JPH0417351B2 - - Google Patents
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- JPH0417351B2 JPH0417351B2 JP58171404A JP17140483A JPH0417351B2 JP H0417351 B2 JPH0417351 B2 JP H0417351B2 JP 58171404 A JP58171404 A JP 58171404A JP 17140483 A JP17140483 A JP 17140483A JP H0417351 B2 JPH0417351 B2 JP H0417351B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- heat exchanger
- plate
- rod
- passageway
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般に第3流体と熱伝達関係を以つて
分離している板の間にある共通の通路を通つて2
つの流体が流れるように結合されたプレート型熱
交換器に関するもので、更に詳細には当該板を支
持し、2つの流体の一つを共通通路に噴出せしめ
るよう中空棒を使用することに関するものであ
る。
分離している板の間にある共通の通路を通つて2
つの流体が流れるように結合されたプレート型熱
交換器に関するもので、更に詳細には当該板を支
持し、2つの流体の一つを共通通路に噴出せしめ
るよう中空棒を使用することに関するものであ
る。
一部の工業上の適用例においては混合した液体
と気体および第3流体の間に熱伝達を行なうため
熱交換器が必要である。作動を効率良くし且つ熱
伝達を最適にするには液体と気体は第3流体と熱
伝達関係を以つて熱交換器を通過する前に共通の
通路内で混合体として均一に分配されなければな
らない。共通の板により分離された隣接する通路
を通つて別ゝに液体と気体が各ゝ熱交換器のコア
に流入する場合には当該板内の横方向のスロツト
が混合すべき2つの流体のための流体通路を提供
することになる。この形式の熱交換器については
本発明と同じ譲受け人に譲渡されている米国特許
第3559722号および同第4249595号に開示してあ
る。
と気体および第3流体の間に熱伝達を行なうため
熱交換器が必要である。作動を効率良くし且つ熱
伝達を最適にするには液体と気体は第3流体と熱
伝達関係を以つて熱交換器を通過する前に共通の
通路内で混合体として均一に分配されなければな
らない。共通の板により分離された隣接する通路
を通つて別ゝに液体と気体が各ゝ熱交換器のコア
に流入する場合には当該板内の横方向のスロツト
が混合すべき2つの流体のための流体通路を提供
することになる。この形式の熱交換器については
本発明と同じ譲受け人に譲渡されている米国特許
第3559722号および同第4249595号に開示してあ
る。
米国特許第3559722号においては液体と気体を
分離させる分割した即ちスロツト付きの分割板が
スロツトに『橋渡しをする』波型板金ひれパツド
により支持されている。この橋渡しをするひれパ
ツドは金属板のスロツトにより弱められる構造を
補強する。
分離させる分割した即ちスロツト付きの分割板が
スロツトに『橋渡しをする』波型板金ひれパツド
により支持されている。この橋渡しをするひれパ
ツドは金属板のスロツトにより弱められる構造を
補強する。
高い作動圧力割合いを達成し且つ2つの流体の
1つの流体の流量を制御する装置を提供する目的
で米国特許第4249595号では橋渡しをするひれパ
ツドの代わりに金属板を支持するスロツト付きの
棒を使用することが開示してある。スロツト付き
の棒は利用可能な最大ひれ密度を有するひれ材料
で可能となるよりも広い表面積を有してろう付け
により隣接する金属板との支持接触状態を呈す
る。その結果得られた熱交換器の定格作動圧力は
490Kg/cm2(700psi)以上である。
1つの流体の流量を制御する装置を提供する目的
で米国特許第4249595号では橋渡しをするひれパ
ツドの代わりに金属板を支持するスロツト付きの
棒を使用することが開示してある。スロツト付き
の棒は利用可能な最大ひれ密度を有するひれ材料
で可能となるよりも広い表面積を有してろう付け
により隣接する金属板との支持接触状態を呈す
る。その結果得られた熱交換器の定格作動圧力は
490Kg/cm2(700psi)以上である。
散布管は他の流体と混合するため流体を通路内
に分配し且つ噴出させる代替装置である。散布管
はその長さに沿つて配設された複数個の隔置せる
オリフイスを有し、2枚の金属板の間の流体通路
の幅を横方向に横切つて延在する導管である。液
体(又は気体)が導管の一端部若しくは両端部か
ら噴出され、オリフイスを通つて流れ散布管の周
わりの通路を通つて流れる他の液体と混合する。
熱交換器内に散布管を使用するこの使用例と他の
使用例については米国特許第3895676号に示して
ある。散布管型熱交換器は典型的には最適の流量
を呈する二相流体の適用例に使用され、その場合
ASME定格圧力は175Kg/cm2(250psi)以下から
約490Kg/cm2(700psi)におよぶ。
に分配し且つ噴出させる代替装置である。散布管
はその長さに沿つて配設された複数個の隔置せる
オリフイスを有し、2枚の金属板の間の流体通路
の幅を横方向に横切つて延在する導管である。液
体(又は気体)が導管の一端部若しくは両端部か
ら噴出され、オリフイスを通つて流れ散布管の周
わりの通路を通つて流れる他の液体と混合する。
熱交換器内に散布管を使用するこの使用例と他の
使用例については米国特許第3895676号に示して
ある。散布管型熱交換器は典型的には最適の流量
を呈する二相流体の適用例に使用され、その場合
ASME定格圧力は175Kg/cm2(250psi)以下から
約490Kg/cm2(700psi)におよぶ。
2枚の板の間に位置付けられた散布管は流体が
その外面と隣接する板の面する表面の間を流れる
際振動する傾向がある。管の運動若しくは振動を
生じさせるこうした流体の流れは結果的に疲労破
壊を早めることになろう。管は通常、所定位置に
ろう付けされる若しくは両方の板に接触した状態
で設置されることも無いところから、当該管は充
分な支持を与えず、従つて熱交換器の構造マトリ
ツクスにギヤツプ若しくは弱さを生ずる。これが
散布管で組立てた熱交換器の圧力定格値での制限
因子である。
その外面と隣接する板の面する表面の間を流れる
際振動する傾向がある。管の運動若しくは振動を
生じさせるこうした流体の流れは結果的に疲労破
壊を早めることになろう。管は通常、所定位置に
ろう付けされる若しくは両方の板に接触した状態
で設置されることも無いところから、当該管は充
分な支持を与えず、従つて熱交換器の構造マトリ
ツクスにギヤツプ若しくは弱さを生ずる。これが
散布管で組立てた熱交換器の圧力定格値での制限
因子である。
従つて本発明の目的は第1流体と第2流体を
別ゝに分配した当該両流体を共通通路内で混合す
る装置を備えたプレート型熱交換器を提供するこ
とにある。
別ゝに分配した当該両流体を共通通路内で混合す
る装置を備えたプレート型熱交換器を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は結果的に得られる構造が比
較的高い作動圧力に耐え得るよう2つの流体が混
合する個所で熱交換器の隣接する板を支持するこ
とにある。
較的高い作動圧力に耐え得るよう2つの流体が混
合する個所で熱交換器の隣接する板を支持するこ
とにある。
本発明の更に他の目的は2つの流体が共通通路
内で混合される前に熱交換器を通る当該2つの流
体の流量を制御することにある。
内で混合される前に熱交換器を通る当該2つの流
体の流量を制御することにある。
更に他の目的は振動や疲労破擦を受けず所定位
置にてろう付け可能な装置を使用し2つの流体の
一方の流体を噴出させることにある。
置にてろう付け可能な装置を使用し2つの流体の
一方の流体を噴出させることにある。
本発明のこれらの目的および他の目的について
は好適実施態様に関する以下の説明と添附図面を
参照することにより明らかとなろう。
は好適実施態様に関する以下の説明と添附図面を
参照することにより明らかとなろう。
本発明は隔置平行関係を以つて配設された同様
の寸法と形状を有する全体的に平面状の3枚以上
の金属板を含むプレート型熱交換器である。金属
板はその周縁部において棒装置により接続され棒
装置と共に別ゝの第1および第2通路を定める。
第1流体を第1通路に流入させ当該流体を実質的
に熱交換器の幅を横切つて分配させる装置が含ま
れている。中空金属棒が第1通路内に第1通路を
横切る状態で配設され第1通路を定める金属板に
当接して当該金属板を支持する2つの実質的に平
坦で平行な面を有している。
の寸法と形状を有する全体的に平面状の3枚以上
の金属板を含むプレート型熱交換器である。金属
板はその周縁部において棒装置により接続され棒
装置と共に別ゝの第1および第2通路を定める。
第1流体を第1通路に流入させ当該流体を実質的
に熱交換器の幅を横切つて分配させる装置が含ま
れている。中空金属棒が第1通路内に第1通路を
横切る状態で配設され第1通路を定める金属板に
当接して当該金属板を支持する2つの実質的に平
坦で平行な面を有している。
中空金属棒の平坦面の少なくとも1つの表面を
横方向に横切る形態で複数個のチヤンネルが配設
されている。中空棒にはその長さに沿つて隔置さ
れた複数個のオリフイスも含まれ、第1通路と当
該棒の内部の間に流体連通状態を生ぜしめる。中
空棒の一端部には第2流体を中空棒の内部に流入
せしめる入口装置が設けてある。第1流体は中空
棒内の横方向のチヤンネルを通過し、それがオリ
フイスを通過する際第2流体と混合する。混合し
た第1流体と第2流体を捕集し熱交換器外へ搬送
させるためマニホルド装置が設けてある。
横方向に横切る形態で複数個のチヤンネルが配設
されている。中空棒にはその長さに沿つて隔置さ
れた複数個のオリフイスも含まれ、第1通路と当
該棒の内部の間に流体連通状態を生ぜしめる。中
空棒の一端部には第2流体を中空棒の内部に流入
せしめる入口装置が設けてある。第1流体は中空
棒内の横方向のチヤンネルを通過し、それがオリ
フイスを通過する際第2流体と混合する。混合し
た第1流体と第2流体を捕集し熱交換器外へ搬送
させるためマニホルド装置が設けてある。
熱交換器には更に第3流体を第2通路内に流入
せしめ第3流体を実質的に熱交換器の幅を横切る
形態で分配せしめる装置が含まれている。第3流
体が混合された第1流体と第2流体と熱伝達関係
を以つて熱交換器の少なくとも一部分を横切つた
後にマニホルド装置は第3流体を捕集し熱交換器
内の第2通路外へ搬送されるように作動する。
せしめ第3流体を実質的に熱交換器の幅を横切る
形態で分配せしめる装置が含まれている。第3流
体が混合された第1流体と第2流体と熱伝達関係
を以つて熱交換器の少なくとも一部分を横切つた
後にマニホルド装置は第3流体を捕集し熱交換器
内の第2通路外へ搬送されるように作動する。
第1図を参照すると、本発明を含むプレート型
熱交換器が全体的に参照番号10で表わされてい
る。プレート型熱交換器10は形状、長さおよび
幅が類似している平行関係的に隔置され縁部部分
において密封棒12により密封された平坦な金属
板11で作成されている。プレート型熱交換器1
0は通常第1ヘツダー13がその底端部上に配設
され、長手方向軸線が垂直方向に配設され即ち第
1図に示された端部が下側に面する状態で配設し
てある。従つて、第2ヘツダー14は片側に沿つ
て配設されることになり第3ヘツダー26はプレ
ート型熱交換器10の上部に配設されることにな
る。
熱交換器が全体的に参照番号10で表わされてい
る。プレート型熱交換器10は形状、長さおよび
幅が類似している平行関係的に隔置され縁部部分
において密封棒12により密封された平坦な金属
板11で作成されている。プレート型熱交換器1
0は通常第1ヘツダー13がその底端部上に配設
され、長手方向軸線が垂直方向に配設され即ち第
1図に示された端部が下側に面する状態で配設し
てある。従つて、第2ヘツダー14は片側に沿つ
て配設されることになり第3ヘツダー26はプレ
ート型熱交換器10の上部に配設されることにな
る。
ここで第2図ないし第5図を参照すると、プレ
ート型熱交換器10の第1実施態様が横断面図の
使用により更に詳細に図解されている。例えば、
第2図は典型的な第1通路の内部構造を開示して
おり、当該通路において第1および第2流体が流
入され分配されて混合されプレート型熱交換器1
0を貫流する。以下の説明全体を通じて簡便さを
目的に第1熱交換器流体は単に蒸気として表わし
第2流体は液体として表わすことになる。然し乍
ら、熱交換器で通る液体と蒸気の流路は特許請求
の範囲内で相互に交換可能であることを理解すべ
きである。第3流体は第5図の横断面図で示され
る如く、プレート型熱交換器10内の第2通路を
貫流する。好適実施態様において第1及び第2通
路は熱交換器の幅を横切る形態で順序が交互にな
つており、第1通路は常に2つの第2通路の間で
『サンドイツチ状』に挾まれている。従つて、文
字(A)が第1通路を表わし、文字(B)が第2通路を表
わすとすれば、その順序はBABA……ABとな
る。代替例においては、その順序は
BABBABBA……BBABとなろう。
ート型熱交換器10の第1実施態様が横断面図の
使用により更に詳細に図解されている。例えば、
第2図は典型的な第1通路の内部構造を開示して
おり、当該通路において第1および第2流体が流
入され分配されて混合されプレート型熱交換器1
0を貫流する。以下の説明全体を通じて簡便さを
目的に第1熱交換器流体は単に蒸気として表わし
第2流体は液体として表わすことになる。然し乍
ら、熱交換器で通る液体と蒸気の流路は特許請求
の範囲内で相互に交換可能であることを理解すべ
きである。第3流体は第5図の横断面図で示され
る如く、プレート型熱交換器10内の第2通路を
貫流する。好適実施態様において第1及び第2通
路は熱交換器の幅を横切る形態で順序が交互にな
つており、第1通路は常に2つの第2通路の間で
『サンドイツチ状』に挾まれている。従つて、文
字(A)が第1通路を表わし、文字(B)が第2通路を表
わすとすれば、その順序はBABA……ABとな
る。代替例においては、その順序は
BABBABBA……BBABとなろう。
蒸気は第1ヘツダー13が包囲する関係を以つ
て密封棒に密封関係的に取付けられる個所におい
て当該密封棒により定められる入口を通り第1ヘ
ツダー13から第1通路へ流入する。蒸気は台形
状を有する波型ひれ金属板材料17aと波型ひれ
板材料18aの三角形状部分の2つの部分から成
る装置により分配される。蒸気の流れはそれが第
1通路内でプレート型熱交換器10の幅を横切つ
て均一に分配されるよう波型ひれ金属板材料17
aと波型ひれ板材料18aの背部分に対し全体的
に平行に向けられる。波型ひれ金属板材料17a
の直ぐ下流側には熱交換器の長手方向軸線に平行
に走るひれの背部と共に配設された波型ひれ板材
料24aの短かい部分が存在している。中空金属
棒16上のスペーサー・リブ23は波型ひれ板材
料24aの下流側端部に当接し、同様にして中空
金属棒16の反対側面に形成された別のスペーサ
ー・リブ23はこれもプレート型熱交換器10の
長手方向軸線に平行に走る波型ひれ板材料24b
の実質的に長い部分に当接する。
て密封棒に密封関係的に取付けられる個所におい
て当該密封棒により定められる入口を通り第1ヘ
ツダー13から第1通路へ流入する。蒸気は台形
状を有する波型ひれ金属板材料17aと波型ひれ
板材料18aの三角形状部分の2つの部分から成
る装置により分配される。蒸気の流れはそれが第
1通路内でプレート型熱交換器10の幅を横切つ
て均一に分配されるよう波型ひれ金属板材料17
aと波型ひれ板材料18aの背部分に対し全体的
に平行に向けられる。波型ひれ金属板材料17a
の直ぐ下流側には熱交換器の長手方向軸線に平行
に走るひれの背部と共に配設された波型ひれ板材
料24aの短かい部分が存在している。中空金属
棒16上のスペーサー・リブ23は波型ひれ板材
料24aの下流側端部に当接し、同様にして中空
金属棒16の反対側面に形成された別のスペーサ
ー・リブ23はこれもプレート型熱交換器10の
長手方向軸線に平行に走る波型ひれ板材料24b
の実質的に長い部分に当接する。
中空金属棒16はプレート型熱交換器10内で
諸種の機能を果たす。第1に中空金属棒は隣接す
る金属板11の間にて構造上の支持体を提供し、
当該金属の対面する表面が第1通路を形成し第2
に中空金属棒16は液体をプレート型熱交換器1
0のコアに導入し、当該液体を蒸気と混合させる
装置を提供し、第3に中空金属棒16には以後説
明する如く所定の割合を以つてプレート型熱交換
器10を介して蒸気と液体の流量を制御する装置
が含まれている。
諸種の機能を果たす。第1に中空金属棒は隣接す
る金属板11の間にて構造上の支持体を提供し、
当該金属の対面する表面が第1通路を形成し第2
に中空金属棒16は液体をプレート型熱交換器1
0のコアに導入し、当該液体を蒸気と混合させる
装置を提供し、第3に中空金属棒16には以後説
明する如く所定の割合を以つてプレート型熱交換
器10を介して蒸気と液体の流量を制御する装置
が含まれている。
第3図および第4図に示す如く、中空金属棒1
6には隣接する金属板11に当接するその表面上
に形成された複数個の隔置せるチヤンネル20が
含まれている。これらのチヤンネル20は第1ヘ
ツダー13に流入して中空金属棒16によりその
他に提供される障害を越えて第1通路を貫通する
蒸気のための装置を提供する。隣接する金属板1
1に当接する中空金属棒16の表面には複数個の
第2チヤンネル21も形成されているが、当該チ
ヤンネルは中空金属棒16のこれらの平行な表面
を横切つて部分的にのみ延在している。第2チヤ
ンネル21は第2チヤンネル21が形成されてい
る表面に隣接して中空金属16の内側面に沿つて
長さ方向に延在する溝22に交差するよう深い深
さになつている。各溝22と第2チヤンネル21
の一方のチヤンネルとの交差によりオリフイス2
2aが定められる。
6には隣接する金属板11に当接するその表面上
に形成された複数個の隔置せるチヤンネル20が
含まれている。これらのチヤンネル20は第1ヘ
ツダー13に流入して中空金属棒16によりその
他に提供される障害を越えて第1通路を貫通する
蒸気のための装置を提供する。隣接する金属板1
1に当接する中空金属棒16の表面には複数個の
第2チヤンネル21も形成されているが、当該チ
ヤンネルは中空金属棒16のこれらの平行な表面
を横切つて部分的にのみ延在している。第2チヤ
ンネル21は第2チヤンネル21が形成されてい
る表面に隣接して中空金属16の内側面に沿つて
長さ方向に延在する溝22に交差するよう深い深
さになつている。各溝22と第2チヤンネル21
の一方のチヤンネルとの交差によりオリフイス2
2aが定められる。
液体は第1通路の各通路から延在する中空金属
棒16の端部に対し包囲関係にある密封棒12に
密封的に取付けてある第2ヘツダー14を通じて
プレート型熱交換器10に流入する。その後、液
体は中空金属棒16の中空内部を貫流しオリフイ
ス22aと第2チヤンネル21を通じて第1通路
内に流入する。液体がオリフイス22aを貫流す
る際当該液体は著しい圧力降下を呈し、その時点
で部分的に蒸気内に流入する。蒸気と液体は第1
通路内で混合され、その混合対は波型ひれ板材料
24bを通過し、波型ひれ板部分17bと波型ひ
れ板部分18bによりプレート型熱交換器10の
反対側端部に捕集される。波型ひれ板部分17b
と波型ひれ板部分18bは形状が各ゝ波型ひれ金
属板材料17aと波型ひれ板材料18aに類似し
ており、ひれの背部分は混合された液体と蒸気が
波型ひれ板材料24bから出る際当該混合体を捕
集するよう整合している。しかる後、2相流体は
波型ひれ板部分18bに隣接する密封棒12に対
し包囲関係を以つて密封的に取付けてある第2補
集マニホルド26を通じて熱交換器から流出す
る。
棒16の端部に対し包囲関係にある密封棒12に
密封的に取付けてある第2ヘツダー14を通じて
プレート型熱交換器10に流入する。その後、液
体は中空金属棒16の中空内部を貫流しオリフイ
ス22aと第2チヤンネル21を通じて第1通路
内に流入する。液体がオリフイス22aを貫流す
る際当該液体は著しい圧力降下を呈し、その時点
で部分的に蒸気内に流入する。蒸気と液体は第1
通路内で混合され、その混合対は波型ひれ板材料
24bを通過し、波型ひれ板部分17bと波型ひ
れ板部分18bによりプレート型熱交換器10の
反対側端部に捕集される。波型ひれ板部分17b
と波型ひれ板部分18bは形状が各ゝ波型ひれ金
属板材料17aと波型ひれ板材料18aに類似し
ており、ひれの背部分は混合された液体と蒸気が
波型ひれ板材料24bから出る際当該混合体を捕
集するよう整合している。しかる後、2相流体は
波型ひれ板部分18bに隣接する密封棒12に対
し包囲関係を以つて密封的に取付けてある第2補
集マニホルド26を通じて熱交換器から流出す
る。
第1図および第2図に示す如く、第2通路は隣
接する金属板11の対面する表面の間でプレート
型熱交換器10を通じ且つ密封棒12により定め
られる。蒸気、液体、又はその混合物たる第3流
体(典型的には蒸気)が三角状波型ひれ板27a
に隣接する密封棒12に密封的に取付けてある第
3ヘツダー15を通じて流入する。三角状波型ひ
れ板27aと隣接する台形状波型ひれ板28aは
第3流体を熱交換器の幅を横切つて分配させる装
置を含む。第3流体は混合液体と蒸気に対し逆流
方向で且つ当該混合物に対し熱伝達関係を以つて
プレート型熱交換器10の波型ひれ板28を通過
する。引続き第3流体は波型ひれ板28bと波型
ひれ板27bにより捕集され波型ひれ板27bに
隣接する密封棒12に密封的に取付けてある第1
捕集器25を通じてプレート型熱交換器10から
流出する。
接する金属板11の対面する表面の間でプレート
型熱交換器10を通じ且つ密封棒12により定め
られる。蒸気、液体、又はその混合物たる第3流
体(典型的には蒸気)が三角状波型ひれ板27a
に隣接する密封棒12に密封的に取付けてある第
3ヘツダー15を通じて流入する。三角状波型ひ
れ板27aと隣接する台形状波型ひれ板28aは
第3流体を熱交換器の幅を横切つて分配させる装
置を含む。第3流体は混合液体と蒸気に対し逆流
方向で且つ当該混合物に対し熱伝達関係を以つて
プレート型熱交換器10の波型ひれ板28を通過
する。引続き第3流体は波型ひれ板28bと波型
ひれ板27bにより捕集され波型ひれ板27bに
隣接する密封棒12に密封的に取付けてある第1
捕集器25を通じてプレート型熱交換器10から
流出する。
第6図ないし第9図は中空金属棒16の構造に
関する点を除いて実質的に第1実施態様と同一の
本発明による第2実施態様を示す。第2実施態様
において中空棒は参照番号16′で表わされ、中空
金属棒16と全く同じ様に対面する金属板11に
当接する平行な面を横切るチヤンネル20を含む
が、当該中空棒は第2チヤンネル21、スペーサ
ー・リブ23は含まず、又、溝22も含まない。
その代わりに、中空棒16′は上流側と下流側の
面する側部が凹状になるような形状となつており
当該中空棒はその長さに沿つて隔置関係的にされ
これらの凹状表面に中心がある複数個のオリフイ
ス30を含む。
関する点を除いて実質的に第1実施態様と同一の
本発明による第2実施態様を示す。第2実施態様
において中空棒は参照番号16′で表わされ、中空
金属棒16と全く同じ様に対面する金属板11に
当接する平行な面を横切るチヤンネル20を含む
が、当該中空棒は第2チヤンネル21、スペーサ
ー・リブ23は含まず、又、溝22も含まない。
その代わりに、中空棒16′は上流側と下流側の
面する側部が凹状になるような形状となつており
当該中空棒はその長さに沿つて隔置関係的にされ
これらの凹状表面に中心がある複数個のオリフイ
ス30を含む。
中空金属棒16の第1実施態様に関連して既に
説明した如く、蒸気は第1ヘツダー13を通じて
熱交換器の第1通路に流入し波型ひれ板材料18
aと波型ひれ金属板材料17aにより分配され、
波型ひれ板材料24aと中空棒16′内のチヤン
ネル20を通過する。液体は第2ヘツダー14を
通じて流入し、プレート型熱交換器10の幅を横
切つて中空棒16′の内部を通じて流れる。液体
は引続きオリフイス30から流出して波型ひれ板
材料24aと24b内の蒸気と混合し第3流体と
熱伝達関係を以つてプレート型熱交換器10を流
れる。混合された液体と蒸気は波型ひれ板部分1
7bと18bにより捕集され、第2捕集マニホル
ド26を介して流出する。中空棒16′を含むプ
レート型熱交換器10を通る第3流体の流れは前
述した如く且つ第5図に示した如くなつている。
説明した如く、蒸気は第1ヘツダー13を通じて
熱交換器の第1通路に流入し波型ひれ板材料18
aと波型ひれ金属板材料17aにより分配され、
波型ひれ板材料24aと中空棒16′内のチヤン
ネル20を通過する。液体は第2ヘツダー14を
通じて流入し、プレート型熱交換器10の幅を横
切つて中空棒16′の内部を通じて流れる。液体
は引続きオリフイス30から流出して波型ひれ板
材料24aと24b内の蒸気と混合し第3流体と
熱伝達関係を以つてプレート型熱交換器10を流
れる。混合された液体と蒸気は波型ひれ板部分1
7bと18bにより捕集され、第2捕集マニホル
ド26を介して流出する。中空棒16′を含むプ
レート型熱交換器10を通る第3流体の流れは前
述した如く且つ第5図に示した如くなつている。
チヤンネル20とオリフイス22a又はチヤン
ネル20とオリフイス30の相対的な横断面積は
プレート型熱交換器10を通る蒸気対液体の流量
割合を決定する。本システムにおける液体と蒸気
の設計による圧力降下はチヤンネル20とオリフ
イス22a又は30の寸法並びに中空金属棒16
又は中空棒16′の長さに沿つたその間隔を決定
することになる。本発明を含む熱交換器の適当な
設計には高圧力割合が損なわれないよう蒸気と液
体の適当な流れに適当な構造上の支持を提供する
ため各種のパラメーターを均合せることが含まれ
ている。例えば、中空金属棒16又は中空棒1
6′の長さに沿つたチヤンネル20の密度と幅は
その積が両方の棒の長さの75%を越える程大きく
してはならず、その理由は75%にすれば中空金属
棒16又は中空棒16′の表面の25%が隣接する
金属板11の支持に残されるためである。同様に
して、チヤンネル20の深さは中空金属棒16又
は中空棒16′の内部の横断面積により制限され
る。液体の流量を改善するため中空金属棒16又
は中空棒16′には両端部から第2ヘツダー14
に類似している別のヘツダーを通じて液体が供給
可能となる。液体と蒸気の両方の流量は波型ひれ
板材料24bの背部に平行なチヤンネル20と共
に配設された単一の第1通路内に2個以上の中空
金属棒16又は中空棒16′を積層させることに
より増加させることが出来る。
ネル20とオリフイス30の相対的な横断面積は
プレート型熱交換器10を通る蒸気対液体の流量
割合を決定する。本システムにおける液体と蒸気
の設計による圧力降下はチヤンネル20とオリフ
イス22a又は30の寸法並びに中空金属棒16
又は中空棒16′の長さに沿つたその間隔を決定
することになる。本発明を含む熱交換器の適当な
設計には高圧力割合が損なわれないよう蒸気と液
体の適当な流れに適当な構造上の支持を提供する
ため各種のパラメーターを均合せることが含まれ
ている。例えば、中空金属棒16又は中空棒1
6′の長さに沿つたチヤンネル20の密度と幅は
その積が両方の棒の長さの75%を越える程大きく
してはならず、その理由は75%にすれば中空金属
棒16又は中空棒16′の表面の25%が隣接する
金属板11の支持に残されるためである。同様に
して、チヤンネル20の深さは中空金属棒16又
は中空棒16′の内部の横断面積により制限され
る。液体の流量を改善するため中空金属棒16又
は中空棒16′には両端部から第2ヘツダー14
に類似している別のヘツダーを通じて液体が供給
可能となる。液体と蒸気の両方の流量は波型ひれ
板材料24bの背部に平行なチヤンネル20と共
に配設された単一の第1通路内に2個以上の中空
金属棒16又は中空棒16′を積層させることに
より増加させることが出来る。
プレート型熱交換器10はアルミニウム板とア
ルミニウム押出し成形体又は良好な熱伝達特性を
有する他の材料で作成されることが理解されよ
う。ろう付けしたアルミニウムを使用するこの形
式の熱交換器を作成する技術は当技術分野で良く
知られており、金属板11と前述した他の構成要
素を固定物内に組立てて塩槽又は真空炉内でろう
付けすることを含む。
ルミニウム押出し成形体又は良好な熱伝達特性を
有する他の材料で作成されることが理解されよ
う。ろう付けしたアルミニウムを使用するこの形
式の熱交換器を作成する技術は当技術分野で良く
知られており、金属板11と前述した他の構成要
素を固定物内に組立てて塩槽又は真空炉内でろう
付けすることを含む。
中空金属棒16又は中空棒16′はプレート型
熱交換器10の作成中に第3図、第4図、第8図
および第9図に示した形状に共にろう付けされる
2個の『U』字型チヤンネルを含むようにされ
る。中空金属棒16又は中空棒16′を含む2個
のチヤンネル部分はその適当な整合を確実にする
ためろう付け工程の前に共にビヨー止め溶接され
る。更に高価な方法では中空金属棒16又は中空
棒16′用に単一の中空押出し体を使用すること
がある。
熱交換器10の作成中に第3図、第4図、第8図
および第9図に示した形状に共にろう付けされる
2個の『U』字型チヤンネルを含むようにされ
る。中空金属棒16又は中空棒16′を含む2個
のチヤンネル部分はその適当な整合を確実にする
ためろう付け工程の前に共にビヨー止め溶接され
る。更に高価な方法では中空金属棒16又は中空
棒16′用に単一の中空押出し体を使用すること
がある。
本明細書で開示した好適実施態様に対する各種
の改変例は当技術の熟知者には明らかであろう。
例えば、中空棒16′は蒸気の減少中に液体が逆
流する危険性を最低にするため両方の凹状面上よ
りもむしろ下流側に面する凹状面上のみオリフイ
ス30を含むことが出来る。波型ひれ板材料24
aからの蒸気とオリフイス22aからの液体の両
方が第2チヤンネル21を流れるよう第2チヤン
ネル21をチヤンネル20と同様中空金属棒16
の幅を横切つて延在させることが出来る。第3流
体が混合液体と蒸気の流れに対し平行若しくは交
差流れ関係を以つてプレート型熱交換器10を作
動させることも好ましい。別のヘツダーと捕集器
が提供される場合にはプレート型熱交換器10内
の別ゝの通路を通る多数の流体が混合液体と蒸気
と熱交換関係を以つて単一の第3流体と置換可能
である。これらの改変例と他の改変例は前掲の特
許請求の範囲に定められている本発明の範囲内に
含まれるものである。
の改変例は当技術の熟知者には明らかであろう。
例えば、中空棒16′は蒸気の減少中に液体が逆
流する危険性を最低にするため両方の凹状面上よ
りもむしろ下流側に面する凹状面上のみオリフイ
ス30を含むことが出来る。波型ひれ板材料24
aからの蒸気とオリフイス22aからの液体の両
方が第2チヤンネル21を流れるよう第2チヤン
ネル21をチヤンネル20と同様中空金属棒16
の幅を横切つて延在させることが出来る。第3流
体が混合液体と蒸気の流れに対し平行若しくは交
差流れ関係を以つてプレート型熱交換器10を作
動させることも好ましい。別のヘツダーと捕集器
が提供される場合にはプレート型熱交換器10内
の別ゝの通路を通る多数の流体が混合液体と蒸気
と熱交換関係を以つて単一の第3流体と置換可能
である。これらの改変例と他の改変例は前掲の特
許請求の範囲に定められている本発明の範囲内に
含まれるものである。
第1図は、本発明のプレート型熱交換器の一端
部を示す立面図、第2図は、第1図の断面線2−
2における横断面図、第3図は、第2図の横断面
線3−3における中空金属棒の横断面図、第4図
は、第2図の横断面線4−4における中空金属棒
の横断面図、第5図は、第1図の横断面線5−5
における熱交換器の横断面図、第6図は、第2図
に示したものと類似している熱交換器の第2実施
態様の横断面図、第7図は、第6図の横断面線7
−7における部分横断面図、第8図は、第7図の
横断面線8−8における第2実施態様の中空棒の
横断面図、第9図は、第7図の横断面線9−9に
おける中空棒の第2実施態様の横断面図である。 主要部分の符号の説明、10……プレート型熱
交換器、11……金属板、12……密封棒、13
……第1ヘツダー、14……第2ヘツダー、16
……中空金属棒、20……チヤンネル、22a…
…オリフイス。
部を示す立面図、第2図は、第1図の断面線2−
2における横断面図、第3図は、第2図の横断面
線3−3における中空金属棒の横断面図、第4図
は、第2図の横断面線4−4における中空金属棒
の横断面図、第5図は、第1図の横断面線5−5
における熱交換器の横断面図、第6図は、第2図
に示したものと類似している熱交換器の第2実施
態様の横断面図、第7図は、第6図の横断面線7
−7における部分横断面図、第8図は、第7図の
横断面線8−8における第2実施態様の中空棒の
横断面図、第9図は、第7図の横断面線9−9に
おける中空棒の第2実施態様の横断面図である。 主要部分の符号の説明、10……プレート型熱
交換器、11……金属板、12……密封棒、13
……第1ヘツダー、14……第2ヘツダー、16
……中空金属棒、20……チヤンネル、22a…
…オリフイス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 プレート型熱交換器であつて、 a 隔置平行関係を以つて配列せる複数個の全体
的に平面状の金属板; b 金属板を密封接続する棒装置であつて2個の
金属板の隣接し対面する表面の間に第1通路を
定める棒装置; c 第1流体を第1通路内に流入せしめ且つ分配
せしめる装置; d 第1流体を流入せしめ且つ分配せしめる装置
の下流側において第1通路内および第1通路を
横切つて配設され、金属板を支持した状態で第
2通路を定める当該金属板の対面する表面の間
に延在する寸法を有し、金属板の一つに当接す
る中空金属棒の表面の少なくとも一つの表面に
形成した複数個のチヤンネルを含み、更に中空
内部と第1通路の間を流体連通せしめるため長
さに沿つて隔置された複数個のオリフイスを含
む中空金属棒; e オリフイスを貫流して第1通路内で第1流体
と混合する第2流体を中空棒の内部に流入させ
る入口装置; f 混合した第1流体と第2流体を補集し当該流
体が熱交換器の少なくとも一部を横切つた後当
該流体を第1通路外へ搬送する装置; g 第3流体を第2通路に流入せしめ実質的に熱
交換器の幅を横切る状態で第3流体を分配せし
める装置;および h 第3流体が混合第1および第2流体との熱伝
達関係を以つて熱交換器の少なくとも一部分を
横切つた後当該第3流体を捕集し第2通路外へ
搬送する装置から成るプレート型熱交換器。 2 接続棒装置と金属板が共に金属板の2個の金
属板の他の隣接する対面する表面の間に第2通路
を定め;前記熱交換器が更に第3流体が第2通路
内に流入させ且つ分配せしめる装置、第3流体が
混合第1および第2流体との熱伝達関係を以つて
通過した後第3流体を補集し熱交換器外へ搬送す
る装置を含み、前記第1および第2通路が相互に
連続した状態で存在するようにした特許請求の範
囲第1項に記載のプレート型熱交換器。 3 プレート型熱交換器であつて、 a 共通長手方向軸線に沿つて隔置平行関係に配
列された同様の長さと幅を有する3個以上の全
体的に平板状の金属板; b 金属板の対面する表面の周縁部に沿つて当該
金属板を密封接続し金属板と共に金属板の隣接
する対面する表面の間に複数個の流体通路を定
め別々の第1および第2通路を含むようにした
棒装置; c 第1流体を第1通路に流入させ第1流体を実
質的に熱交換器の幅を横切つて分配せしめる装
置; d 第1通路内に配設され第1通路を横切つて横
方向に延在し、第1通路を定める金属板に当接
して金属板を支持する2個の実質的に平坦な平
行表面を有し、第1流体を中空棒を通過して流
す前記平坦な表面の少なくとも一方の表面を横
方向に横切る状態で配設された複数個のチヤン
ネルを含み、更に第1通路と中空棒の内部の間
に流体連通状態を提供する複数個のオリフイス
を長さに沿つて隔置せる状態で含む中空金属
棒; e 第1流体通路内の第1流体と混合するようオ
リフイスを通つて流れる第2流体を中空棒の内
部に流入せしめる入口装置; f 第3流体を第2通路に流入せしめ実質的に熱
交換器の幅を横切る状態で第3流体を分配せし
める装置; g 混合した第1および第2流体を補集し第1通
路外へ搬送する装置;および h 第3流体が混合第1および第2流体との熱伝
達関係を以つて熱交換器の少なくとも一部分を
横切つた後当該第3流体を補集し第2通路外へ
搬送する装置から成るプレート型熱交換器。 4 プレート型熱交換器であつて、 a 共通長手方向軸線に沿つて隔置平行関係を以
つて配設された同様の長さと幅を有する第1、
第2および第3の全体的に平板状の金属板; b 金属板の対面する表面の周縁部に沿つて金属
板を密封接続し金属板と共に () 第1および第2金属板の隣接し対面する
表面の間の第1通路 ()第2および第3金属板の他の隣接する対面
する表面の間にあり第1金属板と熱交換関係
にある第2金属板により第1金属板から分離
されている第2通路を定める棒装置; c 第1流体を流入せしめ第1通路内へ分配し第
1ヘツダーを含むようにした装置; d 第1流体を流入させ且つ分配せしめる装置の
下流側で第1通路内に第1通路を横切る状態に
て配設され2個の実質的に平行な表面、棒装置
の間の熱交換器を横方向に横切つて延在する長
さおよび棒を当接支持する状態で第1および第
2金属板の対面する表面の間に延在する厚さを
有し、少なくとも一つの表面に金属板に隣接し
て内部に形成せる複数個の隔置されたチヤンネ
ルを含み、更にその内部と第1通路の間に流体
連通状態を提供すべく複数個の隔置せるオリフ
イスを含むようにした押出し成型中空金属棒; e 第1流体と混合すべくオリフイスを通つて流
れる第2流体を中空棒の内部に流入させ第2ヘ
ツダーを含む入口装置; f 第3流体を流入させ第2通路に分配せしめ第
3ヘツダーを含むようにした装置; g 第3流体が熱交換器を横断した後第3流体を
補集し第2通路外へ搬送せしめて第1マニホル
ドを含む装置; h 第3流体と熱伝達関係を以つて熱交換器の少
なくとも一部分を混合第1流体と第2流体が横
切つた後に当該両流体を補集し第1通路外へ搬
送せしめ、第2マニホルドを含む装置から成る
プレート型熱交換器。 5 金属板の隣接して対面する表面に当接し当該
表面を支持する中空棒の両方の表面に溝が形成さ
れている特許請求の範囲第1項、同第3項又は同
第4項に記載のプレート型熱交換器。 6 金属板に当接する中空棒の表面の中間にある
中空棒内にオリフイスが配設され第1通路を通る
第1流体の流れに相対的に下流側に向けられてい
る特許請求の範囲第1項、同第3項又は同第4項
に記載のプレート型熱交換器。 7 オリフイスの一部も第2通路を通る第1流体
の流れに対し相対的に上流側に向けられるように
した特許請求の範囲第6項に記載のプレート型熱
交換器。 8 2個の全体的に『U』型の押出し部の開口部
が対向する関係を以つて所定位置にてろう付けさ
れている当該押出し部を中空棒が含むようにして
成る特許請求の範囲第1項、同第3項又は同第4
項に記載のプレート型熱交換器。 9 全体的に第1流体の流れに対し相対的に上流
側と下流側に面する中空棒の表面が棒の長さに沿
つて存在するスペーサー・リブを含むようにして
成る特許請求の範囲第8項に記載のプレート型熱
交換器。 10 全体的に第1流体の流れに対し相対的に上
流側と下流側に面する中空棒の表面が全体的に凹
状になつている特許請求の範囲第8項に記載のプ
レート型熱交換器。 11 金属板に当接する表面の一つの表面に隣接
して中空棒がその内側で長手方向に延在する溝を
含むようにして成る特許請求の範囲第1項、同第
3項又は同第4項に記載のプレート型熱交換器。 12 中空棒の表面にあるチヤンネルの幾つかの
チヤンネルが他のチヤンネルより深くなつており
前記オリフイスが中空棒の内側にある溝がこれら
の深いチヤンネルに交差する個所に形成してある
特許請求の範囲第11項に記載のプレート型熱交
換器。 13 中空棒が更に溝に隣接する金属板に当接す
る表面を横切る形態で一部延在する複数個のチヤ
ンネルを含み、前記チヤンネルが中空棒の内側の
溝と交差して中空棒内に前記オリフイスを形成す
るのに充分深くなつている特許請求の範囲第11
項に記載のプレート型熱交換器。 14 チヤンネルとオリフイス断面積が第1およ
び第2流体の当該チヤンネルを流れる相対的な流
量を制御するようにして成る特許請求の範囲第1
項、同第3項又は同第4項に記載のプレート型熱
交換器。 15 第1流体が気体であり第2流体が液体であ
る特許請求の範囲第14項に記載のプレート型熱
交換器。 16 更に並列に整合し第1通路を横方向に横切
つて延在する状態で積層された複数個の中空棒を
含む特許請求の範囲第1項、同第3項又は同第4
項に記載のプレート型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17140483A JPS5971984A (ja) | 1982-09-20 | 1983-09-19 | プレ−ト型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17140483A JPS5971984A (ja) | 1982-09-20 | 1983-09-19 | プレ−ト型熱交換器 |
| US419680 | 1999-10-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971984A JPS5971984A (ja) | 1984-04-23 |
| JPH0417351B2 true JPH0417351B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=15922520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17140483A Granted JPS5971984A (ja) | 1982-09-20 | 1983-09-19 | プレ−ト型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971984A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3064345B1 (fr) * | 2017-03-24 | 2019-03-29 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Echangeur de chaleur avec dispositif melangeur liquide/gaz a orifices de forme amelioree |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3310105A (en) * | 1964-06-15 | 1967-03-21 | Trane Co | Heat exchanger with combined closing member and fluid distributor |
| JPS5928218Y2 (ja) * | 1979-03-29 | 1984-08-15 | 住友精密工業株式会社 | 高圧流体用熱交換器 |
| JPS5812051Y2 (ja) * | 1979-05-31 | 1983-03-07 | 住友精密工業株式会社 | プレ−トフイン型熱交換器 |
| US4249595A (en) * | 1979-09-07 | 1981-02-10 | The Trane Company | Plate type heat exchanger with bar means for flow control and structural support |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17140483A patent/JPS5971984A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5971984A (ja) | 1984-04-23 |
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