CN110537070B - 板式热交换器 - Google Patents

Abstract

板式热交换器使用层叠的多个传热板进行热交换。各传热板具备板主体、第一介质用流入部、第一介质用流出部、第二介质用流入部、第二介质用流出部及形成流路的突部。第一介质用流入部和第一介质用流出部中的至少一方配置在位于突部相接的板主体的一端侧的两个角部中的一角部。第二介质用流入部和第二介质用流出部中的至少一方配置在位于突部隔离的板主体的另一端侧的两个角部中的一角部。

Description

板式热交换器

技术领域

本发明涉及板式热交换器。

背景技术

已知使用介质进行热交换的板式热交换器。例如，已知如下的板式热交换器：将多个同样地进行了冲压加工的金属板层叠，使介质在层叠的第一金属板与第二金属板之间的层叠空间及层叠的第二金属板与第三金属板之间的层叠空间中流动来进行热交换(例如，专利文献1～4)。

板式热交换器构成为在流过层叠空间的介质与隔着该介质的一对金属板之间进行热交换。具体而言，第一层金属板及第二层金属板与在第一层金属板及第二层金属板之间的第一层叠空间中流动的介质进行热交换，第二层金属板及第三层金属板与在第二层金属板及第三层金属板之间的第二层叠空间中流动的介质进行热交换，第三层金属板及第四层金属板与在第三层金属板及第四层金属板之间的第三层叠空间中流动的介质进行热交换。

在上述那样的板式热交换器中，形成于第一层叠空间的流路与形成于第二层叠空间的流路成为具有同样的距离的流路。因此，能够在多个金属板间进行大致均匀的热交换。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-280883公报

专利文献2：日本特开2011-149667公报

专利文献3：日本特开2000-241094公报

专利文献4：日本特开2009-186142公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在考虑到热交换机构的多样化的情况下，也可想到使用热容量不同的多个介质进行热交换的状况。另外，也可想到使用导热系数不同的多种介质的状况。在上述那样的以往的板式热交换器的情况下，即使一方的介质的热容量低，热交换器的热交换效率也有可能取决于热容量大的另一方的介质而被抑制。另外，即使一方的介质的导热系数高，热交换器的热交换效率也有可能取决于导热系数低的另一方的介质而被抑制。

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种板式热交换器，即使在进行热交换的多个介质之间热容量不同的情况下，即使在将导热系数不同的多个介质用于热交换的情况下，也能够减少取决于一方的介质的热交换效率的抑制。

用于解决课题的手段

本发明的一个方面的板式热交换器使用层叠的多个传热板进行热交换。多个传热板具备第一传热板及第二传热板，所述第一传热板进行热交换，所述第二传热板在与第一传热板之间设置供第一介质流动的第一层叠空间并层叠，进行热交换。第一传热板及第二传热板分别具备：矩形形状的板主体，其进行热交换；用于使第一介质流入流出的第一介质用流入部及第一介质用流出部、或用于使第二介质流入流出的第二介质用流入部及第二介质用流出部；以及突部，其与板主体的长边方向的一端侧相接并与另一端侧隔离，向层叠方向突出，形成第一介质或第二介质的流路。第一介质用流入部及第一介质用流出部中的至少一方配置在位于突部相接的板主体的一端侧的两个角部中的一角部。第二介质用流入部及第二介质用流出部中的至少一方配置在位于突部隔离的板主体的另一端侧的两个角部中的一角部。以第一传热板的一端侧与第二传热板的另一端侧相接的方式层叠。

发明的效果

根据本发明的一个方面，即使在进行热交换的多个介质之间热容量不同的情况下，即使在将导热系数不同的多个介质用于热交换的情况下，也能够减少取决于一方的介质的热交换效率的抑制。

附图说明

图1是表示实施方式1的板式热交换器的结构的说明图。

图2是描述实施方式1的各传热板的形状的俯视图。

图3是说明实施方式1的板式热交换器中的多个传热板的层叠状态的说明图。

图4是描述实施方式2的各传热板的形状的俯视图。

图5是说明实施方式3的板式热交换器中的多个传热板的层叠状态的说明图。

图6是描述实施方式4的各传热板的形状的俯视图。

图7是表示实施方式5的板式热交换器1的第一介质用流入部4、第一介质用流出部5、第二介质用流入部6、第二介质用流出部7的位置的说明图。

图8是表示实施方式5的第一介质与第二介质的流路长度和温度关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本申请公开的板式热交换器的实施方式进行详细说明。此外，以下所示的实施方式是一例，本发明并非由这些实施方式限定。

实施方式1

图1是表示实施方式1的板式热交换器1的结构的说明图。板式热交换器1是将多张传热板2、2、2……在厚度方向上层叠而成的热交换器。板式热交换器1将层叠的传热板2与传热板2之间的层叠空间作为流路而使第一介质或第二介质流动，从而在与第一介质及第二介质之间进行热交换。图1中的箭头表示各层叠空间中的介质的流动方向。

在板式热交换器1中，将层叠的相邻的第一传热板2与第二传热板2之间的第一层叠空间作为流路而使第一介质流动，将层叠的相邻的第二传热板2与第三传热板2之间的第二层叠空间作为流路而使第二介质流动，将层叠的相邻的第三传热板2与第四传热板2之间的第三层叠空间作为流路而使第一介质流动，将层叠的相邻的第四传热板2与第五传热板2之间的第四层叠空间作为流路而使第二介质流动。也就是说，在板式热交换器1中，构成为在第一层叠空间中第一介质流动，在厚度方向上与第一层叠空间相邻的第二层叠空间中第二介质流动，在厚度方向上与第二层叠空间相邻的第三层叠空间中第一介质流动，在层叠方向上交替地流动不同的介质。在图1的例子中，以如下方式构成为在层叠方向上交替地流动不同的介质：将最上部的第一传热板2和与其下方相邻的第二传热板2之间的第一层叠空间作为流路，第一介质从附图的右向左流动，将第二传热板2和与其下方相邻的第三传热板2之间的第二层叠空间作为流路，第二介质从左向右流动，将第三传热板2和与其下方相邻的第四传热板2之间的第三层叠空间作为流路，第一介质从右向左流动。

各传热板2是具有矩形形状的板主体的板状构件，与第一介质及第二介质之间进行热交换。例如，各传热板2是具有不锈钢、铁、铝、铜等作为材料、通过冲压加工制造出的构件。

第一介质及第二介质进行外部的构件与传热板2之间的热输送，是水、油、CO₂、HFC制冷剂等的液体或气体或气液混合介质。例如，第一介质使用与第二介质的材料不同的材料，构成为第一介质的导热系数比第二介质的导热系数高。

图2是描述实施方式1的各传热板2的形状的俯视图。各传热板2在板主体上具备：两个突部8、9；第一介质用流入部4；第一介质用流出部5；第二介质用流入流出部6；第二介质用流出部7；以及人字形凹凸部3。

为了在与层叠的相邻的其他传热板2之间确保层叠空间，两个突部8、9分别构成为通过冲压加工而从一个传热板2的表面向一侧突出。也就是说，两个突部8、9分别构成为向层叠方向突出，形成后述的第一介质或第二介质的流路。

各突部8、9的背面侧成为向各突部8、9突出的一侧凹陷的凹陷形状。在图2中，示出了相对于矩形板状的传热板2沿长边方向伸出的直线状的突部8、9。一方的突部8与传热板2的一端侧相接但与另一端侧隔离，另一方的突部9与传热板2的另一端侧相接但与一端侧隔离。

两个突部8、9配置在将传热板2分割为三部分的位置。更详细地叙述，沿长边方向伸出的两个突部8、9配置在从将传热板2三等分的位置向短边方向的一端侧偏倚的位置。关于突部8、9所具有的层叠方向的高度，在后面进行详细叙述。

第一介质用流入部4、第一介质用流出部5分别是用于使第一介质流入流出形成在与层叠于一侧的另一传热板2之间的一个层叠空间的开口部。构成为第一介质从第一介质用流入部4流入一个层叠空间内，第一介质从第一介质用流出部5向一个层叠空间外流出。第一介质用流入部4和第一介质用流出部5中的一方配置在位于矩形板状的传热板2的一条对角线上的一个角部，第一介质用流入部4和第一介质用流入部5中的另一方配置在位于矩形板状的传热板2的一条对角线上的另一个角部。

第二介质用流入部6、第二介质用流出部7分别是用于使第二介质流入流出形成在与层叠于另一侧的另一传热板2之间的另一层叠空间的开口部。构成为第二介质从第二介质用流入部6流入另一层叠空间内，第二介质从第二介质用流出部7向另一层叠空间外流出。第二介质用流入部6和第二介质用流出部7中的一方配置在位于矩形板状的传热板2的另一对角线上的一个角部，第二介质用流入部6和第二介质用流出部7中的另一方配置在位于矩形板状的传热板2的另一对角线上的另一个角部。

为了提高在一个层叠空间中流动的第一介质与在另一层叠空间中流动的第二介质的热交换效率，人字形凹凸部3以跨越突部8、9的人字形形状在表面上凹凸。换言之，人字形凹凸部3配置成由两个突部8、9分割为三部分。

人字形凹凸部3构成为朝向板式热交换器1的厚度方向、换言之朝向层叠方向凹凸。另外，人字形凹凸部3呈成为从传热板2的一端侧朝向另一端侧而前端变细的V字形的人字形形状。

在人字形凹凸部3与层叠于一侧的另一传热板2之间，考虑第一介质的流速，在板式热交换器1的厚度方向上设置有间隙。同样地，在人字形凹凸部3与层叠于另一侧的另一传热板2之间，考虑第二介质的流速，在板式热交换器1的厚度方向上设置有间隙。

在传热板2具有上述那样的人字形凹凸部3的情况下，由于规定一个层叠空间的一方的传热板2的凹凸形状及规定一个层叠空间的另一方的传热板2的凹凸形状，使得一个层叠空间的厚度方向的间隙变窄。在一个层叠空间中流动的介质在变窄的间隙中流速变大。因此，能够进一步提高在一个层叠空间中流动的介质与传热板2的热交换效率。

图3是说明实施方式1的板式热交换器1中的多个传热板2、2的层叠状态的说明图。以板式热交换器1所具备的多个传热板2、2、……中的两个传热板2、2的层叠状态为例示意性地进行表示。在图3中，在右侧部分示出了在与层叠的厚度方向不同的板状的平面方向上反转180°的状态的两个传热板2、2，在中央部分示出了将该两个传热板2、2层叠的状态，在左侧部分示出了该层叠的状态的沿A-A截面剖切的状态。

如图1及图3所示，在实施方式1的板式热交换器1中，同一板状的多个传热板2交替地沿平面方向反转180°地配置。

第一传热板2和反转180°地层叠的第二传热板2，如图1所示，以第一传热板2的第一介质用流入部4与第二传热板2的第一介质用流入部4隔开厚度方向的间隙地相向的方式层叠，以第一传热板2的第一介质用流出部5与第二传热板2的第一介质用流出部5隔开厚度方向的间隙地相向的方式层叠。另一方面，第一传热板2的第二介质用流入部6与第二传热板2的第二介质用流入部6接合，第一传热板2的第二介质用流出部7与第二传热板2的第二介质用流出部7接合。另外，第二传热板2和第三传热板2以第二传热板2的第二介质用流入部6与第三传热板2的第二介质用流入部6隔开厚度方向的间隙地相向的方式层叠，以第二传热板2的第二介质用流出部7与第三传热板2的第二介质用流出部7隔开厚度方向的间隙地相向的方式层叠，第二传热板2的第一介质用流入部4与第三传热板2的第一介质用流入部4接合，第二传热板2的第一介质用流出部5与第三传热板2的第一介质用流出部5接合。对于接下来层叠的第四传热板2、第五传热板2、……，反复进行同样的反转180°配置。

在反复进行上述那样的传热板2的反转180°配置的板式热交换器1中，第一介质从隔开厚度方向的间隙地相向的第一介质用流入部4向第一传热板2与第二传热板2之间的第一层叠空间流入。另一方面，由于第一传热板2的第二介质用流入部6与第二传热板2的第二介质用流入部6的接合及第一传热板2的第二介质用流出部7与第二传热板2的第二介质用流出部7的接合，第二介质不会流入流出第一层叠空间。

在反复进行上述那样的传热板2的反转180°配置的板式热交换器1中，第二介质从隔开厚度方向的间隙地相向的第二介质用流入部6和第二介质用流出部7流入流出第二传热板2与第三传热板2之间的第二层叠空间。另一方面，由于第二传热板2的第一介质用流入部4与第三传热板2的第一介质用流入部4的接合及第二传热板2的第一介质用流出部5与第三传热板2的第一介质用流出部5的接合，第一介质不会流入流出第二层叠空间。

在板式热交换器1中，通过反复进行上述那样的传热板2的反转180°配置，构成为第一介质流入流出但第二介质不流入流出的第一介质用流入流出型的层叠空间和第二介质流入流出但第一介质不流入流出的第二介质用流入流出型的层叠空间在板式热交换器1的厚度方向上交替出现。

在上述那样的第一介质用流入流出型的层叠空间中，形成有第一传热板2的第一介质用流入部4与第二传热板2的第一介质用流入部4相向的一方的相向部，形成有第一传热板2的第一介质用流出部5与第二传热板2的第一介质用流出部5相向的另一方的相向部。第一介质流入流出的一方的第一介质用流入流出部4、5的相向部位于在矩形的传热板2的一条对角线上位于一端侧的一角部，另一方的第一介质用流入部4、第一介质用流出部5的相向部位于与该一角部位于同一对角线上的另一端侧的另一角部。在图1的例子中，由直线状的突部8、直线状的突部9、传热板2的外周和两个第一介质用相向部规定了S字形的流路，所述突部8与传热板2的一端侧相接并与另一端侧隔离，所述突部9与传热板2的另一端侧相接并与一端侧隔离，两个相向部位于该S字形的流路的两端侧。因此，在板式热交换器1中，对于与第二介质相比导热系数高或热容量小的第一介质，形成从传热板2的长边方向的一端侧朝向另一端侧延伸后、从另一端侧朝向一端侧延伸并再从一端侧朝向另一端侧延伸的折返流路。

在上述那样的第二介质用流入流出型的层叠空间中，形成有第一传热板2的第二介质用流入流出部6与第二传热板2的第二介质用流入流出部7相向的一方的相向部，形成有第一传热板2的第二介质用流入流出部7与第二传热板2的第二介质用流入流出部6相向的另一方的相向部。第二介质流入流出的一方的第二介质用流入流出部6、7的相向部位于在矩形的传热板2的另一对角线上位于一端侧的一角部，另一方的第二介质用流入流出部6、7的相向部位于与该一角部位于同一对角线上的另一端侧的另一角部。在图1的例子中，由直线状的突部8、直线状的突部9、传热板2的外周和两个第二介质用相向部规定了占据S字形的流路的中央的Z字形流路，所述突部8与传热板2的一端侧相接并与另一端侧隔离，所述突部9与传热板2的另一端侧相接并与一端侧隔离，两个相向部位于该Z字形流路的两端。因此，在板式热交换器1中，对于与第一介质相比导热系数低或热容量大的第二介质，形成从传热板2的长边方向的一端侧朝向另一端侧延伸、而不是从一端侧朝向另一端侧延伸后从另一端侧朝向一端侧折返的非折返流路。

如上所述，对于两个突部8、9，沿长边方向伸出的两个突部8、9配置在从将传热板2三等分的位置向短边方向的一端侧偏倚的位置。因此，如图3的左侧部分所示，在反复进行了传热板2的反转180°配置的层叠构造中，另一传热板2的两个突部8、9与一个传热板2的下表面接触。通过该接触，能够提高S字形的折返流路的形成精度。另外，通过该接触，能够提高Z字形的非折返流路的形成精度。

在具有同样的容积的层叠空间中，与供第一介质流动的S字形的折返流路的两端间距离相比，作为S字形的折返流路的一部分且供第二介质流动的Z字形的非折返流路的两端间距离较短。另外，与从供第一介质流动的S字形的折返流路的一端沿着S字形流路朝向另一端的矢量的变化量相比，从作为S字形的折返流路的一部分且供第二介质流动的Z字形的非折返流路的一端沿着Z字形流路朝向另一端的矢量的变化量较小。因此，能够使与第一介质相比导热系数低或热容量大的第二介质的流速大于第一介质的流速。因此，实施方式1的板式热交换器1即使在进行热交换的多个介质之间热容量不同的情况下，即使在将导热系数不同的多个介质用于热交换的情况下，也能够减少取决于一方的介质的热交换效率的抑制。

在实施方式1的板式热交换器1中，如上所述，分开形成有供第一介质流动的第一介质用流路和供第二介质流动的第二介质流路。具体而言，在第一层叠空间形成第一介质用流路，在隔着传热板2与第一层叠空间相邻的第二层叠空间形成第二介质流路。因此，第一介质与第二介质不会混合。另外，在实施方式1的板式热交换器1中，形成为在第一介质用流路中从流入部朝向流出部的路程比在第二介质用流路中从流入部朝向流出部的路程长，在第一介质用流路中从流入部朝向流出部的矢量的变化量比在第二介质用流路中从流入部朝向流出部的矢量的变化量大。因此，能够构成为导热系数较低或热容量较大的第二介质的流速比导热系数较高或热容量较小的第一介质的流速大。

在实施方式1的板式热交换器1中，如上所述，不使用多个不同形状的传热板，利用使相同形状的传热板2反转180°地层叠多个的反转180°配置，实现了使介质流速、矢量变化量、或者路程按照第一介质和第二介质变化的结构。因此，实施方式1的板式热交换器1也能够有助于制造成本的削减。

在实施方式1中，对各传热板2具有两个突部8、9的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于上述例子。也可以构成为各传热板2具有三个以上的突部8、9。由此，能够进一步延长流路的路程，能够进一步减少热交换效率的抑制。

在实施方式1中，对各传热板2一体地具有通过冲压加工从表面向一侧突出的两个突部8、9的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于上述例子。为了在与层叠的其他传热板2之间确保层叠空间，也可以构成为各传热板2作为分体而具有两个突部8、9。例如，也可以构成为在传热板2与传热板2之间设置设有两个突部8、9的框状板。由此，相对于板式热交换器1的制造的灵活性增加。

在实施方式1中，对在人字形凹凸部3与层叠的一侧的另一传热板2及层叠的另一侧的另一传热板2之间在板式热交换器1的厚度方向上设置间隙的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于上述例子。考虑热交换效率的提高，也可以以不设置间隙的方式增大人字形凹凸部3的厚度方向的凹凸。另外，在考虑热交换效率的降低或介质流速的增加等的情况下，也可以进一步减小人字形凹凸部3的厚度方向的凹凸。在考虑进一步的热交换效率的降低或介质流速的增加等的情况下，也可以采用不设置人字形凹凸部3的结构。

在实施方式1中，对在传热板2上设置沿长边方向伸出的直线状的突部8、9的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于上述例子。只要构成为使供第一介质流动的流路的从一端朝向另一端的矢量的变化量与供第二介质流动的流路的从一端朝向另一端的矢量的变化量不同，则也可以设置曲线状的突部8、9。

在实施方式1中，对在传热板2上设置沿长边方向伸出的两个突部8、9的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于上述例子。只要构成为使供第一介质流动的流路的从一端朝向另一端的矢量的变化量与供第二介质流动的流路的从一端朝向另一端的矢量的变化量不同，则也可以设置三个以上的突部。例如，在设置有三个以上奇数的突部的情况下，与一端侧相接但与另一端侧隔离的突部和与另一端侧相接但与一端侧隔离的突部交替地并列设置，在最接近的突部与端部相接的一角部配置第一介质用流入流出部4，在位于传热板2的短边方向的另一角部配置第一介质用流入流出部5即可。另外，例如，在设置有三个以上偶数的突部的情况下，与一端侧相接但与另一端侧隔离的突部和与另一端侧相接但与一端侧隔离的突部交替地并列设置，在最接近的突部与端部相接的一角部配置第一介质用流入流出部4，在相对于该角部位于传热板2上的对角线上的另一角部配置第一介质用流入流出部5即可。

在实施方式1中，对在各传热板2上设置成为从传热板2的长边方向的一端侧朝向另一端侧而前端变细的V字形的人字形状的人字形凹凸部3的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于上述例子。也可以将成为从传热板2的短边方向的一侧端朝向另一侧端而前端变细的V字形的人字形状的人字形凹凸部3设置于各传热板2。

实施方式2

在实施方式1的板式热交换器1中，如图2所示，例示了第一介质用流入部4、第一介质用流出部5及第二介质用流入部6、第二介质用流出部7具有大致相同的开口面积的结构。然而，在实施方式2的板式热交换器1中，使用图4对第一介质用流入部4、第一介质用流出部5及第二介质用流入部6、第二介质用流出部7的开口面积不同的结构进行说明。关于实施方式2的板式热交换器1，对于与实施方式1的板式热交换器1相同的结构省略说明。

图4是描述实施方式2的各传热板2的形状的俯视图。各传热板2具备两个突部8、9、第一介质用流入部4、第一介质用流出部5、第二介质用流入部6、第二介质用流出部7及人字形凹凸部3。

在实施方式2中，各第一介质用流入部4、第一介质用流出部5的开口面积比各第二介质用流入部6、第二介质用流入部7的开口面积小。关于其他结构，由于与实施方式1相同，因此省略说明。

最接近第一介质用流入部4及第二介质用流出部7的突部8与传热板2的一端侧隔离但与另一端侧相接。由于突部8的接触构造及突部8的隔离构造，第一介质用流入部4附近的第一介质的流路比第二介质用流出部7附近的第二介质的流路小。然而，在实施方式2中，由于使第一介质用流入部4的开口面积比第二介质用流入部7的开口面积小，因此能够抑制第一介质用流入部4及第一介质用流出部5的第一介质的压力损失与第二介质用流入部6及第二介质用流出部7处的第二介质的压力损失之差。

最接近第一介质用流出部5及第二介质用流入流出部6的突部9与传热板2的一端侧相接但与另一端侧隔离。由于突部9的接触构造及突部9的隔离构造，第一介质用流出部5附近的第一介质的流路比第二介质用流入部6附近的第二介质的流路小。然而，在实施方式2中，由于使第一介质用流入部5的开口面积比第二介质用流出部6的开口面积小，因此能够抑制第一介质用流入部5处的第一介质的压力损失与第二介质用流出部6处的第二介质的压力损失之差。因此，实施方式2的板式热交换器1即使在使用导热系数或热容量不同的多个介质的情况下，也能够抑制压力损失之差，并且能够减少取决于一方的介质的热交换效率的抑制。

实施方式3

在实施方式1的板式热交换器1中，如图1及图3所示，例示了使多个传热板2、2、……交替地反转180°层叠的结构。但是，在实施方式3的板式热交换器1中，使用图5对使多个传热板2、2、……的至少一部分不反转180°而在相同方向上直接层叠的结构进行说明。关于实施方式3的板式热交换器1，对于与实施方式1的板式热交换器1相同的结构省略说明。

图5是说明实施方式3的板式热交换器1中的多个传热板2、2、……的层叠状态的说明图。以板式热交换器1所具备的多个传热板2、2、……所包含的至少两个传热板2、2的层叠状态为例示意性地进行表示。在图5中，在右侧部分示出了在与层叠的厚度方向不同的板状的平面方向上不反转180°而为相同方向的状态的两个传热板2、2，在中央部分示出了将该两个传热板2、2层叠的状态，在左侧部分示出了该层叠的状态的沿B-B截面剖切的状态。

在实施方式3的板式热交换器1中，同一形状的两个传热板2、2以同一方向层叠，从而下侧的传热板2所具有的两个突部8、9不与上侧的传热板2接触。换言之，在下侧的传热板2所具有的两个突部8、9与上侧的传热板2之间形成间隙。因此，抑制了由两个突部8、9导致的传热板2的短边方向的流路分割，促进从介质用流出部朝向介质用流入部的流动。

在对形成供第二介质流动的流路的层叠空间使用了上述那样的同一方向层叠构造的情况下，能够进一步增加与第一介质相比导热系数低或热容量大的第二介质的流速。因此，实施方式3的板式热交换器1即使在使用导热系数或热容量不同的多个介质的情况下，也能够进一步减少取决于一方的介质的热交换效率的抑制。

实施方式4

在实施方式1的板式热交换器1中，如图2所示，例示了各传热板2具备两个突部8、9的结构。但是，在实施方式4的板式热交换器1中，使用图6对各传热板2具备一个突部8的结构进行说明。关于实施方式4的板式热交换器1，对于与实施方式1的板式热交换器1相同的结构省略说明。

图6是描述实施方式4的各传热板2的形状的俯视图。传热板2具备一个突部8、第一介质用流入部4、第一介质用流出部5、第二介质用流入部6、第二介质用流出部7及人字形凹凸部3。

在实施方式4中，配置有一个突部8，所述突部8与传热板2的长边方向的一端隔离并与另一端相接。在与突部8隔离的一端侧的短边方向的一方的角部配置有第二介质用流入部6，在另一方的角部配置有第二介质用流出部7。在与突部8相接的另一端侧的短边方向的一方的角部配置有第一介质用流入部4，在另一方的角部配置有第一介质用流出部5。

在上述那样的实施方式4中，如图6所示，形成有供第一介质流动的U字形的折返流路，形成有作为U字形的折返流路的一部分且供第二介质流动的I字形的非折返流路。与U字形的折返流路的路程的两端间距离相比，I字形的非折返流路的路程的两端间距离较短。另外，与供第一介质流动的U字形的折返流路的从一端朝向另一端的矢量的变化量相比，作为U字形的折返流路的一部分且供第二介质流动的I字形的非折返流路的从一端朝向另一端的矢量的变化量较小。因此，能够使与第一介质相比导热系数低或热容量大的第二介质的流速大于第一介质的流速。因此，实施方式4的板式热交换器1即使在进行热交换的多个介质之间热容量不同的情况下，即使在将导热系数不同的多个介质用于热交换的情况下，也能够减少取决于一方的介质的热交换效率的抑制。

实施方式5

图7是表示实施方式5的板式热交换器1的第一介质用流入流出部及第二介质用流入流出部的结构的说明图。示意性地示出了板式热交换器1的传热板2中的第一介质用流入部4、第一介质用流出部5、第二介质用流入部6及第二介质用流出部7的位置。在图7中，示出了使第一层的传热板2在平面方向上反转180°、使第二层的传热板以相同方向配置、使第三层的传热板在平面方向上反转180°这样使第奇数层反转180°、第偶数层以相同方向层叠的层叠状态。另外，在图7的左侧示出了在传热板2的长边方向的一端配置第一介质用流入部4及第二介质用流入部6、在长边方向的另一端配置第一介质用流出部5及第二介质用流出部7的情况的图，在图7的右侧示出了在传热板2的长边方向的一端配置第一介质用流入部4及第二介质用流出部7、在长边方向的另一端配置第一介质用流出部5及第二介质用流入部6的情况的图。

在实施方式5的图7的左侧及右侧所示的板式热交换器1中，在第奇数层的层叠空间中形成从传热板2的长边方向的一端侧朝向另一端侧延伸后从另一端侧朝向一端侧延伸、再从一端侧朝向另一端侧延伸的折返流路，在第偶数层的层叠空间中形成从传热板2的长边方向的一端侧朝向另一端侧延伸的非折返流路。另外，在图7的左侧所示的板式热交换器1中，第一介质从第一介质用流入部4流入，一边沿着直线状的突部8流动，一边与从第二介质用流入部6流入的第二介质进行热交换，沿着直线状的突部8折返，与从第二介质用流出部7流出的第二介质进行热交换，从第一介质用流出部5流出。另外，在图7的右侧所示的板式热交换器1中，第一介质从第一介质用流入部4流入，一边沿着直线状的突部8流动，一边与从第二介质用流出部7流出的第二介质进行热交换，沿着直线状的突部8折返，与从第二介质用流入部6流入的第二介质进行热交换，从第一介质用流出部5流出。

图8是示意性地表示图7所示的实施方式5的板式热交换器1的第一介质及第二介质的流路长度中的温度分布的图。在图7的左侧所示的板式热交换器1中，第一介质的温度与第二介质的温度差在第二介质用流入部6处最大，另外，平均温度差ΔT按照下式规定。在此，T₁是第一介质的第一介质用流入部4处的温度，T₂是第一介质的第一介质用流出部5处的温度，t₁是第二介质的第二介质用流入部6处的温度，t₂是第二介质的第二介质用流出部7处的温度。

[数学式1]

在图7的右侧所示的板式热交换器1中，第一介质的温度与第二介质的温度差在第二介质用流入部6处最大，另外，平均温度差ΔT按照下式规定。

[数学式2]

如上所述，温度差、第一介质的出口温度和第二介质的出口温度在图7的左侧所示的板式热交换器1和图7的右侧所示的板式热交换器1之间不同，因此能够变更热交换器的设定温度，能够进行与目标温度相应的自由度高的设计。

本发明并不限定于以上说明且描述的特定的详细内容及代表性的实施方式。本领域技术人员能够容易地导出的变形例及效果也包含在发明中。因此，在不脱离由权利要求书及其等同物所定义的总的发明概念的精神或范围的情况下，能够进行各种变更。

附图标记说明

1板式热交换器、2传热板、3人字形凹凸部、4第一介质用流入部、5第一介质用流出部、6第二介质用流入部、7第二介质用流出部、8突部、9突部。

Claims (9)

1.一种板式热交换器，使用层叠的多个传热板进行热交换，其特征在于，

所述多个传热板具备：

第一传热板，所述第一传热板进行所述热交换；

第二传热板，所述第二传热板在其与所述第一传热板之间设置供第一介质流动的第一层叠空间并层叠，进行所述热交换；以及

第三传热板，所述第三传热板在其与所述第二传热板之间设置供第二介质流动的第二层叠空间并层叠，进行所述热交换，

所述第一传热板、所述第二传热板及所述第三传热板为相同形状，分别具备：

矩形形状的板主体，其进行所述热交换；

用于使所述第一介质流入流出的第一介质用流入部及第一介质用流出部、或用于使所述第二介质流入流出的第二介质用流入部及第二介质用流出部；以及

突部，其与所述板主体的长边方向的一端侧相接并与另一端侧隔离，向层叠方向突出，形成所述第一介质或所述第二介质的流路，

所述第一介质用流出部相对于所述第一介质用流入部配置在对角的位置，

所述第二介质用流出部相对于所述第二介质用流入部配置在对角的位置，

所述第一层叠空间内的沿着所述第二传热板的所述突部的从所述第二传热板的所述第一介质用流入部到所述第一介质用流出部之间的路程比所述第二层叠空间内的沿着所述第三传热板的所述突部的从所述第三传热板的所述第二介质用流入部到所述第二介质用流出部之间的路程长。

2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，

以所述第一传热板的所述一端侧与所述第二传热板的所述另一端侧相接的方式层叠。

3.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述第一传热板所具备的所述第一介质用流入部与所述第二传热板所具备的所述第一介质用流入部空出间隔地相向，

所述第一传热板所具备的所述第二介质用流入部与所述第二传热板所具备的所述第二介质用流入部接合，

所述第二传热板所具备的所述第二介质用流出部与所述第三传热板所具备的所述第二介质用流出部空出间隔地相向，

所述第二传热板所具备的所述第一介质用流出部与所述第三传热板所具备的所述第一介质用流出部接合。

4.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述第一层叠空间内的沿着所述第二传热板的所述突部的从所述第二传热板的所述两个第一介质用流入流出部中的一方朝向另一方的速度矢量的变化量比所述第二层叠空间内的沿着所述第三传热板的所述突部的从所述第三传热板的所述两个第二介质用流入流出部中的一方朝向另一方的速度矢量的变化量大。

5.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述第一层叠空间内的所述第一介质的流速比所述第二层叠空间内的所述第二介质的流速小。

6.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述第一传热板、所述第二传热板及所述第三传热板分别具备其他突部，所述其他突部与所述板主体的所述长边方向的所述另一端侧相接并与所述一端侧隔离，向所述层叠方向突出，形成所述第一介质或所述第二介质的流路，

所述第一介质用流入部和所述第一介质用流出部中的一方配置在位于所述其他突部隔离的所述板主体的所述一端侧的两个角部中的一角部，

所述第二介质用流入部和所述第二介质用流出部中的一方配置在位于所述其他突部相接的所述板主体的所述另一端侧的两个角部中的一角部，

所述第一介质用流入部和所述第一介质用流出部中的另一方配置在位于所述其他突部相接的所述板主体的所述另一端侧的两个角部中的另一角部，

所述第二介质用流入部和所述第二介质用流出部中的另一方配置在位于所述其他突部隔离的所述板主体的所述一端侧的两个角部中的另一角部。

7.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述第一传热板、所述第二传热板及所述第三传热板分别具备人字形形状的人字形凹凸部，所述人字形凹凸部成为从所述板主体的所述长边方向的所述一端侧朝向所述另一端侧而前端变细的V字形，

所述突部配置成分割所述人字形凹凸部。

8.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述多个传热板还具备第四传热板，所述第四传热板在其与所述第三传热板之间设置第三层叠空间并层叠，进行所述热交换，

以所述第三传热板的所述一端侧与所述第四传热板的所述一端侧相接的方式层叠。

9.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，

所述第一介质用流入部的开口面积和第一介质用流出部的开口面积比所述第二介质用流入部的开口面积和所述第二介质用流出部的开口面积小。

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