JP2002501604A - 各ポートがその周辺部の回りにフランジ状の接合リムを備えた直交流および向流プレート熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、プレート熱交換器（１）に関するものである。プレートの間には流路があって、これは熱放出媒体の流れを受け入れるために設計された一つ毎の流路と、熱吸収媒体のための互い違いにある流路とからなる。媒体の一方に相当する好ましくは熱吸収媒体のための流路は、この媒体のためのマニホールドに対し入口ポートおよび出口ポートを経由して平行に連結される。２つの対向する側の一方の部分には、側壁（10）を備えた開口（９’）は各プレートで形成され、側壁（10）は開口の周縁（９''）を囲むようにして、内側に幾分傾斜している。前記側壁は断続部（10’）を有しており、各プレートの側壁（10）を互いに順次嵌め込んで、接合工程によりお互いを気密に連結することで、側壁（10）が熱交換器と一体の２つのマニホールド（８，９）の壁面を形成し、側壁の断続部（10'）がマニホールド（８，９）と流路（11，12）の間にある熱吸収媒体のための入口ポートおよび出口ポート（10''）を形成するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】 各ポートがその周辺部の回りにフランジ状の接合リムを備えた 直交流および向流プレート熱交換器 ［発明の背景］ 本発明は、請求項１の特徴となる部分の前段にあるプレート熱交換器装置 に関するものである。 復水装置は、ワシントンで１９８５年５月２０〜２３日に開催された、Ｅ −Ｃ パーソンズ氏の政府／産業会議２における「一次表面ガスタービン用 復水装置の開発，製造および応用」の要約により、すでに知られている。直 交流部と向流部とを有する流路は、入口ポートおよび出口ポートを経由して 、プレート熱交換器の実部外方に配置され、プレート熱交換器の実部に溶接 される分離マニホールドとここで連結する。 開口の端部周囲に外側に広がるフランジを配置して、この開口を有する各 プレートを備えることによって、プレート内にマニホールドが一体化される ことは、DE-A-29 23 944号公報においてすでに知られている。一組のプレー ト群に前記プレートを共に接合すると、前記フランジはお互いに順次嵌り込 んで、マニホールドの壁部を形成するとともに、フランジの切込部で前記マ ニホルドの入口ポートと出口ポートを形成する。ここでの目的は、機械的ス トレスに耐え、しかも製造の容易な設計を行なうことにある。マニホールド 内への流れと、マニホールド外への流れを規制する方法は、刊行物に開示さ れていないものである。 ［発明の概要］ 本発明は、請求項１の特徴となる部分の前段に記述した種類の改良したプ レート熱交換器装置を得ることにある。これは、請求項１の特徴となる部分 に記述したものを組み合わせることで達成される。実施態様の利益は、従属 する請求項から理解されるであろう。 これより本発明は、添付図面を参照することで一層詳細に説明されるであ ろう。図１は、本発明に基づくプレート熱交換器の斜視図である。図２およ び図３は、図１に記した２つの異なる位置におけるプレート熱交換器の断面 図である。図４は、本発明に基づくプレート熱交換器の別の実施態様をあら わした斜視図である。 ［実施態様の詳細な説明］ 図１において、１は本発明に基づくプレート熱交換器を概ね示しており、 これは好ましくは復水装置であり、各プレート間に流路を配置している。前 記流路は、熱放出媒体すなわちこの場合はガスタービンからの排出ガスの流 れを受け入れるために、一つ毎に流路が設計される。この排出ガスの流れの 方向は、図１の矢印２にて示されており、排出ガスの流れを規制するために 、排出ガスが流れる入口と出口に連結して周囲ケースを必要とすることが、 当業者であれば理解できるであろう。流路の残りの部分は、熱吸収媒体すな わちこの場合はガスタービンコンプレッサからの圧縮空気の流れに適応する ために設計される。ガスタービンコンプレッサから復水装置への流入は矢印 ３で示され、流出は矢印４で示される。 熱放出媒体から熱吸収媒体への熱エネルギー交換を高効率で行なうには、 勿論これらの流れが本質的に反対方向になる。これは、符号５で示した熱放 出媒体用の流通流路の部分においての場合である。符号６，７は、その流れ が反対方向ではなく互いに直交した流通流路の部分を各々示している。 復水装置１への熱吸収媒体の流れ３はマニホールド８を経由して通過し、 熱吸収媒体のための各流通流路において入口ポートを経由してマニホールド ８と連結する。復水装置より外に出る熱吸収媒体の流れ４のために、各流通 通路の出口ポートを経由してマニホールド９に対応連結する部分がある。よ り詳細に説明するならば、入口ポートは流通通路６の部分に連結されるのに 対し、出口ポートは流通通路７の部分に連結される。 図１における復水装置のＡ−ＡおよびＢ−Ｂ断面をそれぞれ示した図２お よび図３を参照すると、ここでは入口ポートおよび出口ポートの装置と、マ ニホールド８，９がより詳細に記述される。２つのマニホールドにおいて様 態は類似しているので、マニホールド９と連結する構造部と、前記図２およ び図３に示す前記Ａ−ＡおよびＢ−Ｂの部分断面だけが参照されることであ ろう。 復水装置を構成する各プレートにおいて、開口９’はその開口端縁９''を 囲むようにして側壁10を備えており、２つの対向する側ａ，ｂのなかの一方 の部分に形成される。前記側壁は、開口９’に向けて内側に幾分傾斜してい る。側壁10の部位７に隣接する部分には、断続部10’がある。図２に示すよ うに、各プレートの側壁を互いに順次嵌め込んで、例えばろう付けによって お互いを気密に接合すれば、側壁10がマニホールドの壁面を形成するととも に、断続部10'が出口ポート10''を形成して、この出口10''が熱吸収媒体の 流通流路にマニホールド９を連結する。図２および図３において、前記流通 通路は符号11で示される一方で、熱吸収媒体の流れは符号４’で示される。 熱放出媒体の流れは、これに対応して符号12にて示される。 図３に概略化して示すように、各プレートの平面部である角度ｘを形成す るように、断続部10’に対応する側壁部10'''を曲げることで、断続部10’ が好ましくは各プレートの側壁10で形成される。これによって側壁部10''' は、入口ポートおよび出口ポート10''を通過する熱吸収媒体の流れを案内す る部分として形成される。 代替の実施態様において、復水装置の短手側面のみならず、マニホールド の外壁も外側に曲がっているものが、図４で示されている。広がった形状は 強度の増加をもたらし、復水装置のサービス寿命を改良する。 本発明によれば、マニホールド８，９と、入口ポートおよび出口ポートと 、お互いが反対方向若しくは直交するように各媒体が流れる部分５，６，７ とを配置することで、コンパクトな構造を達成する一方で、高効率でしかも 製造が容易な復水装置を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱交換器の各プレート間に流路（11，12）が配置され、熱放出媒体の流れを 受け入れるために、一つ毎に流路が設計されるとともに、予め決められた方 向に熱吸収媒体の流れの流路が互い違いにある、好ましくはいわゆる復水装 置としてのプレート熱交換器（１）において、 熱吸収媒体のための開口（９’）は、開口端縁（９''）を囲むようにして 、開口（９'）に向けて幾分傾斜した側壁（10）を備えており、２つの対向 する側（ａ，ｂ）の一方の部分にある各プレートにて形成され、また各プレ ートの側壁（10）を互いに順次嵌め込んで、接合工程によりお互いを気密に 連結することで、側壁（10）が熱交換器と一体の２つのマニホールド（８， ９）の壁面を形成し、側壁の断続部（10'）がマニホールド（８，９）と流 路（11，12）の間にある熱吸収媒体のための入口ポートおよび出口ポート（ 10''）を形成するように、前記側壁は断続部（10’）を有しており、 各プルートの浮出しパターンは３つの領域（５，６，７）を形成し、これ は前記浮出しパターンにて熱放出媒体の流れ方向と本質的に反対方向に熱吸 収媒体を流す中央領域（５）と、この中央領域（５）の両側にあって、入口 ポートおよび出口ポート（10''）にそれぞれ隣接し、熱吸収媒体の流れ方向 を熱放出媒体の流れ方向と本質的に直交させる領域（６，７）とからなり、 隣接する領域に媒体の流れを向けるのに入口ポートが設計されることを特 徴とするプレート熱交換器。 ２．前記各プレートの側壁（10）にある断続部（10'）は、プレートである角度 ｘで形成しつつ、入口ポートおよび出口ポート（10''）を通過する熱吸収媒 体の流れを案内する部分を形成するために、側壁（10）の対応する部分（10 '''）を曲げて形成されることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。 ３．開口（９'）の端縁（９''）は前記対向する一つの側に面していて、この対 向する側はカーブ状に曲げられていることを特徴とする請求項１記載の熱交 換器。