JP6121550B2 - プレート式熱交換器プレートおよびプレート式熱交換器 - Google Patents

Description

本願発明は、プレート式熱交換器プレートと、複数の該プレートを備えるプレート式熱交換器とに関する。より具体的には、本願発明は、プレート式熱交換器のための熱交換器プレートであって、複数のポートと、第１の媒体と第２の媒体との間で熱伝導を可能にするために前記ポート間に設けられた熱伝導領域とを備える熱交換器プレートに関する。プレート式熱交換器は一般的に、加熱あるいは冷却のような様々な目的で、流体あるいは液体のような媒体間に熱伝導をもたらすために用いられる。

従来技術において、多種多様なタイプのプレート式熱交換器と熱交換器プレートとがある。このようなタイプの従来技術のプレート式熱交換器の１つは、第１の媒体と第２の媒体のための隣接するプレートの間に第１の間隙と第２の間隙とを交互の順番で形成するために互い隣接して配置された複数の熱交換器プレートを備える、向流プレート式熱交換器である。熱交換器プレートは、間隙の各々に熱伝導路を形成する熱伝導領域と、間隙の熱伝導路に進入することなく、当該間隙を通って媒体を誘導するために間隙の各々に移行セクションを形成する移行領域とを備える。熱交換器プレートはまた、入口路および出口路を形成するポートを備え、入口路および出口路は、第１の媒体を第１の間隙の熱伝導路および第２の間隙の移行セクションへ誘導すると共にこれらから外へ誘導するように配置されており、かつ、第２の媒体を第２の間隙の熱伝導路および第１の間隙の移行セクションへ誘導すると共にこれらから外へ誘導するように配置されている。従来技術の熱交換器プレートのいくつかは、適切な流れと熱伝導特性とをもたらすために、波形パターン若しくは障壁、またはその両方、あるいは類似のものを備える。

プレート式熱交換器の分野は、広範囲に及ぶリサーチの対象となってきたが、異なる目的に適したより効率的な熱交換器を提供するためには、改善が必要である。

従来技術に係るプレート式熱交換器の課題は、プレート式熱交換器を通る流路が、圧力低下制限のせいで、短くなくてはならないということであり、このことは熱交換器プレートの数が少ないことを意味する。熱交換器プレートの数が少なければ、フレームコスト（frame cost）によって結果的に熱交換器が高価になる。

従来技術のプレート式熱交換器の欠点は、プレート式熱交換器を通る流量が、産業上の応用においては低くなるであろうということである。このことは、結果的に熱交換器プレートをより大きくすることになり、コストを増大させる。

本願発明の目的は、従来技術の欠点と課題とを回避し、特別な目的のためにより効率的な熱交換特性をもたらすことである。本発明に係る熱交換器プレートとプレート式熱交換器は結果的に、比較的多数のプレートを有するプレート式熱交換器において略螺旋状の流路を提供でき、結果的に、有利な流量と特別な目的のためのコスト効率の高い熱交換器をもたらす。

本願発明は、複数のポートと、障壁によって部分的に分割された、前記複数のポート間の熱伝導領域とを備えるプレート式熱交換器プレートにおいて、熱交換器プレートは、第１のポートと第２のポートと第３のポートと第４のポートとを備え、熱交換器プレートには、第１及び第２のポートと熱伝導領域との間に第１の移行領域が設けられると共に、第３及び第４のポートと熱伝導領域との間に第２の移行領域が設けられており、第１の移行領域および第２の移行領域には移行ポートが設けられており、第１の移行領域は熱伝導領域に向けて開口しており、第２移行領域はシーリングによって熱伝導領域から離間されていることを特徴とするプレート式熱交換器プレートに関する。移行領域と障壁とを組み合わせた第１、第２、第３、第４のポートの構造は、結果的に、複数の前記プレートを含むプレート式熱交換器を通る螺旋状の流路を可能にするプレートをもたらし、第１の媒体と第２の媒体の両方のためのすべての入口ポートと出口ポートは、床部あるいは同様の形状をした土台に固定されたフレームプレートなどの、共通のフレームプレートに設けられていてよい。それゆえ、いくつかの態様においてはスパイラル式熱交換器の特性を有し、別の態様においてはプレート式熱交換器の特性を有する熱交換器がもたらされ、プレート式熱交換器のコスト効率性が、スパイラル式熱交換器の流れ特性と組み合わされる。

プレートは、対向する短辺と対向する長辺とを有する、略長方形にすることができる。一方の短辺に第１のポートおよび第２のポートが設けられ、反対側の短辺に第３のポートおよび第４のポートが設けられ得る。

障壁は、熱伝導領域に位置する自由端部を備えることができ、それによって、自由端部と第２の移行領域との間に隙間が形成される。しかも障壁は、第１の移行領域を貫通して延在することができ、当該プレートの長手方向の中心線に沿って延在し得る。それゆえ、熱伝導領域を通るＵ字型の流れがもたらされ得る。

第１の移行領域は第１のポート及び第２のポートに隣接して配置され、第２の移行領域は第３のポート及び第４のポートに隣接して配置されることができ、前記複数のポートのうちの少なくとも１つのポートは、隣接する移行領域に対して密閉されている。第１及び第２のポートと第３及び第４のポートとは、隣接する移行領域に対して密閉されることができる。それゆえ前記ポートは、プレートパッケージセクションのプレートパッケージを離間するために、複数のプレートを通る入口路および出口路を形成することができる。各プレートパッケージセクションの始端および終端において、媒体をプレートパッケージセクションへ誘導すると共にプレートパッケージセクションから誘導するために、１つあるいは複数のポートが、対応する移行領域と連通している。たとえば、前記１つあるいは複数のポートと隣接する移行領域との間のガスケットの一部のようなシールの一部は、取り除かれることができる。

シーリングは、ガスケットによって形成され得る。ガスケットは、プレートのガスケット溝に設けられ得る。プレートによって形成されたプレート式熱交換器は、螺旋状向流を有する、ガスケットが施されたプレート式熱交換器であり得る。

本願発明は、本明細書で記述されたようなプレート式熱交換器プレートを有するプレートパッケージを備える、プレート式熱交換器にも関する。プレートパッケージは、各セクションにおいて複数のプレートを有するセクションに分割されることができる。たとえば、プレートの数は、各セクションで同じである。各セクションにおいて、第１の媒体と第２の媒体との比例する量は、完全な熱的プログラムを経験することができ、入口温度と出口温度はすべてのセクションにおいて同じである。プレートパッケージにおけるセクションの数と、セクションにおけるプレートの数は、熱負荷に適合されることができる。セクションの数は熱交換器の容量となり、セクションにおけるプレートの数は熱的プログラムとなる。このことは、熱伝導領域全体を最小限に抑えることができ、その結果同様にコストも最小限に抑えることができることを意味する。

本願発明のさらなる特徴と利点とは、以下の実施形態の記述と添付の図と従属請求項とから、明らかとなるであろう。

本発明は、実施形態を用いて、かつ添付の図に関連して、より詳細に記述されるであろう。図に示されるのは以下である。

本願発明の一実施形態に従ったプレート式熱交換器のための熱交換器プレートの概略正面図である。 図１に従った複数のプレートを備えるプレート式熱交換器の一例の概略斜視図である。 図２に従ったプレート式熱交換器の一部の概略分解図であって、プレート式熱交換器のプレートパッケージセクションの始まりにおける流路を表わしている。 図３に従った概略図であって、プレートパッケージセクションの終わりにおける流路を表わしている。 図１の線Ｉ−Ｉに沿った概略断面図であって、図２に従ったプレート式熱交換器の一部を示しており、プレートパッケージセクションを通る流路を表わしている。 概略斜視図であって、隣接する２つのプレートパッケージセクションを通る流路を表わしている。 本願発明の代替的一実施形態に従ったプレート式熱交換器のための熱交換器プレートの概略図である。

図１に関して、プレート式熱交換器のための熱交換器プレート１０が、概略的に表わされている。図示された実施形態に従えば、プレート１０は、対向する２つの短辺と対向する２つの長辺とを有する、略長方形である。しかしながら、正方形、楕円形、円形などのような別の構造も可能であってよい。プレート１０はたとえば、加圧成形によって実行される押込みとエンボス加工とによって、シート状金属に形成される。

プレート１０は、第１のポート１１と第２のポート１２と第３のポート１３と第４のポート１４とを備える。ポート１１〜１４は、媒体がプレート１０を通り抜けることを可能にするための通過開口部である。たとえば、一方の短辺に第１のポート１１と第２のポート１２とが設けられ、反対側の短辺に第３のポート１３と第４のポート１４が設けられる。たとえば、ポート１１〜１４は、プレート１０の角に設けられる。

プレート１０は、前記ポート１１〜１４の間に設けられた熱伝導領域１５を備える。たとえば、熱伝導領域１５は、プレート１０の対向する辺に流れる媒体間の熱伝導を可能にするために、プレート１０の大部分の領域を形成する。従来の方法で適切な流れと熱伝導特性を得るために、プレート１０はたとえば、熱伝導領域１５に、適切なコルゲーションあるいは同様のものが備わっている。

プレート１０は、第１の移行領域１６と第２の移行領域１７とを備える。第１の移行領域１６は、媒体がプレート１０を通り抜けることを可能にするための第１の移行ポート１８が備わっている。第２の移行領域１７は、媒体がプレート１０を通り抜けることを可能にするための第２の移行ポート１９が備わっている。第１の移行領域１６は前者のポート１１、１２と熱伝導領域１５との間に配置されており、第２の移行領域１７は後者のポート１３、１４と熱伝導領域１５との間に配置されている。

プレート１０は、正面と背面のような第１の面と第２の面とを備える。しかしながら当然のことながら、複数のプレート１０は、１つのプレートの正面が隣接するプレートの背面と協働するように、プレート式熱交換器において協働する。簡単にするために、領域１５〜１７は正面で表示され、それらの機能は正面に関連して記述され、隣接するプレートの正面との協働による背面への影響は、当業者に理解されており、前記隣接するプレートの正面に関連して本明細書で記述される。

第１の移行領域１６は、媒体が第１の移行領域１６と熱伝導領域１５との間を流れることを可能にするために、熱伝導領域１５に向かって開放されている。たとえば、第１の移行ポート１８は、媒体が第１の移行領域１６に流れ込み、さらに熱伝導領域１５に流れ込むことを可能にするように配置されている。これは、図１における矢印Ａによって表わされている。代替的に、第１の移行ポート１８は、媒体が熱伝導領域１５と第１の熱移行領域１６から流れ出ることを可能にするように配置されている。

第２の移行領域１７は、シーリング２０によって熱伝導領域１５から離間されているので、第２の移行領域１７内の媒体は、同じプレート１０の正面の熱伝導領域１５に入ることができない。それゆえ、前記プレートのプレートパッケージにおける別のすべてのプレートのように、所与のプレート１０にとって、第１の移行領域１６と熱伝導領域１５とは、図１において破線で表わされている第１の媒体に適合されており、第２の移行領域１７は、図１において点破線で表わされている第２の媒体に適合されている。たとえば、第２の移行ポート１９は、媒体が第２の移行領域１７からプレート１０の反対側へ流れることを可能にするように配置されている。これは、図１における矢印Ｂによって表わされている。代替的に、第２の移行ポート１９は、媒体が第２の移行領域１７に流れ込むことを可能にするように配置されている。

図示された実施形態において、プレート１０は、熱伝導領域１５と第２の移行領域１７との間に配置された任意の漏出領域２１も備える。漏出領域２１はたとえば、従来の方法で設けられている。

図１の実施形態において、シーリング２０は、複数のポート１１〜１４と、第２の移行領域１７と、漏出領域２１と、熱伝導領域１５と第１の移行領域１６とによって形成される共通領域とを取り囲む。たとえばシーリング２０は、外周ガスケット２０ａと、熱伝導領域１５と漏出領域２１との間の横方向内側ガスケット２０ｂと、第２の移行領域１７と漏出領域２１との間の横方向外側ガスケット２０ｃと、複数のポート１１〜１４のそれぞれの周りのポートガスケット２０ｄとを形成する、ゴムガスケットのようなガスケットである。それゆえ、横方向外側ガスケット２０ｃは、第２の移行領域１７を熱伝導領域１５から離間するために、プレート１０の一方の長辺の外周ガスケット２０ａから、反対側の長辺の外周ガスケット２０ａまで延在する。たとえば、プレート１０は、前記ガスケット２０ａ〜２０ｄの形状のシーリング２０を受容するためのガスケット溝が備わっている。

プレート１０は、熱伝導領域１５を部分的に分割する障壁２２が備わっている。たとえば障壁２２は、シーリング２０によって形成されている。たとえば障壁２２は、仕切りガスケットである。障壁２２は、媒体のほぼ螺旋状の流れをもたらすために設けられている。図１の実施形態において、障壁２２は第１の移行領域１６を貫通して延在し、障壁２２の自由端部と第２の移行領域１７との間の隙間を残して、熱伝導領域１５の大部分を通って延在する。たとえば障壁２２は、障壁２２の自由端部と横方向内側ガスケット２０ｂとの間の隙間を残して、外周ガスケット２０ａから横方向内側ガスケット２０ｂに向かって連続的に延在する。障壁２２は、熱伝導領域１５と第１の移行領域１６とを、ほぼ逆の流れ方向を有する２つの区画に分割する。たとえば障壁２２は、プレート１０の長辺に対して平行なように、前記プレートの長手方向の中心線に沿って延在する。図示された実施形態において、矢印Ａで表わされているように、第１の移行ポート１８を通って進入する媒体が、第２の移行領域１７へ向かわされ、障壁２２の自由端部を回って、それから障壁２２の別の側で第１の移行領域１６へ向かって戻らされるように、障壁２２は設けられている。プレート１０は、図１の破線で表示されるように、さらなる移行ポートのための表示２３が任意に備わっている。

図２に関して、一実施形態に従ったプレート式熱交換器２４が表わされている。プレート式熱交換器２４は、プレートパッケージ２５と、フレームプレート２６と、プレッシャープレート２７とを備える。たとえばフレームプレート２６は、床あるいは壁のような土台に固定され、プレッシャープレート２７は取り外し可能である。プレートパッケージ２５は複数の熱交換器プレート１０を備え、フレームプレート２６とプレッシャープレート２７との間に配置されている。たとえば、プレートパッケージ２５とフレームプレート２６とプレッシャープレート２７とは、ナット２９を有する１つあるいは複数の締付ボルト２８によって、あるいはその他の適切な締結手段を用いて、互いに保持されている。フレームプレート２６は、第１の入口接続部３０と第１の出口接続部３１と第２の入口接続部３２と第２の出口接続部３３とが備わっている。それゆえ、４つの入口接続部、出口接続部３０〜３３はすべて、フレームプレート２６に配置されており、プレッシャープレート２７はいかなる入口接続部あるいは出口接続部も備わっていない。第１の入口接続部３０は、第１の媒体をプレート式熱交換器２４に導入するように配置されており、これは図２において矢印Ｃで表示されている。第１の出口接続部３１は、第１の媒体をプレート式熱交換器２４から誘導するように配置されており、これは図２において矢印Ｄで表示されている。第２の入口接続部３２は、第２の媒体をプレート式熱交換器２４に導入するように配置されており、これは図２において矢印Ｅで表示されている。第２の出口接続部３３は、第２の媒体をプレート式熱交換器２４から誘導するように配置されており、これは図２において矢印Ｆで表示されている。たとえば、第１の入口接続部３０と第１の出口接続部３１とは、プレート１０の一方の短辺のポート１１〜１４と連通するように配置されており、第２の入口接続部３２と第２の出口接続部３３とは、プレート１０の反対側の短辺のポート１１〜１４と連通するように配置されている。

図３から図５に関して、一実施例に従ったプレート式熱交換器２４へ入り、これを通り、かつこれから出てくる第１の媒体と第２の媒体の流路を示すために、プレートパッケージ２５のいくつかのプレート１０が表わされている。図３と図４は分解図であり、図５において、明確にするために、プレートがそれらの間の隙間とともに表わされている。図示された実施形態において、プレートパッケージ２５は、プレートパッケージセクションに分割される。図３において、２番目のプレートパッケージセクションの終端と３番目のプレートパッケージセクションの始端とが表わされている。２番目のプレートパッケージセクションの最後のプレート１０は、図３においてｐ２：１６と表示されており、３番目のプレートパッケージセクションの最初のプレート１０はｐ３：１と表示されており、３番目のプレートパッケージセクションの２番目のプレート１０はｐ３：２と表示されており、３番目のプレートパッケージセクションの３番目のプレート１０はｐ３：３と表示されている。図４において、３番目のプレートパッケージセクションの終端と４番目のプレートパッケージセクションの始端とが表わされており、プレート１０は対応して表示されている。

プレートパッケージ２５におけるプレート１０は、交互の順番に、隣接するプレート１０の間に第１の間隙と第２の間隙とを形成する。前記間隙において、プレート１０の熱伝導領域１５は、熱伝導路を形成し、第１の移行領域１６は第１の移行セクションを形成し、第２の移行領域１７は第２の移行セクションを形成する。１つのプレートの正面が隣接するプレートの背面と協働することが分かる。簡単にするために、領域１５〜１７は正面で表示されており、それらが形成する熱通路と移行セクションとは、正面に関して記述される。第１の移行セクションは、同じ間隙の熱伝導路、および隣接する間隙の第２の移行セクションと連通する。たとえば、プレート１０は１つおきにその平面で、すなわち、プレート１０の平面に対して垂直方向にプレート式熱交換器２４を貫通して延在する軸を中心にして、１８０度回転される。代替的に、プレート１０は１つおきにその長手方向の中心線を中心に１８０度回転され、および／あるいは同様の交互の効果をもたらすために形成されている。図示された実施形態において、プレート式熱交換器２４は、向流熱交換器である。

複数のポート１１〜１４は、プレートパッケージ２５において入口路および出口路を形成し、当該入口路および出口路は、フレームプレート２６の入口接続部および出口接続部３０〜３３に接続されている。たとえば複数のポート１１〜１４は、第１の入口接続部３０に接続されている第１の入口路と、第１の出口接続部３１に接続されている第１の出口路と、第２の入口接続部３２に接続されている第２の入口路と、第２の出口接続部３３に接続されている第２の出口路とを形成する。たとえば、第１の入口路は１つおきのプレート１０の第１のポート１１と、残りのプレート１０の第４のポート１４とによって形成される。第１の入口路と第１の出口路とは、プレート１０の一方の短辺にプレートパッケージ２５を貫通して配置されており、第２の入口路と第２の出口路とは、プレート１０の反対側の短辺にプレートパッケージ２５を貫通して配置されている。それゆえ、入口路と出口路とは、プレート１０の平面に対して垂直方向にプレートパッケージ２５を貫通して、軸方向に延在する。

プレートパッケージ２５は、複数のプレートパッケージセクションを備える。図３から図５において、異なるプレートパッケージセクションのプレートが、文字「ｐ」で表示され、セクション番号がそれに続き、関連するセクション内のプレート番号がそれに続いている。図３から図５において、プレートパッケージ２４の３番目のセクションが、例として表わされている。プレートパッケージ２５は、少なくとも２つの異なるタイプのプレート１０、すなわちプレートパッケージ２４内の３番目のセクションでｐ３：３〜ｐ３：１４で表示される中間プレートと、プレートパッケージ２４の３番目のセクションでｐ３：１とｐ３：１６とで表示される端部プレートとを備える。中間プレートｐ３：３〜ｐ３：１４は、端部プレートｐ３：１とｐ３：１６との間に設けられている。図示された実施形態において、プレートパッケージ２５は、３つの異なるタイプのプレート１０、すなわち中間プレートｐ３：３〜ｐ３：１４と、端部プレートｐ３：１、ｐ３：１６と、プレートパッケージ２４内の３番目のセクションでｐ３：２とｐ３：１５とで表示される二次端部プレートとを備え、二次端部プレートｐ３：２、ｐ３：１５は端部プレートｐ３：１、ｐ３：１６と中間プレートｐ３：３〜ｐ３：１４との間に設けられている。プレートパッケージセクションは、複数の中間プレートｐ３：３〜ｐ３：１４と、プレートパッケージ２５の各端部に１つの端部プレートｐ３：１、ｐ３：１６と、任意的に各端部プレートｐ３：１、ｐ３：１６に隣接する１つの二次端部プレートｐ３：２、ｐ３：１５とを備える。

ポートガスケット２０ｄのような、中間プレートｐ３：３〜ｐ３：１４のシーリング２０は、ポート１１〜１４を、移行領域１６、１７によって形成される移行セクションに対して密閉する。それゆえ、ポート１１〜１４によって形成される入口路と出口路は、いかなる媒体も移行セクションあるいは熱通路に誘導することなく、前記中間プレートｐ３：３〜ｐ３：１４によって形成される中間間隙を貫通して延在する。

端部プレートｐ３：１、ｐ３：１６において、第１のポート１１と第３のポート１３の少なくとも１つおよび／あるいは第２のポート１２と第４のポート１４の少なくとも１つは、第１の移行セクションあるいは第２の移行セクションと連通する。二次端部プレートｐ３：２、ｐ３：１５において、第１のポート１１と第３のポート１３の少なくとも１つおよび／あるいは第２のポート１２と第４のポート１４の少なくとも１つは、第１の移行セクションあるいは第２の移行セクションと連通する。それゆえ、特定のポート１１〜１４は、端部プレートｐ３：１、ｐ３：１６において移行領域１６、１７に向けて開口しており、前記ポート１１〜１４と移行領域１６、１７との間にはシーリング２０がない。たとえば最初の端部プレートｐ３：１には、第１のポート１１と第１の移行領域１６との間にシーリングがないので、第１の媒体は第１の入口路から第１の移行セクションへ流れることができ、さらに前記最初の端部プレートｐ３：１の熱伝導領域１５によって形成される熱伝導路へ流れることができる。さらに、前記最初の端部プレートｐ３：１には、第４のポート１４と第２の移行領域１７との間にシーリングがないので、第２の媒体は前記最初の端部プレートｐ３：１の第２の移行領域１７によって形成される第２の移行セクションから流出でき、第２の出口路に流入できる。任意的に、第３のポート１３と第２の移行領域１７との間にはシーリングがない。プレートパッケージセクションの最後の端部プレートｐ３：１６はたとえばその平面で、前記プレートパッケージセクションの最初の端部プレートｐ３：１に関して１８０度回転され、第１の媒体は、２番目の端部プレートｐ３：１６の第２の移行領域１７によって形成される第２の移行セクションから出て第１の出口路に誘導され、第２の媒体は、２番目の端部プレートｐ３：１６の第１の移行領域１６によって形成される第１の移行セクションへ誘導される。任意的に、二次端部プレートｐ３：２、ｐ３：１５も、入口路および／あるいは出口路と連通する。たとえば二次端部プレートｐ３：２、ｐ３：１５においては、図３と図４の３番目のプレートパッケージセクションの２番目のプレートｐ３：２と１５番目のプレートｐ３：１５とによって表わされるように、１つのポート１１〜１４が、第１の移行領域１６あるいは第２の移行領域１７に向けて開口している。

プレート式熱交換器２４は、第１の媒体が、プレートｐ３：１−ｐ３：１６によって形成される３番目のプレートパッケージセクションへ、第１のポート１１と第４のポート１４とによって形成される第１の入口路を通って、図３の矢印Ｃで表わされる方向に導入されるように設けられている。第１のポート１１は最初の端部プレートｐ３：１の第１の移行領域１６によって形成される第１の移行セクションと連通するので、第１の媒体は、矢印Ｇで表わされるように第１の入口路から第１の移行セクションへ誘導され、さらに、矢印Ｈで表わされるように前記プレートｐ３：１の熱伝導領域１５によって形成される熱伝導路へ誘導される。それから第１の媒体は、障壁２２に沿って、障壁の自由端部と横方向内側ガスケット２０ｂとの間の隙間に誘導され、矢印Ｉで表わされるように第１の媒体は障壁２２の自由端部で１８０度転向させられて、第１の移行セクションに戻って誘導される。第１の媒体は、矢印Ｊで表わされるように最初の端部プレートｐ３：１と前のプレートパッケージセクションの最後の端部プレートｐ２：１６とによって形成される間隙から、第１の移行ポート１８を通って出て行き、矢印Ｋで表わされるように次のプレートｐ３：２の第２の移行領域１７によって形成される第２の移行セクションに入り、第１の媒体は最初の端部プレートｐ３：１とプレートｐ３：２とによって形成される間隙を通り、１８０度転向して、矢印Ｌで表わされるように第２の移行ポート１９を通って第２の移行セクションを出て、プレートｐ３：２とプレートｐ３：３とによって形成される間隙の第１の移行セクションへと続いて入る。それから第１の媒体は、矢印Ｍと矢印Ｎとで表わされるように、プレートｐ３：１〜ｐ３：１６によって形成されるプレートパッケージセクションを通る略螺旋状の流路を形成して、障壁２２を回る別のループを開始する。最後の端部プレートｐ３：１６および／あるいは二次端部プレートｐ３：１５において、第１の移行セクションあるいは第２の移行セクションは、対応する第２のポート１２あるいは第３のポート１３に連通しているので、図４の矢印Ｏで表わされるように第１の媒体は前記移行セクションを出て、第１の出口路に入る。それから第１の媒体は、図４と図３の矢印Ｄで表わされるように、第１の出口路を通ってプレートパッケージ２５を出ることができる。

第２の媒体は、図３と図４の矢印Ｅで表わされるように、第２のポート１２と第３のポート１３とによって形成される第２の入口路を通って、最後の端部プレートｐ３：１６へ誘導される。それから第２の媒体は、図４の矢印Ｐで表わされるように、第１の移行セクションに導入される。たとえば、第２の媒体は、続く間隙を通って、すなわち図示された実施形態におけるプレートｐ４：１を通って、前記第１の移行セクションにも導入される。第２の媒体の流路は、矢印Ｑ〜Ｕで表わされるように、第１の媒体とは逆の方向に略螺旋状である。第２の媒体は、矢印Ｆで表わされるように、プレートパッケージセクションを出るために、最初の端部プレートｐ３：１および／あるいは二次端部プレートｐ３：２の第２の出口路に入る。

図３から図５において表わされているように、端部プレートｐ３：１とｐ３：１６の第２の移行領域１７は、ガスケットのような分割シーリング３４が備わっている。分割シーリング３４は、第２の移行領域１７とそれから形成される第２の移行セクションとを２つの別個の区画に分割し、該区画の１つは媒体を第３のポート１３と第４のポート１４のうち１つから第２の移行セクションに導入するために設けられ、もう１つの区画は、同じ媒体を第２の移行セクションから第３のポート１３と第４のポート１４の別の１つへ誘導するために設けられている。

図５に関して、第１の媒体の流れが表わされており、対応する流れ位置を表わすために、流れは図３での矢印に用いられた文字で表示されている。

任意的に、図５で表わされるように、プレート１０のパターンは、図５の矢印で表わされるように、媒体を誘導する通路内のガスケット溝底３５の間の距離Ｚを増やすために、移行領域の垂直な中心線に沿って非対称的である。それゆえ、対応するガスケットは、異なる断面図を有する。たとえば、分割シーリング３４は、障壁２２よりも深く形成されている。

開示される実施形態に従った熱交換器プレートによって得られる流路は、図６において概略的に表わされており、第１の媒体は実線で表示され、第２の媒体は破線で表示される。図６において、プレートパッケージ２５の隣接する２つのプレートパッケージセクションｎとｎ+１とが表わされている。ポート１１〜１４によって形成される入口路と出口路は、各プレートパッケージセクションｎを通る螺旋状向流を起こすために、図６の矢印Ｃ−Ｆで表わされるように、第１の媒体と第２の媒体とを隣接するプレート１０の間の間隙へ誘導し、かつそこから外へ誘導する。プレートパッケージ２５は、対応する方法で設けられた適切な数のプレートパッケージセクションｎを含む。

図７は、プレート１０の代替的な一実施形態を示しており、付加的な締付ボルト２８が、プレート１０の中心線に沿って設けられている。たとえば、締付ボルト２８は、障壁２２の自由端部と第２の移行領域１７との間たとえば障壁２２の自由端部と横方向内側ガスケット２０ｂとの間に隙間を有する障壁２２を形成するシーリング２０の一部によって取り囲まれている。プレート１０の中心線に沿って設けられた締付ボルト２８によって、たとえば比較的薄いフレームプレートとプレッシャープレートとを組み合わせて、より幅広のプレートを有することが可能になる。

セクション間の熱的影響を避けるために、プレートパッケージはセクション間に少なくとも１つの空通路を有してよい。空気が入った空通路は断熱効果を有し、隣接するセクションにおける最外部の通路間の熱伝導がなくなる。

たとえば、記載されたプレート式熱交換器において、ガスケットがわずかに修正されたタイプのプレートが用いられ、プレートパッケージを形成するために、プレートが１つおきに１８０度回転される。もちろん同様に適合する２つのタイプのプレートを用いることが可能である。

１０ プレート式熱交換器プレート
１１ 第１のポート
１２ 第２のポート
１３ 第３のポート
１４ 第４のポート
１５ 熱伝導領域
１６ 第１の移行領域
１７ 第２の移行領域
１８ 第１の移行ポート
１９ 第２の移行ポート
２０ シーリング
２０ａ 外周ガスケット
２０ｂ 横方向内側ガスケット
２０ｃ 横方向外側ガスケット
２０ｄ ポートガスケット
２１ 漏出領域
２２ 障壁
２３ さらなる移行ポートのための表示
２４ プレート式熱交換器
２５ プレートパッケージ
２６ フレームプレート
２７ プレッシャープレート
２８ 締付ボルト
２９ ナット
３０ 第１の入口接続部
３１ 第１の出口接続部
３２ 第２の入口接続部
３３ 第２の出口接続部
３４ 分割シーリング
３５ ガスケット溝底

Claims (12)

1. 対向して位置した第１の短辺及び第２の短辺と、対向して位置した第１の長辺及び第２の長辺と、複数のポート（１１〜１４）と、前記複数のポート（１１〜１４）間の熱伝導領域（１５）とを備え、
   前記ポートは、前記第１の短辺に位置した第１のポート（１１）及び第２のポート（１２）と、前記第２の短辺に位置した第３のポート（１３）と第４のポート（１４）とを備え、前記第２のポート及び前記第４のポートは、プレート式熱交換器プレートの共通の半体に位置付けられているプレート式熱交換器プレート（１０）において、
   前記プレート式熱交換器プレート（１０）には、前記第１及び第２のポート（１１、１２）と前記熱伝導領域（１５）との間に第１の移行領域（１６）が設けられると共に、前記第３及び第４のポート（１３、１４）と前記熱伝導領域（１５）との間に第２の移行領域（１７）が設けられており、前記第１の移行領域（１６）及び前記第２の移行領域（１７）には、移行ポート（１８、１９）が設けられており、
   前記第１の移行領域（１６）及び前記第１の移行領域の前記移行ポートは前記熱伝導領域（１５）に向けて開口しており、
   前記第２の移行領域（１７）及び前記第２の移行領域の前記移行ポートはシーリング（２０）によって前記熱伝導領域（１５）から離間されており、
   前記第１の移行領域の前記移行ポート及び前記第２の移行領域の前記移行ポートは、前記プレート式熱交換器プレートの前記共通の半体に位置付けられており、
   前記熱伝導領域は、略螺旋状の媒体の流れを提供するために前記第１の移行領域（１６）を貫通して延在する障壁（２２）によって部分的に分割されていることを特徴とするプレート。
2. 前記第１のポート（１１）及び前記第２のポート（１２）は第１の媒体用であり、前記第３のポート（１３）及び前記第４のポート（１４）は第２の媒体用である、請求項１に記載のプレート。
3. 前記障壁（２２）は、前記熱伝導領域（１５）に位置する自由端部を備え、前記自由端部と前記第２の移行領域（１７）との間に隙間が形成されている、請求項１又は２に記載のプレート。
4. 前記障壁（２２）は、前記プレート（１０）の長手方向の中心線に沿って延在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のプレート。
5. 前記第１の移行領域（１６）は前記第１のポート（１１）及び前記第２のポート（１２）に隣接して配置され、前記第２の移行領域（１７）は前記第３のポート（１３）及び前記第４のポート（１４）に隣接して配置され、前記複数のポート（１１〜１４）のうちの少なくとも１つのポートは、隣接する前記移行領域（１６、１７）に対して密閉されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のプレート。
6. 前記第１のポート（１１）と前記第２のポート（１２）と前記第３のポート（１３）と前記第４のポート（１４）が、隣接する前記移行領域（１６、１７）に対して密閉されている、請求項５に記載のプレート。
7. 前記プレート（１０）には、ガスケット溝と、前記シーリング（２０）を形成するガスケット（２０ａ〜２０ｄ）とが設けられている、請求項１から６のいずれか１項に記載のプレート。
8. 前記プレート（１０）は、プレス加工で仕上げられたパターンを有する金属製の薄板で作られる、請求項１から７のいずれか１項に記載のプレート。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の複数のプレート式熱交換器プレート（１０）を有するプレートパッケージ（２５）を備えるプレート式熱交換器（２４）。
10. 前記プレート（１０）は隣接するプレート（１０）との間に間隙を形成し、
    前記間隙において、前記プレート（１０）の前記熱伝導領域（１５）は熱伝導路を形成し、前記第１の移行領域（１６）は第１の移行セクションを形成し、前記第２の移行領域（１７）は第２の移行セクションを形成し、
    前記第１の移行セクションは隣接する間隙の前記第２の移行セクションと連通し、
    複数の前記ポート（１１〜１４）は、前記プレートパッケージ（２５）における入口路および出口路を形成し、前記入口路および出口路は、前記移行セクションに対して密閉された前記プレートパッケージ（２５）のプレートパッケージセクション（ｎ）の隣り合う複数の中間間隙を貫通して延在し、前記中間間隙の前後に設けられた前記プレートパッケージセクション（ｎ）の間隙の移行セクションと連通する、請求項９に記載のプレート式熱交換器（２４）。
11. 複数の前記プレートパッケージセクション（ｎ）を含むプレート式熱交換器であって、前記ポート（１１〜１４）は複数の前記プレートパッケージセクション（ｎ）に入口路および出口路を形成する、請求項１０に記載のプレート式熱交換器（２４）。
12. 前記プレート式熱交換器（２４）は、向流プレート式熱交換器である、請求項９から１１のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器（２４）。

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