JPS59229193A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS59229193A JPS59229193A JP58102556A JP10255683A JPS59229193A JP S59229193 A JPS59229193 A JP S59229193A JP 58102556 A JP58102556 A JP 58102556A JP 10255683 A JP10255683 A JP 10255683A JP S59229193 A JPS59229193 A JP S59229193A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- 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
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
- F28D9/0068—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、温度効率の高い高温のガス・ガス熱交換器に
係シ、特に高温の排ガスから熱回収する空気予熱器に好
適な高温に係る熱交換器に関するものである。
係シ、特に高温の排ガスから熱回収する空気予熱器に好
適な高温に係る熱交換器に関するものである。
プレートと、プレート間隔保持部材および伝熱要素とを
、交互に積層して高温流路と低温流路を形成し、対向し
て流体を流通させ熱交換を行う熱交換器においては、高
い温度効率を得るために、流路幅方向に沿って流量分布
を均一にする必要がある。
、交互に積層して高温流路と低温流路を形成し、対向し
て流体を流通させ熱交換を行う熱交換器においては、高
い温度効率を得るために、流路幅方向に沿って流量分布
を均一にする必要がある。
この種の熱交換器では、従来、高温側および低温側流路
群に流体を分配するために、熱交換器の入口および出口
側に、流体の流れに平行な等間隔の案内板群を持つデス
トリピユータ部を設けていた。以下、第１図及び第２図
を用いて従来技術の構成と作用を説明する。
群に流体を分配するために、熱交換器の入口および出口
側に、流体の流れに平行な等間隔の案内板群を持つデス
トリピユータ部を設けていた。以下、第１図及び第２図
を用いて従来技術の構成と作用を説明する。
第１図は、熱交換器の全体の一般構成を示す斜視図で、
高温の排ガスから排熱を回収し、空気を予熱するのに用
いる高温に係る熱交換器の例である。
高温の排ガスから排熱を回収し、空気を予熱するのに用
いる高温に係る熱交換器の例である。
第２図は、従来技術の実施例を示す平面図である。
まず、熱交換器ＩＡの構成の概略を説明する。
矩形状平板の４隅を切除して略六角形状のプレート３０
を形成し、切除されない二辺を対辺とする矩形部、すな
わち第２図に示すｂ−ｃ −ｅ −ｆで囲まれる部分に
伝熱要素を配置して熱交換器コア一部１１Ａ′ｆ：ｉ成
する。平板を切除して得られる斜辺部を含んで、前記矩
形部ｂＣｅｆの両列側に形成される三角形状プレート部
、すなわち第２図に示すａ−ｂ−ｃおよびｄ −ｅ −
ｆで囲まれる部分に、プレートとブレ・−ト間隔保持部
制とでデストリピユータ部１２Ａ、１３Ａを栴成し、高
温流路群３３ａおよび低温流路群３４ａを形成する。
を形成し、切除されない二辺を対辺とする矩形部、すな
わち第２図に示すｂ−ｃ −ｅ −ｆで囲まれる部分に
伝熱要素を配置して熱交換器コア一部１１Ａ′ｆ：ｉ成
する。平板を切除して得られる斜辺部を含んで、前記矩
形部ｂＣｅｆの両列側に形成される三角形状プレート部
、すなわち第２図に示すａ−ｂ−ｃおよびｄ −ｅ −
ｆで囲まれる部分に、プレートとブレ・−ト間隔保持部
制とでデストリピユータ部１２Ａ、１３Ａを栴成し、高
温流路群３３ａおよび低温流路群３４ａを形成する。
このように六角形状プレートと、プレート間隔保持部材
および伝熱要素とを交互に積重ね、積層楊造体とするこ
とによって、熱交換器コア一部１１Ａと、その両側に高
温側デスト（ノビュータ部１２Ａ１低温側デストリピユ
ータ部１３Ａを構成しており、デストリピユータ部の、
前述の切除した４斜辺部ａｌ）、ａｃ、ｄｅ、ｄ、ｆの
互いに平行な２組の斜辺部の一方ａｃを高温流体の入口
、ｄｆを出口とし、他方ｄｅを低温流体の入口、ａｂを
出口としている。
および伝熱要素とを交互に積重ね、積層楊造体とするこ
とによって、熱交換器コア一部１１Ａと、その両側に高
温側デスト（ノビュータ部１２Ａ１低温側デストリピユ
ータ部１３Ａを構成しており、デストリピユータ部の、
前述の切除した４斜辺部ａｌ）、ａｃ、ｄｅ、ｄ、ｆの
互いに平行な２組の斜辺部の一方ａｃを高温流体の入口
、ｄｆを出口とし、他方ｄｅを低温流体の入口、ａｂを
出口としている。
次に、とのような熱交換器の作用を説明する。
第１，２図中の矢印は流体の流れを示すもので、第２図
の黒い二重矢印は高温流体、白い二重矢印は低温流体の
方向を示すものである。
の黒い二重矢印は高温流体、白い二重矢印は低温流体の
方向を示すものである。
第１図において、高温の排ガス（高温流体）は高温配管
１６から高温ヘッダ１４へ供給され、高温入口流路群３
３ａから高温側デストリピユータ部１２Ａを経て熱交換
器コア一部１１Ａに至り、空気（低温流体）と熱交換し
たのち、低温側デストリピユータ部１３Ａを経て低温へ
ラダ１５に集められ高温出口配管１７から他の系へ送シ
出される。
１６から高温ヘッダ１４へ供給され、高温入口流路群３
３ａから高温側デストリピユータ部１２Ａを経て熱交換
器コア一部１１Ａに至り、空気（低温流体）と熱交換し
たのち、低温側デストリピユータ部１３Ａを経て低温へ
ラダ１５に集められ高温出口配管１７から他の系へ送シ
出される。
一方、低温配管１８から流入する空気は、排ガスと逆の
経路をたどシ、熱交換器コア一部１１Ａで高温ガスと対
向流を形成、高温ガスとの大部分の熱交換をここで行い
、昇温されて低温出口配管１９から他の系へ送シ出され
る。
経路をたどシ、熱交換器コア一部１１Ａで高温ガスと対
向流を形成、高温ガスとの大部分の熱交換をここで行い
、昇温されて低温出口配管１９から他の系へ送シ出され
る。
このような熱交換器において、従来は、第２図に示すよ
うに、デストリピユータ部１２ ａ、１３ａはプレート
間を保持するプレート間隔保持部利として、流体の流れ
に平行な等間隔の多数の案内板２８．２９を設は流路群
が形成されていた。
うに、デストリピユータ部１２ ａ、１３ａはプレート
間を保持するプレート間隔保持部利として、流体の流れ
に平行な等間隔の多数の案内板２８．２９を設は流路群
が形成されていた。
このようなデストリピユータ部の構造では、作動流体が
液体のように、入口、出口間の温度変化による密度の変
化を生じないような場合には、第２図において経路ｈ
−ｉ −ｊ −ｋの流路長さおよび経路ｈ′−ｉ′−ｊ
′−に′の流路長さが等しいので、両級路間の流路圧損
もほぼ等しくなシ、流路幅方向にほぼ均一に流れる。
液体のように、入口、出口間の温度変化による密度の変
化を生じないような場合には、第２図において経路ｈ
−ｉ −ｊ −ｋの流路長さおよび経路ｈ′−ｉ′−ｊ
′−に′の流路長さが等しいので、両級路間の流路圧損
もほぼ等しくなシ、流路幅方向にほぼ均一に流れる。
しかし、本発明の対象である高温の排ガスからの熱回収
を目的とする高温ガス・ガス熱交換器では、熱交換器入
口、出口間における作動流体の密度が大きく変化する。
を目的とする高温ガス・ガス熱交換器では、熱交換器入
口、出口間における作動流体の密度が大きく変化する。
このため、高温流体入口３３ａおよび低温流体出口３４
ａを有する高温側デストリピユータ部１２ａでは、流体
の密度が低温側デストリピユータ部１３ａにおけるよシ
も非常に小さく、流速が大きいので圧力損失も非常に太
きくなっておシ、デストリピユータ部の圧力損失は、高
温側が支配的であシ、とこでの流路抵抗を流路幅方向に
均一にする必要がある。
ａを有する高温側デストリピユータ部１２ａでは、流体
の密度が低温側デストリピユータ部１３ａにおけるよシ
も非常に小さく、流速が大きいので圧力損失も非常に太
きくなっておシ、デストリピユータ部の圧力損失は、高
温側が支配的であシ、とこでの流路抵抗を流路幅方向に
均一にする必要がある。
しかし、流路幅方向に、高温流路の場合はデストリピユ
ータ入口から伝熱要素まで、低温流路の場合は伝熱エレ
メントからデストリピユータ出口までの流路長さ、すな
わち案内板の設置長さが異なるため、流路長さが短い側
の流路に比べて長い側の抵抗が大きく、流れが不均一と
なる。したがって、熱交換器全体としても流路幅方向の
流量分布が不均一となって、熱交換器の性能が大幅に低
下するという問題を生じていた。
ータ入口から伝熱要素まで、低温流路の場合は伝熱エレ
メントからデストリピユータ出口までの流路長さ、すな
わち案内板の設置長さが異なるため、流路長さが短い側
の流路に比べて長い側の抵抗が大きく、流れが不均一と
なる。したがって、熱交換器全体としても流路幅方向の
流量分布が不均一となって、熱交換器の性能が大幅に低
下するという問題を生じていた。
高温側デストリピユータ部における流路長さの差による
前記の問題は、特に作動流体の入口、出口間の温度変化
が大きくなる、すなわち温度効率が大きくなるに従って
著しくカシ、所定の交換熱量を確保するために、必要以
上に熱交換器が大形になシ、価格、設置場所が多大とな
るという問題を生じていた。
前記の問題は、特に作動流体の入口、出口間の温度変化
が大きくなる、すなわち温度効率が大きくなるに従って
著しくカシ、所定の交換熱量を確保するために、必要以
上に熱交換器が大形になシ、価格、設置場所が多大とな
るという問題を生じていた。
また、高温流体入口側デストリピユータ部においては、
流路が長い側の熱慣性が太きいだめに、起動時に不均一
な熱変形を生じる原因となシ、熱交換器の寿命を低下さ
せるという問題も生じていた。
流路が長い側の熱慣性が太きいだめに、起動時に不均一
な熱変形を生じる原因となシ、熱交換器の寿命を低下さ
せるという問題も生じていた。
本発明の目的は、従来技術の問題点を解決するため、熱
交換器内部を流れる作動流体、被作動流体の流量分布が
均一となる熱交換器を提供することにある。
交換器内部を流れる作動流体、被作動流体の流量分布が
均一となる熱交換器を提供することにある。
本発明の構成は、プレートと、プレート間隔保持部材お
よび伝熱要素とを、交互に積層して高温流路と低温流路
を形成し、対向して流体を流通させ熱交換を行う熱交換
器であって、前記伝熱要素を配設した熱交換器コア一部
と、該熱交換器コア一部の両側に位置し、プレートとプ
レート間隔保持部材とを交互に積層して成るデストリピ
ユータ部とで構成され、前記両側のデストリピユータ部
の一方を高温側デストリピユータ部、他方を低温側デス
トリピユータ部としだ熱交換器において、少なくとも高
温側デストリピユータ部のプレート間隔保持部材として
流体の流れを導く案内部材群を設け、デストリピユータ
部入口または出口から伝熱要素までの流路長さの長短に
応じて、流路長さが長い側の案内部材群の間隔を、流路
長さが短い側の案内部材群の間隔よシ大きい不等間隔に
構成したものであυ、これによって、熱交換器内部を流
れる流体の流量分布の均一化をはかったものである。
よび伝熱要素とを、交互に積層して高温流路と低温流路
を形成し、対向して流体を流通させ熱交換を行う熱交換
器であって、前記伝熱要素を配設した熱交換器コア一部
と、該熱交換器コア一部の両側に位置し、プレートとプ
レート間隔保持部材とを交互に積層して成るデストリピ
ユータ部とで構成され、前記両側のデストリピユータ部
の一方を高温側デストリピユータ部、他方を低温側デス
トリピユータ部としだ熱交換器において、少なくとも高
温側デストリピユータ部のプレート間隔保持部材として
流体の流れを導く案内部材群を設け、デストリピユータ
部入口または出口から伝熱要素までの流路長さの長短に
応じて、流路長さが長い側の案内部材群の間隔を、流路
長さが短い側の案内部材群の間隔よシ大きい不等間隔に
構成したものであυ、これによって、熱交換器内部を流
れる流体の流量分布の均一化をはかったものである。
以下、本発明の実施例を、さきの第１．２図をあわせ第
３．４．５図を用いて説明する。
３．４．５図を用いて説明する。
第３図は、熱交換器コア一部の一般構成を示す断面図、
第４図は、本発明の一実施例を示す熱交換器内面斜視図
、第５図は、本発明の一実施例を示す平面図で、図中の
黒い二重矢印は高温流体。
第４図は、本発明の一実施例を示す熱交換器内面斜視図
、第５図は、本発明の一実施例を示す平面図で、図中の
黒い二重矢印は高温流体。
白い二重矢印は低温流体の方向を示すものである。
図中、さきの第１，２図と同一符号は向等部分を示すも
のである。熱交換器の基本的な構成と作用は、従来技術
の説明で述べたので、その部分は説明を省略する。
のである。熱交換器の基本的な構成と作用は、従来技術
の説明で述べたので、その部分は説明を省略する。
まず、熱交換器１の構成を第１．３，４．５図を用いて
説明する。
説明する。
略六角形状のプレート３０の、第５図に示すｂ−ｃ−ｅ
−ｆで囲まれる矩形部に、第３図に示すように高温伝熱
要素４０ａを収納する室３３ｂおよび低温伝熱要素４０
ｂを収納する室３４ｂを交互に配設し、これら伝熱要素
４０とプレート３０とを交互に積層し、プレート間隔を
保持する側板４１．４２で側面を密閉し、熱交換器コア
一部１１を構成している。熱交換器コア一部１１のこの
矩形１）ｃｅｆの内外側におって、第５図に示すａ−ｂ
−ｃおよびｄ −ｅ −ｆで囲まれる略三角形状プレー
ト部には、プレート間隔保持部拐に相当する高温側案内
板群３１が高温伝熱要素４０ａに対応して配設され、低
温側案内板群３２が低温伝熱要素４０ｂに対応して配設
され、プレートと案内板群とを交互に積層し、同じくプ
レート間隔保持部材に相当する側板３５，３６で側面を
仕切って、互いに独立した高温流路３３ａ、低温流路３
１を形成し、高温側デストリピユータ部１２゜低温側デ
ストリピユータ部１３を構成している。
−ｆで囲まれる矩形部に、第３図に示すように高温伝熱
要素４０ａを収納する室３３ｂおよび低温伝熱要素４０
ｂを収納する室３４ｂを交互に配設し、これら伝熱要素
４０とプレート３０とを交互に積層し、プレート間隔を
保持する側板４１．４２で側面を密閉し、熱交換器コア
一部１１を構成している。熱交換器コア一部１１のこの
矩形１）ｃｅｆの内外側におって、第５図に示すａ−ｂ
−ｃおよびｄ −ｅ −ｆで囲まれる略三角形状プレー
ト部には、プレート間隔保持部拐に相当する高温側案内
板群３１が高温伝熱要素４０ａに対応して配設され、低
温側案内板群３２が低温伝熱要素４０ｂに対応して配設
され、プレートと案内板群とを交互に積層し、同じくプ
レート間隔保持部材に相当する側板３５，３６で側面を
仕切って、互いに独立した高温流路３３ａ、低温流路３
１を形成し、高温側デストリピユータ部１２゜低温側デ
ストリピユータ部１３を構成している。
本実施例の熱交換器では、第４，５図に示すように、高
温側案内板群３１および低温側案内板群３２は、それぞ
れ高温ガスおよび空気の流れにほぼ平行に配置され、そ
の間隔は、デストリピユータ部の流路長さの長い側（高
温流路については、ａ −ｂ辺、ｅ−ｄ辺側、低温流路
についてはｄ−ｆ辺、ａ−ｃ辺側）が広く、流路長さの
短い側が狭い不等間隔となっている。
温側案内板群３１および低温側案内板群３２は、それぞ
れ高温ガスおよび空気の流れにほぼ平行に配置され、そ
の間隔は、デストリピユータ部の流路長さの長い側（高
温流路については、ａ −ｂ辺、ｅ−ｄ辺側、低温流路
についてはｄ−ｆ辺、ａ−ｃ辺側）が広く、流路長さの
短い側が狭い不等間隔となっている。
以上説明したような案内板群の配置となっているため、
デストリピユータ部において、入口または出口から伝熱
要素までの流路長さの大小にかかわらず、通風抵抗がほ
ぼ一定となる。
デストリピユータ部において、入口または出口から伝熱
要素までの流路長さの大小にかかわらず、通風抵抗がほ
ぼ一定となる。
したがって、流路幅方向に流量分布が均一となシ、熱交
換器コア一部内の流量分布も均一となシ、熱交換能力を
最大限に発揮できる。
換器コア一部内の流量分布も均一となシ、熱交換能力を
最大限に発揮できる。
また、デストリピユータ部における流路幅方向の案内板
群の熱慣性の差も改善されるので、起動時の温度応答も
一様になり、熱慣性の不均一性により一時的に発生する
大きな熱変形や熱応力が改善されるので、熱交換器の寿
命も向上する。
群の熱慣性の差も改善されるので、起動時の温度応答も
一様になり、熱慣性の不均一性により一時的に発生する
大きな熱変形や熱応力が改善されるので、熱交換器の寿
命も向上する。
次に本発明の他の実施例を第６．７．８図を用いて順次
説明する。これら各図に係るものは、本発明の他の各実
施例を示す熱交換器の平面図で、図中、さきの第５図と
同一符号は同等部分を示し、黒い二重矢印は高温流体、
白い二重矢印は低温流体の方向を示すものである。
説明する。これら各図に係るものは、本発明の他の各実
施例を示す熱交換器の平面図で、図中、さきの第５図と
同一符号は同等部分を示し、黒い二重矢印は高温流体、
白い二重矢印は低温流体の方向を示すものである。
第６図の実施例では、デストリピユータ部１２および１
３の流路幅を３等分し、３つのセクションＡ、Ｂ、Ｃお
よびＡ／ 、Ｂ／ 、 ＣＩに区分し、各セクション内
では案内板間隔を等間隔とし、流路長さが大きいセクシ
ョンＡおよびＡ′における案内板間隔にくらべて、流路
長さの短いセクションＢおよびＢ’ 、ＣおよびＣ′の
順に案内板間隔が小さくなっている。
３の流路幅を３等分し、３つのセクションＡ、Ｂ、Ｃお
よびＡ／ 、Ｂ／ 、 ＣＩに区分し、各セクション内
では案内板間隔を等間隔とし、流路長さが大きいセクシ
ョンＡおよびＡ′における案内板間隔にくらべて、流路
長さの短いセクションＢおよびＢ’ 、ＣおよびＣ′の
順に案内板間隔が小さくなっている。
このように構成しても、本発明で目的とする流量分布を
均一にする効果が達成できる。
均一にする効果が達成できる。
第７図の実施例では、デストリピユータ部１２および１
３の流路幅を２等分し、流路長さの長いセクショ７Ａ、
Ａ’および流路長さの短いセクションＢ、Ｂ’に区分し
た場合を示すもので、各セクション内では案内板間隔を
等間隔とし、セクションＡ、Ａ’における案内板間隔が
、セクショ゛Ｂ、Ｂ’における案内板間隔よシ太きくな
っている。
３の流路幅を２等分し、流路長さの長いセクショ７Ａ、
Ａ’および流路長さの短いセクションＢ、Ｂ’に区分し
た場合を示すもので、各セクション内では案内板間隔を
等間隔とし、セクションＡ、Ａ’における案内板間隔が
、セクショ゛Ｂ、Ｂ’における案内板間隔よシ太きくな
っている。
このような構成にしても、本発明で目的とする流量分布
を均一にする効果が達成できる。
を均一にする効果が達成できる。
第６図、第７図の実施例では、デストリピユータ部の流
路幅を３等分、２等分に区分しているが、本発明では必
ずしもこれに限定されるものではなく、他の複数等分の
区分に係るものとすることができるものである。
路幅を３等分、２等分に区分しているが、本発明では必
ずしもこれに限定されるものではなく、他の複数等分の
区分に係るものとすることができるものである。
第８図は、本発明に係る、さらに他の実施例を示したも
のである。
のである。
この例では、高温側デストリピユータ部１２の流路幅を
Ａ、Ｈに等分し、各セクション内では案内板間隔を等間
隔とし、流路長さの長いセクションＡにおける案内板間
隔が、流路長さの短いセクションＢにおける案内板間隔
より大きくなっている。
Ａ、Ｈに等分し、各セクション内では案内板間隔を等間
隔とし、流路長さの長いセクションＡにおける案内板間
隔が、流路長さの短いセクションＢにおける案内板間隔
より大きくなっている。
一方、低温側デストリピユータ部１３の案内板群３１は
等間隔となっている。
等間隔となっている。
このような構成でも、本発明で目的とする流量分布を均
一にする効果を充分所期しうるものである。
一にする効果を充分所期しうるものである。
以上に説明してきた案内板の不等間隔を、どの程度に選
択するのが効果的か、その実験データを第９図ないし第
１２図を用いて説明する。
択するのが効果的か、その実験データを第９図ないし第
１２図を用いて説明する。
第９図は、流路において偏流がない場合の熱交換器の性
能向上を示すもので、横軸は温度効率、縦軸は熱交換器
の面積比、すなわちデストリピユータ部の案内板の間隔
が等間隔の従来技術の伝熱面積りと、本発明の不等間隔
による伝熱面積ＤＯとの比Ｄ ／ Ｄ ｏとなっている
。
能向上を示すもので、横軸は温度効率、縦軸は熱交換器
の面積比、すなわちデストリピユータ部の案内板の間隔
が等間隔の従来技術の伝熱面積りと、本発明の不等間隔
による伝熱面積ＤＯとの比Ｄ ／ Ｄ ｏとなっている
。
案内板間隔が等間隔の場合、すなわち縦軸の熱交換器の
面積比１．０においては偏流によって温度効率が８０％
以下と悪く、本発明を採用して熱交換器の面積比が大き
くなるに従って温度効率が向上することが線図を見れば
明らがである。
面積比１．０においては偏流によって温度効率が８０％
以下と悪く、本発明を採用して熱交換器の面積比が大き
くなるに従って温度効率が向上することが線図を見れば
明らがである。
次に、案内板の間隔の選択を相当直径比で表わし、熱交
換器入口、出口間の温度差に対する望ましい相当直径比
の決め方を説明する。
換器入口、出口間の温度差に対する望ましい相当直径比
の決め方を説明する。
第１０図において、ｐは案内板間隔、ｈは案内板の高さ
、すなわちプレイド間寸法である。案内板間隔の相当直
径をｄｈとすれば、 の関係がある。
、すなわちプレイド間寸法である。案内板間隔の相当直
径をｄｈとすれば、 の関係がある。
断面形状が第１０図のような矩形でない場合でも、相当
直径は（１）式から求められる。
直径は（１）式から求められる。
第１２図は、横軸に熱交換器の入口、出口間の流体の温
度差、すなわち熱交換による温度変化の値をとシ、縦軸
に案内板間隔の小さい場合の相当直径ｄｌｌ小と、案内
板間隔の大きい場合の相邑直配置方式のケースごとに望
ましい相当直径比を示している。
度差、すなわち熱交換による温度変化の値をとシ、縦軸
に案内板間隔の小さい場合の相当直径ｄｌｌ小と、案内
板間隔の大きい場合の相邑直配置方式のケースごとに望
ましい相当直径比を示している。
案内板配置方式の各ケースは第１１図に示すとおシで、
Ｘのケースは、高温側デストリピユータ部、低温側デス
トリピユータ部ともに、流路長さが長い側の案内板間隔
を、流路長さが短い側の案内板間隔よシ大きい不等間隔
案内板群としたものである。Ｙのケースは、高温側デス
トリピユータ部の案内板群を不等間隔とし２、低温側デ
ストリピユータ部の案内板群を等間隔としたものである
。
Ｘのケースは、高温側デストリピユータ部、低温側デス
トリピユータ部ともに、流路長さが長い側の案内板間隔
を、流路長さが短い側の案内板間隔よシ大きい不等間隔
案内板群としたものである。Ｙのケースは、高温側デス
トリピユータ部の案内板群を不等間隔とし２、低温側デ
ストリピユータ部の案内板群を等間隔としたものである
。
そしてＺのケースは、低温側デストリピユータ部の流路
幅を２等分し、流路長さが短い側の案内板群の間隔を、
流路長さが長い案内板群の間隔よシ大きい間隔としたも
のである。たとえば、ケースＸについて、熱交換器の入
口、出口間の温度差４００Ｃの場合、相当直径比は０．
６に選ぶのが望ましい。また、ケースＹについて、同じ
く熱交換器の入口、出口間の温度差４００Ｃの場合、相
当直径比は約０．７に選ぶのが望ましい。
幅を２等分し、流路長さが短い側の案内板群の間隔を、
流路長さが長い案内板群の間隔よシ大きい間隔としたも
のである。たとえば、ケースＸについて、熱交換器の入
口、出口間の温度差４００Ｃの場合、相当直径比は０．
６に選ぶのが望ましい。また、ケースＹについて、同じ
く熱交換器の入口、出口間の温度差４００Ｃの場合、相
当直径比は約０．７に選ぶのが望ましい。
なお、以上に述べた各実施例では、デストリピユータ部
の案内板として平板を用いた場合を扱ったが、平板以外
に、平板を波形に折シ曲げた波形フィン等種々の案内部
材形式のものを採用することができるものであシ、その
場合も同等の効果を所期することができる。
の案内板として平板を用いた場合を扱ったが、平板以外
に、平板を波形に折シ曲げた波形フィン等種々の案内部
材形式のものを採用することができるものであシ、その
場合も同等の効果を所期することができる。
以上述べたように、本発明によれば、熱交換器内部の流
量分布を均一にできるので、熱交換器コア一部での熱交
換性能が良くなシ、小形で高い温度効率の高温に係る熱
交換器を実現できる。
量分布を均一にできるので、熱交換器コア一部での熱交
換性能が良くなシ、小形で高い温度効率の高温に係る熱
交換器を実現できる。
また、起動時の温度応答の不均一性も改善されるので、
熱交換器の寿命も大幅に改善されるなどの効果もある。
熱交換器の寿命も大幅に改善されるなどの効果もある。
第１図は、熱交換器の全体の一般構成を示す斜視図、第
２図は、従来技術の実施例を示す平面図、第３図は、熱
交換器コア一部の一般構成を示す断 −面図、第４図は
、本発明の一実施例を示す熱交換器内面斜視図、第５．
６，７．８図は、それぞれ本発明の他の実施例を示す平
面図、第９図は、熱交換器の面積比による温度効率の性
能曲線を示す線図、第１０図は、案内板形状を示す斜視
図、第１１図は、案内板の配置方式を示す説明図、第１
２図は、熱交換器の入口、出口間の温度差に対する望ま
しい相当直径比を示す線図である。 １・・・熱交換器、１１・・・熱交換器コア一部、１２
・・・高温側デストリピユータ部、１３・・・低温側デ
ストリピユータ部、３１．３２・・・案内板（案内部材
。 プレート間隔保持部材）、３５，３６，４１゜４２・・
・側板（プレート間隔保持部材）１．３０・・・プ￥１
ｌ１２］ 第２ 図 ８ 第 ３ 図 Ｑｂ 舅４ 図 ２ 恥 ５ 図 葛 ６ Ｖ 第 Ｉ 図 舅 ８ 口 葛 ９ 図 ＃ 〔 餉 吸 核 温度９ｊＪキ 喝） 第 １０ 図 市 １１ 図 第 １２ 図 １θ０ ２００ ３００ ４００ ５
００ ６００人ロ記口間の温戻亙 （°Ｃ）
２図は、従来技術の実施例を示す平面図、第３図は、熱
交換器コア一部の一般構成を示す断 −面図、第４図は
、本発明の一実施例を示す熱交換器内面斜視図、第５．
６，７．８図は、それぞれ本発明の他の実施例を示す平
面図、第９図は、熱交換器の面積比による温度効率の性
能曲線を示す線図、第１０図は、案内板形状を示す斜視
図、第１１図は、案内板の配置方式を示す説明図、第１
２図は、熱交換器の入口、出口間の温度差に対する望ま
しい相当直径比を示す線図である。 １・・・熱交換器、１１・・・熱交換器コア一部、１２
・・・高温側デストリピユータ部、１３・・・低温側デ
ストリピユータ部、３１．３２・・・案内板（案内部材
。 プレート間隔保持部材）、３５，３６，４１゜４２・・
・側板（プレート間隔保持部材）１．３０・・・プ￥１
ｌ１２］ 第２ 図 ８ 第 ３ 図 Ｑｂ 舅４ 図 ２ 恥 ５ 図 葛 ６ Ｖ 第 Ｉ 図 舅 ８ 口 葛 ９ 図 ＃ 〔 餉 吸 核 温度９ｊＪキ 喝） 第 １０ 図 市 １１ 図 第 １２ 図 １θ０ ２００ ３００ ４００ ５
００ ６００人ロ記口間の温戻亙 （°Ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プレートと、プレート間隔保持部材および伝熱要素
とを、交互に積層して高温流路と低温流路を形成し、対
向して流体を流通させ熱交換を行う熱交換器でおって、
前記伝熱要素を配設した熱交換器コア一部と、該熱交換
器コア一部の両側に位置し、プレートとプレート間隔保
持部材とを交互に積層して成るデストリピユータ部とで
構成され、前記両側のデストリピユータ部の一方を高温
側デストリピユータ部、他方を低温側デストリピユータ
部としだ熱交換器において、少なくとも高温側デストリ
ピユータ部のプレート間隔保持部材として流体の流れを
導く案内部材群を設け、デストリピユータ部入口または
出口から伝熱要素までの流路長さの長短に応じて、流路
長さが長い側の案内部材群の間隔を、流路長さが短い側
の案内部材群の間隔よシ大きい不等間隔に構成したこと
を特徴とする熱交換器。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、高温側
デストリピユータ部の案内部材群のみを不等間隔とし、
低温側デストリピユータ部の案内部材群を等間隔とした
ものである熱交換器。 ３、％許請求の範囲第１項記載のものにおいて、少なく
′とも一方のデストリピユータ部について、案内部材群
を複数区分に区割し、各区分内の案内部材群の間隔は等
間隔とし、流路長さが長い側の前記区分の案内部材群の
間隔を、流路長さが短い側の前記区分の案内部材群の間
隔よシ大きい間隔としたものである熱交換器。 ４、特許請求の範囲第１項または第３項記載のものにお
いて、低温側デストリピユータ部の案内部材群を複数区
分に区割し、各区分内の案内部材群の間隔は等間隔とし
、流路長さが短い側の前記区分の案内部材群の間隔を、
流路長さが長い側の前記区分の案内部材の間隔よシ大き
い間隔としたもので６．Ｌ熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102556A JPS59229193A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102556A JPS59229193A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229193A true JPS59229193A (ja) | 1984-12-22 |
| JPH0372910B2 JPH0372910B2 (ja) | 1991-11-20 |
Family
ID=14330507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102556A Granted JPS59229193A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229193A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269098A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-30 | Showa Alum Corp | 熱交換器 |
| JPH11230688A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換素子 |
| WO2002052214A1 (fr) * | 2000-12-25 | 2002-07-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Echangeur thermique |
| US7147050B2 (en) * | 2003-10-28 | 2006-12-12 | Capstone Turbine Corporation | Recuperator construction for a gas turbine engine |
| JP2008039227A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 空気予熱器 |
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| WO2014147804A1 (ja) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置 |
| WO2016063497A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2016-04-28 | 住友精密工業株式会社 | 航空機エンジン用の熱交換器 |
| JP2016524119A (ja) * | 2013-07-12 | 2016-08-12 | バレオ システム テルミクＶａｌｅｏ Ｓｙｓｔｅｍｅｓ Ｔｈｅｒｍｉｑｕｅｓ | 熱交換器 |
| JP2017207237A (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-24 | 新日鐵住金株式会社 | 熱交換器 |
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| JPWO2021156979A1 (ja) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | ||
| EP4303521A4 (en) * | 2021-03-03 | 2024-08-07 | Daikin Ind Ltd | HEAT EXCHANGER AND AIR TREATMENT DEVICE |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP58102556A patent/JPS59229193A/ja active Granted
Cited By (19)
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| JP2014016083A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 熱交換器 |
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| JPWO2016063497A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2017-04-27 | 住友精密工業株式会社 | 航空機エンジン用の熱交換器 |
| WO2016063497A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2016-04-28 | 住友精密工業株式会社 | 航空機エンジン用の熱交換器 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0372910B2 (ja) | 1991-11-20 |
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