JPS59202395A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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Publication number
JPS59202395A
JPS59202395A JP58077726A JP7772683A JPS59202395A JP S59202395 A JPS59202395 A JP S59202395A JP 58077726 A JP58077726 A JP 58077726A JP 7772683 A JP7772683 A JP 7772683A JP S59202395 A JPS59202395 A JP S59202395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat exchanger
plates
passages
plate
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.)
Pending
Application number
JP58077726A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsukasa Wada
司 和田
Keiji Okuma
啓嗣 大熊
Koji Ishizuka
石塚 光二
Satoshi Yasuda
聡 安田
Katsumasa Araoka
勝政 荒岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58077726A priority Critical patent/JPS59202395A/ja
Publication of JPS59202395A publication Critical patent/JPS59202395A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0075Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/102Particular pattern of flow of the heat exchange media with change of flow direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、積層型熱交換器に係シ、特に、尚一層の小型
化および高効率化を図れるようにした積層型熱交換器に
関する。
〔発明の背景技術とその問題点〕
従来、冷凍装置等に組込む小型の熱交換器として積層型
熱交換器が知られている・この積層型熱交換器は、複数
枚の伝熱板を相互間に断熱板を介在させて積層した積層
体中に上記伝熱板お、よび断熱板によって仕切られるよ
うに2系統の流体通路を形成し、上記2系統の流体通路
間で上記伝熱板を介して熱交換させるようにしたもので
、他の熱交換器に較べて熱交換効率が勝れていると云う
特徴を備えている。
と仁ろで、このよう人積層型熱交換器は、一般に、第1
図に示すように、熱伝導の良好なアルミニウムの薄板等
で、たとえば円板状に形成された伝熱板1と、繊維強化
プラスチックの薄板で上記伝熱板1と同径に形成された
断熱板2とを第2図に示すように交互に積層した積層体
構成となっている。上記各断熱板2には第1の流体を通
流させるためのスリット状の孔3が放対状に形成されて
おシ、これら孔相互間に第2の流体を通流させるだめの
孔4がそれぞれ形成されている。また、伝熱板1の前記
孔3に対応する位置には複数の孔5が形成されておシ、
さらに、孔4に対応する位置にも複数の孔6が形成され
ている。そして、断熱板2の孔3と伝熱板1の孔5、お
よび断熱板2の孔4と伝熱板1の孔6とがそれぞれ連通
するように両板1.2を接着剤で貼シ合せ、かつ伝熱板
1と断熱板2とが交互に位置するように次々に貼シ合せ
て第2図に示すような積層体8を形成したものとなって
いる。したがって、積層体8中には、第3図に示すよう
に、孔3と孔5とを交互に接続した第1の流体通路9と
、孔4と孔6とを交互に接続した第2の流体通路1oと
が積層方向に平行に延びた状態に存在しているととにな
シ、これら第1の流体通路9に図中実線矢印で示すよう
に高温流体を通流させるとともに第2の流体通路10に
図中破線矢印で示すように低温流体を通流させることに
ょシ、両流体間で伝熱板1を介して熱交換させるように
している。
しかしながら、上記のように構成された従来の積層型熱
交換器にあっても尚一層の小型軽量化と尚一層の熱交換
効率向上化とが望まれているのが実情である。すなわち
、この熱交換器は、第3図からも判るように伝熱板1の
積層方向断面だけを熱通路として用い両流体間で熱交換
させるようにしている。したがって、全体の大きさに比
して、流路長および伝熱面積が小さく、この結果、小型
化に限界があった。
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、積層方向の長さを増すことなし
に熱交換に供される伝熱面積を大幅に拡大化でき、もっ
て、全体が小型で、かつ熱交換効率に勝れた積層型熱交
換器を提供するととにある。
〔発明の概要〕
本発明に係る積層型熱交換器は、積層体中に設けられる
2系統の流体通路が、伝熱板の積層方向と直交する面に
沿って屈曲する屈曲通路に形成されてなることを特徴と
している。
〔発明の効果〕
上記のように2系統の流体通路を設けているので、伝熱
板の積層方向と直交する断面の#1とんどを熱通路とし
て用いて両流体間で熱交換させることができる。したが
って、従来の積層型熱交換器と積層枚数を等しくした場
合で比較すると従来の熱交換器よシ流路長および伝熱面
積を大幅に増加させることができ、結局、小型で効率の
よい熱交換器を提供できる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第4図は、本発明の一実施例に係る積層型熱交換器の要
部外観を示すもので、この要部は積層体11中に積層方
向と直交する方向に屈曲しながら積層方向に延びる第1
の流体通路12と第2の流体通路13とを設けたものと
なっている。
積層体11は、第5図に示すように伝熱板14と、断熱
板15とを交互に積層して形成されている。伝熱板14
は、薄いアルミニウム板等で、たとえば4角形に形成さ
れておシ、その対向する2辺近傍に、上記辺と平行にス
リット16a、16bを設けたものとなっている。一方
、断熱板15杜、実際には3枚の断熱板17゜Ill 
、19を積層して構成されている。各断熱板17.18
.19は、たとえば繊維強化シラ  ・スチックの薄板
で伝熱板14の縦横寸法と等しい縦横寸法に形成されて
おシ、それぞれに次のような孔が形成されている。すな
わち、断熱板17には、この断熱板17を伝熱板14に
重ね合わせたとき、前記スリット16mに連通ずるスリ
ット20と、スリット16bに連通する孔21とが形成
されている。上記孔2ノは、その一端側がスリット16
bに連通し、その他端側かスリット20の近くまで延び
る程度の大きさに形成されている。また、断熱板18に
はこれを断熱板17に重ね合わせたとき、スリット20
に連通ずるスリット22と、孔21の前記スリット16
bが連通ずる位置とは反対側に位置する部分に連通ずる
スリット23とが形成されている。さらに、断熱板19
には断熱板17と同様にスリット24と、大きい孔25
とが形成されている。そして、各断熱板15を、伝熱板
14を境にして、そのスリットの設けられている側が反
対側に位置するように配置し、この状態で各断熱板相互
の接触面間ならびに断熱板と伝熱板14との間の接触面
間に接着剤を介在させてそれぞれを積層し、第4図に示
す積層体11を形成し、最終的に積層体11の局面に接
着剤層を形成したものとなっている。しだがって、前述
した第1の流体通路12および第2の流体通路13は、
各スリットと孔との組合せによって形成されていること
になる。
とのような4?り成であると、第1の流体通路12と第
2の流体通路13とは積層体11内に第6図に示すよう
に屈曲状態に形成されていることになる。したがって、
第1の流体通路12の図中上端導入口から、たとえば高
温流体を導入するとともに第2の流体通路13の図中下
端導入口から低温流体を導入すると、高温流体は図中実
線矢印で示すように伝熱板14の一方の面に沿って屈曲
しながら通流し、また、低温流体は図中破線矢印で示す
ように伝熱板14の他方の面に沿って屈曲しながら通流
する。このため、高温流体と低温流体とは伝熱板14を
介して熱交換し、ここに熱交換器としての機能を発揮す
る。そして、この場合には伝熱板14の両面、すなわち
、積層方向と直交する両面を介して両流体を熱交換させ
るようにしているので、従来のものに較べて流路長およ
び伝熱面積を大幅に増加させるととができる。したがっ
て、小型でかつ熱交換効率の高いものが得られ、結局、
前述した効果を発揮する。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、穏々の変形も含む。すなわち、上述した実施例では
積層体を角柱状に形成しているが、第7図および第8図
に示すように円柱状の積層体11aとしてもよい。また
、上述した各実施例では、伝熱板の両面に沿って流れる
2系統の流体を平行に通流させるようにしているが、第
9図に示すように伝熱板14に設けられるスリット16
a、16bの位置および断熱板15に設けられるスリ、
ト2oおよび孔21の位置を積層方向に進むにしたがっ
て90度ずつずらし、これによって伝熱板14の両面に
沿って流れる2系統の流体の通流方向を直交流としても
よい。このようにすると、第4図および第7図に示した
実施例に較べて断熱板の実質的な枚数を大幅に減少させ
ることができる。し、だがって、さらに小型化すること
ができる。さらに、第10図に示すように伝熱板14お
よび断熱板15をそれぞれリング状に形成し、これら伝
熱板14と断熱板15に設けられた孔31゜32.33
.34の組合せで第9図に示した実施例と同様に伝熱板
14の両面に2系統の流体が接触しながら通流する第1
.第2の流体通路12.13を構成するようにしてもよ
い。
さらに、伝熱板14および断熱板15の少なくとも一方
の少なくとも片面で、かつ流体の通路壁に直接供される
部分に第11図に示すように通路間隔保持手段、たとえ
ば突部41を複数設けておけば以下に述べるように非常
に有利である。すなわち、前述した各実施例における積
層体中の各流体通路12.13は、第12図に示すよう
に通路12と13とが積層方向に交互に位置したものと
なる。今、何れか一方の通路、たとえば通路12内を流
れる流体の圧力が高く、通路13内を流れる流体の圧力
が低い場合には、圧力差によって伝熱板14や断熱板1
5(第9図および第10図に示す実施例においては伝熱
板のみ。)が積層方向に湾曲変形して通路13の通流断
面積を狭くしようとする。しかし、通路13を構成する
部分の面に前述のように突部41を設けておくと通路1
3の通流断面積を確実に確保することができる。また、
第4図および第7図に示す実施例の場合、伝熱板14と
各断熱板17.18.19との接触面を接着剤で強固に
接着するために圧縮力を加えようとしても、この圧縮力
が加わり難い場所が形成される。
すなわち、第13図にその一部分を取シ出して示すよう
に流体通路を折シ返えさせる部分で図中■】で示す部分
には圧縮力を加え難い。しかし、この範囲内にも前述の
ような突部41を設けておけば、この突部41を介して
圧縮力を加えることができるので確笑な接着を行なわせ
るととができる。丑だ、上述の如く突部4ノを設けてお
けば通流する流体を9.極的に乱流化させることができ
、これによって熱交換効率をさらに向上させることがで
きる。表お、上述した突部を設ける代りに波板等のスペ
ーサを介在させても同様の効果が得られることは勿論で
ある。また、必要に応じて断熱板の枚数等の設定で各流
体通路の通流断面積を異ならせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の積層型熱交換器の構成要素を示す斜視図
、第2図は同熱交換器の要部外観図、第3図は第2図に
おけるX−X線に沿って切断し矢印方向にみた局部的断
面図、第4図は本発明の一実施例に係る積層型熱交換器
の要部外観図、第5図は同熱交換器の分解斜視図、第6
図は第4図におけるY−Y線切断矢視図、第7図は本発
明の別の実施例に係る積層型熱交換器の要部外観図、第
8図は同要部の平面図、第9図は本発明のさらに別の実
施例に係る積層型熱交換器の要部分解斜視図、第10図
は本発明のさらに別の実施例に係る積層型熱交−換器の
要部分解斜視図、第11図は本発明の詳細な説明するた
めの図、第12図および第13図は上記変形例の適用に
よる利点を説明するだめの図である。 11 、11 m 、 1 l b 、 11 c =
積層体、12・・・第1の流体通路、13・・・第2の
流体通路、14・・・伝熱板、15,17.1B、19
川断熱叡、16a、16b、22,24−スリット、2
1.25−・・孔、41・・・突部。 第4図 第 5 図 第6図 第 7 図 1            F 第8図 第9図 第10図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数枚の伝熱板を相互間に断熱板を介在させて積
    層した積層体中に上記伝熱板および断熱板によって仕切
    られた2系統の流体通路を積層方向に形成し、上記2系
    統の流体通路間で上記伝熱板を介して熱交換させるよう
    にした積層型熱交換器において、前記2系統の流体通路
    は、前記伝熱板の前記積層方向と直交する面に沿って流
    体を通流させる屈曲通路に形成されてなることを特徴と
    する積層型熱交換器。
  2. (2)前記流体通路の少なくとも一方には、前記積層方
    向の内面間に通路間隔保持手段が設けられてなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の積層型熱交換器
JP58077726A 1983-05-02 1983-05-02 積層型熱交換器 Pending JPS59202395A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58077726A JPS59202395A (ja) 1983-05-02 1983-05-02 積層型熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58077726A JPS59202395A (ja) 1983-05-02 1983-05-02 積層型熱交換器

Publications (1)

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JPS59202395A true JPS59202395A (ja) 1984-11-16

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ID=13641897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58077726A Pending JPS59202395A (ja) 1983-05-02 1983-05-02 積層型熱交換器

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JP (1) JPS59202395A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999010694A3 (de) * 1997-08-26 1999-05-27 Gerhard Feustle Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers
JP2013111596A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Furukawa-Sky Aluminum Corp 構造体の製造方法

Cited By (2)

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WO1999010694A3 (de) * 1997-08-26 1999-05-27 Gerhard Feustle Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers
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