JPH09210580A - プレートフィン熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隔離板に生ずるひずみによる変形を未然に防
止して、精度を向上させることができる新規なプレート
フィン熱交換器を提供する。 【解決手段】 高温流体を流す高温流体流路４と低温流
体を流す低温流体流路５とを、上記各流路を区画すべく
平板状の隔離板２を介して、交互に複数積層すると共
に、上記各流路内にフィン部材３を設け、かつ、上記隣
り合う隔離板２の縁部１０同士をその隔離板２の縁部１
０に沿って延びる断面Ｕ字状のシール部材１１で封止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電設備や
化学プラント等で用いられる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】一般に原子力発電設備や化学プラント等
で用いられる熱交換器の一つとして、図５に示すような
薄板プレス隔離板を用いたプレートフィン熱交換器があ
る。図示するように、このプレートフィン熱交換器１は
図６に示すような二つの開口部１ａ，１ａが形成された
薄板プレス隔離板２を、波状に加工されたフィン部材３
を介して上下多段に積層すると共に、これら隔離板２を
境にしてそれぞれ高温流体を流す高温流体流路４と低温
流体を流す低温流体流路５とを交互に形成したものであ
る。

【０００３】そして、図中黒矢印に示すように、各高温
流体流路４側にその側面から高温流体を流すと共に、図
中白矢印に示すように、各隔離板２の開口部１ａで形成
される入口ヘッダ６ａ側から、これら各高温流体流路４
と隣り合った低温流体流路５側に低温流体を流し、各隔
離板２の他方の開口部１ａで形成される出口ヘッダ６ｂ
から排出することで、隔離板２を介して高温流体と低温
流体とで熱交換するようになっている。なお、このプレ
ートフィン熱交換器におけるフィン部材３は構造強度を
向上させると共に、加熱特性による熱応力の発生を緩和
する等の働きを成す。

【０００４】また、この様な構成をした従来のプレート
フィン熱交換器の場合、高温流体が低温流体流路５側
に、また低温流体が高温流体流路４側に流れ込まないよ
うに、各流路の周縁部にはシール加工が施されている。
すなわち、図６に示すような隔離板２の周縁部を、図８
に示すような形状とした一対の金型１０ａ，１０ｂを用
いて板金プレス加工し、これら加工後の隔離板２を図７
に示すように、フィン部材３を介してそれぞれ反対方向
に向き合うように積み重ねた後、突き合った縁部Ｒ同士
をろう付け、または溶接することで、低温流体が流れる
ヘッダ６ａ，６ｂ側においては、低温流体流路５が開口
すると共に、高温流体流路４が封止され、また、熱交換
器１の外側に位置する高温流体の流入出口側では、反対
に低温流体流路５が封止されると共に、高温流体流路４
が開口した状態となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
隔離板２の周縁部及び、開口部１ａの縁部をエンボス状
に板金プレス加工して、シールする方法では、プレス加
工時の応力によるひずみによって、隔離板２が変形して
しまうといった点があった。特に、この変形の問題は上
述したような二段階のエンボス加工が行われる開口部１
ａ周りに多く発生し、しかも、この変形は隔離板２の厚
さが薄くなるほど、又はその面積が大きくなるほど顕著
であった。そのため、特に二段階のエンボス加工が行わ
れる開口部１ａの周囲では、まず、開口部１ａ側を一段
プレスした後に、これを一度金型から外し、この開口部
１ａ周りに生じたひずみを、熱処理等によって消失させ
てから、さらに、別の金型を用いてその周囲をプレスす
るというように、二工程に分けてプレス加工を行わなけ
ればならず、製作時間や製作コストが大幅に上昇してし
まうという問題が発生する。

【０００６】そこで、本発明は、これらの課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、隔
離板に生ずるひずみによる変形を未然に防止して、精度
を向上させることができる新規なプレートフィン熱交換
器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、高温流体流路と低温流体流路とを、これら各流
路を区画すべく隔離板を介して、交互に複数積層すると
共に、各流路内にフィン部材を設け、さらに、隣り合う
隔離板の縁部同士をその縁部に沿って延びる断面Ｕ字状
のシール部材で封止してなるものである。

【０００８】これによって、従来のように、隔離板の縁
部を板金プレス等によってエンボス加工する必要がな
く、全体が平板状の隔離板を用いることができるため、
隔離板の変形やひずみがなくなり、組み立て精度や信頼
性が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を添
付図面に従って説明する。

【００１０】図１は本発明に係るプレートフィン熱交換
器の実施の一形態を示す斜視図、図２は図１中Ｘ−Ｘ断
面図、図３は図２の分解断面図であり、その基本構成は
上述した従来のプレートフィン熱交換器と略同様となっ
ている。すなわち、図示するように、このプレートフィ
ン熱交換器１は高温流体が流れる高温流体流路４と低温
流体が流れる低温流体流路５とが平板状の隔離板２を介
して上下方向に交互に複数積層されており、また、これ
らの隔離板２の間の高温流体流路４と低温流体流路５の
内部には、加熱特性及び構造強度を高めると共に、流体
の流れを整えるために角波状に加工されたフィン部材３
が設けられている。さらに、このような積層体Ａの端部
には、低温流体を流すためにこれを上下方向に貫通する
ように、それぞれ入口ヘッダ６ａと出口ヘッダ６ｂとが
形成されている。

【００１１】特に、本発明にあっては図２乃至図３に示
すように、これら高温流体流路４と低温流体流路５との
上下方向の区画を平板状の隔離板２で行うと共に、その
隔離板２の入口ヘッダ６ａ及び出口ヘッダ６ｂを構成す
る開口部１ａ，１ａの隣り合った縁部同士をリング状の
シール部材１１で封止したことに特徴を有するものであ
る。そして、図１に示すように、シール部材１１は高温
流体流路４の縁部が円型を呈していることから、全体が
図４に示すようなリング状に形成されていると共に、図
２乃至図３に示すように、断面Ｕ字状に形成されてい
る。一方、低温流体流路５の周縁部は従来の如く、プレ
ス成形によってエンボス加工されており、その屈曲部分
同士は従来と同様に、ろう付けや溶接によって封止され
ている。なお、これら隔離板２とフィン部材３である高
温流体側プレートフィン３ａと低温流体側プレートフィ
ン３ｂとは熱伝導率の高い金属等により成形されてい
る。

【００１２】そして、このように構成されたプレートフ
ィン熱交換器１では、まず、図２に示すように低温流体
が入口ヘッダ６ａに接続された配管１２を介して入口ヘ
ッダ６ａ内に流入し、低温流体流路５の低温流体入口５
ａを通り、低温流体側プレートフィン３ｂに接触しなが
ら低温流体流路５を通過した後、他方の出口ヘッダ６ｂ
から流出する。そして、これと同時に図１に示すよう
に、高温流体がプレートフィン熱交換器側面の高温流体
入口４ａより流入し、高温流体側プレートフィン３ａに
接触しながら高温流体流路４を一定方向に流れて他方の
高温流体出口４ｂから流出する。このとき、高温流体の
熱が高温流体流路４に設けられた高温流体側プレートフ
ィン３ａに伝わり、隔離板２と低温流体側プレートフィ
ン３ｂとを介して、低温流体に伝熱される。また、上記
構造により、隔離板２はその周縁部のみを従来通り、板
金プレスによるエンボス加工を施し、開口部１ａには何
等プレス加工は施されていないことから、開口部１ａの
周囲には反りが生じることがない。従って、隔離板２の
ろう付または溶接を容易に隙間なく行うことができると
共に、金型を一つ製作するだけで平滑な隔離板２を形成
することができるという効果も得られる。また、シール
部材１１を隔離板２の開口の縁部に封着することによ
り、高温流体流路４と低温流体流路５の層間シールを行
うことができ、高温流体と低温流体とが混合されること
なく、従来のプレートフィン熱交換器と同様の効果を得
ることができる。

【００１３】なお、本発明の実施の形態では、ヘッダ６
ａ，６ｂ周り、すなわち、隣り合った隔離板２の開口部
１ａの縁部同士を断面Ｕ字状をしたリング状のシール部
材１１で封止するようにしたが、隔離板２の周縁部も同
様なシール部材を用いて封止するようにしてもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、隣り合う
隔離板の縁部を断面Ｕ字状のシール部材で封止して高温
流体流路及び低温流体流路の縁部を区画するようにした
ため、従来のように、隔離板の縁部をエンボス加工する
必要がなくなる。従って、隔離板に反りやひずみがなく
なり、良好なろう付または溶接作業を行うことが可能と
なり、高品質のプレートフィン熱交換器を得ることがで
きる。また、これと同時に、金型を二つ製作する必要も
ないので、製作コストの低減を達成することができると
いう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレートフィン熱交換器の実施の
一形態を示す斜視図である。

【図２】図１中、Ｘ−Ｘ断面図である

【図３】図２の分解断面図である。

【図４】シール部材の斜視図である。

【図５】従来のプレートフィン熱交換器の分解斜視図で
ある。

【図６】隔離板の平面図である。

【図７】図５の要部分解断面図である。

【図８】従来の隔離板をプレスする金型の断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 隔離板 ３ フィン部材 ４ 高温流体流路 ５ 低温流体流路 １０ 縁部 １１ シール部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温流体流路と低温流体流路とを、上記
   各流路を区画すべく隔離板を介して、交互に複数積層す
   ると共に、上記各流路内にフィン部材を設け、さらに、
   上記隣り合う隔離板の縁部同士をその縁部に沿って延び
   る断面Ｕ字状のシール部材で封止してなることを特徴と
   するプレートフィン熱交換器。