JPH0216154Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は積層型熱交換器の熱交換エレメント
に関する。

（従来の技術） 従来積層型熱交換器は例えば実開昭57−30573
号に開示されているように底壁を段付にした上下
プレートを１対にし、これを重ね合わせて層状空
間を形成させその空間を１層おきに連通させて例
えば水と油の２種の流体が底壁をへだてて１層お
きに流れるようにしたものである。また本出願人
は第４図に示すような、上下プレートが同一形状
でよい皿形プレート３０のフランジ３１で囲まれ
た底壁３２に短管３３をその周縁に一体的に起立
させた通孔３４と短管を設けない開口３５とを同
心円上に交互に等ピツチで設け、この皿形プレー
トと１ピツチずつずらせて重ね合わせた、積層型
熱交換器の熱交換エレメントを提案している。
（特願昭60−64619号（特開昭61−223213号公報参
照）） これらの熱交換エレメントの各層状空間はプレ
ートの底壁に設けられた一方側の開口から流体を
各層状空間内へ流入させ、他方側の開口から流出
させる。流体は流入側開口で向きを変えて層状空
間内を他方の流出側開口へ向かう。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のような従来の積層型熱交換器の熱交換エ
レメントにおいては流体が流入側の短管から各層
状空間へ流入するとき短管の軸方向から直角に流
れの方向を変えるが短管端面に突出物がないので
第４図矢印に示すように大部分の流量が短絡的に
最短距離で直進的に流出側の短管開口へ向かうこ
とになり、底壁面、特にその周辺部が伝熱面積と
して有効に働らかない傾向が生じ熱交換効率が伝
熱面積のわりに高くない欠点がある。

（問題点を解決するための手段） この考案は前記の問題を解決し積層型熱交換器
の熱交換エレメントの熱効率を向上するためにな
されたものであつてその構成は次の通りである。

底壁の周縁にフランジを起立させた皿形のプレ
ートを重ね合わせて層状空間を形成し、隣接する
各底壁の４個の開口のうち２個ずつを交互に短管
で接続し、短管と接続した開口の周縁に、ほぼ半
周にわたるバツフルプレートを、互に対応する他
の開口寄りの半周に立設した積層型熱交換器の熱
交換エレメントである。

（作用） 上記の積層型熱交換エレメントは、前記プレー
トを重ね合わせた上端面と下端面にそれぞれ上
蓋、下蓋が固着され、上蓋、下蓋には冷却流体流
路に連通する入口パイプ、出口パイプおよび被冷
却流体流路に連通する入口パイプ、出口パイプが
取付けられて熱交換器を形成せしめて使用され
る。

冷却流体、被冷却流体はそれぞれの入口パイプ
から１層おきの流体流路に流入し、底壁を介して
熱交換を行なう。

この際流体は短管を通つてその末端の開口縁か
ら層内へ入り、その層内に開口している他の短管
の開口縁に達し、その短管を経て１層おいた次の
層に入る。この場合短管末端にはバツフルプレー
トが開口縁の約半周にわたり、他の開口に近い側
に起立させてあるので、流体はバツフルプレート
に阻まれて他の開口へ直進的に向かう流れはなく
層内を迂回する方向へ向きが変えられ拡散する。
また他の短管にも流入側の短管寄りの側にバツフ
ルプレートが設けてあるので、層内の流体は短絡
的に直進して短管内に流入することなく、この短
管に向けて直行してきた流れは、バツフルプレー
トに衝突してこれを迂回することとなり、流体は
層内全体に拡散して流流れる。かくして底壁の全
面積に平均的に流量が配分され底壁の伝熱面積と
して有効に働らく。

（実施例） この考案の実施例を説明する。第１図イ，ロに
示すプレート１は重ね合わされて積層型熱交換器
１０の熱交換エレメント１１（第２図）を形成す
るものである。円形の周縁に起立させたフランジ
２に囲まれた底壁３には短管４を底壁から一体的
に周縁に起立させた開口（以下通孔５と称する）
と短管４を設けない開口６とが交互に同心円７上
に等ピツチの配列で設けられる。短管４を延長し
て、互に他の短管に近い側の約1/2円周にわたり
一体的にバツフルプレート８が設けられる。バツ
フルプレートの高さは短管の長さよりわづかに短
かい。第１図において９は必要により設けられる
中央孔２ａは中央孔９の周縁に設けられるフラン
ジである。

上記のプレート１を、例えば第１図のような通
孔５、開口６を２個ずつ設けた場合は90゜ずつ順
次にずらせて重ね合わせ短管４を上方に隣接する
底壁２の開口６の周縁に当接させ、短管から延長
されたバツフルプレート８を隣接の層内に突出さ
せる。こうするとバツフルプレート８は隣接層内
において他の通孔に近い側の通孔周縁約半周に沿
つてその層の上方の次層底壁付近まで達する阻壁
を形成することになる。このように重ね合わせて
熱交換エレメント（第２図）が形成される。

熱交換エレメント１１の上端面、下端面には上
蓋１２、下蓋１３が取付けられ、それらに１層お
きの冷却流体層および被冷却流体層にそれぞれ連
通する入口パイプ１３ａ，１３ｂ、および出口パ
イプ１２ａ，１３ｃが取付けられて積層型熱交換
器１０が形成される。

流体は入口パイプ１３ａから入り各奇数層を経
て出口パイプ１３ｃから出る冷却流体と入口パイ
プ１３ｂから入にり偶数層を経て出口パイプ１２
ａから出る被冷却流体との間で熱交換が行なわれ
るが流体は第３図ロ矢印のようにバツフルプレー
トを迂回して流れるので、第４図矢印に示すよう
な短絡的に他の短管へ直進する流れがなく、底壁
全体に拡散して底壁全体が有効な伝熱面積として
作用する。

なお、上記実施例における入口パイプ１３ａ，
１３ｂ、出口パイプ１２ａ，１３ｃは適宜上蓋又
は下蓋に取付けられるもので、どのような位置の
組合せでもよい。

また、第３図イ，ロに示すプレート２１のよう
に短管２４を一体的に周縁に設けた開口（以下通
孔２５と称する）を設けるとともに他の開口２６
の周縁のほぼ半周に沿つて短管２４の長さに近い
高さのバツフルプレート２８を他の対応する開口
２６に近い側に互に背向するように起立させて設
けてもよい。このようなプレート２１を第１図の
プレート１と同様に、通孔２５周縁の短管２４端
部が次層のプレート２１の開口２６の周縁部に当
接するよう、順次にずらせて重ね合わせればこの
考案の積層型熱交換器の熱交換エレメントが得ら
れる。なお、第３図の例では中央孔のないプレー
トである。

（効果） 上記のようにこの考案の積層型熱交換器の熱交
換エレメントは層内へ流入および流出する短管端
にバツフルプレートを設けて層内を短絡的に流れ
てしまう流れを阻止し、底壁全体に拡散するよう
にしたので、熱交換効率の高い積層型熱交換器が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロはこの考案の実施例のプレートの
斜視図および平面図である。第２図はこの考案の
実施例を、第１図の−断面で示す縦断面図で
ある。第３図イ，ロは他の実施例のプレートを示
す斜視図および平面図である。第４図は従来のプ
レートの平面図である。 １，２１……プレート、５，２５……通孔、
６，２６……開口、４，２４……短管、８，２８
……バツルプレート、１０……積層型熱交換器、
１１……熱交換エレメント。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ４個の開口を設けた底壁の周縁にフランジを
   起立させてなる皿形のプレートを重ね合わせ、
   前記底壁の開口を２個ずつ交互に次層の底壁の
   開口と短管で接続して２流体の流路を区画して
   形成させ、短管と接続した開口の周縁にほぼ半
   周にわたるバツフルプレートを、互に対応する
   他の開口寄りの半周に立設してなる積層型熱交
   換器の熱交換エレメント。 (2) 短管が開口周縁に底壁と一体的に形成された
   プレートでなる実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の積層型熱交換器の熱交換エレメント。 (3) バツフルプレートが端管の一部を延長して一
   体的に形成されたプレートでなる実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の積層型熱交換器の熱交
   換エレメント。 (4) バツフルプレートが底壁から立上らせて一体
   的に開口周縁に設けられたプレートでなる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の積層型熱交換
   器の熱交換エレメント。 (5) プレートの底壁中央に、フランジを周縁に起
   立させた中央孔を設けた実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の積層型熱交換器の熱交換エレメ
   ント。 (6) プレート底壁の外形が円形をなし、４個の開
   口が底壁の外形と同心の円上に等ピツチで配列
   された実用新案登録請求の範囲第１項記載の積
   層型熱交換器の熱交換エレメント。