JPS63123990A - プレ−トフイン型熱交換器 - Google Patents
プレ−トフイン型熱交換器Info
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- JPS63123990A JPS63123990A JP26489986A JP26489986A JPS63123990A JP S63123990 A JPS63123990 A JP S63123990A JP 26489986 A JP26489986 A JP 26489986A JP 26489986 A JP26489986 A JP 26489986A JP S63123990 A JPS63123990 A JP S63123990A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 13
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 8
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、波形状のプレートフィンと隔離プレートとを
交互に積層したプレートフィン型熱交換器に係り、特に
プレートフィンと隔離プレートとの積層体を耐圧容器に
収納したプレートフィン型熱交換器に関するものである
。
交互に積層したプレートフィン型熱交換器に係り、特に
プレートフィンと隔離プレートとの積層体を耐圧容器に
収納したプレートフィン型熱交換器に関するものである
。
［従来の技術］
燃料電池による発電装置が実用化されつつある。
この発電装置は都市のビル内などに設置されるため、発
電装置の各秤熱交換器も小型でかつ熱効率のよいものを
必要とする。
電装置の各秤熱交換器も小型でかつ熱効率のよいものを
必要とする。
本出願人は先に第５〜７図に示すプレートフィン型熱交
換器を提案した。
換器を提案した。
第５〜７図において、１は耐圧容器で、その内に、熱交
換器を構成する積層体２が収納される。
換器を構成する積層体２が収納される。
積層体２は、第７図に示すように波形状のプレートフィ
ン３と隔離プレート４とを交互に積層したものからなり
、そのプレートフィン３の一枚置きに被加熱流体と加熱
流体とを流して熱交換するようになっている。
ン３と隔離プレート４とを交互に積層したものからなり
、そのプレートフィン３の一枚置きに被加熱流体と加熱
流体とを流して熱交換するようになっている。
この積層体２の上下には、加熱流体を給排するための出
入口ヘッダ５，６が設けられ、耐圧容器１の上下には積
層体２へ被加熱流体を給排するための出入口室７．８が
形成される。
入口ヘッダ５，６が設けられ、耐圧容器１の上下には積
層体２へ被加熱流体を給排するための出入口室７．８が
形成される。
積層体２のプレートフィン３は加熱流体が流れる加熱側
プレートフィン３ａと、被加熱流体が流れる被加熱側プ
レートフィン３ｂとが交互に隔離プレート４を介して積
層され、加熱側プレートフィン３ａは、第５図の矢印９
に示すよう、加熱流体が入口ヘッダ５から出口ヘッダ６
に流れるように形成され、また被加熱側プレートフィン
３ｂは、第６図の矢印１０に示すように耐圧容器１の被
加熱流体入口室７から出口室８へ流れるように形成され
る。
プレートフィン３ａと、被加熱流体が流れる被加熱側プ
レートフィン３ｂとが交互に隔離プレート４を介して積
層され、加熱側プレートフィン３ａは、第５図の矢印９
に示すよう、加熱流体が入口ヘッダ５から出口ヘッダ６
に流れるように形成され、また被加熱側プレートフィン
３ｂは、第６図の矢印１０に示すように耐圧容器１の被
加熱流体入口室７から出口室８へ流れるように形成され
る。
このプレートフィン型熱交換器は、積層体２を耐圧容器
１内に収納し、被加熱流体の出入口を耐圧容器１内に形
成するため、各流体の給排構造が比較的簡単になる利点
がある。
１内に収納し、被加熱流体の出入口を耐圧容器１内に形
成するため、各流体の給排構造が比較的簡単になる利点
がある。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、加熱流体の入口ヘッダ５は、耐圧容器１
の被加熱流体の出口室８内に配置されるため、その間の
温度差のため、ヘッダ５や積層体２に熱応力がかかり易
く、また局部的に熱交換が行われるため、温度分布にバ
ラツキを生じ好ましくない。
の被加熱流体の出口室８内に配置されるため、その間の
温度差のため、ヘッダ５や積層体２に熱応力がかかり易
く、また局部的に熱交換が行われるため、温度分布にバ
ラツキを生じ好ましくない。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、耐圧容
器の被加熱流体の出口室に加熱流体のヘッダを設けるに
おいて、その間に熱的影響を受けることがないプレート
フィン型熱交換器を提供することを目的とする。
器の被加熱流体の出口室に加熱流体のヘッダを設けるに
おいて、その間に熱的影響を受けることがないプレート
フィン型熱交換器を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、上
記の目的を達成するために、波形状のプレートフィンと
隔離プレートとを交互に積層して積層体を形成し、その
隔離プレート間で仕切られたプレートフィンの一枚おき
に加熱流体と被加熱流体とを供給して熱交換するプレー
トフィン型熱交換器において、上記ｆａ層体を耐圧容器
に収納すると共に、その耐圧容器に、積層体へ被加熱流
体を供給するための出入口室を形成し、他方Ｖ４層体に
加熱流体を供給するヘッダを大々上記被加熱流体の出入
口室に臨んで設け、その加熱流体の入口ヘッダの外周に
断熱材を設けたもので、高温となる加熱流体の入口ヘッ
ダに断熱材を設けることで被加熱流体と遮断できると共
に入口ヘッダなどにかかる熱応力を緩和できるようにし
たものである。
記の目的を達成するために、波形状のプレートフィンと
隔離プレートとを交互に積層して積層体を形成し、その
隔離プレート間で仕切られたプレートフィンの一枚おき
に加熱流体と被加熱流体とを供給して熱交換するプレー
トフィン型熱交換器において、上記ｆａ層体を耐圧容器
に収納すると共に、その耐圧容器に、積層体へ被加熱流
体を供給するための出入口室を形成し、他方Ｖ４層体に
加熱流体を供給するヘッダを大々上記被加熱流体の出入
口室に臨んで設け、その加熱流体の入口ヘッダの外周に
断熱材を設けたもので、高温となる加熱流体の入口ヘッ
ダに断熱材を設けることで被加熱流体と遮断できると共
に入口ヘッダなどにかかる熱応力を緩和できるようにし
たものである。
し実施例］
以下本発明に係るプレートフィン型熱交換器の好適一実
施例を添付図面に基づいて説明する。
施例を添付図面に基づいて説明する。
第１〜４図において、１は、耐圧容器で、その内に、加
熱流体（高温側）と被加熱ぬ休（低温側）とを熱交換す
る積層体２が収納される。
熱流体（高温側）と被加熱ぬ休（低温側）とを熱交換す
る積層体２が収納される。
積層体２は、第４図に示すように波形状のプレートフィ
ン３と隔離プレート４とを交互に積層したものからなり
、そのプレートフィン３の一装置ぎに加熱流体と被加熱
流体とが流れて熱交換するようになっている。
ン３と隔離プレート４とを交互に積層したものからなり
、そのプレートフィン３の一装置ぎに加熱流体と被加熱
流体とが流れて熱交換するようになっている。
この積層体２の上下には、加熱流体を給排するための出
入口ヘッダ５，６が設けられ、耐圧容器１の上下には、
積層体２へ被加熱流体を給排するための出入口室７．８
が形成される。
入口ヘッダ５，６が設けられ、耐圧容器１の上下には、
積層体２へ被加熱流体を給排するための出入口室７．８
が形成される。
ｖ４層体２のプレートフィン３は、加熱流体が流れる加
熱側プレートフィン３ａと、被加熱流体が流れる被加熱
側プレートフィン３ｂとが交互に隔離プレート４を介し
て積層される。加熱側プレートフィン３ａは第１図の矢
印９に示すよう、加熱流体が入口ヘッダ５から出口ヘッ
ダ６に流れるようぞの山形状フィンの向きが形成され、
また被加熱側プレートフィン３ｂは第２図の矢印１０に
示ずように耐圧容器１の被加熱流体入口室７から出口室
８へ流れるよう形成される。
熱側プレートフィン３ａと、被加熱流体が流れる被加熱
側プレートフィン３ｂとが交互に隔離プレート４を介し
て積層される。加熱側プレートフィン３ａは第１図の矢
印９に示すよう、加熱流体が入口ヘッダ５から出口ヘッ
ダ６に流れるようぞの山形状フィンの向きが形成され、
また被加熱側プレートフィン３ｂは第２図の矢印１０に
示ずように耐圧容器１の被加熱流体入口室７から出口室
８へ流れるよう形成される。
すなわら、プレートフィン３は、その中央では各プレー
トフィン３ａ、３ｂのｔ？１ｔ１１の方向が向かい合う
よう、その上下の給排側の溝１２．１３は、加熱側１２
ａ、１３ａと被加熱側１２ｂ。
トフィン３ａ、３ｂのｔ？１ｔ１１の方向が向かい合う
よう、その上下の給排側の溝１２．１３は、加熱側１２
ａ、１３ａと被加熱側１２ｂ。
１３ｂとが略９０度交差する方向に形成される。
積層体２の端部は、その各プレートフィン３ａ。
３ｂの端部から各流体が漏れないよう、例えば、第４図
に示すように仕切部材１４が設けられ、各プレートフィ
ン３ａ、３ｂの端部を密封するように形成される。また
図には示していないが、加熱側プレートフィン３ａの端
部から加熱流体が耐圧容器１側に漏れないよう、そのフ
ィン３ａの両側の隔離プレート４の端部を袋状にシール
してもよい。
に示すように仕切部材１４が設けられ、各プレートフィ
ン３ａ、３ｂの端部を密封するように形成される。また
図には示していないが、加熱側プレートフィン３ａの端
部から加熱流体が耐圧容器１側に漏れないよう、そのフ
ィン３ａの両側の隔離プレート４の端部を袋状にシール
してもよい。
加熱流体の出入口ヘッダ５，６は第３図に丞すように耐
圧容器１の前後壁１ａ、ｌｂを挿通するよう設けられ、
積層体２と接続する側に、加熱流体を積層体２の加熱側
プレートフィン３ａに供給するためのスリットなどの連
通口１５が夫々形成される。
圧容器１の前後壁１ａ、ｌｂを挿通するよう設けられ、
積層体２と接続する側に、加熱流体を積層体２の加熱側
プレートフィン３ａに供給するためのスリットなどの連
通口１５が夫々形成される。
また耐圧容器１の上下には被加熱流体の出入口ｖ７，８
に、被加熱流体を給排するための出入口管１６．１７が
接続される。
に、被加熱流体を給排するための出入口管１６．１７が
接続される。
この加熱流体の出入口ヘッダ５，６と被加熱流体の出入
口室７，８、特にその間に温度差のある被加熱流体の出
口室８内に臨んだ加熱流体の入口ヘッダ５には、その出
口室８内の被加熱流体と断熱するための断熱材１８が設
けられる。
口室７，８、特にその間に温度差のある被加熱流体の出
口室８内に臨んだ加熱流体の入口ヘッダ５には、その出
口室８内の被加熱流体と断熱するための断熱材１８が設
けられる。
この入口ヘッダ５は伝熱部であるｖｉ層休体からできる
だけ遠ざけるようその接続部１９の長さを短くし、断熱
材１８が設けられる外周部２０の長さを極力良く形成す
ると共にヘッダ５の板厚を薄くし、ヘッダ５のフレキシ
ビリティを増大させるように構成づる。
だけ遠ざけるようその接続部１９の長さを短くし、断熱
材１８が設けられる外周部２０の長さを極力良く形成す
ると共にヘッダ５の板厚を薄くし、ヘッダ５のフレキシ
ビリティを増大させるように構成づる。
次に本発明の詳細な説明する。
先ず加熱流体はその入口へラダ５から積層体２の各加熱
側プレートフィン３ａに供給され、第１図に示した矢印
９のように流れ出目ヘッダ６に流れ、また、被加熱流体
は耐圧容器１の下部の入口室７かｌうｖ４Ｆ１体２の各
被加熱側プレートフィン３ｂに供給され、第２に示した
矢印１０のように流れて、その間に加熱側プレートフィ
ン３ａを通る加熱流体と熱交換して出口室８に排出され
る。
側プレートフィン３ａに供給され、第１図に示した矢印
９のように流れ出目ヘッダ６に流れ、また、被加熱流体
は耐圧容器１の下部の入口室７かｌうｖ４Ｆ１体２の各
被加熱側プレートフィン３ｂに供給され、第２に示した
矢印１０のように流れて、その間に加熱側プレートフィ
ン３ａを通る加熱流体と熱交換して出口室８に排出され
る。
この場合、加熱流体の入口温度を約６５０℃、被加熱流
体の入口温度を約２５０℃とすると、被加熱流体の出口
室８の温度は約４００℃となり、入口ヘッダ５との温度
差は約２５０℃となるが、入口ヘッダ５は断熱材１８で
出口室８と断熱されるため、その外周部２０で熱交換さ
れることがなく、被加熱流体で局部的に冷却されたり、
入口ヘッダ５の加熱流体の温度が局部的に下がることが
なくなり、かつヘッダ５にかかる熱応力が大きくなるこ
ともない。
体の入口温度を約２５０℃とすると、被加熱流体の出口
室８の温度は約４００℃となり、入口ヘッダ５との温度
差は約２５０℃となるが、入口ヘッダ５は断熱材１８で
出口室８と断熱されるため、その外周部２０で熱交換さ
れることがなく、被加熱流体で局部的に冷却されたり、
入口ヘッダ５の加熱流体の温度が局部的に下がることが
なくなり、かつヘッダ５にかかる熱応力が大きくなるこ
ともない。
［発明の効果］
以上詳述してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次のごとき優れた効果を発揮する。
ば次のごとき優れた効果を発揮する。
（１） プレートフィンと隔１１ｉ１ｆプレートを交
互に積層した積層体を耐圧容器内に収納すると共に積層
体に被加熱流体の出入口室に臨んで加熱流体の出入口ヘ
ッダを設け、その加熱流体の入口ヘッダに出口室の被加
熱流体と断熱する断熱材を設けたので、その闇で局部的
な熱交換がなく各流体の温度分布がなだらかとなり、熱
応力の緩和が計れる。
互に積層した積層体を耐圧容器内に収納すると共に積層
体に被加熱流体の出入口室に臨んで加熱流体の出入口ヘ
ッダを設け、その加熱流体の入口ヘッダに出口室の被加
熱流体と断熱する断熱材を設けたので、その闇で局部的
な熱交換がなく各流体の温度分布がなだらかとなり、熱
応力の緩和が計れる。
（ｂ プレートフィンと隔離プレートを交互に積層した
積層体とし、そのプレートフィンの一枚おきに加熱流体
と被加熱流体とを流すので熱効率が良く、かつ装置がコ
ンパクトにできる。
積層体とし、そのプレートフィンの一枚おきに加熱流体
と被加熱流体とを流すので熱効率が良く、かつ装置がコ
ンパクトにできる。
（３） 耐圧容器にＶｒｉ層体を収納し、その耐圧容
器に被加熱流体の出入口室を、またｖ４層体に加熱流体
の出入口ヘッダを設けることで、流体の給排構造をｌ！
！甲にできる。
器に被加熱流体の出入口室を、またｖ４層体に加熱流体
の出入口ヘッダを設けることで、流体の給排構造をｌ！
！甲にできる。
（４） ヘッダを積層体から遠ざけ、ヘッダの板厚を
薄い描込としたことによりヘッダのフレキシビリティが
増大し、熱応力の緩和が９１れる。
薄い描込としたことによりヘッダのフレキシビリティが
増大し、熱応力の緩和が９１れる。
？ｊ５１図は本発明の一実施例を丞し加熱流体の通るプ
レートフィンで切断した状態の断面図、第２図は同じく
被加熱流体の通る側ｒｔ；ｏ断じた状態の断面図、第３
図は第１図の側断面図、第４図は第１図のＩＶ −ｒＶ
線拡大断面図、第５図。 第６図はプレー１−フィン型熱交換器の断面図、第７図
は第５図の■−■線断面図である。 図中、１は耐圧容器、２は積層体、３８は加熱側プレー
トフィン、３ｂは被加熱側プレー１〜フイン、４は隔離
プレート、５゛は入口ヘッダ、６は出口ヘッダ、７は人
口室、８は出口室、１８は断熱材である。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社代理
人弁理士 絹 谷 信 雄 第３図 第４図
レートフィンで切断した状態の断面図、第２図は同じく
被加熱流体の通る側ｒｔ；ｏ断じた状態の断面図、第３
図は第１図の側断面図、第４図は第１図のＩＶ −ｒＶ
線拡大断面図、第５図。 第６図はプレー１−フィン型熱交換器の断面図、第７図
は第５図の■−■線断面図である。 図中、１は耐圧容器、２は積層体、３８は加熱側プレー
トフィン、３ｂは被加熱側プレー１〜フイン、４は隔離
プレート、５゛は入口ヘッダ、６は出口ヘッダ、７は人
口室、８は出口室、１８は断熱材である。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社代理
人弁理士 絹 谷 信 雄 第３図 第４図
Claims (1)
- 波形状のプレートフィンと隔離プレートとを交互に積層
して積層体を形成し、その隔離プレート間で仕切られた
プレートフィンの一枚おきに加熱流体と被加熱流体とを
供給して熱交換するプレートフィン型熱交換器において
、上記積層体を耐圧容器に収納すると共にその耐圧容器
に、積層体へ被加熱流体を供給するための出入口室を形
成し、他方積層体に加熱流体を供給するヘッダを夫々上
記被加熱流体の出入口室に臨んで設け、その加熱流体の
入口ヘッダの外周に断熱材を設けことを特徴とするプレ
ートフィン型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264899A JP2569505B2 (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | プレ−トフイン型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264899A JP2569505B2 (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | プレ−トフイン型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63123990A true JPS63123990A (ja) | 1988-05-27 |
| JP2569505B2 JP2569505B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=17409766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264899A Expired - Fee Related JP2569505B2 (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | プレ−トフイン型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569505B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020100687A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
| JP2020079693A (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50102965A (ja) * | 1974-01-17 | 1975-08-14 |
-
1986
- 1986-11-08 JP JP61264899A patent/JP2569505B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50102965A (ja) * | 1974-01-17 | 1975-08-14 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020100687A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
| JP2020079693A (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
| US12163744B2 (en) | 2018-11-13 | 2024-12-10 | Denso Corporation | Heat exchanger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2569505B2 (ja) | 1997-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |