(57)【要約】【課題】  プレート表面で生じた凝縮液をプレート間の隙間から外へ速やかに排除する孔部分をプレート各部に配置して、凝縮液による熱伝達性能の劣化を招かず、気相の熱交換用流体とプレート表面との接触を十分に確保して高い凝縮性能を発揮できる凝縮器を提供する。【解決手段】  凝縮器をなす各プレート１０に、凝縮液を集める凝縮液排除溝１３を複数配設すると共に、凝縮液排除溝１３の交点に凝縮液排除孔１４を穿設し、複数のプレート１０を重ね合せた凝縮器構成状態で、凝縮液排除孔１４が重なり方向に並び、プレート間の所定の隙間にのみ連通する連続通路が生じることから、この連続通路を凝縮器１外部に連通させれば、プレート１０表面に生じた凝縮液が凝縮液排除溝１３から凝縮液排除孔１４に入り、凝縮器下部を経由せず後段側へ速やかに排出されて、凝縮液がプレート１０表面を覆って凝縮効率を下げる事態を解消できる。【選択図】  図４
2007333231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面同士及び裏面同士をそれぞれ向い合わせにして重ね合せた状態で接合一体化される複数の熱交換用プレートを備え、各プレート間の隙間が一つおきにプレート表面間の第一隙間部とプレート裏面間の第二隙間部とをなし、前記第一隙間部に流通する一の熱交換用流体及び第二隙間部に流通する他の熱交換用流体との間で、熱交換用プレートを介して熱交換させ、気相で導入される前記一の熱交換用流体を気相から液相へ相変化させる凝縮器において、
各熱交換用プレートが、所定の凹凸パターンを有して各熱交換用流体と表裏で接触する伝熱面を少なくとも一部に備え、且つ複数重ね合せた状態で各熱交換用プレート同士が伝熱面の一部及び周端縁の少なくとも一部で互いに当接して各熱交換用プレート間に前記第一隙間部又は第二隙間部がそれぞれ生じる所定形状に形成されてなり、
前記伝熱面上に、前記第一隙間部における前記一の熱交換用流体の流下する方向と所定角度をなす斜め方向に所定長さ連続して熱交換用プレート表面側に形成される複数の凝縮液排除溝と、当該凝縮液排除溝が複数交わる箇所に穿設される複数の凝縮液排除孔とを備え、
前記伝熱面における凝縮液排除孔周囲部分は、熱交換用プレート裏面側で孔周縁を取囲む所定の環状凸部分を突出成形される一方、当該突出部分の内側又は外側における孔周縁のうち少なくとも前記一の熱交換用流体の流下する側の所定範囲部分が略舌状凸部分として、熱交換用プレート表面側へ突出成形されてなり、
複数の熱交換用プレートの接合一体化に伴って、隣合う熱交換用プレート間で、熱交換用プレート裏面側の環状凸部分同士が接合状態となって取囲んだ凝縮液排除孔を前記第二隙間部に非連通状態とする一方、熱交換用プレート表面側の舌状凸部分同士が接合状態となって各舌状凸部分が略樋状に連続し、前記第一隙間部のみに連通する凝縮液排除孔がプレート重なり方向に直線状に並んで各プレートを貫通する連続通路を生じさせ、各凝縮液排除孔を通じて、第一隙間部に生じた凝縮液をプレート重なり方向へ進行可能とすることを
特徴とする凝縮器。
【請求項２】
前記請求項１に記載の凝縮器において、
複数一体化された前記熱交換用プレートの外周を覆いつつ、前記第一隙間部に流通する一の熱交換用流体及び第二隙間部に流通する他の熱交換用流体の、各隙間部への各々独立した流通状態を確保すると共に外部への漏れを防ぐ略箱状のシェルを備え、
当該シェルが、内部の前記熱交換用プレートにおける凝縮液排除孔の開口正面方向となる側面所定箇所に、凝縮液排除孔に連通する凝縮液の排出口をそれぞれ穿設配置されると共に、複数の前記排出口を外側から覆って内部を各排出口に連通させる略管状のヘッダ部を一又は複数取付けられててなり、
前記ヘッダ部が凝縮液回収用の外部の管路に接続されることを
特徴とする凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換用プレートを複数重ね合せ状態で一体化したプレート式熱交換器である凝縮器に関し、特に、プレート表面に生じた凝縮液を速やかに除去して気相の流体の熱交換及び凝縮を効率よく進行させられる凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度差発電や蒸気動力、化学、食品工業等のプラント、並びに冷凍機及びヒートポンプで用いられている凝縮器は、高温流体と低温流体との間で熱の授受を行わせ、高温流体を気相から液相へ相変化させることを目的とするものであり、多管式、プレート式、スパイラル式等の種類がある。また、海水等から真水を作る造水装置（淡水化装置）にも、こうした凝縮器が用いられており、海水等を蒸発させた蒸気を凝縮器で凝縮して真水を得る仕組みとなっている。
【０００３】
凝縮器では、伝熱部を介した高温流体と低温流体との熱交換により、低温流体の温度を上昇させられる一方、別の流路を流れる高温流体が凝縮されて凝縮液となり、この凝縮液が、通常は流路の下部に設けられる高温流体出口から排出されるが、凝縮で生じた凝縮液は、そのまま凝縮器内を流下するため、凝縮器下部ほど凝縮液量が多くなり、流下した凝縮液が伝熱部表面を膜状に覆う状態になりやすく、気相の高温流体と伝熱部との熱伝達がスムーズに行えなくなり、凝縮性能が悪化するという問題がある。
【０００４】
特にプレート式熱交換器を凝縮器として用いる場合、複数の略板状のプレートを平行に所定間隔で重ね合せ、各プレート間をそれぞれ流路として、高温流体と低温流体の各流路を交互に配置し、各プレートを介して流体間で熱交換させる構造であり、流路となるプレート間の隙間が狭いため、凝縮液の排出がスムーズに行えない場合が生じやすく、凝縮液が滞留すると気相の高温流体とプレートとの熱伝達性能に及す悪影響も大きかった。
【０００５】
近年、プレート式熱交換器のように狭間隔で配置した略板状の伝熱部を利用しつつ、凝縮液をスムーズに排出するために伝熱部形状を工夫した凝縮器が提案されており、このうち、伝熱部表面に複数の溝を配置して凝縮液排出性を高めた凝縮器の一例として、特開２０００−３４６５８３号公報に開示されるものがある。
【０００６】
前記従来の凝縮器は、板状の伝熱部に斜め向きに形成される溝状の凝縮液排除樋部と、この凝縮液排除樋部と連通して伝熱部中央縦方向に配置される溝状の凝縮液流路部を備えており、伝熱部表面で凝縮して流下する凝縮液を凝縮液排除樋部で受けて集め、さらに凝縮液流路部に集合させてこの凝縮液流路部に沿わせて出口へ向け流下させることにより、伝熱部表面に凝縮液を滞留しにくくし、気相の高温流体と伝熱部との接触効率を高め、伝熱部を介した高温流体から低温流体への伝熱を向上させて、気相高温流体の凝縮の効率化を図るものである。
【特許文献１】特開２０００−３４６５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の凝縮器は前記特許文献に示される構成となっており、各溝状部分を用いて伝熱部表面から凝縮液を速やかに排除しようとするものであったが、凝縮液が一旦伝熱部下方まで達してから凝縮器外に出る点ではそれ以前の凝縮器と変りはなく、凝縮液出口の形状等によっては流路下部に凝縮液が滞留して伝熱部下部での伝熱部表面と気相高温流体との接触が阻害されるだけでなく、伝熱部表面から溝状部分を経由して流下する凝縮液の流れが滞って各溝状部分から凝縮液があふれ、この凝縮液が伝熱部表面を覆うこととなり、やはり伝熱部表面と気体との接触を妨げる状態になるという課題を有していた。
これに対して、凝縮液がプレート表面を覆いつつ流下するのを防ぐことができれば、気相の熱交換用流体とプレートとの有効な接触面積を大きくして凝縮性能の向上が見込めることとなる。
【０００８】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、プレート表面で生じた凝縮液をプレート間の隙間から外へ速やかに排除する孔部分をプレート各部に分散配置して、凝縮液による熱伝達性能の劣化を招かず、気相の熱交換用流体とプレート表面との接触を十分に確保して高い凝縮性能を発揮できる凝縮器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る凝縮器は、表面同士及び裏面同士をそれぞれ向い合わせにして重ね合せた状態で接合一体化される複数の熱交換用プレートを備え、各プレート間の隙間が一つおきにプレート表面間の第一隙間部とプレート裏面間の第二隙間部とをなし、前記第一隙間部に流通する一の熱交換用流体及び第二隙間部に流通する他の熱交換用流体との間で、熱交換用プレートを介して熱交換させ、気相で導入される前記一の熱交換用流体を気相から液相へ相変化させる凝縮器において、各熱交換用プレートが、所定の凹凸パターンを有して各熱交換用流体と表裏で接触する伝熱面を少なくとも一部に備え、且つ複数重ね合せた状態で各熱交換用プレート同士が伝熱面の一部及び周端縁の少なくとも一部で互いに当接して各熱交換用プレート間に前記第一隙間部又は第二隙間部がそれぞれ生じる所定形状に形成されてなり、前記伝熱面上に、前記第一隙間部における前記一の熱交換用流体の流下する方向と所定角度をなす斜め方向に所定長さ連続して熱交換用プレート表面側に形成される複数の凝縮液排除溝と、当該凝縮液排除溝が複数交わる箇所に穿設される複数の凝縮液排除孔とを備え、前記伝熱面における凝縮液排除孔周囲部分は、熱交換用プレート裏面側で孔周縁を取囲む所定の環状凸部分を突出成形される一方、当該突出部分の内側又は外側における孔周縁のうち少なくとも前記一の熱交換用流体の流下する側の所定範囲部分が略舌状凸部分として、熱交換用プレート表面側へ突出成形されてなり、複数の熱交換用プレートの接合一体化に伴って、隣合う熱交換用プレート間で、熱交換用プレート裏面側の環状凸部分同士が接合状態となって取囲んだ凝縮液排除孔を前記第二隙間部に非連通状態とする一方、熱交換用プレート表面側の舌状凸部分同士が接合状態となって各舌状凸部分が略樋状に連続し、前記第一隙間部のみに連通する凝縮液排除孔がプレート重なり方向に直線状に並んで各プレートを貫通する連続通路を生じさせ、各凝縮液排除孔を通じて、第一隙間部に生じた凝縮液をプレート重なり方向へ進行可能とするものである。
【００１０】
このように本発明によれば、凝縮器をなすプレート式熱交換器の各プレートに、凝縮液を集合させて流下させる凝縮液排除溝を複数配設すると共に、前記凝縮液排除溝の交わる位置に凝縮液排除孔を穿設し、複数のプレートを並列一体化させて凝縮器構成状態とすると、凝縮液排除孔がプレート重なり方向に並び、第二隙間部には非連通状態で且つ第一隙間部には連通する連続通路が生じることにより、この連続通路を凝縮器外部に連通する状態とすれば、熱交換を経てプレート表面に生じた凝縮液がまず凝縮液排除溝に集り、さらに凝縮液排除孔に進入して、凝縮液が各凝縮液排除孔の連なる連続通路を通って凝縮器下部を経由せず後段側へ速やかに排出されることとなり、凝縮器下部へ流下する凝縮液の量を減らして、凝縮液がプレート表面を覆う事態を解消でき、プレートの大部分を気相の熱交換用流体への有効な伝熱部分として寄与させることができ、プレートと気相の熱交換用流体との熱伝達効率を高めて凝縮性能を向上させられ、凝縮器としての高性能化が図れる。
【００１１】
また、本発明に係る凝縮器は必要に応じて、複数一体化された前記熱交換用プレートの外周を覆いつつ、前記第一隙間部に流通する一の熱交換用流体及び第二隙間部に流通する他の熱交換用流体の、各隙間部への各々独立した流通状態を確保すると共に外部への漏れを防ぐ略箱状のシェルを備え、当該シェルが、内部の前記熱交換用プレートにおける凝縮液排除孔の開口正面方向となる側面所定箇所に、凝縮液排除孔に連通する凝縮液の排出口をそれぞれ穿設配置されると共に、複数の前記排出口を外側から覆って内部を各排出口に連通させる略管状のヘッダ部を一又は複数取付けられててなり、
前記ヘッダ部が凝縮液回収用の外部の管路に接続されるものである。
【００１２】
このように本発明によれば、熱交換用プレートを収容するシェルの側面部で、凝縮液排除孔のプレート重なり方向に連なる連続通路と交差する複数箇所に、凝縮液の排出口をそれぞれ設けると共に、シェル外側で複数の排出口に連通するヘッダ部を配設し、このヘッダ部を外部の管路と接続して凝縮液を回収可能とすることにより、凝縮液排除孔に達した凝縮液をそのまま最短距離でシェル外に導け、凝縮液を滞りなくスムーズに排出できると共に、排出口から流出した凝縮液や排出口から一部漏出する蒸気をヘッダ部で効率よく回収して凝縮液や蒸気を適切な圧力や温度条件を維持したまま確実に後段側機器に向わせることができ、凝縮器内での凝縮進行に悪影響を与えず、凝縮性能のさらなる向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図７に基づいて説明する。本実施形態では、海水淡水化装置に用いる凝縮器に適用した例を説明する。図１は本実施形態に係る凝縮器の正面図、図２は本実施形態に係る凝縮器の背面図、図３は本実施形態に係る凝縮器の右側面図、図４は本実施形態に係る凝縮器における熱交換用プレートの正面図、図５は本実施形態に係る凝縮器の熱交換用プレートにおける凝縮液排除孔部分の拡大正面図及び拡大背面図、図６は図５のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図、図７は本実施形態に係る凝縮器における熱交換用プレートの重ね合せ状態説明図である。
【００１４】
前記各図において本実施の形態に係る凝縮器１は、淡水化装置の一部をなすものであり、同じく淡水化装置を構成するフラッシュ蒸発器（図示を省略）の減圧容器と管路を介して連通する箱状体のシェル２０内に複数の熱交換用プレート１０を並列一体化させた状態で配設し、各プレート間に生じる隙間のうち一つおきの第一隙間部５１に蒸発器から導入された前記一の熱交換用流体としての蒸気を流通させる一方、残りの第二隙間部５２に前記他の熱交換用流体としての冷却水を流通させてなり、導入された蒸気を熱交換用プレート１０を介した冷却水との熱交換により凝縮させる構成である。
【００１５】
前記熱交換用プレート１０は、矩形状の金属薄板を素材とし、プレス成型により、規則的な凹凸のある伝熱面１１を略中央部分に一又は複数並べて成型されると共に、伝熱面１１を囲む外周各辺部分に各々フランジ部１２を成型される構成である。
【００１６】
前記伝熱面１１は、表面に高温の熱交換用流体、裏面に低温の熱交換用流体がそれぞれ接触して熱伝達を行うのに最適化された凹凸形状を有する領域である。この伝熱面１１には、縦方向両端部に前記一の熱交換用流体としての蒸気の通路で且つ第一隙間部５１への流入出部となる開口孔１１ａ、１１ｂがそれぞれ所定間隔で複数穿設される。そして、これら開口孔１１ａ、１１ｂ近傍の領域は、各開口孔１１ａ、１１ｂへの一の熱交換用流体の流入出をスムーズにする所定の凹凸パターンを備える流体案内部１１ｃとされる構成である。この流体案内部１１ｃにおける表面側への凸部１１ｅの配列は、開口孔１１ａ、１１ｂ外周から中央の主伝熱領域１１ｄ端部へ向かう曲線状の並びで、且つ開口孔１１ａ、１１ｂを挟んで左右対称とされる。
【００１７】
また伝熱面１１中央の主伝熱領域１１ｄには、第一隙間部５１における蒸気の流下する方向、すなわち、起立状態で配設される熱交換用プレート１０の縦辺方向に対し、所定角度をなす斜め方向に連続する所定長さの凝縮液排除溝１３が、溝側をプレート表面側に向けて複数形成されると共に、この凝縮液排除溝１３の交わる各部位に、凝縮液排除孔１４が設けられる構成である。これら以外の部位における主伝熱領域１１ｄの凹凸パターンは、熱伝達特性に優れる公知のパターン形状となっている。
【００１８】
凝縮液排除溝１３や凝縮液排除孔１４を含む伝熱面１１各部の凹凸位置関係は、プレート全体の横方向の中心についてちょうど対称となる配置となっている。また、各開口孔や流体案内部１１ｃ、凝縮液排除孔１４については、その位置関係がプレート全体の縦方向の中心についても対称となる配置となっており、熱交換用プレート１０に対し同形状の別の熱交換用プレート１０を、一方は他方に対し上下を入替えつつ、同じ面同士向い合わせにして重ね合せると、各孔や流体案内部１１ｃの凹凸位置が一致することとなり、プレートから突出状態の凸部同士が接触する。
【００１９】
前記凝縮液排除孔１４は、伝熱面１１の複数箇所に穿設されるが、この伝熱面１１における凝縮液排除孔１４周囲部分には、凝縮液排除孔１４の周縁のうち凝縮液排除溝と交差していない上下の所定範囲で略舌状凸部分としてプレート表面側へ突出成形される表隆起部１５と、この表隆起部１５の外側で凝縮液排除孔１４を取囲む環状凸部分としてプレート裏面側へ突出成形される裏隆起部１６とを備える構成である。
【００２０】
前記フランジ部１２は、熱交換用プレート１０の縦辺位置でプレート裏面側に略壇状に隆起した平坦部分１２ａと、熱交換用プレート１０の横辺位置でプレート表面側に略壇状に隆起し、平坦部分１２ａから相対的に隆起した状態となる隆起部分１２ｂとを有する形状として成型される構成であり、熱交換用プレート１０を複数重ね合せた状態では、隣合うプレートの平坦部分１２ａ同士、又は隆起部分１２ｂ同士が互いに当接する状態になると共に、隣合うプレートで各プレートの隆起部分１２ｂ同士の当接せず所定間隔をなす部分が、それぞれプレート間の第二隙間部５２に連通して前記他の熱交換用流体としての冷却水の流入出口となる上下開口部となる。なお、各開口部の位置は、フランジ部１２における平坦部分１２ａと隆起部分１２ｂの配置関係で任意に設定できる。
【００２１】
この熱交換用プレート１０は、同形状の他のプレートと、一方は他方に対し上下を入替えつつ、同じ面同士を向い合わせるようにして複数重ねられ、隣合うプレート１０における伝熱面１１の凹凸パターンをなす凸部やフランジ部１２、凝縮液排除孔１４周囲の表隆起部１５、及び裏隆起部１６といったプレート同士で互いに当接する部分を拡散接合等の方法により接合して一体化される。熱交換用プレート１０が一体化された状態では、当接接合箇所以外の各伝熱面１１間における隙間として、プレートの表面同士に挟まれた各第一隙間部５１と、プレートの裏面同士に挟まれた各第二隙間部５２とがそれぞれ一つおきに生じ、第一隙間部５１が前記一の熱交換用流体である蒸気を流通させる流路をなす一方、第二隙間部５２が前記他の熱交換用流体である冷却水を流通させる流路をなすこととなる。この一体化されたプレートをシェル２０内収容状態とすることで凝縮器１が構成される。
【００２２】
また、一体化された各熱交換用プレート１０における凝縮液排除孔１４の周りを取囲む裏隆起部１６同士が第二隙間部５２側で互いに当接、接合することで、凝縮液排除孔１４は第二隙間部５２に対し非連通状態となる。また、凝縮液排除孔１４の周縁下部における表隆起部１５同士が、第一隙間部５１側において互いに当接、接合して、表隆起部１５がプレート重なり方向に樋状に連続することとなり、各第一隙間部５１は凝縮液排除孔１４に連通して凝縮液の孔への流入を可能にする。各凝縮液排除孔１４はプレート重なり方向に連なっており、表隆起部１５からなる樋状部分と凝縮液排除孔１４を通じた凝縮液のこの重なり方向への流通を許容する状態となる。
【００２３】
前記シェル２０は、一体化した熱交換用プレート１０の周囲を覆える大きさの金属製略箱状体で形成される構成であり、その一側面には、それぞれ並列状態のプレート間の各第一隙間部５１における上下開口孔１１ａ、１１ｂと連通する蒸気の流入出用の開口２１、２２がそれぞれ複数配設される。また、シェル２０の上下面には、それぞれ並列状態のプレート間の各第二隙間部５２における上下開口部と連通する冷却水の流出口部２３及び流入口部２４がそれぞれ配設される。これら開口２１、２２、流出口部２３、及び流入口部２４の各流体流入出用開口部分以外で、シェル２０は熱交換用プレート１０間の各隙間部５１、５２を外部に対し確実に隔離状態とする仕組みである。加えて、シェル２０は、一体化した熱交換用プレート１０におけるフランジ部１２間の空隙形状に対応させた凹凸形状部分を内部に備えており、各熱交換用プレート１０と一体化させて配設されることで、シェル２０内で第一隙間部５１と第二隙間部５２とが互いに連通することなく確実に隔離された状態となる。
【００２４】
前記シェル２０の一側面における開口２１、２２の外側には、上側の各開口２１に連通しつつこれらを外部から隔離する略箱状の入口ヘッダ部２７が、また、下側の各開口２２に連通しつつこれらを外部から隔離する略箱状の出口ヘッダ部２８がそれぞれ配設され、これら入口ヘッダ部２７、出口ヘッダ部２８を介して蒸気流入用や凝縮液排出用の各管路が接続される。
【００２５】
この他、シェル２０の各熱交換用プレート１０を取囲む側面のうち、前記一側面に対向する他側面には、ちょうど熱交換用プレート１０の各凝縮液排除孔１４の開口正面方向に対応する箇所で各凝縮液排除孔１４に連通する凝縮液の排出口２５が配設される。また、各排出口２５の外側には、各排出口２５に連通すると共に外部の管路に接続される半円管状のヘッダ部２６が取付けられており、各凝縮液排除孔１４を通じて排出口２５に達し、各排出口２５から流出した凝縮液は、このヘッダ部２６で集合状態とされて、凝縮器１より後段側の補助凝縮部あるいはタンク等に向うこととなる。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る凝縮器におけるプレート間の熱交換用流体流れ状態について説明する。大まかには、蒸発器における水分の蒸発により得られた塩分を含まない蒸気がセパレータ等で浮遊する液分（ミスト）を除去された状態で凝縮器１に流入し、凝縮器１内で蒸気は伝熱面１１を介して他の熱交換用流体である冷却水、すなわち取水直後の温度の低い海水と熱交換して冷却され、伝熱面１１表面で凝縮して水滴となる。
【００２７】
凝縮器１のシェル２０内部の状態を詳しく説明すると、シェル２０外部から前記一の熱交換用流体である高温気相の蒸気が、上側の入口ヘッダ部２７や開口２１を通じてシェル２０内に導入され、さらにシェル２０内の各熱交換用プレート１０における開口孔１１ａを経て第一隙間部５１に蒸気が流入する。一方、蒸気の凝縮で得られた凝縮液が、第一隙間部５１から各熱交換用プレート１０における開口孔１１ｂを通り、さらにシェル２０下部の各開口２２、出口ヘッダ部２８を経て凝縮液がシェル２０外部へ取出される。
【００２８】
一方、前記第一隙間部５１とプレートを隔てて位置する反対側の第二隙間部５２においては、シェル２０外部から前記他の熱交換用流体である冷却水が流入口となる下側の開口部２４を通じてシェル２０内に導入され、さらにシェル２０内で冷却水が各第二隙間部５２にその下端側開口部から流入する。一方、熱交換を終えた冷却水は、第二隙間部５２の上端側開口部からシェル２０の流出口となる上側の開口部２３を経てシェル２０外部へ取出される。すなわち、凝縮器１のシェル２０内部では、各熱交換用流体が熱交換用プレート１０間の隙間を一つおきに流通し、熱交換用流体同士がプレートを隔てて互いに向流となる流れ関係をなしている。
【００２９】
前記第一隙間部５１において、蒸気は上側の開口孔１１ａから伝熱面１１間へ進入し、第一隙間部５１各部で伝熱面１１表面と接触する。伝熱面１１表面各部において、蒸気と伝熱面１１を介した冷却水との熱交換で、冷却された蒸気の凝縮が進行し、伝熱面１１表面に凝縮液が発生する。発生した凝縮液は伝熱面１１表面に沿って下方へ進み、近傍の凝縮液排除溝１３に流れ込み、この凝縮液排除溝１３に沿って流下し、凝縮液排除孔１４に達する。各凝縮液排除孔１４へ到達した凝縮液は、凝縮液排除孔１４を抜けて表隆起部１５や裏隆起部１６に沿ってプレート重なり方向に進み、最終的に排出口２５からヘッダ部２６に達し、凝縮器１外に排出され、後段側の機器へ向うこととなる。
【００３０】
伝熱面１１各部の凝縮液排除孔１４から凝縮液がそのまま凝縮器１の外に向うことで、各所で発生した凝縮液が全て第一隙間部５１を流下して隙間部５１下部へ大量に押寄せることはなくなり、結果として伝熱面１１、特に第一隙間部５１下部位置において凝縮液が膜状に熱交換用プレート１０表面を覆うことはなく、蒸気とプレート表面との接触が広い範囲で確保され、凝縮が効率よく進行する。
【００３１】
なお、凝縮液と共に一部の蒸気も各凝縮液排除孔１４を通じて排出口２５に達し、各排出口２５からヘッダ部２６を通じて凝縮液と共に凝縮器１外へ流出するが、ヘッダ部２６と管路で接続されている後段側の補助凝縮部等で確実に凝縮されるため、問題は生じない。
【００３２】
各第一隙間部５１の下部では、凝縮後、凝縮液排除溝１３や凝縮液排除孔１４に入らずに伝熱面１１を液滴として流下した凝縮液が、滞りなく下側の開口孔１１ｂに流入し、シェル２０の開口２２及び出口ヘッダ部２８を通じて凝縮器１外へスムーズに排出される。凝縮器１から出口ヘッダ部２８やヘッダ部２６を通じてそれぞれ排出された凝縮液は、最終的にタンク等にいったん集められた後、まとまった量の淡水として外部に送出される。
【００３３】
このように、本実施の形態に係る凝縮器においては、各熱交換用プレート１０に凝縮液を集合させて流下させる凝縮液排除溝１３を複数配設すると共に、凝縮液排除溝１３の交わる位置に凝縮液排除孔１４を穿設し、複数のプレートを並列一体化させて凝縮器構成状態とすると、凝縮液排除孔１４がプレート重なり方向に並び、第二隙間部５２には非連通状態で且つ第一隙間部５１には連通する連続通路が生じることから、この連続通路を凝縮器１外部に連通する状態とすれば、熱交換を経てプレート表面に生じた凝縮液がまず凝縮液排除溝１３に集り、さらに凝縮液排除孔１４に進入して、凝縮液が各凝縮液排除孔１４の連なる連続通路を通って凝縮器１下部を経由せず後段側へ速やかに排出されることとなり、凝縮器１下部へ流下する凝縮液の量を減らして、凝縮液がプレート表面を覆う事態を解消でき、プレートの大部分を気相の熱交換用流体への有効な伝熱部分として寄与させることができ、プレートと気相の熱交換用流体との熱伝達効率を高めて凝縮性能を向上させられる。
【００３４】
なお、前記実施形態に係る凝縮器において、熱交換用プレート１０の伝熱面１１に凝縮液排除溝１３や凝縮液排除孔１４を設けて、凝縮液を途中から外部に取出せるようにする点以外については任意の構成とすることができ、熱交換用プレート１０のフランジ部１２形状や開口孔１１ａ、１１ｂの有無や配置箇所、これらに対応したシェル２０各面の開口位置等を適宜設定することにより、シェル２０内のプレート並列部分に対する各熱交換用流体の流入出位置を凝縮器の使用目的に適した配置で配設することができる。
【００３５】
また、前記実施形態に係る凝縮器において、各熱交換用プレート１０では、各プレートの重なり状態で樋状部分となる略舌状凸部分（表隆起部１５）を凝縮液排除孔１４の上下にそれぞれ配設する構成とし、凝縮器を構成する際、同じプレートを一つおきに上下反転させて重ね合せて、一種類のプレートのみで構成できるようにしているが、これに限らず、伝熱面の凹凸パターンを上下反転させた点以外は同じ形状となる別のプレートを併用するようにしてプレートを二種類とし、一つおきに異なるプレートを重ね合せる組合わせとすれば、各プレートにおける略舌状突出部分を凝縮液排除孔１４の下部のみに配置する構成とすることができ、側方の凝縮液排除溝１３だけでなく上方からの凝縮液の流れについても凝縮液排除孔１４で受止めることが可能となり、プレート表面からの凝縮液の排除性能を向上させられることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る凝縮器の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る凝縮器の背面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る凝縮器の右側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る凝縮器における熱交換用プレートの正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る凝縮器の熱交換用プレートにおける凝縮液排除孔部分の拡大正面図及び拡大背面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る凝縮器における熱交換用プレートの重ね合せ状態説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１              凝縮器
１０            熱交換用プレート
１１            伝熱面
１１ａ、１１ｂ  開口孔
１１ｃ          流体案内部
１１ｄ          主伝熱領域
１１ｅ          凸部
１２            フランジ部
１２ａ          平坦部分
１２ｂ          隆起部分
１３            凝縮液排除溝
１４            凝縮液排除孔
１５            表隆起部
１６            裏隆起部
２０            シェル
２１、２２      開口
２３、２４      開口部
２５            排出口
２６            ヘッダ部
２７            入口ヘッダ部
２８            出口ヘッダ部
５１            第一隙間部
５２            第二隙間部
【図１】
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【図２】
2007333231.tif 000004
【図３】
2007333231.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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