特許 6120131 熱交換器及び蒸気発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6120131

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】熱交換器及び蒸気発生装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/10 20060101AFI20170417BHJP

   H05B 3/20 20060101ALI20170417BHJP

   F28F 3/08 20060101ALI20170417BHJP

   F28D 9/02 20060101ALI20170417BHJP

   F22B 1/28 20060101ALI20170417BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/10 D

   H05B3/20 330

   F28F3/08 301

   F28D9/02

   F22B1/28 Z

   F24H1/10 N

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-253434(P2012-253434)

(22)【出願日】2012年11月19日

(65)【公開番号】特開2014-89033(P2014-89033A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2015年11月5日

(31)【優先権主張番号】特願2012-221306(P2012-221306)

(32)【優先日】2012年10月3日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】510183774

【氏名又は名称】株式会社ラクテル

(74)【代理人】

【識別番号】100098545

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100087745

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 善廣

(74)【代理人】

【識別番号】100106611

【弁理士】

【氏名又は名称】辻田 幸史

(72)【発明者】

【氏名】吉尾 正

(72)【発明者】

【氏名】丸▲菅▼ 正彦

(72)【発明者】

【氏名】本橋 英樹

【審査官】 杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１６２７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０７８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５６７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０４１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１６３７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／１０

Ｆ２２Ｂ １／２８

Ｆ２８Ｄ ９／０２

Ｆ２８Ｆ ３／０８

Ｈ０５Ｂ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のプレートを積層し、前記プレート間に液体が流れる流路を形成し、前記流路を流れる前記液体を加熱する熱交換器であって、
前記プレートの少なくとも一方のプレート面に、電極端子間の長さと幅によって同一入力電圧下における発熱温度が異なる平板状の複数の発熱体を設け、
これらの前記発熱体を、電気的に並列に接続して配置し、
前記プレートとして、前記発熱体を一方の前記プレート面に設ける第１プレートと、前記発熱体を設けない第２プレートとを交互に積層し、
前記第１プレートの他方の前記プレート面と前記第２プレートの一方の前記プレート面との間に前記流路を形成し、
前記第２プレートの他方の前記プレート面と前記第１プレートの一方の前記プレート面との間には前記流路を形成しない
ことを特徴とする熱交換器。

【請求項2】

全ての前記発熱体を、それぞれ、同一長さで同一幅としたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。

【請求項3】

前記流路を、前記発熱体を設けた前記プレート面には形成せず、前記発熱体を設けない前記プレート面に形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。

【請求項4】

前記発熱体が、金属箔に半導体膜をコーティングしたものからなり、前記半導体膜は、ニッケル、インジウム、及びチタンを配合したニッケル基合金であり、
インジウム／ニッケルの質量比を０．００１〜０．２、チタン／ニッケルの質量比を０．０３〜０．３としたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器。

【請求項5】

前記発熱体の幅を４ｍｍから１５ｍｍとし、前記発熱体に加える入力電圧を５ｖから５０ｖとしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱交換器。

【請求項6】

前記発熱体を発熱しない状態で、前記第２プレートの他方の前記プレート面と前記第１プレートの一方の前記プレート面との間に、低温気体を流すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱交換器。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載の熱交換器を用いた蒸気発生装置であって、前記発熱体の発熱温度を１００℃から１４００℃とし、前記流路で蒸気を発生させることを特徴とする蒸気発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のプレートを積層し、プレート間に液体が流れる流路を形成し、流路に液体を導入して液体を加熱する熱交換器及び蒸気発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、熱交換流体と被熱交換流体とを熱交換させるプレート式熱交換器が用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
また、液体を加熱する場合に面状発熱体を利用する装置が提案されている（特許文献３）。
一方、従来のニクロム線で構成される発熱体と比較して、熱量が大きく、高温を出せる面状発熱体を用いた装置が提案されている。
例えば、特許文献４は、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料とする発熱体を用い、液体加熱管内にこの発熱体を挿通した液体加熱装置である。
また、特許文献５は、導電性の高いニッケルインジウム酸化化合物を添加した塗料を塗布した発熱体を用い、融雪マットや温床マットにこの発熱体を用いている。
また、特許文献６は、ニッケル、インジウム及びチタンを含有するニッケル基合金を発熱体として用い、この発熱体によって気体を加熱する気体加熱装置、又は雪や氷などの固体を溶かす固体加熱装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１２７５４１号公報

【特許文献2】特開２０１２−１２２６８７号公報

【特許文献3】特公平７−１１１９００号公報

【特許文献4】特開２０１０−１１３８０５号公報

【特許文献5】特許第３９９７１７９号公報

【特許文献6】特開２００８−１５６７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来から用いられているプレート式熱交換器は、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているとおり、流体と流体との間で熱交換させるものであるために、上限温度が限られており、また流体温度を高める加熱手段が別途必要である。
特許文献３では、面状発熱体の一方の面を被覆することなく露出させ、この露出面を液体槽の外壁に接着することで加熱効率を高めているが、この面状発熱体がどのような特性を持つ発熱体であるかについては明確に記載されていない。
特許文献４から特許文献６では、ニクロム線とは全く異なった発熱体を用いており、これらの文献で開示されている発熱体は、表面積や電圧によって発熱温度を異ならせることができる。
しかし、特許文献４のように液体加熱管内にこの発熱体を挿通した場合には、発熱体の発熱温度を高くすると蒸気爆発を起こすことに留意しなければならない。
また、特許文献５では、電圧を一定とし、面積によって電力量が異なることを開示するのみで、発熱温度の調整については何ら記載されていない。
特許文献６についても、発熱温度の調整については何ら記載されていない。

【0005】

本発明は、表面積や電圧によって発熱温度を異ならせることができる発熱体を用い、発熱温度と熱交換量とを調整可能な熱交換器及び蒸気発生装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、冷却機能も併せ持つ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】

請求項１記載の本発明の熱交換器は、複数のプレートを積層し、前記プレート間に液体が流れる流路を形成し、前記流路を流れる前記液体を加熱する熱交換器であって、前記プレートの少なくとも一方のプレート面に、電極端子間の長さと幅によって同一入力電圧下における発熱温度が異なる平板状の複数の発熱体を設け、これらの前記発熱体を、電気的に並列に接続して配置し、前記プレートとして、前記発熱体を一方の前記プレート面に設ける第１プレートと、前記発熱体を設けない第２プレートとを交互に積層し、前記第１プレートの他方の前記プレート面と前記第２プレートの一方の前記プレート面との間に前記流路を形成し、前記第２プレートの他方の前記プレート面と前記第１プレートの一方の前記プレート面との間には前記流路を形成しないことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器において、全ての前記発熱体を、それぞれ、同一長さで同一幅としたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の熱交換器において、前記流路を、前記発熱体を設けた前記プレート面には形成せず、前記発熱体を設けない前記プレート面に形成したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器において、前記発熱体が、金属箔に半導体膜をコーティングしたものからなり、前記半導体膜は、ニッケル、インジウム、及びチタンを配合したニッケル基合金であり、インジウム／ニッケルの質量比を０．００１〜０．２、チタン／ニッケルの質量比を０．０３〜０．３としたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱交換器において、前記発熱体の幅を４ｍｍから１５ｍｍとし、前記発熱体に加える入力電圧を５ｖから５０ｖとしたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱交換器において、前記発熱体を発熱しない状態で、前記第２プレートの他方の前記プレート面と前記第１プレートの一方の前記プレート面との間に、低温気体を流すことを特徴とする。
請求項７記載の本発明の蒸気発生装置は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の熱交換器を用いた蒸気発生装置であって、前記発熱体の発熱温度を１００℃から１４００℃とし、前記流路で蒸気を発生させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、発熱体を並列に接続することで、発熱体の長さを調整して所定の発熱温度を得ることができ、また熱交換量を増やすためには発熱体の数を増やすことで対応できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施例による熱交換器を構成するプレートの平面図

【図2】図１に示すＸ−Ｘ線断面図

【図3】発熱体の面積と入力電圧とを変えたときの発熱温度の測定結果を示す表

【図4】図３の結果による特性を示すグラフ

【図5】熱交換器の主要部材を示す分解斜視図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の第１の実施の形態による熱交換器は、プレートの少なくとも一方のプレート面に、電極端子間の長さと幅によって同一入力電圧下における発熱温度が異なる平板状の複数の発熱体を設け、これらの発熱体を、電気的に並列に接続して配置し、前記プレートとして、前記発熱体を一方の前記プレート面に設ける第１プレートと、前記発熱体を設けない第２プレートとを交互に積層し、前記第１プレートの他方の前記プレート面と前記第２プレートの一方の前記プレート面との間に前記流路を形成し、前記第２プレートの他方の前記プレート面と前記第１プレートの一方の前記プレート面との間には前記流路を形成しないものである。本実施の形態によれば、発熱体を並列に接続することで、発熱体の長さを調整して所定の発熱温度を得ることができ、また熱交換量を増やすためには発熱体の数を増やすことで対応できる。また、流体への加熱はプレートを介して行い、流体が発熱体に直接接触しないようにすることで、高い発熱温度であっても蒸気爆発を生じることなく、蒸気を発生できる。

【0010】

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による熱交換器において、全ての発熱体を、それぞれ、同一長さで同一幅としたものである。本実施の形態によれば、全ての発熱体を、それぞれ、同一幅、同一長さとすることで、全ての発熱体の発熱温度を同じとすることができる。

【0011】

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による熱交換器において、流路を、発熱体を設けたプレート面には形成せず、発熱体を設けていないプレート面に形成したものである。本実施の形態によれば、流体への加熱はプレートを介して行い、流体が発熱体に直接接触しないようにすることで、高い発熱温度であっても蒸気爆発を生じることなく、蒸気を発生できる。

【0012】

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態による熱交換器において、発熱体が、金属箔に半導体膜をコーティングしたものからなり、半導体膜は、ニッケル、インジウム、及びチタンを配合したニッケル基合金であり、インジウム／ニッケルの質量比を０．００１〜０．２、チタン／ニッケルの質量比を０．０３〜０．３としたものである。本実施の形態によれば、金属箔の表面温度を半導体膜で更に高めることができる。

【0013】

本発明の第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態による熱交換器において、発熱体の幅を４ｍｍから１５ｍｍとし、発熱体に加える入力電圧を５ｖから５０ｖとしたものである。本実施の形態によれば、低電圧で１００℃から１４００℃の温度で発熱させることができる。

【0014】

本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態による熱交換器において、発熱体を発熱しない状態で、第２プレートの他方のプレート面と第１プレートの一方のプレート面との間に、低温気体を流すものである。本実施の形態によれば、加熱機能とともに冷却機能を持たすことができる。

【0015】

本発明の第７の実施の形態による蒸気発生装置は、第１から第６の実施の形態による熱交換器を用いた蒸気発生装置であって、発熱体の発熱温度を１００℃から１４００℃とし、流路で蒸気を発生させるものである。本実施の形態によれば、発熱温度を高めて蒸気発生装置として利用できる。

【実施例】

【0016】

以下に本発明の一実施例を図１から図３に示す。
図１は本発明の一実施例による熱交換器を構成するプレートの平面図、図２は図１に示すＸ−Ｘ線断面図である。
本実施例によるプレート１０は、ステンレス鋼やチタニウムなどの耐食性金属で構成され、例えば板厚０．５ｍｍから１．０ｍｍの薄板で成形されている。プレート１０の表面は、凹凸の波形パターンやシール用ガスケットの溝がプレス成形される。
プレート１０の少なくとも一方のプレート面１１に、複数の発熱体２０を設けている。図２に示すように、本実施例では、プレート１０の他方のプレート面１２には、発熱体２０を設けていない。

【0017】

発熱体２０の両端には、電極端子２０ａ、２０ｂが形成され、一方の電極端子２０ａは電極２１ａに接続され、他方の電極端子２０ｂは電極２１ｂに接続されている。
それぞれの発熱体２０は、全て電極端子２０ａ、２０ｂ間の長さと幅が同じ（同一面積）で平板状に形成され、全ての発熱体２０は、電極２１ａ、２１ｂによって電気的に並列に接続されている。
発熱体２０及び電極端子２０ａ、２０ｂは、耐熱絶縁樹脂からなる保護フィルム２２で覆われている。全ての発熱体２０は、この保護フィルム２２で覆われている。

【0018】

プレート１０には、一端に液体を導入する導入口１３を、他端に加熱後の液体又は蒸気を導出する導出口１４を形成している。
また、プレート１０には、２つの連結孔１５、１６を、プレート１０の一端と他端にそれぞれ形成している。
一方の連結孔１５には一方の電極コネクタ２３ａを、他方の連結孔１６には他方の電極コネクタ２３ｂを設けている。一方の電極２１ａは一方の電極コネクタ２３ａに接続され、他方の電極２１ｂは他方の電極コネクタ２３ｂに接続されている。
プレート１０の一方のプレート面１１には、他のプレート１０を重ね合わせることで、一つの気体通路１７が形成され、この気体通路１７は、発熱体２０周囲空間と２つの連結孔１５、１６とを連通している。
プレート１０の他方のプレート面１２には、他のプレート１０を重ね合わせることで、一つの流路１８が形成され、この流路１８は、導入口１３と導出口１４とを連通している。

【0019】

図１では、１枚のプレート１０だけを示しているが、複数のプレート１０を積層して熱交換器を構成する。プレート１０の周辺は、合成ゴムのガスケットでシールされ、熱交換器は、ガスケットでシールされたプレート１０を、必要枚数ガイドバーに懸垂させ、鋼板製の固定フレームと移動フレームの間に重ね合わせてボルトで締め付けて構成される。

【0020】

発熱体２０は、金属箔に半導体膜をコーティングしたものからなり、金属箔にはステンレス、半導体膜には、ニッケル、インジウム、及びチタンを配合したニッケル基合金を用いることができる。ニッケル、インジウム、及びチタンを配合したニッケル基合金では、インジウム／ニッケルの質量比を０．００１〜０．２、チタン／ニッケルの質量比を０．０３〜０．３とする。半導体膜のコーティングは、蒸着やスパッタリングで行うことができる。

【0021】

金属箔として、厚さ３０μｍ、長さ１０００ｍｍ、幅１０ｍｍのステンレス基板を用いた。このステンレス基板にニッケル基合金をコーティングした面状発熱体と、ステンレス基板のみの発熱体との、１２ｖの入力電圧に対するそれぞれの表面温度を計測した。その結果、ステンレス基板のみの発熱体では５１℃であるのに対して、ステンレス基板にニッケル基合金をコーティングした面状発熱体は１２８℃となった。
このように、基板であるステンレス基材の表面に半導体膜をコーティングした面状発熱体では、ステンレス基板の抵抗熱と半導体膜内の電子の移動による熱及び輻射熱との相乗効果で発熱する。すなわち、ステンレス基板自体の抵抗熱に加えて、ステンレス基板が発したエネルギーを半導体膜が受けることで発熱する。

【0022】

１ｍｍの幅、３００ｍｍの長さ、３０μｍの厚さの面状発熱体について、１ｍｍの径、３００ｍｍの長さの棒状ニクロム線を比較例として電力比較を行った。
比較例としてのニクロム線では、表面温度を３４０℃とするために、電圧１０ｖ、電流１０．４Ａ、１０４ｗの電力が必要であるのに対して、面状発熱体では、電圧２８ｖ、電流２．１Ａ、５８．８ｗの電力となった。
本実施例による発熱体２０は、長さ３３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ20μｍのものを用い、入力電圧２０ｖとした。この発熱体２０では、入力電圧２０ｖにおいて、発熱温度は２４０℃である。

【0023】

発熱体２０の特性を図３及び図４に示す。
図３は、発熱体の面積と入力電圧とを変えたときの発熱温度の測定結果であり、図４は図３の結果による特性を示すグラフである。
実験によれば、長さ３００ｍｍ、幅５ｍｍの場合、電圧１５Ｖを印加すると、１．０８Ａの電流が流れ、発熱温度は１７０℃となり、長さ３００ｍｍ、幅５ｍｍの場合、電圧２０Ｖを印加すると、１．４６Ａの電流が流れ、発熱温度は２００℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅５ｍｍの場合、電圧２０Ｖを印加すると、１．６３Ａの電流が流れ、発熱温度は１４０℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅８ｍｍの場合、電圧２０Ｖを印加すると、２．２９Ａの電流が流れ、発熱温度は２４０℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅１０ｍｍの場合、電圧２０Ｖを印加すると、３．０１Ａの電流が流れ、発熱温度は２７０℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅５ｍｍの場合、電圧５０Ｖを印加すると、３．９３Ａの電流が流れ、発熱温度は４２８℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅８ｍｍの場合、電圧５０Ｖを印加すると、５．６８Ａの電流が流れ、発熱温度は６７３℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅１０ｍｍの場合、電圧５０Ｖを印加すると、７．１８Ａの電流が流れ、発熱温度は７００℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅５ｍｍの場合、電圧１００Ｖを印加すると、７．８Ａの電流が流れ、発熱温度は８００℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅８ｍｍの場合、電圧１００Ｖを印加すると、１１．２Ａの電流が流れ、発熱温度は１２００℃となり、長さ１０００ｍｍ、幅１０ｍｍの場合、電圧１００Ｖを印加すると、１４．２Ａの電流が流れ、発熱温度は１４００℃となり、長さ２０００ｍｍ、幅５ｍｍの場合、電圧１００Ｖを印加すると、４．１７Ａの電流が流れ、発熱温度は４０７℃となり、長さ２０００ｍｍ、幅８ｍｍの場合、電圧１００Ｖを印加すると、６．０５Ａの電流が流れ、発熱温度は６３０℃となり、長さ２０００ｍｍ、幅１０ｍｍの場合、電圧１００Ｖを印加すると、７．３Ａの電流が流れ、発熱温度は７２０℃となった。

【0024】

発熱体２０は、長さ（電極端子２０ａ、２０ｂ間の寸法）が同じであれば幅（長さ方向に垂直な方向の寸法）が広い方が高い発熱温度となり、幅が同じであれば長さが短い方が高い発熱温度となっている。また、長さと幅の比率が同じであれば、面積が小さいほど小さい入力電圧で同じ発熱温度を得ることができる。

【0025】

しかし、発熱体２０の耐久性を考えると４ｍｍ以上の幅とすることが好ましく、更には８ｍｍ以上が更に好ましい。
また、小さい入力電圧で高い発熱温度を得るためには、発熱体２０の長さを３００ｍｍから２０００ｍｍ、幅を１５ｍｍ以下の幅とすることが好ましい。
入力電圧は５ｖから１００ｖ、更には５ｖから５０ｖが適している。商用電源を用いる場合には変圧器を用いて５ｖ、２０ｖ、又は５０ｖに変圧して用いる。
なお、発熱体２０の長さを３００ｍｍから１０００ｍｍ、幅を５ｍｍから１０ｍｍとすることで、２０ｖの電圧で発熱体２０の発熱温度を１４０℃から２７０℃とすることができる。
また、発熱体２０の長さを１０００ｍｍ、幅を５ｍｍから１０ｍｍとすることで、５０ｖの電圧で発熱体２０の発熱温度を４２８℃から７００℃とすることができる。
また、発熱体２０の長さを１０００ｍｍから２０００ｍｍ、幅を５ｍｍから１０ｍｍとすることで、１００ｖの電圧で発熱体２０の発熱温度を４０７℃から７２０℃とすることができる。

【0026】

以上のように、全ての発熱体２０を、それぞれ、同一幅で同一長さとすることで、全ての発熱体２０の発熱温度を同じとすることができ、流体を所定の温度に加熱し、又は蒸気を発生させることができる。
蒸気発生には、発熱体２０の発熱温度を１００℃から１４００℃とすることが好ましい。

【0027】

熱交換器の全体構成を図５に示す。
図５は、熱交換器の主要部材を示す分解斜視図である。なお、図５に示すプレート１０では、発熱体２０を傾斜させて配置している。
図５に示すように、複数のプレート１０を積層し、一方の端部には前端板３０を、他方の端部には後端板４０を配置する。
前端板３０には、プレート１０の導入口１３に対応する位置に導入口３３を、プレート１０の導出口１４に対応する位置に導入口３４を、プレート１０の連結孔１５、１６に対応する位置に連結孔３５、３６を形成している。
後端板４０には、このような孔は形成しておらず、後端板４０は、最後端に位置するプレート１０の他方のプレート面１２を閉塞する。

【0028】

前端板３０と後端板４０との間には、発熱体２０を一方のプレート面１１に設ける第１プレート１０Ａと、発熱体２０を設けない第２プレート１０Ｂとを交互に積層している。
流路１８は、第１プレート１０Ａの他方のプレート面１２と第２プレート１０Ｂの一方のプレート面１１との間に形成される。
流路１８は、第２プレート１０Ｂの他方のプレート面１２と第１プレート１０Ａの一方のプレート面１１との間には形成しない。第２プレート１０Ｂの他方のプレート面１２と第１プレート１０Ａの一方のプレート面１１との間には、気体通路１７が形成される。

【0029】

例えば水などの液体は、前端板３０の導入口３３から導入され、第１プレート１０Ａの導入口１３、第２プレート１０Ｂの導入口１３に導かれる。
そして、導入口１３に導かれた液体は、第１プレート１０Ａの他方のプレート面１２と第２プレート１０Ｂの一方のプレート面１１との間に形成される流路１８に導入される（図中矢印Ａ）。
流路１８に導入された液体は、発熱体２０によって加熱されたプレート１０から加熱されて高温水、又は蒸気となる。
流路１８に導入された液体は、高温水、又は蒸気となった後に、導出口１４に導かれ、前端板３０の導出口３４から導出される。

【0030】

一方、前端板３０の連結孔３５は、プレート１０の連結孔１５と連通し、前端板３０の連結孔３６は、プレート１０の連結孔１６と連通し、連結孔１５と連結孔１６とは気体通路１７と連通している。
従って、発熱体２０の発熱により熱交換器の温度が上昇すると、気体通路１７には上昇気流が発生し、前端板３０の連結孔３６からプレート１０の連結孔１６に空気が導入され、プレート１０の連結孔１５を経由して前端板３０の連結孔３５から空気が導出される。
このように、気体通路１７に空気が流れることで、プレート１０が熱を受けるため、熱効率が高まる。

【0031】

このように、流路１８を、発熱体２０を設けたプレート面１１には形成せず、発熱体２０を設けていないプレート面１２に形成し、流体への加熱はプレート１０を介して行うことで、流体が発熱体２０に直接接触せず、高い発熱温度であっても蒸気爆発を生じることなく、蒸気を発生できる。
また、本実施例による熱交換器は、蒸気発生装置以外に、発熱体２０での発熱温度を所定値に維持することで、殺菌装置、保温装置、又は加熱装置として用いることができる。

【0032】

以上のように本実施例によれば、発熱体２０を並列に接続することで、発熱体２０の長さを調整して所定の発熱温度を得ることができ、また熱交換量を増やすためには発熱体２０の数を増やすか、プレート１０の枚数を増やすことで対応できる。
また、発熱体２０を発電しない状態で、第２プレート１０Ｂの他方のプレート面１２と第１プレート１０Ａの一方のプレート面１１との間に低温気体を流すことで、熱交換器に冷却機能を持たせることもできる。
ここで低温気体は、フロン、代替フロン、自然冷媒（二酸化炭素）などの冷媒を用いることができ、圧縮機、放熱器、減圧器、及び蒸発器からなる冷凍サイクルを用い、本実施例における熱交換器を、冷凍サイクルの蒸発器として用いることで、低温気体を得ることができる。また、冷凍サイクルにおける蒸発器で冷媒と熱交換した二次熱媒体を本実施例における熱交換器の低温気体として用いることができる。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明は、特に水蒸気を発生させる熱交換器として適しており、水蒸気を発生させる熱交換器は、水蒸気タービン発電機や高圧蒸気洗浄などに利用できる。

【符号の説明】

【0034】

１０ プレート
１１ 一方のプレート面
１２ 他方のプレート面
１３ 導入口
１４ 導出口
１７ 気体通路
１８ 流路
２０ 発熱体
２０ａ 電極端子
２０ｂ 電極端子
２１ａ 電極
２１ｂ 電極
２２ 保護フィルム
２３ａ 一方の電極コネクタ
２３ｂ 他方の電極コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】