JPS6152596A - 対向流型熱交換器 - Google Patents
対向流型熱交換器Info
- Publication number
- JPS6152596A JPS6152596A JP59174579A JP17457984A JPS6152596A JP S6152596 A JPS6152596 A JP S6152596A JP 59174579 A JP59174579 A JP 59174579A JP 17457984 A JP17457984 A JP 17457984A JP S6152596 A JPS6152596 A JP S6152596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ribs
- plate
- heat exchanger
- plates
- type heat
- 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
- F28D9/0031—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 paired plates touching each other
- F28D9/0037—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 paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/065—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
-
- 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】
〔発明の技術分野〕
この発明はプレート・フィン型の対向流型熱交換器に関
するもので、熱交換すべき２つの流体をおおむね対向さ
せて通す熱交換器にこ関するものである。
するもので、熱交換すべき２つの流体をおおむね対向さ
せて通す熱交換器にこ関するものである。
プレート・フィン型の熱交換器は単位体債当りの伝熱面
積が大きく、小型で高効率な熱交換器として広（熱利用
機器に採用されている。この種の熱交換器を熱交換すべ
き２つの流体の流れｅこよって区分すると、２つの流体
が同方向に流れる向流型と、対向して流れる対向流型と
、直交（または斜交）して流れる直交流型（または斜交
流束）の三種ｅこ大別される。熱交換効率の点では、理
論上対向流型が最も優れていることが知られている。空
調分野で使われる対向流型のものとして番よ例えば実公
昭５２−５６５３１号公報に示されたものが、又直交流
型のものとしては例えば特公昭４７−１９９９０号公報
に示されたものがそれぞれあるが、それらのいずれも基
本的には熱交換すべき２つの流体を仕切るプレートを所
定の間隔をおいて複数枚対向させ、プレート同志の間隔
内に列状Ｐこ並ぶ複列の平行流路を構成する波形板状に
形成した通路素子を挾みつけ、全体を層構造にした構成
であるが、その製造番よ、通路素子が波形で材料によっ
てし土成形トこ著しい困難が伴うので、必ずしも容易で
はない。
積が大きく、小型で高効率な熱交換器として広（熱利用
機器に採用されている。この種の熱交換器を熱交換すべ
き２つの流体の流れｅこよって区分すると、２つの流体
が同方向に流れる向流型と、対向して流れる対向流型と
、直交（または斜交）して流れる直交流型（または斜交
流束）の三種ｅこ大別される。熱交換効率の点では、理
論上対向流型が最も優れていることが知られている。空
調分野で使われる対向流型のものとして番よ例えば実公
昭５２−５６５３１号公報に示されたものが、又直交流
型のものとしては例えば特公昭４７−１９９９０号公報
に示されたものがそれぞれあるが、それらのいずれも基
本的には熱交換すべき２つの流体を仕切るプレートを所
定の間隔をおいて複数枚対向させ、プレート同志の間隔
内に列状Ｐこ並ぶ複列の平行流路を構成する波形板状に
形成した通路素子を挾みつけ、全体を層構造にした構成
であるが、その製造番よ、通路素子が波形で材料によっ
てし土成形トこ著しい困難が伴うので、必ずしも容易で
はない。
この発明は上記した従来の問題点を解消することを目的
としてなされたもので、対称形状の二種類の合成樹脂よ
りなる通路素子とプレートとの積層によって得ることが
でき、構造的安定性が高く製作性も良いプレート・フィ
ン型の対向流型熱交換器を提供するものである。
としてなされたもので、対称形状の二種類の合成樹脂よ
りなる通路素子とプレートとの積層によって得ることが
でき、構造的安定性が高く製作性も良いプレート・フィ
ン型の対向流型熱交換器を提供するものである。
次に本発明の構成を図面ｔこ示す実施例に基づいて具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図に示す本発明の適用例としての空調分野で利用さ
れる空気対空気の対向流型熱交換器は、平面形状が等脚
台形の層構造の六面体で、左右線対称の二種類の通路素
子（１）、（ＩＡ）を等脚台形のプレート（２）の間に
交互に挾み積層することによって得られる。各通路素子
（１）、（ＬＡ）は、第２図及び第３図に示すように、
等脚台形状の伝熱性と通湿性とを合わせもつ例えば和紙
、焼成物等よりなる平板状のプレート（２）に対応する
プロフィルに合成樹脂よりなる複列のリブ（３）を形成
したスケルトン構造である。プレート（２）は、熱交換
すべき２つの流体（−次流体と二次流体とも言う）を仕
切るための部材で、その肉厚は必要な機械的強度が得ら
れる限りにおいてなるべく薄くされる。プレート（２）
同志の間に挾まれる各通路素子（１）、（ＩＡ）の構造
的主体であるリブ（３）は、プレート（２）同志の対向
間隙を決定し、かつこの対向間隙ｅこ熱交換すべき２つ
の流体を通す複列の平行状流路（４）を形成するもので
、プレート（２）の辺縁に沿うことになる周壁用リブ（
３Ａ）と、プレート（２）の内側面上ンこほぼ平行状態
に列状に配列することになるフィン用リブ（３Ｂ）とか
らなる。周壁用リブ（３Ａ九よ、プレート（２）の一つ
の斜辺を除く他の三辺ンこ沿ってプレート（２）の片面
を囲むような形に設けられ、プレート（２）の長辺に沿
うことになる部分の斜辺側寄りの隅部は部分的に開放さ
れ、熱交換すべき流体の導入凸を形成する開放部（５）
となっている。
れる空気対空気の対向流型熱交換器は、平面形状が等脚
台形の層構造の六面体で、左右線対称の二種類の通路素
子（１）、（ＩＡ）を等脚台形のプレート（２）の間に
交互に挾み積層することによって得られる。各通路素子
（１）、（ＬＡ）は、第２図及び第３図に示すように、
等脚台形状の伝熱性と通湿性とを合わせもつ例えば和紙
、焼成物等よりなる平板状のプレート（２）に対応する
プロフィルに合成樹脂よりなる複列のリブ（３）を形成
したスケルトン構造である。プレート（２）は、熱交換
すべき２つの流体（−次流体と二次流体とも言う）を仕
切るための部材で、その肉厚は必要な機械的強度が得ら
れる限りにおいてなるべく薄くされる。プレート（２）
同志の間に挾まれる各通路素子（１）、（ＩＡ）の構造
的主体であるリブ（３）は、プレート（２）同志の対向
間隙を決定し、かつこの対向間隙ｅこ熱交換すべき２つ
の流体を通す複列の平行状流路（４）を形成するもので
、プレート（２）の辺縁に沿うことになる周壁用リブ（
３Ａ）と、プレート（２）の内側面上ンこほぼ平行状態
に列状に配列することになるフィン用リブ（３Ｂ）とか
らなる。周壁用リブ（３Ａ九よ、プレート（２）の一つ
の斜辺を除く他の三辺ンこ沿ってプレート（２）の片面
を囲むような形に設けられ、プレート（２）の長辺に沿
うことになる部分の斜辺側寄りの隅部は部分的に開放さ
れ、熱交換すべき流体の導入凸を形成する開放部（５）
となっている。
フィン用リブ（３Ｂ）は、周壁用リブ（３Ａ）の長辺ン
こ沿うことＰこなφ部分と短辺ｅこ沿うことになる部分
との称向間ｅこほぼ平行に複列、それぞれ所定の間隔を
もって形成され、その一端は、それぞれ周壁用リブ（３
Ａ）の欠如した側部に臨み、他端はそれぞれ若干７８曲
しなから周壁用リブ（３Ａ）の開放部（５）に臨んでい
る。周壁用リブ（３Ａ）とフィン用リブ（３Ｂ）とは相
互ンこプレート（２）ンこ密着しつる薄肉の連結構造（
６）で橋絡状態Ｖこ連結し、スケルトン構造を呈してい
る。連結構造（６）は二箇所に形成され、その一方は周
壁用リブ（３Ａ）とフィン用リブ（３Ｂ）の各自由端が
臨むプレート（２）の斜辺に対応する部分に形成され、
他方は長辺に沿うことになる周壁用リブ（３Ａ）の開放
部（５）側の端部と短辺ンこ沿うことになる周壁用リブ
（３Ａ）を、中間に存在する各フィン用リブ（３Ｂ）の
自由端側を連絡しながらつなぐ形態にプレート（２）の
もう一つの斜辺の内方に対応する部分に各リブ（３）の
形成とともンこ一体形成されているのである。なお、一
種類の通路素子（１）と他のもう一種類の通路素子（Ｉ
Ａ）とは、第２図及び第３図ｅこよって示すように図に
おいて左右線対称である。リブ（３）の高さくプレート
（２）同志の間隔を規定する）及びリブ（３）の間隔は
、プレート（２）同志の対向間隙に平行状流路（４）を
構成する要素で、小さ過ぎると平行状流路（４）ｅこお
ける静圧損失が大きくなり、大き過ぎると、平行状流路
（４）における整流効果が薄弱となるので、１〜１ｏｍ
ｍ程度の範囲に設定されるものである。
こ沿うことＰこなφ部分と短辺ｅこ沿うことになる部分
との称向間ｅこほぼ平行に複列、それぞれ所定の間隔を
もって形成され、その一端は、それぞれ周壁用リブ（３
Ａ）の欠如した側部に臨み、他端はそれぞれ若干７８曲
しなから周壁用リブ（３Ａ）の開放部（５）に臨んでい
る。周壁用リブ（３Ａ）とフィン用リブ（３Ｂ）とは相
互ンこプレート（２）ンこ密着しつる薄肉の連結構造（
６）で橋絡状態Ｖこ連結し、スケルトン構造を呈してい
る。連結構造（６）は二箇所に形成され、その一方は周
壁用リブ（３Ａ）とフィン用リブ（３Ｂ）の各自由端が
臨むプレート（２）の斜辺に対応する部分に形成され、
他方は長辺に沿うことになる周壁用リブ（３Ａ）の開放
部（５）側の端部と短辺ンこ沿うことになる周壁用リブ
（３Ａ）を、中間に存在する各フィン用リブ（３Ｂ）の
自由端側を連絡しながらつなぐ形態にプレート（２）の
もう一つの斜辺の内方に対応する部分に各リブ（３）の
形成とともンこ一体形成されているのである。なお、一
種類の通路素子（１）と他のもう一種類の通路素子（Ｉ
Ａ）とは、第２図及び第３図ｅこよって示すように図に
おいて左右線対称である。リブ（３）の高さくプレート
（２）同志の間隔を規定する）及びリブ（３）の間隔は
、プレート（２）同志の対向間隙に平行状流路（４）を
構成する要素で、小さ過ぎると平行状流路（４）ｅこお
ける静圧損失が大きくなり、大き過ぎると、平行状流路
（４）における整流効果が薄弱となるので、１〜１ｏｍ
ｍ程度の範囲に設定されるものである。
またリブ（３）及びプレート（２）の肉厚は、いずれも
薄ければ薄いほど熱交換のうえからは良い結果が得られ
るが、必要な機械的強度を保つという要請から極端な薄
肉にはできない。しかし、本例のものンこおいてはリブ
（３）が合成樹脂であり連結構造（６）で結合している
から、（２）の機械的強度をリブ（３）が補足しうるの
で、プレート（２）自体の肉厚はこれまでより十分に薄
くすることができ、Ｑ、０５朋以下でも全体としての必
要な機械強度を十分に得ることができるのである。
薄ければ薄いほど熱交換のうえからは良い結果が得られ
るが、必要な機械的強度を保つという要請から極端な薄
肉にはできない。しかし、本例のものンこおいてはリブ
（３）が合成樹脂であり連結構造（６）で結合している
から、（２）の機械的強度をリブ（３）が補足しうるの
で、プレート（２）自体の肉厚はこれまでより十分に薄
くすることができ、Ｑ、０５朋以下でも全体としての必
要な機械強度を十分に得ることができるのである。
しかして、二種類の通路素子（１）、（ＩＡ）を交互に
プレート（２）間に積層し、接着剤等で固定すれば、各
層ごとに平行状流路（４）が同一方向に走る層構造の対
向流型熱交換器が得られるのである。
プレート（２）間に積層し、接着剤等で固定すれば、各
層ごとに平行状流路（４）が同一方向に走る層構造の対
向流型熱交換器が得られるのである。
この対向流型熱交換器は、プレート（２）における斜辺
側の両端面にそれぞれ一層おきｅこ平行状流路（４）の
出口端が開口し、プレート（２）Ｐこおける長辺側の側
面の左右に一層おぎに平行状流路（４）の導入口が千鳥
状に開口している。そして、第１図における左側寄りの
縦方向ｔこ並ぶ各導入口から一次流体を導入し、右側に
寄った位置で同様に縦方向ンこ並ぶ各導入口から二次流
体を導入することによって、効率のよい対向流ンこよる
熱交換が可能となるのである。なお、熱交換すべき２つ
の流体の各平行状流路（４）への導入方向を、前述とは
全く反対とする対向流型熱交換器も可能である。また、
プレート（２）は等脚台形の平面形状とする方が、各平
行状流路（４）の静圧分布に特異性を持たせ易く、これ
によって高効率化を計りつる利点があるが、第４図Ｐこ
示すような成形の楽な直角四角形の平面形状とすること
もできる。さらに、プレート（２）を伝熱性を有する材
料で構成し、顕熱交換を行なう熱交換器を構成すること
もできる。これらのいずれの場合も通路素子（１）、（
ＩＡ）のリブ（３）は、薄い樹脂膜状の連結構造（６）
で連結した構成とするのである。
側の両端面にそれぞれ一層おきｅこ平行状流路（４）の
出口端が開口し、プレート（２）Ｐこおける長辺側の側
面の左右に一層おぎに平行状流路（４）の導入口が千鳥
状に開口している。そして、第１図における左側寄りの
縦方向ｔこ並ぶ各導入口から一次流体を導入し、右側に
寄った位置で同様に縦方向ンこ並ぶ各導入口から二次流
体を導入することによって、効率のよい対向流ンこよる
熱交換が可能となるのである。なお、熱交換すべき２つ
の流体の各平行状流路（４）への導入方向を、前述とは
全く反対とする対向流型熱交換器も可能である。また、
プレート（２）は等脚台形の平面形状とする方が、各平
行状流路（４）の静圧分布に特異性を持たせ易く、これ
によって高効率化を計りつる利点があるが、第４図Ｐこ
示すような成形の楽な直角四角形の平面形状とすること
もできる。さらに、プレート（２）を伝熱性を有する材
料で構成し、顕熱交換を行なう熱交換器を構成すること
もできる。これらのいずれの場合も通路素子（１）、（
ＩＡ）のリブ（３）は、薄い樹脂膜状の連結構造（６）
で連結した構成とするのである。
以上、実施例による説明からも明らかなように本発明の
対向流型熱交換器は、伝熱性をもつ四角形の平板状の複
数枚のプレートに対し、それらの間に側壁用リブとフィ
ン用リブとからなり、相互Ｐこ端部で薄肉の連結構造で
結合した合成樹脂のリブを連結構造とともに一体成形し
てなるスケルトン構造の通路素子を挾み積層したもので
、通路素子が形態的に単純で成形しやすいため製作性が
良い。特に、リブが相互に連結構造で結合しているので
リブの安定性が高くリブによる補強効果によりプレート
自体を従来より薄く構成することもできるのである。
対向流型熱交換器は、伝熱性をもつ四角形の平板状の複
数枚のプレートに対し、それらの間に側壁用リブとフィ
ン用リブとからなり、相互Ｐこ端部で薄肉の連結構造で
結合した合成樹脂のリブを連結構造とともに一体成形し
てなるスケルトン構造の通路素子を挾み積層したもので
、通路素子が形態的に単純で成形しやすいため製作性が
良い。特に、リブが相互に連結構造で結合しているので
リブの安定性が高くリブによる補強効果によりプレート
自体を従来より薄く構成することもできるのである。
第１図しよ本発明の適用例としての対向流型熱交換器を
示す斜視図、第２図は第１図における■矢印部の通路素
子を単独に示す平面図、第３図は同じく■矢印部の通路
素子を単独ｔζ示す平面図、第４図は本発明の他の実施
例を通路素子について示す平面図である。図において、
（１）。 （ＩＡ）は通路素子、（２）はプレート、（３）はリブ
、（３Ａ）は周壁用リブ、（３Ｂ）はフィン用リブ、（
４）は平行状流路、（５）は開放部、（６）は連結構造
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） 第１図 第２図
示す斜視図、第２図は第１図における■矢印部の通路素
子を単独に示す平面図、第３図は同じく■矢印部の通路
素子を単独ｔζ示す平面図、第４図は本発明の他の実施
例を通路素子について示す平面図である。図において、
（１）。 （ＩＡ）は通路素子、（２）はプレート、（３）はリブ
、（３Ａ）は周壁用リブ、（３Ｂ）はフィン用リブ、（
４）は平行状流路、（５）は開放部、（６）は連結構造
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） 第１図 第２図
Claims (4)
- （１）、平面形状が四角形の伝熱性を有する複数枚のプ
レートの間に熱交換すべき２つの流体を通す流路を形成
する対称形の二種類の通路素子を交互に挾み層構造とし
、プレート間に形成された各層の流路に一層ずつ交互に
一次流体と二次流体を対向方向から導入する構成の対向
流型熱交換器であって、前記二種類の通路素子が、前記
プレートにおける一辺を除く他の三辺に沿い一隅部には
開放部を有する側壁用リブと、この側壁用リブの対向間
隔内に平行に所定の間隔をおいて配列するフイン用リブ
とをそれらの端部で連結構造によって橋絡状に結合させ
たはしご形の合成樹脂よりなる一体成形物であることを
特徴とする対向流型熱交換器。 - （２）、プレートが伝熱性と通湿性とを有する平板で形
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
載の対向流型熱交換器。 - （３）、プレートが直角四角形であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の対向流型熱交換
器。 - （４）、プレートが等脚台形で、通路素子の側壁用リブ
における開放部がプレートの長辺に対応する隅部に形成
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項記載の対向流型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174579A JPS6152596A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 対向流型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174579A JPS6152596A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 対向流型熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152596A true JPS6152596A (ja) | 1986-03-15 |
Family
ID=15981021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59174579A Pending JPS6152596A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 対向流型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6152596A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2051021A3 (en) * | 2000-03-14 | 2010-06-23 | Air-Change Pty Limited | Heat exchanger |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP59174579A patent/JPS6152596A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2051021A3 (en) * | 2000-03-14 | 2010-06-23 | Air-Change Pty Limited | Heat exchanger |
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