JP3527704B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

プレート式熱交換器

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JP3527704B2 JP2000387782A JP2000387782A JP3527704B2 JP 3527704 B2 JP3527704 B2 JP 3527704B2 JP 2000387782 A JP2000387782 A JP 2000387782A JP 2000387782 A JP2000387782 A JP 2000387782A JP 3527704 B2 JP3527704 B2 JP 3527704B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、ステンレス鋼板
等の複数枚の伝熱プレートを積層してろう付け固定によ
って一体に組付けたブレージング型のプレート式熱交換
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ブレージング型のプレート式熱交換器
の従来例を図３に示して説明する。このプレート式熱交
換器は、上下に積層してろう付け固定により一体に組付
けられた複数枚の伝熱プレート１と、その一体に組付け
られた複数枚の伝熱プレート１の上下に保護プレート
１′，１″を介してろう付け固定された一対の耐圧フレ
ーム１１，１２と、その一方の耐圧フレーム１１にろう
付け固定された金属製のノズル２１，２２とから構成さ
れる。
【０００３】 各伝熱プレート１は、同一外形寸法の例
えばステンレス製の略矩形薄板からなり、四隅部に２種
類の流体を出入させる開口２，３が形成される。尚、図
３では長手方向一端側に位置する両隅部の開口２，３だ
けが示される。
【０００４】 また、各伝熱プレート１は、中央部に凹
凸を有する波板状の伝熱部１ａと、伝熱部１ａの周縁を
略Ｌ字状に屈曲した外周部１ｂとを有し、積層された各
々の伝熱プレート１の外周部１ｂと開口２，３の周縁部
とをろう付け固定し、かつ、伝熱部１ａの各接触部分を
ろう付け固定して一体に組付けられる。
【０００５】 保護プレート１′，１″は、例えばステ
ンレス製の略矩形薄板からなり、凹凸のない平面部１
ａ′，１ａ″の周縁に外周部１ｂ′，１ｂ″を折曲形成
したものである。
【０００６】 耐圧フレーム１１，１２は、同一外形寸
法の例えばステンレス製の略矩形厚板からなり、一方の
耐圧フレーム１１の四隅部に２種類の流体の出入口とな
る金属製のノズル２１，２２が貫通してろう付け固定さ
れる。尚、図３では長手方向一端側に位置する両隅部の
ノズル２１，２２だけが示される。
【０００７】 複数枚の伝熱プレート１を一体に組付け
ると、各伝熱プレート１間に２種類の流体Ａ，Ｂが流通
する流体通路Ｐ，Ｑが交互に形成される。例えば耐圧フ
レーム１１の両ノズル２１，２２が流体入口用ノズルと
すると、一方のノズル２１から１種の流体Ａが複数枚の
伝熱プレート１の開口２を流れ、開口２から流体通路Ｐ
を流通して図示しない流体出口用ノズルから外部に流出
する。他方のノズル２２から別の１種の流体Ｂが複数枚
の伝熱プレート１の開口３を流れ、開口３から流体通路
Ｑを流通して図示しない流体出口用ノズルから外部に流
出する。隣接する流体通路Ｐ，Ｑを２種類の流体Ａ，Ｂ
が流通する間に、伝熱プレート１の伝熱部１ａを介して
熱交換が行われる。
【０００８】 上記プレート式熱交換器においては、耐
圧フレーム１１，１２と複数枚の伝熱プレート１を積層
して互いにろう付け固定する場合、ノズル２１，２２も
同時に耐圧フレーム１１にろう付け固定する。その際
に、積層を完了した耐圧フレーム１１，１２と複数枚の
伝熱プレート１を締め付ける時やろう付け熱処理工程中
に耐圧フレーム１１とノズル２１，２２とのろう付け位
置がずれる場合があり、それによってノズル２１，２２
のろう付け不良が起る虞れがある。そこで、ノズル２
１，２２のろう付け不良を防止するため、ノズル２１，
２２を予め耐圧フレーム１１に溶接、カシメ、ねじ込み
等によって仮止め固定させる必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、従来のブ
レージング型のプレート式熱交換器は、上述の如くノズ
ル２１，２２を予め耐圧フレーム１１に溶接、カシメ、
ねじ込み等によって仮止め固定させることが必要である
が、このノズル２１，２２を耐圧フレーム１１に仮止め
固定する場合、ノズル２１，２２と耐圧フレーム１１と
を密着（隙間０．１ｍｍ以内）固定しないとろう切れ等
の品質不良が発生する。このため、作業がかなり面倒で
作業能率が極めて悪いため、多くの手間と時間を要して
生産性の向上を図ることができないという問題がある。
【００１０】 本発明の目的は、良好なろう付けが行え
るとともに、生産性を向上させることができるブレージ
ング型のプレート式熱交換器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 本発明の上記目的を達
成する技術的手段は、複数枚の伝熱プレートを積層して
ろう付け固定により一体に組付け、その一体に組付けら
れた複数枚の伝熱プレートの両端に直接、或いは、保護
プレートを介して一対の耐圧フレームをろう付け固定
し、その一方の耐圧フレームに熱交換を行う２種類の流
体の出入口となるノズルをろう付け固定したブレージン
グ型のプレート式熱交換器において、上記ノズルの周縁
部に被挟持フランジ部を形成し、上記２種類の流体の出
入口となるノズルのうち、一方のノズルの被挟持フラン
ジ部を、１種の流体が流通する流体通路を形成する２枚
の伝熱プレート間に挟み込み、他方のノズルの被挟持フ
ランジ部を、別の１種の流体が流通する流体通路を形成
する２枚の伝熱プレート間に挟み込んだことを特徴とす
る。
【００１２】 この場合、上記ノズルの被挟持フランジ
部は伝熱プレートの伝熱部に有する凹凸の成形深さの２
倍に相当する厚さを有し、２枚の伝熱プレート間にその
伝熱部の成形深さによって形成される隙間を埋める形で
挟み込む。
【００１３】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を図
１および図２に基づいて詳述する。尚、図１および図２
において、従来例を示す図３と同一部分または相当部分
には同一符号を用いる。
【００１４】 図１は第１の実施形態のプレート式熱交
換器を示し、複数枚の伝熱プレート１を上下に積層して
ろう付け固定により一体に組付け、その一体に組付けら
れた複数枚の伝熱プレート１の上下に保護プレート
１′，１″（図１では上側に位置する保護プレート１′
だけが示される）を介して一対の耐圧フレーム１１，１
２（図１では上側に位置する耐圧フレーム１１だけが示
される）をろう付け固定し、その一方の耐圧フレーム１
１に流体Ａ，Ｂの出入口となる金属製のノズル２１，２
２をろう付け固定している。
【００１５】 一体に組付けられた複数枚の伝熱プレー
ト１は、各伝熱プレート１間に２種類の流体Ａ，Ｂが流
通する流体通路Ｐ，Ｑを交互に形成し、隣接する流体通
路Ｐ，Ｑを２種類の流体Ａ，Ｂが流通する間に伝熱プレ
ート１を介して熱交換が行われる。
【００１６】 耐圧フレーム１１は、四隅部にノズル２
１，２２が貫通する貫通孔１３，１４を形成し（図１で
は長手方向一端側に位置する両端部の貫通孔１３，１４
だけが示される）、そのノズル２２が貫通される方の貫
通孔１４の周縁部を上方に張り出して挟持部１５を形成
する。
【００１７】 ノズル２１，２２は基端周縁部に被挟持
フランジ部２１ａ，２２ａを形成し、一方のノズル２１
は被挟持フランジ部２１ａが保護プレート１′と最上段
に位置する伝熱プレート１との間に挟み込まれ、他方の
ノズル２２は被挟持フランジ部２２ａが耐圧フレーム１
１と保護プレート１′の挟持部１５との間に挟み込まれ
る。ここで、ノズル２１の被挟持フランジ部２１ａは伝
熱プレート１の伝熱部１ａに有する凹凸の成形深さに相
当する厚さを有し、保護プレート１′と最上段に位置す
る伝熱プレート１との間に当該伝熱プレート１の伝熱部
１ａに有する凹凸の成形深さによって形成される隙間を
埋める形で挟み込まれる。また、ノズル２２の被挟持フ
ランジ部２２ａは耐圧フレーム１１の挟持部１５の張り
出し深さに相当する厚さを有し、耐圧フレーム１１と保
護プレート１′の挟持部１５との間に当該挟持部１５に
よって形成される隙間を埋める形で挟み込まれる。
【００１８】 以上のようにノズル２１，２２の被挟持
フランジ部２１ａ，２２ａが保護プレート１′と伝熱プ
レート１、耐圧フレーム１１と保護プレート１′との間
に挟み込まれることにより、ノズル２１，２２は耐圧フ
レーム１１に対して固定された状態となるので、複数枚
の伝熱プレート１および耐圧フレーム１１，１２の積層
後の締め付け時やろう付け熱処理工程中でも耐圧フレー
ム１１とノズル２１，２２とのろう付け位置がずれるこ
とがない。これによりノズル２１，２２のろう付け不良
を防止できるとともに、ノズル２１，２２を予め耐圧プ
レート１１に仮止め固定させる必要がない。
【００１９】 図２は第２の実施形態のプレート式熱交
換器を示し、ノズル２１，２２の被挟持フランジ部２１
ａ，２２ａが伝熱プレート１間に挟み込まれたものであ
る。即ち、一方のノズル２１の被挟持フランジ部２１ａ
が最上段に位置する１種の流体Ａが流通する流体通路Ｐ
を形成する２枚の伝熱プレート１間に挟み込まれ、他方
のノズル２２の被挟持フランジ部２２ａが最上段に位置
する別の１種の流体Ｂが流通する流体通路Ｐを形成する
２枚の伝熱プレート１間に挟み込まれる。ここで、ノズ
ル２１，２２の被挟持フランジ部２１ａ，２２は伝熱プ
レート１の伝熱部１ａに有する凹凸の成形深さの２倍に
相当する厚さを有し、２枚の伝熱プレート１間にその伝
熱部１ａの成形深さによって形成される隙間を埋める形
で挟み込まれる。
【００２０】 以上のようにノズル２１，２２の被挟持
フランジ部２１ａ，２２ａが伝熱プレート１間に挟み込
まれることにより、ノズル２１，２２は耐圧フレーム１
１に対して固定された状態となるので、第１の実施形態
と同様に複数枚の伝熱プレート１および耐圧フレーム１
１，１２の積層後の締め付け時やろう付け熱処理工程中
でも耐圧フレーム１１とノズル２１，２２とのろう付け
位置がずれることがなく、ノズル２１，２２のろう付け
不良を防止できるとともに、ノズル２１，２２を予め耐
圧フレーム１１に仮止め固定させる必要がない。
【００２１】 この第２の実施形態のプレート式熱交換
器によれば、ノズル２１，２２の被挟持フランジ部２１
ａ，２２ａを伝熱プレート１間に挟み込むことにより、
第１の実施形態のように耐圧フレーム１１に挟持部１５
を形成する必要がない。
【００２２】 以上、本発明の第１および第２の実施形
態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限
定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、
第２の実施例では、ノズル２１，２２の被挟持フランジ
部２１ａ，２２ａを伝熱プレート１間に挟み込んでいる
が、ノズル２１の被挟持フランジ部２１ａを保護プレー
ト１′と最上段に位置する伝熱プレート１との間に挟み
込み、ノズル２２の被挟持フランジ部２２ａを伝熱プレ
ート１間に挟み込むようにしても耐圧フレーム１１に挟
持部１５を形成せずに同様に実施することができる。
【００２３】 また、第１および第２の実施形態では、
一体に組付けた複数枚の伝熱プレート１の上下に保護プ
レート１′，１″を介して一対の耐圧フレーム１１，１
２をろう付け固定しているが、一体に組付けた複数枚の
伝熱プレート１の上下に直接に一対の耐圧フレーム１
１，１２をろう付け固定するようにしても同様に実施す
ることができる。この場合、第１の実施形態では、ノズ
ル２１，２２の被挟持フランジ部２１ａ，２２を耐圧フ
レーム１１と最上段に位置する伝熱プレート１との間に
挟み込む。
【００２４】 更に、第１および第２の実施形態では、
上側に位置する耐圧フレーム１１に流体Ａ，Ｂの出入口
となるノズル２１，２２をろう付け固定しているが、下
側に位置する耐圧フレームに流体Ａ，Ｂの出入口となる
ノズル２１，２２をろう付け固定するようにしても同様
に実施することができる。
【００２５】
【発明の効果】 本発明は、ブレージング型のプレート
式熱交換器において、ノズルの周縁部に被挟持フランジ
部を形成し、２種類の流体の出入口となるノズルのう
ち、一方のノズルの被挟持フランジ部を、１種の流体が
流通する流体通路を形成する２枚の伝熱プレート間に挟
み込み、他方のノズルの被挟持フランジ部を、別の１種
の流体が流通する流体通路を形成する２枚の伝熱プレー
ト間に挟み込んだことにより、ノズルのろう付け不良を
防止することができ、ノズルを予め耐圧プレートに仮止
め固定させる作業が省略することができるため、良好な
ろう付けが行えるとともに、生産性を向上させるブレー
ジング型のプレート式熱交換器を得ることができる。ま
た、耐圧フレームに挟持部を形成する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プレート式熱交換器の部分断面図。
【図２】 本発明の実施形態を示すプレート式熱交換器
の部分断面図。
【図３】 従来例を示すプレート式熱交換器の要部断面
図。
【符号の説明】
１ 伝熱プレート １′，１″ 保護プレート ２，３ 開口 １１ 耐圧フレーム １５ 挟持部 ２１，２２ ノズル ２１ａ，２２ａ 被挟持フランジ部 Ａ，Ｂ 流体 Ｐ，Ｑ 流体通路
───────────────────────────────────────────────────── 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 F28D 9/00 F28F 9/18 F28F 11/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数枚の伝熱プレートを積層してろう付
    け固定により一体に組付け、その一体に組付けられた複
    数枚の伝熱プレートの両端に直接、或いは、保護プレー
    トを介して一対の耐圧フレームをろう付け固定し、その
    一方の耐圧フレームに熱交換を行う２種類の流体の出入
    口となるノズルをろう付け固定したブレージング型のプ
    レート式熱交換器において、 上記ノズルの周縁部に被挟持フランジ部を形成し、上記
    ２種類の流体の出入口となるノズルのうち、一方のノズ
    ルの被挟持フランジ部を、１種の流体が流通する流体通
    路を形成する２枚の伝熱プレート間に挟み込み、他方の
    ノズルの被挟持フランジ部を、別の１種の流体が流通す
    る流体通路を形成する２枚の伝熱プレート間に挟み込ん
    だことを特徴とするプレート式熱交換器。
  2. 【請求項２】 上記ノズルの被挟持フランジ部は伝熱プ
    レートの伝熱部に有する凹凸の成形深さの２倍に相当す
    る厚さを有し、２枚の伝熱プレート間にその伝熱部の成
    形深さによって形成される隙間を埋める形で挟み込まれ
    ていることを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱
    交換器。
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