JPS5974496A - プレ−ト式熱交換器 - Google Patents
プレ−ト式熱交換器Info
- Publication number
- JPS5974496A JPS5974496A JP18565982A JP18565982A JPS5974496A JP S5974496 A JPS5974496 A JP S5974496A JP 18565982 A JP18565982 A JP 18565982A JP 18565982 A JP18565982 A JP 18565982A JP S5974496 A JPS5974496 A JP S5974496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- fluid
- heat exchanger
- hole
- holes
- 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
- F28D9/0043—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 plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—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 plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
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】
産業上の利用分野
液り或いは二相流液間の熱交換を必要とするあらゆる分
野の中で、特に、熱交換を行う２流体が熱交換器の腐蝕
穿孔等の事故により混合することが危険を伴う場合に用
い、ヒートポンプ給湯、二水弐太陽熱集熱器などの他、
各種食品加工、化学プラントに使用される熱交換器に関
する。
野の中で、特に、熱交換を行う２流体が熱交換器の腐蝕
穿孔等の事故により混合することが危険を伴う場合に用
い、ヒートポンプ給湯、二水弐太陽熱集熱器などの他、
各種食品加工、化学プラントに使用される熱交換器に関
する。
従来例の構成とその問題点
従来のプレート式熱交換器は第１図に示すごとき流体流
路をプレート内に設けた伝熱プレートをバッキングをは
さんで積層したもので、すぐれた伝熱特性を持っている
。
路をプレート内に設けた伝熱プレートをバッキングをは
さんで積層したもので、すぐれた伝熱特性を持っている
。
すなわち、第１図Ａ、 Ｂに示すごとく板面内に流体流
路１と前記プレートを積層した時に流体供給ヘッダーを
形成する貫通穴３〜６を設けたＡ。
路１と前記プレートを積層した時に流体供給ヘッダーを
形成する貫通穴３〜６を設けたＡ。
８２種のプレートを交互に重ね、バッキング２で流路を
外界と分離することにより、並列に多数の流路とこれに
流体を供給するヘッダーよりなる流体通路を２組構成し
、２つの流体間の熱交換を行わしめるものである。
外界と分離することにより、並列に多数の流路とこれに
流体を供給するヘッダーよりなる流体通路を２組構成し
、２つの流体間の熱交換を行わしめるものである。
この構造の熱交換器は小さな体積の中に大きな伝熱面を
有しコンパクト々高性能熱交換器として近年、その用途
が拡大しているが、２つの流体が１枚の伝熱壁を介して
、広い面積で接触しているため、この伝熱壁に腐蝕々ど
で穿孔を生じた場合、２つの流体が混合する危険がある
だめ、用途が限られていた。
有しコンパクト々高性能熱交換器として近年、その用途
が拡大しているが、２つの流体が１枚の伝熱壁を介して
、広い面積で接触しているため、この伝熱壁に腐蝕々ど
で穿孔を生じた場合、２つの流体が混合する危険がある
だめ、用途が限られていた。
このように熱交換器で２つの流体の混合が生ずることが
人命にかかわるがごとき障害のある時口、もっとも一般
的な熱交換器である細い管を太い管の中に通し、内管内
と内外管の間にそれぞｆ″１．流体を流して熱交換を行
う、いわゆる二重着熱交換器の使用も制限されており、
二本の管灯の外壁の接触部を鑞付したものなどが用いら
れているが伝熱特性はあまりよくない欠点がある。
人命にかかわるがごとき障害のある時口、もっとも一般
的な熱交換器である細い管を太い管の中に通し、内管内
と内外管の間にそれぞｆ″１．流体を流して熱交換を行
う、いわゆる二重着熱交換器の使用も制限されており、
二本の管灯の外壁の接触部を鑞付したものなどが用いら
れているが伝熱特性はあまりよくない欠点がある。
発明の目的
本発明の目的は伝熱特性が特にすぐれているプレート式
熱交換器において、その特性を殆んど低下させることな
く、伝熱壁の穿孔の場合にも、２つの流体の混合を生ず
る危険をなくし、かつ少くとも１つの伝熱壁に穿孔を生
じた場合の検知が容易に可能である構造を提供するもの
である。
熱交換器において、その特性を殆んど低下させることな
く、伝熱壁の穿孔の場合にも、２つの流体の混合を生ず
る危険をなくし、かつ少くとも１つの伝熱壁に穿孔を生
じた場合の検知が容易に可能である構造を提供するもの
である。
発明の構成
第１図に示しだごとき流体流路を設けた素板を交互に重
ねて２つの流体の流路を構成するに際して、その各々の
層の間にもう１つの流体通路を形成する層を設ける。こ
の層の流体通路は全体として１つの空間を形成するよう
連通させであるがその通路には多数の連続した、もしく
は独立した隔壁を設け、その端面を、この通路をはさん
で存在する、第１および第２の流体流路の伝熱面に拡散
溶接、硬鑞もしくは軟鑞付けすることにより、前記第３
の流体通路によって直接接触を妨げられた第１．第２の
流体の伝熱壁を熱的に結合させる。
ねて２つの流体の流路を構成するに際して、その各々の
層の間にもう１つの流体通路を形成する層を設ける。こ
の層の流体通路は全体として１つの空間を形成するよう
連通させであるがその通路には多数の連続した、もしく
は独立した隔壁を設け、その端面を、この通路をはさん
で存在する、第１および第２の流体流路の伝熱面に拡散
溶接、硬鑞もしくは軟鑞付けすることにより、前記第３
の流体通路によって直接接触を妨げられた第１．第２の
流体の伝熱壁を熱的に結合させる。
実施例の説明
第２図ａは本発明の一実施例の熱交換器に用いる熱プレ
ートの上面図、ｂ、ｃは各々ａのＡＡ断面図およびＢＢ
断面図、ｄけａの背面図、ｅ ｉｌｄのＣＣ断面図であ
る。７は第１の流体の流路を形成するプレートを示す図
であり８〜１３はプレー、トを貫通した孔である。ＡＡ
断面図に示すとと〈プレート中央部は溝１４とプレート
の厚みと同じ畝１６とより成り、孔８から流入した流体
は溝を通り孔９より流出する。この溝と畝の形状は目的
。
ートの上面図、ｂ、ｃは各々ａのＡＡ断面図およびＢＢ
断面図、ｄけａの背面図、ｅ ｉｌｄのＣＣ断面図であ
る。７は第１の流体の流路を形成するプレートを示す図
であり８〜１３はプレー、トを貫通した孔である。ＡＡ
断面図に示すとと〈プレート中央部は溝１４とプレート
の厚みと同じ畝１６とより成り、孔８から流入した流体
は溝を通り孔９より流出する。この溝と畝の形状は目的
。
耐圧などにより色々選択できる。
第２の流体の流路となるプレートもはＶこれと同一で、
形状および孔８〜１３は全く同一で、たソ、第１の流体
が孔８から入って孔９に出れるように中心の溝部と連絡
しているのに対し孔１０から入って孔１１から流出する
ようになっており、孔８．孔９はこのプレートでは孤立
している点が異っている。
形状および孔８〜１３は全く同一で、たソ、第１の流体
が孔８から入って孔９に出れるように中心の溝部と連絡
しているのに対し孔１０から入って孔１１から流出する
ようになっており、孔８．孔９はこのプレートでは孤立
している点が異っている。
従って、この２種のプレートを溝のある面を上にして交
互に重ねると、孔８から入って孔３に流６／・、・ 出する第１の流体の流路と、孔１０から入って孔１１に
流出する第２の流体の流路が並列に、かつ交互に形成さ
Ｘｌ、プレート形の熱交換器となる。
互に重ねると、孔８から入って孔３に流６／・、・ 出する第１の流体の流路と、孔１０から入って孔１１に
流出する第２の流体の流路が並列に、かつ交互に形成さ
Ｘｌ、プレート形の熱交換器となる。
こ＼で第２図１６に示すプレート（隔離プレートと呼ぶ
ことにする）は１７の溝部と畝部１８を有する流体通路
が孔と通ずるごとく形成されたものである。今隔離プレ
ート８を、先に述べた第１゜第２流体流路を形成するプ
レートの間に溝のある面を、前記流体流路を持つプレー
ト１などの溝のある面と同じ方向に重ね合せると第１の
流体流路と第２の流体流路は各プレートの溝の底一枚で
他の流体の流路に接するのではなく、第３に示すごとき
構造となる。
ことにする）は１７の溝部と畝部１８を有する流体通路
が孔と通ずるごとく形成されたものである。今隔離プレ
ート８を、先に述べた第１゜第２流体流路を形成するプ
レートの間に溝のある面を、前記流体流路を持つプレー
ト１などの溝のある面と同じ方向に重ね合せると第１の
流体流路と第２の流体流路は各プレートの溝の底一枚で
他の流体の流路に接するのではなく、第３に示すごとき
構造となる。
すなわち第３図において１９を第１の流体流路２２を有
するプレート、２１を第２の流体流路２３を有するプレ
ートのそれぞれ一部を示しているとする。この２つのプ
レートの間に第２図のプレート１６にあたる隔離プレー
ト２０が介在している。
するプレート、２１を第２の流体流路２３を有するプレ
ートのそれぞれ一部を示しているとする。この２つのプ
レートの間に第２図のプレート１６にあたる隔離プレー
ト２０が介在している。
乙のように積層した上で拡散溶接、或いは各プレートを
特殊な合金層を表層に持つ材料で作成し鑞付するなどの
方法で一体化する。
特殊な合金層を表層に持つ材料で作成し鑞付するなどの
方法で一体化する。
この実施例においてプレート７の溝と、プレート１６の
溝が直交するようにしたが、その必要はなく又溝も直線
である必要はない。
溝が直交するようにしたが、その必要はなく又溝も直線
である必要はない。
たマ隔離プレート１６の畝部１８はその高さに比して幅
が広すぎると、本発明の目的であり、次の効果の項でも
述べる腐蝕々どによる穿孔がプレート７の溝底部に生じ
た時、必ずその穿孔が隔離プレート１６の溝部に開口す
るということが保証されなくなるのでこの畝部の高さと
幅は任意にすることは出来ないが、基本的には幅は高さ
の２ （ｉ’９以内が適当である。又溝部１７は孔１２
および１３に連通していることが必要であるから畝の形
状に１゜孤立した溝部を作らないよう注意する必要があ
る。
が広すぎると、本発明の目的であり、次の効果の項でも
述べる腐蝕々どによる穿孔がプレート７の溝底部に生じ
た時、必ずその穿孔が隔離プレート１６の溝部に開口す
るということが保証されなくなるのでこの畝部の高さと
幅は任意にすることは出来ないが、基本的には幅は高さ
の２ （ｉ’９以内が適当である。又溝部１７は孔１２
および１３に連通していることが必要であるから畝の形
状に１゜孤立した溝部を作らないよう注意する必要があ
る。
第４図は本発明の他の実施例である。との場合は第２図
の隔離プレート１６において、溝１７゜畝１８の構造と
せず第４図２４のごとくプレートにくぼみ２５を設け、
とべに波形に成形ｉ〜だ板２６を入れたものを第３図２
ｏにおきかえて一体化する。この場合、くぼみの深さｈ
と、波形の高さｈけ、ｈ′がｈより幾分大きい目にする
ととにより波形の先端が、くぼみ２６の底および上に重
ねるプレートの裏面に押し付けられ、確実に接合するこ
とができる。
の隔離プレート１６において、溝１７゜畝１８の構造と
せず第４図２４のごとくプレートにくぼみ２５を設け、
とべに波形に成形ｉ〜だ板２６を入れたものを第３図２
ｏにおきかえて一体化する。この場合、くぼみの深さｈ
と、波形の高さｈけ、ｈ′がｈより幾分大きい目にする
ととにより波形の先端が、くぼみ２６の底および上に重
ねるプレートの裏面に押し付けられ、確実に接合するこ
とができる。
発明の効果
以上詳述したごとく、従来のプレート形熱交換器の各層
の間に、第１と第２の流体と分離独立した第３の通路を
有する隔離プレートをはさむことにより、第１又は第２
の流体流路に腐蝕などによる穿孔を生じた場合、例えば
第１の流体が第２の流体流路に漏出する危険がなくなり
、これが前記隔離プレートの第３の通路に漏出して来る
ので、この通路のすべてと通じている孔に液が漏出し容
易に穿孔事故を検知することができる。しかし、このよ
うな方法で、第１と第２の流体流路を分離し、間に空間
を作っただけでは、熱交換器としての性能は著しく阻害
される。
の間に、第１と第２の流体と分離独立した第３の通路を
有する隔離プレートをはさむことにより、第１又は第２
の流体流路に腐蝕などによる穿孔を生じた場合、例えば
第１の流体が第２の流体流路に漏出する危険がなくなり
、これが前記隔離プレートの第３の通路に漏出して来る
ので、この通路のすべてと通じている孔に液が漏出し容
易に穿孔事故を検知することができる。しかし、このよ
うな方法で、第１と第２の流体流路を分離し、間に空間
を作っただけでは、熱交換器としての性能は著しく阻害
される。
しかし本発明によれば、第３図の例では畝と表現した部
分１２、第４図例では波形板２０が、第１と第２の流体
流路の上底又は下底をなす伝熱壁を熱的に結合する隔壁
として拡散溶接又ｉ鑞（＝１されるため、伝熱特性をあ
まりそこなわないようにすることができる。
分１２、第４図例では波形板２０が、第１と第２の流体
流路の上底又は下底をなす伝熱壁を熱的に結合する隔壁
として拡散溶接又ｉ鑞（＝１されるため、伝熱特性をあ
まりそこなわないようにすることができる。
す々わち、２つの流体間の熱交換器において、流体と伝
熱壁面との間の熱抵抗は、金属壁の熱抵抗に比べてはる
かに大きいから、このように２枚の伝熱壁面を隔壁のみ
で熱的に結合した場合でも全体の伝熱特性はさほどそこ
なわない。
熱壁面との間の熱抵抗は、金属壁の熱抵抗に比べてはる
かに大きいから、このように２枚の伝熱壁面を隔壁のみ
で熱的に結合した場合でも全体の伝熱特性はさほどそこ
なわない。
このようにしてプレート式熱交換器のすぐれた伝熱特性
を保ち、かつ流体流路に生じた穿孔によって、２つの流
体が混合する危険を除いた熱交換器が作れるので、実用
上極めて有用である。
を保ち、かつ流体流路に生じた穿孔によって、２つの流
体が混合する危険を除いた熱交換器が作れるので、実用
上極めて有用である。
第１図は通常のプレート式熱交換器を構成するプレート
の説明図、第２図は本発明の一実施例のプレート式熱交
換器を構成するプレートの構造図、つ 第３図は本発明の一実施例プレート式熱交換器の組立図
、第４図は他の実施例の隔離プレートの一部断面斜視図
である。 ７．１９．２１・・・・・・流体流路プレート、１６．
１０１０、・ −・ ・・・隔離プレート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （Ａ） 第２図 （ＯＬ） Ｃβジ 第３図
の説明図、第２図は本発明の一実施例のプレート式熱交
換器を構成するプレートの構造図、つ 第３図は本発明の一実施例プレート式熱交換器の組立図
、第４図は他の実施例の隔離プレートの一部断面斜視図
である。 ７．１９．２１・・・・・・流体流路プレート、１６．
１０１０、・ −・ ・・・隔離プレート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （Ａ） 第２図 （ＯＬ） Ｃβジ 第３図
Claims (3)
- （１）一つの平面内に第１の流体の流路を設けた第１の
プレートと第２の流体の流路を設けた同様な第２のプレ
ートの間に、第３の流体通路を設けた同様な第３のプレ
ート（隔離プレート）を挿入し、前記第１．第２の流体
流路の路壁が共有化又は直接接触せしめないごとくする
と共に、前記第３の流体通路内に、第３の流体通路の連
通を妨げないで、第１．第２の流体流路壁を熱的に結合
せしめる隔壁を設け、前記隔壁と前記第１．第２の流体
流路壁との接触部を接合せしめた赫プレート式熱交換器
。 - （２）第１．第２のプレートおよび隔離プレートは複数
個あり、前記第１．第２のプレート間に隔離プレートを
介在させた特許請求の範囲第１項記載Ｏｆｆ’Ｍｋプレ
ート式熱交換器。 - （３）隔離プレートの流体通路内に設ける隔壁は、２１
−一・ 波形に加工した金属板を前記通路内に挿入し、前記波形
金属板と、第１．第２の流体流路壁と器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18565982A JPS5974496A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | プレ−ト式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18565982A JPS5974496A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | プレ−ト式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5974496A true JPS5974496A (ja) | 1984-04-26 |
Family
ID=16174622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18565982A Pending JPS5974496A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | プレ−ト式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5974496A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2642154A1 (fr) * | 1989-01-25 | 1990-07-27 | Const Aero Navales | Procede pour le refroidissement d'un fluide chaud par un fluide froid sans surface d'echange commune en contact avec ces fluides et echangeur pour sa mise en oeuvre |
| US6973961B2 (en) * | 2003-05-08 | 2005-12-13 | Wtt-Wilchwitzer Thermo-Technik Gmbh | Plate-type heat exchanger with single-walled and double-walled heat transfer plates |
| JP2010117126A (ja) * | 2010-01-26 | 2010-05-27 | Univ Of Tsukuba | 一体型積層構造熱交換器 |
| CN102914191A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-02-06 | 董永梅 | 一种具有微通道换热板的新型换热器 |
| CN104279894A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-14 | 大连理工大学 | 一种堆叠式换热器 |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP18565982A patent/JPS5974496A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2642154A1 (fr) * | 1989-01-25 | 1990-07-27 | Const Aero Navales | Procede pour le refroidissement d'un fluide chaud par un fluide froid sans surface d'echange commune en contact avec ces fluides et echangeur pour sa mise en oeuvre |
| US6973961B2 (en) * | 2003-05-08 | 2005-12-13 | Wtt-Wilchwitzer Thermo-Technik Gmbh | Plate-type heat exchanger with single-walled and double-walled heat transfer plates |
| JP2010117126A (ja) * | 2010-01-26 | 2010-05-27 | Univ Of Tsukuba | 一体型積層構造熱交換器 |
| CN102914191A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-02-06 | 董永梅 | 一种具有微通道换热板的新型换热器 |
| CN104279894A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-14 | 大连理工大学 | 一种堆叠式换热器 |
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