JP2024516446A - 取り付け手段および伝熱プレート - Google Patents

Abstract

ガスケット（４８）を伝熱プレート（４）に固定するための取り付け手段（５８）と伝熱プレート（４）とが提供される。取り付け手段（５８）は、接続部材（６２）、第１のフィンガー（６４）、第２のフィンガー（６６）、およびブリッジ（６０）を備えている。接続部材（６２）の第１の接続部（６８）はガスケット（４８）と係合するように配置され、接続部材（６２）の第２の接続部（７０）はブリッジ（６０）と係合する。第１のフィンガー（６４）の接続部（７２）はブリッジ（６０）と係合し、第２のフィンガー（６６）の接続部（７４）はブリッジ（６０）と係合する。第１のフィンガー（６４）および第２のフィンガー（６６）は、ブリッジ（６０）からガスケット（４８）に向かって延在するように構成される。接続部材（６２）は、第１のフィンガー（６４）と第２のフィンガー（６６）との間に延在する。取り付け手段は、接続部材（６２）が、第１の幅（ｗｃ１）を有する第１の部分（６２１）と、第２の幅（ｗｃ２）を有する第２の部分（６２２）とを備えることを特徴とする。第２の部分（６２２）は、第１の部分（６２１）よりもブリッジ（６０）側に配置されており、第２の幅（ｗｃ２）が第１の幅（ｗｃ１）よりも小さい。

Description

本発明は、ガスケットを伝熱プレートに固定するための取り付け手段、並びに、そのような取り付け手段と協働するように構成された伝熱プレートに関する。

プレート式熱交換器（ＰＨＥ）は通常、２つのエンドプレートを含み、その間に多数の伝熱プレートが整列して、つまりスタックまたはパックされた構成にされている。ＰＨＥの伝熱プレートは同じタイプでも異なるタイプでもよく、異なる方法で積み重ねられ得る。一部のＰＨＥでは、１つの伝熱プレートの表側と裏側とがそれぞれ他の伝熱プレートの裏側と表側とに面するように伝熱プレートが積み重ねられ、１つおきの伝熱プレートが残りの伝熱プレートに対して上下逆さまに配置され得る。通常、これは、伝熱プレートが相互に「回転」していると呼ばれる。他のＰＨＥでは、伝熱プレートは、１つの伝熱プレートの表側と裏側とがそれぞれ他の伝熱プレートの表側と裏側とに面するように積み重ねられ、さらに、１つおきに伝熱プレートが残りの伝熱プレートに対して上下逆さまにされ得る。通常、これは、伝熱プレートが互いに「反転」していると呼ばれる。

周知のＰＨＥの１つのタイプ、いわゆるガスケット付きＰＨＥでは、ガスケットは、伝熱プレートにプレスされたガスケット溝内の伝熱プレートの間に配置される。典型的には、ガスケット溝は伝熱プレートの縁（エッジ）に沿って隣接して部分的に延在する。エンドプレート、したがって伝熱プレートは、ある種の締め付け手段によって互いに押し付けられ（プレスされ）、それによってガスケットが伝熱プレートの間を密閉（シール）する。ガスケットによって画定される平行な流路が伝熱プレート間に形成され、隣接する伝熱プレートの各対の間に１つのチャネルが形成される。初めは異なる温度の２つの流体は、入口を介してＰＨＥに供給され、出口を介してＰＨＥから供給され、一方の流体から他方の流体に熱を伝達するために、１つおきのチャネルを交互に流れ、ＰＨＥの入口／出口と連通している電熱プレートにおいて、流体は入口／出口ポートホールを通ってチャネルに出入りする。チャネルが漏れないようにするには、ガスケットがプレート間に適切に配置されていることが当然不可欠である。

プレート式熱交換器を閉じると、ガスケットがプレートの間に押し込まれ、所定の位置にしっかりと保持される。しかしながら、プレート式熱交換器を組み立てるときやメンテナンスのために開けるときなど、ガスケットがプレート間に挟まれない場合には、ガスケットをプレートに正しく固定するための何らかの手段が望ましい。ガスケットをプレートに固定するために、接着剤やテープなどの何らかの接着手段を使用することが知られている。しかしながら、接着剤でガスケットを取り付けたり、接着剤で固定されたガスケットを交換したりするには、比較的時間がかかり、したがって高価になり得る。さらに、接着剤はガスケットやそのシール能力に悪影響を与える可能性がある。また、機械式ガスケット固定ソリューションは、例えば、出願人自身の米国特許第４，６３５，７１５号明細書（特許文献１）によって以前から知られている。この文書は、ガスケットを伝熱プレートに固定するための突起を備えたガスケットの異なる実施形態を開示している。そこに記載のガスケットは、突起と伝熱プレートとの間の係合が比較的弱く、突起が伝熱プレートから「滑り落ちる（sliding off）」危険性があるため、伝熱プレートへの固定が比較的不安定になり得る。

米国特許第４，６３５，７１５号明細書

本発明の目的は、従来技術と比較してより確実なガスケット固定を提供する、ガスケットを伝熱プレートに固定するための取り付け手段、並びに、そのような取り付け手段と係合するように構成されている伝熱プレートを提供することである。本発明の基本概念は、取り付け手段と電熱プレートとが互いに適切に係合したときに「連動（inter-lock）」するようにそれらを構築することである。

取り付け手段および電熱プレートは、添付の特許請求の範囲で定義され、以下で説明される。

本発明による取り付け手段は、伝熱プレートの第１の面にガスケットを固定するために伝熱プレートの縁部と係合するように構成されている。それは、接続部材、第１のフィンガー、第２のフィンガー、およびブリッジを備える。接続部材の第１の接続部分はガスケットと係合するように構成され、接続部材の第２の接続部分はブリッジと係合する。第１のフィンガーの接続部と第２のフィンガーの接続部とがブリッジに係合する。第１および第２のフィンガーはブリッジからガスケットに向かって延在するように構成され、接続部材は第１のフィンガーと第２のフィンガーとの間に延在する。取り付け手段は、接続部材が第１の幅を有する第１の部分と第２の幅を有する第２の部分とを備えることを特徴とする。第２の部分は第１の部分よりもブリッジ側に配置されており、第２の幅は第１の幅よりも小さい。接続部材の幅は、ブリッジの延長長さと平行に測定され得る。

上述の接続部材の第１および第２の幅は、変化しても一定でもよい。

接続部材は、ブリッジの中心に対して垂直に、かつブリッジの中心を通って延在する長手方向の対称軸を有し得る。

第１のフィンガーには長手方向の対称軸がなくてもよい。

したがって、本発明による取り付け手段は、接続部材の長さの少なくとも一部に沿って幅が変化する接続部材を有し、適切な設計を有する伝熱プレートにおいて、少なくとも一方向に機械的に「セルフロック」するように構成された接続部材を実現する。この「セルフロック」は、取り付け手段を伝熱プレートにしっかりと固定し、伝熱プレートに対する取り付け手段の、特に、接続部材の幅延長部に対して垂直であり、伝熱プレートの延長面に平行な方向の変位を防止し得る。

取り付け手段は、接続部材の第２の部分が接続部材の第２の接続部を構成するように設計され得る。次に、接続部材の第２の部分がブリッジに接することになる。

接続部材の第２の部分は、多くの異なる形状を有し得る。本発明の一実施形態によれば、その長さの少なくとも一部に沿ってブリッジに向かう方向に先細りである。このような設計は、接続部材の第１の部分と第２の部分との間の滑らかな移行を可能にし、そのため、扱いやすく耐久性のある取り付け手段を可能にできる。

取り付け手段は、接続部材が第３の幅を有する第３の部分をさらに備え、接続部材の第１の部分が接続部材の第２の部分と第３の部分との間に配置され、第３の幅が第１の幅よりも小さいものであってもよい。この構成により、適切な設計を有する伝熱プレート内で少なくとも２つの反対方向に機械的に「セルフロック（self-lock）」するように構成された接続部材を備えた取り付け手段、並びに、伝熱プレートへの取り付け手段のさらに強固な固定を可能にし得る。

取り付け手段は、接続部材の第３の部分が接続部材の第１の接続部分を構成するように設計され得る。そして、接続部材の第３の部分がガスケットに接するように配置される。

接続部材の第３の部分は、多くの異なる形状を有し得る。本発明の一実施形態によれば、ブリッジは、その長さの少なくとも一部に沿ってブリッジから離れる方向に先細りである。このような設計は、接続部材の第１の部分と第３の部分との間の滑らかな移行を可能にし、それにより、扱いやすく耐久性のある取り付け手段を可能にし得る。

取り付け手段は、第１のフィンガーが第１の幅を有する第１の部分と第２の幅を有する第２の部分とを備えるようにされ得る。第２の部分は第１の部分よりもブリッジに近く配置され、第１の幅は第２の幅より小さくてもよい。第１のフィンガーの幅は、ブリッジの延長長さと平行に測定され得る。このような設計により、取り付け手段を電熱プレートと適切に係合させることをより容易にし得る。さらに、そのような設計は、第１のフィンガーをより柔軟にし、その結果、取り付け手段と電熱プレートとの間のより強力な係合をもたらし得る。また、そのような設計は、第１のフィンガーの形状を接続部材の形状に適合させることになり、ひいてはコンパクトな取り付け手段を可能にし得る。

上述した第１のフィンガーの第１の幅と第２の幅とは、変化しても一定でもよい。

取り付け手段は、第１のフィンガーの第２の部分が第１のフィンガーの接続部分を構成するように設計され得る。そして、第１のフィンガーの第２の部分がブリッジに接することになる。

第１のフィンガーの第２の部分は、多くの異なる形状を有し得る。本発明の一実施形態によれば、ブリッジは、その長さの少なくとも一部に沿ってブリッジから離れる方向に先細りである。このような設計により、第１のフィンガーの第１の部分と第２の部分との間の滑らかな移行が可能になり、それにより、扱いやすく耐久性のある取り付け手段を可能にし得る。

取り付け手段は、第１のフィンガーの外側の長手方向面、すなわち接続部材とは反対側が本質的に真っ直ぐであり、ブリッジの延長長さに対して本質的に垂直に延在するように設計され得る。このような設計は、第１のフィンガーの形状を接続部材の形状に適合させることになり、ひいてはコンパクトな取り付け手段を可能にし得る。

取り付け手段は、ブリッジの厚さが第１のフィンガーの厚さよりも大きくなるようにされ得る。このような設計により、第１のフィンガーがブリッジよりも柔軟になり得る。ひいては、これにより、取り付け手段が電熱プレートと適切に係合することがより容易になり、その結果、取り付け手段と電熱プレートとの間のより強力な係合が得られる。

当然のことながら、取り付け手段の第２のフィンガーは、取り付け手段の第１のフィンガーと同様に設計され得る。

本発明による伝熱プレートは、その第１の面（first side）に、伝熱プレートの縁に沿って延在するガスケット溝を備える。伝熱プレートの縁部は、縁とガスケット溝との間に延在し、伝熱プレートの第１の面から見て隆起部および谷部が交互に配置された波形である。縁部は、ガスケットをガスケット溝に固定するために、上で規定したような取り付け手段と係合するように構成されたガスケット締結領域を備える。ガスケット締結領域は、第１の谷と、第１および第２の隆起とを備え、第１および第２の隆起は、第１の谷の両側に配置されている。伝熱プレートは、第１の谷が第１の幅を有する第１の部分と第２の幅を有する第２の部分とを備えることを特徴とする。第２の部分は、第１の部分よりも縁側に配置されており、第２の幅は、第１の幅よりも小さい。隆起および谷の幅は、ガスケット溝の延長長さと平行に測定され得る。

第１の谷は、縁に対して垂直に延在する長手方向の対称軸を有し得る。

第１の隆起には長手方向の対称軸がなくてもよい。

伝熱プレートは、第１の谷の第２の部分がその長さの少なくとも一部に沿って縁に向かう方向に先細るように設計され得る。

第１の谷は、第３の幅を有する第３の部分をさらに備えることができ、第１の谷の第１の部分は、第１の谷の第２の部分と第３の部分との間に配置され、第３の幅は第１の幅よりも小さい。

第１の谷の第３の部分は、その長さの少なくとも一部に沿って縁から離れる方向に先細りにされ得る。

第１の隆起は、第１の幅を有する第１の部分と、第２の幅を有する第２の部分とを備え、第２の部分は、第１の部分よりも縁に近く配置され、第１の幅は第２の幅より小さくてもよい。

第１の隆起の第２の部分は、その長さの少なくとも一部に沿って縁部から離れる方向に先細りにされ得る。

第１の隆起の外側の長手方向面（outer longitudinal side）は、本質的に真っ直ぐであり、伝熱プレートの縁に対して本質的に垂直に延在し得る。

第１の谷は、ガスケット溝に向かって少なくとも部分的に開き得る。これは、第１の谷、より具体的には第１の谷によって画定される空間が、ガスケット溝、より具体的にはガスケット溝によって画定される空間と連通していることを意味する。このような設計により、取り付け手段の接続部材が伝熱プレートの延長部を画定する平面内に延在し、上に重なる伝熱プレートとガスケットとの間のシールに影響を及ぼさないようにされ得る。第１および第２の隆起は、ガスケット溝に向かって閉じていてもよいし、ガスケット溝から離れていてもよい。これは、第１および第２の隆起、より具体的には第１および第２の隆起によって画定される空間が、ガスケット溝、より具体的にはガスケット溝によって画定される空間と連通していないことを意味する。このような設計により、第１および第２の隆起でのガスケットの完全な支持を可能にし得る。

本発明による電熱プレートおよび取り付け手段は、一緒に使用されるように適合されており、電熱プレートの設計は取り付け手段の設計に適合され、またその逆も同様である。したがって、本発明による伝熱プレートの上述した異なる実施形態は、本発明による取り付け手段の上述した異なる実施形態に対応する。したがって、取り付け手段の上述した異なる実施形態の利点は、伝熱プレートの上述した異なる実施形態に移行することができる。当然のことながら、これらの利点は、伝熱プレートと取り付け手段とが相互に協働するときに初めて現れる。

本発明のさらに他の目的、特徴、態様および利点は、以下の詳細な説明および図面から明らかになるであろう。

添付の概略図を参照して本発明をより詳細に説明する。

伝熱プレートとガスケット構成を含むアセンブリの平面図である。 図１のアセンブリの部分拡大図である。 図１のアセンブリのさらなる部分拡大図である。 図３の線Ａ－Ａに沿った断面を概略的に示す。 図３の線Ｂ－Ｂに沿った断面を概略的に示す。 図３に対応するが、伝熱プレートのみを示す。 図１のガスケット装置の取り付け手段の平面図を示す。 図７の取り付け手段の斜視図を示す。 図１のガスケット構造の別の取り付け手段の平面図を示す。

図１～５を参照すると、伝熱プレート４およびガスケット構成６を含むアセンブリ２が示されている。図２は、アセンブリ２の上部の拡大図を示し、図３は、図１の破線の長方形Ｃによって囲まれた領域の拡大図を示す。

電熱プレート４は、図６に個別に示されており、その第１の面８が図１～３および６に示されており、反対側の第２の面１０が図４および図５に示されており、多数のポートホール１２、１４、１６、１８が設けられ、伝熱プレートの異なる領域内に特定のパターンでプレス加工されている、本質的に長方形のステンレス鋼シートである。ポートホール１２、１４、１６、１８を囲むように外側プレート縁（outer plate edge）２２に沿って延在するガスケット溝２０も伝熱プレート４の第１の面８に圧入され、ポートホール１４、１８の２つをそれぞれ画定する２つの内側プレート縁２４、２６に完全に沿って、これらを別々に取り囲む。さらに、ガスケット溝２０は、ポートホール１４、１８をさらに囲むように、伝熱プレートを横切って「斜めに（diagonally）」２回延在している。伝熱プレート４の外縁部（outer edge portion）２８は、外側プレート縁２２とガスケット溝２０との間に延在し、伝熱プレート４の内縁部（inner edge portions）３０、３２は、内側プレート縁（inner plate edge）２４とガスケット溝２０との間に延在し、内側プレート縁２６とガスケット溝２０との間は、それぞれ、交互に配置された隆起部３４および谷部３６を備えるように波形である（外縁部２８については、図２、図３および図６を参照）。伝熱プレート４の一方の側から見たときの隆起部および谷部は、伝熱プレート４のもう一方の側から見たとき、それぞれ谷部および隆起部である。明らかに、ポートホール１２、１６も、それぞれ同様の波形の内縁部によって囲まれる。

図４および図５に示すように、隆起部３４のそれぞれの頂部３８は仮想上面（imaginary top plane）ＴＰ内に延在し、谷部３６のそれぞれの底部分４０は仮想底面（imaginary bottom plane）ＢＰ内に延在する。ガスケット溝２０の底部４２は、仮想中間面（imaginary intermediate plane）ＩＰ内に延在しており、この中間面ＩＰは、ここでは上面ＴＰと底面ＢＰとの間に延在している。中間面ＩＰは、本発明の異なる実施形態では異なる位置を有し得る。図面に示される実施形態では、中間面ＩＰは、ガスケット溝２０の大部分に沿って、上面ＴＰと底面ＢＰとの間の中間に配置されている。例示的な代替実施形態では、代わりに、中間面ＩＰは、ガスケット溝２０の大部分に沿って、底面ＢＰと一致してもよい。

特に図４～６から明らかなように、隆起部３４はガスケット溝２０に向かって閉じており、ガスケット支持をもたらすように構成されている。谷部３６はガスケット溝２０に向かって開いているが、ガスケット溝２０の底部４２が谷部３６の底部分４０上に延在しているため、ここでは部分的に開いている。

特に図２を参照すると、伝熱プレート４の外縁部２８は、外側プレート縁２２に沿って分散された複数の外側のガスケット締結領域４４を備える。ガスケット締結領域４４の少なくとも一部は、本発明に従って設計される。完全を期すために、伝熱プレート４の内縁部も、ポートホール１２、１４、１６、および１８の周囲に分散された複数の内側ガスケット締結領域を含むと言うべきである。しかしながら、これらは従来通り設計されており、本明細書ではこれ以上説明しない。

本発明に従って設計されたガスケット締結領域４４の１つが、図６により詳細に示されている。これは、谷部３６の第１の谷３６ａと、隆起部３４の第１の隆起３４ａおよび第２の隆起３４ｂを備え、第１の隆起３４ａおよび第２の隆起３４ｂは、第１の谷３６ａの反対側に配置される。伝熱プレート４の外縁部２８内の隆起部３４および谷部３６の大部分は、図６の最も左側の隆起部３４および谷部３６と同様に設計され、すなわち、それらは本質的にその長手方向延長全体に沿って一定の幅を有し、幅はガスケット溝２０の長手方向または延長長さと平行に測定される。しかしながら、これは、ガスケット締結領域４４の第１の谷３６ａ、並びに、第１の隆起３４ａおよび第２の隆起３４ｂには当てはまらない。

第１の谷３６ａは、外縁２２に対して垂直に延在する対称軸を有し、第１の部分３６ａ１、第２の部分３６ａ２、および第３の部分３６ａ３を備える。第２の部分３６ａ２は伝熱プレート４の外縁２２に接し、第３の部分３６ａ３は伝熱プレート４のガスケット溝２０に接し、第１の部分３６ａ１は第２の部分３６ａ２と第３の部分３６ａ３との間に配置される。図６では、第１の部分３６ａ１、第２の部分３６ａ２、および第３の部分３６ａ３の境界が破線で示されている。第１の部分３６ａ１、第２の部分３６ａ２、および第３の部分３６ａ３は、それぞれ幅ｗｖ１、ｗｖ２、およびｗｖ３を有し、これらはすべて変化する。第２の幅ｗｖ２および第３の幅ｗｖ３は、いずれも第１の幅ｗｖ１よりも小さい。第１の部分３６ａ１と接する第２の部分３６ａ２の内側サブ部分は、伝熱プレート４の外縁２２に向かう方向に先細りになっており、一方、第１の部分３６ａ１と接する第２の部分３６ａ２の外側サブ部分は、伝熱プレート４の外縁２２に向かう方向に先細りである。外縁２２上の部分は、本質的に一定の幅を有する。第３の部分３６ａ３は、伝熱プレート４のガスケット溝２０に向かう方向に先細りとなっている。

また、第１の隆起３４ａは、第１の部分３４ａ１、第２の部分３４ａ２、および第３の部分３４ａ３を含んでいる。第２の部分３４ａ２は伝熱プレート４の外縁２２に接し、第３の部分３４ａ３は伝熱プレート４のガスケット溝２０に接し、第１の部分３４ａ２は、第２の部分３４ａ２と第３の部分３４ａ３との間に配置される。図６では、第１の部分３４ａ１、第２の部分３４ａ２、および第３の部分３４ａ３の境界が破線で示されている。第１の部分３４ａ１、第２の部分３４ａ２、および第３の部分３４ａ３は、それぞれ幅ｗｒ１、ｗｒ２、およびｗｒ３を有し、これらはすべて変化する。第２の幅ｗｒ２、および第３の幅ｗｒ３は、いずれも第１の幅ｗｒ１よりも大きい。第２の部分３４ａ２のうち第１の部分３４ａ１と接する内側サブ部分は、伝熱プレート４のガスケット溝２０に向かう方向に先細りになっており、一方、外縁２２に隣接する第２の部分３４ａ２の外側サブ部分は、本質的に一定の幅を有する。第３の部分３４ａ３は、伝熱プレート４の外縁２２に向かう方向に先細りである。第１の隆起３４ａの第２の部分３４ａ２および第３の部分３４ａ３の先細りは、第１の隆起３４ａの角度を付けた内側の長手方向面（inner longitudinal side）によって達成される。第１の隆起３４ａの外側の長手方向面（outer longitudinal side）４６は、本質的に真っ直ぐであり、伝熱プレート４の外縁２２に対して垂直に延在する。

図６から明らかなように、ガスケット締結領域４４の第２の隆起３４ｂは、第１の隆起３４ａと同様の方法で設計されている。

初めに図１および図２を参照すると、ガスケット構成６はゴムガスケット４８を備え、ゴムガスケット４８は、環状フィールド部分（annular field portion）５０、２つの環状リング部分５２、５４、および、リング部分５２、５４をフィールド部分５０に接続するブリッジ５６を備えている。ガスケット構成６は、ガスケット４８と一体的に形成された複数のゴム製取り付け手段５８をさらに備えている。取り付け手段５８は、ガスケット４８のフィールド部分５０の外側に沿って分布する。取り付け手段５８の少なくともいくつかは、本発明に従って設計される。完全を期すために、ガスケット構成６は、リング部分５２、５４の内側およびフィールド部分５０の内側にも沿った取り付け手段を備えると言うべきである。しかしながら、これらは従来通り設計されており、本明細書ではこれ以上説明しない。

本発明に従って設計された取り付け手段５８の１つが、図７および図８にさらに詳細に示されている。これは、細長いブリッジ６０、接続部材６２、第１のフィンガー６４および第２のフィンガー６６を備える。ブリッジ６０は、ガスケット４８から距離を置いてガスケット４８に対してほぼ平行に長手方向に延在する。接続部材６２は、ブリッジ６０に対して本質的に垂直に、かつブリッジ６０の中心から長手方向に延在して、ブリッジ６０をガスケット４８に接続する。より具体的には、接続部材６２の一端の形態である第１の接続部分６８はガスケット４８に接続され、一方、接続部材６２の他端の形態である第２の接続部７０は、ブリッジ６０に接続されている。第１のフィンガー６４および第２のフィンガー６６は、ブリッジ６０に対して本質的に垂直に、かつブリッジ６０のそれぞれの端部から、すなわち、接続部材６２の反対側からガスケット４８に向かって長手方向に延在している。より具体的には、第１のフィンガー６４の一端の形態の接続部分７２はブリッジ６０に接続され、一方、第１のフィンガー６４の他端は自由であり、ガスケット４８から距離を置いて配置されている。同様に、第２のフィンガー６６の一端の形態の接続部分７４はブリッジ６０に接続され、一方、第２のフィンガー６６の他端は自由であり、ガスケット４８から距離を置いて配置されている。

接続部材６２は、ブリッジ６０に対して垂直でその中心を通って延在する対称軸を有し、第１の部分６２１、第２の部分６２２、および第３の部分６２３を備える。第２の部分６２２は取り付け手段５８のブリッジ６０に隣接し、第３の部分６２３はガスケット４８に隣接し、第１の部分６２１は第２の部分６２２と第３の部分６２３との間に配置される。図７および図８では、第１の部分６２１、第２の部分６２２、および第３の部分６２３の境界が破線で示されている。取り付け手段５８およびその構成要素の幅は、ガスケット４８の長手方向または延長長さと平行に測定される。第１の部分６２１、第２の部分６２２、および第３の部分６２３は、それぞれ幅ｗｃ１、ｗｃ２、およびｗｃ３を有し、これらはすべて変化する。第２の幅ｗｃ２および第３の幅ｗｃ３は、いずれも第１の幅ｗｃ１よりも小さい。第１の部分６２１に隣接する第２の部分６２２の内側サブ部分は、取り付け手段５８のブリッジ６０に向かう方向に先細りになっており、一方、ブリッジ６０に隣接する第２の部分６２２の外側サブ部分は、本質的に一定の幅を有する。第３の部分６２３は、ガスケット４８に向かう方向に先細りである。

さらに、第１のフィンガー６４は、第１の部分６４１と第２の部分６４２とを備える。第２の部分６４２は、取り付け手段５８のブリッジ６０に隣接し、第１の部分６４１は、ブリッジ６０とガスケット４８との間に配置される。図７および図８では、第１の部分６４１および第２の部分６４２の境界が破線で示されている。第１の部分６４１および第２の部分６４２は、それぞれ幅ｗｆ１およびｗｆ２を有し、これらは両方とも変化する。第２の幅ｗｆ２は、第１の幅ｗｆ１よりも大きい。第１の部分６４１および第２の部分６４２は、ブリッジ６０から離れる方向に先細りである。先細りは、ブリッジ６０の長手方向または延長長さに対して非垂直である第１のフィンガー６４の内側の長手方向面によって達成される。第１のフィンガー６４の外側の長手方向面７６は、本質的に真っ直ぐであり、ブリッジ６０の長手方向の延長部に対して垂直に延在する。さらに、図８および図４にも示されるように、第１のフィンガー６４は、ブリッジ６０の厚さよりも小さい厚さを有し、厚さは、ガスケット４８の長手方向または延長長さに対して垂直に測定される。取り付け手段５８の接続部材６２は、ブリッジ６０の厚さと等しい厚さを有する。

図７および図８から明らかなように、取り付け手段５８の第２のフィンガー６６は、第１のフィンガー６４に対応する方法で設計されている。

伝熱プレート４のガスケット溝２０は、図１に示すように、ガスケット４８を収容するように構成されている。さらに、伝熱プレート４のガスケット締結領域は、ガスケット構成６の取り付け手段と協働してガスケット４８を伝熱プレート４に締結するように構成されている。本発明によるガスケット締結領域４４の１つと本発明による取り付け手段５８の１つとの間の協働は、特に図３～５に示されている。説明目的のための図面において、伝熱プレート４は、ガスケット締結領域内で透明に示されているということを言うべきである。

特に図３を参照すると、取り付け手段５８がガスケット締結領域４４と適切に係合すると、接続部材６２は伝熱プレート４の第１の面８と係合し、一方、第１のフィンガー６４および第２のフィンガー６６は、伝熱プレート４の第２の面１０と係合する。より具体的には、接続部材６２は第１の谷３６ａに受容され、第１のフィンガー６４および第２のフィンガー６６はそれぞれ第１の隆起３４ａおよび第２の隆起３４ｂによって画定される谷に受容される。さらに、取り付け手段５８のブリッジ６０は、伝熱プレート４の外縁２２と平行に伝熱プレート４の外側に延在している。取り付け手段５８の接続部材６２とガスケット締結領域４４の第１の谷３６ａとの構成は相補的であり、接続部材６２が第１の谷３６ａ全体にしっかりと嵌合して、ほぼ埋めっている。接続部材６２および第１の谷３６ａの幅が異なるため、それらは「連動」し、取り付け手段５８が伝熱プレート４の延長面に平行な方向、特に、伝熱プレート４の外縁２２に対して垂直な方向に滑るのを防止する。これにより、ガスケット４８の伝熱プレート４への確実な固定が達成される。

ガスケット付きプレート式熱交換器は、伝熱プレート４の圧縮スタックと、隣接する伝熱プレート４のそれぞれの間に配置されたガスケット構成６とを備え得る。背景技術のセクションを参照すると、伝熱プレート４が相互に「回転」して配置される場合、上述したように、ガスケット構成６は、伝熱プレート４の第１の面８上に配置されて固定される。次に、ガスケット構成６を備えた伝熱プレート４を、１つおきの伝熱プレート４を残りの伝熱プレートに対して上下逆さまにして、互いに背中合わせに積み重ねる。一方、伝熱プレート４が互いに「反転」して配置される場合には、ガスケット構成６は、伝熱プレート４の１つおきの第１の面８と、残りの伝熱プレート４の第２の面１０上に配置されて固定される。次に、ガスケット構成６を備えた伝熱プレート４を、背中合わせおよび前面合わせで互いに積み重ね、１つおきの伝熱プレートを残りの伝熱プレートに対して上下逆さまにする。伝熱プレート４の第２の面１０上でもガスケット締結を可能にするために、図６に最も明確に示されているように、伝熱プレート４の縁部２８も「反転」ガスケット締結領域７８を備える。

図９は、同様に本発明に従って設計されたガスケット装置６の別の取り付け手段５８を示す。図９の取り付け手段は、図面の残りの部分に示されている取り付け手段と同様であり、上述した説明は、以下の例外を除いて、図９の取り付け手段にも適用できる。ブリッジ６０はガスケット４８と平行に長手方向に延在しておらず、接続部材６２は対称軸を有しておらず、第１の部分６２１に隣接する接続部材６２の第３の部分６２３の外側サブ部分は、ガスケット４８に向かう方向に先細りになっており、一方、ガスケット４８に隣接する接続部材６２の第３の部分６２３の内側サブ部分は、本質的に一定の幅を有する。

上述した本発明の実施形態は、単なる例とみなされるべきである。当業者であれば、本発明の概念から逸脱することなく、説明された実施形態をさまざまな方法で変更できることが理解される。

一例として、接続部材および取り付け手段の第１および第２のフィンガー、すなわち、ガスケット締結領域の第１の谷と第１および第２の隆起とは、その幅を変化させるために部分的または完全に先細りである必要はない。たとえば、幅の変化はより突然かつ瞬間的であり、徐々にではなく段階的に起こる場合があり得る。これに合わせて、上記で参照した第１、第２、および第３の幅のうちの１つまたは複数は、一定であり、変化しなくてもよい。したがって、フィンガーも、その長さの一部に沿って一定の幅を有し得る。

別の例として、フィンガーおよび／または接続部材は、互いに平行に、さらに／あるいは、ブリッジに対して垂直に延在する必要はない。したがって、第１の谷と第１および第２の隆起とは、互いに平行にかつ外側プレート縁に対して垂直に長手方向に延在する必要はない。

上述した電熱プレートは、外側プレート縁に沿って、かつ電熱プレートの２つの対向する長辺に沿って配置された本発明のガスケット締結領域を有する。したがって、上述したガスケット構成は、ガスケットのフィールド部分の２つの対向する長辺に沿って配置され、その外側から突出する本発明の取り付け手段を有する。当然のことながら、本発明のガスケット締結領域は、さらに／代わりに、伝熱プレートの２つの対向する短辺に沿って、および／または内側プレート縁に沿って、すなわち伝熱プレートのポートホールの周囲に配置され得る。したがって、本発明の取り付け手段は、ガスケットのフィールド部分の２つの対向する短辺に沿って、および／またはガスケットの内側から突出するリング部分に沿って配置され得る。

本発明の取り付け手段は、取り付け手段のブリッジとガスケットとを接続するように構成された２つ以上の接続部材と、取り付け手段のブリッジからガスケットに向かって延在するように構成された２つ以上のフィンガーとを備え得る。電熱プレートは、そのような取り付け手段と協働するように設計されたガスケット締結領域を有し得る。

取り付け手段が伝熱プレートと適切に係合する場合、取り付け手段のブリッジが伝熱プレートの外側に位置するように配置されるように取り付け手段を設計する必要はない。その代わりに、ブリッジは、取り付け手段が伝熱プレートと適切に係合する場合、伝熱プレート内に少なくとも部分的に配置され、場合によっては伝熱プレートの第１および／または第２の面と係合するように設計され得る。電熱プレートは、そのような取り付け手段と協働するように設計されたガスケット締結領域を有し得る。

上述した取り付け手段の接続部材はブリッジからガスケットまで延在するが、代わりにブリッジおよび／またはガスケットを越えて延在し得る。同様に、フィンガーはブリッジおよび／またはガスケットを越えて延在し得る。電熱プレートは、そのような取り付け手段と協働するように設計されたガスケット締結領域を有し得る。

ガスケットおよび取り付け手段は一体的に形成される必要はなく、２つの別個の接続可能な部品であってもよい。さらに、ガスケットおよび取り付け手段はゴムで作る必要はなく、任意の適切な材料で作られ得る。さらに、ガスケットおよび取り付け手段は同じ材料である必要はない。

伝熱プレートはステンレス鋼で作る必要はなく、チタンやアルミニウムなどの任意の適切な材料で作られ得る。

最後に、本発明は、純粋にガスケットを付けたもの以外の他のタイプのプレート式熱交換器、例えば、永久的に接合された伝熱プレートを含むプレート式熱交換器と組み合わせて使用され得る。

本明細書で、第１、第２、第３などの属性は、同種の属性を区別するためだけに使用されており、種間のいかなる種類の相互順序を表現するものではないことを強調しておく。

本発明に関係のない詳細の説明は省略しており、図面は単に概略的なものであり、縮尺通りに描かれていないことを強調すべきである。また、一部の図面は他の図面よりも簡略化されていることに注意されたい。したがって、一部の構成要素は、ある図面では示されていても、別の図面では省略されている場合がある。

４ 伝熱プレート
６ ガスケット構成
８ 第１の面８
１０ 第２の面１０
１２、１４、１６、１８ ポートホール
２０ ガスケット溝
２２ 外側プレート縁
２４、２６ 内側プレート縁
２８ 外縁部
３０、３２ 内縁部
３４ 隆起部
３４ａ 第１の隆起
３４ｂ 第２の隆起
３６ 谷部
３６ａ 第１の谷
３８ 頂部
４０ 底部分
４４ ガスケット締結領域
４８ ゴムガスケット
５０ 環状フィールド部分
５２、５４ 環状リング部分
５６、６０ ブリッジ
５８ 取り付け手段
６２ 接続部材
６４ 第１のフィンガー
６６ 第２のフィンガー
７６ 長手方向面
ＢＰ 仮想底面
ＩＰ 仮想中間面
ＴＰ 仮想上面

Claims (15)

1. 接続部材（６２）、第１のフィンガー（６４）、第２のフィンガー（６６）、およびブリッジ（６０）を備えている、ガスケット（４８）を伝熱プレート（４）に固定するための取り付け手段（５８）であって、前記接続部材（６２）の第１の接続部分（６８）が、前記ガスケット（４８）と係合するように構成され、前記接続部材（６２）の第２の接続部（７０）が、前記ブリッジ（６０）に係合し、前記第１のフィンガー（６４）の接続部（７２）が前記ブリッジ（６０）と係合し、前記第２のフィンガー（６６）の接続部（７４）が前記ブリッジ（６０）と係合し、前記第１のフィンガー（６４）および前記第２のフィンガー（６６）は、前記ブリッジ（６０）から前記ガスケット（４８）に向かって延在するように構成され、前記接続部材（６２）は、前記第１のフィンガー（６４）と前記第２のフィンガー（６６）との間に延在する、取り付け手段（５８）において、
   前記接続部材（６２）は、第１の幅（ｗｃ１）を有する第１の部分（６２１）と、第２の幅（ｗｃ２）を有する第２の部分（６２２）とを備え、前記第２の部分（６２２）が前記第１の部分（６２１）より前記ブリッジ（６０）の近くに配置され、前記第２の幅（ｗｃ２）が前記第１の幅（ｗｃ１）よりも小さいことを特徴とする、取り付け手段（５８）。
2. 前記接続部材（６２）の第２の部分（６２２）が、その長さの少なくとも一部に沿って前記ブリッジ（６０）に向かう方向に先細りである、請求項１に記載の取り付け手段（５８）。
3. 前記接続部材（６２）は、第３の幅（ｗｃ３）を有する第３の部分（６２３）をさらに含み、前記接続部材（６２）の第１の部分（６２１）は、前記接続部材（６２）の第２の部分（６２２）と第３の部分（６２３）との間に配置され、前記第３の幅（ｗｃ３）が前記第１の幅（ｗｃ１）より小さい、請求項１または２に記載の取り付け手段（５８）。
4. 前記接続部材（６２）の第３の部分（６２３）が、その長さの少なくとも一部に沿って前記ブリッジ（６０）から離れる方向に先細りである、請求項３に記載の取り付け手段（５８）。
5. 前記第１のフィンガー（６４）が、第１の幅（ｗｆ１）を有する第１の部分（６４１）と、第２の幅（ｗｆ２）を有する第２の部分（６４２）とを含み、前記第２の部分（６４２）が、前記第１の部分（６４１）よりも前記ブリッジ（６０）の近くに配置され、前記第１の幅（ｗｆ１）が前記第２の幅（ｗｆ２）より小さい、請求項１～４のいずれか一項に記載の取り付け手段（５８）。
6. 前記第１のフィンガー（６４）の第２の部分（６４２）が、その長さの少なくとも一部に沿って前記ブリッジ（６０）から離れる方向に先細りである、請求項５に記載の取り付け手段（５８）。
7. 前記第１のフィンガー（６４）の外側の長手方向面（７６）がほぼ真っ直ぐに、前記ブリッジ（６０）の延長長さに対してほぼ垂直に延在している、請求項１～６のいずれか一項に記載の取り付け手段（５８）。
8. 前記ブリッジ（６０）の厚さが、前記第１のフィンガー（６４）の厚さよりも大きい、請求項１～７のいずれか一項に記載の取り付け手段（５８）。
9. 伝熱プレート（４）の第１の面（８）に、伝熱プレート（４）の縁（２２）に沿って延在するガスケット溝（２０）と、前記伝熱プレート（４）の縁（２２）と前記ガスケット溝（２０）との間に延在する、伝熱プレート（４）の縁部（２８）であって、前記伝熱プレート（４）の第１の面（８）から見て、交互に配置された隆起部（３４）および谷部（３６）を備えるように波形である、伝熱プレート（４）の縁部（２８）と、を含んでなる伝熱プレート（４）において、
   前記縁部（２８）は、ガスケット（４８）を前記ガスケット溝（２０）に固定するための取り付け手段（５８）と係合するように構成されたガスケット締結領域（４４）を備え、前記ガスケット締結領域（４４）は、前記谷部（３６）の第１の谷（３６ａ）と、前記隆起部（３４）の第１の隆起（３４ａ）および第２の隆起（３４ｂ）であって、前記第１の谷（３６ａ）の反対側に配置される第１の隆起（３４ａ）および第２の隆起（３４ｂ）とを備えており、
   前記第１の谷（３６ａ）は、第１の幅（ｗｖ１）を有する第１の部分（３６ａ１）と、第２の幅（ｗｖ２）を有する第２の部分（３６ａ２）とを含み、前記第２の部分（３６ａ２）は、前記第１の部分（３６ａ１）よりも前記縁（２２）側に配置され、前記第２の幅（ｗｖ２）が前記第１の幅（ｗｖ１）よりも小さいことを特徴とする、伝熱プレート（４）。
10. 前記第１の谷（３６ａ）の第２の部分（３６ａ２）が、その長さの少なくとも一部に沿って前記縁（２２）に向かう方向に先細りである、請求項９に記載の伝熱プレート（４）。
11. 前記第１の谷（３６ａ）は、第３の幅（ｗｖ３）を有する第３の部分（３６ａ３）をさらに含み、前記第１の谷（３６ａ）の第１の部分（３６ａ１）は、前記第１の谷（３６ａ）の第２の部分（３６ａ２）と第３の部分（３６ａ３）との間に配置され、前記第３の幅（ｗｖ３）が前記第１の幅（ｗｖ１）よりも小さい、請求項９または１０に記載の伝熱プレート（４）。
12. 前記第１の谷（３６ａ）の第３の部分（３６ａ３）は、その長さの少なくとも一部に沿って、前記縁（２２）から離れる方向に先細りである、請求項１１に記載の伝熱プレート（４）。
13. 前記第１の隆起（３４ａ）は、第１の幅（ｗｒ１）を有する第１の部分（３４ａ１）と、第２の幅を有する第２の部分（３４ａ２）とを含み、前記第２の部分（３４ａ２）は、前記第１の部分（３４ａ１）よりも前記縁部（２２）の近くに配置され、前記第１の幅（ｗｒ１）が前記第２の幅（ｗｒ２）より小さい、請求項９～１２のいずれか一項に記載の伝熱プレート（４）。
14. 前記第１の隆起（３４ａ）の第２の部分（３４ａ２）は、その長さの少なくとも一部に沿って、前記縁（２２）から離れる方向に先細りである、請求項１３に記載の伝熱プレート（４）。
15. 前記第１の隆起（３４ａ）の外側の長手方向面（４６）がほぼ真っ直ぐで、当該伝熱プレート（４）の前記縁（２２）に対してほぼ垂直に延在している、請求項９～１４のいずれか一項に記載の伝熱プレート（４）。

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