JP2003106782A - Welded plate type heat exchanger - Google Patents
Welded plate type heat exchangerInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶接型プレート式熱
交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は一般的な溶接型プレート式熱交換
器10の分解図を示す斜視図である。溶接型プレート式熱
交換器10は、図７に示すように、表面に伝熱面13を有す
るプレート14を2枚重合し、その周縁部に設定された所
定の溶接ラインに沿って溶接した複数のプレートカセッ
ト12を、ガスケット11を介在させて積層し、前記プレー
トカセット12内に熱交換させる第１の流体を流通させ、
前記プレートカセット12間に熱交換させる第2の流体を
流通させて両者の熱交換を行うものである。
【０００３】詳しくは、各プレート14は、図８に示すよ
うに、長方形状をした薄板平板からなり、その表面には
波形状の伝熱面13が形成されており、その４隅には流体
の出入口となる溶接側通路孔15、16とガスケット側通路
孔17、18がそれぞれ上下に対をなして形成されている。
プレートカセット12は、このプレート14を2枚１組とし
て重合し、その内側の周縁部に図８中の点線で示すよう
に設定した溶接ラインＷに沿ってレーザ溶接等で2枚の
プレート14を溶接したものである。溶接ラインＷは、溶
接側通路孔15、16とプレートカセット12の内側に形成さ
れた第1流体分配通路L1を連通し、かつ、ガスケット側
通路17、18と第1流体分配通路L1を２重に遮断するように
設定されている。これにより2枚のプレート14の内側に
は、熱交換させる第1の流体が流れる第1流体分配通路L1
が形成されている。
【０００４】プレートカセット12の外側には、図８中の
一点鎖線で示すように、周縁部にガスケット11を装着す
るガスケットラインGが設定されている。ガスケットラ
インＧは、ガスケット側通路孔17、18とプレートカセッ
ト12の外側に形成された第２流体分配通路L2を連通し、
かつ、溶接側通路孔15、16と第２流体分配通路L2を２重
に遮断するように設定されている。このガスケットライ
ンＧには、合成ゴム等の耐熱性を有する弾性体から製作
されたガスケット11が装着される。
【０００５】溶接型プレート式熱交換器10は、図７に示
すように、ガスケットラインＧにガスケット11を装着し
てプレートカセット12を複数枚積層し、その積層方向の
両側から２枚のフレーム19、20で締め付けて接合したも
のである。これにより、図９(a)(b)に示すように、各プ
レートカセット12の溶接側通路孔15、16とガスケット側
通路孔17、18はそれぞれ連通され、プレートカセット12
相互間には、ガスケット11によってシールされた第2流
体分配通路L2が形成される。
【０００６】また、プレートカセット12の積層体の積層
方向の前方側に装着されるフレーム19は、図９(a)(b)及
び図７に示すように、溶接側通路孔15、16とガスケット
側通路孔17、18ヘの流体の導入口及び排出口が形成され
るため、4隅に溶接側通路孔15、16とガスケット側通路孔
17、18にそれぞれ連通するノズル21、22、23、24が形成され
ている。また、後方側に装着されるフレーム20も同様に
4隅に溶接側通路孔15、16とガスケット側通路孔17、18に
連通するノズル25、26、27、28が形成されている。そし
て、後方側のフレーム20のノズル25、26、27、28には、シ
ール用としてガスケット29と閉止フランジ30が取り付け
られている。
【０００７】この溶接型プレート式熱交換器10は、図９
(a)(b)及び図10に示すように、ｍ枚目のプレートとｍ+
１枚目のプレート（ｍは奇数）によりプレートカセット
12が形成されており、ｍ枚目のプレートとｍ+１枚目の
プレートの間に第1流体分配通路L1が形成され、ｍ−１
枚目のプレートとｍ枚目のプレートの間に第２流体分配
通路L2が形成されている。溶接型プレート式熱交換器10
は上記のように構成され、図９(a)及び図10に示すよう
に、溶接側通路孔15、16からプレートカセット12内に形
成された第1流体分配通路L1に熱交換させる第1の流体を
流通させ、図９(b)及び図10に示すように、ガスケット
側通路孔17、18からプレートカセット12間に形成された
第2流体分配通路L2に熱交換させる第2の流体を流通させ
て両流体間で熱交換を行うようにしている。なお、図10
は、この溶接型プレート式熱交換器10の流体の流れ図を
示すものである。この流れ図は、上側が溶接側通路孔1
5、16及び第1流体分配通路Ｌ1を流通する第１の流体の流
れを示しており、下側がガスケット側通路孔17、18及び
第2流体分配通路L2を流通する第２の流体を示してい
る。また、最上段及び最下段の欄は、それぞれプレート
番号を左から順に付したものである。以下の流れ図も同
様である。また、図９(a)(b)及び図10中のＥは、右端の
プレートのプレート番号を表したものである。
【０００８】この溶接型プレート式熱交換器10のプレー
トカセット12内に形成された第1流体分配通路L1は、プ
レートカセット12を構成する一対のプレート14の接合が
溶接で行われているため、化学薬品などの流体に対して
もシール性が非常に安定している。従って、この溶接型
プレート式熱交換器10は、プレートカセット12内の第1
流体分配通路L1に、ゴム製のガスケットではシール性が
損なわれてしまうような化学薬品などの流体を熱交換さ
せる第1の流体として流通させ、プレートカセット12間
の第２流体分配通路L2に冷却水を熱交換させる第2の流
体として流通させて、化学薬品を冷却するような用途に
好適である。
【０００９】なお、上記の溶接型プレート式熱交換器10
は、プレートカセット12の生産効率を考慮してプレート
カセット12には全て４隅に通路孔15、16、17、18が形成さ
れた同形状のプレート14が使われている。つまり、プレ
ートカセット12においてプレート14を重合する際はプレ
ート14の編成を気にする必要がないようになっており、
どのプレート14同士でもプレートカセット12が構成でき
るようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の溶接型プレート
式熱交換器10のように、第1の流体と第2の流体を１回熱
交換させる通路編成を１パスという。熱交換器では、設
定した温度により均一に熱交換を行うために2パス以上
の多パス編成が必要になる場合がある。しかし、プレー
トカセット12の積層する溶接型プレート式熱交換器に
は、適当な多パス編成手段がなかった。
【００１１】また、溶接型プレート式熱交換器は、プレ
ートカセット12に全て４つの通路孔（15、16、17、18）が
形成されたプレート14が使われていたため、プレートカ
セット12においてプレート14を重合する際はプレート14
の編成を気にする必要がなかった。多パス編成の溶接型
プレート式熱交換器を作成する場合にも、プレートカセ
ット12の製造コストを低減させるために、プレートカセ
ット12に全て４つの通路孔（15、16、17、18）が形成され
たプレート14を用いることが望ましい。
【００１２】そこで、本発明は多パス編成の溶接型プレ
ート式熱交換器を提供すること、及び、その製造コスト
の低減、および、製造作業の簡易化を図ることを目的と
する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接型プレ
ート式熱交換器は、熱交換させる第１の流体を流通させ
る２つの第１通路孔と、第２の流体を流通させる２つの
第２通路孔が形成されたプレートを、２枚１組として第
１通路孔、第２通路孔をそれぞれ連通させた状態で重合
し、周縁部を溶接した複数のプレートカセットを、ガス
ケットを介在させて積層し、前記第１通路孔からプレー
トカセット内に第１の流体を流通させ、前記第２通路孔
からプレートカセット間に前記第2の流体を流通させ
て、前記第1の流体と第2の流体との間で熱交換を行う溶
接型プレート式熱交換器において、前記２つの第１通路
孔と２つの第２通路孔の計4つの通路孔のうち、１つ乃
至３つの通路孔にのみ対応した通路孔が開口形成されて
おり、前記１つ乃至３つの通路孔を連通させ、他の通路
孔を閉鎖する平板状の仕切板を、前記積層するプレート
カセットの中間部に介装したことを特徴とする。この溶
接型プレート式熱交換器は、仕切板を挟んで両側でそれ
ぞれ第1の流体と第2の流体を熱交換させる多パス編成で
あり、かつ、各プレートカセット12には全て４つの通路
孔（15、16、17、18）が形成されたプレート14を使われて
いる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る溶
接型プレート式熱交換器を図面に基づいて説明する。な
お、上述した溶接型プレート式熱交換器１0と同じ部材
・同じ部位には同じ符号を付す。
【００１５】本発明の溶接型プレート式熱交換器は、プ
レートカセット12を積層するとき、２つの第１通路孔1
5、16と２つの第２通路孔17、18のうち、１つ乃至３つの
通路孔にのみ対応した通路孔を開口形成した仕切板を、
プレートカセット12の中間部に介在させたものである。
この溶接型プレート式熱交換器は、仕切板の左右でそれ
ぞれ第1の流体と第2の流体の熱交換が行える多パス編成
の溶接型プレート式熱交換器になっている。各プレート
カセット12には全て４つの通路孔（15、16、17、18）が形
成されたプレート14が使われているので、プレートカセ
ット12を作成する際に重合するプレート14の編成を気に
する必要がなく、製造コストの低減、および、製造作業
の簡易化を図ることができる。
【００１６】以下、本発明の第1実施形態に係る溶接型
プレート式熱交換器40を説明する。
【００１７】この溶接型プレート式熱交換器40は、図１
に示すように、プレートカセット12の下部の第1通路孔1
6と第2通路孔18に対応する通路孔42、43が開口形成さ
れ、下部の第1通路孔16と第2通路孔18をそれぞれ連通さ
せるとともに、上部の第1通路孔15と第2通路孔17をとも
に閉鎖する仕切板41を、プレートカセット12の中間部に
介装したものである。仕切板41の表面は鏡面的に仕上げ
られており、積層したプレートカセット12を両側から締
め付けることによって、プレートカセット12に装着した
ガスケット11が仕切板41の表面に密着し、仕切板41とプ
レートカセット12の間から流体が漏れないようになって
いる。
【００１８】図２は、この溶接型プレート式熱交換器40
の流体の流れ図を示す。なお、この流れ図において、最
上段及び最下段の欄に付された41は仕切板を示したもの
である。図２に示すように、第1の流体は、左端のプレ
ートカセット12の上部の溶接側通路孔15に導入され、左
側のプレートカセット12の上部の溶接側通路孔15を流通
していき、左側の各プレートカセット12内を上から下に
流れていく。プレートカセット12の下部に流れた第１の
流体は、下部の溶接側通路孔16から仕切板41の下部の通
路孔42を通って、右側の各プレートカセット12の下部の
溶接側通路孔16に流れる。そして、仕切板41を通過した
第1の流体は、下部の溶接側通路孔16から右側の各プレ
ートカセット12内を下から上に流れ、各プレートカセッ
ト12の上部の溶接側通路孔15を通って、右端のプレート
カセット12の上部の溶接側通路孔15から排出される。
【００１９】他方、第２の流体は、右端のプレートカセ
ット12の上部のガスケット側通路孔17に導入され、右側
の各プレートカセット12の上部のガスケット側通路孔17
を流通していき、右側の各プレートカセット12間を上か
ら下に流れていく。プレートカセット12の下部に流れた
第2の流体は、下部のガスケット側通路孔18から仕切板4
1の下部の通路孔43を通って、左側の各プレートカセッ
ト12の下部のガスケット側通路孔18に流れる。そして、
仕切板41を通過した第２の流体は、左側の各プレートカ
セット12の下部のガスケット側通路孔18から左側の各プ
レートカセット12間を下から上に流れ、各プレートカセ
ット12の上部のガスケット側通路孔17を通って、左端の
プレートカセット12の上部のガスケット側通路孔17から
排出される。
【００２０】この溶接型プレート式熱交換器40は、仕切
板41の左側と右側でそれぞれ第1の流体と第2の流体との
間で熱交換が行われるようになっており、２パス編成に
なっている。この溶接型プレート式熱交換器40によれ
ば、各プレートカセット12は、一般の溶接型プレート式
熱交換器10と同様、プレートカセット12に全て４つの通
路孔（15、16、17、18）が形成されたプレート14が使われ
ているため、プレートカセット12においてプレート14を
重合する際はプレート14の編成を気にする必要がなく、
プレートカセット12の製造作業の作業効率は低下しな
い。また、このプレートカセット12は、一般の溶接型プ
レート式熱交換器10にも使えるので、大量生産による製
造コストの低減が期待できる。また、仕切板41はプレー
トカセット12の４つの通路孔に対応させて通路孔を形成
すればよく、構造が簡単であり、製造コストの低減を図
ることができる。上記の仕切板41をプレートカセット12
の中間部に複数介在させることによって、多パス編成の
溶接型プレート式熱交換器にすることができる。
【００２１】次に、本発明の第2実施形態に係る溶接型
プレート式熱交換器50を説明する。
【００２２】この溶接型プレート式熱交換器50は、図３
に示すように、上記の溶接型プレート式熱交換器40と同
様の構成であり、上記の仕切板41に換えて仕切板51を介
装したものである。仕切板51は、プレートカセット12の
下部の溶接側通路孔16に対応する通路孔52のみが開口形
成されており、プレートカセット12の下部の溶接側通路
孔16は連通させるが、プレートカセット12の他の通路孔
（15、17、18）に対応する通路孔は形成されておらず、プ
レートカセット12の他の通路孔（15、17、18）を閉鎖する
構成になっている。
【００２３】図４は、この溶接型プレート式熱交換器50
の流れ図を示す。図4に示すように、第1の流体の流れ
は、第１実施形態の溶接型プレート式熱交換器40と同じ
である。すなわち、第1の流体は、左端のプレートカセ
ット12の上部の溶接側通路孔15に導入され、各プレート
カセット12の上部の溶接側通路孔15から各プレートカセ
ット12内を上から下に流れ、プレートカセット12の下部
の溶接側通路孔16から仕切板51の下部の通路孔52を通っ
て、右側の各プレートカセット12の下部の溶接側通路孔
16へ流れ、下部の溶接側通路孔16から右側のプレートカ
セット12内を下から上に流れ、各プレートカセット12の
上部の溶接側通路孔15を通って、右端のプレートカセッ
ト12の上部の溶接側通路孔15から排出される。
【００２４】他方、第２の流体は、第１実施形態の溶接
型プレート式熱交換器40とは異なり、左端のプレートカ
セット12の下部のガスケット側通路孔18と右端のプレー
トカセット12の上部のガスケット側通路孔17にそれぞれ
導入される。そして、左右のガスケット側通路孔17、18
はそれぞれ仕切板41で閉鎖されているので、左端のプレ
ートカセット12の下部のガスケット側通路孔18に導入さ
れた第２の流体は、各プレートカセット12間を下から上
に流れて、プレートカセット12の上部のガスケット側通
路孔17に流れていき、左端のプレートカセット12の上部
のガスケット側通路孔17から排出される。また、右端の
上部のガスケット側通路孔17に導入された第2の流体
は、各プレートカセット12間を上から下に流れて、プレ
ートカセット12の下部のガスケット側通路孔18に流れて
いき、右端のプレートカセット12の下部のガスケット側
通路孔18から排出される。
【００２５】この溶接型プレート式熱交換器50は、仕切
板５1の左側と右側でそれぞれ第1の流体と第2の流体と
の間で熱交換が行われるようになっており、２パス編成
になっている。そして、第１の流体が高温流体で、第2
の流体が低温流体であるとすると、第1の流体が左右で
それぞれフレッシュな第2の流体と熱交換されるので、
第1の流体はより低い温度に冷却されるようになる。
【００２６】この溶接型プレート式熱交換器50も、各プ
レートカセットは、一般の溶接型プレート式熱交換器10
と同様、プレートカセット12に全て４つの通路孔（15、1
6、17、18）が形成されたプレート14が使われているた
め、プレートカセット12においてプレート14を重合する
際はプレート14の編成を気にする必要が全くなく、製造
作業の作業効率が良い。また、このプレートカセット12
は、一般の溶接型プレート式熱交換器10にも使えるの
で、大量生産による製造コストの低減を図ることができ
る。また、仕切板51はプレートカセット12の４つの通路
孔に対応させて通路孔を形成すればよく、構造が簡単で
あり、合わせて製造コストの低減を図ることができる。
【００２７】次に、本発明の第３実施形態に係る溶接型
プレート式熱交換器60を説明する。
【００２８】この溶接型プレート式熱交換器60は、図５
に示すように、上記の溶接型プレート式熱交換器40と同
様の構成において、仕切板41に換えて仕切板61を介装し
たものである。仕切板61は、プレートカセット12の下部
の溶接側通路孔16及び上下のガスケット側通路孔17、18
に対応する通路孔62、63、64が開口形成されており、プレ
ートカセット12の下部の溶接側通路孔16及び上下のガス
ケット側通路孔17、18は連通させるが、プレートカセッ
ト12の上部の溶接側通路孔15に対応する通路孔は形成さ
れておらず、プレートカセット12の上部の溶接側通路孔
15を閉鎖する構成になっている。
【００２９】図6は、この溶接型プレート式熱交換器60
の流れ図を示す。図６に示すように、仕切板61は通路孔
62によりプレートカセット12の下部の溶接側通路孔16を
流通させるようになっているので、第1の流体の流れ
は、第1実施形態の溶接型プレート式熱交換器40と同じ
になる。すなわち、第1の流体は、左端のプレートカセ
ット12の上部の溶接側通路孔15に導入され、各プレート
カセット12の上部の溶接側通路孔15から各プレートカセ
ット12内を上から下に流れ、プレートカセット12の下部
の溶接側通路孔16から仕切板61の下部の通路孔62を通っ
て、右側の各プレートカセット12の下部の溶接側通路孔
16へ流れ、下部の溶接側通路孔16から右側のプレートカ
セット12内を下から上に流れ、各プレートカセット12の
上部の溶接側通路孔15を通って、右端のプレートカセッ
ト12の上部の溶接側通路孔15から排出される。
【００３０】他方、第2の流体は、仕切板61の通路孔63、
64を通ってそれぞれ上下のガスケット側通路孔17、18を
流通できるようになっている。第２の流体は、右端のプ
レートカセット12の上部のガスケット側通路孔17に導入
され、上部のガスケット側通路孔17から各プレートカセ
ット12間を上から下に流れ、各プレートカセット12の下
部のガスケット側通路孔18に流れ、左端のプレートカセ
ット12の下部のガスケット側通路孔18から排出される。
【００３１】この溶接型プレート式熱交換器60は、仕切
板61の左側と右側でそれぞれ第1の流体と第2の流体との
間で熱交換が行われるようになっており、２パス編成に
なっている。そして、第１の流体が高温流体で、第2の
流体が低温流体であるとすると、第1の流体は左右でそ
れぞれフレッシュな第2の流体と熱交換されてより低い
温度に冷却されるようになっている。
【００３２】この溶接型プレート式熱交換器60も、各プ
レートカセット12は、一般の溶接型プレート式熱交換器
10と同様、プレートカセット12に全て４つの通路孔（1
5、16、17、18）が形成された同形状のプレート14が使われ
ているため、プレートカセット12においてプレート14を
重合する際はプレート14の編成を気にする必要が全くな
く、製造作業の作業効率が良い。また、このプレートカ
セット12は、一般の溶接型プレート式熱交換器10にも使
えるので、大量生産による製造コストの低減を期待でき
る。また、仕切板61はプレートカセット12の４つの通路
孔に対応させて通路孔を形成すればよく、構造が簡単で
あり、合わせて製造コストの低減を図ることができる。
【００３３】以上、本発明の一実施形態に係る溶接型プ
レート式熱交換器を説明したが、本発明に係る溶接型プ
レート式熱交換器は上記に限定されない。上記のよう
に、１つ又は３つの通路孔が形成された仕切板を多様に
組み合わせることにより、多様な多パス編成の溶接型プ
レート式熱交換器を作ることができ、これらはプレート
カセットが全て４つの通路孔（15、16、17、18）が形成さ
れた同形状のプレート14を使うことができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明に係る溶接型プレート式熱交換器
は、熱交換させる第１の流体を流通させる２つの第１通
路孔と、第２の流体を流通させる２つの第２通路孔が形
成されたプレートを、２枚１組として第１通路孔、第２
通路孔をそれぞれ連通させた状態で重合し、周縁部を溶
接した複数のプレートカセットを、ガスケットを介在さ
せて積層し、前記第１通路孔からプレートカセット内に
第１の流体を流通させ、前記第２通路孔からプレートカ
セット間に前記第2の流体を流通させて、前記第1の流体
と第2の流体との間で熱交換を行う溶接型プレート式熱
交換器において、前記２つの第１通路孔と２つの第２通
路孔の計４つの通路孔のうち、１つ乃至３つの通路孔に
のみ対応した通路孔が開口形成されており、前記１つ乃
至３つの通路孔を連通させ、他の通路孔を閉鎖する平板
状の仕切板を、前記積層するプレートカセットの中間部
に介装したことを特徴とする。この溶接型プレート式熱
交換器は、仕切板を挟んで両側でそれぞれ第1の流体と
第2の流体を熱交換させる多パス編成であり、かつ、各
プレートカセット12には全て４つの通路孔（15、16、17、1
8）が形成されたプレート14を使うことができる。従っ
て、多パス編成の溶接型プレート式熱交換器を提供する
ことができるとともに、プレートカセット12を作成する
際には重合するプレート14の編成を気にする必要がな
く、製造コストの低減、および、製造作業の簡易化を図
ることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding type plate heat exchanger. 2. Description of the Related Art FIG. 7 is an exploded view showing a general welding type plate heat exchanger 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, the welded plate heat exchanger 10 has a plurality of plates 14 each having a heat transfer surface 13 on its surface, and two plates 14 are superimposed and welded along a predetermined welding line set on the peripheral edge thereof. The plate cassettes 12 are stacked with a gasket 11 interposed therebetween, and a first fluid to be subjected to heat exchange is allowed to flow through the plate cassettes 12,
A second fluid for heat exchange is allowed to flow between the plate cassettes 12 to perform heat exchange between the two. More specifically, as shown in FIG. 8, each plate 14 is formed of a rectangular thin plate, and a wave-shaped heat transfer surface 13 is formed on the surface thereof. Weld-side passage holes 15 and 16 and gasket-side passage holes 17 and 18 serving as entrances and exits are formed in pairs vertically.
The plate cassette 12 is formed by superimposing the two plates 14 as a set, and joining the two plates 14 by laser welding or the like along a welding line W set on the inner peripheral portion thereof as shown by a dotted line in FIG. It is welded. The welding line W communicates the welding-side passage holes 15 and 16 with the first fluid distribution passage L1 formed inside the plate cassette 12, and doubles the gasket-side passages 17 and 18 with the first fluid distribution passage L1. Is set to shut off. As a result, the first fluid distribution passage L1 through which the first fluid for heat exchange flows flows inside the two plates 14.
Is formed. [0004] Outside the plate cassette 12, a gasket line G for mounting the gasket 11 on the peripheral edge is set as shown by a dashed line in FIG. The gasket line G communicates the gasket-side passage holes 17, 18 with the second fluid distribution passage L2 formed outside the plate cassette 12,
Further, the welding side passage holes 15, 16 and the second fluid distribution passage L2 are set so as to be double-blocked. A gasket 11 made of a heat-resistant elastic material such as synthetic rubber is attached to the gasket line G. As shown in FIG. 7, a welded plate type heat exchanger 10 has a gasket 11 mounted on a gasket line G to stack a plurality of plate cassettes 12, and two frames 19 from both sides in the stacking direction. , 20 and joined together. As a result, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the welding side passage holes 15 and 16 of each plate cassette 12 and the gasket side passage holes 17 and 18 respectively communicate with each other.
A second fluid distribution passage L2 sealed by the gasket 11 is formed therebetween. Further, as shown in FIGS. 9 (a), 9 (b) and 7, the frame 19 mounted on the front side of the plate cassette 12 in the stacking direction of the stacked body has the welding side passage holes 15, 16 and the gasket. Since the inlet and outlet for the fluid to the side passage holes 17 and 18 are formed, the welding side passage holes 15 and 16 and the gasket side passage holes are formed at the four corners.
Nozzles 21, 22, 23, 24 communicating with 17, 18 respectively are formed. Similarly, the frame 20 attached to the rear side
Nozzles 25, 26, 27, 28 communicating with the welding side passage holes 15, 16 and the gasket side passage holes 17, 18 are formed at the four corners. A gasket 29 and a closing flange 30 are attached to the nozzles 25, 26, 27, 28 of the rear frame 20 for sealing. This welded plate type heat exchanger 10 is shown in FIG.
(a) As shown in (b) and FIG. 10, the m-th plate and m +
Plate cassette by the first plate (m is an odd number)
12, a first fluid distribution passage L1 is formed between the m-th plate and the (m + 1) -th plate, and m-1
A second fluid distribution passage L2 is formed between the third plate and the m-th plate. Welded plate heat exchanger 10
Is configured as described above, and as shown in FIGS. 9A and 10, a first heat-exchanger from the welding-side passage holes 15 and 16 to the first fluid distribution passage L1 formed in the plate cassette 12. As shown in FIGS. 9B and 10, the second fluid distribution passage L2 formed between the gasket-side passage holes 17 and 18 to the second fluid distribution passage L2 formed between the plate cassettes 12 circulates the second fluid. Thus, heat exchange is performed between the two fluids. Note that FIG.
FIG. 1 shows a flow diagram of the fluid in the welded plate heat exchanger 10. In this flow chart, the upper side shows the welding side passage hole 1
5 and 16 show the flow of the first fluid flowing through the first fluid distribution passage L1, and the lower side shows the second fluid flowing through the gasket-side passage holes 17, 18 and the second fluid distribution passage L2. I have. In the uppermost and lowermost columns, plate numbers are assigned in order from the left. The same applies to the following flowcharts. E in FIGS. 9A and 9B and FIG. 10 represents the plate number of the rightmost plate. The first fluid distribution passage L1 formed in the plate cassette 12 of the welded plate heat exchanger 10 is formed by welding the pair of plates 14 constituting the plate cassette 12 by welding. The sealing performance is very stable even for fluids such as chemicals. Therefore, the welding type plate heat exchanger 10 is the first type in the plate cassette 12.
In the fluid distribution passage L1, a fluid such as a chemical such as a rubber gasket, whose sealing property is impaired, is circulated as the first fluid for heat exchange, and is cooled in the second fluid distribution passage L2 between the plate cassettes 12. It is suitable for applications in which water is circulated as a second fluid for heat exchange to cool chemicals. It should be noted that the above-mentioned welded plate type heat exchanger 10
In consideration of the production efficiency of the plate cassette 12, all the plate cassettes 12 use the same-shaped plate 14 having passage holes 15, 16, 17, 18 formed at four corners. In other words, when stacking the plates 14 in the plate cassette 12, there is no need to worry about the organization of the plates 14,
The plate cassette 12 can be constituted by any of the plates 14. [0010] As in the case of the above-mentioned welded plate heat exchanger 10, a passage arrangement for exchanging heat once between the first fluid and the second fluid is called one pass. In a heat exchanger, multi-pass knitting of two or more passes may be required in order to uniformly perform heat exchange at a set temperature. However, the welded plate heat exchanger in which the plate cassettes 12 are stacked does not have a suitable multi-pass knitting means. Further, in the plate type heat exchanger of the welded type, the plate cassette 12 is provided with the plate 14 in which all four passage holes (15, 16, 17, 18) are formed. Plate 14 when polymerizing
I didn't have to worry about the organization. In order to reduce the manufacturing cost of the plate cassette 12, even when making a multi-pass welded plate heat exchanger, all four passage holes (15, 16, 17, 18) are formed in the plate cassette 12. It is desirable to use the prepared plate 14. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-pass welded plate heat exchanger, to reduce its manufacturing cost, and to simplify the manufacturing operation. According to the present invention, there is provided a welded plate type heat exchanger in which two first passage holes through which a first fluid to be heat-exchanged flows and a second fluid through which a second fluid flows. A plate in which two second passage holes are formed is superimposed in a state where the first passage hole and the second passage hole are connected to each other as a set of two sheets, and a plurality of plate cassettes whose peripheral edges are welded are formed into a gasket. The first fluid is circulated from the first passage hole into the plate cassette, and the second fluid is circulated from the second passage hole between the plate cassettes. In a welded plate heat exchanger for performing heat exchange with a second fluid, one to three passages out of a total of four passage holes of the two first passage holes and the two second passage holes A passage hole corresponding to only the hole is formed. One or communicated three passages holes, a flat partition plate for closing the other passage hole, characterized in that interposed in the middle portion of the plate cassette for the stack. This welded plate type heat exchanger has a multi-pass formation in which heat is exchanged between the first fluid and the second fluid on both sides of the partition plate, and each plate cassette 12 has four passage holes. The plate 14 on which (15, 16, 17, 18) is formed is used. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a welding type plate heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same members and the same portions as those of the above-described welded plate heat exchanger 10 are denoted by the same reference numerals. When the plate cassettes 12 are stacked, the two first passage holes 1
A partition plate in which passage holes corresponding to only one to three passage holes are formed among 5, 16 and two second passage holes 17 and 18,
This is interposed in the middle of the plate cassette 12.
This welded plate heat exchanger is a multi-pass knitted plate heat exchanger capable of exchanging heat between the first fluid and the second fluid on the left and right sides of the partition plate. Each plate cassette 12 uses a plate 14 in which four passage holes (15, 16, 17, 18) are formed. It is not necessary to reduce the manufacturing cost and to simplify the manufacturing operation. Hereinafter, a welded plate type heat exchanger 40 according to a first embodiment of the present invention will be described. This welded plate type heat exchanger 40 is shown in FIG.
As shown in the figure, the first passage hole 1 in the lower part of the plate cassette 12
Passage holes 42 and 43 corresponding to the 6 and the second passage holes 18 are formed to open the first passage hole 16 and the second passage hole 18 at the bottom, respectively, and the first passage hole 15 and the second passage A partition plate 41 that closes both the holes 17 is provided at an intermediate portion of the plate cassette 12. The surface of the partition plate 41 is mirror-finished, and by tightening the laminated plate cassettes 12 from both sides, the gasket 11 mounted on the plate cassette 12 comes into close contact with the surface of the partition plate 41, and the partition plate 41 and the plate cassette Fluid does not leak from between the twelve. FIG. 2 shows this welded plate type heat exchanger 40.
FIG. In this flow chart, 41 attached to the columns of the uppermost row and the lowermost row indicates a partition plate. As shown in FIG. 2, the first fluid is introduced into the welding side passage hole 15 above the left end plate cassette 12 and flows through the welding side passage hole 15 above the left side plate cassette 12. Flows from top to bottom in each plate cassette 12. The first fluid flowing to the lower portion of the plate cassette 12 passes from the lower welding-side passage hole 16 through the lower passage hole 42 of the partition plate 41 to the lower welding-side passage hole 16 of each of the right plate cassettes 12. Flows. Then, the first fluid that has passed through the partition plate 41 flows from the lower welding-side passage hole 16 through the right plate cassette 12 from the bottom to the upper side, and passes through the upper welding-side passage hole 15 of each plate cassette 12. Then, it is discharged from the welding side passage hole 15 at the upper part of the right end plate cassette 12. On the other hand, the second fluid is introduced into the gasket-side passage hole 17 in the upper part of the rightmost plate cassette 12, and the gasket-side passage hole 17 in the upper part of each right plate cassette 12.
, And flows from the top to the bottom between the plate cassettes 12 on the right side. The second fluid flowing to the lower portion of the plate cassette 12 flows from the lower gasket-side passage hole 18 to the partition plate 4.
Through the lower passage hole 43 of the first plate cassette 12, the gas flows to the lower gasket-side passage hole 18 of each plate cassette 12 on the left side. And
The second fluid that has passed through the partition plate 41 flows from the lower gasket-side passage hole 18 of each of the left plate cassettes 12 to the space between the left plate cassettes 12 from the bottom, and flows upward from the gasket side of each plate cassette 12. The gas passes through the passage hole 17 and is discharged from the gasket-side passage hole 17 at the upper part of the plate cassette 12 at the left end. In this welded plate type heat exchanger 40, heat is exchanged between the first fluid and the second fluid on the left and right sides of the partition plate 41, respectively. It has become. According to the welded plate heat exchanger 40, each of the plate cassettes 12 has four passage holes (15, 16, 17, 18) in the plate cassette 12 similarly to the general welded plate heat exchanger 10. Because the plate 14 in which is formed is used, when superposing the plate 14 in the plate cassette 12, there is no need to worry about the knitting of the plate 14,
The working efficiency of the manufacturing operation of the plate cassette 12 does not decrease. In addition, since the plate cassette 12 can be used for a general welding type plate heat exchanger 10, a reduction in manufacturing cost due to mass production can be expected. Further, the partition plate 41 may be formed with passage holes corresponding to the four passage holes of the plate cassette 12, so that the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced. The above partition plate 41 is attached to the plate cassette 12
By interposing a plurality of the heat exchangers in the middle portion of the heat exchanger, a welded plate heat exchanger having a multi-pass knitting can be obtained. Next, a welded plate type heat exchanger 50 according to a second embodiment of the present invention will be described. This welded plate type heat exchanger 50 is shown in FIG.
As shown in the figure, the configuration is the same as that of the above-mentioned welding type plate heat exchanger 40, and a partition plate 51 is interposed in place of the partition plate 41. In the partition plate 51, only the passage hole 52 corresponding to the welding-side passage hole 16 in the lower part of the plate cassette 12 is formed, and the welding-side passage hole 16 in the lower part of the plate cassette 12 is communicated. No passage hole corresponding to the other passage holes (15, 17, 18) is formed, and the other passage holes (15, 17, 18) of the plate cassette 12 are closed. FIG. 4 shows this welded plate type heat exchanger 50.
2 shows a flow chart of FIG. As shown in FIG. 4, the flow of the first fluid is the same as that of the welded plate heat exchanger 40 of the first embodiment. That is, the first fluid is introduced into the upper welding side passage hole 15 of the left end plate cassette 12, flows from the upper side of each plate cassette 12 through the upper welding side passage hole 15 of each plate cassette 12, from top to bottom, The lower welding side passage hole of each plate cassette 12 passes from the lower welding hole passage hole 16 of the plate cassette 12 through the lower passage hole 52 of the partition plate 51.
16, flows from the lower welding side passage hole 16 through the right side plate cassette 12 from below to the upper side, passes through the upper welding side passage hole 15 of each plate cassette 12, and welds the upper end of the right end plate cassette 12. It is discharged from the side passage hole 15. On the other hand, the second fluid is different from the welded plate type heat exchanger 40 of the first embodiment, in that the gasket side passage hole 18 at the lower part of the plate cassette 12 at the left end and the upper part of the plate cassette 12 at the right end. Each gas is introduced into the gasket side passage hole 17. Then, the left and right gasket side passage holes 17, 18
Are closed by the partition plates 41, respectively, so that the second fluid introduced into the gasket side passage holes 18 at the lower part of the left end plate cassette 12 flows between the plate cassettes 12 from the bottom to the top, and The gas flows into the gasket-side passage hole 17 in the upper part of the plate cassette 12 and is discharged from the gasket-side passage hole 17 in the upper part of the plate cassette 12 at the left end. Further, the second fluid introduced into the upper gasket-side passage hole 17 at the right end flows from top to bottom between the respective plate cassettes 12, and flows into the lower gasket-side passage hole 18 of the plate cassette 12. It is discharged from the gasket side passage hole 18 at the lower part of the right end plate cassette 12. In this welded plate heat exchanger 50, heat is exchanged between the first fluid and the second fluid on the left and right sides of the partition plate 51, respectively, and the two-pass knitting is performed. It has become. And the first fluid is a high temperature fluid and the second fluid is
If the fluid is a low-temperature fluid, the first fluid exchanges heat with the fresh second fluid on the left and right, respectively.
The first fluid becomes cooled to a lower temperature. Each of the plate cassettes of this welding type plate heat exchanger 50 also includes a general welding type plate heat exchanger 10.
Similarly, all four passage holes (15, 1
6, 17 and 18) are used, so when superposing the plates 14 in the plate cassette 12, there is no need to worry about the knitting of the plates 14 at all, and the work efficiency of the manufacturing operation is good. . Also, this plate cassette 12
Can also be used for a general welded plate heat exchanger 10, so that the production cost can be reduced by mass production. Further, the partition plate 51 may be formed with passage holes corresponding to the four passage holes of the plate cassette 12, so that the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced. Next, a welding type plate heat exchanger 60 according to a third embodiment of the present invention will be described. This welded plate type heat exchanger 60 is shown in FIG.
As shown in the figure, a partition plate 61 is interposed in place of the partition plate 41 in the same configuration as the above-mentioned welded plate heat exchanger 40. The partition plate 61 has a welding side passage hole 16 at the lower part of the plate cassette 12 and upper and lower gasket side passage holes 17, 18.
The passage holes 62, 63, and 64 corresponding to the opening are formed, and the welding side passage hole 16 at the lower part of the plate cassette 12 and the upper and lower gasket side passage holes 17, 18 are communicated with each other, but the upper part of the plate cassette 12 is welded. No passage hole corresponding to the side passage hole 15 is formed, and the welding side passage hole at the top of the plate cassette 12 is formed.
15 is closed. FIG. 6 shows this welded plate type heat exchanger 60.
2 shows a flow chart of FIG. As shown in FIG. 6, the partition plate 61 has a passage hole.
The flow of the first fluid is the same as that of the welded plate heat exchanger 40 of the first embodiment, because the welding side passage hole 16 at the lower part of the plate cassette 12 is circulated by the 62. That is, the first fluid is introduced into the upper welding side passage hole 15 of the left end plate cassette 12, flows from the upper side of each plate cassette 12 through the upper welding side passage hole 15 of each plate cassette 12, from top to bottom, The lower welding side passage hole of each plate cassette 12 passes from the lower welding hole passage hole 16 of the plate cassette 12 through the lower passage hole 62 of the partition plate 61.
16, flows from the lower welding side passage hole 16 through the right side plate cassette 12 from below to the upper side, passes through the upper welding side passage hole 15 of each plate cassette 12, and welds the upper end of the right end plate cassette 12. It is discharged from the side passage hole 15. On the other hand, the second fluid is supplied to the passage holes 63 of the partition plate 61,
The upper and lower gasket side passage holes 17, 18 can be circulated through the passage 64, respectively. The second fluid is introduced into the upper gasket-side passage hole 17 of the right end plate cassette 12, flows from the upper gasket-side passage hole 17 between the plate cassettes 12 from top to bottom, and flows into the lower part of each plate cassette 12. The gas flows into the gasket-side passage hole 18 and is discharged from the gasket-side passage hole 18 below the left end plate cassette 12. In this welded plate type heat exchanger 60, heat is exchanged between the first fluid and the second fluid on the left and right sides of the partition plate 61, respectively. It has become. Then, assuming that the first fluid is a high-temperature fluid and the second fluid is a low-temperature fluid, the first fluid exchanges heat with the fresh second fluid on each of the left and right sides to be cooled to a lower temperature. It has become. In this welded plate heat exchanger 60, each plate cassette 12 is made of a general welded plate heat exchanger.
As in the case of 10, all four passage holes (1
5, 16, 17, 18), the same shape of the plate 14 is used, so when superimposing the plate 14 in the plate cassette 12, there is no need to worry about the knitting of the plate 14 and the production work Work efficiency is good. Further, since the plate cassette 12 can be used for a general welded plate type heat exchanger 10, a reduction in manufacturing cost due to mass production can be expected. Further, the partition plate 61 may be formed with passage holes corresponding to the four passage holes of the plate cassette 12, so that the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced. Although the welded plate heat exchanger according to one embodiment of the present invention has been described above, the welded plate heat exchanger according to the present invention is not limited to the above. As described above, by variously combining the partition plates having one or three passage holes formed therein, various multi-pass knitted welded plate heat exchangers can be manufactured. A plate 14 of the same shape with four passage holes (15, 16, 17, 18) can be used. The welding type plate heat exchanger according to the present invention has two first passage holes through which the first fluid to be exchanged heat flows and two second passage holes through which the second fluid flows. The plate having the passage holes formed therein is a set of two plates, the first passage hole and the second plate.
A plurality of plate cassettes, each of which is superimposed in a state where the passage holes are communicated with each other and whose peripheral portions are welded, are stacked with a gasket interposed therebetween, and a first fluid is circulated from the first passage hole into the plate cassette, In a welded plate heat exchanger that causes the second fluid to flow between the plate cassette and the second passage hole to perform heat exchange between the first fluid and the second fluid, Out of a total of four passage holes, one passage hole and two second passage holes, passage holes corresponding to only one to three passage holes are formed, and the one to three passage holes communicate with each other. A plate-like partition plate for closing another passage hole is interposed at an intermediate portion of the stacked plate cassettes. This welded plate type heat exchanger has a multi-pass formation in which heat is exchanged between a first fluid and a second fluid on both sides of a partition plate, and each plate cassette 12 has four passage holes. (15, 16, 17, 1
8) can be used the plate 14 formed. Accordingly, it is possible to provide a welded plate type heat exchanger having a multi-pass knitting, and it is not necessary to worry about knitting of the plates 14 to be superimposed when the plate cassette 12 is produced, thereby reducing the manufacturing cost, and In addition, the manufacturing operation can be simplified.
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る溶接型プレート
式熱交換器の仕切板の近傍を示す分解斜視図。
【図２】 本発明の第１実施形態に係る溶接型プレート
式熱交換器の流体の流れを示す流れ図。
【図３】 本発明の第２実施形態に係る溶接型プレート
式熱交換器の仕切板の近傍を示す分解斜視図。
【図４】 本発明の第２実施形態に係る溶接型プレート
式熱交換器の流体の流れを示す流れ図。
【図５】 本発明の第３実施形態に係る溶接型プレート
式熱交換器の仕切板の近傍を示す分解斜視図。
【図６】 本発明の第３実施形態に係る溶接型プレート
式熱交換器の流体の流れを示す流れ図。
【図７】 従来の溶接型プレート式熱交換器を示す分解
斜視図。
【図８】 溶接型プレート式熱交換器のプレートカセッ
トを示す平面図。
【図９】 (a)は従来の溶接型プレート式熱交換器の溶
接側通路孔の近傍を示す縦断側面図、(b)は従来の溶接
型プレート式熱交換器のガスケット側通路孔の近傍を示
す縦断側面図。
【図１０】 従来の溶接型プレート式熱交換器の流体の
流れを示す流れ図。
【符号の説明】
40、50、60 溶接型プレート式熱交換器
11 ガスケット
12 プレートカセット
12a、12b 両端のプレートカセット
13 伝熱面
15 上部の溶接側通路孔
16 下部の溶接側通路孔
17 上部のガスケット側通路孔
18 下部のガスケット側通路孔
19、20 フレーム
41、51、61 仕切板
42、43 通路孔
52 通路孔
62、63、64 通路孔
W 溶接ライン
Ｇ ガスケットラインBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view showing the vicinity of a partition plate of a welded plate heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a fluid in the welded plate heat exchanger according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the vicinity of a partition plate of a welded plate heat exchanger according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a fluid in a welded plate heat exchanger according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the vicinity of a partition plate of a welded plate heat exchanger according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of fluid in a welded plate heat exchanger according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an exploded perspective view showing a conventional welded plate type heat exchanger. FIG. 8 is a plan view showing a plate cassette of the welding type plate heat exchanger. 9 (a) is a longitudinal sectional side view showing the vicinity of a welding side passage hole of a conventional welding type plate heat exchanger, and FIG. 9 (b) is the vicinity of a gasket side passage hole of a conventional welding type plate heat exchanger. FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of fluid in a conventional welded plate heat exchanger. [Description of Signs] 40, 50, 60 Weld-type plate heat exchanger 11 Gasket 12 Plate cassettes 12a, 12b Plate cassettes 13 at both ends Heat transfer surface 15 Weld-side passage hole 16 at the top Weld-side passage hole 17 at the bottom Gasket-side passage hole 18 Lower gasket-side passage hole 19, 20 Frame 41, 51, 61 Partition plate 42, 43 Passage hole 52 Passage hole 62, 63, 64 Passage hole W Welding line G Gasket line
Claims (1)
の第１通路孔と、熱交換させる第２の流体を流通させる
２つの第２通路孔が形成されたプレートを、２枚１組と
して第１通路孔、第２通路孔をそれぞれ連通させた状態
で重合し、周縁部を溶接した複数のプレートカセット
を、ガスケットを介在させて積層し、前記第１通路孔か
らプレートカセット内に第１の流体を流通させ、前記第
２通路孔からプレートカセット間に前記第2の流体を流
通させて、前記第1の流体と第2の流体との間で熱交換を
行う溶接型プレート式熱交換器において、 前記２つの第１通路孔と２つの第２通路孔の計４つの通
路孔のうち、１つ乃至３つの通路孔にのみ対応した通路
孔が開口形成されており、前記１つ乃至３つの通路孔を
連通させ、他の通路孔を閉鎖する平板状の仕切板を、前
記積層するプレートカセットの中間部に介装したことを
特徴とする溶接型プレート式熱交換器。1. A plate having two first passage holes through which a first fluid for heat exchange flows and two second passage holes through which a second fluid to heat exchange flows are formed. A plurality of plate cassettes having a peripheral portion welded and laminated with a gasket interposed therebetween in a state where the first passage hole and the second passage hole are communicated with each other as a set of two sheets, and the first passage hole is formed. To allow the first fluid to flow through the plate cassette and the second fluid to flow between the plate cassette and the second passage hole, thereby exchanging heat between the first fluid and the second fluid. In the welding type plate heat exchanger to be performed, of the two first passage holes and the two second passage holes, a passage hole corresponding to only one to three passage holes is formed. The one to three passage holes communicate with each other, Welded plate heat exchanger, characterized in that the plate-shaped partition plate for closing the passage hole, and interposed in the middle portion of the plate cassette for the stack.
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|---|---|---|---|
| JP2001300941A JP2003106782A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Welded plate type heat exchanger |
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