CN115003979A - 板式热交换器 - Google Patents
板式热交换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115003979A CN115003979A CN202180011114.4A CN202180011114A CN115003979A CN 115003979 A CN115003979 A CN 115003979A CN 202180011114 A CN202180011114 A CN 202180011114A CN 115003979 A CN115003979 A CN 115003979A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat transfer
- axis direction
- flow path
- portions
- plate
- 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
Images
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
-
- 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
- F28F3/042—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 local deformations of the element
- F28F3/044—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 local deformations of the element the deformations being pontual, e.g. dimples
-
- 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
- F28F3/042—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 local deformations of the element
- F28F3/046—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 local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
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
本发明的特征在于,通过一侧的面彼此对置的多个传热板对重合,在一侧的面之间形成第一流路且在另一侧面之间形成第二流路,各传热板对具有多个顶部对,该多个顶部对通过在对置的一侧的各面中沿Z轴方向延伸的底部及顶部在Y轴方向上交替排列而由对置的顶部彼此构成、且在Y轴方向上排列,在多个顶部对中的至少一个顶部对中顶部彼此隔开间隔地对置。
Description
关联申请的相互参照
本申请主张日本发明专利申请2020-017866号的优先权,日本发明专利申请2020-017866号的内容通过引用纳入本申请说明书的记载中。
技术领域
本发明涉及重合有多张传热板的板式热交换器。
背景技术
如图20所示,一直以来已知一种重合有多张传热板501的板式热交换器500(参照专利文献1)。具体来说,在各传热板501中,交替重复的大小相同的凹部与凸部以一侧面的凹部与另一侧面的凸部为表里关系且一侧面的凸部与另一侧面的凹部为表里关系的方式配置在传热板的两面上。而且,通过该传热板501相重合,在传热板501的重合方向上经由各传热板501交替形成有能够供第一流体流通的第一流路Ra和能够供第二流体流通的第二流路Rb。这些第一流路Ra与第二流路Rb的流路截面积相同。
在该板式热交换器500中,第一流体在第一流路Ra中流通、且第二流体在第二流路Rb中流通,由此,第一流体与第二流体通过阻隔第一流路Ra与第二流路Rb的传热板501进行热交换。
在上述板式热交换器500中,作为一侧的流体(第一流体),在例如使用因热交换会发生层变化的流体(特性与第二流体不同的流体)的情况下,第一流体通过与第二流体进行热交换而会在规定第一流路的传热板501的表面上形成液膜。因此,为了获得充分的热交换性能,需要使第一流路Ra中的第一流体的流速比第二流路Rb中的第二流体的流速大,由此扰乱所述液膜的流动。
但是,由于第一流路Ra与第二流路Rb的流路截面积相同,因此难以使第一流体的流速比第二流体的流速充分大,即,无法充分产生第一流体与第二流体的流速差,由此,在上述板式热交换器500中无法得到充分的热交换性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实用新型授权第3222546号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
因此,本发明的技术问题在于提供一种板式热交换器,即使在使特性不同的第一流体与第二流体进行热交换的情况下该板式热交换器也能够得到充分的热交换性能。
用于解决技术问题的手段
本发明的板式热交换器,具有多个传热板对,该传热板对由两张传热板构成,该两张传热板分别具有第一面及与该第一面朝向相反的第二面,且该两张传热板以如下方式重合:在与所述第一面正交的第一方向上使所述第一面彼此对置,
在所述多个传热板对在所述第一方向上以所述第二面彼此对置的方式重合的状态下,在对置的各第一面之间形成有能够供第一流体在与所述第一方向正交的第二方向上流通的第一流路,且在对置的各第二面之间形成有能够供第二流体在所述第二方向上流通的第二流路,
在所述多个传热板对所包括的多张传热板的各张中,
所述第一面具有沿所述第二方向延伸的至少一条第一面侧凸条,及沿所述第二方向延伸的至少一条第一面侧凹条,
所述第二面具有与所述第一面的所述第一面侧凸条为表里关系的至少一条第二面侧凹条,及与所述第一面的所述第一面侧凹条为表里关系的至少一条第二面侧凸条,
在各传热板对中,在所述对置的各第一面中,通过所述第一面侧凸条与所述第一面侧凹条在与所述第一方向及所述第二方向分别正交的第三方向上交替排列,在所述第三方向上排列有多个由对置的第一面侧凸条构成的凸条对,
在所述第三方向上排列的多个凸条对具有至少一个第一凸条对和至少一个第二凸条对,
在所述至少一个第一凸条对中,所述对置的第一面侧凸条彼此在所述第一方向上隔开间隔地对置,
在所述至少一个第二凸条对中,所述对置的第一面侧凸条彼此相互抵接。
在所述板式热交换器中,还可以构成为,
构成所述第一凸条对的至少一侧的所述第一面侧凸条在所述第二方向的中途位置具有至少一个将该第一面侧凸条在所述第三方向上横切的槽部。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
所述对置的第二面中的一侧的第二面的多条第二面侧凸条的各条与所述对置的第二面中的另一侧的第二面的多条第二面侧凸条的各条分别以互不接触的方式配置在所述第三方向上错开的位置。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
所述一侧的第二面的所述第二面侧凸条与所述另一侧的第二面的所述第二面侧凹条对置、且所述一侧的第二面的所述第二面侧凹条与所述另一侧的第二面的所述第二面侧凸条对置。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
所述对置的第二面中的至少单侧的第二面具有在与所述第二方向交叉的方向上延伸的至少一条障壁用凸条,
所述障壁用凸条与对置侧的第二面的所述多条第二面侧凸条抵接。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
所述至少一条障壁用凸条配置在所述对置的各第二面上,
所述对置的第二面中的一侧的第二面的所述至少一条障壁用凸条与所述对置的第二面中的另一侧的第二面的所述至少一条障壁用凸条配置在所述第二方向上不同的位置。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
在所述对置的各第二面中,所述障壁用凸条的顶部与各第二面侧凸条的顶部在所述第一方向上的位置相同。
附图说明
图1是本实施方式的板式热交换器的立体图。
图2是所述板式热交换机的分解立体图。
图3是从第一面侧观察到的所述板式热交换器所具有的第一传热板的图。
图4是从第二面侧观察到的所述第一传热板的图。
图5是从第一面侧观察到的所述板式热交换器所具有的第二传热板的图。
图6是从第二面侧观察到的所述第二传热板的图。
图7是由图3中VII所表示的被包围部位的放大图。
图8是由图4中VIII所表示的被包围部位的放大图。
图9是图7的IX-IX位置处的剖视图。
图10是由图5中X所表示的被包围部位的放大图。
图11是由图6中XI所表示的被包围部位的放大图。
图12是图11中的XII-XII位置处的剖视图。
图13是重合有多张传热板的状态下的横截面的局部放大图。
图14是图13中的XIV-XIV位置处的剖视图。
图15是用于说明所述板式热交换器的流路结构的示意图。
图16是表示第一流路内的第一流体的流动的图。
图17是表示第二流路内的第二流体的流动的图。
图18是其他实施方式的传热板中的主传热部的局部放大图。
图19是图18中的XIX-XIX位置处的剖视图。
图20是现有的板式热交换器的纵剖视图。
具体实施方式
本实施方式的板式热交换器,
具有多个传热板对,该传热板对具有两张传热板,该两张传热板分别具有第一面和相对于该第一面朝向相反的第二面,且在与所述第一面正交的第一方向上,该两张传热板以所述第一面彼此对置的方式重合,
在所述多个传热板对在所述第一方向上以所述第二面彼此对置的方式重合的状态下,在对置的各第一面之间形成有能够供第一流体在与所述第一方向正交的第二方向上流通的第一流路,且在对置的各第二面之间形成有能够供第二流体在所述第二方向上流通的第二流路,
在所述多个传热板对所包括的多张传热板的各张中,
所述第一面具有:沿所述第二方向延伸的至少一条第一面侧凸条、及沿所述第二方向延伸的至少一条第一面侧凹条,
所述第二面具有:与所述第一面的所述第一面侧凸条为表里关系的至少一条第二面侧凹条、及与所述第一面的所述第一面侧凹条为表里关系的至少一条第二面侧凸条,
在各传热板对中,在所述对置的各第一面中,通过所述第一面侧凸条与所述第一面侧凹条在与所述第一方向及所述第二方向分别正交的第三方向上交替排列,在所述第三方向上排列有多个由对置的第一面侧凸条构成的凸条对,
在所述第三方向上排列的多个凸条对具有至少一个第一凸条对和至少一个第二凸条对,
在所述至少一个第一凸条对中,所述对置的第一面侧凸条彼此在所述第一方向上隔开间隔地对置,
在所述至少一个第二凸条对中,所述对置的第一面侧凸条彼此相互抵接。
这样,在第一凸条对中,第一面侧凸条彼此隔开间隔地对置,由此,与在该位置处对置的第一面侧凸条彼此抵接的情况相比,由于规定第一流路的传热板(第一面)在第一方向上的间隔变大,故第一流路的流路截面积变大,并且,由于在与第一凸条对对应的位置(即,第三方向的相同位置)上的规定第二流路的传热板(第二面)在第一方向上的间隔变小,因此,第二流路的流路截面积变小。由此,第一流路与第二流路的流路截面积之差增大。因此,容易增大在第一流路中流通的第一流体的流速与在第二流路中流通的第二流体的流速的差,其结果为,即使在使特性不同的第一流体与第二流体进行热交换的情况下,也能够得到充分的热交换性能。
在所述板式热交换器中,
构成所述第一凸条对的所述第一面侧凸条还可以在所述第二方向的中途位置具有至少一个槽部,该槽部在所述第三方向上横切该第一面侧凸条。
这样,通过在构成第一凸条对的第一面侧凸条设置肋状的部位(槽部),能够提高该部位的强度。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
所述对置的第二面中的一侧的第二面的多条第二面侧凸条的各条与所述对置的第二面中的另一侧的第二面的多条第二面侧凸条的各条分别以相互不接触的方式配置在所述第三方向上错开的位置。
根据该结构,在对置的第二面中,由于对置的第二面侧凸条彼此以不接触的方式相互在第三方向上错开,因此,当第二流体在形成在对置的第二面间的第二流路中沿第二方向流动时还能够向第三方向移动。由此,第二流体的流动(流量)中的第三方向上的偏差得到抑制,其结果为,能够防止因所述偏差导致的热交换性能的降低。
该情况下,还可以构成为,
所述一侧的第二面的所述第二面侧凸条与所述另一侧的第二面的所述第二面侧凹条对置,且所述一侧的第二面的所述第二面侧凹条与所述另一侧的第二面的所述第二面侧凸条对置。
根据该结构,从第二方向观察,第二流路以蜿蜒的方式在第三方向上延伸(参照图13)。由此,在第三方向的各位置处,对置的第二面彼此的间隔(详细地说为第一方向的间隔)恒定或大致恒定,因此,第二流体的流动中的在第三方向上的偏差得到进一步抑制。其结果为,能够更可靠地防止因所述偏差导致的热交换性能的降低。
另外,在所述板式热交换器中,还可以构成为,
所述对置的第二面中的至少单侧的第二面具有在与所述第二方向交叉的方向上延伸的至少一条障壁用凸条,
所述障壁用凸条可以与对象侧的第二面的所述多条第二面侧凸条抵接。
根据该结构,在第二流体沿第二流路流动时,详细地说当第二流体沿第二面侧凹条流动时会与障壁用凸条发生碰撞从而在第二流体的流动中产生紊乱(紊流等),故能够提高热交换性能。
该情况下,还可以构成为,
所述至少一条障壁用凸条被配置在所述对置的各第二面,
所述对置的第二面中的一侧的第二面的所述至少一条障壁用凸条与所述对置的第二面中的另一侧的第二面的所述至少一条障壁用凸条被配置在所述第二方向上不同的位置。
若对置的第二面的各障壁用凸条配置在第二方向的相同位置,则该位置处的第二流路的流路宽度(第一方向上的大小)小或消失,从而导致第二流路的流通阻力变得过大。但是,如上述构成的那样,由于一侧的第二面的障壁用凸条与另一侧的第二面的障壁用凸条在第二方向上的位置不同,因此,能够确保各位置处的流路宽度,从而能够防止第二流路的流通阻力变得过大。而且,第二流体会与分别设置在一侧的第二面与另一侧的第二面的各障壁用凸条发生碰撞,由此,能够在第二流路中的第二流体的流动中产生充分的紊流。
而且,
在所述对置的各第二面中,所述障壁用凸条的顶部与各第二面侧凸条的顶部在所述第一方向上的位置还可以相同。
根据该结构,在第二流路中不会产生在第二方向上连通的区域,即,不存在当第二流体在第二方向上流通时不与传热板碰撞就能够通过的区域(参照图13)。因此,能够防止第二流体的流动发生偏差,由此,能够防止因所述流动的偏差导致的热交换性能的降低。
根据以上,通过本实施方式,能够提供一种即使在使特性不同的第一流体与第二流体进行热交换的情况下也能够得到充分的热交换性能的板式热交换器。
以下,关于本发明的一个实施方式,一边参照图1~图17一边进行说明。
本实施方式的板式热交换器(以下,也仅称作“热交换器”。),如图1及图2所示,具有在规定的方向上重合的多张传热板2、3。另外,热交换器1具有从所述规定的方向的外侧夹持多张传热板2、3的一对框架板(端部板)4。在这些多张传热板2、3中的各传热板2、3之间形成有能够供流体A、B流通的流路Ra、Rb。具体的结构如下所述。
本实施方式的热交换器1具有三张以上矩形的传热板2、3,这些三张以上的传热板2、3包括两种传热板。在以下的说明中,也将两种传热板2、3中的一种传热板称作第一传热板2,将两种传热板2、3中的另一种传热板称作第二传热板3。另外,将传热板2、3重合的方向(规定的方向)作为直角坐标系的X轴方向(第一方向),将传热板2、3的短边方向作为直角坐标系的Y轴方向(第三方向),将传热板2、3的长边方向作为直角坐标系的Z轴方向(第二方向)。
这两种传热板,即,第一传热板2与第二传热板3具有共用的结构。因此,以下,首先对第一传热板2及第二传热板3的共用的结构进行说明。
如图2~图6所示,传热板2、3具有传热部20、30和环状的嵌合部21、31,所述传热部20、30具有第一面Sa1、Sb1和相对于该第一面Sa1、Sb1朝向相反的第二面Sa2、Sb2,所述环状的嵌合部21、31从传热部20、30的外周缘的整个区域向与该传热部20、30面交叉的方向延伸。本实施方式的传热板2、3是对金属板(薄板)进行冲压成型而形成的。
传热部20、30在与X轴方向正交的方向上扩展,并在X轴方向上具有厚度。因此,在X轴方向上重合的多张传热板2、3的各传热部20、30中的第一面Sa1、Sb1及第二面Sa2、Sb2在X轴方向上排列。本实施方式的传热部20、30是从X轴方向观察在Z轴方向上呈长条的矩形(参照图3~图6)。
另外,传热部20、30具有凹部22、32及凸部23、33。本实施方式的传热部20、30在第一面Sa1、Sb1及第二面Sa2、Sb2分别具有多个凹部22、32及多个凸部23、33。
本实施方式的传热板2、3,如上所述,是通过对金属板进行冲压成型而形成的。因此,传热部20、30的第一面Sa1、Sb1的凹部22、32与传热部20、30的第二面Sa2、Sb2的凸部23、33为表里关系。另外,传热部20、30的第一面Sa1、Sb1的凸部23、33与传热部20、30的第二面Sa2、Sb2的凹部22、32为表里关系。即,在传热部20、30中,在第一面Sa1、Sb1构成凹部22、32的部位在第二面Sa2、Sb2构成凸部23、33,在第一面Sa1、Sb1构成凸部23、33的部位在第二面Sa2、Sb2构成凹部22、32。
具体来说,传热部20、30具有:配置在Z轴方向的中央的主传热部25、35;具有开口200、201、202、203、300、301、302、303的开口周缘部200p、201p、202p、203p、300p、301p、302p、303p;配置在主传热部25、35与开口周缘部200p、201p、202p、203p、300p、301p、302p、303p之间的堤部26、36。
本实施方式的传热部20、30在Z轴方向的一端部及另一端部分别具有至少两个开口200、201、202、203、300、301、302、303。更具体来说,传热部20、30在Z轴方向的一端部具有两个开口200、203、300、303,在Z轴方向的另一端部具有两个开口201、202、301、302。
这些位于传热部20、30的一端部的两个开口200、203、300、303在Y轴方向上隔开间隔地配置。另外,位于传热部20、30的另一端部的两个开口201、202、301、302在Y轴方向上隔开间隔地配置。
从第一面Sa1、Sb1侧观察,传热部20、30的一端部中的一侧的开口200、300的开口周缘部200p、300p及传热部20、30的另一端部中的一侧的开口201、301的开口周缘部201p、301p为凹陷状。而从第二面Sa2、Sb2侧观察,开口周缘部200p、201p、300p、301p为鼓出状。
这些从第二面Sa2、Sb2侧观察呈鼓出状的各开口周缘部200p、201p、300p、301p在X轴方向上的变位量(X轴方向的位置)被设定为与相邻的传热板2、3的开口周缘部200p、201p、300p、301p抵接。
对此,从第一面Sa1、Sb1侧观察,传热部20、30的一端部中的另一侧的开口203、303的开口周缘部203p、303p及传热部20、30的另一端部中的另一侧的开口202、302的开口周缘部202p、302p为鼓出状。而从第二面Sa2、Sb2侧观察,开口周缘部202p、203p、302p、303p为凹陷状。
这些从第一面Sa1、Sb1侧观察呈鼓出状的各开口周缘部202p、203p、302p、303p在X轴方向上的变位量(X轴方向的位置)被设定为与相邻的传热板2、3的开口周缘部202p、203p、302p、303p抵接。此外,在图3~图6中,为了明确第一面Sa1、Sb1及第二面Sa2、Sb2各自的凹凸关系,对凹陷的开口周缘部200p、201p、202p、203p、300p、301p、302p、303p、及堤部26、36中的凹陷部位(后述的第一面侧凹部225、325及第二面侧凹部226、326)的底部(最凹陷的部位)标注圆点。
在本实施方式的传热部20、30中,位于Z轴方向的一端部的一侧的开口200、300与位于Z轴方向的另一端部的一侧的开口201、301位于对角位置。另外,位于Z轴方向的一端部的另一侧的开口203、303与位于Z轴方向的另一端部的另一侧的开口202、302位于对角位置。
从X轴方向观察,主传热部25、35是呈矩形的部位。如图3、图5、图7、图9、图10、及图12所示,该主传热部25、35具有:在第一面Sa1、Sb1沿Z轴方向延伸的至少一条第一流路形成用凹条(第一面侧凹条)221、321;沿Z轴方向延伸的至少一条第一流路形成用凸条(第一面侧凸条)231、331;在与Z轴方向交叉的方向上延伸的至少一条障壁背面侧凹条223、323。本实施方式的主传热部25、35在第一面Sa1、Sb1具有多条第一流路形成用凹条221、321、多条第一流路形成用凸条231、331、多条障壁背面侧凹条223、323。这些多条第一流路形成用凹条221、321及多条障壁背面侧凹条223、323包括在上述的传热部20、30的多个凹部22、32中。另外,多个第一流路形成用凸条231、331包括在上述传热部20、30的多个凸部23、33中。
此外,在图7及图10中,为了明确第一面Sa1、Sb1中的凹凸关系,对凹陷的第一流路形成用凹条221、321及障壁背面侧凹条223、323的底部(最凹陷的部位)标注圆点。
多条障壁背面侧凹条223、323分别从主传热部25、35的Y轴方向的一端连续地延伸到另一端。本实施方式的多条障壁背面侧凹条223、323分别在Y轴方向上笔直地延伸。
这些多条障壁背面侧凹条223、323在Z轴方向上隔开间隔地配置。本实施方式的多条障壁背面侧凹条223、323除了配置在Z轴方向的一端(图3及图5的上端)的障壁背面侧凹条223A、323A以外,在Z轴方向上都以等间隔配置。配置在该一端的障壁背面侧凹条223A、323A与在Z轴方向上与该障壁背面侧凹条223A、323A相邻的主传热部25、35的一端之间的间隔为其他的位置上在Z轴方向上相邻的障壁背面侧凹条223、323彼此的间隔的一半或大致一半。
这样配置的多条障壁背面侧凹条223、323在第一面Sa1、Sb1侧将主传热部25、35划分成在Z轴方向上排列的多个区域(第一面侧分割区域)D1。本实施方式例如有六条障壁背面侧凹条223、323,它们将主传热部25、35划分成七个第一面侧分割区域D1。
在多个第一面侧分割区域D1的每个中,多个第一流路形成用凹条221、321分别在Z轴方向上延伸且在Y轴方向上隔开间隔地配置。另外,在多个第一面侧分割区域D1的每个中,多个第一流路形成用凸条231、331分别在Y轴方向上相邻的第一流路形成用凹条221、321之间沿Z轴方向延伸。即,在各第一面侧分割区域D1中,第一流路形成用凹条221、321与第一流路形成用凸条231、331在Y轴方向上交替排列。
这些多条第一流路形成用凹条221、321与多条第一流路形成用凸条231、331分别从第一面侧分割区域D1中的Z轴方向的一端延伸至另一端。因此,各第一流路形成用凹条221、321中的障壁背面侧凹条223、323侧的端部与该障壁背面侧凹条223、323相连。
另外,在第一面侧分割区域D1中,各第一流路形成用凹条221、321的深度与障壁背面侧凹条223、323的深度相同。即,各第一流路形成用凹条221、321的底部在X轴方向上的位置与障壁背面侧凹条223、323的底部在X轴方向上的位置相同。
在本实施方式的各第一面侧分割区域D1中,第一流路形成用凹条221、321与第一流路形成用凸条231、331以第一流路形成用凹条221、321在Y轴方向上的中央位置与第一流路形成用凸条231、331在Y轴方向上的中央位置为等间隔(相同间距)的方式在Y轴方向上交替地配置(参照图7、图9、图10、及图12)。而且,由这些交替排列的第一流路形成用凹条221、321与第一流路形成用凸条231、331构成的凹凸组,以位于Y轴方向中央的第一流路形成用凸条231、331在Y轴方向上的中央位置相对于在传热部20、30的Y轴方向的中央位置沿Z轴方向延伸的纵中心线CL在Y轴方向上错开1/2间距(参照图3及图5)的方式配置。此外,所述1间距是相邻的第一流路形成用凹条221、321与第一流路形成用凸条231、331的所述中央位置彼此的间隔(参照图9及图12的附图标记P)。
另外,配置在各第一面侧分割区域D1的多条第一流路形成用凸条231、331包括顶部在X轴方向上的位置(高度)不同的两种第一流路形成用凸条。具体来说,配置在各第一面侧分割区域D1中的多条第一流路形成用凸条231、331包括第一第一流路形成用凸条(以下,称作“第一凸条”。)231A、331A和比第一凸条231A、331A高的第二第一流路形成用凸条(以下,称作“第二凸条”。)231B、331B。
在各第一面侧分割区域D1中,第二凸条231B、331B以每间隔一个第一凸条231A、331A的方式配置。即,在Y轴方向上相邻的第二凸条231B、331B之间分别各配置有一个第一凸条231A、331A。
在本实施方式的主传热部25、35中,各第一面侧分割区域D1的结构相同。因此,各第一面侧分割区域D1的第一凸条231A、331A在Z轴方向上笔直地排列(即,在同一直线上排列)。另外,各第一面侧分割区域D1的第二凸条231B、331B在Z轴方向上笔直地排列。另外,各第一面侧分割区域D1的第一流路形成用凹条221、321在Z轴方向上笔直地排列。
另外,如图4、图6、图8、图9、图11、及图12所示,该主传热部25、35在第二面Sa2、Sb2中具有:形成在第一面Sa1、Sb1的第一流路形成用凸条231、331的背面侧的第二流路形成用凹条(第二面侧凹条)222、322;形成在第一面Sa1、Sb1的第一流路形成用凹条221、321的背面侧的第二流路形成用凸条(第二面侧凸条)232、332。另外,主传热部25、35在第二面Sa2、Sb2中具有形成在第一面Sa1、Sb1的障壁背面侧凹条223、323的背面侧的障壁用凸条233、333。即,主传热部25、35在第二面Sa2、Sb2具有沿Z轴方向延伸的至少一条第二流路形成用凹条222、322和沿Z轴方向延伸的至少一条第二流路形成用凸条232、332。另外,主传热部25、35在第二面Sa2、Sb2具有在与Z轴方向交叉的方向上延伸的至少一条障壁用凸条233、333。本实施方式的主传热部25、35在第二面Sa2、Sb2具有多条第二流路形成用凹条222、322、多条第二流路形成用凸条232、332、多条障壁用凸条233、333。这些多条第二流路形成用凹条222、322包括在上述传热部20、30的多个凹部22、32中。另外,多条第二流路形成用凸条232、332及多条障壁用凸条233、333包括在上述传热部20、30的多个凸部23、33中。
此外,在图8及图11中,为了明确第一面Sa1、Sb1中的凹凸关系,对凹陷的第二流路形成用凹条222、322标注圆点。
多条障壁用凸条233、333分别从主传热部25、35的Y轴方向的一端连续地延伸至另一端。本实施方式的多条障壁用凸条233、333分别在Y轴方向上笔直地延伸。
这些多条障壁用凸条233、333在Z轴方向上隔开间隔地配置。本实施方式的多条障壁用凸条233、333除了配置在Z轴方向的一端(图4及图6的上端)的障壁用凸条233A、333A以外,在Z轴方向上以等间隔配置。配置在该一端的障壁用凸条233A、333A与相对于该障壁用凸条233A、333A在Z轴方向上相邻的主传热部25、35的一端的间隔为其他的位置上在Z轴方向上相邻的障壁用凸条233、333彼此的间隔的一半或大致一半。
这样配置的多条障壁用凸条233、333在第二面Sa2、Sb2侧将主传热部25、35划分成在Z轴方向上排列的多个区域(第二面侧分割区域)D2。本实施方式例如配置有六条障壁用凸条233、333,它们将主传热部25、35划分成七个第二面侧分割区域D2。本实施方式的各第二面侧分割区域D2形成在第一面Sa1、Sb1的多个第一面侧分割区域D1中的所对应的第一面侧分割区域D1的背面侧。
在多个第二面侧分割区域D2的每个中,多条第二流路形成用凹条222、322分别在Z轴方向上延伸且在Y轴方向上隔开间隔地配置。另外,在多个第二面侧分割区域D2的每个中,多条第二流路形成用凸条232、332分别在在Y轴方向上相邻的第二流路形成用凹条222、322之间沿Z轴方向延伸。即,在各第二面侧分割区域D2中,第二流路形成用凹条222、322与第二流路形成用凸条232、332在Y轴方向上交替地排列。
这些多条第二流路形成用凹条222、322与多条第二流路形成用凸条232、332分别从第二面侧分割区域D2中的Z轴方向的一端延伸至另一端。因此,各第二流路形成用凸条232、332中的障壁用凸条233、333侧的端部与该障壁用凸条233、333相连。
另外,在第二面侧分割区域D2中,各第二流路形成用凸条232、332的高度与障壁用凸条233、333的高度相同。即,各第二流路形成用凸条232、332的顶部在X轴方向上的位置与障壁用凸条233、333的顶部在X轴方向上的位置相同。
在本实施方式的各第二面侧分割区域D2中,第二流路形成用凹条222、322与第二流路形成用凸条232、332以第二流路形成用凹条222、322在Y轴方向上的中央位置与第二流路形成用凸条232、332在Y轴方向上的中央位置成为等间隔(相同间距)的方式在Y轴方向上交替地配置(参照图8、图9、图11、及图12)。而且,由这些交替排列的第二流路形成用凹条222、322与第二流路形成用凸条232、332构成的凹凸组,以位于Y轴方向中央的第二流路形成用凹条222、322在Y轴方向上的中央位置相对于传热部20、30的纵中心线CL在Y轴方向上错开1/2间距的方式来配置(参照图4及图6)。此外,所述的1间距为相邻的第二流路形成用凹条222、322与第二流路形成用凸条232、332的所述中央位置彼此的间隔(参照图9及图12的附图标记P)。
另外,配置在各第二面侧分割区域D2的多条第二流路形成用凹条222、322包括底部在X轴方向上的位置(深度)不同的两种第二流路形成用凹条,具体来说包括:第一第二流路形成用凹条(以下,称作“第一凹条”。)222A、322A和比第一凹条222A、322A深的第二第二流路形成用凹条(以下,称作“第二凹条”。)222B、322B。该第一凹条222A、322A形成在第一面Sa1、Sb1的第一凸条231A、331A的背面侧,第二凹条222B、322B形成在第一面Sa1、Sb1的第二凸条231B、331B的背面侧。
在各第二面侧分割区域D2中,第二凹条222B、322B以每间隔一个第一凹条222A、322A的方式配置。即,在Y轴方向上相邻的第二凹条222B、322B之间分别各配置一条第一凹条222A、322A。
在本实施方式的主传热部25、35中,各第二面侧分割区域D2的结构是相同的。因此,各第二面侧分割区域D2的第一凹条222A、322A在Z轴方向上笔直地排列(即,在同一直线上排列)。另外,各第二面侧分割区域D2的第二凹条222B、322B在Z轴方向上笔直地排列。另外,各第二面侧分割区域D2的第二流路形成用凸条232、332在Z轴方向上笔直地排列。
如图3~图6所示,堤部26、36在传热部20、30中分别配置在Z轴方向上的主传热部25、35的一侧与另一侧。即,传热部20、30具有一对堤部26、36。本实施方式的各堤部26、36是将其与主传热部25、35的边界作为底边,且将配置在传热部20、30中的Z轴方向上的一端部或另一端部的两个开口200、201、202、203、300、301、302、303的中间位置作为顶点的三角形的部位。
这些一对堤部26、36分别是如下的部位:使沿第一面Sa1、Sb1或第二面Sa2、Sb2从开口200、201、202、203、300、301、302、303朝向主传热部25、35的流体A、B的流动在Y轴方向扩散,或使沿第一面Sa1、Sb1或第二面Sa2、Sb2从主传热部25、35朝向开口200、201、202、203、300、301、302、303的流体A、B的流动在Y轴方向上汇集的部位(参照图16及图17)。
具体来说,各堤部26、36在第一面Sa1、Sb1中具有多个第一面侧凹部225、325和多个第一面侧凸部235、335。这些第一面侧凹部225、325与第一面侧凸部235、335在相对于Z轴方向向一侧倾斜的方向与向另一侧倾斜的方向的各方向上交替配置。这些多个第一面侧凹部225、325包括在上述的传热部20、30的多个凹部22、32中,多个第一面侧凸部235、335包括在上述的传热部20、30的多个凸部23、33中。
另外,各堤部26、36在第二面Sa2、Sb2具有多个第二面侧凹部226、326和多个第二面侧凸部236、336。这些多个第二面侧凹部226、326与多个第二面侧凸部236、336分别形成在第一面Sa1、Sb1中对应位置的第一面侧凹部225、325或第一面侧凸部235、335的背面侧。具体来说,第二面侧凹部226、326与第二面侧凸部236、336在相对于Z轴方向向一侧倾斜的方向与向另一侧倾斜的方向的各方向上交替配置。这些多个第二面侧凹部226、326包括在上述的传热部20、30的多个凹部22、32中,多个第二面侧凸部236、336包括在上述的传热部20、30的多个凸部23、33中。
第一传热板2及第二传热板3都具有如以上那样构成的传热部20、30。
接下来,对第一传热板2及第二传热板3的不同的结构进行说明。
第一传热板2的嵌合部21从传热部20的外周缘向第一面Sa1侧延伸(参照图2及图3)。而第二传热板3的嵌合部31从传热部30的外周缘向第二面Sb2侧延伸(参照图2及图6)。
如图2所示,如以上那样构成的第一传热板2与第二传热板3以使其相互的第一面Sa1、Sb1彼此对置或使其相互的第二面Sa2、Sb2彼此对置的方式在X轴方向上交替重合。即,多张传热板2、3分别使传热部20、30的第一面Sa1、Sb1与在X轴方向上的一侧相邻的传热板2、3的传热部20、30的第一面Sa1、Sb1对置,并且,使传热部20、30的第二面Sa2、Sb2与在X轴方向上的另一侧相邻的传热板2、3的传热部20、30的第二面Sa2、Sb2对置。
此时,在重合的多张传热板2、3中,在X轴方向上相邻的传热板2、3中的一侧的传热板2、3的嵌合部21、31与在X轴方向上相邻的传热板2、3中的另一侧的传热板2、3的嵌合部21、31嵌合。
具体来说,在X轴方向上排列的多张传热板2、3中,相邻的两张传热板(第一传热板2与第二传热板3)以第一面Sa1、Sb1彼此对置的方式被重合并由此构成传热板对5。而且,形成多个该传热板对5(参照图2)。这些多个传热板对5以第二面Sa2、Sb2彼此对置的方式重合。在该传热板对5的重合中,多个传热板对5以每隔一个围绕在X轴方向上延伸的假想线旋转180°的状态重合。
在这些各传热板对5中,对置的第一面Sa1、Sb1中对应的(具体来说,Z轴方向上相同位置的)第一面侧分割区域D1彼此对置。而且,在该对置的第一面侧分割区域D1(第一面Sa1、Sb1)的每个中,第一流路形成用凹条221、321与第一流路形成用凸条231、331在Y轴方向上交替排列,由此,如图13所示,在Y轴方向上排列有多个由对置的第一流路形成用凸条231、331构成的凸条对6。
在该Y轴方向上排列的多个凸条对6中,在至少一个凸条对(第一凸条对)6A中,对置的第一凸条231A、331A彼此在X轴方向上隔开间隔地对置。另外,在剩下的凸条对(第二凸条对)6B中,对置的第二凸条231B、331B相互抵接。在本实施方式的传热板对5中,第一凸条对6A与第二凸条对6B在Y轴方向上交替地配置。
另外,在各传热板对5中,对置的第一面Sa1、Sb1的多条障壁背面侧凹条223、323分别对置。由此,如图14所示,在第一面Sa1、Sb1之间的与障壁背面侧凹条223、323对应的位置形成有沿Y轴方向从传热部20、30的一端延伸至另一端的柱状的空间S1。
另外,在相邻的传热板对5中,如上所述,一侧的传热板对5相对于另一侧的传热板对5在围绕沿X轴方向延伸的假想线旋转180°的状态下相邻。而且,在第二面Sa2、Sb2中,位于Z轴方向的一端的第二面侧分割区域D2在Z轴方向上的大小为其他的第二面侧分割区域D2在Z轴方向上的大小的一半或大致一半。因此,对置的第二面Sa2、Sb2的第二面侧分割区域D2彼此以在Z轴方向上错开的状态对置。
在本实施方式的相邻的传热板对5中,一侧的传热板对5的第二面Sa2、Sb2的第二面侧分割区域D2与另一侧的传热板对5的第二面Sa2、Sb2的第二面侧分割区域D2在Z轴方向上以错开一半间距(相当于位于Z轴方向的一端的第二面侧分割区域D2在Z轴方向上的大小的距离)的状态对置。即,对置的第二面Sa2、Sb2中的一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333与另一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333配置在Z轴方向上的不同位置。在本实施方式的例子中,一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333与另一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333各配置在Z轴方向上错开一半间距的位置。
此时,一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333与另一侧的第二面Sa2、Sb2中在Y轴方向隔开间隔排列的多条第二流路形成用凸条232、332分别抵接,并且,另一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333与一侧的第二面Sa2、Sb2中在Y轴方向隔开间隔地排列的多条第二流路形成用凸条232、332分别抵接。由此,如图13所示,在形成于第二面Sa2、Sb2之间的第二流路Rb中,不存在能够沿Z轴方向笔直地从Y轴方向上的传热部20、30的一端流动到另一端的区域。即,在第二流体B从传热部20、30的Z轴方向的一端流动到另一端的过程中,会与对置的第二面Sa2、Sb2中的某第二面Sa2、Sb2的障壁用凸条233、333碰撞。
另外,在对置的第二面Sa2、Sb2在Z轴方向上不存在障壁用凸条233、333的位置上,一侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332的各条与另一侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332的各条分别以互不接触的方式配置在Y轴方向上错开的位置上。
在本实施方式的传热部20、30中,在使第二流路形成用凹条222、322的Y轴方向上的中心与相邻于该第二流路形成用凹条222、322的第二流路形成用凸条232、332的Y轴方向上的中心之间的距离为1间距时,各第二面侧分割区域D2中的第二流路形成用凹条222、322与第二流路形成用凸条232、332被配置为:相对于以纵中心线CL作为对称轴的轴对称配置错开1/2间距(参照图4及图6)。因此,对置的第二面的各第二流路形成用凹条222、322与第二流路形成用凸条232、332以一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凸条232、332与另一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凹条222、322对置、且一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凹条222、322与另一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凸条232、332对置的方式配置。即,对置的第二面Sa2、Sb2在各第二面侧分割区域D2中的第二流路形成用凹条222、322及第二流路形成用凸条232、332被配置为分别错开1间距的状态下对置。
如以上那样多张传热板2、3被重合而构成传热板组,由此,在各第一面Sa1、Sb1之间分别形成能够供第一流体A在Z轴方向上流通的第一流路Ra、且在各第二面Sa2、Sb2之间分别形成能够供第二流体B在Z轴方向上流通的第二流路Rb。
另外,在该传热板组中,位于传热部20、30的对应位置上的开口200、201、202、203、300、301、302、303在X轴方向上相连。另外,相互对置且向对象侧鼓出的开口周缘部200p、201p、202p、203p、300p、301p、302p、303p彼此抵接。由此,形成向第一流路Ra供给第一流体A的第一流入路Pa1、使第一流体A从第一流路Ra流出的第一流出路Pa2、向第二流路Rb供给第二流体B的第二流入路Pb1、使第二流体B从第二流路Rb流出的第二流出路Pb2(参照图2及图15)。
一对框架板4均比传热板2、3厚,能够确保热交换器1的强度。
具体来说,如图1及图2所示,一对框架板4中的一侧的框架板4A具有:在与X轴方向正交的方向上扩开的厚板状的板主体41A;从板主体41A的外周缘的整个区域在与该板主体41A面交叉的方向上延伸的框架嵌合部42A;从板主体41A延伸的多个喷嘴43。
板主体41A的形状与传热板2、3的传热部20、30对应。本实施方式的板主体41A是在Z轴方向上呈长条的矩形。
从X轴方向观察该板主体41A,其在与第一流入路Pa1、第一流出路Pa2、第二流入路Pb1、第二流出路Pb2分别重叠的位置上具有在Z轴方向上贯穿的贯穿孔。即,本实施方式的板主体41A在四角具有贯穿孔。
框架嵌合部42A从板主体41A的外周缘向传热板2、3侧延伸。
多个喷嘴43分别为筒状的部位,从板主体41A的与各贯穿孔对应的位置在X轴方向上延伸。各喷嘴43的中空部与板主体41A的贯穿孔连通。由此,各喷嘴43的中空部与第一流入路Pa1、第一流出路Pa2、第二流入路Pb1、或第二流出路Pb2连通。
一对框架板4中的另一侧的框架板4B具有:在与X轴方向正交的方向上扩开的厚板状的板主体41B;从板主体41B的外周缘的整个区域向与该板主体41B面交叉的方向延伸的框架嵌合部42B。
板主体41B的形状与传热板2、3的传热部20、30对应。本实施方式的板主体41B是在Z轴方向上呈长条的矩形。
框架嵌合部42B从板主体41B的外周缘向传热板2、3的相反侧,即向从传热板2、3分离的一侧延伸。
如以上那样构成的一对框架板4A、4B从X轴方向的外侧夹持传热板组。
此时,一侧的框架板4A的框架嵌合部42A外嵌于X轴方向上邻接的传热板3的嵌合部31。另一方面,另一侧的框架板4B的框架嵌合部42B外嵌于X轴方向上邻接的传热板2的嵌合部21。
在本实施方式的热交换器1中,相邻的框架板4与传热板2、3抵接的部分彼此、及相邻的传热板2、3的抵接的部分彼此被钎焊。由此,多张传热板2、3及一对框架板4被连接为一体(机械),同时,相邻的传热板2、3的对置面间(抵接部分)被密封。
在如以上那样构成的热交换器1中,如图2及图15所示,从外部向第一流入路Pa1供给的第一流体A从第一流入路Pa1向多条第一流路Ra的各条流入。而且,第一流体A分别在多条第一流路Ra的各条中沿Z轴方向在配置于传热部20、30的对角位置的开口202、203、302、303之间流动,并向第一流出路Pa2流出(参照图16)。而从外部被供给到第二流入路Pb1的第二流体B从第二流入路Pb1向多条第二流路Rb的各条流入。而且,第二流体B分别在多条第二流路Rb的各条中沿Z轴方向在配置于传热部20、30的对角位置的开口200、201、300、301之间流动,并向第二流出路Pb2流出(参照图17)。
此时,在第一流路Ra中流通的第一流体A与在第二流路Rb中流通的第二流体B经由分隔第一流路Ra与第二流路Rb的传热板2、3(传热部20、30)进行热交换。由此,第一流体A在第一流路Ra内沿Z轴方向流通的过程中被凝聚或蒸发。
此外,在本实施方式的热交换器1中,作为第一流体A,使用氟利昂等因热交换会发生相变化的流体,作为第二流体使用水等,但不限于此。
如以上的热交换器1那样,在第一凸条对6A中第一凸条231A、331A(第一流路形成用凸条231、331)彼此在X轴方向上隔开间隔地对置,由此,与在该位置上对置的第一流路形成用凸条231、331彼此抵接的情况相比,规定第一流路Ra的传热板2、3(第一面Sa1、Sb1)在X轴方向上的间隔变大(参照图13)。因此,第一流路Ra的流路截面积变大。
另一方面,在第一凸条对6A中第一凸条231A、331A彼此在X轴方向上隔开间隔地对置,由此,与在该位置上对置的第一凸条231A、331A彼此抵接的情况相比,在与该第一流路Ra相邻的第二流路Rb在Y轴方向上的与该第一凸条对6A对应的位置上,规定该第二流路Rb的传热板2、3(第二面Sa2、Sb2)在X轴方向上的间隔减小(参照图13)。因此,第二流路Rb的流路截面积减小。
由此,在热交换器1中,与在第一凸条对6A中对置的第一凸条231A、331A彼此抵接的情况相比,第一流路Ra与第二流路Rb的流路截面积之差变大。因此,在热交换器1中,在第一流路Ra中流动的第一流体A的流速与在第二流路Rb中流动的第二流体B的流速之差增大,其结果为,例如即使在如上所述进行氟利昂与水那样特性不同的第一流体A与第二流体B的热交换的情况下,也能够得到充分的热交换性能。
另外,在本实施方式的热交换器1中,在对置的第二面Sa2、Sb2的Z轴方向上没有配置障壁用凸条233、333的位置上,一侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332与另一侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332分别以互不接触的方式在Y轴方向上配置在错开的位置。
因此,当第二流体B在形成于对置的第二面Sa2、Sb2之间的第二流路Rb中沿Z轴方向流动时,第二流体B还能够向Y轴方向移动。即,若对置的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凸条232、332彼此接触(抵接),则通过该第二流路形成用凸条232、332彼此的接触部位,第二流体B在第二流路Rb中沿Z轴方向流动(沿第二流路形成用凹条222、322或第二流路形成用凸条232、332流动)时的第二流体B向Y轴方向的移动受到限制。由此,抑制了第二流体B的流动(流量)中的在Y轴方向的偏差,其结果为,能够防止因所述偏差导致的热交换性能的降低。
另外,在本实施方式的热交换器1中,对置的第二面Sa2、Sb2中的一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凸条232、332与另一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凹条222、322对置、且一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凹条222、322与另一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凸条232、332对置。根据该结构,从Z轴方向观察,第二流路Rb以蜿蜒的方式在Y方向上延伸(参照图13),由此,在Y轴方向的各位置上,对置的第二面Sa2、Sb2彼此的间隔(X轴方向的间隔)是恒定的或大致恒定的。因此,第二流体B的流量中的在Y轴方向上的偏差得到进一步抑制(换言之,向Y轴方向的局部区域集中的情况得到抑制),由此,能够更可靠地防止因所述偏差导致的热交换性能的降低。
另外,在本实施方式的热交换器1中,第二面Sa2、Sb2具有在与Z轴方向交叉的方向上延伸的多条障壁用凸条233、333,各障壁用凸条233、333与对置侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332的各条分别抵接。根据该结构,当第二流体B在第二流路Rb中流动时,详细地说,当第二流体B沿第二流路形成用凹条222、322流动时,会与障壁用凸条233、333发生碰撞从而在第二流体B的流动中产生紊流(乱流等),由此,提高热交换性能(热交换效率)。
在热交换器1中,对置的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333若被配置在Z轴方向的相同位置上,则该位置上的第二流路Rb的流路宽度(X轴方向的大小)变窄或消失,从而导致第二流路Rb的流通阻力变得过大。但是,如本实施方式的热交换器1那样,若对置的第二面Sa2、Sb2中的一侧的第二面Sa2、Sb2的多条障壁用凸条233、333的每条与另一侧的第二面Sa2、Sb2的多条障壁用凸条233、333的每条被配置在Z轴方向上不同的位置上(参照图14),则能够确保Z轴方向的各位置处的流路宽度,从而防止第二流路Rb的流通阻力变得过大的情况。而且,通过第二流体B与分别设在一侧的第二面Sa2、Sb2与另一侧的第二面Sa2、Sb2的各障壁用凸条233、333发生碰撞,而能够在第二流路Rb中的第二流体B的流动中产生充分的紊流。
另外,在本实施方式的热交换器1中,在对置的各第二面Sa2、Sb2中,障壁用凸条233、333的顶部与各第二流路形成用凸条232、332的顶部在X轴方向上的位置相同。根据该结构,在第二流路Rb中不会产生在Z轴方向上连通的区域,换言之,不会产生第二流体B在Z轴方向上流动时不与传热板2、3碰撞而能够通过的区域(参照图13)。即,无论第二流体B在一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凹条222、322内(换言之,在一侧的第二面Sa2、Sb2的相邻的第二流路形成用凸条232、332之间)流动的情况下,还是第二流体B在另一侧的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凹条222、322内(换言之,在另一侧的第二面Sa2、Sb2的相邻的第二流路形成用凸条232、332之间)流动的情况下,都会与障壁用凸条233、333发生碰撞。由此,能够防止第二流体B流动发生偏差(详细地说,因流量集中在不发生所述碰撞而能够通过的区域导致的偏差),其结果为,能够防止因所述流动的偏差导致的热交换性能的降低。
此外,本发明的板式热交换器不限于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够追加各种变更。例如,能够在某实施方式的结构上追加其他实施方式的结构,另外,能够将某实施方式的结构的一部分置换成其他实施方式的结构。而且,还能够删除某实施方式的结构的一部分。
在上述实施方式的热交换器1中,多条障壁用凸条233、333配置在对置的各第二面Sa2、Sb2,但不限于该结构。障壁用凸条233、333还可以仅配置在对置的第二面Sa2、Sb2中的任一侧的面上。另外,可以在第二面Sa2、Sb2上不配置或仅配置一条障壁用凸条233、333。
另外,上述实施方式的障壁用凸条233、333在Y轴方向上从传热部20、30的一端笔直地延伸至另一端,但不限于该结构。障壁用凸条233、333还可以在与Z轴方向交叉的方向上延伸。另外,障壁用凸条233、333还可以配置在传热部20、30中的Y轴方向的局部范围(区域)内。另外,障壁用凸条233、333还可以在一处或多处折曲或弯曲等。另外,障壁用凸条233、333还可以断续地延伸。
另外,上述实施方式的障壁用凸条233、333的顶部与X轴方向上第二流路形成用凸条232、332的顶部位于相同位置,即,障壁用凸条233、333与第二流路形成用凸条232、332的高度相同,但不限于该结构。障壁用凸条233、333的顶部还可以高于或低于第二流路形成用凸条232。
另外,上述实施方式的热交换器1中的各流路形成用凹条(第一流路形成用凹条221、321、第二流路形成用凹条222、322)及各流路形成用凸条(第一流路形成用凸条231、331、第二流路形成用凸条232、332)配置在各分割区域D1、D2的Y轴方向的一端至另一端、且分别在Z轴方向上笔直地延伸,但不限于该结构。各流路形成用凹条221、222、321、322及各流路形成用凸条231、232、331、332还可以相对于Z轴方向倾斜,或在一处或多处折曲或弯曲等。即,各流路形成用凹条221、222、321、322及各流路形成用凸条231、232、331、332沿Z轴方向延伸即可。另外,各流路形成用凹条221、222、321、322及各流路形成用凸条231、232、331、332还可以配置在分割区域D1、D2或传热部20、30中的Z轴方向的局部范围(区域)内。另外,各流路形成用凹条221、222、321、322及各流路形成用凸条231、232、331、332还可以断续地延伸。
另外,在上述实施方式的热交换器1中,在X轴方向上,第一凸条231A、331A的顶部位置为第二凸条231B、331B的顶部位置与第二流路形成用凹条222、322的底部位置的中央位置,但不限于该结构。在X轴方向上,若第一凸条231A、331A的顶部位置位于比第二凸条231B、331B的顶部位置靠近第二流路形成用凹条222、322的底部侧位置、且比第二流路形成用凹条222、322的底部位置靠近第二凸条231B、331B的顶部侧位置,则可以在任何位置。
另外,在上述实施方式的热交换器1中,在由Y轴方向上隔开间隔排列的多个第一流路形成用凸条231、331构成的凸条组中,第一凸条231A、331A与第二凸条231B、331B交替配置,换言之,在Y轴方向上相邻的第二凸条231B、331B之间各配置一条第一凸条231A、331A,但不限于该结构。还可以在Y轴方向上相邻的第二凸条231B、331B之间配置多条第一凸条231A、331A。例如,在P≥0.9的情况下,基于强度的观点,优选在Y轴方向上相邻的第二凸条231B、331B之间配置数量为两条以下的第一凸条231A、331A。
另外,还可以按传热部20、30的部位(区域)使配置在Y轴方向上相邻的第二凸条231B、331B之间的第一凸条231A、331A的数量不同。
另外,第一凸条231A、331A还可以在Z轴方向的中途位置具有至少一条将该第一凸条231A、331A在Y轴方向上横切的槽部2310、3310(图18及图19所示的例中为一条)。
在传热板对5中的构成第一凸条对6A的部位中,对置的第一凸条231A、331A彼此不抵接(隔开间隔对置)。因此,针对第一凸条231A、331A彼此接近的方向的力的强度比第一凸条231A、331A彼此抵接的结构低。但是,如上述结构所述,通过在构成第一凸条对6A的第一凸条231A、331A设置肋状的部位(槽部2310、3310),能够提高该部位的强度。
另外,还可以构成为并非全部第一凸条231A、331A都具有槽部2310、3310。例如,还可以构成为,在主传热部25、35的周缘部、或主传热部25、35中的堤部26、36等与其他部位的边界部等传热部20、30中,仅强度容易降低的部位的第一凸条231A、331A具有槽部2310、3310。
另外,在上述实施方式的热交换器1中,在相邻的传热板对5中的对置的第二面Sa2、Sb2中,一侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332的每条与另一侧的第二面Sa2、Sb2的多条第二流路形成用凸条232、332的每条以互不接触的方式配置在Y轴方向上相互错开的位置,但不限于该结构。还可以为所述对置的第二面Sa2、Sb2的第二流路形成用凸条232、332彼此抵接的结构。
热交换器1中具体的流路结构没有被限定。例如,在上述实施方式的热交换器1中,各流路Ra、Rb在流入路Pa1、Pb1与流出路Pa2、Pb2之间并联,但在热交换器1的流通路(即,从流入热交换器1的内部然后向外部流出的流体A、B的流路)中,还可以设置串联的部位或并联的部位。
上述实施方式的热交换器1作为传热板仅具有第一传热板2与第二传热板3,但不限于该结构。在热交换器1中,在重合有第一传热板2与第二传热板3的传热板组的Z轴方向的一端及另一端的至少一侧的端部还可以重合有其他传热板组,该其他传热板组重合有结构与上述实施的传热板2、3不同的传热板。
为了表示本发明,在上述中边参照附图边适当且充分地通过实施方式说明了本发明,但应认为技术人员能够容易地对上述实施方式进行变更及/或改良。因此,技术人员所实施的变更形态或改良形态只要不脱离权利要求书记载的权利要求的范围,则该变更形态或该改良形态应被解释为包括在该权利要求的范围内。
附图标记说明
1:板式热交换器;2:第一传热板(传热板);3:第二传热板(传热板);20、30:传热部;200、201、202、203、300、301、302、303:开口;200p、201p、202p、203p、300p、301p、302p、303p:开口周缘部;21、31:嵌合部;22、32:凹部;221、321:第一流路形成用凹条(第一面侧凹条);222、322:第二流路形成用凹条(第二面侧凹条);222A、322A:第一凹条(第二流路形成用凹条;第二面侧凹条);222B、322B:第二凹条(第二流路形成用凹条;第二面侧凹条);223、223A、323、323A:障壁里面侧凹条;225、325:第一面侧凹部;226、326:第二面侧凹部;23、33:凸部;231、331:第一流路形成用凸条(第一面侧凸条);231A、331A:第一凸条(第一流路形成用凸条;第一面侧凸条);231B、331B:第二凸条(第一流路形成用凸条;第一面侧凸条);2310、3310:槽部;232、332:第二流路形成用凸条(第二面侧凸条);233、233A、333、333A:障壁用凸条;235、335:第一面侧凸部;236、336:第二面侧凸部;25、35:主传热部;26、36:堤部;4、4A、4B:框架板;41A、41B:板主体;42A、42B:框架嵌合部;43:喷嘴;5:传热板对;6:凸条对;6A:第一凸条对;6B:第二凸条对;500:板式热交换器;501:传热板;A:第一流体(流体);B:第二流体(流体);CL:纵中心线;D1:第一面侧分割区域;D2:第二面侧分割区域;Pa1:第一流入路;Pa2:第一流出路;Pb1:第二流入路;Pb2:第二流出路;Ra:第一流路(流路);Rb:第二流路(流路);S1:柱状的空间;Sa1、Sb1:第一面;Sa2、Sb2:第二面。
Claims (7)
1.一种板式热交换器,具有多个传热板对,该传热板对具有两张传热板,该两张传热板分别具有第一面及与该第一面朝向相反的第二面,且该两张传热板以如下方式重合:在与所述第一面正交的第一方向上使所述第一面彼此对置,
在所述多个传热板对在所述第一方向上以所述第二面彼此对置的方式重合的状态下,在对置的各第一面之间形成有能够供第一流体在与所述第一方向正交的第二方向上流通的第一流路,且在对置的各第二面之间形成有能够供第二流体在所述第二方向上流通的第二流路,
在所述多个传热板对所包括的多张传热板的各张中,
所述第一面具有:沿所述第二方向延伸的至少一条第一面侧凸条、及沿所述第二方向延伸的至少一条第一面侧凹条,
所述第二面具有:与所述第一面的所述第一面侧凸条为表里关系的至少一条第二面侧凹条、及与所述第一面的所述第一面侧凹条为表里关系的至少一条第二面侧凸条,
在各传热板对中,在所述对置的各第一面中,通过所述第一面侧凸条与所述第一面侧凹条在与所述第一方向及所述第二方向分别正交的第三方向上交替排列,在所述第三方向上排列有多个由对置的第一面侧凸条构成的凸条对,
在所述第三方向上排列的多个凸条对具有至少一个第一凸条对和至少一个第二凸条对,
在所述至少一个第一凸条对中,所述对置的第一面侧凸条彼此在所述第一方向上隔开间隔地对置,
在所述至少一个第二凸条对中,所述对置的第一面侧凸条彼此相互抵接。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
构成所述第一凸条对的至少一侧的所述第一面侧凸条在所述第二方向的中途位置具有至少一个将该第一面侧凸条在所述第三方向上横切的槽部。
3.根据权利要求1或2所述的板式热交换器,其中,
所述对置的第二面中的一侧的第二面的多条第二面侧凸条的各条与所述对置的第二面中的另一侧的第二面的多条第二面侧凸条的各条分别以互不接触的方式配置在所述第三方向上错开的位置。
4.根据权利要求3所述的板式热交换器,其中,
所述一侧的第二面的所述第二面侧凸条与所述另一侧的第二面的所述第二面侧凹条对置、且所述一侧的第二面的所述第二面侧凹条与所述另一侧的第二面的所述第二面侧凸条对置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的板式热交换器,其中,
所述对置的第二面中的至少单侧的第二面具有在与所述第二方向交叉的方向上延伸的至少一条障壁用凸条,
所述障壁用凸条与对置侧的第二面的所述多条第二面侧凸条抵接。
6.根据权利要求5所述的板式热交换器,其中,
所述至少一条障壁用凸条配置在所述对置的各第二面上,
所述对置的第二面中的一侧的第二面的所述至少一条障壁用凸条与所述对置的第二面中的另一侧的第二面的所述至少一条障壁用凸条配置在所述第二方向上不同的位置。
7.根据权利要求5或6所述的板式热交换器,其中,
在所述对置的各第二面中,所述障壁用凸条的顶部与各第二面侧凸条的顶部在所述第一方向上的位置相同。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-017866 | 2020-02-05 | ||
JP2020017866A JP7181241B2 (ja) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | プレート式熱交換器 |
PCT/JP2021/003494 WO2021157514A1 (ja) | 2020-02-05 | 2021-02-01 | プレート式熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115003979A true CN115003979A (zh) | 2022-09-02 |
Family
ID=77200506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180011114.4A Pending CN115003979A (zh) | 2020-02-05 | 2021-02-01 | 板式热交换器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4098965A4 (zh) |
JP (1) | JP7181241B2 (zh) |
CN (1) | CN115003979A (zh) |
WO (1) | WO2021157514A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024014495A1 (ja) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器、冷媒サイクル装置、給湯器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001059688A (ja) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Daikin Ind Ltd | プレート式熱交換器 |
EP1630510B2 (en) * | 2004-08-28 | 2014-03-05 | SWEP International AB | A plate heat exchanger |
WO2007036963A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Gianni Candio | Method for manufacturing a plate heat exchanger having plates connected through melted contact points and heat exchanger obtained using said method |
JP2010085094A (ja) * | 2010-01-20 | 2010-04-15 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JP6069425B2 (ja) * | 2015-07-03 | 2017-02-01 | 株式会社日阪製作所 | プレート式熱交換器 |
US20190011193A1 (en) * | 2016-01-13 | 2019-01-10 | Hisaka Works, Ltd. | Plate heat exchanger |
JP6799680B2 (ja) * | 2017-05-25 | 2020-12-16 | 株式会社日阪製作所 | プレート式熱交換器 |
IT201800005663A1 (it) * | 2018-05-24 | 2019-11-24 | Dispositivo scambiatore termico | |
JP3222546U (ja) | 2019-05-27 | 2019-08-08 | 大成工業株式会社 | プレート式熱交換器 |
-
2020
- 2020-02-05 JP JP2020017866A patent/JP7181241B2/ja active Active
-
2021
- 2021-02-01 WO PCT/JP2021/003494 patent/WO2021157514A1/ja unknown
- 2021-02-01 CN CN202180011114.4A patent/CN115003979A/zh active Pending
- 2021-02-01 EP EP21751027.0A patent/EP4098965A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7181241B2 (ja) | 2022-11-30 |
EP4098965A1 (en) | 2022-12-07 |
JP2021124242A (ja) | 2021-08-30 |
WO2021157514A1 (ja) | 2021-08-12 |
EP4098965A4 (en) | 2023-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130327513A1 (en) | Heat exchanger plate, plate heat exchanger provided therewith and method for manufacturing a heat exchanger plate | |
KR102300848B1 (ko) | 열전달 판 그리고 복수의 그러한 열전달 판을 포함하는 판 열 교환기 | |
US20060185835A1 (en) | Heat exchange plate | |
US10113814B2 (en) | Double dimple pattern heat exchanger | |
CN111164367B (zh) | 热传递板和用于包括多个此类热传递板的热交换器的板组 | |
CN115003979A (zh) | 板式热交换器 | |
CN115325864A (zh) | 用于板式热交换器的具有不对称性波纹结构的板 | |
JP5947959B1 (ja) | プレート式熱交換器用の伝熱プレート及びこれを備えたプレート式熱交換器 | |
CN110691954B (zh) | 板式热交换器 | |
EP4023997B1 (en) | Heat exchange plate and heat exchanger containing same | |
CN112414185B (zh) | 板式换热器 | |
TW202024554A (zh) | 傳熱板 | |
CN110537070B (zh) | 板式热交换器 | |
EP1813901A2 (en) | Heat exchange plate | |
JP7100074B2 (ja) | プレート式熱交換器 | |
JP6799681B2 (ja) | プレート式熱交換器 | |
CN211903861U (zh) | 板式换热器 | |
KR102514787B1 (ko) | 열 전달 플레이트 | |
CN112146484B (zh) | 板式换热器 | |
JP2001280887A (ja) | プレート式熱交換器 | |
US20210247143A1 (en) | A plate of plate heat exchangers | |
JP2017015350A (ja) | プレート式熱交換器 | |
CN211903860U (zh) | 板式换热器 | |
CN211903859U (zh) | 板式换热器 | |
CN217504442U (zh) | 一种换热器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |