JP2000274987A - プレートフィン型熱交換器 - Google Patents

プレートフィン型熱交換器

Info

Publication number
JP2000274987A
JP2000274987A JP11079779A JP7977999A JP2000274987A JP 2000274987 A JP2000274987 A JP 2000274987A JP 11079779 A JP11079779 A JP 11079779A JP 7977999 A JP7977999 A JP 7977999A JP 2000274987 A JP2000274987 A JP 2000274987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
heat exchanger
fin
passage
brazing material
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
Application number
JP11079779A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuo Iwata
克雄 岩田
Masashi Takaso
正志 高祖
Atsushi Takeda
淳 武田
Munehiko Nanri
旨彦 南利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Precision Products Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority to JP11079779A priority Critical patent/JP2000274987A/ja
Publication of JP2000274987A publication Critical patent/JP2000274987A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0062Heat-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 spaced plates with inserted elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/104Particular pattern of flow of the heat exchange media with parallel flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 還元性ガスを含んだ流体を流す場合に当該流
体通路にろう材を用いないで組立可能であり、またこの
種のプレートフィン型熱交換器の小型軽量化の要請にも
対応可能な構成からなるプレートフィン型熱交換器の提
供。 【解決手段】 最外段の曲げ剛性を上げること、及びチ
ューブプレートとサイドバー間にのみろう材を介在させ
て、高真空雰囲気でろう材の融点以上の所定温度に保持
することにより、通路内のフィンとチューブプレートを
ろう付けすることなく、高性能なプレートフィン型熱交
換器を作製することができ、還元性ガスを含む流体によ
るろう材からの特定元素の析出に伴う通路の閉塞などを
防止可能にし、またろう材を使用せず安価に提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、比較的、低圧流
体を対象とする薄肉フィン、例えばステンレス鋼やチタ
ン合金などの材料を使用したプレートフィン型熱交換器
に係り、当該熱交換器の製造に際して通常ろう材を用い
たろう付け接合を行うところ、全部通路あるいは特定通
路のフィンとチューブプレートとの接合を無くしたこと
により、還元性ガスを含む流体によるろう材を触媒にし
た特定元素の析出、並びに通路の閉塞などを防止可能に
し、また、ろう材を使用せず安価に提供可能としたプレ
ートフィン型熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】プレートフィン型熱交換器は、図4に示
すごとく、平板のチューブプレート1,1間にフィン2を挟
み、さらにチューブプレート1,1の所要端を閉塞して通
路を形成するためのサイドバー3,3を挟み込んで流体通
路4を形成し、この流体通路4を所要通路数、積層して構
成するもので、この通路端側に所要のヘッダータンクな
どが設けられる。
【0003】プレートフィン型熱交換器は、その製造に際し
て、通常チューブプレート1とフィン2間、チューブプレ
ート1とサイドバー3との間に使用する材質に応じて組成
が選定されたシート状又は粉状のろう材5を挟み、これ
らを積層組立した後、加圧しながらろう材の融点まで加
熱し、ろう付けを行うことにより、積層一体化してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の構成からなるプ
レートフィン型熱交換器は、優れた熱交換特性を発揮で
きること、また積層する流体通路の流体方向、積層パタ
ーン、適用するヘッダータンクの構成などを適宜選定す
ることより、また使用する材質などにより、きわめて広
範囲の用途にそれぞれ特化することが容易であるため、
種々の用途に用いられている。
【0005】例えば、プレートフィン型熱交換器には、自動
車用などのアルミニウム合金による小型軽量のものか
ら、大型の冷凍機用や燃料電池の用途ではステンレス鋼
やチタン合金を使用するなど、種々の構成がある。
【0006】また、ステンレス鋼でNi系ろう材を用いる場
合、一酸化炭素等、還元性ガスを含んだ流体を流すとNi
が触媒となって炭素が析出し、熱交換器を閉塞させる場
合がある。
【0007】ろう材を用いないで各チューブプレート、フィ
ン、サイドバーを固着する方法としては、拡散接合が考
えられるが、金属間の隙間をなくすために厚肉のフィン
を用い、高い圧力を加えて押さえつけながら接合する必
要があり、熱交換器の小型軽量化の要請に対応できない
場合がある。
【0008】この発明は、種々材質のプレートフィン型熱交
換器において、例えば、還元性ガスを含んだ流体を流す
場合に、当該流体通路にろう材を用いないで組立可能で
あり、また熱交換器の小型軽量化の要請にも対応可能な
構成からなるプレートフィン型熱交換器の提供を目的と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】発明者らは、プレートフ
ィン型熱交換器の設計、製造に関して、流体通路のフィ
ンとチューブプレート間をろう材により接合する方法を
採らずに行う方法を種々検討した結果、流体が外部ある
いは他流路に漏れないように、サイドバー及びサイドプ
レートとチューブプレートとの間のみをろう付けにより
接合し、最外部の通路自体またはサイドプレートの強度
を上げること、並びにフィン高さとサイドバーとの相対
的な高さを制御することにより、目的とする性能、強
度、耐久性が得られることを知見した。
【0010】すなわち、発明者らは、従来のプレートフィン
型熱交換器の設計とは、各通路が各々の流体の内圧を、
チューブプレートとろう付けされたフィン及びサイドバ
ーで保持する構成となっているが、実際は熱交換器コア
内部の通路においては、隣接する流体間の差圧が作用し
ていることに着目し、熱交換器の流体のうち最も圧力の
高い通路の内圧については、ろう付けされたフィンで保
持する設計とすると、他の低圧流体の内圧については、
最外部のプレートの強度で保持できるように設定するこ
とにより、目的とする性能、強度、耐久性が得られるこ
とを知見し、この発明を完成した。
【0011】すなわち、この発明は、少なくとも2流体のた
めの流体通路を積層したプレートフィン型熱交換器にお
いて、流体通路を構成するためのサイドバーとチューブ
プレートがろう付け接合され、全部又は所定の流体通路
内のフィンとチューブプレートとが接合されていないこ
とを特徴とするプレートフィン型熱交換器である。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明において、プレートフィ
ン型熱交換器の構成は、サイドバー及びフィンとチュー
ブプレートを用いて少なくとも2流体のための流体通路
を積層した構成であれば、用途に応じて公知のいずれの
材料、構成も採用できる。
【0013】図1に示すプレートフィン型熱交換器は、平板
のチューブプレート11,11間にコルゲートフィン12を挟
み、さらにチューブプレート11,11の所要端を閉塞して
通路を形成するためのサイドバー13,13を挟み込んで複
数の流体通路14を積層形成した構成である。
【0014】組み立て接合する際に、チューブプレート11と
サイドバー13との間にろう材15を溶融時に流体通路14側
へ流出しないように調整して挟み、一方、チューブプレ
ート11とコルゲートフィン12との間にはろう材を介在さ
せることなく、高真空雰囲気で使用したろう材の融点以
上に加熱、所要時間保持することにより、チューブプレ
ート11とサイドバー13間はろう付けにより一体化され
る。
【0015】図1の構成では、全流体通路14内にろう材が存
在しないため、例えば、前述のステンレス鋼でNi系ろう
材を用いた場合の炭素の析出の懸念がなく、さらに比較
的高価なNi系ろう材の使用量の低減もできる。
【0016】図2に示すプレートフィン型熱交換器は、上述
の図1のものと同様構成であるが、流体通路14内の幅方
向の中央にもサイドバー13と同様のセンターバー16を配
置して通路を分割する構成からなり、このセンターバー
16はチューブプレート11とろう付けしてあり、熱交換器
全体の強度向上を図ることができる。前記中央のセンタ
ーバー16の寸法や形状は、フィン形状や通路の構成など
に応じて適宜選定することができる。
【0017】図3に示すプレートフィン型熱交換器は、基本
的に図1のものと同様構成で、所定の流体を流す予定の
流体通路14内のコルゲートフィン12はろう付けせず、他
の流体通路17はチューブプレート11とコルゲートフィン
12間がろう付けによる接合が施される構成であり、還元
性ガスを含む流体などを流す通路において、ろう材が触
媒化するなどの問題を解消できる。
【0018】この発明において、熱交換器のろう付けは、ろ
う材の融点以上の所定温度で真空雰囲気で行う。
【0019】
【実施例】積層する全ての流体通路内にろう材を使用し
ない図1の構成からなるプレートフィン型熱交換器を作
製した。使用した材料はSUS304で、チューブプレートと
サイドバーとのろう材には、市販のNi系ろう材を使用し
た。
【0020】プレートフィン型熱交換器において、最も外側
のサイドプレートの板厚を厚くした構成、最外段にダミ
ー通路を設けた構成、図2のごとく最外段通路の中央に
サイドバーをろう付けして、最外段通路の剛性を上げた
構成の3種類のものを作製した。
【0021】コルゲートフィン(板厚み0.1mm)とチューブプ
レートをろう付けしないで隙間が生じると、フィンから
チューブプレートヘの伝熱が阻害されるが、ここでは、
フィンとサイドバーの相対高さを精度良く制御し、チュ
ーブプレートとサイドバーとのろう付け後において必ず
フィンにチューブプレートから圧縮力が働き、フィンと
チューブプレートが接触するようにした。
【0022】得られたいずれのプレートフィン型熱交換器
は、熱交換効率において、フィンとチューブプレートを
ろう付けした従来構成と同等で性能低下が生じない結果
が得られ、また、通路流体圧力が1〜20kg/cm2の場合も
安定した運転が可能であった。
【0023】
【発明の効果】この発明は、比較的、低圧流体を対象と
する薄肉フィンからなるステンレス鋼やチタン合金など
の材料を使用したプレートフィン型熱交換器において、
当該熱交換器の全部通路あるいは特定通路のフィンとチ
ューブプレートとの接合を無くしたことを特徴とし、最
外段通路の剛性を上げた構成でかつフィンとサイドバー
の相対高さを精度良く制御したことにより、チューブプ
レートとサイドバーとのろう付け後において必ずフィン
にチューブプレートから圧縮力が作用して性能低下がな
く、還元性ガスを含む流体によるろう材を触媒にした特
定元素の析出、並びに通路の閉塞などを防止可能にし、
また、ろう材を使用せず安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aはこの発明によるプレートフィン型熱交換器の
要部斜視説明図、BはAの要部をさらに拡大した斜視説明
図である。
【図2】Aはこの発明によるプレートフィン型熱交換器の
他の構成を示す要部斜視説明図、BはAの要部をさらに拡
大した斜視説明図である。
【図3】Aはこの発明によるプレートフィン型熱交換器の
他の構成を示す要部斜視説明図、BはAの要部をさらに拡
大した斜視説明図である。
【図4】従来のプレートフィン型熱交換器の要部斜視説
明図である。
【符号の説明】
1,11 チューブプレート 2 フィン 3,13 サイドバー 4,14,17 流体通路 5,15 ろう材 12 コルゲートフィン 16 センターバー
フロントページの続き (72)発明者 高祖 正志 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密工 業株式会社内 (72)発明者 武田 淳 東京都千代田区丸の内2丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 南利 旨彦 東京都千代田区丸の内2丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 3L065 BA13 3L103 AA01 AA05 AA11 AA27 AA35 AA50 BB33 BB37 BB42 CC02 CC22 CC28 DD15 DD54 DD97

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2流体のための流体通路を積層
    したプレートフィン型熱交換器において、流体通路を構
    成するためのサイドバーとチューブプレートがろう付け
    接合され、流体通路内のフィンとチューブプレートとが
    接合されていないプレートフィン型熱交換器。
  2. 【請求項2】 少なくとも2流体のための流体通路を積層
    してサイドバー及びフィンとチューブプレートとをろう
    付け接合したプレートフィン型熱交換器において、所要
    流体種の通路のみ、通路内フィンとチューブプレートと
    が接合されていないプレートフィン型熱交換器。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、最も外
    側の通路をダミー通路となしたプレートフィン型熱交換
    器。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2において、最も外
    側の通路内にサイドバーを配置してチューブプレートと
    をろう付け接合したプレートフィン型熱交換器。
JP11079779A 1999-03-24 1999-03-24 プレートフィン型熱交換器 Pending JP2000274987A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11079779A JP2000274987A (ja) 1999-03-24 1999-03-24 プレートフィン型熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11079779A JP2000274987A (ja) 1999-03-24 1999-03-24 プレートフィン型熱交換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000274987A true JP2000274987A (ja) 2000-10-06

Family

ID=13699704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11079779A Pending JP2000274987A (ja) 1999-03-24 1999-03-24 プレートフィン型熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000274987A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101623785B (zh) * 2008-07-08 2011-06-01 中国科学院金属研究所 一种紧凑高效钛合金板翅式换热器钎焊方法
CN102748981A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 无锡金洋铝业有限公司 一种板翅式换热器内通道箭头封条
WO2014129176A1 (ja) * 2013-02-22 2014-08-28 住友精密工業株式会社 触媒反応器及び触媒反応器の製造方法
JP2018060627A (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 三浦工業株式会社 多段式燃料電池システム
JP2020070938A (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 株式会社ノーリツ プレート式熱交換器およびこれを備えた温水装置
JP2020074274A (ja) * 2019-09-30 2020-05-14 三浦工業株式会社 多段式燃料電池システム

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101623785B (zh) * 2008-07-08 2011-06-01 中国科学院金属研究所 一种紧凑高效钛合金板翅式换热器钎焊方法
CN102748981A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 无锡金洋铝业有限公司 一种板翅式换热器内通道箭头封条
WO2014129176A1 (ja) * 2013-02-22 2014-08-28 住友精密工業株式会社 触媒反応器及び触媒反応器の製造方法
JP2014161777A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 触媒反応器及び触媒反応器の製造方法
JP2018060627A (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 三浦工業株式会社 多段式燃料電池システム
JP2020070938A (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 株式会社ノーリツ プレート式熱交換器およびこれを備えた温水装置
JP7256951B2 (ja) 2018-10-29 2023-04-13 株式会社ノーリツ プレート式熱交換器およびこれを備えた温水装置
JP2020074274A (ja) * 2019-09-30 2020-05-14 三浦工業株式会社 多段式燃料電池システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8371365B2 (en) Heat exchange device and method for manufacture
EP1136782B1 (en) Plate type heat exchanger and method of manufacturing the heat exchanger
JP6504367B2 (ja) 熱交換器
JP2001116483A (ja) プレート熱交換器
JP2000304488A (ja) アルミニウム合金製熱交換器
US20050217837A1 (en) Compact counterflow heat exchanger
CN113424009B (zh) 热交换器
JP6528283B2 (ja) 熱交換器
JP2008036650A (ja) 熱交換器の製造方法
US6886629B2 (en) Plate heat exchanger
JP3812487B2 (ja) 熱交換器
US20150144309A1 (en) Flattened Envelope Heat Exchanger
JP2000274987A (ja) プレートフィン型熱交換器
US20050006066A1 (en) Heat exchanger useful as charge-air cooler for commercial vehicles
JPH08271175A (ja) ステンレス鋼板積層体式熱交換器およびその製造方法
JP2000121286A (ja) 積層型熱交換器の製造方法
JP2000111292A (ja) プレートフィン型熱交換器
JP2006297450A (ja) 複合材、プレート式熱交換器及び複合材のロウ付け方法
EP1331462A2 (en) Automotive heat exchanger
JP3409350B2 (ja) 積層型熱交換器
JP2001215093A (ja) 積層式熱交換器およびその製造方法
JP2701939B2 (ja) アルミニウム製熱交換器の製造方法
JP2002340488A (ja) 積層式熱交換器およびその製造方法
JP3516308B2 (ja) 積層式熱交換器及びその製造方法
US11340027B2 (en) Tube for a heat exchanger, and method of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050617