JPH0518630Y2 - - Google Patents

Description

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

（従来の技術） 従来の熱交換器の熱交換エレメントは、例えば
実開昭57−30573号に開示されているように底壁
を凹凸の段付にした上・下１対のプレートを重ね
合わせて偏平な空室を形成させ、空室が複数個層
状に配列されるようにしたものである。各空室の
間に前記底壁の凹凸により他の空間部が形成され
るとともに前記各空室は底壁に設けた開口により
互いに連通して流体の流路が形成される。また前
記他の空間部は他の流体流路を形成して前記空室
との間で底壁を介して熱交換を行ない、熱交換器
を形成する。この熱交換エレメントの空室には凹
凸形の波板にスリツト状の開口を設けたフインが
挿入される。流体は熱交換エレメントの空室内へ
流入しフインにより乱流となる。

また他の熱交換エレメントとして、本出願人が
さきに出願［特願昭60−64619号（特開昭61−
223213号）］した熱交換器を構成する熱交換エレ
メントがある。これは第３図イ，ロに示すプレー
ト２０を重ね合わせてなるものである。皿形のプ
レート２０は、フランジ２１を周縁に起立させた
底壁２２に、短管２３を一体的に設けた通孔２４
と、短管を設けない開口２５とが同心円上に交互
に等ピツチで穿設されたものである。このプレー
ト２０を１ピツチずつずらせて重ね合わせると複
数の空室が形成され、短管２３は重ねられたプレ
ートの開口２５と接続されて層状の空室が１層お
きに連通する熱交換ユニツトを構成するようにな
つている。このプレート２０の底壁２２には円形
の突起２６が設けられて空室内の流体の流れが乱
流になるようにしている。

（考案が解決しようとする課題） 上記のような熱交換エレメントは空室内の流体
入口と出口が対称的な位置に設けられる。そこで
流体は入口、出口間をなるべく短い距離で直線的
に流れようとする。上記の従来の熱交換エレメン
トに用いられているフインは、この流れを乱流に
して熱交換効率を向上させるとともに、フインに
よつて流れをジグザグ状に屈曲させ、流体を空室
内の周縁部へ迂回させるようにしている。この流
体の迂回によりプレート全体が周縁部まで有効な
熱交換作用をする。しかし上記のようなフイン
は、熱交換効率を向上するに有効であるが、プレ
ートと別体に成形した部材を、これをプレートに
固着するろう材とともにプレートの間に挿入して
組付けなければならないから、製作費用や手間が
多くかかるばかりでなく重量が大となる欠点があ
る。また後者のようにフインを廃止してプレート
の底壁に円形の突起を設けたものも提案されてい
るが、円形の突起は空室内の流体の流れを乱流と
するもののその作用は小さく、また流れの向きを
ジグザグ状に屈曲させて空室の周縁部へ大きく迂
回するように誘導する作用に乏しい。従つて円形
の突起を設けたものは空室の周縁部に流れの停滞
が生じ全体として熱交換効率が少ない。

（課題を解決するための手段） この考案の熱交換エレメントは、円形をなす底
壁の周縁にフランジを起立させ、底壁に４個の開
口を同一円周上に90°ピツチで設け、そのうち対
向する二つの開口の周縁に短管を設け、底壁に上
下いずれか一方向に凸な複数の隆条形突起を互い
に直交する向きに交錯させて設け、さらに各突起
の配列を任意の中心角90°の領域と隣接する中心
角90°の領域とで中心に対し異ならせてなる皿形
のプレートを、90°ずつずらせて重ね合わせ、層
状に形成される各空室内で、各突起の頂点を隣接
するプレートの底壁に当接させてなるものであ
る。

（作用） この熱交換エレメントは、各空室が二つずつの
短管により交互の層をなして連通し、２流体が熱
交換を行う。各室内では、流体が一方の開口から
流入し、対向する他方の開口から流出する間に、
直交する一方向きの隆条形突起は衝突板として作
用し流れを横方向に向け、円形の空室の全幅に流
れを行きわたらせる。他の向きの隆条形突起は前
記衝突用突起に対し直角であり、互いに交錯して
配列してあるから、流れを前記衝突板に直角に向
かわせる案内板として作用し、流体が屈曲して流
れ空室の周縁部に至るのを助長する。この隆条形
突起の組合わせは他方の流体の層においても入
口、出口の開口に対し相対的に同一の配列となつ
て同様に作用する。そして中心角90°毎の配列を
中心に対し異ならせてあるから、上下の空室の間
で突起の向きと位置とが全く重なつてしまうこと
はない。従つて２流体に対し突起は有効に作用す
る。

またこの熱交換エレメントは簡単な単一形状の
プレートのみで形成される。

（実施例） この考案の実施例を図面によつて説明する。第
２図の熱交換エレメント１１は第１図イ，ロ，ハ
に示すプレート１が重ね合わされて成るものであ
つて、上端板１２、下端板１３が取り付けられて
積層型の熱交換器１０（第２図）を形成する。プ
レート１の円形の周縁に立上がらせたフランジ２
に囲まれた底壁３には短管４を底壁３から一体的
に設けた通孔５と、短管を設けない開口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。
多数の隆條形の突起８が、その側壁８ａを開口
６，６に向けあるいはそれと直交して千鳥状の配
列で設けられる。この場合短管４はフランジ２と
逆方向に下方へ向けられてもよく、突起８の向き
は半径方向のものと円周方向のものを交錯させて
配置してもよい。また第１図９は熱交換器の取付
け構造上必要により設けられる中央通孔、２ａは
その周縁に立上らせたフランジである。

第１図のように通孔５、開口６を２個ずつ設け
たプレート１を90°ずつずらせて重ね合わせ短管
４を上方または下方の隣接プレート１の開口６の
周縁に当接させて固着することにより２枚のプレ
ート１の間に空室が形成され、短管４が各空室の
流体入口通路および流体出口通路となる。このよ
うにして考案の熱交換エレメント１１が形成され
る（第２図）。熱交換エレメント１１の上端面、
下端面に上端板１２、下端板１３が取付けられ、
それらに、１層おきの空室で形成される被冷却流
体層、冷却流体層にそれぞれ連通する出口パイプ
１２ａ、または入口パイプ１３ｂ、入口パイプ１
３ａ、出口パイプ１３ｃが取付けられて積層型熱
交換器１０が形成される。入口パイプ１３ｃ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から入口各偶数層を
経て出口パイプ１２ａから出る被冷却流体との間
で熱交換が行われるが、第１図イの矢印のように
各層内で突起８に衝突して乱流となりジグザグ形
に流れて周縁部まで流入する。

（効果） この考案の熱交換器の熱交換エレメントは、フ
インを廃止して、簡単な単一形状のプレートのみ
で熱交換エレメントを形成したので製作が簡単で
あり、軽量化される。

そして隆条形突起は双方の流体に対して衝突板
と衝突板へ向かわせる案内板の作用をするから、
流れの幅は広がり円形の空室の周縁部まで流体が
行きわたる。しかも双方の流体に対し底壁上の突
起の方向と位置が全く重なつてしまうことはない
から、衝突板の頂点上の〓間を越えて屈曲せずに
流れてしまうことはない。従つて底壁の全面積が
双方の流体に対し有効な熱受援面となり、熱交換
効率が高い。

さらに角突起がすべて隣接プレートの底壁に当
接しているから強度のすぐれた熱交換エレメント
である。

【図面の簡単な説明】

第１図イはこの考案のプレートの平面図、第１
図ロ，ハはそのＡ−ＡおよびＢ−Ｂ断面図であ
る。第２図はこの考案の実施例であり、第１図Ｄ
−Ｄ線に沿つた展開断面図である。第３図イは従
来のプレート、第３図ロはそのＣ−Ｃ断面図であ
る。 １……プレート、４……短管、５……通孔、６
……開口、８……隆條形の突起、１０……積層型
熱交換器、１１……熱交換エレメント。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円形をなす底壁の周縁にフランジを起立させ、
   底壁に４個の開口を同一円周上に90°ピツチで設
   け、対向する二つの開口周縁に短管を設け、底壁
   に複数の上下いずれか一方向に凸な隆条形突起を
   互いに直交する向きに交錯させて設け、さらに各
   突起の配列を、任意の中心角90°の領域内と隣接
   する中心角90°の領域内とで中心に対し異なる配
   列とした皿形のプレートを、90°ずつずらせて重
   ね合わせて、層状の空室を形成させ、各突起の頂
   点を隣接するプレートの底壁に当接させてなる熱
   交換器の熱交換エレメント。