JPH05264192A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２枚のプレートを溶着し、形成した伝熱エレ
メントを積層し、プレート式熱交換器を形成する場合に
於いて、伝熱エレメント間の流路間隙の変更の容易化を
計るものである。 【構成】 伝熱エレメントを、２枚のプレートと、両プ
レート間のガスケット溝内に嵌り込む金属ガスケットと
によって形成し、ガスケット溝と金属ガスケットとの接
合を、溶接或いはロー付けによって行うことにより、金
属ガスケットのみの変更により、伝熱エレメント間の流
路幅の変更を可能にするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレート式熱交換器に
関し、詳しくは、積層された２枚のプレートを一体化
し、この２枚一組となった伝熱ユニットを積層し、第１
流路と第２流路を交互に形成したプレート式熱交換器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレート式熱交換器に使用するプレート
(1)は、一般に、図８に示す如く、長方形状をした平板
からなり、その表面に波型状をした伝熱面(2)を有し、
４隅には、第１乃至第４のプレート孔(3a)(3b)(3c)(3d)
が設けてある。

【０００３】また、プレート(1)上の各プレート孔(3a)
(3b)(3c)(3d)の周囲及び伝熱面(2)の周囲を囲む部分に
は、ガスケット(5)を装着するためのガスケット溝(4)が
設けてあり、このガスケット溝(4)にガスケット(5)を装
着することにより、４つのプレート孔(3a)(3b)(3c)(3d)
の内の任意のプレート孔、この例では第１及び第３のプ
レート孔(3a)(3c)と伝熱面(2)とが連通するようにして
ある。

【０００４】そして、上記プレート(1)を積層してプレ
ート式熱交換器を形成する時には、例えば、図９示す如
く、第１及び第３のプレート孔(3a)(3c)と伝熱面(2)が
連通している第１プレート(1a)と、第２及び第４のプレ
ート孔(3b)(3d)と伝熱面(2)が連通している第２プレー
ト(1b)とを交互に積層し、第１及び第３プレート孔(3a)
(3c)と連通した第１流路(A)と、第２及び第４プレート
孔(3b)(3d)と連通した第２流路(B)とが交互に形成され
たプレート式熱交換器(10)を形成する。

【０００５】そして、上記プレート式熱交換器(10)の第
１及び第２流路(A)(B)に２種の流体を供給することによ
り、２種の流体間で熱交換を行うようにしている。

【０００６】また、プレート式熱交換器の中には、第１
流路(A)と第２流路(B)の液密性確保に、ガスケット(5)
のみを用いるのではなく、２枚のプレート(1)(1)を、従
来ガスケット(5)を介在させていた部分で溶接固定し、
この２枚一組となった伝熱エレメント(16)をガスケット
(5)を介して積層することにより、プレート同士の溶接
によって液密が確保された流路と、ガスケット(5)によ
って液密が確保された流路とを交互に配置したものもあ
る。

【０００７】即ち、図５乃至図７に示す如く、２枚のプ
レート(11)(11)にそれぞれ形成したガスケット溝(14)(1
4)の溝底外面(14a)(14a)同士が当接するようにして、２
枚のプレート(11)(11)を積層し、この重合部の内、両プ
レート(11)(11)間に第１流路(A)を形成するのに必要な
部分（図５中点線で示す部分）を溶接することにより、
両プレート(11)(11)間に第１流路(A)を有する伝熱エレ
メント(16)を形成する。

【０００８】そして、この伝熱エレメント(16)を、ガス
ケット(15)を介して積層し、各伝熱エレメント(16)間に
第２流路(B)を形成することにより、第１流路(A)と第２
流路(B)が交互に形成されたプレート式熱交換器(20)を
構成している。

【０００９】尚、図中(12)は伝熱面、(13a)(13b)(13c)
(13d)は、第１乃至第４のプレート孔である。

【００１０】また、上記溶接により流路を形成するタイ
プのプレート式熱交換器としては、特公平１−２６４７
９号広報に開示されたプレート形熱交換器がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した如く、プレー
ト式熱交換器(20)の第１流路(A)と第２流路(B)との液密
性確保に、ガスケット(15)のみを用いるのではなく、２
枚のプレート(11)(11)を直接溶接する方法をとれば、高
温、高圧の流体を流したり、ガスケットに対して非常に
腐食性の強い液体を流す場合に於いて、この種液体を、
溶接によって形成された方の第１流路(A)に流すことに
より、プレート式熱交換器(20)の長寿命化を計れる。

【００１２】しかし、上記方法によってプレート式熱交
換器(20)を形成すると、伝熱エレメント(16)によって形
成される第１流路(A)の間隙を、プレート式熱交換器(2
0)の使用条件に合せて変更する場合、ガスケット溝(14)
の溝深さを変更するしか方法がなく、この種のプレート
式熱交換器(20)を種々の使用条件に対応させるために
は、非常に多種類のプレート(11)を用意せねばならず、
不経済であった。

【００１３】また、ガスケット溝(14)の溝深さを変更す
ると、伝熱エレメント(16)同士を積層するため、ガスケ
ット溝(14)内に嵌め込むガスケット(15)も、各プレート
(11)毎に用意する必要もあった。

【００１４】更に、溶接するためのプレートは、全て、
ガスケットを用いる従来のプレートでは適用できず、新
たな専用のプレートが必要で金型投資も必要となる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】プレート式熱交換器を、
中央に伝熱面を有し、４隅にプレート孔を有し、伝熱面
及びプレート孔の周囲にガスケット溝を有する２枚のプ
レートと、両プレート間のガスケット溝内に嵌り込む金
属ガスケットからなり、ガスケット溝と金属ガスケット
との接合を溶接或いはロー付けによって行った伝熱エレ
メントと、

【００１６】上記伝熱エレメントの積層時、各伝熱エレ
メント間に介在させるガスケットとによって構成し、上
記各伝熱エレメント内に第１流路を形成し、各伝熱エレ
メント間に第２流路を形成したものである。

【００１７】

【作用】上記した如く、伝熱エレメント内に金属ガスケ
ットを用いて第１流路を形成することにより、この第１
流路の流路間隙を金属ガスケットのみの変更によって行
うものである。

【００１８】

【実施例】図１乃至図４は、本発明に係るプレート式熱
交換器(30)の要部を示すものである。

【００１９】この図に示すプレート式熱交換器(30)は、
同一形状をしたプレート(31)を金属製の金属スペーサ(3
6)を介して一体化し、内部に第１流路(A)を形成した伝
熱エレメント(37)を、ガスケット(35)を介して積層し、
各伝熱エレメント(37)(37)間に第２流路(B)を形成し、
第１流路(A)と第２流路(B)を交互に形成したものであ
る。

【００２０】この発明に係る伝熱エレメント(37)を形成
するプレート(31)は、従来と同様、長方形状をした平板
からなり、その表面に波型状をした伝熱面(32)を有し、
４隅には、第１乃至第４のプレート孔(33a)(33b)(33c)
(33d)が設けてあり、また、プレート(31)上の各プレー
ト孔(33a)(33b)(33c)(33d)の周囲及び伝熱面(32)の周囲
を囲む部分には、ガスケット溝(34)が設けてある。

【００２１】また、上記ガスケット溝(34)に介在させ
る、金属ガスケット(36)は、図１に示す如く、従来のガ
スケットと略同様の形状をしており、この実施例の場
合、第１及び第３のプレート孔(33a)(33c)と、伝熱面(3
2)とを一体に囲繞する第１シール部(36a)と、第２のプ
レート孔(33b)の周囲を囲繞する第２シール部(36b)と、
第４のプレート孔(33d)の周囲を囲繞する第３シール部
(36c)とによって構成されている。

【００２２】上記構成に於いて、伝熱エレメント(37)を
形成するには、図１及び図３に示す如く、プレート(31)
に形成したガスケット溝(34)に、金属ガスケット(36)を
配置し、この金属ガスケット(36)により、第１及び第３
のプレート孔(33a)(33c)と、伝熱面(32)とを一体に囲繞
すると共に、第２及び第４のプレート孔(33b)(33d)の周
囲を囲繞する。

【００２３】次に、この金属ガスケット(36)が配置され
たプレート(31)上に、このプレート(31)と同一形状をし
たプレート(31)を、その向を平面上で１８０度回転させ
て積層する。

【００２４】そして、この金属ガスケット(36)の上下面
と、この上下面と接触している、両プレート(31)(31)の
ガスケット溝(34)(34)の溝底内面(34a)及び溝底外面(34
b)とを溶接、或いは、ロー付けによって一体化すること
により、内部に、第１及び第３プレート孔(33a)(33c)と
伝熱面(32)が連通した第１流路(A)を有する伝熱エレメ
ント(37)を形成する。

【００２５】上記のようにして伝熱エレメント(37)が形
成されると、図２及び図４に示す如く、伝熱エレメント
(37)に位置するガスケット溝(34)に、従来と同様のガス
ケット(35)を嵌め込み、このガスケット(35)により、第
２及び第４のプレート孔(33b)(33d)と、伝熱面(32)とを
一体に囲繞すると共に、第１及び第３のプレート孔(33
a)(33c)の周囲を囲繞する。

【００２６】そして、このガスケット(35)を有する伝熱
エレメント(37)を、その向きが同一となるようにして積
層すれば、各伝熱エレメント(37)間に、第２及び第４プ
レート孔(33b)(33d)と伝熱面(32)が連通した第２流路
(B)が形成され、この結果、第１流路(A)と第２流路(B)
とが交互に形成されたプレート式熱交換器(30)を形成で
きる。

【００２７】上記の如く、プレート式熱交換器(30)の第
１流路(A)と第２流路(B)との液密性確保に、金属ガスケ
ット(36)とガスケット(35)を用いれば、高温、高圧の流
体を流したり、非常に腐食性の強い液体を流す場合に於
いて、この種液体を、金属ガスケット(36)によって形成
された第１流路(A)に流せば、プレート式熱交換器(30)
の長寿命化が計れる。

【００２８】また、第１流路(A)の間隙を、プレート式
熱交換器(30)の使用条件に合せて変更する場合は、金属
ガスケット(36)の厚みを変更するだけでよいため、金属
ガスケット(36)のみを多種類用意しておけば、プレート
(31)及びガスケット(35)は、総て共用したまま、各種用
途に対応したプレート式熱交換器(30)を形成できる。

【００２９】尚、上記実施例は、プレート(31)間に介在
させる金属ガスケット(36)に、第１シール部(36a)と、
第２及び第３シール部(36b)(36c)とが一体となった物を
使用した例について説明したが、金属ガスケット(36)と
しては、上記各シール部(36a)(36b)(36c)が別体となっ
たものを使用してもよく、また、各シール部(36a)(36b)
(36c)が別体となったものを使用し、かつ、各シール部
(36a)(36b)(36c)間の継ぎ目部に、金属ガスケット或い
はゴムガスケットを充填するようにしてもよい。

【００３０】また、同様に、ガスケット(35)も各シール
部(35a)(35b)(35c)が別々になったものを使用してもよ
く、また、ガスケット材質も別々のものを使用してもよ
い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプレ
ート式熱交換器は、プレート式熱交換器の第１流路形成
のためのガスケットとして、金属ガスケットを使用した
から、プレート式熱交換器に高温、高圧の流体を流した
り、ガスケットに対して非常に腐食性の高い流体を流す
時、この種液体を金属ガスケットによって形成された第
１流路に流すことにより、プレート式熱交換器の長寿命
化を計れる。

【００３２】また、第１流路の流路プレート間隙変更時
には、金属ガスケットを変更するだけで済むため、この
種プレート式熱交換器を種々の使用条件に対応させる場
合、非常に経済的である。

【００３３】更に、本発明に係るプレート式熱交換器
は、金属ガスケットだけを製作すれば、プレートは従来
のプレートをそのまま流用できるため、新たな設備投資
をほとんどすることなく、本発明に係るプレート式熱交
換器を製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレート式熱交換器の伝熱エレメ
ントを示す分解斜視図。

【図２】本発明に係るプレート式熱交換器の分解斜視
図。

【図３】伝熱エレメントの断面図。

【図４】本発明に係るプレート式熱交換器の断面図。

【図５】従来のプレート式熱交換器の分解斜視図。

【図６】従来の伝熱エレメントの断面図。

【図７】従来のプレート式熱交換器の断面図。

【図８】プレートの斜視図

【図９】プレートの編成例を示す斜視図。

【符号の説明】

Ａ 第１流路 Ｂ 第２流路 ３０ プレート式熱交換器 ３１ プレート ３２ 伝熱面 ３３ａ 第１のプレート孔 ３３ｂ 第２のプレート孔 ３３ｃ 第３のプレート孔 ３３ｄ 第４のプレート孔 ３４ ガスケット溝 ３５ ガスケット ３６ 金属ガスケット ３７ 伝熱エレメント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に伝熱面を有し、４隅にプレート孔
   を有し、伝熱面及びプレート孔の周囲にガスケット溝を
   有する２枚のプレートと、両プレート間のガスケット溝
   内に嵌り込む金属ガスケットからなり、ガスケット溝と
   金属ガスケットとの接合を溶接或いはロー付けによって
   行った伝熱エレメントと、 上記伝熱エレメントの積層時、各伝熱エレメント間に介
   在させるガスケットとによって構成され、 上記各伝熱エレメント内に第１流路を形成し、各伝熱エ
   レメント間に第２流路を形成したことを特徴とするプレ
   ート式熱交換器。