层叠型热交换器及热交换系统技术方案

本发明专利技术的层叠型热交换器中，层叠进行从多个压缩机送出的流体的热交换的多个热交换单元。各热交换单元具有层叠多个流路板及冷却用板的构造。在流路板以及冷却用板上将形成于表面的凹状的槽作为流体的流路形成。这些流路板以及冷却用板为金属制而借助化学蚀刻形成流路，层叠的金属制的流路板以及冷却用板相互借助扩散接合而接合。进而，令各热交换单元与各压缩机一一对应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层叠流路板而形成的层叠型热交换器以及使用该层叠型热交换器的热交换系统。
技术介绍
有时将被压缩机压缩而变为高温的气体导入热交换器而进行冷却，将冷却后的高压气体向容器及泵填充。此时使用的热交换器中具有被称为翅片型及板型的热交换器，例如在日本特开2000-283668号中被公开。该板型热交换器为借助分隔壁将内部区划为多个单元的具有一体构造的板式热交换器，其中在上述被区划的多个单元中，至少一个单元具有多个流体的入口或者出口，并且该多个单元为，与上述入口和出口连接的至少一方形成多个不同的加热流路或者被加热流路。根据该板式热交换器，配管变得容易且能够实现小型轻量化。专利技术所要解决的课题 气体的压缩不仅限定于利用I台压缩机仅压缩I次的所谓一级式的压缩，有时进行令气体顺次通过多台压缩机从而对 已经利用压缩机被暂时压缩过的气体利用下一级的压缩机再进行压缩的多级式的压缩。多级式的压缩的情况下，每次利用压缩机压缩时气体的温度上升，所以被压缩的气体在被供给至下一级的压缩机之前通过热交换器而被冷却。即，需要准备与压缩机的台数相同台数的热交换器而构筑与多台压缩机相同地将多台热交换器交互地串联地连接的多级式的压缩系统。在将上述那样的以往的热交换器用于这样的多级式的压缩系统时，产生为了配置多台压缩机和热交换器需要很大的设置面积的问题、及压缩机以及热交换器的台数如果增加则配管变得复杂而需要更大的设置面积的问题。进而，以往的热交换器耐压性低，所以不适于用于利用多级式的压缩而变为非常高压的气体，耐压性高的热交换器的开发也是重要的课题。
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于上述的问题以及课题，其目的在于提供一种耐压性高且紧凑的层叠型热交换器，以及使用该层叠型热交换器的热交换系统。用于解决课题的手段 为了实现上述的目的，本专利技术中采用了以下的技术手段。本专利技术的层叠型热交换器为，将进行从多个设备送出的流体的热交换的多个热交换单元层叠，上述热交换单元具有层叠多个流路板的构造，上述流路板具有形成于表面的凹状的槽作为上述流体的流路。在此，上述多个热交换单元可以与上述多个设备分别成对，换言之，上述多个热交换单元的各自可以与上述多个设备的各自一一对应。进而，在上述多个热交换单元中分别设置有向热交换单元供给流体的供给孔、和将上述供给的流体排出的排出孔，设置于各热交换单元的供给孔以及排出孔形成为沿着热交换单元的层叠方向直接与外部连通的长度，优选形成为俯视下的配置位置相互不重合。此外，也可以上述流路板为金属制，上述流路板的流路由化学蚀刻形成。此外，上述层叠的金属制的流路板优选相互借助扩散接合而接合。在此，本专利技术的热交换系统具有:令流体发生热量的变化的多个设备、层叠进行由于上述多个设备而热量发生了变化的流体的热交换的热交换单元而成的层叠型热交换器，上述层叠型热交换器是上述的层叠型热交换器。根据本专利技术，能够得到耐压性高且紧凑的热交换器以及热交换系统。附图说明图1是表示多级式的热交换系统的构成的示意图，Ca)是表示以往的热交换系统的构成的示意图，(b)是表示本专利技术的第I实施方式的热交换系统的构成的示意图。图2是表示第I实施方式的层叠型热交换器的截面构造的图。 图3是表示第I实施方式的层叠型热交换器的截面构造的图。图4是表示构成第I实施方式的层叠型热交换器的全部的板的构成的俯视示意图。图5是表不构成第I实施方式的层叠型热交换器的板的构成的俯视图，Ca)是表示流路板的构成的俯视图，(b)是表示冷却用板的构成的俯视图。图6是说明向第I实施方式的层叠型热交换器的各热交换单元供给的流体的差压的图。图7是表示在本专利技术的第2实施方式的层叠型热交换器中使用的冷却用板的构成的俯视图。图8是表示第2实施方式的层叠型热交换器的截面构造的图。图9是表示第2实施方式的层叠型热交换器的截面构造的图。具体实施例方式以下基于附图说明本专利技术的各实施方式。[第I实施方式] (热交换系统的概略) 参照附图说明本专利技术的第I实施方式的热交换系统。图1是表示使用了多台作为设备的压缩机和多台热交换器的多级式的热交换系统的构成的示意图。图1 (a)是表示使用以往的热交换器的热交换系统的构成的示意图，图1 (b)是表示使用本实施方式的层叠型热交换器2a热交换系统Ia的构成的示意图。本实施方式中说明的热交换系统Ia为，在将多台压缩机串联地连接从而顺次对气体(力I )进行加压以及压缩而令其变化为高压气体的多级式的压缩工序中，在各压缩机的后级配备热交换器。(以往的热交换系统) 图1 (a)所示的热交换系统表示使用以往的热交换器时的构成。图1 (a)的热交换系统包括:作为ist-comp 4th-comp而示出的第I压缩机 第4压缩机的4台的压缩机、和作为ist-ex 4th_ex而示出的第I热交换器 第4热交换器的4台的热交换器。在该各4台的压缩机以及热交换器中，首先通过管连接第I压缩机的排出口和第I热交换器的吸入口，通过管连接第I热交换器的排出口和第2压缩机的吸入口。这样一来，以往的热交换系统将压缩机的排出口和热交换器的吸入口连接而如图1 (a)所示地构成。(本申请的热交换系统) 相对于此，图1 (b)所示的热交换系统Ia包括:作为ist-comp 4th_comp而示出的第I压缩机Cl 第4压缩机C4的4台的作为设备的压缩机、和作为ist-unit 4th_unit而示出的第I热交换单元Ul 第4热交换单元U4的四个热交换单元层叠并一体化而成的层叠型热交换器2a。图1 (b)所示的层叠型热交换器2a的第I热交换单元Ul 第4热交换单元U4进行与图1 (a)所示的以往的第I热交换器 第4热交换器对应的工作，第I热交换单元Ul进行从第I压缩机Cl排出而变为高温的流体的热交换(冷却)，第2热交换单元U2进行从第2压缩机C2排出而变为高温的流体的热交换(冷却)。第3热交换单元U3进行从第3压缩机C3排出而变为高温的流体的热交换(冷却)，第4热交换单元U4进行从第4压缩机C4排出而变为高温的流体的热交换(冷却)。这样的本实施方式的热交换系统Ia具有令流体(例如氢气)产生热量的变化的多个设备(例如第I压缩机Cl 第4压缩机C4)、和层叠进行由于这些多个设备而热量发生了变化的流体的热交换的热交换单元(例如第I热交换单元Ul 第4热交换单元U4)而成的层叠型热交换器2a。 在本实施方式中，将令流体产生热量的变化的多个设备串联地连接而形成一个流路的状态称为多个设备多级地连接的状态。如本实施方式那样，如果多个压缩机Cl C4多级地连接，则作为流体的氢气在由该多级的压缩机Cl C4形成的一个流路中以第I压缩机Cl、第2压缩机C2、第3压缩机C3、第4压缩机C4的顺序流动。但是，氢气每次通过压缩机Cl C4则热量变化而温度上升，所以从第I压缩机Cl 第4压缩机C4排出的氢气每次通过压缩机Cl C4都流入对应的第I热交换单元Ul 第4热交换单元U4而进行热交换，被吸入下一级的压缩机。S卩，在第I压缩机Cl中被压缩(加压)而变为高温的氢气流入层叠型热交换器2a的第I热交换单元Ul而被冷却，被吸入下一级的第2压缩机C2。被吸入的氢气被第2压缩机C2进一步压缩而变为高温，返回层叠型热交换器2a而流入第2热交换单元U2而被冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠型热交换器，将进行从多个设备送出的流体的热交换的多个热交换单元层叠，上述热交换单元具有层叠多个流路板的构造，上述流路板具有形成于表面的凹状的槽作为上述流体的流路。

【技术特征摘要】
2012.01.31 JP 2012-0181281.一种层叠型热交换器， 将进行从多个设备送出的流体的热交换的多个热交换单元层叠， 上述热交换单元具有层叠多个流路板的构造， 上述流路板具有形成于表面的凹状的槽作为上述流体的流路。2.根据权利要求1所述的层叠型热交换器，其特征在于， 上述多个热交换单元与上述多个设备分别成对。3.根据权利要求2所述的层叠型热交换器，其特征在于， 在上述多个热交换单元中分别设置有向热交换单元供给流体的供给孔、和将上述供给的流体排出的排出孔， 设置于各热...

【专利技术属性】
技术研发人员：野一色公二，三轮泰健，伴浩之，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：