JP2011133166A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】第１熱交換プレートと第２熱交換プレートのろう付け接合部である交差部分が離れる方向に撓みが発生すると、ろう付け接合不良が発生するという課題がある。
【解決手段】第１熱交換プレートの第１凸条と相対する位置に第２熱交換プレートの第２凹条を、第１熱交換プレートの第１凹条と相対する位置に第２熱交換プレートの第２凸条を配置し、第１熱交換プレートの第１凸条の高さより高い凸形状の第１間隙支持ビードを第１熱交換プレートに設け、第２熱交換プレートの第２凹条の深さより深い凹形状の第２間隙支持ビードを第２熱交換プレートに設け、熱交換媒体および被熱交換媒体が流通されるプレート式熱交換器において、第１間隙支持ビードは少なくとも二つの凸形状部と少なくとも二つの凸形状部と連なる凹形状部とを有し、第２間隙支持ビードは少なくとも二つの凹形状部と少なくとも二つの凹形状部と連なる凸形状部とを有するものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、複数枚の熱交換プレートを積層し形成され、給湯器や湯沸し器等の種々の機器に採用されるプレート式熱交換器に関するものである。

従来の例えば給湯器や湯沸し器等の種々の機器に採用されるプレート式熱交換器は、熱交換プレートを複数枚積層して熱交換プレート相互間に複数の空間を設けて複数の流路を形成し、これらの流路に温度の異なる２流体を交互に流通して両流体の間で熱交換プレートを介して熱交換する構成となっている。

図６ないし図１０は従来のプレート式熱交換器を示している。図６は従来のプレート式熱交換器を示す概観斜視図である。図７は従来のプレート式熱交換器を示す要部概観斜視図である。図８は従来のプレート式熱交換器を示す断面図である。図９は従来のプレート式熱交換器を形状を簡素化した２段構成として示す間隙支持ビード周辺の断面図である。図１０は従来のプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の拡大断面図である。

これら各図において、１０１は第１熱交換プレートであり、第１凸条１０２および第１凹条１０３の波形が交互に複数形成された伝熱面を有している。１０４は第２熱交換プレートであり、第２凸条１０５および第２凹条１０６の波形が交互に複数形成された伝熱面を有している。

第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２と相対する位置に第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６が位置し、第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３と相対する位置に第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５が位置するように配置構成されており、これら第１熱交換プレート１０１と第２熱交換プレート１０４との一対構成体が複数積層されている。第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３の伝熱面と第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５の伝熱面との交差部分１０７がろう付け接合される。また、第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２と第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６との間に第１空間１０８が形成され、熱交換媒体が熱交換媒体入口ソケット１１４ａから流入し熱交換媒体出口ソケット１１４ｂから流出するための流通路となる。

１０９は第１熱交換プレート１０１に設けられた第１間隙支持ビードであり、第１凸条１０２の高さより高い凸形状に形成されている。１１０は第２熱交換プレート１０４の第１間隙支持ビード１０９と相対する位置に設けられた第２間隙支持ビードであり、第２凹条１０６の深さより深い凹形状に形成されている。これら第１間隙支持ビード１０９と第２間隙支持ビード１１０により、例えば下段側の第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２とその上段側の第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６とが非接触となるよう一対構成体間が規定され、第１熱交換プレート１０１と第２熱交換プレート１０４の一対構成体間に第２空間１１１が形成され、被熱交換媒体が被熱交換媒体入口ソケット１１５ａから流入し被熱交換媒体出口ソケット１１５ｂから流出するための流通路となる。

１１２は第１間隙支持ビード１０９の端部であり、第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２に連なっている。１１３は第２間隙支持ビード１１０の端部であり、第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６に連なっている。

特開平８−１０１０００号公報（図７）

上述した従来のプレート式熱交換器において、プレート式熱交換器の第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４はそれぞれ主にプレス加工により複雑な形状に形成され、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４のそれぞれの伝熱面に、複数の第１凸条１０２と第１凹条１０３および複数の第２凸条１０５と第２凹条１０６の波形部がそれぞれ形成されている。したがって、プレス加工の際に発生する第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４の反りを抑制することが困難であり、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４に少なからず反りや変形が発生する。

プレート式熱交換器は、このような反りが発生した第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４の一対構成体を複数積層して構成される。すなわち、第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２と相対する位置に第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６が位置し、第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３と相対する位置に第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５が位置するように配置し、これら第１熱交換プレート１０１と第２熱交換プレート１０４との一対構成体が複数積層されて構成されている。

そして、第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３の伝熱面と第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５の伝熱面とを交差接触させ、その交差部分１０７をろう付け接合する構成のため、ろう付けの際に、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４の反りを矯正する必要があり、反り矯正のために、加圧ろう付けするのが一般的である。

熱交換媒体を流通させる第１空間１０８としては、第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３の伝熱面と第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５の伝熱面とが交差接触するように、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４が積層されているため、この交差部分１０７でろう付け時の加圧力を受けることとなるが、被熱交換媒体を流通させる第２空間１１１としては、第１間隙支持ビード１０９と第２間隙支持ビード１１０により、例えば下段側の第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２とその上段側の第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６とが非接触となるよう一対構成体間が規定されて第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４が積層されているため、第１間隙支持ビード１０９と第２間隙支持ビード１１０によって、ろう付け時の加圧力を受けることとなる。

そのため、第１間隙支持ビード１０９と第２間隙支持ビード１１０の配置及び形状が不適であると、ろう付け時の加圧力によって第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４に撓みが発生する。

プレート式熱交換器の製造工程において、上述したように、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４に撓みが発生すると、それが原因となり、第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３の伝熱面と第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５の伝熱面との交差部分１０７においてろう付け接合不良が発生する。

すなわち、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４に少なからず反りや変形が発生しているので、反りや変形を矯正するため、第１間隙支持ビード１０９に第１加圧力Ｆ１を加え、第２間隙支持ビード１１０に第２加圧力Ｆ２を加える。これら第１加圧力Ｆ１および第２加圧力Ｆ２は、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４の反りや変形を矯正するために充分に大きな加圧力が必要となる。

第１加圧力Ｆ１および第２加圧力Ｆ２が第１間隙支持ビード１０９および第２間隙支持ビード１１０に加わると、まず、反りや変形が原因で浮いている可能性のある第１端部１１２のＰ１と第２端部１１３のＰ２の部位が接触する。さらに、加圧力が加わることにより、第１端部１１２のＰ１と第２端部１１３のＰ２の部位を支点として、第１端部１１２および第２端部１１３はＱ１方向およびＱ２方向に回転しようとする力、いわゆるモーメントが発生する。

このモーメントの発生により、第１端部１１２および第２端部１１３に連なっている第１熱交換プレート１０１の第１凸条１０２および第２熱交換プレート１０４の第２凹条１０６に第１離間方向Ｒ１および第２離間方向Ｒ２の力が作用することになる。

このように第１離間方向Ｒ１および第２離間方向Ｒ２の力が作用することにより、第１熱交換プレート１０１の第１凹条１０３の伝熱面と第２熱交換プレート１０４の第２凸条１０５の伝熱面との交差部分１０７付近がそれぞれ第１離間方向Ｒ１および第２離間方向Ｒ２に撓み、その交差部分１０７においてろう付け接合不良が発生する。

以上のように、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４のろう付け接合部である交差部分１０７においてろう付け接合不良が発生すると、ろう付け支持間ピッチが２倍以上となり、そのため当たり点のろう付け接合部に過剰な荷重が加わり、繰り返し圧力による疲労割れ等が発生し、その箇所の耐圧、耐久性が低くなり、プレート式熱交換器全体の耐圧、耐久性が低くなるという問題が発生する。

また、例えば浴槽の湯の追い焚き用の熱交換器等に採用される場合は、第２空間１１１に湯垢や髪の毛等の不純物を含む浴槽内の湯が被熱交換媒体として流通するため、第１熱交換プレート１０１および第２熱交換プレート１０４に撓みが発生すると、被熱交換媒体が流通する第２空間１１１の出入口部の間隙が潰れ、それが原因となり、不純物が堆積し易くなり、被熱交換媒体の流通が阻害されるという問題も発生する。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、第１熱交換プレートおよび第２熱交換プレートの撓みを、ろう付け接合部である交差部分が近接する方向へ撓ませるようにすることにより、ろう付け接合不良を改善し、高い耐圧、耐久性能を有するプレート式熱交換器を提供することを目的とする。また、第１熱交換プレートおよび第２熱交換プレートの撓みを抑制し、第２空間の出入口部の間隙の潰れを抑制することにより、不純物を含む被熱交換媒体であっても円滑に流通させることができるプレート式熱交換器を提供することを目的とする。

この発明に係わるプレート式熱交換器は、第１熱交換プレートおよび第２熱交換プレートに、複数の第１凸条と第１凹条および複数の第２凸条と第２凹条の波形部がそれぞれ形成され、前記第１熱交換プレートの前記第１凸条と相対する位置に前記第２熱交換プレートの前記第２凹条が位置し、前記第１熱交換プレートの前記第１凹条と相対する位置に前記第２熱交換プレートの前記第２凸条が位置するように配置し、前記第１熱交換プレートの前記第１凸条の高さより高い凸形状に形成された第１間隙支持ビードを前記第１熱交換プレートに設け、前記第１間隙支持ビードと相対する位置に前記第２熱交換プレートの前記第２凹条の深さより深い凹形状に形成された第２間隙支持ビードを前記第２熱交換プレートに設け、熱交換媒体および被熱交換媒体が流通されるプレート式熱交換器において、前記第１間隙支持ビードは少なくとも二つの凸形状部と前記少なくとも二つの凸形状部と連なる凹形状部とを有し、前記第２間隙支持ビードは少なくとも二つの凹形状部と前記少なくとも二つの凹形状部と連なる凸形状部とを有するものである。

この発明に係わるプレート式熱交換器は、第１間隙支持ビードを少なくとも二つの凸形状部とその少なくとも二つの凸形状部と連なる凹形状部とを有する構成とし、第２間隙支持ビードを少なくとも二つの凹形状部とその少なくとも二つの凹形状部と連なる凸形状部とを有する構成としたことにより、第１熱交換プレートおよび第２熱交換プレートの撓みを、ろう付け接合部である交差部分が近接する方向へ撓ませることができ、ろう付け接合不良を改善し、高い耐圧、耐久性能を有するプレート式熱交換器を得ることができる。また、第１熱交換プレートおよび第２熱交換プレートの撓みを抑制することにより、第２空間の出入口部の間隙の潰れを抑制することができ、不純物を含む被熱交換媒体であっても円滑に流通させることができるプレート式熱交換器を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係わるプレート式熱交換器を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係わるプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の断面図である。 この発明の実施の形態１に係わるプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の拡大断面図である。

この発明の実施の形態２および実施の形態３に係わるプレート式熱交換器を示す概略平面図である。 この発明の実施の形態２および実施の形態３に係わるプレート式熱交換器を示す図４のＡ−Ａ線における断面図である。

従来のプレート式熱交換器を示す概観斜視図である。 従来のプレート式熱交換器を示す要部概観斜視図である。 従来のプレート式熱交換器を示す断面図である。 従来のプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の断面図である。 従来のプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の拡大断面図である。

実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態１を図１ないし図３に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わるプレート式熱交換器を示す断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わるプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の断面図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わるプレート式熱交換器を示す間隙支持ビード周辺の拡大断面図である。

これら各図において、１は第１熱交換プレートであり、第１凸条２および第１凹条３の波形が交互に複数形成された伝熱面を有している。４は第２熱交換プレートであり、第２凸条５および第２凹条６の波形が交互に複数形成された伝熱面を有している。

第１熱交換プレート１の第１凸条２と相対する位置に第２熱交換プレート４の第２凹条６が位置し、第１熱交換プレート１の第１凹条３と相対する位置に第２熱交換プレート４の第２凸条５が位置するように配置構成されており、これら第１熱交換プレート１と第２熱交換プレート４との一対構成体が複数積層されている。第１熱交換プレート１の第１凹条３の伝熱面と第２熱交換プレート４の第２凸条５の伝熱面との交差部分７がろう付け接合される。また、第１熱交換プレート１の第１凸条２と第２熱交換プレート４の第２凹条６との間に第１空間８が形成され、熱交換媒体が熱交換媒体入口部ソケット１１４ａの熱交換媒体入口部１１４ａ１から流入し熱交換媒体出口部ソケット１１４ｂの熱交換媒体出口部１１４ｂ１から流出するための流通路となる。

９は第１熱交換プレート１に設けられた第１間隙支持ビードであり、第１凸条２の高さより高い凸形状に形成されている。この実施の形態１における第１間隙支持ビード９は、少なくとも二つの凸形状部９ａ，９ａとこれら少なくとも二つの凸形状部９ａ，９ａと連なる凹形状部９ｂとを有している。１０は第２熱交換プレート４の第１間隙支持ビード９と相対する位置に設けられた第２間隙支持ビードであり、第２凹条６の深さより深い凹形状に形成されている。この実施の形態１における第２間隙支持ビード１０は、少なくとも二つの凹形状部１０ａ，１０ａとこれら少なくとも二つの凹形状部１０ａ，１０ａと連なる凸形状部１０ｂとを有している。

また、第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０の中間部１２である第１間隙支持ビード９の凹形状部９ｂの底面部と第２間隙支持ビード１０の凸形状部１０ｂの上面部との間隙に対し、第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０の端部１３の対向面の間隙は若干大きな寸法に設定されている。すなわち、第１間隙支持ビード９の中間部１２である第１間隙支持ビード９の凹形状部９ｂの底面部位置より第１間隙支持ビード９の端部１３の底面部位置を例えば０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度高く設定している。第２間隙支持ビード１０も第１間隙支持ビード９と同様に設定される。なお、この若干の寸法に関しては、第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０への加圧力の大小や第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０の剛性によっては多少の変動があるものである。

これら第１間隙支持ビード９と第２間隙支持ビード１０により、例えば下段側の第１熱交換プレート１の第１凸条２とその上段側の第２熱交換プレート４の第２凹条６とが非接触となるよう一対構成体間が規定され、第１熱交換プレート１と第２熱交換プレート４の一対構成体間に第２空間１１が形成され、被熱交換媒体が被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａの被熱交換媒体入口部１１５ａ１から流入し被熱交換媒体出口部ソケット１１５ｂの被熱交換媒体出口部１１５ｂ１から流出するための流通路となる。

この実施の形態１におけるプレート式熱交換器においても、プレート式熱交換器の第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４はそれぞれ主にプレス加工により複雑な形状に形成され、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４のそれぞれの伝熱面に、複数の第１凸条２と第１凹条３および複数の第２凸条５と第２凹条６の波形部がそれぞれ形成されている。したがって、プレス加工の際に発生する第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の反りを抑制することが困難であり、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４に少なからず反りや変形が発生することになる。

そして、プレート式熱交換器は、このような反りが発生した第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の一対構成体を複数積層して構成される。すなわち、第１熱交換プレート１の第１凸条２と相対する位置に第２熱交換プレート４の第２凹条６が位置し、第１熱交換プレート１の第１凹条３と相対する位置に第２熱交換プレート４の第２凸条５が位置するように配置し、これら第１熱交換プレート１と第２熱交換プレート４との一対構成体が複数積層されて構成されている。

そして、第１熱交換プレート１の第１凹条３の伝熱面と第２熱交換プレート４の第２凸条５の伝熱面とを交差接触させ、その交差部分７をろう付け接合する構成のため、ろう付けの際に、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の反りを矯正する必要があり、反り矯正のために、加圧ろう付けを行なうことになる。

また、熱交換媒体を流通させる第１空間８としては、第１熱交換プレート１の第１凹条３の伝熱面と第２熱交換プレート４の第２凸条５の伝熱面とが交差接触するように、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４が積層されているため、この交差部分７でろう付け時の加圧力を受けることとなるが、被熱交換媒体を流通させる第２空間１１としては、第１間隙支持ビード９と第２間隙支持ビード１０により、例えば、下段側の第１熱交換プレート１の第１凸条２とその上段側の第２熱交換プレート４の第２凹条６とが非接触となるよう一対構成体間が規定されて第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４が積層されているため、第１間隙支持ビード９と第２間隙支持ビード１０によって、ろう付け時の加圧力を受けることとなる。

そのため、第１間隙支持ビード９と第２間隙支持ビード１０の配置及び形状が不適であると、ろう付け時の加圧力によって第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４に撓みが発生することになる。

プレート式熱交換器の製造工程において、上述したように、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４に撓みが発生すると、それが原因となり、第１熱交換プレート１の第１凹条３の伝熱面と第２熱交換プレート４の第２凸条５の伝熱面との交差部分７においてろう付け接合不良が発生することとなるが、この実施の形態１においては、第１間隙支持ビード９は、少なくとも二つの凸形状部９ａ，９ａとこれら少なくとも二つの凸形状部９ａ，９ａと連なる凹形状部９ｂとを有しており、第２間隙支持ビード１０は、少なくとも二つの凹形状部１０ａ，１０ａとこれら少なくとも二つの凹形状部１０ａ，１０ａと連なる凸形状部１０ｂとを有している構成としたことにより、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の撓みを、ろう付け接合部である交差部分７が近接する方向へ撓ませるようにすることにより、ろう付け接合不良の発生を抑制するようにしている。

すなわち、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４に少なからず反りや変形が発生しているので、反りや変形を矯正するため、第１間隙支持ビード９の二つの凸形状部９ａ，９ａに第１加圧力Ｆ１１，Ｆ１２をそれぞれ加え、第２間隙支持ビード１０に第２加圧力Ｆ２１，Ｆ２２をそれぞれ加える。これら第１加圧力Ｆ１１，Ｆ１２および第２加圧力Ｆ２１，Ｆ２２は、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の反りや変形を矯正するために充分に大きな加圧力が必要となる。

第１加圧力Ｆ１１，Ｆ１２および第２加圧力Ｆ２１，Ｆ２２が第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０に加わると、まず、反りや変形が原因で浮いている可能性のある第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０の中間部１２である第１間隙支持ビード９の凹形状部９ｂの底面部と第２間隙支持ビード１０の凸形状部１０ｂの上面部とが接触する。

第１加圧力Ｆ１１および第２加圧力Ｆ２１が加わることにより、第１間隙支持ビード９の中間部１２のＰ１１と第２間隙支持ビード１０の中間部１２のＰ２１の部位を支点として、それぞれＱ１１方向およびＱ２１方向に回転しようとする力、いわゆるモーメントが発生しようとする。

しかし、第１加圧力Ｆ１２および第２加圧力Ｆ２２も加わるので、第１間隙支持ビード９の中間部１２のＰ１１と第２間隙支持ビード１０の中間部１２のＰ２１の部位を支点として、それぞれＱ１１方向およびＱ２１方向に回転しようとする力と逆方向であるそれぞれＱ１２方向およびＱ２２方向に回転させようとする力が作用する。

したがって、Ｑ１１方向およびＱ２１方向に回転しようとする力と逆方向であるＱ１２方向およびＱ２２方向に回転させようとする力とが相殺され、結果としてモーメントの発生を抑制したことにより、第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０の端部１３に連なっている第１熱交換プレート１の第１凸条２および第２熱交換プレート４の第２凹条６に第１近接方向Ｋ１１および第２近接方向Ｋ２１の力が作用することになる。

このように第１近接方向Ｋ１１および第２近接方向Ｋ２１の力が作用することにより、第１熱交換プレート１の第１凹条３の伝熱面と第２熱交換プレート４の第２凸条５の伝熱面との交差部分７付近をそれぞれ第１近接方向Ｋ１１および第２近接方向Ｋ２１に撓ませることができる。したがって、第１熱交換プレート１の第１凹条３の伝熱面と第２熱交換プレート４の第２凸条５の伝熱面との交差部分７の接触力を著しく高めることができるので、その交差部分７においてろう付け接合が極めて良好なものとなり、上述した従来のようなろう付け接合不良の発生を確実に防止することができる。

以上のように、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４のろう付け接合部である交差部分７においてろう付け接合不良の発生を確実に防止することができるので、ろう付け接合部である交差部分７の耐圧、耐久性が高くなり、プレート式熱交換器全体の耐圧、耐久性を著しく高くすることができる。

ところで、第１間隙支持ビード９は、第１熱交換プレート１の複数の第１凸条２と第１凹条３の波形部の間に配置し、第２間隙支持ビード１０は、第２熱交換プレート４の複数の第２凹条６と第２凸条５の波形部の間に配置した場合について述べたが、これら第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０は例えば第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の長手方向に複数箇所配置される。

実施の形態２.
この発明の実施の形態２を図４および図５に基づいて説明する。図４はこの発明の実施の形態２に係わるプレート式熱交換器を示す概略平面図である。図５はこの発明の実施の形態２に係わるプレート式熱交換器を示す図４のＡ−Ａ線における断面図である。

この発明の実施の形態２においては、上述した実施の形態１の第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０と略同様の構成となる第１間隙支持ビード１９および第２間隙支持ビード（図面上には表示されていない）を熱交換媒体入口部ソケット１１４ａおよび熱交換媒体出口ソケット１１４ｂならびに被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａおよび被熱交換媒体出口部ソケット１５１ｂと第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の波形部との間に設けたものである。なお、図４は概略平面図であるので、第２間隙支持ビードは第１間隙支持ビード１９の下方側に位置している関係上、図４には表示されていない。

熱交換媒体の熱交換媒体入口部ソケット１１４ａおよび熱交換媒体出口ソケット１１４ｂならびに被熱交換媒体の被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａおよび被熱交換媒体出口部ソケット１５１ｂの周辺、すなわち、熱交換媒体の出入口部周辺は熱交換媒体を流通させる第１空間８および被熱交換媒体を流通させる第２空間１１が各々集中して配置されているため、ろう付け時の加圧力Ｆ３１，Ｆ４１により第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４が撓み、被熱交換媒体が流通する第２空間１１の出入口部の間隙が潰れる可能性がある。

しかし、この実施の形態２においては、熱交換媒体入口部ソケット１１４ａおよび熱交換媒体出口ソケット１１４ｂならびに被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａおよび被熱交換媒体出口部ソケット１５１ｂと第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の波形部との間に第１間隙支持ビード１９および第２間隙支持ビードを設けたことにより、ろう付け時の加圧力Ｆ３１，Ｆ４１による第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の撓みを抑制し、第２空間１１の出入口部の間隙の潰れを防止することができる。

したがって、例えば浴槽の湯の追い焚き用の熱交換器等に採用される場合においては、第２空間１１に湯垢や髪の毛等の不純物を含む浴槽内の湯が被熱交換媒体として流通するが、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の撓みを抑制することができるので、被熱交換媒体が流通する第２空間１１の出入口部の間隙が潰れることもなく、不純物の堆積を防止し、被熱交換媒体の良好で円滑な流通状態とすることができる。

実施の形態３.
この発明の実施の形態３を図４および図５に基づいて説明する。図４はこの発明の実施の形態３に係わるプレート式熱交換器を示す概略平面図である。図５はこの発明の実施の形態３に係わるプレート式熱交換器を示す図４のＡ−Ａ線における断面図である。

この発明の実施の形態３においては、上述した実施の形態１の第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０と略同様の構成となる第１間隙支持ビード２９および第２間隙支持ビード（図面上には表示されていない）を熱交換媒体入口部ソケット１１４ａおよび熱交換媒体出口ソケット１１４ｂならびに被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａおよび被熱交換媒体出口部ソケット１５１ｂの周辺に設けたものである。なお、図４は概略平面図であるので、第２間隙支持ビードは第１間隙支持ビード２９の下方側に位置している関係上、図４には表示されていない。

熱交換媒体の熱交換媒体入口部ソケット１１４ａおよび熱交換媒体出口ソケット１１４ｂならびに被熱交換媒体の被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａおよび被熱交換媒体出口部ソケット１５１ｂの周辺、すなわち、熱交換媒体の出入口部周辺は熱交換媒体を流通させる第１空間８および被熱交換媒体を流通させる第２空間１１が各々集中して配置されているため、ろう付け時の加圧力Ｆ３１，Ｆ４１により第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４が撓み、被熱交換媒体が流通する第２空間１１の出入口部の間隙が潰れ、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４に撓みおよび傾きが発生する。この第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の撓み、傾きが原因となり、熱交換媒体の出入口部周辺の第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４のろう付け接合部である交差部分７付近は離れ、ろう付け接合不良が発生する可能性がある。

しかし、この実施の形態３においては、熱交換媒体入口部ソケット１１４ａおよび熱交換媒体出口ソケット１１４ｂならびに被熱交換媒体入口部ソケット１１５ａおよび被熱交換媒体出口部ソケット１５１ｂの周辺に第１間隙支持ビード２９および第２間隙支持ビードを設けたことにより、ろう付け時の加圧力Ｆ３１，Ｆ４１による第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の撓みおよび傾きを抑制し、第２空間１１の出入口部の間隙の潰れを防止するとともに熱交換媒体の出入口部周辺の第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４のろう付け接合部である交差部分７においてろう付け接合不良の発生を確実に防止することができる。

以上のように、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４のろう付け接合部である交差部分７のろう付け接合不良の発生を確実に防止することができるので、ろう付け接合部である交差部分７の耐圧、耐久性が高くなり、プレート式熱交換器全体の耐圧、耐久性を著しく高くすることができる。

また、第１熱交換プレート１および第２熱交換プレート４の周縁部に、上述した実施の形態１の第１間隙支持ビード９および第２間隙支持ビード１０と略同様の構成となる第１間隙支持ビード３９および第２間隙支持ビード（図面上には表示されていない）を設けることにより、プレート式熱交換器全体の耐圧、耐久性をより一層高くすることができる。

この発明は、複数枚の熱交換プレートを積層し形成され、給湯器や湯沸し器等の種々の機器に採用されるプレート式熱交換器に関し、高い耐圧、耐久性能を有するプレート式熱交換器の実現に好適である。

１ 第１熱交換プレート
２ 第１凸条
３ 第１凹条
４ 第２熱交換プレート
５ 第２凸条
６ 第２凹条
９ 第１間隙支持ビード
９ａ 凸形状部
９ｂ 凹形状部
１０ 第２間隙支持ビード
１０ａ 凹形状部
１０ｂ 凸形状部
１９ 第１間隙支持ビード
２９ 第１間隙支持ビード
３９ 第１間隙支持ビード
１１４ａ１ 熱交換媒体入口部
１１４ｂ１ 熱交換媒体出口部
１１５ａ１ 被熱交換媒体入口部
１１５ｂ１ 被熱交換媒体出口部

Claims (5)

1. 第１熱交換プレートおよび第２熱交換プレートに、複数の第１凸条と第１凹条および複数の第２凸条と第２凹条の波形部がそれぞれ形成され、前記第１熱交換プレートの前記第１凸条と相対する位置に前記第２熱交換プレートの前記第２凹条が位置し、前記第１熱交換プレートの前記第１凹条と相対する位置に前記第２熱交換プレートの前記第２凸条が位置するように配置し、前記第１熱交換プレートの前記第１凸条の高さより高い凸形状に形成された第１間隙支持ビードを前記第１熱交換プレートに設け、前記第１間隙支持ビードと相対する位置に前記第２熱交換プレートの前記第２凹条の深さより深い凹形状に形成された第２間隙支持ビードを前記第２熱交換プレートに設け、熱交換媒体および被熱交換媒体が流通されるプレート式熱交換器において、前記第１間隙支持ビードは少なくとも二つの凸形状部と前記少なくとも二つの凸形状部と連なる凹形状部とを有し、前記第２間隙支持ビードは少なくとも二つの凹形状部と前記少なくとも二つの凹形状部と連なる凸形状部とを有することを特徴とするプレート式熱交換器。
2. 前記第１間隙支持ビードは、前記第１熱交換プレートの複数の前記第１凸条と前記第１凹条の波形部の間に配置し、前記第２間隙支持ビードは、前記第２熱交換プレートの複数の前記第２凹条と前記第２凸条の波形部の間に配置したことを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱交換器。
3. 前記第１間隙支持ビードおよび前記第２間隙支持ビードは、前記熱交換媒体および前記被熱交換媒体の出入口部と前記第１熱交換プレートおよび前記第２熱交換プレートの前記波形部との間に配置したことを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱交換器。
4. 前記第１間隙支持ビードおよび前記第２間隙支持ビードは、前記熱交換媒体および前記被熱交換媒体の出入口部周辺に配置したことを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱交換器。
5. 前記第１間隙支持ビードおよび前記第２間隙支持ビードは、前記第１熱交換プレートおよび前記第２熱交換プレートの周縁部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱交換器。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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