WO2017138037A1

WO2017138037A1 - プレート式熱交換器

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Publication number: WO2017138037A1
Application number: PCT/JP2016/000672
Authority: WO
Inventors: 政宏林; 知晃武田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2018-08-09
Also published as: US10731927B2; US20190049196A1

Abstract

　第一熱交換部３と、第一熱交換部３とは独立する冷媒流路を備える第二熱交換部５と、を備えるプレート式熱交換器１であって、第一熱交換部３と第二熱交換部５のそれぞれが、互いに隣接する同士が伝熱面３３を対向して配列される複数の伝熱プレート３０を、配列の方向の一方端側から支持する固定支持体１０と、複数の伝熱プレート３０を、配列の方向の他方端側の第一支持位置Ｘ１で支持する移動支持体２０と、を備え、移動支持体２０を第一支持位置Ｘ１から、配列の方向に離れた退避位置Ｙ１に移動させて、第一支持位置Ｘ１から第二退避位置Ｙ１の間に第一取外領域Ａ１を形成し、伝熱プレート３０を第一取外領域Ａ１から取り外すものであり、第一熱交換部３の第一取外領域Ａ１と第二熱交換部５の第二取外領域Ａ２が共有されている、ことを特徴とするプレート式熱交換器。

Description

プレート式熱交換器

　本発明は、プレート式熱交換器に関する。

　プレート式熱交換器は、熱交換部に、固定支持体と移動支持体とを有し、移動支持体は、ガイドバーの長軸方向に移動可能に取付けられている。固定プレートと移動プレートとの間に、プレス加工により凹凸が形成された薄い伝熱プレートに、シール用のガスケットを設置したものが、積層状になって取り付けられている。それにより、伝熱プレートが積層化してできた隙間に、熱源が流れる流路と、熱源と温度の異なる作動媒体が流れる冷媒流路が交互に形成され、それらの流路に熱源や作動媒体が流れることによって、高効率な熱交換が行われる。

　プレート式熱交換器に取り付けた伝熱プレート及びガスケットは、プレート式熱交換器の保守・整備のため、取り外される場合がある。その際には、移動支持体をガイドバーの長軸方向に移動させ、例えば伝熱プレートを斜めにして伝熱プレートに形成されたガイド溝からガイドバーを取り外す等の、伝熱プレートを取り外すための作業を行う。そのため、プレート式熱交換器には、伝熱フレームを取の外す際に移動支持体の移動及び伝熱フレームの取り外し作業を行う領域である取外領域が確保されている。この取外領域は、ガイドバー等が常時設けられているので、通常運転時には他の目的に使用されることはなく、それほど頻度の多くない保守・点検時にのみ使用される。このように、プレート式熱交換器に確保されている取外領域は、通常運転時にはプレート式熱交換器の設置スペースを不必要に占有する。

　特許文献１には、固定支持体と移動支持体との間の伝熱プレートを、所定長さ寸法のスリーブの両端にボルトを螺合固着したナットとボルトを螺合貫通したナットをそれぞれ設けた締付金具で締付固定したプレート式熱交換器が開示されている。特許文献１のプレート式熱交換器によれば、移動支持体からボルトがはみ出さないので、通常運転時に取外領域を他の目的に有効利用することができる。

特開平６－８８６９１号公報

　ところで、熱交換部に問題が発生したときに、熱交換を継続できることが望まれる。そこで、複数台、典型的には二台のプレート式熱交換器に複数の熱交換部を設け、一台を主熱交換器とし、もう一台を副熱交換器とし、常時は主熱交換器で熱交換を行い、問題発生時には副熱交換器に切り替えて熱交換を行うことが好ましい。しかし、二台のプレート式熱交換器を単純に配置すれば、配置した数だけ取外領域が必要になるので、省スペースが要求される用途に答えることができない。

　以上より本発明は、二台のプレート式熱交換器を備えながらも、取外領域が占有するスペースを抑えることのできる熱交換器を提供することを目的とする。

　本発明は、第一熱交換部と、第一熱交換部とは独立する冷媒流路を備える第二熱交換部と、を備えるプレート式熱交換器に関する。
　本発明における第一熱交換部は、互いに隣接する同士が伝熱面を対向して配列される複数の第一伝熱プレートを、配列の方向の一方端側から支持する第一固定支持体と、複数の第一伝熱プレートを、配列の方向の一方端側の第一支持位置で支持する第一移動支持体と、を備える。
　また、第一熱交換部は、第一移動支持体を第一支持位置から、配列の方向に離れた第一退避位置に移動させて、第一支持位置から第一退避位置の間に第一取外領域を形成し、第一伝熱プレートを第一取外領域から取り外す。
　本発明における第二熱交換部は、互いに隣接する同士が伝熱面を対向して配列される複数の第二伝熱プレートを、配列の方向の一方端側から支持する第二固定支持体と、複数の第二伝熱プレートを、配列の方向の一方端側の第二支持位置で支持する第二移動支持体と、を備える。
　また、第二熱交換部は、第二移動支持体を第二支持位置から、配列の方向に離れた第二退避位置に移動させて、第二支持位置から第二退避位置の間に第二取外領域を形成し、第二伝熱プレートを第二取外領域から取り外する。
　そして、本発明のプレート式熱交換器は、第一熱交換部の第一取外領域と第二熱交換部の第二取外領域が共有されていることを特徴とする。

　本発明のプレート式熱交換器において、第一熱交換部と第二熱交換部は、第一熱交換部の第一移動支持体と第二熱交換部の第二移動支持体が対向して配置される、ことが好ましい。

　本発明のプレート式熱交換器において、第一熱交換部の第一取外領域の配列の方向の寸法と、第二熱交換部の第二取外領域の配列の方向の寸法が等しい、ことが好ましい。

　本発明のプレート式熱交換器において、第一熱交換部の第一固定支持体に一方端側が支持され、第二熱交換部の第二固定支持体に他方端が支持される共通ガイドを備え、第一移動支持体は、共通ガイドに案内されながら、第一支持位置から第一退避位置まで移動し、第二移動支持体は、共通ガイドに案内されながら、第二支持位置から第二退避位置まで移動する、ことが好ましい。

　本発明のプレート式熱交換器において、高さ方向の異なる位置に設けられる、一対の共通ガイドを備え、相対的に上方に設けられる共通ガイドである上方共通ガイドと、上方共通ガイドよりも相対的に下方に設けられる共通ガイドである下方共通ガイドと、を備え、上方共通ガイドは、第一移動支持体及び第二支持体を吊り下げて支持し、下方共通ガイドは、第一移動支持体及び第二支持体を高さ方向の下方から支持する、ことが好ましい。

　本発明のプレート式熱交換器において、第一熱交換部の第一固定支持体に一方端側が支持され、他方端が第一取外領域に臨む第一独立ガイドと、第二熱交換部の第二固定支持体に一方端側が支持され、他方端が第二取外領域に臨む第二独立ガイドと、を備え、第一独立ガイドと第二独立ガイドは、共通ガイドと異なる位置において、同一直線上に配置され、共通ガイドは、第一移動支持体及び第二移動支持体を吊り下げて支持し、第一独立ガイドは、第一移動支持体を高さ方向の下方から支持し、第二独立ガイドは、第二移動支持体を高さ方向の下方から支持する、ことが好ましい。

　本発明によれば、第一熱交換部の取外領域と第二熱交換部の取外領域の取外領域とを共有することにより、第一熱交換部と第二熱交換部を合せた熱交換器全体として、取外領域が占有するスペースを抑えることができる。したがって、本発明の熱交換器によれば、例えば常時は第一熱交換部で熱交換を行い、問題発生時には第二熱交換部に切り替えて熱交換を、省スペースが要求される用途において実現できる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係るプレート式熱交換器の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は、その平面図である。（ａ）～（ｃ）は、図１の実施形態の伝熱プレートの取り外す工程を段階的に示したものである。本発明の他の実施形態に係るプレート式熱交換器の概略を示す平面図である。本発明の他の実施形態に係るプレート式熱交換器の概略構成を示す正面図である。本発明のさらに他の実施形態に係るプレート式熱交換器の概略構成を示す正面図である。（ａ）～（ｃ）は、図５に示した実施形態の伝熱プレートの取り外す工程を段階的に示したものである。本発明の他の実施形態に係るプレート式熱交換器の概略構成を示す正面図である。（ａ）及び（ｂ）は、図７に示した実施形態の伝熱プレートの取り外す工程の一部を段階的に示したものである。（ｃ）～（ｅ）は、図７に示した実施形態の伝熱プレートの取り外す工程の一部を段階的に示したものである。

　以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るプレート式熱交換器の実施形態について説明する。

［第一実施形態］
　本実施形態のプレート式熱交換器１は、図１に示すように、第一熱交換部３と、第一熱交換部３とは独立する冷媒流路を備える第二熱交換部５を有しており、長さ方向Ｌに間隔を空けて、定盤９０の上に設置されている。各々の第一熱交換部３及び第二熱交換部５には、伝熱面３３にガスケット（図示略）が設置された伝熱プレート３０が、互いに隣接する同士が伝熱面３３を対向して積層された状態で配列されている。このように配列された伝熱プレート３０は、ボルト４１と、ナット４３により、締め付けられて固定されている。伝熱プレート３０が締付けられることにより、隣接する伝熱プレート３０，３０同士の間に、高温流体ＨＬが流れる流路、又は、低温流体ＣＬが流れる冷媒流路が形成される。

　まず、第一熱交換部３について説明する。第一熱交換部３は、複数の第一伝熱プレート３０Ａを配列の方向の一方端側から支持する第一固定支持体１０Ａと、複数の第一伝熱プレート３０Ａを配列の方向の他方端側から支持する第一移動支持体２０Ａと、を有している。

　第一固定支持体１０Ａは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、矩形の板状部材から構成されている。第一固定支持体１０Ａは、その位置が固定されるように、定盤９０から鉛直方向に立ち上がって設けられている。第一固定支持体１０Ａは、ボルト４１が挿入されるボルト孔１３が表裏を貫通して設けられている。本実施形態では一例として、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ボルト孔１３は、高さ方向Ｈに３カ所と幅方向Ｗに２カ所の、合わせて６カ所に設けられている。

　第一固定支持体１０Ａは、外部から高温流体ＨＬ及び低温流体ＣＬを流入させるための導入路１１と、熱交換を終えた高温流体ＨＬ及び低温流体ＣＬを排出させるための排出路１２を備えている。
　導入路１１は、第一固定支持体１０Ａの対角線方向に間隔を空けた２カ所に設けられており、一方の導入路１１１が高温流体ＨＬの導入に用いられ、他方の導入路１１２が低温流体ＣＬの導入に用いられる。
　排出路１２も、第一固定支持体１０Ａの対角線方向に間隔を空けた２カ所に設けられており、一方の排出路１２（１２１）が高温流体ＨＬの排出に用いられ、他方の排出路１２（１２２）が低温流体ＣＬの排出に用いられる。
　以上の導入路１１と排出路１２はあくまで一例であり、他の配列を採用してもよい。

　第一移動支持体２０Ａは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、矩形の板状部材から構成されている。第一移動支持体２０Ａは、一対の上方ガイド１５と下方ガイド１７に支持されることにより、長さ方向Ｌに移動が可能に設けられている。そのために、第一移動支持体２０Ａは、上方ガイド１５が挿入されるガイド孔２１が表裏を貫通して設けられるとともに、下方端には下方ガイド１７が挿入されるガイド溝２５が設けられている。第一移動支持体２０Ａは、ボルト４１が挿入されるボルト孔２３が表裏を貫通して設けられている。本実施形態では一例として、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ボルト孔２３が、高さ方向Ｈに３カ所と幅方向Ｗに２カ所の、合わせて６カ所に設けられている。

　第一移動支持体２０Ａは、鉛直方向に沿って配置されており、第一固定支持体１０Ａと平行をなしている。
　また、第一移動支持体２０Ａは、第一固定支持体１０Ａとともに複数の第一伝熱プレート３０Ａ支持しているときに、第一固定支持体１０Ａから複数の第一伝熱プレート３０Ａの厚さの合計した分だけ離れた位置である第一支持位置Ｘ１に配置される。第一移動支持体２０Ａは、プレート式熱交換器１の運転中はこの第一支持位置Ｘ１にいて、第一固定支持体１０Ａとともに第一伝熱プレート３０Ａを支持するが、プレート式熱交換器１の保守・点検を行う際には、後述する第一退避位置Ｙ１に移動する。

　第一伝熱プレート３０Ａは、矩形の板状部材から構成されており、第一固定支持体１０Ａと第一移動支持体２０Ａの間に複数設置されて、積層化されている。積層化された第一伝熱プレート３０Ａにおいて、導入された高温流体ＨＬと導入された低温流体ＣＬの間で熱交換がなされる。
　第一伝熱プレート３０Ａは、図１（ｂ）に示すように、上端の幅方向Ｗの中央に、上方ガイド１５が挿入される上方ガイド溝３１が形成されている。同様に、下端の幅方向Ｗの中央には、下方ガイド１７が挿入される下方ガイド溝３５が形成されている。上方ガイド溝３１に上方ガイド１５が挿入され、下方ガイド溝３５に下方ガイド１７が挿入されることで、伝熱プレート３０は、上方ガイド１５及び下方ガイド１７に案内されながら移動可能である。伝熱プレート３０は、プレート式熱交換器１の保守・点検を行う際に、移動する。

　複数のボルト４１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、各々が対応するナット４３とともに、第一固定支持体１０Ａと第一移動支持体２０Ａを介して、複数の第一伝熱プレート３０Ａを締め付ける。そのために、各々のボルト４１は、第一固定支持体１０Ａのボルト孔１３及び第一移動支持体２０Ａのボルト孔２３が貫通して設けられる。
　ボルト４１は、ナット４３をボルト４１に嵌合させて、第一固定支持体１０Ａと第一移動支持体２０Ａを介して、複数の第一伝熱プレート３０Ａを締め付けられる程度の長さを有する。そして、ナット４３の外径は、ボルト孔１３及びボルト孔２３の直径よりも大きい。それにより、第一移動支持体２０Ａは、嵌合したナット４３によりボルト孔２３周縁の主面が第一支持位置Ｘ１に押されて、第一支持位置Ｘ１に移動する。

　次に、第二熱交換部５について説明する。第二熱交換部５は、第一熱交換部３と同様に構成されている。具体的には、複数の第二伝熱プレート３０Ｂを配列の方向の一方端側から支持する第二固定支持体１０Ｂと、複数の第二伝熱プレート３０Ｂを配列の方向の他方端側から支持する第二移動支持体２０Ｂと、を有している。そして、第二移動支持体２０Ｂは、第一移動支持体２０Ａと同様に、プレート式熱交換器１の保守・点検を行う際には、第二支持位置Ｘ２から第二退避位置Ｙ２に移動する（図１（ａ）参照）。本実施形態では、第一熱交換部３と第二熱交換部５が、同じ仕様の伝熱プレート３０を同じ数だけ備えている。
　本実施形態では、第二伝熱プレート３０Ｂは、第一伝熱プレート３０Ａと同じものであり、第二固定支持体１０Ｂは、第一固定支持体１０Ａと同じものであり、第二移動支持体２０Ｂは、第一移動支持体２０Ａと同じものであるが、第一熱交換部３を構成するものと異なるものを用いてもよい。

　上方ガイド１５は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第一熱交換部３及び第二熱交換部５の各々の移動支持体２０の移動を上方から吊り下げて支持する棒状の部材である。
　上方ガイド１５は、一端が第一熱交換部３の第一固定支持体１０Ａに固定され、他端が第二熱交換部５の第二固定支持体１０Ｂに固定されており、第一熱交換部３と第二熱交換部５にわたって設けられている。上方ガイド１５は、その軸方向が、第一伝熱プレート３０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂと配列の方向と平行に、かつ、長さ方向Ｌに沿って配置されている。

　上方ガイド１５は、第一移動支持体２０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂのガイド孔２１に隙間なく挿入されることで、第一移動支持体２０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂは上方ガイド１５に案内されながら長さ方向Ｌに移動可能になっている。このように本実施形態では、上方ガイド１５が第一移動支持体２０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂを長さ方向Ｌに移動可能にする上方の共通ガイド、すなわち上方共通ガイドになっている。
　なお、上方ガイド１５は、断面の形態は問わず、円形、矩形など適宜選択できる。下方ガイド１７も同様である。

　下方ガイド１７は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第一熱交換部３及び第二熱交換部５の各々の移動支持体２０及び複数の伝熱プレート３０の移動を下方から支持する棒状の部材である。
　下方ガイド１７は、一端が第一熱交換部３の第一固定支持体１０Ａに固定され、他端が第二熱交換部５の第二固定支持体１０Ｂに固定されており、第一熱交換部３と第二熱交換部５にわたって設けられている。
　下方ガイド１７は、第一移動支持体２０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂのガイド溝２５及び伝熱プレート３０の下方ガイド溝３５に好ましくは隙間なく挿入される。それにより、第一移動支持体２０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂは、下方ガイド１７に案内されながら長さ方向Ｌに移動可能になっている。下方ガイド１７は、その軸方向が、伝熱プレート３０を配列の方向と平行に、かつ、長さ方向Ｌに沿って配置されている。このように本実施形態では、下方ガイド１７が第一移動支持体２０Ａ及び第二移動支持体２０Ｂを長さ方向Ｌに移動させるための共通のガイド、すなわち上方共通ガイド（上方ガイド１５）よりも相対的に下方に設けられ下方共通ガイドになっている。

　以上のように構成されるプレート式熱交換器１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第一熱交換部３と第二熱交換部５が、上方ガイド１５及び下方ガイド１７により連結されている。上方ガイド１５及び下方ガイド１７は、第一熱交換部３と第二熱交換部５を、第一取外領域Ａ１，第二取外領域Ａ２を介して連結できる長さを有している。

　そして、図２（ｂ）に示すように、第一移動支持体２０Ａは、プレート式熱交換器１の保守・点検時には、上方ガイド１５及び下方ガイド１７に案内されながら、第一支持位置Ｘ１から第一退避位置Ｙ１まで移動することができる。第一退避位置Ｙ１は、第一支持位置Ｘ１から第一伝熱プレート３０Ａの配列の方向に所定の距離だけ離れている。第一伝熱プレート３０Ａが第一退避位置Ｙ１に移動することにより、第一伝熱プレート３０Ａの取外し作業を行う第一取外領域Ａ１が形成される。したがって、第一支持位置Ｘ１から第一退避位置Ｙ１までの距離、つまり第一取外領域Ａ１の長さ方向Ｌの寸法は、第一伝熱プレート３０Ａを取り外すのに足りる程度に設定される。

　なお、図２（ｂ）は、第一熱交換部３の第一移動支持体２０Ａが移動する場合の例を示しているが、第二熱交換部５の第二移動支持体２０Ｂは、逆方向に移動して第二退避位置Ｙ２に達する。それにより、第二支持位置Ｘ２と第二退避位置Ｙ２の間に、第二取外領域Ａ２が形成される（図１（ａ）参照）。第二取外領域Ａ２も、第一取外領域Ａ１と同様に設定される。本実施形態では、第一熱交換部３と第二熱交換部５が同じ仕様の伝熱プレート３０を同じ数だけ備えているので、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の長さ方向Ｌの寸法が、等しい。
　Ａ１＝Ａ２

　第一熱交換部３と第二熱交換部５は、図１（ａ）に示すように、第一移動支持体２０Ａと第二移動支持体２０Ｂが対向するように配置されている。第一移動支持体２０Ａと第二移動支持体２０Ｂの間隔Ｉは、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の合計よりも小さくなっている。それにより、第一取外領域Ａ１の一部と第二取外領域Ａ２の一部が重複する。そのため、第一移動支持体２０Ａが第一退避位置Ｙ１へ移動すれば、第一取外領域Ａ１を移動するとともに、第二取外領域Ａ２を移動することになる。同様に、第二移動支持体２０Ｂも、第二退避位置Ｙ２へ移動すれば、第二取外領域Ａ２を移動するとともに、第一取外領域Ａ１を移動することになる。このように、第一熱交換部３と第二熱交換部５は、互いに第一取外領域Ａ１の一部と第二取外領域Ａ２の一部を共有する。
　Ｉ＜Ａ１＋Ａ２

　間隔Ｉは、第一取外領域Ａ１及び第二取外領域Ａ２の長さ方向Ｌの寸法の大きい方と等しいことが好ましい。それにより、間隔Ｉを狭くしつつ、両方の取外領域Ａを共有させることができる。
本実施形態では、間隔Ｉは、第一取外領域Ａ１（第二取外領域Ａ２）の長さ方向Ｌの寸法より僅かに大きい。そのため、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２をより多く共有させることができる。

　本実施形態のプレート式熱交換器１は、第一熱交換部３と第二熱交換部５が、側面視（図１（ａ）参照）でも平面視（図１（ｂ）参照）でも、第一移動支持体２０Ａの中心と第二移動支持体２０Ｂの中心が同一直線上に配置されている。それにより、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２を、確実に重複させることができる。

　次に、例えば保守・点検時に、プレート式熱交換器１の伝熱プレート３０を取り外す手順について、図２を用いて説明する。図２は、第一熱交換部３から第一伝熱プレート３０Ａを取り外す工程を示している。
　先ず、図２（ａ）に示すように、第一移動支持体２０Ａの締結に係る全てのナット４３を外し、第一移動支持体２０Ａのボルト４１及びナット４３による締結を解除して、第一移動支持体２０Ａを第一退避位置Ｙ１側に移動可能にする。そして、第一移動支持体２０Ａを第一支持位置Ｘ１から第一退避位置Ｙ１に移動させて、第一取外領域Ａ１を形成させる。この移動の際に、第一移動支持体２０Ａは、上方ガイド１５及び下方ガイド１７により支持され、かつ、案内されるので、退避位置Ｙまでスムーズに移動することができる。

　次に、図２（ｂ）に示すように、取り外す第一伝熱プレート３０Ａを、第一取外領域Ａ１に移動させる。この移動の際には、第一伝熱プレート３０Ａは下方ガイド溝３５を介して下方ガイド１７で案内される。そして、図２（ｃ）に示すように、第一取外領域Ａ１内で、移動させた第一伝熱プレート３０Ａを傾けることで、第一伝熱プレート３０Ａの下方ガイド溝３５を下方ガイド１７から外す。そして、下方ガイド１７との係合が外れた第一伝熱プレート３０Ａを手前に引き抜いて、第一熱交換部３から取り外す。この第一伝熱プレート３０Ａを取り外す作業は、第一退避位置Ｙ１に移動している第一移動支持体２０Ａに近い順に、第一伝熱プレート３０Ａを第一取外領域Ａ１に移動させて、一枚ずつ行われる。

　第二熱交換部５の第二伝熱プレート３０Ｂを取り外す場合も、第二移動支持体２０Ｂ及び第二伝熱プレート３０Ｂを移動させる向きが逆なだけで、第一熱交換部３と同様に行うことができる。

　以下、本実施形態のプレート式熱交換器１が奏する効果を説明する。
　プレート式熱交換器１は、第一熱交換部３と第二熱交換部５の二台の熱交換器を有しているが、第一熱交換部３の第一取外領域Ａ１と第二熱交換部５の第二取外領域Ａ２が共有されている。したがって、それぞれの第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２を異なる場所に独立して設けるのに比べて、プレート式熱交換器１が占有するスペースを抑えることができる。したがって、プレート式熱交換器１は、海上のプラント等で設置スペースが制限されている場合にも、好適に用いることができる。
　また、プレート式熱交換器１は、二台の熱交換器である第一熱交換部３と第二熱交換部５を有しているので、一台を主熱交換器とし、もう一台を副熱交換器として用いることができる。これにより、常時は例えば第一熱交換部３を主熱交換器として熱交換を行い、第一熱交換部３に問題が発生したときには、副熱交換器である第二熱交換部５に切り替えて熱交換を行うことができる。したがって、プレート式熱交換器１は、一方に故障するなどの問題が発生しても熱交換を継続できる。

　次に、プレート式熱交換器１は、図１に示すように、第一熱交換部３と第二熱交換部５のそれぞれの移動支持体２０同士が対向し、各々の移動支持体２０の中心が同一直線上になるように配置されているので、直線上に並ぶ第一熱交換部３と第二熱交換部５の間において第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２を共有することができる。したがって、第一熱交換部３と第二熱交換部５の間隔を調整することにより、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の大部分を重複できるので、プレート式熱交換器１の長さ方向Ｌの寸法を最小限に抑えることができる。理想的には、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の全体を重複させることにより、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２が占有するスペースを最小にできる。しかし、移動支持体２０から突出しているボルト４１や、ボルト４１に嵌合するナット４３を設けるスペースが必要なために、全体を重複させることは困難なことが多い。一方で、本実施形態では、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の大部分を重複させているが、本発明はこれに限定されず、例えば、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の各々が１／２だけ重複していても、取外領域が占有するスペースを１／２だけ省くことができる。もちろん、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の各々が重複する範囲が広いほど、取外領域が占有するスペースをより広く省くことができる。

　次に、プレート式熱交換器１は、第一熱交換部３と第二熱交換部５の間にわたって上方ガイド１５を設け、第一移動支持体２０Ａと第二移動支持体２０Ｂをこの上方ガイド１５で案内しながら移動させることができる。この構成により、第一熱交換部３と第二熱交換部５のそれぞれの移動支持体２０を取り外すことなく、第一支持位置Ｘ１と第一退避位置Ｙ１の間、第二支持位置Ｘ２と第二退避位置Ｙ２の間を移動させることができるので、伝熱プレート３０を取り外す作業の負担を軽減できる。

　第一実施形態では、プレート式熱交換器１が、図１に示すように、第一熱交換部３と第二熱交換部５が同一直線上に配置された例を示したが、取外領域Ａを共有できるのであれば、二つの熱交換器を同一直線上に配置しなくてもよい。例えば、図３に示すように、プレート式熱交換器１は、平面視でクランチ型、Ｌ字型、又はＵ字型になっていてもよい。それにより、プレート式熱交換器１を設置する周辺の環境をより効率的に使うことができる場合がある。

　本実施形態では、下方ガイド１７が、第一熱交換部３と第二熱交換部５に下方共有ガイドとして用いられているが、第一取外領域Ａ１及び第二取外領域Ａ２と重複する箇所で欠けていてもよい。その場合は、図４に示すように、第一熱交換部３に、一方端側が第一固定支持体１０Ａに支持され、他方端が第一取外領域Ａ１に臨む第一独立ガイド１９Ａが設けられ、第二熱交換部５に、第二固定支持体１０Ｂに一方端側が支持され、他方端が第二取外領域Ａ２に臨む第二独立ガイド１９Ｂが設けられていることになり、第一独立ガイド１９Ａと第二独立ガイド１９Ｂの対向する先端の間に間隙が形成される。それにより、伝熱プレート３０をその間隙のある場所まで移動させるだけで、伝熱プレート３０を傾けることなく、伝熱プレート３０を取り外すことができる。

　本実施形態では、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の長さ方向Ｌの寸法が等しい例を示しているが、第一取外領域Ａ１と第二取外領域Ａ２の当該寸法が異なっていてもよい。例えば、第一熱交換部３及び第二熱交換部５の一方に設置する伝熱プレート３０の枚数を、他方より多くした場合に、それに対応させて、第一取外領域Ａ１及び第二取外領域Ａ２の一方の長さ方向Ｌの寸法を他方よりも大きくできる。それにより、プレート式熱交換器１に、伝熱プレート３０の数の異なる第一熱交換部３と第二熱交換部５を、状況に応じて使い分けるという機能を設けることができる。さらに、この新しい機能が設けられたプレート式熱交換器１であっても、第一熱交換部３と第二熱交換部５で取外領域Ａを共有しているので、小型化することができる。

　本実施形態では、上方ガイド１５が移動支持体２０のガイド孔２１を貫通して、移動支持体２０が長さ方向Ｌに移動可能になっているが、下方ガイド１７にガイド孔２１に相当するものを設けることで移動支持体２０を移動させてもよい。それにより、上方ガイド１５を設ける必要がなく、伝熱プレート３０を僅かに持ち上げるだけで、取り外すことができる。

［第二実施形態］
　次に、本発明の第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において第一実施形態と同様の構成要素には、第一実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。

　第二実施形態で用いるボルト４１は、図５に示すように、ボルト孔２３、ボルト孔１３の順番に貫通している。そして、ボルト４１に嵌合したナット４３が、固定支持体１０の導入路１１が設けられている主面に押し付けられて、一群の伝熱プレート３０を締付けている。ナット４３は、先端が固定支持体１０から突出して、ナット４３が嵌合できる程度の長さになっている。

　このように構成される本実施形態のプレート式熱交換器１は、以下のようにして伝熱プレート３０を取り外す。

　先ず、図６（ａ）に示すように、ナット４３を外し、退避位置Ｙ側に移動できるようになった移動支持体２０と、同様に退避位置Ｙ側に移動できるようになった積層化されている一群の伝熱プレート３０を、移動支持体２０が退避位置Ｙに位置するまで移動させる。それにより、ボルト４１は、ボルト孔１３から抜けて、固定支持体１０とボルト４１の先端との間に、取外領域Ａが形成される。

　次に、図６（ｂ）に示すように、取り外す伝熱プレート３０ごとに、固定支持体１０側に移動させる。そして、図６（ｃ）に示すように、移動させた伝熱プレート３０を傾けて、伝熱プレート３０の下方ガイド溝から下方ガイド１７を外す。そして、下方ガイド１７が外れた伝熱プレート３０を手前に引き抜いて取り外す。

　本実施形態によれば、一群の伝熱プレート３０の位置を、プレート式熱交換器１に一群の伝熱プレート３０が通常時に取り付けられる位置と変えることができるので、交換している者以外の者にも、取り出し作業中であることが明確にすることができる。

［第三実施形態］
　次に、本発明の第三実施形態について説明する。なお、第三実施形態においても、第一実施形態と同様の構成要素には、第一実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。

　第三実施形態で用いる固定支持体１０は、図７に示すように、ボルト孔１３が形成されておらず、ボルト４１が嵌め入れられる嵌入溝１４が形成されている。また、移動支持体２０は、ボルト孔２３が形成されておらず、ボルト４１が嵌め入れられる嵌入溝２４が形成されている。それにより、ボルト４１にナット４３を予め嵌合させた状態で、ボルト４１の周方向の一部を嵌入溝１４及び嵌入溝２４に嵌めて、ナット４３をさらに嵌合させることにより、ボルト４１及びナット４３を固定させることができる。それにより、一群の伝熱プレート３０を締付けて固定させることができる。

　このように構成される本実施形態のプレート式熱交換器１は、以下のように伝熱プレート３０を取り外す。図８は、ボルト４１及びナット４３を取り外すまでの工程を示し、図９は、ボルト４１を取外してから伝熱プレート３０を取り外すまでの工程を示している。

　先ず、ボルト４１及びナット４３を取り外すために、図８（ａ）に示すように、ナット４３を緩めて、図８（ｂ）に示すように、手前に引き抜く。これにより、ボルト４１を、ナット４３が嵌合した状態で取り外すことができる。

　次に、図９（ｃ）に示すように、退避位置Ｙ側に移動できるようになった移動支持体２０を、退避位置Ｙまで移動させる。これにより、取外領域Ａが形成される。そして、図９（ｄ）に示すように、形成された取外領域Ａに、取り外す伝熱プレート３０を取外領域Ａの中に移動させる。さらに、図９（ｅ）に示すように、移動させた伝熱プレート３０の下側を傾けて、伝熱プレート３０の下方ガイド溝から下方ガイド１７を外す。そして、下方ガイド１７が外れた伝熱プレート３０を手前に引き抜いて取り外す。

　本実施形態によれば、ボルト４１が取り外されているので、伝熱プレート３０をボルト４１のない場所まで移動させる必要がない。そのため、伝熱プレート３０の下方ガイド溝から下方ガイド１７を外すために、伝熱プレート３０を傾けることができる程度に移動させば足りるので、伝熱プレート３０の移動を少なくできる。そのため、取外領域Ａを小さくすることができる。

　以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１　　　プレート式熱交換器
３　　　第一熱交換部
５　　　第二熱交換部
１０　　固定支持体
１０Ａ　第一固定支持体
１０Ｂ　第二固定支持体
１１　　導入路
１２　　排出路
１３　　ボルト孔
１４　　嵌入溝
１５　　上方ガイド
１７　　下方ガイド
１９Ａ　第一独立ガイド
１９Ｂ　第二独立ガイド
２０　　移動支持体
２０Ａ　第一移動支持体
２０Ｂ　第二移動支持体
２１　　ガイド孔
２３　　ボルト孔
２４　　嵌入溝
２５　　ガイド溝
３０　　伝熱プレート
３０Ａ　第一伝熱プレート
３０Ｂ　第二伝熱プレート
３１　　上方ガイド溝
３３　　伝熱面
３５　　下方ガイド溝
４１　　ボルト
４３　　ナット
９０　　定盤
Ａ１　　第一取外領域
Ａ２　　第二取外領域
ＣＬ　　低温流体
ＨＬ　　高温流体
Ｘ１　　第一支持位置
Ｘ２　　第二支持位置
Ｙ１　　第一退避位置
Ｙ２　　第二退避位置

Claims

　第一熱交換部と、第一熱交換部とは独立する冷媒流路を備える第二熱交換部と、を備えるプレート式熱交換器であって、
　第一熱交換部は、
　互いに隣接する同士が伝熱面を対向して配列される複数の第一伝熱プレートを、配列の方向の一方端側から支持する第一固定支持体と、
　複数の第一伝熱プレートを、配列の方向の一方端側の第一支持位置で支持する第一移動支持体と、を備え、
　第一移動支持体を第一支持位置から、配列の方向に離れた第一退避位置に移動させて、第一支持位置から第一退避位置の間に第一取外領域を形成し、第一伝熱プレートを第一取外領域から取り外し、
　第二熱交換部は、
　互いに隣接する同士が伝熱面を対向して配列される複数の第二伝熱プレートを、配列の方向の一方端側から支持する第二固定支持体と、
　複数の第二伝熱プレートを、配列の方向の一方端側の第二支持位置で支持する第二移動支持体と、を備え、
　第二移動支持体を第二支持位置から、配列の方向に離れた第二退避位置に移動させて、第二支持位置から第二退避位置の間に第二取外領域を形成し、第二伝熱プレートを第二取外領域から取り外し、
　第一熱交換部の第一取外領域と第二熱交換部の第二取外領域が共有されている、
ことを特徴とするプレート式熱交換器。
　第一熱交換部と第二熱交換部は、
　第一熱交換部の第一移動支持体と第二熱交換部の第二移動支持体が対向して配置される、
請求項１に記載のプレート式熱交換器。
　第一熱交換部の第一取外領域の配列の方向の寸法と、第二熱交換部の第二取外領域の配列の方向の寸法が等しい、
請求項２に記載のプレート式熱交換器。
　第一熱交換部の第一固定支持体に一方端側が支持され、第二熱交換部の第二固定支持体に他方端が支持される共通ガイドを備え、
　第一移動支持体は、共通ガイドに案内されながら、第一支持位置から第一退避位置まで移動し、
　第二移動支持体は、共通ガイドに案内されながら、第二支持位置から第二退避位置まで移動する、
請求項２又は請求項３に記載のプレート式熱交換器。
　高さ方向の異なる位置に設けられる、一対の共通ガイドを備え、
　相対的に上方に設けられる共通ガイドである上方共通ガイドと、
　上方共通ガイドよりも相対的に下方に設けられる共通ガイドである下方共通ガイドと、を備え、
　上方共通ガイドは、第一移動支持体及び第二移動支持体を吊り下げて支持し、
　下方共通ガイドは、第一移動支持体及び第二移動支持体を高さ方向の下方から支持する、
請求項４に記載のプレート式熱交換器。
　相対的に上方に共通ガイドが設けられ、
　第一熱交換部の第一固定支持体に一方端側が支持され、他方端が第一取外領域に臨む第一独立ガイドと、
　第二熱交換部の第二固定支持体に一方端側が支持され、他方端が第二取外領域に臨む第二独立ガイドと、を備え、
　第一独立ガイドと第二独立ガイドは、共通ガイドと異なる位置において、同一直線上に配置され、
　共通ガイドは、第一移動支持体及び第二移動支持体を吊り下げて支持し、
　第一独立ガイドは、第一移動支持体を高さ方向の下方から支持し、
　第二独立ガイドは、第二移動支持体を高さ方向の下方から支持する、
請求項４に記載のプレート式熱交換器。