JP2002518185A - 少なくとも４枚の熱伝達プレートを接着して１つのプレートパッケージにする方法と、プレートパッケージ - Google Patents
少なくとも４枚の熱伝達プレートを接着して１つのプレートパッケージにする方法と、プレートパッケージInfo
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Abstract
(57)【要約】
本発明は少なくとも４個の熱伝達プレート（２）を溶接接続してプレート型熱交換器のプレートパッケージにする方法に関する。各熱伝達プレート（２）は、熱交換器の縁領域に沿って延びている外縁部分（１０）と、熱交換器の縁領域に沿って外縁部分（１０）の内側に延びている内縁部分（１１）とを含んでいる。熱伝達プレート（２）は第１の接触面で２個を内縁部分（１１）に沿って接続してプレート対とし、少なくとも２つのプレート対（１６）を作成する。前記プレート対の外縁部分の一つを第２の接触面（２０）で他のプレート対の外縁部分と接合させる。高エネルギービームを２つの外縁部分（１０）の一方に対し、溶接の中心線が接触面（２０）に傾斜した角度になるように指向することによって作られた溶接接続で溶接される。本発明はまた、この方法で作成されたプレートパッケージにも関する。
Description
【０００１】 発明の背景および従来技術 本発明は、少なくとも４枚の熱伝達プレートを接着してプレート型熱交換器の
ための１つのプレートパッケージにする方法であって、各熱伝達プレートには、
その縁領域において熱伝達プレートの周囲に延びている外縁部分と、この外縁部
分の内側において熱伝達プレートの周囲に延びている内縁部分とが含まれ、そし
て上記方法には、以下の段階、すなわち 複数の熱伝達プレートを第１の接触面において１対づつ上記内縁部分にそって
接着し少なくとも２つのプレート対にする段階と、 第２の接触面において上記複数のプレート対の一方の外縁部分を上記複数のプ
レート対のもう一方の外縁部分に接合させる段階と、そして 溶接接続によって２つの上記外縁部分を互いに溶接する段階とが含まれる、 少なくとも４枚の熱伝達プレートを接着して１つのプレートパッケージにする方
法に関するものである。
ための１つのプレートパッケージにする方法であって、各熱伝達プレートには、
その縁領域において熱伝達プレートの周囲に延びている外縁部分と、この外縁部
分の内側において熱伝達プレートの周囲に延びている内縁部分とが含まれ、そし
て上記方法には、以下の段階、すなわち 複数の熱伝達プレートを第１の接触面において１対づつ上記内縁部分にそって
接着し少なくとも２つのプレート対にする段階と、 第２の接触面において上記複数のプレート対の一方の外縁部分を上記複数のプ
レート対のもう一方の外縁部分に接合させる段階と、そして 溶接接続によって２つの上記外縁部分を互いに溶接する段階とが含まれる、 少なくとも４枚の熱伝達プレートを接着して１つのプレートパッケージにする方
法に関するものである。
【０００２】 本発明はまた、プレート型熱交換器のために接着された複数の熱伝達プレート
のプレートパッケージであって、各熱伝達プレートには、その縁領域においてこ
の熱伝達プレートの周囲に延びている外縁部分と、この外縁部分の内側において
熱伝達プレートの周囲に延びている内縁部分とが含まれ、これらの熱伝達プレー
トは第１の接触面において１対ずつ上記内縁部分にそって接着されて少なくとも
２つのプレート対に形成され、そして上記複数のプレート対の１つは溶接接続に
より上記外縁部分にそって上記プレート対の隣接する１つに第２の接触面におい
て溶接される、プレート型熱交換器のために接着された複数の熱伝達プレートの
プレートパッケージに関するものである。
のプレートパッケージであって、各熱伝達プレートには、その縁領域においてこ
の熱伝達プレートの周囲に延びている外縁部分と、この外縁部分の内側において
熱伝達プレートの周囲に延びている内縁部分とが含まれ、これらの熱伝達プレー
トは第１の接触面において１対ずつ上記内縁部分にそって接着されて少なくとも
２つのプレート対に形成され、そして上記複数のプレート対の１つは溶接接続に
より上記外縁部分にそって上記プレート対の隣接する１つに第２の接触面におい
て溶接される、プレート型熱交換器のために接着された複数の熱伝達プレートの
プレートパッケージに関するものである。
【０００３】 このようなプレートパッケージ内の各熱伝達プレートは通常、４つの通し穴、
いわゆるポートホールを備えている。これらのポートホールがプレートパッケー
ジを通る４つのポートチャンネルを形成し、そして各熱伝達プレートの間に２組
の熱伝達路が形成されるように、各熱伝達プレートは互いに接着される。各熱伝
達路は、上記ポートチャンネルのうちの２つに接続されている。
いわゆるポートホールを備えている。これらのポートホールがプレートパッケー
ジを通る４つのポートチャンネルを形成し、そして各熱伝達プレートの間に２組
の熱伝達路が形成されるように、各熱伝達プレートは互いに接着される。各熱伝
達路は、上記ポートチャンネルのうちの２つに接続されている。
【０００４】 このようなプレートパッケージは、２つの熱交換流体が流れるように意図され
ているプレート熱交換器に収められ、これら流体の１つが、２組の熱伝達路およ
び関連ポートチャンネルのそれぞれを通過する。
ているプレート熱交換器に収められ、これら流体の１つが、２組の熱伝達路およ
び関連ポートチャンネルのそれぞれを通過する。
【０００５】 このようなプレート型熱交換器の機能に関しては、プレートパッケージが収納
されているプレート型熱交換器から熱交換流体が漏出しないように、プレートパ
ッケージが密封されていることが肝要である。プレートパッケージが文頭に定義
されている方法で接着されるとき、そのプレートパッケージの密封性を検査する
機会は充分にある。上記溶接接続によって接着される前に、各プレート対におけ
る密封性を検査することができる。プレート対が互いに溶接されたのちに、プレ
ートパッケージ全体の密封性を検査することもできる。そのとき密封されていな
い溶接接続があれば、プレートパッケージの外側から補修するためにアクセスす
ることが可能である。
されているプレート型熱交換器から熱交換流体が漏出しないように、プレートパ
ッケージが密封されていることが肝要である。プレートパッケージが文頭に定義
されている方法で接着されるとき、そのプレートパッケージの密封性を検査する
機会は充分にある。上記溶接接続によって接着される前に、各プレート対におけ
る密封性を検査することができる。プレート対が互いに溶接されたのちに、プレ
ートパッケージ全体の密封性を検査することもできる。そのとき密封されていな
い溶接接続があれば、プレートパッケージの外側から補修するためにアクセスす
ることが可能である。
【０００６】 欧州特許ＥＰ ５７８，９３３および英国特許ＧＢ ５８０，３６８には、先
ず溶接によって接着され、後にプレートパッケージにされる熱伝達プレートから
成るプレート型熱交換器が開示されている。
ず溶接によって接着され、後にプレートパッケージにされる熱伝達プレートから
成るプレート型熱交換器が開示されている。
【０００７】 欧州特許ＥＰ ５７８，９３３に開示されているプレート型熱交換器には、各
熱伝達プレートにおける４つのポートホールのうちの２つの周囲において、また
熱伝達プレートの縁部にそって、先ず１対ずつ溶接されてカセットになる熱伝達
プレートが含まれている。その後、カセットは互いに接合させられ、そして熱伝
達プレートは、他の２つのポートホールの周囲において、また熱伝達プレートの
外縁部分にそって溶接される。外縁部分における後者の溶接接続は縁溶接として
形成される。
熱伝達プレートにおける４つのポートホールのうちの２つの周囲において、また
熱伝達プレートの縁部にそって、先ず１対ずつ溶接されてカセットになる熱伝達
プレートが含まれている。その後、カセットは互いに接合させられ、そして熱伝
達プレートは、他の２つのポートホールの周囲において、また熱伝達プレートの
外縁部分にそって溶接される。外縁部分における後者の溶接接続は縁溶接として
形成される。
【０００８】 英国特許ＧＢ ５８０，３６８には、抵抗溶接によって永久接着された熱伝達
プレートから成るプレート型熱交換器が開示されている。熱伝達プレートは先ず
、内縁部分にそって１対ずつ互いに溶接されてプレート対になり、その後、プレ
ート対は外縁部分にそって互いに溶接される。
プレートから成るプレート型熱交換器が開示されている。熱伝達プレートは先ず
、内縁部分にそって１対ずつ互いに溶接されてプレート対になり、その後、プレ
ート対は外縁部分にそって互いに溶接される。
【０００９】 日本国特許ＪＰ ７−２１４，３１９には、ポートホールを備えている熱伝達
プレートを縁溶接によって溶接する方法が開示されている。熱伝達プレートは、
ＴＩＧ溶接によってポートホールの縁にそって互いに溶接される。ポートホール
の周囲において１対ずつ溶接される間、熱変形を避けるために溶接域から熱の放
出も行う特殊な装置によって、熱伝達プレートは保持されている。
プレートを縁溶接によって溶接する方法が開示されている。熱伝達プレートは、
ＴＩＧ溶接によってポートホールの縁にそって互いに溶接される。ポートホール
の周囲において１対ずつ溶接される間、熱変形を避けるために溶接域から熱の放
出も行う特殊な装置によって、熱伝達プレートは保持されている。
【００１０】 電子ビーム溶接やレーザ溶接のような高エネルギービームを用いる現代の溶接
方法には、生産上の観点から見て多くの利点がある。このような方法は、例えば
自動生産によく適しており、その結果、溶接接続は高度で均等な質を有すること
になる。熱伝達プレートを溶接してプレートパッケージにすることに関するこの
ような現代の方法における最大の利点は、この方法では低いエネルギーしか発生
しないので、熱伝達プレートがほとんど熱変形しないということである。
方法には、生産上の観点から見て多くの利点がある。このような方法は、例えば
自動生産によく適しており、その結果、溶接接続は高度で均等な質を有すること
になる。熱伝達プレートを溶接してプレートパッケージにすることに関するこの
ような現代の方法における最大の利点は、この方法では低いエネルギーしか発生
しないので、熱伝達プレートがほとんど熱変形しないということである。
【００１１】 国際特許ＷＯ ９３／１５３６９には、レーザビームによって溶接された複数
熱伝達プレートのプレートパッケージから成るプレート型熱交換器が開示されて
いる。この場合、どの第２の熱伝達プレートも内縁部分にそって溶接され、そし
てどの第２の熱伝達プレートも外縁部分にそって溶接されるような方法で、熱伝
達プレートが溶接されてプレートパッケージが形成される。熱伝達プレートの外
縁部分は、内縁部分と熱伝達プレートの縁との間に位置する。更に、各熱伝達プ
レートには、外縁部分の外側に強化湾曲部が含まれる。しかしながら、この公知
の方法には、充分な密封性検査の実施が困難であるという欠点がある。特に、各
熱伝達プレートの溶接後においては、充分な密封性検査は実施できない。その代
わりに、全プレートパッケージまたはその基本的部分、例えば１０〜３０の熱伝
達プレートが溶接され終わったときに、密封性検査がなされる。したがって、内
縁部分どうし間の継手が完全に密でない場合に、特にこの継手だけを修繕するこ
とは、もはや不可能であり、そのため全プレートパッケージまたはモジュールを
廃棄しなければならない。そのため、許容可能な不合格水準を得たいならば、こ
の製造方法においては製造工程の高度な安全性が要求される。このような工程の
安全性を獲得するために、各材質に関して様々な工程パラメータの広範な検査と
調整が必要になる。したがって、この溶接方法では、小規模生産や通常は用いな
い資材によるプレート型熱交換器の製造を行うには、費用がかかり過ぎる。
熱伝達プレートのプレートパッケージから成るプレート型熱交換器が開示されて
いる。この場合、どの第２の熱伝達プレートも内縁部分にそって溶接され、そし
てどの第２の熱伝達プレートも外縁部分にそって溶接されるような方法で、熱伝
達プレートが溶接されてプレートパッケージが形成される。熱伝達プレートの外
縁部分は、内縁部分と熱伝達プレートの縁との間に位置する。更に、各熱伝達プ
レートには、外縁部分の外側に強化湾曲部が含まれる。しかしながら、この公知
の方法には、充分な密封性検査の実施が困難であるという欠点がある。特に、各
熱伝達プレートの溶接後においては、充分な密封性検査は実施できない。その代
わりに、全プレートパッケージまたはその基本的部分、例えば１０〜３０の熱伝
達プレートが溶接され終わったときに、密封性検査がなされる。したがって、内
縁部分どうし間の継手が完全に密でない場合に、特にこの継手だけを修繕するこ
とは、もはや不可能であり、そのため全プレートパッケージまたはモジュールを
廃棄しなければならない。そのため、許容可能な不合格水準を得たいならば、こ
の製造方法においては製造工程の高度な安全性が要求される。このような工程の
安全性を獲得するために、各材質に関して様々な工程パラメータの広範な検査と
調整が必要になる。したがって、この溶接方法では、小規模生産や通常は用いな
い資材によるプレート型熱交換器の製造を行うには、費用がかかり過ぎる。
【００１２】 しかしながら、高エネルギービームによる溶接は、隣接プレート対の熱伝達プ
レートに溶接されてはならないプレート対の熱伝達プレートが、溶接されて一体
になるべき熱伝達プレートに覆い被さってしまうので、文頭に定義された方法に
は応用することができない。そのうえ、高エネルギービームおよびこのビームを
囲んでいる遮蔽ガスのためのノズルは、プレート対になっている２つの熱伝達プ
レートの間に挿入するには大きすぎる。したがって、接続を縁溶接として形成す
ることが提案されている。しかしながら、例えば、接続点が正確に真っ直ぐにな
っていなかったり、あるいは接続点においてプレート間に小さな隙間があったり
すれば、熱伝達プレートの縁の端末面に高エネルギービームを集中することは、
非常に困難になる。
レートに溶接されてはならないプレート対の熱伝達プレートが、溶接されて一体
になるべき熱伝達プレートに覆い被さってしまうので、文頭に定義された方法に
は応用することができない。そのうえ、高エネルギービームおよびこのビームを
囲んでいる遮蔽ガスのためのノズルは、プレート対になっている２つの熱伝達プ
レートの間に挿入するには大きすぎる。したがって、接続を縁溶接として形成す
ることが提案されている。しかしながら、例えば、接続点が正確に真っ直ぐにな
っていなかったり、あるいは接続点においてプレート間に小さな隙間があったり
すれば、熱伝達プレートの縁の端末面に高エネルギービームを集中することは、
非常に困難になる。
【００１３】 発明の概要 本発明の目的は、上述の幾つかの問題を改善し、そしてプレート型熱交換器の
ためのプレートパッケージにするために互いに溶接される複数プレート対間の改
良溶接接続を供することである。
ためのプレートパッケージにするために互いに溶接される複数プレート対間の改
良溶接接続を供することである。
【００１４】 この目的は、文頭に定義された方法において、上記溶接接続は、上記外縁部分
の１つに向かってその外縁からある距離だけ離れそして上記接触面に対して垂直
ではない或る角度で導かれた、高エネルギービームによって形成されることを特
徴とする方法によって達成される。こうした集中高エネルギービーム、例えば、
レーザビームや電子ビームは、非常に正確にプレート対の外縁部分の１つに集中
させることができ、これは、形成された溶接接続が隣接する複数の縁部分の端か
ら端まで延び、その結果、高度な信頼性と質を備えた接続が確実になされるであ
ろうことを意味する。更に、文頭に定義された方法により与えられた検査の機会
は完全に利用することができる。たとえ、正しい角度で高エネルギービームが縁
部分の表面に当たらなくても、高エネルギービームは隣接する複数の外縁部分に
達し、これらの部分の端から端まで延びる溶接接続を形成する。このようにして
、高エネルギービームのための上述のノズルを、その寸法のいかんに係わらず、
単純で優雅な方法で利用することができる。したがって、高エネルギービームは
、１つの要素によって導かれることができ、そしてこれら要素のうちの少なくと
も１つおよび熱伝達プレートは、この要素が熱伝達プレートの近くにおいて外縁
部分にそって案内されるように、互いに対して移動させられる。
の１つに向かってその外縁からある距離だけ離れそして上記接触面に対して垂直
ではない或る角度で導かれた、高エネルギービームによって形成されることを特
徴とする方法によって達成される。こうした集中高エネルギービーム、例えば、
レーザビームや電子ビームは、非常に正確にプレート対の外縁部分の１つに集中
させることができ、これは、形成された溶接接続が隣接する複数の縁部分の端か
ら端まで延び、その結果、高度な信頼性と質を備えた接続が確実になされるであ
ろうことを意味する。更に、文頭に定義された方法により与えられた検査の機会
は完全に利用することができる。たとえ、正しい角度で高エネルギービームが縁
部分の表面に当たらなくても、高エネルギービームは隣接する複数の外縁部分に
達し、これらの部分の端から端まで延びる溶接接続を形成する。このようにして
、高エネルギービームのための上述のノズルを、その寸法のいかんに係わらず、
単純で優雅な方法で利用することができる。したがって、高エネルギービームは
、１つの要素によって導かれることができ、そしてこれら要素のうちの少なくと
も１つおよび熱伝達プレートは、この要素が熱伝達プレートの近くにおいて外縁
部分にそって案内されるように、互いに対して移動させられる。
【００１５】 本発明の１実施例においては、各熱伝達プレートは基本的に４つのポートホー
ルを備えており、それらポートホールのうちの２つは第１のポート部分により囲
まれ、そして他の２つのポートホールは第２のポート部分によって囲まれており
、上記プレート対における熱伝達プレートは、プレート対が互いに溶接される前
に、第１のポート部分にそって接合される。本発明の有利な実施例によれば、上
記プレート対は次に、上記接触面に対して垂直ではない角度で上記第２のポート
部分の１つに向かっている高エネルギービームによって第２のポート部分にそっ
て互いに溶接され得る。このようにして、この場合もまた、高度な信頼性と質を
備えた溶接接続が得られる。そのため、上記高エネルギービームは、第２のポー
ト部分の周囲に案内された要素によって指向され得る。
ルを備えており、それらポートホールのうちの２つは第１のポート部分により囲
まれ、そして他の２つのポートホールは第２のポート部分によって囲まれており
、上記プレート対における熱伝達プレートは、プレート対が互いに溶接される前
に、第１のポート部分にそって接合される。本発明の有利な実施例によれば、上
記プレート対は次に、上記接触面に対して垂直ではない角度で上記第２のポート
部分の１つに向かっている高エネルギービームによって第２のポート部分にそっ
て互いに溶接され得る。このようにして、この場合もまた、高度な信頼性と質を
備えた溶接接続が得られる。そのため、上記高エネルギービームは、第２のポー
ト部分の周囲に案内された要素によって指向され得る。
【００１６】 本発明のもう１つの実施例では、少なくとも４つのプレート対が、互いに積み
重ねられて１つのプレートパッケージにされ、そしてこれらのプレート対がプレ
ートパッケージ内に積み重ねられた順序とは異なる順序で、互いに溶接される。
このように、少なくとも最初に接合されている２つのプレート対はその後直ちに
溶接されずに、第１のプレート対から、上記要素は、幾つかのプレート対が第１
と第２のプレート対との間に配置されている、第２のプレート対に移動させられ
る。このような方法によって、溶接の間に生じる熱による伸びに起因する最後の
プレートの変形を避けることができる。
重ねられて１つのプレートパッケージにされ、そしてこれらのプレート対がプレ
ートパッケージ内に積み重ねられた順序とは異なる順序で、互いに溶接される。
このように、少なくとも最初に接合されている２つのプレート対はその後直ちに
溶接されずに、第１のプレート対から、上記要素は、幾つかのプレート対が第１
と第２のプレート対との間に配置されている、第２のプレート対に移動させられ
る。このような方法によって、溶接の間に生じる熱による伸びに起因する最後の
プレートの変形を避けることができる。
【００１７】 本発明のもう１つの実施例では、上記高エネルギービームはレーザビームであ
る。
る。
【００１８】 上記目的はまた、文頭に定義されたプレートパッケージにおいて、上記溶接接
続は高エネルギービームにより作られ、そして上記外縁部分の断面図に見られる
ように、第２の接触面に垂直ではない或る角度をなす中心線を有することを特徴
とするプレートパッケージによって達成される。このような溶接接続は高度な質
を有し、そしてプレートパッケージの密封性に関して高度な信頼性が保証されて
いる。
続は高エネルギービームにより作られ、そして上記外縁部分の断面図に見られる
ように、第２の接触面に垂直ではない或る角度をなす中心線を有することを特徴
とするプレートパッケージによって達成される。このような溶接接続は高度な質
を有し、そしてプレートパッケージの密封性に関して高度な信頼性が保証されて
いる。
【００１９】 プレートパッケージの有利な実施例は、従属請求項１１から１２までに定義さ
れている。上記角度は５０°から７０°までの範囲であってもよく、好ましくは
約６０°であることが、有利な点である。
れている。上記角度は５０°から７０°までの範囲であってもよく、好ましくは
約６０°であることが、有利な点である。
【００２０】 本発明の１実施例の詳細な説明 本発明は、添付の図面を参照しながら以下に、例証として示されている１つの
実施例によって、より詳細に説明される。
実施例によって、より詳細に説明される。
【００２１】 図１には、本発明にしたがった方法により溶接することによってプレートパッ
ケージ３に接着されている熱伝達プレート２を含む、１種のプレート型熱交換器
１が示されている。プレートパッケージ３は、２つの支持プレート５および６の
間にタイボルト４によって締めつけられている。一方の支持プレート５は４つの
連絡管７を備えているが、そのうちの２つだけしか図１に示されていない。連絡
管７を経由して、２つの熱伝達流体がそれ自体公知の方法で、プレート型熱交換
器１を通って流れるようになっている。
ケージ３に接着されている熱伝達プレート２を含む、１種のプレート型熱交換器
１が示されている。プレートパッケージ３は、２つの支持プレート５および６の
間にタイボルト４によって締めつけられている。一方の支持プレート５は４つの
連絡管７を備えているが、そのうちの２つだけしか図１に示されていない。連絡
管７を経由して、２つの熱伝達流体がそれ自体公知の方法で、プレート型熱交換
器１を通って流れるようになっている。
【００２２】 プレートパッケージ３に含まれている熱伝達プレート２が、図２に示されてい
る。一部は、熱伝達流体が流れるようになっている熱伝達プレート２の中央部に
おいてプレスパターンを形成するために、また一部は、プレートパッケージ３に
おいて熱伝達プレート２が隣接する熱伝達プレート２にこれにそって接着される
接触面を形成するために、熱伝達プレート２は、突起と窪みとを有するようにプ
レスされている。熱伝達プレート２の外縁９にそって第１の外縁部分１０が延び
ており、図２では、この外縁部分１０がたとえ、ある程度の幅を有していても、
線で示されている。外縁部分１０の内側には、第２の内縁部分１１が延び、図２
では、点線で示されており、そしてこれもまた、ある程度の幅を有することがあ
る。縁部分１０、１１は異なる高さに位置している（図３および４参照）。その
うえ、熱伝達プレート２は４つのポートホール１２’、１２”、１３’、１３”
を備えており、これらは基本的には平坦なポート部分１４’、１４”、１５’、
１５”によって囲まれているが、これらのポート部分もまたそれぞれ点線または
線で示され、そして個々のポートホールの周囲に延びている。ポート部分１４’
および１４”は内縁部分１１と同じ高さに位置し、そしてポート部分１５’およ
び１５”は外縁部分１０と同じ高さに位置している（図３および４参照）。
る。一部は、熱伝達流体が流れるようになっている熱伝達プレート２の中央部に
おいてプレスパターンを形成するために、また一部は、プレートパッケージ３に
おいて熱伝達プレート２が隣接する熱伝達プレート２にこれにそって接着される
接触面を形成するために、熱伝達プレート２は、突起と窪みとを有するようにプ
レスされている。熱伝達プレート２の外縁９にそって第１の外縁部分１０が延び
ており、図２では、この外縁部分１０がたとえ、ある程度の幅を有していても、
線で示されている。外縁部分１０の内側には、第２の内縁部分１１が延び、図２
では、点線で示されており、そしてこれもまた、ある程度の幅を有することがあ
る。縁部分１０、１１は異なる高さに位置している（図３および４参照）。その
うえ、熱伝達プレート２は４つのポートホール１２’、１２”、１３’、１３”
を備えており、これらは基本的には平坦なポート部分１４’、１４”、１５’、
１５”によって囲まれているが、これらのポート部分もまたそれぞれ点線または
線で示され、そして個々のポートホールの周囲に延びている。ポート部分１４’
および１４”は内縁部分１１と同じ高さに位置し、そしてポート部分１５’およ
び１５”は外縁部分１０と同じ高さに位置している（図３および４参照）。
【００２３】 プレートパッケージ３が熱伝達プレート２で作られるとき、熱伝達プレート２
は先ず２枚ずつ接着されて、プレート対１６にされる（図３参照）。この接着は
開示されている実施例にしたがって、レーザ溶接される（図３参照）。しかしな
がら、この接着にはまた、他の接着方法を利用してもよく、それには、高エネル
ギービームを用いる方法、例えば、電子ビーム溶接が好ましい。例えば、瞬間抵
抗溶接を利用することも可能である。プレート対１６にするための熱伝達プレー
ト２のこうした溶接の間、第１の接触面１７において、両熱伝達プレート２は内
縁部分１１にそい、そしてポートホール１２’、１２”の周囲にあるポート部分
１４’、１４”にそって互いに接するように、裏返しに重ね合わされる。両熱伝
達プレート２はポート部分１４’、１４”においては溶接接続１８によって、そ
して内縁部分１１にそっては溶接接続１９によって溶接される。プレート対１６
が溶接された後に、溶接接続１８および１９は密封性に関して検査される。もし
いずれかのプレート対１６が完全に密ではなければ、問題の溶接接続１８、１９
は簡単な方法で再度、溶接されてもよい。
は先ず２枚ずつ接着されて、プレート対１６にされる（図３参照）。この接着は
開示されている実施例にしたがって、レーザ溶接される（図３参照）。しかしな
がら、この接着にはまた、他の接着方法を利用してもよく、それには、高エネル
ギービームを用いる方法、例えば、電子ビーム溶接が好ましい。例えば、瞬間抵
抗溶接を利用することも可能である。プレート対１６にするための熱伝達プレー
ト２のこうした溶接の間、第１の接触面１７において、両熱伝達プレート２は内
縁部分１１にそい、そしてポートホール１２’、１２”の周囲にあるポート部分
１４’、１４”にそって互いに接するように、裏返しに重ね合わされる。両熱伝
達プレート２はポート部分１４’、１４”においては溶接接続１８によって、そ
して内縁部分１１にそっては溶接接続１９によって溶接される。プレート対１６
が溶接された後に、溶接接続１８および１９は密封性に関して検査される。もし
いずれかのプレート対１６が完全に密ではなければ、問題の溶接接続１８、１９
は簡単な方法で再度、溶接されてもよい。
【００２４】 図４は、４つの熱伝達プレート２、すなわちプレートパッケージ３の２つのプ
レート対１６の断面を示している。それぞれ個々のプレート対１６から成る、隣
接する２つの熱伝達プレート２は第２の接触面２０において、熱伝達プレート２
の外縁部分１０にそって互いに接合させられ、そして溶接接続２１によって接着
される。上記２つの隣接熱伝達プレート２はまた、第２の接触面２０においてポ
ート部分１５’、１５”にそって互いに接合させられる。これらのポート部分１
５’、１５”は、溶接接続２２によって接着されている。
レート対１６の断面を示している。それぞれ個々のプレート対１６から成る、隣
接する２つの熱伝達プレート２は第２の接触面２０において、熱伝達プレート２
の外縁部分１０にそって互いに接合させられ、そして溶接接続２１によって接着
される。上記２つの隣接熱伝達プレート２はまた、第２の接触面２０においてポ
ート部分１５’、１５”にそって互いに接合させられる。これらのポート部分１
５’、１５”は、溶接接続２２によって接着されている。
【００２５】 図４に表示されているように、溶接接続２１および２２は断面図において、接
触面１７および２０に対して傾斜している。個々の溶接接続２１、２２の溶融域
における外縁と中心線ｃとの間の距離が、中心線ｃの両側においてそれぞれ等し
くなるように、中心線ｃは溶接接続２１および２２のそれぞれを貫通して延びて
いる。特に、各中心線ｃはそれぞれ、接触面１７、２０に垂直ではない角度αお
よびβをなしている。本発明によれば、溶接接続２１および２２は集中高エネル
ギービーム、例えば、レーザビームまたは電子ビームによって作られ、こうした
ビームは、同一プレート対１６における隣接する熱伝達プレート２の覆い被さっ
ている縁を避けるために、熱伝達プレート２の外縁部分１０およびポート部分１
５’、１５”それぞれに向かって斜めに導かれる。上記角度α、βは５０°から
７０°の範囲で、約６０°であることが好ましい。この角度α、βの他の値も可
能であるが、隣接する熱伝達プレート２の縁が外縁部分１０およびポート部分１
５’、１５”を遮って、これらの部分に高エネルギービームが集中できないこと
が起こらないような角度にすることが、肝要であることに留意してほしい。
触面１７および２０に対して傾斜している。個々の溶接接続２１、２２の溶融域
における外縁と中心線ｃとの間の距離が、中心線ｃの両側においてそれぞれ等し
くなるように、中心線ｃは溶接接続２１および２２のそれぞれを貫通して延びて
いる。特に、各中心線ｃはそれぞれ、接触面１７、２０に垂直ではない角度αお
よびβをなしている。本発明によれば、溶接接続２１および２２は集中高エネル
ギービーム、例えば、レーザビームまたは電子ビームによって作られ、こうした
ビームは、同一プレート対１６における隣接する熱伝達プレート２の覆い被さっ
ている縁を避けるために、熱伝達プレート２の外縁部分１０およびポート部分１
５’、１５”それぞれに向かって斜めに導かれる。上記角度α、βは５０°から
７０°の範囲で、約６０°であることが好ましい。この角度α、βの他の値も可
能であるが、隣接する熱伝達プレート２の縁が外縁部分１０およびポート部分１
５’、１５”を遮って、これらの部分に高エネルギービームが集中できないこと
が起こらないような角度にすることが、肝要であることに留意してほしい。
【００２６】 ２つ以上のプレート対１６を含むプレートパッケージ３が、溶接接続２１およ
び２２にそって溶接され終わったとき、全プレートパッケージ３の密封性を検査
してよい。もしこのプレートパッケージ３が密でなければ、以前に個々のプレー
ト対１６が検査されたとき、溶接接続１８、１９がすでに密であると判明してい
るので、溶接接続２１および２２のいずれかが漏れていることになる。したがっ
て、もしプレートパッケージ３が完全には密でなければ、問題の溶接接続２１お
よび２２は簡単な方法で再度、溶接するとよい。それから、プレート型熱交換器
１内の２つの支持プレート５および６の間に、このプレートパッケージ３を設置
することができる。
び２２にそって溶接され終わったとき、全プレートパッケージ３の密封性を検査
してよい。もしこのプレートパッケージ３が密でなければ、以前に個々のプレー
ト対１６が検査されたとき、溶接接続１８、１９がすでに密であると判明してい
るので、溶接接続２１および２２のいずれかが漏れていることになる。したがっ
て、もしプレートパッケージ３が完全には密でなければ、問題の溶接接続２１お
よび２２は簡単な方法で再度、溶接するとよい。それから、プレート型熱交換器
１内の２つの支持プレート５および６の間に、このプレートパッケージ３を設置
することができる。
【００２７】 図５および６は、レーザ溶接ツール２３によりいかにして溶接接続２１および
２２が作り得るかを、模式的に示している。レーザ溶接ツール２３には、模式的
に図示されているレーザ２４およびノズル２５が含まれている。ノズル２５は、
外縁部分１０およびポート部分１５’、１５”それぞれに向かって傾斜角α、β
で、遮蔽ガスおよびレーザビームを指向するように配置されている。そのうえ、
このレーザ溶接ツール２３には、隣接する外縁部分１０および隣接するポート部
分１５’、１５”をそれぞれ位置決めして締めつけるために、これらの部分をそ
れぞれ挟み込むようになっている２つのプレスホイール２６が含まれる。図５お
よび６においては、外縁部分１０の溶接のためのレーザツールと、そしてポート
部分１５’、１５”の溶接のためのレーザツールとが共に示されている。しかし
ながら、これらの溶接作業を同時に実施することは、実際には難しいことに留意
すべきである。プレートパッケージの熱変形を回避するために、プレート対１６
は更にまた、開示されたプレートパッケージ内においてこれらプレート対１６が
互いに積み重ねられている順序とは異なる順序で、溶接されるべきである。例え
ば、レーザ溶接ツール２３および／またはプレートパッケージ３の移動は、この
ツール２３が先ず最も下の２つのプレート対１６にそい、そしてその直後に最も
上の２つのプレート対１６にそって動かされるような方法でなされる。
２２が作り得るかを、模式的に示している。レーザ溶接ツール２３には、模式的
に図示されているレーザ２４およびノズル２５が含まれている。ノズル２５は、
外縁部分１０およびポート部分１５’、１５”それぞれに向かって傾斜角α、β
で、遮蔽ガスおよびレーザビームを指向するように配置されている。そのうえ、
このレーザ溶接ツール２３には、隣接する外縁部分１０および隣接するポート部
分１５’、１５”をそれぞれ位置決めして締めつけるために、これらの部分をそ
れぞれ挟み込むようになっている２つのプレスホイール２６が含まれる。図５お
よび６においては、外縁部分１０の溶接のためのレーザツールと、そしてポート
部分１５’、１５”の溶接のためのレーザツールとが共に示されている。しかし
ながら、これらの溶接作業を同時に実施することは、実際には難しいことに留意
すべきである。プレートパッケージの熱変形を回避するために、プレート対１６
は更にまた、開示されたプレートパッケージ内においてこれらプレート対１６が
互いに積み重ねられている順序とは異なる順序で、溶接されるべきである。例え
ば、レーザ溶接ツール２３および／またはプレートパッケージ３の移動は、この
ツール２３が先ず最も下の２つのプレート対１６にそい、そしてその直後に最も
上の２つのプレート対１６にそって動かされるような方法でなされる。
【００２８】 本発明は、開示された実施例に限定されるものではなく、冒頭における請求の
範囲の枠内において変更も修正もあり得る。
範囲の枠内において変更も修正もあり得る。
【図１】 本発明による１つのプレートパッケージを有するプレート型熱交換器を示す。
【図２】 プレートパッケージの熱伝達プレートの平面図である。
【図３】 プレートパッケージのプレート対の横断面図である。
【図４】 本発明にしたがって溶接された２つの上記プレート対の横断面図である。
【図５】 熱伝達プレートがどのようにレーザツールによって溶接されるかを断面図によ
って示したものである。
って示したものである。
【図６】 熱伝達プレートがどのようにレーザツールによって溶接されるかを俯瞰図によ
って示したものである。
って示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(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，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ
Claims (13)
- 【請求項１】 少なくとも４枚の熱伝達プレート（２）を接着してプレート
型熱交換器（１）のための１つのプレートパッケージ（３）にする方法であって
、各熱伝達プレート（２）には、その縁領域において前記熱伝達プレート（２）
の周囲に延びている外縁部分（１０）と、該外縁部分（１０）の内側において前
記熱伝達プレート（２）の周囲に延びている内縁部分（１１）とが含まれ、そし
て該方法には、以下の段階、すなわち 複数の熱伝達プレート（２）を１対づつ第１の接触面（１７）上で前記内縁部
分（１１）にそって接着し、少なくとも２つのプレート対（１６）にする段階と
、 第２の接触面（２０）において前記２つのプレート対（１６）の一方の外縁部
分（１０）を前記複数プレート対（１６）のもう一方の外縁部分（１０）に接合
させる段階と、そして 溶接接続（２１）によって前記２つの外縁部分（１０）を互いに溶接する段階
とが含まれる、 少なくとも４枚の熱伝達プレート（２）を接着してプレート型熱交換器（１）の
ための１つのプレートパッケージ（３）にする方法において、 前記溶接接続（２１）が、前記２つの外縁部分（１０）の１つに向かってその外
縁（９）からある距離だけ離れそして前記接触面（２０）に対して垂直ではない
或る角度（α）で導かれた高エネルギービームによって形成されることを特徴と
する、少なくとも４枚の熱伝達プレート（２）を接着してプレート型熱交換器（
１）のための１つのプレートパッケージ（３）にする方法。 - 【請求項２】 前記高エネルギービームは１つの装置要素（２３、２５）に
よって指向され、そして前記装置要素のうちの少なくとも１つおよび前記熱伝達
プレートは、該装置要素が前記熱伝達プレート（２）の脇において前記外縁部分
（１０）に沿って案内されるように、互いに対して移動させられることを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 各熱伝達プレート（２）は基本的に４つのポートホール（１
２’、１２”、１３’、１３”）を備えており、該ポートホールのうちの２つ（
１２’、１２”）は第１のポート部分（１４’、１４”）によって囲まれ、そし
て他の２つのポートホール（１３’、１３”）は第２のポート部分（１５’、１
５”）により囲まれており、前記プレート対（１６）内の熱伝達プレート（２）
相互は該プレート対（１６）が他の対と溶接される前に、第１のポート部分（１
４’、１４”）にそって接合されることを特徴とする、前記請求項のいずれか１
項に記載の方法。 - 【請求項４】 前記プレート対（１６）相互間は、前記接触面（２０）に対
して垂直ではない角度（β）で前記第２のポート部分（１５’、１５”）の１つ
に向けた高エネルギービームにより前記第２のポート部分（１５’、１５”）に
沿って溶接されることを特徴とする、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記高エネルギービームは前記第２のポート部分の周囲に案
内された装置要素（２３，２５）によって指向されることを特徴とする、請求項
４記載の方法。 - 【請求項６】 前記プレート対（１６）内における前記熱伝達プレート（２
）の前記第１のポート部分（１４’、１４”）は、該プレート対（１６）相互間
の前記接着の前に、前記第１の接触面（１７）において互いに接合され、隣接す
る複数プレート対（１６）の前記第２のポート部分（１５’、１５”）は前記第
２の接触面（２０）において互いに接合されることを特徴とする、請求項３乃至
５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 少なくとも４つのプレート対（１６）が互いに積み重ねられ
て１つのプレートパッケージ（３）にされ、そして前記プレート対（１６）がプ
レートパッケージ（３）内に積み重ねられた順序とは異なる順序で互いに溶接さ
れることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 前記高エネルギービームはレーザビームであることを特徴と
する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 プレート型熱交換器（１）のための接着された複数熱伝達プ
レート（２）のプレートパッケージであって、各熱伝達プレート（２）にはその
縁領域において該熱伝達プレート（２）の周囲に延びている外縁部分（１０）と
該外縁部分（１０）の内側において該熱伝達プレート（２）の周囲に延びている
内縁部分（１１）とが含まれ、前記複数の熱伝達プレート（２）は第１の接触面
（１７）において１対ずつ前記内縁部分（１１）にそって接着された少なくとも
２つのプレート対（１６）にされ、前記複数のプレート対（１６）の１つは溶接
接続（２１）によって前記外縁部分（１０）にそって前記プレート対（１６）の
隣接するプレート対に第２の接触面（２０）において溶接される、プレート型熱
交換器のための接着された複数の熱伝達プレート（２）からなるプレートパッケ
ージにおいて、 前記溶接接続（２１）は高エネルギービームにより作られ、そして前記外縁部
分（１０）の断面図に見られるように、他の前記接触面（２０）に垂直ではない
或る角度（α）をなす中心線（ｃ）を有することを特徴とする、プレート型熱交
換器のための接着された複数熱伝達プレート（２）からなるプレートパッケージ
。 - 【請求項１０】 各熱伝達プレート（２）は基本的に４つのポートホール（
１２’、１２”、１３’、１３”）を備えており、該ポートホールのうちの２つ
（１２’、１２”）は第１のポート部分（１４’、１４”）によって囲まれ、そ
して他の２つのポートホール（１３’、１３”）は第２のポート部分（１５’、
１５”）により囲まれており、前記プレート対（１６）内の熱伝達プレート（２
）は、第１のポート部分（１４’、１４”）にそって接合されることを特徴とす
る、請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 ２つの隣接するプレート対（１６）の第２のポート部分（
１５’、１５”）は高エネルギービームによって作られる第２の溶接接続（２２
）によって互いに溶接されている請求項１０に記載のプレートパッケージ。 - 【請求項１２】 前記第２のポート部分（１５’、１５”）の横断面図に見
られる第２の溶接接続（２２）は前記接触面（２０）に対して垂直ではない角度
（β）をなす中心線（ｃ）を有することを特徴とする、請求項１１記載のプレー
トパッケージ。 - 【請求項１３】 前記角度（α、β）は５０°から７０°の範囲内であり、
好ましくは約６０°であることを特徴とする、請求項９乃至１２のいずれか１項
に記載のプレートパッケージ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9802244A SE512240C2 (sv) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | Sätt att sammanfoga åtminstone fyra värmeöverföringsplattor till ett plattpaket jämte plattpaket |
| SE9802244-5 | 1998-06-24 | ||
| PCT/SE1999/001149 WO1999067041A1 (en) | 1998-06-24 | 1999-06-24 | A method of joining at least four heat transfer plates to a plate package, and a plate package |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002518185A true JP2002518185A (ja) | 2002-06-25 |
| JP2002518185A5 JP2002518185A5 (ja) | 2006-06-22 |
Family
ID=20411821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000555714A Pending JP2002518185A (ja) | 1998-06-24 | 1999-06-24 | 少なくとも４枚の熱伝達プレートを接着して１つのプレートパッケージにする方法と、プレートパッケージ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6397940B1 (ja) |
| EP (1) | EP1097011B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002518185A (ja) |
| CN (1) | CN1191892C (ja) |
| AU (1) | AU4945299A (ja) |
| BR (1) | BR9911492A (ja) |
| DE (1) | DE69911213T2 (ja) |
| DK (1) | DK1097011T3 (ja) |
| SE (1) | SE512240C2 (ja) |
| WO (1) | WO1999067041A1 (ja) |
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| JP2016099063A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 三浦工業株式会社 | プレート式熱交換器 |
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