JPH03221790A - 交差流型プレート熱交換器における熱交換器構成体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は交差流型プレート熱交換器における熱交換器構
成体に係り、詳しくは、規則的なプレス変形部を有する
複数のプレートの間に、第一熱交換媒体用通路とそれに
交差する第二熱交換媒体用通路が形成された熱交換重合
体のモジュール化を可能にした熱交換器に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

交差流型プレート熱交換器は、西独特許出願３６３７７
９６号（特開昭６３−１２９２９６号公報参照）や３７
１０８２３号（特開昭６３−３１７２２６号公報参照）
に記載されている。これは、例えば第９図に示すように
、二枚の矩形プレート１０．１０がその位置を変えた二
個所の端部で溶接され、矢印１７方向へ流通する熱交換
媒体と矢印１９方向へ流通する他の熱交換媒体との間で
熱交換させることができるようになっている。

これを図に基づいて、以下に簡単に説明する。

まず、規則的なプレス変形部１１を有する多数の矩形プ
レート１０．１０が準備される。対面する二枚の矩形プ
レート１０．１０は、そのプレス変形部１１の存在しな
い上下端部において巻き溶接継目が施され、その巻き溶
接継目１３により接合される。これによって、二枚の矩
形プレート１０゜１０で、一つのプレート対１４がｖｔ
威される。そのプレート対１４を複数個製作した後、そ
れらを図示の例では横に重ね合わせる。重ね合わされる
ことによって隣り合う二つのプレート対１４．１４の対
面する側の二枚の矩形プレート１０．１０を、そのプレ
ス変形部１１の存在しない前後端部においてすみ肉溶接
継目を施し、そのすみ肉溶接継目１６によりプレート対
１４．１４が接合される。

このようにして、上記の巻き溶接継目１３とすみ肉溶接
継目１６とによって一体化されると、熱交換重合体が形
成される。上記の矩形プレート１Ｏ２１０間に確保され
た第一熱交換媒体用通路（矢印１７の方向）と、プレー
ト対１４．１４間に確保された第二熱交換媒体用通路（
矢印１９の方向）とは、直角に交差して形成される。

例えば、第一熱交換媒体用通路に熱供与媒体を流し、第
二熱交換媒体用通路へ熱受与媒体を流通させれば、熱供
与媒体と熱受与媒体との熱交換が、矩形プレート■０の
広い熱交換面を介して可能となり、極めて効率の高い熱
交換がなされる。

このような交差流型プレート熱交換器における二つの熱
交換媒体用通路は、特開昭６３−３１７２２６号公報に
説明されているように、その熱交換重合体の例えば第一
開口部面からみた角部において、前記した巻き溶接継目
およびすみ肉溶接継目に対して直角に延びる方向に施さ
れる角部溶接継目によって分離され、両媒体の混入が起
こらないように配慮されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、熱交換重合体を構成するプレート対の各矩形
プレートは薄いものであり、それが例えば０．２ａ以下
であるときには、熱交換重合体を格納するケーシングな
どの隔壁との間で、上記した角部溶接継目を施す際に、
板厚差に起因して簡単に溶接することができない問題が
ある。いま一つの難点として、矩形プレートをもとにし
て最小単位の熱交換器構成体（モジュール）を製作し、
幾つかの構成体を一体化させて所望する熱交換能力の熱
交換器装置を得ようとする場合、モジュール相互の結合
個所で、その溶接の不均一や強度低下が生じやすい欠点
がある。

ちなみに、個々の矩形プレートが二つの熱交換媒体用通
路を分離するため、互いに対向する接続位置をバッキン
グでシールし、同時に熱交換重合体を取り囲むケーシン
グを接続することができるように、ボルトを用いて強固
に保持するようにしたプレート熱交換器があるが、それ
は、例えばＧＢＰＳ　１，０３４．４６６などにおいて
公知となっている。

このような固定法によれば、所望する熱交換能力を有す
るプレート熱交換器を随意に容易に組み立てることがで
き、また、操作上や設置上の利便を図ることができる。

この場合、個々の矩形プレート間に弾性バッキングが介
在されるが、その弾性バッキングの多くはプレートの機
械的支持強度を充分に発揮することができない。という
のは、熱交換重合体の機械的強度が、主としてバッキン
グの耐圧性、耐熱性によって決まってしまうことになる
からである。それ故に、熱交換重合体の寿命は比較的に
短くなってしまい、所定の運転条件下で長期の稼働を実
現するには、それの交換作業がしばしば要求されること
になる。なお、熱交換媒体が特に腐食性である場合に解
決されねばならない問題があり、上記の接続部分でのシ
ール性はいまだ十分に確保されない。

一方、環境の保全やエネルギーの節約などの観点から非
常に厳しい稼働条件下で運転される各種の処理装置や設
備においては、ますます、熱交換器の必要性が高まって
いる。それ故に、熱交換器により一層高度な技術的要求
が課せられる。例えば、熱交換能力が高いこと、熱交換
器の構造容積と熱交換能力との比が最適であること、熱
交換能力と熱交換器重量との比が良好であること、など
が要求される。また、熱交換媒体の許容圧力および許容
温度が高く要求されたり、それのみならず、比熱効率や
出力密度さらには出力当りの重量なども運転条件に応じ
て決められてしまう。このようなことを満たそうとして
も、交差流型プレート熱交換器では、個々の矩形プレー
トの板厚が極めて薄いために、種々の制約を受けやすい
。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、熱交換に関与する二つの媒体の流路を形成するために
互いに溶接される比較的薄いプレートよりなるプレート
熱交換器のために、新しくそして同時にケーシングの接
続手段としても機能させることができること、容易に製
作でき簡便に組み立てることができること、長時間運転
しても熱交換重合体をケーシングに矩形プレートを介し
て安定的に固定しておくことができること、さらには、
全ての稼働条件に対して確実なシール性を保証すること
ができることであり、それらを満たす熱交換重合体の角
部結合構造を実現した交差流型プレー１〜熱交換器にお
ける熱交換器構成体を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、規則的なプレス変形部を有する二枚の矩形プ
レートが、そのプレス変形部の存在しない上下端部にお
いて第一溶接継目により接合されてプレート対に構成さ
れ、そのプレート対の複数個を重ね合わせて各プレート
対の対面する側の二枚の矩形プレートが、そのプレス変
形部の存在しない前後端部において第二溶接継目により
接合され、第一溶接継目と第二溶接継目とによって一体
化して形成された熱交換重合体には、矩形プレートの間
に確保された第一熱交換媒体用通路と連なる第一開口部
が形成され、かつ、プレート対の間に確保された第二熱
交換媒体用通路と連なる第二開口部が形成され、上記第
一熱交換媒体用通路と第二熱交換媒体用通路とが交差し
て配置されている交差流型プレート熱交換器に適用され
る。

その特徴とするところは、第１図を参照して、第一熱交
換媒体用通路を流通する第一流体と上記第二熱交換媒体
用通路を流通する第二流体との混入を防止するために、
前記熱交換重合体Ｓｔの第一開口部面における上下縁部
に沿って稜部薄板形材２０が、また、その第一関口部面
の左右縁部に沿って側部薄板形材３０が配置される。そ
の稜部薄板形材２０には、各プレート対１４のプレス変
形部１１の深さｔ（第２図参照）と矩形プレート１０の
板厚Ｓの二倍を加えた幅ａの歯部２５が形成されて、そ
の歯部２５が前記プレート対１４゜１４間に嵌着される
ようになっている。そして、稜部薄板形材２０と側部薄
板形材３０とは強固に接続されて、熱交換重合体Ｓｔの
第一開口部面の剛節骨組を構成する。その剛節骨組の四
つの角部に、第一溶接継目１３に沿って延びる異形棒材
４０を接続して、熱交換重合体枠ＳＧが形成されている
ことである。

上記した稜部ｙＪＦｉ形材２０は異なる長さの脚部２２
．２３　（第５図参照）を有する略Ｕ形断面形としてお
き、一方の脚部２３には歯部２５を形成しておくとよい
。

上記した側部薄板形材３０は異なる長さの脚部３１．３
３（第６図参照）を有する略Ｕ形断面形としておき、そ
の短い脚部３３を熱交換重合体ＳＬの端部の矩形プレー
ト１０の外表面に接触した状態にして、稜部薄板形材２
０と強固に接続しておけばよい（第１図参照）。

前記した稜部′ＦＲ坂形材２０には、その両端において
側部薄板形材３０の長い脚部３１の幅に等しく側部薄板
形材３０との接合を可能にするウェブ部２６を備えるよ
うにしておくとよい。

上記した稜部薄板形材２０．側部薄板形材３０および異
形棒材４０とを溶接によって互いに強固に接続し、また
、稜部薄板形材２０と熱交換重合体Ｓｔとの間に、第一
開口部１５と第二開口部１８とを互いにシールするシリ
コン製のバッキング細長片３７（第２図および第３図参
照）を介在さ廿ておくとよい。

上記した熱交換重合体Ｓｔの多数を相互に整列配置する
に際して、互いに向き合いかつ各熱交換重合体枠ＳＧに
よって包囲される熱交換重合体Ｓｔの矩形プレート１０
．１０を、矩形プレート１０の外表面に接触するシリコ
ン外套５工によって被覆された発泡ガラスよりなる支持
部材５０で接続することによって熱交換器を形成させる
ことができる。

前記した稜部薄板形材をＴ字状部材７０（第８図参照）
としておき、そのＴ字状部材７０に歯部２５を形成する
突片部７２の端部７１の厚さを約２ｕとし、そのＴ字状
部材７０を側方から側部薄板材７４（第７図参照）と溶
接するようムこしてもよい。

上記のＴ字状部材７０の歯部２５は、その嵌着位置でプ
レート対１４に溶接するようにすればよい。

（作　　用〕 二枚の矩形プレート１０．１０を、そのプレス変形部１
１の存在しない上下端部１２において第一溶接継目１３
により接合しプレート対１４を構成する。そのプレート
対１４の複数個を重ね合わせて各プレート対１４の対面
する側の二枚の矩形プレート１０．１０を、そのプレス
変形部１１の存在しない前後端部において第二溶接継目
１６により接合し、第一溶接継目１３と第二溶接継目１
６とによって一体化された熱交換重合体Ｓｔを組み上げ
る。

その熱交換重合体Ｓｔには、矩形プレート　１０゜１０
間に確保した第一熱交換媒体用通路に連なる第一開口部
１５が形成され、かつ、その第一熱交換媒体用通路に交
差した第二熱交換媒体用通路に連なる第二開口部１８が
形成される。その熱交換重合体Ｓｔの第一開口部面にお
ける上下縁部に沿って稜部薄板形材２０を配置し、その
第一開口部面の左右縁部に沿って側部薄板形材３０も配
置する。これによって、第一熱交換媒体用通路を流通す
る第一流体と上記第二熱交換媒体用通路を流通する第二
流体との分離ができる。

上記の稜部薄板形材２０には、各プレート対１４のプレ
ス変形部１１の深さｔと矩形プレート１０の板厚Ｓの二
倍を加えた幅ａの歯部２５を形成して、その歯部２５を
プレート対１４．１４間に嵌着されるように取り付ける
。稜部薄板形材２０と側部薄板形材３０とを強固に接続
すれば、熱交換重合体Ｓｔの第一開口部面の剛節骨組が
形成される。この剛節骨組の四つの角部に、第一溶接継
目１３に沿って延びる異形棒材４０を接続すれば熱交換
重合体枠ＳＧが形成される。

このような手順によって熱交換器構成体ＷＭを組み上げ
ることができ、それを順次並べれば、所望する熱交換能
力に応じた熱交換器装置を得ることができる。すなわち
、熱交換重合体枠ＳＧを形成しておくことによって、比
較的に薄い矩形プレートよりなるプレート熱交換器のた
めの新しくまた融通性の高い＋ＳＳ棒体モジュール）が
実現できる。それのみならず、熱交換重合体の一方の開
口部面に強固な角部結合構造が実現され、熱交換重合体
を熱交換器装置のケーシングに装着するに際して、その
熱交換重合体枠ＳＧを接続手段としても機能させること
ができ、そのときの熱交換器の組み上げ作業の簡便化も
図られる。そして、長時間の運転にも耐えることができ
る安定した固定状態が得られる。

稜部薄板形材２０を略Ｕ形断面形とし、異なる長さの脚
部２２．２３のうちの一方の脚部２３に歯部２５を形成
しておけば、プレート対１４．１４間に嵌着される稜部
薄板形材２０の装着が確実となると共に、その稜部薄板
形材２０自体の剛性が高く確保される。その結果、熱交
換重合体枠ＳＧによる熱交換重合体Ｓｔの支持も強化さ
れ、熱交換器構成体を組み上げたときの安定性も増強さ
れる。

側部薄板形材３０を略Ｕ形断面形とし、異なる長さの脚
部３１．３３のうち短い脚部３３を熱交換重合体Ｓｔの
端部の矩形プレート１０の外表面に接触した状態で、稜
部薄板形材２０と強固に接続させれば、剛性の高い側部
薄板形材３０によって稜部薄板形材２０の支持構造が増
強される。したがって、熱交換重合体枠ＳＧによる熱交
換重合体Ｓｔの支持が強化され、熱交換器構成体を組み
上げたときの安定性が飛躍的に増強される。

稜部薄板形材２０の両端に、側部薄板形材３０の長い脚
部３１の幅に等しく側部薄板形材３０との接合を可能に
するウェブ部２６を備えておけば、熱交換重合体枠ＳＧ
の剛性のより一層の向上が図られる。

稜部薄板形材２０．側部薄板形材３０および異形棒材４
０を溶接によって互いに強固に接続し、また、稜部薄板
形材２０と熱交換重合体Ｓｔとの間に、第一開口部１５
と第二開口部１８とを互いにシールするシリコン製のバ
ッキング細長片３７を介在させておくと、熱交換器装置
の運転条件すなわち熱負荷などの変化があっても、確実
な密閉性が保証され、所望の熱交換能力を発揮して、熱
交換器自体を高い品質に保持することができる。

熱交換重合体Ｓｔの多数を相互に整列配置するに際して
、互いに向き合いかつ各熱交換重合体枠ＳＧによって包
囲される熱交換重合体Ｓｔの矩形プレート１０．１０を
、矩形プレート１０の外表面に接触するシリコン外套５
１によって被覆された発泡ガラスよりなる支持部材５ｏ
で接続すれば、所望する熱交換能力のある一つの熱交換
器装置を簡単に形式させることができる。

稜部薄板形材としてＴ字状部材７ｏを採用し、そのＴ字
状部材７０の突片部７２の端部７１に歯部２５を形成し
ておき、その端部７１の厚さを約２ｍ０１とすれば、Ｔ
字状部材７ｏと熱交換重合体との組み付けが確実となる
。また、Ｔ字状部材７゜の側方を側部薄板材７４に溶接
するようにしているので、熱交換重合体の一方の開口部
面からみた角部結合構造が可能となり、熱交換重合体枠
どしての剛性も確保される。

Ｔ字状部材７０の歯部２５を、その嵌着位置でプレート
対１４に溶接させれば、Ｔ字状部材７゜と熱交換重合体
との組み付けが確実となり、また、端部７１とプレート
対１４との溶接の際の歪みも少なくなり、安定した溶接
仕上げが得られる。

〔発明の効果］ 本発明によれば、ラーメン形式の剛節骨組が得られ、そ
の角部結合構造が強固なものとなる。それ故に、熱交換
重合体の第一開口部面における剛性が高くなり、その角
部結合構造に異形棒材を強固に取り付けることができ、
それによって安定した熱交換重合体枠が得られる。その
製作は容易であり、一つの熱交換器装置を組み上げると
き、熱交換重合体枠が接続手段として機能して、取り扱
いの面で利便なものとなる。また、予め決められた範囲
の寸法で、所望の熱交換能力を備えた熱交換器装置とす
ることができる。

稜部薄板形材および側部薄板形材は略Ｕ字状断面構造と
されていることから、それらの機械的な強度が高く、矩
形プレートが薄いものであっても、熱交換重合体は安定
したものとなる。しかも、側部薄板形材の短い脚部は、
熱交換重合体の外側に位置する矩形プレートのための機
械的な緩衝体として機能し、プレート対の破損や損傷が
回避される。

上記の熱交換重合体枠で包囲されて組み上げられた熱交
換器ｔｌｊ戒体としての多数の熱交換器モジュールは、
支持部材を介して一つのプレート熱交換器装置に組み立
てられる。そのとき、支持部材によって、熱交換重合体
の薄い矩形プレートに生じゃすい座屈現象が確実に防止
される。

稜部薄板形材と熱交換重合体のプレート対の間にシリコ
ン製のパッキング細長片が介装されることによって、熱
交換重合体の角部における二つの熱交換媒体（第一流体
および第二流体）の分離機能は、長時間運転の間も達成
される。熱交換重合体の矩形プレートの機械的な固定は
、第一開口部面より個々のプレート対の間に嵌着される
稜部薄板形材の歯部によってなされ、その取付状態の安
定性の向上と装着の確実性が発揮される。

いま一つの例における稜部薄板形材をＴ字状部材として
おけば、その厚みを減少させた歯部における嵌着位置で
の溶接が、薄い矩形プレートに対して安定的に施すこと
ができる利点がある。

〔実　施　例〕

以下に、本発明を多少の差こそあれ略示的に示す二つの
実施例の図面に基づいて、詳細に説明する。

第１図は、本発明を適用した交差流型プレート熱交換器
の主要部をなす構成を示し、本発明の熱交換器構成体と
しての幾つかの熱交換器モジュールＷＭの配列を、一部
断面を含んで見やすく表した斜視図である。なお、各プ
レート対１４．１４間の内部詳細構造は第９図で述べた
通りであって、その詳細は省略されている。

所望の熱交換能力に応じて継ぎ足し可能な熱交換器モジ
ュールＷＭが形式されているが、それを構成する熱交換
重合体Ｓｔを組み立てている何枚もの矩形プレート１０
には、規則的なプレス変形部１１が形式されている。プ
レス加工された各二つの矩形プレート１０．１０は、プ
レス変形部１１の形式されていない互いに対向する上下
端部１２．１２（下端部は示されていない）に施された
第一溶接継目（すなわち巻き溶接継目）１３によって、
それぞれのプレート対１４に結合される。

矩形プレートＩＯは、その互いに向き合う表面でもって
第一熱交換媒体用通路を形成し、その端には第一開口部
１５が開口されている（第２図参照）各プレート対１４
は互いに対向して配置され、互いに隣接する前後端部に
第二溶接継目（平行突き合せ部分における前面溶接継目
、または、すみ肉溶接継目）１６が施されて、隣接する
プレート対１４．１４が接続される。そして、個々のプ
レート対１４の互いに向き合う表面でもって第二熱交換
媒体用通路を形成し、その端には第二開口部１８が開口
される（第４図参照）。そして、上記の個々の矩形プレ
ート１０．１０により形成されたプレート対１４は、熱
交換媒体としての第一流体および第二流体のための第一
開口部１５と第二開口部１８とが互いに直角に交差して
いる。

第二溶接継目１６を介して熱交換重合体Ｓｔに継ぎ合わ
される個々のプレート対１４．１４は、四つの稜部薄板
形材２０．２０によって、重ね合わされた状態に保持さ
れる。この稜部薄板形材２０は、特に第１図および第２
図に示すように、前後両側において熱交換重合体Ｓｔの
第一開口部面における上下縁部に沿って互いに対向しな
がら延びるように配置される。

第５図に示すように、その稜部薄板形材２０は異なる長
さの脚部２２．２３を有する略Ｕ形断面形であり、一方
の脚部２３には歯部２５が形成される。その歯部２５の
幅ａは、第２図に示すように、各プレート対１４のプレ
ス変形部１１の深さｔと矩形プレート１０の板厚Ｓの二
倍を加えた長さとなっている。その歯部２５はプレート
対１４１４間に嵌着されるようにして延び、それによっ
て個々のプレート対１４をコンパクトに固定する（第１
図、第２図および第４図参照）。稜部薄板形材２０とプ
レート対１４との間には、熱交換重合体Ｓｔの角部にお
ける二つの熱交換媒体の確実な分離のため、すなわち、
相互の混入を防止するために、第２図、第３図および第
４図に示すように、シリコン製のバッキング細長片３７
が配置される。なお、第１図では熱交換重合体Ｓｔのプ
レート対１４を見やすくするために、バッキング細長片
３７は明示されていない。ちなみに、このバッキング細
長片３７は、機械的な負荷、例えば密閉圧力に相当する
予圧を生じさせるボルト（図示せず）などにより、機械
的負荷に曝されないようになっている。

第２図に示す上方および下方の稜部薄板形材２０．２０
では、その両端において互い対向する側部薄板形材３０
が溶接され、この強固に接続された稜部薄板形材２０と
側部薄板形材３０とで、熱交換重合体Ｓｔにおける前後
面側の剛節骨ｍ（ラーメン構造）が形成される。そのた
めに、稜部薄板形材２０には、その両端において側部薄
板形材３０の長い脚部３１（第６図参照）の幅に等しく
側部薄板形材３０との接合を可能にするウェブ部２６を
備えている（第１図参照）。上記の側部薄板形材３０は
異なる長さの脚部３１．３３を有する略Ｕ形断面形であ
り、その短い脚、部３３は第１図に明瞭に示すように、
熱交換重合体Ｓｔの両端部の矩形プレート１０の外表面
に接触した状態で、稜部薄板形材２０と強固に接続され
る。

稜部薄板形材２０と側部薄板形材３０とで形成された前
面側の剛節骨組は、四つのアングル状の異形棒材４０を
介して溶接され、熱交換重合体Ｓｔを包囲する熱交換重
合体枠ＳＧとなるように強固に接続される。このような
手順によって組み立てられたものが、予め決められた熱
交換能力を有する組立性のよい熱交換器モジュール（熱
交換器構成体）ＷＭとなる。したがって、多数の同様な
熱交換器モジュールＷＭ、ｗＭ、・・・、ＷＭ、１を製
作しておけば、所望の熱交換能力に見合った任意の大き
さの出力を持つ熱交換器装置を組み上げることができる
。その組み上げにおいては、二つの熱交換器モジュール
の間に、支持部材５０を介在させて接合するようにすれ
ばよい（第１図参照）。支持部材５０は、種々の材料よ
り作ることができるが、シリコン外套５１によって被覆
された発泡ガラスが有効である。

以上の例をまとめて述べると、熱交換重合体枠ＳＧに取
り囲まれた交差流型プレート熱交換器における熱交換器
構成体の矩形プレート１０は、そのプレス変形部１１の
ない端部において、巻き溶接継目１３が施されて、第一
開口部１５に通じる熱交換媒体用通路を形成するプレー
ト対１４が構成される。これらのプレート対１４は、す
み肉溶接継目１６すなわち対面する矩形プレートの前面
突合わせ部分に溶接を施して、第二開口部１８に通じる
他の熱交換媒体用通路を形成するようにして熱交換重合
体Ｓｔが製作される。熱交換重合体Ｓｔの第一開口部１
５および第二開口部１８は、互いに交差する方向に開口
される。この場合、矩形プレート１０．１０間でよって
作られた第一開口部１５へ流入する第一流体と第二開口
部１８へ流入する第二流体の混入を防止するため、熱交
換重合体Ｓｔの第一開口部面の上下縁部に沿って稜部薄
板形材２０が設けられる。これらの稜部薄板形材２０に
は、各プレート対１４のプレス変形部１１の深さｔと矩
形プレート１０の板厚Ｓの二倍を加えた幅ａの歯部２５
が形成されて、その歯部２５がプレート対１４．１４の
間に嵌め込まれる。

そして、第一開口部面の左右縁部位に沿って延びる側部
薄板形材３０と共に、熱交換重合体Ｓｔの第一開口部面
で剛節骨組を構成する。その剛節骨組の四つの角部には
、第一溶接継目１３に沿って延びる異形棒材４０が接続
されて、熱交換重合体Ｓｔが強固に保持される。

したがって、本例による剛節骨組（ラーメン）としての
角部結合構造は、矩形プレート１０からなる熱交換重合
体Ｓｔの前端および後端の第一開口部面において、密閉
性がありかつ接続機能をも備えた有効な接続手段となる
。その剛節骨組は第一溶接継目１３に沿った方向に延び
る異形棒材４０を介して相互に結合され、それによって
製作が容易でまた操作も容易な予め決定された大きさで
所望の熱交換能力のある熱交換器装置を組み上げるため
の熱交換器モジュールが得られる。

稜部薄板形材２０および側部薄板形材３０は略Ｕ字状断
面であり、高度な機械的強度と高い剛性が確保される。

この場合に、側部薄板形材３０の短い脚部３３は、同時
に熱交換重合体Ｓｔの外側の矩形プレート１０の外方側
の機械的な緩衝体として機能し、熱交換重合体Ｓｔの安
定が高く維持される。

熱交換重合体枠ＳＧに外囲された熱交換重合体Ｓｔは交
差流型プレート熱交換器における熱交換器構成体として
のモジュールを形成するが、そのような熱交換器モジュ
ールＷＭを一つのプレート熱交換器装置に組み立てたと
き、個々の熱交換重合体Ｓｔの間を蔽うように接続して
いる支持部材５０によって、熱交換重合体Ｓｔの薄い矩
形プレート１０に生じやすい座屈などの二次的な現象が
確実に防止される。

稜部薄板形材２ｏと熱交換重合体Ｓｔのプレート対１４
との間に設けられたシリコン製のバッキング細長片３７
によって、熱交換重合体Ｓｔの角部における第一流体と
第二流体との分離は達成され、長時間運転をしても、両
流体が混合したり、一方の流体が他方の流体に混入する
ようなことも防止される。熱交換重合体Ｓｔの矩形プレ
ート１０の機械的な固定は、第一開口部面より個々のプ
レート対１４の間に入り込んでいる稜部薄板形材２０の
歯部２５により達成される。

第７図および第８図は異なる稜部薄板形材を採用したと
きの例である。なお、同一機能の部品には同じ符号を付
して説明を省く。

稜部薄板形材はＴ字状部材７０であり、歯部２５が、前
述した例の場合と同様に、フライス加工によって突片部
７２の端部７１に形成されている。

その端部７１は、プレート対１４の上下端部１２との溶
接を可能とするために、本来の材料の厚さから例えば約
２ｙｍもしくはそれ以下までに減少される。これによっ
て、完全に溶接された熱交換重合体が作られるので、前
述した実施例におけるバッキング細長片３７は必要とさ
れない。

この場合には側部薄板材７４があるが、それがＴ字状部
材７０の側方から溶接づけされ、両者でもって、前後面
側の剛節骨組が形成される。この関節骨組は、その偏平
な延長部分を介して、前述した熱交換重合体枠ＳＧに接
続される。その熱交換重合体枠ＳＧは、プレート対１４
よりなる熱交換重合体Ｓｔを包囲して、熱交換器モジュ
ールを形成している。

このような熱交換器モジュールを採用しても、前述した
例の場合とほぼ同様な効果が得られる。

そして、Ｔ字状部材としての稜部薄板形材７０は、その
厚さが減少されている端部７１における歯部２５により
、それを突込んだ位置において矩形プレートを溶接する
ことができ、その際、薄い矩形プレートに大きな溶接歪
みを生しさせるようなことが回避される効果がある。

なお、以上のいずれの例の説明においても、熱交換器の
上下や前後は便宜的に指称したものであって、熱交換器
装置を設置する場合には、その状況に応じて所望の姿勢
に変更して配置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例が適用された隣接する二
つの熱交換器モジュールを含む熱交換器の一部断面を含
む斜視図、第２図は第１図の矢印２方向からみた前面図
、第３図は第１図の矢印３方向からみた側面図、第４図
は第１図の矢印４方向からみた平面図、第５図は第一開
口部面で剛節骨組を構成する稜部薄板形材単体の斜視図
、第６図は剛節骨組を構成する側部薄板形材の斜視図、
第７図は第二の実施例におけるＴ字状部材を採用した場
合の一部断面を含む斜視図、第８図はＴ字状部材単体の
斜視図、第９図は交差流型プレート熱交換器における熱
交換媒体の流通を説明するプレート対の重ね合わせ状態
の斜視図である。 １０・・・矩形プレート、１１・・・プレス変形部、１
２−・−上下端部、１３・・・第一溶接継目（巻き溶接
継目）、１４・・・プレート対、１５・・・第一開口部
、１６・・・第二溶接継目（平行突き合せ部分における
前面溶接継目、すみ肉溶接継目）、１８−・−第二開口
部、２０・−・稜部薄板形材、２２．２３〜・・脚部、
２５−・−歯部、２６−・ウェブ部、３〇−側部薄板形
材、３７−バッキング細長片、３１−長い脚部、３３・
・短い脚部、４０・・・異形棒材、５０・・・支持部材
、５１・・・シリコン外套、７０〜・−稜Ｓ薄板形材（
Ｔ字状部材）、７１−・・端部、７２−・−突片部、７
４・・・側部薄板材、ＷＭ、ＷＭ、・−・−・・ＷＭア
・・・熱交換器構成体（熱交換器モジュールＬ　Ｓｔ・
−・熱交換重合体、ａ・・−歯部の幅、を−・−プレス
変形部の深さ、Ｓ・矩形プレートの厚み、ＳＧ−・熱交
換重合体枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕規則的なプレス変形部（１１）を有する二枚の矩
   形プレート（１０、１０）が、そのプレス変形部（１１
   ）の存在しない上下端部において第一溶接継目（１３）
   により接合されてプレート対（１４）に構成され、その
   プレート対（１４）の複数個を重ね合わせて各プレート
   対（１４）の対面する側の二枚の矩形プレート（１０、
   １０）が、そのプレス変形部（１１）の存在しない前後
   端部において第二溶接継目（１６）により接合され、第
   一溶接継目（１３）と第二溶接継目（１６）とによって
   一体化して形成された熱交換重合体（Ｓｔ）には、矩形
   プレート（１０、１０）間に確保された第一熱交換媒体
   用通路と連なる第一開口部（１５）が形成され、かつ、
   プレート対（１４、１４）間に確保された第二熱交換媒
   体用通路と連なる第二開口部（１８）が形成され、上記
   第一熱交換媒体用通路と第二熱交換媒体用通路とが交差
   して配置されている交差流型プレート熱交換器において
   、 上記第一熱交換媒体用通路を流通する第一流体と上記第
   二熱交換媒体用通路を流通する第二流体との混入を防止
   するために、前記熱交換重合体（Ｓｔ）の第一開口部面
   における上下縁部に沿って稜部薄板形材（２０）が、ま
   た、その第一開口部面の左右縁部に沿って側部薄板形材
   （３０）が配置され、上記稜部薄板形材（２０）には、
   各プレート対（１４）のプレス変形部（１１）の深さ（
   ｔ）と矩形プレート（１０）の板厚（ｓ）の二倍を加え
   た幅（ａ）の歯部（２５）が形成されて、その歯部（２
   ５）が前記プレート対（１４、１４）間に嵌着され、 上記稜部薄板形材（２０）と側部薄板形材（３０）とは
   強固に接続されて、前記熱交換重合体（Ｓｔ）の第一開
   口部面の剛節骨組を構成し、 この剛節骨組の四つの角部に、前記第一溶接継目（１３
   ）に沿って延びる異形棒材（４０）を接続して、熱交換
   重合体枠（ＳＧ）が形成されていることを特徴とする交
   差流型プレート熱交換器における熱交換器構成体。 〔２〕前記稜部薄板形材（２０）は異なる長さの脚部（
   ２２、２３）を有する略Ｕ形断面形であり、一方の脚部
   （２３）には前記歯部（２５）が形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の交差流型プレート熱交換器
   における熱交換器構成体。 〔３〕前記側部薄板形材（３０）は異なる長さの脚部（
   ３１、３３）を有する略Ｕ形断面形であり、その短い脚
   部（３３）は熱交換重合体（Ｓｔ）の端部の矩形プレー
   ト（１０）の外表面に接触した状態で、前記稜部薄板形
   材（２０）と強固に接続されることを特徴とする請求項
   １に記載の交差流型プレート熱交換器における熱交換器
   構成体。 〔４〕前記稜部薄板形材（２０）は、その両端において
   前記側部薄板形材（３０）の長い脚部（３１）の幅に等
   しく側部薄板形材（３０）との接合を可能にするウェブ
   部（２６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の
   交差流型プレート熱交換器における熱交換器構成体。 〔５〕前記稜部薄板形材（２０）、側部薄板形材（３０
   ）および異形棒材（４０）は、溶接によって互いに強固
   に接続され、また、稜部薄板形材（２０）と熱交換重合
   体（Ｓｔ）との間に、第一開口部（１５）と第二開口部
   （１８）とを互いにシールするシリコン製のパッキング
   細長片（３７）が介在されていることを特徴とする請求
   項１ないし請求項４のいずれかに記載の交差流型プレー
   ト熱交換器における熱交換器構成体。 〔６〕前記熱交換重合体（Ｓｔ）の多数を相互に整列配
   置するに際し、互いに向き合いかつ各熱交換重合体枠（
   ＳＧ）によって包囲される熱交換重合体（Ｓｔ）の矩形
   プレート（１０、１０）を、矩形プレート（１０）の外
   表面に接触するシリコン外套（５１）によって被覆され
   た発泡ガラスよりなる支持部材（５０）で接続すること
   によって熱交換器装置を形成させることができるように
   した請求項４に記載の交差流型プレート熱交換器におけ
   る熱交換器構成体。 〔７〕前記稜部薄板形材（２０）はＴ字状部材（７０）
   とされ、このＴ字状部材（７０）に前記歯部（２５）が
   形成される突片部（７２）の端部（７１）の厚さが約２
   ｍｍとされ、また、Ｔ字状部材（７０）が側方から側部
   薄板材（７４）と溶接されていることを特徴とする請求
   項１に記載の交差流型プレート熱交換器における熱交換
   器構成体。 〔８〕前記Ｔ字状部材（７０）の歯部（２５）は、その
   嵌着位置でプレート対（１４）に溶接されることを特徴
   とする請求項７に記載の交差流型プレート熱交換器にお
   ける熱交換器構成体。