JPS61202095A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS61202095A
JPS61202095A JP4230185A JP4230185A JPS61202095A JP S61202095 A JPS61202095 A JP S61202095A JP 4230185 A JP4230185 A JP 4230185A JP 4230185 A JP4230185 A JP 4230185A JP S61202095 A JPS61202095 A JP S61202095A
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JP
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ribs
plate
heat exchanger
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exchanger according
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JP4230185A
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▲吉▼野 昌孝
Masataka Yoshino
Tadatsugu Fujii
忠承 藤井
Kenzo Takahashi
健造 高橋
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • 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
    • F28D9/0068Heat-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations

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  • 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、積層構造をなすプレート・フィン型の熱交
換器に関するものである。
〔従来の技術〕
プレート・フィン型の熱交換器シよ、単位体積当りの伝
熱面積が大きく、比較的小型で高効率の熱交換器として
広く使用されており、熱交換すべき2つの流体の流れ方
の違いから向流型、対向流型、直交(斜交)原型の三種
類に分けることができる。空調装置に対しては対向流型
や直交流型が多く採用されているが、これまでその基本
的な構成は、第5図に示すように熱交換すべき2つの流
体を仕切る厚紙等よりなる熱交換板(101)を、複列
の平行流路を構成する厚紙等よりなる波形板状の間隔保
持板(102)を挾んで積層し全体を段ポール紙状の構
造としている。
第5図の空調用のものpこおいてはその熱交換板(10
1)は伝熱性と通湿性とを合わせもった和紙をベースと
する紙材で形成され、間隔保持板(102)も熱交換板
(101)と同じような紙材を波形板に加工し所定の寸
法形状に切断することで得られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の熱交換器にあっては、波形板を所定
の寸法形状に切断して得られる間隔保持板(102)を
同様に切断によって得られる熱交換板(101)に挟着
することで製造されているが、波形板の山および谷と平
行でない方向の切断で端面の波形がつぶれたりしやすく
、空気対空気の熱交換器では切断時の端面の変形ンこよ
り圧力損失が大きいものとなっている。また、切断によ
って所定の寸法形状を得るため、材料の歩止まりが悪く
、ひし形等の形状に切断する場合には廃材が40Sにも
達することになる。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、製造にあたり廃材がほとんど出す材料の歩止まりが良
(、温度交換や湿度交換の効率のよい熱交換器を得るこ
とを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る熱交換器は、伝熱面を構成する平板状の
プレートの片方の伝熱面にプレートの結合性の良い非金
属材料で形成したリブを所定の間隔をおいて列状に配設
してなる単位部材を複数枚積層し、リブンこよって多段
の平行流路を構成してなり、各単位部材のリブのうち最
外側部の二つを直線状に形成し、これらの間の他の複数
のリブについては長手方向にほぼ波形に屈曲したコルゲ
ート状に形成したものである。
〔作用〕
この発明においてはプレートとの結合性の良い非金属材
料で形成したリブのプレートへの列状配設置こよって流
体を通す平行流路が形成されるので、平行流路?こばら
つぎが出来にくく端面の変形がないので端面での圧力損
失が低い。また、単位部材をプレートに対するリブの配
設によって得るため廃材がほとんど出す材料の歩止まり
が良い。さらに中間のリブがコルゲート状で平行流路が
蛇行状になるので流体の経路が長く、温度交換や湿度交
換の効率がよい。
〔発明の実施例〕
次にこの発明の構成を図面ンこ示す実施例に基づいて具
体的に説明する。
第1図及び第3図に示す実施例の熱交換器は、空調分野
で採用される空気対空気の熱交換器で、第1図のものは
、熱交換すべき2つの流体がおおむね直角に交叉して流
れる直交流型であり、第3図のものは熱交換すべき2つ
の流体が対向して流れる対向流型である。
初めに二つの流体が角度をなして流れる熱交換器の一例
としての直交流型の熱交換器(1)#こついて説明する
。この熱交換器(1)は、プレート(2)の伝熱面の片
面全域に一定の方向に等しい間隔をもってフィンおよび
強化メンバとしてのリブ(3)、(3A)を列状に配設
してなる単位部材(4)を、リブ(3)、(3A)の方
向が一層ごとにおおむね90ずれるように積層して得ら
れる。プレート(2)は伝熱性と通湿性とを合わせもつ
和紙をベースとする紙材よりなる0、05〜0.21f
fjf程度の薄肉の方形の平板で、熱交換すべき2つの
流体を伝熱面により仕切る部材である。リブ(3)、(
3A)は第2図に示すようPこプレート(2)の最外側
部に設けられる二つは直線状の角棒であるが、これらの
間に設けられる他の複数の中間のリブ(3A)は長手方
向に波形に屈曲するコルゲート状の角棒で、いずれもプ
レート(2)との結合性の良い非金属材料で形成されプ
レート(2)の片面に対し接着剤等を用いて固着されて
いる。リブ(3)、(3A)の高さくプレート(2)同
志の間隔を規定する)は大き過ぎると空気流の平行流路
(5)における整流効果が小さく、小さ過ぎると平行流
路(5)での静圧損失が大きくなりすぎるので1〜2.
0 MM程度の範囲に設定されている。リブ(3)、(
3A)及びプレート(2)の肉厚は、薄ければ薄いほど
熱交換のうえからは良いのであるが、実際にはそれらの
機械的強度を保つという要請を受け、極端な薄肉にはで
きない。しかし、リブ(3)、(3A)を非金属材料の
例えば高分子系材料・セラミックス・ファイバー材料・
木材・紙などで線状?こ形成し、これをプレート(2)
 t::配列固着した単位部材(4)の積層により構成
される本例の熱交換器(1)では、リブ(3)、1A)
に剛性があり、しかもプレート(2)の片面全域に均等
に分布しているため、プレート(2)の機械的強度がリ
ブ(3)、(3A)により補足され、その分プレート(
2)の機械的強度を下げ薄肉にすることができるのであ
る。なお、リブ(3)、(3A)CD幅は普通0.5〜
3.Ortm 程度テ、プレート(2)の結合性の良い
繊維質構造のリブ(3)。
(3A)の場合にはこれで十分に構造的安定性の良い単
位部材(4)が得られる。
しかして、単位部材(4)を、リブ(3)、(3A)の
ある而を上又は下?こし一層ごとンこリブ<3)、 (
3A)の方向が90°ずれるように積層し、接着すれば
第1図に示すような平行流路(5)が非直線状の直交流
型の熱交換器(1)が得られる。そして、同じ方向の一
つの系統の平行流路(5) TF−一次空気を、他の一
つの系統の平行流路(5)ンこ二次空気を11せば、こ
れまでのこの種のものと同様、−次空気と二次空気との
間での全熱交換が可能である。
そして、各平行流路(5)に切断に伴うつぶれなどの変
形がないので、端面での圧力損失は低いものとなり、平
行流路(5)がコルゲート状で一次空気と二次空気の通
過経路が長いので温度交換も湿度交換も効率のよいもの
となる。
次に第3図に示す対向流型の熱交換器CIA)eこつい
て説明する。この熱交換器(IA)もプレー)(2)の
片UfJPとプレート(2)との結合性の良い非金属材
料よりなる二つの直線状のリブ(3)を最外側部Pこ、
コルゲート状の複数の中間のリブ(3A)をリブ(3)
の間?こ複列等しい間隔をおいて配列固着した単位部材
(4A)を積層して得られる点で、前例の熱交換器(1
)と同様の構成である。この熱交換器(LA)と前例の
ものの違いは、リブ(3)。
(3A)がプレート(2)の伝熱面の片面?こおけるほ
ぼ半分に対して設けられている単位部材(4A)を、リ
ブ(3)、(3A)の有る方と無い方が交互になるよう
千鳥に、各リブ(3)、(3A)の方向を平行にして積
層した点である。すな;bち、この熱交換器(IA)を
構成する単位部材(4A)は第4図に示すようにプレー
ト(2)の片面のほぼ半分にまでリブ(3)、(3A)
が延び、片面の他の半分は雫なるプレート(2)だけで
リブ(3)、(3A)の欠グロした構成である。そして
、第3図に示すようンこ単位部材(4A)を千鳥に積層
するとともに、対向する端面に現われるプレート(2)
とプレート(2)との各間隔のうち、リブ(3)、(3
A)による平行流路(5)が端面にあられれない部分を
制御部材(6)や閉塞板で閉塞し、対向する端面に臨ん
でいる各平行流路(5)ンこ対向方向から一次空気と二
次空気を通せば、−次空気と二次空気との間での対向流
方式?こよる熱交換が可能となるのである。
上述したいずれの熱交換器(1)、(LA)も軽量な単
位部材(4)、(4A)の積層Pこよって得られ、製造
が容易であるばかりでなく、平行流路(5)がリブ(3
)、(3A)のプレート(2)への固着によって形成さ
れるものであるから平行流路(5)に変形が生じず、平
行流路の変形?こよる端面での圧力損失が少ないうえ、
平行流路(5)がリブ(3A)によってコルゲート状で
径路が長いので温度及び湿度の交換効率が良い。
〔発明の効果〕
以上、実施例Pこよる説明からも明ら力翼なようンこ本
発明の熱交換器番よ、伝熱面を構成する薄肉のプレート
の伝熱面の片面に所定の間隔をおいてプレートとの結合
性の良い非金属材料よりなる直線状のリブを最外側部に
配設し、長手方向にほぼ波形?こ屈曲したコルゲート状
のリブを中間?こ複列配設してなる単位部材を積層した
購成であるから、単位部材を積層してゆくだけの操作で
、一層ごとに熱交換すべき流体を通す経路の十分に長い
平行流路をもつ軽量で温度や湿度の交換効率のよい層溝
造のプレート・フィン型の熱交換器が容易に得られる。
また、リブがプレートを含む全体の機械的強度を補足す
るので熱交換又は湿度交換に都合がよいようにプレート
を薄肉にすることができ、しかもリブによる平行流路に
製造過程で変形が生じないので端面での圧力損失が低く
、製造ンこおいて切断等の操作が中核とならないので材
料の歩止まりも良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用例としての直交流型の熱交換器を
示す斜視図、第2図は、その単位部材を単独に示す平面
図、第3図は本発明の他の実施例を示す熱交換器の斜視
図、第4図は、同じくその単位部材を単独で示す)ド面
図、第5図は従来例としての直交流型の熱交換器を示す
斜視図である。図において、tl) 、 (IA)は熱
交換器、f2)番よプレート、(3)はリブ、(3A)
は中間の1 ;334 リブ、(4)、(4A)は小4位部材、(5)は平行流
路である。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示
す。 代理人 大 岩 増 雄(ほか2名) l・・熱交換器 4・・単位部材 づ八       3 第5図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、伝熱面を構成する平板状の薄肉のプレートの片
    方の伝熱面にプレートとの結合性の良い非金属材料で形
    成したリブを所定の間隔をおいて列状に配設してなる単
    位部材を、複数枚積層して各プレート同志の対向する間
    隙に前記リブによる複列の平行流路を多段に構成してな
    り、前記単位部材のリブのうち最外側部の二つは直線状
    に形成され、これらの間の他の複数のリブは長手方向に
    ついてほぼ波形に曲ったコルゲート状に形成されている
    ことを特徴とする熱交換器。
  2. (2)、プレートが伝熱性と通湿性とを有する和紙等の
    材料で形成されている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. (3)、リブが各プレートの片面のほぼ半分に対して形
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載の熱交換器。
  4. (4)、リブが各プレートの片面の全域に形成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載の熱交換器。
  5. (5)、単位部材が、交互にそのリブの方向をほぼ直交
    させて積層されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項又は第4項記載の熱交換器。
  6. (6)、単位部材が、各々のリブを同じ方向にして千鳥
    状に積層されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項又は第3項記載の熱交換器。
JP4230185A 1985-03-04 1985-03-04 熱交換器 Expired - Lifetime JPH0697157B2 (ja)

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JP4230185A JPH0697157B2 (ja) 1985-03-04 1985-03-04 熱交換器

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JPS61202095A true JPS61202095A (ja) 1986-09-06
JPH0697157B2 JPH0697157B2 (ja) 1994-11-30

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ID=12632199

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101907408A (zh) * 2010-07-30 2010-12-08 中国电力工程顾问集团东北电力设计院 火力发电厂表面式间接空冷系统板式凝汽器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101907408A (zh) * 2010-07-30 2010-12-08 中国电力工程顾问集团东北电力设计院 火力发电厂表面式间接空冷系统板式凝汽器

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JPH0697157B2 (ja) 1994-11-30

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