JP2691155B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

プレート式熱交換器

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JP2691155B2 JP63240151A JP24015188A JP2691155B2 JP 2691155 B2 JP2691155 B2 JP 2691155B2 JP 63240151 A JP63240151 A JP 63240151A JP 24015188 A JP24015188 A JP 24015188A JP 2691155 B2 JP2691155 B2 JP 2691155B2
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプレート式熱交換器に関するものであり、更
に詳しくは、各種産業用のほか、ビルディングや工場の
空調設備等に使用されるプレート式熱交換器における伝
熱プレートの補強構造に関するものである。
〔従来の技術〕
プレート式熱交換器は、複数枚の伝熱プレートを重ね
合わせ、隣接する伝熱プレート間に熱交換媒体の交互流
路を形成している。
従来この種の熱交換器は、パッキングを介在させて積
層された伝熱プレートをスタンドフレームとエンドフレ
ームとの間に挾在させ、ボルト・ナット等の締着固定部
材を利用して一体構造に締着することによって、熱交換
媒体の流路に、この熱交換媒体の圧力に耐え得る剛性を
付与したものが一般的であった。
近時、上記の如き積層構造を有するプレート式熱交換
器において、剛性が高く、かつ、気密性能の高い伝熱プ
レートの積層一体構造体が要望されるに至っている。
このような要望に答えるべく、第6図に示すような、
隣接する伝熱プレート(1)(1)同士をその周縁部
(1a)、および熱交換媒体の導入口および導出口(4)
の周囲でロー付け(4a)等の接合手段によって恒久的に
接合し、積層構造の剛性を高め、気密性能の高いプレー
ト式熱交換器が提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の如きロー付けによる一体接合構造を採用するこ
とによって、標準的な使用条件下においては、隣接する
伝熱プレート(1)(1)…相互間にシール性能の良好
な熱交換媒体の交互流路(5)(6)を形成することが
できる。しかしながら、第6図のプレート式熱交換器で
は、交互配置状態で隣接している二つの熱交換媒体の流
路(5)(6)間に許容値を上廻る圧力が発生した場
合、伝熱プレート(1)(1)…の周縁部(1a)(1a)
…に大きな引張り荷重が作用する。特に、スタンドフレ
ーム(2)側の第1段の伝熱プレート(1F)の周縁部
(1a′)、およびエンドフレーム(3)側の最終段の伝
熱プレート(1E)の周縁部(1a″)は1枚構造であり、
強度的に弱く、前記引張り荷重の作用によって破損しや
すく、熱交換媒体の漏れが発生し易く、この問題の解決
が要望されていた。
本発明の主要な目的は、スタンドフレームおよびエン
ドフレームとこれに隣接する伝熱プレートの周縁部間
で、過大な引張り荷重により破損することなく、そして
熱交換媒体の漏れを発生せしめるおそれのない、プレー
ト式熱交換器を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的の達成手段として本発明は、全周縁に外方に
拡開した傾斜壁を有する多数枚の伝熱プレートを積層
し、積層状態において、夫々の伝熱プレートの傾斜壁の
先端部半部分を、隣接する伝熱プレートの傾斜壁の基部
半部分に重合させて該重合部をロー付けして一体構造の
積層体とすると共に、夫々の伝熱プレートに、隣接する
伝熱プレートの表面に矢はず状をなして交互衝合する熱
交換媒体の圧力支持点を形成させ、上記積層体をスタン
ドフレームとエンドフレーム間に挾在させ、上記積層体
の両側をスタンドフレーム、および、エンドフレームに
ロー付けして一体構造としたプレート式熱交換器におい
て、上記積層体を構成するスタンドフレーム側の第1段
の伝熱プレートの傾斜壁の基部半部分外周面に補強部材
をロー付けすると共に、エンドフレーム側の最終段の伝
熱プレートの傾斜壁の先端部半部分内周面をエンドフレ
ームの外周面に直接、若しくは、エンドフレームにロー
付けした補強部材にロー付けしたことを特徴とするプレ
ート式熱交換器を提供するものである。
〔作用〕
プレート式熱交換器において、積層体を構成するスタ
ンドフレーム側の第1段の伝熱プレートの傾斜壁の基端
部半部分外周面に直接、若しくは、エンドフレームにロ
ー付けした補強部材補強部材をロー付けすると共に、エ
ンドフレーム側の最終段の伝熱プレートの傾斜壁の先端
部半部分内周面をエンドフレームの外周面にロー付けす
ることによって、特に、当該部分での引張り荷重の作用
による熱交換媒体の漏れと伝熱プレートの破損を防止す
る。
〔実施例〕
第1図乃至第5図は本発明に係るプレート式熱交換器
における伝熱プレートの積層構造を例示する略示縦断面
図である。これらの図面に示すようにプレート式熱交換
器(10)は、スタンドフレーム(11)と、エンドフレー
ム(12)の間に、複数枚の伝熱プレート(13)(13)…
を積層し、この積層された伝熱プレート(13)の全周縁
部の外法に拡開された傾斜壁(13e)と隣接する伝熱プ
レート(13)の全周縁部の外法に拡開した傾斜壁(13
e)との重合部、即ち、夫々の伝熱プレート(13)の傾
斜壁(13e)の先端部半部分を、隣接する伝熱プレート
(13)の傾斜壁(13e)の基部半部分に重合させた部分
をロー付け(14)して積層体(23)を構成する。この積
層体(23)は、積層された伝熱プレート(13)(13)の
間に2種類の熱交換媒体(A)(B)の交互流路を形成
すると共に、この交互流路の間隔保持手段として、対向
状態で隣接する2枚の伝熱プレート(13)(13)の表面
に、所定の交差角形成下に矢はず状をなして交互に衝合
する熱交換媒体(A)(B)の圧力支持点(13c)…を
形成されている。
そして、第1図に示すプレート式熱交換器(10)にお
いては、前記伝熱プレート(13)(13)…の積層体(2
3)を構成する第1の伝熱プレート(13F)と、第1の伝
熱プレート(13F)上に積層されるスタンドプレート(1
1)の間にロー付けによる補強部材として補強フレーム
(17)を配置している。この補強フレーム(17)は、前
記第1の伝熱プレート(13F)の圧力支持点(13c)(13
c)…に対して受圧面として機能する平坦部(17a)を形
成すると共に、そのL字状に折れ曲がった傾斜壁(17
b)と、前記第1の伝熱プレート(13F)の周縁部(13
e)とを重合して、この重合部をロー付けして二重構造
にすることによって、熱交換媒体の圧力によって破損し
易いスタンドフレーム(11)と第1の伝熱プレート(13
F)の間に、第1の補強部位(18)を形成している。ま
た、積層体の最終段に位置する伝熱プレート(13E)の
傾斜壁の先端部半部分内周面(13e)とエンドフレーム
(12)の外周面(12e)とを重合してこの重合部をロー
付けすることによって、熱交換媒体の圧力によって破損
し易いエンドフレーム(12)と最終段の伝熱プレート
(13E)の間に第2の補強部位(19)を形成している。
また、第2図に示すプレート式熱交換器(10)におい
ては、スタンドフレーム(11)の下面周縁に補強部材と
してL字状の断面形状を具えた補強リブ(20)を配置し
ている。この補強リブ(20)は、その基端部(20a)を
スタンドフレーム(11)の下面周縁にロー付けすると共
に、その先端部(20b)の内面を前記第1の伝熱プレー
ト(13F)の基端部半部分外周面(13e)と重ね合わせ状
態でロー付けすることによって、前記第1図と同様の第
1の補強部位(18)を形成している。なお、最終伝熱プ
レート(13E)とエンドフレーム(12)の間に形成され
る第2の補強部位(19)の構造は第1図に示すものと同
一であるから、以下の記述においては説明を省略する。
一方、第3図に示すプレート式熱交換器(10)におい
ては、スタンドフレーム(11)の下面外周縁(11e)
と、第1の伝熱プレート(13F)の傾斜壁基端部半部分
(13e)との間に補強部材として丸棒からなる補強リブ
(21)を配置している。この補強リブ(21)は、スタン
ドフレーム(11)の下面外周縁(11e)と、第1の伝熱
プレート(13F)の傾斜壁基端部半部分(13e)との間に
ロー付けされることによって、第1の補強部位(18)を
形成する。
更に第4図に示すプレート式熱交換器(10)において
は、前記第1の伝熱プレート(13F)と対向するスタン
ドフレーム(11)自体を補強部材として使用している。
即ち、前記第1の伝熱プレート(13F)と対向するスタ
ンドフレーム(11)の下面を第1の伝熱プレート(1
3F)の圧力支持点(13c)(13c)…に対して受圧面とし
て機能する平坦な嵌着支持面(11a)に形成すると共
に、スタンドフレーム(11)の下面周縁(11e)と、第
1の伝熱プレート(13F)の傾斜壁基端部半部分(13e)
の外周面とを重ね合わせ状態でロー付け(22)すること
によって、スタンドフレーム(11)と一体構造をなす第
1の補強部位(18)を形成している。
第5図は、積層体(23)の最終段に位置する伝熱プレ
ート(13E)の他の補強構造を示すもので、エンドフレ
ーム(12)の積層体側に、補強部材(24)として、全周
縁部に外方に拡開する傾斜壁(24b)を有する補強フレ
ーム(24)をロー付けする。即ち、補強フレーム(24)
の平坦部(24a)ならびに傾斜壁(24b)の基部内面を、
夫々エンドフレーム(12)にロー付けしておき、この補
強フレーム(24)に、最終段の伝熱プレート(13E)の
圧力支持点(13c)および傾斜壁(13e)の内面をロー付
けして、第2の補強部位(19)を形成させたものであ
る。
上記第1図乃至第5図に示す第1の補強部位(18)お
よび第2の補強部位(19)は、伝熱プレート(13)(1
3)…の積層体(23)からなるプレート式熱交換器(1
0)の交互流路内に熱交換媒体(A)(B)を一層置き
に導入したとき、これらの、伝熱媒体(A)(B)の導
入により発生した引張り荷重を担持し、シール部材とし
て機能することによって特に、スタンドフレーム(11)
及びエンドフレーム(12)とこれに隣接する伝熱プレー
ト(13F)(13E)との間からの熱交換媒体(A)(B)
の漏出しを防止する。
〔発明の効果〕
以上の説明から理解し得るように、本発明において
は、スタンドフレームと第1段の伝熱プレートとの間、
ならびにエンドフレームと最終段の伝熱プレートとの間
に、補強部材をロー付けすることによって引張り荷重の
集中的負荷に起因するスタンドフレームと第1段の伝熱
プレートならびにエンドプレートと最終段の伝熱プレー
トとの離間を防止し、これによって熱交換媒体の漏出し
と、伝熱プレートの破損を効果的に防止している。この
よう本発明は、プレート式熱交換の耐久性の向上ならび
に熱交換機能の安定化に対して在来装置の水準を大幅に
上廻る効果を発揮し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明に係るプレート熱交換器にお
ける伝熱プレートの積層構造を例示する略示縦断面図で
ある。また、第6図は従来のプレート式熱交換器におけ
る伝熱プレートの積層構造を例示する略示断面図であ
る。 (10)……プレート式熱交換器、 (11)……スタンドフレーム、 (12)……エンドフレーム、 (13)……伝熱プレート、 (13F)……第1の伝熱プレート、 (13E)……最終段に位置する伝熱プレート、 (17)(24)……補強部材(補強フレーム)、 (18)……第1の補強部位、 (19)……第2の補強部位、 (20)……補強部材(補強リブ)、 (21)……補強部材(補強のリブ)、 (23)……伝熱プレートの積層体。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】全周縁に外方に拡開した傾斜壁を有する多
    数枚の伝熱プレートを積層し、 積層状態において、夫々の伝熱プレートの傾斜壁の先端
    部半部分を、隣接する伝熱プレートの傾斜壁の基部半部
    分に重合させて該重合部をロー付けして一体構造の積層
    体とすると共に、 夫々の伝熱プレートに、隣接する伝熱プレートの表面に
    矢はず状をなして交互衝合する熱交換媒体の圧力支持点
    を形成させ、上記積層体をスタンドフレームとエンドフ
    レーム間に挾在させ、上記積層体の両側をスタンドフレ
    ーム、および、エンドフレームにロー付けして一体構造
    としたプレート式熱交換器において、上記積層体を構成
    するスタンドフレーム側の第1段の伝熱プレートの傾斜
    壁の基部半部分外周面に補強部材をロー付けすると共
    に、 エンドフレーム側の最終段の伝熱プレートの傾斜壁の先
    端部半部分内周面をエンドフレームの外周面にロー付け
    したことを特徴とするプレート式熱交換器。
  2. 【請求項2】全周縁に外方に拡開した傾斜壁を有する多
    数枚の伝熱プレートを積層し、 積層状態において、夫々の伝熱プレートの傾斜壁の先端
    部半部分を、隣接する伝熱プレートの傾斜壁の基部半部
    分に重合させて該重合部をロー付けして一体構造の積層
    体とすると共に、 夫々の伝熱プレートに、隣接する伝熱プレートの表面に
    矢はず状をなして交互衝合する熱交換媒体の圧力支持点
    を形成させ、上記積層体をスタンドフレームとエンドフ
    レーム間に挾圧させ、上記積層体の両側をスタンドフレ
    ーム、および、エンドフレームにロー付けして一体構造
    としたプレート式熱交換器において、上記積層体を構成
    するスタンドフレーム側の第1段の伝熱プレートの傾斜
    壁の基部半部分外周面に補強部材をロー付けすると共
    に、 エンドフレーム側の最終段の伝熱プレートの傾斜壁の先
    端部半部分内周面を、エンドフレームにロー付けされた
    補強部にロー付けしたことを特徴とするプレート式熱交
    換器。
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