JPH06508426A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プレート式熱交換器 本発明は、幾つかの伝熱プレートからなるプレート式熱交換器であって、かっ該 各プレートは少なくとも１つの伝熱部を有し、しかもこの伝熱部には、一方では 、該プレートと平行な面から成る特定距離だけ離れて上押プレスされた複数の平 行な嶺と、これらの嶺に対しである角度を有する上押プレースされた複数の平行 な溝とがあり、また一方では、凸部と凹部を有し、かつ前記平面から前記特定距 離より少ない距離だけ離れている中間プレート部があって、更にプレートの一方 の側の嶺は、他方の側の溝によって形成されている嶺および中間プレート部と共 に、複数の流路を形成し、しかもこれらの流路はそれぞれ、プレートの反対側に 形成される流路と交差しており、そして前記の嶺と溝は、プレート式熱交換器に おいて２枚のプレートが互いに接するように重ね合わされた状態で、両プレート のうちの一枚のプレート上の嶺が、他方のプレートにおいて当該の嶺と平行に走 っている嶺と互いに接して重なるように、配置されているプレート式熱交換器に 関する。

プレートに平行な面から上方にプレスされ、互いに近接して走っている複数の嶺 と、前記面から下方にプレスされ、互いに近接して前記嶺にある角度を有して走 っている溝とからなる波形パターンを有する伝熱プレートが、英国特許１３５７ ２８２号公報によって供せられていることは、既に知られている。したがって、 プレートの両側に、嶺と溝が形成されることになるが、この場合、嶺は中間プレ ート部と共に、伝熱媒体の流路を形成する。これらの流路はプレートの両側にお いてそれぞれ異なる方向に延びており、２つのプレートが互いに接するように重 ね合わせて取り付けられた場　。

合、一方のプレートの嶺はその全長にわたって、当該の嶺と平行に走っている他 のプレートの嶺と接する。

また上述の特許においては、嶺と溝との間の面は、一方の方向または他方の方向 に凸部を設けるか、ないしは凹凸を付けて、より剛性を高められることが知られ ている。これは特に、平行な複数の嶺と平行な複数の溝との間の部分が比較的に 広く、かつ、複数の平行な嶺と溝よりなる波形パターンにおける面の加圧成形の 深さが、プレートの残余の波形パターンに比してより浅い場合の伝熱プレートに 用いられてきた。さらに、伝熱媒体が流路を流れるときに、流れ抵抗がより太き （なるよう、各流路を狭くするため、点状の突起を幾つも付けることもなされて いる。流れ抵抗の増大は、熱伝達を増進させる。この種の凸部は、２本の平行な 嶺の間にあるが、こうした場合、凸部と同じ方向に向かっている嶺は強度が落ち るので、凸部はしばしば、熱効率を高める縮小化を可能にするほど十分な幅をと れないことがある。

このように、上述の種類の凸部では、熱効率を高めることは困難である。従って 、こうした凸部は主として、平行な嶺と嶺の間の間隔が小さいプレートと、加圧 成形の深さが小さいプレートに応用される。２本の嶺の間の区域が、中間面に含 まれる場合、凸部を作るために利用できるのは、加圧成形の深さの半分のみであ る。従って、加圧成形の深さが浅いプレートでは、十分に明確な波形パターンを 作ることは難しく、前記のような方法でプレートを造形すると、プレート波形パ ターンを物理的に脆弱化させる。

本発明の目的は、この種のプレート式熱交換器における２つの伝熱媒体の流れ抵 抗を共に増大させ、かつプレート式熱交換器の伝熱プレートの波形パターンを物 理的に強化することである。

本発明によってこれらの目的は、上述の種類のプレート式熱交換器であって、し かも２本の平行な嶺の間と２本の平行な溝の間にある前記複数中間プレート部の 少なくとも１つには、前記２本の溝のそれぞれと連結するように設計されている 凸部が２つしかなく、かつ前記２本の嶺のそれぞれと連結するように設計されて いる凹部が２つしかないことと、ざらに各機とこれに連結されている凹部、およ び多溝とこれに連結されている凸部はそれぞれ、共通壁の１部を含み、しかもこ の共通壁は、嶺の頂部から凹部の底部まで、また溝の底部から凸部の上部までそ れぞれ延びており、そして、同じ中間プレート部分において互いに向かい合って いる少なくとも２つの壁は、前記の特定距離を越える高さを有していることとを 特徴とするプレート式熱交換器によって達成される。

本発明によって、嶺と溝に隣接する部位の加圧成形の深さが増加し、その結果、 より明瞭な波形パターンが作られ、かつ嶺と溝の曲げ強さが増大する。さらに、 伝熱プレートの両側の流路の縮小化がなされる。

本発明は、次のような添付の図面を参照しながら、以下により詳細に説明される 。

図１は、伝熱プレートの概略図である。

図２は、本発明に従って形成された波形パターンを有する伝熱プレートの１部で ある。

図３は、図２における線Ａ−Ａに沿って切断された断面図である。

図４は、図２における線Ｂ−Ｂに沿って切断された断面図である。

図５は、互いに接するように重ね合わされている３つの伝熱プレートの断面図で ある。

本発明のプレート式熱交換器は、２つの熱伝達媒体のために用いられるもので、 薄板もしくはこれと同様なものの伝熱プレート数枚からなり、しがもこれらの伝 熱プレートは、加圧成形によって波形パターンを有している。

図１には、成る特定の加圧成形深度で波形に成形されている伝熱プレートｌが示 されおり、このプレートｌは従来通り、第一の熱伝達媒体には流入口２と流出口 ３が、他方の熱伝達媒体には流入口４と流出口５が備えられている。これらの開 口４と５の周囲とプレート周縁の回りには、シーリング６をめぐらしてあり、こ のシーリング６は、追加伝熱プレートと共に、前記複数熱伝達媒体の１つのため の流動空間７と他方の熱伝達媒体の通過流のための流路を画している。

加圧成形によって伝熱プレート１は、波形パターンをなしており、また、上部配 熱面８と下部配熱面９および、この両配熱面８と９との間の主熱伝達面１０のよ うな、流入口２と流出口３との間にある幾つかの伝熱部を具備している。この配 熱面８と９には、上押ブレスの平行な複数の嶺１１と、これにある角度を有する 上押プレスされた溝１２がある。主熱伝達面１０の波形パターンは、図面に示さ れていないが、この面もまた、対応する波形パターンを有している。

重ね合わされた幾つかの伝熱プレート１からなるブ特表千６−５０８４２６　（ ４） レート式熱交換器において、該プレートのうち２枚の相接する伝熱プレートの中 の１枚は、それ自身の含まれる平面上で他方のプレートに対し１８０°回転され て１重ね合わされている。このようにして、伝熱プレートの一方の嶺は、他方の 伝熱プレート上において、溝１２によって形成されている嶺に接して、重ねられ ることになり、この場合、互いに相接している幾つかの嶺は、平行に延びている 。このように配されている２つの伝熱プレートの間に、互いに相接している嶺に よって、幾つかの平行な流路が形成される。

図２〜５では、少なくとも１つの伝熱プレートの波形パターンがどのように形成 されているかが、示されている。波形パターンには、隣り合って並んで走ってい る幾つかの嶺１１があり、しかも、それらの嶺の頂部１３は、該プレートに平行 な中間面から成る特定距離、すなわち加圧成形の深さの半分に相当する距離だけ 、上押プレスされており、また、これらの嶺゛にある角度で、互いに隣り合って 並んで走っている幾つかの溝１２もあって、しかも、それらの溝の底部１４は、 加圧成形の深さの半分だけ上押プレスされており、このようにして、頂部１３と 底部１４は中央面からそれぞれ等しい距離にある。

嶺１１と溝１２の間の交差点に位置する伝熱プレート域は、嶺１１の頂部と溝１ ２の底部との間の面にある。しかし一方、図１に示されているように、嶺１１は 、連続して延びているが、溝１２は、嶺１】を横切るのに中断されながら延びて いる。

プレートの一方の側の嶺１１は、プレートの他方の側の嶺によって形成されてい る溝１２および中間プレート部１５と共に、熱伝達媒体の複数の流路１６を形成 する。これらの各流路は、プレートの反対側に形成される流路と交差している。

流路の底部１７におけるプレート部１５には、凸部１８と凹部１９があり、しか もその上部２０と底部２１はそれぞれ、加圧成形の深さの半分より少ない距離だ け、前記中間面より離れて位置している。

嶺１１と溝１２は、プレート式熱交換器において２枚のプレートが互いに接する ように重ねて組立てられた状態で、前記両プレートの一方の嶺が、他方のプレー トにおいて当該の嶺と平行に走っている嶺と互いに・　接して重なるように、配 置されている。

本発明においては、２本の平行な嶺１１の間と２本の平行な溝１２の間にある前 記複数プレート部１５の少なくとも１つには、前記２本の溝Ｉ２のそれぞれと連 結するように設計されている凸部１８が２つしかなく、かつ前記２本の嶺１１の それぞれと連結するように設計されている凹部１９も２つしかない。

さらに、各機１１とこれに連結されている凹部１９、および、多溝１２とこれに 連結されている凸部１８はそれぞれ、共通壁２２の１部を含み、しがも該共通壁 は、嶺の頂部１３から凹部の底部２１まで、また溝の底部１４から凸部の頂部２ ｏまでそれぞれ延びている。

そして選択された実施例では、この種の壁２２はそれぞれ、加圧成形の深さの半 分を越える高さを有しており、伝熱プレート１の両側の流路１６を縮小させてい る。非対称の流れ、すなわち２つの流体のうちの１つが他の流体より相当大きな 流量を有する熱伝達の場合の伝熱プレートにおいては、同じプレート部１５にお いて２つの壁しか、加圧成形の深さの半分を越える高さにならないこともある。

選択実施例では、前記凸部１８と凹部１９は基本的にはそれぞれ、プレート部１ ５において溝と嶺の全長にわたって延びていいるが、当然ながら凸部または凹部 は、その寸法が許す限り、プレート部１５の一部に沿ってしか延びていない場合 もある。

凸部１８と凹部１９は選択の実施例では、各プレート部１５において対称に位置 しているが、非対称の流れを得るために、凸部と凹部の位置を非対称に設定する こともできる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．数個の伝熱プレート（１）からなるプレート式熱交換器であって、前記各プ レートはそれそれ少なくとも１つの伝熱部を有し、しかもこの伝熱部には、一方 では、該プレートと平行な面から特定距離だけ離れて上押プレスされた複数の平 行な嶺（１１）と、これらの嶺（１１）に対して角度を有する上押プレスされた 複数の平行な溝（１２）とがあり、また一方では、凸部（１８）と凹部（１９） を有し、かつ前記平面から前記特定距離より少ない距離だけ離れている中間プレ ート部（１５）があり、 プレートの一方の側の嶺（１１）は、他方の側の溝（１２）によって形成されて いる嶺（１１）および中間プレート部（１５）と共に、複数の流路（１６）を形 成し、しかもこれらの流路（１６）はそれぞれ、プレートの反対側に形成される 流路と交差しており、そして 嶺（１１）と溝（１２）は、プレート式熱交換器において２枚のプレートが互い に接するように重ね合わされた状態で、両プレートの一方の嶺（１１）が、他方 のプレートにおいて当該の嶺（１１）と平行に走っている嶺と互いに接して重な るように、配置されているプレート式熱交換器において、 ２本の平行な嶺（１１）の間と２本の平行な溝（１２）の間にある前記複数中間 プレート部（１５）の少なくとも１つには、前記２本の溝（１２）のそれぞれと 連結するように設計されている凸部（１８）が２つしかなく、かつ前記２本の嶺 （１１）のそれぞれと連結するように設計されている凹部（１９）が２つしかな いこと、また、 各嶺（１１）とこれに連結されている凹部（１９）、および各溝（１２）とこれ に連結されている凸部（１８）はそれそれ、共通壁（２２）の１部を含み、しか もこの共通壁（２２）は、嶺の頂部（１３）から凹部の底部（２１）まで、また 溝の底部（１４）から凸部の上部（２０）までそれそれ延びており、そして、同 じ中間プレート部（１５）において互いに向い合っている少なくとも２つの壁（ ２２）は、前記の特定距離を越える高さを有していることとを特徴とするプレー ト式熱交換器。 ２．前記凸部（１８）と前記凹部（１９）は基本的にそれぞれ、中間プレート部 （１５）において溝と嶺の全長にわたって延びていいることを特徴とする請求項 １記載のプレート式熱交換器。 ３．すべての壁（２２）は、前記特定距離を越える高さを有することを特徴とす る請求項１ないし２のいずれかに記載のプレート式熱交換器。 ４．前記凸部（１８）と前記凹部（１９）は、前記中間プレート部（１５）にお いて対称になるように配置されていることを特徴とする請求項１から３までのい ずれか１項に記載のプレート式熱交換器。 ５．前記凸部（１８）と前記凹部（１９）は、前記中間プレート部（１５）にお いて非対称的になるように配置されていることを特徴とする請求項１から３まで のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。