる場合に適している。
［０１０８］
また，前記第３の実施の形態によるプレート型熱交換器６１における別の変形例として，図２８及び図２９に示すように構成することができる。
［０１０９］
すなわち，この別の変形例は，前記加熱用流体入口７２ａを二つにして，矩形の一端部の上下に設ける一方，前記加熱用流体出口７２ｂを，矩形の他端部の下隅部に設けて，更に，前記第２熱交換室６６内に，スペーサ体６７から内向きに一体に延びる仕切り部６７″を設けることにより，前記両加熱用流体入口７２ａから加熱用流体出口７２ｂに向かって二つの流れ通路を形成するという構成にしたものである。
［０１１０］
この場合においても，前記二つの流れ通路の内部には，前記第３の実施の形態と同様に，各山脈状隆起部７６，７８にて複数のトンネル状流体通路８０を形成できることはいうまでもない。
［０１１１］
この構成によると，前記図２６及び図２７に示す変形例と同様に，蒸気出口７１における上辺に沿って当該上辺における他方の隅部にまで延長して，その流れ抵抗を低くできることに加えて，前記第２熱交換室６６内における熱伝達を仕切り部６７″による二つの流れ通路の形成によって促進できるから，蒸発又は凝縮の処理能力のアップを図ることができる。特に，加熱用流体として水蒸気を用いる場合に適している。
［０１１２］
なお，前記図２６及び図２７に示す変形例，並びに，前記図２８及び図２９に示す別の変形例において，第２熱交換室６６内に加熱用流体に対するトンネル状流体通路８０をするための各山脈状隆起部７６，７８は，図に示すように，スペーサ体６７から一体に延びる仕切り部６７′，６７″にて通路断面が区分されていることにより，前記仕切り部６７′，６７″を設ける分だけ少なくできることはいうまでもない。
［０１１３］
また，前記図２６及び図２７に示す変形例においては，一回だけの折り返し通路にする場合を示したが，二回又は三回の折り返し通路に構成することができる。
Claims (11)
- 伝熱プレートの複数枚を，その間に蒸気の発生又は蒸気の凝縮を行う第１熱交換室の複数個と，加熱又は冷却を行う第２熱交換室の複数個とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器において，
前記各伝熱プレートは，その積層方向から見て矩形状であり，この各伝熱プレートには，その上辺に前記各第１熱交換室内の上部に開口する蒸気出口又は蒸気入口が設けられ，その下辺に前記各第１熱交換室内の底部に開口する被蒸発液体入口又は凝縮水出口が設けられており，更に，前記各伝熱プレートには，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の入口及び出口又は冷却用流体の入口及び出口が設けられている一方，前記各第１熱交換室内には，当該第１熱交換室を形成する一対の伝熱プレートに沿って前記上辺から下辺の方向に延びるように構成して成るトンネル状流体通路の複数本が，前記上辺又は下辺の沿った方向に適宜間隔で形成され，この各トンネル状流体通路の上端は，前記各第１熱交換室内の上部に前記蒸気出口又は蒸気入口から前記上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路に連通し，前記各トンネル状流体通路の下端は，前記各第１熱交換室内の底部に前記被蒸発液体入口又は凝縮水出口から前記下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路に連通していることを特徴とするプレート型熱交換器。 - 前記請求項１の記載において，前記各第２熱交換室内に，前記加熱用流体の入口から出口の方向に延びるか，或いは，前記冷却用流体の入口から出口の方向に延びるように構成したトンネル状流体通路の複数本が設けられていることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項１又は２の記載において，前記各トンネル状流体通路が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートの間に挟まれるスペーサ体に設けた仕切り部にて形成されていることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項１又は２の記載において，前記各トンネル状流体通路が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートの各々に設けた複数本の山脈状隆起部における稜線を当該各熱交換室内において線状に接触することによって形成されていることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項４の記載において，前記各山脈状隆起部が，前記各熱交換室を形成する両伝熱プレートにおける一部を膨らませ変形して形成した構成であることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項４又は５の記載において，前記各山脈状隆起部が，断続する構成であることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項４又は５の記載において，前記各山脈状隆起部が，各伝熱プレートの積層方向から見てヘリンボン模様の配列であることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項１〜７のいずれかの記載において，前記蒸気出口又は蒸気入口が，前記上辺における中央の部分又はその近傍に設けられ，前記被蒸発液体入口又は凝縮水出口が，前記下辺における両隅部又はその近傍に設けられていることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項８の記載において，前記蒸気出口又は蒸気入口が，前記上辺に沿って横長の形状であることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 前記請求項８又は９の記載において，前記加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口が，前記上辺における両隅部のうち一方の隅部又はその近傍に，前記加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口が，前記上辺における両隅部のうち他方の隅部又はその近傍に設けられていることを特徴とするプレート型熱交換器。
- 伝熱プレートの複数枚を，その間に蒸気の発生又は蒸気の凝縮を行う第１熱交換室の複数個と，加熱又は冷却を行う第２熱交換室の複数個とを交互に形成するように積層して成るプレート型熱交換器において，
前記各伝熱プレートは，その積層方向から見て矩形状であり，この各伝熱プレートの上辺の部分には，前記各第１熱交換室内の上部に開口する蒸気出口又は蒸気入口が当該上辺に沿って横長の形状にして設けられ，前記各伝熱プレートの下辺における両隅部には，前記各第１熱交換室内の底部に開口する被蒸発流体入口又は凝縮水出口が設けられ，前記各伝熱プレートには，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口が，前記下辺における両隅部のうち一方の隅部に位置する前記被蒸発流体入口又は凝縮水出口に隣接して設けられ，更に，前記各伝熱プレートの上辺における両隅部のうち一方の隅部には，前記各第２熱交換室内に連通する加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口が設けられ，そして，前記各第１熱交換室内には，当該第１熱交換室を形成する一対の伝熱プレートに沿って前記上辺から下辺の方向に延びるように構成して成るトンネル状流体通路の複数本が，前記上辺又は下辺に沿った方向に適宜間隔で形成され，この各トンネル状流体通路の上端は，前記各第１熱交換室内の上部に前記蒸気出口又は蒸気入口から前記上辺に沿って延びるように形成した第１流体分配通路に連通し，前記各トンネル状流体通路の下端は，前記各第１熱交換室内の底部に前記被蒸発流体入口又は凝縮水出口から前記下辺に沿って延びるように形成した第２流体分配通路に連通しており，更に，前記各第２熱交換室内には，前記加熱用流体の入口又は冷却用流体の入口から前記加熱用流体の出口又は冷却用流体の出口に至る流体通路が，折り返し状にして形成されていることを特徴とするプレート型熱交換器。
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