JPH0486492A - プレート式熱交換器 - 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〕 本発明は、複数の伝熱プレートをガスケットを介して積
層して成るプレート式熱交換器で、詳しくはガスケット
を介して積層された複数の垂直な伝熱プレート間に形成
された複数の媒体通路に、異種の熱交換媒体を流入させ
、隣接する媒体通路に流れる熱交換媒体と熱交換させる
プレート式熱交換器に関するものである。

〔従来の技術〕

ペーパー（水蒸気）を凝縮するコンデンサ用途などに使
用されるプレート式熱交換器は、第３図に示すような伝
熱プレート（１）の複数枚を、ガスケント（２）を介し
て積層一体化した構造が一般的である。ただし、積層さ
れた複数枚の伝熱プレートのうち、奇数番目の伝熱プレ
ートは、平面上で１８０　　°回転させて、第４図の伝
熱プレート（１′）とし、これを偶数番目の伝熱プレー
ト（１）と積層して一体化させる。第３図の伝熱プレー
ト（１）は縦長路矩形の伝熱板で、４隅部に熱交換媒体
の出入口となる通路孔（３）（４）（５）（６）を有し
、片面の伝熱面の周辺部にガスケット（２）が装着され
る。ガスケット（２）は伝熱プレート（１）の全周で、
かつ、片側上下２つの通路孔（４）（６）を囲む枠状の
第１のガスケント部（２ａ）と、残り２つの通路孔（３
）（５）の夫々を囲む第２のガスケット部（２ｂ）（２
ｂ）を有する。

上記伝熱プレート（１）（１”）の複数枚を、第４図に
示すようにガスケント（２）を介し積層して、プレート
式熱交換器が構成される。図中、伝熱プレー）　（１”
）は、上述の如く、伝熱プレート（１）を平面上で１８
０　　°回転させたものであり、この回転で、複数の伝
熱プレート（１）（１゜−の上部に、片側の通路孔（３
）（６）−・−が連通ずる第１の媒体供給通路（７）と
、他の片側の通路孔（４）（５）−・が連通ずる第２の
媒体供給通路（８）が形成され、伝熱プレー）（１）（
１”）・−の間に第１の媒体供給通路（７）に連通ずる
第１の媒体道路（９）　−と、第２の媒体供給通路（８
）に連通ずる第２の媒体通路（１０）　−が交互に形成
され、さらに、各伝熱プレート（１）（１”−−−−−
の下部に、片側の通路孔（５）（４Ｌ−・−で第１の媒
体通路（９）〜−−−−に連通ずる第１の熱交換媒体を
築める第１の集液通路（１１）と、他の通路孔（６）（
３）−で第２の媒体通路（１０）　−に連通する第２の
熱交換媒体を集める第２の集液通路（１２）が形成され
る。第１の媒体供給通路（７）と第１の集液通路（１１
）を介して第１の媒体通路（９）　−に第１の熱交換媒
体を流し、第２の媒体供給通路（８）と第２の集液通路
（１２）を介して第２の媒体通路（１０）　−に異なる
温度の第２の熱交換媒体を流すと、両媒体の間で各伝熱
プレート（１）（１″）−を介して熱交換が行われる。

なお、第５図は、上記伝熱プレート（１）（１’）−の
複数枚を、両側から端板（１３）　　（１４）で挟んで
積層したプレート式熱交換器の部分断面を示し、同図の
（１５）は１つの媒体供給通路（７）に熱交換媒体を導
入するための導入管であり、矢印は熱交換媒体の流れる
方向を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記プレート式熱交換器で、例えばペーパー
と冷却水とを熱交換させて、ペーパーを凝縮させるコン
デンサ用途に使用するような場合、次なる問題があった
。

凝縮されるべきペーパーは、一般に体積が大きく、許容
圧力損失が小さいため、熱交換器の媒体通路数を多く必
要とする。一方、冷却水はペーパーに比べて熱容量が大
きく、プレート式熱交換器に送る冷却水のペーパーを凝
縮させるのに必要な流量は非常に少なくてよいのが実状
である。ところが、熱交換器に少量の冷却水を、ペーパ
ー側に要求される媒体通路数にほぼ等しい数の冷却水側
の媒体通路に流入させた場合、この流入する冷却水が少
量であるので、全ての冷却水側の媒体通路に冷却水が均
等に流れ難い。

例えば、第５図のプレート式熱交換器の第１の媒体供給
通路（７）から各伝熱プレート間に交互に形成された第
１の媒体通路（９）　−に熱交換媒体として少量の冷却
水（ｍ）を流下させる場合を考える。導入管（１５）か
ら第１の媒体供給通路（７）に供給された少量の冷却水
（ｍ）は、第１の媒体供給通路（７）における通路孔（
３）−での流入慣性力により、第１の媒体供給通路（７
）の奥に入る程に流量が少なくなる。即ち偏流を生ずる
。そのため、第１の媒体供給通路（７）に連通ずる第１
の媒体道路（９）　−を流下する冷却水（ｍ）の流量は
、第５図の下方向矢印の長さで流量の多少を表わしたよ
うに、第１の媒体供給通路（７）の上流側で多（、下流
側になるほど少な（なり、最下流の媒体通路（９”）で
は、冷却水（ｍ）がほとんど流れないことがある。この
ように、所定数の媒体通路（９）−・−での冷却水（ｍ
）の流会にばらつきがあると、流量の少ない部所での熱
交換効率が極端に悪くなって、ペーパーを凝縮させる冷
却能力を十分に発揮させることができず、これが熱交換
器の熱交換効率を悪くしていた。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、複数の伝熱プレート間
の複数の媒体通路に冷却水などの熱交換媒体の少量の液
体を均等に流下させるようにして、熱交換効率を高くし
たプレート式熱交換器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数の伝熱プレートをガスケントを介して積
層して隣接する伝熱プレート間に複数の媒体通路を形成
し、各伝熱プレートに形成した異種の熱交換媒体の媒体
供給通路から、対応する複数の媒体通路に、異種の熱交
換媒体を流入させるプレート式熱交換器において、上記
媒体供給通路に、外周面に複数の液吐出口を形成した分
流パイプを挿入配置させたことにより上記目的を達成す
るものである。

〔作用〕

上記構成からなる本発明における分流パイプに流れる熱
交換媒体、例えば冷却水は、伝熱プレートの通路孔によ
る流体慣性力の影響を受けず、分流パイプの液吐出口か
ら伝熱プレート間の媒体通路へと流下する。また、分流
パイプの外周部に液吐出口を設けておけば、分流パイプ
に少量の冷却水を供給して充満させると、分流パイプに
供給される冷却水の量に応じて液吐出口から冷却水が吐
出して、対応する伝熱プレート間の複数の媒体通路に流
入する。従って、分流パイプの液吐出口の数、開口面積
、形状などを選定することで、媒体通路に冷却水を均等
に流下させることが容易にできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

同図の実施例は第５図の熱交換器に本発明を通用したも
ので、第５図と同一、または相当部分には同一参照番号
を付して説明は省略する。この実施例においては、複数
の積層された伝熱プレート（１）（１″）−の上部の第
１媒体供給通路（７）に、次の分流パイプ（１６）を挿
入配置したことを特徴とする。

分流パイプ（１６）は第１の媒体供給通路（７）を貫通
する長さの片端閉口他端開口のパイプで、閉口端を先に
して導入管（１５）から第１の媒体供給通路（７）に挿
入されて固定される。分流パイプ（１６）は外周の上部
に複数の液吐出口（１７）　−を有する。この液吐出口
（１７）　−は小孔で、例えば、伝熱プレート間に交互
に形成された複数の第１の媒体通路（９）−・の真上に
相当する部分に形成される。

上記プレート式熱交換器はペーパーを凝縮させるコンデ
ンサ用途などに好適なもので、このコンデンサ用途で分
流パイプ（１６）の機能を説明する。

すなわち、プレート式熱交換器の伝熱プレート間の第２
の媒体供給通路（８）に一方の熱交換媒体であるペーパ
ーを流すと共に、分流パイプ（１６）を略水平にしてお
いて、この中に開口端から冷却水（ｍ）を少量ずつ供給
してほぼ充満させる。すると、分流パイプ（１６）に冷
却水（ｍ）がほぼ充満した時点から、補給される冷却水
量に応じた量の冷却水（ｍ）が複数の液吐出口（１７）
　−から−斉に、且つ、均等量吐出され、これが真下の
複数の第１の媒体通路（９）−に流下する。分流パイプ
（１６）内の冷却水（ｍ）は第１の媒体供給通路（７）
における伝熱プレー）（１）−・・の通路孔（３”）　
−による流体慣性力の影響を受けず、従って、分流パイ
プ（１６）の軸方向に並ぶ複数の液吐出口（１７）　−
から吐出する冷却水（ｍ）の流量はほぼ均一で、各液吐
出口（１７）　−から第１の媒体通路（９）　−に流下
する冷却水（ｍ）の流量は常に均一となる。また、この
ように各媒体通路（９）に冷却水（ｍ）が均等な量で流
れるよう、分流パイプ（１６）の液吐出口（１７）　−
の数、位置、丸形やスリット形などの形状、など冷却水
吐出量により寸法形状が決定される。

なお、本発明のプレート式熱交換器は、ペーパーを凝縮
させるコンデンサ用途に限らず、要は伝熱プレートの媒
体供給通路から複数の媒体通路に少量の熱交換媒体を流
入させるものであれば有効に通用でき、使用する熱交換
媒体の性状に応じて分流パイプの寸法形状が選定される
。また、分流パイプは直管のものに限らず、軸方向の内
形を直線的に変えて、複数の液吐出口から液体を均等に
吐出させるよう工夫したもの等であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、積層された複数の伝熱プレートの上部
の媒体供給通路に挿入された分流パイプに供給されて充
満した熱交換媒体は、分流パイプの液吐出口から、液吐
出口の数や位置、形状に応じた量だけ安定して流出して
、伝熱プレート間の媒体通路を流下するので、分流パイ
プの液吐出口の数、位置、形状などの選定で、複数の媒
体通路に熱交換媒体を少量ずつでも、常に均等に流下さ
せることができるようになる。従って、特に、ペーパー
を凝縮させる冷却水のような少量の熱交換媒体を使用す
るプレート式熱交換器においては、その熱交換効率を一
段と向上させ、商品価値を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部の縦断面図第２図は
第１図のＡ−Ａ線に沿う部分断面である。 第３図乃至第５図は従来のプレート式熱交換器を説明す
るためのもので、第３図は伝熱プレートとガスケットの
組立前の斜視図、第４図は伝熱プレートの分解斜視図、
第５図は熱交換器の部分縦断面図である。 （１）・−伝熱プレート、 （２）・−・ガスケット、 （７）　−媒体供給通路、 （１６）・−分流パイプ、 液吐出口。 特　許　出　願　人　　株式会社　日阪製作所代　　　
　理　　　　人　　　江　　　原　　省　　吾　■−〜
］（、−＝二、−一 第１図 第３図 メＳ２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の伝熱プレートをガスケットを介して積層し
   て隣接する伝熱プレート間に複数の媒体通路を形成し、
   各伝熱プレートに形成した異種の熱交換媒体の媒体供給
   通路から、対応する複数の媒体通路に、異種の熱交換媒
   体を流入させるプレート式熱交換器において、 上記媒体供給通路に、外周面に複数の液吐出口を形成し
   た分流パイプを挿入配置し、たことを特徴とするプレー
   ト式熱交換器。