JPH07260385A - プレート式熱交換器 - Google Patents
プレート式熱交換器Info
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- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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- 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
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Abstract
得て経済的でコンパクトなプレート式熱交換器を提供す
る。 【構成】 複数枚のプレートをガスケットを介して積層
して相互間に異種の流体を流通する流路を交互に形成す
るとともに、上記プレートの伝熱面の中央の主伝熱面部
および主伝熱面部の上下の三角堰部に、波形形状および
凹凸形状を形成したプレート式熱交換器において、上記
プレートの三角堰部の凹凸形状を組み合わせて三角堰部
の流動抵抗および伝熱性能を変更するようにしたもの
で、主伝熱面部にふさわしい三角堰部を形成して熱交換
を効率良く行う。
Description
してなるプレート式熱交換器に関するものである。
のプレートをガスケットを介して積層して相互間に複数
の流路を形成し、これらの流路に異種の流体を交互に流
通して両流体間でプレートを介して熱交換する構成とな
っている。
は、例えば、図10に示す如き、プレート(1)が使用さ
れている。このプレート(1)は、伝熱性の良好な金属
薄板で長方形状に形成され、中央部に伝熱面(2)を有
し、四隅に流体の出入口となる開口(3)が夫々穿設さ
れている。また、プレート(1)には、一側上下の開口
(3)を伝熱面(2)と連通し、かつ、他側上下の開口
(3)を伝熱面(2)と遮断するように合成ゴム等の耐
熱性を有する弾性材料から製作されたガスケット(4)
を装着されている。
央の矩形形状をした主伝熱面部(2a)とこれの上下の
略三角形状をした三角堰部(2b)とからなり、主伝熱
面部(2a)には、伝熱性能の向上とプレート強度の向
上を図るため、例えばヘリンボーン状の波形(5)を並
列して装設し、三角堰部(2b)には、図11に示すよう
に、液分散および液集合の働きと伝熱の働きをする長さ
の異なった複数のビード状の突起(6)を、伝熱面
(2)と連通する一側上下の開口(3)に向い斜めに装
設している。尚、図11において、プレート(1)を上下
反転させて積層したときに、表面側に隣接するプレート
の三角堰部に装設した突起(6’)を点線で表してい
る。
から伝熱面(2)に流入した流体は、上部の三角堰部
(2b)で突起(6)により分散されて主伝熱面部(2
a)に流下し、この主伝熱面部(2a)を流下する間に
他の流体との間で熱交換した後、下部の三角堰部(2
b)で突起(6)により集合されて開口(3)から流出
する。尚、熱交換は主伝熱面部(2a)だけでなく三角
堰部(2b)においても当然に行われている。
ート(1)の主伝熱面部(2a)に装設した波形(5)
の角度(θ)を変更させることにより、プレート(1)
の性能の特性を変えることができる。例えば、波形
(5)の角度(θ)を大きくすると、流動抵抗を少なく
することができ、また、波形(5)の角度(θ)の小さ
くすると、伝熱性能を高くすることができる。そして、
プレート(1)の性能の特性を変えることにより、目
的、用途に応じて最適なプレート式熱交換器を提供する
ことができる。この場合、主伝熱面(2a)の波形
(5)は同じ角度(θ)同士、或いは異なる角度(θ)
で組み合わせて使用される。
したように、主伝熱面部(2a)に装設した波形(5)
の角度(θ)の変更によってのみプレート(1)の性能
特性を変化させていた。即ち、三角堰部(2b)に装設
した突起(6)が一定であった。そのため、主伝熱面部
(2a)の波形(5)の角度(θ)を変更しても、三角
堰部(2b)の流動抵抗および伝熱性能に大きな差がな
く、そのため、主伝熱面部(2a)の性能特性を十分に
発揮できない場合がある。このように、主伝熱面部(2
a)の性能特性を十分に発揮できない場合には、プレー
ト(1)の伝熱面積を大きくする必要があり、プレート
式熱交換器全体が大型になり、不経済である。
a)の性能を十分に発揮するためには、主伝熱面部(2
a)と三角堰部(2b)の流動抵抗および伝熱特性を同
様な特性をもたせることが望ましい。例えば、波形
(5)の角度(θ)が大きな主伝熱面部(2a)におい
ては、流動抵抗の少ない三角堰部(2b)がふさわし
く、また、波形(5)の角度(θ)が小さな主伝熱面部
分(2a)においては、伝熱性能の高い三角堰部(2
b)がふさわしい。
もので、プレートの主伝熱面部の性能を十分に発揮して
経済的でコンパクトなプレート式熱交換器を提供するこ
とを目的としている。
するため、複数枚のプレートをガスケットを介して積層
して相互間に異種の流体を流通する流路を交互に形成す
るとともに、上記プレートの伝熱面の中央の主伝熱面部
および主伝熱面部の上下の三角堰部に、波形形状および
凹凸形状を形成したプレート式熱交換器において、上記
プレートの三角堰部の凹凸形状を組み合わせて三角堰部
の流動抵抗および伝熱性能を変更するようにしたもので
ある。
せて三角堰部の流動抵抗および伝熱性能を変更するよう
にしたことにより、主伝熱面部にふさわしい三角堰部を
形成することができる。
施例を図1〜図9に基づいて説明する。尚、図10および
図11に示したものと同一部分には同一符号を付してその
説明を省略する。
熱交換器の一実施例を示すもので、図1は本発明のプレ
ート式熱交換器に使用するプレート(7)の要部平面図
を示すものであり、図2はそのプレート(7)の積層し
た状態での図1におけるA−A線の要部断面図を示すも
のであり、図3はプレート(7)の表面側の当り点と対
応する隣接するプレートの当り点との組み合わせを示す
三角堰部(2b)の平面図である。
ト(7)の三角堰部(2b)に、凸部(8)を流体の表
流れ方向に沿って所定ピッチで、かつ、複数の列状に装
設するとともに、凹部(9)を流体の裏流れ方向に沿っ
て所定ピッチで、かつ、複数の列状に装設し、複数枚の
プレート(7)を積層したときに、図2に示すように、
凸部(8)を表面側に隣接するプレート(7’)の凹部
(9’)に当接するとともに、凹部(9)を裏面側に隣
接するプレート(7”)の凸部(8”)に当接すること
により、三角堰部(2b)に凸部(8)および凹部
(9)の当り点を、図3に示すように形成する。尚、図
3において、プレート(7)の表面側に隣接するプレー
ト(7’)の凹部(9’)を点線で表している。
いては、プレート(7)の三角堰部(2b)に装設する
凸部(8)および凹部(9)を適当に組み合わせて三角
堰部(2b)の形状を設定することにより、三角堰部
(2b)の流動抵抗および伝熱性能を自由に変更させて
主伝熱面部(2a)の性能を十分に発揮できるプレート
(7)を得ることができる。
設した凸部(8)および凹部(9)の当り点の液流れに
沿った交差角度(α)が小或いはゼロであるため、流動
抵抗が少ない反面、伝熱性能が低い。そのため、主伝熱
面部(2a)の波形(5)の角度(θ)が大きなプレー
ト(7)に用いれば、主伝熱面部(2a)の性能を十分
に発揮して低圧損のプレート式熱交換器が得られる。
用途に応じて三角堰部(2b)の形状を変形した場合を
しめすものであり、プレート(7)の表面側に隣接する
プレート(7’)の凹部(9’)を点線で表している。
した凸部(8)および表面側に隣接プレート(7’)の
凹部(9’)の当り点の交差角度(α)が大きい場合
で、流動抵抗が大きく、伝熱性能が高いため、主伝熱面
部(2a)の波形(5)の角度(θ)が小さなプレート
(7)に用いれば、主伝熱面部(2a)の性能を十分に
発揮して高伝熱性能のプレート式熱交換器が得られる。
(8)および表面側に隣接するプレート(7’)の凹部
(9’)の当り点の交差角度(α)が図3と図4および
図5の中間の場合で、これは図3と図4および図5との
中間の流動抵抗および伝熱性能のプレート式熱交換器が
得られる。
(8)および表面側に隣接するプレート(7’)の凹部
(9’)の当り点の交差角度(α)が異なるものを混合
して流動抵抗および伝熱性能を自由に変更させた場合で
あり、図8および図9は三角堰部(2b)に装設した凸
部(8)および表面側に隣接するプレート(7’)の凹
部(9’)の当り点を間引きして流動抵抗および伝熱性
能を自由に変更させた場合である。
した三角堰部(2b)の形状に限られることなく、図3
〜図9の形状を混合した場合でも良い。
トの三角堰部の凹凸形状を組み合わせて三角堰部の流動
抵抗および伝熱性能を変更するようにしたから、主伝熱
面部にふさわしい三角堰部の形成が可能であり、熱交換
を効率的に行うことができる。これにより、プレート伝
熱面積を最適にして経済的でコンパクトなプレート式熱
交換器を提供することができる。
トの要部平面図を示す。
を示す三角堰部の平面図である。
の平面図を示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数枚のプレートをガスケットを介して
積層して相互間に異種の流体を流通する流路を交互に形
成するとともに、上記プレートの伝熱面の中央の主伝熱
面部および主伝熱面部の上下の三角堰部に、波形形状お
よび凹凸形状を形成したプレート式熱交換器において、 上記プレートの三角堰部の凹凸形状を組み合わせて三角
堰部の流動抵抗および伝熱性能を変更するようにしたこ
とを特徴とするプレート式熱交換器。 - 【請求項2】 上記三角堰部の凹凸形状の当り点の交差
角度を変化させて三角堰部の流動抵抗および伝熱性能を
変更するようにしたことを特徴とする請求項1のプレー
ト式熱交換器。 - 【請求項3】 上記三角堰部の凹凸形状の当り点のピッ
チ或いは数を変化させて三角堰部の流動抵抗および伝熱
性能を変更するようにしたことを特徴とする請求項1の
プレート式熱交換器。 - 【請求項4】 上記の各種三角堰部を波形形状が同じ主
伝熱面部に適用したことを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかのプレート式熱交換器。 - 【請求項5】 上記の各種三角堰部と波形形状が異なる
主伝熱面部を自在に組み合わせたことを特徴とする請求
項1〜3のいずれかのプレ−ト式熱交換器。
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JP05696894A JP3526321B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | プレート式熱交換器 |
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