JPS61259095A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS61259095A JPS61259095A JP10243185A JP10243185A JPS61259095A JP S61259095 A JPS61259095 A JP S61259095A JP 10243185 A JP10243185 A JP 10243185A JP 10243185 A JP10243185 A JP 10243185A JP S61259095 A JPS61259095 A JP S61259095A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchange
- fluid
- low
- temperature
- 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
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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】
し産業上の利用分野」
本発明は、 Ｈｅ液化装置等に好適に使用できる熱交換
器に関するものである噌 （従来の技術Ｊ クロードサイクルによるＨｅ液化装置等に使用される熱
交換器においては、熱交換効率が高いことも必要条件で
あるが、それ以外に、ガスの流通方向に沿った伝熱を可
及的に抑制し得る性能が要求される。ガスの流通方向に
沿って多量の熱が流れるような構成の熱交換器を用いる
と、常温側から低温側への熱侵入が＆１１ｉ著となり冷
凍（液化）能力が不当に低下するからである。
器に関するものである噌 （従来の技術Ｊ クロードサイクルによるＨｅ液化装置等に使用される熱
交換器においては、熱交換効率が高いことも必要条件で
あるが、それ以外に、ガスの流通方向に沿った伝熱を可
及的に抑制し得る性能が要求される。ガスの流通方向に
沿って多量の熱が流れるような構成の熱交換器を用いる
と、常温側から低温側への熱侵入が＆１１ｉ著となり冷
凍（液化）能力が不当に低下するからである。
ところで、近年、高圧パス用の透窓および低圧バス用の
透窓を有した枠体状の断熱スペーサと、多数の透孔を有
した熱交換器プレートとを交互に積層するタイプのいわ
ゆる積層熱交換器が開発されており、このような熱侵入
の問題は解決されつつある。
透窓を有した枠体状の断熱スペーサと、多数の透孔を有
した熱交換器プレートとを交互に積層するタイプのいわ
ゆる積層熱交換器が開発されており、このような熱侵入
の問題は解決されつつある。
Ｌ５ａ明が解決しようとする問題点］
ところが、＃述した積層熱交換器は、前記断熱スペーサ
と熱交換プレートとの接着または接合個所が多く、シか
もこれらの個所のシールが完全でないと高圧パスから低
圧バスへのガス漏れが発生する。そのため１組立をクリ
ーンルームで行なわなければならない等の制約がある。
と熱交換プレートとの接着または接合個所が多く、シか
もこれらの個所のシールが完全でないと高圧パスから低
圧バスへのガス漏れが発生する。そのため１組立をクリ
ーンルームで行なわなければならない等の制約がある。
本９ Ｉ＋は、このような問題点を解消することを目的
としてなされたもので、従来の積層熱交換器と同等の熱
交換効率を有し、しかも、接合部分が多くその部分にお
けるシール性能に欠陥があると高温側流体と低温側流体
との間でガス漏れが生じてしまうというような不都合を
招くことなしに、前述した熱侵入を有効に防止すること
ができる熱交換器を提供するものである。
としてなされたもので、従来の積層熱交換器と同等の熱
交換効率を有し、しかも、接合部分が多くその部分にお
けるシール性能に欠陥があると高温側流体と低温側流体
との間でガス漏れが生じてしまうというような不都合を
招くことなしに、前述した熱侵入を有効に防止すること
ができる熱交換器を提供するものである。
Ｌ問題点を解決するための手段］
本発明は、このような目的を達成するために。
熱伝導性の高い伝熱用の材料層および熱伝導性の低い断
熱用の材料層を交互に配列させてなる焼結材製の熱交換
壁と、この熱交換壁の一面側に形成−され高温側流体を
前記材料層と略直交する方向に案内する第１の流体囲路
と、前記熱交換壁の他面側に形成され低温側流体を前記
材料層と略直交する方向に案内する第２の流体通路とを
具備してなるものにしたことを特徴とする。
熱用の材料層を交互に配列させてなる焼結材製の熱交換
壁と、この熱交換壁の一面側に形成−され高温側流体を
前記材料層と略直交する方向に案内する第１の流体囲路
と、前記熱交換壁の他面側に形成され低温側流体を前記
材料層と略直交する方向に案内する第２の流体通路とを
具備してなるものにしたことを特徴とする。
［作用］
このような構成によれば、高温側流体が流れる第１の流
体通路と、低温側流体が流れる第２の流路とが焼結材に
より一体に形成された熱交換壁を介して隔離されること
になるので、前記第１の流路と、前記第２の流路との間
のガス漏れを容易にに防止することが可能である。そし
て、前記高温側流体と、前記低温側流体との間の熱交換
は、主として前記熱交換壁の伝熱用材料層を介して行な
われる。また、前記熱交換壁における前記流体の流通方
向に沿った熱の流れは、該熱交換壁の断熱用の材料層の
存在によって制限される。そのため、高温端側から低温
端側への熱侵入を抑制することができる。
体通路と、低温側流体が流れる第２の流路とが焼結材に
より一体に形成された熱交換壁を介して隔離されること
になるので、前記第１の流路と、前記第２の流路との間
のガス漏れを容易にに防止することが可能である。そし
て、前記高温側流体と、前記低温側流体との間の熱交換
は、主として前記熱交換壁の伝熱用材料層を介して行な
われる。また、前記熱交換壁における前記流体の流通方
向に沿った熱の流れは、該熱交換壁の断熱用の材料層の
存在によって制限される。そのため、高温端側から低温
端側への熱侵入を抑制することができる。
［実施例］
以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
本発明に係る熱交換器は、第１図に示すように、熱伝導
性の高い伝熱用の材料層２および熱伝導性の低い断熱用
の材料層３を交互に配列させてなる熱交換壁ｌと、これ
ら熱交！！！！壁ｌの一面１ａ側に形成され高圧側流体
Ｈを前記材料層２．３と直交する方向に案内する第１の
流体通路４と、前記熱交換壁ｌの他面ｌｂ側に形成され
低温側流体りを前記材料層２，３と直交する方向に案内
する第２の流体通路５とを具備してなる。
性の高い伝熱用の材料層２および熱伝導性の低い断熱用
の材料層３を交互に配列させてなる熱交換壁ｌと、これ
ら熱交！！！！壁ｌの一面１ａ側に形成され高圧側流体
Ｈを前記材料層２．３と直交する方向に案内する第１の
流体通路４と、前記熱交換壁ｌの他面ｌｂ側に形成され
低温側流体りを前記材料層２，３と直交する方向に案内
する第２の流体通路５とを具備してなる。
詳述すれば、熱交換壁ｌは、第２図に示すように、純銅
により形成した伝熱用の材料層２と、銅と亜鉛の合金で
ある黄銅（真鍮）により形成した断熱用の材料層３とを
交互に配列させた平板状のもので、例えば、第４図〜第
６図”に示すような手順で作られる。すなわち、まず、
第４図に示すように、変形可能な容器６内に純銅の微粉
を注入しつつ、その途中において周期的に亜鉛の微粉を
混入する。このようにして前記容器６内に純銅による粉
末層７と、純銅に亜鉛が混入した粉末層８とが交互に積
層されてなる粉末柱９を得る０次に、第５図に示すよう
に、この粉末柱９に対して熱間静水圧焼結（Ｈ，１，Ｐ
）処理を施して異種金属が層状になった複合金属塊１１
を得る。しかる後に、第６図に示すように、この複合金
属塊１１に圧延ロール１２による圧延加工を施して薄板
１３にし、この薄板１３を所定形状に加工して前記熱交
換壁１となす。
により形成した伝熱用の材料層２と、銅と亜鉛の合金で
ある黄銅（真鍮）により形成した断熱用の材料層３とを
交互に配列させた平板状のもので、例えば、第４図〜第
６図”に示すような手順で作られる。すなわち、まず、
第４図に示すように、変形可能な容器６内に純銅の微粉
を注入しつつ、その途中において周期的に亜鉛の微粉を
混入する。このようにして前記容器６内に純銅による粉
末層７と、純銅に亜鉛が混入した粉末層８とが交互に積
層されてなる粉末柱９を得る０次に、第５図に示すよう
に、この粉末柱９に対して熱間静水圧焼結（Ｈ，１，Ｐ
）処理を施して異種金属が層状になった複合金属塊１１
を得る。しかる後に、第６図に示すように、この複合金
属塊１１に圧延ロール１２による圧延加工を施して薄板
１３にし、この薄板１３を所定形状に加工して前記熱交
換壁１となす。
そして、これらの熱交換壁ｌを複数枚用いてプレートフ
ィンタイプの熱交換器を構成している。
ィンタイプの熱交換器を構成している。
すなわち、この゛Ｘ施例では熱伝導性の低いケース１４
内に、その表面の前記各伝熱用材料層２に対応する部位
に波形のフィン１５を取着してなる２枚の熱交換壁ｌを
所定の間隔をあけて配設し、これら内熱交換壁１間に前
記第１の流体通路４を形成するとともに、これら各熱交
換壁ｌとケース１４の天壁１４ａおよび底壁１４ｂとの
間に前記第２の流体通路５を設けている。そして、この
熱交換器では、高温側流体Ｈがケース１４の高温端ａ側
から第１の流体通路４内に導入され低温側流体りがケー
ス１４の低温端す側から第２の流体通路５内に導入され
るようになっている。
内に、その表面の前記各伝熱用材料層２に対応する部位
に波形のフィン１５を取着してなる２枚の熱交換壁ｌを
所定の間隔をあけて配設し、これら内熱交換壁１間に前
記第１の流体通路４を形成するとともに、これら各熱交
換壁ｌとケース１４の天壁１４ａおよび底壁１４ｂとの
間に前記第２の流体通路５を設けている。そして、この
熱交換器では、高温側流体Ｈがケース１４の高温端ａ側
から第１の流体通路４内に導入され低温側流体りがケー
ス１４の低温端す側から第２の流体通路５内に導入され
るようになっている。
このような構成のものであれば、第１の流体通路４を流
れる高覧側流体Ｈと、第２の流体通１１３５を流通する
低温側流体りとの間で前記熱交換ｒａ１を介して熱交換
が行なわれる。この熱交換は、主として前記熱交換壁ｌ
の伝熱用材料層２を介して行なわれる。すなわち、純銅
の熱伝導率は、温度が１０〜７０にの範囲で１０ｗ／ｃ
ｍ・Ｋ程度であるのに対して、黄銅の熱伝導率は、温度
１０に付近で０．１Ｗ／ｃｍ４、温度７０に付近テ０．
５１／ｃｍ４程度となる。そのため、この熱交換器をク
ロードサイクルによるＨｅ液化装置！１等に組み込んで
使用する場合には、前記伝熱用材料層２の熱伝導率が高
く、前記断熱用材料層３の熱伝導率が低いという状態が
顕著に表われることになる。そのため、前記第１の流体
通路４を流れる高温側流体Ｈと前記第２の流体通路５を
流れる低温側流体りとの熱交換は、前記熱交換壁ｌの伝
熱用材料層２を介して効率良く行なわれる。一方、高温
側流体Ｈが導入される高温端ａから低温側流体りが導入
される低温端すへ前記熱交換壁１に沿って流れようとす
る熱は、前記断熱用の材料層３の存在によって効果的に
阻止されることになるため、前述した熱侵入は有効に抑
制される。
れる高覧側流体Ｈと、第２の流体通１１３５を流通する
低温側流体りとの間で前記熱交換ｒａ１を介して熱交換
が行なわれる。この熱交換は、主として前記熱交換壁ｌ
の伝熱用材料層２を介して行なわれる。すなわち、純銅
の熱伝導率は、温度が１０〜７０にの範囲で１０ｗ／ｃ
ｍ・Ｋ程度であるのに対して、黄銅の熱伝導率は、温度
１０に付近で０．１Ｗ／ｃｍ４、温度７０に付近テ０．
５１／ｃｍ４程度となる。そのため、この熱交換器をク
ロードサイクルによるＨｅ液化装置！１等に組み込んで
使用する場合には、前記伝熱用材料層２の熱伝導率が高
く、前記断熱用材料層３の熱伝導率が低いという状態が
顕著に表われることになる。そのため、前記第１の流体
通路４を流れる高温側流体Ｈと前記第２の流体通路５を
流れる低温側流体りとの熱交換は、前記熱交換壁ｌの伝
熱用材料層２を介して効率良く行なわれる。一方、高温
側流体Ｈが導入される高温端ａから低温側流体りが導入
される低温端すへ前記熱交換壁１に沿って流れようとす
る熱は、前記断熱用の材料層３の存在によって効果的に
阻止されることになるため、前述した熱侵入は有効に抑
制される。
なお、以上の実施例では、説明の便宜上、熱交換壁を２
枚用いた場合について説明したが、プレートフィンタイ
プの熱交換器を構成する場合には、さらに多数枚の熱交
換壁を用いてもよいのは勿論である。また、本考案は、
プレートフィンタイプの熱交換器に限らず、例えば、チ
ューブインチューブタイプの熱交換器等にも適用がａｒ
７１である。すなわち、この場合には、熱交換壁を管
状のものにし、伝熱用の材料層と断熱用の材料層とを管
の軸心方向に交互に配列させるようにすればよい。
枚用いた場合について説明したが、プレートフィンタイ
プの熱交換器を構成する場合には、さらに多数枚の熱交
換壁を用いてもよいのは勿論である。また、本考案は、
プレートフィンタイプの熱交換器に限らず、例えば、チ
ューブインチューブタイプの熱交換器等にも適用がａｒ
７１である。すなわち、この場合には、熱交換壁を管
状のものにし、伝熱用の材料層と断熱用の材料層とを管
の軸心方向に交互に配列させるようにすればよい。
また、伝熱用の材料層および断熱用の材料層は純銅およ
び酸８製のものに限定されないのは勿論であり１本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
び酸８製のものに限定されないのは勿論であり１本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
［発明の効果Ｊ
本発明は、以上のような構成であるから、ａ層８３２′
換器と同簿の熱交換効率を得ることが可能であり、しか
も、シール部分が多く製作に手間がかかるという不都合
を招くことなしに高温端側から １低温端側への
熱侵入を効果的に抑制することかできる熱交換器を提供
できるものである。
換器と同簿の熱交換効率を得ることが可能であり、しか
も、シール部分が多く製作に手間がかかるという不都合
を招くことなしに高温端側から １低温端側への
熱侵入を効果的に抑制することかできる熱交換器を提供
できるものである。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は一部省略した
断面図、第２図は熱交換壁の構成を説明するための説明
図、第３図は要部を示す部分斜視図、第４図、第５図お
よび第６図は熱交換壁の製造方法を説明するための説明
図である。 ｌ拳・・熱交換壁 ２拳会・伝熱用材料層 ３・・・断熱用材料層 ４・・・第１の流体通路 ５・・・第２の流体通路 Ｈ・・・高温側流体 Ｌ・・・低温側流体
断面図、第２図は熱交換壁の構成を説明するための説明
図、第３図は要部を示す部分斜視図、第４図、第５図お
よび第６図は熱交換壁の製造方法を説明するための説明
図である。 ｌ拳・・熱交換壁 ２拳会・伝熱用材料層 ３・・・断熱用材料層 ４・・・第１の流体通路 ５・・・第２の流体通路 Ｈ・・・高温側流体 Ｌ・・・低温側流体
Claims (1)
- 熱伝導性の高い伝熱用の材料層および熱伝導性の低い断
熱用の材料層を交互に配列させてなる焼結材製の熱交換
壁と、この熱交換壁の一面側に形成され高温側流体を前
記材料層と略直交する方向に案内する第１の流体通路と
、前記熱交換壁の他面側に形成され低温側流体を前記材
料層と略直交する方向に案内する第２の流体通路とを具
備してなることを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10243185A JPS61259095A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10243185A JPS61259095A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259095A true JPS61259095A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14327274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10243185A Pending JPS61259095A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259095A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05151980A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却プレート |
| WO2004040225A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Forest Air B.V. | Heat-exchanging wall for a heat exchanger, and heat exchanger provided with such a wall |
| US7861549B2 (en) | 2002-04-26 | 2011-01-04 | Oxycom Beheer B.V. | Dewpoint cooler |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5479860A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-26 | Hitachi Ltd | Heat exchanger |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP10243185A patent/JPS61259095A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5479860A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-26 | Hitachi Ltd | Heat exchanger |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05151980A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却プレート |
| US7861549B2 (en) | 2002-04-26 | 2011-01-04 | Oxycom Beheer B.V. | Dewpoint cooler |
| WO2004040225A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Forest Air B.V. | Heat-exchanging wall for a heat exchanger, and heat exchanger provided with such a wall |
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