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公開番号2025168510
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2025146594,2023570896
出願日2025-09-04,2022-12-21
発明の名称熱交換器用プレート、熱交換器用プレート積層体、及びマイクロチャンネル熱交換器
出願人株式会社前川製作所,国立大学法人電気通信大学
代理人SSIP弁理士法人
主分類F28F 3/00 20060101AFI20251030BHJP(熱交換一般)
要約【課題】高い熱通過率を実現した熱交換器用プレート、熱交換器用プレート積層体、及びマイクロチャンネル熱交換器を提供する。
【解決手段】第1熱交換器用プレートは、第1開口によって形成される入口ヘッダと、第2開口によって形成される出口ヘッダと、入口ヘッダから出口ヘッダに向かう流体の流路を複数本の並列流路に仕切るように、入口ヘッダと出口ヘッダとの間に設けられる複数の仕切壁とを備え、複数の仕切壁のうち1以上の仕切壁は、1以上の切欠きを含み、切欠きを有する仕切壁を挟んで両側にある一対の並列流路は各々の切欠きを介して互いに連通し、流体の流れ方向における入口ヘッダと1以上の切欠きとの間の第1距離は、流れ方向における出口ヘッダと1以上の切欠きとの間の第2距離よりも小さい。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
第２流体との熱交換によって加熱される第１流体が流れる複数本の並列流路を有する熱交換用プレートであって、
第１開口によって形成され、気液二相流状態の前記第１流体を前記複数本の並列流路に導くように構成された入口ヘッダと、
第２開口によって形成される出口ヘッダと、
前記入口ヘッダから前記出口ヘッダに向かう前記第１流体の流路を前記複数本の並列流路に仕切るように、前記入口ヘッダと前記出口ヘッダとの間に設けられる複数の仕切壁と、
を備え、
前記複数の仕切壁のうち１以上の仕切壁は、１以上の切欠きを含み、
前記切欠きを有する前記仕切壁を挟んで両側にある一対の前記並列流路は各々の前記切欠きを介して互いに連通し、
前記第１流体の流れ方向における前記入口ヘッダと前記１以上の切欠きとの間の第１距離は、前記流れ方向における前記出口ヘッダと前記１以上の切欠きとの間の第２距離よりも小さい
熱交換器用プレート。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記１以上の切欠きは、前記複数の仕切壁のそれぞれに含まれ、前記流れ方向において互いに同じ位置に配置される複数の第１切欠きを備える
請求項１に記載の熱交換器用プレート。
【請求項３】
前記第１距離は、前記並列流路の全長に対して、０％を上回り且つ１０％未満である
請求項１または２に記載の熱交換器用プレート。
【請求項４】
前記１以上の切欠きは、
前記入口ヘッダとの距離が前記第１距離となる１以上の第１切欠きと、
前記第１切欠きよりも下流側に位置し、前記第１切欠きと前記流れ方向において互いに隣り合う１以上の隣接切欠きと
を備え、
前記入口ヘッダと前記隣接切欠きとの間の隣接距離は、前記並列流路の全長に対して、２５％以上且つ９０％未満である
請求項１または２に記載の熱交換器用プレート。
【請求項５】
前記１以上の切欠きは、
前記入口ヘッダとの距離が前記第１距離となる１以上の第１切欠きと、
前記第１切欠きよりも前記流れ方向の下流側に設けられ、前記出口ヘッダとの距離が前記第２距離となる１以上の第２切欠きと
を備える
請求項１または２に記載の熱交換器用プレート。
【請求項６】
前記第２距離は、前記流れ方向における前記並列流路の全長に対して、１０％以上且つ３５％以下である
請求項５に記載の熱交換器用プレート。
【請求項７】
前記１以上の切欠きは、
前記入口ヘッダとの距離が前記第１距離となる１以上の第１切欠きと、
前記第１切欠きよりも前記流れ方向の下流側に設けられ、前記出口ヘッダとの距離が前記第２距離となる１以上の第２切欠きと、
前記第１切欠きと前記第２切欠きとの間に位置し、前記第２切欠きと前記流れ方向において隣り合う１以上の第３切欠きと
を備え、
前記入口ヘッダと前記第３切欠きとの間の距離は、前記並列流路の全長に対して、５０％以上且つ６０％未満である
請求項１または２に記載の熱交換器用プレート。
【請求項８】
前記１以上の切欠きは、
前記入口ヘッダとの距離が前記第１距離となる１以上の第１切欠きと、
前記第１切欠きよりも前記流れ方向の下流側に設けられ、前記出口ヘッダとの距離が前記第２距離となる１以上の第２切欠きと、
前記第１切欠きと前記第２切欠きとの間に位置し、前記第１切欠きと前記流れ方向において隣り合う１以上の第４切欠きと
を備え、
前記入口ヘッダと前記第４切欠きとの間の距離は、前記並列流路の全長に対して、２５％以上且つ３５％未満である
請求項１または２に記載の熱交換器用プレート。
【請求項９】
前記複数の仕切壁のうち１以上の仕切壁は、
前記入口ヘッダとの距離が前記第１距離となる第１切欠きと、
前記第１切欠きよりも下流側であって、前記第１流体の流れ方向における前記入口ヘッダからの距離が前記並列流路の全長に対して３２．５％以上且つ６７．５％以下となる範囲に位置する複数の切欠きであって、前記流れ方向における位置がそれぞれ異なる複数の第５切欠きを含む
請求項１に記載の熱交換器用プレート。
【請求項１０】
前記複数の第５切欠きの内、前記流れ方向で隣り合う２つの前記第５切欠き同士の前記流れ方向における離間距離は、前記並列流路の全長に対して２％以上且つ５％以下である
請求項９に記載の熱交換器用プレート。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器用プレート、熱交換器用プレート積層体、及びマイクロチャンネル熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
公知の熱交換器用プレート積層体は、第１流体が流れる第１流路を形成する第１プレートと、第１流体と熱交換するための第２流体が流れる第２流路を形成する第２プレートとを備える。第１流路において第１流体の偏流を抑制することは、熱交換器用プレート積層体の熱通過率の向上につながる。この点、例えば特許文献１では、第１流路を流れる第１流体の液相が蒸発することによって気泡が発生し、第１流体が逆流する結果、第１流路において第１流体の偏流が発生する事象が見出されている。そこで同文献では、第１流路の上流側の部位が波形に形成され、且つ、下流側の部位が直線状に形成される。これによって、気泡が下流側に流れやすくなり、第１流体の偏流が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０２００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の発明者らの知見によれば、上記特許文献において第１流体の偏流を抑制する一定の効果が発揮されるものの、更なる改善の余地がある。
【０００５】
本開示の目的は、高い熱通過率を実現した熱交換器用プレート、熱交換器用プレート積層体、及びマイクロチャンネル熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換器用プレートは、
第２流体との熱交換によって加熱される第１流体が流れる複数本の並列流路を有する熱交換用プレートであって、
第１開口によって形成され、気液二相流状態の前記第１流体を前記複数本の並列流路に導くように構成された入口ヘッダと、
第２開口によって形成される出口ヘッダと、
前記入口ヘッダから前記出口ヘッダに向かう前記第１流体の流路を前記複数本の並列流路に仕切るように、前記入口ヘッダと前記出口ヘッダとの間に設けられる複数の仕切壁と、
を備え、
前記複数の仕切壁のうち１以上の仕切壁は、１以上の切欠きを含み、
前記切欠きを有する前記仕切壁を挟んで両側にある一対の前記並列流路は各々の前記切欠きを介して互いに連通し、
前記第１流体の流れ方向における前記入口ヘッダと前記１以上の切欠きとの間の第１距離は、前記流れ方向における前記出口ヘッダと前記１以上の切欠きとの間の第２距離よりも小さい。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換器用プレート積層体は、複数の熱交換器用プレートを備える。
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態に係るマイクロチャンネル熱交換器は、複数の熱交換器用プレート積層体を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、高い熱通過率を実現した熱交換器用プレート、熱交換器用プレート積層体、及びマイクロチャンネル熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係るマイクロチャンネル熱交換器の概念的な説明図である。
一実施形態に係るマイクロチャンネル熱交換器の別の概念的な説明図である。
図２のＡ－Ａ線矢視方向におけるプレート積層体の概念的な断面図である。
一実施形態に係る第１熱交換器用プレートの概念的な説明図である。
一実施形態に係る第２熱交換器用プレートの概念的な説明図である。
一実施形態に係る仕切壁及び切欠きの概念的な拡大図である。
図６のＢ－Ｂ線矢視方向における仕切壁及び切欠きの概念的な断面図である。
他の実施形態に係る第１熱交換器用プレートの概念的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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