JP2003279289A - 熱交換器用の流体コネクタ - Google Patents

熱交換器用の流体コネクタ

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JP2003279289A JP2003057082A JP2003057082A JP2003279289A JP 2003279289 A JP2003279289 A JP 2003279289A JP 2003057082 A JP2003057082 A JP 2003057082A JP 2003057082 A JP2003057082 A JP 2003057082A JP 2003279289 A JP2003279289 A JP 2003279289A
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イアン フィンチ デリク
Gary Alan Crawford
アラン クロフォード ゲイリー
Neil Edwin Jarman
エドウィン ジャーマン ニール
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    • F28F3/083—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既知のボスの欠点の少なくとも一部を軽減ま
たは解決する流体コネクタの提供。 【解決手段】 熱交換器の連結グリッド２０５、２０６
に流出入接続するための流体コネクタ２００である。コ
ネクタは、連結グリッドと液密接続する一体状の外向き
フランジ２０１、２０２を形成した管状本体を有する。
フランジにより、グリッドと気密に接続される。フラン
ジは、連結グリッドのプレート２０６の開口２１１に対
してシールさせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器の連結グ
リッド用の流体コネクタの改良と、流体コネクタの製造
方法の改良とに関する。特に、排他的ではないが、本発
明は、熱交換器のプレート内に使用された連結グリッド
用のボスに関する。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器のプレートパックの、連結グリ
ッドによって分割された部分との流体接続を行うために
ボスを使用することは、既知である。これらの既知のボ
スは、製造コストが高い。従来技術のボスが、図１９に
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ボス１９００は一般的
に、砂型またはインベストメント鋳造法によって製造さ
れた後、連結グリッドにはめ込むことができるように極
めて高精度の公差に機械加工される。衛生的な表面を確
保することが重要である場合、すなわち、牛乳または他
の食品が熱交換器内を通過できるようにする場合、ボス
の研削および研磨加工が必要である。
【０００４】ボス１９００は、熱交換器に接続するため
の開口部１９０５と、ユーザの配管に接続するための取
り付け部１９０２を有する外開口部１９０４とを備えて
いる。取り付け部１９０２は、ボス１９００の枝管１９
０３に溶接することができる。ボス１９００を伝熱プレ
ートに密接させるために、ボス１９００の開口部１９０
５と熱交換器の伝熱プレートとの間にシールリング（ポ
ートリング）またはエラストマーガスケットが使用され
ている。ポートリングは、ボス１９００に機械加工され
た溝にはまっている。
【０００５】このボス１９００を連結グリッドから突出
したドエル上に配置して、短い六角ねじでボス１９００
を固定することによって、このボス１９００を連結グリ
ッドに組み付けることができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記の
ような既知のボスの欠点の少なくとも一部を軽減または
解決する流体コネクタを提供することである。
【０００７】本発明の第１態様によれば、互いに積み重
ねられて、その間に複数の流体チャネルを形成している
複数の伝熱プレートと、複数の伝熱プレートを伝熱プレ
ート群に分割する少なくとも１つの連結グリッドと、連
結グリッドを介して流体チャネルと液通している少なく
とも１つの流体コネクタとを備えており、コネクタは、
外向きのフランジを壁から一体状に形成した管状本体を
有して、プレート間のチャネルへの流入を密接状態で可
能にするか、抑止するようにした熱交換器が提供されて
いる。
【０００８】本発明によれば、既知のボスより低コスト
で標準部材を使用して流体コネクタを製造できるように
する既存の製造技術を用いて管状本体の壁を変形するこ
とによって、流体コネクタのフランジを流体コネクタと
一体状に形成することができる。たとえば、管状本体
は、壁厚に対する公称直径の比が２０〜７０の薄肉管ま
たはパイプで形成することができる。
【０００９】フランジと連結グリッドのプレートとの間
を液密接続することができる。あるいは、フランジと、
プレートの開口部にはめ込まれた構造リングなどのイン
サートとの間を液密接続することができる。このよう
に、構造リングは、連結グリッドが管状本体とプレート
の開口部との間の直径の差を吸収又は調整することがで
きるようにする。
【００１０】構造リングは、連結グリッドを分解しない
で流体コネクタを熱交換器に着脱式に接続できるよう
に、構成することができる。たとえば、構造リングは、
プレートの、フランジに面する側で開口部から突出する
ことができる。
【００１１】構造リングは、連結グリッドのプレートの
開口部と同軸的な開口を有することができる。あるい
は、構造リングは、連結グリッドのプレートの開口部に
対して偏心した開口を有することができる。このように
して、構造リングは、連結グリッドが管状本体とプレー
トの開口部との間の位置の差を吸収することができるよ
うにすることができる。さらに、流体コネクタ内を流れ
る流体と接触するすべての部材を適当な材料で製造して
もよいが、連結グリッドを同一材料で形成する必要がな
い。これによって、製造コストが大幅に削減される。
【００１２】１組の相互交換可能な構造リングに、異な
った寸法および／または異なった位置の開口を設けて、
ある流体コネクタに適した構造リングを選択してはめ込
むことができるようにしてもよい。
【００１３】好ましくは、組み付け中に構造リングの正
確な回転方向すなわち角方向の位置合わせを助ける手段
が設けられている。たとえば、位置合わせ手段は、構造
リングおよびプレートに協働状態に形成することによっ
て設けることができる。あるいは、または追加して、構
造リングの視覚的位置合わせを助けるために、構造リン
グおよびプレートに位置合わせマークを設けてもよい。
【００１４】流体コネクタのフランジと構造リングとの
間の液密接続には、それらの間に別体のシールを設ける
ことができる。たとえば、フランジおよび構造リングの
うちの一方の溝に環状シールリングをはめ込むことがで
きる。あるいは、構造リングをエラストマー材で形成
し、それによって、別体のシールを用いないで、コネク
タのフランジとの液密接続を行うこともできる。
【００１５】好ましくは、流体コネクタは、熱交換器の
外部との流出入接続を行う。この流出入接続部を用い
て、熱交換器を測定機器、サンプル点、ドレン、ベン
ト、または他の目的に接続することができる。
【００１６】１つの構造では、連結グリッドが、１対の
プレートを備え、流体コネクタが、これらのプレートの
一方に接続されている。たとえば、流体コネクタは、連
結グリッドの一方側に流出入接続を行うエルボーコネク
タまたは同様なものにすることができる。
【００１７】別の構造では、１対の流体コネクタが設け
られ、その各々が連結グリッドのそれぞれのプレートに
接続されている。この構造では、流体コネクタが軸方向
に部分的に重なって、連結グリッドのプレート間の空間
を減少できるようにしてもよい。
【００１８】さらに別の構造では、流体コネクタが連結
グリッドの両プレートに接続されている。たとえば、流
体コネクタは、連結グリッドの両側に流出入接続を行う
Ｔ形コネクタにすることができる。この構造では、連結
グリッドの両側が開放してもよい。あるいは、連結グリ
ッドの一方側を開放し、他方側を閉鎖してもよい。たと
えば、閉鎖側のプレートは、開口部を設けないで形成す
ることができる。あるいは、隣接の伝熱プレートか、そ
の開口部にはめ込まれたブランキングディスクなどのイ
ンサートによって開口部を閉鎖してもよい。
【００１９】本発明の第２態様によれば、熱交換器の連
結グリッドと流体コネクタとの間を液密接続する方法で
あって、管状本体を準備し、管状本体の端部分を変形さ
せて外向きフランジを形成することによって、流体コネ
クタを形成するステップと、連結グリッドに液密接続す
ることによって、管状本体が熱交換器の少なくとも１つ
の流体チャネルと液通するように、流体コネクタを連結
グリッドに接続するステップとを含む方法が提供されて
いる。
【００２０】本発明の第３態様によれば、熱交換器用の
連結グリッドであって、プレートの開口部と、この開口
部にはめ込まれて、開口部を閉鎖するか、流体コネクタ
を熱交換器に接続することができるようにするインサー
トとを備えた連結グリッドが提供されている。
【００２１】インサートは、開口部を閉鎖するためのブ
ランキングディスクにすることができる。あるいは、イ
ンサートは、流体コネクタを熱交換器に接続する構造リ
ングでもよい。開口部内に取り付けるために、１組の相
互交換可能な構造リングを設けて、各リングが、開口部
を流体コネクタの寸法および／または位置に変換するた
めに異なった寸法および／または異なった位置の開口部
を有するようにしてもよい。
【００２２】本発明の第４態様によれば、連結グリッド
と共に使用される１組のインサートであって、各インサ
ートに開口が設けられて、また、各々が連結グリッドの
プレートの開口部に選択的にはまるように相互交換可能
であり、連結グリッドを流体コネクタに接続できるよう
にするために、開口が異なった寸法および／位置を有す
るインサートが提供されている。
【００２３】本発明の第５態様によれば、流体コネクタ
を連結グリッドに着脱式に取り付けるためのアダプタで
あって、連結グリッドのプレートの開口部にはめ込むこ
とができるインサートを有し、これによって、インサー
トを介して流体コネクタを連結グリッドに着脱式に連結
することができるようにするアダプタを提供することで
ある。
【００２４】本発明の他の特徴、利益および利点は、添
付を参照した例示の実施形態の以下の説明から明らかで
あろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１には、熱交換器１００が示さ
れている。熱交換器１００には、固定ヘッド１０３およ
び可動フォロワ１０４間に挟まれて、それらの間に複数
の流体チャネルを形成するほぼ矩形の多数の伝熱プレー
ト１０２を有するプレートパック１０１が設けられてい
る。６本のタイバー１０８（図面では３本だけが見え
る）が、プレートパック１０１の伝熱プレート１０２を
固定ヘッド１０３および可動フォロワ１０４間に圧縮し
ている。
【００２６】プレートパック１０１は、固定ヘッド１０
３、固定端部支持体１０５、上部搬送バー１０６および
底部バー１０７からなるフレーム上に支持されている。
【００２７】固定ヘッド１０３および可動フォロワ１０
４は、金属製の一体ブロックからなり、それには、それ
を貫通してプレートパック１０１に対する出入り口にな
る取り外し不能の連結部１０９〜１１２が、延出して所
定位置に圧締めされている。各連結部１０９〜１１２
は、固定ヘッド１０３または可動フォロワ１０４上の所
定位置に形成されて、仕切りや枝管が延出していない真
っ直ぐな管状部材で構成されている。連結部１０９〜１
１２は所定位置に圧締めされているため、破壊しなけれ
ば、固定ヘッド１０３または可動フォロワ１０４から取
り外すことができない。各伝熱プレート１０２は、その
プレート１０２を他の伝熱プレート１０２を含めた他の
装置と液通関係に接続するための１つまたは複数のポー
ト（図示せず）を有する。
【００２８】プレートパック１０１は、連結グリッド１
１４によって２つのプレート部分１０１ａおよび１０１
ｂに分割されている。各部分１０１ａおよび１０１ｂ
は、いくつの伝熱プレート１０２を有することもでき、
２つの部分１０１ａおよび１０１ｂが必ずしも同数の伝
熱プレート１０２を有する必要もない。
【００２９】連結グリッド１１４内に配置されたボス１
１５は、一方または両方のプレート部分１０１ａおよび
１０１ｂとの流体接続を行う。したがって、流体は、入
口１０９〜１１２からプレート部分１０１ａおよび１０
１ｂを通って連結グリッド１１４へ、またはその逆に流
れることができる。
【００３０】部分１０１ａおよび１０１ｂは、流体が一
方の終端部から他方の始端部へ流れるように互いに連結
するだけでよく、連結グリッド１１４は、すなわち、試
験用に流体を抜き取ることができるようにする。あるい
は、連結グリッド１１４は、プレートパック１０１を異
なった仕事用の異なった部分１０１ａおよび１０１ｂに
分割する。
【００３１】通常、各連結グリッド１１４に４つのボス
１１５が用いられている。各ボス１１５には、ユーザの
用途に合わせて１つまたは２つの取り付け部１１６を設
けてもよいが、まったく設けなくてもよい。たとえば、
配管の接続、測定機器の設置、サンプル点の準備、ドレ
ンまたはベントのため。
【００３２】次に図２を参照すると、連結グリッドは、
開放または閉鎖機械的構造体（図示せず）によって分離
されて離隔位置に保持された２枚のプレート２０５、２
０６からなる。連結グリッドは一般的に、ボスをグリッ
ドに組み込む時に位置的正確度を確保できるように製造
されている。
【００３３】連結グリッドの各プレート２０５、２０６
には、ユーザの要求事項に合わせて形成されたほぼ円形
の開口すなわち穴２１１を有しても、そうでなくてもよ
い。図２では、グリッドプレート２０６に開口２１１が
設けられ、グリッドプレート２０５には開口が設けられ
ていない。
【００３４】本発明の第１実施形態に従ったＴ形ボス２
００の断面も、図２に示されている。ボス２００は、ボ
ス２００を間に挟む連結グリッドのプレート２０５およ
び２０６に接続するための開口部２０３および２０４を
有する管状本体で形成されている。プレート２０６は、
ボス２００の開口部２０４と連結グリッドの一方側の熱
交換器との間を開口２１１によって液通させる。プレー
ト２０５は、連結グリッドの反対側のボス２００の開口
部２０３を閉鎖する。ユーザの用途に合わせた装置にボ
ス２００を接続するために、第３外側開口部２０８に取
り付け部２０９が設けられている。
【００３５】ボス２００の開口部２０３、２０４が位置
する管状本体の領域で直径が拡大して、開口部２０３お
よび２０４にフランジ２０１および２０２を形成してい
る。フランジ２０１、２０２は、ボス２００を挟んでい
る連結グリッドのプレート２０５、２０６に当接できる
ようにする外向きの環状面を提供する。連結グリッドの
プレート２０５、２０６内には、環状シール２０７、２
０７’をはめ込むための溝２１３、２１４が設けられて
いる。シール２０７、２０７’は、ボス２００およびプ
レート２０５、２０６間の液密シールを行う。溝は、シ
ールの位置決めを行うと共に、それの追加支持も行う。
【００３６】ボス２００は、薄肉管、枝管付きＴ形管、
ベンドまたは同様な部材で形成される。管は、ステンレ
ス鋼、チタンまたは他の適当な材料で形成することがで
き、通常は、壁厚に対する直径の比が２０〜７０であ
る。好ましくは、管は、伝熱プレートのポート直径と同
様な直径を有する。しかし、もっと小径または大径の管
にも対応できるであろう。
【００３７】フランジ２０１、２０２は、連結グリッド
から離れた工具内で同時または個別のいずれかで製造さ
れる。その後、ボスを連結グリッドに組み込む。そのよ
うな遠隔製造には少なくとも３つの利点がある。 １）グリッドアセンブリを組み立てて、後に必要に応じ
て構成し直すことができる。 ２）取り付けた連結グリッドに邪魔されずに、ボスを研
磨作業で仕上げることができる。 ３）必要な作業領域、工具またはジグ構造があまり複雑
でないため、製造コストの低減。
【００３８】ボスのそのような製造方法および設置は、
すでに利用可能である製造方法および標準および特注部
材を使用して行うことができる。さらに、本方法に従っ
て製造されたボスは、破壊しないで連結グリッドから取
り外すことができ、したがって、再利用可能である。
【００３９】理解されるように、ボスの１つまたは両方
の開口部は、流体の流れを停止させるように閉鎖される
か、伝熱プレートへ流体を流すように開いているかのい
ずれかにすることができる。図３〜図６は、開口部を閉
鎖／開放状態にすることができるさまざまな異なった方
法を示す。
【００４０】図３は、本発明の第１実施形態に従ったボ
ス３００を示し、連結グリッドのプレート３０６の開口
３１１は、非貫通ポートを有する隣接の伝熱プレート３
１５によって塞がれている。したがって、ボス開口部３
０４は、図２を参照しながら説明したボス２００から変
更されないで、閉鎖されている。ボス３００の開口部３
０４をそのように閉鎖する方法は、伝熱プレート３１５
の非貫通ポートが、熱交換器内の流体圧を支持できるほ
どに強力である場合に使用することができる。
【００４１】図４は、伝熱プレート４１５の非貫通ポー
トが支持を必要とする場合に、ボス４００の開口部４０
４を閉鎖する構造を示す。この構造では、連結グリッド
のプレート４０６に開口４１２が設けられていない。
【００４２】あるいは、伝熱プレート５１５の非貫通ポ
ートが支持を必要とするが、連結グリッドのプレート５
０４に開口が設けられている場合、図５に示された構造
を使用することができる。この構造では、伝熱プレート
５１５の非貫通ポートを支持するために、伝熱プレート
５１５の非貫通ポートとボス５０１のフランジ面５０１
との間でプレート５０４の開口内にブランキングディス
ク５１７が配置されている。ブランキングディスク５１
７には、フランジ５０２上の環状シール５０７を収容す
るための環状溝５１９が設けられている。
【００４３】図４にはまた、伝熱プレートと液通するよ
うに開口部４０４が開放しているボス４００が示されて
いる。連結グリッドのプレート４０５は、伝熱プレート
のポートの直径および開口部４０４の直径に合わせた直
径の開口４１１を備えて、機械加工され流体が円滑にポ
ートから流出入するようにしている。
【００４４】あるいは、図５に示されているように、開
口部５０４より大径の開口５１１が連結グリッドのプレ
ート５０５に設けられている場合、フランジ５０２と伝
熱プレート５１６との間で開口５１１内に、別体の環状
構造リング５１８が設けられる。構造リングは、それぞ
れの開口部の直径の差を吸収する。ブランキングディス
ク５１７と同様に、構造リング５１８は、シール５０
７’をはめ込む溝５２３を備えている。図６を参照する
と、隣接の伝熱プレート５１６にシーリングガスケット
５２０が設けられていない場合、構造リング６１８の外
側および／または恐らくはブランキングディスク６１７
または連結グリッドのグリッドプレート６０５、６０６
に、シール６２２をはめ込むためのさらなる溝６２１が
必要であろう。フランジ６０２、６０３と構造リングま
たはブランキングリング６１７、６１８との間にもシー
ル６０７、６０７’が必要である。
【００４５】図７には、ボス７００を連結グリッドから
容易に取り外すことができる構造が示されている。この
構造では、連結グリッドのプレート７０５および７０６
の厚さより大きい厚さの別体のディスクまたは構造リン
グ７１７および７１８が設けられている。ボス７００の
フランジ間の幅が、連結グリッドのプレート７０５、７
０６の内側離隔距離より小さいので、グリッドを熱交換
器から取り外したり、面板を連結グリッドから取り外す
ことなく、これらのディスクまたはリング７１７および
７１８を破壊して、ボス７００をプレート７０５および
７０６間から取り外すことができる。図７に示された実
施形態では、構造リングまたはブランキングディスク７
１８、７１７の外周がプレート７０６、７０５と同一幅
であり、構造リングまたはブランキングディスク７１
８、７１７の幅は、直径方向に構造リング７１８の軸７
４５に向かって増加して、やがて、構造リングまたはブ
ランキングディスク７１８、７１７がフランジ７０１、
７０２の端部領域７９０、７９１と一致する。
【００４６】図８に示された別の着脱式構造では、ボス
８００が連結グリッド８２４のプレートの内側離隔距離
より幅広である。連結グリッド８２４は、グリッド８２
４の縁部から隣接の伝熱プレートのポートまで延在する
スロット８２５を有して、それにボス枝管８２６がはめ
込まれる。この場合も、連結グリッド８２４からのボス
８００の取り外しが容易である。
【００４７】連結グリッドのプレートに機械加工をする
のではなく、図２〜図８を参照しながら説明した別体の
ディスクおよび構造リングを使用する利点は、流体と接
触するすべての部材を適当な材料で製造してもよいが、
連結グリッドのプレートを同一材料で形成する必要がな
いことである。チタンを使用する場合、これは相当なコ
スト削減になる。
【００４８】本発明のボス構造はすべて、連結グリッド
およびボスの組み付けを容易にすると共に、協働できな
い寸法、すなわち、異なった直径や厚さなどのボス、伝
熱プレートのポート、連結グリッドのプレートの開口を
使用できるようにする。これによって、装置の融通性が
高まる。
【００４９】特に、熱交換器用に１組の相互交換可能な
インサートを設けることができる。インサートは、構造
リングおよびブランキングディスクを有する。構造リン
グの開口は異なった寸法（直径）を有して、連結グリッ
ドをさまざまな直径の開口を設けた多数のボスのうちの
いずれの選択された１つにも接続できるようにすること
ができる。さらに、構造リングの開口をさまざまな位置
に設けて、連結グリッドが、ボスの開口部が連結グリッ
ドの開口からずれた構造にも対処できるようにすること
ができる。そのような偏心ボスについては、図１７およ
び図１８を参照しながら後述する。熱交換器に１組のイ
ンサートを設ける利点は、連結グリッドの機械加工や、
新しいボスの製造を行わずに、連結グリッドに使用する
ボスを容易に相互交換することができることである。
【００５０】図９には、第２実施形態に従って製造され
たボス９００が示されている。薄肉Ｔ形管（またはチュ
ーブやベンドなど）の端部を連結グリッドのプレート９
０５、９０６の開口９１１、９１２に挿通して、薄肉Ｔ
形管（またはチューブやベンドなど）の端部を所定位置
で連結グリッド上に押し付けることによって、フランジ
９０１および９０２が連結グリッドのプレート９０５お
よび９０６の外側に圧締めされるようにして、フランジ
状端部９０１および９０２を開口部９０３および９０４
内に設けている。 薄肉管の端部を押し付ける間、ボス
は一時的に所定位置に固定される。
【００５１】図１０には、本発明の第３実施形態に従っ
たボス１０００が示されている。この実施形態では、シ
ールおよび構造リングの代わりに、支持、すなわち、支
持溝をもはや必要としないほどに強力な１つのエラスト
マーシールリング１０１７が用いられている。これは、
ボスの部品数が減少し、構造リングに溝を形成する製造
ステップが不必要になるため、好都合である。
【００５２】図１１には、本発明の第４実施形態が示さ
れている。ボス１１００は、連結グリッドのプレート１
１０６の開口１１１１に挿通された開口部１１０３を有
する。ボス１１００は、第２実施形態の方法に従って、
ベンド（エルボー）１１２０付きの薄肉管から形成され
ている。ボスは、ユーザが使用するための取り付け部付
き外開口部１１０８につながった単一のベンド１１２０
を有する。連結グリッドのプレート１１０６、１１０５
は、未変更状態のベンド１１２０を十分に収容するのに
十分な程度で分離している。したがって、ボス１１００
を連結グリッドに固定している間に、フランジ１１０２
がプレート１１０６の外側の上に押し付けられるが、フ
ランジ１１０２は、図２を参照しながら説明した方法で
形成し、ボス１１００を個別に支持してもよいことは、
理解されるであろう。
【００５３】図１２は、この実施形態の変更例を示し、
ボス１２００のベンド１２２０がプレス加工または二次
加工で変更されて、プレート１２０５、１２０６が互い
により接近できるようにしている。
【００５４】ベンド１２２０が屈曲して、管の長さ方向
に沿って変化する曲率半径を有する内部ベンド１２２１
を設けている。任意の寸法の熱交換器フレーム内に最大
数の伝熱プレートをはめ込むことができるように、連結
グリッドが占める空間を最小限に抑えることが望まし
い。
【００５５】本発明の第５実施形態が、図１３に示され
ている。この構造では、プレートパックの各部分の端部
で互いに向き合った両開口１３１２、１３１１を使用し
て、流体を相互混合することなく、流体を外部配管に流
すことができる。単一のベンドを有する２つのボス１３
００、１３５０が用いられ、一方は水平方向に、他方は
垂直方向（上向きまたは下向き）に設けられている。ま
た、連結グリッドのプレート１３０５、１３０６間の空
間を小さくするために、図１２を参照しながら説明した
ようにしてベンドを変更してもよい。ベンドは、プレス
または二次処理によって変更される。変更ベンドによっ
て、ボス１３００、１３５０を互いにより接近させるこ
とができる。
【００５６】連結グリッド内に特注プレス加工をした２
つのボスを収容する別の構造が、図１４および図１５に
示されている。図１４は、ボス１４００、１４５０をプ
レス加工して、本体部分１４３０、１４８０がほぼ円筒
形の室を形成するようにした「シルクハット」構造を示
す。円筒室は、丸みの付いた隅部と、一端部の閉鎖上部
１４３１、１４８１と、他端部のボス１４００、１４５
０の開口部１４０３、１４０４とを有する。「シルクハ
ット」の「側部」１４３２、１４８２の円錐台形のチャ
ネル１４３３、１４８３が、取り付け部１４０９、１４
５９で枝管を収容できる寸法の開口を有する外開口部１
４０８、１４５８につながっている。２つの「シルクハ
ット」１４３０、１４８０は背中合わせに配置されて、
ほぼ互いに当接しており、プレート１４０５、１４０６
の開口１４１１、１４１２と液通している。そのような
構造によって、ボスを互いにさらに接近させることがで
きる。
【００５７】図１５は、傾斜（面取り）上部１５３０、
１５８０を有する「シルクハット」構造の１対のボス１
５００、１５５０を示す。ボス１５００、１５５０は、
「シルクハット」の円筒室を直径方向に傾斜して横切る
上部１５３０、１５８０を有する。２つのボス１５０
０、１５５０間のギャップ１５４０が、何らかの保持手
段、たとえば、十分な厚さの分離ディスクによって固定
されており、衛生用にオプションで「Ｏ」リングが追加
される。あるいは、ギャップを設けないで、上部を互い
に当接させてもよい。
【００５８】図１６は、本発明の第６実施形態に従った
ボス１６００を示し、溝１６１３、１６１４がボス１６
００のフランジ１６０１、１６０２内にプレス加工され
ている。溝１６１３、１６１４にシール１６０７、１６
０７’が収容されている。
【００５９】場合によっては、伝熱プレートのポート
が、入手できる標準管、Ｔ形管またはベンドの直径に合
うように設計されていない直径を有する。しかし、偏心
状に機械加工されたプレート、ディスクまたは構造リン
グを使用して、ポート直径よりわずかに大小する直径の
標準管、Ｔ形管またはベンドを用いることも可能であ
る。そのような偏心ボスが、図１７および図１８に示さ
れている。
【００６０】構造リング１７１８は、軸１７４６を中心
にしたほぼ円形の外周を有するが、軸１７４５を中心に
したほぼ円形の内周を有するように製造されている。し
たがって、構造リング１７１８の内周は、ボス１７００
の開口部１７９４に整合するが、外周は、連結グリッド
のプレート１７０６の開口１７１１に整合する。
【００６１】ブランキングディスク１７１７は、プレー
ト１７０６の開口１７１１と同一直径のほぼ円形に製造
されている。ブランキングディスク１７１７および構造
リング１７１８の両方の環状溝１７１９、１７２３は、
中心が軸１７４５上に位置するように機械加工されてい
る。
【００６２】熱交換器の底部に配置された偏心ボスは、
開口部１７０４の軸１７４５の真下にあって軸１７４５
に平行なボス１７００の開口部１７０４の内面１７０４
ａが、ポート／構造リング１７１８の軸１７４６の真下
のポート／構造リング１７１８の内周の内面１７１１ａ
に整合する、すなわち、開口部１７０４の最下内面が、
構造リング／ポートの最下内面に整合するように構成す
る必要がある。
【００６３】熱交換器の上部に配置された偏心ボスの場
合、開口部１７０４および構造リング１７１８の内面
は、それぞれの半径方向軸１７４５、１７４６の真上に
位置合わせする必要がある。これは通気のためである。
【００６４】ボス／連結グリッドの組み付け中に偏心デ
ィスクまたはリングを確実に正確な向きにするために、
小さいローブまたは他のキー機構（図１８の１７２４）
を各リングまたはディスクに設けて、連結グリッドのプ
レート１７０６内の各ポートに形成された凹み部分には
め合わせるようにする。代替的な構造では、プレートに
キー構造を設けて、ディスクまたはリングに凹み部分を
設ける。さらなる代替的な構造では、組み付け中のリン
グ／ディスクの視覚的位置決めを助けるマークを、リン
グ／ディスクおよびプレートに付ける。
【００６５】本発明が上記実施形態に制限されることは
なく、当該技術分野の専門家によって考えられ、添付の
請求項の範囲に入る変更および修正を含むことは、理解
されるであろう。たとえば、ユーザの配管に接続用の取
り付け部を有する第４開口部を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現した熱交換器を示す。
【図２】本発明の第１実施形態に従ったボスの断面図で
ある。
【図３】１つの構造の、熱交換器に接続された第１実施
形態に従ったボスの断面図である。
【図４】別の構造の、熱交換器に接続された第１実施形
態に従ったボスの断面図である。
【図５】さならる構造の、熱交換器に接続された第１実
施形態に従ったボスの断面図である。
【図６】さらに別の構造の、熱交換器に接続された第１
実施形態に従ったボスの断面図である。
【図７】着脱式構造の、熱交換器に接続された第１実施
形態に従ったボスの断面図である。
【図８】別の着脱式構造の、熱交換器に接続された第１
実施形態に従ったボスの断面図である。
【図９】本発明に従ったボスの第２実施形態の断面図で
ある。
【図１０】本発明の第３実施形態に従ったボスの断面図
である。
【図１１】本発明の第４実施形態に従ったボスの断面図
である。
【図１２】変更ベンドを有する第４実施形態に従ったボ
スの断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に従ったボスの断面図
である。
【図１４】「シルクハット」構造を有する本発明の第５
実施形態に従ったボスの断面図である。
【図１５】傾斜「シルクハット」構造を有する本発明の
第５実施形態に従ったボスの断面図である。
【図１６】プレス加工された溝を有する本発明の第６実
施形態に従ったボスの断面図である。
【図１７】本発明の第７実施形態に従った偏心ボスの断
面図である。
【図１８】本発明の第７実施形態に従った偏心ボスの正
面図である。
【図１９】砂型またはインベストメント鋳造法によって
製造された既知のボスを示す。
【符号の説明】
１００ 熱交換器 １０１ プレートパック １０２ 伝熱プレート １０３ 固定ヘッド １０４ 可動フォロワ １０５ 固定端部支持体 １０６ 上部搬送バー １０７ 底部バー １０８ タイバー １１４ 連結グリッド １１５、２００、３００、４００、７００、８００、９
００ ボス ２０１ フランジ ２０５、２０６ グリッドプレート ２０７ 環状シール ３０６ プレート ３１５ 伝熱プレート ４０５、４０６ プレート ４１５ 伝熱プレート ５０２ フランジ ５０５ プレート ５０７ 環状シール ５１５、５１６ 伝熱プレート ５１７ ブランキングディスク ５１８ 環状構造リング ５２０ シーリングガスケット ６０２ フランジ ６０５ グリッドプレート ６１７ ブランキングリング ７０１ フランジ ７０５、７０６ プレート ７１７ リング ７１８ ブランキングディスク ８２４ 連結グリッド ９０１ フランジ ９０５ プレート １０００、１１００、１２００、１３００、１４００
ボス １５００、１６００、１７００、１９００ ボス １０１７ エラストマーシールリング １１０２ フランジ １１０６ プレート １６０１ フランジ １７０６ プレート １７１７ ブランキングディスク １７１８ 構造リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デリク イアン フィンチ アメリカ合衆国、ノース カロライナ州 27530ゴールズボロ、エス．マリオン ド ライブ 114番地 (72)発明者 ゲイリー アラン クロフォード アメリカ合衆国、ノース カロライナ州 27534、ゴールズボロ、ウッド コック ドライブ 111番地 (72)発明者 ニール エドウィン ジャーマン アメリカ合衆国、ノース カロライナ州 28580、スノウ ヒル、ハーディー ロー ド 231番地

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに積み重ねられて、その間に複数の
    流体チャネルを形成している複数の伝熱プレートと、該
    複数の伝熱プレートを伝熱プレート群に分割する少なく
    とも１つの連結グリッドと、該連結グリッドを介して流
    体チャネルと液通している少なくとも１つの流体コネク
    タとを備えており、該コネクタは、外向きのフランジを
    壁から一体状に形成した管状本体を有して、前記プレー
    ト間のチャネルへの流入を密接状態で可能にするか、抑
    止するようにした熱交換器。
  2. 【請求項２】 前記フランジは、前記管状本体の端部分
    を変形することによって、前記管状本体と一体状に形成
    されている請求項１記載の熱交換器。
  3. 【請求項３】 前記フランジは、前記連結グリッドのプ
    レートと液密接続される請求項１記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】 前記フランジは、前記連結グリッドのプ
    レートの開口にはめ込まれた構造リングと液密接続され
    る請求項１記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】 前記構造リングは、前記連結グリッドを
    分解しないで前記流体コネクタを取り外すことができる
    ようにする請求項４記載の熱交換器。
  6. 【請求項６】 前記連結グリッドをさまざまな寸法のコ
    ネクタに接続するために、前記開口に選択的にはめ込む
    ように１組の相互交換可能な構造リングが設けられてい
    る請求項４記載の熱交換器。
  7. 【請求項７】 前記構造リングは、前記連結グリッドの
    前記プレートの前記開口と同軸的な開口部を備えている
    請求項４記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】 前記構造リングは、前記連結グリッドの
    前記プレートの前記開口に対して偏心した開口部を備え
    ている請求項４記載の熱交換器。
  9. 【請求項９】 組み付け中の前記構造リングの回転方向
    の位置合わせを助けるための手段を備えている請求項８
    記載の熱交換器。
  10. 【請求項１０】 前記位置合わせ手段は、協働する形状
    部を有する請求項９記載の熱交換器。
  11. 【請求項１１】 前記位置合わせ手段は、前記構造リン
    グの視覚的位置合わせを助けるマークを有する請求項９
    記載の熱交換器。
  12. 【請求項１２】 前記液密接続は、前記フランジおよび
    前記構造リング間のシールによって行われる請求項４記
    載の熱交換器。
  13. 【請求項１３】 前記シールは、前記フランジおよび前
    記構造リングのうちの一方の溝にはめ込まれた環状シー
    ルリングを有する請求項１２記載の熱交換器。
  14. 【請求項１４】 前記構造リングは、前記フランジとの
    液密接続を行うエラストマー材で形成されている請求項
    ４記載の熱交換器。
  15. 【請求項１５】 前記コネクタは、前記熱交換器の外部
    との流出入接続を行う請求項１記載の熱交換器。
  16. 【請求項１６】 前記連結グリッドは、１対のプレート
    を有し、前記流体コネクタは、前記連結グリッドの一方
    側との流出入接続を行う請求項１記載の熱交換器。
  17. 【請求項１７】 前記連結グリッドの他方側との流出入
    接続を行うさらなるコネクタを備えた請求項１６記載の
    熱交換器。
  18. 【請求項１８】 前記コネクタは、部分的に重なってお
    り、それによって前記連結グリッドの前記プレート間の
    空間を小さくする請求項１７記載の熱交換器。
  19. 【請求項１９】 前記連結グリッドは、１対のプレート
    を有し、前記流体コネクタは、両プレートに接続されて
    いる請求項１記載の熱交換器。
  20. 【請求項２０】 前記流体コネクタは、前記連結グリッ
    ドの両側との流出入接続を行う請求項１９記載の熱交換
    器。
  21. 【請求項２１】 前記連結グリッドの両側は、開放して
    いる請求項２０記載の熱交換器。
  22. 【請求項２２】 前記連結グリッドの一方側が閉鎖さ
    れ、他方側が開放している請求項２０記載の熱交換器。
  23. 【請求項２３】 前記連結グリッドの前記一方側は、ブ
    ランキングディスクで閉鎖されている請求項２２記載の
    熱交換器。
  24. 【請求項２４】 前記管状本体は、壁厚に対する直径の
    公称比が２０〜７０の薄肉管またはパイプで形成されて
    いる請求項１記載の熱交換器。
  25. 【請求項２５】 互いに向き合わせて積み重ねられて、
    その間に複数の流体チャネルを形成している複数の伝熱
    プレートと、該複数の伝熱プレートを第１および第２伝
    熱プレート群に分割する連結グリッドと、該連結グリッ
    ドを介して少なくとも１つの流体チャネルと液通してい
    る流体コネクタとを備えており、該コネクタは、外向き
    のフランジを壁から一体状に形成した管状本体を有し
    て、前記連結グリッドと液密接続するようにした熱交換
    器。
  26. 【請求項２６】 熱交換器の連結グリッドと流体コネク
    タとの間を液密接続する方法であって、管状本体を準備
    し、該管状本体の端部分を変形させて外向きフランジを
    形成することによって流体コネクタを形成するステップ
    と、前記フランジを前記連結グリッドと液密接続するこ
    とによって、前記管状本体が前記熱交換器の少なくとも
    １つの流体チャネルと液通するように、前記流体コネク
    タを前記連結グリッドに接続するステップとを含む方
    法。
  27. 【請求項２７】 熱交換器用の連結グリッドであって、
    プレートの開口部と、該開口部にはめ込まれて、該開口
    部を閉鎖するかまたは流体コネクタを前記熱交換器に接
    続することができるようにするインサートとを備えた連
    結グリッド。
  28. 【請求項２８】 前記インサートは、前記開口部を閉鎖
    するためのブランキングディスク、および前記流体コネ
    クタを前記熱交換器に接続する構造リングのうちの一方
    である請求項２７記載の連結グリッド。
  29. 【請求項２９】 前記開口部内に取り付けるために、１
    組の相互交換可能な構造リングが設けられており、前記
    開口部を前記流体コネクタの寸法および／または位置に
    変換するために、各リングが異なった寸法および／また
    は異なった位置の開口部を有する請求項２８記載の連結
    グリッド。
  30. 【請求項３０】 連結グリッドと共に使用される１組の
    インサートであって、各々が開口を有し、また、前記連
    結グリッドのプレートの開口部に選択的にはまるように
    相互交換可能であり、前記連結グリッドを流体コネクタ
    に接続できるようにするために、前記開口は、異なった
    寸法および／位置に設けられているインサート。
  31. 【請求項３１】 流体コネクタを連結グリッドに着脱式
    に取り付けるためのアダプタであって、前記連結グリッ
    ドのプレートの開口部にはめ込むことができるインサー
    トを有し、これによって、該インサートを介して流体コ
    ネクタを前記連結グリッドに着脱式に連結することがで
    きるようにするアダプタ。
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