JPH03129297A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 不発明は、流体間での熱交換を伝熱板を介して行１ｉう
プレート式の熱交換器に関する。

〔従来の技術〕

従来の伝熱板を介して気体間の熱交換を行なうプレート
式熱交換器は伝熱用の板が平板のもめから、伝熱促進の
ため板に凹凸や溝を付けたものが良く知られている。

さらに伝熱を促進し、気体間の熱交換を行なう経済的な
方法として伝熱板の両面に伝熱フィンを設置した方法も
提案されている。この種の熱交換器として従来第３図に
示すものが知られている。

図に２いて１は伝熱板であり、この両面にはコ形の伝熱
フィン２が取付けられて熱交換板４が構成されている。

なお、伝熱フィン２はそれぞれフィン間隔の烏の間を置
いて伝熱板１に複数取付られている。熱交換板積層体５
は熱交換板４を並列に配し、互いの伝熱フィン２をこれ
が面する伝熱板１１こ接近して入り組ませて構成されで
いる。この際向い会う熱交換板、例えは熱交換板４，４
ａにおいて、熱交換板４ａのコ形の伝熱フィン２８熱交
換板４の伝熱フィン２のフィン間隔の中に入れるように
構成すると、各伝熱フィンの間隔は等しくなり、この間
隔は伝熱フィン２のフィン１１．’［の％になる。なお
、伝熱フィンの高さはフィン間隔の４ ７倍にと９でいる。ここで熱交換板積層体５の両側の最
外縁部には熱交換板４ｃと向い合う熱交換板がないため
、入り組まない伝熱フィン２のみがある。

このような熱交換板積層体５は最外縁部の熱交換板４ｃ
の伝熱フィン２に接近して囲む容器７の中に収納され、
伝熱板１の端部を折り曲げて向い合う伝熱板の湯部と一
体にし、充填物８をつめて容器７の中に固定されている
。

上記の構造において熱交換板の一方の側の伝熱フィンに
沿って流れる一次流体と他方の側の伝熱フィンに沿りて
流れる二次流体の流れは一次側、二次側とも紙面に垂直
な方向に流れるが平行流でも同流であっても良い。また
伝熱板により囲まれた空間を流れるのが一次側でも二次
側の何れの流体であってもよく、図面上では便宜的に伝
熱板により囲まれた空間を一次流体の一次側通路１１．
その反対側を二次流体の二次側通路１２としている。

このような熱交換器の構造により紙面に垂直に流れる一
次側通路１１と二次側通路１２を流れる流体は伝熱フィ
ンにより伝熱が促進されて伝熱板１を介して熱交換が行
なわれる。なお、この熱交換における伝熱板単位面積当
たりの伝熱量を決定するのは流体側の条件を除（と主ｌ
こフィン表面積の関数である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような構造により画３図１こ示すような高ざの同
じ伝熱フィンを設置した熱交換器を運転した場合、最外
縁部に位置する伝熱板の上を通過する流体から伝熱板を
通って伝えられるべき熱量は伝熱板が片面にしか無いた
め他の部分の倍の責である。しからば伝熱量を等しくす
るためにフィンの高さを変えて伝熱板上を通過する流体
量を半分にするとフィンの表面積が半分となり、流体は
充分な熱交換を終えないまま排ｔ５されてしまい、全体
として均等な熱交換が行なわれず、このため熱交換効率
が低下するという問題がある。特に熱交換板数が少ない
場合は、この最外縁部を通過する流体の全体流量に占め
る割合が大きいので、熱交換効率が大きく低下するとい
う問題がある。

本発明の目的は、最外縁部の伝熱板を含めてすべでの伝
熱板ｌこおける伝熱量をほぼ等しくすることのできる熱
交換器を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明によれば伝熱板の両
面にこの板面から突出する伝熱フィンを設けてなる熱交
換板を複数並列に配し、向い合う熱交換板の伝熱フィン
をこれが面する伝熱板ｔこ接近して入り組ませてなる熱
交換板積層体をこの最外縁部に位置する伝熱フィンに接
近して囲む容器内に収納し、熱交換板の一方の側の伝熱
フィンに沿って流れる一次流体と他方の側の伝熱フィン
に沿って流れる二次流体との間で熱交換する熱交換器に
おいて、前記最外縁部に装置する伝熱フィンの高さを内
側にある伝熱フィンの高さの半分にし、さらに向い合う
伝熱フィンにわたる補助伝熱フィンを設けるものとする
。

〔作用〕

熱交換板積層体の最外縁部Ｉこある熱交換板の伝熱フィ
ンの高さを内側にある伝熱フィンの高さの半分にし、さ
らに向い合う伝熱フィンにわたって補助伝熱フィンを取
付け、例えば伝熱フィンの高さの半分の位置に取付けて
伝熱フィン間の通路を補助伝熱フィンで区切ることによ
り、最外縁部の伝熱フィン間の流体が流れる通路断面積
は内９１１の部分の通路断面積の半分（伝熱板−枚当り
では等しい）となり、また補助伝熱フィンが設けられた
通路を流れる流体の抵抗は内側の入り組まれた伝熱フィ
ンが設けられた通路を流れる流体の抵抗とほぼ等しくす
ることができる。したがって伝熱板−枚当りの流体流量
はほぼ等しくなり、また最外縁部の補助伝熱フィンを含
めたフィン表面積は内側のものとほぼ等しくなるので、
最外縁部と内側とにおける伝熱板の伝熱量がほぼ等しく
なり、流体の出口温度がほぼ等しくなる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて不発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例による熱交換器の断面図である
。ｆｌ　’ｊ６、第１図及び後述する第２図において第
３図の従来例と同一部品には同じ符号を付し、その説明
を省略する。図において従来例と異なるのは最外縁部の
熱交換板４Ｃの伝熱板ＩＣの伝熱フィン２Ｃの高さは内
部にある伝熱フィン２の高さの半分とし、伝熱フィン２
Ｃのフィン間に補助伝熱フィン１３を取付けたことであ
る。

この際、伝熱フィン２Ｃと補助伝熱フィン１３とにより
囲まれた通路の巾は伝熱板間の入り組まれた伝熱フィン
２で画される通路の巾と同じになるようにする。

このようにすることにより伝熱フィンの高さが内側の伝
熱フィン２と最外縁部の伝熱フィン２Ｃでは２対ｌであ
るので、流体の通路断面積は１枚の伝熱板当たりでは等
しくなる。な２、伝熱フィンの表面積は内側のものの８
７，５％になり、伝熱面積は９ｏ％になる。なお従来の
補助伝熱フィンを設ヴない場合の伝熱面積は内側のもの
の６０％である。

また最外縁部の補助伝熱フィン１３で区切られた通路断
面積の巾は内側の伝熱フィン２で区切られた通路断面積
の巾と等しくしたので、最外縁部と内側との通路を流れ
る流体の抵抗はほぼ等しくなる。

上記により最外縁部と内側との通路を流れる伝熱板−枚
当りの流体の流量はほぼ等しくなるとともに各伝熱板の
伝熱量もほぼ等しくなる。

第２図は本発明の異なる実施例による補助伝熱フィンを
備える熱交換器の部分断面図である。図においては補助
伝熱フィン１４の形状を凸部を有する板状にしてフィン
表面積を増７Ｊｌｌさせている。これにより最外縁部の
フィン表面積を内側のフィン表面積と等しくさせ、各伝
熱板の伝熱量をほぼ等しくしている。

また、フィン長面積を等しくする方法きして最外縁部の
伝熱フィン２ｃの高さを内側にある伝熱フィン２の半分
より若干高くしてもよいが、この場合（こは通路断面積
も増加するので、フィン長面積の増加と通路断面積の増
力口とを最適を釣り合いの取れた増加量とする必要があ
る。

〔発明の効果〕

以上の説ＢＡから明らかなように、不発明１こよれば最
外縁部の伝熱フィンの高さを内側の伝熱フィンの高さの
半分にし、かつ向い合う伝熱フィンにわたる補助伝熱フ
ィンを城付けたことにより、最外縁部の伝熱フィン部を
流れる流体の流量は内側の伝熱フィン部を流れる流体の
流量と伝熱板−枚当りについてほぼ等しくすることがで
き、また最外縁部の補助伝熱フィンを含めた伝熱フィン
の表面積は内側の伝熱フィンの表面積とほぼ等しくする
ことができるので、各伝熱板の伝熱量はほぼ等しくなり
、これに伴って流体の両口温度は均一化され、熱交換器
の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による熱交洟器のＷＴ面図、第
２図は本発明の異なる！１！施例による熱交快姦の部分
断面図、第３図は従来の熱交換器の断面図である。 １、ｌｃ：伝熱板、２．２ｃ：伝熱フィン、４．４ａ、
４ｃ　：熱交葆仮、５：熱交換＊　ｈａ　、ｒａ体、第
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）伝熱板の両面にこの板面から突出する伝熱フィンを
   設けてなる熱交換板を複数並列に配し、向い合う熱交換
   板の伝熱フィンをこれが面する伝熱板に接近して入り組
   ませてなる熱交換板積層体をこの最外縁部に位置する伝
   熱フィンに接近して囲む容器内に収納し、熱交換板の一
   方の側の伝熱フィンに沿って流れる一次流体と他方の側
   の伝熱フィンに沿って流れる二次流体との間で熱交換す
   る熱交換器において、前記最外縁部に位置する伝熱フィ
   ンの高さを内側にある伝熱フィンの高さの半分にし、さ
   らに向い合う伝熱フィンにわたる補助伝熱フィンを設け
   たことを特徴とする熱交換器。