JP2016148491A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 流入口と流出口との間を短絡しようとする流れを遮断する遮断部を備える伝熱プレートにおいて、優れた熱交換性能を有するプレート式熱交換器を提供する。【解決手段】第１流体が流通する第１流入口及び第１流出口を有する複数の伝熱プレートを積層し、前記伝熱プレート間に前記第１流体が流通する第１流路と、第２流体が流通する第２流路とを交互に形成する熱交換要素重合体を備えるプレート式熱交換器であって、前記第２流体の第２流入口を前記第１流出口側に配置するとともに、第２流出口を前記第１流入口側に配置し、前記伝熱プレート間にて前記第１流体の流れに対向して前記第２流体が流通し、前記第１流入口及び前記第１流出口を前記伝熱プレートの中心部から前記第２流出口側へ偏心するよう設け、前記第１流路内における前記第１流入口と前記第１流出口との間に遮断部を設けることを特徴とするプレート式熱交換器。【選択図】 図４

Description

本発明は、プレート式熱交換器に係るものであって、特に複数枚の伝熱プレートを積層してシェル内部に配設したプレート式熱交換器に関するものである。

従来より、積層された伝熱プレート間に流路を形成して、隣接する流路内に異なる流体を交互に流通させることにより、伝熱プレートを介して相互の流体の熱交換を行うプレート式熱交換器が公知である。

このようなプレート式熱交換器として、例えば、２枚の伝熱プレートの外周縁部同士を接合して、内部に被加熱液流路を有する熱交換要素を形成し、隣接する熱交換要素間にガス流路を形成する熱交換要素重合体と、ガス流路を横切って２箇所に設けられ、隣接する熱交換要素の被加熱液流路同士を連通する連通部とを備え、積層方向の一端側の熱交換要素において、積層方向に対して連通部が設けられている側と反対側の伝熱プレートに、被加熱液の流入口と流出口とが設けられ、熱交換要素は、被加熱液流路において、２箇所に設けられた連通部の間を横断して設けられ、２箇所に設けられた連通部の間を短絡しようとする被加熱液の流れを妨害することにより被加熱液流路を環状に形成する遮断部を有するプレート式熱交換器が公知である（特許文献１参照）。

特開２０１２−１２２６６３号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、２箇所に設けられた連通部の間に被加熱液流路を環状に形成する遮断部を設けて、被加熱液側における流入口及び流出口の設置位置の自由度を高めるものであるが、熱交換時には遮断部の後流側で渦が発生するため、熱交換性能の低下が懸念されるものであった。

また、隣接する熱交換要素の被加熱液流路同士を連通する連通部は、ガス流路を横切って２箇所に設けられるため、当該連通部によってガス流路が遮断され、後流側の一部又は全面にて熱交換性能の低下が懸念されるものであった。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、流入口と流出口との間を短絡しようとする流れを遮断する遮断部を備える伝熱プレートにおいて、優れた熱交換性能を有するプレート式熱交換器を提供することを課題とする。

前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載のプレート式熱交換器は、第１流体が流通する第１流入口及び第１流出口を有する複数の伝熱プレートを積層し、前記伝熱プレート間に前記第１流体が流通する第１流路と、第２流体が流通する第２流路とを交互に形成する熱交換要素重合体を備えるプレート式熱交換器であって、前記第２流体の第２流入口を前記第１流出口側に配置するとともに、第２流出口を前記第１流入口側に配置し、前記伝熱プレート間にて前記第１流体の流れに対向して前記第２流体が流通し、前記第１流入口及び前記第１流出口を前記伝熱プレートの中心部から前記第２流出口側へ偏心するよう設け、前記第１流路内における前記第１流入口と前記第１流出口との間に遮断部を設けることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載のプレート式熱交換器は、請求項１に記載のプレート式熱交換器において、前記伝熱プレートは、前記第１流体が前記第１流入口から前記第１流出口に向けて環状に流通するよう、前記第１流路内に向けて突出する複数の案内部を設け、いずれかの前記案内部を前記遮断部に連設してなるものである。

また、本発明の請求項３に記載のプレート式熱交換器は、請求項１又は請求項２に記載のプレート式熱交換器において、前記伝熱プレートは、前記第１流出口側の外周縁部から前記第１流出口の近傍にかけて、前記第１流路内に向けて突出する誘導部を設け、前記第２流路内にて、対向する前記誘導部は開口領域を形成してなるものである。

また、本発明の請求項４に記載のプレート式熱交換器は、請求項２又は請求項３に記載のプレート式熱交換器において、前記熱交換要素重合体は、最前面に配設される前記伝熱プレートの前方に前記案内部が当接する押さえプレートを配設してなり、前記第１流入口と前記第１流出口のうち、少なくとも一方の近傍に前記案内部の端部を配設し、前記押さえプレートに設けられる前記第１流入口と前記第１流出口への連通孔の外周位置を封止する環状封止部材を前記端部にて、前記押さえプレートの後方側から支持するものである。

また、本発明の請求項５に記載のプレート式熱交換器は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器において、前記伝熱プレートの左右両端部には、前記第２流路内に向けて突出する封止部を設け、前記熱交換要素重合体における左右両端部は前記封止部を接合してなるものである。

また、本発明の請求項６に記載のプレート式熱交換器は、請求項５に記載のプレート式熱交換器において、前記熱交換要素重合体は、中空状のシェル内部に配設されており、前記封止部の上下端部の近傍には、前記熱交換要素重合体の外周縁部を保持し、前記シェルの内壁面を押圧する封止部材が設けられるものである。

また、本発明の請求項７に記載のプレート式熱交換器は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器において、前記伝熱プレートは、前記第２流路内に向けて突条部が所定間隔を有して突出することで、前記２流路内に凹凸状の流路を形成するものである。

本発明のプレート式熱交換器では、流入口と流出口との間を短絡しようとする流れを遮断する遮断部を備える伝熱プレートにおいて、優れた熱交換性能を有するものとすることができる。

本発明の実施例におけるプレート式熱交換器の一部省略縦断面図である。 本発明の実施例におけるプレート式熱交換器の分解斜視図である。 本発明の実施例におけるプレート式熱交換器の熱交換要素重合体の分解斜視図である。 本発明の実施例におけるプレート式熱交換器の伝熱プレートの正面図である。 本発明の実施例におけるプレート式熱交換器のシェル内部の一部省略断面図である。 本発明の実施例におけるプレート式熱交換器の熱交換要素重合体の一部省略拡大縦端面図である。 本発明の実施例におけるプレート式熱交換器の熱交換要素重合体の一部省略拡大横端面図である。

以下、本発明の実施の形態におけるプレート式熱交換器を図面に基づいて説明する。当該プレート式熱交換器は、図１から図３に示すように、複数枚の伝熱プレート２０を積層してなる熱交換要素重合体１０をシェル４０内部に配設したプレート式熱交換器を例に説明するが、これに限られるものではないのは勿論である。

本発明の実施例に係るプレート式熱交換器は、図１から図３に示すように、例えば、円筒形状のシェル４０の内部に複数の伝熱プレート２０を積層してなる熱交換要素重合体１０が収容されている。当該熱交換要素重合体１０は、プレス成型された２枚の伝熱プレート２０を積層し、外周縁部２６を接合してなる熱交換要素１１を当該積層方向に複数配列させ、熱交換要素１１同士を接合させることで構成される。プレート式熱交換器において、伝熱プレート２０の積層方向を前後方向とする。

当該熱交換要素重合体１０は、熱交換要素１１を形成する伝熱プレート２０間にて形成される第１流路Ｃ１と、熱交換要素１１の相互間にて形成される第２流路Ｃ２とが交互に形成され、これらに流体が流れることで熱交換を行うものである。第１流路Ｃ１内には第１流体Ｆ１が流され、第２流路Ｃ２内には第２流体Ｆ２が流される。

また、熱交換要素重合体１０は、前方側及び後方側に押さえプレート１２、１３が設けられる。前方側の押さえプレート１２は、第１流路Ｃ１に連通する連通孔１４が上下位置、若しくは上下位置のいずれか一方に設けられており、後方側の押さえプレート１３は、連通孔１４が設けられていないか、若しくは上下位置のいずれか一方に連通孔１４が設けられている。

また、前方側及び後方側に押さえプレート１２、１３には、後述するシャフト４８を挿通するための貫通孔１５が左右位置に設けられる。更に、後方側の押さえプレート１３の後方側には、シェル４０の内径と略同等の外形を有し、シャフト４８を挿通するための貫通孔４５が左右位置に設けられる位置決めプレート４４を設けることが望ましい。これにより、シェル４０の内部での熱交換要素重合体１０の位置決めを容易に行うことができる。

シェル４０は、一端を開口させた中空状の本体部４１に熱交換要素重合体１０を収容した状態で閉塞蓋４２にて閉蓋する構成とし、内部のメンテナンス等を容易に行うことができる構成としている。

当該シェル４０の閉塞蓋４２には、熱交換要素重合体１０における熱交換要素１１の内部に形成される第１流路Ｃ１へと第１流体Ｆ１を流通させる連通孔４３が上下方向の２箇所に設けられる。当該連通孔４３は、後述する伝熱プレート２０の第１流入口２１、第１流出口２２に連通するよう、夫々が構成される。

また、シェル４０の外壁面には、熱交換要素重合体１０の内部に形成される第２流路Ｃ２へと第２流体Ｆ２を流通させる連通孔が上下方向の２箇所に夫々が対向して設けられる。当該連通孔は、第１流体Ｆ１と熱交換を行う第２流体Ｆ２を流通させるための第２流入口４６、第２流出口４７とされる。

第１流体Ｆ１は、例えば、冷却水等とされる。当該第１流体Ｆ１は、閉塞蓋４２の下方側に位置する連通孔４３から第１流入口２１を通って第１流路Ｃ１内を流れ、上方側に位置する第１流出口２２を介して閉塞蓋４２の連通孔４３から流れるものである。

第２流体Ｆ２は、例えば、高温空気、高温オイル等とされる。当該第２流体Ｆ２は、シェル４０の上方側に位置する第２流入口４６を通って、シェル４０内部及び第２流路Ｃ２内を流れ、下方側に位置する第２流出口４７へと流れるものである。

すなわち、第１流体Ｆ１は、熱交換要素重合体１０内の第１流路Ｃ１を下方から上方へと流れ、第２流体Ｆ２は、熱交換要素重合体１０内の第２流路Ｃ２を上方から下方へと流れ、夫々が向流するよう構成される。

熱交換要素１１は、図３及び図４に示すように、例えば、楕円状のプレートの上下縁部を平行する２本の直線部で切断したような外形を有してプレス成型される２枚の伝熱プレート２０の表裏面を合致させた状態とし、２枚の伝熱プレート２０の少なくとも外周縁部２６を接合することで構成される。熱交換要素１１は、図１に示すように、外周縁部２６を除いて、内部に第１流路Ｃ１を形成し、全体として熱交換要素１１の外側方向（前後方向）に***するように、段差を介した状態で夫々の伝熱プレート２０が成型される。

また、伝熱プレート２０には、第１流体Ｆ１を流通させる第１流入口２１と第１流出口２２が所定間隔を有して設けられる。第１流入口２１と第１流出口２２は、伝熱プレート２０の中心部を中心とした点対称の位置に設けられるものではなく、当該中心部から直線部の一方側へ偏心させた位置で設けられる。より詳細には、第１流入口２１を下方側に位置する下方直線部２３側へ偏心させて、下方直線部２３と第１流入口２１との間隔を幅狭にするとともに、上方側に位置する上方直線部２４と第１流出口２２との間隔を幅広となるよう構成される。

また、伝熱プレート２０には、第１流入口２１と第１流出口２２との中心部に遮断部２５が第１流路Ｃ１内に突出するようにして設けられる。当該遮断部２５は、熱交換要素１１内の第１流路Ｃ１にて、対向する遮断部２５同士が当接するよう設けられ、第１流体Ｆ１が第１流入口２１から第１流出口２２へと短絡するのを妨げている。また、遮断部２５における左右方向の寸法は、第１流出口２２の直径寸法と略同等か若しくは直径寸法より短く設定される。

このとき、図４に示すように、伝熱プレート２０の接合代となる外周縁部２６を除いた第１流路Ｃ１を形成する上下方向の伝熱面の幅寸法をＬとし、第１流入口２１及び第１流出口２２の中心を通る鉛直線Ｙと第１流入口２１の中心部から伝熱面の幅寸法Ｌの中央部までの鉛直寸法をＬ１としたとき、Ｌ１／Ｌ＝０．２３〜０．３５とされる。また、第１流入口２１の縁部から第１流出口２２の縁部までの鉛直寸法をＬ２とし、遮断部２５の中央部から第１流入口２１の縁部までの鉛直寸法をＬ３としたとき、Ｌ３＝Ｌ２／２とされ、Ｌ３／Ｌ＝０．０４〜０．０８とされる。

また、伝熱プレート２０には、第１流入口２１から第１流出口２２に向けて、複数の弓状の案内部２７が第１流路Ｃ１内に突出するようにして設けられる。当該案内部２７は、遮断部２５と同様にして、対向する案内部２７同士が当接又は近接するよう設けられ、第１流入口２１から流入した第１流体Ｆ１を第１流出口２２へと環状に流通させるために設けられる。案内部２７は、第１流入口２１、第１流出口２２が位置する中心部方向から左右の外側方向へ向けて湾曲し、夫々が所定間隔を有して設けられる。また、案内部２７は、１つの円弧から形成することもできるし、複数の円弧、直線等を組み合わせて形成することもできるし、これに限られない。

また、案内部２７の端部は、押さえプレート１２に形成される連通孔１４の外周位置を封止する環状封止部材３７を押さえプレート１２の後方側から支持するよう配設される。

より具体的には、案内部２７の始端２７ａは、第１流入口２１から外径方向に所定間隔を有した位置で設けられるとともに、複数の始端２７ａを結ぶ線が円弧を形成するように夫々が配設される。一方、案内部２７の終端２７ｂは、同様にして、第１流出口２２から外径方向に所定間隔を有した位置で設けられるとともに、複数の終端２７ｂを結ぶ線が円弧を形成するように配設される。これにより、第１流入口２１から第１流出口２２へと向かう流路を複数形成するとともに、当該流路を左右方向の夫々に形成することができる。

このとき、案内部２７における夫々の始端２７ａ、終端２７ｂが形成する流路の入口部２８、出口部２９は、第１流入口２１、第１流出口２２における夫々の略中心部に向けて形成されることが望ましい。これにより、第１流体Ｆ１を第１流入口２１から第１流出口２２へと効率よく流通させることができる。

また、案内部２７の一部は、第１流体Ｆ１が遮断部２５の近傍にて滞留、渦の発生等するのを防止するために、遮断部２５の両端部に連設して設けることが望ましい。より詳細には、案内部２７の始端２７ａを遮断部２５の両端部に連設するとともに、終端２７ｂを第１流出口２２から外径方向に所定間隔を有した状態で、且つ、隣接する終端２７ｂとによって形成される出口部２９が第１流出口２２の略中心部に向けた状態となるよう配設することが望ましい。

また、伝熱プレート２０には、外周縁部２６から延設される誘導部３０と支持部３１とが第１流路Ｃ１内に突出するようにして設けられる。当該誘導部３０と支持部３１は、夫々が対向するよう設けられ、第１流入口２１と第１流出口２２の夫々の中心を結ぶ鉛直線Ｙ上、すなわち、伝熱プレート２０における左右方向の中央部に設けられる。

誘導部３０は、上方直線部２４側の外周縁部２６から第１流出口２２の近傍にかけて、例えば徐々に幅狭となるよう設けられる。また、誘導部３０の先端部３０ａは、案内部２７の終端２７ｂと同様にして、第１流出口２２から外径方向に所定間隔を有した位置で設けられ、案内部２７の終端２７ｂ同士を結んで、円弧状となるよう配設される。これにより、当該先端部３０ａと最上方側に位置する案内部２７の終端２７ｂによっても、出口部２９が形成されることとなる。当該出口部２９が第１流出口２２の略中心部に向けて形成されることが望ましいのは同様である。

また、誘導部３０の外周縁部２６側に位置する基部３０ｂ間の寸法は、後述の第２流体Ｆ２の流路を考慮して、第１流出口２２の直径寸法と略同等か若しくは直径寸法より短く設定される。また、基部３０ｂから誘導部３０の先端部３０ａにかけての形状は、１つの円弧又は直線から形成することもできるし、複数の円弧、直線等を組み合わせて形成することもできるし、これに限られない。

支持部３１は、下方直線部２３側の外周縁部２６から第１流入口２１の近傍にかけて、例えば略四角形状に設けられる。また、支持部３１の先端部は、案内部２７の始端２７ａと同様にして、第１流入口２１から外径方向に所定間隔を有した位置で設けられ、案内部２７の始端２７ａ同士を結んで、円弧状となるよう配設される。これにより、当該先端部と最下方側に位置する案内部２７の始端２７ａによっても、入口部２８が形成されることとなる。当該入口部２８が第１流入口２１の略中心部に向けて形成されることが望ましいのは同様である。

また、伝熱プレート２０には、第２流路Ｃ２内に突出する突条部３２が設けられる。当該突条部３２は、所定間隔を有して設けられることで第２流路Ｃ２内に凹凸状の流路を形成する。当該突条部３２は、第１流入口２１及び第１流出口２２の中心を通る鉛直線Ｙに対して所定の傾斜角αを有して傾斜してなり、伝熱プレート２０の接合部を除いて、伝熱面の全面に設けられる。

すなわち、突条部３２は、伝熱プレート２０の外周縁部２６、案内部２７、第１流入口２１及び第１流出口２２の周縁部、後述の封止部３４を除いた全面に所定間隔を有して連続的に設けられるとともに、封止部３４の突出高さと同等若しくは低くなるよう設定される。また、傾斜角αは、０度から４５度程度とすることが望ましく、傾斜角αが４５度を超えると、第２流体Ｆ２における圧力損失が大きくなるため、好ましくない。

このようにして、第１流路Ｃ１内に向けて突出する遮断部２５、案内部２７、誘導部３０及び支持部３１は、２枚の伝熱プレート２０の表裏面を合致させた状態で接合する際に、伝熱プレート２０相互を支持するので、伝熱プレート２０が傾くのを防止することができる。このとき、伝熱プレート２０の略中央部においても、第１流路Ｃ１内に向けて突出する突部３３を適宜設けることがより望ましい。

そして、伝熱プレート２０は、少なくとも外周縁部２６、遮断部２５、外周縁部２６から延設される誘導部３０と支持部３１とを接合させることで、熱交換要素１１を構成する。

また、隣接する熱交換要素１１は、夫々の第１流入口２１及び第１流出口２２の周縁部を接合するとともに、伝熱プレート２０における左右方向の両端部にて、第２流路Ｃ２内に向けて突出する封止部３４を接合することで、熱交換要素重合体１０が構成される。当該封止部３４は、伝熱プレート２０における左右方向の外周縁部２６に沿って、所定領域に設けられる。

このようにして構成される熱交換要素重合体１０は、図１及び図２に示すように、熱交換要素１１の前方側及び後方側に押さえプレート１２、１３を接合した状態で、押さえプレート１２、１３に設けられる貫通孔１５と、位置決めプレート４４に設けられる貫通孔４５にシャフト４８を挿通して一体とし、シェル４０内部に配設される。そして、前方側の押さえプレート１２における連通孔１４の外周位置を環状封止部材３７によって封止した状態で、シャフト４８の端部に設けられるネジ部及びナット等の固定手段５０によって、閉塞蓋４２をシェル４０に固定して閉蓋する。また、環状封止部材３７は、例えば、Ｏリングとされる。

このとき、押さえプレート１２における連通孔１４の外周位置に配設される環状封止部材３７は、熱交換要素重合体１０の最前面に配設される伝熱プレート２０の第１流路Ｃ１内で円弧状に配置される、遮断部２５、誘導部３０、支持部３１、突部３３、案内部２７の始端２７ａ及び終端２７ｂによって、押さえプレート１２の後方側から支持された状態となる。これにより、環状封止部材３７を安定した状態で配置して閉蓋することができる。

また、図２及び図５に示すように、熱交換要素重合体１０とシェル４０の内壁面との間には、熱交換要素重合体１０の外側方向を流通する第２流体Ｆ２が第２流入口４６から第２流出口４７へと短絡するのを防止する封止部材３５が設けられる。当該封止部材３５は、伝熱プレート２０における封止部３４の上下端部の近傍に位置し、熱交換要素重合体１０の前後方向に沿って連続的に設けられる。

すなわち、封止部材３５には、上下方向に形成される溝部３６が前後方向に所定間隔をもって複数形成されており、当該溝部３６によって熱交換要素１１の夫々の外周縁部２６を挟持することで、夫々の外周縁部２６を保持することができる構成としている。これにより、シェル４０内部において、封止部材３５は内壁面を押圧して区画密閉し、第２流入口４６から流入した第２流体Ｆ２が封止部３４より外側方向へ流れようとするのを、封止部材３５によって第２流路Ｃ２内へと誘導させることができるとともに、第２流入口４６側と第２流出口４７側とを容易に区画することができる。

このようにして構成されるプレート式熱交換器は、図１、図６及び図７に示すようにして、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２とが流通することで熱交換される。詳細には、第１流体Ｆ１がシェル４０における閉塞蓋４２の連通孔４３から第１流入口２１を介して第１流路Ｃ１内に流入する。当該第１流体Ｆ１は、第１流路Ｃ１内において案内部２７が形成する入口部２８から夫々の流路へ分流されて、伝熱プレート２０の下方側から上方側へと案内部２７に沿って流れ、案内部２７が形成する出口部２９を介して第１流出口２２を経て閉塞蓋４２の連通孔４３から流出される。

一方、第２流体Ｆ２がシェル４０の第２流入口４６を介してシェル４０内部に流入し、熱交換要素重合体１０に形成される第２流路Ｃ２に流入する。当該第２流体Ｆ２は、第２流路Ｃ２内を伝熱プレート２０の上方側から下方側へと突条部３２に沿って流れ、シェル４０内部を経て第２流出口４７から流出される。

すなわち、本発明のプレート式熱交換器においては、第１流体Ｆ１が伝熱プレート２０の下方側から上方側へと流れるとともに、第２流体Ｆ２が伝熱プレート２０の上方側から下方側へと流れ、夫々が向流する構造とされる。

このとき、伝熱プレート２０には第１流路Ｃ１内に案内部２７が設けられるため、第１流入口２１から第１流出口２２へと第１流体Ｆ１を環状に流通させることで、伝熱プレート２０における伝熱面の全面に均等に流通させることができるので、熱交換性能を向上させることができる。特に、遮断部２５近傍の流れにおいても、遮断部２５と一部の案内部２７とを連設することで、円滑に第１流出口２２側へと流通させる構造としたため、効果的に熱交換を行うことができる。

また、図５に示すように、第１流路Ｃ１内の第１流入口２１及び第１流出口２２を下方側へ偏心させることで、第１流体Ｆ１が流通する第１流出口２２近傍の領域を広域となるよう構成しているので、流入直後の第２流体Ｆ２との熱交換を効果的に行うことができる。

また、図６に示すように、第２流路Ｃ２内においては、伝熱プレート２０の誘導部３０の相互間に開口領域３８が設けられるため、第２流体Ｆ２を流入させ易い構成とするとともに、接合される第１流入口２１同士、第１流出口２２同士を下方側へ偏心させることで、これらによって遮断される第２流体Ｆ２の遮断領域を小さくすることができ、熱交換性能を向上させることができる。

特に、誘導部３０は、第１流入口２１と第１流出口２２の夫々の中心を結ぶ鉛直線Ｙ上、すなわち、伝熱プレート２０における左右方向の中央部に設けられるため、接合される第１流入口２１同士によって、伝熱プレート２０の左右方向に第２流体Ｆ２を分流させる構造としたため、伝熱プレート２０の全面に均等に流通させることができ、効果的に熱交換を行うことができる。

また、伝熱プレート２０には、突条部３２が第２流路Ｃ２内に突出することで第２流路Ｃ２内に凹凸状の流路を形成するため、当該流路に第２流体Ｆ２を流通させることによって伝熱面領域を増加させることで、より効果的に熱交換を行うことができる。

さらに、伝熱プレート２０において、熱交換要素１１の内部に形成される第１流路Ｃ１は、外周縁部２６から段差を介した状態で***して成型されるため、プレス成型時における外周縁部２６の平面度の歪みを防止することができ、生産性に優れたものとすることができる。

以上、説明した本発明に係るプレート式熱交換器によれば、流入口と流出口との間を短絡しようとする流れを遮断する遮断部２５を備える伝熱プレート２０において、優れた熱交換性能を有するものとすることができる。

上述した実施例において、シェル４０、伝熱プレート２０の形状、寸法、材質等を適宜変更して実施することが可能である。例えば、伝熱プレート２０において、第１流路Ｃ１内の第１流入口２１及び第１流出口２２を上方側へ偏心させるとともに、第１流体Ｆ１が伝熱プレート２０の上方側から下方側へと流れ、第２流体Ｆ２が伝熱プレート２０の下方側から上方側へと流れる構造とすることもできる。

また、伝熱プレート２０において、遮断部２５、案内部２７、誘導部３０、支持部３１及び封止部３４は、プレス成型にて形成するものでなく、別部材を固着、接合等することにより、夫々を設けたものとすることもできる。

また、第１流路Ｃ１内における案内部２７は、十分な熱交換性能を有し、伝熱プレート２０の接合の際に他の箇所で支持することで傾きが低減されるようであれば、対向する案内部２７同士を当接させることのない熱交換要素１１とすることもできる。

また、案内部２７同士の間隔は、第１流体Ｆ１に応じて所定の間隔とすることができ、例えば、船舶用エンジンにてインタークーラー、オイルクーラーとして使用し、第１流体Ｆ１を海水とする際には、案内部２７が形成する流路に鱗等の異物がつまることのないよう幅広としてもよいし、これに限られない。

また、誘導部３０は、上方直線部２４側の外周縁部２６から第１流出口２２の近傍にかけて徐々に幅狭となるよう設けられるものであったが、これに限られるものではない。例えば、支持部３１と同様に略四角形状とすることもできるし、第２流路Ｃ２内にて開口領域３８を形成し、第２流体Ｆ２を流入させ易い形状であれば、特に制限されるものではない。

更に、一部構成を省略することができるし、一部抽出した構成とすることができるのは勿論である。

１０ 熱交換要素重合体
１２ 押さえプレート
１４ 連通孔
２０ 伝熱プレート
２１ 第１流入口
２２ 第１流出口
２５ 遮断部
２６ 外周縁部
２７ 案内部
３０ 誘導部
３２ 突条部
３４ 封止部
３５ 封止部材
３７ 環状封止部材
４０ シェル
４６ 第２流入口
４７ 第２流出口
Ｃ１ 第１流路
Ｃ２ 第２流路
Ｒ１ 第１流体
Ｒ２ 第２流体

Claims (7)

1. 第１流体が流通する第１流入口及び第１流出口を有する複数の伝熱プレートを積層し、前記伝熱プレート間に前記第１流体が流通する第１流路と、第２流体が流通する第２流路とを交互に形成する熱交換要素重合体を備えるプレート式熱交換器であって、
   前記第２流体の第２流入口を前記第１流出口側に配置するとともに、第２流出口を前記第１流入口側に配置し、前記伝熱プレート間にて前記第１流体の流れに対向して前記第２流体が流通し、
   前記第１流入口及び前記第１流出口を前記伝熱プレートの中心部から前記第２流出口側へ偏心するよう設け、
   前記第１流路内における前記第１流入口と前記第１流出口との間に遮断部を設けることを特徴とするプレート式熱交換器。
2. 前記伝熱プレートは、前記第１流体が前記第１流入口から前記第１流出口に向けて環状に流通するよう、前記第１流路内に向けて突出する複数の案内部を設け、いずれかの前記案内部を前記遮断部に連設してなる請求項１に記載のプレート式熱交換器。
3. 前記伝熱プレートは、前記第１流出口側の外周縁部から前記第１流出口の近傍にかけて、前記第１流路内に向けて突出する誘導部を設け、前記第２流路内にて、対向する前記誘導部は開口領域を形成してなる請求項１又は請求項２に記載のプレート式熱交換器。
4. 前記熱交換要素重合体は、最前面に配設される前記伝熱プレートの前方に前記案内部が当接する押さえプレートを配設してなり、前記第１流入口と前記第１流出口のうち、少なくとも一方の近傍に前記案内部の端部を配設し、前記押さえプレートに設けられる前記第１流入口と前記第１流出口への連通孔の外周位置を封止する環状封止部材を前記端部にて、前記押さえプレートの後方側から支持する請求項２又は請求項３に記載のプレート式熱交換器。
5. 前記伝熱プレートの左右両端部には、前記第２流路内に向けて突出する封止部を設け、前記熱交換要素重合体における左右両端部は前記封止部を接合してなる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。
6. 前記熱交換要素重合体は、中空状のシェル内部に配設されており、前記封止部の上下端部の近傍には、前記熱交換要素重合体の外周縁部を保持し、前記シェルの内壁面を押圧する封止部材が設けられる請求項５に記載のプレート式熱交換器。
7. 前記伝熱プレートは、前記第２流路内に向けて突条部が所定間隔を有して突出することで、前記２流路内に凹凸状の流路を形成する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。

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