JPS6243118B2 - - Google Patents
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- JPS6243118B2 JPS6243118B2 JP54032277A JP3227779A JPS6243118B2 JP S6243118 B2 JPS6243118 B2 JP S6243118B2 JP 54032277 A JP54032277 A JP 54032277A JP 3227779 A JP3227779 A JP 3227779A JP S6243118 B2 JPS6243118 B2 JP S6243118B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/048—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
-
- 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
- F28D9/0081—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 a single plate-like element ; the conduits for one heat-exchange medium being integrated in one single plate-like element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
本発明は、プレート式熱交換器に係り、特に沸
騰、凝縮によつて熱交換を行うに良好な伝熱性能
を有するプレート式熱交換器に関する。 従来、一般に用いられているプレート式熱交換
器は、第１図に示すように、平形プレートＬと波
形フインＦをそれぞれの平板状プレート間に挟ん
で積層し、平形プレートＬとフインＦの凹凸接触
部をろう付けし、熱交換を行う流体Ａ，Ｂの出入
口を除いて平板L0及びブロツク板L1で密閉した
ものである。流体Ａ，Ｂは、それぞれ平形プレー
トＬを介して交互にかつ折り返しがない様に流
し、２流体間の熱交換は、平形プレートＬ及び該
平形プレートＬにろう付けされたフインＦを介し
て行われるが、平形プレートＬと波形フインＦの
ろう付け部を除いた平形プレートＬの伝達面積は
小さく、熱交換の大部分は波形フインＦによつて
行われる。いま、熱交換を行う２流体が、沸騰及
び凝縮の相変化をする場合、平形プレートＬと流
体間の伝熱係数は非常に大きく、一方、平形プレ
ートＬの板厚（例えば1.2mm）の1/5程度の肉厚で
しかない波形フインを介する熱交換における伝熱
係数は、フイン効率が悪いために、ほぼ平形プレ
ートＬの伝熱係数の0.6〜0.4倍程度まで低下する
欠点がある。 一方、前記フイン効率を向上させるために、波
形フインの板厚を平形プレートの板厚と同程度に
増したとすると、フイン効率は0.8〜0.95に増加
するが、しかしフインピツチが小さい波形フイン
のプレスによる成形が困難となり、ピツチは大き
くなつて波形フインの伝熱面積が減少する。また
この場合、平形プレートＬと波形フインＦとで囲
まれる流路が広くなり、沸騰側流路内の沸騰流体
の流動が緩慢となり、沸騰側伝熱係数が低下し、
全体の伝熱係数も低下してしまう欠点がある。 第２図は、下記の表１に示す標準形の波形フイ
ン及び平形プレートを使用し、沸騰流体として大
気圧下の飽和温度77.36〓の液体窒素を、また凝
縮流体として沸騰流体の飽和温度よりも各温度分
飽和温度が高いガス窒素を使用し、熱交換器全体
を沸騰流体に埋没させて、自然循環方式で伝熱実
験を行つた結果を示す。
騰、凝縮によつて熱交換を行うに良好な伝熱性能
を有するプレート式熱交換器に関する。 従来、一般に用いられているプレート式熱交換
器は、第１図に示すように、平形プレートＬと波
形フインＦをそれぞれの平板状プレート間に挟ん
で積層し、平形プレートＬとフインＦの凹凸接触
部をろう付けし、熱交換を行う流体Ａ，Ｂの出入
口を除いて平板L0及びブロツク板L1で密閉した
ものである。流体Ａ，Ｂは、それぞれ平形プレー
トＬを介して交互にかつ折り返しがない様に流
し、２流体間の熱交換は、平形プレートＬ及び該
平形プレートＬにろう付けされたフインＦを介し
て行われるが、平形プレートＬと波形フインＦの
ろう付け部を除いた平形プレートＬの伝達面積は
小さく、熱交換の大部分は波形フインＦによつて
行われる。いま、熱交換を行う２流体が、沸騰及
び凝縮の相変化をする場合、平形プレートＬと流
体間の伝熱係数は非常に大きく、一方、平形プレ
ートＬの板厚（例えば1.2mm）の1/5程度の肉厚で
しかない波形フインを介する熱交換における伝熱
係数は、フイン効率が悪いために、ほぼ平形プレ
ートＬの伝熱係数の0.6〜0.4倍程度まで低下する
欠点がある。 一方、前記フイン効率を向上させるために、波
形フインの板厚を平形プレートの板厚と同程度に
増したとすると、フイン効率は0.8〜0.95に増加
するが、しかしフインピツチが小さい波形フイン
のプレスによる成形が困難となり、ピツチは大き
くなつて波形フインの伝熱面積が減少する。また
この場合、平形プレートＬと波形フインＦとで囲
まれる流路が広くなり、沸騰側流路内の沸騰流体
の流動が緩慢となり、沸騰側伝熱係数が低下し、
全体の伝熱係数も低下してしまう欠点がある。 第２図は、下記の表１に示す標準形の波形フイ
ン及び平形プレートを使用し、沸騰流体として大
気圧下の飽和温度77.36〓の液体窒素を、また凝
縮流体として沸騰流体の飽和温度よりも各温度分
飽和温度が高いガス窒素を使用し、熱交換器全体
を沸騰流体に埋没させて、自然循環方式で伝熱実
験を行つた結果を示す。
【表】
実験において、熱交換器は、沸騰流体が垂直方
向に流動するように設置されるので、両流体は第
１図で示したように向流である。第２図の縦軸は
熱交換器単位体積、単位温度差当りの交換熱量を
示し、横軸は沸騰、凝縮流体の温度差である。 従来の熱交換器では、第２図に示す伝熱性能を
上回る性能は出せず、特に伝熱性能が極大値を示
す温度差1.3〓以下における性能向上は望めな
い。しかし、最近の熱交換器には、伝熱性能の向
上、小型化の要求があり、温度差が1.0〜1.2〓の
条件下で使用される熱交換器も多くなりつつあ
る。 熱交換器の性能は、熱交換器単体体積当りの交
換熱量の大小によつて決まる。フイン付伝熱板を
用いた熱交換器では、伝熱面積の７〜８割がフイ
ンの伝熱面積となるため、フイン部での伝熱性能
を向上させることが重要な課題である。 ここで、沸騰流体に接するフイン部での交換熱
量Qb（kcal／ｈ）は次式で示される。 Qb＝η（αｂ・Ｓ・ΔＴ） ただし、αｂ：フイン壁面と沸騰流体間の沸騰
熱伝達率（kcal／m2ｈ℃） Ｓ：フイン表面積（m2） ΔＴ：壁面と沸騰流体との温度差（℃） η：フイン効率（−） すなわち、熱交換器の性能は、フイン効率ηに
大きな影響を受け、フイン効率ηの減少に比例し
て低下する。一方、フイン効率ηはたとえば日本
機械学会発行「伝熱工学資料第153頁」に記載さ
れているように次式で示される。 η＝ｔａｎ ｈ Ｕｂ／Ｕｂ Ub＝Ｃ αｂ／λ・Ｙｂ ただし、tan ｈ Ub：双曲線関数 Ｃ：フイン高さ（ｍ） λ：フイン材熱伝達率（kcal／mh℃） Yb：フイン厚さの1/2（ｍ） すなわち、フイン効率ηは、フイン材を同一と
すれば、フイン高さｈが高い程、フイン厚さ2Yb
が薄い程低下することを示している。 本発明の目的は、特に熱交換すべき２流体の温
度差が小である場合においても良好な伝熱性能を
発揮し得、しかも製作が容易となるプレート式熱
交換器を提供することにある。 本発明は、自然循環による沸騰、凝縮系の熱交
換器の伝熱性能は、沸騰側フインの肉厚及び沸騰
側流路形状の影響を受けることを実験により確認
し、低温度差においても良好な伝熱性能を生じさ
せるフイン形状を有する伝熱板でプレート式熱交
換器を構成したものである。すなわち、伝熱板の
内部と外部にそれぞれ熱交換すべき凝縮用流体と
沸騰用流体を隔離させ、該伝熱板を介して両流体
間の熱交換を行なわせるプレート式熱交換器にお
いて、前記伝熱板の内部に垂直方向に複数個の凝
縮流体用流路と、該伝熱板の外面に垂直方向に複
数個のフインを設けるとともに前記複数個のフイ
ンの先端部が互いに対接する如く該伝熱板を複数
個積層して該伝熱板とフインとの間に複数個の沸
騰流体流路を形成し、かつ前記伝熱板の上下両端
に前記凝縮流体用流路に連通するヘツダーを設け
たことを特徴とするプレート式熱交換器である。 以下本発明の詳細を第３図ないし第８図に示す
実施例により説明する。第３図及び第４図に本発
明のプレート式熱交換器に用いる伝熱板の１枚を
例示している。該伝熱板１は、その外面に、高さ
Ｈの方向にそつて複数条の断面矩形のフイン２を
形成し、内部に、板の高さ方向に、断面矩形の流
路４を複数個貫設したもので、フイン２で囲まれ
た流路３が沸騰流体Ａの流路となり、流路４が凝
縮流体Ｂの流路となるものである。伝熱板１の外
面に設けたフイン２の板厚は、フインの根本部５
の伝熱係数が1000kcal／m2ｈ℃である場合でもフ
イン効率の低下が生じないように0.5mm〜3.0mmと
している。フイン２の高さをｃmm、フイン２の間
隔をｗmmとすると、伝熱板の巾方向に隣り合うフ
イン２間に形成される１つの沸騰側流路３の断面
積はｃ×ｗmm2、流路の漏れ線長は（2c＋ｗ）mmと
なり、流路の水力直径Ｄeは、4hw／（2c＋ｗ）
mmとなる。 この伝熱板１の１枚を用いて構成した熱交換器
モデルについて、前記沸騰側流路の水力学直径Ｄ
eの影響について考察する。第５図は該モデル系
の平面図、第６図は正面図、第７図は側面図であ
る。該伝熱板１の長手方向の両端部には、伝熱板
１内の凝縮側流路４と導通するヘツダー６，８が
設置されており、流路４及びヘツダー６，８内
は、伝熱板１外と隔離されている。一方、伝熱板
１外の両面には、フインの端面に接するように、
熱伝導率の小さい透明な塩化ビニル製の隔壁５を
取り付けている。伝熱板１は沸騰流体である大気
圧下の液体窒素９中に埋没しており、凝縮流体の
高圧、高温のガス窒素７は、液体窒素９と隔離さ
れてヘツダー６へ流入する。ヘツダー６に流入し
たガス窒素７は、伝熱板内の流路４にそれぞれ配
流されて降下する。そしてこの降下の際に、ガス
窒素は、フイン２で囲まれた流路３内の液体窒素
と熱交換してガス窒素７は凝縮し、ヘツダー８で
捕集されて伝熱板１外に流出する。これと同時に
液体窒素９は、伝熱板１の下部より流路３内に流
入し、前記のガス窒素との熱交換でその一部が沸
騰し、気液２相流体となつて上昇し、伝熱板１の
上部より流出し、蒸発ガス窒素は大気中に放出さ
れる。即ち、沸騰流体は流路３内で蒸発する気泡
による流路３内外のみかけ密度の差によつて循環
しており、この循環特性が沸騰側の伝熱係数及び
伝熱板全体の総括伝熱係数に影響を与えることに
なる。 この流路３内の循環特性は、該流路３の水力学
直径Ｄe及び流路３内を流動する未沸騰の液体窒
素と沸騰したガス窒素との体積比によつて定まる
が、この体積比は沸騰伝熱性能の影響を受ける。 第８図は、第５図〜第７図に示したモデル系と
同様な装置で、水力学直径Ｄeを変化させた伝熱
板１を使用し、総括伝熱係数を実験により求めた
結果を示す。第８図において、縦軸は伝熱板１内
での交換熱量をフイン２の全面を含む沸騰側伝熱
面積と凝縮側伝熱面積の算術平均値で割つた総括
伝熱係数（Ｗ／m2〓）であり、横軸は沸騰側の液
体窒素と凝縮側のガス窒素との温度差（〓）であ
る。第８図からわかるように、総括伝熱係数は温
度差の増加と共に増加し、ある温度差で極大値を
示した後、減少する傾向を示し、極大値を示す温
度差の値は水力学直径Ｄeが小さい程小さくな
り、低温度差での伝熱特性は向上する。 表２は種々の水力学直径Ｄeの伝熱板１を１m3
の体積内に積層した場合の伝熱面積を示している
が、この表からわかるように、伝熱面積は水力学
直径Ｄeが小さい程大きくなつている。
向に流動するように設置されるので、両流体は第
１図で示したように向流である。第２図の縦軸は
熱交換器単位体積、単位温度差当りの交換熱量を
示し、横軸は沸騰、凝縮流体の温度差である。 従来の熱交換器では、第２図に示す伝熱性能を
上回る性能は出せず、特に伝熱性能が極大値を示
す温度差1.3〓以下における性能向上は望めな
い。しかし、最近の熱交換器には、伝熱性能の向
上、小型化の要求があり、温度差が1.0〜1.2〓の
条件下で使用される熱交換器も多くなりつつあ
る。 熱交換器の性能は、熱交換器単体体積当りの交
換熱量の大小によつて決まる。フイン付伝熱板を
用いた熱交換器では、伝熱面積の７〜８割がフイ
ンの伝熱面積となるため、フイン部での伝熱性能
を向上させることが重要な課題である。 ここで、沸騰流体に接するフイン部での交換熱
量Qb（kcal／ｈ）は次式で示される。 Qb＝η（αｂ・Ｓ・ΔＴ） ただし、αｂ：フイン壁面と沸騰流体間の沸騰
熱伝達率（kcal／m2ｈ℃） Ｓ：フイン表面積（m2） ΔＴ：壁面と沸騰流体との温度差（℃） η：フイン効率（−） すなわち、熱交換器の性能は、フイン効率ηに
大きな影響を受け、フイン効率ηの減少に比例し
て低下する。一方、フイン効率ηはたとえば日本
機械学会発行「伝熱工学資料第153頁」に記載さ
れているように次式で示される。 η＝ｔａｎ ｈ Ｕｂ／Ｕｂ Ub＝Ｃ αｂ／λ・Ｙｂ ただし、tan ｈ Ub：双曲線関数 Ｃ：フイン高さ（ｍ） λ：フイン材熱伝達率（kcal／mh℃） Yb：フイン厚さの1/2（ｍ） すなわち、フイン効率ηは、フイン材を同一と
すれば、フイン高さｈが高い程、フイン厚さ2Yb
が薄い程低下することを示している。 本発明の目的は、特に熱交換すべき２流体の温
度差が小である場合においても良好な伝熱性能を
発揮し得、しかも製作が容易となるプレート式熱
交換器を提供することにある。 本発明は、自然循環による沸騰、凝縮系の熱交
換器の伝熱性能は、沸騰側フインの肉厚及び沸騰
側流路形状の影響を受けることを実験により確認
し、低温度差においても良好な伝熱性能を生じさ
せるフイン形状を有する伝熱板でプレート式熱交
換器を構成したものである。すなわち、伝熱板の
内部と外部にそれぞれ熱交換すべき凝縮用流体と
沸騰用流体を隔離させ、該伝熱板を介して両流体
間の熱交換を行なわせるプレート式熱交換器にお
いて、前記伝熱板の内部に垂直方向に複数個の凝
縮流体用流路と、該伝熱板の外面に垂直方向に複
数個のフインを設けるとともに前記複数個のフイ
ンの先端部が互いに対接する如く該伝熱板を複数
個積層して該伝熱板とフインとの間に複数個の沸
騰流体流路を形成し、かつ前記伝熱板の上下両端
に前記凝縮流体用流路に連通するヘツダーを設け
たことを特徴とするプレート式熱交換器である。 以下本発明の詳細を第３図ないし第８図に示す
実施例により説明する。第３図及び第４図に本発
明のプレート式熱交換器に用いる伝熱板の１枚を
例示している。該伝熱板１は、その外面に、高さ
Ｈの方向にそつて複数条の断面矩形のフイン２を
形成し、内部に、板の高さ方向に、断面矩形の流
路４を複数個貫設したもので、フイン２で囲まれ
た流路３が沸騰流体Ａの流路となり、流路４が凝
縮流体Ｂの流路となるものである。伝熱板１の外
面に設けたフイン２の板厚は、フインの根本部５
の伝熱係数が1000kcal／m2ｈ℃である場合でもフ
イン効率の低下が生じないように0.5mm〜3.0mmと
している。フイン２の高さをｃmm、フイン２の間
隔をｗmmとすると、伝熱板の巾方向に隣り合うフ
イン２間に形成される１つの沸騰側流路３の断面
積はｃ×ｗmm2、流路の漏れ線長は（2c＋ｗ）mmと
なり、流路の水力直径Ｄeは、4hw／（2c＋ｗ）
mmとなる。 この伝熱板１の１枚を用いて構成した熱交換器
モデルについて、前記沸騰側流路の水力学直径Ｄ
eの影響について考察する。第５図は該モデル系
の平面図、第６図は正面図、第７図は側面図であ
る。該伝熱板１の長手方向の両端部には、伝熱板
１内の凝縮側流路４と導通するヘツダー６，８が
設置されており、流路４及びヘツダー６，８内
は、伝熱板１外と隔離されている。一方、伝熱板
１外の両面には、フインの端面に接するように、
熱伝導率の小さい透明な塩化ビニル製の隔壁５を
取り付けている。伝熱板１は沸騰流体である大気
圧下の液体窒素９中に埋没しており、凝縮流体の
高圧、高温のガス窒素７は、液体窒素９と隔離さ
れてヘツダー６へ流入する。ヘツダー６に流入し
たガス窒素７は、伝熱板内の流路４にそれぞれ配
流されて降下する。そしてこの降下の際に、ガス
窒素は、フイン２で囲まれた流路３内の液体窒素
と熱交換してガス窒素７は凝縮し、ヘツダー８で
捕集されて伝熱板１外に流出する。これと同時に
液体窒素９は、伝熱板１の下部より流路３内に流
入し、前記のガス窒素との熱交換でその一部が沸
騰し、気液２相流体となつて上昇し、伝熱板１の
上部より流出し、蒸発ガス窒素は大気中に放出さ
れる。即ち、沸騰流体は流路３内で蒸発する気泡
による流路３内外のみかけ密度の差によつて循環
しており、この循環特性が沸騰側の伝熱係数及び
伝熱板全体の総括伝熱係数に影響を与えることに
なる。 この流路３内の循環特性は、該流路３の水力学
直径Ｄe及び流路３内を流動する未沸騰の液体窒
素と沸騰したガス窒素との体積比によつて定まる
が、この体積比は沸騰伝熱性能の影響を受ける。 第８図は、第５図〜第７図に示したモデル系と
同様な装置で、水力学直径Ｄeを変化させた伝熱
板１を使用し、総括伝熱係数を実験により求めた
結果を示す。第８図において、縦軸は伝熱板１内
での交換熱量をフイン２の全面を含む沸騰側伝熱
面積と凝縮側伝熱面積の算術平均値で割つた総括
伝熱係数（Ｗ／m2〓）であり、横軸は沸騰側の液
体窒素と凝縮側のガス窒素との温度差（〓）であ
る。第８図からわかるように、総括伝熱係数は温
度差の増加と共に増加し、ある温度差で極大値を
示した後、減少する傾向を示し、極大値を示す温
度差の値は水力学直径Ｄeが小さい程小さくな
り、低温度差での伝熱特性は向上する。 表２は種々の水力学直径Ｄeの伝熱板１を１m3
の体積内に積層した場合の伝熱面積を示している
が、この表からわかるように、伝熱面積は水力学
直径Ｄeが小さい程大きくなつている。
【表】
第９図は第８図に示した総括伝熱係数に表２の
伝熱面積を乗じて得られるところの、単位温度及
び単位体積当りの伝熱板の交換容量と温度差との
関係を示している。また第９図には、第２図に示
した従来のプレート式熱交換器の伝熱特性も本発
明による場合と対比して示してある。 第９図からわかるように、フインの肉厚が厚い
本発明になる伝熱板の伝熱特性は、従来のプレー
ト式熱交換器に比べ、広範囲の温度差0.2〓〜5.0
〓において優れている。また、温度差が1.0〓〜
1.2〓において伝熱性能が優れているのは、水力
学直径が1.5mm〜2.5mmの範囲にあるフインを有す
る伝熱板であり、この時の交換熱量は、同温度差
における従来のプレート式熱交換器の交換熱量の
約3.3倍の値に達する。このことは、本発明によ
るフインを有する伝熱板を使用するプレート式熱
交換器は、従来のプレート式熱交換器の約30％の
体積に小型化できることを意味している。また、
水力学直径Ｄeが5.0mm以下であれば、0.2〓〜5.0
〓のすべての範囲にわたつて、従来のプレート式
熱交換器に比べて優れた伝熱特性が得られる。 また、本発明のフインは、アルミニウム等の押
出成形等により、溶接やろう付け等の熱的溶融結
合によらないで、伝熱板と一体に容易に製造でき
るので、製造コストも安価となる。 以上述べたように、本発明によるプレート式熱
交換器は、伝熱板の内部に垂直方向に複数個の凝
縮流体用流路と、該伝熱板の外面に垂直方向に複
数個のフインを設けるとともに前記複数個のフイ
ンの先端部が互いに対接する如く該伝熱板を複数
個積層して該伝熱とフインとの間に複数個の沸騰
流体用流路を形成したものであるから、フイン高
さを低くしてフイン効率を向上させることがで
き、フインの肉厚を厚くすることを、従来のよう
に伝熱面積の低下を来たすことなく実現でき、か
つ沸騰側流路の水力学直径を選定することによつ
て伝熱板の伝熱性能を向上させることができる。
従つて本発明によれば、プレート式熱交換器の性
能向上、小型化を達成することができ、しかもフ
インは一体成形により形成されるものであるか
ら、製造コストも低減される。
伝熱面積を乗じて得られるところの、単位温度及
び単位体積当りの伝熱板の交換容量と温度差との
関係を示している。また第９図には、第２図に示
した従来のプレート式熱交換器の伝熱特性も本発
明による場合と対比して示してある。 第９図からわかるように、フインの肉厚が厚い
本発明になる伝熱板の伝熱特性は、従来のプレー
ト式熱交換器に比べ、広範囲の温度差0.2〓〜5.0
〓において優れている。また、温度差が1.0〓〜
1.2〓において伝熱性能が優れているのは、水力
学直径が1.5mm〜2.5mmの範囲にあるフインを有す
る伝熱板であり、この時の交換熱量は、同温度差
における従来のプレート式熱交換器の交換熱量の
約3.3倍の値に達する。このことは、本発明によ
るフインを有する伝熱板を使用するプレート式熱
交換器は、従来のプレート式熱交換器の約30％の
体積に小型化できることを意味している。また、
水力学直径Ｄeが5.0mm以下であれば、0.2〓〜5.0
〓のすべての範囲にわたつて、従来のプレート式
熱交換器に比べて優れた伝熱特性が得られる。 また、本発明のフインは、アルミニウム等の押
出成形等により、溶接やろう付け等の熱的溶融結
合によらないで、伝熱板と一体に容易に製造でき
るので、製造コストも安価となる。 以上述べたように、本発明によるプレート式熱
交換器は、伝熱板の内部に垂直方向に複数個の凝
縮流体用流路と、該伝熱板の外面に垂直方向に複
数個のフインを設けるとともに前記複数個のフイ
ンの先端部が互いに対接する如く該伝熱板を複数
個積層して該伝熱とフインとの間に複数個の沸騰
流体用流路を形成したものであるから、フイン高
さを低くしてフイン効率を向上させることがで
き、フインの肉厚を厚くすることを、従来のよう
に伝熱面積の低下を来たすことなく実現でき、か
つ沸騰側流路の水力学直径を選定することによつ
て伝熱板の伝熱性能を向上させることができる。
従つて本発明によれば、プレート式熱交換器の性
能向上、小型化を達成することができ、しかもフ
インは一体成形により形成されるものであるか
ら、製造コストも低減される。
第１図は従来のプレート式熱交換器の構造を説
明する一部欠断斜視図、第２図は従来のプレート
式熱交換器の伝熱性能を説明する図である。第３
図は本発明に使用する伝熱板の一例を示す平面
図、第４図はその正面図である。第５図は本発明
に係る伝熱板の伝熱性能を確認する実験のモデル
系を示す平面図、第６図はその正面図、第７図は
その側面図である。第８図は本発明に係る伝熱板
の伝熱性能を説明する図、第９図は従来のプレー
ト式熱交換器と本発明によるものの伝熱性能を比
較説明する図である。 １……伝熱板、２……フイン。
明する一部欠断斜視図、第２図は従来のプレート
式熱交換器の伝熱性能を説明する図である。第３
図は本発明に使用する伝熱板の一例を示す平面
図、第４図はその正面図である。第５図は本発明
に係る伝熱板の伝熱性能を確認する実験のモデル
系を示す平面図、第６図はその正面図、第７図は
その側面図である。第８図は本発明に係る伝熱板
の伝熱性能を説明する図、第９図は従来のプレー
ト式熱交換器と本発明によるものの伝熱性能を比
較説明する図である。 １……伝熱板、２……フイン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 伝熱板の内部と外部にそれぞれ熱交換すべき
凝縮用流体と沸騰用流体を隔離流動させ、該伝熱
板を介して両流体間の熱交換を行なわせるプレー
ト式熱交換器において、前記伝熱板の内部に垂直
方向に複数個の凝縮流体用流路と、該伝熱板の外
面に垂直方向に複数個のフインとを設けるととも
に前記複数個のフインの先端部が互いに対接する
如く該伝熱板を複数個積層して該伝熱板とフイン
との間に複数個の沸騰流体流路を形成し、かつ前
記伝熱板の上下両端に前記凝縮流体用流路に連通
するヘツダーを設けたことを特徴とするプレート
式熱交換器。 ２ 前記熱交換すべき流体間の温度差が0.2〓な
いし5.0〓で、前記フインの肉厚が0.5mmないし3.0
mmの範囲にあり、かつ、積層された伝熱板とフイ
ン間に形成される流路の水力学直径が1.5mmない
し5.0mmの範囲にある特許請求の範囲第１項記載
のプレート式熱交換器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227779A JPS55126792A (en) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Plate type heat exchanger |
| DE3011011A DE3011011C2 (de) | 1979-03-22 | 1980-03-21 | Plattenwärmetauscher mit in einem Stapel angeordneten rechteckigen Platten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227779A JPS55126792A (en) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Plate type heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55126792A JPS55126792A (en) | 1980-09-30 |
| JPS6243118B2 true JPS6243118B2 (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=12354476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227779A Granted JPS55126792A (en) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Plate type heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55126792A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW559460U (en) * | 2002-12-12 | 2003-10-21 | Ind Tech Res Inst | Enhanced heat conductance structure configured with electrodes |
| JP5512616B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2014-06-04 | 旭化成ホームズ株式会社 | 冷却パネル |
| JP2006153431A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-06-15 | Asahi Kasei Homes Kk | 冷却パネル |
| JP4760450B2 (ja) * | 2006-03-02 | 2011-08-31 | 日本軽金属株式会社 | 熱交換器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5471253U (ja) * | 1977-10-29 | 1979-05-21 |
-
1979
- 1979-03-22 JP JP3227779A patent/JPS55126792A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55126792A (en) | 1980-09-30 |
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