JPH034838B2 - - Google Patents
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- JPH034838B2 JPH034838B2 JP61119017A JP11901786A JPH034838B2 JP H034838 B2 JPH034838 B2 JP H034838B2 JP 61119017 A JP61119017 A JP 61119017A JP 11901786 A JP11901786 A JP 11901786A JP H034838 B2 JPH034838 B2 JP H034838B2
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Classifications
-
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/065—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐食性材料からなる少なくとも３つ
の平行に間隔をもつて配置されたプレート素子
と、各プレート間の中間室を流れる熱交換流体の
導入及び排出するための手段とからなるプレート
型熱交換器に関する。
の平行に間隔をもつて配置されたプレート素子
と、各プレート間の中間室を流れる熱交換流体の
導入及び排出するための手段とからなるプレート
型熱交換器に関する。
フイルタ・プレスの原理に基づき設計されたプ
レート型熱交換器は少なくとも３個の一般には溝
を備えた多数のプレート素子からなり、これらの
プレート素子は間隔を置いて配置された１個の集
積体にまとめられている。この集積体及び個々の
プレート素子は各プレート間の中間室を貫流する
熱交換流体を導入及び排出するための手段を備え
ている。隣接する各プレートの間隔は、それぞれ
２枚のプレート間に封入されている間隔保持材に
よつて維持されている。間隔保持材はプレート素
子の張り枠に、例えば深絞り（西ドイツ実用新案
登録第8208878号明細書）により形成するのが有
利であり、またプレート素子の面に安定性を高め
かつ流体の配分を改良する補強波形、蜂の単状及
び他の表面構造を施すことも公知である。補強波
形は、これらが隣接するプレート素子に接触し、
その結果相互に補強し合うように深く形成するこ
とができる。この処置は極めて薄いプレート素
子、特に薄板及び箔或いは熱可塑性のプラスチツ
クからなるプレート素子の使用を可能にする。熱
可塑性プラスチツクからなるプレート素子は簡単
に製造することができ、一般に腐食媒体に対し金
属よりも安定である。これは特にフルオルポリマ
ー、例えばポリフツ化ビニリデン（PVDF）につ
いてあてはまる。しかしこの材料の場合温度抵抗
が比較的低く、剛性が限られており又クリープに
より変形するという欠点がある。PVDFの特性を
改良するために該プラスチツク炭素繊維を混入す
ることは公知であるが、この場合繊維成分が30％
を越えるとこの混合物の流動性は、通常の成形法
による加工をもはや不可能にするほど低下する
（英国特許第1324424号明細書参照）。また発泡黒
鉛とPVDFのような耐食性樹脂とを含有する混合
物をプレス加工する本体の製造方法も公知である
（米国特許第4199628号明細書参照）。この場合黒
鉛粒子はプレス方向に対してほぼ垂直な面に配置
され、これはプレート型熱交換器の場合熱流の方
向である。この結果薄片状黒鉛の異方性により必
然的にこの方向で高い耐熱性をもつたプレートが
得られ、従つて伝達能力の劣つた熱交換器が得ら
れることになる。従つてこの種の成形体は専ら耐
食性の被覆材及びそれに類似するものとしてのみ
使用される。
レート型熱交換器は少なくとも３個の一般には溝
を備えた多数のプレート素子からなり、これらの
プレート素子は間隔を置いて配置された１個の集
積体にまとめられている。この集積体及び個々の
プレート素子は各プレート間の中間室を貫流する
熱交換流体を導入及び排出するための手段を備え
ている。隣接する各プレートの間隔は、それぞれ
２枚のプレート間に封入されている間隔保持材に
よつて維持されている。間隔保持材はプレート素
子の張り枠に、例えば深絞り（西ドイツ実用新案
登録第8208878号明細書）により形成するのが有
利であり、またプレート素子の面に安定性を高め
かつ流体の配分を改良する補強波形、蜂の単状及
び他の表面構造を施すことも公知である。補強波
形は、これらが隣接するプレート素子に接触し、
その結果相互に補強し合うように深く形成するこ
とができる。この処置は極めて薄いプレート素
子、特に薄板及び箔或いは熱可塑性のプラスチツ
クからなるプレート素子の使用を可能にする。熱
可塑性プラスチツクからなるプレート素子は簡単
に製造することができ、一般に腐食媒体に対し金
属よりも安定である。これは特にフルオルポリマ
ー、例えばポリフツ化ビニリデン（PVDF）につ
いてあてはまる。しかしこの材料の場合温度抵抗
が比較的低く、剛性が限られており又クリープに
より変形するという欠点がある。PVDFの特性を
改良するために該プラスチツク炭素繊維を混入す
ることは公知であるが、この場合繊維成分が30％
を越えるとこの混合物の流動性は、通常の成形法
による加工をもはや不可能にするほど低下する
（英国特許第1324424号明細書参照）。また発泡黒
鉛とPVDFのような耐食性樹脂とを含有する混合
物をプレス加工する本体の製造方法も公知である
（米国特許第4199628号明細書参照）。この場合黒
鉛粒子はプレス方向に対してほぼ垂直な面に配置
され、これはプレート型熱交換器の場合熱流の方
向である。この結果薄片状黒鉛の異方性により必
然的にこの方向で高い耐熱性をもつたプレートが
得られ、従つて伝達能力の劣つた熱交換器が得ら
れることになる。従つてこの種の成形体は専ら耐
食性の被覆材及びそれに類似するものとしてのみ
使用される。
本発明は、プレート素子を簡単に製造すること
ができ、フルオルポリマーの耐食性、このプラス
チツクよりも大きな機械的安定性及び小さな耐熱
性を有する冒頭に述べた形式のプレート型熱交換
器を製造することを目的とする。
ができ、フルオルポリマーの耐食性、このプラス
チツクよりも大きな機械的安定性及び小さな耐熱
性を有する冒頭に述べた形式のプレート型熱交換
器を製造することを目的とする。
この目的は、プレート素子がフルオルポリマー
と結合された黒鉛体からなり、またプレス加材さ
れた張り枠を有し、更に隣接する張り枠間にフレ
キシブルで耐食性の材料からなるガスケツトリン
グを有することにより達成される。
と結合された黒鉛体からなり、またプレス加材さ
れた張り枠を有し、更に隣接する張り枠間にフレ
キシブルで耐食性の材料からなるガスケツトリン
グを有することにより達成される。
プレート型熱交換器を形成しているプレート素
子は一つの優れた実施態様では、少なくとも70％
黒鉛粉末最高30％のフルオルポリマーを含有して
いる。この組成のプレート素子は極く薄い厚さで
製造することができる。すなわちこのプレート素
子は専ら黒鉛のみからなるプレートよりも極めて
脆性が小さく、またその可逆的及び非可逆的変形
はプラスチツク及び充填されたプラスチツクから
製造されたプレート素子の長さ及び容積変化より
も著しく小さい。プレート型熱交換器にとつて有
利なこの材料特性は明らかに、フルオルポリマー
が個々の黒鉛粒子を薄いフイルム状で被覆し、互
いに結合しまたこの結合物が大きなせん断強さを
有することに帰因する。結合剤としては特に熱可
塑性の加工可能のフルオルポリマー、例えばテト
ラフルオロエチレン又はトリフルオロクロロエチ
レンのようなコポリマー、ポリフツ化ビニル及び
ポリフツ化ビニリデンが適しており、これはその
簡単な加工可能性のために黒鉛粉末との混合にお
いて結合剤として適している。
子は一つの優れた実施態様では、少なくとも70％
黒鉛粉末最高30％のフルオルポリマーを含有して
いる。この組成のプレート素子は極く薄い厚さで
製造することができる。すなわちこのプレート素
子は専ら黒鉛のみからなるプレートよりも極めて
脆性が小さく、またその可逆的及び非可逆的変形
はプラスチツク及び充填されたプラスチツクから
製造されたプレート素子の長さ及び容積変化より
も著しく小さい。プレート型熱交換器にとつて有
利なこの材料特性は明らかに、フルオルポリマー
が個々の黒鉛粒子を薄いフイルム状で被覆し、互
いに結合しまたこの結合物が大きなせん断強さを
有することに帰因する。結合剤としては特に熱可
塑性の加工可能のフルオルポリマー、例えばテト
ラフルオロエチレン又はトリフルオロクロロエチ
レンのようなコポリマー、ポリフツ化ビニル及び
ポリフツ化ビニリデンが適しており、これはその
簡単な加工可能性のために黒鉛粉末との混合にお
いて結合剤として適している。
黒鉛粉末及びフルオルポリマーの群からなる結
合剤で製造されたプレート素子の機械及び熱的特
性の広範囲にわたつて、例えば結合剤の量又は他
の製造パラメータを変えることによつて個々の作
業条件に適合させることができる。特に粗密度が
2.0〜2.1ｇ／cm3、熱伝導率が15〜20w／m.K及び
引つ張り強さが20〜40MPaのプレート素子が有
利である。この種のプレート素子は広範な使用分
野を有しており、又表面の大きい素子として十分
な剛性を備えている。例えば熱交換を行う流体が
固体を多量に負荷しているような特殊な作業条件
では、このプレート素子の磨耗速度は黒鉛の硬度
が小さいために場合によつては一層早くなる可能
性がある。この条件では磨耗を減少させるために
耐磨耗性の粒子が分散されているプレート素子を
使用するのが有利である。粒子の量はプレート素
子の耐磨負荷に左右され、粒子の粒径は熱交換プ
レートの厚さの半分よりも小さいことが好まし
い。より大きな硬度及び良好な熱伝導性を有する
と同時にプレート素子の耐食性を殆んど妨げず、
従つてこの素子中に重量で50％まで含むことがで
きる炭化ケイ素からなる粒子は特に適しており有
利である。腐食作用が特に強い場合には、コーク
ス粒子を添加することが好ましい。一層高い圧力
で操作されるか又は機械的により強く負荷される
熱交換器に対しては、炭素繊維を補強材として、
有利には短かくカツトた繊維として２〜20％の濃
度で含有しているプレート素子が有利である。繊
維による補強はプレートの平らな表面域で特に効
果的であることから、繊維はプレート素子の枠内
並びに導入及び排出部分に多く蓄積されるべきで
ある。
合剤で製造されたプレート素子の機械及び熱的特
性の広範囲にわたつて、例えば結合剤の量又は他
の製造パラメータを変えることによつて個々の作
業条件に適合させることができる。特に粗密度が
2.0〜2.1ｇ／cm3、熱伝導率が15〜20w／m.K及び
引つ張り強さが20〜40MPaのプレート素子が有
利である。この種のプレート素子は広範な使用分
野を有しており、又表面の大きい素子として十分
な剛性を備えている。例えば熱交換を行う流体が
固体を多量に負荷しているような特殊な作業条件
では、このプレート素子の磨耗速度は黒鉛の硬度
が小さいために場合によつては一層早くなる可能
性がある。この条件では磨耗を減少させるために
耐磨耗性の粒子が分散されているプレート素子を
使用するのが有利である。粒子の量はプレート素
子の耐磨負荷に左右され、粒子の粒径は熱交換プ
レートの厚さの半分よりも小さいことが好まし
い。より大きな硬度及び良好な熱伝導性を有する
と同時にプレート素子の耐食性を殆んど妨げず、
従つてこの素子中に重量で50％まで含むことがで
きる炭化ケイ素からなる粒子は特に適しており有
利である。腐食作用が特に強い場合には、コーク
ス粒子を添加することが好ましい。一層高い圧力
で操作されるか又は機械的により強く負荷される
熱交換器に対しては、炭素繊維を補強材として、
有利には短かくカツトた繊維として２〜20％の濃
度で含有しているプレート素子が有利である。繊
維による補強はプレートの平らな表面域で特に効
果的であることから、繊維はプレート素子の枠内
並びに導入及び排出部分に多く蓄積されるべきで
ある。
熱交換器の交換能力にとつて重要なパラメータ
ーは熱交換器内における流体の速度分布である。
流体の流れを制御するにはプレート素子に突起を
設けることが有利であり、これは上記のラスタ内
に配置され、流体の供給域に重み重ねられてい
る。突起は例えば流体の流れ方向に対して横方向
に並んで延びている。有利には円すい台形の突起
を隣接するプレート素子に接触させ、これにより
プレート積層体を付加的に補強することができ
る。プレート素子は他の実施態様では層状の炭素
繊維形成物、例えば一方向又は二方向に配置され
た炭素繊維を有する織物テープ、又は含浸層によ
り補強される。この層状の繊維形成物はプレート
素子の表面に、例えば溶解したポリフツ化ビニリ
デンで接着されるか又は素子を製造する際にこの
中に圧入される。有利には分配された突起が始ま
るプレート素子の平らな範囲が補強される。
ーは熱交換器内における流体の速度分布である。
流体の流れを制御するにはプレート素子に突起を
設けることが有利であり、これは上記のラスタ内
に配置され、流体の供給域に重み重ねられてい
る。突起は例えば流体の流れ方向に対して横方向
に並んで延びている。有利には円すい台形の突起
を隣接するプレート素子に接触させ、これにより
プレート積層体を付加的に補強することができ
る。プレート素子は他の実施態様では層状の炭素
繊維形成物、例えば一方向又は二方向に配置され
た炭素繊維を有する織物テープ、又は含浸層によ
り補強される。この層状の繊維形成物はプレート
素子の表面に、例えば溶解したポリフツ化ビニリ
デンで接着されるか又は素子を製造する際にこの
中に圧入される。有利には分配された突起が始ま
るプレート素子の平らな範囲が補強される。
それぞれ２つのプレート素子張り枠間にはフレ
キシブルで耐食性の加工材料からなるガスケツト
リング、例えばフルオルポリマーからなるガスケ
ツトリングを封入する。常温流れが極めて小さい
黒鉛箔からなるガスケツトリングが有利である。
粗密度が約0.8〜1.2ｇ／cm3である膨張した黒鉛か
ら製造されたガスケツトリングはプレート集積体
を締め付ける際に0.1〜0.3mmの厚さに圧縮するの
が有利である。プレート素子の張り枠からのガス
ケツトリングの可溶性はフルオルポリマーで、例
えばテトラフルオルエチレンコポリマーを含む分
散液で被覆することにより容易にすることができ
る。作業圧が低い場合には、場合によつてはパツ
キン面をその種の分散液で被覆することによつて
も特殊なガスケツトリングを使用することなく十
分な気密性を得ることができる。バツキン面はこ
の実施形式の場合粗面化するか又は溝或いは同様
に処置を施すと有利である。
キシブルで耐食性の加工材料からなるガスケツト
リング、例えばフルオルポリマーからなるガスケ
ツトリングを封入する。常温流れが極めて小さい
黒鉛箔からなるガスケツトリングが有利である。
粗密度が約0.8〜1.2ｇ／cm3である膨張した黒鉛か
ら製造されたガスケツトリングはプレート集積体
を締め付ける際に0.1〜0.3mmの厚さに圧縮するの
が有利である。プレート素子の張り枠からのガス
ケツトリングの可溶性はフルオルポリマーで、例
えばテトラフルオルエチレンコポリマーを含む分
散液で被覆することにより容易にすることができ
る。作業圧が低い場合には、場合によつてはパツ
キン面をその種の分散液で被覆することによつて
も特殊なガスケツトリングを使用することなく十
分な気密性を得ることができる。バツキン面はこ
の実施形式の場合粗面化するか又は溝或いは同様
に処置を施すと有利である。
本発明によるプレート型熱交換器は耐食作用を
有する物質に対し黒鉛の優れた耐性を有し、また
工業的規模での薄壁素子の製造及び使用を実際に
不可能とする脆性を示さない。このプレート素子
のクリープ強さは、専らポリマーからなる熱交換
器の場合と同様に限界はない。他の利点は熱伝導
率が一層大きいこと、また粒状又は繊維状物質を
添加することによつて形状及び性質をその都度の
使用目的に容易に適合し得ることである。
有する物質に対し黒鉛の優れた耐性を有し、また
工業的規模での薄壁素子の製造及び使用を実際に
不可能とする脆性を示さない。このプレート素子
のクリープ強さは、専らポリマーからなる熱交換
器の場合と同様に限界はない。他の利点は熱伝導
率が一層大きいこと、また粒状又は繊維状物質を
添加することによつて形状及び性質をその都度の
使用目的に容易に適合し得ることである。
プレート素子を製造するには、黒鉛粉末をフル
オルポリマーと95：５〜70：30の割合で混合す
る。混合物の黒鉛成分は天然黒鉛、例えば薄片状
黒鉛又は土状黒鉛、或いは石油コークス、針状コ
ークス又はコールタール・ピツチコークスを石墨
化することにより得られた電気黒鉛からなる。黒
鉛の粒径は0.5mmより小さい。公知のように規定
に充填密度に調整するには数類の粒径分布例えば
０〜0.063mm、0.063〜0.1mm及び0.1〜0.3mmの分布
を目的に応じて混合する。同様にフルオルポリマ
ーは粉末として存在するか又は分散液の形で混合
物に添加する。専ら粉末を含む混合物は2.00〜30
℃の温度で混合し、分散液を含む混合物は室温又
は僅かに高めた温度で混合する。分散液を冷却又
は蒸発させた後、混合に際して生じた凝結体を粉
砕する。
オルポリマーと95：５〜70：30の割合で混合す
る。混合物の黒鉛成分は天然黒鉛、例えば薄片状
黒鉛又は土状黒鉛、或いは石油コークス、針状コ
ークス又はコールタール・ピツチコークスを石墨
化することにより得られた電気黒鉛からなる。黒
鉛の粒径は0.5mmより小さい。公知のように規定
に充填密度に調整するには数類の粒径分布例えば
０〜0.063mm、0.063〜0.1mm及び0.1〜0.3mmの分布
を目的に応じて混合する。同様にフルオルポリマ
ーは粉末として存在するか又は分散液の形で混合
物に添加する。専ら粉末を含む混合物は2.00〜30
℃の温度で混合し、分散液を含む混合物は室温又
は僅かに高めた温度で混合する。分散液を冷却又
は蒸発させた後、混合に際して生じた凝結体を粉
砕する。
次いで粉砕物を、場合によつてはステアリン酸
又は金属石鹸のような圧縮助剤を添加した後、心
型が嵌め込まれる雌型に満たす。心型はプレスダ
イのように形づくり、雌型と心型との間隔は圧縮
されたププレス素子の厚さがすべての個所で均一
になるようにとる。例えば張り枠の高さ対熱交換
面の厚さの比が４：１である場合、雌型及び心型
は相応する個所で同様に４：１の割合で互いに離
れている。雌型と心型との間に充填された粉末層
は相応して縁部分では中心部分へ４倍の厚さを有
し、これにより仕上げ寸法への圧縮に際して粉末
は各個所で同じ程度に緊密化される。圧縮圧は少
なくも200パールであり、圧縮温度は少なくとも
200℃である。圧縮に際して張り枠、熱交換面及
び例えば流体の流れを制御するために設置された
突起及び同様のものは物質に応じて互いに連結さ
れる。
又は金属石鹸のような圧縮助剤を添加した後、心
型が嵌め込まれる雌型に満たす。心型はプレスダ
イのように形づくり、雌型と心型との間隔は圧縮
されたププレス素子の厚さがすべての個所で均一
になるようにとる。例えば張り枠の高さ対熱交換
面の厚さの比が４：１である場合、雌型及び心型
は相応する個所で同様に４：１の割合で互いに離
れている。雌型と心型との間に充填された粉末層
は相応して縁部分では中心部分へ４倍の厚さを有
し、これにより仕上げ寸法への圧縮に際して粉末
は各個所で同じ程度に緊密化される。圧縮圧は少
なくも200パールであり、圧縮温度は少なくとも
200℃である。圧縮に際して張り枠、熱交換面及
び例えば流体の流れを制御するために設置された
突起及び同様のものは物質に応じて互いに連結さ
れる。
次に本発明を図面及び実施例に基づき詳述す
る。
る。
第１図ではプレート素子１は骨組２の間に移動
可能に配置されている。各プレート素子は開孔３
を有し、これを介して熱交換流体がプレート素子
の波形部４に供給される。多数の素子が１つのプ
レート型熱交換器５にまとめられ、これは前面板
６及び背面板７によつて締め付けられている。前
面板６には開孔３と一列になるように接合管８が
嵌め込まれ、これを介して熱交換液体Ｆ１，Ｆ２
が導入及び排出される。プレート素子、前面板及
び背面板は図示されていない連接棒によつて連結
されている。各プレート素子は第２図に示したよ
うに、張り枠９と、張り枠によつて囲まれた波形
部４とからなる。張り枠には骨組２（第１図）に
嵌める切り欠き部１０が設けられており、また流
体の流れを制御するため開孔３と波形部４との間
に突起部１１が配置されている。補強部１２は同
様に流体分配のために使用される。第３図に示し
たように隣接する張り枠９間にはそれぞれ平形ガ
スケツトリング１３が封入されており、これはフ
レキシブルな耐食性加工材、特に黒鉛箔からな
る。
可能に配置されている。各プレート素子は開孔３
を有し、これを介して熱交換流体がプレート素子
の波形部４に供給される。多数の素子が１つのプ
レート型熱交換器５にまとめられ、これは前面板
６及び背面板７によつて締め付けられている。前
面板６には開孔３と一列になるように接合管８が
嵌め込まれ、これを介して熱交換液体Ｆ１，Ｆ２
が導入及び排出される。プレート素子、前面板及
び背面板は図示されていない連接棒によつて連結
されている。各プレート素子は第２図に示したよ
うに、張り枠９と、張り枠によつて囲まれた波形
部４とからなる。張り枠には骨組２（第１図）に
嵌める切り欠き部１０が設けられており、また流
体の流れを制御するため開孔３と波形部４との間
に突起部１１が配置されている。補強部１２は同
様に流体分配のために使用される。第３図に示し
たように隣接する張り枠９間にはそれぞれ平形ガ
スケツトリング１３が封入されており、これはフ
レキシブルな耐食性加工材、特に黒鉛箔からな
る。
例 １
シグマ形混合材を有するトラフミキサ内で電気
黒鉛粉末（60〜200μm60％、60μm＜40％）80部
をポリフツ化ビニリデン粉末（その粒径は1μｍ
よりも小さい）20部と混合した。混合温度は220
℃であり、混合時間は１時間であつた。室温への
冷却後混合物をデイスクミルで粒径＜0.3mmに粉
砕し、上記のようにしてプレス型に充たし、１つ
の集積されたプレート素子にプレス加工した（プ
レス圧400バール、温度270℃、保持時間）。次の
文質特性が測定された。
黒鉛粉末（60〜200μm60％、60μm＜40％）80部
をポリフツ化ビニリデン粉末（その粒径は1μｍ
よりも小さい）20部と混合した。混合温度は220
℃であり、混合時間は１時間であつた。室温への
冷却後混合物をデイスクミルで粒径＜0.3mmに粉
砕し、上記のようにしてプレス型に充たし、１つ
の集積されたプレート素子にプレス加工した（プ
レス圧400バール、温度270℃、保持時間）。次の
文質特性が測定された。
粗密度 2.02ｇ／cm3
曲げ強さ 50MPa
引つ張り強さ 30MPa
熱伝導率 25w／m.K
透磁率係数 3.10-6cm2／ｓ
17個のプレート素子を第１図に示したように前
面板及び背面板で締め付け、その際隣接する張り
枠間にそれぞれ0.3mmの厚さの平形ガスケツトリ
ングを封入した。プレート型熱交換器を、有機溶
剤によつて不純化された稀塩酸（約20％HC1）
を冷却するのに使用した。流体温度は酸導入部で
116℃、酸排出部で52℃、冷却水導入部７℃、冷
却水排出部で40℃であつた。熱伝達数は2000〜
3000w／m.Kであり、腐食傷害及び作業圧3.5バ
ールでの非気密性は存在しなかつた。
面板及び背面板で締め付け、その際隣接する張り
枠間にそれぞれ0.3mmの厚さの平形ガスケツトリ
ングを封入した。プレート型熱交換器を、有機溶
剤によつて不純化された稀塩酸（約20％HC1）
を冷却するのに使用した。流体温度は酸導入部で
116℃、酸排出部で52℃、冷却水導入部７℃、冷
却水排出部で40℃であつた。熱伝達数は2000〜
3000w／m.Kであり、腐食傷害及び作業圧3.5バ
ールでの非気密性は存在しなかつた。
例 ２
例１に記載した60〜200μmの黒鉛分の半分を、
粒径50〜300μmの炭化ケイ素粉末によつて代え、
混合物を上記のようにして加工し、プレート素子
にプレス加工した。炭化ケイ素を含む素子及び炭
化ケイ素不含の若干の素子の耐磨耗性を比較実験
した。このため各素子をコランダム粒で照射した
（粒径150〜200μm、ノズルの直径８mm、流量30
ｇ／ｍ）。損害は次の通りであつた（cm3）。
粒径50〜300μmの炭化ケイ素粉末によつて代え、
混合物を上記のようにして加工し、プレート素子
にプレス加工した。炭化ケイ素を含む素子及び炭
化ケイ素不含の若干の素子の耐磨耗性を比較実験
した。このため各素子をコランダム粒で照射した
（粒径150〜200μm、ノズルの直径８mm、流量30
ｇ／ｍ）。損害は次の通りであつた（cm3）。
照射角 SiC含有試料 Si不含試料
30゜ 0.08 0.12
90゜ 0.12 0.18
例 ３
最大粒径0.5mmの天然黒鉛粉末60部をテトラフ
ルオルエチレン−ペルフルオルアルコキシエチレ
ン−コポリマーの市販分散液40部と混合した。こ
の分散液は平均均粒径約0.3μmを有し、分散媒の
量は50％であつた。分散媒を蒸発させるため混合
物を約350℃に加熱し、得られた流動性の物質を
粉砕し、＜0.3mmの粒子分を温度380℃及び圧力400
バールでプレス加工して、プレート素子を製造し
た。
ルオルエチレン−ペルフルオルアルコキシエチレ
ン−コポリマーの市販分散液40部と混合した。こ
の分散液は平均均粒径約0.3μmを有し、分散媒の
量は50％であつた。分散媒を蒸発させるため混合
物を約350℃に加熱し、得られた流動性の物質を
粉砕し、＜0.3mmの粒子分を温度380℃及び圧力400
バールでプレス加工して、プレート素子を製造し
た。
粗密度 2.03ｇ／cm3
曲げ強さ 25MPa
熱伝導率 25w／m.K
透磁率係数 5.10-6cm2／ｓ
第１図はプレート型熱交換器の概略斜視図、第
２図はプレート素子の正面図、第３図は多数のプ
レート素子を含む積層体の断面図である。 １…プレート素子、２…骨組、３…開孔、４…
プレート素子の波形部、５…プレート型熱交換
器、６…前面板、７…背面板、８…接合管、９…
張り枠、１０…切り欠き部、１１…突起部、１２
…補強部、１３…平形ガスケツトリング。
２図はプレート素子の正面図、第３図は多数のプ
レート素子を含む積層体の断面図である。 １…プレート素子、２…骨組、３…開孔、４…
プレート素子の波形部、５…プレート型熱交換
器、６…前面板、７…背面板、８…接合管、９…
張り枠、１０…切り欠き部、１１…突起部、１２
…補強部、１３…平形ガスケツトリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも３つの平行に間隔を置いて配置さ
れた耐食性材料からなるプレート素子と、各プレ
ート間の中間室を貫流する熱交換流体を導入及び
排出するための手段とからなるプレート型熱交換
器において、 ａ プレート素子がフルオルポリマーと結合され
た黒鉛体からなり、 ｂ プレス加工された張り枠を有し、 ｃ それぞれ２個の隣接する張り枠間にフレキシ
ブルで耐食性材料からなるガスケツトリングを
備えている ことを特徴とするプレート型熱交換器。 ２ プレート素子が少なくとも20％の黒鉛粉末及
び最高30％のフルオルポリマー含有体からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレ
ート型熱交換器。 ３ プレート素子が結合剤としてポリフツ化ビニ
リデンを含有していることを特徴とする、特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載のプレート型熱
交換器。 ４ プレート素子の粗密度、熱伝導率及び引つ張
り強さがそれぞれ2.0〜2.1ｇ／cm3、15／30w／m.
K及び2.0〜50MPaであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に
記載のプレート型熱交換器。 ５ プレート素子が耐磨耗性の粒子を含有してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれか１項に記載のプレート型熱交換
器。 ６ プレート素子が１〜50％の炭化ケイ素粒子を
含有していることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第５図のいずれか１項に記載のプレー
ト型熱交換器。 ７ プレート素子が２〜20％の炭素繊維を含有し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第６項のいずれか１項に記載のプレート型熱
交換器。 ８ プレート素子の表面の一部に突起部が設けら
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第７のいずれか１項に記載のプレート型熱交換
器。 ９ 突起部が流体の流れを制御するラスタを形成
することを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第８項のいずれか１項に記載のプレート型熱交
換器。 １０ プレート素子が少なくとも一部を層状の炭
素繊維形成物により補強されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれ
か１項に記載のプレート型熱交換器。 １１ ガスケツトリングが厚さ0.1〜0.3mmの黒鉛
箔からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第１０項のいずれか１項に記載のプレー
ト型熱交換器。 １２ 黒鉛箔がフルオルポリマーで被覆されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第１１項のいずれか１項に記載のプレート型熱交
換器。 １３ プレート型熱交換器用の耐食性材料からな
るプレート素子を製造する方法において、 ａ） 粒径が0.5mm以下の黒鉛粉末とフルオルポ
リマーとを95：５〜70：30の割合で温度200〜
350℃で混合し、 ｂ この混合物を室温に冷却後0.3mm以下の粒径
に粉砕し、 ｃ この粉砕物を少なくとも200℃の温度で最低
200ポールの圧力でプレス加工することを特徴
とする熱交換器用プレート素子の製造方法。 １４ 黒鉛粉末を微粒子状のポリフツ化ビニリデ
ン粉末と混合することを特徴とする特許請求の範
囲第１３項記載の方法。 １５ 最大粒径0.001mmのポリフツ化ビニリデン
粉末を使用することを特徴とする特許請求の範囲
第１３項又は第１４項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP85106540.9 | 1985-05-29 | ||
| EP85106540A EP0203213B1 (de) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | Verfahren zur Herstellung eines Plattenwärmeaustauschers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276691A JPS61276691A (ja) | 1986-12-06 |
| JPH034838B2 true JPH034838B2 (ja) | 1991-01-24 |
Family
ID=8193528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61119017A Granted JPS61276691A (ja) | 1985-05-29 | 1986-05-23 | プレ−ト型熱交換器及びプレ−ト素子の製法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0203213B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61276691A (ja) |
| KR (1) | KR930000656B1 (ja) |
| BR (1) | BR8602444A (ja) |
| DE (1) | DE3564340D1 (ja) |
| ES (1) | ES8706348A1 (ja) |
| FI (1) | FI82550C (ja) |
| NO (1) | NO164130C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2705445B1 (fr) * | 1993-05-18 | 1995-07-07 | Vicarb Sa | Echangeur de chaleur à plaques. |
| DE19617396C2 (de) * | 1996-05-02 | 1998-03-26 | Dornier Gmbh | Strömungsmodul |
| JP3968610B2 (ja) * | 1998-05-27 | 2007-08-29 | Ｓｍｃ株式会社 | 半導体処理液用冷却加熱装置 |
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| FR2817076A1 (fr) * | 2000-11-20 | 2002-05-24 | Atofina | Poudre microcomposite a base d'un electroconducteur et d'un fluoropolymere et objets fabriques avec cette poudre |
| FI113695B (fi) | 2001-10-09 | 2004-05-31 | Vahterus Oy | Hitsattu levyrakenteinen lämmönvaihdin |
| ATE528605T1 (de) | 2005-08-25 | 2011-10-15 | Sgl Carbon Se | Wärmetauscherblock |
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| DE102008048014A1 (de) | 2008-09-12 | 2010-04-15 | Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg | Bauteil aus einem Stapel keramischer Platten |
| DE102009032370A1 (de) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Plattenwärmetauscher |
| DE102010030781A1 (de) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Sgl Carbon Se | Wärmeübertragerplatte, damit versehener Plattenwärmeübertrager und Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmeübertragers |
| DE102011001818A1 (de) | 2011-04-05 | 2012-10-11 | Michael Rehberg | Plattenwärmeübertrager aus Kunststoff |
| KR101458156B1 (ko) * | 2012-06-19 | 2014-11-06 | 주식회사 케이앤티 | 냉매 가스를 사용하는 판형 열교환기 |
| DE102012222019A1 (de) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Sgl Carbon Se | Plattenwärmeaustauscher in abgedichteter Bauweise |
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| CN106705717B (zh) * | 2017-01-19 | 2019-02-22 | 睿能太宇（沈阳）能源技术有限公司 | 一种特殊结构的圆形波纹板容积式换热器 |
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| FR3091581B1 (fr) * | 2019-01-04 | 2021-01-29 | Christian Hug | Plaques en matériau composite formant échangeur de chaleur |
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