JP3487601B2 - プレート型熱交換器 - Google Patents
プレート型熱交換器Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/083—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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- F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
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Description
された開口部を有し、かつ熱供給プレートの間には密封
手段が配置され、密封手段は熱伝達プレートと一体にな
って総ての他のプレートとの間に一つの流体のための第
1の流れ通路を形成する空間と、残りのそれぞれのプレ
ートとの間に加熱流体のための第2の流れ通路を形成す
る空間とを形成し、その中で入口流路は少なくとも一つ
の入口通路を通ってそれぞれの第1の流れ通路と連通
し、それぞれの入口開口部の周囲の密封領域に設けられ
た前記密封手段によって第2の流れ通路とは遮断されて
いる熱伝達プレートの組立体を有するプレート熱交換器
に関する。
交換器は、それぞれの熱伝達媒体用に等しい寸法の入口
及び出口を備えている。1つの相の熱伝達において、等
しい寸法の入口及び出口は、流速及び圧力低下に関して
は十分である。なぜならば、媒体の比容積は、熱伝達中
に媒体が受ける温度の差では余り変化しなからである。
は液相で供給され、ガス相で排出されるが、ガス相は液
相よりもかなり大きな比容積を有し、そのことによって
出口における流速及び圧力低下は、入口に比べて大きく
なる。2相の熱伝達で使用されるとき、等しい寸法の入
口および出口によってプレート型熱交換器の異なるダク
トの間にアンバランスが現れる。
熱交換器がスエーデン特許出願8702608−4に示されて
いる。これを参照すると、流入する流体の等しい配分を
得るために2つの隣接した熱伝達プレートの間の各入口
に制限手段を有するプレート型熱交換器を提供すること
が知られている。この制限手段はリングまたはワッシャ
から成り、これは、貫通穴を備えており、隣接した熱伝
達プレートの各対の間に配置されている。また制限手段
は、いくつかの穴を有するパイプから成り、プレート型
熱交換器の入口開口部に配置されてもよい。別の実施例
として、制限手段を熱伝達プレートそれ自身に形成する
ことが提案され、そこでは2つの隣接する熱伝達プレー
トの開口部の縁部は、開口を形成するように短い距離を
残して互いに向かい合って当接するように折り曲げられ
ている。
いない。プレート型熱交換器の製造に当って問題が生じ
た。分離したリングまたはワッシャの使用は、かなり高
価であり、交換器を組み立てるときにリングまたはワッ
シャを正しい位置に配置することが困難であることが証
明された。パイプ形状の制限手段はプレート型熱交換器
に含まれる熱伝達プレートの数に対応させなければなら
ず、また熱伝達プレートの間の入口通路に正しく関連す
るように配置しなければならない。これはこのようなパ
イプがプレート型熱交換器の連続的な製造において使用
されない結果を生じる。開口部の縁部の提案された折り
曲げは、熱交換器プレートが薄いプレートから製造さ
れ、プレートの相互の空隙に正確に規定された開口を得
ることが困難であることが示されたことにより、実際的
ではない。
欠点を避けること、及び流入する流体を制限するために
かなり正確に規定された開口が得られ、プレート型熱交
換器の製造及び組立に当って前記の制限部が低いコスト
で行われるようにプレート型熱交換器の熱伝達プレート
が成形される、導入部で説明したような種類のプレート
型熱交換器を達成することである。
達プレートが、それぞれ入口開口部に連接する第2の密
封領域にお互いに向き合った本質的に漏れのない接合面
を有し、また前記入口通路が前記伝達プレートの少なく
とも一つにこの伝熱プレートの第1の密封領域と入口開
口部との間に設けられていることを特徴とする本発明に
よって達成される。
限手段をプレートのパターンに一体化することによっ
て、その形状は制限のニーズに対応して変更することが
できる。本発明が有する一つの基本的な利点は、本発明
によって構成された熱伝達プレートが蒸発以外の目的に
対しても使用できることであり、すなわち、開口部を大
口径の開口部に切断することによって他の制限手段を必
要とすることなく、従来の熱伝達プレートが得られる。
現在のプレス工具を変形することにより、プレートの簡
単な切断を通して公知の種類の熱伝達プレートの主要部
分が蒸発用にでも、または従来の1相の熱伝達用にでも
使用されるようにできる。蒸発用を目的とする熱伝達プ
レートのプレス用にプレス工具を追加して製造する必要
はなく、従って、このようなプレートの製造用の追加コ
ストは公知の技術と比較して非常に低くなる。
る。
来のプレート型熱交換器の断面図である。
発明の第1の実施例によるプレート型熱交換器の部分断
面図である。
発明の第2の実施例によるプレート型熱交換器の部分断
面図である。
プレートの一部を示す図面である。
る熱伝達プレートの一部を示す図面である。
体の上側及び下側のそれぞれに配置された外側カバープ
レート3及び4とを有するプレート型熱交換器1が示さ
れている。プレート型熱交換器1は、2つの熱伝達媒体
のための第1と第2の入口5及び6と、第1と第2の出
口7及び8とを有する。
イプ7を有する熱交換器の一部分に沿って延長された第
1図のプレート型熱交換器の断面が示されている。
4及び下方の外側カバープレート3の間で互に重なるよ
うに配置されている10個の熱伝達プレート2を有する。
熱交換器の熱伝達プレートの数は、所望の能力に対応し
て変更することができる。
いる。開口部9及び10は、開口部9が組立体を通じて入
口流路11を形成し、開口部10を通じて出口流路を形成す
るようにそれぞれ一列に配置されている。二つの流路の
下側は、カバープレート3が境界となって塞がれてい
る。入口流路11は上方が入口パイプ6に接続されてお
り、出口流路12は出口パイプ7に接続されている。
の間に密封手段を備えており、この密封手段は各熱伝達
プレートと一体となって総ての他のプレートの空隙毎
に、1つの流体の第1の流れ通路13の境界を形成し、残
りのプレートの空隙が加熱流体の第2の流れ通路の境界
を形成する。
2が互いに交差するように、平行した隆起部14の形状が
波形パターンを備えていることが好ましい。
2の開口部9の間の少なくとも1つの入口通路15によっ
て入口流路11に接続されている。
されることが望ましいが、円形の熱伝達プレートのよう
な形状も考慮できる。
し1つの入口流路11及び1つの出口流路12を有してお
り、この入口及び出口流路は、熱伝達プレート2の端部
に配置されている。勿論、プレート型熱交換器は、いく
つかの入口及び出口流路を備えていてもよく、それ故に
流路の形状や位置は自由に選択できる。
は溶接によって開放可能か永久に結合することができ
る。はんだ付けによって結合する間、適当な数の熱伝達
プレートは、隣接する熱伝達プレートの間に配置されて
いる薄いディスク形状のはんだで互いに積み重ねられ、
前記はんだが溶けるまで組立体全体が炉内で加熱され
る。
数の熱伝達プレートは隣接するプレートとの間に配置さ
れたゴムのガスケットまたは同様な形状の封止部材と共
に互いに積み重ねられ、組立体全体がボルト(図示せ
ず)または同種品を用いて一緒に固定される。
2図に示すものと比較すると流体用の入口流路11の収縮
部が設けられている。開口部9の直径は小さく、開口部
9の周りのプレート材料は、熱伝達プレート2が開口部
9の縁部に沿って互いに向き合って密着するように形成
されている。
ている第1の外側の密封領域17と第2の内側の密封領域
16との双方を有する。第2の密封領域16は、入口開口部
9の周りに入口流路と長手方向に交差する延長部を有す
る。勿論、この第2の密封領域16は入口流路11と同じ方
向に向いている。本発明の本質は熱伝達プレート2が第
2の密封領域16に互いに向かい合う1つの表面当接部を
有することである。
に、各入口通路15が、熱伝達プレート2を貫通する穴18
として形成されている。穴18の数とそれらの寸法は入口
通路の所望の制限に適合させることができる。穴18は、
2つの隣接する熱伝達プレート2の一方または双方に配
置されている。開口部9の周りの穴の配分は、所望の流
れ特性に従って変えることができるが、プレート型熱交
換器に沿った異なるプレートの空隙の配分も変化させる
ことができる。
とが可能になり、これにより流入する媒体を制限するた
めの正確に決められた入口通路を形成することができ
る。本発明の本質は、入口通路15が、熱伝達プレート2
少なくとも一つのに、熱伝達プレート2の第1の密封領
域17と入口開口部9との間に設けられることである。
が前記プレートと一体になるように形成されることによ
って、プレート型熱交換器の製造及び組立に関するコス
トが低くなる。
この実施例においては、熱伝達プレート2には、第2図
に示すものと比較すると収縮部が設けられている。開口
部9の周りには、基本的には平坦な環状の第2の密封領
域16と第1の密封領域17が設けられ、そこで熱伝達プレ
ート2が互いに密接に当接している。
れ、この外側に多数の突出部20が形成されている。突出
部19及び20は、熱伝達プレート2の下側の端部平面から
上方の端部平面に延びている。一方のプレートの突出部
19及び20は他のプレートの突出部19及び20に対して当接
している。互いに向かい合って当接している突出部は、
入口流路11に沿って2つの熱伝達プレートの開口部分を
一緒に保持するユニット化手段を形成する。
プレート2の間の第1の流れ通路13と接続される。流路
21は、第2の密封領域16のプレートの突出部を通って形
成される。この突出部は、流路21が突出部19に入り込む
ように形成されるが、それは2つの互いに隣接して配置
された突出部19の間に入り込むようにすることもでき
る。勿論、1つのこのような流路21は、このような突出
部19のない第3図に示した種類の熱伝達プレートに形成
してもよい。
平面との間に配置されている。流路21の寸法は、底部の
位置を変化することによって、またその幅を変化するこ
とによって簡単に入口通路15の所望の制限に適合させら
れる。流路21の数やその配置は図3に対する説明と同様
に決めることができる。
たは双方に配置することができる。
伝達プレートを得るためにはそれに沿って熱伝達プレー
ト2の開口部9が切断されるか、またはパンチ加工され
る。
されており、この実施例は、第2の密封領域に沿って溶
接された結合部と、2つの隣接する対の溶接された熱伝
達プレートの間のゴムのガスケット23とを有する部分的
に開放可能なプレートに適合される。このゴムのガスケ
ット23は、上述した第1の密封領域に対応して、開口部
9の周りの1つのガスケット溝24に配置されている。
よって形成される。溶接された熱伝達プレートの対は、
更にプレートの縁部に配置された密封領域26に沿って溶
接された結合部を有する。またこれらの熱伝達プレート
は従来の熱伝達プレートを得るためにライン22に沿って
切断するか、パンチ加工することができる。
Claims (7)
- 【請求項1】プレート組立体を貫通して入口流路(11)
が形成された開口部(9)を有し、かつ熱供給プレート
(2)の間には密封手段が配置され、密封手段は熱伝達
プレート(2)と一体になって総ての他のプレートとの
間に一つの流体のための第1の流れ通路(13)を形成す
る空間と、残りのそれぞれのプレートとの間に加熱流体
のための第2の流れ通路を形成する空間とを形成し、そ
の中で入口流路(11)は少なくとも一つの入口通路(1
5)を通ってそれぞれの第1の流れ通路(13)と連通
し、それぞれの入口開口部(9)の周囲の密封領域(1
7、24)に設けられた前記密封手段によって第2の流れ
通路とは遮断されている熱伝達プレート(2)の組立体
を有するプレート熱交換器において、前記第1の流れ通
路(13)を形成する熱伝達プレート(2)は、それぞれ
入口開口部(9)に連接する第2の密封領域(16)にお
互いに向き合った本質的に漏れのない接合面を有し、ま
た前記入口通路(15)は前記伝熱プレート(2)の少な
くとも一つにこの伝熱プレート(2)の第1の密封領域
(17、24)と入口開口部(9)との間に設けられている
ことを特徴とするプレート型熱交換器。 - 【請求項2】前記入口通路(15)は、前記第1の流れ通
路(13)を形成する2つの互いに向かう当接熱伝達プレ
ート(2)の内少なくとも1つのプレートを通る1つま
たはいくつかの穴(18)として形成されていることを特
徴とする請求項1に記載のプレート型熱交換器。 - 【請求項3】前記入口通路(15)は、前記第1の流れ通
路(13)を形成する2つの互いに向かう当接熱伝達プレ
ート(2)の第2の密封領域(16)を通る1つまたはい
くつかのダクト(18)として形成されていることを特徴
とする請求項1に記載のプレート型熱交換器。 - 【請求項4】前記第2の密封領域(16)が、前記入口流
路(11)の長さ方向に対して実質的に垂直な面内に延び
ていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項
に記載のプレート型熱交換器。 - 【請求項5】前記第2の密封領域(16)は、前記入口流
路(11)の長さ方向に対して傾斜して延びていることを
特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のプレ
ート型熱交換器。 - 【請求項6】長軸方向に入口流路(11)の長さ方向を横
切る平面内にある前記第2の密封領域(16)が、前記第
1の密封領域(17,24)によって囲まれていることを特
徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のプレー
ト型熱交換器。 - 【請求項7】前記平面内にある前記入口通路(15)が、
前記第1の密封領域(17,24)と前記第2の密封領域(1
6)との間に配置されていることを特徴とする請求項6
に記載のプレート型熱交換器。
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