JP7304919B2

JP7304919B2 - 熱交換器構造

Info

Publication number: JP7304919B2
Application number: JP2021162968A
Authority: JP
Inventors: 王江全
Original assignee: Jun He Technology Co Ltd
Current assignee: Jun He Technology Co Ltd
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2041-10-01
Also published as: JP2023053746A

Description

本発明は「熱交換器構造」に関し、特に高温を利用して金属プレートの溶接を行う熱交換器に関する。

マシンユニットの稼動中、前記マシンユニットの運転条件に応じるために、ある時は流体で加熱する必要があり、ある時は冷却する必要があり、熱交換プロセスは、通常熱交換器によって成し遂げ、熱交換器とは、二種類の流体の間で、熱を交換できる装置であって、よって、前記マシンユニットの正常の稼動には、前記熱交換器の存在が確かに必要であり、現在、プレート式熱交換器が最も一般的である。

プレート式熱交換器は高効率伝熱波形プレートとフレームより構成され、前記各プレートはボルトで前記フレームの前、後の二つの固定プレートの間に挟まれ、これによって、前記熱交換器内部に多くのチャネルを設けることができ、前記プレートの間にはゴムワッシャーで密封することを行う。

しかしながら、上記のような従来の構造は実際応用中には、以下の問題点が存在する：（１）前記熱交換器のプレートは一つずつ合わせてから、ボルトの貫通でロックすることすらできるから、取り付けに相当な時間と労力をかかる；（２）前記各プレートの間には、必ずゴムワッシャーの取り付けで密封することができるが、使用コストが高くて、取り付けプロセスも複雑である；（３）前記ゴムワッシャーは高圧、酸、アルカリに耐えられないため、前記熱交換器の使用が厳しく制限される（高圧や化学の分野では使えない）。

また、現在には、もう一つのレーザ溶接方式で前記プレートを重ね溶接するシェルアンドプレート熱交換器があり、前記プレートの内部に同様にゴムワッシャーを取り付けて、前記プレートを重ね溶接してから、前記ゴムワッシャーの取り付けによって漏れることを防止する。

しかしながら、上記のような他の従来の構造は実際応用中には、また以下の問題点が存在する：（１）前記プレートはレーザで重ね溶接するため、加工コストが高く、重ね溶接では溶接円全体が必要となるため、前記熱交換器の加工速度が遅すぎるという問題もある；（２）前記重ね溶接後のプレートは高圧に耐えられず、前記ゴムワッシャーも酸やアルカリに耐えられないため、前記熱交換器の使用も同様に厳しく制限される。

従って、本発明者は、これを考慮し、創作の構想を考え出し、長年の経験をもって設計し、多くの議論と試行サンプルの試験、およびいくつかの修正と改善を経て、本発明を発した。

従来の熱交換器の組立が遅くて、加工コストが高くて、高圧と酸やアルカリに耐えられなくて、これらは解決しようとする技術問題点である。

本発明の一態様の熱交換器構造は、熱交換器構造であって、前記熱交換器は複数の金属プレートを含み、前記各金属プレートはすべて両マージン面を有し、少なくとも一つの前記マージン面に流体チャネルを設け、前記流体チャネルを設ける前記マージン面を利用して他の前記金属プレートをもたれかけて保持し、前記少なくとも二つの金属プレートをそのマージン面でスムーズに互いに合わせることができ、互いに合わせた後にまた高温を利用して前記少なくとも二つの金属プレートを焼結し、互いに合わせた後の前記金属プレートを高温の溶接によって一体に結合させるため、前記金属プレートをさらにロック或は溶接する必要がなく、前記金属プレートに２つの流体入口と２つの流体出口を事前に用意することによって、前記流体入口、流体出口と前記熱交換器内部に設けられる前記流体チャネルとを連結し導通して、流体を前記流体入口から前記熱交換器内部へ導入して、前記流体チャネルを十分に流れてから、前記流体出口から導出してから、前記流体の継続的な流動を利用して、それを利用されるマシンユニットを昇温又は降温することができる。

従来技術と比べ、本発明の効果は以下である。

（１）本発明の熱交換器構造であり、前記熱交換器は直接的に金属プレートを溶接してから構成するため、組み立てにおいては、前記それぞれの金属プレートを一つずつロックする面倒を省くことができ、また時間がかかる溶接をする必要もなく、前記熱交換器の生産にいっそう効率を持たせ、且つ加工コストは低い。

（２）本発明の熱交換器構造であり、前記熱交換器の金属プレートが一体に溶接され、前記熱交換器を溶接した後に隙間がない状態に達させ、それによってその内部に他の密封用のゴムワッシャーを取り付ける必要がなく、前記熱交換器を高圧に耐えられることのほかに、更に酸、アルカリに耐えられることを実現でき、大幅にその応用範囲を高める。

（３）本発明の熱交換器構造であり、前記熱交換器内部にゴムワッシャーをさらに取り付ける必要がないため、ゴムワッシャーが劣化して前記流体漏れを引き起こす問題はなく、前記熱交換器をいっそう丈夫にして、且つ常に手入れ、メンテナンスは不要で、前記ゴムワッシャーの交換を省くことができる。

本発明の立体図である。本発明の金属プレートを互いに合わせる時の立体図である。本発明が高温で加熱溶接する時の状態図である。本発明の金属板が高温溶接で一体になる状態図である。本発明の流体の輸送状態図である。

本発明の目的、特徴、及び効果を貴審査官によく理解及び認識させるために、以下、図面を参照しながら、詳しく説明する。
一般的に、本発明によれば、まず図２に示すように、本発明は熱交換器構造を提供し、前記熱交換器（１０）は複数の金属プレート（１１）を含み、前記各金属プレート（１１）はすべて両マージン面（１２）を有し、少なくとも一つの前記マージン面（１２）に流体チャネル（１３）を設け、前記流体チャネル（１３）を設ける前記マージン面（１２）を利用して他の前記金属プレート（１１）をもたれかけて保持し、前記少なくとも二つの金属プレート（１１）をそのマージン面（１２）でスムーズに互いに合わせることができ、互いに合わせた後にまた高温を利用して前記少なくとも二つの金属プレート（１１）を焼結し、互いに合わせた後の前記金属プレート（１１）を高温の溶接によって一体に結合させるため（図１ないし図４に示すように）、前記金属プレート（１１）をさらにロック或は溶接する必要がなく、前記金属プレート（１１）に２つの流体入口（１４）と２つの流体出口（１５）を事前に用意することによって、前記流体入口（１４）、流体出口（１５）と前記熱交換器（１０）内部に設けられる前記流体チャネル（１３）とを連結し導通して、流体を前記流体入口（１４）から前記熱交換器（１０）内部へ導入して、前記流体チャネル（１３）を十分に流れてから、前記流体出口（１５）から導出してから（図５に示すように）、前記流体の継続的な流動を利用して、それを利用されるマシンユニットを昇温又降温することができる。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記熱交換器（１０）は２つの前記金属プレート（１１）より一体に溶接され、前記流体チャネル（１３）を２つの前記金属プレート（１１）の間に設けられる。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記熱交換器（１０）は３つの前記金属プレート（１１）より一体に溶接され（図１ないし図５に示すように）、各前記金属プレート（１１）の境界にそれぞれ前記流体チャネル（１３）を設けることができる。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記熱交換器（１０）は複数（３つ以上）の前記金属プレート（１１）より一体に溶接され、各前記金属プレート（１１）の境界にそれぞれ前記流体チャネル（１３）を設けることができる。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、熱交換器（１０）は、応用されるマシンユニットの違いに応じて、前記金属板（１１）の溶接の数を任意に調整することができる。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記流体入口（１４）と流体出口（１５）は前記マージン面（１２）から前記熱交換器（１０）の内部に貫通してから、前記流体チャネル（１３）と連結し導通する。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記流体入口（１４）と流体出口（１５）は前記金属プレート（１１）のサイドエッジから前記熱交換器（１０）の内部に貫通してから、前記流体チャネル（１３）と連結し導通する。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記流体は液態流体である。

本発明は熱交換器構造を提供し、ここで、前記流体は気態流体である。

上記の熱交換器構造によれば、以下の利点がある：（１）前記熱交換器（１０）は直接的に金属プレート（１１）を溶接してから構成するため、組み立てにおいては、前記それぞれの金属プレート（１１）を一つずつロックする面倒を省くことができ、また遅い溶接する必要もなく、前記熱交換器（１０）の生産にいっそう効率を持たせ、且つ加工コストは低い；（２）前記熱交換器（１０）の金属プレート（１１）が一体に溶接され、前記熱交換器（１０）を溶接した後に隙間がない状態に達させ、それによってその内部に他の密封用のゴムワッシャーを取り付ける必要がなく、前記熱交換器（１０）を高圧に耐えられることのほかに、更に酸、アルカリに耐えられることを実現でき、大幅にその応用範囲を高める；（３）前記熱交換器（１０）内部にゴムワッシャーをさらに取り付ける必要がないため、ゴムワッシャーが劣化して前記流体漏れを引き起こす問題はなく、前記熱交換器（１０）をいっそう丈夫にして、且つ常に手入れ、メンテナンスは不要で、前記ゴムワッシャーの交換を省くことができる。

以上は、本発明に係る１つの実施例に過ぎないため、本発明の実施範囲を制限するものではない。即ち、本発明の特許請求の範囲内で行われる変化、修飾なども本発明の範囲に属すべきである。

１０熱交換器
１１金属プレート
１２マージン面
１３流体チャネル
１４流体入口
１５流体出口

Claims

熱交換器構造であって、
前記熱交換器は複数の金属プレートを含み、前記各金属プレートはすべて両マージン面を有し、少なくとも一つの前記マージン面に流体チャネルを設け、前記流体チャネルを設ける前記マージン面を利用して他の前記金属プレートをもたれかけて保持し、前記少なくとも二つの金属プレートをそのマージン面でスムーズに互いに合わせることができ、互いに合わせた後にまた高温を利用して前記少なくとも二つの金属プレートを焼結し、互いに合わせた後の前記金属プレートを高温の溶接によって一体に結合させるため、前記金属プレートをさらにロック或は溶接する必要がなく、
前記金属プレートに２つの流体入口と２つの流体出口を事前に用意することによって、前記流体入口、流体出口と前記熱交換器内部に設けられる前記流体チャネルとを連結し導通して、流体を前記流体入口から前記熱交換器内部へ導入して、前記流体チャネルを十分に流れてから、前記流体出口から導出してから、前記流体の継続的な流動を利用して、それを利用されるマシンユニットを昇温又は降温することができる
ことを特徴とする熱交換器構造。
前記熱交換器は２つの前記金属プレートより一体に溶接されることを特徴とする請求項１の熱交換器構造。
前記熱交換器は３つの前記金属プレートより一体に溶接され、各前記金属プレートの境界にそれぞれ前記流体チャネルを設けることができることを特徴とする請求項１の熱交換器構造。
前記熱交換器は複数の前記金属プレートより一体に溶接され、各前記金属プレートの境界にそれぞれ前記流体チャネルを設けることができることを特徴とする請求項１の熱交換器構造。
前記流体入口と流体出口は前記マージン面から前記熱交換器の内部に貫通してから、前記流体チャネルと連結し導通することを特徴とする請求項１の熱交換器構造。
前記流体入口と流体出口は前記金属プレートのサイドエッジから前記熱交換器の内部に貫通してから、前記流体チャネルと連結し導通することを特徴とする請求項１の熱交換器構造。
前記流体は液体流体であることを特徴とする請求項１の熱交換器構造。
前記流体は気体流体であることを特徴とする請求項１の熱交換器構造。