JPS5833475B2 - 直交流型プレ−ト式熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は直交流型プレート式熱交換器に関するもので
ある。

伝熱プレートを複数枚重合して流体通路を多数積層し、
該多数積層した流体通路に熱交換させる流体と熱交換さ
れる流体とを直交させて交互に流通させる直交流型プレ
ート式熱交換器に於いて、例えば水平方向に冷却水を流
通させ、垂直方向に蒸気を流通させた場合、蒸気側の境
膜係数は高い値が得られるが、冷却水側はその特性の為
に、自ずと低い値に抑えられてしまう。

従って、総括伝達係数は冷却水側が支配的となり、全体
としては低い値にならざるを得ない。

また、伝熱プレートの側方から水平方向に流通される冷
却水は、伝熱部流れ幅全域に均一に流れにくく不均一流
れを呈する傾向にある。

即ち、冷却水は第１図及び第２図に示す様に伝熱部の上
部になるに従って流速が次第に小さくなり、流れ主部の
幅が狭くなって見かけ上デッドスペースを生じた状態に
なる。

この結果、見かけ上流速が大きくなり、圧力損失が高く
なり、且つプツトスペースの為に伝熱量が低下し、熱伝
達率が低い値になる。

この発明は従来の直交流型プレート式熱交換器の上記欠
点に鑑み、これを除去することを主要な目的するもので
ある。

即ち、本発明は伝熱プレートの伝熱面に於ける流体の流
動挙動を改良することによって熱伝達率の向上と圧力損
失の低減更に処理容量の増大を達成することをその目的
とするものである。

以下この発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳述
する。

第３図は本発明に係る直交流型プレート式熱交換器の縦
断面図であって、伝熱プレート１を複数枚重合して流体
通路を多数積層して形成し、該多数積層した流体通路の
両側部及び上下部を交互にガスケット２及び３により閉
塞して熱交換させるべき２つの流体例えば蒸気と冷却水
を交互に直交させて流通させる様にしたものをケーシン
グ４内に収納してなる。

即ち、伝熱プレート１はその両側部即ち冷却水出入側を
一枚おきにガスケット２により、又上下部即ち蒸気出入
側をガスケット３により、それぞれシールし、各々の蒸
気又は冷却水が流通する流体通路内に他方の流体つまり
冷却水又は蒸気が流通しない様に換言すれば蒸気は蒸気
供給口５より供給されて垂直方向に流体通路を通り抜け
て下部の蒸気取出口６からケーシング４外に取出され、
又冷却水は冷却水供給ロアより供給されて水平方向に流
体通路を通り抜けて反対側の冷却水取出口８からケーシ
ング４外へ取出される様に冷却水及び蒸気用の分離した
流路を形成している。

斯くして、蒸気と冷却水は伝熱プレート１を介して直交
流形成下に熱交換される。

先ず、本発明の特徴は、熱交換させるべき２つの流体の
直交流体通路を形成している前記伝熱プレート１を、伝
熱面上端から下端まで垂直方向に連通させて縦溝９を複
数並列に形成させ、前記縦溝９，９間に於いて略水平の
突起１０を複数並列に形成させて伝熱部を縦方向に複数
区画し、更に前記突起１０．１０間に前記縦溝９より低
い垂直方向の突起１１を伝熱面上部から下部の区画に行
くに従ってその本数を増加して形成させた構成にしたこ
とにある。

上記の如く、本発明装置に於いては、突起１０゜１０間
に形成させた垂直方向の短形突起１１が伝熱面上部から
下部の区画に行くに従ってその本数を増加せしめている
ので、伝熱プレート１の側方から供給されて水平方向に
流通する冷却水は、伝熱面上部の区画に於いて突起１１
による流れ抵抗が少なく、伝熱面下部の区画に行くに従
って該突起１１による流れ抵抗が増大する流路に於いて
、伝熱部流れ全幅に亘って均一に流通する。

更に、本発明装置は伝熱部を横方向に区画する様に縦溝
９．９間に形成された水平の突起１０により力による冷
却水の流下を防止しているので、冷却水は一区画内の流
速が隣位の区画の流れによって影響されることのない状
態で、伝熱部流れ幅全域に亘って平均した流速を維持し
て流通することができる。

従って、冷却水の偏流を防止することができ、伝熱部流
れ幅全域に亘って第８図及び第９図に示す様な平均した
流れ分布が得られるから、見かけ上のプツトスペースの
解消による伝熱量の増加により冷却水側境膜係数の向上
と圧力損失の低減を同時的に達成することができる。

これにより熱交換器の容量増加にも大きな改良効果がも
たらされた。

尚、図面中１２は散在する接触部材であって、第５図乃
至第７図に示す重合した伝熱プレート１゜１の横断面で
明らかな様に隣接した伝熱プレート１．１を一定間隔を
保って保持するものであり、強度維持に寄与している。

以上の如く、蒸気と冷却水との熱交換に適用した実施例
によって本発明の実施態様を説明したが、本発明装置は
上記以外の２流体間で熱交換を行なう場合にも適用する
ことができる。

以上説明した様に本発明は、熱伝達率の向上と圧力損失
の低減更に熱交換器の処理容量の増大に対し大きな改良
効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の直交流型プレート式熱交換器
に於ける冷却水の伝熱部流れ幅全域の流れ分布特性図及
び流速特性図、第３図はこの発明に係る直交流型プレー
ト式熱交換器の縦断面図、第４図はこの発明に係る伝熱
プレートの平面図、第５図、第６図及び第７図は第４図
の■−■線、ＶＩ−ＶＩ線及び■−■線に於ける一部を
拡大させである伝熱プレートの横断面図、第８図及び第
９図はこの発明に於ける冷却水の伝熱部流れ幅全域の流
れ分布特性図及び流速特性図である。 １・・・・・・伝熱プレート、２，３・・・・・・ガス
ケット、４・・・・・・ケーシング、９・・・・・・縦
溝、１０・；・・・・突起、１１・・・・・・短形突起
、１３，１４・・・・・・シール部材、１５．１６・・
・・・・ラビリンス、１７・・・・・・バルブ、１８・
・・・・・パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 伝熱プレートを複数枚重合して流体通路を多数積層
   して形成し、該多数積層した流体通路に熱交換させる流
   体と熱交換される流体とを交互に直交させて流通させる
   直交流型プレート式熱交換器に於いて、伝熱プレートの
   伝熱面上端から下端まで垂直方向に連通させて縦溝を複
   数並列に形成させ、該縦溝間に於いて略水平の突起を複
   数並列に形成させて伝熱部を縦方向に複数区画し、更に
   前記突起間に前記縦溝より低い垂直方向の突起を伝熱面
   上部から下部の区画に行くに従ってその本数を増加して
   形成したことを特徴とする直交流型プレート式熱交換器
   。