JPS6093276A - 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】 イ、技術分野 この発明は熱交換器に関するもので、特に、掌合した複
数のプレートをシェル内に収容してなるいわゆるプレー
ト・アンド・シェル式の熱交換器に関する。

口、従来技術 吸収式ヒートポンプにおけるがごとく多数の熱交換器を
使用するときは、従来、独立した個々の熱交換器を配管
で接続していた。例えば、吸収式ヒートポンプの場合、
少なくとも５種類の熱交換器が使用されるが、熱交換器
自体に要する費用に加えて、それら相互間の高真空蒸気
配管、デミスタ−５液配管といった種々の配管が必要な
ことや、また、多大な設置スペースを要するといったこ
とから、コストが非常に高くついたものである。

ハ０発明の目的 この発明は多数の熱交換器を使用する場合の上に述べた
ごとき従来の問題を解決せんとするものである。すなわ
ちこの発明の目的は、配管簡略にして設置スペースも少
なくてすむ、１台で少なくとも２種類の熱交換機能を有
する熱交換器を提供することである。

二０発明の構成 この発明の熱交換器は、掌合した複数のプレートをシェ
ル内に収容してなるプレート・アンド・シェル式熱交換
器において、各々少なくとも一端にて開口した固定シェ
ル（１０）および移動シェル（３０）を、分離板（５１
）を介し、開口ｆｉ　（１３）　（３３）にて互いに接
合するようにしたことを特徴とする。

ホ６発明の効果 この発明によれば、配管が非常に簡略となり、コンパク
トで、しかも１台で少なくとも２種類の熱交換機能を発
揮する熱交換器を提供することができる。この発明の熱
交換器は、したがって、多大な設置スペースを要するこ
となく、加えて、メンテナンススペースも略々１台分で
すむといった利点を有する。

へ、実施例 以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。

まず第１図を参照すると、熱交換器は固定シェル（１０
）と移動シェル（３０）を含む。なお、図示実施例は固
定シェル（１０）側を蒸発器とし、また移動シェル（３
０）側を凝縮器として構成したものであるが、このほか
蒸気圧力に合わせて吸収器と再生器といった組合せも可
能である。

固定シェル（１０）は水平方向に延伸する楕円形断面（
第２図）の中空筒状を呈しており、下部に濃縮液排出口
（１１）を備え、一端にフランジ（１２）を備えた開口
（１３）を有し、閉じた他ｆａｌｌ　（１４）には熱源
流体の供給口（１５）ならびに排出口（１６）を設けで
ある。

複数のプレート（１７）が固定シェル（１０）と移動フ
レーム（１８）との間にボルト等の締付は手段により緊
締される。各プレート（１７）は第２図かられかるよう
に略矩形であって、熱源流体の流通を許容する通孔（１
９）　（２０）を有する。プレー）　（１７）は鉛直に
延在し、互いに掌合した状態では総ての通孔（１９）お
よび（２０）が各々整列し、通孔（１９）は供給口（１
５）と、また通孔（２０）は排出口（１６）と連通する
。

これら複数のプレー）　（１７）がガスケットを介して
互いに掌合することにより、プレート相互間に交互の通
路（Ａ）（Ｂ）が形成される。

詳しく述べると、第４図からよ（わかるように、熱源流
体の通路（Ａ）はプレー）　（１７）の外周に沿って延
伸するガスケット（２１）によって固定シェル（ｌＯ）
の内部空間（Ｃ）に対しては閉塞される一方、通孔（１
９）　（２０）と、したがって、また、熱源流体の供給
口（１５）ならびに排出口（１６）と連絡する。蒸発す
べき流体の通路（Ｂ）は、部分的に゛切除されたガスケ
ット（２２Ｉ〜２２．３）により通孔（１９）　（２０
）とは断絶する一方、ガスケットの切除部分すなわち上
部、両側部、および下部の開口（２３，〜２３４）を通
じて固定シェル（１０）の内部空間（Ｃ）と連絡してい
る。

蒸発すべき液体を各通路（Ｂ）内へ噴射するためのノズ
ル（２４）群を配設したヘソグー（２５）が各々、通路
（Ｂ）の上部の開口（２３／）ならびに側部の開口（２
３コ）　（２３，３）にノズル（２４）を臨ませるごと
く位置する。なお、図示例ではノズル群は３段に設けで
あるが、必要に応じて２段もしくは４段以上に設けても
よい。

固定シェル（１０）の内部にはプレー）　（１７）が占
める部分の外に、通路（Ｂ）で生成した蒸気の導出なら
びにミスト分離のために機能する蒸気導出空間（Ｄ）が
画成されている。なお、この蒸気導出空間は、図示例の
ごとく中空筒形の固定シェル（１つ）の軸線方向の一部
分に画成するほか、軸線に垂直な断面（第２図〉におけ
るプレー１−　（１７）の両側に画成することもできる
。その場合固定シェル（１０）の軸線方向の長さを短縮
することができる。

移動シェル（３０）は水平方向に延伸する楕円形断面（
第３図）の中空筒状を呈しており、下部に凝縮液排出口
（３１）を備え、一端にフランジ（３２）を備えた開口
（３３）を有し、閉じた他端（３４）には冷却水の供給
口（３５）ならびに排出口（３６）を設けである。

複数のプレート（３７）が移動シェル（３０）と移動フ
レーム（３８）との間にボルト等の締付は手段により緊
締されている。各プレート（３７）は第３図かられかる
ように略矩形であって、冷却水の流通を許容する通孔（
３９）　（４０）を有する。プレー１−　（３７）は鉛
直に延在し、互いに掌合した状態では総ての通孔（３９
）および（４０）が各々整列し、通孔（３９）は供給口
（３５）とまた通孔（４０）は排出口（３６）と連通ず
る。

これら複数のプレート（３７）がガスケットを介して互
いに掌合することにより、プレート相互間に交互の通路
（Ｅ）（Ｆ）が形成される。

詳しく述べると、第５図からよくわかるように、冷却水
の通路（Ｅ）はプレート（３７）の外周に沿って延伸す
るガスケット（４１）によって移動シェル（３０）の内
部空間（Ｇ）に対しては閉塞される一方、通孔（３９）
　（４０）と、したがって、また、冷却水の供給口（３
５）ならびに排出口（３６）と連絡する。蒸気の通路（
Ｆ）は、部分的に切除されたガスケット（４２１〜４２
２）により通孔（３９）　（４０）とは断絶する一方、
ガスケア）の切除部分すなわち上部、両側部、および下
部の開口（４３１〜４３４）を通じて移動゛シェル（３
０）の内部空間（Ｇ）と連絡している。

移動シェル（３０）はガイドレール（５０）に沿って走
行可能に吊設されており、分離板（５１）を介し、開口
端（３３）にて固定シェル（１０）の開口端（１３）と
フランジ接合される。

移動シェル（３０）は図示のごと（移動可能に吊設する
ほか、ベースに敷設したガイドレール上を移動させるよ
うにしてもよい。いずれにしても、分解時のメンテナン
ススペースは従来の熱交換器１台分ですみ、非常に有利
である。

固定シェル（１０）と移動シェル（３０）との間に介在
する分離板（５１）は上部に連通孔（５２）を有する。

（５３）は通常のデミスタ−である。

次に上述のごとき構成の本実施例における作用について
述べる。

固定シェル（１０）に設けた供給口（１５）から供給さ
れる熱源流体は、第４図において実線矢印で示すように
、通孔（１９）から各通路（Ａ）へ流入し、通孔（２０
）から流出して排出口（１１）へ至る。

蒸発すべき液体は、第４図において破線で示すように、
ノズル（２４）から通路（Ｂ）内へ噴射され、通路（Ｂ
）に面するプレート（１７）の伝熱面上を薄膜状に流下
する。

その際、隣位の通路（Ａ）を流れる熱源流体による加熱
により、蒸気が発生する。未蒸発液つまり濃縮液は通路
（Ｂ）の下部の開口（２３４）から固定シェル（ｌＯ）
の底部へ落下し、排出口（１１）から取り出される。

通路（Ｂ）内で生成した蒸気は、第１図および第４図に
おいて鎖線矢印で示すように、通路（Ｂ）の下部の開口
（２３４）から一旦蒸気導出空間（Ｄ）へ向かって流出
し、しかる後分離板（５１）の連通孔（５２）へ向かう
。この間、蒸気は概ねＵ字形の通路をたどるが、下方に
位置する開口（２３４’）から上方に位置する連通孔（
５２）へと方向転換する際、ミストは蒸気より分離して
固定シェル（１０）の底部に沈滞する。なおも蒸気中に
混在するミスト等があれば、デミスタ−（５３）にて捕
捉される。

連通孔（５２）を通って移動シェル（３０）内に流入し
た蒸気は第１図および第５図において鎖線矢印で示すよ
うに、上部ならびに側部の開口１ｇ（〜４３９）から通
路（Ｆ）内に流入する。

隣位の通路（Ｅ）内には、供給口（３５）から供給され
る冷却水が第５図において実線矢印で示すように通孔（
３９）から流入し、通孔（４０）から流出して排出口（
３６）へ至る。かくして通路（Ｆ）内の蒸気は隣位の通
路（Ｅ）内の冷却水により冷却されて凝縮し、凝縮液は
下部の開口（４３４）から固定シェル（３０）の底部に
落下し、排出口（３１）から取り出される。

なお、上に述べ、かつ、図示した実施例は２種類の熱交
換機能を有するものであるが、固定シェル（ｌＯ）と移
動シェル（３０）との間に介在する１または２以上の更
なる移動シェルを設けることにより、３以上の熱交換機
能をを発揮し得る熱交換器を提供することができる。そ
の場合、中間の移動シェルはそれ自体は両端にて開口す
ることもありうる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の熱交換器の実施例を示すもので、第１
図は立縁断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う断面
図、第３図は第１図の■−■線に沿う断面図、第４図お
よび第５図は各々プレートの重合要領ならびに流体の流
通状態を示す分解斜視図である。 （１０）　−固定シェル、（１３）　（２３）・・−開
目端（３０）−ｍ−移動シエル、（５１）　−分離板。 第３図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１掌合した複数のプレートをシェル内に収容してな
   るプレート・アンド・シェル式熱交換器において、各々
   少なくとも一端にて開口した固定シェルおよび移動シェ
   ルを、分離板を介し、該開口端にて互いに接合するよう
   にしたことを特徴とする熱交換器。 （２）前記固定シェルおよび移動シェルの一方が、熱源
   流体の供給口ならびに排出口；濃縮液排出口；ガスケン
   １−を介して互いに掌合して相互間に上部、両側部なら
   びに下部における開口にて該シェルの内部空間と連絡す
   る一方、前記熱源流体の供給口ならびに排出口に対して
   閉塞した第１の通路と、該シェルの内部空間に対して閉
   塞するとともに前記熱源流体の供給口ならびに排出口と
   連絡する第２の通路とを交互に形成する鉛直に延在する
   複数のプレー１−　、および前記第１の通路の上部およ
   び側部の開口から通路内方に向けて蒸発すべき液体を噴
   射するための多段に配置したノズル群；を具備し、前記
   分離板が上部に連通孔を備え、前記固定シェルおよび移
   動シェルの他方が、冷却水の供給口ならびに排出−；凝
   縮液排出口；およびガスケットを介し互いに掌合して相
   互間に上部、両側部ならびに下部における開口にて該シ
   ェルの内部空間と連絡する一方、前記冷却水の供給口な
   らびに排出口に対して閉塞した第１の通路と、該シェル
   の内部空間に対して閉塞するとともに前記冷却水の供給
   口ならびに排出口と連絡する第２の通路とを交互に形成
   する鉛直に延在する複数のプレート；を具備することを
   特徴とする特許請求の範囲の記載１の熱交換器。