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JPH08219677A - 熱交換器としてのプレート積層体 - Google Patents

熱交換器としてのプレート積層体

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Publication number
JPH08219677A
JPH08219677A JP7304771A JP30477195A JPH08219677A JP H08219677 A JPH08219677 A JP H08219677A JP 7304771 A JP7304771 A JP 7304771A JP 30477195 A JP30477195 A JP 30477195A JP H08219677 A JPH08219677 A JP H08219677A
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JP
Japan
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plate
heat exchange
fluid
region
fluids
Prior art date
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Granted
Application number
JP7304771A
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Dominique Sabin
ドミニク・サビン
Costa Carlos De
カルロス・ダ・コスタ
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PATSUKINOTSUKUSU
Alfa Laval Packinox SAS
Original Assignee
PATSUKINOTSUKUSU
Packinox SA
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Publication date
Application filed by PATSUKINOTSUKUSU, Packinox SA filed Critical PATSUKINOTSUKUSU
Publication of JPH08219677A publication Critical patent/JPH08219677A/ja
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Publication of JP3691136B2 publication Critical patent/JP3691136B2/ja
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    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のプレート積層体タイプの熱交換器にお
いては、流体の流通断面積が入口および出口において変
化することになり、流体の流れに摂動が生じてしまうと
いう問題があった。 【解決手段】 積層された熱交換用プレート１０を備
え、プレート１０は、関連するプレート１０と共に流体
を向流式に循環させるための２重の流路を形成してお
り、横側端部において連結手段１３により連結されてお
り、流体間の熱交換を行う領域を備え、自由端において
流体の入口、出口を備えるタイプの熱交換器としてのプ
レート積層体であって、流体入口領域および流体出口領
域は、プレート１０の平滑端部１０ａにより形成され、
平滑端部１０ａの間には、熱交換領域における流体を分
散させるための起伏付プレート２１が挿入されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の主題は、熱交換器と
してのプレート積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に２つのタイプの熱交換器が知られ
ている。
【０００３】第１のタイプの熱交換器は、内部を流体が
循環する”Ｕ字形の”管の束、あるいは直管の束を備え
ている。しかしながら、このタイプの熱交換器は、構成
上高価である。また、熱効率に限界がある。それは、た
いていの場合これで限界づけられるように、管の数が利
用可能なスペースに依存することによるものである。
【０００４】第２のタイプの熱交換器は、並行して相互
に平行に設けられたプレート積層体を備えている。
【０００５】薄い金属シートからなるプレートは、たい
ていの場合、ステンレス鋼から構成され、端部は、平滑
表面とされ、中央部は波形に形成されている。この波形
形状を介してプレートは、互いに接触しており、この波
形形状により、２つの独立な流体が熱交換器の一端から
他端に向けて向流式に循環する２重の流路を形成してい
る。
【０００６】プレートは、それらの長さ方向横側端部に
おいて、連結手段により互いに連結されている。連結手
段は、例えば、プレート積層体の長さ全体にわたってか
つ高さ全体にわたって延在する漏れのない溶接壁により
一体的に固定された長さ方向締結部材からなるものであ
る。
【０００７】さらに、プレートは、一方においては、流
体間において熱伝達および熱交換を行うための中央領域
を形成しており、他方においては、プレート積層体の各
端部において、これら流体の入口および出口の重ね合わ
せを形成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プレート積層体においては、各々のプレートに、このプ
レート表面上に所定方向に形成された特殊な波形が設け
られている。これにより、中央部における熱伝達および
熱交換領域が形成されることになるが、この状況は、入
口および出口においても同様である。
【０００９】したがって、入口および出口は、交差する
波形部の重ね合わせにより形成され、そのため流体の流
通断面積が変化することになり、結局、これら流体の流
れに乱れが生じてしまう。
【００１０】本発明の目的は、上述の欠点を克服し得る
熱交換器としてのプレート積層体を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明の主
題は、互いに平行に配置されかつ積層された金属製熱交
換用プレートを備え、各々の熱交換用プレートは、関連
する熱交換用プレートと共に２つの独立な流体を向流式
に循環させるための２重の流路を形成するために、平滑
表面とされた端部と波形とされた中央部とを有するとと
もに、これら熱交換用プレートの長さ方向横側端部にお
いて連結手段により互いに連結されており、一方におい
ては、前記流体間において熱伝達および熱交換を行う領
域を形成しており、他方においては、それらの自由端に
おいて前記流体の入口領域および出口領域を形成するタ
イプの熱交換器としてのプレート積層体であって、前記
流体入口領域および前記流体出口領域は、前記熱交換用
プレートの前記平滑端部により形成され、前記平滑端部
の間には、前記熱交換領域における前記流体を分散させ
るための、起伏がつけられた独立の起伏付プレートが挿
入されていることを特徴とする熱交換器としてのプレー
ト積層体にある。
【００１２】本発明は、また、以下のような他の特徴点
を有している。すなわち、前記熱交換用プレートの前記
平滑端部および前記起伏付プレートの組は、前記プレー
ト積層体の各端部において、前記流体の一方のための少
なくとも１つの入口と、前記流体の他方のための出口と
の重ね合わせを形成しているという特徴点を有してい
る。
【００１３】また、各々の前記起伏付プレートは、対応
する流路へと前記流体の一方を案内するための少なくと
も１つの案内領域と、前記流体を緩やかに循環させるた
めのものであるとともに、前記案内領域に対して前記流
体の２つの前記領域間にわたる流通が可能とされた少な
くとも１つの遷移領域の分だけ離間された緩循環領域と
を有しているという特徴点を有している。
【００１４】また、前記案内領域には、連続した波形部
が設けられているという特徴点を有している。
【００１５】また、前記案内領域の前記連続した波形部
は、前記熱交換用プレートの前記平滑端部と共に、一定
の断面積をもった流体循環チャンネルを形成し、対応す
る流路に向けて連接されているという特徴点を有してい
る。
【００１６】また、前記緩循環領域には、案内領域の前
記連続した波形部は、関連する前記熱交換用プレートの
前記平滑端部に対しての間隔を維持するためのピンが設
けられているという特徴点を有している。
【００１７】また、前記遷移領域には、長さ方向に不連
続な波形部が設けられており、この長さ方向に不連続な
波形部は、前記案内領域と前記緩循環領域との間の通路
を形成しているという特徴点を有している。
【００１８】また、前記起伏付プレートには、それらの
長さ方向横側端部に、前記熱交換用プレートの前記平滑
端部に固定するためのかつ前記熱交換用プレートの前記
平滑端部から離間させるためのブロックが設けられてい
るという特徴点を有している。
【００１９】また、前記熱交換用プレートの前記平滑端
部、前記起伏付プレート、および前記ブロックにより形
成された各々の組は、前記熱伝達および熱交換領域を形
成する前記熱交換用プレートの長さ方向横側端部に対し
て、該熱交換用プレートの前記連結手段により、漏れの
ない状態で固定されているという特徴点を有している。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の特徴点および利点は、単
に一例を通して与えられるものであり、添付図面を参照
してなされる以下の説明により明らかとなるであろう。
図１は、本発明によるプレート積層体を示すもので一部
を破断して示す概念的な斜視図である。図２は、本発明
によるプレート積層体の一端を示す側面図である。図３
は、図２の３−３線矢視断面の半分のみを示す図であ
る。図４は、本発明によるプレート積層体の入口あるい
は出口の起伏がつけられた起伏付プレートの一例を示す
平面図である。
【００２１】図１に概念的に示すように、熱交換器とし
てのプレート積層体は、３つの部分、すなわち中央部Ａ
と、２つの端部Ｂ、Ｃとからなるものである。
【００２２】中央部Ａは、熱伝達領域本体あるいは熱交
換領域本体をなすもので、相互に平行に積層されたプレ
ート１０から構成されている。
【００２３】各々のプレート１０は、薄い金属シートか
らなるもので、たいていの場合、ステンレス鋼から、あ
るいは、十分に延性を有する他の材料（sufficiently d
uctile material）からなるものである。そして、従来
と同様に、長さ方向端部および横方向端部は、平滑表面
とされ、これら端部間は、波形部１１とされている。
【００２４】プレート１０どうしの間には、２つの独立
な流体が循環するための２重の流路が形成されている。
熱交換用流体は、プレート積層体の一端から他端に向け
て向流式に循環する。
【００２５】好ましい実施形態においては、プレート１
０は、長さ方向横側端部において、例えばバー１２から
なる連結手段により互いに結合させられている。バー１
２は、プレート１０の長さ方向の長さ全体にわたって、
および溶接層１３の長さ方向の長さ全体にわたって延在
している。溶接層１３は、漏れのない溶接壁を形成する
ために、プレート積層体の各横方向表面の長さ全体およ
び高さ全体にわたって設けられている。
【００２６】積層されたプレート１０は、プレート１０
の表面全体にわたって延在する上部金属シート１４と下
部金属シート１５との間に配置されている。上部金属シ
ート１４および下部金属シート１５の周縁部は、プレー
ト１０の横側端部に溶接層１３により連結されている。
【００２７】対応する流路中をプレート積層体の一端か
ら他端に向けて中央部Ａにおいて向流式に循環する流体
を導くために、このプレート積層体には、各端部におい
て、流体のための入口および出口領域が設けられてお
り、これらがプレート積層体の端部Ｂ、Ｃを構成してい
る。
【００２８】図２および図３に示すように、これら流体
の入口領域および出口領域は、熱交換用プレート１０の
平滑端部１０ａの積層により形成されている。そして、
これら平滑端部１０ａの間には、起伏がつけられた起伏
付プレート２１が挿入されている。これらプレート１０
は、流体間の熱伝達領域および熱交換領域を構成してい
る。
【００２９】熱交換用プレート１０の平滑端部１０ａお
よび起伏付プレート２１の組は、プレート積層体の各端
部において、および中央部Ａの各流路において、一方の
流体のための少なくとも１つの入口（ａ）と、他方の流
体のための少なくとも１つの出口（ｂ）とを形成してい
る。
【００３０】プレート積層体の各端部における入口
（ａ）および出口（ｂ）の配置は、流体の特性、および
これら流体間においてなされる熱交換の特性に依存す
る。
【００３１】図２に示されている例示としての実施形態
においては、入口および出口は、プレート積層体の上部
位置に一方の流体のための１つの入口（ａ）と、下方位
置に他方の流体のための２つの出口（ｂ）とを備えてい
る。あるいは、これらを積層プレートの下部にだけ設け
てもよい。
【００３２】図２および図３に示すように、起伏付プレ
ート２１には、それらの長さ方向横側端部に、熱交換用
プレート１０の平滑端部１０ａに固定しかつ熱交換用プ
レート１０の平滑端部１０ａから離間させるためのブロ
ック２２が設けられている。
【００３３】起伏付プレート２１の各長さ方向横側端部
は、ブロック２２に対して、例えば溶接ビード２３によ
り固定されている。
【００３４】熱交換用プレート１０の平滑端部１０ａ、
起伏付プレート２１、およびブロック２２により形成さ
れた各々の組は、漏れのない状態で、熱伝達および熱交
換領域Ａを形成するプレート１０の長さ方向横側端部に
対して、これらプレート１０の連結手段により、つまり
溶接壁１３により固定されている。
【００３５】入口（ａ）の各側部、あるいは、出口
（ｂ）間に挟まれた部分のどちらかに位置する部分は、
図２および図３に示すように、ブロック２４により封止
されている。
【００３６】一般には、各々の起伏付プレート２１は、
対応する流路へと一方の流体を案内するための少なくと
も１つの案内領域と、この流体が緩やかに循環する緩循
環領域とを有している。この場合、緩循環領域は、案内
領域に対して、この流体の２つの領域間にわたる流通が
可能とされた少なくとも１つの遷移領域の分だけ離間し
て配置されている。
【００３７】次に、図４を参照して、起伏付プレート２
１の例示された実施形態について説明する。
【００３８】上述の如く、起伏付プレート２１は、対応
する流路へとある１つの流体を案内するための案内領域
２１ａと、この流体が緩やかに循環する緩循環領域２１
ｂとを有している。この場合、緩循環領域２１ｂは、案
内領域２１ａに対して、この流体の２つの領域２１ａ、
２１ｂ間にわたる流通が可能とされた少なくとも１つの
遷移領域２１ｃの分だけ離間して配置されている。
【００３９】起伏付プレート２１の案内領域２１ａに
は、連続した波形部２１０ａが設けられている。連続し
た波形部２１０ａは、熱交換用プレート１０の平滑端部
１０ａと共に、対応する流体に関しての一定の断面積を
もった循環チャンネルを形成している。そして、この波
形部２１０ａは、この流体が循環する流路に対して連接
されている。
【００４０】起伏付プレート２１の緩循環領域２１ｂに
は、近隣の熱交換用プレート１０の平滑端部１０ａに対
しての間隔を維持するためのピン２１０ｂが設けられて
いる。
【００４１】遷移領域２１ｃには、長さ方向に不連続な
波形部２１０ｃが設けられており、この長さ方向に不連
続な波形部２１０ｃは、案内領域２１ａと緩循環領域２
１ｂとの間を結ぶ通路２１１ｃを形成している。
【００４２】遷移領域２１ｃが設けられていることによ
り、案内領域２１ａから緩循環領域２１ｂへ向けての少
量の流体の流通が確保され、その結果、少量の流体が緩
循環領域２１ｂへと流入し、よってこの領域において全
体的に流れがよどむことが避けられる。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、本発明のプレート積層体
によれば、各端部において、熱交換用プレートの平滑端
部により形成されかつこれらの間には一定断面積をもっ
た流体流路を形成する独立な起伏付プレートが挿入され
た入口領域および出口領域を有していることから、流体
の一様な流れを得ることができ、よって熱交換器として
のプレート積層体の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプレート積層体を示すもので一部
を破断して示す概念的な斜視図である。
【図２】本発明によるプレート積層体の一端を示す側面
図である。
【図３】図２の３−３線矢視断面の半分のみを示す図で
ある。
【図４】本発明によるプレート積層体の入口あるいは出
口の起伏がつけられた起伏付プレートの一例を示す平面
図である。
【符号の説明】
１０ 熱交換用プレート １０ａ 平滑端部 １１ 中央部 １３ 連結手段 ２１ 起伏付プレート ２１ａ 案内領域 ２１ｂ 緩循環領域 ２１ｃ 遷移領域 ２２ ブロック ２１０ａ 連続した波形部 ２１０ｂ ピン ２１０ｃ 不連続な波形部 ２１１ｃ 通路 ａ 入口 ｂ 出口

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに平行に配置されかつ積層された金
    属製熱交換用プレート（１０）を備え、 各々の熱交換用プレート（１０）は、関連する熱交換用
    プレート（１０）と共に２つの独立な流体を向流式に循
    環させるための２重の流路を形成するために、平滑表面
    とされた端部と波形とされた中央部（１１）とを有する
    とともに、これら熱交換用プレート（１０）の長さ方向
    横側端部において連結手段（１３）により互いに連結さ
    れており、 一方においては、前記流体間において熱伝達および熱交
    換を行う領域を備え、他方においては、それらの自由端
    において前記流体の入口領域および出口領域を備えるタ
    イプの熱交換器としてのプレート積層体であって、 前記流体入口領域および前記流体出口領域は、前記熱交
    換用プレート（１０）の前記平滑端部（１０ａ）により
    形成され、前記平滑端部（１０ａ）の間には、前記熱交
    換領域における前記流体を分散させるための、起伏がつ
    けられた独立の起伏付プレート（２１）が挿入されてい
    ることを特徴とする熱交換器としてのプレート積層体。
  2. 【請求項２】 前記熱交換用プレート（１０）の前記平
    滑端部（１０ａ）および前記起伏付プレート（２１）の
    組は、前記プレート積層体の各端部において、前記流体
    の一方のための少なくとも１つの入口（ａ）と、前記流
    体の他方のための出口（ｂ）との重ね合わせを決めてい
    ることを特徴とする請求項１記載のプレート積層体。
  3. 【請求項３】 各々の前記起伏付プレート（２１）は、
    対応する流路へと前記流体の一方を案内するための少な
    くとも１つの案内領域（２１ａ）と、前記流体を緩やか
    に循環させるためのものであるとともに、前記案内領域
    （２１ａ）に対して前記流体の２つの前記領域（２１
    ａ、２１ｂ）間にわたる流通が可能とされた少なくとも
    １つの遷移領域（２１ｃ）の分だけ離間された緩循環領
    域（２１ｂ）とを有していることを特徴とする請求項１
    または２記載のプレート積層体。
  4. 【請求項４】 前記案内領域（２１ａ）には、連続した
    波形部（２１０ａ）が設けられていることを特徴とする
    請求項３記載のプレート積層体。
  5. 【請求項５】 前記案内領域（２１ａ）の前記連続した
    波形部（２１０ａ）は、前記熱交換用プレート（１０）
    の前記平滑端部（１０ａ）と共に、一定の断面積をもっ
    た流体循環チャンネルを形成し、対応する流路に向けて
    連接されていることを特徴とする請求項１ないし４のい
    ずれかに記載のプレート積層体。
  6. 【請求項６】 前記緩循環領域（２１ｂ）には、案内領
    域（２１ａ）の前記連続した波形部（２１０ａ）は、関
    連する前記熱交換用プレート（１０）の前記平滑端部
    （１０ａ）に対しての間隔を維持するためのピン（２１
    ０ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項３記載
    のプレート積層体。
  7. 【請求項７】 前記遷移領域（２１ｃ）には、長さ方向
    に不連続な波形部（２１０ｃ）が設けられており、この
    長さ方向に不連続な波形部（２１０ｃ）は、前記案内領
    域（２１ａ）と前記緩循環領域（２１ｂ）との間の通路
    （２１１ｃ）を形成していることを特徴とする請求項３
    記載のプレート積層体。
  8. 【請求項８】 前記起伏付プレート（２１）には、それ
    らの長さ方向横側端部に、前記熱交換用プレート（１
    ０）の前記平滑端部（１０ａ）に固定するためのかつ前
    記熱交換用プレート（１０）の前記平滑端部（１０ａ）
    から離間させるためのブロック（２２）が設けられてい
    ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載
    のプレート積層体。
  9. 【請求項９】 前記熱交換用プレート（１０）の前記平
    滑端部（１０ａ）、前記起伏付プレート（２１）、およ
    び前記ブロック（２２）により形成された各々の組は、
    前記熱伝達および熱交換領域を形成する前記熱交換用プ
    レート（１０）の長さ方向横側端部に対して、該熱交換
    用プレート（１０）の前記連結手段（１３）により、漏
    れのない状態で固定されていることを特徴とする請求項
    １ないし８のいずれかに記載のプレート積層体。
JP30477195A 1994-11-28 1995-11-22 熱交換器としてのプレート積層体 Expired - Lifetime JP3691136B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9414231A FR2727505A1 (fr) 1994-11-28 1994-11-28 Faisceau de plaques pour un echangeur thermique
FR9414231 1994-11-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08219677A true JPH08219677A (ja) 1996-08-30
JP3691136B2 JP3691136B2 (ja) 2005-08-31

Family

ID=9469211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30477195A Expired - Lifetime JP3691136B2 (ja) 1994-11-28 1995-11-22 熱交換器としてのプレート積層体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5584341A (ja)
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