JP2001133193A - 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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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
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- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換要素毎の流量を補正して均一に流し、
熱交換の効率を向上させることができるプレート式熱交
換器を提供する。 【解決手段】 長手方向の両端に開口部を設けたプレー
ト４を、２枚一組として熱交換要素２とし、該熱交換要
素を開口部７同士を合せて複数重ね合せて形成され、前
記２枚のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱
交換要素と要素との間の空間を第二流体の通路としたプ
レート式熱交換器において、前記、プレートの開口部と
開口部の間の第一流体が通る流路８に、各熱交換要素毎
に供給される流体の量を制御する手段を設けたものであ
り、前記流体の量を制御する手段は、２枚のプレートの
開口部間の第一流体流路８に設けたスぺーサ１０又は張
り出し部１２の供給口１１、１３の大きさ、又は該流路
と熱交換部を接続する助走部の供給口の大きさを、熱交
換要素毎に段階的に変化させることによる。
熱交換の効率を向上させることができるプレート式熱交
換器を提供する。 【解決手段】 長手方向の両端に開口部を設けたプレー
ト４を、２枚一組として熱交換要素２とし、該熱交換要
素を開口部７同士を合せて複数重ね合せて形成され、前
記２枚のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱
交換要素と要素との間の空間を第二流体の通路としたプ
レート式熱交換器において、前記、プレートの開口部と
開口部の間の第一流体が通る流路８に、各熱交換要素毎
に供給される流体の量を制御する手段を設けたものであ
り、前記流体の量を制御する手段は、２枚のプレートの
開口部間の第一流体流路８に設けたスぺーサ１０又は張
り出し部１２の供給口１１、１３の大きさ、又は該流路
と熱交換部を接続する助走部の供給口の大きさを、熱交
換要素毎に段階的に変化させることによる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレート式熱交換
器に係り、特に、低圧冷媒を用いる冷凍機の蒸発器、低
温再生器、凝縮器のように、少なくとも一方の流体が低
圧蒸気である場合、あるいは相変化して蒸気化、又は蒸
気から液化させる場合に好適な、プレートを積層させて
プレート間に交互に２流体を流して熱交換させるプレー
ト式熱交換器に関する。
器に係り、特に、低圧冷媒を用いる冷凍機の蒸発器、低
温再生器、凝縮器のように、少なくとも一方の流体が低
圧蒸気である場合、あるいは相変化して蒸気化、又は蒸
気から液化させる場合に好適な、プレートを積層させて
プレート間に交互に２流体を流して熱交換させるプレー
ト式熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】プレート式熱交換器は伝熱面積に比して
容積が小さく、例えば冷凍機の熱交換器として用いると
冷凍機を大幅に小型化できる。公知の低圧冷媒を用いる
冷凍機に用いるプレート式熱交換器を、図３に示す。図
３（ａ）おいては、両端部に開口部７を有する２枚のプ
レート４を、内部に空間を形成するように重ね、周縁部
９を密閉して熱交換要素２を形成し、この熱交換要素２
を上記開口部７が互いに連通するように重ねて結合して
熱交換構造体３を構成し、これをシェル１の内部に収容
して、熱交換要素２の内外５、６に流体Ａ、Ｂを流し
て、互いに熱交換させるようにしたものである。図３
（ｂ）に、開口部７の断面拡大図を示す。
容積が小さく、例えば冷凍機の熱交換器として用いると
冷凍機を大幅に小型化できる。公知の低圧冷媒を用いる
冷凍機に用いるプレート式熱交換器を、図３に示す。図
３（ａ）おいては、両端部に開口部７を有する２枚のプ
レート４を、内部に空間を形成するように重ね、周縁部
９を密閉して熱交換要素２を形成し、この熱交換要素２
を上記開口部７が互いに連通するように重ねて結合して
熱交換構造体３を構成し、これをシェル１の内部に収容
して、熱交換要素２の内外５、６に流体Ａ、Ｂを流し
て、互いに熱交換させるようにしたものである。図３
（ｂ）に、開口部７の断面拡大図を示す。
【０００３】このような熱交換器は、プレート間に適当
な間隔を設けることができ、気液二相流や気液間の熱交
換も行うことができるので、特に、冷凍機、特に吸収式
冷温水機の熱交換器として優れた特性を持っている。し
かしながら、特に冷凍機の熱交換器としてプレート式熱
交換器を用いる場合、使用の勝手などから内部に通水す
る冷却水や冷水、温水の取り入れ口／取出し口（ノズ
ル）は同一方向にあることが望ましいが、プレート式熱
交換器のノズルを同一方向に設けると、熱交換要素の位
置によって、熱交換要素の厚さの分だけ供給路の圧損が
生じるため、各熱交換要素への流体の供給量にばらつき
（偏流）が生じることがある。特に、プレートの積層枚
数を多くした場合にこの傾向は著しく、偏流が生じると
熱交換器の伝熱性能が悪化する。
な間隔を設けることができ、気液二相流や気液間の熱交
換も行うことができるので、特に、冷凍機、特に吸収式
冷温水機の熱交換器として優れた特性を持っている。し
かしながら、特に冷凍機の熱交換器としてプレート式熱
交換器を用いる場合、使用の勝手などから内部に通水す
る冷却水や冷水、温水の取り入れ口／取出し口（ノズ
ル）は同一方向にあることが望ましいが、プレート式熱
交換器のノズルを同一方向に設けると、熱交換要素の位
置によって、熱交換要素の厚さの分だけ供給路の圧損が
生じるため、各熱交換要素への流体の供給量にばらつき
（偏流）が生じることがある。特に、プレートの積層枚
数を多くした場合にこの傾向は著しく、偏流が生じると
熱交換器の伝熱性能が悪化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解消し、熱交換要素毎の流量を補正して均一
に流体を流し、熱交換の効率を向上させることができる
プレート式熱交換器を提供することを課題とする。
な問題点を解消し、熱交換要素毎の流量を補正して均一
に流体を流し、熱交換の効率を向上させることができる
プレート式熱交換器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、凹凸を有し長手方向の両端に開口部を
設けたプレートを、２枚一組として周縁を重ね合せて熱
交換要素とし、該熱交換要素を開口部同士を合せて複数
重ね合せて形成され、前記熱交換要素を形成している２
枚のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱交換
要素と要素との間の空間を第二流体の通路とし、プレー
トが両流体の伝熱面となるプレート式熱交換器におい
て、前記熱交換要素となる２枚一組のプレートの開口部
と開口部の間の第一流体が通る流路に、各熱交換要素毎
に供給される流体の量を制御する手段を設けたものであ
る。前記プレー卜式熱交換器において、各熱交換要素毎
に供給される流体の量の制御は、供給路の圧損により生
じる流体の供給量の不均一を補正するように設定するこ
とができ、また、前記流体の量を制御する手段は、２枚
のプレートの開口部間の第一流体流路に設けたスペーサ
又は張り出し部の供給口の大きさ、又は、２枚のプレー
トの開口部間の第一流体流路と熱交換部を接続する助走
部の供給口の大きさを、熱交換要素毎に段階的に変化さ
せることとすることができる。
に、本発明では、凹凸を有し長手方向の両端に開口部を
設けたプレートを、２枚一組として周縁を重ね合せて熱
交換要素とし、該熱交換要素を開口部同士を合せて複数
重ね合せて形成され、前記熱交換要素を形成している２
枚のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱交換
要素と要素との間の空間を第二流体の通路とし、プレー
トが両流体の伝熱面となるプレート式熱交換器におい
て、前記熱交換要素となる２枚一組のプレートの開口部
と開口部の間の第一流体が通る流路に、各熱交換要素毎
に供給される流体の量を制御する手段を設けたものであ
る。前記プレー卜式熱交換器において、各熱交換要素毎
に供給される流体の量の制御は、供給路の圧損により生
じる流体の供給量の不均一を補正するように設定するこ
とができ、また、前記流体の量を制御する手段は、２枚
のプレートの開口部間の第一流体流路に設けたスペーサ
又は張り出し部の供給口の大きさ、又は、２枚のプレー
トの開口部間の第一流体流路と熱交換部を接続する助走
部の供給口の大きさを、熱交換要素毎に段階的に変化さ
せることとすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明を適用できるプレート式熱
交換器としては、液相対液相の積層型プレート熱交換器
であっても、液相対液相もしくは液相対気相のシェルア
ンドプレート式熱交換器（図３）であっても、液相対液
膜もしくは気相対液膜の液膜式プレート熱交換器であっ
てもよい。本発明では、プレート毎に流体の流量調整手
段を設け、供給路の長さの違いから生じる供給量の不均
一を補正する。調整手段としては、プレート同士の開口
部間に設けられたスペーサ又は張り出し部に開けられた
供給口の数もしくは大きさによるもの、開口部の流体流
路と熱交換部を接続する助走部のプレート間の隙間(供
給口)によるものなどが挙げられる。
交換器としては、液相対液相の積層型プレート熱交換器
であっても、液相対液相もしくは液相対気相のシェルア
ンドプレート式熱交換器（図３）であっても、液相対液
膜もしくは気相対液膜の液膜式プレート熱交換器であっ
てもよい。本発明では、プレート毎に流体の流量調整手
段を設け、供給路の長さの違いから生じる供給量の不均
一を補正する。調整手段としては、プレート同士の開口
部間に設けられたスペーサ又は張り出し部に開けられた
供給口の数もしくは大きさによるもの、開口部の流体流
路と熱交換部を接続する助走部のプレート間の隙間(供
給口)によるものなどが挙げられる。
【０００７】次に、本発明を図面を用いて説明する。図
１は、本発明のプレート式熱交換器のプレートの開口間
の流体流路部分の断面図であり、図１（ａ）は、プレー
ト４，４の開口部７，７間の流路８にスペーサ１０を設
けたものである。一般にプレート式交換器では、流体の
供給路をプレートの張り出し部同士の接合により接合す
るが、図１（ａ）では、ロウ付けの密着性を改善するた
めに、プレート開口部７間にスペーサ１０を挿入してい
る。このスペーサ１０には、流体をプレート４内部へ供
給するために、供給口１１が開けられているが、本発明
では、供給口１１の大きさを、供給路の位置によって調
整している。具体的には、供給路入口から遠くなるにつ
れ、供給口を段階的に大きくしている。供給口１１を熱
交換要素２の位置によって変えるのは容易である。ま
た、大きさによらず供給口の穴の数を変えてもよい。
１は、本発明のプレート式熱交換器のプレートの開口間
の流体流路部分の断面図であり、図１（ａ）は、プレー
ト４，４の開口部７，７間の流路８にスペーサ１０を設
けたものである。一般にプレート式交換器では、流体の
供給路をプレートの張り出し部同士の接合により接合す
るが、図１（ａ）では、ロウ付けの密着性を改善するた
めに、プレート開口部７間にスペーサ１０を挿入してい
る。このスペーサ１０には、流体をプレート４内部へ供
給するために、供給口１１が開けられているが、本発明
では、供給口１１の大きさを、供給路の位置によって調
整している。具体的には、供給路入口から遠くなるにつ
れ、供給口を段階的に大きくしている。供給口１１を熱
交換要素２の位置によって変えるのは容易である。ま
た、大きさによらず供給口の穴の数を変えてもよい。
【０００８】図１（ｂ）は、プレート４の開口部７，７
間の流路８に、立ち上がり部（張り出し部）１２を設け
たものである。図１（ｂ）では、プレート開口部７間の
流体流路８にプレート開口部を張り出して張り出し部１
２を設け、その張り出しの長さによって、張り出し部間
の間隔１３を変化させて供給口を流れる流量を調整して
いる。張り出し部１２の長さは、プレート成形時のトリ
ミング加工時に比較的容易に調整できる。図２は、本発
明のプレート式熱交換器のプレート開口部の流体流路部
分の他の例を示す断面図である。図２では、プレート開
口部７間の流体流路８とプレートの熱交換部とを接続す
る助走部１４に、部分的に幅を狭くした部分１５を設
け、この幅をプレート毎に段階的に変化させる（段階的
に大きくする）ことで流量を制御している。
間の流路８に、立ち上がり部（張り出し部）１２を設け
たものである。図１（ｂ）では、プレート開口部７間の
流体流路８にプレート開口部を張り出して張り出し部１
２を設け、その張り出しの長さによって、張り出し部間
の間隔１３を変化させて供給口を流れる流量を調整して
いる。張り出し部１２の長さは、プレート成形時のトリ
ミング加工時に比較的容易に調整できる。図２は、本発
明のプレート式熱交換器のプレート開口部の流体流路部
分の他の例を示す断面図である。図２では、プレート開
口部７間の流体流路８とプレートの熱交換部とを接続す
る助走部１４に、部分的に幅を狭くした部分１５を設
け、この幅をプレート毎に段階的に変化させる（段階的
に大きくする）ことで流量を制御している。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、プレート内を流れる流
量を熱交換要素毎に補正して均一に流すことができ、熱
交換効率を向上させたプレート式熱交換器とすることが
できた。
量を熱交換要素毎に補正して均一に流すことができ、熱
交換効率を向上させたプレート式熱交換器とすることが
できた。
【図１】本発明のプレート式熱交換器のプレート開口部
間の流体流路部分に、（ａ）スペーサを設けた断面図、
（ｂ）張り出し部を設けた断面図。
間の流体流路部分に、（ａ）スペーサを設けた断面図、
（ｂ）張り出し部を設けた断面図。
【図２】本発明のプレート式熱交換器のプレート開口部
間の流体流路部分の他の例を示す断面図。
間の流体流路部分の他の例を示す断面図。
【図３】公知のプレート式熱交換器の（ａ）全体正断面
図、（ｂ）流体流路部分の断面拡大図。
図、（ｂ）流体流路部分の断面拡大図。
２：熱交換要素、４：プレート、７：開口部、８：流体
流路、９：接合部、１０：スペーサ、１１：供給口、１
２：張り出し部、１３：間隔、１４：助走部、１５：流
路幅
流路、９：接合部、１０：スペーサ、１１：供給口、１
２：張り出し部、１３：間隔、１４：助走部、１５：流
路幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 晃好 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 入江 智芳 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3L103 AA37 BB33 BB42 CC18 CC30 DD09 DD15 DD55
Claims (4)
- 【請求項１】 凸凹を有し長手方向の両端に開口部を設
けたプレートを、２枚一組として周縁を重ね合せて熱交
換要素とし、該熱交換要素を開口部同士を合せて複数重
ね合せて形成され、前記熱交換要素を形成している２枚
のプレート間の空間を第一流体の通路とし、該熱交換要
素と要素との間の空間を第二流体の通路とし、プレート
が両流体の伝熱面となるプレート式熱交換器において、
前記熱交換要素となる２枚一組のプレートの開口部と開
口部の間の第一流体が通る流路に、各熱交換要素毎に供
給される流体の量を制御する手段を設けたことを特徴と
するプレート式熱交換器。 - 【請求項２】 前記各熱交換要素毎に供給される流体の
量の制御は、供給路の圧損により生じる流体の供給量の
不均一を補正するように設定されることを特徴とする請
求項１記載のプレート式熱交換器。 - 【請求項３】 前記流体の量を制御する手段が、２枚の
プレートの開口部間の第一流体流路に設けたスペーサ又
は張り出し部の供給口の大きさを、熱交換要素毎に段階
的に変化させることを特徴とする請求項１又は２記載の
プレート式熱交換器。 - 【請求項４】 前記流体の量を制御する手段が、２枚の
プレートの開口部間の第一流体流路と熱交換部を接続す
る助走部の供給口の大きさを、熱交換要素毎に段階的に
変化させることを特徴とする請求項１又は２記載のプレ
ート式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31919399A JP2001133193A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31919399A JP2001133193A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | プレート式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133193A true JP2001133193A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18107461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31919399A Pending JP2001133193A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133193A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011516815A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2011516816A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2011517763A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-06-16 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2011517764A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-06-16 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2013213666A (ja) * | 2013-07-11 | 2013-10-17 | Alfa Laval Corporate Ab | プレート熱交換器 |
-
1999
- 1999-11-10 JP JP31919399A patent/JP2001133193A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011516815A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2011516816A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2011517763A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-06-16 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| JP2011517764A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-06-16 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| US9103597B2 (en) | 2008-04-04 | 2015-08-11 | Alfa Laval Corporate Ab | Plate heat exchanger |
| JP2013213666A (ja) * | 2013-07-11 | 2013-10-17 | Alfa Laval Corporate Ab | プレート熱交換器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |