JPS63306397A - プレ−ト状の熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一産業上の利用分野 本発明はプレート状の熱交換器であって、連続した上側
と下側の閉鎖壁と、該壁に一体結合された縦長のウェブ
によって当該の両閉鎖壁の間に分離形成され友、伝熱媒
体のための複数の流れ通路とを有し、ま九該熱父換器の
自由端部範囲内に、横通路全形成子べき集合導管が配設
されており、この集合導管に個々の流れ通路が接続して
おり、更に該集合通路が外部に対して密に閉鎖烙れかつ
伝熱媒体のための内蔵された流入・流出専管ケ有してい
る形式のものに関する。

従来の技術 西ドイツ特許第３２４１８４２号明細書で公知の上記形
式ヲ百するプレート状の熱交換器においては、横通路へ
の流入導管のための接続部が平形ノズルとして形成され
ている。この横通路への平形ノズルの接続は、該ノズル
がその流れ開口を以って軸線方向で整合しつつ熱交換器
の自由端部内へ密にそう人でれることによって行なわれ
ている。

この公知の熱交換器の有する欠点は、熱交換プレートの
自由端部において、横通路を形成する集合専管が、熱又
換器の上伸」と下側の閉鎖壁の間の縦長に延びるウェブ
の部分的な除去によって形成されていることである。こ
の際に両方の閉鎖壁の間の横ウェブが適切な長さに切取
られるか又は除去嘔れており、また両方の閉＠壁の各端
部がその後で熱及び圧力及び場合によっては付着接続部
材の介在によって密に相互結合される。このように形成
された横通路内には流入導管全弁して伝熱媒体が圧力に
よって流入嘔れ、セして該横通路内で拡散ちれ、続いて
縦長に延びるウェブによって分離ちれた各流れ通路を通
って熱交換プレートの反対側自由端部の横通路まで流れ
、この横通路内には伝熱媒体のための流出導管が内蔵さ
れている。

伝熱媒体による横通路の圧力負荷は不利な結果七伴い、
即ち該横通路への圧力負荷時にウェブの切込み範囲内で
その端部が目標引裂き個所として作用し、軸線方向での
伝熱媒体の圧力によって、熱交換プレートの流れ通路を
分離形成するウェブの更なる引裂きが生じてしまうこと
である。その結果として熱交換プレートの圧力負荷容量
が全体として比較的に小δくなってしまう。

発明の課題 従って本発明の課題は冒頭に述べた形式のプレート状熱
交換器を改良して、横通路全形成するための自由端部の
範囲内の、流れ通路全分離形成するウェブの軸線方向の
切込みを回避し、それによって圧力負荷時の該切込み範
囲内でのウェブの大きな引裂き発生を防ぐことである。

課題全解決するための手段 上記の課題は本発明によれば、集合専管が縦長の中空体
として形成されて熱交換プレートの、対応する端範囲内
でその閉鎖壁土に載着されており、また該果合専管の中
空呈の下方に位置する閉＠壁範囲がウェブを残しつつ完
全に又は部分的に除去てれることによってこの範囲内で
も中空呈が流れ通路と接続されていることによって解決
された。

実施態様 本発明の有利な実施態様によれば、集合導管の縦長の中
空体が管状の部材であり、この部材が軸線方向に延びる
開口を有し、この開口の自由端部に連続したフランジ状
の突出部が一体形成されており、更に前記の管状部材が
その端面において閉じられている。このフランジ状の芙
出部は内方へ又は外方へ向けられていてもよい。

また前記の管状部材は所属の閉鎖壁土に平面状に載設可
能であり、この際に管状部材の、横通路を形成する内側
部分がその軸線方向に延びる壁開口を介して熱交換プレ
ートの流れ通路に直接に接続δれている。

管状部材はまた段状に、所属の閉鎖壁上に載設可能であ
り、この際に管形状の部材と熱交換プレートとの結合構
造において一方の連続したフランジによって、周囲に対
する流れ通路の密な閉鎖を同時に形成することが可能で
あ得る。

更に伝熱媒体のための流入・流出導管が流れ通路の方向
に対して軸線方向又は半径方向で、集合導管内に密に接
続されていると有利である。

こｎによって幅広の熱交換プレートにおいても個々の流
れ通路の最適な流入が形成され得る。

ま７’（管状の部材は必要時には両側で、即ち向い合っ
て、又は互い違いに熱交換プレートの所属の各表面と結
合可能である。

発明の利点 本発明の利点は、熱交換プレートの流れ通路全分離する
縦長のウェブが、熱交換プレートの自由端部における軸
線方向の切込みの範囲内で大きく引裂かれることが防が
れていることであり、従来技術においては該プレートの
当該切込み範囲内に横通路が形成されていた。本発明に
よれば熱交換プレートの各閉鎖壁が、果合導管を形成す
る管状部材の１看範囲内の対応表面でのみ除去形成てれ
ている。即ちこの除去は、熱交換プレートの対応する閉
鎖壁が貫通される所までのみ行なわれる。この場合その
各開口が熱交換プレートの流れ通路内に形成場れると即
座に当該の貫通形成プロセスが終了し、それによって該
貫通開口部の範囲内にも、流れ通路全相互分離するウェ
ブが残留せしめられる。従ってこのプロセスによって流
れ通路のみが片側で開放される。続いてこの流れ通路の
片側開口の範囲内に管状部材が配設され、この際に該管
状部材の軸線方向に延びる壁開口が、流れ通路に達する
前記開口の上にもたらされる。

続いて該管状部材のフランジ状の突出部の範囲内で、熱
交換プレートの所属の閉鎖壁に対する密な結合が行なわ
れる。この結合は例えば溶接によって行なわれ、この際
に超音波溶接、摩擦溶接、ホットトウール溶接等の任意
の形式が使用可能である。ただ熱交換媒体に対して密な
形式の結合が必要前提である。更に熱交換媒体が気体で
も一！友液体でも良いようにするために、管状部材のフ
ランジ状の突出部と閉鎖壁の所属の表面との間の結合は
液密かつ気密に形成されなければならない。

管状部材と熱交換プレートとの結合は平面状にも可能で
あり、それによって該熱交換プレートはその自由端部に
おいて更に気密かつ液密に付加的に閉じられるはずであ
る。しかしまた管状部材の結合は、熱交換プレートがそ
の自由端部範囲内で例えば斜めに切断され、そして管状
部材の７ランジ状突出部が一方で熱交換プレートの上側
の閉鎖壁とまた他方で同じ斜平面上で下側の閉鎖壁と密
に結合されることで行なわれてもよい。この場合に上側
のフランジ付加部は上側の閉鎖壁の外側切断面と、また
下側のフランジ付加部は下側の閉鎖壁の内側切断面と密
に結合式れている。この場合に流れ通路の各ウェブはや
は９前記の傾斜平面内で切断もれる。

しかし熱交換プレート上への管状部材の配設は階段的に
も行なわれ得、この場合一方のフランジ付加部が上側閉
鎖壁の上面の上に、また他方のフランジ付加部が例えば
下側閉鎖壁の内面上に載設され、そしてどちらにおいて
も閉鎖壁と密に結合式れる。

更に前記の全ての結合方法において、管形状の部材の各
端面が同じシール度を以って熱交換プレートの所属の各
壁面と結合され、また同じくその都度の管形状部材の内
径が外部に対して密に閉鎖されていることは当然である
。

実施例 第１図には片側］を開かれた中空体としての集合導管１
が示てれている。この集合導管１は半円形状でありかつ
その壁開口２の範囲内で自由端部に、外方へ向けら九た
フランジ状の突出部３．　４ｔｌ−有している。この中
空体は端面側において範囲５．６内で外方へ対して密に
閉じられている。第１図に示された集合導管１は例えば
射出成形部材として一体的に形成されている。

しかしまた該集合導管１は例えばブロー成形法によって
やはり一体的に製造することも考えられる。この際にま
たダブル導管を製造して、製造後に接触面範囲内で分離
することも可能である。更に既製の管部材をその端面に
おいて範囲５．６によって密に閉じることも考えられる
。

第２因には集合導管１を装着場れた熱交換プレート７の
端部が部分断面全身って示されている。この図から分る
ようにフランジ状の突出部３．４は熱交換プレート７の
上側の閉鎖壁７１と密Ｋ［ｉ合されている。この上側閉
鎖壁７１は範囲７２内で、即ち集合導管１の壁開口２の
下側で取り除かれており、それによって該集合導管１の
内′ｇ４＋ｊ範囲が範囲７２全介して直接に熱交換プレ
ート７の流れ通路と接続されている。集合導管１がフラ
ンジ状の突出部３，４を介して熱交換プレート７の上側
の閉鎖壁７１と気密かつ液密に結合逼れているのと同様
に、熱交換プレート７の自由端部７３は図示の例ではや
はり気密かつ液密に閉じられている。

第３図の例では熱交換プレート７の自由端部７３に斜め
切断面が形成でれており、その斜面７４上に集合導管１
が密に装着されている。この際に集合導管１のフランジ
状の突出部３は上側の閉＠壁７１の外側範囲と密に結合
されており、またフランジ状の突出部４は下側の閉鎖壁
７５の内側範囲とやはり密に結合されている。

第３図の部分断面図には熱交換プレー）７内のウェブ７
６が示されており、このウェブ７６はその断面７４會以
って集合導管１の内側の内室２に接つしている。熱交換
プレート７の他の各ウェブ７６は斜め切断面によって同
様に成形されており、それによってこの実施例では上か
ら見て断面範囲内にある構造形状が形成されており、こ
こにおいてウェブＴ６の斜め切断面範囲７４内の各流れ
通路が終っている。

更に第４図に示され文例では集合導管１が段形成されて
熱交換プレートの端部上に載着されている。この場合に
集合導管１の内側開口２の範囲内では上側の閉鎖壁７１
が適切に除去されており、それによって上方へ集合導管
１の内側開口２に向ってウェブ７６の横断面が残り形成
されており、集合導管１の内側開口２が個々のウェブ７
６の間の各流れ通路と直接に接続されている。フランジ
状の突出部３は上側の閉鎖壁７１の表面上に密に載設さ
ｎている。ま几フランジ状の突出部４は段状に形成され
てウェブ７６と共に下側の閉鎖壁７５の範囲内まで下方
に延ばされており、そごでやはり気密かつ液密に結合さ
れている。この結合のｔめに溶接工程が選ばれ窺場合、
ウェブ７６はその溶接作業時に、例えば第４図に示され
た段部が形成ちれるまで平らにされる。・ウェブＴ６の
浴接材料はこの際にフランジ状の突出部４の範囲内でそ
の下側に位置しつつ流れ通路内に流入し、そしてこの後
方閉鎖部内にも集合導管の気密かつ液密な閉鎖を形成せ
しめる。フランジ状の突出部４は下側の閉鎖壁７５の内
側範囲に達するまで引下げて溶接され得る。

集合導管１の内側開口２と熱交換プレート７の流れ通路
との接続は例えば、上側の閉鎖壁７１の相応する範囲が
内側の開口２０幅に亘って流れ通路に向って開放されか
つその際に生じるウェブ横断面が維持されるように曲げ
出レフライス加工されることによって行なわれ得る。

このような構造は第４図に示されている。従来の技術に
おいて不都合であった、軸線方向の切入れによってウニ
デフ６の細線方向で形成でれる切れ込み範囲の更なる引
裂き発生がこの加工法においては全く生じない。同様な
ことが、ウェブ７６が斜面７４に相応して切除形成され
ている第３図の例にも当てはまる。第２図にも同様に、
上側ｊの閉鎖壁７１が内側の−０２の範囲内で各ウェブ
まで切除されている構造が示、されている。

また本発明の範囲内で、上側の閉鎖壁７１を完全に切除
せずに例えば複数の流れ通路を介して閉鎖壁内に任意の
横断面の孔又は打抜き部分全形成し、そしてこれらの上
に集合導管１を装着し、続いてこの導管１をその内惧ｊ
の内室２會以って前記開口を介して熱交換プレート７の
流れ通路と直接に接続せしめることも可能である。

集合導管１内への伝熱媒体の取り入れのための流入・流
出導管は本発明によれば例えば集合導管１に、該導管が
伝熱媒体を流れ通路の流れ方向に対して軸線方向で集合
導管１内に案内するように配設式れ得る。しかし流入・
流出導管は熱交換プレート７の流れ通路の流れ方向に対
して垂直に又は端範囲５．６ヲ介して、集合導管１に接
続することも可能である。

熱交換プレート７への集合導管１の片側配置によれば、
そのような熱交換プレート７を例えば上面に向って平面
状に敷設し、他方でこの場合に下側範囲内で突出する集
合導管１會、例えばこの敷設のために熱交換プレートと
して必要な断熱材料内に配置てれる予め形成てれた通路
内に突入せしめることが可能である。このようにして例
えば熱交換プレート７を以って大きな面に亘る床暖房を
行なうことが可能であり、この面は上方に向って完全に
平面状に位置する。

この場合に個々の熱交換プレート７は適切な流入・流出
導管を介して相互にまた、伝熱媒体のための導入・導出
導管を介して熱形成器と接続され得る。

熱交換プレート７が極めて大きな寸法に形成されている
場合、集合導管１を区分ごとに空間的な近さで相互配設
することが有利に可能である。これによって例えば低温
での暖房のために縦長の熱交換プレート７０個々のセグ
メントを、該プレート７の全長に亘って熱交換媒体を貫
流芒せる必要なく加熱することが有利に可能である。こ
れによって長過ぎる流れ距離における熱交換媒体の過剰
な冷却が回避される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による熱交換プレ・−トの複数の実施例を
示すものであって、第１図は片側だけ開放されて閉じら
れた中空体としての集合導管を１部分破断して示す斜視
図、第２図は装着された集合導管を有する熱交換プレー
トの端部を示す断面図、第３図は斜め切断ちれた端範囲
と該斜面上に装着された集合導管とを有する熱交換プレ
ートの端部の断面図、第４図は段形成された端部範囲と
該段部上に装着きれた集合導管と’ｋＷする熱交換プレ
ートの端部の断面図である。 １・・・集合導管、２・・・壁開口、３．４・・・突出
部、５．６．７２・・・範囲、７・・・熱交換プレート
、７１．７５・・・閉鎖壁、７３・・・自由端部、７４
・・・斜め切断面、７６・・・ウェブ 第３図 １・−集合導管 ２・壁開口 ア・−墾交換フし一ド ア１・・閉鎖壁 第４図　　７２−・範囲 ７６・・ウェア 手続補正書（方式） 昭和６２年　９月１１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プレート状の熱交換器であつて、連続した上側と下
   側の閉鎖壁と、該壁に一体結合された縦長のウェブによ
   つて当該の両閉鎖壁の間に分離形成された、伝熱媒体の
   ための複数の流れ通路とを有し、また該熱交換器の自由
   端部範囲内に、横通路を形成すべき集合導管が配設され
   ており、この集合導管に個々の流れ通路が接続しており
   、更に該集合通路が外部に対して密に閉鎖されかつ伝熱
   媒体のための内蔵された流入・流出導管を有している形
   式のものにおいて、集合導管（１）が縦長の中空体とし
   て形成されて熱交換プレート（７）の、対応する端範囲
   内でその閉鎖壁（７１）上に載着されており、また該集
   合導管（１）の中空室（２）の下方に位置する閉鎖壁範
   囲（７２）がウェブ（７６）を残しつつ完全に又は部分
   的に除去されることによつてこの範囲内でも中空室（２
   ）が流れ通路と接続されていることを特徴とする、プレ
   ート状の熱交換器。 ２、集合導管（１）の縦長の中空体が管状の部材であり
   、この部材が軸線方向に延びる片側の開口を有し、この
   開口の自由端部に、連続したフランジ状の突出部（３、
   ４）が一体形成されており、更に前記の管状部材がその
   端面（５、６）において密に閉じられている、特許請求
   の範囲第１項記載のプレート状の熱交換器。 ３、集合導管（１）が所属の閉鎖壁（７１）上に平面状
   に密に載設されている、特許請求の範囲第１項記載のプ
   レート状の熱交換器。 ４、集合導管（１）が段状に、所属の閉鎖壁（７１）上
   に載設されている、特許請求の範囲第１項記載のプレー
   ト状の熱交換器。 ５、段状に載設された集合導管が、熱交換プレート（７
   ）の自由端部の密な閉鎖のための閉鎖体として形成され
   ている、特許請求の範囲第４項記載のプレート状の熱交
   換器。 ６、伝熱媒体のための流入・流出導管が流れ通路の方向
   に対して軸線方向又は半径方向で、集合導管（１）内に
   密に接続されている、特許請求の範囲第１項から第５項
   までのいずれか１項記載のプレート状の熱交換器。 ７、集合導管（１）が任意の分配を以つて閉鎖壁（７１
   ）上に載設されている、特許請求の範囲第３項記載のプ
   レート状の熱交換器。