JP2007528978A - Heat exchange plate and plate package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレート式熱交換器用プレートパッケージの熱交換プレートであって、熱交換プレートは中央延伸面、上方プレート面、および下方プレート面と平行に第1の縁部と第2の縁部との間を延び、中央延伸面は熱交換プレートを第1の部分と第2の部分とに分割する中心軸線を有し、熱交換プレートは、第1の端部領域と、第2の端部領域と、第1の縁部と第2の縁部との間を第1の端部領域から第2の端部領域まで延びている中央熱伝達領域と、第1の端部領域において熱交換プレートを貫通して延びる1次ポートホールおよび2次ポートホールであって、1次ポートホールおよび2次ポートホールはそれぞれの隣接するエッジ領域によって囲まれ、1次ポートホールは第1の部分に位置し、2次ポートホールは第2の部分に位置している1次ポートホールおよび2次ポートホールと、第1の端部領域上を延び、1次ポートホールから中央熱伝達領域まで延びているベース面を有する分配領域と、を有する熱交換プレートに関する。 The present invention is a heat exchange plate of a plate package for a plate heat exchanger, wherein the heat exchange plate has a first edge and a second edge parallel to the center extending surface, the upper plate surface, and the lower plate surface. The central extension surface has a central axis that divides the heat exchange plate into a first portion and a second portion, the heat exchange plate having a first end region and a second end portion. Heat exchange in the first end region and a central heat transfer region extending from the first end region to the second end region between the region, the first edge and the second edge A primary port hole and a secondary port hole extending through the plate, the primary port hole and the secondary port hole being surrounded by respective adjacent edge regions, the primary port hole being located in the first portion And the secondary porthole is located in the second part A primary porthole and secondary porthole, which are extending a first end upper region, a distribution region having a base surface which extends to the central heat transfer area from the primary porthole, relates to a heat exchanger plate having.
本発明はまた、間にプレート間空間が設けられた少なくとも2枚の熱交換プレートを有するプレート式熱交換器用のプレートパッケージであって、各熱交換プレートは中央延伸面、上方プレート面、および下方プレート面と平行に第1の縁部と第2の縁部との間を延び、中央延伸面は熱交換プレートを第1の部分と第2の部分とに分割する中心軸線を有し、 熱交換プレートは、第1の端部領域と、第2の端部領域と、第1の縁部と第2の縁部との間を第1の端部領域から第2の端部領域まで延びている中央熱伝達領域と、第1の端部領域において熱交換プレートを貫通して延びる1次ポートホールおよび2次ポートホールであって、1次ポートホールおよび2次ポートホールはそれぞれの隣接するエッジ領域によって囲まれ、1次ポートホールは第1の部分に位置し、2次ポートホールは第2の部分に位置している1次ポートホールおよび2次ポートホールと、第1の端部領域上を延び、1次ポートホールから中央熱伝達領域まで延びているベース面を有する分配領域と、を有する熱交換プレートに関する。 The present invention is also a plate package for a plate heat exchanger having at least two heat exchange plates provided with an inter-plate space therebetween, each heat exchange plate having a central extension surface, an upper plate surface, and a lower plate surface. Extending between the first edge and the second edge parallel to the plate surface, the central extension surface having a central axis dividing the heat exchange plate into a first portion and a second portion, The exchange plate extends from the first end region to the second end region between the first end region, the second end region, and the first edge portion and the second edge portion. A central heat transfer region and a primary port hole and a secondary port hole extending through the heat exchange plate in the first end region, wherein the primary port hole and the secondary port hole are adjacent to each other. Surrounded by edge area, primary port And the secondary port hole extends from the primary port hole to the primary port hole and the secondary port hole located in the second part, and extends over the first end region. And a distribution area having a base surface extending to a central heat transfer area.
このようなプレート式熱交換器では、主な熱伝達はプレートの中央熱伝達領域でおこなわれることが好ましい。ポートホールに隣接している分配領域は、熱伝達が中央熱伝達領域の全域で一様におこなわれるように、媒体を中央熱伝達領域に一様に分配する機能を有している。このような分配は分配領域に設けられた特別な波形構造によっておこなわれることが知られている。このような波形構造は、媒体が中央熱伝達領域に一様に分配されるように媒体の流れを案内する。このような公知の分配パターンの短所は、分配パターンが分配領域における過大な圧力低下の要因ともなることである。このような圧力低下は、プレート式熱交換器の効率を悪化させ、中央熱伝達領域の外側の熱伝達が大きくなり過ぎる一因となる。 In such a plate heat exchanger, the main heat transfer is preferably performed in the central heat transfer area of the plate. The distribution area adjacent to the port hole has a function of uniformly distributing the medium to the central heat transfer area so that heat transfer is uniformly performed across the central heat transfer area. It is known that such distribution is performed by a special corrugated structure provided in the distribution area. Such a corrugated structure guides the flow of the medium so that the medium is evenly distributed in the central heat transfer area. The disadvantage of such a known distribution pattern is that the distribution pattern also causes excessive pressure drop in the distribution area. Such a pressure drop worsens the efficiency of the plate heat exchanger and contributes to excessive heat transfer outside the central heat transfer area.
このような状況での制約事項は、分配領域におけるプレート式熱交換器の強度である。複数の熱交換プレートがたとえばろう付けによって互いに永久的に結合されたプレート式熱交換器においては、高圧の媒体がプレート式熱交換器を通して搬送されるときに、大きな引張応力がプレートパッケージ内に生じる。フレームプレートとプレッシャプレートとの間で締め付けられたプレート式熱交換器には、プレートパッケージ内にプリテンションによる大きな圧縮応力が生じる。分配領域におけるこのような引張応力や圧縮応力に耐えるため、隣接する熱交換プレートの間には所定の数の接触点あるいは接触箇所が必要となる。ろう付けされた熱交換器では、熱交換プレートはそれらの点または箇所で互いに結合されている。さまざまな種類の応力に耐えるためには、これらの接触点が互いの上で実質的に直線状に配置されていること、つまりこれらの接触点がプレートパッケージの全域で可能な限りまっすぐな直線を構成していることも重要である。 The constraint in this situation is the strength of the plate heat exchanger in the distribution area. In a plate heat exchanger in which a plurality of heat exchange plates are permanently joined together, for example by brazing, a large tensile stress is generated in the plate package when a high pressure medium is conveyed through the plate heat exchanger. . In the plate heat exchanger clamped between the frame plate and the pressure plate, a large compressive stress due to pretension is generated in the plate package. In order to withstand such tensile and compressive stresses in the distribution region, a predetermined number of contact points or contact points are required between adjacent heat exchange plates. In a brazed heat exchanger, the heat exchange plates are connected to each other at those points or points. In order to withstand various types of stress, these contact points must be arranged in a substantially straight line on top of each other, i.e. they should be as straight as possible throughout the plate package. It is also important to make up.
スウェーデン特許出願公告明細書第415928号は、各々が中央延伸面に平行に延びる多数の熱交換プレートを備えたプレート式熱交換器を開示している。各プレートは、1次ポートホールと2次ポートホールとを備えた第1の端部領域と、1次ポートホールと2次ポートホールとを備えた第2の端部領域と、第1の端部領域から第2の端部領域まで延びる中央熱伝達領域と、を有している。一つの同じ液体の入口用ポートホールおよび出口用ポートホールはプレートの同じ側に配置されている。中央熱伝達領域は、同一の液体の入口と出口が配置されているプレートの側部ではより狭くなるように構成された多数の通路を形成する波形構造を有している。 Swedish Patent Application Publication No. 415928 discloses a plate heat exchanger with a number of heat exchange plates each extending parallel to the central extension plane. Each plate includes a first end region with a primary port hole and a secondary port hole, a second end region with a primary port hole and a secondary port hole, and a first end A central heat transfer region extending from the partial region to the second end region. One same liquid inlet port hole and outlet port hole are located on the same side of the plate. The central heat transfer region has a corrugated structure that forms a number of passages that are configured to be narrower at the side of the plate where the same liquid inlet and outlet are located.
国際公開第85/02670号は、各々が中央延伸面に平行に延びる多数の熱交換プレートを備えたプレート式熱交換器を開示している。各プレートは、1次ポートホールと2次ポートホールとを備えた第1の端部領域と、1次ポートホールと2次ポートホールとを備えた第2の端部領域と、第1の端部領域から第2の端部領域まで延びる中央熱伝達領域と、を有している。一つの同じ液体の入口用ポートホールおよび出口用ポートホールはプレートの同じ側に配置されている。第1の分配領域は第1の端部領域上を延び、第2の分配領域は第2の端部領域上を延びている。両分配領域と中央熱伝達領域は、分配領域間のプレート間空間の流れ抵抗が中央熱伝達領域間のプレート間空間の流れ抵抗よりも低くなるような複数の方向に延びている複数の波形構造を有している。 WO 85/02670 discloses a plate heat exchanger with a number of heat exchange plates, each extending parallel to the central extension plane. Each plate includes a first end region with a primary port hole and a secondary port hole, a second end region with a primary port hole and a secondary port hole, and a first end A central heat transfer region extending from the partial region to the second end region. One same liquid inlet port hole and outlet port hole are located on the same side of the plate. The first distribution region extends over the first end region, and the second distribution region extends over the second end region. Both distribution regions and the central heat transfer region have a plurality of corrugated structures extending in a plurality of directions such that the flow resistance in the interplate space between the distribution regions is lower than the flow resistance in the interplate space between the central heat transfer regions have.
イギリス特許出願公開明細書第2054817号は、各々が、中央延伸面と、上方プレート面と、下方プレート面とに平行に左側縁部と右側縁部との間を延びる多数の熱交換プレートを備えたプレート式熱交換器を開示している。中央延伸面は、プレートを左部分と右部分とに分割する中心軸線を有している。プレートは、第1の端部領域と、第2の端部領域と、左側縁部と右側縁部との間を第1の端部領域から第2の端部領域まで延びる中央熱伝達領域と、を有している。入口ポートホールおよび出口ポートホールは第1の端部領域においてプレートを貫通して延びており、隣接するそれぞれのエッジ領域で囲まれている。入口ポートホールは左側の部分に位置し、出口ポートホールは右側の部分に位置している。分配領域は第1の端部領域から延びており、また、中央延伸面に平行のように見え、入口ポートホールから熱伝達領域まで延びるベース面を有している。このベース面上に、1つまたは数個の互いに分離した分配部材が取り付けられている。分配部材は、入口ポートホールのエッジ領域の近くでは上方プレート面の近くの上部レベルに位置し、左側縁部の近傍の下方プレート面の近くの下部レベルまで徐々に下降するように構成されている。 British Patent Application No. 2054817 comprises a number of heat exchange plates, each extending between a left side edge and a right side edge parallel to the central extension surface, the upper plate surface, and the lower plate surface. A plate-type heat exchanger is disclosed. The central extending surface has a central axis that divides the plate into a left portion and a right portion. The plate includes a first end region, a second end region, a central heat transfer region extending from the first end region to the second end region between the left edge and the right edge. ,have. The inlet port hole and outlet port hole extend through the plate in the first end region and are surrounded by adjacent edge regions. The entrance port hole is located in the left part and the exit port hole is located in the right part. The distribution region extends from the first end region and has a base surface that appears parallel to the central extension surface and extends from the inlet port hole to the heat transfer region. On this base surface, one or several separate distribution members are mounted. The distribution member is positioned at an upper level near the upper plate surface near the edge region of the inlet port hole and is configured to gradually descend to a lower level near the lower plate surface near the left edge. .
本発明の目的は、プレート式熱交換器のプレートパッケージで使用されることが意図された、改善された分配領域を含んだ熱交換プレートを提供することである。 It is an object of the present invention to provide a heat exchange plate including an improved distribution area intended to be used in a plate package of a plate heat exchanger.
本発明のさらなる目的は、分配領域での低い流れ抵抗に貢献する熱交換プレートを提供することである。 It is a further object of the present invention to provide a heat exchange plate that contributes to low flow resistance in the distribution area.
本発明のさらなる目的は、プレート式熱交換器の分配領域における高い強度に貢献する熱交換プレートを提供することである。 It is a further object of the present invention to provide a heat exchange plate that contributes to high strength in the distribution area of the plate heat exchanger.
この目的は、ベース面が、1次ポートホールのエッジ領域の近くでは、上方プレート面の近傍の上部レベルに位置し、第2の縁部の近くでは、下方プレート面の近傍の下部レベルまで徐々に下降していることを特徴とする、最初に定義された熱交換プレートによって達成される。このような分配領域の構造によって、プレートパッケージ内の2つの熱交換プレート間のプレート間空間は、プレートパッケージの入口ポートを構成している1次ポートホールからの距離が長くなるにつれて、流れ面積を増加させることができる。より正確には、プレート間空間の高さは、入口ポートの近くの領域では相対的に小さく、反対の第2の縁部に向かう方向に沿って連続的に増加することになる。この構成は、1次ポートホールを通って流入する媒体が、中央熱伝達領域の入口全体、つまりその幅方向に均一に分配されることに役立つ。 The purpose is that the base surface is located at the upper level near the upper plate surface near the edge region of the primary porthole and gradually down to the lower level near the lower plate surface near the second edge. Achieved by the initially defined heat exchange plate, characterized in that With such a distribution region structure, the inter-plate space between the two heat exchange plates in the plate package increases the flow area as the distance from the primary port hole constituting the inlet port of the plate package increases. Can be increased. More precisely, the height of the interplate space will be relatively small in the region near the inlet port and will increase continuously along the direction towards the opposite second edge. This arrangement helps the medium flowing through the primary port hole to be evenly distributed across the inlet of the central heat transfer region, i.e. its width.
本発明のさらなる実施態様によれば、分配領域の形状は熱交換プレートの圧縮成型によって作られる。このようにして、分配領域のこの有利な構成を容易に低コストで得ることもできる。プレートパッケージにはその他の構成部品や要素は必要ない。 According to a further embodiment of the invention, the shape of the distribution area is made by compression molding of a heat exchange plate. In this way, this advantageous configuration of the distribution area can also be obtained easily and at low cost. The plate package does not require any other components or elements.
本発明のさらなる態様によれば、ベース面は、中央熱伝達領域との境界に沿って、第1の縁部の近くから第2の縁部の近くまで徐々に下降している。このようにして、媒体が流入するように意図された1次ポートホールから見て分配領域のより遠くの部分に対する媒体の流れ抵抗が減少し、媒体が中央熱伝達領域に沿って一様に分配されることができる。 According to a further aspect of the invention, the base surface is gradually lowered from near the first edge to near the second edge along the boundary with the central heat transfer region. In this way, the flow resistance of the medium to the farther part of the distribution area as seen from the primary porthole intended for the medium to flow in is reduced and the medium is distributed uniformly along the central heat transfer area. Can be done.
本発明のさらなる実施態様によれば、ベース面は、上部レベルから下部レベルまで連続的に下降している。「徐々に」という表現は、このようにベース面が連続的に下降することだけが意図されているのではなく、たとえばベース面が少しずつ低くされた複数の部分を構成し、その各々は中央延伸面に実質的に平行であるようにベース面が少しずつ下降することも意図されている点に留意されたい。前述の連続的な下降は、実質的に平坦なベース面、または多少湾曲したベース面によって実現することができる。 According to a further embodiment of the invention, the base surface is continuously lowered from the upper level to the lower level. The expression “gradually” is not intended to be such that the base surface is continuously lowered in this way, but it comprises, for example, a plurality of portions in which the base surface is gradually lowered, each of which is centered It should be noted that the base surface is also intended to be gradually lowered so that it is substantially parallel to the stretched surface. Such a continuous descent can be achieved by a substantially flat base surface or a slightly curved base surface.
本発明のさらなる実施態様によれば、分配領域およびベース面は、第1の端部領域の実質的に全域にわたって延びている。 According to a further embodiment of the invention, the distribution area and the base surface extend over substantially the entire first end area.
本発明のさらなる実施態様によれば、分配領域は複数の凸部と凹部とを有し、実質的にいずれの凸部も1次ポートホールから中央熱伝達領域に向かう対応する方向に延びている。このような複数の凸部は、媒体を、媒体が1次ポートホールから中央熱伝達領域に向けて流れるように導く。実質的にいずれの凸部も上方プレート面に達し、実質的にいずれの凹部も下方プレート面に達しているのが有利である。このようにして、プレートパッケージ内の隣接する熱交換プレートの凸部および凹部は、点、線、または面の形で互いに相互支持部を構成することができる。 According to a further embodiment of the present invention, the distribution region has a plurality of protrusions and recesses, and substantially any protrusion extends in a corresponding direction from the primary porthole to the central heat transfer region. . Such a plurality of convex portions guides the medium so that the medium flows from the primary port hole toward the central heat transfer region. It is advantageous if substantially any convex part reaches the upper plate surface and substantially any concave part reaches the lower plate surface. In this way, the convex portions and concave portions of adjacent heat exchange plates in the plate package can constitute mutual support portions in the form of dots, lines, or surfaces.
本発明のさらなる実施態様によれば、実質的にいずれの凸部も、凸部の方向に沿った長さが、1次ポートホールから中央熱伝達領域までの距離よりも実質的に短い。凸部をこのように短くすることによって、媒体は凸部間の流路内に閉じこめられず、自由に、かつ分配領域全体にわたってよりよく分配されるように流れることができる。さらに、このような短い凸部を用いることによって、流れ抵抗を低いレベルに維持することができる。 According to a further embodiment of the invention, substantially any convex portion has a length along the direction of the convex portion that is substantially shorter than the distance from the primary port hole to the central heat transfer region. By shortening the protrusions in this way, the medium is not confined in the flow path between the protrusions, but can flow freely and better distributed over the entire distribution area. Furthermore, by using such a short convex portion, the flow resistance can be maintained at a low level.
本発明のさらなる実施態様によれば、実質的にいずれの凹部も、隣接する凸部の対応する方向に対して実質的に垂直に延びている。凹部は、流れに非常にわずかな影響しか及ぼさない。しかし、凹部は隣接するプレート間空間内に突き出し、内部を流れる媒体を第2の部分からこの熱交換プレートに関する第1の部分に導く。このとき、実質的にいずれの凹部も、2次ポートホールから中央熱伝達領域に向かう対応する方向に延びていてもよい。また、実質的にいずれの凹部も、凹部の方向に沿った長さが、2次ポートホールから中央熱伝達領域までの距離よりも実質的に短いのが有利である。 According to a further embodiment of the invention, substantially any recess extends substantially perpendicular to the corresponding direction of the adjacent projection. The recess has a very slight effect on the flow. However, the recess protrudes into the space between adjacent plates and guides the medium flowing inside from the second part to the first part relating to the heat exchange plate. At this time, substantially any recess may extend in a corresponding direction from the secondary port hole toward the central heat transfer region. Moreover, it is advantageous that substantially any recess has a length along the direction of the recess that is substantially shorter than the distance from the secondary port hole to the central heat transfer region.
本発明のさらなる実施態様によれば、各凸部および各凹部は2つの端部と2つの長い側部とを有し、第2の部分に位置している実質的にいずれの凸部も、両端部の1つが凹部の長い両側部の1つまで延びており、第1の部分に位置している実質的にいずれの各凹部も、両端部の1つが凸部の長い両側部の1つまで延びている。凸部および凹部のこのような配置によって、プレートパッケージを貫通して流れる媒体の比較的自由な流れが達成され、同時に、隣接する熱交換プレート間に好ましい支持点が形成される。特に、支持点または支持線が、プレートパッケージ全体を通じて、互いの上を直線的に延びるように配置されていることに留意されたい。プレートパッケージの全域で実質的にまっすぐに延びるこのような支持線は、プレート同士がたとえばろう付けによって互いに永久的に結合される場合にプレート式熱交換器内に生じる引張応力、またはプレート同士が締め付けられる場合にプレート式熱交換器内に生じる圧縮応力を吸収するのに特に有利である。 According to a further embodiment of the invention, each projection and each recess has two ends and two long sides, and virtually any projection located in the second part is One of the two ends extends to one of the two long sides of the recess, and virtually each of the recesses located in the first portion is one of the two long sides of the two convex portions. It extends to. Such an arrangement of protrusions and recesses achieves a relatively free flow of media flowing through the plate package, while at the same time forming a preferred support point between adjacent heat exchange plates. In particular, it should be noted that the support points or support lines are arranged to extend linearly over each other throughout the plate package. Such a support line that extends substantially straight across the plate package is the tensile stress that occurs in the plate heat exchanger when the plates are permanently joined together, for example by brazing, or the plates are tightened It is particularly advantageous to absorb the compressive stresses that occur in the plate heat exchanger when
本発明のさらなる実施態様によれば、熱交換プレートは、ほとんどの凹部が中心軸線の反対側の凸部の形状および位置に対応した形状および位置を有するように、中心軸線に関して対称であり、各凹部はプレートパッケージに回転して設けられた隣接する熱交換プレートの凸部と当接するように構成されている。 According to a further embodiment of the invention, the heat exchange plate is symmetrical with respect to the central axis such that most of the recesses have a shape and position corresponding to the shape and position of the convex opposite the central axis, The concave portion is configured to come into contact with a convex portion of an adjacent heat exchange plate provided to rotate in the plate package.
本発明の目的は、ベース領域が、1次ポートホールのエッジ領域の近くでは、上方プレート面の近傍の上部レベルに位置し、第2の縁部の近くでは、下方プレート面の近傍の下部レベルまで徐々に下降していることを特徴とする、最初に定義された熱交換プレートによって達成される。このような分配領域の構成によって、プレート間空間は、プレートパッケージの入口ポートを構成している1次ポートホールからの距離が長くなるにつれて、流れ面積を増加させることができる。より正確には、プレート間空間の高さは、入口ポートの近くの領域では相対的に小さく、反対の第2の縁部に向かう方向に沿って連続的に増加することになる。このようにして、1次ポートホールの流路を通って流入する媒体の、中央熱伝達領域の入口全体への均一な分配が達成される。 It is an object of the present invention to locate the base region at an upper level near the upper plate surface near the edge region of the primary porthole, and at a lower level near the lower plate surface near the second edge. Achieved by the initially defined heat exchange plate, characterized by a gradual descent until. With such a configuration of the distribution area, the inter-plate space can increase the flow area as the distance from the primary port hole constituting the inlet port of the plate package increases. More precisely, the height of the interplate space will be relatively small in the region near the inlet port and will increase continuously along the direction towards the opposite second edge. In this way, a uniform distribution of the medium flowing through the primary port hole flow path to the entire inlet of the central heat transfer area is achieved.
プレートパッケージの有利な実施態様が従属請求項15から26に定義されている。熱交換プレートは、第1の熱交換プレートの第1の端部領域の第1の部分が隣接する第2の熱交換プレートの第2の部分に隣接するように交互に配置されていてもよく、プレート間空間の高さは、1次ポートホールの、第1の熱交換プレートに関してエッジ領域の近傍となる領域から、第1の熱交換プレートに関して第2の縁部の近傍となる領域まで連続的に減少していてもよい。この高さは、連続的に、つまり徐々に減少していてもよい。さらに、熱交換プレートは、第1の熱交換プレートの第1の端部領域の第1の部分が隣接する第2の熱交換プレートの第2の部分に隣接するように交互に配置され、第1の熱交換プレートの実質的にいずれの凹部も、隣接する第2の熱交換プレートの凸部と当接していてもよいことを指摘しておかなければならない。熱交換プレートは、互いに永久的に結合されているのが有利である。
Advantageous embodiments of the plate package are defined in the
以降では、本発明を、例示として開示されたさまざまな実施形態を説明し、それに添付された図面を参照することによってより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by describing various embodiments disclosed by way of example and referring to the accompanying drawings.
図1および2は、本発明の第1の実施形態に係るプレート式熱交換器を模式的に示している。プレート式熱交換器は、プレートパッケージ2を構成するように互いに隣接して配置された、多数の図3に示す熱交換プレート1を有している。第1の実施形態では、プレートパッケージ2内の複数の熱交換プレート1は、たとえばろう付けによって、それ自体公知の方法を用いて互いに永久的に結合されている。プレート式熱交換器は、第1の媒体用の第1の入口ポート4および第1の出口ポート5と、第2の媒体用の第2の入口ポート6および第2の出口ポート7と、を有している。
1 and 2 schematically show a plate heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. The plate heat exchanger has a number of
各熱交換プレート1は、開示された実施形態においては、実質的に長方形の基本形状を有し、図4に示すように、第1の縁部11aと第2の縁部12aとの間を、中央延伸面13、上方プレート面14、および下方プレート面15と平行に延びている。中央延伸面13は、熱交換プレート1を第1の部分11と第2の部分12とに分割する縦方向に延びる中心軸線xを有している。各熱交換プレート1はまた、第1の端部領域16と、第2の端部領域17と、中央熱伝達領域18と、を有している。中央熱伝導領域18は、第1の縁部11aと第2の縁部12aとの間を、第1の端部領域16から第2の端部領域17まで延びている。
In the disclosed embodiment, each
各熱交換プレートはまた、4つのポートホール21,23を有し、各ポートホールは熱交換プレート1を貫通して延びている。プレートパッケージ2の熱交換プレート1のこれら4つのポートホール21,23は、前述の入口ポートおよび出口ポート4〜7を形成している。ポートホール21,23は2つの端部領域16,17に位置しており、第1,第2の端部領域16,17の各第1の部分11にある1次ポートホール21と、第1,第2の端部領域16,17の各第2の部分12にある2次ポートホール23と、を構成している。各ポートホール21,23は、隣接するそれぞれのエッジ領域25に囲まれている。
Each heat exchange plate also has four
第1の端部領域16と第2の端部領域17の各々は、ポートホール21,23を除く各端部領域16,17を実質的に全域にわたって延びる分配領域26を有している。各分配領域26はベース面27を有し、ベース面27は分配領域26の実質的に全域にわたって延びている。分配領域26のベース面27は、中央延伸面13に対して傾斜しており、1次ポートホール21のエッジ領域25の近くでは、上方プレート面14の近くの上部レベルに位置しており、第2の縁部12aの近くの下方プレート面15近傍の下部レベルまで徐々に下降している。分配領域26のベース面27はまた、中央熱伝達領域18との境界に沿って、第1の縁部11aの近くから第2の縁部12aの近くまで徐々に下降している。開示している実施形態では、分配領域26のベース面27は上部レベルから下部レベルまで連続的に下降している。ベース面27は、中央延伸面13に実質的に平行で、徐々に低くされた複数のレベルの間で少しずつ下降していてもよいことに留意されたい。
Each of the
両端部領域16,17の分配領域26(図3参照)は、ベース面27から実質的に上方プレート面14に突き出した多数の凸部31と、ベース面27から実質的に下方プレート面15まで下がっている多数の凹部32と、を含んでいる。実質的にいずれの凸部31も1次ポートホール21から中央熱伝達領域18に向かう対応する経路に沿って延びている。実質的にいずれの凸部31も、少なくとも分配領域26の中央部分では、当該凸部31の方向に沿った長さが、1次ポートホール21から中央熱伝達領域18までの距離よりも実質的に短い。
The distribution regions 26 (see FIG. 3) of the both
それに対応して、実質的にいずれの凹部32も、2次ポートホール23から中央熱伝達領域18に向かう対応する経路に沿って延びている。その結果、実質的にいずれの凹部32も、隣接する凸部31の対応する方向に対して実質的に垂直に延びている。つまり、複数の凸部31と凹部32とは、それらの方向が交差する複数の点で実質的に直交している。また、実質的にいずれの凹部32も、少なくとも分配領域26の中央部分では、当該凹部32の方向に沿った長さが、2次ポートホール23から中央熱伝達領域18までの距離よりも実質的に短い。
Correspondingly, substantially any
実質的にいずれの凸部31も実質的にいずれの凹部32も、2つの端部と2つの長い側部とを有している。凸部31および凹部32は、第2の部分12に位置する実質的にいずれの凸部31も、両端部の1つが凹部32の長い両側部の1つまで延びており、第1の部分11に位置する実質的にいずれの凹部32も、両端部の1つが凸部31の長い両側部の1つまで延びているように配置されている。
Substantially any
さらに、熱交換プレート1は、ほとんどの凹部32が縦方向に延びる中心軸線xの反対側の凸部31の形状および位置に対応した形状および位置を有するように、縦方向に延びる中心軸線xに関して対称である。このような対称性と、プレートパッケージ2内の熱交換プレート1が1つおきに180°回転させられていることによって、図4に示すように、各凹部32は、プレートパッケージ2内の隣接する熱交換プレート1の凸部31と当接することとなる。この対称性はまた、第1の端部領域16の1次ポートホール21が、中心軸線xに関し第2の端部領域17の1次ポートホール21と同じ側に位置していること、つまり、両方の1次ポートホール21が第1の部分11に位置し、両方の2次ポートホールが第2の部分12に位置していることを意味している。
Further, the
中心軸線xに沿ったいくつかの凸部33と凹部34は、この対称性から逸脱しているが、それはこれらの凸部と凹部34がそれぞれ2つの方向からそれぞれの凹部32と凸部31まで延びる2つのより短い凸部33と2つのより短い凹部34とにそれぞれ分割されているためであることに留意されたい。
Several
したがって、プレートパッケージ2内の実質的にすべての熱交換プレート1は同一である。第1の実施形態では、複数の熱交換プレート1はまた、ろう付けなどの任意の適切な方法によって互いに永久的に結合されている。そして、各凸部31は、隣接する熱交換プレート1の凹部32に永久的に結合されている。
Accordingly, substantially all
熱交換プレート1は、実質的に平坦な板から圧縮成型によって一工程で製造されている。ポートホール21〜24は、圧縮成型後に熱交換プレート1から打ち抜かれることが好ましい。端部領域16,17の分配領域26の形状は、上記圧縮成型によってこのように形成されている。同じ圧縮成型の段階で、中央熱伝達領域18も、複数の尾根と谷からなる2つの波形構造36,37を備えた図示の形状に成形されている(図3参照)。波形構造36は第1の端部領域16に隣接し、波形構造37は第2の端部領域17に隣接している。波形構造36は複数の尾根と谷とを有し、これらの尾根および谷は、縦方向に延びる中心軸線xに対して約45度の傾斜角度で中央熱伝達領域18上を第2の縁部12aから第1の縁部11aまで斜めに延びる複数の流路38を構成している。流路38は、第2の縁部12aの近くでは幅がより広く、第1の縁部11に近づくにつれて幅が徐々に減少するように、幅が減少している。同様に、波形構造37は複数の尾根と谷とを有し、これらの尾根および谷は、縦方向に延びる中心軸線xに対して約45度、すなわち流路38の方向に対してほぼ垂直な傾斜角度で、中央熱伝達平面上を第1の縁部11aから第2の縁部12aまで斜めに延びる複数の流路39を構成している。さらに、複数の流路39も、第1の縁部11aでは幅がより狭く、第2の縁部11に近づくにつれて幅が徐々に増加するように、幅が増加している。
The
図4はプレートパッケージ2を貫通する断面を示している。図示のように、プレート間空間40が、隣接する熱交換プレート1の各対の間に形成されている。熱交換プレート1は、第1の熱交換プレート1の第1の端部領域の第1の部分11が隣接する第2の熱交換プレート1の第2の部分12に隣接するように交互に配置されている。その結果、プレート間空間40の高さは、第1の熱交換プレート1についての1次ポートホール21,22のエッジ領域25から、または第2の熱交換プレート1についての2次ポートホール23,24のエッジ領域25から、第1の熱交換プレート1についての第2の縁部12aまで、または第2の熱交換プレート1についての第1の縁部11aまで徐々に減少することになる。開示されている実施形態では、プレート間空間40の高さは連続的に減少している。
FIG. 4 shows a cross section passing through the
開示されている実施形態では、媒体の1つは第1の端部領域16の1次ポートホール21に流入し、当該プレート間空間40まで流れ、中央熱伝達領域18への移行部分でプレート間空間の幅全体に一様に分散することになる。テーパ状の流路38とその先を延びる流路39とによって、中央熱伝達領域18全体にわたって一様に分散した流れが確保される。第2の端部領域17では、分配領域26の凸部31が媒体を1次ポートホール21へ搬送し、そこで媒体はプレート間空間40から流出する。
In the disclosed embodiment, one of the media flows into the
図5は、第2の実施形態のプレート式熱交換器を示している。本実施形態は、熱交換プレート1が、フレームプレート50と圧縮プレート51との間で、それ自体公知の方法によって、複数の締め付けボルト52によって互いに押し付けられている点で、第1の実施形態と異なっている。熱交換プレート1は、端部領域16,17および中央熱伝達領域18については第1の実施形態と同じ構成である。
FIG. 5 shows a plate heat exchanger according to the second embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the
本発明は開示された実施形態に限定されず、以降の特許請求の範囲内で変更あるいは修正が可能である。 The invention is not limited to the disclosed embodiments, but can be changed or modified within the scope of the following claims.
Claims (26)
前記熱交換プレート(1)は、
第1の端部領域(16)と、
第2の端部領域(17)と、
前記第1の縁部(11a)と前記第2の縁部(12a)との間を前記第1の端部領域(16)から前記第2の端部領域(17)まで延びている中央熱伝達領域(18)と、
前記第1の端部領域(16)において前記熱交換プレート(1)を貫通して延びる1次ポートホール(21)および2次ポートホール(23)であって、該1次ポートホール(21)および該2次ポートホール(23)は隣接するそれぞれのエッジ領域(25)で囲まれ、該1次ポートホール(21)は前記第1の部分(11)に位置し、該2次ポートホール(23)は前記第2の部分(12)に位置している、1次ポートホール(21)および2次ポートホール(23)と、
前記第1の端部領域(16)上を延び、前記1次ポートホール(21)から前記中央熱伝達領域(18)まで延びているベース面(27)を有する分配領域(26)と、
を有する熱交換プレートにおいて、
前記ベース領域(27)は、前記1次ポートホール(21)の前記エッジ領域(25)の近くでは、前記上方プレート面(14)の近傍の上部レベルに位置し、前記第2の縁部(12a)の近くの前記下方プレート面(15)近傍の下部レベルまで徐々に下降していることを特徴とする、熱交換プレート。 A heat exchange plate (1) of a plate package (2) for a plate-type heat exchanger, wherein the heat exchange plate (1) has a central extension surface (13), an upper plate surface (14), and a lower plate surface (15). Extending between the first edge (11a) and the second edge (12a) in parallel with the central extension surface (13), the heat exchange plate (1) and the first part (11). A central axis (x) dividing into a second part (12);
The heat exchange plate (1)
A first end region (16);
A second end region (17);
Central heat extending from the first end region (16) to the second end region (17) between the first edge (11a) and the second edge (12a). A transmission region (18);
A primary port hole (21) and a secondary port hole (23) extending through the heat exchange plate (1) in the first end region (16), the primary port hole (21) And the secondary port hole (23) is surrounded by adjacent edge regions (25), and the primary port hole (21) is located in the first portion (11), and the secondary port hole ( 23) a primary port hole (21) and a secondary port hole (23) located in the second part (12);
A distribution region (26) having a base surface (27) extending over the first end region (16) and extending from the primary porthole (21) to the central heat transfer region (18);
In a heat exchange plate having
The base region (27) is located at an upper level near the upper plate surface (14) near the edge region (25) of the primary port hole (21), and the second edge ( A heat exchange plate, characterized in that it is gradually lowered to a lower level near the lower plate surface (15) near 12a).
前記熱交換プレート(1)は、
第1の端部領域(16)と、
第2の端部領域(17)と、
前記第1の縁部(11a)と前記第2の縁部(12a)との間を前記第1の端部領域(16)から前記第2の端部領域(17)まで延びている中央熱伝達領域(18)と、
前記第1の端部領域(16)において前記熱交換プレート(1)を貫通して延びる1次ポートホール(21)および2次ポートホール(23)であって、該1次ポートホール(21)および該2次ポートホール(23)はそれぞれの隣接するエッジ領域(25)によって囲まれ、該1次ポートホール(21)は前記第1の部分(11)に位置し、該2次ポートホール(23)は前記第2の部分(12)に位置している、1次ポートホール(21)および2次ポートホール(23)と、
前記第1の端部領域(16)上を延び、前記1次ポートホール(21)から前記中央熱伝達領域(18)まで延びているベース面(27)を有する分配領域(26)と、
を有する熱交換プレートにおいて、
前記ベース領域(27)は、前記1次ポートホール(21)の前記エッジ領域(25)の近くでは、前記上方プレート面(14)の近傍の上部レベルに位置し、前記第2の縁部(12a)の近くでは、前記下方プレート面(15)の近傍の下部レベルまで徐々に下降していることを特徴とする、熱交換プレート。 A plate package for a plate heat exchanger having at least two heat exchange plates (1) provided with an inter-plate space (40) therebetween, each heat exchange plate (1) having a central extension surface (13) Extending between the first edge (11a) and the second edge (12a) in parallel with the upper plate surface (14) and the lower plate surface (15), the central extension surface (13) Having a central axis (x) dividing the heat exchange plate (1) into a first part (11) and a second part (12);
The heat exchange plate (1)
A first end region (16);
A second end region (17);
Central heat extending from the first end region (16) to the second end region (17) between the first edge (11a) and the second edge (12a). A transmission region (18);
A primary port hole (21) and a secondary port hole (23) extending through the heat exchange plate (1) in the first end region (16), the primary port hole (21) And the secondary port hole (23) is surrounded by respective adjacent edge regions (25), the primary port hole (21) is located in the first part (11), and the secondary port hole ( 23) a primary port hole (21) and a secondary port hole (23) located in the second part (12);
A distribution region (26) having a base surface (27) extending over the first end region (16) and extending from the primary porthole (21) to the central heat transfer region (18);
In a heat exchange plate having
The base region (27) is located at an upper level near the upper plate surface (14) near the edge region (25) of the primary port hole (21), and the second edge ( Heat exchange plate, characterized in that it is gradually lowered to the lower level near the lower plate surface (15) near 12a).
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