JP2009103360A - Plate stack heat exchanger - Google Patents
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Abstract
【課題】プレートの強度を保持しつつ圧力損失を低減することが可能なプレート積層型熱交換器を提供する。
【解決手段】コアプレート５３，５４は、いずれも略平板状のプレートを成形したものであり、各プレートの片面側には、それぞれＵ字状の凸部５３ａ，５４ａが形成され、各プレートの他面側には、それぞれＵターンが形成された領域に、円弧状の接合用凸部１５３ａ，１５３ｂ、１５４ａ，１５４ｂが形成されている。コア５５は、二枚のコアプレート５３，５４を他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された凸部５３ａ，５４ａ同士が逆向きに対をなして高温流体室が構成されるように組み付けられてなる。この高温流体室内の領域のうちＵターンが形成された領域には、接合用凸部１５３ａと接合用凸部１５４ａ、接合用凸部１５３ｂと接合用凸部１５４ｂが相互に接合して複数の管状の高温流体用流路が形成されている。一方、高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、フィン１００が介層されている。
【選択図】図１A plate stacked heat exchanger capable of reducing pressure loss while maintaining plate strength is provided.
Core plates 53 and 54 are each formed by forming a substantially flat plate, and U-shaped convex portions 53a and 54a are formed on one side of each plate, respectively. On the other surface side, arc-shaped joining convex portions 153a, 153b, 154a, 154b are formed in regions where U-turns are formed, respectively. The core 55 has two core plates 53 and 54 facing each other on the other side, and the convex portions 53a and 54a formed on each of the core plates 53 and 54 are paired in opposite directions to form a high-temperature fluid chamber. It is assembled to. Of the regions in the high-temperature fluid chamber, the bonding convex portion 153a and the bonding convex portion 154a, and the bonding convex portion 153b and the bonding convex portion 154b are bonded to each other in a plurality of tubular shapes. The high-temperature fluid flow path is formed. On the other hand, fins 100 are intervened in regions other than the region where the U-turn is formed in the region in the high-temperature fluid chamber.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば、オイルクーラやＥＧＲクーラ等のプレート積層型熱交換器に関する。 The present invention relates to a plate stacked heat exchanger such as an oil cooler or an EGR cooler.
プレート積層型熱交換器は、積層したプレートを介して高温流体（例えば、オイルやＥＧＲガス等）と低温流体（例えば、水等）との間で熱交換させる装置である。この装置は、エンドプレート間に複数のコアプレートの組を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート及びコアプレートで囲われた内部を高温流体が流れる高温流体室と低温流体が流れる低温流体室とに画成し、各流体室をそれぞれエンドプレートに突設した一対の循環孔に連通させてなるものである。従来、かかるプレート積層型熱交換器として、下記特許文献１等に示すようなものが知られている。 A plate stacking type heat exchanger is a device that exchanges heat between a high temperature fluid (for example, oil or EGR gas) and a low temperature fluid (for example, water) through stacked plates. In this device, a set of a plurality of core plates is stacked between end plates, and the outer peripheral flange portions are brazed to each other so that a high-temperature fluid chamber and a low-temperature fluid flow through the inside surrounded by the end plates and the core plates. The fluid chamber is defined as a low-temperature fluid chamber through which fluid flows, and each fluid chamber communicates with a pair of circulation holes projecting from the end plate. Conventionally, as this plate lamination type heat exchanger, what is shown in following patent documents 1 etc. is known.
このような従来のプレート積層型熱交換器において、コアプレートは、略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側の幅方向両端には、一対の循環孔に連通する一対の高温流体用の入口ポート及び高温流体用の出口ポートが設けられている。また、当該プレートの片面側には、凸部が形成され、この凸部が高温流体用の入口ポートから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域においてＵターンを形成しつつ高温流体用の出口ポートに戻るように構成されている。さらに、当該プレートの長手方向両端には、それぞれもう一対の循環孔に連通する一対の低温流体用の入口ポート及び低温流体用の出口ポートが設けられている。 In such a conventional plate laminated heat exchanger, the core plate is formed by forming a substantially flat plate, and communicates with a pair of circulation holes at both ends in the width direction on one end side in the longitudinal direction of the plate. A pair of hot fluid inlet ports and hot fluid outlet ports are provided. Further, a convex portion is formed on one surface side of the plate, and this convex portion extends from the inlet port for high-temperature fluid to the other end side in the longitudinal direction of the plate, and in the region on the other end side in the longitudinal direction of the plate. It is configured to return to the outlet port for the hot fluid while forming a turn. Furthermore, a pair of inlet ports for low-temperature fluid and outlet ports for low-temperature fluid, which respectively communicate with another pair of circulation holes, are provided at both longitudinal ends of the plate.
すなわち、従来のプレート積層型熱交換器において、低温流体用の入口ポートは、当該プレートの長手方向他端側の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域の外側に設けられ、他方、低温流体用の出口ポートは、当該プレートの長手方向一端側の領域のうち前記一対の高温流体用の入口ポート及び高温流体用の出口ポートが設けられた領域の外側に設けられている。そして、一対のコアプレートの組は、二枚のコアプレートを前記凸部が形成された片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された凸部同士が逆向きに対をなして高温流体室が構成されるように組み付けられてなり、これら一対のコアプレートの組の間及びエンドプレートとこれに隣接するコアプレートとの間には、低温流体室が構成されている。 That is, in the conventional plate stacked heat exchanger, the inlet port for the cryogenic fluid is provided outside the region where the U-turn is formed in the region on the other end side in the longitudinal direction of the plate, The outlet port is provided outside the region where the pair of high-temperature fluid inlet ports and the high-temperature fluid outlet port are provided in the region on one end side in the longitudinal direction of the plate. The pair of core plates is composed of two core plates facing each other on the other side opposite to the one side where the projections are formed, and the projections formed on each side are opposite. The hot fluid chamber is assembled to form a pair, and a cryogenic fluid chamber is formed between the pair of core plates and between the end plate and the adjacent core plate. ing.
また、従来のプレート積層型熱交換器にあっては、高温流体と低温流体との熱交換効率を向上させるために、高温流体室内、すなわちコアプレート５３とコアプレート５４との間に、Ｕターン状に成形されたフィンが介層されている。
しかしながら、従来のプレート積層型熱交換器にあっては、前述した如く、高温流体室内にＵターン状に成形されたフィンが介層されているため、このフィンのＵターン部に高温流体の抵抗が集中的に発生して、圧力損失が著しく上昇してしまうという問題があった。 However, in the conventional plate laminated heat exchanger, as described above, the U-turn shaped fin is interposed in the high-temperature fluid chamber. However, there is a problem that pressure loss increases remarkably.
なお、かかる問題を解決するための対策として、フィンのＵターン部を除去することが考えられる。すなわち、フィンのＵターン部を除去した場合には、高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域が空洞となるので、当該領域における高温流体の抵抗が低減して、圧力損失の上昇を抑制することが可能となる。しかし、単に、フィンのＵターン部を除去してしまうと、今度は、前記Ｕターンが形成された領域におけるプレートの強度が著しく低下してしまうという問題が新たに生じることとなる。そのため、従来のプレート積層型熱交換器にあっては、フィンのＵターン部を除去するという対策を採用することができず、前述した問題、すなわち、圧力損失が著しく上昇してしまうという問題を解決することができなかったのである。 As a measure for solving such a problem, it is conceivable to remove the U-turn portion of the fin. That is, when the U-turn part of the fin is removed, the region where the U-turn is formed in the region in the high-temperature fluid chamber becomes a cavity, so that the resistance of the high-temperature fluid in the region is reduced and the pressure loss is reduced. It is possible to suppress the rise. However, if the U-turn portion of the fin is simply removed, a new problem arises that the strength of the plate in the region where the U-turn is formed is significantly reduced. Therefore, in the conventional plate laminated heat exchanger, the measure of removing the U-turn portion of the fin cannot be adopted, and the above-described problem, that is, the problem that the pressure loss increases remarkably. It could not be solved.
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、プレートの強度を保持しつつ圧力損失を低減することが可能なプレート積層型熱交換器を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this problem, and it aims at providing the plate laminated | stacked heat exchanger which can reduce pressure loss, maintaining the intensity | strength of a plate.
上記課題を解決するために、本発明者は、単に、フィンのＵターン部を除去するという手段だけではなく、かかる手段とともに、プレートの強度を保持するための手段をも併せて採用することとし、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventor not only simply removes the U-turn portion of the fin, but also employs a means for maintaining the strength of the plate together with such means. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、エンドプレート間に複数のコアプレートの組を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート及びコアプレートで囲われた内部を高温流体が流れる高温流体室と低温流体が流れる低温流体室とに画成し、各流体室をそれぞれエンドプレートに設けた一対の循環孔に連通させてなるプレート積層型熱交換器であって、前記コアプレートは、略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側には、前記一対の循環孔に連通する一対の高温流体用の入口ポート及び高温流体用の出口ポートが設けられ、当該プレートの長手方向他端側の領域、並びに当該プレートの長手方向一端側の領域のうち前記高温流体用の入口ポート及び前記高温流体用の出口ポートが設けられた領域の外側の領域には、それぞれもう一対の循環孔に連通する一対の低温流体用の入口ポート及び低温流体用の出口ポートが設けられており、当該プレートの片面側には、凸部が形成され、この凸部が前記高温流体用の入口ポートから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域のうち前記低温流体用の入口ポート若しくは前記低温流体用の出口ポートが設けられた領域の内側の領域においてＵターンを形成しつつ前記高温流体用の出口ポートに戻るように構成される一方で、当該プレートの他面側には、それぞれ前記Ｕターンが形成された領域に円弧状の接合用凸部が形成されており、一対のコアプレートの組は、二枚のコアプレートを前記片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された前記凸部同士が逆向きに対をなして前記高温流体室が構成されるとともに、当該高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域には、前記接合用凸部同士が相互に接合して管状の高温流体用流路が形成される一方で、前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、フィンが介層されるように組み付けられてなり、これら一対のコアプレートの組の間及び前記エンドプレートとこれに隣接するコアプレートとの間に、前記低温流体室が構成されていることを特徴とする。 That is, the present invention provides a high-temperature fluid chamber in which a high-temperature fluid flows inside an end plate and a core plate by laminating a set of core plates between end plates and brazing the outer peripheral flange portions thereof. And a cryogenic fluid chamber through which a cryogenic fluid flows, and each fluid chamber communicates with a pair of circulation holes provided in an end plate, respectively, wherein the core plate is a substantially flat plate A pair of high-temperature fluid inlet ports and high-temperature fluid outlet ports communicating with the pair of circulation holes are provided on one end side in the longitudinal direction of the plate. Of the region on the other end side in the longitudinal direction and the region on the one end side in the longitudinal direction of the plate, the region provided with the inlet port for the high temperature fluid and the outlet port for the high temperature fluid In the outer region, a pair of cryogenic fluid inlet ports and a cryogenic fluid outlet port respectively communicating with another pair of circulation holes are provided, and a convex portion is formed on one side of the plate, This convex portion extends from the inlet port for the high-temperature fluid to the other end in the longitudinal direction of the plate, and the inlet port for the low-temperature fluid or the outlet port for the low-temperature fluid in the region on the other end in the longitudinal direction of the plate While the U-turn is formed in the region inside the region provided with the U-turn, the U-turn is formed on the other surface side of the plate. Arc-shaped joining projections are formed in the region, and the pair of core plates is formed by forming two core plates on the opposite side of the one side and the other side of each other and facing each other. The high temperature fluid chamber is configured by pairing the convex portions in opposite directions, and the bonding convex portions are formed in the region where the U-turn is formed in the region in the high temperature fluid chamber. While a tubular high-temperature fluid flow path is formed by joining to each other, fins are assembled so as to be intervened in regions other than the region where the U-turn is formed. The cryogenic fluid chamber is configured between a set of plates and between the end plate and a core plate adjacent to the end plate.
また、本発明は、エンドプレート間に複数のコアプレートの組を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート及びコアプレートで囲われた内部を高温流体が流れる高温流体室と低温流体が流れる低温流体室とに画成し、各流体室をそれぞれエンドプレートに設けた一対の循環孔に連通させてなるプレート積層型熱交換器であって、前記コアプレートは、略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側には、前記一対の循環孔に連通する一対の高温流体用の入口ポート及び高温流体用の出口ポートが設けられ、当該プレートの長手方向他端側の領域、並びに当該プレートの長手方向一端側の領域のうち前記高温流体用の入口ポート及び前記高温流体用の出口ポートが設けられた領域の外側の領域には、それぞれもう一対の循環孔に連通する一対の低温流体用の入口ポート及び低温流体用の出口ポートが設けられており、当該プレートの片面側には、凸部が形成され、この凸部が前記高温流体用の入口ポートから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域のうち前記低温流体用の入口ポート若しくは前記低温流体用の出口ポートが設けられた領域の内側の領域においてＵターンを形成しつつ前記高温流体用の出口ポートに戻るように構成されており、一対のコアプレートの組は、二枚のコアプレートを前記片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された前記凸部同士が逆向きに対をなして前記高温流体室が構成されるとともに、当該高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域には、凹凸により円弧状の高温流体用流路が形成されたガイドプレートが介層される一方で、前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、フィンが介層されるように組み付けられてなり、これら一対のコアプレートの組の間及び前記エンドプレートとこれに隣接するコアプレートとの間に、前記低温流体室が構成されていることを特徴とする。 Further, the present invention provides a high-temperature fluid chamber in which a high-temperature fluid flows in an interior surrounded by an end plate and a core plate by laminating a plurality of sets of core plates between end plates and brazing the outer peripheral flange portions thereof. And a cryogenic fluid chamber through which a cryogenic fluid flows, and each fluid chamber communicates with a pair of circulation holes provided in an end plate, respectively, wherein the core plate is a substantially flat plate A pair of high-temperature fluid inlet ports and high-temperature fluid outlet ports communicating with the pair of circulation holes are provided on one end side in the longitudinal direction of the plate. Outside the region on the other end side in the longitudinal direction and the region on the one end side in the longitudinal direction of the plate where the inlet port for the high-temperature fluid and the outlet port for the high-temperature fluid are provided. In this region, a pair of cryogenic fluid inlet ports and a cryogenic fluid outlet port respectively communicating with the pair of circulation holes are provided, and a convex portion is formed on one side of the plate. A convex portion extends from the inlet port for the high-temperature fluid to the other end in the longitudinal direction of the plate, and the inlet port for the low-temperature fluid or the outlet port for the low-temperature fluid in the region on the other end side in the longitudinal direction of the plate It is configured to return to the outlet port for the high-temperature fluid while forming a U-turn in a region inside the provided region, and the pair of core plates is opposite to the one side of the two core plates. The other surface sides of the side face each other, and the convex portions formed on each other are paired in opposite directions to constitute the high-temperature fluid chamber, and among the regions in the high-temperature fluid chamber, the In the region where the turn is formed, a guide plate in which the arc-shaped high-temperature fluid flow path is formed by unevenness is interposed, while in the region other than the region where the U-turn is formed, fins are interposed. The cryogenic fluid chamber is formed between the pair of core plates and between the end plate and the adjacent core plate.
本発明のプレート積層型熱交換器によれば、プレートの強度を保持しつつ圧力損失を低減することが可能となる。 According to the plate laminated heat exchanger of the present invention, it is possible to reduce pressure loss while maintaining the strength of the plate.
以下、本発明の各実施形態について説明する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described.
＝＝＝第一実施形態＝＝＝
まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の第一実施形態に係るプレート積層型熱交換器の主要部（図１のＶ部参照）について説明する。図１はプレート積層型熱交換器におけるコア５５の積層状態を示す斜視図、図２はコア５５の分解斜視図である。
=== First Embodiment ===
First, the main part (refer to V part of FIG. 1) of the plate laminated heat exchanger according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a laminated state of the core 55 in the plate laminated heat exchanger, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the core 55.
本発明の第一実施形態に係るプレート積層型熱交換器は、エンドプレート間に複数のコアプレート５３，５４の組（以下「コア５５」という。）を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート及びコアプレート５３，５４で囲われた内部を高温流体が流れる高温流体室と低温流体が流れる低温流体室とに画成し、各流体室をそれぞれエンドプレートに突設した一対の循環パイプに連通させてなるものである（図１参照）。但し、図１には、エンドプレート及び循環パイプを図示していない。 In the plate laminated heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, a set of a plurality of core plates 53 and 54 (hereinafter referred to as “core 55”) is laminated between end plates, and the outer peripheral flange portions are brazed together. As a result, the interior surrounded by the end plate and core plates 53 and 54 is divided into a high-temperature fluid chamber in which high-temperature fluid flows and a low-temperature fluid chamber in which low-temperature fluid flows, and each fluid chamber projects from the end plate. The pair of circulation pipes communicated with each other (see FIG. 1). However, the end plate and the circulation pipe are not shown in FIG.
また、図２に示すように、コア５５を構成するコアプレート５３，５４は、いずれも略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側（同図の場合には右端側）には、前記一対の循環パイプに連通する一対の高温流体用の入口ポート５８ａ及び高温流体用の出口ポート５８ｂが設けられている。また、当該プレートの長手方向他端側（同図の場合には左端側）の領域、並びに当該プレートの長手方向一端側の領域のうち高温流体用の入口ポート５８ａ及び高温流体用の出口ポート５８ｂが設けられた領域の外側の領域（同図の場合には右端の領域）には、それぞれもう一対の循環パイプに連通する一対の低温流体用の入口ポート５９ａ及び低温流体用の出口ポート５９ｂが設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, the core plates 53 and 54 constituting the core 55 are both formed by forming a substantially flat plate, and one end side in the longitudinal direction of the plate (in the case of the figure, the right end) A pair of high temperature fluid inlet ports 58a and a high temperature fluid outlet port 58b communicating with the pair of circulation pipes. In addition, the high-temperature fluid inlet port 58a and the high-temperature fluid outlet port 58b out of the region on the other end side in the longitudinal direction of the plate (the left end side in the case of the figure) and the region on the one end side in the longitudinal direction of the plate. A pair of cryogenic fluid inlet ports 59a and a cryogenic fluid outlet port 59b respectively communicating with the other pair of circulation pipes are provided in a region outside the region provided with (a rightmost region in the figure). Is provided.
さらに、各プレートの片面側、すなわちコアプレート５３の上方側及びコアプレート５４の下方側には、それぞれ凸部５３ａ，５４ａが形成されている。そして、これらの凸部５３ａ，５４ａが高温流体用の入口ポート５８ａから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域のうち低温流体用の入口ポート５９ａが設けられた領域の内側の領域においてＵターンを形成しつつ高温流体用の出口ポート５８ｂに戻るように構成されている。他方、各プレートの他面側（コアプレート５３の場合には下方側に対応し、コアプレート５４の場合には上方側に対応する。）には、それぞれ前記Ｕターンが形成された領域に、円弧状の接合用凸部１５３ａ，１５３ｂ、１５４ａ，１５４ｂが形成されている。 Further, convex portions 53a and 54a are formed on one side of each plate, that is, on the upper side of the core plate 53 and the lower side of the core plate 54, respectively. And these convex parts 53a and 54a are extended to the longitudinal direction other end side of the said plate from the inlet port 58a for high temperature fluids, and the inlet port 59a for low temperature fluid is provided among the area | regions of the other longitudinal direction side of the said plate. It is configured to return to the outlet port 58b for high-temperature fluid while forming a U-turn in a region inside the formed region. On the other hand, on the other surface side of each plate (corresponding to the lower side in the case of the core plate 53 and corresponding to the upper side in the case of the core plate 54), the region where the U-turn is formed, Arc-shaped joining convex portions 153a, 153b, 154a, 154b are formed.
一対のコアプレート５３，５４の組（コア５５）は、二枚のコアプレート５３，５４を前記片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された凸部５３ａ，５４ａ同士が逆向きに対をなして高温流体室が構成されるように組み付けられてなるものである。 The pair (core 55) of the pair of core plates 53, 54 has two core plates 53, 54 facing each other on the other surface side opposite to the one surface side, and convex portions 53a, 54a is assembled so as to form a high-temperature fluid chamber by making a pair in opposite directions.
高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域には、接合用凸部同士、すなわち、接合用凸部１５３ａと接合用凸部１５４ａ、及び接合用凸部１５３ｂと接合用凸部１５４ｂが相互に接合して複数の管状の高温流体用流路が形成されている。具体的には、前記Ｕターンが形成された領域の外側から内側に向けて順に、凸部２５３ａと凸部２５４ａとで構成される管、凸部２５３ｂと凸部２５４ｂとで構成される管が形成されており、さらに当該領域の最内側には、凸部２５３ｃと凸部２５４ｃとで構成される流路が形成されている。これらの高温流体用流路は、当該領域の外側に形成された流路の断面の方が内側に形成された流路の断面よりも大きくなるように構成されており、具体的には、凸部２５３ａと凸部２５４ａとで構成される管の断面積＞凸部２５３ｂと凸部２５４ｂとで構成される管の断面積＞凸部２５３ｃと凸部２５４ｃとで構成される流路の断面積、という関係にあり、当該流路を流れる高温流体の流量もこの関係に従うこととなる。 Among the regions in the high-temperature fluid chamber, in the region where the U-turn is formed, the bonding convex portions, that is, the bonding convex portion 153a and the bonding convex portion 154a, and the bonding convex portion 153b and the bonding convex portion 154b. Are joined together to form a plurality of tubular high-temperature fluid passages. Specifically, a tube composed of convex portions 253a and 254a, and a tube composed of convex portions 253b and 254b in order from the outside to the inside of the region where the U-turn is formed. In addition, a flow path including a convex portion 253c and a convex portion 254c is formed on the innermost side of the region. These high-temperature fluid flow paths are configured so that the cross section of the flow path formed outside the region is larger than the cross section of the flow path formed inside. Cross-sectional area of the tube composed of the portion 253a and the convex portion 254a> Cross-sectional area of the tube composed of the convex portion 253b and the convex portion 254b> Cross-sectional area of the flow path composed of the convex portion 253c and the convex portion 254c , And the flow rate of the high-temperature fluid flowing through the flow path follows this relationship.
一方、高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、フィン１００が介層されている。このフィン１００は、高温流体室の形状に対応するように二枚のフィン１００ａ，１００ｂを平行に配置して、これらを一体化したものである。なお、これら一対のコアプレート５３，５４の組の間、及びエンドプレートとこれに隣接するコアプレート５３，５４との間には、低温流体室（図示せず）が構成されている。 On the other hand, fins 100 are intervened in regions other than the region where the U-turn is formed in the region in the high-temperature fluid chamber. The fin 100 is obtained by integrating two fins 100a and 100b in parallel so as to correspond to the shape of the high-temperature fluid chamber. A cryogenic fluid chamber (not shown) is formed between the pair of core plates 53 and 54 and between the end plate and the core plates 53 and 54 adjacent thereto.
このような構成のプレート積層型熱交換器にあっては、前記Ｕターンが形成された領域には、圧力損失が増大する原因となっていたフィンが設けられていないので、当然に、圧力損失を低減することが可能となる。また、前記Ｕターンが形成された領域には、接合用凸部同士、すなわち、接合用凸部１５３ａと接合用凸部１５４ａ、及び接合用凸部１５３ｂと接合用凸部１５４ｂが相互に接合して管状の高温流体用流路が形成されており、これら接合用凸部同士の接合によって、当該領域におけるコアプレート５３，５４が補強されることとなる。従って、かかるプレート積層型熱交換器にあっては、プレートの強度を保持することが可能となる。以上より、本実施形態に係るプレート積層型熱交換器にあっては、プレートの強度を保持しつつ圧力損失を低減することが可能となる。 In the plate laminated heat exchanger having such a structure, the fins that cause the pressure loss increase are not provided in the region where the U-turn is formed. Can be reduced. Further, in the region where the U-turn is formed, the bonding convex portions are bonded to each other, that is, the bonding convex portion 153a and the bonding convex portion 154a, and the bonding convex portion 153b and the bonding convex portion 154b are bonded to each other. Tubular high-temperature fluid passages are formed, and the core plates 53 and 54 in the region are reinforced by joining the projections for joining. Therefore, in such a plate laminated heat exchanger, the strength of the plate can be maintained. As mentioned above, in the plate lamination type heat exchanger concerning this embodiment, it becomes possible to reduce pressure loss, maintaining the intensity of a plate.
＝＝＝第二実施形態＝＝＝
まず、図３及び図４を参照しながら、本発明の第二実施形態に係るプレート積層型熱交換器の主要部について説明する。図３はプレート積層型熱交換器におけるコア５５の分解斜視図、図４は図３のガイドプレート３００を示す斜視図である。
=== Second Embodiment ===
First, the principal part of the plate lamination type heat exchanger according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 is an exploded perspective view of the core 55 in the plate laminated heat exchanger, and FIG. 4 is a perspective view showing the guide plate 300 of FIG.
図３に示すように、コアプレート５３０，５４０は、略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側（同図の場合には右端側）には、前記一対の循環パイプに連通する一対の高温流体用の入口ポート５８ａ及び高温流体用の出口ポート５８ｂが設けられている。また、当該プレートの長手方向他端側の領域（同図の場合には左端側）、並びに当該プレートの長手方向一端側の領域のうち前記高温流体用の入口ポート５８ａ及び前記高温流体用の出口ポート５８ｂが設けられた領域の外側の領域（同図の場合には右端の領域）には、それぞれもう一対の循環パイプに連通する一対の低温流体用の入口ポート５９ａ及び低温流体用の出口ポート５９ｂが設けられている。さらに、各プレートの片面側（コアプレート５３０の場合には上方側に対応し、コアプレート５４０の場合には下方側に対応する。）には、凸部５３ａ，５４ａが形成されている。そして、これらの凸部５３ａ，５４ａが高温流体用の入口ポート５８ａから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域のうち低温流体用の入口ポート５９ａが設けられた領域の内側の領域においてＵターンを形成しつつ高温流体用の出口ポート５８ｂに戻るように構成されている。 As shown in FIG. 3, the core plates 530 and 540 are formed by forming a substantially flat plate, and the pair of circulations is provided on one end side in the longitudinal direction of the plate (the right end side in the case of FIG. 3). A pair of high-temperature fluid inlet ports 58a and high-temperature fluid outlet ports 58b communicating with the pipe are provided. Also, the high temperature fluid inlet port 58a and the high temperature fluid outlet of the region on the other end side in the longitudinal direction of the plate (the left end side in the case of the figure) and the region on the one end side in the longitudinal direction of the plate. A pair of cryogenic fluid inlet ports 59a and a cryogenic fluid outlet port respectively communicate with the other pair of circulation pipes in the region outside the region where the port 58b is provided (the region at the right end in the figure). 59b is provided. Further, convex portions 53a and 54a are formed on one side of each plate (corresponding to the upper side in the case of the core plate 530 and corresponding to the lower side in the case of the core plate 540). And these convex parts 53a and 54a are extended to the longitudinal direction other end side of the said plate from the inlet port 58a for high temperature fluids, and the inlet port 59a for low temperature fluid is provided among the area | regions of the other longitudinal direction side of the said plate. It is configured to return to the outlet port 58b for high-temperature fluid while forming a U-turn in a region inside the formed region.
一対のコアプレート５３０，５４０の組（コア５５０）は、二枚のコアプレート５３０，５４０を前記片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された凸部５３ａ，５４ａ同士が逆向きに対をなして高温流体室が構成されるとともに、当該高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域には、凹凸３０ａ〜３０ｆにより半円弧状の高温流体用流路が形成されたガイドプレート３００（図４参照）が介層される一方で、前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、前記フィン１００が介層されるように組み付けられてなるものである。なお、これら一対のコアプレート５３０，５４０の組の間及びエンドプレートとこれに隣接するコアプレート５３０，５４０との間には、低温流体室（図示せず）が構成されている。 The pair of core plates 530, 540 (core 550) is composed of two core plates 530, 540 facing each other on the other side opposite to the one side, and convex portions 53a, The high temperature fluid chamber is configured by pairing 54a in opposite directions, and in the region where the U-turn is formed in the region in the high temperature fluid chamber, the semicircular arc shaped high temperature fluid is formed by the irregularities 30a to 30f. While the guide plate 300 (see FIG. 4) in which the flow path is formed is interposed, the fin 100 is assembled in an area excluding the area where the U-turn is formed. Is. Note that a cryogenic fluid chamber (not shown) is configured between the pair of core plates 530 and 540 and between the end plate and the core plates 530 and 540 adjacent thereto.
このような構成のプレート積層型熱交換器にあっては、前記Ｕターンが形成された領域には、圧力損失が増大する原因となっていたフィンの代わりに、ガイドプレート３００が設けられており、このガイドプレート３００には、凹凸３０ａ〜３０ｆにより半円弧状の高温流体用流路が形成されているので、当該高温流体用流路によって高温流体の抵抗が分散されることとなる。従って、かかるプレート積層型熱交換器にあっては、圧力損失を低減することが可能となる。また、前記Ｕターンが形成された領域には、コアプレート５３０，５４０との間にガイドプレート３００が介層されており、このガイドプレート３００によって、当該領域におけるコアプレート５３０，５４０が補強されることとなる。従って、かかるプレート積層型熱交換器にあっては、プレートの強度を保持することが可能となる。以上より、本実施形態に係るプレート積層型熱交換器にあっても、プレートの強度を保持しつつ圧力損失を低減することが可能となる。 In the plate laminated heat exchanger having such a configuration, a guide plate 300 is provided in the region where the U-turn is formed instead of the fin that caused the pressure loss to increase. In this guide plate 300, the semicircular arc-shaped high-temperature fluid flow path is formed by the irregularities 30a to 30f, so that the resistance of the high-temperature fluid is dispersed by the high-temperature fluid flow path. Therefore, in such a plate laminated heat exchanger, it is possible to reduce pressure loss. A guide plate 300 is interposed between the U-turn and the core plates 530 and 540. The guide plate 300 reinforces the core plates 530 and 540 in the region. It will be. Therefore, in such a plate laminated heat exchanger, the strength of the plate can be maintained. As described above, even in the plate laminated heat exchanger according to the present embodiment, it is possible to reduce the pressure loss while maintaining the strength of the plate.
５３、５４、５３０、５４０ コアプレート
５５、５５０ コア
５３ａ、５４ａ 凸部（Ｕ字状）
１００ フィン
１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ，１５４ｂ 接合用凸部
２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ （Ｕターンが形成された領域の）凸部
２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ （Ｕターンが形成された領域の）凸部
３００ ガイドプレート
３００ａ〜３００ｆ 凹凸
53, 54, 530, 540 Core plate 55, 550 Core 53a, 54a Convex part (U-shaped)
100 Fins 153a, 153b, 154a, 154b Joint convex portions 253a, 253b, 253c (protrusions 254a, 254b, 254c (in regions where U-turns are formed) Convex portions 300 (in regions where U-turns are formed) 300 Guide plate 300a-300f unevenness
Claims (2)
前記コアプレートは、略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側には、前記一対の循環孔に連通する一対の高温流体用の入口ポート及び高温流体用の出口ポートが設けられ、当該プレートの長手方向他端側の領域、並びに当該プレートの長手方向一端側の領域のうち前記高温流体用の入口ポート及び前記高温流体用の出口ポートが設けられた領域の外側の領域には、それぞれもう一対の循環孔に連通する一対の低温流体用の入口ポート及び低温流体用の出口ポートが設けられており、当該プレートの片面側には、凸部が形成され、この凸部が前記高温流体用の入口ポートから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域のうち前記低温流体用の入口ポート若しくは前記低温流体用の出口ポートが設けられた領域の内側の領域においてＵターンを形成しつつ前記高温流体用の出口ポートに戻るように構成される一方で、当該プレートの他面側には、それぞれ前記Ｕターンが形成された領域に円弧状の接合用凸部が形成されており、一対のコアプレートの組は、二枚のコアプレートを前記片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された前記凸部同士が逆向きに対をなして前記高温流体室が構成されるとともに、当該高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域には、前記接合用凸部同士が相互に接合して管状の高温流体用流路が形成される一方で、前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、フィンが介層されるように組み付けられてなり、これら一対のコアプレートの組の間及び前記エンドプレートとこれに隣接するコアプレートとの間に、前記低温流体室が構成されていることを特徴とするプレート積層型熱交換器。 By laminating a set of core plates between end plates and brazing the outer peripheral flanges, a high-temperature fluid chamber in which high-temperature fluid flows and a low-temperature flow in which low-temperature fluid flows in the interior surrounded by the end plate and core plate A plate-stacked heat exchanger defined by a fluid chamber, wherein each fluid chamber communicates with a pair of circulation holes provided in an end plate,
The core plate is formed by forming a substantially flat plate, and a pair of high-temperature fluid inlet ports and a high-temperature fluid outlet port communicated with the pair of circulation holes on one end side in the longitudinal direction of the plate. Of the plate on the other end side in the longitudinal direction of the plate and the region on the one end side in the longitudinal direction of the plate outside the region where the inlet port for the high temperature fluid and the outlet port for the high temperature fluid are provided. The region is provided with a pair of cryogenic fluid inlet ports and a cryogenic fluid outlet port respectively communicating with another pair of circulation holes, and a convex portion is formed on one side of the plate. A portion extending from the inlet port for the high-temperature fluid to the other end in the longitudinal direction of the plate and out of the region on the other end in the longitudinal direction of the plate, the inlet port for the low-temperature fluid or the low-temperature flow The U-turn is configured to return to the outlet port for the high-temperature fluid while forming a U-turn in a region inside the region where the outlet port is provided. And a pair of core plates in which the pair of core plates face each other on the other surface side opposite to the one surface side, and The convex portions formed in each form a pair in the opposite direction to constitute the high-temperature fluid chamber, and in the region in the high-temperature fluid chamber where the U-turn is formed, the bonding convex The parts are joined to each other to form a tubular high-temperature fluid flow path, while the regions other than the region where the U-turn is formed are assembled so that fins are interposed between them. Pair of core plates During and between said end plates and the core plates adjacent thereto, the plate laminate type heat exchanger, characterized in that said cold fluid chamber is formed.
前記コアプレートは、略平板状のプレートを成形したものであり、当該プレートの長手方向一端側には、前記一対の循環孔に連通する一対の高温流体用の入口ポート及び高温流体用の出口ポートが設けられ、当該プレートの長手方向他端側の領域、並びに当該プレートの長手方向一端側の領域のうち前記高温流体用の入口ポート及び前記高温流体用の出口ポートが設けられた領域の外側の領域には、それぞれもう一対の循環孔に連通する一対の低温流体用の入口ポート及び低温流体用の出口ポートが設けられており、当該プレートの片面側には、凸部が形成され、この凸部が前記高温流体用の入口ポートから当該プレートの長手方向他端側に伸びて当該プレートの長手方向他端側の領域のうち前記低温流体用の入口ポート若しくは前記低温流体用の出口ポートが設けられた領域の内側の領域においてＵターンを形成しつつ前記高温流体用の出口ポートに戻るように構成されており、一対のコアプレートの組は、二枚のコアプレートを前記片面側と反対側の他面側同士が相互に向き合い、且つそれぞれに形成された前記凸部同士が逆向きに対をなして前記高温流体室が構成されるとともに、当該高温流体室内の領域のうち前記Ｕターンが形成された領域には、凹凸により円弧状の高温流体用流路が形成されたガイドプレートが介層される一方で、前記Ｕターンが形成された領域を除く領域には、フィンが介層されるように組み付けられてなり、これら一対のコアプレートの組の間及び前記エンドプレートとこれに隣接するコアプレートとの間に、前記低温流体室が構成されていることを特徴とするプレート積層型熱交換器。 By laminating a set of core plates between end plates and brazing the outer peripheral flanges, a high-temperature fluid chamber in which high-temperature fluid flows and a low-temperature flow in which low-temperature fluid flows in the interior surrounded by the end plate and core plate A plate-stacked heat exchanger defined by a fluid chamber, wherein each fluid chamber communicates with a pair of circulation holes provided in an end plate,
The core plate is formed by forming a substantially flat plate, and a pair of high-temperature fluid inlet ports and a high-temperature fluid outlet port communicated with the pair of circulation holes on one end side in the longitudinal direction of the plate. Of the plate on the other end side in the longitudinal direction of the plate and the region on the one end side in the longitudinal direction of the plate outside the region where the inlet port for the high temperature fluid and the outlet port for the high temperature fluid are provided. The region is provided with a pair of cryogenic fluid inlet ports and a cryogenic fluid outlet port respectively communicating with another pair of circulation holes, and a convex portion is formed on one side of the plate. A portion extending from the inlet port for the high-temperature fluid to the other end in the longitudinal direction of the plate and out of the region on the other end in the longitudinal direction of the plate, the inlet port for the low-temperature fluid or the low-temperature flow In the region inside the region provided with the outlet port for use, a U-turn is formed to return to the outlet port for the high-temperature fluid, and the pair of core plates includes two core plates. The one surface side and the other surface side opposite to each other face each other, and the convex portions formed on each other are paired in opposite directions to constitute the high temperature fluid chamber, and a region in the high temperature fluid chamber In the region where the U-turn is formed, a guide plate in which an arc-shaped high-temperature fluid flow path is formed by unevenness is intervened in the region except for the region where the U-turn is formed. The cryogenic fluid chamber is formed between the pair of core plates and between the end plate and the adjacent core plate. Plate laminate type heat exchanger characterized.
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