JPS61173088A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS61173088A JPS61173088A JP60014837A JP1483785A JPS61173088A JP S61173088 A JPS61173088 A JP S61173088A JP 60014837 A JP60014837 A JP 60014837A JP 1483785 A JP1483785 A JP 1483785A JP S61173088 A JPS61173088 A JP S61173088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- fin
- fluid
- heat exchanger
- fins
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0062—Heat-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
- F28D9/0068—Heat-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 with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/108—Particular pattern of flow of the heat exchange media with combined cross flow and parallel flow
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。
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〕
本発明は熱又換効軍に優れたプレートフィン形熱交換器
に関し、特に理論効率の優れた対向流形熱交換器に関す
るものである。
に関し、特に理論効率の優れた対向流形熱交換器に関す
るものである。
第２図に従来広範囲に使用されている［父流形プレート
フィン熱又換器を示し、との熱変換器はプレート３とフ
ィン４が交互に積層され、第３図にその熱又換器の温度
分布を示す。直交流形においては、流体Ａ（流入前の温
度Ｏ℃）と流体Ｂ（流入前の温度２０℃）が直交して流
れ、夫々の温度分布図に示されるようにＤポイント付近
に流体Ａ。
フィン熱又換器を示し、との熱変換器はプレート３とフ
ィン４が交互に積層され、第３図にその熱又換器の温度
分布を示す。直交流形においては、流体Ａ（流入前の温
度Ｏ℃）と流体Ｂ（流入前の温度２０℃）が直交して流
れ、夫々の温度分布図に示されるようにＤポイント付近
に流体Ａ。
Ｂの温度差の小さい点があシ、熱交換効率があまシ高く
とれない。又、第４図囚は流体Ａ、Ｂが並行して流れる
並行流形、第４図の）は流体Ａ、Ｂが対向して流れる対
向流形、第４図Ωは流体Ａ、Ｂがｉ［又して流れる直交
流形を示し、第４図（６）に示した理想的な対向流形熱
変換器では直交流形のような温度差の小さいＩインドが
生じないため高い熱交換効率が得られるが、実際にはこ
のような流路を形成するのは非常に困難であシ、これを
解決する丸めに第５図に示すようにノ９イグ１０を並べ
てヘッダ一部分（−ｒウスピース）１１と接続したもの
（特開昭５９−６３４９１号公報）や第６図および第７
図に示すようにプレート３自身をフィン６形状に成形し
これを積層したもの（実開昭５７−１２７１８８号公報
）があるが、完全な対向流は形成していない。又、第８
図、第９図（実開昭５２−６４９６０号公報）や第１０
〜１２図（実開昭４８−５３７０号公報）Ｋ示すように
、フィン４を複雑な形状としたものもあるが、プレート
３とフィン４０組み合せ方等実際に生産する場合の技術
的問題も多く、実用化されていない。尚、第１２図にお
いて８，９は側板である。さらに、第１３図、第１４図
（実開昭５０−３２６４９号公報）に示すように、プレ
ート３とフィン４から成る熱交換素子１５の一端を互違
いに積み重ねるとともに、熱交換素子１５の他端にスペ
ーサ７を嵌合し九ものがあるが、対向流域は中央部のご
くわずかの部分で他の部分は［父流域であり、対向流熱
交換器とはならない。
とれない。又、第４図囚は流体Ａ、Ｂが並行して流れる
並行流形、第４図の）は流体Ａ、Ｂが対向して流れる対
向流形、第４図Ωは流体Ａ、Ｂがｉ［又して流れる直交
流形を示し、第４図（６）に示した理想的な対向流形熱
変換器では直交流形のような温度差の小さいＩインドが
生じないため高い熱交換効率が得られるが、実際にはこ
のような流路を形成するのは非常に困難であシ、これを
解決する丸めに第５図に示すようにノ９イグ１０を並べ
てヘッダ一部分（−ｒウスピース）１１と接続したもの
（特開昭５９−６３４９１号公報）や第６図および第７
図に示すようにプレート３自身をフィン６形状に成形し
これを積層したもの（実開昭５７−１２７１８８号公報
）があるが、完全な対向流は形成していない。又、第８
図、第９図（実開昭５２−６４９６０号公報）や第１０
〜１２図（実開昭４８−５３７０号公報）Ｋ示すように
、フィン４を複雑な形状としたものもあるが、プレート
３とフィン４０組み合せ方等実際に生産する場合の技術
的問題も多く、実用化されていない。尚、第１２図にお
いて８，９は側板である。さらに、第１３図、第１４図
（実開昭５０−３２６４９号公報）に示すように、プレ
ート３とフィン４から成る熱交換素子１５の一端を互違
いに積み重ねるとともに、熱交換素子１５の他端にスペ
ーサ７を嵌合し九ものがあるが、対向流域は中央部のご
くわずかの部分で他の部分は［父流域であり、対向流熱
交換器とはならない。
以上のように従来では理論効率の高い対向流形熱変換器
を得ることは非常に困難であシ、またそれに近いもので
あって生産性は低く、高性能の熱変換器を安価に提供す
ることは困難であった。
を得ることは非常に困難であシ、またそれに近いもので
あって生産性は低く、高性能の熱変換器を安価に提供す
ることは困難であった。
本発明は上記した従来の問題点を解決するために成され
たものであシ、熱交換効率が高く製作容易で安価な熱交
換器を得ることを目的とする。
たものであシ、熱交換効率が高く製作容易で安価な熱交
換器を得ることを目的とする。
本発明は、熱交換器を流体分離部分と対向流部分とから
構成するようにプレートとフィンを組合せたものである
。
構成するようにプレートとフィンを組合せたものである
。
本発明では、対向流部分を設けたことによシ熱又換効率
を向上するとともに、この対向流部分と流体分離部分に
よシ熱交換器を構成することによシ直交流形のような構
造のシングル化を図っている。
を向上するとともに、この対向流部分と流体分離部分に
よシ熱交換器を構成することによシ直交流形のような構
造のシングル化を図っている。
以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図および第１５図は本発明の第１の実施例を示し、
３は熱交換すべき２つの流体を仕切るプレート、４〜６
は流体の流れを制御するための複数の平行流路を形成す
るフィンで、４は導入部フィン、５は導出部フィン、６
は中央部フィンである。
３は熱交換すべき２つの流体を仕切るプレート、４〜６
は流体の流れを制御するための複数の平行流路を形成す
るフィンで、４は導入部フィン、５は導出部フィン、６
は中央部フィンである。
又、７は流体のガイド機能を有するスペーサ、８゜９は
側板である。流体Ａが通流する熱交換素子１３はプレー
ト３における流体導入部および導出部に導入部フィン４
および導出部フィン５を設け、その間に中空部１４を形
成する。又、流体Ｂが通流する熱交換素子１３はプレー
ト３における流体導入部および導出部を中空部１６．１
７とし、その間に中央部フィン６を設けるとともに導入
部および導出部の端部にスペーサ７を設ける。そして、
熱交換素子１２．１３を交互に積層して両側面に側板８
，９を取付けて熱又換器を形成する。流体Ａは熱交換素
子１２において導入部フィン４を通って中空部１４に入
シ、導出部フィン５から導出され、直線的に通流する。
側板である。流体Ａが通流する熱交換素子１３はプレー
ト３における流体導入部および導出部に導入部フィン４
および導出部フィン５を設け、その間に中空部１４を形
成する。又、流体Ｂが通流する熱交換素子１３はプレー
ト３における流体導入部および導出部を中空部１６．１
７とし、その間に中央部フィン６を設けるとともに導入
部および導出部の端部にスペーサ７を設ける。そして、
熱交換素子１２．１３を交互に積層して両側面に側板８
，９を取付けて熱又換器を形成する。流体Ａは熱交換素
子１２において導入部フィン４を通って中空部１４に入
シ、導出部フィン５から導出され、直線的に通流する。
流体Ｂは熱交換素子１３において中空部１７からムシ中
央部フィン６を通った後生９部１６を介して導出される
。これによって、流体Ａ、Ｂはプレート３を介して熱交
換を行う。
央部フィン６を通った後生９部１６を介して導出される
。これによって、流体Ａ、Ｂはプレート３を介して熱交
換を行う。
上記の熱又換器においては、中央部フィン６とこれに隣
接する流路では対向流形となっておシ、また導入部フィ
ン４および導出部フィン５とこれに隣接する流路では直
又流形に近いものとなっておシ、中空部とフィン部を巧
みに組み合せることによシ、シングルな構造で熱変換効
率の高い熱交換器が得られる。
接する流路では対向流形となっておシ、また導入部フィ
ン４および導出部フィン５とこれに隣接する流路では直
又流形に近いものとなっておシ、中空部とフィン部を巧
みに組み合せることによシ、シングルな構造で熱変換効
率の高い熱交換器が得られる。
第１６図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例では
各プレート３の導入部および導出部と導入部フィン４お
よび導出部フィン５とを流体Ｂの導入口１８および導出
口１９が拡開形状となるように形成している。これによ
シ、流体Ｂの流線を流体Ａの流線に対してよシ対向流的
なものにするとともに、導入口１８および導出口１９を
大きくできるので、より低い圧力損失でよい高い効率の
熱交換器が得られる。
各プレート３の導入部および導出部と導入部フィン４お
よび導出部フィン５とを流体Ｂの導入口１８および導出
口１９が拡開形状となるように形成している。これによ
シ、流体Ｂの流線を流体Ａの流線に対してよシ対向流的
なものにするとともに、導入口１８および導出口１９を
大きくできるので、より低い圧力損失でよい高い効率の
熱交換器が得られる。
第１７図は本発明の第３の実施例を示しこの例では第２
の実施例のものにおいて導出部フィン５を裏返しにする
とともに側板８，９の配置や形状を若干変えることにニ
ジ、拡開した導入口１８および導出口１９ｔ−別々の側
面に設けるようにしておシ、効果は第２の実施例と同様
である。
の実施例のものにおいて導出部フィン５を裏返しにする
とともに側板８，９の配置や形状を若干変えることにニ
ジ、拡開した導入口１８および導出口１９ｔ−別々の側
面に設けるようにしておシ、効果は第２の実施例と同様
である。
第１８図は第２の実施例に示した熱交換器の分解状態を
示し、流体Ｂが通流する熱交換素子１３は、プレート３
上の中央部に中央部フィン６を設けるとともに両端にス
ペーサ７を設ける。流体Ａが通流する熱交換素子１２は
、プレート３上の両端に導入部フィン４および導出部フ
ィン５を設ける。そして、各熱交換素子１２．１３を交
互に積層してその両側に側板８，９を設けることにより
第１６図の熱交換器が得られる。
示し、流体Ｂが通流する熱交換素子１３は、プレート３
上の中央部に中央部フィン６を設けるとともに両端にス
ペーサ７を設ける。流体Ａが通流する熱交換素子１２は
、プレート３上の両端に導入部フィン４および導出部フ
ィン５を設ける。そして、各熱交換素子１２．１３を交
互に積層してその両側に側板８，９を設けることにより
第１６図の熱交換器が得られる。
第１９図も第１６図に示した熱変換器の他の分解状態を
示し、２０は中央部フィン６の両側にプレート３を設け
た中央部素子片、２）は導入部フィン４の両側にプレー
ト３を設けた導入部素子片、２２は導出部フィン５′の
両側にプレート３を設けた導出部素子片である。組立に
際しては、導入部素子片２）と導出部素子片２２を間隔
をあけて配置することによシ熱父換素子１２を形成し、
両端が導入部素子片２）および導出部素子片２２の一端
と重なるように配置した中央部素子片２０と導入部素子
片２）および導出部素子片２２の他端上に配置されたス
ペーサ７とによシ熱交換素子１３を形成する。以後は前
述と同様である。この例ではプレート３とフィン４から
長い素子片を形成し、これを適宜切断することにより各
素子片２０〜２２を形成することができ、製作が一層容
易となる。
示し、２０は中央部フィン６の両側にプレート３を設け
た中央部素子片、２）は導入部フィン４の両側にプレー
ト３を設けた導入部素子片、２２は導出部フィン５′の
両側にプレート３を設けた導出部素子片である。組立に
際しては、導入部素子片２）と導出部素子片２２を間隔
をあけて配置することによシ熱父換素子１２を形成し、
両端が導入部素子片２）および導出部素子片２２の一端
と重なるように配置した中央部素子片２０と導入部素子
片２）および導出部素子片２２の他端上に配置されたス
ペーサ７とによシ熱交換素子１３を形成する。以後は前
述と同様である。この例ではプレート３とフィン４から
長い素子片を形成し、これを適宜切断することにより各
素子片２０〜２２を形成することができ、製作が一層容
易となる。
第２０図は本発明の第４の実施例を示し、流体人が通流
する熱交換素子１２はプレート３上の両端に先端に角部
を有しこの角部に隣接する面に開口する導入部フィン４
および導出部フィン５を設け、熱交換素子１３はプレー
ト３上に中央部フィン６を設けるとともにプレート３の
両端のフィン４゜５の開口側に対応する部分にスペーサ
７を設けている。従って、この例では対向流部の両端に
形成された角部に隣接する２つの面に２つの流体の導入
口および導出口を開口することができ、第２）図のよう
に細長い形状の熱変換器を容易に形成することができる
。
する熱交換素子１２はプレート３上の両端に先端に角部
を有しこの角部に隣接する面に開口する導入部フィン４
および導出部フィン５を設け、熱交換素子１３はプレー
ト３上に中央部フィン６を設けるとともにプレート３の
両端のフィン４゜５の開口側に対応する部分にスペーサ
７を設けている。従って、この例では対向流部の両端に
形成された角部に隣接する２つの面に２つの流体の導入
口および導出口を開口することができ、第２）図のよう
に細長い形状の熱変換器を容易に形成することができる
。
以上のよりに本発明によれば、フィン部と中空部を巧み
に組み合せることによシ、両端の２つの流体の導入、導
出部と、中央部の対向流熱交換部分とを構成してお夛、
構造簡単、安価で熱変換効率の高い熱又換器を得ること
ができる。
に組み合せることによシ、両端の２つの流体の導入、導
出部と、中央部の対向流熱交換部分とを構成してお夛、
構造簡単、安価で熱変換効率の高い熱又換器を得ること
ができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係る熱交換器の斜視図
、第２図および第３図は夫々従来の１又流形熱交換器の
斜視図および出口側温度特性図、第４図囚〜Ωは各種形
式の熱交換器の平面図、第５図は従来の第２例における
熱交換器の斜視図、第６図は従来の第３例における熱又
換器の斜視図、第７図囚、＠は夫々従来の第３例におけ
るフィンを兼ねたプレートの平面図およびそのＸ−Ｘ線
、Ｙ−Ｙ線断面図、第８図は従来の第４例における熱交
換器の斜視図、第９図（２）、ａ３）は夫々従来の第４
例におけるフィンの平面図および正面図、第１０図〜第
１２図社夫々従来の第５例の熱又換器におけるプレート
およびフィンの斜視図、フィンの断面図、および全体斜
視図、第１３図および第１４図は夫々従来の第６例の熱
又換器における熱又換素子の積層状態の斜視図およびス
ペーサの斜視図、第１５図囚、［Ｆ］）は夫々本発明の
第１の実施例に係る熱交換器の横断平面図および縦断側
面図、第１６図および第１７図は夫々本発明の第２およ
び第３の実施例に係る熱交換器の縦断正面図、第１８お
よび第１９図は夫々本発明の第２の実施例に係る熱変換
器の部分構成図、第２０図囚、＠は夫々本発明の第４の
実施例に係る熱交換器の横断平面図および縦断側面図、
第２）図は本発明の第５の実施例に係る熱又換器の横断
平面図である。 ３・・・プレート、４・・・導入部フィン、５・・・導
出部フィン、６・・・中央部フィン、７・・・スペーサ
、８゜９・・・側板、１２．１３・・・熱変換素子、１
４，１６゜１７・・・中空部、２０・・・中央部素子片
、２）・・・導入部素子片、２２・・・導出部素子片。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
、第２図および第３図は夫々従来の１又流形熱交換器の
斜視図および出口側温度特性図、第４図囚〜Ωは各種形
式の熱交換器の平面図、第５図は従来の第２例における
熱交換器の斜視図、第６図は従来の第３例における熱又
換器の斜視図、第７図囚、＠は夫々従来の第３例におけ
るフィンを兼ねたプレートの平面図およびそのＸ−Ｘ線
、Ｙ−Ｙ線断面図、第８図は従来の第４例における熱交
換器の斜視図、第９図（２）、ａ３）は夫々従来の第４
例におけるフィンの平面図および正面図、第１０図〜第
１２図社夫々従来の第５例の熱又換器におけるプレート
およびフィンの斜視図、フィンの断面図、および全体斜
視図、第１３図および第１４図は夫々従来の第６例の熱
又換器における熱又換素子の積層状態の斜視図およびス
ペーサの斜視図、第１５図囚、［Ｆ］）は夫々本発明の
第１の実施例に係る熱交換器の横断平面図および縦断側
面図、第１６図および第１７図は夫々本発明の第２およ
び第３の実施例に係る熱交換器の縦断正面図、第１８お
よび第１９図は夫々本発明の第２の実施例に係る熱変換
器の部分構成図、第２０図囚、＠は夫々本発明の第４の
実施例に係る熱交換器の横断平面図および縦断側面図、
第２）図は本発明の第５の実施例に係る熱又換器の横断
平面図である。 ３・・・プレート、４・・・導入部フィン、５・・・導
出部フィン、６・・・中央部フィン、７・・・スペーサ
、８゜９・・・側板、１２．１３・・・熱変換素子、１
４，１６゜１７・・・中空部、２０・・・中央部素子片
、２）・・・導入部素子片、２２・・・導出部素子片。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）熱交換すべき２つの流体を仕切るプレートと該流
体の流れを制御するための複数の平行流路を形成するフ
インを備えた熱交換素子を積層して構成したプレートフ
イン形熱交換器において、一方の流体が通流する熱交換
素子においては流体の導入部と導出部にフインを設ける
とともに中央部は中空とし、他方の流体が通流する熱交
換素子においては流体の導入部および導出部を中空にす
るとともに中央部にフインを設けかつ導入部および導出
部の端部には流体のガイド機能を有するスペーサを設け
たことを特徴とする熱交換器。 - （２）一方の熱交換素子はプレート上の両端に導入部フ
インと導出部フインを設けて形成し、他方の熱交換素子
はプレート上の中央部に中央部フインを設けるとともに
両端にスペーサを設け、この一方および他方の熱交換素
子を交互に積層したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の熱交換器。 - （３）導入部フインの両側にプレートを設けた導入部素
子片と、導出部フインの両側にプレートを設けた導出部
素子片と、中央部フインの両側にプレートを設けた中央
部素子片と、スペーサを備え、導入部素子片と導出部素
子片を間隔をあけて配置して一方の熱交換素子を形成す
るとともに、両端が導入部素子片の一端および導出部素
子片の一端と重なるように配置した中央部素子片と導入
部素子片の他端および導出部素子片の他端上に配置され
たスペーサとにより他方の熱交換素子を形成しこの一方
および他方の熱交換素子を交互に積層したことを特徴と
する熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014837A JPS61173088A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014837A JPS61173088A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173088A true JPS61173088A (ja) | 1986-08-04 |
Family
ID=11872145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014837A Pending JPS61173088A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61173088A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102384678A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-03-21 | 中国石油大学(华东) | 一种点阵材料换热器 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60014837A patent/JPS61173088A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102384678A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-03-21 | 中国石油大学(华东) | 一种点阵材料换热器 |
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