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    公开号:WO1987006686A1
    申请号:PCT/JP1987/000256
    申请日:1987-04-22
    公开日:1987-11-05
    发明作者:Yoshitaka Ishikawa；Takeo Matsumoto
    申请人:Sumitomo Heavy Industries, Ltd.；
    IPC主号:F28D9-00
    专利说明:
    [0001] 明細書
    [0002] 向流式浮動プ レ ー ト 型熱交換器 技術分野
    [0003] 本発明は、 プレー ト型熱交換器、 殊に支持部材から弾性支 持された複数の熱伝導プレー トを備え、 少なく とも該熱交換 器に流入する直前と直後において、 熱の授受にあたる各流体 の流動方向が相互に直交する浮動プレー ト型熱交換器に関す る
    [0004] 更に詳細には、 この発明に係る熱交換器は、 主に熱回収の 分野での利用を主目的としており、 例えば処理部から流出す る高温流体と、 処理部へ流入する低温流体との間で行う熱交 換に与かるものである。 背景技術
    [0005] 上述のような分野で有利に利用される熱交換器として、 熱 交換プレー トが支持部材に弾性支持されている浮動プレー ト 型熱交換器が既に日本国特許庁特表昭 59— 500580号に開示さ れている。 この公表特許公報に開示されている浮動プレー ト 型熱交換器の概略的な構成を第 6図に示す。
    [0006] 即ち、 第 έ図は浮動プレー ト型熱交換器の 1ュニッ トの構 成を一部省略斜視図にて示すものである。 図示の浮動フ レー ト型熱交換器は、 一対の矩形端部壁 10と、 それら矩形端部壁 10の各隅に端部が取り付けられて矩形端部壁を結合して筐体 を形成する条材 12を支持構造体としている。
    [0007] 熱交換媒体たる複数の矩形プレー ト 14は、 矩形端部壁 10の 間に、 該端部壁 10と平行に相互に離隔して配置されている。' 各矩形プレー ト 14の一方の面には、 隣接する各矩形プレー ト 対の間に間隙を生ぜしめてチャ ンネルを形成する複数のディ ンプル 16が設けられており、 それらディ ンプル 16は略長円形 で、 各矩形プレートの一方の面に突出するように互に平行に 形成される。
    [0008] 第 7図 (a)および (b)は、 上述のような熱交換器を構成する熱 交換プレートの形態を示したものである。
    [0009] 第 7図 (a)および (b)に示すように、 隣接する矩形プレート間 でディ ンプル 16が互いに直交するように配置されており、 ま た各矩形プレー トはディ ンプルの長径方向と平行な縁部が直 角に折り返されて、 各矩形プレー トの直下のチャ ンネルの側 壁を形成するように構成されている。 このとき、 ディ ンプル は矩形プレート面に垂直な方向の力に対する支持構造体とし ても機能する。
    [0010] また、 各ディ ンプルは、 これが突出するチャ ンネル内での 流体の流動方向に長い長円形に形成され、 流体の流れに大き な抵抗を与えないように構成されている。 従って、 第 7図 (a) では矢印 Xの方向に流体が流れ、 また第 7図 (b)では矢印 Yの 方向に流体が流れることが有利である。 第 7図 (c)はこのよう な熱交換器の熱交換プレート部分のプレー ト平面に垂直な断 面図である。
    [0011] また、 第 6図には図示していないが、 矩形プレート Uの各 各の間には弾性を有するセパレー夕が配置され、 矩形プレー ト 14はその各々の面に対して垂直な方向に弾性支持され間隔 を保ちつつ位置を決められている。 この弾性支持により、 矩 形プレー ト面に対して垂直な方向での熱膨張は吸収され、 熱 交換器外殻の熱変形等を防止するように構成されている。 更に _、 第 6図に示すように、 各矩形プレー ト 14の隅には L 型の断面を有するシールス ト リ ップ 18が当接され、 その外側 と条材 12の内面との間には弾性金属薄板を 1 回以上渦巻状に 巻いたロールスプリ ング 20が間挿されている。 また、 その口 一ルスプリ ング 20の外側にはス ト ッパ 22が配置され、 ロール スプリ ング 20の脱落を防止している。
    [0012] かく して、 ロ ールスプリ ング 20により、 シールス ト リ ップ 18の外面とコーナ一部材 12の内面との間がシールされると共 に、 矩形プレー ト 14面と平行な方向の熱膨張が吸収されるよ うに構成されている。
    [0013] 以上のような構成の浮動プレー ト型熱交換器は、 各矩形プ レー ト 14の間に形成される互いに直交するチヤ ンネルの内、 同一方向の全チャ ンネルに、 例えば高温流体を流し、 それと 直交する方向の全チャ ンネルに例えば低温流体を流すことに より、 両流体の間で矩形プレー トを介して熱交換がなされる。 上述のような、 日本国特許庁特表昭 59— 500580号に開示さ れた浮動プレー ト型熱交換器は、 熱による変形あるいはそれ に起因する破損が極めて少なく、 また、 組み立ても容易であ るという特徵を備えている。
    [0014] このような浮動プレー ト型熱交換器をより有利に利用すベ く、 本件出願人により、 既にいくつかの構造上の改善が提案 されているが、 これらはいずれも第 6図に示された浮動プレ 一ト型熱交換器を根本的に改善するものではなかった。
    [0015] 即ち、 上述の如き従来の浮動プレー ト型熟交換器において は、 熱の授受にあたる各流体は矩形プレー トを介して互いに 直角に流動している （このような方式を、 以下直交流式と記 す） 。 しかしながら、 温度の異なる 2種の流体がプレー トを 介して互いに対向する方向に流れる向流式熱交換器に比較し、 直交流式熱交換器は原理的に達成することできる温度効率が かなり低く、 1基の直交流式熱交換器ユニッ トでは、 単に伝 熱面積を拡大しただけでは、 求める熱交換量が得られない場 合が多い。 '
    [0016] そこで、 実際の使用にあたっては、 直交流型熱交換器は複 数のュニッ トをダク トで結んで多段として使用することが一 般的である。 第 9図 (a)および (b)に、 多段型熱交換器の構成を 概略的に示すが、 第 9図 (a)に示すように 2個の熱交換ュニッ ト 40をダク ト 41で結ぶ、 あるいは、 第 9図 (b)に示すように 3 個の熱交換ュニッ トを 2本のダク ト 41で結ぶ等の構成を探る ことによって必要な熱交換量を得ている。
    [0017] しかしながら、 この.ような構成は熱交換器の外形寸法ある いは重量を拡大するので、 その利用において不利なことはい うまでもない。 また、 多段型の熱交換器を流体が流通する際 には、 各段の伝熱素子間に'流体が出入りする際の収縮及び拡 散のために流体の動圧損失が大きくなるので、 熱交換器とし ての効率は更に低下する。 更に、 熱交換にあたる流体が気体 である場合は ダク ト内を通過する際の摩擦圧力損失も無視 し得ないものである。
    [0018] この点について詳述すると、 「日本機械学会」 伝熱ェ学資 料 （ 184〜190 頁） によれば、 熱交換器において、 交換熱量 Qを平均温度差△ t m を用いて表せば次式のようになる。
    [0019] Q = K F Δ t m (1)
    [0020] ただし、 F ： 電熱面積 （m2)
    [0021] 0· ：単位時間当りの交換熱量 （k cal/ h )
    [0022] K ：係数 従って、 式 (1)において係数 Kが分かれば、 Qあるいは所要伝 熱面積 Fの関係が確定する。
    [0023] 第 3図は、 同様の資料による向流式熱交換器における温度 差の変化を示すものであり、 これに基づく と、 高温流体 Wと 低温度流体 W' との温度差 Δ t m は熱交換器端部における各 流体の温度 t ,、 t 、 t 2、 t 2'の関数として次式のよう に与えられる。
    [0024] Δ Δ
    [0025] 厶 (2)
    [0026] 2.3031ogl o (Δ , /Δ 2 ) このとき、 、 、 Δ 2 は第 3図に示す如く、 両流体の入口 出口にける温度差である。
    [0027] 更に、 この直交流式熱交換器を複数接続して多段構成とし た場合は、 次式によつて A t m を求めることができる。
    [0028] ( t , 一 t 2' ) — ( t 2 一 t ）
    [0029] Δ t m = Φ (3)
    [0030] 2.3031og,o
    [0031] t a - t ,'
    [0032] 即ち、 向流式の厶 t m に修正係数 Ψを乗じて求めることが できるが、 この修正係数 Ψは、 第 4図に示した直交流式熱交 換器において、 熱交換にあたる両流体ともに混合しない場合 の修正係数を示すグラフから知ることができる。
    [0033] 一方、 この浮動プレー ト型熱交換器はボイ ラや加熱炉の空 気予熱器として使用される場合が多いが、 この場合の実際の 熱流量比 は 0.8程度であり、 もし低温側の温度効率を 0.8 程度にしょうとすると修正係数は、 第 4図に従って 0.65とな る。 即ち、 この直交流式の熱交換器と同一の熱交換量を目標 にして設計される向流式熱交換器の伝熱面積は 65%である。 一方、 完全な直交流式熱交換器を多段型に構成して、 所望 の熱交換量を得るためには、 第 4図に於ける ^を小さ くする ことにより修正係数の改善を目ざすこととなる。 即ち、 温度 効率 0. 8を保つ為には 2段熱交換器として各段を 0. 4とすれば 良く、 この場合の補正係数を第 4図によって求めると、 Φ - 0. 96を夫々得ることができる。 即ち、 伝熱面積は 0. 65Z 0. 95 と減少することができる。 '
    [0034] しかし、 向流型熱交換器に比しては依然として 1 Z 0. 96 - 1. 04だけ面積が大きいく、 また多段型であるが故に生ずる数 々の問題については既に述べた通りである。
    [0035] このように、 浮動プレー ト型熱交換器は、 従来の技術の欄 において述べたような各種の改善を重ねても、 向流式熱交換 器に比.しては依然として不利である。
    [0036] そこで、 本発明の目的は、 熱による変形あるいは破損がな く組み立てが容易であるという従来の浮動プレー ト型の熱交 換器の利点を維持しつつ、 熱交換効率の点で有利な向流式の 熱交換器を実現することを目的としている。 発明の開示
    [0037] 即ち、 本発明に従い、 平行に離隔する一対の長方形の壁部 材と、 該一対の壁部材の対応する少なく とも各隅部を結ぶ 4 基の条材とによって形成される筐体と、 前記条材の内側に弾 性部材を介して各々当接して少なく とも各条材内側を封止し、 更に、 前記壁部材の中心を結ぶ線に対して対角位置にある一 対は、 前記壁部材の長辺と前記条材とによって画成される 1 対の面上で該面の一部を残して該面を封止すベく延長されて いる 4枚のシールス ト リ ップと、 該シールス ト ップと前記 壁部材によって画成される空間内に、 前記壁部材に平行に且 つ前記シールス ト リ ップに密着して格納された 3枚以上の互 いに離隔した浮動プレートと、 該浮動プレート相互の間に画 成されるチャ ンネル内で、 該浮動プレー ト相互の間隙を維持 するスぺーサ手段と、 ^チャ ンネル内での流体の流動を制御 する手段とを備え、 互いに隣接するチャ ンネルに、 各浮動プ レートの表裏で温度の異なる流体が流され、 該流体間で前記 各浮動プレートを介して熱交換がなされる浮動プレート型熱 交換器であって、 前記チヤ ンネルの長辺の少なくとも 2 Z 3 以上に相当する区間において温度の異なる流体が互いに反対 の方向に流通するように構成されていることを特徴とする上 記向流式浮動プレート型熱交換器が提供される。
    [0038] 上述のような向流式浮動プレート型熱交換器の浮動プレー トの長辺と短辺との長さの比の好ましい態様として、 本発明 者等による実験に基づき、 2. 5 : 7を挙げることができる。
    [0039] また、 前記浮動プレートの各々は、 略長円形で該浮動プレ 一トの表および Zまたは裏に向かって突出する複数の長円形 のディ ンプルを備え、 相互に隣接する浮動プレートの間隙を 形成し、 更に、 前記ディ ンプルを有効に配置することにより 前記流体の流動を制御する手段を形成することが有利である。
    [0040] 更に、 前記流体の流動を制御する手段を、 流体の流入口近 傍および/または流出口近傍に各々備えられた板状部材とす ることもでき、 前記のディ ンプルと該板状部材とを併用する こともできる。
    [0041] 即ち、 本発明によって提供される浮動プレー ト型熱交換器 は、 浮動プレートを積層して交互に形成されるチヤ ンネルの 水平断面が長方形であり、 流体が該長方形の短辺から流入し て対向位置にある短辺から流出するチヤ ンネルと、 該チャ ン ネルの下流側の長辺の一部から流体が流入し対向する長辺の 上流側から流出するチヤ ンネルとを備えている。 従って、 この長辺側から流入あるいは流出する流体は、 流入から流出 までの間のある期間は、 短辺側から流入および流出する気体 と反対の向きに流動し、 向流式の熱交換が実現される。 この とき、 長方形の浮動プレー トの伝熱面は、 その長辺の長さと 短辺の長さの比が 2. 5 : 7以上であることが望ましいことが 実験の結果明らかになつている。
    [0042] 上述のような、 本発明に従う向流式浮動プレー ト型熱交換 器は、 その組み立て構造は、 日本国特許庁特表昭 59— 500580 号に開示されている直交流式浮動プレー ト型熱交換器と同様 の形式を採用しており、 淳動プレー ト型の特質である熱変形 あるいはそれに起因する破損に対して有利な構成を依然と し て保持していると共に、 この形式の構成において既に提案さ れた各種の改善をいずれも適用することができる。
    [0043] 即ち、 このような浮動プレー ト型熱交換器をより有利に利 用すべく、 既に本件出願人により、 矩形プレー トの間隙を保 っ部材をより確実に固定する構造 （日本国、 昭和 61年公開実 用新案公報第 204186号） 、 あるいは、 例えば第 8図に矩形プ レー ト 24によって画成されるチヤ ン ルの断面を以つて示す ように、 各矩形プレー ト 24に形成されるディ ンプル 26を各矩 形プレー トの面の表裏に形成し、 隣接する矩形プレー トのデ ィ ンプルの底面を互いに当接することによって、 各矩形プレ ー トの間隔を拡大し、 各チャ ンネルの厚さを増す構造 （日本 国、 昭和 61年公開実用新案公報第 204187号） 、 また、 矩形プ レー トによって形成される熱交換部と該熱交換部の支持構造 との間に断熱材を配して、 支持構造への熱影響を排すると共 に熱の回収効率を高めた構造 （日本国、 昭和 61年公開実用新 案公報第 204188号） 、 更に、 前記した矩形プレー トの集合体 を、 リ ブ部材と矩形プレー トに設けたディ ンプルとを組み合 わせて構成する構造 （曰本国、 昭和 61年公開実用新案公報第 204189号） 、 また更に、 各矩形プレー トの縁部に屈曲防止構 造を備えて矩形プレー トの曲げ剛性を高める構造 （曰本国、 昭和 61年公開実用新案公報第 204185号） などが提案されてお り、 本件出願にかかる向流式浮動プレー ト型熱交換器にはこ れらの改善をいずれも適用することができる。
    [0044] 更に、 本発明に従う熱交換器は、 その熱交換部を長方形と し、 その長辺側から流入する流体について、 その流入範囲と 流出範囲をシールス ト リ ップによって制限することによって、 前記長方形の熱交換部の中央付近において相互の流体の流動 方向を向流化している。
    [0045] また、 熱交換に流入直後および流出直前の流体は、.熱交換 器内で向流部分に向かってあるいは向流部分から流動方向を 90° 転じる。 このとき、 第 5図に点線で囲って示した a部お よび b部では、 流体が充分に流通しない。 そこで、 本発明に 従って、 チャ ンネル内に流体の拡散 · 整流手段を設けること が有利である。
    [0046] この整流手段は、 熱交換プレー トに形成され、 各チャ ンネ ル内に突出するディ ンプルの配列および方向を調整すること によって、 容易かつ有効にチヤ ンネル内に形成することがで き 。
    [0047] 即ち、 浮動プレー トに形成されたディ ンプルは、 チャ ンネ ル内に突出しており、 また、 その形状は略長円形なので、 流 1Q 体の流動方向とディ ンプルの長径方向が一致したときが最も 流体の流動に対する抵抗が少ない。 そこで、 チャ ンネル内で の流体の好ま しい流動パターンに従って、 ディ ンプルの配列 および方向を決定することによって、 ディ ンプルを流体の拡 散 ·整流手段としても機能させることができる。 このような ディ ンプルを備えた浮動プレー トは、 従来公知の一般的な鑭 板材料をプレス成形すること等により容易に作製することが できる。
    [0048] また. 更に、 本発明は、 整流について、 より精密な制御を 提案している。 即ち、 前述の如き構造をもってしても、 なお 流体の偏流が局部的に発生するので、 これを更に強力に制御 するために該当チヤ ンネルのこの位置に板状の整流手段を付 加することが更に有利である。
    [0049] かく して、 本発明に従い、 熱交換効率の高い淳動プレー ト 型熱交換器が提供される。 図面の簡単な説明
    [0050] 第 1図は、 本発明に従う向流式浮動プレー ト型熱交換器の 好ま しい態様を示す一部切り欠き斜視図であり、
    [0051] 第 2図 (a)および は、 第 1図に示した向流式浮動プレー ト 型熱交換器の各淳動プレー トに形成されたディ ンプルの配列 と方向の一態様を示すものであり、
    [0052] 第 3図は、 向流式熱交換器における流体の温度変化を示す グラフであり、
    [0053] 第 4図は、 直交流式熱交換器における修正係数を算出する ためのグラフであり、
    [0054] 第 5図は、 長方形のチャ ンネル内での流体の流動形態の概 1 略を示す図であり、
    [0055] 第 6図は、 従来の直交流式浮動プレー ト型熱交換器の構造 を示す一部切り欠き斜視図であり、
    [0056] 第 7図 (a)、 （b)および (c)は、 第 6図に示された直交流式浮動 プレー ト型熱交換器の浮動プレー 卜の形態を示す図であり、 第 Ί図 (a)および (b)は各浮動プレー トの外形を、 第 7図 (c)は積 層された浮動プレー トの断面を示しており、
    [0057] 第 8図は、 既に提案されている浮動プレー ト型熱交換器に 対する一提案を説明する図であり、 浮動プレー トの断面を示 すものであり、
    [0058] 第 9図 (a)および (b)は、 直交流式浮動プレー ト型熱交換器を 多段型とした場合の接続形態を示すものであり、 第 9図 (a)は 2段の、 第 9図 (b)は 3段型の構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0059] 以下に、 本発明の好ましい態様を挙げて、 本発明について より具体的に詳述するが、 以下に示されるものは、 本発明の 一実施例にすぎず、 本発明の技術的範囲を何等制限するもの ではない。
    [0060] 第 1図は、 本発明の好ま しい態様を一部切り欠き斜視図に て示すものであり、 幅 1200議、 長さ 2635咖の寸法の熱交換面 を備えた向流式浮動プレー ト型熱交換器の構成を示している < 第 1図に示す如く、 本発明に従う熱交換器は、 従来の浮動 プレー ト型熱交換器と類似した構成を備えている。
    [0061] 即ち、 壁部材 101および 102は、 条材 103、 104、 105 、
    [0062] 106 によって各隅部を結合され筐体を形成し熱交換器の支持 構造体としている。 この実施例においては、 上記条材のうち 104 および 106 が、 その壁部材 101 および 102 の長辺に沿う 側で、 それぞれ流体の流入口 107 および流出口 108 (第 1図で は紙面の向こう側に在り見ることができない） まで延長され ている。
    [0063] このような形態は、 第 1図に示した熱交換器の水平断面図 たる第 2図 )および (b)においてより明白である。 尚、 第 1図 および第 2図 (a)、 （b)では、 同じ要素には同じ参照蕃号を付し ている。
    [0064] 両図に示されているように、 各条材 103、 104、 105 、 106 は、 断熱性の充塡材 109 および複数のロールスプリ ング 110 を介してシールス ト ひ ップ 111 および 113 を構造体内部に向 かって押圧し、 更に内部の浮動プレー ト 114aおよび 114bを側 面から弾性支持している。 従って、 このシールス ト リ ッ プ 111 および 113 の熱膨張は、 このロールスプリ ング 110 によって 吸収される。 故に、 シールス ト リ ップ 112 および 113 が熱の 影響で撓んだり脱落することはなく、 更に熱膨張の影響を支 持構造体に及ぼすこともない。 なお、 前記条材 103、 104、
    [0065] 105 、 106 の端部には、 口一ルスプリ ング 110 が脱落しない ように板状のス ト ッパ部 '材 115a、 115bが設置されている。
    [0066] 一方、 上記 4枚のシールス ト リ ップの内、 互いに対向する 位置にある 1対 113 は、 それぞれ浮動プレー トの縁部に沿つ て延長されており、 壁部材 101および 102の長辺と各条材 103、 104、 105、 106 とによって画成される 1対の面上で、 互い に反対に位置にある流体の流入口 107 および流出口 108 を形 成している。
    [0067] また、 各浮動プレー トの相互の間には、 図示されていない が、 やはり弾性を有するセパレータが常態で圧縮されて間揮 されており、 これによつて浮動プレートの間隔が保たれると 同時に浮動プレートの厚さ方向の熱膨張吸収が吸収される。
    [0068] さて、 浮動プレート 114aおよび 114bは、 それぞれ、 第 7図 (a)および (b)に示された従来の熱交換器の浮動プレートと同様 に、 それぞれその 1対の長辺あるいは 1対の短辺が直角に立 ち上がって、 それぞれ直上あるいは直下の浮動プレートの縁 部と密着して、 交互に直交するチヤ ンネルを形成している。
    [0069] いま、 第 2図 )に示した浮動プレー トをエアプレー ト と呼 び、 このエアプレートの直上に、 熱交換器の長辺側から流入 したより温度の低い流体が流れるものとする。 また第 2図 (b) に示した浮動プレートをフルプレートと呼び、 その直上に短 辺側から流入したより高い温度の流体が流れるものとする。
    [0070] また、 この浮動プレート 114aおよび 114bの各々は、 その表 裏に向かって手前に突出するディ ンプルを備えている。 第 2 図 (a)に示されるものは、 浮動プレートの長辺側から流入ある いは流出する流体の流通するチヤ ンネル内での、 第 2図 (b)は、 浮動プレートの短辺側から流入し、 対向位置にある短辺側か ら流出する流体のチャ ンネル内での、 それぞれディ ンプルの 向きおよび配列を示している。 ただし、 それぞれの淳動ブレ ートには、 前述のように、 その表裏に向かって突出するディ ンプルが形成されているが、 第 2図 (a)および第 2図 (b)におい ては、 2種類のディ ンプルの配列を明快にするために、 それ ぞれ紙面に対して手前に突出する側のディ ンプルのみを描い ている。
    [0071] 各ディ ンプルは略長円形の形状であり、 流体の流動方向が ディ ンプルの長手方向と一致したときが最も抵抗が少ないこ とはいうまでもない。 そこで、 チャ ンネル内での流体の望ま しい流動方向に沿ってディ ンプルの向きと配列を検討した結 果、 第 2図 (a)および第 2図 (b)に示した配列および向きが望ま しい態様のひとつであることが判明した。
    [0072] 第 2図 (a)において、 ディ ンプル 131 は、 空気の通路に横向 に張り出され、 ある程度の圧損を持たせることにより、 向流 部を空気が均一に流れるよう分配器の役目をもつ。 また、 デ ィ ンプル 133 は出口側において空気の流量を規制するもので ある。
    [0073] また、 ディ ンプル 134 は向流部において流入する空気を並 行に上部に導入するガイ ドベーンの役目を有する。 ディ ンプ ル 132 は、 流入部において供給される空気の持つ動圧を損う ことなく熱交換器の奥部へ導入するためのものであり、 流出 部において、 第 5図に示したように、 流体が斜めにショ一ト パスせずに直角方向に流動方向を変化するように案内してい o
    [0074] 尚、 第 2図 (b)に示した浮動プレー ト 114b上ではディ ンプル 132 は総て流体の流動方向にその長径を揃えており、 専ら流 体の流動を妨げないよにう構成されている。
    [0075] 更に、 これらのディ ンプルの各々の底部は、 それぞれ隣接 する浮動プレー トに当接し、 各浮動プレー ト間の間隙を維持 するスぺーサとして、 また、 熱交換器の垂直方向の強度部材 としても機能している。
    [0076] また更に、 本実施例において示される熱交換器は、 流体の 整流についてより精密な制御機能を備えている。 即ち、 前述 の如き構造をもってしても、 エア側のチヤ ンネルにおいては、 なお流体は局部的にショー トパスするので、 この部分は、 装 入長さを調節可能な櫛型バッフルを装着すること更に流体の 流動を精密に制御している。 この櫛型バッフルは、 本実施例 においては、 第 1図に示されているロールスプリ ング 110 の 脱落を防止するス ト ツバ部材 115bを、 該当チヤ ンネル内へ延 長することにより実現されている。
    [0077] 以上のように作製さ,れた、 本発明に従う向流式浮動プレー ト型熱交換器は、 組み立て容易な構成とコ ンパク トな形状で あるにも関わらず、 向流式熱交換器としての高効率な熱交換 性能を発揮する。 産業上の利用可能性
    [0078] 以上詳述の如き本発明に従う熱交換器は、 まず、 熱交換プ レー トが支持部材に溶接された熱交換器に比較して大きな温 度差に耐えることができ、 また、 複数のディ ンプルが配置さ れた態様の熱交換プレー トは、 高温流体と低温流体の接触面 積が大きいので熱効率が良く、 且つ鋼板をプレス成形するこ とによってディ ンプルを形成できるので組立時にも熱交換プ レー トの間にリブの如き独立したスぺーサを取付ける手間も 省けるという、 従来の浮動プレー ト型熱交換器の利点を総て 活かしている。 ·
    [0079] 更に、 本発明に従う浮動プレー ト型熱交換器は、 原理的に 熱交換効率の高い向流式の構成を採用している。 従って、 直 交流式の熱交換器に比較して、 伝熱面積を縮小することがで き、 また多段構成とする必要もないのでダク トワークは不要 となる。
    [0080] このように、 本発明に従い、 高性能かつ作製の容易な理想 的な熱交換器が実現される。 この熱交換器は、 例えば、 加熱 炉、 ボイ ラ、 焼却炉、 蒸留器等の空気予熱手段として有利に 1 C 利用し得るものであると共に、 これら以外の分野においても 広く有利に利用し得るものである。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    (1) 平行に離隔する一対の長方形の壁部材と、 該一対の壁部 材の対応する少なくとも各隅部を結ぶ 4基の条材とによって 形成される筐体と、
    前記条材の内側に弾性部材を介して各々当接して少なくと も各条材内側を封止し、 更に、 前記壁部材の中心を結ぶ線に 対して対角位置にある一対は、 前記壁部材の長辺と前記条材 とによって画成される 1対の面上で該面の一部を残して該面 を封止すべく延長されている 4枚のシールス ト リ ップと、 該シールス ト リ ップと前記壁部材によって画成される空間 内に、 前記壁部材に平行に且つ前記シールス ト リ ップに密着 して格納された 3枚以上の互いに離隔した浮動プレートと、 該浮動プレート相互の間に画成されるチヤ ンネル内で、 該 浮動プレート相互の間隙を維持するスぺーサ手段と、
    該チヤ ンネル内での流体の流動を制御する手段とを備え、 互いに隣接するチヤ ンネルに、 各浮動プレートの表裏で温 度の異なる流体が流され、 該流体間で前記各浮動プレー トを 介して熱交換がなされる浮動プレート型熱交換器であって、 前記チャ ンネルの長辺方向の所定区間において温度の異な る流体が互いに反対の方向に流通するように構成されている ことを特徴とする上記向流式浮動プレート型熱交換器。
    (2) 前記浮動プレートの有効部分の長辺と短辺との長さの比 が 2. 5 : 7であることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の 向流式浮動プレート型熱交換器。
    (3) 前記浮動プレートの各々が、 該浮動プレートの表および zまたは裏に向かって突出する複数の長円形ディ ンプルを備 え、 該ディ ンプルの高さによって相互に隣接する浮動プレー トの間隙を形成していることを特徵とする請求の範囲第 1項 ある'いは第 2項に記載の向流式浮動プレー ト型熱交換器。
    (4) 前記ディ ンプルが、 有劾に配置されて、 前記流体の流動 を制御する手段を形成していることを特徴とする請求の範囲 第 1項乃至第 3項記載の向流式浮動プレー ト型熱交換器。
    (5) 前記流体の流動を制御する手段が、 流体の流入口近傍お よび Zまたは流出口近傍に各々備えられた板状部材であるこ とを特徵とする請求の範囲第 1項乃至第 4項の何れかに記載 の向流式浮動プレー ト型熱交換器。
    (6) 前記シールス ト リ ップと前記壁部材および条材との間に は断熱材が間挿されていることを特徵とする請求の範囲第 1 項乃至第 5項のいずれかに記載の向流式浮動プレー ト型熱交
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    FI875689D0||
    FI875689A0|1987-12-22|
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    EP0265528B1|1992-06-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-11-05| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT SE |
    1987-11-05| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): FI KR US |
    1987-12-22| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 875689 Country of ref document: FI |
    1987-12-24| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987902745 Country of ref document: EP |
    1988-05-04| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987902745 Country of ref document: EP |
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    优先权:
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