JP3027027B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

プレート式熱交換器

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JP3027027B2
JP3027027B2 JP3149401A JP14940191A JP3027027B2 JP 3027027 B2 JP3027027 B2 JP 3027027B2 JP 3149401 A JP3149401 A JP 3149401A JP 14940191 A JP14940191 A JP 14940191A JP 3027027 B2 JP3027027 B2 JP 3027027B2
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宣夫 駒野
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Hisaka Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、詳しくは、高圧を必要とするプレー
ト式熱交換器に於いて、剛性の優れた、しかも、液密性
を向上させたプレート式熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、プレート式熱交換器(イ)は、
図5に示すように、波板状(図示せず)をした伝熱面
(2)を有し、4隅に開孔(5)(5)(5)(5)有
する複数枚のプレート(1)(1)を、ガスケット
(3)(3)を介して交互に積層して、プレート間に第
1流路(A)と第2流路(B)とを交互に形成し、作動
流体間で熱交換を行うものである。
【0003】又、上記プレート(1)(1)の積層状態
での保持は、例えば、図6及び図7に示す如く、ガイド
バー(10)(10)を第1フレーム(11)と支え棒
(19)間に取り付け、この第1フレーム(11)と対
峙させた第2フレーム(12)との間に、複数枚のプレ
ート(1)(1)及びガスケット(3)(3)を交互に
配置し、かつ、各プレート(1)(1)の両短辺中央に
設けた切欠部(4)(4)を、それぞれガイドバー(1
0)(10)に係合させることにより、各プレート
(1)(1)を第1フレーム(11)と第2フレーム
(12)との間に保持する。
【0004】そしてこの状態で、第1及び第2フレーム
(11)(12)間に、図に示す如く、複数本の長尺な
ボルト(13)を挿通させ、かつ、この各ボルト(1
3)先端の螺子部にナット(14)を螺合させ、緊締す
ることにより、第1及び第2フレーム(11)(12)
間にガスケット(3)(3)を介して積層されたプレー
ト(1)(1)を両者間に挟持するようにしている。
【0005】又、第1フレーム(11)には、第1流路
(A)と連通する第1流入孔(15)、第1吐出孔(1
6)、及び、第2流路(B)と連通する第2流入孔(1
7)、第2吐出孔(18)が設けてある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記構造をしたプレー
ト式熱交換器(イ)の第1流路(A)と第2流路(B)
にそれぞれ第1流体(a)及び第2流体(b)を供給
し、両者間で熱交換を行う場合に於いて、このプレート
式熱交換器(イ)を、例えば、超高層ビルの空気調和装
置の熱交換器として使用する場合は、一次側となる第1
流路(A)を流れる第1流体(a)の圧力は、4〜5k
g/cm2となるが、二次側となる第2流路(B)を流
れる第2流体(b)の圧力は、60〜80kg/cm2
となる。
【0007】このように、第1流体(a)と第2流体
(b)に大きな圧力差が生じ、第1流体(a)<第2流
体(b)となり、かつ、第1流路(A)に第1流体
(a)が、第2流路(B)に第2流体(b)が供給され
ると、各プレート(1)(1)の伝熱面(2)(2)
は、図8の破線に示す如く変形する。
【0008】即ち、両流体の流体圧は、第1流体(a)
<第2流体(b)であるため、第2流路(B)内の圧力
は、第1流路(A)内の圧力より高くなり、図中矢印方
向の荷重が大きくなり、波板状をした各伝熱面(2)の
隣接する伝熱面(2)と当接している各当り点部
(a’)(b’)が大きく変形し、図の破線に示したよ
うになり、第1流路(A)の流路間隔を狭めたり、ガス
ケット(3)による第2流路(B)内の液密性を低下さ
せると言った問題があった。
【0009】又、プレート式交換器(イ)の種類によっ
ては、第1流路(A)と第2流路(B)の液密性確保に
ガスケット(3)のみを用いるのではなく、2枚のプレ
ート(1)(1)の、従来のガスケット(3)を介在さ
せていた部分で溶接固定し、この2枚一組となったプレ
ートをガスケットを介して積層することにより、プレー
ト同士の溶接によって液密が確保された流路と、ガスケ
ットによって液密が確保された流路とが交互に配置され
るものもあるが、この場合でも、プレート(1)の周囲
が溶接されているだけのため、両流路に供給される両流
体の圧力差によるプレート伝熱面(2)の変形は避けら
れなっかた。
【0010】又、プレート(1)の周囲を溶接すると、
溶接作業に非常に時間がかかると同時に、溶接品質を一
定に保つことが非常に困難であり、生産性が低下すると
いった問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、伝熱面を有す
るプレートを2枚積層し、両者間の伝熱面の周囲を囲繞
する部分、及び、両伝熱面の接触部をロー材によってロ
ー付け固定することによって形成した伝熱エレメント
と、上記伝熱エレメントの積層時、各伝熱エレメント間
に介在させるガスケットとからなり、上記各伝熱エレメ
ント内に形成される第2の流路を高圧側の流体の流路と
し、上記各伝熱エレメント間にガスケットで囲繞形成さ
れる第1の流路を低圧側の流体の流路とし、両者を交互
に形成したものである。
【0012】
【作用】本発明は、上記構成としたから、高圧側の流体
の流路となる各伝熱エレメントは、2枚のプレートの伝
熱面の周囲を囲繞する部分、及び、両伝熱面の接触部を
ロー材によってロー付け固定してあることによって、圧
力差の大きい高圧流体と低圧流体とを熱交換させる場
合、伝熱面の変形を防止することができ、液密性を向上
させることができ、圧力差の大きい流体間の熱交換に好
適なプレート式熱交換器が提供できる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明に係るプレート熱交換器
(ロ)の要部を示すものである。
【0014】この図に示すプレート式熱交換器(ロ)
は、2枚のプレート(21)(21)の、従来ガスケッ
トを介在させていた、伝熱面の周囲を繞囲する部分(3
1)、及び、両プレート伝熱面(22)(22)同士の
交点となる接触部(32)をロー付けによって固着し、
内部に流体通過用の第2の流路(B)を有する、2枚一
組の伝熱エレメント(30)を形成する。
【0015】そして、この伝熱エレメント(30)を、
従来と同様のガスケット(23)を介して積層すること
により、第1の流路(A)と第2の流路(B)とが交互
に形成されたプレート式熱交換器(ロ)を形成したもの
である。
【0016】上記伝熱エレメント(30)は、図2及び
図3に示す如く、2枚のプレート(21)(21)間
の、従来ガスケットを介在させていた部分(31)、即
ち図中破線に示す部分にロー材(33)を介在させると
同時に、両プレート伝熱面(22)(22)の接触部
(32)にもロー材(34)を介在させておく。
【0017】そして、このロー材(33)(34)を介
在させた2枚のプレート(21)(21)を加熱炉内で
加熱し、ロー材(33)(34)を溶融させることによ
り、2枚のプレート(21)(21)を液密状にロー付
け固着する。
【0018】尚、両プレート伝熱面(22)(22)の
接触部(32)に介在させたロー材(34)の溶融時、
ロー材(34)は毛細管現象により接触部(32)周囲
の隙間に集まり、大きな面積を有する接合部を形成し、
この部分を強固に結合する。
【0019】又、上記ロー付けに使用するロー材(3
3)(34)には、例えば、Ni系、銅系等のロー材を
用いればよい。
【0020】又、図中、(24)は、プレート(21)
の両短辺中央に設けた切欠部、(25)は、4隅に設け
た開孔である。
【0021】上記のようにして形成した伝熱エレメント
(30)を複数組み、従来と同様のガスケット(23)
を介して積層し、従来と同様の方法で保持し、ロー材
(33)によって液密が保たれた第2の流路(B)と、
ガスケット(26)によって液密が保たれた第1の流路
(A)とを交互に形成し、第2の流路(B)に高圧の第
2流体(b)を供給し、第1流路(A)に低圧の第1流
体(a)を供給すれば、各プレート(21)の変形を防
止できる。
【0022】即ち、高圧の第2流体(b)が供給された
第2流路(B)には、従来と同様、矢印方向の荷重が生
じるが、この時、第2流路(B)の外周はロー材(3
3)によって囲繞されており、かつ、第2流路(B)を
形成する伝熱面(22)(22)の接触部(32)もロ
ー材(34)によって溶着されており、上記荷重は、こ
のロー材(33)(34)によって支えられるため、プ
レート(21)の変形を防止できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明した如く、プレート式熱交換器
に形成する第の2流路を、ロー材によって囲繞し、か
つ、対向する伝熱面の接触部をロー付け固定するれば、
第1及び第2の流路に供給される第1及び第2の流体に
大きな圧力差があり、この圧力差によって生じる荷重が
プレートの伝熱面に加わっても、この荷重は、第2流路
の外周を囲繞しているロー材と、伝熱面の接触部に介在
させたロー材とによって支えることができるため、プレ
ートが変形するのを確実に防止できる。
【0024】又、伝熱エレメントを構成する2枚のプレ
ートは、ロー材によってロー付け固定されており、1度
に多数の伝熱エレメントを一括して形成でき、生産性が
よいと同時に、品質のよい伝熱エレメントを形成できる
ため、結果として、耐圧性及び剛性にすぐれたプレート
式熱交換器を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプレート式熱交換器のプレート構
成を示す分解斜視図。
【図2】伝熱エレメントを示す正面図。
【図3】伝熱エレメントの伝熱面の断面図。
【図4】本発明に係るプレート式熱交換器の伝熱面の断
面図。
【図5】従来のプレート式熱交換器のプレート構成を示
す分解斜視図。
【図6】プレート式熱交換器の1例を示す側面図。
【図7】プレート式熱交換器の1例を示す正面図。
【図8】従来のプレート式熱交換器の伝熱面の断面図。
【符号の説明】
ロ プレート式熱交換器 A 第1流路 B 第2流路 a 第1流体 b 第2流体 21 プレート 22 伝熱面 23 ガスケット 30 伝熱エレメント 31 伝熱面の周囲を繞囲する部分 32 接触部 33 ロー材 34 ロー材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28F 3/08 301 F28F 3/08 311 F28D 9/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝熱面を有するプレートを2枚積層し、
    両者間の伝熱面の周囲を囲繞する部分、及び、両伝熱面
    の接触部をロー材によってロー付け固定することによっ
    て形成した伝熱エレメントと、上記伝熱エレメントの積
    層時、各伝熱エレメント間に介在させるガスケットとか
    らなり、上記各伝熱エレメント内に形成される第2の流
    路を高圧側の流体の流路とし、上記各伝熱エレメント間
    にガスケットで囲繞形成される第1の流路を低圧側の流
    体の流路とし、両者を交互に形成したことを特徴とする
    プレート式熱交換器。
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JP4916857B2 (ja) * 2006-12-07 2012-04-18 株式会社ティラド 耐圧性熱交換器
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