JP3345081B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

プレート式熱交換器

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JP3345081B2
JP3345081B2 JP06831693A JP6831693A JP3345081B2 JP 3345081 B2 JP3345081 B2 JP 3345081B2 JP 06831693 A JP06831693 A JP 06831693A JP 6831693 A JP6831693 A JP 6831693A JP 3345081 B2 JP3345081 B2 JP 3345081B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレートをガスケット
を介して所要枚数積層させてなる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、各種凹
凸模様を形成した伝熱面を有するプレートをガスケット
を介して所要枚数積層し、このプレート間に複数の媒体
通路を形成したものである。そして、上記媒体通路に熱
交換されるべき異なる熱交換媒体を交互に流通し、両熱
交換媒体間でプレートを介して熱交換を行わせる。
【0003】このようなプレート式熱交換器において
は、例えば図6に示す如き、プレート(1)が使用され
ている。このプレート(1)は、その中央部に伝熱性能
を良くするとともに熱交換媒体との接触面積を大きくす
るための各種凹凸模様(図示せず)を形成した伝熱面
(2)を有し、かつ、四隅部に熱交換媒体の出入口とな
る通路孔(3)(4)(5)(6)が夫々穿設されてい
る。また、プレート(1)には、伝熱面(2)の周囲お
よび各通路孔(3)(4)(5)(6)の周囲を囲繞す
る部分に、その幅が上部で広く、上部から底部にかけて
狭くなる逆台形形状を有するガスケット溝(7)が形成
してあり、このガスケット溝(7)に、伝熱面(2)お
よび一対の上下の通路孔(4)(6)を連通し、かつ、
他の一対の上下の通路孔(3)(5)を遮断するように
ガスケット(8)を装着してある。
【0004】ところで、上記プレート(1)のガスケッ
ト溝(7)にガスケット(8)を装着する場合、ガスケ
ット(8)を接着剤でプレート(1)に固定するとなる
と、ガスケット溝(8)に接着剤を塗布しなければなら
ず、プレート(1)へのガスケット(7)の取付作業が
極めて煩雑になるとともに、ガスケット(8)の交換時
等に、プレート(1)からガスケット(8)が取り外し
難く、ガスケットの交換作業に時間がかかり、作業性が
悪いという問題があった。しかも、食品・薬品用の媒体
を熱交換する場合には、接着剤の混入が問題となる短所
もあった。そのため、接着剤を使用しないガスケット
(8)のプレート(1)への固定が望まれている。
【0005】そこで、本発明出願人は、実願平1−34
883号〔実開平2−127960号〕において、ガス
ケット(8)をプレート(1)に接着剤で固定しないプ
レート式熱交換器を提案している。このプレート式熱交
換器は、図7乃至図9に示すように、ガスケット(8)
の外周側面に、その幅が上部で狭く、上部から底部にか
けて広くなる台形形状断面を有する固定片(9)を定ピ
ッチに突出形成するとともに、プレート(1)のガスケ
ット溝(7)の外側に、上記ガスケット(8)の固定片
(9)に対応させて、その幅が上部で狭く、上部から底
部にかけて広くなる台形形状を有する凹陥部(10)を定
ピッチに、かつ、ガスケット溝(7)と連通させて形成
し、上記ガスケット溝(7)にガスケット(8)を嵌装
すると同時に、固定片(9)を凹陥部(10)内に圧入嵌
合することにより、プレート(1)にガスケット(8)
を固定していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の上記プレート式
熱交換器においては、台形形状断面を有するガスケット
(8)の固定片(9)を、これと略同一の断面形状を有
するプレート(1)の凹陥部(10)に圧入嵌合すること
により、固定片(9)を凹陥部(10)内に蟻嵌合によっ
て確実に保持させるとともに、凹陥部(10)の内面に固
定片(9)の圧縮反力を作用させて非常に強力な固定力
を得るようにしている。しかし、台形形状断面を有する
固定片(9)を、これと略同一の台形形状を有する凹陥
部(10)に圧入嵌合するには大きな力が必要であるた
め、凹陥部(10)への固定片(9)の圧入作業に多大な
労力と手間を要して作業性が非常に悪くなるとともに、
固定片(9)を凹陥部(10)に圧入嵌合する際に、大き
な力によってプレート(1)の凹陥部(10)を永久変形
させるという問題が生じる。しかも、固定片(9)の固
定力が非常に強力なため、ガスケットの交換時等に、プ
レート(1)からガスケット(8)を取り外す際に、固
定片(9)が切断するという問題も生じる。
【0007】また、同一のプレート成形金型で異なる板
厚のプレート(1)をプレス形成する場合、プレート
(1)の凹陥部(10)は板厚差によって異なった形状に
形成されるため、ガスケット(8)の固定片(9)を全
ての板厚のプレート(1)の凹陥部(10)に対して適切
な嵌合度合で圧入嵌合することが、プレート(1)の板
厚差による凹陥部(10)の形状差によって難しく、固定
片(9)の嵌合度合が緩い場合には、ガスケット(8)
の固定力の低下となり、また、固定片(9)の嵌合度合
が大きい場合には、固定片(9)の圧入作業および取り
外し作業が手間取って作業性が悪いという不都合があっ
た。
【0008】更に、ガスケット(8)の製作面からみる
と、固定片(9)が台形形状断面を有するため、ガスケ
ット成形金型の固定片(9)に対応する部位を台形形状
に形成する必要があり、これによりガスケット成形金型
の形状加工を困難にして金型コストが高くなるという問
題が生じるとともに、成形後に金型から取り外す際に
も、固定片(9)が金型から外れ難く、これにより固定
片(9)が損傷して歩留まりが悪く、ガスケット(8)
のコストが高価にとなるという問題が生じる。
【0009】そこで、本発明は上記の如き問題を解消し
得るプレート式熱交換器を提供することを目的とするも
のである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、プレートのガスケット溝の外側或いは二重シ
ール部に、その幅が上部で狭く、上部から底部にかけて
広くなる台形形状を有する凹陥部を上記ガスケット溝と
連通させて形成し、かつ、ガスケットの外周側面或いは
二重シール部に、上記プレートの凹陥部に対応させて固
定片を突出形成し、上記プレートの凹陥部に上記ガスケ
ットの固定片を圧入することにより、プレートのガスケ
ット溝にガスケットを固定させるプレート式熱交換器に
おいて、上記ガスケットの固定片を、略四角形状断面に
形成し、その幅寸法を上記プレートの凹陥部の入口狭窄
部の幅寸法より大きくするとともに、高さ寸法も上記プ
レートの凹陥部の深さ寸法以上になるようにしたもので
ある。
【0011】
【作用】本発明によれば、ガスケットの固定片を略四角
形状断面に形成させるとともに、その幅寸法をプレート
の凹陥部の入口狭窄部の幅寸法より大きくし、かつ、高
さ寸法もプレートの凹陥部の深さ寸法以上になるように
したことにより、ガスケットの固定片をプレートの凹陥
部に圧入する、ガスケットの固定片はプレートの凹陥
部の入口狭窄部においてだけで局部的に圧縮されて圧入
される。これにより、ガスケットの固定片をプレートの
凹陥部に圧入するのに大きな力が不要になり、ガスケッ
トの固定片の圧入作業および取り外し作業が簡単に行え
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図1乃至図4に示す実施例に
基づいて説明する。
【0013】図1乃至図3において、(11)はその中央
部に伝熱性能を良くするとともに熱交換媒体との接触面
積を大きくするための各種凹凸模様(図示せず)を形成
した伝熱面(12)を有するプレートで、伝熱面(12)の
周囲および四隅部に夫々形成した熱交換媒体の出入口と
なる各通路孔(図示せず)の周囲を囲繞する部分に、
の幅が上部で広く、上部から底部にかけて狭くなる逆台
形形状を有するガスケット溝(13)を形成し、このガス
ケット溝(13)の外側に、その幅が上部で狭く、上部か
ら底部にかけて広くなる台形形状を有する凹陥部(14)
を定ピッチに、かつ、ガスケット溝(13)と連通させて
形成している。(15)は合成ゴム等の耐熱性を有する弾
性材料からなるガスケットで、上記プレート(11)のガ
スケット溝(13)に、伝熱面(12)および一対の上下の
通路孔を連通し、かつ、他の一対の上下の通路孔を遮断
して嵌装されるように形成されている。このガスケット
(15)の外周側面には、プレート(11)のガスケット溝
(13)の外側に形成した凹陥部(14)に対応させて固定
片(16)が定ピッチに突出形成されており、この固定片
(16)を上記プレート(11)のガスケット溝(13)の外
側に形成した凹陥部(14)内に圧入することにより、ガ
スケット(15)をプレート(11)のガスケット溝(13)
に固定させている。上記ガスケット(15)の固定片(1
6)は、四角形状断面に形成されており、その幅寸法
(a)はプレート(11)の凹陥部(14)の入口狭窄部の
幅寸法(c)より大きく設定され、また、高さ寸法
(L)も凹陥部(14)の深さ寸法(h)以上に設定され
ている。これにより、ガスケット(15)の固定片(16)
をプレート(11)のガスケット溝(13)の外側に形成し
た凹陥部(14)内に圧入すると、固定片(16)は凹陥部
(14)の入口狭窄部において局部的に圧縮固定される。
【0014】また、プレート(11)のガスケット溝(1
3)の外側以外の二重シール部にも凹陥部(14)を形成
し、この凹陥部(14)にこれに対応させてガスケット
(15)の二重シール部に一体に突出形成させた固定片
(16)を圧入することにより、ガスケット(15)をプレ
ート(11)のガスケット溝(13)により確実に固定させ
ている。
【0015】このように本発明のプレート式熱交換器に
おいては、ガスケット(15)の固定片(16)を四角形状
断面に形成させてプレート(11)の凹陥部(14)の入口
狭窄部において局部的に圧縮固定させるようにしている
ので、ガスケット(15)の固定片(16)とプレート(1
1)の凹陥部(14)の入口狭窄部との圧縮代を大きくし
ても、ガスケット(15)の固定片(16)をプレート(1
1)の凹陥部(14)に圧入する際に、従来のように大き
な力を必要としない。従って、ガスケット(15)の固定
片(16)の圧入および抜脱が従来のものに比べて容易で
ガスケット(15)の取付作業および交換時等の取り外し
作業が極めて簡単に行えると同時に、プレート(11)の
凹陥部(14)の変形やガスケット(15)の損傷を少なく
することができる。しかも、プレート(11)の凹陥部
(14)が、同一のプレート成形金型でプレス成形されて
プレート(11)の板厚差によって異なった形状に形成さ
れも、ガスケット(15)の固定片(16)とプレート(1
1)の凹陥部(14)の入口狭窄部との圧縮代が大きいた
め、ガスケット(15)の固定片(16)を適切な嵌合度合
で圧入することができる。また、ガスケット(15)の製
作面においても固定片(16)が四角形状断面に形成され
ているため、ガスケット成形金型の形状加工が容易で金
型コストを抑えることができるとともに、成形後に金型
から取り外す際にも、固定片(16)が金型から外れ易く
て損傷することがなくなり、歩留まりが向上してガスケ
ット(15)が安価にできる。
【0016】尚、上記実施例はガスケット(15)の固定
片(16)を四角形状断面に形成した場合を示しており、
これでも固定片(16)のプレート(11)の凹陥部(14)
への圧入は容易であるが、図4或いは図5に示すよう
に、固定片(16)の下部をアール取り或いは面取りする
ことにより、更に固定片(16)のプレート(11)の凹陥
部(14)への圧入を容易にすることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、プレートのガスケ
ットの外側或いは二重シール部に形成されたその幅が上
部で狭く、上部から底部にかけて広くなる台形形状を有
する凹陥部に圧入されるガスケットの固定片を、略四角
形状断面に形成させて上記凹陥部の入口狭窄部において
だけで局部的に圧縮させて圧入させるようにしているか
ら、ガスケットの固定片をプレートの凹陥部に圧入する
のに大きな力が不要となり、固定片の圧入および抜脱が
容易でガスケットの取付作業および交換時等の取り外し
作業が簡単に行えると同時に、プレートの凹陥部の変形
やガスケットの損傷を少なくすることができるととも
に、プレートの凹陥部に形状差が生じても適切な嵌合度
合で固定片を圧入することができる。ガスケットの製作
面においても、ガスケット金型の形状加工が容易になる
とともに、歩留まりが向上してガスケットが安価にでき
るという顕著な効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプレート式熱交換器の要部部分斜視図
である。
【図2】図1の分解斜視図である。
【図3】図1のA−A線における断面図である。
【図4】ガスケットの固定片の変形例を示すもので、固
定片の縦断面図である。
【図5】ガスケットの固定片の他の変形例を示すもの
で、固定片の縦断面図である。
【図6】プレート式熱交換器のプレートの一例を示す概
略正面図である。
【図7】従来のプレート式熱交換器の要部部分斜視図で
ある。
【図8】図7の分解斜視図である。
【図9】図7のB−B線における断面図である。
【符号の説明】
11 プレート 12 伝熱面 13 ガスケット溝 14 凹陥部 15 ガスケット 16 固定片 a 固定片の幅寸法 c 凹陥部の入口狭窄部の幅寸法 L 固定片の高さ寸法 h 凹陥部の深さ寸法

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレートのガスケット溝の外側或いは二
    重シール部に、その幅が上部で狭く、上部から底部にか
    けて広くなる台形形状を有する凹陥部を上記ガスケット
    溝と連通させて形成し、かつ、ガスケットの外周側面或
    いは二重シール部に、上記プレートの凹陥部に対応させ
    て固定片を突出形成し、上記プレートの凹陥部に上記ガ
    スケットの固定片を圧入することにより、プレートのガ
    スケット溝にガスケットを固定させるプレート式熱交換
    器において、上記ガスケットの固定片を、略四角形状断
    面に形成し、その幅寸法を上記プレートの凹陥部の入口
    狭窄部の幅寸法より大きくするとともに、高さ寸法も上
    記プレートの凹陥部の深さ寸法以上になるようにしたこ
    とを特徴とするプレート式熱交換器。
JP06831693A 1993-03-26 1993-03-26 プレート式熱交換器 Expired - Lifetime JP3345081B2 (ja)

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