JPH11211367A - 波形伝熱ユニットおよび熱交換器 - Google Patents
波形伝熱ユニットおよび熱交換器Info
- Publication number
- JPH11211367A JPH11211367A JP3217498A JP3217498A JPH11211367A JP H11211367 A JPH11211367 A JP H11211367A JP 3217498 A JP3217498 A JP 3217498A JP 3217498 A JP3217498 A JP 3217498A JP H11211367 A JPH11211367 A JP H11211367A
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- liquid
- transfer unit
- waveform
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- Pending
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体と液体または液体と気体間の熱交換を行
う熱交換器に使用するための、熱交換効率が高くシール
性のよい波形伝熱ユニットおよびその波形伝熱ユニット
により構成される熱交換器の提供。 【解決手段】 本波形伝熱ユニットは、並行する一対の
波形プレート２をその間に導入される液体２０が毛細管
作用により拡散されるような間隔で互いに接合すること
により構成される。
う熱交換器に使用するための、熱交換効率が高くシール
性のよい波形伝熱ユニットおよびその波形伝熱ユニット
により構成される熱交換器の提供。 【解決手段】 本波形伝熱ユニットは、並行する一対の
波形プレート２をその間に導入される液体２０が毛細管
作用により拡散されるような間隔で互いに接合すること
により構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器に用いられ
る波形伝熱ユニット、およびその波形伝熱ユニットを複
数並行に配置して構成される熱交換器に関するものであ
る。
る波形伝熱ユニット、およびその波形伝熱ユニットを複
数並行に配置して構成される熱交換器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】液体−液体間または液体−気体間で熱交
換をする熱交換器として、多管式、二重管式、滴下式ま
たはプレート式などの形式がある。これらの中でプレー
ト式は小型化が可能であること、熱交換効率が高いこと
などの理由から多くの分野で採用されている。従来のプ
レート式熱交換器としては、例えば多数の波形プレート
を所定間隔で整列し、各波形プレート間に液体とそれと
熱交換すべき他の液体または気体などの流体を交互に通
過させるように構成したものがある。
換をする熱交換器として、多管式、二重管式、滴下式ま
たはプレート式などの形式がある。これらの中でプレー
ト式は小型化が可能であること、熱交換効率が高いこと
などの理由から多くの分野で採用されている。従来のプ
レート式熱交換器としては、例えば多数の波形プレート
を所定間隔で整列し、各波形プレート間に液体とそれと
熱交換すべき他の液体または気体などの流体を交互に通
過させるように構成したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような形
式の熱交換器では、その伝熱面全体に液を接触させるた
めに波形プレート間に常に一定容量の液体を滞留させ、
その滞留液の一部が供給される液体と入れ代わるように
している。そのため波形プレート間の液体量あたりの伝
熱面積は必然的に小さくなり、伝熱効率が低いという問
題があった。しかも比較的多い液体を貯留することによ
り水頭圧も増大するので、より確実な液漏れ対策を必要
とし、その結果装置が大きくなり重量も増大するという
問題があった。そこで本発明はこのような従来の問題を
解決する波形伝熱ユニット、およびその波形伝熱ユニッ
トにより構成される熱交換器を提供することを課題とす
るものである。
式の熱交換器では、その伝熱面全体に液を接触させるた
めに波形プレート間に常に一定容量の液体を滞留させ、
その滞留液の一部が供給される液体と入れ代わるように
している。そのため波形プレート間の液体量あたりの伝
熱面積は必然的に小さくなり、伝熱効率が低いという問
題があった。しかも比較的多い液体を貯留することによ
り水頭圧も増大するので、より確実な液漏れ対策を必要
とし、その結果装置が大きくなり重量も増大するという
問題があった。そこで本発明はこのような従来の問題を
解決する波形伝熱ユニット、およびその波形伝熱ユニッ
トにより構成される熱交換器を提供することを課題とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明は、並行する一対の波形プレー
トがその間に導入される液体を毛細管作用により拡散さ
せるような間隔で互いに接合されていることを特徴とす
る熱交換器用の波形伝熱ユニットである。上記波形伝熱
ユニットによれば、一対の波形プレートの間隔が導入さ
れる液体を毛細管作用により拡散させるような極めて小
さな値とされる。そのためその間に滞留する液体量も少
ないために、該液体量あたりの伝熱面積が著しく大きく
なるので伝熱効率を高くすることができる。また波形伝
熱ユニット内に導入される液体はその毛細管作用により
伝熱面の隅々まで拡散し層流となって通過すると共に、
上記のように内部に滞留する液体量が極端に少ないこと
から水頭圧も低くなる。そのため液漏れ対策の問題が軽
減され、熱交換器を構成する際のシール構造が簡単にな
る。
の請求項１に記載の発明は、並行する一対の波形プレー
トがその間に導入される液体を毛細管作用により拡散さ
せるような間隔で互いに接合されていることを特徴とす
る熱交換器用の波形伝熱ユニットである。上記波形伝熱
ユニットによれば、一対の波形プレートの間隔が導入さ
れる液体を毛細管作用により拡散させるような極めて小
さな値とされる。そのためその間に滞留する液体量も少
ないために、該液体量あたりの伝熱面積が著しく大きく
なるので伝熱効率を高くすることができる。また波形伝
熱ユニット内に導入される液体はその毛細管作用により
伝熱面の隅々まで拡散し層流となって通過すると共に、
上記のように内部に滞留する液体量が極端に少ないこと
から水頭圧も低くなる。そのため液漏れ対策の問題が軽
減され、熱交換器を構成する際のシール構造が簡単にな
る。
【０００５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の実施の形態であって、波形伝熱ユニットにおけ
る一方の端部に液体流入部が設けられ、他方の端部に液
体流出部が設けられていることを特徴とするものであ
る。このような波形伝熱ユニットを使用すると、熱交換
器をより簡単に組み立てることができる。請求項３に記
載の発明は、請求項２に記載の発明における好ましい実
施の形態であって、波形伝熱ユニットの上側に液体流入
部を位置させた縦型形式としたことを特徴とするもので
ある。このような縦型の波形伝熱ユニットでは、液体を
上側から導入して下側から排出するので、液体が毛細管
作用と自重作用でよりスムーズに波形伝熱ユニット内を
拡散し通過することができる。そのため水頭圧もより一
層低くなるのでシール構造もより簡単でよくなるという
利点がある。請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の波形伝熱ユニットを複数整列して構成
される熱交換器であって、各波形伝熱ユニット内に液体
を通過させ、各波形伝熱ユニット間に該液体と熱交換す
べき流体を通過させるように構成されていることを特徴
とするものである。上記熱交換器は伝熱効率が高く、コ
ンパクトで且つ軽量に構成される。
の発明の実施の形態であって、波形伝熱ユニットにおけ
る一方の端部に液体流入部が設けられ、他方の端部に液
体流出部が設けられていることを特徴とするものであ
る。このような波形伝熱ユニットを使用すると、熱交換
器をより簡単に組み立てることができる。請求項３に記
載の発明は、請求項２に記載の発明における好ましい実
施の形態であって、波形伝熱ユニットの上側に液体流入
部を位置させた縦型形式としたことを特徴とするもので
ある。このような縦型の波形伝熱ユニットでは、液体を
上側から導入して下側から排出するので、液体が毛細管
作用と自重作用でよりスムーズに波形伝熱ユニット内を
拡散し通過することができる。そのため水頭圧もより一
層低くなるのでシール構造もより簡単でよくなるという
利点がある。請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の波形伝熱ユニットを複数整列して構成
される熱交換器であって、各波形伝熱ユニット内に液体
を通過させ、各波形伝熱ユニット間に該液体と熱交換す
べき流体を通過させるように構成されていることを特徴
とするものである。上記熱交換器は伝熱効率が高く、コ
ンパクトで且つ軽量に構成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の波形伝熱ユニット
を縦型として多数並列して整列させた熱交換器の１例を
示す正面図、図２はそのII−II断面図、図３は図２にお
けるＡ部拡大図、図４は図３における波形プレートの部
分をさらに拡大した部分断面図である。これらの図にお
いて、各波形伝熱ユニット１はそれぞれ並列に配置され
た一対の波形プレート２を有している。波形プレート２
はアルミニウム、黄銅、ステンレスなどの伝熱性のよい
金属の波板から作られ、その周縁部を相互にろう付けす
ることにより密閉容器を形成している。そして波形伝熱
ユニット１の上端部と下端部には液体流入部３と液体流
出部４がそれぞれ設けられる。なお、波形プレート２の
表面には耐海水性、あるいは耐薬品性の樹脂皮膜を被着
してもよい。一対の波形プレート２の間隔は、上述のよ
うに導入される液体が毛細管作用により伝熱面の隅々ま
で拡散するような極めて狭い値であるが、通常０．１ｍ
ｍ〜１．０ｍｍ程度とされる。
に基づいて説明する。図１は本発明の波形伝熱ユニット
を縦型として多数並列して整列させた熱交換器の１例を
示す正面図、図２はそのII−II断面図、図３は図２にお
けるＡ部拡大図、図４は図３における波形プレートの部
分をさらに拡大した部分断面図である。これらの図にお
いて、各波形伝熱ユニット１はそれぞれ並列に配置され
た一対の波形プレート２を有している。波形プレート２
はアルミニウム、黄銅、ステンレスなどの伝熱性のよい
金属の波板から作られ、その周縁部を相互にろう付けす
ることにより密閉容器を形成している。そして波形伝熱
ユニット１の上端部と下端部には液体流入部３と液体流
出部４がそれぞれ設けられる。なお、波形プレート２の
表面には耐海水性、あるいは耐薬品性の樹脂皮膜を被着
してもよい。一対の波形プレート２の間隔は、上述のよ
うに導入される液体が毛細管作用により伝熱面の隅々ま
で拡散するような極めて狭い値であるが、通常０．１ｍ
ｍ〜１．０ｍｍ程度とされる。
【０００７】図３に示すように、液体流入部３は波形プ
レート２と同様な材料から作られるパイプ状のヘッダ−
３ａと、そのヘッダ−３ａと波形伝熱ユニット１内を連
通する連通部３ｂからなり、図１の矢印Ｂのようにヘッ
ダ−３ａに供給される液体２０は連通部３ｂを経て波形
伝熱ユニット１内に導入される。液体流出部４も液体流
入部３と同様なパイプ状のヘッダ−４ａと、そのヘッダ
−４ａと波形伝熱ユニット１内を連通する連通部４ｂか
らなり、波形伝熱ユニット１より流出する液体は連通部
４ｂを経てヘッダ−４ａに入り図１の矢印Ｃのように排
出される。
レート２と同様な材料から作られるパイプ状のヘッダ−
３ａと、そのヘッダ−３ａと波形伝熱ユニット１内を連
通する連通部３ｂからなり、図１の矢印Ｂのようにヘッ
ダ−３ａに供給される液体２０は連通部３ｂを経て波形
伝熱ユニット１内に導入される。液体流出部４も液体流
入部３と同様なパイプ状のヘッダ−４ａと、そのヘッダ
−４ａと波形伝熱ユニット１内を連通する連通部４ｂか
らなり、波形伝熱ユニット１より流出する液体は連通部
４ｂを経てヘッダ−４ａに入り図１の矢印Ｃのように排
出される。
【０００８】この例では、ヘッダ−３ａおよびヘッダ−
４ａが各波形伝熱ユニット１間のスペーサーとしても機
能しており、それによって形成される各波形の空間５に
液体２０と熱交換する他の液体や気体などの流体２１が
図１の二点鎖線のように通過する。なお空間５の出入口
以外の周縁部は、例えば図３のようにヘッダ−３ａ（ま
たはヘッダ−４ａ）の周囲にプラスチック製のシール剤
６を充填することによってシールされる。そして液体流
入部３から波形伝熱ユニット１内に導入された液体２０
は、極めて狭い間隔の間を毛細管作用により拡散しなが
ら図１の実線のように上方から下方へ流下する間に横方
向に流れる流体２１とその伝熱面を介して熱交換されて
液体流出部４より流出する。
４ａが各波形伝熱ユニット１間のスペーサーとしても機
能しており、それによって形成される各波形の空間５に
液体２０と熱交換する他の液体や気体などの流体２１が
図１の二点鎖線のように通過する。なお空間５の出入口
以外の周縁部は、例えば図３のようにヘッダ−３ａ（ま
たはヘッダ−４ａ）の周囲にプラスチック製のシール剤
６を充填することによってシールされる。そして液体流
入部３から波形伝熱ユニット１内に導入された液体２０
は、極めて狭い間隔の間を毛細管作用により拡散しなが
ら図１の実線のように上方から下方へ流下する間に横方
向に流れる流体２１とその伝熱面を介して熱交換されて
液体流出部４より流出する。
【０００９】図５は図１に示した波形伝熱ユニット１を
複数組み込んだ空冷式の熱交換器の１例である。熱交換
器７の本体８の中央部には複数の波形伝熱ユニット１が
組み込まれ、液体２０は供給部９から液体流入部３を経
て波形伝熱ユニット１内に流入され、液体流出部４を経
て排出部１０より排出される。一方、本体８における波
形伝熱ユニット１の両側には気体導入部１１と気体排出
部１２が設けられ、さらに気体導入部１１の外側にファ
ン１３が取り付けられる。そして液体２０と熱交換すべ
き外部空気などの流体２１は、ファン１３により気体導
入部１１に導入され、波形伝熱ユニット１の空間５を経
て気体排出部１２より排出される。
複数組み込んだ空冷式の熱交換器の１例である。熱交換
器７の本体８の中央部には複数の波形伝熱ユニット１が
組み込まれ、液体２０は供給部９から液体流入部３を経
て波形伝熱ユニット１内に流入され、液体流出部４を経
て排出部１０より排出される。一方、本体８における波
形伝熱ユニット１の両側には気体導入部１１と気体排出
部１２が設けられ、さらに気体導入部１１の外側にファ
ン１３が取り付けられる。そして液体２０と熱交換すべ
き外部空気などの流体２１は、ファン１３により気体導
入部１１に導入され、波形伝熱ユニット１の空間５を経
て気体排出部１２より排出される。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の波形伝
熱ユニットは、並行する一対の波形プレートがその間に
導入される液体を毛細管作用により拡散させるような間
隔で互いに接合されているので、波形プレート内に滞留
する液体量が極めて少なくなる。そのため該液体量あた
りの伝熱面積が著しく大きくなり高い伝熱効率が得られ
る。また波形伝熱ユニット内に導入される液体は、その
毛細管作用により伝熱面の隅々まで拡散し層流となって
通過し、上記のように内部に滞留する液体量も極端に少
ないことから水頭圧も低くなる。そのため液漏れ対策の
問題が軽減され熱交換器を構成する際のシール構造が簡
単になる。
熱ユニットは、並行する一対の波形プレートがその間に
導入される液体を毛細管作用により拡散させるような間
隔で互いに接合されているので、波形プレート内に滞留
する液体量が極めて少なくなる。そのため該液体量あた
りの伝熱面積が著しく大きくなり高い伝熱効率が得られ
る。また波形伝熱ユニット内に導入される液体は、その
毛細管作用により伝熱面の隅々まで拡散し層流となって
通過し、上記のように内部に滞留する液体量も極端に少
ないことから水頭圧も低くなる。そのため液漏れ対策の
問題が軽減され熱交換器を構成する際のシール構造が簡
単になる。
【００１１】請求項２に記載の波形伝熱ユニットは、波
形伝熱ユニットにおける一方の端部に液体流入部が設け
られ、他方の端部に液体流出部が設けられているので、
熱交換器をより簡単に組み立てることができる。請求項
３に記載の波形伝熱ユニットは、波形伝熱ユニットの上
側に液体流入部を位置させた縦型形式としたことを特徴
とする。このような縦型の波形伝熱ユニットでは、液体
を上側から導入して下側から排出するので、液体が毛細
管作用と自重作用でよりスムーズに波形伝熱ユニット内
を拡散し通過することができる。そのため水頭圧もより
一層低くなるのでシール構造もより簡単でよい。請求項
４に記載の熱交換器は、各波形伝熱ユニット内に液体を
通過させ、各波形伝熱ユニット間に該液体と熱交換すべ
き流体を通過させるように構成されているので、伝熱効
率が高く、コンパクトで且つ軽量になる。
形伝熱ユニットにおける一方の端部に液体流入部が設け
られ、他方の端部に液体流出部が設けられているので、
熱交換器をより簡単に組み立てることができる。請求項
３に記載の波形伝熱ユニットは、波形伝熱ユニットの上
側に液体流入部を位置させた縦型形式としたことを特徴
とする。このような縦型の波形伝熱ユニットでは、液体
を上側から導入して下側から排出するので、液体が毛細
管作用と自重作用でよりスムーズに波形伝熱ユニット内
を拡散し通過することができる。そのため水頭圧もより
一層低くなるのでシール構造もより簡単でよい。請求項
４に記載の熱交換器は、各波形伝熱ユニット内に液体を
通過させ、各波形伝熱ユニット間に該液体と熱交換すべ
き流体を通過させるように構成されているので、伝熱効
率が高く、コンパクトで且つ軽量になる。
【図１】本発明の波形伝熱ユニットを縦型として多数並
列して整列させた熱交換器の１例を示す正面図。
列して整列させた熱交換器の１例を示す正面図。
【図２】図１のII−II断面図。
【図３】図２におけるＡ部拡大図。
【図４】図３における波形プレートの部分をさらに拡大
した部分断面図。
した部分断面図。
【図５】図１の波形伝熱ユニットを使用する空冷式熱交
換器の１例を示す正面図。
換器の１例を示す正面図。
１ 波形伝熱ユニット ２ 波形プレート ３ 液体流入部 ３ａ ヘッダ− ３ｂ 連通部 ４ 液体流出部 ４ａ ヘッダ− ４ｂ 連通部 ５ 空間 ６ シール剤 ７ 熱交換器 ８ 本体 ９ 供給部 １０ 排出部 １１ 気体導入部 １２ 気体排出部 １３ ファン ２０ 液体 ２１ 流体
Claims (4)
- 【請求項１】 並行する一対の波形プレート２がその間
に導入される液体２０を毛細管作用により拡散させるよ
うな間隔で互いに接合されていることを特徴とする熱交
換器用の波形伝熱ユニット。 - 【請求項２】 波形伝熱ユニットにおける一方の端部に
液体流入部３が設けられ、他方の端部に液体流出部４が
設けられている請求項１に記載の熱交換器用の波形伝熱
ユニット。 - 【請求項３】 液体流入部３が上側に位置される縦型の
波形伝熱ユニットである請求項２に記載の熱交換器用の
波形伝熱ユニット。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の波形伝
熱ユニットが複数整列され、各波形伝熱ユニット内に液
体２０が通過し各波形伝熱ユニット間に該液体と熱交換
すべき流体２１が通過するようになされた熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217498A JPH11211367A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 波形伝熱ユニットおよび熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217498A JPH11211367A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 波形伝熱ユニットおよび熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211367A true JPH11211367A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=12351582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3217498A Pending JPH11211367A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 波形伝熱ユニットおよび熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4808732B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-11-02 | シユテイーベル・エルトロン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | ヒートエクスチェンジャおよびヒートポンプ回路 |
-
1998
- 1998-01-28 JP JP3217498A patent/JPH11211367A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4808732B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-11-02 | シユテイーベル・エルトロン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | ヒートエクスチェンジャおよびヒートポンプ回路 |
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