[发明专利]板式热交换器

说明书

本发明提供板式热交换器，其能够抑制流体的流通阻力的增加，同时得到高的传热性能。本发明具有包括传热区域的多张传热板，以传热板为界，在第一方向交替形成有使第一流体在与第一方向正交的第二方向流通的第一流路和使第二流体在第二方向流通的第二流路，传热区域具有多个凹凸群，该多个凹凸群包括在相对于沿第二方向延伸的自身的中心线倾斜的方向上具有长边的凸部及凹部，且该凸部及凹部沿在所述倾斜的方向上延伸的假想线交替地排列，该多个凹凸群在与所述倾斜的方向正交的方向上排列，凹凸群的凸部与相邻的凹凸群的凹部横向排列地配置，并且凹凸群的凹部与相邻的凹凸群的凸部横向排列地配置，相邻的传热板使相互的凹凸群的凸部彼此交叉对接。

关联申请的相互参照

本申请主张2018年8月29日提出申请的日本专利申请2018-160542号的优先权，该申请通过引用被纳入。

技术领域

本发明涉及使第一流体和第二流体进行热交换的板式热交换器。

背景技术

一直以来，提供有一种使第一流体和第二流体进行热交换的板式热交换器。板式热交换器具有多张传热板，该传热板在第一方向的两面包括传热区域，各传热区域在第一方向上重叠(例如，参照专利文献1)。

多张传热板的各传热区域包括多条凸条及凹条，该多条凸条及凹条在相对于与第一方向正交的第二方向上延伸的自身的中心线(以下，称作“纵中心线”)倾斜的方向上连续地延伸。在传热区域内，凸条及凹条在与自身的延伸方向正交的方向上交替地配置。此外，传热板通常是对金属板进行冲压成型而制造的。因此，一侧的面的传热区域的凸条与另一侧的面的传热区域的凹条互为表里关系，一侧的面的传热区域的凹条与另一侧的面的传热区域的凸条互为表里关系。

在这种板式热交换器中，多张传热板处于使相互的传热区域在第一方向上重叠的状态，相邻的传热板(传热区域)的凸条彼此配置成格子状。即，多张传热板被配置成使相邻的传热板(传热区域)的凸条彼此成为交叉对接的状态。

由此，在这种板式热交换器中，使第一流体在第二方向上流通的第一流路和使第二流体在第二方向上流通的第二流路以各传热板为界在第一方向上交替地形成，在第一流路中流通的第一流体与在第二流路中流通的第二流体经由传热板进行热交换。

然而，在这种板式热交换器中，由于位于传热板的传热区域内的凸条及凹条在相对于纵中心线倾斜的方向上连续地延伸，因此，根据凸条及凹条的延伸方向(相对于纵中心线的倾斜角度)，第一流体及第二流体的流通阻力、第一流体与第二流体的热交换性能(传热性能)都不同。

具体说明的话，在凸条及凹条相对于纵中心线的倾斜角度较大的情况下(在凸条及凹条相对于与第一方向及第二方向正交的第三方向上延伸的传热区域的中心线(以下，称作“横中心线”)的倾斜角度较小的情况下)，多条凸条分别在流体(第一流体、第二流体)的流动方向的成分较少的方向上延伸(凸条被配置成横切流体的流动方向)。因此，第一流体及第二流体分别在反复越过多条凸条的同时在流路(第一流路或第二流路)内沿第二方向流通。其结果，在第一流体及第二流体的各自的流动中发生紊流，虽能得到较高的传热性能，但第一流路及第二流路各自的压力损失(流通阻力)会变得非常大。

相对于此，在凸条及凹条相对于纵中心线的倾斜角度较小的情况下(凸条及凹条相对于横中心线的倾斜角度较大的情况下)，多条凸条分别在流体(第一流体、第二流体)的流动方向的成分较多的方向上延伸(凸条沿流体的流动方向配置)。因此，第一流体及第二流体分别以不会大幅度越过凸条的方式在第二方向上流通。其结果，第一流路及第二流路各自的压力损失(流通阻力)虽然减小，但难以在第一流体及第二流体的各流动中发生紊流，难以得到较高的传热性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-85044号公报

发明内容

发明要解决的课题