JPS63233293A - プレ−トフイン熱交換器 - Google Patents

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］ 本発明はプレートフィン熱交換器に係り、特に−次流体
及び二次流体の新規な流路を右する熱交換器に関する。

［従来の技術］ 従来のプレートフィン熱交換器の一例を第６図に示す。

プレートとフィンとが交互に多層に積み重ねられた対向
流部ａにその一層おきに一次流体すど二次流体Ｃとを対
向させて流通し熱交換を行なうものである。このような
熱交換器では対向流部ａに隣接して交差流部ｄが設けら
れてお　′す、入口へツタｅから導入されて出口ヘッダ
ｆから排出される一次流体すと交差流部ｄに直接流れ込
む二次流体Ｃどを対向流部ａの各層に振り分りでいる。

実際には、第６図に示ず熱交換器本体ｑを第７図のよう
な円筒容器り内に格納して円筒容器り内に二次流体Ｃを
流通させることにより二次流体Ｃの交差流部ｄへの導入
が行なわれる。このＪｚうに円筒容器りを用いることに
よって耐圧性能の向上を図ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第７図に示すように熱交換器本体０は一
般に矩形の断面形状を有しているので、このような熱交
換器本体ｑを円筒容器り内に格納すると、熱交換器本体
Ｑの周辺に大ぎな空隙部ｉが形成されることとなる。こ
の空隙部ｉは何ら熱交換に寄与するものではなく、無駄
なスペースとなっていた。

かくして、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、円筒容器内のスペースを有効に利用して熱交換の効
率を向上させることができるプレートフィン熱交換器を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のプレー１へフィン熱交換器は上記目的を達成づ
るために、プレートとフィンとを有する伝熱要素を積層
すると共にその一層毎に一次流体及び二次流体を流通さ
せて熱交換を行なうプレートフィン熱交換器において、
各伝熱要素を扇形に形成すると共にこれらを円筒容器内
にその軸方向に多層に積み重ねて格納したものである。

［作　用］ 伝熱要素を扇形としてこれを積層すること（こより、そ
の積層体は円筒容器内に収まりよく格納される。すなわ
ち、円筒容器内の無駄なスペースを排除して最大限にス
ペースの有効利用を図ることができるようになる。

１実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るプレー１へフィン熱交
換器の一部破断斜視図である。円筒容器１内に２つの積
層体２が対向して格納されている。

各積層体２は円筒容器１の軸方向に積層された複数の扇
形伝熱要素から構成されている。また、円筒容器１の中
心軸に沿って管形状の高温入口ヘッダ３が、各積層体２
の外側部には高温出口ヘッダ４がそれぞれ設（プられる
と共に２つの積層体２に挟まれて扇形状の低温入口ヘッ
ダ５及び低温出口ヘッダ６がぞれぞれ設けられている。

なお、図中７．８及び９はそれぞれ高温出口ヘッダ４．
低温入口ヘッダ５及び低温出口ヘッダ６に接続された高
温側出口ノズル、低温側入口ノズル及び低温側出口ノズ
ルを示している。

ここで、扇形の伝熱要素の構成を第２図に示す。

伝熱要素には高温流体の通路を形成する高温側要素１０
と低温流体の通路を形成覆る低温側要素１１との二種類
がある。高温側要素１０においては扇形に切り抜かれた
隔離板１２の外側円弧上に円弧状スペーサ１３が、２木
の切線上にディスタンスプレート１４が、内側円弧上に
環状スペーサ１５がそれぞれロウ付けされると共にこれ
ら円弧状スペーサ１３．ディスタンスプレート１４及び
環状スペー４）１５が互いにロウ付けされて扇形の区画
室を形成している。そして、この区画室内の隔離板１２
上（こフィン１６が接合されている。なお、円弧状スペ
ーサ１３及び環状スベー４）−１５にはそれぞれ高温流
体を流通させるだめの複数の貫通口１７が設りられてい
る。

このような高温側要素１０は環状スペーサ１５を共通に
してその両側に対向して設けられる。

同様にして低温側要素１１では、扇形の隔離板１８の外
側円弧上に円弧状ディスタンスプレート１９が、２木の
切線上にスペーサ２０が、内側円弧上に環状ディスタン
スプレート２１がそれぞれロウ付けされると共にこれら
円弧状ディスタンスプレー１−１９　、スペーサ２０及
び環状ディスタンスプレート２１が互いにロウ付（）さ
れて扇形の区画室を形成している。そして、この区画室
内の隔離板１８上にフィン２２が接合されている。なお
、スペーサ２０には低温流体を流通させるための複数の
貫通口２３が設（すられている。

そして、この低温側要素１１も環状ディスタンスプレー
１〜２１を共通としてその両側に対向して設けられてい
る。

また、フィン１６及び２２としてはその表面上に多数の
突起物が設けられているオフセットフィンを用いること
ができる。ここで、突起物の形状はどのようなものでも
かまわないが、各伝熱要素を積層した場合にこの突起物
がすぐ」−の層の隔頭板の裏面に接触するような高さを
右することが望ましい。

このような高温側要素１０及び低温側要素１１を交互に
積層して第３図に示すような積層体２を形成する。さら
に、この積層体２を仕切板２／Ｉを用いて円筒容器１内
に格納設置する。ここで、仕切板２４は各高温側要素１
０のディスタンスプレー　６　＝ −ト１４及び各低温側要素１１のスペーサ２０の延長線
上に配置される。これにより、円筒容器１の中心軸上に
は環状スペーサ１５及び環状ディスタンスプレート２１
の積層によって管形状の高温入口ヘッダ３が形成される
と共に積層体２の外側部に高温出口ヘッダ４が形成され
る。また、高温出口ヘッダ４と仕切板２４を隔てて低温
入口ヘッダ５と低温出口ヘッダ６とがそれぞれ形成され
る。

このような構成の熱交換器に高温入口ヘッダ３から高温
流体を、低温入口ヘッダ５から低温流体をそれぞれ供給
する。づると、高温流体は第４図に示すように高温入口
ヘッダ３から高温側要素１０の環状スペーサ１５の貫通
口１７を通って高温側要素１０の区画室内に放射状に流
れ、円弧状スペーサ−１３の貫通口１７から高温出口ヘ
ッダ４に抜は出て外部へ排出される。

一方、低温流体は第５図に示すように低温入口ヘッダ５
から低温側要素１１のスペーサ２０の貫通口２３を通っ
て低温側要素１１の区画室内に円弧状に流れ、反対側の
スペーサ２００貫通口２３から低温出口ヘッダ６に抜は
出て外部へ排出される。

このようにして高温流体と低温流体とは隔離板を隔てて
一層毎に流れ、これにＪ：り熱交換が行なわれる。

なお、上記実施例においては円筒容器１内に２つの積層
体２を格納したが、各伝熱要素の扇形の中心角を小さく
設定して４つあるいはそれ以上の積層体を円筒容器内に
格納し、これに伴って高温出口ヘッダ、低温入口ヘッダ
及び低温出口ヘッダをそれぞれ複数個設（）るようにす
ることもできる。

「発明の効果１ 以」二説明したように本発明によれば、次の如ぎ優れた
効果が発揮される。

（１）　　伝熱要素を扇形どじでこれを円筒容器の軸方
向に積層することにより、ぞの積層体は円筒容器内に収
まりよく格納され、円筒容器内に無駄なスペースがなく
なる。すなわち、伝熱面積が拡大され、熱交換の効率が
向上する。

（２）　　各ノズルの取付位置が円筒容器の軸方向にお
いて自由度を右すると共に各ディスタンスプレートや各
スペーサの形状が簡単化されているので製造が容易であ
り、また大型化が容易である。

（３）　　円筒容器を用いているので耐圧設計上有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプレートフィン熱交換
器の一部破断斜視図、第２図は実施例の伝熱要素の組立
図、第３図は実施例の要部禍成図、第４図及び第５図は
それぞれ高温流体及び低温流体の流路を示す断面図、第
６図及び第７図は従来例を示す説明図である。 図中、１は円筒容器、２は積層体、３は高温入口ヘッダ
、４は高温出口ヘッダ、５は低温入口ヘッダ、６は低温
出口ヘッダである・特　許　出　願　人　　石川島播磨
重工業株式会社代理人弁理士　絹　　谷　　信　　却 −９＝ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレートとフィンとを有する伝熱要素を積層すると共に
   その一層毎に一次流体及び二次流体を流通させて熱交換
   を行なうプレートフィン熱交換器において、各伝熱要素
   を扇形に形成すると共にこれらを円筒容器内にその軸方
   向に多層に積み重ねて格納したことを特徴とするプレー
   トフィン熱交換器。