JPH0624691Y2 - プレートフィン型熱交換器 - Google Patents
プレートフィン型熱交換器Info
- Publication number
- JPH0624691Y2 JPH0624691Y2 JP11491489U JP11491489U JPH0624691Y2 JP H0624691 Y2 JPH0624691 Y2 JP H0624691Y2 JP 11491489 U JP11491489 U JP 11491489U JP 11491489 U JP11491489 U JP 11491489U JP H0624691 Y2 JPH0624691 Y2 JP H0624691Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrugated fins
- heat exchanger
- type heat
- fluid
- fin type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、蒸気等の高温流体の熱交換に使用するプレー
トフィン型熱交換器の改良に関する。
トフィン型熱交換器の改良に関する。
一般に使用されているプレートフィン型熱交換器は、第
４図に示すように、両側を一対のスペーサーバー２，２
で閉塞した流体通路用のコルゲートフィン（波状隔壁）
３を、チューブプレート（板状隔壁）１を介して数段高
さに積層し、一体ろう付けしたものである。同図に示す
熱交換器は、コルゲートフィン３が一段ごとに直交させ
て組立ててあり、高温流体Ａと低温流体Ｂは隣接する側
面４，５からコルゲートフィン３内へ取り入れられ、矢
印で示すように互いに段違いに直交方向へ流動して熱交
換される。
４図に示すように、両側を一対のスペーサーバー２，２
で閉塞した流体通路用のコルゲートフィン（波状隔壁）
３を、チューブプレート（板状隔壁）１を介して数段高
さに積層し、一体ろう付けしたものである。同図に示す
熱交換器は、コルゲートフィン３が一段ごとに直交させ
て組立ててあり、高温流体Ａと低温流体Ｂは隣接する側
面４，５からコルゲートフィン３内へ取り入れられ、矢
印で示すように互いに段違いに直交方向へ流動して熱交
換される。
プレートフィン型熱交換器には、上記した直交流型のほ
か、第５図のような向流型に組立てたもの等がある。
か、第５図のような向流型に組立てたもの等がある。
しかしながら、上記第４図や第５図に示した従来のプレ
ートフィン型熱交換器は、例えば高温燃焼排ガスや蒸気
のような高温流体の熱交換に用いると、高温流体Ａの流
入口である一側面４の四隅部、すなわち熱交換器の上面
および下面を形成するチューブプレート１の左右両端部
（○で囲んで示す）が変形したり破損したりするという
問題があった。
ートフィン型熱交換器は、例えば高温燃焼排ガスや蒸気
のような高温流体の熱交換に用いると、高温流体Ａの流
入口である一側面４の四隅部、すなわち熱交換器の上面
および下面を形成するチューブプレート１の左右両端部
（○で囲んで示す）が変形したり破損したりするという
問題があった。
これは、第６図に示すように、高温流体Ａが流れると、
チューブプレート１中央部に接するコルゲートフィン３
は急速に加熱されるのに対し、チューブプレート１左右
両端に接するスペーサーバー２は熱容量が大きく加熱さ
れにくいため、第７図に示すようにチューブプレート１
の中央部と左右両端部とで極端な温度差が生じ、この境
界部分に非常に大きな熱応力が過度的に発生するからで
ある。
チューブプレート１中央部に接するコルゲートフィン３
は急速に加熱されるのに対し、チューブプレート１左右
両端に接するスペーサーバー２は熱容量が大きく加熱さ
れにくいため、第７図に示すようにチューブプレート１
の中央部と左右両端部とで極端な温度差が生じ、この境
界部分に非常に大きな熱応力が過度的に発生するからで
ある。
本考案は、このような問題を解決するためになされたも
ので、高温燃焼排ガスや蒸気のような高温流体の熱交換
に使用しても、熱応力の発生による変形や破損を生じる
ことのないプレートフィン型熱交換器の提供を目的とす
るものである。
ので、高温燃焼排ガスや蒸気のような高温流体の熱交換
に使用しても、熱応力の発生による変形や破損を生じる
ことのないプレートフィン型熱交換器の提供を目的とす
るものである。
上記目的を達成するために、本考案では、第１図および
第２図に示すように、両側をスペーサーバー２，２で閉
塞したコルゲートフィン３を、チューブプレート１を介
して数段高さに積層し、上記コルゲートフィン３に高温
流体Ａと低温流体Ｂとを段違いに流して熱交換を行うプ
レートフィン型熱交換器において、高温流体Ａが流通す
る流体通路の流入口両側部分に、流体流通方向に直角な
コルゲートフィンよりなる一対の閉塞部材６，６を配設
し、該閉塞部材６，６の各内側面を内奥側へ向かって外
方へ傾斜させると共に、上記コルゲートフィン３の少な
くとも閉塞部材６，６内奥側に位置するコルゲートフィ
ン３″を幅方向に流体流通可能としている。
第２図に示すように、両側をスペーサーバー２，２で閉
塞したコルゲートフィン３を、チューブプレート１を介
して数段高さに積層し、上記コルゲートフィン３に高温
流体Ａと低温流体Ｂとを段違いに流して熱交換を行うプ
レートフィン型熱交換器において、高温流体Ａが流通す
る流体通路の流入口両側部分に、流体流通方向に直角な
コルゲートフィンよりなる一対の閉塞部材６，６を配設
し、該閉塞部材６，６の各内側面を内奥側へ向かって外
方へ傾斜させると共に、上記コルゲートフィン３の少な
くとも閉塞部材６，６内奥側に位置するコルゲートフィ
ン３″を幅方向に流体流通可能としている。
上記の構成によれば、第２図に示すように、高温流体Ａ
は一対の閉塞部材６，６の間よりコルゲートフィン３の
両側を除く部分に流入し、閉塞部材６，６の内奥側に位
置するスペーサーバー２近傍のコルゲートフィン３″へ
は閉塞部材６，６に阻止されて直接には流入しない。し
かし、閉塞部材６，６間の両側部に流入した高温流体Ａ
は、一部が閉塞部材６，６内奥側に位置するコルゲート
フィン３″，３″を幅方向に通過し、閉塞部材６，６の
内側面に沿って閉塞部材６，６の内奥側にも間接的に流
入する。その結果、チューブプレート１の巾方向温度分
布は、第３図に示すように、スペーサーバー２に接する
左右両端部から、その間の中央部にかけての温度勾配が
著しく緩和されることとなり、熱応力の発生が防止され
ると共に、閉塞部材６，６によってコルゲートフィン３
の両側部を閉塞したことによる熱交換効率の低下は最小
限に抑制される。
は一対の閉塞部材６，６の間よりコルゲートフィン３の
両側を除く部分に流入し、閉塞部材６，６の内奥側に位
置するスペーサーバー２近傍のコルゲートフィン３″へ
は閉塞部材６，６に阻止されて直接には流入しない。し
かし、閉塞部材６，６間の両側部に流入した高温流体Ａ
は、一部が閉塞部材６，６内奥側に位置するコルゲート
フィン３″，３″を幅方向に通過し、閉塞部材６，６の
内側面に沿って閉塞部材６，６の内奥側にも間接的に流
入する。その結果、チューブプレート１の巾方向温度分
布は、第３図に示すように、スペーサーバー２に接する
左右両端部から、その間の中央部にかけての温度勾配が
著しく緩和されることとなり、熱応力の発生が防止され
ると共に、閉塞部材６，６によってコルゲートフィン３
の両側部を閉塞したことによる熱交換効率の低下は最小
限に抑制される。
第１図は、本考案を実施したプレートフィン型熱交換器
の一例である。
の一例である。
両側を一対のスペーサーバー２，２で閉塞したコルゲー
トフィン３をチューブプレート１を介して数段高さに積
層してなる全ステンレス製のプレートフィン型熱交換器
は、流体通路となるコルゲートフィン３が一段ごとに直
交方向を向くいわゆる直交流型に組立てられており、高
温流体Ａと低温流体Ｂは隣接する側面４，５から段違い
にコルゲートフィン３内に入り、矢印の如く直交方向へ
流れて熱交換されるようになっている。
トフィン３をチューブプレート１を介して数段高さに積
層してなる全ステンレス製のプレートフィン型熱交換器
は、流体通路となるコルゲートフィン３が一段ごとに直
交方向を向くいわゆる直交流型に組立てられており、高
温流体Ａと低温流体Ｂは隣接する側面４，５から段違い
にコルゲートフィン３内に入り、矢印の如く直交方向へ
流れて熱交換されるようになっている。
そして、高温流体Ａの流入口である一側面４において
は、スペーサーバー２，２近傍のコルゲートフィン３が
三角状に切除されており、その切除部分に三角形の一対
の閉塞部材６，６が嵌め込まれている。一対の閉塞部材
６，６は、上記コルゲートフィン３に直交するコルゲー
トフィンよりなり、その各内側面は、内奥側へ向かって
外方へ一定角度でテーパー状に広がっている。
は、スペーサーバー２，２近傍のコルゲートフィン３が
三角状に切除されており、その切除部分に三角形の一対
の閉塞部材６，６が嵌め込まれている。一対の閉塞部材
６，６は、上記コルゲートフィン３に直交するコルゲー
トフィンよりなり、その各内側面は、内奥側へ向かって
外方へ一定角度でテーパー状に広がっている。
また、コルゲートフィン３については、閉塞部材６，６
の内奥側に位置するコルゲートフィン３″は、連通孔３
０により相互間および内側のコルゲートフィン３′との
間が幅方向に連通した孔あき型のいわゆるパーホレイト
フィンになっており、コルゲートフィン３″，３″間に
挟まれたコルゲートフィン３′は、幅方向の流体流通が
ないいわゆるプレーンフィンとされている。
の内奥側に位置するコルゲートフィン３″は、連通孔３
０により相互間および内側のコルゲートフィン３′との
間が幅方向に連通した孔あき型のいわゆるパーホレイト
フィンになっており、コルゲートフィン３″，３″間に
挟まれたコルゲートフィン３′は、幅方向の流体流通が
ないいわゆるプレーンフィンとされている。
従って、一対の閉塞部材６，６によってスペーサーバー
２，２近傍のコルゲートフィン３″内へは高温流体Ａが
直接流入するのが阻止される。そして、高温流体Ａの直
流流入が阻止されたコルゲートフィン３″の部分は熱勾
配の緩衝部になり、これによりチューブプレート１幅方
向の急激な温度変化が解消され、その熱応力に起因する
破損が防止される。その一方、閉塞部材６，６の内側よ
り流入する高温流体Ａの一部は、連通孔３０を通って閉
塞部材６，６の奥方に分流し、閉塞部材６，６のテーパ
ー状に広がった内側面はこの分流を促進する。その結
果、高温流体Ａの直流流入が期待できない閉塞部材６，
６の内奥側に位置するコルゲートフィン３″にも、少量
ながら高温流体Ａが流通し、しかも、その流量はスペー
サーバー２，２に近い外側ほど制限される。従って、チ
ューブプレート１幅方向の急激な温度変化が効果的に解
消される一方で、コルゲートフィン３の両側部を閉塞し
たことによる熱交換効率の低下が最小限に抑制される。
２，２近傍のコルゲートフィン３″内へは高温流体Ａが
直接流入するのが阻止される。そして、高温流体Ａの直
流流入が阻止されたコルゲートフィン３″の部分は熱勾
配の緩衝部になり、これによりチューブプレート１幅方
向の急激な温度変化が解消され、その熱応力に起因する
破損が防止される。その一方、閉塞部材６，６の内側よ
り流入する高温流体Ａの一部は、連通孔３０を通って閉
塞部材６，６の奥方に分流し、閉塞部材６，６のテーパ
ー状に広がった内側面はこの分流を促進する。その結
果、高温流体Ａの直流流入が期待できない閉塞部材６，
６の内奥側に位置するコルゲートフィン３″にも、少量
ながら高温流体Ａが流通し、しかも、その流量はスペー
サーバー２，２に近い外側ほど制限される。従って、チ
ューブプレート１幅方向の急激な温度変化が効果的に解
消される一方で、コルゲートフィン３の両側部を閉塞し
たことによる熱交換効率の低下が最小限に抑制される。
閉塞部材６，６は、高温流体Ａが流通する全ての通路に
配設してもよいし、熱応力による破損が著しい一側面４
の四隅部（第４図参照）にのみ配設してもよい。
配設してもよいし、熱応力による破損が著しい一側面４
の四隅部（第４図参照）にのみ配設してもよい。
閉塞部材６，６の一側面４における長さは、熱応力緩和
のためには長いほうが良い。しかし、連通孔３０等の連
通部による分流は多くを期待できないので、閉塞部材
６，６を極端に長くするのは熱交換効率を確保する上か
ら好ましくなく、その長さはスペーサーバー２，２から
の突出量で表わして５〜５０mm程度が望ましい。
のためには長いほうが良い。しかし、連通孔３０等の連
通部による分流は多くを期待できないので、閉塞部材
６，６を極端に長くするのは熱交換効率を確保する上か
ら好ましくなく、その長さはスペーサーバー２，２から
の突出量で表わして５〜５０mm程度が望ましい。
閉塞部材６，６内奥側のコルゲートフィン３″，３″
は、上記実施例では孔あきのパーホレイトフィンとして
いるが、切欠きによって幅方向の流体流通を可能にした
いわゆるセレートフィン等であってもよい。また、上記
コルゲートフィン３″，３″に挟まれたコルゲートフィ
ン３′，３′もプレーンフィンである必要はなく、パー
ホレイトフィン、セレートフィン等の幅方向に流体流通
が可能なコルゲートフィンとすることができる。つま
り、パーホレイト型、セレート型等の幅方向に流体流通
が可能な１枚のプレートフィン３をチューブプレート
１，１間に挟むこともできる。
は、上記実施例では孔あきのパーホレイトフィンとして
いるが、切欠きによって幅方向の流体流通を可能にした
いわゆるセレートフィン等であってもよい。また、上記
コルゲートフィン３″，３″に挟まれたコルゲートフィ
ン３′，３′もプレーンフィンである必要はなく、パー
ホレイトフィン、セレートフィン等の幅方向に流体流通
が可能なコルゲートフィンとすることができる。つま
り、パーホレイト型、セレート型等の幅方向に流体流通
が可能な１枚のプレートフィン３をチューブプレート
１，１間に挟むこともできる。
閉塞部材６，６内奥側のコルゲートフィン３″に形成さ
れる連通孔３０、切欠き等の連通部は、流入口である一
側面４の近傍にのみ設けることもできる。また、閉塞部
材６，６奥方の特に内側部分にのみ設けることも可能で
ある。連通孔３０、切欠き等の連通部の大きさおよび個
数は、熱応力緩和と熱交換効率確保とのバランスから適
宜決定され、開孔率で表わして５〜３５％％程度が望ま
しい。
れる連通孔３０、切欠き等の連通部は、流入口である一
側面４の近傍にのみ設けることもできる。また、閉塞部
材６，６奥方の特に内側部分にのみ設けることも可能で
ある。連通孔３０、切欠き等の連通部の大きさおよび個
数は、熱応力緩和と熱交換効率確保とのバランスから適
宜決定され、開孔率で表わして５〜３５％％程度が望ま
しい。
以上に説明したとおり、本考案のプレートフィン型熱交
換器は、高温流体の流入口両側部に閉塞部材を配設し、
スペーサーバー近傍の流体通路に高温流体が直接流入し
ないように構成したから、チューブプレートが中央部と
左右両端部とで極端な温度変化を生じることがない。し
たがって、熱応力が発生せず、熱応力を原因とするチュ
ーブプレートの変形や破損等の事故を防止することがで
きる。また、その一方で閉塞部材の背後にも若干量の高
温流体が間接的に流入するように構成したから、閉塞部
材によってコルゲートフィンの両側部を閉塞したことに
よる熱交換効率の低下は最小限に抑制される。
換器は、高温流体の流入口両側部に閉塞部材を配設し、
スペーサーバー近傍の流体通路に高温流体が直接流入し
ないように構成したから、チューブプレートが中央部と
左右両端部とで極端な温度変化を生じることがない。し
たがって、熱応力が発生せず、熱応力を原因とするチュ
ーブプレートの変形や破損等の事故を防止することがで
きる。また、その一方で閉塞部材の背後にも若干量の高
温流体が間接的に流入するように構成したから、閉塞部
材によってコルゲートフィンの両側部を閉塞したことに
よる熱交換効率の低下は最小限に抑制される。
第１図は本考案プレートフィン型熱交換器の斜視図、第
２図は本考案プレートフィン型熱交換器における高温流
体の流れを説明する横断平面図、第３図は本考案プレー
トフィン型熱交換器におけるチューブプレートの巾方向
温度分布を示すグラフ、第４図は従来のプレートフィン
型熱交換器を説明する斜視図、第５図は従来の他のプレ
ートフィン型熱交換器を説明する斜視図、第６図は従来
のプレートフィン型熱交換器における高温流体の流れを
説明する横断平面図、第７図は従来のプレートフィン型
熱交換器におけるチューブプレートの巾方向温度分布を
示すグラフである。 １：チューブプレート、２：スペーサーバー、３：コル
ゲートフィン、１：一側面（高温流体流入口）、６：閉
塞部材。
２図は本考案プレートフィン型熱交換器における高温流
体の流れを説明する横断平面図、第３図は本考案プレー
トフィン型熱交換器におけるチューブプレートの巾方向
温度分布を示すグラフ、第４図は従来のプレートフィン
型熱交換器を説明する斜視図、第５図は従来の他のプレ
ートフィン型熱交換器を説明する斜視図、第６図は従来
のプレートフィン型熱交換器における高温流体の流れを
説明する横断平面図、第７図は従来のプレートフィン型
熱交換器におけるチューブプレートの巾方向温度分布を
示すグラフである。 １：チューブプレート、２：スペーサーバー、３：コル
ゲートフィン、１：一側面（高温流体流入口）、６：閉
塞部材。
Claims (1)
- 【請求項１】両側をスペーサーバー（２），（２）で閉
塞したコルゲートフィン（３）を、チューブプレート
（１）を介して複数段高さに積層し、上記コルゲートフ
ィン（３）に高温流体（Ａ）と低温流体（Ｂ）とを段違
いに流して熱交換を行うプレートフィン型熱交換器にお
いて、高温流体（Ａ）が流通する流体通路の流入口両側
部分に、流体流通方向に直角なコルゲートフィンよりな
る一対の閉塞部材（６），（６）を配設し、該閉塞部材
（６），（６）の各内側面を内奥側へ向かって外方へ傾
斜させると共に、上記コルゲートフィン（３）の少なく
とも閉塞部材（６），（６）内奥側に位置するコルゲー
トフィン（３″）を幅方向に流体流通可能としたことを
特徴とするプレートフィン型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11491489U JPH0624691Y2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | プレートフィン型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11491489U JPH0624691Y2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | プレートフィン型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356074U JPH0356074U (ja) | 1991-05-29 |
| JPH0624691Y2 true JPH0624691Y2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=31663261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11491489U Expired - Lifetime JPH0624691Y2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | プレートフィン型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624691Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7353864B2 (en) * | 2005-12-23 | 2008-04-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Apparatus for reducing thermal fatigue in heat exchanger cores |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP11491489U patent/JPH0624691Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356074U (ja) | 1991-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |