JPS5923986Y2 - プレ−ト式熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は熱交換用のプレートを多数重積させてなる熱
交換器、特に大型、或いは幅広プレートを有する熱交換
器に関するものである。

現在、一般に使用されているプレート式熱交換器は多数
の熱交換用プレートを交互に反転して重積し、そのプレ
ート間の空間に異なる熱交換流体を通過せしめる構成に
なっている。

第１図にその例を示すと、１はプレート、２はバッキン
グ、３は流体通孔、ｍ、ｎは２種の異なる流体である。

前記プレート１はバッキング２を介して交互に反転され
て重接され、その状態に於いて、一方の流体ｍは第１図
鎖線方向にプレート間を通過する。

他方の流体ｎは第１図破線方向にプレート間を通過し、
その通過時にプレート１を介して流体ｍと熱交換がなさ
れていく。

このようなプレート式熱交換器の熱交換効率を高めるに
はプレート１の伝熱流動特性を高める必要があり、その
ためには流体ｍ、ｎをプレート１上に、より均一分布で
通過させることが望ましい。

ところが従来のプレート形状は横波状や特公昭４８−３
３６６３号公報で公知のへリングボーン（ｈｅｒｒｉｎ
ｇｂｏｎｅ）状などのものが知られているが、いずれも
幅方向には同一外観形状となっていた。

つまり、流体ｍ、ｎの通過するプレート面の抵抗は幅方
向に同一であった。

そのため、第２図に示すように流体ｍ、ｎはプレート１
の中央部に集中するかのように多く、即ち速く流れ、両
側周辺部に近付くほど少なく、即ち遠く流れるといった
傾向にあった。

上記プレート１が小型であるか、或いは幅寸法が狭いプ
レート１の場合には伝熱流動特性上に大きな影響をおよ
ぼさない。

しかし大型プレートや幅寸法の大きいプレートの場合に
於いては、上記傾向は著しくなり、プレート全体の伝熱
流動特性がかなり低下する結果になっていた。

この考案は大型や幅広の熱交換用プレートの上記従来の
欠点に鑑み、これを改良、除去したもので、プレート１
の幅方向の形状を異なる形状で分割したプレート式熱交
換器を提供する。

以下本考案の構成を図面を参照して説明する。

本考案は熱交換用プレートの伝熱面形状を幅方向に奇数
区分、例えば３つの区分に分割し、その各区分の熱交換
面に伝熱流動特性の異なる形状の伝熱面形状を形成した
ものである。

そして、幅方向の分割要領は、中央部の流動抵抗が大で
、両側周辺部での流動抵抗が小になるように漸次変化さ
せるにある。

以下、本考案の各実施例を第３図乃至第９図を例に順次
述べる。

第３図はプレー）ａに対し、その幅方向の中央部の区分
にヘリングボーン状熱交換面４を、また両側周辺部の区
分に傾斜波状熱交換面５，５を形成したものである。

尚、破線はプレー）ａと１８０°反転して重積した対向
側のプレートでの各々の熱交換面を示し、両プレート間
に流体が通過する。

このプレー）ａに於いて、必要なことはへリングボーン
状熱交換面４と傾斜波状熱交換面５，５との伝熱流動特
性が異なるように各々の形状（ピッチ、傾斜角度）を決
定するにある。

つまり、ヘリングボーン状熱交換面４での流動抵抗を傾
斜波状熱交換面５，５での流動抵抗より大に設定する。

するとプレー）ａ上を通過流動する流体は中央部より両
側周辺部の方でよりよく流れようとするため、結局流体
は幅方向に均一して流れていく。

第４図のプレートｂは中央部の区分にヘリングボーン状
熱交換面６を設け、両側周辺部の区分には第３図と反転
した傾斜波状熱交換面７，７を設けたもので、第３図の
技術思想と変わりはない。

第５図のプレー）Ｃはへリングボーンと横波の組合せを
示し、中央部の区分に流動抵抗大のへリングボーン状熱
交換面８を、両側周辺部の区分に流動抵抗中の横波状熱
交換面９，９を設ける。

この第５図の応用としては、第５図に示すプレー）ｄの
ように、中央部の区分に流動抵抗大なる横波状熱交換面
１０を設け、両側周辺部の区分に流動抵抗中なるヘリン
グボーン状熱交換面１１．１１を設けたものである。

この第５図の横波のピッチは第６図の横波のピッチより
大であり、また第５図のへリングボーンのピッチは第６
図のそれより小であるか傾斜角度が大きいことは当然で
ある。

また同一波形状の組合せで、中央部の区分と周辺部の区
分での流動抵抗の調整も可能で、その例を第７図乃至第
９図に示す。

まず第７図のプレートｅは横波の組合せであり、中央部
の区分にピッチを狭くした横波状熱交換面１２を設け、
両側周辺部の区分にピッチを広くした横波状熱交換面１
３゜１３を設ける。

つまり、ピッチ幅の調整だけで沖央部の区分と周辺部の
区分での流動抵抗を変化させ、幅方向の均一流動分布を
図る。

同じように第８図のプレートｆは中央部の区分にピッチ
の狭いヘリングボーン状熱交換面１４を、両側周辺部の
区分にピッチの広いヘリングボーン状熱交換面１５．１
５を配列する。

また第９図のプレートｇは中央部の区分にピッチの狭い
傾斜波状熱交換面１６を、両側周辺部の区分にピッチの
広い傾斜波状熱交換面１７．１７を設けたものである。

上記各実施例の他に、例えば横波状の熱交換面と傾斜波
状の熱交換面の組合せや、同一ピッチのへリングボーン
、傾斜波状の傾斜角度の異なる熱交換面の組合せや、多
分割する場合には横波と傾斜波、更にヘリングボーン波
とかの組合せなども可能である。

また同一波だけで５分割、７分割と多数にかつ、奇数区
分に細分割していくことも可能である。

以上説明したように、この考案はプレートの熱交換面を
幅方向に沿って奇数区分に分割し、上記各区分に形成す
る伝熱面形状を、中央部の区分から両側周辺部の区分に
かけて順次流動抵抗が小さくなる形状となしたから、プ
レート上に流れる流体の流速分布をプレーＩ・の幅方向
に均一化させることができ、これによって、中央部のも
のが速く流れすぎることによる熱交換効率の低下が改善
され、プレートの幅方向全体に亙り、均一な流速分布と
なって熱交換効率を向上させることができる。

特に大型プレートや、幅広プレートに於いてはその効果
が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレート式熱交換器の一般的な流路説明図、第
２図は従来のプレートに於ける流体分布説明図、第３図
乃至第９図は本考案に係る熱交換器のプレートの各実施
例を示す要部正面図である。 ａ、ｌ）・・・・・・ｇニブレート、４，５・・・・・
・１７：熱交換面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プレートの熱交換面を幅方向に沿って奇数区分に分割し
   、上記各区分に形成する伝熱面形状を、中央部の区分か
   ら両側周辺部の区分にかけて順次流動抵抗が小さくなる
   形状となしたことを特徴とするプレート式熱交換器。