(57)【要約】【課題】  多板型熱交換器において、目詰まりすることなく排ガス５と被加熱流体７とが、それぞれ最適な圧力損失に設定できるようにした効率のよい熱交換器の提供。【解決手段】  波形金属板(1) (2) の各波の断面の山部(3) の幅と、その山部(3) に隣接する谷部(4) の幅とのうち、一方が他方より大とされ、  前記幅を大とした位置の凹溝内に排ガス流路(6) が設けられると共に、小とした位置の凹溝内に被加熱流体流路(8) が設けられたものである。【選択図】        図１
2005195190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々多数の波の並列した波形金属板(1)(2)が多数等間隔に積層され、
各波形金属板(1)(2)の一方側と他方側とに異なる流体が流通して、両流体間に熱交換が行われる多板型熱交換器において、
その波形金属板(1)(2)は、その各波の断面の山部(3) の幅と、その山部(3) に隣接する谷部(4) の幅とのうち、一方が他方より大とされた一組の基本波形を形成し、その基本波形が周期的に多数並列されてなり、
前記幅を大とした位置の凹溝内に加熱用の排ガス(5) を流通させる排ガス流路(6) が設けられると共に、小とした位置の凹溝内に被加熱流体(7) を流通させる被加熱流体流路(8) が設けられたことを特徴とする多板型熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
互いに対向する一対の波形金属板(1)(2)は、夫々前記幅を大とした前記凹溝の内面どうしが対向すると共に、小とした前記凹溝の内面どうしが対向するように形成した多板型熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記波形金属板(1)(2)の各波の稜線(8a)(8b)が蛇行状に形成され、対向する各稜線(8a)(8b)が互いに交差するように配置された多板型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多数の波が並列した波形金属板１，２を多数積層し、各波形金属板１，２の一方側と他方側とに排ガス５と被加熱流体７とを交互に流通させる多板型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
波形金属板を多数積層した多板型熱交換器は、その波形が等ピッチで曲折形成されていた。即ち、波の山の幅と谷の幅とが同一に形成されたものが使用されている。そして、対向する一対の波形金属板間に被加熱流体を流通させ、その外側に加熱流体を流通させていた。加熱用の流体が排ガスの場合、被加熱流体に比べて目詰まりしやすいとともに、排ガス側の流通抵抗を低く抑える傾向にある。このような場合、その圧力損失を少なくするため、排ガスが流通する一対の金属板間の間隔を、被加熱流体の流路側よりも大きくする必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高温排ガスによる目詰まりを防止し、圧力損失を減少させるために、排ガス側の金属板間の間隔を被加熱流体側のそれより広くとると、熱交換器全体が大型化し、コンパクト製に欠ける欠点がある。そこで本発明は、コンパクトで且つ、目詰まりが起こりにくく、流通に伴う圧力損失を最適な範囲にできる、寿命が長い効率のよい多板型熱交換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の本発明は、夫々多数の波の並列した波形金属板(1)(2)が多数等間隔に積層され、
各波形金属板(1)(2)の一方側と他方側とに異なる流体が流通して、両流体間に熱交換が行われる多板型熱交換器において、
その波形金属板(1)(2)は、その各波の断面の山部(3) の幅と、その山部(3) に隣接する谷部(4) の幅とのうち、一方が他方より大とされた一組の基本波形を形成し、その基本波形が周期的に多数並列されてなり、
幅を大とした位置の凹溝内に加熱用の排ガス(5) を流通させる排ガス流路(6) が設けられると共に、小とした位置の凹溝内に被加熱流体(7) を流通させる被加熱流体流路(8) が設けられたことを特徴とする多板型熱交換器である。
【０００５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
互いに対向する一対の波形金属板(1)(2)は、夫々前記幅を大とした凹溝の内面どうしが対向すると共に、小とした凹溝の内面どうしが対向するように形成した多板型熱交換器である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記波形金属板(1)(2)の各波の稜線(8a)(8b)が蛇行状に形成され、対向する各稜線(8a)(8b)が互いに交差するように配置された多板型熱交換器である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の多板型熱交換器は、多数の波形金属板１，２を積層したものにおいて、波の断面の幅を大とした位置の凹溝内に加熱用の排ガス５を流通させる排ガス流路６が設けられ、それに隣接する幅を小とした位置の凹溝内に被加熱流体７を流通させる被加熱流体流路８が設けられたものである。それにより、同一のピッチで積層された波形金属板１，２において、排ガス５の流通を促進させ、その圧力損失を減じて目詰まりを防止し得る。そして、多板型熱交換器の寿命を延ばし熱交換を促進し得る効果がある。
【０００７】
上記構成において、互いに対向する一対の波形金属板１，２は、それぞれ幅を大とした位置の凹溝の内面どうしを対向させると共に、小とした位置の凹溝の内面どうしを対向させるように構成することができる。それにより、一対の波形金属板１，２の幅を大とした凹溝どうしの間に排ガス５を流通させ、小とした凹溝どうしの間に被加熱流体７を流通させることができる。そして、構造が簡単でより目詰まりしにくい多板型熱交換器を提供できる。
【０００８】
上記何れかの多板型熱交換器において、波形金属板１，２の各波の稜線８ａ，稜線８ｂを蛇行状に形成し、対向するそれらが互いに交差するように配置することができる。この場合には、排ガス５および被加熱流体７の各流路を長くし、熱交換を促進し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。図１は本発明の多板型熱交換器の要部を示し、その（Ａ）は要部横断面図、（Ｂ）は同平面図である。また図２は同熱交換器の要部斜視図、図３は同熱交換器の平面図である。
【００１０】
この熱交換器は図２，図３に示す如く、互いに対向する一対の波形金属板１，２の周縁を閉塞すると共に、その平面の両端部にヘッダー部９を設け、夫々のヘッダー部９に出入口10を連通させてエレメント11を形成し、多数のエレメント11を厚み方向に並列させて熱交換器コアを構成したものである。そして、それぞれのエレメント11には、その両端部に配置された一対のヘッダー部９間に偏平流路が形成され、その偏平流路内に多数の波が曲折されたものである。
そして、各エレメント11の内部に設けられた偏平な被加熱流体流路８内に被加熱流体７が流通し、各エレメント11の外面側間に設けられた排ガス流路６に高温の排ガス５が流通するものである。
【００１１】
波形金属板１，２は、その横断面が図１（Ａ）に示す如く、波の高さ（波の振幅に相当する）の同一な多数の波が並列してなり、その波の各断面は山部３の幅がそれに隣接する谷部４の幅よりも小に形成されている。また波形金属板１とそれに隣接する波形金属板２は互いに逆向きに接触する。そして、波形金属板１，２における山部３の稜線８ａ、稜線８ｂは図１（Ｂ）に示す如く、それぞれ蛇行状に形成されると共に、その平面における位相が１８０度互いに位置ずれし、それらが交差するように配置されている。そして上下一対の波形金属板１，２でエレメント11を形成し、多数のエレメント11が互いに接触するように積層し、多板型熱交換器を形成する。そして、各エレメント11の内部を形成する被加熱流体流路８に図２，図３に示す如く、被加熱流体７が夫々のヘッダー部９を介して波の稜線方向に流通する。この被加熱流体流路８は、各波形金属板１，２の断面の幅の狭い位置の凹溝で形成されている。
【００１２】
被加熱流体流路８内に流入した被加熱流体７は、その稜線８ａ，稜線８ｂに沿って蛇行状に流通し、一方のヘッダー部９から他方のヘッダー部９に流通して、それが外部に導かれる。また、排ガス５が各エレメント11間に流通し、それらの間に形成された排ガス流路６内を蛇行状に流通し、その排ガス５と被加熱流体７との間に熱交換が行われる。この排ガス流路６は、各波形金属板１，２の波の断面の幅の広い位置の凹溝側である。
なお、この例ではエレメント11は帯状金属板を波形に曲折し、図２の如くその端部で折り返し、それにより一対の波形金属板１，２を対向させ、その周縁部を気密に接合してエレメント11を形成し、エレメント11の端部に出入口10を開口したものである。
【００１３】
なお、これに代えて、多数の波形金属板１，２をバー材を介して積層し、内部に偏平流路を形成してもよい。この場合バー材は、多数の波形金属板１，２の縁部にそれぞれ配置される。
なお、山部３の幅と谷部４の幅との比率は各種設計仕様に応じて変更できる。即ち、排ガス５、被加熱流体７の各流量および圧力等に応じて、それぞれの流路の最適な圧力損失になるように設計される。
【００１４】
また、各エレメント11の出入口10へは、図示しないタンクを介して被加熱流体７が供給される。
なお、波形金属板１，２の各波の断面は図１に示す如く、矩形波状であっても、サインカーブ状であっても、或いは他の形状であってもよい。
波形の山部３の幅Ｌ1 と谷部４の幅Ｌ2 との比は、一例として１：1.2 〜１：2.5 とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の多板型熱交換器の要部横断面図および平面図。
【図２】同熱交換器の要部斜視略図。
【図３】同熱交換器の平面図。
【符号の説明】
【００１６】
１  波形金属板
２  波形金属板
３  山部
４  谷部
５  排ガス
６  排ガス流路
７  被加熱流体
【００１７】
８  被加熱流体流路
８ａ  稜線
８ｂ  稜線
９  ヘッダー部
10  出入口
11  エレメント
12  接合用フランジ部
【図１】
2005195190.tif 000003
【図２】
2005195190.tif 000004
【図３】
2005195190.tif 000005