JPH0590167U - プレートフィン熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレートフィン熱交換器に係り、ろう付け部
分を外部から隔離して漏洩事故発生時の影響を軽減し、
また、ろう付け部分の点検性を確保する。 【構成】 複数の隔離板と、隔離板の間に配され積層状
態の熱交換流路を複数並列に形成する波形状フィンとを
具備し、隔離容器の内部に熱交換部が収納され、高温流
体及び低温流体の出入口の一方が、隔離容器を貫通した
集合管を経由して熱交換流路と接続状態に配され、出入
口の他方が、隔離容器の内部空間を経由して熱交換流路
と接続状態に配される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プレートフィン熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４及び図５は、実開平２−１４０１７２号公報において開示されているプレ ートフィン熱交換器の構造例を示すものである。 図中、符号１はケーシング、２は側部ブロック、３は隔離板（プレート）、４ は波形状フィン、５は熱交換流路、６は高温流路、７は低温流路、６ａ・７ａは 小流路、８は両表板、９は接続流路、１０Ａ・１０Ｂは高温流体合流用ヘッダ、 １１Ａ・１１Ｂは低温流体合流用ヘッダである。

【０００３】 このような構造のプレートフィン熱交換器では、両高温流体合流用ヘッダ１０ Ａ・１０Ｂの間に、高温流体を図４における実線の矢印で示すように挿通させる とともに、両低温流体合流用ヘッダ１１Ａ・１１Ｂの間に、低温流体を図４にお ける破線の矢印で示すように挿通させることによって、熱交換を行なわせるもの であり、その際に、熱交換流路５及び接続流路９において、波形状フィン４と流 体との接触面積を大きくすることにより、熱交換効率を高めるようにしていると ともに、他の一般的な熱交換器と比較して、熱交換効率が高いことから、例えば 、熱交換流体が高温状態のガスや低温状態の空気等であるガスーガス間の熱交換 を行なう場合等に適していると考えられ、かつ、高い熱交換効率に基づいて小型 化を図ることができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このようなプレートフィン熱交換器では、側部ブロック２と隔離板３ との間が、ろう付け構造となっているために、内部流体の漏洩を生じないように する必要がある。 特に、放射性物質や有害物質等を含む流体を取り扱う場合には、漏洩に対する 信頼性を確立することが要求されるが、図４及び図５例の構造では、かかる要求 を満足させることが困難である。

【０００５】 本考案は、このような従来技術の課題を有効に解決するものである。つまり、 ろう付け部分を外部から隔離することを可能にし、その上でろう付け部分の点検 性を確保すること等を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係るプレートフィン熱交換器では、以下の 手段を採用している。 請求項１に係るプレートフィン熱交換器では、平行間隔を空けて配される隔離 板と、該隔離板の間に配され積層状態の熱交換流路を複数並列に形成する波形状 フィンとを具備する熱交換器であって、隔離容器の内部に熱交換部が収納され、 高温流体及び低温流体の出入口の一方が、隔離容器を貫通した集合管を経由して 熱交換流路と接続状態に配され、出入口の他方が、隔離容器の内部空間を経由し て熱交換流路と接続状態に配される構成としている。 請求項２に係るプレートフィン熱交換器では、高温流体の出入口に集合管が配 され、低温流体の出入口が隔離容器の内部空間に接続される構成を付加している 。 請求項３に係るプレートフィン熱交換器では、隔離容器の内壁と熱交換部の外 側部との間に、隔離容器の内部空間を区画する仕切壁が配される構成を付加して いる。 請求項４に係るプレートフィン熱交換器では、高温流体用熱交換流路と低温流 体用熱交換流路とが直交状態に配される構成を付加している。 請求項５に係るプレートフィン熱交換器では、隔離容器の一部に、集合管及び 熱交換部を隔離容器から引き抜き可能とする分離用フランジが配されるとともに 、仕切壁にその一部を接合及び分離する係合接続部が配される構成を付加してい る。

【０００７】

【作用】

請求項１に係るプレートフィン熱交換器であると、熱交換部が隔離容器で隔離 されることにより、ろう付け部分が外部から隔離されて、ろう付け部分からの流 体の漏洩発生時に、流体が外部に拡散しなくなる。そして、流体の一つが隔離容 器の内部空間を経由して熱交換流路との間で供給及び回収されることにより、接 続部分の圧力損失を減少する。 請求項２に係るプレートフィン熱交換器であると、集合管に高温流体が挿通さ れ、隔離容器の内部空間に低温流体が挿通されることにより、液量の大きくなる 低温流体の流路抵抗を小さくし、かつ、外部に低温流体側を近接させることによ り、熱交換器の周囲環境に対する影響を低減する。 請求項３に係るプレートフィン熱交換器であると、仕切壁を配することにより 、出入口の間の流体短絡の発生を抑制する。 請求項４に係るプレートフィン熱交換器であると、熱交換流路が直交すること によって、隔離容器の内部空間との接続口近傍から集合管を離間させる設定が容 易になり、各出入口の位置設定への相互干渉を低減する。 請求項５に係るプレートフィン熱交換器であると、集合管及び熱交換部を隔離 容器から引き抜くことによって、熱交換部が開放され、ろう付け部分等が点検可 能な状態となる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案に係るプレートフィン熱交換器の一実施例について、図１ないし 図３に基づいて説明する。

【０００９】 これら各図において、符号２０は隔離容器、２１は熱交換部、２２は集合管、 ２３は内部空間、２４は仕切壁、２５は分離用フランジ、２６は係合接続部、２ ７は取り付け金具である。

【００１０】 これらの詳細について説明すると、前記隔離容器２０は、分離用フランジ２５ の部分から分割可能とされるとともに、図２例でにあっては分離用フランジ２５ の縁部を溶接することによって、組立時のシール性を得る構造としている。

【００１１】 前記熱交換部２１は、図２に示すように、隔離容器２０の上鏡部から２本の集 合管２２によって吊持された状態に、内部空間２３に挿入状態に配される。 そして、熱交換部２１の部分は、図４及び図５例で説明した熱交換流路５や接 続流路９を構成するように、側部ブロック２、隔離板３及び波形状フィン４等を 一体化状態に集合させてなるものである。 また、図１及び図２に示すように、高温流体用熱交換流路（高温流路）６と低 温流体用熱交換流路（低温流路）７とは、相互に直交状態となるように配される 。

【００１２】 前記集合管２２は、図１、図２及び図３に示すように、隔離容器２０を貫通し た状態とされるとともに、熱交換部２１の高温流路６と接続するための複数のス リット２２ａが形成され、上部が高温流体の出入口（高温流体合流用ヘッダ１０ Ａ・１０Ｂ）とされ、そして下部が閉塞蓋２２ｂによって閉塞されている。

【００１３】 前記仕切壁２４は、隔離容器２０の内壁と熱交換部２１の外側部との間に、内 部空間２３の全域を２分割状態に区画するように配される。 そして、仕切壁２４は、例えば熱交換部２１や集合管２２に対して、その周囲 を囲んだ状態に一体に取り付けられ、かつ、係合接続部２６を介在させることに よって、隔離容器２０の内壁面に一体化状態の取り付け金具２７に対して、接合 状態または分離状態が選択可能に設定される。 つまり、取り付け金具２７は、図２において、分離用フランジ２５から下方位 置となる範囲にＵ字状に配されるが、この範囲で仕切壁２４の縁部と接合すると ともに、低温流体の出入口（低温流体合流用ヘッダ）１１Ａ・１１Ｂの流体圧力 差によって、接合部分の接触が緊密となるように設定される。

【００１４】 したがって、内部空間２３の半分は低温流体の入口側である低温流体合流用ヘ ッダ１１Ａに、かつ、内部空間２３の他の半分は低温流体の出口側である低温流 体合流用ヘッダ１１Ｂにそれぞれ接続され、また、内部空間２３は低温流路７に おける上流及び下流に直接接続（連通）されて、低温側にあっては、接続流路９ が省略される。

【００１５】 このように構成されているプレートフィン熱交換器であると、高温流体が入口 側の高温流体合流用ヘッダ１０Ａから送り込まれると、集合管２２の内部、スリ ット２２ａ、高温流路６、スリット２２ａ、他の集合管２２を経由して、出口側 の高温流体合流用ヘッダ１０Ｂから排出される。 そして、低温流体は、低温流体合流用ヘッダ１１Ａから送り込まれて、隔離容 器２０の内部空間２３、低温流路７、内部空間２３の他の半分を経由して、出口 側の低温流体合流用ヘッダ１１Ｂから排出され、熱交換部２１において熱交換さ れることになる。

【００１６】 この場合にあって、熱交換部２１におけるろう付け部分は、隔離容器２０によ って外部から隔離されており、ろう付け部分からの流体漏洩が生じた場合にあっ ても、これが外部への流体の拡散に結び付くことがない。

【００１７】 そして、低温流体にあっては、隔離容器２０の内部空間２３において、その容 積が大きくなっているために、圧力の均一化が図られ、かつ、この容積の大きい 部分と低温流路７との間で流体の流通が行なわれるため、流体が例えば水等の液 体であっても、流路の接続部分の圧力損失の減少が図られるものとなる。

【００１８】 したがって、集合管２２に高温流体を挿通して、内部空間２３に低温流体を挿 通させる方が有利である。 その理由は、図１に示すように、集合管２２よりも液量の多くなる低温流体の 流路抵抗を小さくすることと、外部に低温流体側を近接させることによって、熱 交換器の周囲環境に対する影響を低減するためである。

【００１９】 一方、図１に示すように、高温流路６と低温流路７とを直交状態に設定すると 、低温流路７の両端部近傍から集合管２２が離間して、各流体出入口の位置設定 への相互干渉が低減される。

【００２０】 定期検査時等において、熱交換部２１を隔離容器２０の外部に引き出す場合に は、分離用フランジ２５から分離して、熱交換部２１、集合管２２及び仕切壁２ ４を隔離容器２０から引き抜くことによって行なわれる。 熱交換部２１の外側部を露出状態とすることによって、ろう付け部分の点検等 が実施される。

【００２１】 ＜他の実施態様＞ 本考案にあっては、上述の一実施例に代えて、以下の技術を採用することがで きる。 高温流体を内部空間２３に挿通させること。 高温流路６と低温流路７とを平行対向流に配すること。その場合にあって、低 温流路７に接続流路９を配すること。 隔離容器２０と熱交換部２１との間を分離させる場合に、仕切壁２４の一部ま たは全部を隔離容器２０の内部に残す構造を採用すること。 係合接続部２６を他の部分に配すること、また、他の構造を採用すること。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るプレートフィン熱交換器によれば、以下の ような効果を奏する。 （１） 隔離容器の内部に熱交換部を収納することによって、ろう付け部分を外 部から隔離して、内部流体漏洩時の安全性を向上させることができる。 （２） 熱交換部を外部から隔離することにより、内部流体が、放射性物質や有 害物質等を含む場合にあっても、漏洩時の事故拡大を防止することができる。 （３） 隔離容器の内部空間と熱交換流路とが接続状態に配されることにより、 流体の流れを円滑にして流路の圧力損失を減少することができる。 （４） 隔離容器の内部空間に低温流体を挿通させる選定を行なうことによって 、低温流体の流路抵抗を小さくするとともに、外部に低温流体側を近接させるこ とにより、熱交換器の周囲環境に対する影響を低減することができる。 （５） 隔離容器の内壁と熱交換部の外側部との間に、隔離容器の内部空間を区 画する仕切壁を配することにより、出入口の間の流体短絡の発生を抑制するとと もに、隔離容器内部に流体を充満させることによって、容器壁に与える温度変化 を小さくして、熱応力の発生を低減することができる。 （６） 高温及び低温流路を直交させることによって、隔離容器の内部空間との 接続口近傍から集合管を離間させる設定が容易になり、各出入口の位置設定への 相互干渉を低減することができる。 （７） 隔離容器の一部に分離用フランジが配されるとともに、仕切壁にその一 部を接合及び分離する係合接続部が配される構成によって、集合管及び熱交換部 を隔離容器から引き抜き、熱交換部を開放してろう付け部分等の検査等を簡単に 実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るプレートフィン熱交換器の一実施
例を示す平断面図である。

【図２】本考案に係るプレートフィン熱交換器の一実施
例を示す正断面図である。

【図３】図２の鎖線Ｃ部分の拡大断面図である。

【図４】プレートフィン熱交換器の従来例を示す平面図
である。

【図５】図４のＥ−Ｅ線矢視図である。

【符号の説明】

２ 側部ブロック ３ 隔離板 ４ 波形状フィン ５ 熱交換流路 ６ 高温流路（高温流体用流路） ７ 低温流路（低温流体用流路） ６ａ・７ａ 小流路 ８ 表板 ９ 接続流路 １０Ａ・１０Ｂ 高温流体合流用ヘッダ（出入口） １１Ａ・１１Ｂ 低温流体合流用ヘッダ（出入口） ２０ 隔離容器 ２１ 熱交換部 ２２ 集合管 ２２ａ スリット ２２ｂ 閉塞蓋 ２３ 内部空間 ２４ 仕切壁 ２５ 分離用フランジ ２６ 係合接続部 ２７ 取り付け金具

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行間隔を空けて配される隔離板と、該
   隔離板の間に配され積層状態の熱交換流路を複数並列に
   形成する波形状フィンとを具備する熱交換器であって、
   隔離容器の内部に熱交換部が収納され、高温流体及び低
   温流体の出入口の一方が、隔離容器を貫通した集合管を
   経由して熱交換流路と接続状態に配され、出入口の他方
   が、隔離容器の内部空間を経由して熱交換流路と接続状
   態に配されることを特徴とするプレートフィン熱交換
   器。
2. 【請求項２】 高温流体の出入口に集合管が配され、低
   温流体の出入口が隔離容器の内部空間に接続されること
   を特徴とする請求項１記載のプレートフィン熱交換器。
3. 【請求項３】 隔離容器の内壁と熱交換部の外側部との
   間に、隔離容器の内部空間を区画する仕切壁が配される
   ことを特徴とする請求項１または２記載のプレートフィ
   ン熱交換器。
4. 【請求項４】 高温流体用熱交換流路と低温流体用熱交
   換流路とが直交状態に配されることを特徴とする請求項
   １、２または３記載のプレートフィン熱交換器。
5. 【請求項５】 隔離容器の一部に、集合管及び熱交換部
   を隔離容器から引き抜き可能とする分離用フランジが配
   されるとともに、仕切壁にその一部を接合及び分離する
   係合接続部が配されることを特徴とする請求項３または
   ４記載のプレートフィン熱交換器。