JPS6186590A

JPS6186590A - 熱交換器

Info

Publication number: JPS6186590A
Application number: JP20852984A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Yagi; 八木　敏一
Original assignee: Hisaka Works Ltd
Current assignee: Hisaka Works Ltd
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-05-02

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】本発明は２個の通路用孔及び伝熱面を有するプレートを
複数枚積層することにより形成された熱交換ユニットと
、熱交換ユニットの短辺側の両端に取付けたヘッダーと
からなる熱交換器に関するものである。

イ、従来技術通路用孔及び伝熱面を有するプレートを複数枚積層し、
各プレートの周縁部ならびに通路用孔の外周縁同士を溶
着し、各プレート間に第１の流路と第２の流路とを交互
に形成し、第１の流路に供給される第１の流体と、第２
の流路に供給される第２の流体との間で熱交換を行うプ
レート式熱交換器は、例えば仮型熱交換器として実公昭
４４−２６０３５号公報で開示されている。

この仮型熱交換器を構成するプレート（１）は、第１図
及び第２図に示す如く、通常矩形をしており、又プレー
ト（１）を積層する時、隣接するプレート（１）の対応
する部分と係合するように構成された持ち上り或いは押
し下げられた部分（１ａ）には第１乃至第４の開口（２
ａ）（２ｂ）　　（２ｃ）　　（２ｄ）が設けである。

又プレート（１）、（２）の周縁の全周には、プレート
（１）、（２）を相互に重ねられるようにリム（４）を
設けである。このリム（４）はプレート（１）、（２）
を積層した時、隣接するプレート（１）、（２）を囲い
、且つ隣接するプレート（１）のリム（４）と半田付け
を行うのに充分な巾を持たせておく。

上記形状をしたプし一一ト（１）、（２）を用いて仮型
熱交換器を構成するには、第２図に示す如く、所定枚数
Ｃ図面では８枚）のプレート（１）をＩｓＭし、対向す
るプレート（２）のリム部（４）ならびに第１乃至第４
の通路用孔（２ａ）　　（２ｂ）　　（２ｃ）　　（２
ｄ）の外周縁同士を半田付けする。そして各プレート（
１）、（２）の伝熱面（３）間に、第１及び第３の通路
用孔（２ａ）　　（２ｃ）と連通した第１の流路（４）
と、第２及び第４の通路用孔（２ｂ）　　（２ｄ）と連
通した第２の流路（ロ）とを交互に形成する。又プレー
ト（１）、（２）を積層する時、図中最上段に位置する
プレート（１”）の第１及び第３の通路用孔（２ａ’　
）　　（２ｃ’　）には、第１図及び第２図に示す如く
第１の流体の第１の流路（イ）への供給及び排出を行う
ための第１の流入筒（５ａ）及び第１の排出筒（５ｂ）
が半田付けしてあり、又第２及び第４の通路用孔（２ｂ
’　）　　（２ｄ”）には第２の流体の第２の流路（ロ
）への供給及び排出を行うための第２の流入筒（６ａ）
及び第２の排出筒（６ｂ）が半田付けしである。

上記構成からなる仮型熱交換器によって第１の流体と第
２の流体との間で熱交換を行うには、第１の流体を第１
の流入筒（５ａ）に供給すると同時に、第２の流体を第
２の流入筒（６ａ）に供給する。すると、第１の流体は
第１の通路用孔（２ａ）から各プレート（１）間に形成
した第１の流路（イ）に流入し、第１の流路（イ）を通
過した後、第３の通路用孔（２ｃ’　）から第１の排出
筒（５ｂ）を通って外部に排出される。又第２の流体は
、第２の通路用孔（２ｂ）から各プレート（１）間に形
成した第２の流路（ロ）に流入し、第２の流路（ロ）を
通過した後、第４の通路用孔（２ｄ’　）から第２の排
出筒（６ｂ）を通って外部に排出される。そして各プレ
ート（１）間に形成した第１の流路（イ）及び第２の流
路（ロ）内を第１及び第２の流体がそれぞれ通過する時
、両者間で熱交換が行われる。

ところが、上記したように、４個の通路用孔（２ａ）　
　（２ｂ）　　（２ｃ）　　（２ｄ）を有するプレート
（１）を用いて仮型熱交換器を形成すると、通路用孔（
２ａ）　　（２ｂ）　　（２ｃ）　　＜２ｄ）の孔径を
下記の理由によりあまり大きくできない。このため、熱
交換を行う２種の流体間で流量比率が大きく異なる場合
、例えば２種の流体に気体と液体が用いられる場合には
、通路用孔の内気体の流れる（２ｓ）　　（２ｃ）を、
液体の流量に対応する量だけ気体を供給できないといっ
た欠点があった。又気体を流す２個の通路用孔（２ａ）
　　（２ｃ）の孔径を、気体を必要量流すのに十分な径
にすると、プレート（１）、（２）　１枚当りの有効伝
熱面積が小さくなるため、熱交換に必要な伝熱面積を得
るためには、プレート（１）の枚数全増加さ垂る必要が
生じ、コストアンプにっながるといった問題があった。

口０発明の目的通路用孔及び伝熱面を有するプレートを複数枚積層し、
各プレート間に第１の流路と第２の流路とを交互に形成
してなる熱交換器により、例えば気体と液体等のように
流量比率が大きく異なる２種の流体の熱交換を効率よく
行えるようにするものである。

ハ０発明の構成熱交換器を、短辺側の両端近傍に２個の通路用孔を有し
、かつ、凹凸が形成された伝熱面を有するプレートを複
数枚積層し、各プレートの周縁部ならびに通路用孔の外
周縁同士を溶着し、各プレートの長辺例の周縁部を閉塞
して各プレート間に上記２個の通路用孔と連通ずる密閉
した第１の流路と、各プレートの短辺側に開口した第２
の流路とを交互に形成してなる熱交換ユニットと、上記
熱交換ユニットの短辺側の両端に、取付けた、夫々１個
の通路用孔と上記第２の流路と連通ずる分散室及び集合
室を形成するだめの第１及び第２のヘッダーとによって
形成したものである。

二、実施例第３図及び第４図は本発明に係る熱交換器を示す図面で
あり、この熱交換器は、プレート（１３）をＭＩ層して
なる熱交換ユニット（１２）と、熱交換ユニッ）　０２
＞の短辺側の両端（１２ａ　）（１２ａ　）に取付けた
第１及び第２のヘッダー（１０）　　（１１）とからな
っている。上記熱交換ユニット（１２）を構成するプレ
ート（１３）は、第７図に示す如く通常矩形状をしてお
り、その表裏両面には、波状凹凸面からなる伝熱面（１
４）が形成しである。又両端近傍には、伝熱面（１４）
に第１の流体を供給するための第１の通路用孔（１５ａ
　）及び排出を行うための第１の通路用孔（１５ｂ　）
が設けである。又このプレート（１３）の周縁部（１３
ａ　）はフラットに形成しである。

このプレート（１３）によって熱交換ユニット（１２）
を構成するには、第６図に示すように複数枚（図面では
６枚）のプレート（１３）を積層し、対向するプレー１
−　（１３）の周縁部（１３ａ　）同士をロー付は等に
よって溶着すると共に、対向するプレー）　（１３）の
第１の通路用孔（１５ａ　）（１５ｂ　）の外周縁同士
を同じくロー付は等によって連通させる。又、このよう
にプレート（１３）を積層して熱交換ユニッ）　（１２
）を構成する時、熱交換ユニソ）　（ｉ２）の側面部全
周に形成される開口部の内、長辺側の開口部（１６）に
は図示の如く棒状をし、た閉塞部＠’　（１７＞を挿入
し、プレート（１３）の長辺側の周縁部（１３ａ　）と
一体に溶着することにより、長辺側の開口部（１６）を
閉塞する。又、積層される複数枚のプレート（１３）の
内、図中最下段に位置するプレート（１３’　”）には
、′＠１通路用孔（１５ａ　）　　（１５ｂ　）が形成
されていないものを使用する。そして各プレー）　（１
３）間に、密閉され、且つ、第１の通路用孔（１５ａ　
）　　（１５ｂ　）と連通した第１の流路（Ａ）と、熱
交換ユニッ）　（１２）の短辺側の両端（１２ａ　）　
　（１２ａ　）に開口した第２の流路（Ｂ）とを交互に
形成する。又熱交換ユニット（１２）の図中最上段に位
置するプレート（１３°°）に設けた第１の通路用孔（
１５ａ”　）　　（１５ｂ”　）には、第１の流体の第
１の流路（Ａ）への供給及び排出を行うための第１の流
入筒（１８ａ　）及び第１の排出筒（１８ｂ　）が溶着
しである。

上記のように形成された熱交換ユニット（１２）の短辺
側の一端（１２ａ　）には前述した如く第１のヘッダー
（１０）が溶着してあり、この第１のヘッダー（１０）
によって熱交換ユニット（１２）に形成された第２の流
路（Ｂ）と連通ずる分散室（１９）が設けである。又熱
交換ユニット（１２）の短辺側の他端（１２ａ　）に溶
着した第２のヘッダー（１１）によって熱交換ユニソｌ
−（１２）に形成された第２の流路（Ｂ）と連通ずる集
合室（２０）が設けである。文節１のヘッダー（１０）
及び第２のヘッダー（１１）にそれぞれ設けた通路用孔
（１０ａ　）　　（ｌｌａ　）には、分散室（１９）及
び集合室（２０）と連通ずる第２の流入筒（２１ａ　）
及び第２の排出筒（２１ｂ　）がそれぞれ溶着しである
。

上記構成からなる熱交換器によって第１の流体と第２の
流体との間で熱交換を行うには、第１の流体を熱交換ユ
ニッｌ−（１２）に固着した第１の流入筒（１８ａ　）
に供給すると共に、第２の流体を第１のヘッダー（１０
）に固着した第２の流入筒（２１ａ　）から第１のヘッ
ダー（１０）内に形成した分散室（１９）内に供給する
。すると、第１の流体は第１の流入筒（１８ａ　）から
第１の流入筒（１８ａ　）と連通した第１の通路用孔（
１５ａ　）を通って各プレー）　（１３）間に形成され
た第１の流路（Ａ＞に流入し、第１の流路（Ａ）を通過
した後、第１の通路用孔（１５ｂ　）から第１の排出ｍ
　（１８ｂ　）を通って外部に排出される。文節２の流
体は、分散室（１９）から熱交換ユニッ）　（１２）の
短辺側の一端（１２ａ　）に開口した第２の流路（Ｂ）
に流入し、第２の流路（Ｂ）を通過した後、集合室（２
０）から第２の排出筒（２１ｂ　）を通って外部に排出
される。そして、熱交換ユニッ）　（１２）を構成する
各プレート（１３）によって交互に形成された第１及び
第２の流路（Ａ）（Ｂ）内を第１及び第２の流体がそれ
ぞれ通過する時、両者間で熱交換が行われる。

尚、上記実施例は、熱交換ユニｙ　ト（１２）を構成す
るプレート（１３）に、第５図に示した如くプレート（
１３）の周縁部（１３８）がフラットなプレー）　（１
３＞を用クツ）、プレート（１３）を積層した時、熱交
僕、１ニフｌ−（１２）の側面部全周に形成される開口
部の内、ｌ：２２側の開口部（１６）を閉塞部材（１７
）によって閉婁した例を示したが、この長辺側の開口部
（１６）の閉塞方法としては、上記した以外に例えば第
７図に示すプレート（１３）を用いてもよい。このプレ
ー）　（１３）は図示の如く、隨辺側の周縁部に閉塞部
材となるリブ（１３ｂ　）を一体に形成しである。そし
てこのプレー１−　（１３）を積層して熱交換ユニット
（１２）を構成する時、第８図に示す如く隣接するプレ
ート（１３）のリブ（１３ｂ　）同士をロー付は等によ
って溶着することにより、熱交換ユニット（１２）の長
辺側の開口部（１６）を閉塞してもよい。

ホ１発明の効果上記した如く、プレートを積層して各プレート間に第１
の流路と第２の流路を交互に形成してなる熱交換器に於
いて、第１の流路或いは第２の流路のいずれかへの流体
の供給及び排出を、プレートの短辺側に形成した開口部
から行い、又他方の流路への流体の供給及び排出をプレ
ートに設けた通路用孔から行えば、熱交換を行う２種の
流体の流量比率が大きく異なる場合、例えば２種の流体
に気体と液体を用いる場合に於いても、気体をプレート
の短辺側に形成した開口部から流路に供給すれば、液体
の流量に対応する量の気体を熱交換器に供給できる。従
って、気体と液体等のように流量比率が大きく異なる２
種の流体の熱交換を効率よく行える。又上記のよ・）に
すれば、プレートに形成する通路用孔の数は２個ですむ
ため、プレート１枚当りの有効伝熱面積を太き（するこ
とができる。従って熱交換器全体の効率を向上できると
同時に熱交換器の小型化を計ることができ、延では熱交
換器のコストダウンが計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従未の仮型熱交換器に用いるプレートの斜視図
、第２図はプレートを積層した状態を示す断面図、第３
図は本発明に係る熱交換器の平面図、第４図は第３図１
」線に沿う断面図、第５図は本発明に用いるプレートの
斜視図、第６図は第３図１−ＩＩＩ線に？Ｑう拡大断面
図である。第７図は本発明に用いるプレートの他の実施
例を示す斜視図、第８図は第７図に示したプレートを積
層した状態を示す拡大断面図である。（１０）・・第１のヘッダー、（１１）・・第２ノヘソ
タ’−１（１２）　　・・熱交換：ｘ　ニフ）、（１２
ａ）・・熱交換ユニットの短辺側の＋’ｒ！ｉ！、（１
３）・・プレート、（１３ａ　）　　・・プレートの周
縁部、（１３ｂ）・・リブ、（１４）　　・・伝熱面、
（１５ａ　）１：１５ｂ　）　　・・第１の通路用孔、
（１６）・・熱交換ユニットの長辺側の開口部、（１７
）・・閉塞部材、（１９）・・分散室、（２０）・・集
合室。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）短辺側の両端近傍に２個の通路用孔を有し、かつ
、凹凸が形成された伝熱面を有するプレートを複数枚積
層し、各プレートの周縁部ならびに通路用孔の外周縁同
士を溶着し、各プレートの長辺側の周縁部を閉塞して各
プレート間に上記２個の通路用孔と連通する密閉した第
１の流路と、各プレートの短辺側に開口した第２の流路
とを交互に形成してなる熱交換ユニットと、上記熱交換
ユニットの短辺側の両端に、取付けた、夫々１個の通路
用孔と上記第２の流路と連通する分散室及び集合室を形
成するための第１及び第２のヘッダーとからなる熱交換
器。