JP5818396B2 - Plate heat exchanger - Google Patents
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- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
Description
本願は、日本国特願2013−74892号の優先権を主張し、日本国特願2013−74892号の内容は、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。 This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2013-74892, and the content of Japanese Patent Application No. 2013-74892 is incorporated in the description of the present specification by reference.
本発明は、蒸発器及び凝縮器として用いられるプレート式熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a plate heat exchanger used as an evaporator and a condenser.
従来から、プレート式熱交換器は、第一流体と第二流体との熱交換に伴って第一流体を蒸発させる蒸発器、及び第一流体と第二流体との熱交換に伴って第一流体を凝縮させる凝縮器に用いられる熱交換器として多用されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a plate heat exchanger has an evaporator that evaporates the first fluid in association with heat exchange between the first fluid and the second fluid, and a first in association with heat exchange between the first fluid and the second fluid. It is widely used as a heat exchanger used in a condenser that condenses fluid (for example, see Patent Document 1).
一般的に、プレート式熱交換器は、図6に示す如く、複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3を備える。本体部3は、第一流路30と、第二流路31と、一対の第一連通路32,33と、一対の第二連通路34,35とを有する。第一流路30は、第一流体Aを流通させる。第二流路31は、第二流体Bを流通させる。一対の第一連通路32,33は、第一流路30に連通し、該第一流路30に第一流体Aを流出入させる。一対の第二連通路34,35は、第二流路31に連通し、該第二流路31に第二流体Bを流出入させる。
In general, the plate heat exchanger includes a
より具体的に説明する。複数の伝熱プレート2,…は、少なくとも四つの開口(採番しない)をそれぞれ有する。そして、本体部3において、複数の伝熱プレート2,…が積層されている。これにより、第一流体Aを流通させる第一流路30と、第二流体Bを流通させる第二流路31とが、伝熱プレート2,…を境にして交互に形成される。また、複数の伝熱プレート2,…が積層されることで、伝熱プレート2に形成された開口は、複数の伝熱プレート2,…の積層方向に連なる。これにより、第一流路30に第一流体Aを流入させる一方の第一連通路32と、第一流路30から第一流体Aを流出させる他方の第一連通路33と、第二流路31に第二流体Bを流入させる一方の第二連通路34と、第二流路31から第二流体Bを流出させる他方の第二連通路35とが、伝熱プレート2,…を貫通し、複数の伝熱プレート2,…の積層方向に延びる(例えば、特許文献1参照)。
This will be described more specifically. The plurality of
この種のプレート式熱交換器1では、一方の第一連通路32に供給された第一流体Aが第一流路30を通って他方の第一連通路33に流出する。また、一方の第二連通路34に供給された第二流体Bが第二流路31を通って他方の第二連通路35に流出する。そして、プレート式熱交換器1では、上述の如く、第一流体Aが第一流路30を流通するとともに、第二流体Bが第二流路31を流通する。これにより、プレート式熱交換器1は、第一流路30と第二流路31とを仕切る伝熱プレート2の広範な伝熱面を介して第一流体Aと第二流体Bとを熱交換させる。
In this type of
ところで、この種のプレート式熱交換器1では、積層される伝熱プレート2,…の数が多くなると、熱交換に寄与する伝熱面積が広くなり、熱交換性能が高くなるとされている。
By the way, in this kind of plate-
しかしながら、伝熱プレート2,…の数が多くなると、伝熱プレート2,…の積層方向に延びる第一連通路32,33及び第二連通路34,35の長さが、積層される伝熱プレート2,…の数に応じて長くなる。
However, when the number of
すなわち、伝熱プレート2,…の開口が連なることによって一対の第一連通路32,33及び一対の第二連通路34,35のそれぞれが形成されているため、一対の第一連通路32,33及び一対の第二連通路34,35のそれぞれの流路長は、積層される伝熱プレート2,…の数が多くなれば、その数に応じて長くなる。
That is, each of the pair of
その結果、第一流路30に第一流体Aを流入させる第一連通路(一方の第一連通路)32での第一流体Aの流通抵抗が大きくなり、第一流体Aが流通し難くなる。そのため、この種のプレート式熱交換器1では、一方の第一連通路32の入口側における第一流路30への第一流体Aの流入量と、一方の第一連通路32の奥側における第一流路30への第一流体Aの流入量とが不均一になる。すなわち、この種のプレート式熱交換器1は、伝熱プレート2,…の積層方向に並ぶ複数の第一流路30,…に対し、第一流体Aの分配ムラが生じる。その結果、この種のプレート式熱交換器1では、伝熱プレート2,…の数を多くしても(第一流路30の数を多くしても)、熱交換性能(蒸発性能)を高めるのに限界がある。
As a result, the flow resistance of the first fluid A in the first series passage (one first series passage) 32 through which the first fluid A flows into the
そこで、本発明は、第一流体を流通させる複数の第一流路での圧力損失の増大を抑えつつ、複数の第一流路に第一流体を均等に供給することのできるプレート式熱交換器を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a plate heat exchanger that can uniformly supply the first fluid to the plurality of first flow paths while suppressing an increase in pressure loss in the plurality of first flow paths through which the first fluid flows. The issue is to provide.
本発明に係るプレート式熱交換器は、積層された複数の伝熱プレートを含む本体部を備え、本体部は、第一流体を流通させる複数の第一流路と、第二流体を流通させる複数の第二流路と、第一流路に連通する一対の第一連通路であって、第一流路に第一流体を流出入させる一対の第一連通路と、第二流路に連通する一対の第二連通路であって、第二流路に第二流体を流出入させる一対の第二連通路とを有し、第一流路及び第二流路が、伝熱プレートを境にして交互に形成され、第一連通路及び第二連通路のそれぞれが、伝熱プレートを貫通して該伝熱プレートの積層方向に延びて形成されたプレート式熱交換器において、第一流路同士は、互いに連通して一方の第一連通路から他方の第一連通路までの第一流体の流路を形成し、伝熱プレートの積層方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路は、第一流体の流路の分岐位置となる基準流路であり、本体部は、基準流路と伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる少なくとも一対の一次分岐路を有し、一方の第一連通路は、基準流路のみに連通し、他方の第一連通路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側にある第一流路であって、第一流体の流路の終端となる第一流路のみに連通し、伝熱プレートの積層方向の一端側における一方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路、及び伝熱プレートの積層方向の他端側における他方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路とは、基準流路を基準にして対称に形成されていることを特徴とする。 The plate heat exchanger according to the present invention includes a main body portion including a plurality of stacked heat transfer plates, and the main body portion includes a plurality of first flow paths through which the first fluid flows and a plurality of the second fluid through which the second fluid flows. And a pair of first passages communicating with the first passage, a pair of first passages allowing the first fluid to flow into and out of the first passage, and a pair communicating with the second passage. And a pair of second communication passages for allowing the second fluid to flow into and out of the second flow path, and the first flow path and the second flow path are alternately arranged with the heat transfer plate as a boundary. Each of the first series passage and the second communication passage extends through the heat transfer plate in the stacking direction of the heat transfer plates, and the first flow paths are: A heat transfer plate that communicates with each other to form a flow path of a first fluid from one first series passage to the other first series passage. At least one first flow path in the central region in the stacking direction is a reference flow path that is a branch position of the flow path of the first fluid, and the main body portion is a reference flow path in the stacking direction of the reference flow path and the heat transfer plate. And having at least a pair of primary branch passages that communicate with at least one first flow path on each of the one end side and the other end side, wherein one of the first series passages communicates only with the reference flow path, The first series passage is a first passage on one end side and the other end side of the reference passage in the stacking direction of the heat transfer plates, and communicates only with the first passage serving as the end of the first fluid passage. The first fluid flow path starting from one primary branch path on one end side in the stacking direction of the heat transfer plate and the first primary branch path starting from the other primary branch path on the other end side in the stacking direction of the heat transfer plate The fluid flow path is formed symmetrically with respect to the reference flow path. And wherein the are.
本発明の一態様として、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに三つ以上設けられ、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、三つ以上の第一流路のうちの伝熱プレートの積層方向の中央領域にある第一流路が第一流体の流路の分岐位置となる中間基準流路とされ、本体部は、中間基準流路と、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる一対の二次分岐路を有し、一次分岐路のそれぞれは、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある中間基準流路に連通し、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側の一方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路と、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側の他方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路とは、中間基準流路を基準に対称的に形成されていてもよい。 As one aspect of the present invention, three or more first flow paths are provided on each of one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and more than the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. In each of the one end side and the other end side, an intermediate reference flow in which the first flow path in the central region in the stacking direction of the heat transfer plates among the three or more first flow paths is the branch position of the flow path of the first fluid. The main body portion is a pair of two channels that communicate between the intermediate reference channel and at least one first channel on each of one end side and the other end side of the intermediate reference channel in the stacking direction of the heat transfer plates. Each of the primary branch paths communicates with an intermediate reference flow path on one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and the stacking direction of the heat transfer plates One end than the reference flow path in The flow of the first fluid starting from one secondary branch of the first fluid flow path and the other secondary branch of the other end of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates The path may be formed symmetrically with respect to the intermediate reference channel.
この場合、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに二つ以上で且つ同数で設けられ、本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路、及び伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも他端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路を有し、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路であって、第一流体の流路の終端となる少なくとも一つの第一流路は、他方の第一連通路と連通していてもよい。 In this case, the first flow path is located on one end side and the other end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates on each of the one end side and the other end side of the reference flow path in the heat transfer plate stacking direction. Two or more and the same number are provided for each, and the main body portion is located on the one end side and the other end side from the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and from the intermediate reference flow path in the heat transfer plate stacking direction. Also, a connection path that connects two or more first flow paths on one end side, and a connection that connects two or more first flow paths on the other end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates At least one first flow path on one end side and the other end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and at least one end of the flow path of the first fluid One second Passage may be in communication with the other of the first communication passage.
本発明の他態様として、伝熱プレートの積層方向における中央領域の中央にある一つの第一流路は、基準流路であり、一方の第一連通路は、一つの基準流路のみと連通していてもよい。 As another embodiment of the present invention, one first flow path in the center of the central region in the stacking direction of the heat transfer plates is a reference flow path, and one first series passage communicates with only one reference flow path. It may be.
また、本発明の別の態様として、基準流路は、伝熱プレートの積層方向における中央領域にある複数の第一流路によって構成され、本体部は、複数の基準流路を対応する位置で連通させる接続直線路を有し、一方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの一方の基準流路に連通し、他方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの他方の基準流路に連通し、一方の第一連通路は、複数の基準流路と連通していてもよい。 As another aspect of the present invention, the reference channel is configured by a plurality of first channels in the central region in the stacking direction of the heat transfer plates, and the main body communicates with the plurality of reference channels at corresponding positions. One primary branch path communicates with one of the two reference channels on the outermost side of the plurality of reference channels, and the other primary branch path has a plurality of primary branch paths. One of the two reference channels on the outermost side of the reference channel may communicate with the other reference channel, and one of the first series channels may communicate with a plurality of reference channels.
本発明の別の態様として、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに二つ以上設けられ、本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路、及び伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路を有してもよい。 As another aspect of the present invention, two or more first flow paths are provided on each of one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and the main body is stacked in the stacking direction of the heat transfer plates. A connection path for communicating two or more first flow paths provided on one end side with respect to the reference flow path in the above, and two or more provided on the other end side with respect to the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates You may have a connection path which connects 1st flow paths.
この場合、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに三つ以上設けられ、本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに、隣り合う第一流路同士を連通させる二つ以上の接続路であって、伝熱プレートの積層方向における異なる位置に設けられた二つ以上の接続路を有し、二つ以上の接続路のそれぞれは、該接続路の連通した第一流路と連通する別の接続路に対して伝熱プレートの積層方向と直交する方向の異なる位置に配置されてもよい。 In this case, three or more first flow paths are provided on each of the one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and the main body is formed of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. Each of the one end side and the other end side are two or more connection paths for communicating adjacent first flow paths, and two or more connection paths provided at different positions in the stacking direction of the heat transfer plates. Each of the two or more connection paths may be arranged at different positions in a direction orthogonal to the stacking direction of the heat transfer plates with respect to another connection path communicating with the first flow path communicating with the connection path. Good.
以下、本発明の一実施形態に係るプレート式熱交換器について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a plate heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
プレート式熱交換器は、図1に示す如く、積層された複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3を備える。
As shown in FIG. 1, the plate heat exchanger includes a
本体部3は、図2及び図3に示す如く、第一流路30と、第二流路31と、一対の第一連通路32,33と、一対の第二連通路34,35とを有する。第一流路30は、第一流体Aを流通させる。第二流路31は、第二流体Bを流通させる。一対の第一連通路32,33は、第一流路30に連通し、該第一流路30に第一流体Aを流出入させる。一対の第二連通路34,35は、第二流路31に連通し、該第二流路31に第二流体Bを流出入させる。なお、以下の説明において、一対の第一連通路32,33のうちの一方の第一連通路32を「第一流入連通路」という。また、一対の第一連通路32,33のうちの他方の第一連通路33を「第一流出連通路」という。また、一対の第二連通路34,35のうちの一方の第二連通路34を「第二流入連通路」という。また、一対の第二連通路34,35のうちの他方の第二連通路35を「第二流出連通路」という。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第一流路30及び第二流路31は、伝熱プレート2,…を境にして交互に形成されている。これに対し、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35のそれぞれは、伝熱プレート2,…を貫通し、複数の伝熱プレート2,…の積層方向(以下、第一方向という)に延びている。
The
より具体的に説明する。本実施形態に係るプレート式交換器1は、積層された複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3と、本体部3を挟む一対のエンドプレート4,5とを備える。
This will be described more specifically. The
複数の伝熱プレート2,…のそれぞれは、図2に示す如く、金属プレートをプレス成形したものである。各伝熱プレート2,…は、第一流路30及び第二流路31を画定する伝熱部20と、伝熱部20と面交差する方向に該伝熱部20の外周から延出した環状の嵌合部21とを備える。
Each of the plurality of
各伝熱プレート2,…の伝熱部20の表裏には、図示しない複数の凹条及び凸条が交互に形成されている。そして、各伝熱プレート2,…の伝熱部20には、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35を形成するための開口(採番しない)が形成されている。すなわち、伝熱プレート2,…の伝熱部20の少なくとも四箇所には、開口が設けられている。この開口は、第一方向に延びる流路を形成するためのものであって、伝熱部20を貫通している。
A plurality of recesses and protrusions (not shown) are alternately formed on the front and back of the
本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、複数種類の伝熱プレート2,…を備えている。本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、上述の如く、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35を形成するための開口が形成された伝熱プレート2,…以外に、後述する一次分岐路36a,36a、又は二次分岐路36b,36bを形成するための開口が形成された伝熱プレート2,…を備える。なお、本実施形態では、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、第二流出連通路35、一次分岐路36a,36a、及び二次分岐路36b,36b等の流路について詳述する。一方、これらを形成するための開口の数、配置、及びサイズに関する説明は割愛する。
The
一対のエンドプレート4,5のそれぞれは、金属プレートをプレス成形したものであり、伝熱プレート2,…と略同形に形成される。具体的に、エンドプレート4,5は、封止部40,50と、環状の嵌合部41,51とを備える。封止部40,50は、伝熱部20と略同形に形成されている。環状の嵌合部41,51は、封止部40,50の外周全周から該封止部40,50と面交差する方向に延出している。
Each of the pair of
一方のエンドプレート(以下、第一エンドプレートという)4は、隣り合う伝熱プレート2,…に形成された開口であって、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35を形成するための開口と対応する開口(採番しない)を有する。すなわち、開口が第一エンドプレート4の封止部40の四箇所に設けられている。これに伴い、第一エンドプレート4の封止部40の外面には、配管を接続するための筒状のノズル(採番しない)が各開口に対応した配置で接続されている。
One end plate (hereinafter referred to as a first end plate) 4 is an opening formed in adjacent
これに対し、他方のエンドプレート(以下、第二エンドプレートという)5の封止部50には、開口が設けられていない。すなわち、第二エンドプレート5は、重ね合わされた伝熱プレート2,…の開口によって形成される流路を封止可能な封止部50を備える。
On the other hand, the opening part is not provided in the sealing
そして、複数の伝熱プレート2,…は、互いに重ね合わされる。この状態では、隣り合う伝熱プレート2,…の伝熱部20の凸条同士が交差衝合するとともに、隣り合う伝熱プレート2,…の嵌合部21同士が嵌合する。これに伴い、隣り合う伝熱プレート2,…との密接部分がロウ付けによって封止され、本体部3が形成される。
The plurality of
そして、第一エンドプレート4及び第二エンドプレート5は、積層された複数の伝熱プレート2,…(本体部3)を挟み込むように、複数の伝熱プレート2,…に重ね合わされる。この状態では、第一エンドプレート4及び第二エンドプレート5のそれぞれの嵌合部21は、隣り合う伝熱プレート2,…の嵌合部21と嵌合する。これに伴い、第一エンドプレート4及び第二エンドプレート5のそれぞれと、隣り合う伝熱プレート2,…(本体部3)との密接部分が、ロウ付けによって封止される。
The first end plate 4 and the
これにより、本体部3には、図2及び図3に示す如く、伝熱プレート2,…を境にして、第一流路30と第二流路31とが交互に形成される。本実施形態では、第一流路30は、フロンやアンモニア等の相変化する第一流体Aを流通させる。また、第二流路31は、水やブライン等の液状の第二流体Bを流通させる。
Thereby, as shown in FIG.2 and FIG.3, the
また、複数の伝熱プレート2,…の開口が連なり、これにより、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35のそれぞれが第一方向に延びて形成される。
Further, the openings of the plurality of
より具体的に説明する。本実施形態において、伝熱プレート2,…の伝熱部20は、平面視(伝熱部20の法線方向視)長方形状に形成されている。
This will be described more specifically. In the present embodiment, the
第一流入連通路32及び第二流出連通路35は、伝熱部20の長手方向(以下、第二方向という)における伝熱プレート2,…の一端側に設けられる。また、第一流出連通路33及び第二流入連通路34は、第二方向における伝熱プレート2,…の他端側に設けられる。
The first
なお、図3は模式的な図である。このため、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35は、図3において、第二方向に並んでいる(並列に配置されている)。しかし、実際には、第一流入連通路32及び第二流出連通路35は、伝熱部20の短手方向(第一方向及び第二方向と直交する方向、以下、第三方向という)に並んでいる。また、第二流入連通路34及び第一流出連通路33も、伝熱部20の短手方向(第三方向)に並んでいる。
FIG. 3 is a schematic diagram. Therefore, the first
これにより、プレート式熱交換器1では、第一流体Aが第一流路30内を第一方向と直交する第二方向に流通する。また、第二流体Bが第二流路31内を第二方向に流通する。すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器1では、第一流体Aが第一流路30において伝熱部20の長手方向に流通し、第二流体Bが第二流路31において伝熱部20の長手方向に流通する。
Thereby, in the
本実施形態のプレート式熱交換器1において、第一流路30,…同士が連通することにより、第一流入連通路32から第一流出連通路33に至る第一流体Aの流路が形成されている。そして、本実施形態のプレート式熱交換器1では、第一方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路30が基準流路Raである。この基準流路Raは、第一流体Aの流路の分岐位置である。より詳しくは、第一方向の中央領域の中央にある一つの第一流路30が基準流路Raである。
In the
本体部3は、少なくとも一対の一次分岐路36a,36aを有する。一対の一次分岐路36a,36aは、基準流路Raと該基準流路Raよりも第一方向の一端側にある少なくとも一つの第一流路30とを連通させるとともに、基準流路Raと該基準流路Raよりも第一方向の他端側にある少なくとも一つの第一流路30とを連通させる。すなわち、本体部3は、基準流路Raと、該基準流路Raよりも第一方向の一端側にある少なくとも一つの第一流路30と、を連通させる(接続する)一次分岐路36aを有する。また、本体部3は、基準流路Raと、該基準流路Raよりも第一方向の他端側にある少なくとも一つの第一流路30と、を連通させる(接続する)一次分岐路36aを有する。本実施形態の一次分岐路36a,36aは、第二方向における伝熱部20の中央部を貫通して設けられている。
The
本実施形態の本体部3は、基準流路Raよりも第一方向の一端側及び他端側のそれぞれに複数の第一流路30を有する。
The
本体部3の複数の第一流路30は、二つ以上のブロックB1,B2に区分けされる。本実施形態の本体部3は、基準流路Raを境にして第一方向における一端側全体を単一のブロック(以下、このブロックを第一大ブロックB1という)として区分けされる。また、本体部3は、基準流路Raを境にして第一方向における他端側全体を単一のブロック(以下、このブロックを第二大ブロックB2という)として区分けされている。
The plurality of
第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(本体部3における基準流路Raよりも第一方向の一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれは、複数の第一流路30を有する。本実施形態において、第一大ブロックB1(本体部3における基準流路Raよりも第一方向の一端側の部位)の第一流路30と、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)の第一流路30とは、同数である。
Each of the first large block B1 and the second large block B2 (a part on one end side and a part on the other end side in the first direction with respect to the reference flow path Ra in the main body 3) has a plurality of
また、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある複数の第一流路30は、一組のブロックB1a,B2a,B1b,B2bに区分けされている。各ブロックB1a,B2a,B1b,B2bは、三つ以上の第一流路30をそれぞれ有する。
The plurality of
本実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれの第一方向の中央領域にある第一流路30は、第一流体Aの流路の分岐位置となる中間基準流路Rbである。すなわち、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれは、中間基準流路Rbを境にして第一方向における一端側にある全ての第一流路30(複数の第一流路30,…)を包含した単一のブロック(以下、このブロックを第一小ブロックという)B1a,B2aと、中間基準流路Rbを境にして第一方向における他端側にある全ての第一流路30(複数の第一流路30,…)を包含した単一のブロック(以下、このブロックを第二小ブロックという)B1b,B2bとに、区分けされている。
In the present embodiment, the
本実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれの第一方向の中央領域の中央にある一つの第一流路30が中間基準流路Rbである。第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおける中間基準流路Rbよりも第一方向の一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれは、複数の第一流路30を有する。本実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30の数は、同じである。
In the present embodiment, one
一次分岐路36a,36aは、中間基準流路Rbに連通している。より具体的に説明すると、一方の一次分岐路36aは、第一大ブロックB1における第二小ブロックB1bを貫通し、該第一大ブロックB1の中間基準流路Rbに連通している。他方の一次分岐路36aは、第二大ブロックB2における第一小ブロックB2aを貫通し、該第二大ブロックB2の中間基準流路Rbに連通している。
The
そして、本実施形態に係る本体部3は、上述の如く、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、中間基準流路Rbを境にして区分けされる。これに伴い、本体部3は、少なくとも一対の二次分岐路36b,36bを有する。この一対の二次分岐路36b,36bは、中間基準流路Rbと、該中間基準流路Rbよりも第一方向の一端側にある少なくとも一つの第一流路30又は該中間基準流路Rbよりも第一方向の他端側にある少なくとも一つの第一流路30と、を連通させる(接続する)。すなわち、本実施形態に係る本体部3は、中間基準流路Rbと、第一小ブロックB1a,B2aの少なくとも一つの第一流路30とを連通させる(接続する)二次分岐路36b、及び、中間基準流路Rbと、第二小ブロックB1b,B2bの少なくとも一つの第一流路30とを連通させる(接続する)二次分岐路36bを有する。
And as above-mentioned, the main-
第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、複数の第一流路30を含む。本実施形態の第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、三つの第一流路30を含む。
Each of the first small blocks B1a and B2a and the second small blocks B1b and B2b includes a plurality of
本体部3は、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれにおいて、隣り合う第一流路30同士を連通させる接続路37a,37bを有する。
The
より具体的に説明すると、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、上述の如く、三つの第一流路30,…を有する。かかる三つの第一流路30,…は、第一方向に並んでいる。そして、中間基準流路Rbと隣り合う第一流路(以下、最内第一流路という)30は、二次分岐路36b,36bを介して中間基準流路Rbと連通する。また、最内第一流路30は、中間基準流路Rbの反対側で隣り合う第一流路(第一方向に並ぶ三つの第一流路30のうちの中間にある第一流路(以下、中間第一流路という))30と接続路(以下、第一接続路という)37aを介して連通している。そして、中間第一流路30は、最内第一流路30の反対側で隣り合う第一流路(以下、最外第一流路という)30と接続路(以下、第二接続路という)37bを介して連通している。
More specifically, each of the first small blocks B1a, B2a and the second small blocks B1b, B2b has the three
本実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bにおけるそれぞれの第一接続路37aは、第一方向で互いに同心になるように配置される。また、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bにおけるそれぞれの第二接続路37bは、第一方向で互いに同心になるように配置される。そして、上述の如く、第一流路30において第一流体Aを第二方向に流通させるべく、二次分岐路36b,36bと第一接続路37aとは、第二方向に間隔をあけて配置されている。また、第一接続路37aと第二接続路37bとは第二方向に間隔をあけて配置されている。これらにより、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれにおいて、第一流体Aの流路は、最内第一流路30、第一接続路37a、中間第一流路30、第二接続路37b、及び最外第一流路30によって、蛇行するように形成されている。
In this embodiment, each
本実施形態の第一流入連通路32は、本体部3において、第一方向の一端から該第一方向の中央領域にある基準流路Raにまで延び、該基準流路Raのみに連通する。
The first
これに対し、第一流出連通路33は、本体部3において、第一方向の一端から他端にまで延び、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bの各最外第一流路30のみに連通している。すなわち、本実施形態では、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2における第一流体Aの流路の終端(第一流路30,…同士が連通することにより基準流路Raを始点として形成される第一流体Aの流路の終端)は、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれの最外第一流路30である。
On the other hand, the first
このように、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれの最外第一流路30は、第一流出連通路33と連通している。従って、本実施形態のプレート式熱交換器1における第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれでは、第一流体Aの流路は、第一流入連通路32と第一流出連通路33との間を蛇行するように形成される。そして、第一大ブロックB1内に形成された第一流体A用の蛇行流路(第一方向の一端側における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路)と、第二大ブロックB2内に形成された第一流体A用の蛇行流路(第一方向の他端側における他方の一次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路)とは、基準流路Raを基準にして対称に形成されている。
Thus, the outermost
これに対し、第二流入連通路34及び第二流出連通路35のそれぞれは、第一方向における本体部3の一端から他端まで延びている。複数の第二流路31,…のそれぞれは、第二流入連通路34及び第二流出連通路35に連通している。これに伴い、第二流体Bの流路は、第二流入連通路34と第二流出連通路35との間で真っ直ぐに形成される。なお、本実施形態において、第一大ブロックB1内に形成された第二流体Bの流路と、第二大ブロックB2内に形成された第二流体Bの流路とは、第一方向の中央領域を基準に対称である。
In contrast, each of the second
従って、本実施形態のプレート式熱交換器1において、第一流体Aの流路は、第一流入連通路32と第一流出連通路33との間で蛇行するように構成される。一方、第二流体Bの流路は、第二流入連通路34と第二流出連通路35との間で真っ直ぐに構成されている。
Therefore, in the
本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、以上の通り、積層された複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3を備える。本体部3は、第一流体Aを流通させる第一流路30,…と、第二流体Bを流通させる第二流路31,…と、第一流路30,…に連通する第一流入連通路32及び第一流出連通路33であって、第一流路30,…に第一流体Aを流出入させる第一流入連通路32及び第一流出連通路33と、第二流路31,…に連通する第二流入連通路34及び第二流出連通路35であって、第二流路31,…に第二流体Bを流出入させる第二流入連通路34及び第二流出連通路35とを有する。そして、第一流路30,…及び第二流路31,…は、伝熱プレート2,…を境にして交互に形成される。また、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34及び第二流出連通路35のそれぞれは、伝熱プレート2,…を貫通して第一方向に延びている。
As described above, the
そして、本実施形態に係るプレート式熱交換器1において、第一方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路30は、第一流体Aの流路の分岐位置となる基準流路Raである。本体部3は、基準流路Raと、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30と、を連通させる少なくとも一対の一次分岐路36a,36aを有する。第一流入連通路32は、基準流路Raのみに連通する。また、第一流出連通路33は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)にある第一流路30であって、第一流路30,…同士が連通することにより基準流路Raを始点として形成される第一流体Aの流路の終端となる第一流路30のみに連通する。そして、第一大ブロックB1(第一方向における基準流路Raよりも一端側)における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路と、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)における他方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路とが、基準流路Raを基準にして対称に形成されている。
In the
従って、本実施形態に係るプレート式熱交換器1によれば、第一流入連通路32は、第一方向の中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)にある基準流路Ra(第一流路30)のみに連通している。このように、第一流入連通路32が第一方向における中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)までにしか形成されないため、第一流入連通路32での第一流体Aの圧力損失の増大を抑えることができる。
Therefore, according to the
そして、一対の一次分岐路36a,36aは、基準流路Raと、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30と、を連通させている。このため、本体部3内には、第一流体Aの流路として、基準流路Raに連通した一方の一次分岐路36aを含む系統と、基準流路Raに連通した他方の一次分岐路36aを含む系統との二系統が形成される。
The pair of
従って、第一流入連通路32から第一流出連通路33までの第一流体Aの流路の長さ(一系統当りの流路長)が短くなる。これにより、上記構成のプレート式熱交換器1では、第一流体Aの流路全体での圧力損失の増大を抑えることができ、高い熱交換性能を得ることができる。
Accordingly, the length of the flow path of the first fluid A from the first
特に、本実施形態のプレート式熱交換器1において、第一大ブロックB1(第一方向において基準流路Raよりも一端側)における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路と、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)における他方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路とが、基準流路Raを基準に対称的に形成される。そのため、第一大ブロックB1(第一方向において基準流路Raよりも一端側)における第一流入連通路32から第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離と、第二大ブロックB2(第一方向において基準流路Raよりも他端側)における第一流入連通路32から第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離とが等しくなる。これにより、第一流体Aが本体部3内にある複数の第一流路30,…の全てにおいて均等に流通する。従って、上記構成のプレート式熱交換器1では、本体部3内において第一流体Aと第二流体Bとを効率的に熱交換させることができる。
In particular, in the
また、本実施形態において、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに三つ以上設けられている。そして、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、三つ以上の第一流路30,…のうちの第一方向の中央領域にある第一流路30が第一流体Aの流路の分岐位置となる中間基準流路Rbとされる。また、本体部3は、中間基準流路Rbと、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(本体部3における第一方向の中間基準流路Rbよりも一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれにある第一流路30とを連通させる少なくとも一対の二次分岐路36b,36bを有する。一次分岐路36a,36aのそれぞれは、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある中間基準流路Rbに連通する。そして、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向のおける中期基準流路Rbよりも一端側)における一方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路と、第二小ブロックB1b、B2b(第一方向における中期基準流路Rbよりも他端側)における他方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路とが、中間基準流路Rbを基準に対称的に形成されている。
In the present embodiment, there are three or more
従って、一次分岐路36a,36aは、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、第一方向の中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)にある中間基準流路Rb(第一流路30)のみに連通する。これにより、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、一次分岐路36a,36aは、第一方向における中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)までにしか形成されない。このため、一次分岐路36a,36aでの第一流体Aの圧力損失の増大を抑えることができる。そして、本体部3の第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、第一流体Aの流路として、中間基準流路Rbに連通した一方の二次分岐路36bを含む系統と、中間基準流路Rbに連通した他方の二次分岐路36bを含む系統との二系統が形成される。従って、本体部3の第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、一次分岐路36aから第一流出連通路33までの第一流体Aの流路の長さ(一系統当りの流路長)が短くなる。これにより、上記構成のプレート式熱交換器1では、第一流体Aの流路全体での圧力損失の増大を抑えることができ、高い熱交換性能を得ることができる。
Accordingly, the
また、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側)における一方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路と、第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも他端側)における他方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路とが、中間基準流路Rbを基準に対称的に形成されている。このため、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側)における一方の二次分岐路36bから第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離と、第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも他端側)における他方の二次分岐路36bから第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離とが等しくなる。これにより、本体部3に含まれる伝熱プレート2,…の数が多くなっても、本体部3内にある複数の第一流路30,…の全てにおいて第一流体Aが均等に流通する。従って、上記構成のプレート式熱交換器1では、本体部3内で第一流体Aと第二流体Bとを効率的に熱交換させることができる。
Further, the flow path of the first fluid A starting from one of the
特に、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、同数で設けられている。また、第一流路30,…は、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、二つ以上で且つ同数で設けられている。また、本体部3は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側)にある二つ以上の第一流路30,…を接続する接続路37a,37bを有する。また、本体部3は、第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも他端側)にある二つ以上の第一流路30,…を接続する接続路37a,37bを有する。第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30であって、第一流体Aの流路の終端となる第一流路30は、第一流出連通路33と連通している。これらにより、第一流体Aの流路を長くすることなく、伝熱面積を多くすることができる。
In particular, the
また、本実施形態において、第一方向における中央領域にある一つの第一流路30は、基準流路Raである。そして、第一流入連通路32は、一つの基準流路Raのみと連通している。これにより、第一流体Aの流路の最上流の分岐位置(基準流路Ra)が一つになり、第一流体Aが第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれに均等に振り分けられる。従って、第一方向における本体部3の一端側の部位及び他端側の部位のそれぞれで流通する第一流体Aが均等となり、本体部3全体で第一流体Aと第二流体Bとが効率よく熱交換する。
In the present embodiment, one
また、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに二つ以上設けられる。本体部3は、第一大ブロックB1(第一方向における基準流路Raよりも一端側)に設けられた二つ以上の第一流路30,30同士を連通させる接続路37a,37b(第一接続路37a、及び第二接続路37b)を有している。また、本体部3は、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)に設けられた二つ以上の第一流路30,30同士を連通させる接続路37a,37b(第一接続路37a、及び第二接続路37b)を有している。これらにより、一次分岐路36aから流入した第一流体Aが第一方向に並ぶ第一流路30,…を順々に移りつつ各第一流路30,…を流通する。従って、第一流体Aは、第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側のそれぞれにある二つ以上の第一流路30,…のそれぞれにおいて、均等に流通する。
Further, two or more
特に、本実施形態において、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに三つ以上設けられている。また、本体部3は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックb2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに、隣り合う第一流路30,30同士を連通させる二つの接続路37a,37bであって、第一方向における異なる位置に設けられた二つの接続路37a,37bを有している。これら二つの接続路37a,37bのそれぞれは、該接続路37a,37bの連通した第一流路30と連通する別の接続路37a,37bに対して第二方向(第一方向と直交する方向)の異なる位置に配置されている。
In particular, in the present embodiment, there are three or more
これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに、第一流体Aの流通方向を異にする第一流路30,…が交互に配置される。すなわち、第一方向における異なる位置にある接続路37a,37bの配置の相違により、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、第一流体Aが流通方向を変更しつつ流れながら(蛇行しながら)第一流出連通路33に到達する。
Thereby, the plate-
従って、第一流路30,…で流通する第一流体Aと第二流路31,…で流通する第二流体Bとの熱交換の態様(熱の移動のタイミング)が第一流路30,…の配置によって異なるため、第一流体Aは、第一流入連通路32から第一流出連通路33までに確実に熱交換に用いられる。これにより、本体部3全体(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれ)で高い熱交換性能を得ることができる。
Therefore, the mode of heat exchange (the timing of heat transfer) between the first fluid A flowing in the
なお、本発明に係るプレート式熱交換器は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the plate heat exchanger according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that modifications can be appropriately made without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれが中間基準流路Rbを基準にして二つの小ブロック(第一小ブロック及び第二小ブロック)B1a,B2a,B1b,B2bに区分けされたが、これに限定されない。例えば、基準流路Raの両側にある第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、全ての第一流路30が第一流出連通路33に直接連通されてもよい。
In the above embodiment, each of the first large block B1 and the second large block B2 has two small blocks (first small block and second small block) B1a, B2a, B1b, B2b with respect to the intermediate reference flow path Rb. However, the present invention is not limited to this. For example, all the
上記実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれが中間基準流路Rbを基準にして二つの小ブロック(第一小ブロック及び第二小ブロック)B1a,B2a,B1b,B2bに区分けされたが、これに限定されない。例えば、図4に示す如く、本体部3は、基準流路Raに加え、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端)のそれぞれに二つ以上の第一流路30,…を有するとともに、該二つ以上の第一流路30,…における隣り合う第一流路30,30同士を連通させる接続路37c,37d,37e,37f,37gを有してもよい。このようにすれば、一次分岐路36aから流入した第一流体Aが第一方向に並ぶ複数の第一流路30,…を順々に移りつつ各第一流路30,…を流通する。従って、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある二つ以上の第一流路30,…のそれぞれにおいて、第一流体Aを均等に流通させることができる。
In the above embodiment, each of the first large block B1 and the second large block B2 has two small blocks (first small block and second small block) B1a, B2a, B1b, B2b with respect to the intermediate reference flow path Rb. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the
この場合、図4に示す如く、本体部3は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれに三つ以上の第一流路30,…を有する。また、本体部3は、隣り合う第一流路30,30同士を連通させる二つ以上の接続路37c,37d,37e,37f,37gであって、第一方向における異なる位置に設けられた二つ以上の接続路37c,37d,37e,37f,37gを有する。そして、二つ以上の接続路37c,37d,37e,37f,37gのそれぞれは、該接続路37c,37d,37e,37f,37gの連通した第一流路30と連通する別の接続路37c,37d,37e,37f,37gに対して第二方向(第一方向と直交する方向)の異なる位置に配置されてもよい。なお、第二方向の一端側に複数の接続路37c,37e,37gがあり、また、第二方向の他端側に複数の接続路37d、37fがある場合、第二方向の一端側にある複数の接続路37c,37e,37gは同列(同心)に配置され、第二方向の他端側にある複数の接続路37d,37fは同列(同心)に配置されることが好ましい。
In this case, as shown in FIG. 4, the
このようにすれば、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれに、第一流体Aの流通方向を異にする複数の第一流路30,…が交互に配置される。すなわち、接続路37c,37d,37e,37f,37gの第一方向における配置の相違により、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、第一流体Aが流通方向を変更しつつ流れながら(蛇行しながら)第一流出連通路33に到達する。
In this way, a plurality of
このように、第一流路30,…で流通する第一流体Aと第二流路31,…で流通する第二流体Bとの熱交換の態様(熱の移動のタイミング)が第一流路30,…の配置によって異なる。このため、第一流体Aは、一方の第一連通路32から他方の第一連通路33に至るまでに確実に熱交換に用いられる。これにより、本体部3全体(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれ)において高い熱交換性能を得ることができる。
Thus, the heat exchange mode (heat transfer timing) between the first fluid A flowing in the
上記実施形態において、第一方向における中央領域の中央にある一つの第一流路30が基準流路Raであるが、これに限定されない。例えば、図5に示す如く、第一方向における中央領域にある複数の第一流路30,…のそれぞれが基準流路Raであってもよい。この場合、本体部3は、複数の基準流路Ra,…を連通させる接続直線路38を有する。そして、一方の一次分岐路36aは、複数の基準流路Ra,…の最も外側にある二つの基準流路Ra,Raのうちの一方の基準流路Raに連通する。また、他方の一次分岐路36aは、複数の基準流路Ra,…の最も外側にある二つの基準流路Ra,Raのうちの他方の基準流路Raに連通する。そして、第一流入連通路32が複数の基準流路Ra,…と連通する。
In the above embodiment, one
このようにすれば、第一流体Aが一方の第一連通路32から第一方向における中央領域にある複数の第一流路30,…(基準流路Ra,…)に均等に流入する。このため、第一方向における本体部3の中央領域でも第一流体Aと第二流体Bとが効率的に熱交換する。また、第一流体Aが第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における本体部3の一端側及び他端側)のそれぞれに均等に振り分けられるため、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれで流通する第一流体Aが均等となる。これにより、第一流体Aと第二流体Bとが本体部3全体で効率よく熱交換される。なお、この場合、複数の基準流路Ra,…があるが、第一大ブロックB1における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路と、第二大ブロックB2における他方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路とは、複数の基準流路Ra,…(実際には、複数の基準流路Ra,…を包含するブロックBcにおける第一方向の中央領域)を基準にして対称に形成される。
If it does in this way, the 1st fluid A will equally flow in into a plurality of
また、上記実施形態において、第一流体Aの流通経路における最終の分岐位置(上記実施形態においては中間基準流路Rb)の下流側において、複数の第一流路30,…を接続路37a,37bを介して連通させることで、一系統の流路を形成したが、これに限定されない。例えば、図5に示す如く、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、複数の第一流路30,…が第一方向において所定数毎に区分け(ブロック化)される。そして、本体部3は、ブロックB1a,B1b,B2a,B2b毎に複数の第一流路30,…を連通させる接続路(以下、ブロック内接続路という)37h,37iを有するとともに、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2b同士(第一流路30,30同士)を連通させる別の接続路(以下、ブロック接続路という)37jを有してもよい。
In the above embodiment, the plurality of
この場合、基準流路Raに連通する一次分岐路36aは、隣り合うブロックB1b,B2aの全ての第一流路30に連通する。そして、ブロックB1b,B2b内の第一流路30,…を連通させるブロック内接続路37hは、一次分岐路36aに対して第二方向に間隔をあけて配置される。
In this case, the
また、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2b同士を連通させるブロック接続路37jは、隣り合う二つのブロックB1a,B1b,B2a,B2bにおける上流側のブロックB1b,B2aのブロック内接続路37hと連続される。そして、隣り合う二つのブロックB1a,B1b,B2a,B2bにおける下流側のブロックB1a,B2bのブロック内接続路37iは、該ブロックB1a,B2b、及び上流側のブロックB1b,B2aを連通させるブロック接続路37jと連続している。
Further, the
すなわち、隣り合う二つのブロックB1a,B1b,B2a,B2bを連通させるブロック接続路37jは、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2bのそれぞれのブロック内接続路37h,37iと直線状に配置される。ブロック内接続路37h,37i及びブロック接続路37jの配置は、ブロック数が多くなっても、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2bとの関係で維持される。
That is, the
そして、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、第一流体Aの流通経路の終点(最下流)となるブロックB1a,B2bの第一流路30,…は、第一流出連通路33と連通する。
In each of the first large block B1 and the second large block B2, the
このようにすれば、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに、第一流体Aの流通方向を異にする第一流路30,…群が交互に配置される。従って、第一流路30,…で流通する第一流体Aと第二流路31,…で流通する第二流体Bとの熱交換の態様(熱の移動のタイミング)が第一流路30の配置によって異なる。このため、第一流体Aが第一流入連通路32から第一流出連通路33に至るまでに確実に熱交換に用いられる。これにより、本体部3全体(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれ)において高い熱交換性能を得ることができる。
In this way, the first fluid block B1 and the second large block B2 (one end side and the other end side with respect to the reference flow path Ra in the first direction) have different flow directions of the first fluid A. The
上記実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれが三つの第一流路30,…を包含したが、これに限定されない。例えば、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、少なくとも一つの第一流路30を包含し、それ自体を第一流出連通路33に連通させてもよい。或いは、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bに包含される第一流路30によって一系統の流路を形成し、その終端となる第一流路30を第一流出連通路33に連通させてもよい。
In the above embodiment, each of the first small blocks B1a, B2a and the second small blocks B1b, B2b includes the three
上記実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2が第一小ブロックB1a,B2aと第二小ブロックB1b,B2bとに区分けされるに留まったが、これに限定されない。例えば、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bがさらに小さなブロックB1a1,B1a2,B1b1,B1b2,B2a1,B2a2,B2b1,B2b2に区分けされてもよい。この場合においても、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおける第一流体Aの流路は、基準流路Raを基準にして対称な形態である。ここで、ブロックB1a1,B1a2は、第一小ブロックB1aを区分けしたものである。また、ブロックB2a1,B2a2は、第一小ブロックB2aを区分けしたものである。また、ブロックB1b1,B1b2は、第二小ブロックB1bを区分けしたものである。また、ブロックB2b1,B2b2は、第二小ブロックB2bを区分けしたものである。In the above embodiment, the first large block B1 and the second large block B2 are only divided into the first small blocks B1a and B2a and the second small blocks B1b and B2b, but the present invention is not limited to this. For example, the first small blocks B1a and B2a and the second small blocks B1b and B2b may be divided into smaller blocks B1a 1 , B1a 2 , B1b 1 , B1b 2 , B2a 1 , B2a 2 , B2b 1 , B2b 2. . Even in this case, the flow paths of the first fluid A in each of the first large block B1 and the second large block B2 are symmetrical with respect to the reference flow path Ra. Here, the blocks B1a 1 and B1a 2 are obtained by dividing the first small block B1a. The blocks B2a 1 and B2a 2 are obtained by dividing the first small block B2a. Blocks B1b 1 and B1b 2 are obtained by dividing the second small block B1b. Blocks B2b 1 and B2b 2 are obtained by dividing the second small block B2b.
上記実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれが三つの第一流路30を包含し、これらの第一流路30が連続的に連通することで、第一流体Aの流路を蛇行させたが、これに限定されない。例えば、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれが複数の第一流路30を包含する。そして、複数の第一流路30の全てが、二次分岐路36b,36bに連通するとともに、第一流出連通路33と連通するようにしてもよい。このようにすれば、第一流体Aは、二次分岐路36b,36bから複数の第一流路30に流入した後、これら複数の第一流路30を流通して第一流出連通路33に流出する。このように、第一流体Aが複数の第一流路30を流通することで、第一流体Aの流路長を延ばすことなく多くの伝熱面積が確保される。その結果、プレート式熱交換器1の熱交換性能を高めることができる。
In the above embodiment, each of the first small blocks B1a, B2a and the second small blocks B1b, B2b includes three
上記実施形態の本体部3は、一対の一次分岐路36a,36aを有しているが、この構成に限定されない。本体部3は、二対以上の一次分岐路36aを有していてもよい。即ち、本体部3は、少なくとも一対の一次分岐路36a.36aを有していればよい。
Although the main-
この場合、二対目の各一次分岐路36a,36aは、一対目の一次分岐路36a,36aを始点とする第一流体Aの流路のある領域よりも基準流路Raに対して外側の領域にある第一流路30のみに連通している。このとき、該外側の領域において、第一方向における基準流路Raよりも一端側における一次分岐路(二対目の一次分岐路36a,36aのうちの一方の一次分岐路)36aを始点とする第一流体Aの流路、及び第一方向における基準流路Raよりも他端側における一次分岐路(二対目の一次分岐路36a,36aのうちの他方の一次分岐路)36aを始点とする第一流体Aの流路は、基準流路Raを基準にして対称に形成されている。
In this case, the second pair of
即ち、n(自然数)対目の一次分岐路36a,36aが、本体部3における第n−1領域よりも外側の領域(第n領域)にある第一流路30のみに連通し、n対目の一次分岐路36a,36aを始点とする第一流体Aの流路が第n領域に設けられてもよい。
That is, the n (natural number) paired
上記実施形態において、複数の第二流路31,…のそれぞれが第二流入連通路34と第二流出連通路35とに連通し、第二流入連通路34と第二流出連通路35とを繋ぐ第二流体Bの流通経路が真っ直ぐに構成されたが、これに限定されない。例えば、第二流入連通路34と第二流出連通路35とを繋ぐ第二流体Bの流通経路は、第一流体Aの流通経路と同様に蛇行するように形成されてもよい。すなわち、第二流体Bの流通経路は、第一流体Aの流通経路と同様の構成でもよい。具体的に、第二流体Bの流通経路は、第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれで少なくとも一回分岐する。そして、第二流出連通路35は、第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれにある第二流路31であって、第二流体Bの流路の終端となる第二流路31のみに連通していてもよい。この場合においても、第二流入連通路34が第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれに対し、第二流体Bの流通経路の分岐位置となる流路を設定する。そして、該流路を基準に細分化したブロックに区分けし、第二流体Bの流通経路を二回以上分岐させるようにしてもよい。
In the above embodiment, each of the plurality of
1…プレート式熱交換器、2…伝熱プレート、3…本体部、4…第一エンドプレート(エンドプレート)、5…第二エンドプレート(エンドプレート)、20…伝熱部、21…嵌合部、30…第一流路、31…第二流路、32…第一流入連通路(一方の第一連通路)、33…第一流出連通路(他方の第一連通路)、34…第二流入連通路(一方の第二連通路)、35…第二流出連通路(他方の第二連通路)、36a…一次分岐路、36b…二次分岐路、36c…三次分岐路、37a…第一接続路(接続路)、37b…第二接続路(接続路)、37c…接続路、40,50…封止部、41,51…嵌合部、A…第一流体、B…第二流体、B1…第一大ブロック(ブロック)、B2…第二大ブロック(ブロック)、B1a,B2a…第一小ブロック(ブロック)、B1b,B2b…第二小ブロック(ブロック)、Ra…基準流路、Rb…中間基準流路、Rc…分岐基準流路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
第一流路同士は、互いに連通して一方の第一連通路から他方の第一連通路までの第一流体の流路を形成し、
伝熱プレートの積層方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路は、第一流体の流路の分岐位置となる基準流路であり、
本体部は、基準流路と伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる少なくとも一対の一次分岐路を有し、
一方の第一連通路は、基準流路のみに連通し、
他方の第一連通路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側にある第一流路であって、第一流体の流路の終端となる第一流路のみに連通し、
伝熱プレートの積層方向の一端側における一方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路、及び伝熱プレートの積層方向の他端側における他方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路は、基準流路を基準にして対称に形成されている
ことを特徴とするプレート式熱交換器。The main body includes a plurality of stacked heat transfer plates, and the main body includes a plurality of first flow paths for flowing the first fluid, a plurality of second flow paths for flowing the second fluid, and a first flow path. A pair of first communication passages that communicate with each other, a pair of first communication passages that allow the first fluid to flow into and out of the first flow passage, and a pair of second communication passages that communicate with the second flow passage, A pair of second communication passages for allowing the second fluid to flow into and out of the flow path, wherein the first flow path and the second flow path are alternately formed with the heat transfer plate as a boundary. In each of the plate-type heat exchangers, each of the communication passages is formed so as to extend through the heat transfer plate in the stacking direction of the heat transfer plate.
The first flow paths communicate with each other to form a flow path of the first fluid from one first series path to the other first series path,
At least one first flow path in the central region in the stacking direction of the heat transfer plates is a reference flow path that becomes a branch position of the flow path of the first fluid,
The main body has at least a pair of primary branch passages that communicate with at least one first flow path on each of one end side and the other end side of the reference flow path and the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates,
One first series passage communicates only with the reference flow path,
The other first series passage is a first passage on one end side and the other end side with respect to the reference passage in the stacking direction of the heat transfer plates, and only on the first passage serving as the end of the first fluid passage. Communication,
The first fluid channel starting from one primary branch on one end side in the stacking direction of the heat transfer plate and the first fluid starting from the other primary branch channel on the other end in the stacking direction of the heat transfer plate The plate type heat exchanger is characterized in that the flow paths are formed symmetrically with respect to the reference flow path.
伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、三つ以上の第一流路のうちの伝熱プレートの積層方向の中央領域にある第一流路は、第一流体の流路の分岐位置となる中間基準流路であり、
本体部は、中間基準流路と、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる一対の二次分岐路を有し、
一次分岐路のそれぞれは、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある中間基準流路に連通し、
伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側の一方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路と、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側の他方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路とは、中間基準流路を基準に対称的に形成されている請求項1に記載のプレート式熱交換器。Three or more first flow paths are provided on each of the one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates,
In each of the one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, the first flow path in the central region of the heat transfer plate stacking direction among the three or more first flow paths is the first flow path. It is an intermediate reference channel that becomes the branch position of the fluid channel,
The main body has a pair of secondary branch passages that connect the intermediate reference flow path and at least one first flow path on each of one end side and the other end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. Have
Each of the primary branch passages communicates with the intermediate reference flow path on each of the one end side and the other end side from the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates,
The flow path of the first fluid starting from one secondary branch on one end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plate and the other flow path on the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plate The plate-type heat exchanger according to claim 1, wherein the first fluid flow path starting from the secondary branch path is symmetrically formed with respect to the intermediate reference flow path.
本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路、及び伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも他端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路を有し、
伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路であって、第一流体の流路の終端となる少なくとも一つの第一流路は、他方の第一連通路と連通している請求項2に記載のプレート式熱交換器。The first flow path is provided on each of the one end side and the other end side from the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, on each of the one end side and the other end side from the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. Two or more and the same number,
The main body part has two or more first flow paths on one end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates on each of the one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. A connection path that connects the two, and a connection path that connects two or more first flow paths on the other end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates;
At least one first flow path on each of the one end side and the other end side of the intermediate reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and at least one first flow path serving as a terminal end of the flow path of the first fluid is The plate heat exchanger according to claim 2, wherein the plate heat exchanger is in communication with the other first series passage.
一方の第一連通路は、一つの基準流路のみと連通している請求項1乃至3の何れか1項に記載のプレート式熱交換器。One first flow path in the center of the central region in the stacking direction of the heat transfer plates is a reference flow path,
The plate-type heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein one of the first series passages communicates with only one reference channel.
本体部は、複数の基準流路を対応する位置で連通させる接続直線路を有し、
一方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの一方の基準流路に連通し、
他方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの他方の基準流路に連通し、
一方の第一連通路は、複数の基準流路と連通している請求項1乃至3の何れか1項に記載のプレート式熱交換器。The reference channel is constituted by a plurality of first channels in the central region in the stacking direction of the heat transfer plates,
The main body has a straight connection path that communicates a plurality of reference channels at corresponding positions,
One primary branch path communicates with one of the two outermost reference channels of the plurality of reference channels,
The other primary branch channel communicates with the other reference channel of the two outermost reference channels of the plurality of reference channels,
The plate-type heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the first series passage communicates with a plurality of reference flow paths.
本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路、及び伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路を有している請求項1乃至5の何れか1項に記載のプレート式熱交換器。Two or more first flow paths are provided on each of one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates,
The main body part is connected to two or more first flow paths provided at one end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates, and other than the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. The plate-type heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, further comprising a connection path for communicating two or more first flow paths provided on the end side.
本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに、隣り合う第一流路同士を連通させる二つ以上の接続路であって、伝熱プレートの積層方向における異なる位置に設けられた二つ以上の接続路を有し、
二つ以上の接続路のそれぞれは、該接続路の連通した第一流路と連通する別の接続路に対して伝熱プレートの積層方向と直交する方向の異なる位置に配置されている請求項6に記載のプレート式熱交換器。Three or more first flow paths are provided on each of the one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates,
The main body part is two or more connection paths that allow the adjacent first flow paths to communicate with each other on one end side and the other end side of the reference flow path in the stacking direction of the heat transfer plates. Having two or more connecting paths provided at different positions in the direction;
Each of two or more connection paths is arrange | positioned in the position which differs in the direction orthogonal to the lamination direction of a heat exchanger plate with respect to another connection path connected with the 1st flow path which the said connection path connected. A plate type heat exchanger as described in 1.
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