JPH11281283A - プレート式熱交換器 - Google Patents
プレート式熱交換器Info
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- JPH11281283A JPH11281283A JP7973898A JP7973898A JPH11281283A JP H11281283 A JPH11281283 A JP H11281283A JP 7973898 A JP7973898 A JP 7973898A JP 7973898 A JP7973898 A JP 7973898A JP H11281283 A JPH11281283 A JP H11281283A
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- JP
- Japan
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- cross
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２つの流体に対して異なる流動、伝熱性能を
もたらしながら、従来と同等の耐圧レベルで使用するこ
とができ、また、スケールの問題もなく、更に、プレー
トのプレス成形金型の加工も容易なものとすることにあ
る。 【解決手段】 プレートの伝熱面のヘリンボーン波形断
面形状における波形山部と波形谷部の半径を異なる寸法
としたもの、或いは／および、波形山部および波形谷部
の少なくとも一方に平坦部を設け、かつ、その平坦部長
さを異なる寸法としたものである。
もたらしながら、従来と同等の耐圧レベルで使用するこ
とができ、また、スケールの問題もなく、更に、プレー
トのプレス成形金型の加工も容易なものとすることにあ
る。 【解決手段】 プレートの伝熱面のヘリンボーン波形断
面形状における波形山部と波形谷部の半径を異なる寸法
としたもの、或いは／および、波形山部および波形谷部
の少なくとも一方に平坦部を設け、かつ、その平坦部長
さを異なる寸法としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレート式熱交換
器における改良に関するものである。
器における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プレート式熱交換器は、例えば
図３に示す如き、矩形状の金属板の中央部にヘリンボー
ン状の波形断面形状の伝熱面２を有するプレート１を順
次積層することで、図４に示す如く、各プレート１，１
…間に２つの流体の流路ａ，ｂを交互に形成し、これら
流路ａ，ｂにそれぞれ異なる流体を交互に流通して両流
体間でプレート１を介して熱交換を行なっている。
図３に示す如き、矩形状の金属板の中央部にヘリンボー
ン状の波形断面形状の伝熱面２を有するプレート１を順
次積層することで、図４に示す如く、各プレート１，１
…間に２つの流体の流路ａ，ｂを交互に形成し、これら
流路ａ，ｂにそれぞれ異なる流体を交互に流通して両流
体間でプレート１を介して熱交換を行なっている。
【０００３】図３および図４に示す如き、従来のプレー
ト式熱交換器によれば、プレート１の伝熱面２のヘリン
ボーン波形形状の断面における山谷の形状が積層方向に
おいて上下対称であるため、各プレート１，１…間に交
互に形成される２つの流体の流路ａ，ｂの断面積が同じ
であり、これにより２つの流体の流動性能は同じであ
る。
ト式熱交換器によれば、プレート１の伝熱面２のヘリン
ボーン波形形状の断面における山谷の形状が積層方向に
おいて上下対称であるため、各プレート１，１…間に交
互に形成される２つの流体の流路ａ，ｂの断面積が同じ
であり、これにより２つの流体の流動性能は同じであ
る。
【０００４】上述のように２つの流体の流動性能が同じ
プレート式熱交換器では、許容圧損が同じで２つの流体
の流量が異なる場合には、大きな流量側が支配的となっ
てプレート式熱交換器のプレート枚数が決定されるた
め、他方（少ない流量側）の許容圧損からみれば過剰な
プレート枚数となる。しかも、少ない流量側では液流速
が低下するため、伝熱性能の低下につながる。
プレート式熱交換器では、許容圧損が同じで２つの流体
の流量が異なる場合には、大きな流量側が支配的となっ
てプレート式熱交換器のプレート枚数が決定されるた
め、他方（少ない流量側）の許容圧損からみれば過剰な
プレート枚数となる。しかも、少ない流量側では液流速
が低下するため、伝熱性能の低下につながる。
【０００５】このような状況に鑑み、本出願人は、図５
に示す如く、プレート１の伝熱面２のヘリンボーン波形
形状を大山からなる波形山部３と２列の小山からなる波
形山部３’とを交互に形成して積層方向における断面形
状を上下非対称にすることで、各プレート１，１…間に
交互に形成される２つの流体の流路ａ，ｂの断面積に大
小の相対的な差を設けるようにしたプレート式熱交換器
について既に出願している（実願昭４４−５９０４２
号、実願昭５２−１６１４６６号等）。
に示す如く、プレート１の伝熱面２のヘリンボーン波形
形状を大山からなる波形山部３と２列の小山からなる波
形山部３’とを交互に形成して積層方向における断面形
状を上下非対称にすることで、各プレート１，１…間に
交互に形成される２つの流体の流路ａ，ｂの断面積に大
小の相対的な差を設けるようにしたプレート式熱交換器
について既に出願している（実願昭４４−５９０４２
号、実願昭５２−１６１４６６号等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すプ
レート式熱交換器では、図４に示すものよりも少ないプ
レート枚数にできるものの、２列の小山からなる波形山
部３’が隣接するプレートの波形谷部と当接しない構造
であるため、各プレート１，１…間の当たり点ピッチＰ
が片方（大きな流量側）で大きくなり、耐圧レベルが低
くなる問題が生じる。そのため、プレート１の板厚を大
きくしなければならず、コスト面に弊害がある。また、
２列の小山からなる波形山部３’で形成される各プレー
ト１，１…間の隙間が小さいため、スケールが詰まり易
くて流動、伝熱性能の低下につながる。更に、プレート
１の伝熱面２の波形断面形状が大山からなる波形山部３
と２列の小山からなる波形山部３’とを交互に繰り返す
複雑な構造であるため、プレート１のプレス成形金型の
加工に多くの時間やコストがかかるなどの問題がある。
レート式熱交換器では、図４に示すものよりも少ないプ
レート枚数にできるものの、２列の小山からなる波形山
部３’が隣接するプレートの波形谷部と当接しない構造
であるため、各プレート１，１…間の当たり点ピッチＰ
が片方（大きな流量側）で大きくなり、耐圧レベルが低
くなる問題が生じる。そのため、プレート１の板厚を大
きくしなければならず、コスト面に弊害がある。また、
２列の小山からなる波形山部３’で形成される各プレー
ト１，１…間の隙間が小さいため、スケールが詰まり易
くて流動、伝熱性能の低下につながる。更に、プレート
１の伝熱面２の波形断面形状が大山からなる波形山部３
と２列の小山からなる波形山部３’とを交互に繰り返す
複雑な構造であるため、プレート１のプレス成形金型の
加工に多くの時間やコストがかかるなどの問題がある。
【０００７】本発明は以上の問題点に鑑み、これを改良
除去するためになされたもので、その目的とするところ
は、２つの流体に対して異なる流動、伝熱性能をもたら
しながら、従来と同等の耐圧レベルで使用することがで
き、また、スケールの問題もなく、更に、プレートのプ
レス成形金型の加工も容易なプレート式熱交換器を提供
することにある。
除去するためになされたもので、その目的とするところ
は、２つの流体に対して異なる流動、伝熱性能をもたら
しながら、従来と同等の耐圧レベルで使用することがで
き、また、スケールの問題もなく、更に、プレートのプ
レス成形金型の加工も容易なプレート式熱交換器を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明は、プレートの伝熱面のヘリンボーン波形
断面形状における波形山部と波形谷部の半径を異なる寸
法としたもの、或いは／および、波形山部および波形谷
部の少なくとも一方に平坦部を設け、かつ、その平坦部
長さを異なる寸法としたものである。
ため、本発明は、プレートの伝熱面のヘリンボーン波形
断面形状における波形山部と波形谷部の半径を異なる寸
法としたもの、或いは／および、波形山部および波形谷
部の少なくとも一方に平坦部を設け、かつ、その平坦部
長さを異なる寸法としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態を
示し、図２は本発明の第２の実施形態を示しており、い
ずれも３枚のプレート１の積層状態における伝熱面２の
部分断面図である。
示し、図２は本発明の第２の実施形態を示しており、い
ずれも３枚のプレート１の積層状態における伝熱面２の
部分断面図である。
【００１０】図１に示す第１の実施形態は、プレート１
の伝熱面２のヘリンボーン波形断面形状における波形山
部３の半径Ｒと波形谷部４の半径ｒとを異なる半径寸法
としたものである。例えば、波形山部３の半径Ｒを波形
谷部４の半径ｒより大径寸法に設定し、波形山部３の半
径Ｒと波形谷部４の半径ｒとに大小の相対的な半径寸法
差を設けるようにしたものである。
の伝熱面２のヘリンボーン波形断面形状における波形山
部３の半径Ｒと波形谷部４の半径ｒとを異なる半径寸法
としたものである。例えば、波形山部３の半径Ｒを波形
谷部４の半径ｒより大径寸法に設定し、波形山部３の半
径Ｒと波形谷部４の半径ｒとに大小の相対的な半径寸法
差を設けるようにしたものである。
【００１１】上述の如く構成すると、伝熱面２の波形断
面形状における波形山部３の半径Ｒと波形谷部４の半径
ｒの半径寸法が異なるため（例、Ｒ＞ｒ）、各プレート
１，１…間に交互に形成される２つの流体の流路ａ，ｂ
の断面積が異なり（例、ａ＞ｂ）、２つの流体に対して
異なる流動、伝熱性能を得ることができる。しかも、波
形山部３の半径Ｒと波形谷部４の半径ｒの半径寸法が異
なるだけで波形山部３が全て隣接するプレート１の波形
谷部４に当接する構造であるため、各プレート１，１…
間の当たり点ピッチＰは図４に示す従来のものと同じに
でき、耐圧レベルが低下することはない。従って、図４
に示す従来のものと同等の耐圧レベルで使用することが
でき、プレート１の板厚を大きくする必要がなくなり、
無駄なコストアップを避けることができる。また、各プ
レート１，１…間に小さな隙間がないため、スケールの
詰まりを防止することができる。更に、プレート１の伝
熱面２の波形断面形状が複雑な構造でないため、プレー
ト１のプレス成形金型の加工が容易となり、プレス成形
金型の製作における時間やコストを大幅に削減すること
ができる。
面形状における波形山部３の半径Ｒと波形谷部４の半径
ｒの半径寸法が異なるため（例、Ｒ＞ｒ）、各プレート
１，１…間に交互に形成される２つの流体の流路ａ，ｂ
の断面積が異なり（例、ａ＞ｂ）、２つの流体に対して
異なる流動、伝熱性能を得ることができる。しかも、波
形山部３の半径Ｒと波形谷部４の半径ｒの半径寸法が異
なるだけで波形山部３が全て隣接するプレート１の波形
谷部４に当接する構造であるため、各プレート１，１…
間の当たり点ピッチＰは図４に示す従来のものと同じに
でき、耐圧レベルが低下することはない。従って、図４
に示す従来のものと同等の耐圧レベルで使用することが
でき、プレート１の板厚を大きくする必要がなくなり、
無駄なコストアップを避けることができる。また、各プ
レート１，１…間に小さな隙間がないため、スケールの
詰まりを防止することができる。更に、プレート１の伝
熱面２の波形断面形状が複雑な構造でないため、プレー
ト１のプレス成形金型の加工が容易となり、プレス成形
金型の製作における時間やコストを大幅に削減すること
ができる。
【００１２】図２に示す第２の実施形態は、プレート１
の伝熱面２のヘリンボーン波形断面形状における波形山
部３に平坦部３ａを設けるとともに、波形谷部４に平坦
部４ａを設け、かつ、波形山部３に設けた平坦部３ａの
長さＬと波形谷部４に設けた平坦部４ａの長さｌとを異
なる長さ寸法としたものである。例えば、波形山部３に
設けた平坦部３ａの長さＬを波形谷部４に設けた平坦部
４ａの長さｌより長尺寸法に設定し、波形山部３に設け
た平坦部３ａの長さＬを波形谷部４に設けた平坦部４ａ
の長さｌとに大小の相対的な長さ寸法差を設けるように
したもので、図１に示す第１の実施形態と同様の作用効
果をもたらす。
の伝熱面２のヘリンボーン波形断面形状における波形山
部３に平坦部３ａを設けるとともに、波形谷部４に平坦
部４ａを設け、かつ、波形山部３に設けた平坦部３ａの
長さＬと波形谷部４に設けた平坦部４ａの長さｌとを異
なる長さ寸法としたものである。例えば、波形山部３に
設けた平坦部３ａの長さＬを波形谷部４に設けた平坦部
４ａの長さｌより長尺寸法に設定し、波形山部３に設け
た平坦部３ａの長さＬを波形谷部４に設けた平坦部４ａ
の長さｌとに大小の相対的な長さ寸法差を設けるように
したもので、図１に示す第１の実施形態と同様の作用効
果をもたらす。
【００１３】以上、本発明の第１および第２の実施形態
について説明したが、本発明は第１および第２の実施形
態に限定されることなく種々の構造が可能である。例え
ば、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせ
ることも可能である。即ち、プレート１の伝熱面２のヘ
リンボーン波形断面形状における波形山部３の半径Ｒと
波形谷部４の半径ｒとを異なる半径寸法とするととも
に、波形山部３および波形谷部４に平坦部３ａおよび４
ａを設け、かつ、波形山部３に設けた平坦部３ａの長さ
Ｌと波形谷部４に設けた平坦部４ａの長さｌとを異なる
長さ寸法とする。
について説明したが、本発明は第１および第２の実施形
態に限定されることなく種々の構造が可能である。例え
ば、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせ
ることも可能である。即ち、プレート１の伝熱面２のヘ
リンボーン波形断面形状における波形山部３の半径Ｒと
波形谷部４の半径ｒとを異なる半径寸法とするととも
に、波形山部３および波形谷部４に平坦部３ａおよび４
ａを設け、かつ、波形山部３に設けた平坦部３ａの長さ
Ｌと波形谷部４に設けた平坦部４ａの長さｌとを異なる
長さ寸法とする。
【００１４】尚、上述の各実施形態では、プレート間隙
（成形深さＨ）が同じプレート１で説明したが、本発明
は異なるプレート間隙のプレートに採用することも可能
である。
（成形深さＨ）が同じプレート１で説明したが、本発明
は異なるプレート間隙のプレートに採用することも可能
である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プレートの伝熱面のヘリンボーン波形断面形状における
波形山部と波形谷部の半径を異なる寸法としたので、或
いは／および、波形山部および波形谷部の少なくとも一
方に平坦部を設け、かつ、その平坦部長さを異なる寸法
としたので、２つの流体に対して異なる流動、伝熱性能
をもたらしながら、従来と同等の耐圧レベルで使用する
ことができ、また、スケールの問題もなく、更に、プレ
ートのプレス成形金型の加工も容易なプレート式熱交換
器が得られる。
プレートの伝熱面のヘリンボーン波形断面形状における
波形山部と波形谷部の半径を異なる寸法としたので、或
いは／および、波形山部および波形谷部の少なくとも一
方に平坦部を設け、かつ、その平坦部長さを異なる寸法
としたので、２つの流体に対して異なる流動、伝熱性能
をもたらしながら、従来と同等の耐圧レベルで使用する
ことができ、また、スケールの問題もなく、更に、プレ
ートのプレス成形金型の加工も容易なプレート式熱交換
器が得られる。
【図１】本発明に係るプレート式熱交換器の第１の実施
形態におけるプレート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図
である。
形態におけるプレート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図
である。
【図２】本発明に係るプレート式熱交換器の第２の実施
形態におけるプレート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図
である。
形態におけるプレート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図
である。
【図３】プレート式熱交換器のプレートの平面図であ
る。
る。
【図４】プレート式熱交換器の第１従来例におけるプレ
ート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図である。
ート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図である。
【図５】プレート式熱交換器の第２従来例におけるプレ
ート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図である。
ート積層状態の図３Ａ−Ａ線の断面図である。
１ プレート ２ 伝熱面 ３ 波形山部 ３ａ 波形山部に設けた平坦部 ４ 波形谷部 ４ａ 波形谷部に設けた平坦部 Ｒ 波形山部の半径 ｒ 波形谷部の半径 Ｌ 波形山部に設けた平坦部の長さ ｌ 波形谷部に設けた平坦部の長さ Ｈ 成形深さ
Claims (3)
- 【請求項１】 伝熱面のヘリンボーン波形形状の断面に
おける山谷の形状が積層方向において上下非対称となる
プレートを積層することで、プレート相互間に交互に形
成される２つの流体の流路の断面積に大小の相対的な差
を設けるようにしたプレート式熱交換器において、プレ
ートの伝熱面のヘリンボーン波形断面形状における波形
山部および波形谷部の半径を異なる寸法としたことを特
徴とするプレート式熱交換器。 - 【請求項２】 伝熱面のヘリンボーン波形形状の断面に
おける山谷の形状が積層方向において上下非対称となる
プレートを積層することで、プレート相互間に交互に形
成される２つの流体の流路の断面積に大小の相対的な差
を設けるようにしたプレート式熱交換器において、プレ
ートの伝熱面のヘリンボーン波形断面形状における波形
山部および波形谷部の少なくとも一方に平坦部を設け、
かつ、その平坦部長さを異なる寸法としたことを特徴と
するプレート式熱交換器。 - 【請求項３】 伝熱面のヘリンボーン波形形状の断面に
おける山谷の形状が積層方向において上下非対称となる
プレートを積層することで、プレート相互間に交互に形
成される２つの流体の流路の断面積に大小の相対的な差
を設けるようにしたプレート式熱交換器において、プレ
ートの伝熱面のヘリンボーン波形断面形状における波形
山部および波形谷部の半径を異なる寸法とするととも
に、波形山部および波形谷部の少なくとも一方に平坦部
を設け、かつ、その平坦部長さを異なる寸法としたこと
を特徴とするプレート式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07973898A JP4462653B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07973898A JP4462653B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | プレート式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281283A true JPH11281283A (ja) | 1999-10-15 |
| JP4462653B2 JP4462653B2 (ja) | 2010-05-12 |
Family
ID=13698570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07973898A Expired - Fee Related JP4462653B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4462653B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2821926A1 (fr) * | 2001-03-09 | 2002-09-13 | Ciat Sa | Echangeur de chaleur a plaques, plaque appartenant a un tel echangeur et utilisation d'un tel echangeur |
| EP1630510A1 (en) | 2004-08-28 | 2006-03-01 | SWEP International AB | A plate heat exchanger |
| JP2011169541A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 |
| US20130180699A1 (en) * | 2010-07-08 | 2013-07-18 | Swep International | Plate heat exchanger |
| JPWO2012143998A1 (ja) * | 2011-04-18 | 2014-07-28 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 |
| CN105793661A (zh) * | 2013-12-05 | 2016-07-20 | 舒瑞普国际股份公司 | 具有变化节距的热交换板 |
| US9534854B2 (en) | 2010-06-24 | 2017-01-03 | Alfa Laval Corporate Ab | Heat exchanger plate and a plate heat exchanger |
| US9618280B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-04-11 | Valeo Systemes Thermiques | Plate-type heat exchanger, particularly for motor vehicles |
| CN107036480A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 丹佛斯微通道换热器（嘉兴）有限公司 | 换热板以及使用其的板式换热器 |
| JP2020176828A (ja) * | 2016-03-30 | 2020-10-29 | アルファ−ラヴァル・コーポレート・アーベー | 伝熱プレートおよび複数のかかる伝熱プレートを備えるプレート熱交換器 |
| WO2024239636A1 (zh) * | 2023-05-23 | 2024-11-28 | 丹佛斯有限公司 | 板式换热器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102095328A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-06-15 | 常州大学 | 带定位控制点的m型波纹板式换热器板束 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP07973898A patent/JP4462653B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2821926A1 (fr) * | 2001-03-09 | 2002-09-13 | Ciat Sa | Echangeur de chaleur a plaques, plaque appartenant a un tel echangeur et utilisation d'un tel echangeur |
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| JPWO2012143998A1 (ja) * | 2011-04-18 | 2014-07-28 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 |
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