層疊型熱交換器及熱交換系統技術方案

本發明專利技術的層疊型熱交換器中，層疊進行從多個壓縮機送出的流體的熱交換的多個熱交換單元。各熱交換單元具有層疊多個流路板及冷卻用板的構造。在流路板以及冷卻用板上將形成于表面的凹狀的槽作為流體的流路形成。這些流路板以及冷卻用板為金屬制而借助化學蝕刻形成流路，層疊的金屬制的流路板以及冷卻用板相互借助擴散接合而接合。進而，令各熱交換單元與各壓縮機一一對應。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及層疊流路板而形成的層疊型熱交換器以及使用該層疊型熱交換器的熱交換系統。
技術介紹
有時將被壓縮機壓縮而變為高溫的氣體導入熱交換器而進行冷卻，將冷卻后的高壓氣體向容器及泵填充。此時使用的熱交換器中具有被稱為翅片型及板型的熱交換器，例如在日本特開2000-283668號中被公開。該板型熱交換器為借助分隔壁將內部區劃為多個單元的具有一體構造的板式熱交換器，其中在上述被區劃的多個單元中，至少一個單元具有多個流體的入口或者出口，并且該多個單元為，與上述入口和出口連接的至少一方形成多個不同的加熱流路或者被加熱流路。根據該板式熱交換器，配管變得容易且能夠實現小型輕量化。專利技術所要解決的課題 氣體的壓縮不僅限定于利用I臺壓縮機僅壓縮I次的所謂一級式的壓縮，有時進行令氣體順次通過多臺壓縮機從而對 已經利用壓縮機被暫時壓縮過的氣體利用下一級的壓縮機再進行壓縮的多級式的壓縮。多級式的壓縮的情況下，每次利用壓縮機壓縮時氣體的溫度上升，所以被壓縮的氣體在被供給至下一級的壓縮機之前通過熱交換器而被冷卻。即，需要準備與壓縮機的臺數相同臺數的熱交換器而構筑與多臺壓縮機相同地將多臺熱交換器交互地串聯地連接的多級式的壓縮系統。在將上述那樣的以往的熱交換器用于這樣的多級式的壓縮系統時，產生為了配置多臺壓縮機和熱交換器需要很大的設置面積的問題、及壓縮機以及熱交換器的臺數如果增加則配管變得復雜而需要更大的設置面積的問題。進而，以往的熱交換器耐壓性低，所以不適于用于利用多級式的壓縮而變為非常高壓的氣體，耐壓性高的熱交換器的開發也是重要的課題。
技術實現思路
因此，本專利技術鑒于上述的問題以及課題，其目的在于提供一種耐壓性高且緊湊的層疊型熱交換器，以及使用該層疊型熱交換器的熱交換系統。用于解決課題的手段 為了實現上述的目的，本專利技術中采用了以下的技術手段。本專利技術的層疊型熱交換器為，將進行從多個設備送出的流體的熱交換的多個熱交換單元層疊，上述熱交換單元具有層疊多個流路板的構造，上述流路板具有形成于表面的凹狀的槽作為上述流體的流路。在此，上述多個熱交換單元可以與上述多個設備分別成對，換言之，上述多個熱交換單元的各自可以與上述多個設備的各自一一對應。進而，在上述多個熱交換單元中分別設置有向熱交換單元供給流體的供給孔、和將上述供給的流體排出的排出孔，設置于各熱交換單元的供給孔以及排出孔形成為沿著熱交換單元的層疊方向直接與外部連通的長度，優選形成為俯視下的配置位置相互不重合。此外，也可以上述流路板為金屬制，上述流路板的流路由化學蝕刻形成。此外，上述層疊的金屬制的流路板優選相互借助擴散接合而接合。在此，本專利技術的熱交換系統具有:令流體發生熱量的變化的多個設備、層疊進行由于上述多個設備而熱量發生了變化的流體的熱交換的熱交換單元而成的層疊型熱交換器，上述層疊型熱交換器是上述的層疊型熱交換器。根據本專利技術，能夠得到耐壓性高且緊湊的熱交換器以及熱交換系統。附圖說明圖1是表示多級式的熱交換系統的構成的示意圖，Ca)是表示以往的熱交換系統的構成的示意圖，(b)是表示本專利技術的第I實施方式的熱交換系統的構成的示意圖。圖2是表示第I實施方式的層疊型熱交換器的截面構造的圖。 圖3是表示第I實施方式的層疊型熱交換器的截面構造的圖。圖4是表示構成第I實施方式的層疊型熱交換器的全部的板的構成的俯視示意圖。圖5是表不構成第I實施方式的層疊型熱交換器的板的構成的俯視圖，Ca)是表示流路板的構成的俯視圖，(b)是表示冷卻用板的構成的俯視圖。圖6是說明向第I實施方式的層疊型熱交換器的各熱交換單元供給的流體的差壓的圖。圖7是表示在本專利技術的第2實施方式的層疊型熱交換器中使用的冷卻用板的構成的俯視圖。圖8是表示第2實施方式的層疊型熱交換器的截面構造的圖。圖9是表示第2實施方式的層疊型熱交換器的截面構造的圖。具體實施例方式以下基于附圖說明本專利技術的各實施方式。[第I實施方式] (熱交換系統的概略) 參照附圖說明本專利技術的第I實施方式的熱交換系統。圖1是表示使用了多臺作為設備的壓縮機和多臺熱交換器的多級式的熱交換系統的構成的示意圖。圖1 (a)是表示使用以往的熱交換器的熱交換系統的構成的示意圖，圖1 (b)是表示使用本實施方式的層疊型熱交換器2a熱交換系統Ia的構成的示意圖。本實施方式中說明的熱交換系統Ia為，在將多臺壓縮機串聯地連接從而順次對氣體(力I )進行加壓以及壓縮而令其變化為高壓氣體的多級式的壓縮工序中，在各壓縮機的后級配備熱交換器。(以往的熱交換系統) 圖1 (a)所示的熱交換系統表示使用以往的熱交換器時的構成。圖1 (a)的熱交換系統包括:作為ist-comp 4th-comp而示出的第I壓縮機 第4壓縮機的4臺的壓縮機、和作為ist-ex 4th_ex而示出的第I熱交換器 第4熱交換器的4臺的熱交換器。在該各4臺的壓縮機以及熱交換器中，首先通過管連接第I壓縮機的排出口和第I熱交換器的吸入口，通過管連接第I熱交換器的排出口和第2壓縮機的吸入口。這樣一來，以往的熱交換系統將壓縮機的排出口和熱交換器的吸入口連接而如圖1 (a)所示地構成。(本申請的熱交換系統) 相對于此，圖1 (b)所示的熱交換系統Ia包括:作為ist-comp 4th_comp而示出的第I壓縮機Cl 第4壓縮機C4的4臺的作為設備的壓縮機、和作為ist-unit 4th_unit而示出的第I熱交換單元Ul 第4熱交換單元U4的四個熱交換單元層疊并一體化而成的層疊型熱交換器2a。圖1 (b)所示的層疊型熱交換器2a的第I熱交換單元Ul 第4熱交換單元U4進行與圖1 (a)所示的以往的第I熱交換器 第4熱交換器對應的工作，第I熱交換單元Ul進行從第I壓縮機Cl排出而變為高溫的流體的熱交換(冷卻)，第2熱交換單元U2進行從第2壓縮機C2排出而變為高溫的流體的熱交換(冷卻)。第3熱交換單元U3進行從第3壓縮機C3排出而變為高溫的流體的熱交換(冷卻)，第4熱交換單元U4進行從第4壓縮機C4排出而變為高溫的流體的熱交換(冷卻)。這樣的本實施方式的熱交換系統Ia具有令流體(例如氫氣)產生熱量的變化的多個設備(例如第I壓縮機Cl 第4壓縮機C4)、和層疊進行由于這些多個設備而熱量發生了變化的流體的熱交換的熱交換單元(例如第I熱交換單元Ul 第4熱交換單元U4)而成的層疊型熱交換器2a。 在本實施方式中，將令流體產生熱量的變化的多個設備串聯地連接而形成一個流路的狀態稱為多個設備多級地連接的狀態。如本實施方式那樣，如果多個壓縮機Cl C4多級地連接，則作為流體的氫氣在由該多級的壓縮機Cl C4形成的一個流路中以第I壓縮機Cl、第2壓縮機C2、第3壓縮機C3、第4壓縮機C4的順序流動。但是，氫氣每次通過壓縮機Cl C4則熱量變化而溫度上升，所以從第I壓縮機Cl 第4壓縮機C4排出的氫氣每次通過壓縮機Cl C4都流入對應的第I熱交換單元Ul 第4熱交換單元U4而進行熱交換，被吸入下一級的壓縮機。S卩，在第I壓縮機Cl中被壓縮(加壓)而變為高溫的氫氣流入層疊型熱交換器2a的第I熱交換單元Ul而被冷卻，被吸入下一級的第2壓縮機C2。被吸入的氫氣被第2壓縮機C2進一步壓縮而變為高溫，返回層疊型熱交換器2a而流入第2熱交換單元U2而被冷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種層疊型熱交換器，將進行從多個設備送出的流體的熱交換的多個熱交換單元層疊，上述熱交換單元具有層疊多個流路板的構造，上述流路板具有形成于表面的凹狀的槽作為上述流體的流路。

【技術特征摘要】
2012.01.31 JP 2012-0181281.一種層疊型熱交換器， 將進行從多個設備送出的流體的熱交換的多個熱交換單元層疊， 上述熱交換單元具有層疊多個流路板的構造， 上述流路板具有形成于表面的凹狀的槽作為上述流體的流路。2.根據權利要求1所述的層疊型熱交換器，其特征在于， 上述多個熱交換單元與上述多個設備分別成對。3.根據權利要求2所述的層疊型熱交換器，其特征在于， 在上述多個熱交換單元中分別設置有向熱交換單元供給流體的供給孔、和將上述供給的流體排出的排出孔， 設置于各熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：野一色公二，三輪泰健，伴浩之，
申請(專利權)人：株式會社神戶制鋼所，
類型：發明
國別省市：