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公開番号2023063691
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-10
出願番号2021173660
出願日2021-10-25
発明の名称プレート式熱交換器
出願人個人
代理人個人,個人
主分類F28F 13/12 20060101AFI20230428BHJP(熱交換一般)
要約【課題】伝熱効率の最適化を図ることが容易なプレート式熱交換器を提供すること。
【解決手段】伝熱板を挟んで対向して形成された流路の一方の高温側熱媒流路には、熱負荷に応じて熱媒が顕熱変化(温度降下)する高温側熱媒が流れ、この流路を流れる流体の流れ方向に対して切延板メッシュの長目方向を直交させる態様で、乱流促進手段としての切延板5が配設され、
他方の低温側熱媒流路には、液体から気体への相変化に伴う熱負荷に比例して顕熱変化(温度上昇)しない低温側熱媒が流れ、沸騰伝熱促進手段としての切延板4が配設されているプレート式熱交換器とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
伝熱板を挟んで対向して形成された流路の一方の高温側熱媒流路には、熱負荷に応じて熱媒が顕熱変化（温度降下）する高温側熱媒が流れ、該流路を流れる流体の流れ方向に対して切延板メッシュの長目方向を直交させる態様で、乱流促進手段としての切延板が配設され、
他方の低温側熱媒流路には、液体から気体への相変化に伴う熱負荷に比例して顕熱変化（温度上昇）しない低温側熱媒が流れ、沸騰伝熱促進手段としての切延板が配設されていることを特徴とするプレート式熱交換器。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記高温側熱媒流路を挟んで両側に伝熱板が配置され、これら伝熱板の外側にそれぞれ前記低温側熱媒流路が形成され、これら低温側熱媒流路に配置される切延板のメッシュ寸法が、前記高温側熱媒流路に配置される切延板のメッシュ寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載のプレート式熱交換器。
【請求項３】
前記高温側熱媒流路に２枚の切延板が隔壁（伝熱板）を挟んで平行に配置されていることを特徴とする請求項２記載のプレート式熱交換器。
【請求項４】
複数種の前記切延板が配設されて構成される前記流路のペアが、複数ペア形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のプレート式熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート式熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
２平面に挟まれた流路を流れる流体の流動特性を極めて簡単な構成でもって大幅に改善することができる流体流動特性の改善方法が、下記の特許文献１に開示されている。
該改善方法によれば、前記流路に乱流促進手段としての切延板を配設することで、伝熱面としての平面と前記流体との間に形成される温度境界層に、前記切延板に導かれる局所流体流れを作用させ、熱移動に関する流体の流動特性である伝熱面熱伝達率を大幅に改善している。
【０００３】
該改善方法を適用するプレート式熱交換器において、伝熱板を挟んで相対する流路を流れる高温側熱媒と低温側熱媒との間で熱交換が行われ、両熱媒が熱負荷（交換熱量）に応じて顕熱変化をするとき、前記伝熱面熱伝達率は両熱媒の流量で制御することができるので、熱負荷の仕様変化に合わせて両熱媒の流量を調整することで容易に伝熱効率の最適化を図ることができる。
【０００４】
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、伝熱板を挟んで、２つの流路が存在し、片方の流路に流れる流体が熱負荷に応じて熱媒が顕熱変化（温度降下）する高温側熱媒であり、もう片方の流路に流れる流体が液体から気体への相変化を伴う低温側流体流れであるような場合、前記２つの流路に、切延板を配置し、両熱媒の流量を調整するだけでは、伝熱効率の最適化が図られているとは言い難い状況が生じているといった課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開ＷＯ２０１５／０５６２９０
【発明の概要】
【発明の概要】
課題を解決するための手段及びその効果
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、流体流路に伝熱促進手段としての切延板が配設された熱交換器において、伝熱効率の最適化を図ることが容易なプレート式熱交換器を提供することを目的としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るプレート式熱交換器（１）は、伝熱板を挟んで対向して形成された流路の一方の高温側熱媒流路には、熱負荷に応じて熱媒が顕熱変化（温度降下）する高温側熱媒が流れ、該流路を流れる流体の流れ方向に対して切延板メッシュの長目方向を直交させる態様で、乱流促進手段としての切延板が配設され、
他方の低温側熱媒流路には、液体から気体への相変化に伴う熱負荷に比例して顕熱変化（温度上昇）しない低温側熱媒が流れ、沸騰伝熱促進手段としての切延板が配設されていることを特徴としている。
【０００８】
上記プレート式熱交換器（１）によれば、前記高温側熱媒流路、及び前記低温側熱媒流路の各熱媒流路に供給される熱媒流体の特性に応じてそれぞれ最適のメッシュ寸法を有する切延板を配設することにより、圧倒的伝熱効率を誇る沸騰伝熱効果を如何なく発揮させ、前記低温側熱媒流路における高い伝熱効率を生かすことで、高温側熱媒流量を調整するだけで、熱交換器における伝熱効率の最適化を容易に図ることができる。
【０００９】
また、本発明に係るプレート式熱交換器（２）は、上記プレート式熱交換器（１）において、前記高温側熱媒流路を挟んで両側に伝熱板が配置され、これら伝熱板の外側にそれぞれ前記低温側熱媒流路が形成され、これら低温側熱媒流路に配置される切延板のメッシュ寸法が、前記高温側熱媒流路に配置される切延板のメッシュ寸法よりも小さく設定されていることを特徴としている。
【００１０】
上記プレート式熱交換器（２）によれば、前記低温側熱媒流路に配置される沸騰伝熱促進手段としての切延板のメッシュ寸法が、前記高温側熱媒流路に配置される乱流促進手段としての切延板のメッシュ寸法よりも小さく設定されているので、前記低温側熱媒流路における切延板と伝熱板面との間に形成される沸騰核の数を多数に上るものとなし、低温側熱媒の流量を増加させることなく、前記低温側熱媒流路における伝熱効率を高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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