JPH0655069U - 積層板型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換流体の偏流を生ずることなく２流体以
上の間で熱交換可能な積層板型熱交換器を提供する。 【構成】 断熱板１１には高温流体を流すための高温流
路２０及び低温流体を流すための低温流路３０が形成さ
れている。高温流路２０と低温流路３０は、それぞれ同
心円上に多重円をなして形成されており、各流路が平面
方向に一続きとなるようにバイパス流路３１，３２によ
り連通されている。この断熱板１１は、多孔の伝熱板と
交互に接着シートを介して接着して積層体に構成され、
高温流路２０と低温流路３０を流れる流体間で伝熱板を
介して熱交換が行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は例えばヘリウム液化装置または冷凍装置等の極低温機器に適用される 積層板型熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３に第１の従来例としての積層板型熱交換器を示してある。 図３において、１は多孔伝熱板（アルミニウム製など）と断熱板（ＦＲＰ製など ）を交互に接着シートを介して接着した積層体、２，３はそれぞれ積層体１に設 けた高温流体を流すための高温流路と低温流体を流すための低温流路、４は前記 高温流路２、低温流路３に高温流体、低温流体をそれぞれ分配するためのヘッダ であり、図中の矢印のように低温流体、高温流体が流入、流出する。 ５は積層体１及びヘッダ４を保持するためのステンレス製などの外殻である。 ６は心棒であり、積層体１を組み立てる際断熱板、伝熱板等の中心軸合わせのた めに用いられる。

【０００３】 図４に図３の積層体１の構造を分解して示してある。 １１は流体通路２、３を穿設した断熱板であり、通常断熱性の高いＦＲＰなどで つくられる。 図の如く流体通路２，３はそれぞれ複数の通路に分割された形状となっている。 １２は微少な孔を多数個穿設した伝熱板であり、伝熱性の良好なアルミニウムな どが用いられる。 断熱板１１と伝熱板１２は接着シート１３を介して交互に接着される。 高温流体と低温流体はそれぞれ高温流路２、低温流路３を通り、伝熱板１２を介 して熱交換する。 また伝熱板１２と交互に積層された断熱板１１の働きにより積層方向の伝熱は遮 断される。

【０００４】 図５に第２の従来例として渦巻き状の流体通路を持つ積層板型熱交換器の断熱 板の平面図を示す。 １１は第１の従来例と同じくＦＲＰ製の断熱板であり、２２０，２３０はそれぞ れ高温流路と低温流路である。 高温流路２２０、低温流路２３０は何れも図のように渦巻き状で、平面方向に一 続きとなっており、偏流を防止する構造となっている。 このような例は特許公開公報（特開昭５７−１５５０８９号）「スクロール型積 層熱交換器」などに記載されている。

【０００５】 以上説明した従来の積層板型熱交換器では次のような不具合点があった。 第１の従来例のように流路が複数個に分割されているものでは、流体通路の製作 精度や組立精度が悪い場合、流体の偏流が起こり易く、熱交換器全体の圧力損失 の増加や熱交換効率の低下を招く。 第２の従来例のように流路を一続きとしたものでは、流体の偏流は起きないが、 渦巻き状の流体通路となっているため２流体の熱交換器にしか適用できず、３流 体以上の多流体の熱交換器には適用できない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、前記従来の積層板型熱交換器にみられたような問題点を解消し、熱 交換流体の偏流を生ぜずに３流体以上の間でも熱交換可能な構成をもつ積層板型 熱交換器を提供することを課題としている。 また、本考案は、熱交換される流体に対する圧力損失の少ない積層板型熱交換器 を提供することも課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、複数枚の多孔伝熱板と流体通路を穿設した複数枚の断熱板を交互に 積層して積層方向に少なくとも２系統以上の流体通路を形成し、前記断熱板によ り積層方向の伝熱を遮断しつゝ前記伝熱板を介して前記２系統以上の流体間で熱 交換を行わせるようにした積層板型熱交換器における前記課題を解決するため、 断熱板には同心円上に多重円状の流体通路が形成され、かつ、同多重円状の流体 通路がバイパス流路で連通されて２系統以上の流体通路が形成されている構成を 採用する。

【０００８】

【作用】

本考案に係る積層板型熱交換器では、断熱板に穿設した流体通路がバイパス流 路で連通された多重円状の流体流路によって高温側、低温側それぞれ平面方向に 一続きとなって形成されているため、製作精度、組立精度が悪い場合も偏流を起 こすことがない。 したがって、圧力損失の増大や熱交換効率の低下を抑えることができる。 また、本考案による積層板型熱交換器においては、同心円上に多重円状に形成さ れた流体流路をバイパス流路で連通して複数の流体流路を形成するものであるか ら、前述した第２の従来例の様に流体通路の数を限定されものでもなく、多重円 状の通路の設け方とバイパス流路による連通の仕方によって３種以上の複数の流 体通路を任意に形成することができ、多流体の熱交換器にも適用できるという利 点がある。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案による積層板型熱交換器を実施例に基づいて具体的に説明する。

【００１０】 （第１実施例） 図１に本考案に係る積層板型熱交換器用断熱板の第１実施例を示す。 図１において、１１は断熱板であり、２０及び３０は、それぞれ、高温流体を流 すための高温流路及び低温流体を流すための低温流路である。 本断熱板１１は従来例と同様に伝熱板と交互に接着シートを介して積層され関層 体を構成し、ヘッダ及び外殻とともに積層板型熱交換器を構成する。 高温流路２０と低温流路３０はそれぞれ図のように同心円上に多重円の如く形成 されており、各流路が平面方向に一続きとなるようにバイパス流路３１，３２に より連通されている。 このため流体の偏流は発生せず、圧力損失の増加や熱交換効率の低下を抑えるこ とができる。

【００１１】 （第２実施例） 図２に本考案に係る積層板型熱交換器用断熱板の第２実施例を示す。 本第２実施例では多流体の熱交換器の例として３流体の熱交換器に使用される断 熱板を示す。 １１はＦＲＰ製などの断熱板であり、２０は高温流体を流すための高温流路、３ ０は低温流体を流すための低温流路、４０は中程度の温度の流体を流すための中 温流路である。 高温流路２０、低温流路３０、中温流路４０はそれぞれ図のように同心円上に多 重円の如く形成されており、各流路が平面方向に一続きとなるようにバイパス流 路４１，４２，４３により連通されている。 従って第１実施例と同様に偏流は発生せず、圧力損失の増加や熱交換効率の低下 を抑えることができる。 以上、本考案による積層板型熱交換器を図示した実施例について具体的に説明し たが、本考案がこれら実施例に限定されず、本考案の範囲内で種々変更を加えて よいことはいうまでもない。

【００１２】

【考案の効果】

以上、具体的に説明したように、本考案による積層板型熱交換器においては、 その断熱板には同心円上に多重円状の流体通路が形成され、かつ、同多重円状の 流体通路がバイパス流路で連通されて２系統以上の流体通路が形成された構成を 有し、その流体通路は平面方向に一続きとなるため、従来の積層板型熱交換器よ りも圧力損失が少なく、熱交換効率が高く、さらに３流体以上の熱交換器に適用 できる積層板型熱交換器を提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る積層板型熱交換器で
用いられる断熱板の平面図。

【図２】本考案の第２実施例に係る積層板型熱交換器で
用いられる断熱板の平面図。

【図３】第１の従来例の積層板型熱交換器を示す斜視
図。

【図４】図３の熱交換器における積層体の構造を示す斜
視図。

【図５】第２の従来例の積層板型熱交換器における断熱
板の平面図。

【符号の説明】

１１ 断熱板 １２ 伝熱板 １３ 接着シート ２０ 高温流路 ３０ 低温流路 ３１ バイパス流路（高温） ３２ バイパス流路（低温） ４０ 中温流路 ４１ バイパス流路（高温） ４２ バイパス流路（低温） ４３ バイパス流路（中温）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の多孔伝熱板と流体通路を穿設し
   た複数枚の断熱板を交互に積層して積層方向に少なくと
   も２系統以上の流体通路を形成し、前記断熱板により積
   層方向の伝熱を遮断しつゝ、前記伝熱板を介して前記２
   系統以上の流体間で熱交換を行わせるようにした積層板
   型熱交換器において、前記伝熱板と断熱板が円板であり
   同断熱板には同心円上に多重円状の流体通路が形成さ
   れ、かつ、同多重円状の流体通路がバイパス流路で連通
   されて２系統以上の流体通路が形成されていることを特
   徴とする積層板型熱交換器。