JP5818396B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

プレート式熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
JP5818396B2
JP5818396B2 JP2015507954A JP2015507954A JP5818396B2 JP 5818396 B2 JP5818396 B2 JP 5818396B2 JP 2015507954 A JP2015507954 A JP 2015507954A JP 2015507954 A JP2015507954 A JP 2015507954A JP 5818396 B2 JP5818396 B2 JP 5818396B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
end side
heat transfer
path
fluid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015507954A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014155837A1 (ja
Inventor
田中 信雄
信雄 田中
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.)
Hisaka Works Ltd
Original Assignee
Hisaka Works Ltd
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 Hisaka Works Ltd filed Critical Hisaka Works Ltd
Priority to JP2015507954A priority Critical patent/JP5818396B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5818396B2 publication Critical patent/JP5818396B2/ja
Publication of JPWO2014155837A1 publication Critical patent/JPWO2014155837A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F28D9/0031Heat-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
    • F28D9/0043Heat-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
    • F28D9/005Heat-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing

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)

Description

関連出願の相互参照
本願は、日本国特願2013−74892号の優先権を主張し、日本国特願2013−74892号の内容は、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
本発明は、蒸発器及び凝縮器として用いられるプレート式熱交換器に関するものである。
従来から、プレート式熱交換器は、第一流体と第二流体との熱交換に伴って第一流体を蒸発させる蒸発器、及び第一流体と第二流体との熱交換に伴って第一流体を凝縮させる凝縮器に用いられる熱交換器として多用されている(例えば、特許文献1参照)。
一般的に、プレート式熱交換器は、図6に示す如く、複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3を備える。本体部3は、第一流路30と、第二流路31と、一対の第一連通路32,33と、一対の第二連通路34,35とを有する。第一流路30は、第一流体Aを流通させる。第二流路31は、第二流体Bを流通させる。一対の第一連通路32,33は、第一流路30に連通し、該第一流路30に第一流体Aを流出入させる。一対の第二連通路34,35は、第二流路31に連通し、該第二流路31に第二流体Bを流出入させる。
より具体的に説明する。複数の伝熱プレート2,…は、少なくとも四つの開口(採番しない)をそれぞれ有する。そして、本体部3において、複数の伝熱プレート2,…が積層されている。これにより、第一流体Aを流通させる第一流路30と、第二流体Bを流通させる第二流路31とが、伝熱プレート2,…を境にして交互に形成される。また、複数の伝熱プレート2,…が積層されることで、伝熱プレート2に形成された開口は、複数の伝熱プレート2,…の積層方向に連なる。これにより、第一流路30に第一流体Aを流入させる一方の第一連通路32と、第一流路30から第一流体Aを流出させる他方の第一連通路33と、第二流路31に第二流体Bを流入させる一方の第二連通路34と、第二流路31から第二流体Bを流出させる他方の第二連通路35とが、伝熱プレート2,…を貫通し、複数の伝熱プレート2,…の積層方向に延びる(例えば、特許文献1参照)。
この種のプレート式熱交換器1では、一方の第一連通路32に供給された第一流体Aが第一流路30を通って他方の第一連通路33に流出する。また、一方の第二連通路34に供給された第二流体Bが第二流路31を通って他方の第二連通路35に流出する。そして、プレート式熱交換器1では、上述の如く、第一流体Aが第一流路30を流通するとともに、第二流体Bが第二流路31を流通する。これにより、プレート式熱交換器1は、第一流路30と第二流路31とを仕切る伝熱プレート2の広範な伝熱面を介して第一流体Aと第二流体Bとを熱交換させる。
ところで、この種のプレート式熱交換器1では、積層される伝熱プレート2,…の数が多くなると、熱交換に寄与する伝熱面積が広くなり、熱交換性能が高くなるとされている。
しかしながら、伝熱プレート2,…の数が多くなると、伝熱プレート2,…の積層方向に延びる第一連通路32,33及び第二連通路34,35の長さが、積層される伝熱プレート2,…の数に応じて長くなる。
すなわち、伝熱プレート2,…の開口が連なることによって一対の第一連通路32,33及び一対の第二連通路34,35のそれぞれが形成されているため、一対の第一連通路32,33及び一対の第二連通路34,35のそれぞれの流路長は、積層される伝熱プレート2,…の数が多くなれば、その数に応じて長くなる。
その結果、第一流路30に第一流体Aを流入させる第一連通路(一方の第一連通路)32での第一流体Aの流通抵抗が大きくなり、第一流体Aが流通し難くなる。そのため、この種のプレート式熱交換器1では、一方の第一連通路32の入口側における第一流路30への第一流体Aの流入量と、一方の第一連通路32の奥側における第一流路30への第一流体Aの流入量とが不均一になる。すなわち、この種のプレート式熱交換器1は、伝熱プレート2,…の積層方向に並ぶ複数の第一流路30,…に対し、第一流体Aの分配ムラが生じる。その結果、この種のプレート式熱交換器1では、伝熱プレート2,…の数を多くしても(第一流路30の数を多くしても)、熱交換性能(蒸発性能)を高めるのに限界がある。
日本国特開平11−287572号公報
そこで、本発明は、第一流体を流通させる複数の第一流路での圧力損失の増大を抑えつつ、複数の第一流路に第一流体を均等に供給することのできるプレート式熱交換器を提供することを課題とする。
本発明に係るプレート式熱交換器は、積層された複数の伝熱プレートを含む本体部を備え、本体部は、第一流体を流通させる複数の第一流路と、第二流体を流通させる複数の第二流路と、第一流路に連通する一対の第一連通路であって、第一流路に第一流体を流出入させる一対の第一連通路と、第二流路に連通する一対の第二連通路であって、第二流路に第二流体を流出入させる一対の第二連通路とを有し、第一流路及び第二流路が、伝熱プレートを境にして交互に形成され、第一連通路及び第二連通路のそれぞれが、伝熱プレートを貫通して該伝熱プレートの積層方向に延びて形成されたプレート式熱交換器において、第一流路同士は、互いに連通して一方の第一連通路から他方の第一連通路までの第一流体の流路を形成し、伝熱プレートの積層方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路は、第一流体の流路の分岐位置となる基準流路であり、本体部は、基準流路と伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる少なくとも一対の一次分岐路を有し、一方の第一連通路は、基準流路のみに連通し、他方の第一連通路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側にある第一流路であって、第一流体の流路の終端となる第一流路のみに連通し、伝熱プレートの積層方向の一端側における一方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路、及び伝熱プレートの積層方向の他端側における他方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路とは、基準流路を基準にして対称に形成されていることを特徴とする。
本発明の一態様として、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに三つ以上設けられ、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、三つ以上の第一流路のうちの伝熱プレートの積層方向の中央領域にある第一流路が第一流体の流路の分岐位置となる中間基準流路とされ、本体部は、中間基準流路と、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる一対の二次分岐路を有し、一次分岐路のそれぞれは、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある中間基準流路に連通し、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側の一方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路と、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側の他方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路とは、中間基準流路を基準に対称的に形成されていてもよい。
この場合、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに二つ以上で且つ同数で設けられ、本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路、及び伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも他端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路を有し、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路であって、第一流体の流路の終端となる少なくとも一つの第一流路は、他方の第一連通路と連通していてもよい。
本発明の他態様として、伝熱プレートの積層方向における中央領域の中央にある一つの第一流路は、基準流路であり、一方の第一連通路は、一つの基準流路のみと連通していてもよい。
また、本発明の別の態様として、基準流路は、伝熱プレートの積層方向における中央領域にある複数の第一流路によって構成され、本体部は、複数の基準流路を対応する位置で連通させる接続直線路を有し、一方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの一方の基準流路に連通し、他方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの他方の基準流路に連通し、一方の第一連通路は、複数の基準流路と連通していてもよい。
本発明の別の態様として、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに二つ以上設けられ、本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路、及び伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路を有してもよい。
この場合、第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに三つ以上設けられ、本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに、隣り合う第一流路同士を連通させる二つ以上の接続路であって、伝熱プレートの積層方向における異なる位置に設けられた二つ以上の接続路を有し、二つ以上の接続路のそれぞれは、該接続路の連通した第一流路と連通する別の接続路に対して伝熱プレートの積層方向と直交する方向の異なる位置に配置されてもよい。
図1は、本発明の一実施形態に係るプレート式熱交換器の概略全体斜視図である。 図2は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の概略分解斜視図である。 図3は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の第一流体の流路及び第二流体の流路を説明するための概要図である。 図4は、本発明の他実施形態に係るプレート式熱交換器の第一流体の流路及び第二流体の流路を説明するための概要図である。 図5は、本発明の別の実施形態に係るプレート式熱交換器の第一流体の流路及び第二流体の流路を説明するための概要図である。 図6は、従来のプレート式熱交換器の第一流体の流路及び第二流体の流路を説明するための概要図である。
以下、本発明の一実施形態に係るプレート式熱交換器について、添付図面を参照しつつ説明する。
プレート式熱交換器は、図1に示す如く、積層された複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3を備える。
本体部3は、図2及び図3に示す如く、第一流路30と、第二流路31と、一対の第一連通路32,33と、一対の第二連通路34,35とを有する。第一流路30は、第一流体Aを流通させる。第二流路31は、第二流体Bを流通させる。一対の第一連通路32,33は、第一流路30に連通し、該第一流路30に第一流体Aを流出入させる。一対の第二連通路34,35は、第二流路31に連通し、該第二流路31に第二流体Bを流出入させる。なお、以下の説明において、一対の第一連通路32,33のうちの一方の第一連通路32を「第一流入連通路」という。また、一対の第一連通路32,33のうちの他方の第一連通路33を「第一流出連通路」という。また、一対の第二連通路34,35のうちの一方の第二連通路34を「第二流入連通路」という。また、一対の第二連通路34,35のうちの他方の第二連通路35を「第二流出連通路」という。
第一流路30及び第二流路31は、伝熱プレート2,…を境にして交互に形成されている。これに対し、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35のそれぞれは、伝熱プレート2,…を貫通し、複数の伝熱プレート2,…の積層方向(以下、第一方向という)に延びている。
より具体的に説明する。本実施形態に係るプレート式交換器1は、積層された複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3と、本体部3を挟む一対のエンドプレート4,5とを備える。
複数の伝熱プレート2,…のそれぞれは、図2に示す如く、金属プレートをプレス成形したものである。各伝熱プレート2,…は、第一流路30及び第二流路31を画定する伝熱部20と、伝熱部20と面交差する方向に該伝熱部20の外周から延出した環状の嵌合部21とを備える。
各伝熱プレート2,…の伝熱部20の表裏には、図示しない複数の凹条及び凸条が交互に形成されている。そして、各伝熱プレート2,…の伝熱部20には、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35を形成するための開口(採番しない)が形成されている。すなわち、伝熱プレート2,…の伝熱部20の少なくとも四箇所には、開口が設けられている。この開口は、第一方向に延びる流路を形成するためのものであって、伝熱部20を貫通している。
本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、複数種類の伝熱プレート2,…を備えている。本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、上述の如く、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35を形成するための開口が形成された伝熱プレート2,…以外に、後述する一次分岐路36a,36a、又は二次分岐路36b,36bを形成するための開口が形成された伝熱プレート2,…を備える。なお、本実施形態では、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、第二流出連通路35、一次分岐路36a,36a、及び二次分岐路36b,36b等の流路について詳述する。一方、これらを形成するための開口の数、配置、及びサイズに関する説明は割愛する。
一対のエンドプレート4,5のそれぞれは、金属プレートをプレス成形したものであり、伝熱プレート2,…と略同形に形成される。具体的に、エンドプレート4,5は、封止部40,50と、環状の嵌合部41,51とを備える。封止部40,50は、伝熱部20と略同形に形成されている。環状の嵌合部41,51は、封止部40,50の外周全周から該封止部40,50と面交差する方向に延出している。
一方のエンドプレート(以下、第一エンドプレートという)4は、隣り合う伝熱プレート2,…に形成された開口であって、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35を形成するための開口と対応する開口(採番しない)を有する。すなわち、開口が第一エンドプレート4の封止部40の四箇所に設けられている。これに伴い、第一エンドプレート4の封止部40の外面には、配管を接続するための筒状のノズル(採番しない)が各開口に対応した配置で接続されている。
これに対し、他方のエンドプレート(以下、第二エンドプレートという)5の封止部50には、開口が設けられていない。すなわち、第二エンドプレート5は、重ね合わされた伝熱プレート2,…の開口によって形成される流路を封止可能な封止部50を備える。
そして、複数の伝熱プレート2,…は、互いに重ね合わされる。この状態では、隣り合う伝熱プレート2,…の伝熱部20の凸条同士が交差衝合するとともに、隣り合う伝熱プレート2,…の嵌合部21同士が嵌合する。これに伴い、隣り合う伝熱プレート2,…との密接部分がロウ付けによって封止され、本体部3が形成される。
そして、第一エンドプレート4及び第二エンドプレート5は、積層された複数の伝熱プレート2,…(本体部3)を挟み込むように、複数の伝熱プレート2,…に重ね合わされる。この状態では、第一エンドプレート4及び第二エンドプレート5のそれぞれの嵌合部21は、隣り合う伝熱プレート2,…の嵌合部21と嵌合する。これに伴い、第一エンドプレート4及び第二エンドプレート5のそれぞれと、隣り合う伝熱プレート2,…(本体部3)との密接部分が、ロウ付けによって封止される。
これにより、本体部3には、図2及び図3に示す如く、伝熱プレート2,…を境にして、第一流路30と第二流路31とが交互に形成される。本実施形態では、第一流路30は、フロンやアンモニア等の相変化する第一流体Aを流通させる。また、第二流路31は、水やブライン等の液状の第二流体Bを流通させる。
また、複数の伝熱プレート2,…の開口が連なり、これにより、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35のそれぞれが第一方向に延びて形成される。
より具体的に説明する。本実施形態において、伝熱プレート2,…の伝熱部20は、平面視(伝熱部20の法線方向視)長方形状に形成されている。
第一流入連通路32及び第二流出連通路35は、伝熱部20の長手方向(以下、第二方向という)における伝熱プレート2,…の一端側に設けられる。また、第一流出連通路33及び第二流入連通路34は、第二方向における伝熱プレート2,…の他端側に設けられる。
なお、図3は模式的な図である。このため、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34、及び第二流出連通路35は、図3において、第二方向に並んでいる(並列に配置されている)。しかし、実際には、第一流入連通路32及び第二流出連通路35は、伝熱部20の短手方向(第一方向及び第二方向と直交する方向、以下、第三方向という)に並んでいる。また、第二流入連通路34及び第一流出連通路33も、伝熱部20の短手方向(第三方向)に並んでいる。
これにより、プレート式熱交換器1では、第一流体Aが第一流路30内を第一方向と直交する第二方向に流通する。また、第二流体Bが第二流路31内を第二方向に流通する。すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器1では、第一流体Aが第一流路30において伝熱部20の長手方向に流通し、第二流体Bが第二流路31において伝熱部20の長手方向に流通する。
本実施形態のプレート式熱交換器1において、第一流路30,…同士が連通することにより、第一流入連通路32から第一流出連通路33に至る第一流体Aの流路が形成されている。そして、本実施形態のプレート式熱交換器1では、第一方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路30が基準流路Raである。この基準流路Raは、第一流体Aの流路の分岐位置である。より詳しくは、第一方向の中央領域の中央にある一つの第一流路30が基準流路Raである。
本体部3は、少なくとも一対の一次分岐路36a,36aを有する。一対の一次分岐路36a,36aは、基準流路Raと該基準流路Raよりも第一方向の一端側にある少なくとも一つの第一流路30とを連通させるとともに、基準流路Raと該基準流路Raよりも第一方向の他端側にある少なくとも一つの第一流路30とを連通させる。すなわち、本体部3は、基準流路Raと、該基準流路Raよりも第一方向の一端側にある少なくとも一つの第一流路30と、を連通させる(接続する)一次分岐路36aを有する。また、本体部3は、基準流路Raと、該基準流路Raよりも第一方向の他端側にある少なくとも一つの第一流路30と、を連通させる(接続する)一次分岐路36aを有する。本実施形態の一次分岐路36a,36aは、第二方向における伝熱部20の中央部を貫通して設けられている。
本実施形態の本体部3は、基準流路Raよりも第一方向の一端側及び他端側のそれぞれに複数の第一流路30を有する。
本体部3の複数の第一流路30は、二つ以上のブロックB1,B2に区分けされる。本実施形態の本体部3は、基準流路Raを境にして第一方向における一端側全体を単一のブロック(以下、このブロックを第一大ブロックB1という)として区分けされる。また、本体部3は、基準流路Raを境にして第一方向における他端側全体を単一のブロック(以下、このブロックを第二大ブロックB2という)として区分けされている。
第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(本体部3における基準流路Raよりも第一方向の一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれは、複数の第一流路30を有する。本実施形態において、第一大ブロックB1(本体部3における基準流路Raよりも第一方向の一端側の部位)の第一流路30と、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)の第一流路30とは、同数である。
また、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある複数の第一流路30は、一組のブロックB1a,B2a,B1b,B2bに区分けされている。各ブロックB1a,B2a,B1b,B2bは、三つ以上の第一流路30をそれぞれ有する。
本実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれの第一方向の中央領域にある第一流路30は、第一流体Aの流路の分岐位置となる中間基準流路Rbである。すなわち、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれは、中間基準流路Rbを境にして第一方向における一端側にある全ての第一流路30(複数の第一流路30,…)を包含した単一のブロック(以下、このブロックを第一小ブロックという)B1a,B2aと、中間基準流路Rbを境にして第一方向における他端側にある全ての第一流路30(複数の第一流路30,…)を包含した単一のブロック(以下、このブロックを第二小ブロックという)B1b,B2bとに、区分けされている。
本実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれの第一方向の中央領域の中央にある一つの第一流路30が中間基準流路Rbである。第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおける中間基準流路Rbよりも第一方向の一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれは、複数の第一流路30を有する。本実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30の数は、同じである。
一次分岐路36a,36aは、中間基準流路Rbに連通している。より具体的に説明すると、一方の一次分岐路36aは、第一大ブロックB1における第二小ブロックB1bを貫通し、該第一大ブロックB1の中間基準流路Rbに連通している。他方の一次分岐路36aは、第二大ブロックB2における第一小ブロックB2aを貫通し、該第二大ブロックB2の中間基準流路Rbに連通している。
そして、本実施形態に係る本体部3は、上述の如く、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、中間基準流路Rbを境にして区分けされる。これに伴い、本体部3は、少なくとも一対の二次分岐路36b,36bを有する。この一対の二次分岐路36b,36bは、中間基準流路Rbと、該中間基準流路Rbよりも第一方向の一端側にある少なくとも一つの第一流路30又は該中間基準流路Rbよりも第一方向の他端側にある少なくとも一つの第一流路30と、を連通させる(接続する)。すなわち、本実施形態に係る本体部3は、中間基準流路Rbと、第一小ブロックB1a,B2aの少なくとも一つの第一流路30とを連通させる(接続する)二次分岐路36b、及び、中間基準流路Rbと、第二小ブロックB1b,B2bの少なくとも一つの第一流路30とを連通させる(接続する)二次分岐路36bを有する。
第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、複数の第一流路30を含む。本実施形態の第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、三つの第一流路30を含む。
本体部3は、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれにおいて、隣り合う第一流路30同士を連通させる接続路37a,37bを有する。
より具体的に説明すると、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、上述の如く、三つの第一流路30,…を有する。かかる三つの第一流路30,…は、第一方向に並んでいる。そして、中間基準流路Rbと隣り合う第一流路(以下、最内第一流路という)30は、二次分岐路36b,36bを介して中間基準流路Rbと連通する。また、最内第一流路30は、中間基準流路Rbの反対側で隣り合う第一流路(第一方向に並ぶ三つの第一流路30のうちの中間にある第一流路(以下、中間第一流路という))30と接続路(以下、第一接続路という)37aを介して連通している。そして、中間第一流路30は、最内第一流路30の反対側で隣り合う第一流路(以下、最外第一流路という)30と接続路(以下、第二接続路という)37bを介して連通している。
本実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bにおけるそれぞれの第一接続路37aは、第一方向で互いに同心になるように配置される。また、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bにおけるそれぞれの第二接続路37bは、第一方向で互いに同心になるように配置される。そして、上述の如く、第一流路30において第一流体Aを第二方向に流通させるべく、二次分岐路36b,36bと第一接続路37aとは、第二方向に間隔をあけて配置されている。また、第一接続路37aと第二接続路37bとは第二方向に間隔をあけて配置されている。これらにより、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれにおいて、第一流体Aの流路は、最内第一流路30、第一接続路37a、中間第一流路30、第二接続路37b、及び最外第一流路30によって、蛇行するように形成されている。
本実施形態の第一流入連通路32は、本体部3において、第一方向の一端から該第一方向の中央領域にある基準流路Raにまで延び、該基準流路Raのみに連通する。
これに対し、第一流出連通路33は、本体部3において、第一方向の一端から他端にまで延び、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bの各最外第一流路30のみに連通している。すなわち、本実施形態では、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2における第一流体Aの流路の終端(第一流路30,…同士が連通することにより基準流路Raを始点として形成される第一流体Aの流路の終端)は、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれの最外第一流路30である。
このように、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれの最外第一流路30は、第一流出連通路33と連通している。従って、本実施形態のプレート式熱交換器1における第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれでは、第一流体Aの流路は、第一流入連通路32と第一流出連通路33との間を蛇行するように形成される。そして、第一大ブロックB1内に形成された第一流体A用の蛇行流路(第一方向の一端側における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路)と、第二大ブロックB2内に形成された第一流体A用の蛇行流路(第一方向の他端側における他方の一次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路)とは、基準流路Raを基準にして対称に形成されている。
これに対し、第二流入連通路34及び第二流出連通路35のそれぞれは、第一方向における本体部3の一端から他端まで延びている。複数の第二流路31,…のそれぞれは、第二流入連通路34及び第二流出連通路35に連通している。これに伴い、第二流体Bの流路は、第二流入連通路34と第二流出連通路35との間で真っ直ぐに形成される。なお、本実施形態において、第一大ブロックB1内に形成された第二流体Bの流路と、第二大ブロックB2内に形成された第二流体Bの流路とは、第一方向の中央領域を基準に対称である。
従って、本実施形態のプレート式熱交換器1において、第一流体Aの流路は、第一流入連通路32と第一流出連通路33との間で蛇行するように構成される。一方、第二流体Bの流路は、第二流入連通路34と第二流出連通路35との間で真っ直ぐに構成されている。
本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、以上の通り、積層された複数の伝熱プレート2,…を含む本体部3を備える。本体部3は、第一流体Aを流通させる第一流路30,…と、第二流体Bを流通させる第二流路31,…と、第一流路30,…に連通する第一流入連通路32及び第一流出連通路33であって、第一流路30,…に第一流体Aを流出入させる第一流入連通路32及び第一流出連通路33と、第二流路31,…に連通する第二流入連通路34及び第二流出連通路35であって、第二流路31,…に第二流体Bを流出入させる第二流入連通路34及び第二流出連通路35とを有する。そして、第一流路30,…及び第二流路31,…は、伝熱プレート2,…を境にして交互に形成される。また、第一流入連通路32、第一流出連通路33、第二流入連通路34及び第二流出連通路35のそれぞれは、伝熱プレート2,…を貫通して第一方向に延びている。
そして、本実施形態に係るプレート式熱交換器1において、第一方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路30は、第一流体Aの流路の分岐位置となる基準流路Raである。本体部3は、基準流路Raと、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30と、を連通させる少なくとも一対の一次分岐路36a,36aを有する。第一流入連通路32は、基準流路Raのみに連通する。また、第一流出連通路33は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)にある第一流路30であって、第一流路30,…同士が連通することにより基準流路Raを始点として形成される第一流体Aの流路の終端となる第一流路30のみに連通する。そして、第一大ブロックB1(第一方向における基準流路Raよりも一端側)における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路と、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)における他方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路とが、基準流路Raを基準にして対称に形成されている。
従って、本実施形態に係るプレート式熱交換器1によれば、第一流入連通路32は、第一方向の中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)にある基準流路Ra(第一流路30)のみに連通している。このように、第一流入連通路32が第一方向における中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)までにしか形成されないため、第一流入連通路32での第一流体Aの圧力損失の増大を抑えることができる。
そして、一対の一次分岐路36a,36aは、基準流路Raと、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30と、を連通させている。このため、本体部3内には、第一流体Aの流路として、基準流路Raに連通した一方の一次分岐路36aを含む系統と、基準流路Raに連通した他方の一次分岐路36aを含む系統との二系統が形成される。
従って、第一流入連通路32から第一流出連通路33までの第一流体Aの流路の長さ(一系統当りの流路長)が短くなる。これにより、上記構成のプレート式熱交換器1では、第一流体Aの流路全体での圧力損失の増大を抑えることができ、高い熱交換性能を得ることができる。
特に、本実施形態のプレート式熱交換器1において、第一大ブロックB1(第一方向において基準流路Raよりも一端側)における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路と、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)における他方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路とが、基準流路Raを基準に対称的に形成される。そのため、第一大ブロックB1(第一方向において基準流路Raよりも一端側)における第一流入連通路32から第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離と、第二大ブロックB2(第一方向において基準流路Raよりも他端側)における第一流入連通路32から第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離とが等しくなる。これにより、第一流体Aが本体部3内にある複数の第一流路30,…の全てにおいて均等に流通する。従って、上記構成のプレート式熱交換器1では、本体部3内において第一流体Aと第二流体Bとを効率的に熱交換させることができる。
また、本実施形態において、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに三つ以上設けられている。そして、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、三つ以上の第一流路30,…のうちの第一方向の中央領域にある第一流路30が第一流体Aの流路の分岐位置となる中間基準流路Rbとされる。また、本体部3は、中間基準流路Rbと、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(本体部3における第一方向の中間基準流路Rbよりも一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれにある第一流路30とを連通させる少なくとも一対の二次分岐路36b,36bを有する。一次分岐路36a,36aのそれぞれは、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある中間基準流路Rbに連通する。そして、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向のおける中期基準流路Rbよりも一端側)における一方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路と、第二小ブロックB1b、B2b(第一方向における中期基準流路Rbよりも他端側)における他方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路とが、中間基準流路Rbを基準に対称的に形成されている。
従って、一次分岐路36a,36aは、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、第一方向の中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)にある中間基準流路Rb(第一流路30)のみに連通する。これにより、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、一次分岐路36a,36aは、第一方向における中央領域(本実施形態においては中央領域の中央)までにしか形成されない。このため、一次分岐路36a,36aでの第一流体Aの圧力損失の増大を抑えることができる。そして、本体部3の第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、第一流体Aの流路として、中間基準流路Rbに連通した一方の二次分岐路36bを含む系統と、中間基準流路Rbに連通した他方の二次分岐路36bを含む系統との二系統が形成される。従って、本体部3の第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、一次分岐路36aから第一流出連通路33までの第一流体Aの流路の長さ(一系統当りの流路長)が短くなる。これにより、上記構成のプレート式熱交換器1では、第一流体Aの流路全体での圧力損失の増大を抑えることができ、高い熱交換性能を得ることができる。
また、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側)における一方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路と、第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも他端側)における他方の二次分岐路36bを始点とする第一流体Aの流路とが、中間基準流路Rbを基準に対称的に形成されている。このため、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側)における一方の二次分岐路36bから第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離と、第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも他端側)における他方の二次分岐路36bから第一流出連通路33までの第一流体Aの流通態様及び流通距離とが等しくなる。これにより、本体部3に含まれる伝熱プレート2,…の数が多くなっても、本体部3内にある複数の第一流路30,…の全てにおいて第一流体Aが均等に流通する。従って、上記構成のプレート式熱交換器1では、本体部3内で第一流体Aと第二流体Bとを効率的に熱交換させることができる。
特に、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、同数で設けられている。また、第一流路30,…は、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、二つ以上で且つ同数で設けられている。また、本体部3は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、第一小ブロックB1a,B2a(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側)にある二つ以上の第一流路30,…を接続する接続路37a,37bを有する。また、本体部3は、第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも他端側)にある二つ以上の第一流路30,…を接続する接続路37a,37bを有する。第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2b(第一方向における中間基準流路Rbよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある第一流路30であって、第一流体Aの流路の終端となる第一流路30は、第一流出連通路33と連通している。これらにより、第一流体Aの流路を長くすることなく、伝熱面積を多くすることができる。
また、本実施形態において、第一方向における中央領域にある一つの第一流路30は、基準流路Raである。そして、第一流入連通路32は、一つの基準流路Raのみと連通している。これにより、第一流体Aの流路の最上流の分岐位置(基準流路Ra)が一つになり、第一流体Aが第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれに均等に振り分けられる。従って、第一方向における本体部3の一端側の部位及び他端側の部位のそれぞれで流通する第一流体Aが均等となり、本体部3全体で第一流体Aと第二流体Bとが効率よく熱交換する。
また、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに二つ以上設けられる。本体部3は、第一大ブロックB1(第一方向における基準流路Raよりも一端側)に設けられた二つ以上の第一流路30,30同士を連通させる接続路37a,37b(第一接続路37a、及び第二接続路37b)を有している。また、本体部3は、第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも他端側)に設けられた二つ以上の第一流路30,30同士を連通させる接続路37a,37b(第一接続路37a、及び第二接続路37b)を有している。これらにより、一次分岐路36aから流入した第一流体Aが第一方向に並ぶ第一流路30,…を順々に移りつつ各第一流路30,…を流通する。従って、第一流体Aは、第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側のそれぞれにある二つ以上の第一流路30,…のそれぞれにおいて、均等に流通する。
特に、本実施形態において、第一流路30,…は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに三つ以上設けられている。また、本体部3は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックb2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに、隣り合う第一流路30,30同士を連通させる二つの接続路37a,37bであって、第一方向における異なる位置に設けられた二つの接続路37a,37bを有している。これら二つの接続路37a,37bのそれぞれは、該接続路37a,37bの連通した第一流路30と連通する別の接続路37a,37bに対して第二方向(第一方向と直交する方向)の異なる位置に配置されている。
これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器1は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに、第一流体Aの流通方向を異にする第一流路30,…が交互に配置される。すなわち、第一方向における異なる位置にある接続路37a,37bの配置の相違により、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにおいて、第一流体Aが流通方向を変更しつつ流れながら(蛇行しながら)第一流出連通路33に到達する。
従って、第一流路30,…で流通する第一流体Aと第二流路31,…で流通する第二流体Bとの熱交換の態様(熱の移動のタイミング)が第一流路30,…の配置によって異なるため、第一流体Aは、第一流入連通路32から第一流出連通路33までに確実に熱交換に用いられる。これにより、本体部3全体(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側の部位及び他端側の部位)のそれぞれ)で高い熱交換性能を得ることができる。
なお、本発明に係るプレート式熱交換器は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更を加え得ることは勿論である。
上記実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれが中間基準流路Rbを基準にして二つの小ブロック(第一小ブロック及び第二小ブロック)B1a,B2a,B1b,B2bに区分けされたが、これに限定されない。例えば、基準流路Raの両側にある第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、全ての第一流路30が第一流出連通路33に直接連通されてもよい。
上記実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれが中間基準流路Rbを基準にして二つの小ブロック(第一小ブロック及び第二小ブロック)B1a,B2a,B1b,B2bに区分けされたが、これに限定されない。例えば、図4に示す如く、本体部3は、基準流路Raに加え、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端)のそれぞれに二つ以上の第一流路30,…を有するとともに、該二つ以上の第一流路30,…における隣り合う第一流路30,30同士を連通させる接続路37c,37d,37e,37f,37gを有してもよい。このようにすれば、一次分岐路36aから流入した第一流体Aが第一方向に並ぶ複数の第一流路30,…を順々に移りつつ各第一流路30,…を流通する。従って、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれにある二つ以上の第一流路30,…のそれぞれにおいて、第一流体Aを均等に流通させることができる。
この場合、図4に示す如く、本体部3は、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれに三つ以上の第一流路30,…を有する。また、本体部3は、隣り合う第一流路30,30同士を連通させる二つ以上の接続路37c,37d,37e,37f,37gであって、第一方向における異なる位置に設けられた二つ以上の接続路37c,37d,37e,37f,37gを有する。そして、二つ以上の接続路37c,37d,37e,37f,37gのそれぞれは、該接続路37c,37d,37e,37f,37gの連通した第一流路30と連通する別の接続路37c,37d,37e,37f,37gに対して第二方向(第一方向と直交する方向)の異なる位置に配置されてもよい。なお、第二方向の一端側に複数の接続路37c,37e,37gがあり、また、第二方向の他端側に複数の接続路37d、37fがある場合、第二方向の一端側にある複数の接続路37c,37e,37gは同列(同心)に配置され、第二方向の他端側にある複数の接続路37d,37fは同列(同心)に配置されることが好ましい。
このようにすれば、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれに、第一流体Aの流通方向を異にする複数の第一流路30,…が交互に配置される。すなわち、接続路37c,37d,37e,37f,37gの第一方向における配置の相違により、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、第一流体Aが流通方向を変更しつつ流れながら(蛇行しながら)第一流出連通路33に到達する。
このように、第一流路30,…で流通する第一流体Aと第二流路31,…で流通する第二流体Bとの熱交換の態様(熱の移動のタイミング)が第一流路30,…の配置によって異なる。このため、第一流体Aは、一方の第一連通路32から他方の第一連通路33に至るまでに確実に熱交換に用いられる。これにより、本体部3全体(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれ)において高い熱交換性能を得ることができる。
上記実施形態において、第一方向における中央領域の中央にある一つの第一流路30が基準流路Raであるが、これに限定されない。例えば、図5に示す如く、第一方向における中央領域にある複数の第一流路30,…のそれぞれが基準流路Raであってもよい。この場合、本体部3は、複数の基準流路Ra,…を連通させる接続直線路38を有する。そして、一方の一次分岐路36aは、複数の基準流路Ra,…の最も外側にある二つの基準流路Ra,Raのうちの一方の基準流路Raに連通する。また、他方の一次分岐路36aは、複数の基準流路Ra,…の最も外側にある二つの基準流路Ra,Raのうちの他方の基準流路Raに連通する。そして、第一流入連通路32が複数の基準流路Ra,…と連通する。
このようにすれば、第一流体Aが一方の第一連通路32から第一方向における中央領域にある複数の第一流路30,…(基準流路Ra,…)に均等に流入する。このため、第一方向における本体部3の中央領域でも第一流体Aと第二流体Bとが効率的に熱交換する。また、第一流体Aが第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における本体部3の一端側及び他端側)のそれぞれに均等に振り分けられるため、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれで流通する第一流体Aが均等となる。これにより、第一流体Aと第二流体Bとが本体部3全体で効率よく熱交換される。なお、この場合、複数の基準流路Ra,…があるが、第一大ブロックB1における一方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路と、第二大ブロックB2における他方の一次分岐路36aを始点とする第一流体Aの流路とは、複数の基準流路Ra,…(実際には、複数の基準流路Ra,…を包含するブロックBcにおける第一方向の中央領域)を基準にして対称に形成される。
また、上記実施形態において、第一流体Aの流通経路における最終の分岐位置(上記実施形態においては中間基準流路Rb)の下流側において、複数の第一流路30,…を接続路37a,37bを介して連通させることで、一系統の流路を形成したが、これに限定されない。例えば、図5に示す如く、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、複数の第一流路30,…が第一方向において所定数毎に区分け(ブロック化)される。そして、本体部3は、ブロックB1a,B1b,B2a,B2b毎に複数の第一流路30,…を連通させる接続路(以下、ブロック内接続路という)37h,37iを有するとともに、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2b同士(第一流路30,30同士)を連通させる別の接続路(以下、ブロック接続路という)37jを有してもよい。
この場合、基準流路Raに連通する一次分岐路36aは、隣り合うブロックB1b,B2aの全ての第一流路30に連通する。そして、ブロックB1b,B2b内の第一流路30,…を連通させるブロック内接続路37hは、一次分岐路36aに対して第二方向に間隔をあけて配置される。
また、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2b同士を連通させるブロック接続路37jは、隣り合う二つのブロックB1a,B1b,B2a,B2bにおける上流側のブロックB1b,B2aのブロック内接続路37hと連続される。そして、隣り合う二つのブロックB1a,B1b,B2a,B2bにおける下流側のブロックB1a,B2bのブロック内接続路37iは、該ブロックB1a,B2b、及び上流側のブロックB1b,B2aを連通させるブロック接続路37jと連続している。
すなわち、隣り合う二つのブロックB1a,B1b,B2a,B2bを連通させるブロック接続路37jは、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2bのそれぞれのブロック内接続路37h,37iと直線状に配置される。ブロック内接続路37h,37i及びブロック接続路37jの配置は、ブロック数が多くなっても、隣り合うブロックB1a,B1b,B2a,B2bとの関係で維持される。
そして、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおいて、第一流体Aの流通経路の終点(最下流)となるブロックB1a,B2bの第一流路30,…は、第一流出連通路33と連通する。
このようにすれば、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2(第一方向における基準流路Raよりも一端側及び他端側)のそれぞれに、第一流体Aの流通方向を異にする第一流路30,…群が交互に配置される。従って、第一流路30,…で流通する第一流体Aと第二流路31,…で流通する第二流体Bとの熱交換の態様(熱の移動のタイミング)が第一流路30の配置によって異なる。このため、第一流体Aが第一流入連通路32から第一流出連通路33に至るまでに確実に熱交換に用いられる。これにより、本体部3全体(第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれ)において高い熱交換性能を得ることができる。
上記実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれが三つの第一流路30,…を包含したが、これに限定されない。例えば、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、少なくとも一つの第一流路30を包含し、それ自体を第一流出連通路33に連通させてもよい。或いは、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれは、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bに包含される第一流路30によって一系統の流路を形成し、その終端となる第一流路30を第一流出連通路33に連通させてもよい。
上記実施形態において、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2が第一小ブロックB1a,B2aと第二小ブロックB1b,B2bとに区分けされるに留まったが、これに限定されない。例えば、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bがさらに小さなブロックB1a,B1a,B1b,B1b,B2a,B2a,B2b,B2bに区分けされてもよい。この場合においても、第一大ブロックB1及び第二大ブロックB2のそれぞれにおける第一流体Aの流路は、基準流路Raを基準にして対称な形態である。ここで、ブロックB1a,B1aは、第一小ブロックB1aを区分けしたものである。また、ブロックB2a,B2aは、第一小ブロックB2aを区分けしたものである。また、ブロックB1b,B1bは、第二小ブロックB1bを区分けしたものである。また、ブロックB2b,B2bは、第二小ブロックB2bを区分けしたものである。
上記実施形態において、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれが三つの第一流路30を包含し、これらの第一流路30が連続的に連通することで、第一流体Aの流路を蛇行させたが、これに限定されない。例えば、第一小ブロックB1a,B2a及び第二小ブロックB1b,B2bのそれぞれが複数の第一流路30を包含する。そして、複数の第一流路30の全てが、二次分岐路36b,36bに連通するとともに、第一流出連通路33と連通するようにしてもよい。このようにすれば、第一流体Aは、二次分岐路36b,36bから複数の第一流路30に流入した後、これら複数の第一流路30を流通して第一流出連通路33に流出する。このように、第一流体Aが複数の第一流路30を流通することで、第一流体Aの流路長を延ばすことなく多くの伝熱面積が確保される。その結果、プレート式熱交換器1の熱交換性能を高めることができる。
上記実施形態の本体部3は、一対の一次分岐路36a,36aを有しているが、この構成に限定されない。本体部3は、二対以上の一次分岐路36aを有していてもよい。即ち、本体部3は、少なくとも一対の一次分岐路36a.36aを有していればよい。
この場合、二対目の各一次分岐路36a,36aは、一対目の一次分岐路36a,36aを始点とする第一流体Aの流路のある領域よりも基準流路Raに対して外側の領域にある第一流路30のみに連通している。このとき、該外側の領域において、第一方向における基準流路Raよりも一端側における一次分岐路(二対目の一次分岐路36a,36aのうちの一方の一次分岐路)36aを始点とする第一流体Aの流路、及び第一方向における基準流路Raよりも他端側における一次分岐路(二対目の一次分岐路36a,36aのうちの他方の一次分岐路)36aを始点とする第一流体Aの流路は、基準流路Raを基準にして対称に形成されている。
即ち、n(自然数)対目の一次分岐路36a,36aが、本体部3における第n−1領域よりも外側の領域(第n領域)にある第一流路30のみに連通し、n対目の一次分岐路36a,36aを始点とする第一流体Aの流路が第n領域に設けられてもよい。
上記実施形態において、複数の第二流路31,…のそれぞれが第二流入連通路34と第二流出連通路35とに連通し、第二流入連通路34と第二流出連通路35とを繋ぐ第二流体Bの流通経路が真っ直ぐに構成されたが、これに限定されない。例えば、第二流入連通路34と第二流出連通路35とを繋ぐ第二流体Bの流通経路は、第一流体Aの流通経路と同様に蛇行するように形成されてもよい。すなわち、第二流体Bの流通経路は、第一流体Aの流通経路と同様の構成でもよい。具体的に、第二流体Bの流通経路は、第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれで少なくとも一回分岐する。そして、第二流出連通路35は、第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれにある第二流路31であって、第二流体Bの流路の終端となる第二流路31のみに連通していてもよい。この場合においても、第二流入連通路34が第一方向における本体部3の一端側及び他端側のそれぞれに対し、第二流体Bの流通経路の分岐位置となる流路を設定する。そして、該流路を基準に細分化したブロックに区分けし、第二流体Bの流通経路を二回以上分岐させるようにしてもよい。
1…プレート式熱交換器、2…伝熱プレート、3…本体部、4…第一エンドプレート(エンドプレート)、5…第二エンドプレート(エンドプレート)、20…伝熱部、21…嵌合部、30…第一流路、31…第二流路、32…第一流入連通路(一方の第一連通路)、33…第一流出連通路(他方の第一連通路)、34…第二流入連通路(一方の第二連通路)、35…第二流出連通路(他方の第二連通路)、36a…一次分岐路、36b…二次分岐路、36c…三次分岐路、37a…第一接続路(接続路)、37b…第二接続路(接続路)、37c…接続路、40,50…封止部、41,51…嵌合部、A…第一流体、B…第二流体、B1…第一大ブロック(ブロック)、B2…第二大ブロック(ブロック)、B1a,B2a…第一小ブロック(ブロック)、B1b,B2b…第二小ブロック(ブロック)、Ra…基準流路、Rb…中間基準流路、Rc…分岐基準流路

Claims (7)

  1. 積層された複数の伝熱プレートを含む本体部を備え、本体部は、第一流体を流通させる複数の第一流路と、第二流体を流通させる複数の第二流路と、第一流路に連通する一対の第一連通路であって、第一流路に第一流体を流出入させる一対の第一連通路と、第二流路に連通する一対の第二連通路であって、第二流路に第二流体を流出入させる一対の第二連通路とを有し、第一流路及び第二流路が、伝熱プレートを境にして交互に形成され、第一連通路及び第二連通路のそれぞれが、伝熱プレートを貫通して該伝熱プレートの積層方向に延びて形成されたプレート式熱交換器において、
    第一流路同士は、互いに連通して一方の第一連通路から他方の第一連通路までの第一流体の流路を形成し、
    伝熱プレートの積層方向の中央領域にある少なくとも一つの第一流路は、第一流体の流路の分岐位置となる基準流路であり、
    本体部は、基準流路と伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる少なくとも一対の一次分岐路を有し、
    一方の第一連通路は、基準流路のみに連通し、
    他方の第一連通路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側にある第一流路であって、第一流体の流路の終端となる第一流路のみに連通し、
    伝熱プレートの積層方向の一端側における一方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路、及び伝熱プレートの積層方向の他端側における他方の一次分岐路を始点とする第一流体の流路は、基準流路を基準にして対称に形成されている
    ことを特徴とするプレート式熱交換器。
  2. 第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに三つ以上設けられ、
    伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、三つ以上の第一流路のうちの伝熱プレートの積層方向の中央領域にある第一流路は、第一流体の流路の分岐位置となる中間基準流路であり、
    本体部は、中間基準流路と、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路とを連通させる一対の二次分岐路を有し、
    一次分岐路のそれぞれは、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある中間基準流路に連通し、
    伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側の一方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路と、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側の他方の二次分岐路を始点とする第一流体の流路とは、中間基準流路を基準に対称的に形成されている請求項1に記載のプレート式熱交換器。
  3. 第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに二つ以上で且つ同数で設けられ、
    本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにおいて、伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路、及び伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも他端側にある二つ以上の第一流路同士を接続する接続路を有し、
    伝熱プレートの積層方向における中間基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれにある少なくとも一つの第一流路であって、第一流体の流路の終端となる少なくとも一つの第一流路は、他方の第一連通路と連通している請求項2に記載のプレート式熱交換器。
  4. 伝熱プレートの積層方向における中央領域の中央にある一つの第一流路は、基準流路であり、
    一方の第一連通路は、一つの基準流路のみと連通している請求項1乃至3の何れか1項に記載のプレート式熱交換器。
  5. 基準流路は、伝熱プレートの積層方向における中央領域にある複数の第一流路によって構成され、
    本体部は、複数の基準流路を対応する位置で連通させる接続直線路を有し、
    一方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの一方の基準流路に連通し、
    他方の一次分岐路は、複数の基準流路の最も外側にある二つの基準流路のうちの他方の基準流路に連通し、
    一方の第一連通路は、複数の基準流路と連通している請求項1乃至3の何れか1項に記載のプレート式熱交換器。
  6. 第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに二つ以上設けられ、
    本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路、及び伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも他端側に設けられた二つ以上の第一流路同士を連通させる接続路を有している請求項1乃至5の何れか1項に記載のプレート式熱交換器。
  7. 第一流路は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに三つ以上設けられ、
    本体部は、伝熱プレートの積層方向における基準流路よりも一端側及び他端側のそれぞれに、隣り合う第一流路同士を連通させる二つ以上の接続路であって、伝熱プレートの積層方向における異なる位置に設けられた二つ以上の接続路を有し、
    二つ以上の接続路のそれぞれは、該接続路の連通した第一流路と連通する別の接続路に対して伝熱プレートの積層方向と直交する方向の異なる位置に配置されている請求項6に記載のプレート式熱交換器。
JP2015507954A 2013-03-29 2013-12-04 プレート式熱交換器 Expired - Fee Related JP5818396B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015507954A JP5818396B2 (ja) 2013-03-29 2013-12-04 プレート式熱交換器

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013074892 2013-03-29
JP2013074892 2013-03-29
JP2015507954A JP5818396B2 (ja) 2013-03-29 2013-12-04 プレート式熱交換器
PCT/JP2013/082580 WO2014155837A1 (ja) 2013-03-29 2013-12-04 プレート式熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5818396B2 true JP5818396B2 (ja) 2015-11-18
JPWO2014155837A1 JPWO2014155837A1 (ja) 2017-02-16

Family

ID=51622872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015507954A Expired - Fee Related JP5818396B2 (ja) 2013-03-29 2013-12-04 プレート式熱交換器

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2980520B1 (ja)
JP (1) JP5818396B2 (ja)
CN (1) CN105026870B (ja)
WO (1) WO2014155837A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5918904B2 (ja) * 2013-03-29 2016-05-18 株式会社日阪製作所 プレート式熱交換器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3106243A (en) * 1957-11-29 1963-10-08 Danske Mejeriers Maskinfabrik Plate for holding section in a plate heat exchanger
JPH05172478A (ja) * 1991-12-24 1993-07-09 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
EP0608195A1 (en) * 1993-01-21 1994-07-27 H.S. Tarm A/S Plate heat exchanger and heat exchanger system with plate heat exchanger
JPH10288480A (ja) * 1997-04-15 1998-10-27 Daikin Ind Ltd プレート式熱交換器
JP2002267289A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Sanyo Electric Co Ltd プレート熱交換器
JP2005509514A (ja) * 2001-11-15 2005-04-14 セルラー プロセス ケミストリー インコーポレイテッド 堆積単純プレートにおける流体の流れの向上
WO2007003193A1 (de) * 2005-07-02 2007-01-11 Danfoss A/S Wärmetausher
JP2012229880A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287572A (ja) 1998-03-31 1999-10-19 Hisaka Works Ltd ブレージングプレート式熱交換器
DE60319335T2 (de) * 2002-12-30 2009-02-19 Halla Climate Control Corp. Gliederheizkörper

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3106243A (en) * 1957-11-29 1963-10-08 Danske Mejeriers Maskinfabrik Plate for holding section in a plate heat exchanger
JPH05172478A (ja) * 1991-12-24 1993-07-09 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
EP0608195A1 (en) * 1993-01-21 1994-07-27 H.S. Tarm A/S Plate heat exchanger and heat exchanger system with plate heat exchanger
JPH10288480A (ja) * 1997-04-15 1998-10-27 Daikin Ind Ltd プレート式熱交換器
JP2002267289A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Sanyo Electric Co Ltd プレート熱交換器
JP2005509514A (ja) * 2001-11-15 2005-04-14 セルラー プロセス ケミストリー インコーポレイテッド 堆積単純プレートにおける流体の流れの向上
WO2007003193A1 (de) * 2005-07-02 2007-01-11 Danfoss A/S Wärmetausher
JP2012229880A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5918904B2 (ja) * 2013-03-29 2016-05-18 株式会社日阪製作所 プレート式熱交換器
JPWO2014155838A1 (ja) * 2013-03-29 2017-02-16 株式会社日阪製作所 プレート式熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2980520A4 (en) 2016-11-23
CN105026870A (zh) 2015-11-04
EP2980520A1 (en) 2016-02-03
CN105026870B (zh) 2017-05-24
EP2980520B1 (en) 2019-02-20
WO2014155837A1 (ja) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5818397B2 (ja) プレート式熱交換器
KR102145084B1 (ko) 판형 열교환기
JP6196908B2 (ja) プレート式熱交換器
JP5818396B2 (ja) プレート式熱交換器
JP6267954B2 (ja) プレート式熱交換器
WO2018216165A1 (ja) プレート式熱交換器
JP5918904B2 (ja) プレート式熱交換器
JP6306901B2 (ja) プレート式熱交換器
JPWO2014155837A1 (ja) プレート式熱交換器
JP5933605B2 (ja) プレート式熱交換器
JP6268045B2 (ja) プレート式熱交換器
JP2022128039A (ja) 熱交換器
JP2013142485A (ja) プレート式熱交換器
JP5993884B2 (ja) プレート式熱交換器
JP6268046B2 (ja) プレート式熱交換器
JP5244162B2 (ja) プレート式熱交換器
JP6281422B2 (ja) 積層型熱交換器
JP2018112382A (ja) 水熱交換器
US20190360758A1 (en) Water heat exchanger
US20140318175A1 (en) Integral heat exchanger distributor
CN106323054A (zh) 一种换热器
JP2023080712A (ja) 冷媒分配器及びこの冷媒分配器を備える熱交換器
JP2019086235A (ja) プレート式熱交換器
JPH0543959B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150928

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5818396

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees