JPS5849505Y2

JPS5849505Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JPS5849505Y2
Application number: JP12925381U
Authority: JP
Inventors: 守政矢崎
Original assignee: 株式会社トキメック
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1983-11-11
Also published as: JPS5837086U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、熱交換器に係り、とくに一方の流体流路が
コ字状に形成され、かつ、曲り部に流体の案内を行なう
ガイドベーンが装備されたプレート式の熱交換器に関す
る。

熱交換器は、例えばプレート式の場合、熱伝導板を介し
て高温流体の有する熱を低温流体に貫流する装置であり
、近年、発電所内の排熱回収等に盛んに利用されている
ものである。

従来のプレート式熱交換器の１例として、排気ガス用に
形成されたキュービック形の熱交換器を第１図に示す。

この熱交換器１は、ケース２と、このケース２内に収納
された第２図の熱交換器本体３．４．５とから成る。

そして、前記ケース２の第１図の左右端面開口部６，７
より、実線の矢印Ａで示す方向へストレートに高温流体
としての高温排気ガスが流通するようになっている。

一方、前記ケース２の下面側左右端開口部１８．１９か
ら、点線の矢印Ｂで示す、前記高温排気ガスとは逆向き
方向ヘコ字状に、熱交換を受ける低温流体としての低温
ガス（多くは清浄な空気）が流通するようになっている
。

前記熱交換器本体３，４．５は、各々複数枚の金属板（
例えば、アルミニウム、ステンレス鋼など）から成る熱
伝導板３０．３０・・・・・・４０．４０・・・・・・
５０．５０・・・・・・が所定間隔おいて積層され、内
部に空隙３１．３２・・・・・・４１゜４２・・・・・
・５１、５２・・・・・・が形成されるとともに周囲
が囲繞されて成る。

そして、中央の熱交換器本体４は、第２図の左右端面が
開口し連通されている。

又高温排気ガス及び低温ガスの流入・流出端部である熱
交換器本体３は、前記ケース２の開口部６，１８に対応
した第２図の左端面及び前端面が１段おきに交互に開口
されて、各々高温排気ガスの吐出口３Ｂ、３Ｂ・・・・
・・及び低温ガスの流入口３Ｃ，３Ｃ・・・・・・が形
成されるとともに、右端面が開口されて前記吐出口３Ｂ
、３Ｂ・・・・・・又は流入口３Ｃ，３Ｃ・・・・・・
と連通されており、熱交換器本体５についても前記熱交
換器本体３と略同様に形成されている。

前記熱交換器本体３，４．５は第２図の鎖線矢印Ｃに沿
って一体的に密着固定され、対応する空隙３１と４１と
５１が、また空隙３２と４２と５２が各々他の空隙から
独立して連通し、その他の空隙も同様に連通されて一段
おきに交互に低温ガス及び高温排気ガスの流体通路が形
成されるようになっている。

ここで、前記熱交換器本体３，５の低温ガスの流入口及
び吐出口が、前述したように高温排気ガス流路に対し直
角方向に設けられているため、該低温ガスに対し、熱交
換器本体３，５内は第３図に示すように曲り部３Ａ、３
Ａ・・・・・・５Ａ、５Ａ・・・・・・となり、低温ガ
スの流体通路はコ字状に曲折されている。

このように構成された熱交換器１において、前記低温ガ
ス流路の曲り部３Ａ、３Ａ・・・・・・５Ａ、５Ａ
・・・・・・には、従来より第３図に示すガイドベーン
９゜９．９・・・・・・が装着されている。

このガイドベーン９゜９・・・・・・は、熱交換器１内
で低温ガスの流通方向を円滑に変化せしめると共に、低
温ガスが前記高温排気ガスで熱せられた熱伝導板３０・
・・・・・、４０・・・・・・。

５０・・・・・・の板面全体にゆきわたらせ、熱交換効
率の低下を防止する機能を行なうものである。

しかしながら、従来は、上記ガイドベーン９゜９・・・
・・・の間隔が一定に配設されてガイドベーン９゜９・
・・・・・間の抵抗が略同−であり、これがため、第３
図の内廻り経路Ｂ１と外廻り経路Ｂ２との間で経路差に
より流体抵抗ざ異なり、多くの低温ガスは抵抗の小さい
内廻り経路Ｂ１を流れ、外廻り経路Ｂ２を流れる気流が
小さくなっていた。

従って、実際の熱交換は内廻り経路Ｂ１近傍で殆んど行
なわれ、熱伝導板３０．４０．５０との接触時間の長い
外廻り経路Ｂ２ではあまり行なわれないため、全体的な
熱交換率が悪いという欠点を有していた。

本考案は、かかる従来技術の欠点に鑑みなされたもので
あって、外廻り経路の流体を増大させることにより、熱
交換率の向上を図った熱交換器を提供することを、その
目的とする。

以下、本考案の一実施例を第４図、第５図に基づいて説
明する。

第４図は本考案に係るガイドベーンを示す平面図である
。

図において、熱交換器の低温ガスの流入・流出端間り部
３Ａ、５Ａの対角線上に複数個のガイドベーン１０．１
０・・・・・・が装着されている。

これらのガイドベーン１０．１０・・・・・・は、前記
曲り部３Ａ。

５Ａの対角線上を外側に向って、該ガイドベーン１０．
１０・・・・・・相互間の間隔（ただし、最内側のガイ
ドベーン１０と最外側のガイドベーン１０は各々曲り部
３Ａ、５Ａの角部との間隔）ＰＩ、Ｐ２・・・・・・Ｐ
６が徐々に大きくなるように配設されている。

よって、前記曲り部３Ａ、５Ａの対角線上、外側のガイ
ドベーン１０．１０・・・・・・相互間の抵抗が、内側
のガイドベーン１０．１０・・・・・・相互間の抵抗よ
り徐々に小さくなる。

前記ガイドベーン１０，１０・・・・・・間の間隔ｐｉ
、ｐ２・・・・・・Ｐ６は、各流通経路Ｂ１〜Ｂ６の経
路差による流体抵抗の差が、該ガイドベーン１０．１０
・・・・・・で相殺されるように形成されており、外廻
り経路Ｂ６等を流れる気流が増大する。

従って、前記低温ガスは、熱交換器１Ａ内を熱伝導板３
０．４０、５０の全面にゆきわたって、広い伝熱面と
接触し、かつ、略均等に熱交換を受けることができるの
で、熱交換率の向上を図れる。

実験Ｐ１〜Ｐ６と、これらのガイドベーン１０．１０・
・・・・・間の流通経路Ｂ１〜Ｂ６の長さとの間に、第
４図に示す記号を用いて、Ｐｌ：Ｐ２：・・・：Ｐ６ξ
（Ｌ１＋２ＸＮ１）２：（Ｌ２＋２ＸＮ２）”：・・・
：（Ｌ６＋２×Ｎ６）２の関係が戒り立つとき熱交換率
が著しく改善されるという結果が得られた。

尚、前記ガイドベーン１０，１０・・・・・・の高さは
、第５図に示すように、熱伝導板３０、３０・・・・
・・間の空隙３１゜３３・・・・・・の厚さ方向の幅に
等しく設定されており、これがため、該ガイドベーン１
０．１０・・・・・・はスペーサの機能も有する。

次に本考案に係る第２の実施例を第６図、第７図に基づ
いて説明する。

第６図において、曲り部３Ａの対角線上に略等間隔離れ
て、ガイドベーン６０．６１・・・・・・が配設されて
いる。

これらの各ガイドベーン６０．６１・・・・・・の高さ
は第７図に示すように、対角線上外側に向がって徐々に
低く形成されており、前記第１実施例と同様に、外側の
ガイドベーン相互間の抵抗が内側のガイドベーン相互間
の抵抗より徐々に小さくなる。

従って、この第２実施例に於ても、前記第１実施例と同
様に熱交換率の向上を図ることができる。

第８図、第９図は第３の実施例を示すものであり、曲り
部３Ａの対角線上外側に向がってガイドベーン７０．７
１・・・・・・が略等間隔に配設されると同時に、該ガ
イドベーン７０．７１・・・・・・の翼弦長が対角線上
外側に向かって徐々に短く形成されている。

また、前記ガイドベーン７０，７１・・・・・・の高さ
は、第９図に示すように空隙３１．３３・・・・・・の
厚さ方向の幅に等しく設定されている。

従って、この第３実施例によれば、ガイドベーン７０．
７１・・・・・・の翼弦長が対角線上外側に向かって徐
々に短くなっているため外側に行くに従ってガイドベー
ン間の抵抗が徐々に小さくなり、前記第１実施例と同様
にして、熱交換率を向上させることができるとともに、
該ガイドベーン７０．７１・・・・・・がスペーサの機
能も果たし、熱交換器を強固なものとすることができる
。

以上のように本考案によれば部品点数を増大することな
く、熱交換率の優れた熱交換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器を示す斜視図、第２図は第１図
の熱交換器の主要部である。熱交換器本体を三分割した場合を示す斜視図、第３図は
第２図の一部である低温ガス流路を示す概略平面図、第
４図は本考案の一実施例に係るガイドベーンを示す平面
図、第５図は第４図のＶ部分を示す部分正面図、第６図
は本考案の第２実施例に係るガイドベーンを示す平面図
、第７図は第６図の部分正面図、第８図は第３実施例に
係るガイドベーンを示す平面図、第９図は第８図の部分
正面図である。１．１Ａ・・・・・・熱交換器、３，４．５・・・・・
・熱交換器本体、３Ａ、５Ａ・・・・・・曲り部、９，
１０，６０．６１・・・・・・６５，７０゜７１・・・
・・・７４・・・・・・ガイドベーン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）複数枚の熱伝導板が所定間隔おいて略平行に積層
され、交互に高温流体及び低温流体が対向流通される熱
交換器本体を有し、一方の流体の流路がコ字状に形成さ
れるとともに流入・流出端部り部対角線上に複数個のガ
イドベーンが装備された熱交換器において、前記各ガイ
ドベーンを、該ガイドベーン相互間の流体抵抗が、前記
曲り部の対角線上外側に向かって徐々に小さくなるよう
に形成配備したことを特徴とする熱交換器。
（２）前記ガイドベーンの間隔を、曲り部対角線の外側
に向かって徐々に広くしたことを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第１項記載の熱交換器。
（３）前記ガイドベーンの高さを、曲り部対角線の外側
に向かって徐々に低くしたことを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第１項記載の熱交換器。
（４）前記ガイドベーンの翼弦長を、曲り部対角線の外
側に向かって徐々に短くしたことを特徴とする実用新案
登録請求の範囲第１項記載の熱交換器。