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公開番号2023184245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-28
出願番号2022098287
出願日2022-06-17
発明の名称熱交換器
出願人三浦工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F28D 7/08 20060101AFI20231221BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱交換効率が高く、凝縮液が円滑に排出される熱交換器を提供すること。
【解決手段】凝縮性成分を含有する高温ガスFaと低温流体Fbとの熱交換器1Aは、三重周期極小曲面に沿う伝熱壁10によって隔てられた、高温ガスFaが流れる第1流路7と、低温流体Fbが流れる第2流路8と、を有する流路構造体9からなる熱交換コア2を備える。熱交換コア2は、第1流路7における高温ガスFaの流通が下降流となるように配置される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
凝縮性成分を含有する高温ガスと低温流体との熱交換器であって、
三重周期極小曲面に沿う伝熱壁によって隔てられた、前記高温ガスが流れる第１流路と、前記低温流体が流れる第２流路と、を有する流路構造体からなる熱交換コアを備え、
前記熱交換コアは、前記第１流路における前記高温ガスの流通が下降流となるように配置される、
熱交換器。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記第１流路は、伝熱面密度が上流側から下流側に向かって小さくなるように形成され、
前記伝熱面密度は、前記流路構造体の単位見掛け体積当たりの前記伝熱壁の表面積の合計、又は前記流路構造体の単位水平断面積当たりの前記伝熱壁の濡れ縁長さの合計として定義される、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１流路は、凝縮性成分の非凝縮領域と凝縮領域とを含み、かつ前記非凝縮領域の伝熱壁及び流路空間内の一方又は両方に伝熱面積拡大要素を備える、
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１流路は、凝縮性成分の非凝縮領域と凝縮領域とを含み、
前記第２流路は、前記非凝縮領域及び前記凝縮領域の少なくとも一方に対応する熱交換領域の伝熱壁及び流路空間内の一方又は両方に伝熱面積拡大要素を備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
熱交換器に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような、プレート式熱交換器が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１０７０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷凍サイクルにおける冷媒ガス凝縮器や固体酸化物形燃料電池システムにおけるアノードオフガス凝縮器にプレート式熱交換器を用いる場合、伝熱プレート間の狭い流路において凝縮液が生成すると、この凝縮液が円滑に排出されず、圧力損失が増大することがある。特に、酸化性物質を含むような凝縮液が内部に滞留すると、伝熱プレートの接合部等が腐食する懸念がある。凝縮液が円滑に排出されるようにプレート式熱交換器の流路断面積を大きく設計すると、熱交換効率が低下してしまう。
【０００５】
本開示は、熱交換効率が高く、凝縮液が円滑に排出される熱交換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】
【０００６】
本開示に従えば、凝縮性成分を含有する高温ガスと低温流体との熱交換器であって、三重周期極小曲面に沿う伝熱壁によって隔てられた、高温ガスが流れる第１流路と、低温流体が流れる第２流路と、を有する流路構造体からなる熱交換コアを備え、熱交換コアは、第１流路における高温ガスの流通が下降流となるように配置される、熱交換器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す図である。
図２は、第１実施形態に係る流路構造体の一部を模式的に示す図である。
図３は、第１実施形態に係る高温ガス及び低温流体の流通方向を模式的に示す図である。
図４は、第２実施形態に係る熱交換器を模式的に示す図である。
図５は、第３実施形態に係る熱交換器を模式的に示す図である。
図６は、第４実施形態に係る第１流路の非凝縮領域に面する伝熱壁を拡大した図である。
図７は、第４実施形態に係る第１流路の非凝縮領域に面する伝熱壁を拡大した図である。
図８は、第４実施形態に係る第１流路の非凝縮領域に面する伝熱壁を拡大した図である。
図９は、第４実施形態に係る伝熱面積拡大要素の設置部位を説明するための図である。
図１０は、第５実施形態に係る熱伝達コアを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【０００９】
実施形態においては、３次元直交座標系を設定し、３次元直交座標系を参照しながら各部の位置関係について説明する。水平面内のＸ軸に平行な方向をＸ軸方向とする。水平面内においてＸ軸と直交するＹ軸に平行な方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれと直交するＺ軸に平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向は、前後方向である。Ｙ軸方向は、左右方向である。Ｚ軸方向は、上下方向である。＋Ｘ方向は、前方である。－Ｘ方向は、後方である。＋Ｙ方向は、左方である。－Ｙ方向は、右方である。＋Ｚ方向は、上方である。－Ｚ方向は、下方である。
【００１０】
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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