JP2000105096A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろう付けプレート式熱交換器１において、上
下部のフレーム３，４と伝熱プレート５のろう付け強度
を高める同一寸法のカバープレートを、上部フレーム用
と下部フレーム用に共用して、低コストに耐圧強度を向
上する。 【解決手段】 凹凸条のない平面部とその周囲の縁立て
部を持つ同一寸法のカバープレート８，９（１１，１
２）を、一方のフレーム３（４）と一端の伝熱プレート
５の間、及び他方のフレーム４（３）の外側に配置し、
各カバープレートを隣接する伝熱プレート５及びフレー
ムにろう付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付けにより、
一対のフレームとその間に積層した伝熱プレートを一体
接合したプレート式熱交換器に関し、特に、各フレーム
と伝熱プレートとのろう付け接合を同一寸法のカバープ
レートを介在させて行うことによって、耐圧強度を低コ
ストに向上できる組立構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すろう付けプレート式熱交換器
１は、図５に示すように、熱交換させるべき２種の媒体
を流出入させるノズル２を形成した上部フレーム３と、
これに対向する下部フレーム４の間に、複数の伝熱プレ
ート５を積層し、ノズル２、フレーム３，４、伝熱プレ
ート５を、ろう付けにより一体接合して製作される。

【０００３】このようなろう付けプレート式熱交換器１
において、耐圧強度上、特に問題となるのは、フレーム
３，４と伝熱プレート５の間のろう付け強度である。こ
の部分は他の接合部と形状が異なり、大きな力が作用す
るので、耐圧設計上、特に注意を要する部分となる。

【０００４】そのため、従来は、図６に示すように、媒
体を流出入させるノズル２を取付ける上部フレーム３と
伝熱プレート５との間にカバープレート６を介在させ、
伝熱プレート５を上部フレーム３に確実にろう付けして
いた。

【０００５】この構造は、上部フレーム３に全面ろう付
けされたカバープレート６の平面部に、伝熱プレート５
の伝熱面が、同一素材同志の接合によってろう付けされ
ると共に、カバープレートの縁立て部６ａと伝熱プレー
トの縁立て部５ａが相互にろう付け接合されるので、ろ
う付け強度が十分に確保される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記図６の従来構造
は、下部フレーム４に凹凸条を持つ伝熱プレート５を、
直接にろう付けする。この場合、伝熱面における凹凸条
の接合だけでは、強度が不足するため、伝熱プレートの
縁立て部５ａを下部フレーム４の外周縁４ａにろう付け
している。しかし、この縁立て部５ａの接合強度を充分
なものにするには、下部フレームの外周縁４ａを、縁立
て部５ａの形状に合せて精度高く加工しなければならな
い。このため、下部フレーム４の製作コストが高くなる
という問題が生じていた。

【０００７】そのため、下部フレーム４にもカバープレ
ートを使用して、十分なろう付け強度を確保すると同時
に、下部フレームの製作コストを低くすることが考えら
れる。

【０００８】しかし、この場合に下部フレーム４に使用
するカバープレートを、低コスト化のため上部フレーム
に用いるものと同一寸法のものを使用しようとすると、
図７に示すように、伝熱プレート５に対する取付け方向
の違いから、カバープレート６と伝熱プレート５との間
に隙間７が出来てしまう。このような隙間７ができた状
態では、下部フレーム４の伝熱プレート５に対する支持
力が不足し、耐圧強度の低下等により実用性を損なう。
そのため、下部フレーム４にもカバープレートを用いる
場合は、上記隙間が生じない寸法のカバープレートを製
作するための金型を別途用意する必要が生じ、コストア
ップの原因となる。

【０００９】そこで、本発明は同一寸法のカバープレー
トを上部フレームと下部フレームに共用できる組立構造
を提供することにより、低コストにプレート式熱交換器
の耐圧強度を向上することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明が提供するプレー
ト式熱交換器は、凹凸条を形成した伝熱面及びその周囲
の縁立て部と、前記伝熱面に媒体を流通させる複数の通
路孔とを有する伝熱プレートを、一対のフレーム間に多
数枚積層し、このフレームと共にろう付け一体化して構
成され、各伝熱プレートの間に熱交換させるべき媒体を
交互に流通させて熱交換を行わせるプレート式熱交換器
において、凹凸条のない平面部とその周囲の縁立て部を
持ち同一寸法のカバープレートを、一方のフレームと一
端の伝熱プレートの間、及び他方のフレームの外側に配
置し、各カバープレートを隣接する伝熱プレート及びフ
レームにろう付けしたことを特徴とする。

【００１１】上記構造において、一方のカバープレート
を伝熱プレートの伝熱面及び縁立て部に密接する寸法に
すると、取付け方向の違いから、他方のカバープレート
と伝熱プレートとの間に隙間が生じる。そこで、この隙
間に一致する厚さのフレームを、他方のカバープレート
と伝熱プレートとの間に挟む。すると、伝熱プレートに
対する上部フレーム及び下部フレームの各接合部におい
て、フレーム，カバープレートの平面部及び伝熱プレー
トの伝熱面を密着状態で重ね、且つ、カバープレートと
伝熱プレートの各縁立て部を密着させることができる。

【００１２】そこで、これら密着部分をろう付けするこ
とにより、伝熱プレートをフレームに充分なろう付け強
度をもって接合でき、耐圧強度を低コストに向上でき
る。

【００１３】上記構造では、他方のカバープレートに接
合されるフレームの厚さを、カバープレートと伝熱プレ
ートの間に生じる隙間の大きさに一致させなければなら
ない。この場合に、フレームの強度が不足する場合は、
このカバープレートのさらに外側に、補強フレームをろ
う付け固定し、挟まれたフレームと合せて必要なフレー
ム強度を与えることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に示す実施態様は、図６に示
したような、熱交換させるべき媒体を流出入させるノズ
ル２を取付ける上部フレーム３と、伝熱プレート５との
間にカバープレートを挟む構造のろう付けプレート式熱
交換器１に本発明を適用したものである。

【００１５】図１において、上部フレーム３と伝熱プレ
ート５に挟まれる一方のカバープレート８は、凹凸条の
ない平面部８ａの外周に縁立て部を８ｂを形成し、この
平面部８ａにノズル貫通孔８ｃを形成したものである。
このカバープレート８の寸法は、その凹面側から伝熱プ
レート５を嵌め合せ、伝熱面を平面部８ａに密着させた
とき、その縁立て部８ｂが伝熱プレート５の縁立て部５
ａに密着する大きさに設計される。

【００１６】下部フレーム４に接合される他方のカバー
プレート９は、平面部９ａの外周に縁立て部９ｂを形成
したものである。この他方のカバープレート９は、上記
一方のカバープレート８と同一の金型を用いて製作さ
れ、寸法が同一のものである。したがって、この他方の
カバープレート９を下部フレーム４側の伝熱プレート５
に重ねると、取付方向の違いから、伝熱プレート５との
間に隙間を生じる。そこで、この隙間の大きさに合せた
厚みで製作した下部フレーム４を、挟むように重ね合わ
せると、伝熱プレート５，下部フレーム４及びカバープ
レート９が隙間なく密着する。そして、これらの密着部
を、ろう付けすることにより、伝熱プレート５に対して
上部フレーム３と下部フレーム４をろう付け強度を高く
して接合でき、高い耐圧強度を得ることができる。

【００１７】図１に示した実施例においては、下部フレ
ーム４の厚さが、下部フレーム４を挟む伝熱プレート５
とカバープレート９の間の隙間によって決められる。こ
の下部フレーム４の厚さが、必要なフレーム強度を得ら
れるものである場合は、図１の構造のまま製作すればよ
い。しかし、下部フレーム４が薄くなって、必要な強度
を得られない場合は、図２に示すように、補強フレーム
１０を、下部フレーム側のカバープレート９の外側にろ
う付け固定し、必要な強度を得るようにしてもよい。

【００１８】図１に示した構造は、上部フレーム３と伝
熱プレート５の間にカバープレート８を挟む構造のもの
であるが、これとは逆に下部フレーム４と伝熱プレート
５の間にカバープレートを挟み込む構造にすることもで
きる。この場合の実施態様は図３に示すようになる。図
３の構造において、下部フレーム側に取付けられる一方
のカバープレート１１は、凹凸条のない平面部１１ａの
外周に縁立て部１１ｂを形成したもので、その寸法は、
伝熱プレート５の凹部側からカバープレート１１を嵌め
合わせたとき、平面部１１ａ及び縁立て部１１ｂが、伝
熱プレートに密着する大きさに設計されている。したが
って、このカバープレート１１と同一寸法のカバープレ
ート１２を、上部フレーム側に用いると、伝熱プレート
５との間に隙間を生じる。そこで、この隙間に一致する
厚さを持つ上部フレーム３を用いて、プレート式熱交換
器の組立を行う。

【００１９】なお、上部フレーム側のカバープレート１
２は、ノズル貫通孔１２ｃが形成されている点におい
て、下部フレーム側のカバープレート１１と異なるが、
寸法は同一であるため、共通の金型によって製造できコ
スト低減が可能である。また、図３の実施例において、
上部フレーム３の厚さが薄くなって、フレーム強度が低
くなる場合は、図２で説明した実施態様と同様に、補強
フレーム（図示せず）をカバープレート１２の外側にろ
う付け固定することができる。

【００２０】

【効果】本発明は、ろう付けプレート式熱交換器におい
て、フレームと伝熱プレートを強固にろう付け接合する
ためのカバープレートを、一方のフレームと一端の伝熱
プレートの間、及び他方のフレームの外側に配置したか
ら、伝熱プレートに対するカバープレートの取付方向の
違いによる取付間隔の相異を吸収して、上部フレームと
下部フレームに共通の寸法を持つカバープレートを採用
でき、共通の金型を使用できることから、低コストに耐
圧強度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示すプレート式熱
交換器の断面図

【図２】 図１の実施形態において補強フレームを併用
する場合の構造を示す断面図

【図３】 本発明の第２の実施形態を示すプレート式熱
交換器の断面図

【図４】 プレート式熱交換器を示す斜視図

【図５】 図４のプレート式熱交換器の分解斜視図

【図６】 上部フレームのみにカバープレートを使用す
る従来のプレート式熱交換器の斜視図

【図７】 図６のプレート式熱交換器において、下部フ
レーム側に、上部フレームと同一寸法のカバープレート
を使用すると、伝熱プレートとの間に隙間ができること
を示す断面図

【符号の説明】

１ プレート式熱交換器 ２ ノズル ３ 上部フレーム ４ 下部フレーム ５ 伝熱プレート ５ａ 縁立て部 ７ 隙間 ８，９，１１，１２ カバープレート １０ 補強フレーム ８ａ，９ａ，１１ａ，１２ａ カバープレートの平面部 ８ｂ，９ｂ，１１ｂ，１２ｂ カバープレートの縁立て
部 ８ｃ，１２ｃ カバープレートのノズル貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹凸条を形成した伝熱面及びその周囲の
   縁立て部と、前記伝熱面に媒体を流通させる複数の通路
   孔とを有する伝熱プレートを、一対のフレーム間に多数
   枚積層し、このフレームと共にろう付け一体化して構成
   され、各伝熱プレートの間に熱交換させるべき媒体を交
   互に流通させて熱交換を行わせるプレート式熱交換器に
   おいて、 凹凸条のない平面部とその周囲の縁立て部を持つ同一寸
   法のカバープレートを、一方のフレームと一端の伝熱プ
   レートの間、及び他方のフレームの外側に配置し、各カ
   バープレートを隣接する伝熱プレート及びフレームにろ
   う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】 他方のフレームの外側に配置したカバー
   プレートのさらに外側に、補強フレームをろう付け固定
   したことを特徴とする請求項１記載のプレート式熱交換
   器。