JP6917236B2 - Plate heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、重ね合わされた複数の伝熱プレートを備え、隣り合う伝熱プレートによって流路を画定したプレート式熱交換器に関する。 The present invention relates to a plate heat exchanger having a plurality of stacked heat transfer plates and defining a flow path by adjacent heat transfer plates.
従来から、流体同士を熱交換させる熱交換器の一つとして、プレート式熱交換器が提供されている。 Conventionally, a plate type heat exchanger has been provided as one of the heat exchangers for heat exchange between fluids.
プレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートを備える。複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一方向に第一面と該第一面の反対側の第二面とを有する。複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一面及び第二面のそれぞれに第一方向と交差する方向に延びる複数の凹条及び凸条が配置された伝熱部を備える。複数の伝熱プレートは、互いの伝熱部が重なるように第一方向に重ね合わされ、隣り合う伝熱プレート間が伝熱部に沿って封止される。この状態において、複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一方向において一方側で隣り合う伝熱プレートの第一面に自身の第一面を対向させるとともに、第一方向において他方側で隣り合う伝熱プレートの第二面に自身の第二面を対向させ、第一面間及び第二面間のそれぞれに流体を流通させる流路を形成する。 The plate heat exchanger includes a plurality of heat transfer plates. Each of the plurality of heat transfer plates has a first surface in the first direction and a second surface opposite to the first surface. Each of the plurality of heat transfer plates includes a heat transfer portion in which a plurality of recesses and ridges extending in a direction intersecting the first direction are arranged on each of the first surface and the second surface. The plurality of heat transfer plates are stacked in the first direction so that the heat transfer portions overlap each other, and the adjacent heat transfer plates are sealed along the heat transfer portion. In this state, each of the plurality of heat transfer plates has its first surface facing the first surface of the heat transfer plates adjacent to each other on one side in the first direction, and the heat transfer plates adjacent to each other on the other side in the first direction. The second surface of the heat plate is opposed to the second surface of the heat plate, and a flow path for flowing a fluid is formed between the first surface and the second surface, respectively.
この種のプレート式熱交換器には、隣り合う伝熱プレートの端縁同士であって、流路における流体の流通方向と同方向又は略同方向に延びる端縁同士が液密に接続され、流路における流体の流通方向と交差する方向に延びる伝熱プレートの端縁によって、流路の入口及び出口が画定されたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In this type of plate heat exchanger, the edges of adjacent heat transfer plates, which extend in the same direction or substantially the same direction as the fluid flow in the flow path, are liquid-tightly connected to each other. In some cases, the inlet and outlet of the flow path are defined by the edge of the heat transfer plate extending in the direction intersecting the flow direction of the fluid in the flow path (see, for example, Patent Document 1).
かかるプレート式熱交換器において、複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一方向から見て互いに平行又は略平行な一対の端縁を少なくとも二対を含んだ輪郭を有する。 In such a plate heat exchanger, each of the plurality of heat transfer plates has a contour including at least two pairs of edges parallel to or substantially parallel to each other when viewed from the first direction.
これを前提に、複数の伝熱プレートのそれぞれは、二対の端縁のそれぞれに対して交差する方向の延びる凹条及び凸条を有する伝熱部と、それぞれが二対のうちの一方の対を構成する端縁を含む一対の第一延出部であって、それぞれが伝熱部の外縁から第一方向と直交する第二方向に延出した一対の第一延出部と、それぞれが二対のうちの他方の対を構成する端縁を含む一対の第二延出部であって、それぞれが伝熱部の外縁から第一方向及び第二方向と交差する方向に延出した一対の第二延出部とを備える。 With this in mind, each of the plurality of heat transfer plates has a heat transfer portion having indentations and ridges extending in a direction intersecting each of the two pairs of edge edges, and each of the two pairs of heat transfer plates. A pair of first extension portions including edge edges forming a pair, each extending from the outer edge of the heat transfer portion in a second direction orthogonal to the first direction, and a pair of first extension portions, respectively. Is a pair of second extending portions including the edge forming the other pair of the two pairs, each extending from the outer edge of the heat transfer portion in the direction intersecting the first direction and the second direction. It is provided with a pair of second extension portions.
一対の第一延出部のそれぞれは、第二方向に基端と先端とを有し且つ伝熱部の外縁の第一方向における途中位置に基端が接続された平板状の第一中段部と、第一中段部の先端から第一面側に延出し且つ先端が二対のうちの一方の対を構成する端縁となる第一折曲部とを備える。 Each of the pair of first extending portions has a base end and a tip in the second direction, and the base end is connected to an intermediate position in the first direction of the outer edge of the heat transfer part. And a first bent portion extending from the tip of the first middle stage portion to the first surface side and having the tip serving as an edge forming one pair of the two pairs.
一対の第二延出部のそれぞれは、第一方向及び第二方向と直交する方向に基端と先端とを有し且つ伝熱部の外縁の第一方向における途中位置に基端が接続された平板状の第二中段部と、第二中段部の先端から第二面側に延出し且つ先端が二対のうちの一方の対を構成する端縁となる第二折曲部とを備える。 Each of the pair of second extension portions has a proximal end and a tip in a direction orthogonal to the first direction and the second direction, and the proximal end is connected to an intermediate position in the first direction of the outer edge of the heat transfer portion. It is provided with a flat plate-shaped second middle stage portion and a second bent portion extending from the tip end of the second middle stage portion toward the second surface side and having the tip end forming one pair of the two pairs. ..
第一折曲部の先端は、当該第一折曲部の延出する方向と直交する方向に真っすぐに延び、第一方向において、当該第一折曲部の屈曲する側にある(第一面にある)凸条の頂部と同一又は略同一レベルにある。これに対し、第二折曲部の先端は、当該第二折曲部の延出する方向と直交する方向に真っすぐに延び、第二方向において、当該第二折曲部の屈曲する側にある(第二面にある)凸条の頂部と同一又は略同一レベルにある。 The tip of the first bent portion extends straight in a direction orthogonal to the extending direction of the first bent portion, and is on the bending side of the first bent portion in the first direction (first surface). At the same level as or approximately the same level as the top of the ridge. On the other hand, the tip of the second bent portion extends straight in a direction orthogonal to the extending direction of the second bent portion, and is on the bending side of the second bent portion in the second direction. At the same or substantially the same level as the top of the ridge (on the second side).
これにより、複数の伝熱プレートが重ね合わされた状態で、第一面同士を対向させて隣り合う伝熱プレートの伝熱部の第一面にある凸条同士が交差衝合するとともに第一折曲部の先端同士が重なり、第二面同士を対向させて隣り合う伝熱プレートの伝熱部の第二面にある凸条同士が交差衝合するとともに第二折曲部の先端同士が重なる。これに伴い、重なった二つの第一折曲部の先端同士が液密に接続され、重なった二つの第二折曲部の先端同士が液密に接続される。 As a result, in a state where a plurality of heat transfer plates are overlapped with each other, the protrusions on the first surface of the heat transfer part of the adjacent heat transfer plates intersect with each other and the first fold. The tips of the curved parts overlap each other, and the protrusions on the second side of the heat transfer parts of the adjacent heat transfer plates with the second surfaces facing each other intersect and collide with each other, and the tips of the second bent parts overlap each other. .. Along with this, the tips of the two overlapping first bent portions are liquid-tightly connected to each other, and the tips of the two overlapping second bent portions are liquid-tightly connected to each other.
このように、二つの第一折曲部の先端同士が液密に接続されることにより、隣り合う伝熱プレートの第一面間に流路が形成されるとともに、二つの第二折曲部の先端同士が液密に接続されることにより、隣り合う伝熱プレートの第二面間に流路が形成される。 By liquidally connecting the tips of the two first bent portions to each other in this way, a flow path is formed between the first surfaces of the adjacent heat transfer plates, and the two second bent portions are formed. By connecting the tips of the heat transfer plates in a liquid-tight manner, a flow path is formed between the second surfaces of adjacent heat transfer plates.
ところで、上記構成のプレート式熱交換器の伝熱プレートにおいて、上述の如く、第一延出部の第一中段部、及び第二延出部の第二中段部のそれぞれの基端が、伝熱部の外縁の第一方向の途中位置に接続されている。 By the way, in the heat transfer plate of the plate heat exchanger having the above configuration, as described above, the base ends of the first middle stage portion of the first extension portion and the second middle stage portion of the second extension portion are transferred. It is connected to the middle position in the first direction of the outer edge of the heat part.
そのため、伝熱プレートを重ね合わせた状態において、第一面同士を対向させて隣り合う伝熱プレートの第一中段部同士が間隔をあけて配置され、第二面同士を対向させて隣り合う伝熱プレートの第二中段部同士が間隔をあけて配置される。すなわち、隣り合う二つの伝熱プレートの第一中段部が流体の流通方向に貫通したトンネルを形成し、隣り合う二つの伝熱プレートの第二中段部が流体の流通方向に貫通したトンネルを形成する。 Therefore, in a state where the heat transfer plates are overlapped with each other, the first middle stage portions of the adjacent heat transfer plates are arranged with the first surfaces facing each other at intervals, and the second surfaces face each other and are adjacent to each other. The second middle portions of the heat plates are arranged at intervals. That is, the first middle stage of the two adjacent heat transfer plates forms a tunnel penetrating in the fluid flow direction, and the second middle stage of the two adjacent heat transfer plates forms a tunnel penetrating in the fluid flow direction. do.
そのため、第一面間に形成される流路及び第二面間に形成される流路のそれぞれにおいて、流通する流体の中で熱交換効率の高い伝熱部(凹条及び凸条の存在する領域)を通過せずにトンネルを通過(ショートパス)してしまうものがある。特に、伝熱部の凹条及び凸条は、二対の端縁に対して交差する方向に延びるため、流体が流路の入口側から伝熱部と第一延出部の境界に到達する凹条或いは流路の入口側から伝熱部と第二延出部の境界に到達する凹条を通ってトンネルに流入する確率が高くなり、熱交換効率が悪くなる。 Therefore, in each of the flow path formed between the first surfaces and the flow path formed between the second surfaces, there are heat transfer portions (concave and convex stripes) having high heat exchange efficiency in the flowing fluid. There are some that pass through the tunnel (short pass) without passing through the area). In particular, since the recesses and ridges of the heat transfer portion extend in a direction intersecting the two pairs of edge edges, the fluid reaches the boundary between the heat transfer portion and the first extension portion from the inlet side of the flow path. The probability of flowing into the tunnel from the recess or the recess that reaches the boundary between the heat transfer portion and the second extension portion from the inlet side of the flow path increases, and the heat exchange efficiency deteriorates.
本発明は、隣り合う伝熱プレートの直線状の端縁同士を液密に接合することで流路を形成しても、熱交換効率の低下を抑え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。 The present invention provides a plate-type heat exchanger capable of suppressing a decrease in heat exchange efficiency even when a flow path is formed by liquid-tightly joining the linear edges of adjacent heat transfer plates. That is the issue.
本発明に係るプレート式熱交換器は、それぞれが第一方向から見て互いに平行又は略平行な一対の端縁を少なくとも二対を含んだ輪郭を有する複数の伝熱プレートであって、第一方向において第一面と該第一面に対して反対を向く第二面とを有し、輪郭を一致又は略一定させるように第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートを備え、複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一面に二対の端縁のそれぞれに対して交差する方向に延びる複数の凹条及び凸条が形成されるとともに、第二面に第一面の凹条と表裏の関係にある凸条及び第一面の凸条と表裏の関係にある凹条が形成された伝熱部と、それぞれが二対のうちの一方の対を構成する端縁を含む一対の第一延出部であって、それぞれが伝熱部の外縁から第一方向と直交する第二方向に延出した一対の第一延出部と、それぞれが二対のうちの他方の対を構成する端縁を含む一対の第二延出部であって、それぞれが伝熱部の外縁から第一方向及び第二方向と交差する方向に延出した一対の第二延出部とを備え、一対の第一延出部のそれぞれは、第二方向に基端と先端とを有する第一中段部であって、第一方向における第一面の凸条の頂部と第二面の凸条の頂部との間を通る第一仮想平面に沿うように、伝
熱部の外縁に基端が接続された第一中段部と、基端と先端とを有する第一折曲部であって、基端が第一中段部の先端に接続されて伝熱部の第一面側に延出し且つ先端が二対のうちの一方の対を構成する端縁となる第一折曲部とを備え、一対の第二延出部のそれぞれは、第一方向及び第二方向と交差する方向に基端と先端とを有する第二中段部であって、第一方向における第一面の凸条の頂部と第二面の凸条の頂部との間を通る第二仮想平面に沿うように、伝熱部の外縁に基端が接続された第二中段部と、基端と先端とを有する第二折曲部であって、基端が第二中段部の先端に接続されて伝熱部の第二面側に延出し且つ先端が二対のうちの他方の対を構成する端縁となる第二折曲部とを備え、複数の伝熱プレートのそれぞれは、伝熱部の第一面を第一方向の一方側で隣り合う伝熱プレートの伝熱部の第一面と対向させた状態で、対向する第一延出部における第一折曲部の先端同士が接続されることで、隣り合う伝熱部の第一面間に第一流体を流通させる第一流路を形成するとともに、伝熱部の第二面を第一方向の他方側で隣り合う伝熱プレートの伝熱部の第二面と対向させた状態で、対向する第二延出部における第二折曲部の先端同士が接続されることで、隣り合う伝熱部の第二面間に第二流体を流通させる第二流路を形成し、複数の伝熱プレートのそれぞれにおいて、一対の第一延出部のうちの少なくとも第一流路の上流側を始点にした凹条が到達する第一延出部は、第一中段部から第一方向に突出する少なくとも一つの第一凸部であって、第一面を対向させる相手方の伝熱プレートに向けて突出した少なくとも一つの第一凸部を備え、一対の第二延出部のうちの少なくとも第二流路の上流側を始点にした凹条が到達する第二延出部は、第二中段部から第一方向に突出する少なくとも一つの第二凸部であって、第二面を対向させる相手方の伝熱プレートに向けて突出した少なくとも一つの第二凸部を備え、複数の伝熱プレートのそれぞれにおいて、一対の第一延出部のそれぞれの第一凸部は、第一面を対向させる相手方の伝熱プレートの第一凸部と対向する位置に配置されるとともに、第一方向において第一面の凸条の頂部よりも低く形成され、一対の第二延出部のそれぞれの第二凸部は、第二面を対向させる相手方の伝熱プレートの第二凸部と対向する位置に配置されるとともに、第一方向において第二面の凸条の頂部よりも低く形成されることを特徴とする。
The plate-type heat transfer device according to the present invention is a plurality of heat transfer plates each having a contour including at least two pairs of a pair of edge edges parallel to or substantially parallel to each other when viewed from the first direction. A plurality of heat transfer plates having a first surface and a second surface facing away from the first surface in the direction and superposed in the first direction so as to have the same or substantially constant contours. Each of the heat transfer plates has a plurality of indentations and ridges extending in a direction intersecting each of the two pairs of edge edges on the first surface, and the indentations on the first surface on the second surface. A pair of heat transfer portions in which a ridge having a front-back relationship and a ridge having a front-back relationship with the ridge on the first surface are formed, and an edge each of which constitutes one of the two pairs. A pair of first extension parts, each of which extends from the outer edge of the heat transfer part in a second direction orthogonal to the first direction, and a pair of the other of the two pairs. A pair of second extension portions including a constituent edge, each of which includes a pair of second extension portions extending from the outer edge of the heat transfer portion in a direction intersecting the first direction and the second direction. , Each of the pair of first extension portions is a first middle stage portion having a base end and a tip in the second direction, and the top of the ridge on the first surface and the convex on the second surface in the first direction. It is the first middle part whose base end is connected to the outer edge of the heat transfer part and the first bent part having the base end and the tip so as to follow the first virtual plane passing between the tops of the strips. The first bent portion whose base end is connected to the tip of the first middle stage portion and extends to the first surface side of the heat transfer portion and whose tip is the edge forming one pair of the two pairs. Each of the pair of second extension portions is a second middle stage portion having a base end and a tip in a direction intersecting the first direction and the second direction, and is a convex portion of the first surface in the first direction. along the second imaginary plane passing between the top portion and the top ridge of the second surface of the strip, and a second middle portion having a base end to the outer edge of the heat transfer section is connected, proximal and distal ends A second bent portion having a Each of the plurality of heat transfer plates is provided with a second bent portion as an edge, and the first surface of the heat transfer portion of the heat transfer plate is adjacent to the first surface of the heat transfer portion on one side in the first direction. The first flow path that allows the first fluid to flow between the first surfaces of the adjacent heat transfer portions by connecting the tips of the first bent portions in the opposite first extending portions in a state of facing each other. And make the second surface of the heat transfer part face the second surface of the heat transfer part of the adjacent heat transfer plates on the other side of the first direction. In this state, the tips of the second bent portions in the opposite second extending portions are connected to each other to form a second flow path through which the second fluid flows between the second surfaces of the adjacent heat transfer portions. However, in each of the plurality of heat transfer plates, the first extension portion reached by the recess starting from at least the upstream side of the first flow path of the pair of first extension portions is from the first middle stage portion to the first extension portion. At least one first convex portion projecting in one direction, comprising at least one first convex portion projecting toward the heat transfer plate of the other party facing the first surface, and a pair of second extending portions. The second extending portion reached by the recess starting from at least the upstream side of the second flow path is at least one second convex portion protruding in the first direction from the second middle stage portion, and the second Each of the plurality of heat transfer plates comprises at least one second convex portion protruding toward the heat transfer plate of the other party whose surfaces face each other, and in each of the plurality of heat transfer plates, the first convex portion of each of the pair of first extension portions is the first. A pair of second extension portions that are arranged at a position facing the first convex portion of the heat transfer plate of the other party with one surface facing each other and formed lower than the top of the convex strip on the first surface in the first direction. Each of the second convex portions of the above is arranged at a position facing the second convex portion of the heat transfer plate of the other party facing the second surface, and is lower than the top of the convex portion of the second surface in the first direction. is formed, characterized in Rukoto.
本発明の一態様として、複数の伝熱プレートのそれぞれにおいて、一対の第一延出部のそれぞれは、前記第一凸部を少なくとも一つ備え、一対の第二延出部のそれぞれは、前記第二凸部を少なくとも一つ備えてもよい。 As one aspect of the present invention, in each of the plurality of heat transfer plates, each of the pair of first extending portions includes at least one said first convex portion, and each of the pair of second extending portions has the said. At least one second convex portion may be provided.
本発明によれば、隣り合う伝熱プレートの直線状の端縁同士を液密に接合することで流路を形成しても、熱交換効率の低下を抑えることができるという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, even if a flow path is formed by liquid-tightly joining the linear edges of adjacent heat transfer plates, a decrease in heat exchange efficiency can be suppressed, which is an excellent effect. obtain.
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, the plate heat exchanger according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1乃至図4に示す如く、プレート式熱交換器1は、第一流体Aと第二流体Bとを熱交換させる熱交換部2と、熱交換部2に第一流体Aを供給する第一給液口3と、熱交換部2からの第一流体Aを排出する第一排液口4と、熱交換部2に第二流体Bを供給する第二給液口5と、熱交換部2からの第二流体Bを排出する第二排液口6とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
本実施形態において、熱交換部2は、図2乃至図4に示す如く、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート20を備える。さらに、熱交換部2は、重ね合わされた複数の伝熱プレート20を取り囲む外装体21であって、第一給液口3、第一排液口4、第二給液口5、第二排液口6が取り付けられる外装体21を備える。本実施形態において、熱交換部2は、重ね合わされた複数の伝熱プレート20のうちの第一方向における中間位置にある伝熱プレート20に対応して配置された第一仕切プレート22であって、第一給液口3から第一排液口4に至る流路の流通方向を変更する第一仕切プレート22と、重ね合わされた複数の伝熱プレート20のうちの第一方向における中間位置にある伝熱プレート20に対応して配置された第二仕切プレート23であって、第二給液口5から第二排液口6に至る流路の流通方向を変更する第二仕切プレート23とを備える。
In the present embodiment, the
なお、以下の説明において、第一方向をZ軸方向とし、第一方向と直交する第二方向をX軸方向とし、第一方向及び第二方向のそれぞれと直交する第三方向をY軸方向とする。これに伴い、各図面に対し、Z軸方向、X軸方向、Y軸方向に対応した直交三軸(Z軸、X軸、Y軸)又は直交二軸(Z軸、X軸、Y軸のうちの二軸)を補助的に図示している。 In the following description, the first direction is the Z-axis direction, the second direction orthogonal to the first direction is the X-axis direction, and the third direction orthogonal to each of the first direction and the second direction is the Y-axis direction. And. Along with this, for each drawing, there are three orthogonal axes (Z axis, X axis, Y axis) or two orthogonal axes (Z axis, X axis, Y axis) corresponding to the Z axis direction, the X axis direction, and the Y axis direction. Two of them) are shown as an auxiliary figure.
複数の伝熱プレート20…のそれぞれは、図5及び図6に示す如く、Z軸方向において第一面S1と、該第一面S1に対して反対を向く第二面S2とを有する。複数の伝熱プレート20…のそれぞれは、Z軸方向から見て互いに平行又は略平行な一対の端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2を少なくとも二対含んだ輪郭Eaを有する。
As shown in FIGS. 5 and 6, each of the plurality of
本実施形態において、対となる端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2は、同一方向に延びる。また、対となる端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2は、異なる対の端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2に対して異なる方向に延び、且つ異なる対の端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2に接続されている。これに伴い、伝熱プレート20は、異なる対の端縁Ea1,Ea2同士の接続によって形成される角部を四つ以上有する。
In the present embodiment, the paired edge edges Ea1, Ea1, Ea2, and Ea2 extend in the same direction. Further, the paired edge edges Ea1, Ea1, Ea2, and Ea2 extend in different directions with respect to the different paired edge edges Ea1, Ea1, Ea2, and Ea2, and become different paired edge edges Ea1, Ea1, Ea2, and Ea2. It is connected. Along with this, the
より具体的に説明すると、本実施形態において、伝熱プレート20は、Z軸方向から見て四角形状である。より正確には、伝熱プレート20は、Z軸方向から見て正方形状である。これに伴い、Z軸方向から見た伝熱プレート20の輪郭Eaには、互いに平行又は略平行な一対の端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2を二対含んでいる。
More specifically, in the present embodiment, the
すなわち、伝熱プレート20の輪郭Eaは、X軸方向に間隔をあけ且つY軸方向に延びる一対の端縁(以下、第一端縁という)Ea1,Ea1と、Y軸方向に間隔をあけ且つそれぞれがX軸方向に延びる一対の端縁(以下、第二端縁という)Ea2,Ea2とを含む。本実施形態において、第一端縁Ea1,Ea1及び第二端縁Ea2,Ea2のそれぞれは、直線状である。これに伴い、伝熱プレート20は、四つの角部を有する。
That is, the contour Ea of the
伝熱プレート20は、第一面S1に第一端縁Ea1及び第二端縁Ea2のそれぞれに対して交差する方向に延びる複数の凹条200a及び凸条200bが形成されるとともに、第二面S2に第一面S1の凹条200aと表裏の関係にある凸条200b及び第一面S1の凸条200bと表裏の関係にある凹条200aが形成された伝熱部200と、それぞれが二対のうちの一方の対を構成する第一端縁Ea1を含む一対の第一延出部201,201であって、それぞれが伝熱部200の外縁Eb1からX軸方向に延出した一対の第一延出部201,201と、それぞれが二対のうちの他方の対を構成する第二端縁Ea2を含む一対の第二延出部202,202であって、それぞれが伝熱部200の外縁Eb2からY軸方向に延出した一対の第二延出部202,202とを備える。
In the
Z軸方向から見た伝熱部200の輪郭Ebは、Z軸方向から見た伝熱プレート20の輪郭Eaの相似形である。本実施形態において、伝熱プレート20は、Z軸方向から見て正方形状であるため、伝熱部200についてもZ軸方向から見て正方形状である。
The contour Eb of the
従って、伝熱部200の輪郭Ebには、互いに平行又は略平行な一対の外縁Eb1,Eb2が二対含まれる。本実施形態において、伝熱部200の輪郭Ebに含まれる外縁Eb1,Eb2は、伝熱プレート20の輪郭Eaに含まれる端縁Ea1,Ea2(第一端縁Ea1又は第二端縁Ea2)と平行又は略平行である。
Therefore, the contour Eb of the
すなわち、伝熱部200の輪郭Ebは、X軸方向に間隔をあけ且つそれぞれがY軸方向に延びる一対の外縁(以下、第一外縁という)Eb1と、Y軸方向に間隔をあけ且つそれぞれがX軸方向に延びる一対の外縁(以下、第二外縁という)Eb2とを含む。上述の如く、本実施形態において、第一端縁Ea1及び第二端縁Ea2のそれぞれは、直線状であるため、第一外縁Eb1及び第二外縁Eb2のそれぞれも直線状である。
That is, the contours Eb of the
図5に示す如く、伝熱部200の第一面S1にある凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に延びる。伝熱部200の第一面S1には、上述の如く、凹条200a及び凸条200bが複数あり、該複数の凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に対して直交する方向に並ぶ。すなわち、伝熱部200の第一面S1の凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に対して直交する方向で交互に並んでいる。
As shown in FIG. 5, the
上述の如く、伝熱部200の第二面S2にある凹条200aは、第一面S1の凸条200bと表裏の関係にあり、伝熱部200の第二面S2にある凸条200bは、第一面S1の凹条200aと表裏の関係にある。
As described above, the
これに伴い、図6に示す如く、伝熱部200の第二面S2にある凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に延びる。また、伝熱部200の第二面S2には、上述の如く、凹条200a及び凸条200bが複数あり、該複数の凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に対して直交する方向に並ぶ。すなわち、伝熱部200の第二面S2の凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に対して直交する方向で交互に並んでいる。
Along with this, as shown in FIG. 6, the
図5、図6、及び図7に示す如く、一対の第一延出部201,201のそれぞれは、X軸方向に基端と先端とを有する第一中段部201aであって、Z軸方向における第一面S1の凸条200bの頂部と第二面S2の凸条200bの頂部との間の位置で伝熱部200に基端が接続された第一中段部201aと、X軸方向と交差する方向に基端と先端とを有する第一折曲部201bであって、基端が第一中段部201aの先端に接続され、伝熱部200の第一面S1側に延出し且つ先端が二対の端縁Ea1,Ea2うちの一方の対を構成する端縁Ea1となる第一折曲部201bとを備える。
As shown in FIGS. 5, 6 and 7, each of the pair of first extending
一対の第一延出部201,201のうちの一方の第一延出部201の第一中段部201aの基端は、一対の第一外縁Eb1,Eb1のうちの一方の第一外縁Eb1に接続され、一対の第一延出部201,201のうちの他方の第一延出部201の第一中段部201aの基端は、一対の第一外縁Eb1,Eb1のうちの他方の第一外縁Eb1に接続される。
The base end of the first
一対の第一延出部201,201のそれぞれの第一中段部201aは、第一端縁Ea1,Ea1の延びる方向(Y軸方向)を長手とする帯板状の部分であり、長手方向と直交する方向(短手方向)において、基端と先端とを有する。
Each of the first
第一中段部201aは、図7に示す如く、第一面S1の凸条200bの頂部と第二面S2の凸条200bの頂部との間のZ軸方向における途中位置を通る第一仮想平面BLに沿うように、当該第一中段部201aの基端が第一外縁Eb1に接続されている。本実施形態において、第一仮想平面BLは、第一面S1の凹条200aと凸条200bとの境界となる基準面に設定されている。
As shown in FIG. 7, the first
より具体的に説明すると、伝熱部200の第一面S1の凹条200aは、X軸方向及びY軸方向に広がる基準面BLからZ軸方向に窪み、伝熱部200の第一面S1の凸条200bは、基準面BLからZ軸方向に突出する。これに伴い、第一面S1の凹条200aと表裏の関係にある第二面S2の凸条200bは、基準面BLからZ軸方向に突出し、第一面S1の凸条200bと表裏の関係にある第二面S2の凹条200aは、基準面BLからZ軸方向に窪む。これを前提に、本実施形態において、第一面S1の凹条200aと凸条200bとの境界となる基準面を第一仮想平面BLとしている。従って、本実施形態において、第一延出部201の第一中段部201aは、第一面S1の凹条200a(凸条200b)と第二面S2の凹条200a(凸条200b)との境界となる基準面BLに沿う(通る)ように、伝熱部200の第一外縁Eb1から延出している。
More specifically, the
一対の第一延出部201,201のそれぞれにおいて、第一折曲部201bは、第一端縁Ea1の延びる方向(Y軸方向)を長手とする帯板状の部分であり、長手方向と直交する方向(短手方向)において、基端と先端とを有する。第一折曲部201bの基端は、対応する第一中段部201aの先端の全長に亘って接続される。
In each of the pair of first extending
第一折曲部201bは、自身の基端(第一中段部201aの先端)を支点にして伝熱部200の第一面S1側に曲げられている。本実施形態において、第一折曲部201bは、接続された第一中段部201aに対して傾斜している。
The first
具体的には、第一折曲部201bは、X軸方向において先端を基端よりも外側に位置させるように傾斜している。この第一折曲部201bの先端Ea1は、Z軸方向において伝
熱部200の第一面S1の凸条200bの頂部と同一レベルに位置する。本実施形態において、第一折曲部201bの先端Ea1を含む所定範囲は、重ね合わされる伝熱プレート20との接続代(溶接代)として、Y軸方向に延びる仮想線を曲率中心にしてX軸方向において外側に湾曲している。
Specifically, the first
図5及び図7に示す如く、本実施形態において、一対の第一延出部201,201のうちの少なくともの第一流路Raの上流側を始点にした凹条200aが到達する第一延出部201は、第一中段部201aからZ軸方向に突出した少なくとも一つの第一凸部203を備える。
As shown in FIGS. 5 and 7, in the present embodiment, the first extension reached by the
具体的には、上述の如く、伝熱部200の第一面S1にある複数の凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に延び、且つ、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に対して直交する方向に並ぶ。このため、その複数の凹条200a及び凸条200bの中には、一対の第二外縁Eb2,Eb2のうちの一方の第二外縁Eb2を始点とし、一対の第一外縁Eb1,Eb1のうちの一方の第一外縁Eb1を終点とする凹条200a及び凸条200bが存在する。従って、一方の第一外縁Eb1を終点とする凹条200aは、伝熱部200と第一中段部201aとの境界でX軸方向に向けて開放する。
Specifically, as described above, the plurality of
これに伴い、一方の第二外縁Eb2を始点とする凹条200aが到達する第一延出部201は、第一中段部201aを部分的に膨出させて第一面S1側に突出した第一凸部203を備える。
Along with this, the first extending
本実施形態では、図7に示す如く、一対の第一延出部201,201のそれぞれが、第一中段部201aを第一面S1側に膨出させた第一凸部203を備える。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, each of the pair of first extending
本実施形態において、第一凸部203は、第一中段部201aの長手方向の略中央位置の一か所に配置される。第一凸部203は、X軸方向において第一中段部201aの全幅に亘って形成される。すなわち、第一凸部203は、伝熱部200の第一外縁Eb1と第一折曲部201bとの間の略全範囲に存在する。
In the present embodiment, the first
本実施形態では、Z軸方向において、第一凸部203の頂部は、伝熱部200の第一面S1にある凸条200bの頂部よりも低い位置に設定される。すなわち、第一凸部203の基準面BLからの突出量は、第一面S1の凸条200bの基準面BLからの突出量より小さい。
In the present embodiment, the top of the first
図5、図6、及び図8に示す如く、一対の第二延出部202,202のそれぞれは、Y軸方向に基端と先端とを有する第二中段部202aであって、Z軸方向における第一面S1の凸条200bの頂部と第二面S2の凸条200bの頂部との間の位置で伝熱部200に基端が接続された第二中段部202aと、Y軸方向と交差する方向に基端と先端とを有する第二折曲部202bであって、基端が第二中段部202aの先端に接続され、伝熱部200の第二面S2側に延出し且つ先端が二対の端縁Ea1,Ea2うちの一方の対を構成する端縁Ea2となる第二折曲部202bとを備える。
As shown in FIGS. 5, 6 and 8, each of the pair of
一対の第二延出部202,202のうちの一方の第二延出部202の第二中段部202aの基端は、一対の第二外縁Eb2,Eb2のうちの一方の第二外縁Eb2に接続され、一対の第二延出部202,202のうちの他方の第二延出部202の第二中段部202aの基端は、一対の第二外縁Eb2,Eb2のうちの他方の第二外縁Eb2に接続される。
The base end of the second
一対の第二延出部202,202のそれぞれの第二中段部202aは、第二端縁Ea2の延びる方向(X軸方向)を長手とする帯板状の部分であり、長手方向と直交する方向(短手方向)において、基端と先端とを有する。
Each of the second
第二中段部202aは、図8に示す如く、第一面S1の凸条200bの頂部と第二面S2の凸条200bの頂部との間のZ軸方向における途中位置を通る第二仮想平面BLに沿うように、当該第二中段部202aの基端が第二外縁Eb2に接続されている。本実施形態において、第二仮想平面BLは、第一仮想平面BLと共通の仮想平面である。すなわち、第二仮想平面BLは、第一面S1の凹条200aと凸条200bとの境界となる基準面に設定されている。
As shown in FIG. 8, the second
従って、本実施形態における第二延出部202の第二中段部202aは、第一面S1の凹条200a(凸条200b)と第二面S2の凹条200a(凸条200b)との境界となる基準面BLに沿う(通る)ように、伝熱部200の第二外縁Eb2から延出している。
Therefore, the second
一対の第二延出部202,202のそれぞれにおいて、第二折曲部202bは、第二端縁Ea2の延びる方向(X軸方向)を長手とする帯板状の部分であり、長手方向と直交する方向(短手方向)において、基端と先端とを有する。第二折曲部202bの基端は、対応する第二中段部202aの先端の全長に亘って接続される。
In each of the pair of second extending
第二折曲部202bは、自身の基端(第二中段部202aの先端)を支点にして伝熱部200の第二面S2側に曲げられている。本実施形態において、第二折曲部202bは、接続された第二中段部202aに対して傾斜している。
The second
具体的には、第二折曲部202bは、Y軸方向において先端を基端よりも外側に位置させるように傾斜している。この第二折曲部202bの先端Ea2は、Z軸方向において伝熱部200の第二面S2の凸条200bの頂部と同一レベルに位置する。本実施形態において、第二折曲部202bの先端Ea2を含む所定範囲は、重ね合わされる伝熱プレート20との接続代(溶接代)として、X軸方向に延びる仮想線を曲率中心にしてY軸方向において外側に湾曲している。
Specifically, the second
図6及び図8に示す如く、一対の第二延出部202,202のうちの少なくともの第二流路Rbの上流側を始点にした凹条200aが到達する第二延出部202は、第二中段部202aからZ軸方向に突出した少なくとも一つの第二凸部204を備える。
As shown in FIGS. 6 and 8, the second extending
具体的には、上述の如く、伝熱部200の第二面S2にある複数の凹条200a及び凸条200bは、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に延び、且つ、X軸方向の成分とY軸方向の成分とを含む合成方向に対して直交する方向に並ぶ。このため、その複数の凹条200a及び凸条200bの中には、一対の第一外縁Eb1,Eb1のうちの一方の第一外縁Eb1を始点とし、一対の第二外縁Eb2,Eb2のうちの一方の第二外縁Eb2を終点とする凹条200a及び凸条200bが存在する。従って、一方の第二外縁Eb2を終点とする凹条200aは、伝熱部200と第二中段部202aとの境界でY軸方向に向けて開放する。これに伴い、一方の第一外縁Eb1を始点とする凹条200aが到達する第二延出部202は、第二中段部202aを部分的に膨出させて第二面S2側に突出した第二凸部204を備える。
Specifically, as described above, the plurality of
本実施形態では、図8に示す如く、一対の第二延出部202,202のそれぞれが、第二中段部202aを第二面S2側に膨出させた第二凸部204を備える。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, each of the pair of second extending
本実施形態において、第二凸部204は、第二延出部202の長手方向の略中央位置の一か所に配置される。第二凸部204は、Y軸方向において第二中段部202aの全幅に亘って形成される。すなわち、第二凸部204は、伝熱部200の第二外縁Eb2と第二折曲部202bとの間の略全範囲に存在する。
In the present embodiment, the second
本実施形態では、Z軸方向において、第二凸部204の頂部は、伝熱部200の第二面S2にある凸条200bの頂部よりも低い位置に設定される。すなわち、第二凸部204の基準面BLからの突出量は、第二面S2の凸条200bの基準面BLからの突出量より小さい。
In the present embodiment, the top of the second
複数の伝熱プレート20は、輪郭Eaを一致又は略一定させるようにZ軸方向に重ね合わされる。具体的には、図9及び図10に示す如く、複数の伝熱プレート20のそれぞれは、自身の伝熱部200の第一面S1をZ軸方向の一方側で隣り合う伝熱プレート20の伝熱部200の第一面S1を対向させるとともに、自身の伝熱部200の第二面S2をZ軸方向の他方側で隣り合う伝熱プレート20の伝熱部200の第二面S2を対向させる。
The plurality of
伝熱部200の第一面S1同士を対向させる二つの伝熱プレート20は、図11及び図12に示す如く、互いの伝熱部200の第一面S1の凸条200b同士を交差衝合させるように、一方の伝熱プレート20に対して他方の伝熱プレート20がZ軸方向に延びる仮想線を中心にして180°回転させて配置される。
As shown in FIGS. 11 and 12, the two
また、図13及び図14に示す如く、伝熱部200の第二面S2同士を対向させる二つの伝熱プレート20は、互いの伝熱部200の第一面S1の凸条200b同士を交差衝合させるように、一方の伝熱プレート20に対して他方の伝熱プレート20がZ軸方向に延びる仮想線を中心にして180°回転させて配置される。
Further, as shown in FIGS. 13 and 14, the two
この状態において、図9及び図10に示す如く、伝熱部200の第一面S1同士を対向させた伝熱プレート20の第一折曲部201bの先端(第一端縁Ea1)同士は、線状に突き合わせた状態となり、伝熱部200の第二面S2同士を対向させた伝熱プレート20の第二折曲部202bの先端(第二端縁Ea2)同士は、線状に突き合わせた状態となる。これに伴い、突き合わせ状態になった第一折曲部201bの先端(第一端縁Ea1)同士が溶接によって接続され、突き合わせ状態になった第二折曲部202bの先端(第二端縁Ea2)同士が溶接によって接続される。
In this state, as shown in FIGS. 9 and 10, the tips (first end edge Ea1) of the first
すなわち、第一折曲部201bの先端(第一端縁Ea1)を含んだ部分同士が溶け込んだ第一溶接部205がY軸方向に延びて形成され、第二折曲部202bの先端(第二端縁Ea2)を含んだ部分同士が溶け込んだ第二溶接部206がX軸方向に延びて形成される。
That is, the first welded
これにより、伝熱部200の第一面S1同士を対向させた伝熱プレート20間には、何れか一方の第二端縁Ea2間を第一流入口Ra1とするとともに、何れか他方の第二端縁Ea2間を第一流出口Ra2とする第一流路RaがY軸方向に延びて形成され(図10参照)、伝熱部200の第二面S2同士を対向させた伝熱プレート20間には、何れか一方の第一端縁Ea1間を第二流入口Rb1とするとともに、何れか他方の第一端縁Ea1間を第二流出口Rb2とする第二流路RbがX軸方向に延びて形成される(図9参照)。
As a result, between the
本実施形態において、図15に示す如く、第一溶接部205は、第一流路Ra内で露出し、図16に示す如く、第二溶接部206は、第二流路Rb内で露出している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the first welded
具体的に説明すると、図15に示す如く、第一折曲部201bは、接続された第一中段部201aに対して先端Ea1側ほどX軸方向において外側に位置するように傾斜している。そのため、伝熱部200の第一面S1同士を対向させた伝熱プレート20の第一折曲部201bの内面は、第一流路Raの内側に向かうほど拡大した空間を形成する。
Specifically, as shown in FIG. 15, the first
第一流路Ra内に露出する第一溶接部205は、接続された二つの第一折曲部201bのそれぞれの内面に対する二本の仮想線(以下、第一仮想線という)VL1の交点P1を含むように形成される。本実施形態において、第一折曲部201bの先端Ea1を含む所定範囲が外側に向けて湾曲しているため、二本の第一仮想線VL1のそれぞれは、第一折曲部201bの湾曲した内面に対する接線(湾曲した内面(第一面S1)と一点を共有する線)である。二本の第一仮想線VL1は、溶接前における先端Ea1の突き合わせ位置を通ってX軸方向に延びる仮想線(図示しない)を基準に互いに対称な関係にある。
The first welded
本実施形態において、第一溶接部205は、第一流路Raに露出するとともに、第一流路Raの内側に向けて膨出している。すなわち、第一溶接部205のZ軸方向における両エッジは、第一仮想線VL1の交点P1よりもX軸方向において第一流路Ra側にある。
In the present embodiment, the first welded
図16に示す如く、第二折曲部202bは、接続された第二中段部202aに対して先端側ほどY軸方向において外側に位置するように傾斜している。そのため、伝熱部200の第二面S2同士を対向させた伝熱プレート20の第二折曲部202bの内面は、第二流路Rbの内側に向かうほど拡大した空間を形成する。
As shown in FIG. 16, the second
これに伴い、第二流路Rb内に露出する第二溶接部206は、接続された二つの第二折曲部202bのそれぞれの内面に対する二本の仮想線(以下、第二仮想線という)VL2の交点P2を含むように形成される。本実施形態において、第二折曲部202bの先端Ea2を含む所定範囲が外側に向けて湾曲しているため、二本の第二仮想線VL2のそれぞれは、第二折曲部202bの湾曲した内面に対する接線(湾曲した内面(第二面S2)と一点を共有する線)である。二本の第二仮想線VL2は、溶接前における先端Ea2の突き合わせ位置を通ってY軸方向に延びる仮想線(図示しない)を基準に互いに対称な関係にある。
Along with this, the second welded
本実施形態において、第二溶接部206は、第二流路Rbに露出するとともに、第二流路Rbの内側に向けて膨出している。すなわち、第二溶接部206のX軸方向における両エッジは、第二仮想線VL2の交点P2よりもX軸方向において第二流路Rb側にある。
In the present embodiment, the second welded
このように、複数の伝熱プレート20がZ軸方向に重ね合わされ、隣り合う伝熱プレート20の第一端縁Ea1,Ea1同士が接続されるとともに、隣り合う伝熱プレート20の第二端縁Ea2,Ea2同士が接続されることにより、複数の伝熱プレート20は、図2乃至図4、図9及び図10に示す如く、一体となり、伝熱プレート積層体LBを構成する。
In this way, the plurality of
複数の伝熱プレート20は、上述の如く、輪郭Eaを一致させた状態で重ね合わされる。これに伴い、伝熱プレート積層体LBは、図9及び図10に示す如く、各伝熱プレート20の一方の第一端縁Ea1同士を接続した第一溶接部205がZ軸方向に並ぶ第一表面Saと、各伝熱プレート20の他方の第一端縁Ea1同士を接続した第一溶接部205がZ軸方向に並ぶ第二表面Sbと、各伝熱プレート20の一方の第二端縁Ea2を接続した第二溶接部206がZ軸方向に並ぶ第三表面Scと、各伝熱プレート20の他方の第二端縁Ea2同士を接続した第二溶接部206がZ軸方向に並ぶ第四表面Sdとを周囲に含む。
As described above, the plurality of
伝熱プレート積層体LBの第一表面Saは、図9に示す如く、それぞれがZ軸方向と直交する方向に延び且つZ軸方向に間隔をあけた複数の第一溶接部205と、Z軸方向で隣り合う第一溶接部205間によって画定され、それぞれが対応する第二流路Rbと繋がる複数の第二流入口Rb1及び第二流出口Rb2の少なくとも何れか一方とを含む。
As shown in FIG. 9, the first surface Sa of the heat transfer plate laminated body LB has a plurality of first welded
伝熱プレート積層体LBの第二表面Sbは、それぞれがZ軸方向と直交する方向に延び且つZ軸方向に間隔をあけた複数の第一溶接部205と、Z軸方向で隣り合う第一溶接部205間によって画定され、それぞれが対応する第二流路Rbと繋がる複数の第二流入口Rb1及び第二流出口Rb2の少なくとも何れか他方とを含む。
The second surface Sb of the heat transfer plate laminated body LB is a first welded
伝熱プレート積層体LBの第三表面Scは、図10に示す如く、それぞれがZ軸方向と直交する方向に延び且つZ軸方向に間隔をあけた複数の第二溶接部206と、Z軸方向で隣り合う第二溶接部206間によって画定され、それぞれが対応する第一流路Raと繋がる複数の第一流入口Ra1及び複数の第一流出口Ra2の少なくとも何れか一方とを含む。
As shown in FIG. 10, the third surface Sc of the heat transfer plate laminated body LB has a plurality of second welded
伝熱プレート積層体LBの第四表面Sdは、それぞれがZ軸方向と直交する方向に延び且つZ軸方向に間隔をあけた複数の第二溶接部206と、Z軸方向で隣り合う第二溶接部206間によって画定され、それぞれが対応する第一流路Raと繋がる複数の第一流入口Ra1及び複数の第一流出口Ra2の少なくとも何れか他方とを含む。
The fourth surface Sd of the heat transfer plate laminated body LB is a second welded
図4に戻り、外装体21は、複数の伝熱プレート20(伝熱プレート積層体LB)の周囲に配置される複数の外装プレート210,211,212,213,214,215と、複数の外装プレート210,211,212,213,214,215を複数の伝熱プレート20(伝熱プレート積層体LB)に対して定位置で支持する支持フレーム216とを備える。
Returning to FIG. 4, the
外装プレート210,211,212,213,214,215には、Z軸方向の延びる中心線を基準とした複数の伝熱プレート20の周囲に配置されるもの210,211,212,213と、Z軸方向において複数の伝熱プレート20の両側に配置されるもの214,215とが含まれる。
The
重ね合わされた複数の伝熱プレート20の周囲に配置される外装プレート210,211,212,213,214,215は、伝熱プレート20の輪郭Eaに含まれる端縁Ea1,Ea2の数に応じて設けられる。すなわち、複数の伝熱プレート20の周囲に配置される外装プレート210,211,212,213,214,215は、伝熱プレート積層体LBの周囲にできる表面Sa,Sb,Sc,Sdの数に応じて設けられる。
The
本実施形態において、伝熱プレート20は、Z軸方向から見て四角形状(正方形状)であり、輪郭Eaに四つの端縁(一対の第一端縁Ea1,Ea1、及び一対の第二端縁Ea2,Ea2)が含まれる。これに伴い、伝熱プレート積層体LBの周囲には、四つの外装プレート210,211,212,213,214,215が配置される。
In the present embodiment, the
具体的には、本実施形態に係るプレート式熱交換器1(熱交換部2)は、外装プレート210,211,212,213,214,215として、伝熱プレート積層体LBの第一表面Saの全面に対向する第一外装プレート210と、伝熱プレート積層体LBの第二表面Sbの全面に対向する第二外装プレート211と、伝熱プレート積層体LBの第三表面Scの全面と対向する第三外装プレート212と、伝熱プレート積層体LBの第四表面Sdの全面に対向する第四外装プレート213とを備える。
Specifically, the plate-type heat exchanger 1 (heat exchange unit 2) according to the present embodiment has the
本実施形態において、第一外装プレート210には、第二給液口5及び第二排液口6が取り付けられる。具体的には、第一外装プレート210は、Z軸方向と直交する方向に貫通した二つの貫通孔(図示しない)であって、Z軸方向に間隔をあけて配置された二つの貫通孔を有する。本実施形態において、第一外装プレート210の二つの貫通孔は、Z軸方向における当該第一外装プレート210の中間位置を基準にした対称位置に配置される。そして、第一外装プレート210には、第二給液口5が二つの貫通孔のうちの一方の貫通孔と連通するように取り付けられ、第二排液口6が二つの貫通孔のうちの他方の貫通孔と連通するように取り付けられる。
In the present embodiment, the second
また、本実施形態において、第三外装プレート212には、第一給液口3及び第一排液口4が取り付けられる。具体的には、第三外装プレート212は、Z軸方向と直交する方向に貫通した二つの貫通孔であって、Z軸方向に間隔をあけて配置された二つの貫通孔を有する。本実施形態において、第三外装プレート212の二つの貫通孔は、Z軸方向における当該第三外装プレート212の中間位置を基準にした対称位置に配置される。そして、第三外装プレート212には、第一給液口3が二つの貫通孔のうちの一方の貫通孔と連通するように取り付けられ、第一排液口4が二つの貫通孔のうちの他方の貫通孔と連通するように取り付けられる。
Further, in the present embodiment, the first
第二外装プレート211及び第四外装プレート213のそれぞれは、伝熱プレート積層体LBと対向する領域に貫通孔がなく、伝熱プレート積層体LBの対応する面(第二表面Sb、第四表面Sd)を完全に覆う。
Each of the second
Z軸方向において複数の伝熱プレート20の両側に配置される外装プレート214,215は、伝熱プレート20のZ軸方向から見た形状及びサイズに対応している。本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、複数の伝熱プレート20を重ね合わせる方向を上下方向にして配置される。これに伴い、熱交換部2は、Z軸方向において複数の伝熱プレート20の両側に配置される外装プレート214,215として、伝熱プレート積層体LBの下端を支持するアンダープレート214と、伝熱プレート積層体LBの上端に重ねられるアッパープレート215とを備える。
The
支持フレーム216は、伝熱プレート20の角部のそれぞれに対応して配置される複数の柱体216a…により構成される。本実施形態において、伝熱プレート20が四角形状であるため、柱体216a…は、伝熱プレート20の角部に対応して四つ設けられる。
The
本実施形態において、柱体216a…は、角柱状であり、自身の中心線をZ軸方向に一致させた状態で、自身の一つの角部を伝熱プレート20の一つの角部に一致させて配置される。すなわち、柱体216a…は、自身の角部を伝熱プレート積層体LBの一つの角部に沿わせて配置される。
In the present embodiment, the
本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、伝熱プレート積層体LBとアンダープレート214との間及び伝熱プレート積層体LBとアッパープレート215との間のそれぞれに配置されるライニング部材217を備える。すなわち、プレート式熱交換器1は、伝熱プレート積層体LBをZ軸方向で挟む一対のライニング部材217であって、それぞれが対向する伝熱プレート20に溶接によって固定されたライニング部材217を備える。ライニング部材217は、Z軸方向から見て四角形状をなし、四隅(四つの角部)に切欠きが設けられている。これに伴い、本実施形態において、四つの柱体216a…は、二つのライニング部材217,217のそれぞれの角部に対して嵌め合わされた状態で配置される。
The
第一外装プレート210は、伝熱プレート積層体LBの第一表面Saの両側にある二本の柱体216a…に対して液密な状態で該二本の柱体216a…に連結され、第二外装プレート211は、伝熱プレート積層体LBの第二表面Sbの両側にある二本の柱体216a…に対して液密な状態で該二本の柱体216a…に連結される。また、第三外装プレート212は、伝熱プレート積層体LBの第三表面Scの両側にある二本の柱体216a…に対して液密な状態で該二本の柱体216a…に連結され、第四外装プレート213は、伝熱プレート積層体LBの第四表面Sdの両側にある二本の柱体216a…に対して液密な状態で該二本の柱体216a…に連結される。
The first
これにより、第一外装プレート210は、伝熱プレート積層体LBの第一表面Saと間隔をあけて対向し、第二外装プレート211は、伝熱プレート積層体LBの第二表面Sbと間隔をあけて対向する。第三外装プレート212は、伝熱プレート積層体LBの第三表面Scと間隔をあけて対向し、第四外装プレート213は、伝熱プレート積層体LBの第四表面Sdと間隔をあけて対向する。
As a result, the first
なお、アンダープレート214及びアッパープレート215のそれぞれは、伝熱プレート積層体LBに重ね合わされた状態で、四つの柱体216a…、第一外装プレート210、第二外装プレート211、第三外装プレート212、及び第四外装プレート213に連結される。
The under
第一仕切プレート22及び第二仕切プレート23は、Z軸方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート20のZ軸方向の中間位置にある伝熱プレート20に接続される。具体的には、第一仕切プレート22は、伝熱プレート積層体LBを構成する複数の伝熱プレート20のうちのZ軸方向の中間位置にある伝熱プレート20の一方の第二端縁Ea2と第三外装プレート212とに密接し、該伝熱プレート20の第二端縁Ea2と第三プレート212との間を液密に閉じる。これに対し、第二仕切プレート23は、伝熱プレート積層体LBを構成する複数の伝熱プレート20のうちのZ軸方向の中間位置にある伝熱プレート20の一方の第一端縁Ea1と第一外装プレート210とに密接し、該伝熱プレート20の第一端縁Ea1と第一外装プレート210との間を液密に閉じる。
The
これにより、第一仕切プレート22及び第二仕切プレート23は、伝熱プレート積層体LBを疑似的にZ軸方向で二つのブロックB1,B2に区切る。
As a result, the
具体的には、図9に示す如く、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか一方のブロックB1,B2(本実施形態においては、上側にある一方のブロックB1)の第一表面Saにある第一溶接部205間が第二流入口Rb1となるとともに、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか他方のブロックB1,B2(本実施形態においては、下側にある他方のブロックB2)の第一表面Saにある第一溶接部205間が第二流出口Rb2となる。これに伴い、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか一方のブロックB1,B2(本実施形態においては、上側にある一方のブロックB1)の第二表面Sbにある第一溶接部205間が第二流出口Rb2となるとともに、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか他方のブロックB1,B2(本実施形態においては、下側にある一方のブロックB1)の第二表面Sbにある第一溶接部205間が第二流入口Rb1となる。
Specifically, as shown in FIG. 9, it is on the first surface Sa of one of the blocks B1 and B2 (in this embodiment, the one block B1 on the upper side) of the heat transfer plate laminated body LB. The space between the first welded
さらに、図10に示す如く、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか一方のブロックB1,B2(本実施形態においては、下側にある他方のブロックB2)の第三表面Scにある第二溶接部206間が第一流入口Ra1となるとともに、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか他方のブロックB1,B2(本実施形態においては、上側にある一方のブロックB1)の第三表面Scにある第二溶接部206間が第一流出口Ra2となる。これに伴い、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか一方のブロックB1,B2(本実施形態においては、下側にある他方のブロックB2)の第四表面Sdにある第二溶接部206間が第一流出口Ra2となるとともに、伝熱プレート積層体LBのうちの何れか他方のブロックB1,B2(本実施形態においては、上側にある一方のブロックB1)の第四表面Sdにある第二溶接部206間が第一流入口Ra1となる。
Further, as shown in FIG. 10, the second block B1 and B2 (in this embodiment, the other block B2 on the lower side) of any one of the heat transfer plate laminated body LB is on the third surface Sc. The space between the welded
本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、以上の通りであり、第一流体Aが第一給液口3から供給されると、第一流体Aは、図2、及び図11に示す如く、伝熱プレート積層体LBの他方のブロックB2にある複数の第一流入口Ra1を介して複数の第一流路Raを流通した上で複数の第一流出口Ra2から流出し、第四外装プレート213によって方向変換される。そして、第一流体Aは、図2及び図12に示す如く、伝熱プレート積層体LBの一方のブロックB1にある複数の第一流入口Ra1を介して複数の第一流路Raを流通した上で複数の第一流出口Ra2から流出し、第一排液口4から排液される。
The
また、これに併せ、第二流体Bが第二給液口5から供給されると、第二流体Bは、図3、及び図13に示す如く、伝熱プレート積層体LBの一方のブロックB1にある複数の第二流入口Rb1を介して複数の第二流路Rbを流通した上で複数の第二流出口Rb2から流出し、第二外装プレート211によって方向変換される。そして、第二流体Bは、図3及び図14に示す如く、伝熱プレート積層体LBの他方のブロックB2にある複数の第二流入口Rb1を介して複数の第二流路Rbを流通した上で複数の第二流出口Rb2から流出し、第二排液口6から排液される。
At the same time, when the second fluid B is supplied from the second
このように第一流路Raで第一流体Aが流通するとともに、第二流路Rbで第二流体Bが流通することにより、第一流体A及び第二流体Bは、第一流路Raと第二流路Rbとの境界となる伝熱プレート20(伝熱部200)を介して熱交換を行う。 As the first fluid A flows through the first flow path Ra and the second fluid B flows through the second flow path Rb, the first fluid A and the second fluid B become the first flow path Ra and the first flow path Ra. Heat exchange is performed via the heat transfer plate 20 (heat transfer unit 200) that serves as a boundary with the two flow paths Rb.
ところで、第一流体Aが第一流路Raを流通する際、第一流体Aは、主として対向する伝熱部200間をY軸方向に流通するが、その中には、間隔をあけて対向する第一中段部201a間に直接入り込むものや、第一流路Raを画定する伝熱部200の第一面S1にある凹条200aに沿って流れ、第一中段部201a間に入り込むものがある。
By the way, when the first fluid A flows through the first flow path Ra, the first fluid A mainly flows between the
本実施形態において、伝熱プレート20は、図9に示す如く、第一流路Raの上流側から延びる凹条200aが開放する境界を画定する第一中段部201aから相手方に向けて突出した第一凸部203を有するため、第一中段部201a間を流通しようとする第一流体Aの流れを阻害する。これにより、第一中段部201a間にある第一流体Aに抵抗を与え、該第一流体Aを主たる経路に戻す或いは第一中段部201a間で停滞させるため、第一中段部201a間に入った第一流体Aを熱交換に寄与させることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
特に、本実施形態において、対向する伝熱プレート20のそれぞれが対応した位置に第一凸部203を有し、該第一凸部203が伝熱部200の第一面S1にある凸条200bよりも低いため、対向する第一凸部203間に僅かに空間ができる。従って、第一中段部201a間にある第一流体Aは、第一凸部203間の空間を通って下流側に流通できる。これにより、第一流体Aに不純物等が含まれている場合、その不純物が第一中段部201a間で堆積し、腐敗する等をいった事態になることが防止される。
In particular, in the present embodiment, the
また、第二流体Bが第二流路Rbを流通する際も同様である。具体的には、図10に示す如く、第二流体Bが第二流路Rbを流通する際、第二流体Bは、主として対向する伝熱部200間をX軸方向に流通するが、その中には、間隔をあけて対向する第二中段部202a間に直接入り込むものや、第二流路Rbを画定する伝熱部200の第二面S2にある凹条200aに沿って流れ、第二中段部202a間に入り込むものがある。
The same applies when the second fluid B flows through the second flow path Rb. Specifically, as shown in FIG. 10, when the second fluid B flows through the second flow path Rb, the second fluid B mainly flows between the opposite
本実施形態において、伝熱プレート20は、第二流路Rbの上流側から延びる凹条200aが開口する境界を画定する第二中段部202aから相手方に向けて突出した第二凸部204を有するため、第二中段部202a間を流通しようとする第二流体Bの流れを阻害する。これにより、第二中段部202a間にある第二流体Bに抵抗を与え、該第二流体Bを主たる経路に戻す或いは第二中段部202a間で停滞させるため、第二中段部202a間に入った第二流体Bを熱交換に寄与させることができる。
In the present embodiment, the
特に、本実施形態において、対向する伝熱プレート20のそれぞれが対応した位置に第二凸部204を有し、該第二凸部204が伝熱部200の第二面S2にある凸条200bよりも低いため、対向する第二凸部204間に僅かに空間ができる。従って、第二中段部202a間にある第二流体Bは、第二凸部204間の空間を通って下流側に流通できる。これにより、第二流体Bに不純物等が含まれている場合、その不純物が第二中段部202a間で堆積し、腐敗する等をいった事態になることが防止される。
In particular, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態に係るプレート式熱交換器1においては、流体の流体圧の作用によって伝熱プレート20の接続部分が損傷することが防止される。
Further, in the
具体的には、第一流体Aが第一流路Raを流通する際、Z軸方向で隣り合う伝熱プレート20(伝熱部200)には流体圧が作用し、第一流体A(流体圧)が隣り合う伝熱プレート20(伝熱部200)をZ軸方向において離間させようとする。このとき、第一折曲部201bが先端Ea1側を支点に起き上がろうとし、隣り合う伝熱プレート20の第一端縁Ea1,Ea1同士を接続した部分にも同様の互いに離間しようとする。そのため、第一溶接部205に対して、隣り合う伝熱プレート20が離間しようとする力(第一折曲部201bが先端Ea1側を支点に起き上がろうとする力)が作用することになるが、本実施形態において、第一端縁Ea1,Ea1同士を接続する第一溶接部205が第一流路Ra内に露呈しているため、その力が第一流路Ra内に露呈する第一溶接部205の表面で分散される。従って、第一溶接部205の一か所に力が集中的に作用しないため、第一溶接部205に亀裂等入ることなく第一溶接部205が十分に対抗する。
Specifically, when the first fluid A flows through the first flow path Ra, the fluid pressure acts on the heat transfer plates 20 (heat transfer portions 200) adjacent to each other in the Z-axis direction, and the first fluid A (fluid pressure). ) Adjacent to each other to separate the heat transfer plates 20 (heat transfer portions 200) in the Z-axis direction. At this time, the first
特に、本実施形態において、第一流路Ra内に露出する第一溶接部205は、図15に示す如く、接続された二つの第一折曲部201bのそれぞれの内面に沿った二本の第一仮想線VL1の交点P1を含むように形成されるため、二つの第一折曲部201bの離間の起点となる箇所(交点P1と一致する部分)が二つの第一折曲部201bに跨って形成される第一溶接部205によって埋められている。これにより、第一溶接部205の亀裂等の発生要因となる二つの第一折曲部201bの離間(起き上がり)が抑えられる。従って、本実施形態では、第一溶接部205は、第一流体Aの流体圧の影響で発生する力に対する対抗性を有するだけでなく、自身に影響を与える発生要因を解消できるため、亀裂や割れ等の損傷の発生をより抑えることができる。
In particular, in the present embodiment, the first welded
また、第二流体Bが第二流路Rbを流通する際、Z軸方向で隣り合う伝熱プレート20(伝熱部200)には流体圧が作用し、第二流体B(流体圧)が隣り合う伝熱プレート20(伝熱部200)をZ軸方向において離間させようとする。このとき、第二折曲部202bが先端Ea2側を支点に起き上がろうとし、隣り合う伝熱プレート20の第二端縁Ea2,Ea2同士を接続した部分にも同様の互いに離間しようとする。そのため、第二溶接部206に対して、隣り合う伝熱プレート20が離間しようとする力(第二折曲部202bが先端Ea2側を支点に起き上がろうとする力)が作用することになるが、本実施形態において、第二端縁Ea2,Ea2同士を接続する第二溶接部206が第二流路Rb内に露呈しているため、その力が第二流路Rb内に露呈する第二溶接部206の表面で分散される。従って、第二溶接部206の一か所に力が集中的に作用しないため、第二溶接部206に亀裂等入ることなく第二溶接部206が十分に対抗する。
Further, when the second fluid B flows through the second flow path Rb, the fluid pressure acts on the heat transfer plates 20 (heat transfer portions 200) adjacent to each other in the Z-axis direction, and the second fluid B (fluid pressure) is generated. The adjacent heat transfer plates 20 (heat transfer portions 200) are separated from each other in the Z-axis direction. At this time, the second
特に、本実施形態において、第二流路Rb内に露出する第二溶接部206は、図16に示す如く、接続された二つの第二折曲部202bのそれぞれの内面に沿った二本の第二仮想線VL2の交点P2を含むように形成されるため、二つの第二折曲部202bの離間の起点となる箇所(交点P2と一致する部分)が二つの第二折曲部202bに跨って形成される第二溶接部206によって埋められている。これにより、第二溶接部206の亀裂等の発生要因となる二つの第二折曲部202bの離間(起き上がり)が抑えられる。従って、本実施形態では、第二溶接部206は、第二流体Bの流体圧の影響で発生する力に対する対抗性を有するだけでなく、自身に影響を与える発生要因を解消できるため、亀裂や割れ等の損傷の発生をより抑えることができる。
In particular, in the present embodiment, the second welded
以上のように、本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、それぞれがZ軸方向から見て互いに平行又は略平行な一対の端縁Ea1,Ea2を少なくとも二対を含んだ輪郭Eaを有する複数の伝熱プレート20であって、Z軸方向において第一面S1と該第一面S1に対して反対を向く第二面S2とを有し、輪郭Eaを一致又は略一定させるようにZ軸方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート20を備え、複数の伝熱プレート20のそれぞれは、第一面S1に二対の端縁Ea1,Ea2のそれぞれに対して交差する方向に延びる複数の凹条200a及び凸条200bが形成されるとともに、第二面S2に第一面S1の凹条200aと表裏の関係にある凸条200b及び第一面S1の凸条200bと表裏の関係にある凹条200aが形成された伝熱部200と、それぞれが二対のうちの一方の対を構成する端縁Ea1を含む一対の第一延出部201であって、それぞれが伝熱部200の外縁Eb1からZ軸方向と直交するX軸方向に延出した一対の第一延出部201と、それぞれが二対のうちの他方の対を構成する端縁Ea2を含む一対の第二延出部202であって、それぞれが伝熱部200の外縁Eb2からZ軸方向及びX軸方向と交差する方向に延出した一対の第二延出部202とを備え、一対の第一延出部201のそれぞれは、X軸方向に基端と先端とを有する第一中段部201aであって、Z軸方向における第一面S1の凸条200bの頂部と第二面S2の凸条200bの頂部との間を通る第一仮想平面BLに沿うように、伝熱部200の外縁Eb1に基端が接続された第一中段部201aと、基端と先端とを有する第一折曲部201bであって、基端が第一中段部201aの先端に接続されて伝熱部200の第一面S1側に延出し且つ先端が二対のうちの一方の対を構成する端縁Ea1となる第一折曲部201bとを備え、一対の第二延出部202のそれぞれは、Z軸方向及びX軸方向と交差する方向に基端と先端とを有する第二中段部202aであって、Z軸方向における第一面S1の凸条200bの頂部と第二面S2の凸条200bの頂部との間を通る第二仮想平面BLに沿うように、伝熱部200の外縁Eb2に基端が接続された第二中段部202aと、基端と先端とを有する第二折曲部202bであって、基端が第二中段部202aの先端に接続されて伝熱部200の第二面S2側に延出し且つ先端が二対のうちの他方の対を構成する端縁Ea2となる第二折曲部202bとを備え、複数の伝熱プレート20のそれぞれは、伝熱部200の第一面S1をZ軸方向の一方側で隣り合う伝熱プレート20の伝熱部200の第一面S1と対向させた状態で、対向する第一延出部201における第一折曲部201bの先端Ea1同士が接続されることで、隣り合う伝熱部200の第一面S1間に第一流体Aを流通させる第一流路Raを形成するとともに、伝熱部200の第二面S2をZ軸方向の他方側で隣り合う伝熱プレート20の伝熱部200の第二面S2と対向させた状態で、対向する第二延出部202における第二折曲部202bの先端Ea2同士が接続されることで、隣り合う伝熱部200の第二面S2間に第二流体Bを流通させる第二流路Rbを形成し、複数の伝熱プレート20のそれぞれにおいて、一対の第一延出部201のうちの少なくとも第一流路Raの上流側を始点にした凹条200aが到達する第一延出部201は、第一中段部201aからZ軸方向に突出する少なくとも一つの第一凸部203であって、第一面S1を対向させる相手方の伝熱プレート20に向けて突出した少なくとも一つの第一凸部203を備え、一対の第二延出部202のうちの少なくとも第二流路Rbの上流側を始点にした凹条200aが到達する第二延出部202は、第二中段部202aからZ軸方向に突出する少なくとも一つの第二凸部204であって、第二面S2を対向させる相手方の伝熱プレート20に向けて突出した少なくとも一つの第二凸部204を備える。
As described above, the plate
上記構成によれば、第一流体Aが第一面S1の凹条200aを通って対向する第一中段部201a間に到達し、その第一中段部201a間で流れようとすると、第一凸部203が第一流体Aの流れを阻害する。これにより、第一中段部201a間にある第一流体Aに抵抗を与え、該第一流体Aを主たる経路に戻す或いは第一中段部201a間で停滞させるため、第一中段部201a間に入った第一流体Aを熱交換に寄与させることができる。
According to the above configuration, when the first fluid A reaches between the first
また、第二流体Bが第二面S2の凹条200aを通って対向する第二中段部202a間に到達し、その第二流体Bが第二中段部202a間で流れようとすると、第二凸部204が第二流体Bの流れを阻害する。これにより、第二中段部202a間にある第二流体Bに抵抗を与え、該第二流体Bを主たる経路に戻す或いは第二中段部202a間で停滞させるため、第二中段部202a間に入った第二流体Bを熱交換に寄与させることができる。
Further, when the second fluid B reaches between the second
このように、本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、第一流体A及び第二流体Bの双方を熱交換に寄与させることができるため、隣り合う伝熱プレート20の直線状の端縁Ea1,Ea1,Ea2,Ea2同士を液密に接合することで流路を形成しても、熱交換効率の低下を抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
As described above, in the
本実施形態において、複数の伝熱プレート20のそれぞれにおいて、一対の第一延出部201のそれぞれは、第一凸部203を少なくとも一つ備え、一対の第二延出部202のそれぞれは、第二凸部204を少なくとも一つ備える。
In the present embodiment, in each of the plurality of
上記構成によれば、第一凸部203が隣り合う伝熱プレート20の第一中段部201aの双方から突出するため、第一中段部201a間を流通しようとする第一流体Aに大きな抵抗を与えることができる。また、第二凸部204が隣り合う伝熱プレート20の第二中段部202aの双方から突出するため、第二中段部202a間を流通しようとする第二流体Bに大きな抵抗を与えることができる。
According to the above configuration, since the first
特に、本実施形態において、複数の伝熱プレート20のそれぞれにおいて、一対の第一延出部201のそれぞれの第一凸部203は、第一面S1を対向させる相手方の伝熱プレート20の第一凸部203と対向する位置に配置されるとともに、Z軸方向において第一面S1の凸条200bの頂部よりも低く形成され、一対の第二延出部202のそれぞれの第二凸部204は、第二面S2を対向させる相手方の伝熱プレート20の第二凸部204と対向する位置に配置されるとともに、Z軸方向において第二面S2の凸条200bの頂部よりも低く形成される。
In particular, in the present embodiment, in each of the plurality of
上記構成によれば、互いに対向する第一凸部203のそれぞれが第一面S1の凸条200bの頂部よりも低く形成されるため、対向する第一凸部203間に空間ができ、第一中段部201a間にある第一流体Aは、第一凸部203間の空間を通って下流側に流通できる。これにより、第一流体Aに不純物等が含まれている場合、その不純物が第一中段部201a間で堆積し、腐敗する等をいった事態になることが防止される。また、互いに対向する第二凸部204のそれぞれが第二面S2の凸条200bの頂部よりも低く形成されるため、対向する第二凸部204間に空間ができ、第二中段部202a間にある第二流体Bは、第二凸部204間の空間を通って下流側に流通できる。これにより、第二流体Bに不純物等が含まれている場合、その不純物が第二中段部202a間で堆積し、腐敗する等をいった事態になることが防止される。
According to the above configuration, since each of the first
なお、本発明は、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 present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that modifications can be made as appropriate without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態において、伝熱プレート20の輪郭Eaが二対の端縁Ea1,Ea2を含み、伝熱プレート20がZ軸方向から見て四角形状にされたが、これに限定されない。例えば、伝熱プレート20の輪郭Eaが三対以上の端縁を含み、伝熱プレート20がZ軸方向から見て六角形以上の多角形状にされてもよいし、伝熱プレート20の輪郭Eaが二対以上の端縁を含み、伝熱プレート20がZ軸方向から見て非多角形状であってもよい。
In the above embodiment, the contour Ea of the
この場合、伝熱部200の輪郭Ebは伝熱プレート20の輪郭Eaの相似形にされ、一対の第一延出部201,201が伝熱部200の輪郭Ebに含まれる一対の外縁Eb1,Eb1(伝熱プレート20の輪郭Eaに含まれる端縁と平行又は略平行な外縁Eb1,Eb1)から延出し、一対の第二延出部202,202が伝熱部200の輪郭Ebに含まれる一対の外縁Eb2,Eb2(伝熱プレート20の輪郭Eaに含まれる端縁と平行又は略平行な外縁Eb2,Eb2)であって、一対の第一延出部201,201の延出する一対の外縁Eb1,Eb1を除いた一対の外縁Eb2,Eb2から延出してもよい。この場合においても、第一延出部201の第一中段部201aから相手方に突出した第一凸部203、及び第二延出部202の第二中段部202aから相手方に突出した第二凸部204が設けられることで、上記実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
In this case, the contour Eb of the
上記実施形態において、伝熱プレート20が一対の第一延出部201,201のそれぞれから突出する第一凸部203を備えるとともに、一対の第二延出部202,202のそれぞれから突出する第二凸部204を備えたが、これに限定されない。例えば、一対の第一延出部201,201のうちの第一流路Raの上流側を始点にした凹条200aが到達する第一延出部201のみが、第一中段部201aから相手方の伝熱プレート20に向けて突出した第一凸部203を備えるとともに、一対の第二延出部202,202のうちの第二流路Rbの上流側を始点にした凹条200aが到達する第二延出部202のみが、第二中段部202aから相手方の伝熱プレート20に向けて突出した第二凸部204を備えてよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、第一中段部201aの略中央位置に第一凸部203が配置されるとともに、第二中段部202aの略中央位置に第二凸部204が配置されたが、これに限定されない、第一凸部203は第一中段部201aの長手方向の中央位置以外の位置に配置されてもよいし、第二凸部204は第二中段部202aの長手方向の中央位置以外の位置に配置されてもよい。また、第一凸部203は、単一の第一中段部201aの複数箇所に設けられてもよいし、第二凸部204は、単一の第二中段部202aの複数箇所に設けられてもよい。
In the above embodiment, the first
上記実施形態において、Z軸方向で隣り合う伝熱プレート20のそれぞれにおいて、第一中段部201aから突出する第一凸部203が対応する位置(互いに対向する位置)に配置され、第二中段部202aから突出する第二凸部204が対応する位置(互いに対向する位置)に配置されたが、これに限定されない。例えば、Z軸方向で隣り合う伝熱プレート20のそれぞれにおいて、第一中段部201aから突出する第一凸部203が該第一中段部201aの長手方向において位置ずれした位置(対向しない位置)に配置され、第二中段部202aから突出する第二凸部204が該第二中段部202aの長手方向において位置ずれした位置(対向しない位置)に配置されてもよい。
In the above embodiment, in each of the
上記実施形態において、基準となる方向が異なるものの第一凸部203及び第二凸部204の数や配置が対応したが、これに限定されない。第一凸部203及び第二凸部204の数や配置は異なっていてもよい。
In the above embodiment, although the reference direction is different, the number and arrangement of the first
上記実施形態において、第一凸部203が伝熱部200の第一面S1にある凸条200bよりも低く形成され、対向する第一凸部203との間に空間(隙間)を形成したが、これに限定されない。例えば、第一凸部203が伝熱部200の第一面S1にある凸条200bと同一高さに設定され、対応する第一凸部203同士が接触してもよい。このようにしても、第一中段部201a間にある第一流体Aの流通を阻止でき、第一流体Aが抵抗を受けることなく流通してしまうことを防止することができる。
In the above embodiment, the first
従って、上記実施形態と同様に、第一中段部201a間にある第一流体Aを熱交換に寄与させることができる。但し、第一流体Aが不純物を含むことを考慮すると、上記実施形態と同様に、第一凸部203を伝熱部200の第一面S1にある凸条200bよりも低くし、対向する第一凸部203間に空間(隙間)を形成することが好ましいことは言うまでもない。これらの点については、第二凸部204も同様である。
Therefore, similarly to the above embodiment, the first fluid A between the first
上記実施形態において、第一中段部201a及び第二中段部202aのそれぞれが、伝熱部200の第一面S1の凸条200bと第二面S2の凸条200bとの境界となる基準面(第一仮想平面,第二仮想平面)BLを通るように設けられたが、これに限定されない。例えば、第一中段部201a及び第二中段部202aの少なくとも何れか一方が、伝熱部200の第一面S1の凸条200bと第二面S2の凸条200bとの境界からZ軸方向でずれた位置を通る仮想平面BLに沿うように設けられてもよい。
In the above embodiment, each of the first
また、第一中段部201aの配置の基準となる第一仮想平面BLと、第二中段部202aの配置の基準となる第二仮想平面BLとが共通の仮想平面とされたが、これに限定されない。例えば、第一仮想平面BLと第二仮想平面BLとがZ軸方向で異なる位置を通る仮想平面とされてもよい。すなわち、第一中段部201aと第二中段部202aとがZ軸方向において異なる位置から延出していてもよい。但し、第一中段部201a及び第二中段部202aは、Z軸方向において、伝熱部200の第一面S1の凸条200bと第二面S2の凸条200bとの間の位置であること(凸条200bの頂部と同一レベルではない位置であること)が前提である。
Further, the first virtual plane BL which is the reference for the arrangement of the first
1…プレート式熱交換器、2…熱交換部、3…第一給液口、4…第一排液口、5…第二給液口、6…第二排液口、20…伝熱プレート、21…外装体、22…第一仕切プレート、23…第二仕切プレート、200…伝熱部、200a…凹条、200b…凸条、201…第一延出部、201a…第一中段部、201b…第一折曲部、202…第二延出部、202a…第二中段部、202b…第二折曲部、203…第一凸部、204…第二凸部、205…第一溶接部、206…第二溶接部、210…第一外装プレート(外装プレート)、211…第二外装プレート(外装プレート)、212…第三外装プレート(外装プレート)、213…第四外装プレート(外装プレート)、214…アンダープレート(外装プレート)、215…アッパープレート(外装プレート)、216…支持フレーム、216a…柱体、217…ライニング部材、A…第一流体、B…第二流体、B1…ブロック、B2…ブロック、BL…基準面(第一仮想平面、第二仮想平面)、Ea…輪郭、Ea1…第一端縁(端縁)、Ea2…第二端縁(端縁)、Eb…輪郭、Eb1…第一外縁(外縁)、Eb2…第二外縁(外縁)、LB…伝熱プレート積層体、P1…交点、P2…交点、Ra…第一流路、Ra1…第一流入口、Ra2…第一流出口、Rb…第二流路、Rb1…第二流入口、Rb2…第二流出口、S1…第一面、S2…第二面、Sa…第一表面、Sb…第二表面、Sc…第三表面、Sd…第四表面、VL1…第一仮想線(仮想線)、VL2…第二仮想線(仮想線) 1 ... Plate heat exchanger, 2 ... Heat exchange unit, 3 ... First fluid supply port, 4 ... First fluid supply port, 5 ... Second fluid supply port, 6 ... Second fluid drainage port, 20 ... Heat transfer Plate, 21 ... Exterior, 22 ... First partition plate, 23 ... Second partition plate, 200 ... Heat transfer part, 200a ... Concave, 200b ... Convex, 201 ... First extension, 201a ... First middle stage Part, 201b ... 1st bent part, 202 ... 2nd extension part, 202a ... 2nd middle part, 202b ... 2nd bent part, 203 ... 1st convex part, 204 ... 2nd convex part, 205 ... 1 welded part, 206 ... second welded part, 210 ... first exterior plate (exterior plate), 211 ... second exterior plate (exterior plate), 212 ... third exterior plate (exterior plate), 213 ... fourth exterior plate (Exterior plate), 214 ... Under plate (Exterior plate), 215 ... Upper plate (Exterior plate), 216 ... Support frame, 216a ... Pillar, 217 ... Lining member, A ... First fluid, B ... Second fluid, B1 ... block, B2 ... block, BL ... reference plane (first virtual plane, second virtual plane), Ea ... contour, Ea1 ... first end edge (edge), Ea2 ... second edge (edge), Eb ... contour, Eb1 ... first outer edge (outer edge), Eb2 ... second outer edge (outer edge), LB ... heat transfer plate laminate, P1 ... intersection, P2 ... intersection, Ra ... first flow path, Ra1 ... first inflow port, Ra2 ... 1st outlet, Rb ... 2nd flow path, Rb1 ... 2nd inlet, Rb2 ... 2nd outlet, S1 ... 1st surface, S2 ... 2nd surface, Sa ... 1st surface, Sb ... 2nd surface , Sc ... third surface, Sd ... fourth surface, VL1 ... first virtual line (virtual line), VL2 ... second virtual line (virtual line)
Claims (2)
第一方向において第一面と該第一面に対して反対を向く第二面とを有し、輪郭を一致又は略一定させるように第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートを備え、
複数の伝熱プレートのそれぞれは、
第一面に二対の端縁のそれぞれに対して交差する方向に延びる複数の凹条及び凸条が形成されるとともに、第二面に第一面の凹条と表裏の関係にある凸条及び第一面の凸条と表裏の関係にある凹条が形成された伝熱部と、
それぞれが二対のうちの一方の対を構成する端縁を含む一対の第一延出部であって、それぞれが伝熱部の外縁から第一方向と直交する第二方向に延出した一対の第一延出部と、
それぞれが二対のうちの他方の対を構成する端縁を含む一対の第二延出部であって、それぞれが伝熱部の外縁から第一方向及び第二方向と交差する方向に延出した一対の第二延出部とを備え、
一対の第一延出部のそれぞれは、
第二方向に基端と先端とを有する第一中段部であって、第一方向における第一面の凸条の頂部と第二面の凸条の頂部との間を通る第一仮想平面に沿うように、伝熱部の外縁に基端が接続された第一中段部と、
基端と先端とを有する第一折曲部であって、基端が第一中段部の先端に接続されて伝熱部の第一面側に延出し且つ先端が二対のうちの一方の対を構成する端縁となる第一折曲部とを備え、
一対の第二延出部のそれぞれは、
第一方向及び第二方向と交差する方向に基端と先端とを有する第二中段部であって、第一方向における第一面の凸条の頂部と第二面の凸条の頂部との間を通る第二仮想平面に沿うように、伝熱部の外縁に基端が接続された第二中段部と、
基端と先端とを有する第二折曲部であって、基端が第二中段部の先端に接続されて伝熱部の第二面側に延出し且つ先端が二対のうちの他方の対を構成する端縁となる第二折曲部とを備え、
複数の伝熱プレートのそれぞれは、伝熱部の第一面を第一方向の一方側で隣り合う伝熱プレートの伝熱部の第一面と対向させた状態で、対向する第一延出部における第一折曲部の先端同士が接続されることで、隣り合う伝熱部の第一面間に第一流体を流通させる第一流路を形成するとともに、伝熱部の第二面を第一方向の他方側で隣り合う伝熱プレートの伝熱部の第二面と対向させた状態で、対向する第二延出部における第二折曲部の先端同士が接続されることで、隣り合う伝熱部の第二面間に第二流体を流通させる第二流路を形成し、
複数の伝熱プレートのそれぞれにおいて、
一対の第一延出部のうちの少なくとも第一流路の上流側を始点にした凹条が到達する第一延出部は、第一中段部から第一方向に突出する少なくとも一つの第一凸部であって、第一面を対向させる相手方の伝熱プレートに向けて突出した少なくとも一つの第一凸部を備え、
一対の第二延出部のうちの少なくとも第二流路の上流側を始点にした凹条が到達する第二延出部は、第二中段部から第一方向に突出する少なくとも一つの第二凸部であって、第二面を対向させる相手方の伝熱プレートに向けて突出した少なくとも一つの第二凸部を備え、
複数の伝熱プレートのそれぞれにおいて、
一対の第一延出部のそれぞれの第一凸部は、第一面を対向させる相手方の伝熱プレートの第一凸部と対向する位置に配置されるとともに、第一方向において第一面の凸条の頂部よりも低く形成され、
一対の第二延出部のそれぞれの第二凸部は、第二面を対向させる相手方の伝熱プレートの第二凸部と対向する位置に配置されるとともに、第一方向において第二面の凸条の頂部よりも低く形成されることを特徴とするプレート式熱交換器。 A plurality of heat transfer plates each having a contour including at least two pairs of edges parallel to or substantially parallel to each other when viewed from the first direction .
It has a first surface in the first direction and a second surface facing away from the first surface, and is provided with a plurality of heat transfer plates stacked in the first direction so that the contours are aligned or substantially constant .
Each of the multiple heat transfer plates
A plurality of recesses and ridges extending in a direction intersecting each of the two pairs of edge edges are formed on the first surface, and the ridges and ridges having a front-back relationship with the dents on the first surface are formed on the second surface. The heat transfer part where the convex stripes on the first surface and the concave stripes on the front and back are formed ,
Their respective has a first extending portion of the pair comprising an edge constituting one of the pair of the two pairs, extending in the second direction, each perpendicular to the first direction from the outer edge of the heat transfer portion a first extending portion of the pair of out,
Their respective has a second extending portion of the pair comprising an edge which constitutes the other pair of the two pairs, the direction of each of which crosses the first direction and the second direction from the outer edge of the heat transfer portion and a pair of second extension portions extending in,
Each of the first extending portion of the pair,
A first middle stage portion having a base end and a tip in the second direction, and a first virtual passing between the top of the ridge on the first surface and the top of the ridge on the second surface in the first direction. The first middle stage part whose base end is connected to the outer edge of the heat transfer part along the plane ,
A first bent portion having a base end and a tip, the base end is connected to the tip of the first middle stage portion and extends to the first surface side of the heat transfer portion, and the tip is one of two pairs. It has a first bend that is the edge that makes up the pair ,
Each of the pair of second extending portion,
The one-way and second a middle portion having a proximal and a distal end in a direction intersecting the second direction, the top of the top of one side of the convex and the second surface of the ridges in a first direction The second middle stage part whose base end is connected to the outer edge of the heat transfer part so as to follow the second virtual plane passing between the two .
A second bent portion having a base end and a tip, the base end is connected to the tip of the second middle stage portion and extends to the second surface side of the heat transfer portion, and the tip is the other of the two pairs. It has a second folding part that is the edge that makes up the pair ,
Each of the plurality of heat transfer plates has a first extension facing each other with the first surface of the heat transfer portion facing the first surface of the heat transfer portions of adjacent heat transfer plates on one side in the first direction. By connecting the tips of the first bent portions of the portion, a first flow path for flowing the first fluid is formed between the first surfaces of the adjacent heat transfer portions, and the second surface of the heat transfer portion is formed. By connecting the tips of the second bent portions in the second extending portion facing each other in a state of facing the second surface of the heat transfer portions of the adjacent heat transfer plates on the other side of the first direction. A second flow path for passing the second fluid is formed between the second surfaces of the adjacent heat transfer portions .
In each of the plurality of heat transfer plates,
The first extending portion concave reaches you start the upstream side of the at least first channel of the first extending portion of a pair, the first from the first middle portion of the at least one projecting in a first direction It is provided with at least one first convex portion that is a convex portion and projects toward the heat transfer plate of the other party with the first surfaces facing each other .
The second extending portion concave reaches that at least the second flow path starting from the upstream side of one of the second extended portion of a pair has at least one first projecting from the second middle portion in a first direction It is a biconvex portion and includes at least one second convex portion that protrudes toward the heat transfer plate of the other party with the second surfaces facing each other .
In each of the multiple heat transfer plates
Each first convex portion of the pair of first extending portions is arranged at a position facing the first convex portion of the heat transfer plate of the other party with the first surface facing the first surface, and is arranged on the first surface in the first direction. Formed lower than the top of the ridge,
Each second convex portion of the pair of second extension portions is arranged at a position facing the second convex portion of the heat transfer plate of the other party with the second surface facing each other, and the second convex portion is arranged in the first direction. plate heat exchanger according to claim Rukoto formed lower than the top portion of the convex.
一対の第二延出部のそれぞれは、前記第二凸部を少なくとも一つ備える請求項1に記載のプレート式熱交換器。 In each of the plurality of heat transfer plates, each of the pair of first extension portions includes at least one of the first convex portions .
The plate heat exchanger according to claim 1, wherein each of the pair of second extending portions includes at least one of the second convex portions.
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