JP2556616Y2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、プレート式熱交換器に
関し、詳しくは、伝熱面に開口を有する複数枚の伝熱プ
レートを積層してロウ付接合し、かつ、伝熱プレートの
うち外側端の伝熱プレートの開口端に接続管体をロウ付
接合したプレート式熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プレート式熱交換器は、伝熱面
を有する複数枚の伝熱プレートを積層して、与熱経路と
受熱経路と交互に形成し、異種の熱交換媒体間で熱交換
を行なうものである。

【０００３】ところで、図２に示すような従来のプレー
ト式熱交換器は、四隅に開口（１）を有する複数枚の伝
熱プレート（２）（２’）を積層し、隣接する伝熱プレ
ート（２）（２’）の周縁（３）（３’）、波形部
（４）（４’）の頂部および開口（１）の開口縁（５）
においてロウ材（６）により合体接合すると共に、四隅
の同芯状に形成された開口（１）により夫々通路孔
（７）（８）を形成したものである。上記伝熱プレート
（２）（２’）のうち、外側端の伝熱プレート（２）の
外側にカバー板（９）を配設し、このカバー板（９）の
内面と外側端の伝熱プレート（２）の波形部（４）の頂
部とをロウ材（６）により合体接合する。

【０００４】上記カバー板（９）の四隅に、通路孔
（７）（８）に対応させて貫通孔（１０）を形成する。
上記カバー板（９）の各貫通孔（１０）に、熱交換媒体
の供給および排出のための配管が接続される接続管体
（１１）（１１’）を貫通させて、外側端に位置する伝
熱プレート（２）の開口（１）の開口縁（５）および貫
通孔（１０）の開口縁（１２）に夫々ロウ材（６）によ
り合体接合する。

【０００５】そうして、上記伝熱プレート（２）
（２’）、カバー板（９）および接続管体（１１）（１
１’）の各部品を合体接合する場合は、各部品の接合個
所にロウ材（６）を介在させ、かつ、伝熱プレート
（２）（２’）およびカバー板（９）を水平姿勢に保持
した状態で加熱炉内に収容して所定のロウ付温度まで加
熱する。このとき接続管体（１１）（１１’）は、カバ
ー板（９）の貫通孔（１０）に貫通され、外側端に位置
する伝熱プレート（２）の開口（１）の開口縁（５）上
に載置される。しかる後、上記加熱炉による加熱により
ロウ材（６）が溶融し、伝熱プレート（２）（２’）、
カバー板（９）および接続管体（１１）（１１’）の各
部品が接合され、プレート式熱交換器の液密性および耐
圧強度性が確保される。

【０００６】上述のように、プレ−ト式熱交換器の製造
工程の途中で、伝熱プレ−ト（２）（２’）、カバ−板
（９）及び接続管体（１１）（１１’）の各部品がロウ
付により接合されるのであるが、上記各部品のロウ付温
度は非常に高温であり、しかも、伝熱プレ−ト（２）
（２’）の板厚は、例えばカバ−板（９）の３〜６ｍｍ
に比べて０．３〜０．８ｍｍと薄いために、伝熱プレ−
ト（２）（２’）の開口（１）の開口縁（５）が熱によ
って軟化し、材料強度が低下する。従って、外側端（上
端）の伝熱プレ−ト（２）の開口（１）の開口縁（５）
に載置された接続管体（１１）（１１’）を支えきれ
ず、図３に示すように、開口（１）の開口縁（５）が接
続管体（１１）の重さ（自重）により下方へ変形するよ
うになる。

【０００７】このように外側端に位置する伝熱プレ−ト
（２）の開口（１）の開口縁（５）が下方へ変形する
と、伝熱プレ−ト（２）（２’）の伝熱面への熱交換媒
体の流入間隙（１３）が狭くなり、伝熱性能が低下する
のみならず、接続管体（１１）（１１’）と伝熱プレ−
ト（２）とのロウ付による接合性が損なわれ易くなり液
密性が不十分になることがある。しかも、伝熱プレ−ト
（２）の開口（１）の開口縁（５）の変形に関連して、
その開口縁（５）に載置されている接続管体（１１）
（１１’）が傾いた状態でロウ付されることがあるため
に、接続管体（１１）（１１’）に配管を確実かつ円滑
に接続することができなくなるという問題を有してい
る。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】従って、従来において
は、このような問題を解決するために種々の提案がなさ
れている。例えば実開昭６０−１８９７８０号公報に
は、カバ−板，伝熱プレ−トの端部に貫通孔，開口を形
成し、カバ−板の貫通孔に表面にロウ材を被着したリン
グ状板を嵌合すると共に、このリング状板に、大径管部
及び小径管部を有し、かつ大径管部と小径管部との境界
部に環状段部を有する接続管体を載置した上で、接続管
体とリング状板とカバ−板及び伝熱プレ−トをロウ材を
介して接合した積層型熱交換器が開示されている。この
提案によれば、接続管体はリング状板に載置された状態
でカバ−板及び伝熱プレ−トにロウ付接合される関係
で、接続管体のカバ−板に対する接合位置のズレが生じ
にくく、配管との接続を確実に行なうことができるとい
う特徴を有するものの、次のような問題がある。即ち、
接続管体のカバ−板及び伝熱プレ−トとの接合は、リン
グ状板を介在して行なわれるために、ロウ材による接合
面積が大幅に拡大される。このために、ロウ材をそれぞ
れの接合面のすべてに均一に配置することが難しいこと
もあって、加熱炉でロウ材を加熱・溶融させた際に、局
部的にロウ材の介在量が少なくなることがある。従っ
て、このような部分のロウ付による接合強度が低下して
しまい、振動，衝撃などの付与により液密性が損なわれ
易くなるという問題を有している。その上、接続管体の
カバ−板及び伝熱プレ−トとの接合にはリング状板が用
いられるために、各部品の接合に先立って、カバ−板及
び伝熱プレ−トの貫通孔，開口にリング状板を嵌合させ
なければならないために、組み立て作業が煩雑になるの
みならず、新たにリング状板を製作し、かつその表面に
ロウ材を被着しなければならないために、製品コストが
高くなるという問題もある。

【０００９】それ故に、本考案の目的は、比較的に簡単
な構成によって伝熱プレ−ト、カバ−板及び接続管体の
各部品をロウ材により確実に接合できる上、コストも抑
えることができるプレ−ト式熱交換器を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、本考案は、上述
の目的を達成するために、伝熱面に平坦な板状部を打ち
抜いて形成された開口を有する積層された複数枚の伝熱
プレートをロウ付接合して与熱経路と受熱経路とを交互
に配置し、かつ与熱経路及び受熱経路にそれぞれ連通す
る開口によって通路孔を形成し、伝熱プレートのうち外
側端の伝熱プレートの外側に、通路孔と同心状に貫通孔
を形成し、かつその伝熱プレートより板厚が厚いカバー
板をロウ付接合すると共に、カバー板の貫通孔に接続管
体を貫通して外側端の伝熱プレートの開口縁にロウ付接
合するようにしたプレート式熱交換器において、前記接
続管体を大径管部と小径管部とで構成すると共に、大径
管部と小径管部との境界部に環状段部を形成し、前記小
径管部をカバー板の貫通孔に挿入すると共に、環状段部
をカバー板の貫通孔の開口縁に、小径管部の先端面が伝
熱プレートの平坦な開口縁に対向し、かつカバー板の貫
通孔の開口縁に接続管体の自重が作用するように載置
し、小径管部の先端面及び環状段部を、外側端の伝熱プ
レートの開口縁及びカバー板の貫通孔の開口縁にそれぞ
れロウ付接合したものである。

【００１１】

【作用】この構成によれば、伝熱プレ−ト、カバ−板及
び接続管体の各部品をロウ材による合体接合に当って
は、小径管部をカバ−板の貫通孔に挿入すると共に、環
状段部をカバ−板の貫通孔の開口縁に、小径管部の先端
面が伝熱プレ−トの開口縁に対向し、かつカバ−板の貫
通孔の開口縁に接続管体の自重が作用するように載置し
た上で、小径管部の先端面及び環状段部を、外側端の伝
熱プレ−トの開口縁及びカバ−板の貫通孔の開口縁にそ
れぞれロウ付接合されているので、それぞれの部品を少
ない接合面積で確実にロウ付接合することができる。特
に、カバ−板は伝熱プレ−トの板厚より厚く設定されて
おり、しかも接続管体の自重がカバ−板の貫通孔の開口
縁にて支えられることと相俟って、ロウ付時に仮に伝熱
プレ−トの開口縁の材料強度が低下しても伝熱プレ−ト
の開口縁の変形を防止できる。

【００１２】又、接続管体は大径管部と小径管部とで構
成すると共に、大径管部と小径管部との境界部に環状段
部が形成されており、しかも、小径管部の先端面が伝熱
プレ−トの開口縁に対向するように配置されているの
で、外側端の伝熱プレ−トの開口縁を接続管体ともロウ
付接合でき、環状段部とカバ−板とのロウ付接合と相俟
って、接合強度を高めることができる。

【００１３】

【実施例】以下本考案に係るプレート式熱交換器の実施
例を図１を参照しながら説明するとつぎの通りである。
尚、図２に示したものと同一物には同一符号を付して説
明を省略する。

【００１４】本実施例の特徴は、熱交換媒体の供給及び
排出のための配管が接続される接続管体（２１）（２
１’）を大径管部（２２）と小径管部（２３）とで構成
すると共に、大径管部（２２）と小径管部（２３）との
境界部に環状段部（２４）を形成し、前記小径管部（２
３）を、板厚が伝熱プレ−ト（２）の板厚より厚く設定
されたカバ−板（９）の貫通孔（１０）に挿入すると共
に、環状段部（２４）をカバ−板（９）の貫通孔（１
０）の開口縁（１２）に、小径管部（２３）の先端面が
伝熱プレ−ト（２）の開口縁（５）に対向し、かつカバ
−板（９）の貫通孔（１０）の開口縁（１２）に接続管
体（２１）（２１’）の自重が作用するように載置し、
小径管部（２３）の先端面及び環状段部（２４）を、外
側端の伝熱プレ−ト（２）の開口縁（５）及びカバ−板
（９）の貫通孔（１０）の開口縁（１２）にそれぞれロ
ウ材（６）を介して接合したことである。

【００１５】そうして、上記伝熱プレート（２）、カバ
ー板（９）および接続管体（２１）（２１’）の各部品
をロウ付により合体接合する場合は、積層された伝熱プ
レート（２）（２’）および外側端の伝熱プレート
（２）の外側に配置したカバー板（９）を水平姿勢に保
持し、又接続管体（２１）（２１’）の小径管部（２
３）を、カバー板（９）の貫通孔（１０）に貫通保持し
て、小径管部（２３）の先端面および環状段部（２４）
を、伝熱プレート（２）の開口（１）の開口縁（５）お
よびカバー板（９）の貫通孔（１０）の開口縁（１２）
にロウ材（６）を介して当接させ、この状態で上記伝熱
プレート（２）（２’）等を加熱炉内に収容する。尚、
上記伝熱プレート（２）（２’）およびカバー板（９）
の従来と同一接合個所にもロウ材（６）を介在させる。

【００１６】しかる後、上記加熱炉による加熱によりロ
ウ材（６）が溶融し、伝熱プレート（２）（２’）、カ
バー板（９）および接続管体（２１）（２１’）の各部
が合体接合される。このとき上記接続管体（２１）（２
１’）の環状段部（２４）がカバー板（９）の貫通孔
（１０）の開口縁（１２）に当接しているので、接続管
体（１２）（１２’）は、カバー板（９）で支持され、
外側端（上端）の伝熱プレート（２）では支持されな
い。したがって、上記各部品の接合時における加熱によ
って、伝熱プレート（２）の開口（１）の開口縁（５）
が軟化して、材料強度が低下しても、接続管体（２１）
（２１’）の重さにより伝熱プレート（２）の上記開口
縁（５）が下方に変形するのが防止され、流入間隙（１
３）が狭くなることがない。

【００１７】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、伝熱プレ
−ト、カバ−板及び接続管体の各部品をロウ材による合
体接合に当っては、小径管部をカバ−板の貫通孔に挿入
すると共に、環状段部をカバ−板の貫通孔の開口縁に、
小径管部の先端面が伝熱プレ−トの開口縁に対向し、か
つカバ−板の貫通孔の開口縁に接続管体の自重が作用す
るように載置した上で、小径管部の先端面及び環状段部
を、外側端の伝熱プレ−トの開口縁及びカバ−板の貫通
孔の開口縁にそれぞれロウ付接合されているので、それ
ぞれの部品を少ない接合面積で確実にロウ付接合するこ
とができる。特に、カバ−板は伝熱プレ−トの板厚より
厚く設定されており、しかも接続管体の自重がカバ−板
の貫通孔の開口縁にて支えられることと相俟って、ロウ
付時に仮に伝熱プレ−トの開口縁の材料強度が低下して
も伝熱プレ−トの開口縁の変形を防止できる。又、接続
管体は大径管部と小径管部とで構成すると共に、大径管
部と小径管部との境界部に環状段部を形成し、しかも、
小径管部の先端面が伝熱プレ−トの開口縁に対向するよ
うに配置されているので、外側端の伝熱プレ−トの開口
縁を接続管体ともロウ付接合でき、環状段部とカバ−板
とのロウ付接合と相俟って、接合強度を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るプレート式熱交換器の実施例を示
す部分断面説明図である。

【図２】従来のプレート式熱交換器を示す部分断面説明
図である。

【図３】従来のプレート式熱交換器の問題点を説明する
ための断面説明図である。

【符号の説明】

１ 開口 ２、２’ 伝熱プレート ５ 開口縁 ６ ロウ材 ７、８ 通路孔 ９ カバー板 １０ 貫通孔 １２ 開口縁 ２１ 接続管体 ２２ 大径管部 ２３ 小径管部 ２４ 環状段部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝熱面に平坦な板状部を打ち抜いて形成
   された開口を有する積層された複数枚の伝熱プレートを
   ロウ付接合して与熱経路と受熱経路とを交互に配置し、
   かつ与熱経路及び受熱経路にそれぞれ連通する開口によ
   って通路孔を形成し、伝熱プレートのうち外側端の伝熱
   プレートの外側に、通路孔と同心状に貫通孔を形成し、
   かつその伝熱プレートより板厚が厚いカバー板をロウ付
   接合すると共に、カバー板の貫通孔に接続管体を貫通し
   て外側端の伝熱プレートの開口縁にロウ付接合するよう
   にしたプレート式熱交換器において、 前記接続管体を大径管部と小径管部とで構成すると共
   に、大径管部と小径管部との境界部に環状段部を形成
   し、前記小径管部をカバー板の貫通孔に挿入すると共
   に、環状段部をカバー板の貫通孔の開口縁に、小径管部
   の先端面が伝熱プレートの平坦な開口縁に対向し、かつ
   カバー板の貫通孔の開口縁に接続管体の自重が作用する
   ように載置し、小径管部の先端面及び環状段部を、外側
   端の伝熱プレートの開口縁及びカバー板の貫通孔の開口
   縁にそれぞれロウ付接合したことを特徴とするプレート
   式熱交換器。