JPH045905Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はフレームの熱交換用媒体出入用の開孔
にライニングが装着されたプレート式熱交換器に
関し、詳しくはフレームに金属ライニングを良好
に溶接できるようにしたプレート式熱交換器に関
するものである。

従来の技術 プレート式熱交換器は一般に板状をした一対の
フレーム間に、所定枚数の熱交換用のプレートを
積層した状態で配置し、各プレート間に形成され
る空間内に異なる熱交換用媒体を交互に通過させ
ることにより、２種の熱交換用媒体間の熱交換を
行うようにしている。又上記板状をしたフレーム
には、プレート間に形成される空間内への熱交換
用媒体の入口孔或いは出口孔となる開孔が設けて
ある。

ところで、上記プレート式熱交換器により熱交
換が行われる熱交換用媒体に腐蝕性を有するもの
を用いる場合、媒体と直接接触する熱交換用のプ
レートには耐蝕性を有する素材によつて形成され
たものを用いるが、開孔部のみが媒体と接するフ
レームは、コスト上の問題から一般に入手しやす
い金属材料によつて形成され、開孔の周囲にのみ
耐蝕性を有する素材によつて形成されたライニン
グが装着され、開孔部が媒体によつて腐食される
のを防止している。

第３図及び第４図は上記目的でライニングが開
孔の周囲に装着されたフレームの一例を示すもの
である。図中１はフレーム、２はフレーム１に形
成した熱交換用媒体の入口孔或いは出口孔となる
開孔、３ａ，３ｂは開孔２の両端開口部の外周に
形成した凹部、４は開孔２に装着されたライニン
グである。上記ライニング４は、第４図に示す如
く一対の筒体５ａ，５ｂによつて構成されてお
り、各筒体５ａ，５ｂの一方の開孔端にはそれぞ
れフランジ６ａ，６ｂが一体形成してある。そし
て上記一対の筒体５ａ，５ｂからなるライニング
４をフレーム１の開孔２に装着する時には、第４
図に示す如く、一対の筒体５ａ，５ｂを開孔２内
に挿入し、フランジ６ａ，６ｂを開孔２の両側に
設けた凹部３ａ，３ｂの座面３a′，３b′に接触さ
せた後、第５図に示す如く、一対の筒体５ａ，５
ｂの対向する両端開口部同士を開孔２内で溶接す
ることにより、ライニング４を開孔２に装着して
いる。又上記ライニング４としては、第６図及び
第７図に示す構造を有するものもある。第６図に
示すライニング４は、一方の開口端にフランジ６
ａを有する筒体５ａと、筒体５ａの他方の開口端
に溶着されるフランジ６ｂとからなつている。又
第７図に示すライニング４は、開孔２内に挿入さ
れる筒体５ａと、筒体５ａの両端に溶着される一
対のフランジ６ａ，６ｂからなつている。そし
て、上記第６図及び第７図に示すライニング４
も、第３図乃至第５図に示したものと同様、フレ
ーム１に設けた開孔２に、各部材を図示の如く配
置した後、開孔２内で各部材の対向する部分同士
を溶接することにより、開口２にライニング４を
装着している。

又開口２に装着するライニングの中には、特表
昭59−501120号に示す金属ライニングの製造方法
及び該方法によた製造された金属ライニングもあ
る。この公報に開示されライニング１０は第８図
に示す如く、薄肉の円板に塑性加工を施こすこと
により、端部にフランジ１１を有する開口した円
筒１２を形成する。そしてこの円筒１２をフレー
ム１に設けた開孔２内に挿入し、開孔２から突出
した円筒１２の端部を塑性加工により外方に開か
せ、図示一点鎖線に示す如くフランジ付けを行う
ことにより、開孔２にライニング１０を装着した
ものである。

考案が解決しようとする問題点 第３図乃至第７図に示した如く、フレーム１の
開孔２に装着されるライニング４を２部材又は３
部材によつて構成し、各部材同士を溶接する場
合、溶接を良好に行うために、溶接部にArガス
等の不活性ガスを供給し、空気を遮断して溶接を
行なうことがある。即ち、ライニング４の素材と
しては、熱交換用媒体の液質により種々のものが
選定されるが、この素材に例えば金属チタン等を
使用した場合、溶接部は溶接熱により高温とな
り、空気中の酸素によつて酸化される。このた
め、ライニング４の溶接部に不活性ガスを供給
し、空気を遮断して酸化を防止している。

ところで上記溶接は、開孔２の中心側から行わ
れるため、ライニング４の溶接面側は適切な治具
を用いて高温部の空気を不活性ガスによつて遮断
することができるが、開孔２の内周面側とライニ
ング４の外周面との間に形成される〓間ｌ内に充
満している空気は不活性ガスと置換することがで
きず、溶接時、この〓間ｌ内の空気中に含まれる
酸素によりライニング４が酸化され、良好な溶接
が行われないといつた問題があつた。尚、この〓
間ｌは、ライニング４とフレーム１との加工上の
寸法許容差や組立上の理由により必ず形成される
ものであり、この〓間ｌを無くすことはできな
い。

又第８図に示したライニング１０のように、塑
性加工によつてフランジ１１を形成することによ
り、ライニング１０をフレーム１に穿設した開孔
２に装着すれば、溶接を行う必要がなくなり、上
記問題は解消する。しかしこの場合、ライニング
１０に塑性加工を施こすためには、ライニング材
に肉厚の厚いものは使用できず、ライニング１０
の肉厚は１mm前後に限定される。このため、例え
ばライニングに媒体シール用ガスケツトを装着す
るための溝を設けるタイプ等に於いては、ライニ
ング材に厚さ６〜10mm程度の中厚板を使用し、ラ
イニングの肉厚を６〜10mm程度とすることが必要
になるため、第８図に示した形式のライニング１
０を使用することができず、第３図乃至第７図に
示したライニング４を用いることになるため、上
記した問題が発生する。

問題点を解決するための手段 プレート式熱交換器のフレームに穿設した熱交
換用媒体の入口孔或いは出口孔となる開孔に、ラ
イニングを構成する複数の部材を配置し、この各
部材を開孔内で溶接によつて結合するものに於い
て、フレーム面上の上記開孔の外周に位置する部
分に、一端がフレームの外方側に開孔し、他端が
開孔の内周面と上記ライニングを構成する部材と
の間に形成される〓間内に開口し、この〓間内に
不活性ガスを供給するための通気溝を設けたもの
である。

作 用 上記した如く、フレームに穿設した開孔の内周
面と、ライニングを構成する部材との間に形成さ
れる〓間内に、フレームに設けた通気溝を介して
不活性ガスを供給することにより、ライニングを
構成する各部材同士の溶接を不活性ガスの雰囲気
内で行えるようにするものである。

実施例 第１図及び第２図は、本考案の一実施例を示す
ものであり、図中２０はプレート式熱交換器のフ
レーム、２１はフレーム２０に穿設した熱交換用
媒体の入口或いは出口孔となる開孔、２２ａ，２
２ｂは開孔２１の両端開口部の外周に形成した凹
部である。４は開孔２１に装着されるライニング
であり、このライニング４は第３図乃至第５図に
示したものと同様、一方の開口端にフランジ６
ａ，６ｂがそれぞれ形成された一対の筒体５ａ，
５ｂによつて構成されている。２３ａ，２３ｂは
凹部２２ａ，２２ｂのフランジ６ａ，６ｂと接触
する座面２２a′，２２b′に設けた通気溝であり、
この通気溝２３ａ，２３ｂは、開孔２１にライニ
ング４を構成する一対の筒体５ａ，５ｂを配置
し、凹部２２ａ，２２ｂの座面２２a′，２２b′に
フランジ６ａ，６ｂをそれぞれ接触させた状態に
於いて、各通気溝２３ａ，２３ｂの一方の端部２
３a′，２３b′がフレーム２０の外方側に開口し、
他方の端部２３a″，２３b″が開孔２１の内周面と
ライニング４との間に形成される〓間ｌ内に開口
するようにしてある。

上記構成に於いて、凹部２２ａ，２２ｂの座面
２２a′，２２b′に通気溝２３ａ，２３ｂが設けら
れたフレーム２０の開口２１に、ライニング４を
構成する筒体５ａ，５ｂを配置し、筒体５ａ，５
ｂのフランジ６ａ，６ｂを凹部２２ａ，２２ｂの
座面２２a′，２２b′に接触させた後、筒体５ａ，
５ｂの対向する端面同士を溶接する時、フレーム
２０の外方に開口して一方の通気溝２３ｂの端部
２３b′から通気溝２３ｂ内に不活性ガスを供給す
れば、不活性ガスは通気溝２３ｂの他方の端部２
３b″から開口２１の内周面とライニング４との間
に形成された〓間ｌ内に流入し、これと平行して
〓間ｌ内の空気はもう一方の通気溝２３ａを通つ
てフレーム２０の外方に排気され、〓間ｌ内には
不活性ガスが充満する。この状態で従来と同様、
ライニング４の溶接面側に適当な治具を用いて不
活性ガスを供給しながら一対の筒体５ａ，５ｂの
対向する端面同士を溶接すれば、溶接作業は不活
性ガスの雰囲気内で行われ、酸素による酸化が起
こらないため、良好な溶接部を得ることができ
る。

尚、上記実施例はフレーム２０に２条の通気溝
２３ａ，２３ｂを設けた例について説明したが、
通気溝は一条だけ設けておき、この通気溝を介し
て〓間ｌ内に不活性ガスを供給する時、〓間ｌ内
の空気を、開孔２１内に挿入される筒体５ａ，５
ｂの合せ部に形成される〓間から外方に排気する
ようにしてもよい。又本考案は上記した如く、一
対の筒体５ａ，５ｂからなるライニング４を開孔
２１内で溶接する時に適用できる以外に、第６図
及び第７図に示した形式のライニング４の必要個
所を開孔２１内で溶接する時にも適用できるのは
言うまでもない。

考案の効果 上記した如く、本考案はフレーム面上の開孔の
外周に位置する部分に、不活性ガスの通路となる
通気溝を設け、開孔の内周面とライニングを構成
する部材との間に形成される〓間内に、上記通気
溝を介して不活性ガスを供給するようにしたか
ら、ライニングを構成する各部材を溶接する時、
上記〓間内の空気を不活性ガスによつて置換する
ことができる。従つて上記溶接作業を不活性ガス
の雰囲気内で行うことが可能となり、溶接時に酸
素による酸化が起こるのを防止できるため、良好
な溶接部を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るプレート式熱交換器のラ
イニングを有するフレームの要部を示す正面図、
第２図は第１図の−線断面図、第３図はライ
ニングを有するフレームの従来例を示す正面図、
第４図は第３図の−線断面図、第５図は第４
図に示したライニングが溶接された状態を示す断
面図、第６図乃至第８図はフレームの開孔に装着
されるライニングの他の例を示す断面図である。 ２０……フレーム、２１……開孔、２３ａ，２
３ｂ……通気溝、ｌ……〓間、４……ライニン
グ、５ａ，５ｂ……筒体、６ａ，６ｂ……フラン
ジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プレート式熱交換器のフレームに穿設した熱交
   換用媒体の入口孔或いは出口孔となる開孔に、ラ
   イニングを構成する複数の部材を配置し、この各
   部材を開孔内で溶接によつて結合するものに於い
   て、フレーム面上の上記開孔の外周に位置する部
   分に、一端がフレームの外方側に開孔し、他端が
   開孔の内周面と上記ライニングを構成する部材と
   の間に形成される〓間内に開口し、この〓間内に
   不活性ガスを供給するための通気溝を設けたこと
   を特徴とするプレート式熱交換器。