JPH04347496A - プレート式熱交換器 - Google Patents
プレート式熱交換器Info
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- JPH04347496A JPH04347496A JP14940191A JP14940191A JPH04347496A JP H04347496 A JPH04347496 A JP H04347496A JP 14940191 A JP14940191 A JP 14940191A JP 14940191 A JP14940191 A JP 14940191A JP H04347496 A JPH04347496 A JP H04347496A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレート式熱交換器に
関するものであり、詳しくは、高圧を必要とするプレー
ト式熱交換器に於いて、剛性の優れた、しかも、液密性
を向上させ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（イ）は、
図５に示すように、波板状（図示せず）をした伝熱面（
２）を有し、４隅に開孔（５）（５）（５）（５）有す
る複数枚のプレート（１）（１）を、ガスケット（３）
（３）を介して交互に積層して、プレート間に第１流路
（Ａ）と第２流路（Ｂ）とを交互に形成し、作動流体間
で熱交換を行うものである。 【０００３】又、上記プレート（１）（１）の積層状態
での保持は、例えば、図６及び図７に示す如く、ガイド
バー（１０）（１０）を第１フレーム（１１）と支え棒
（１９）間に取り付け、この第１フレーム（１１）と対
峙させた第２フレーム（１２）との間に、複数枚のプレ
ート（１）（１）及びガスケット（３）（３）を交互に
配置し、かつ、各プレート（１）（１）の両短辺中央に
設けた切欠部（４）（４）を、それぞれガイドバー（１
０）（１０）に係合させることにより、各プレート（１
）（１）を第１フレーム（１１）と第２フレーム（１２
）との間に保持する。 【０００４】そしてこの状態で、第１及び第２フレーム
（１１）（１２）間に、図に示す如く、複数本の長尺な
ボルト（１３）を挿通させ、かつ、この各ボルト（１３
）先端の螺子部にナット（１４）を螺合させ、緊締する
ことにより、第１及び第２フレーム（１１）（１２）間
にガスケット（３）（３）を介して積層されたプレート
（１）（１）を両者間に挟持するようにしている。 【０００５】又、第１フレーム（１１）には、第１流路
（Ａ）と連通する第１流入孔（１５）、第１吐出孔（１
６）、及び、第２流路（Ｂ）と連通する第２流入孔（１
７）、第２吐出孔（１８）が設けてある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記構造をしたプレー
ト式熱交換器（イ）の第１流路（Ａ）と第２流路（Ｂ）
にそれぞれ第１流体（ａ）及び第２流体（ｂ）を供給し
、両者間で熱交換を行う場合に於いて、このプレート式
熱交換器（イ）を、例えば、超高層ビルの空気調和装置
の熱交換器として使用する場合は、一次側となる第１流
路（Ａ）を流れる第１流体（ａ）の圧力は、４〜５ｋｇ
／ｃｍ２となるが、二次側となる第２流路（Ｂ）を流れ
る第２流体（ｂ）の圧力は、６０〜８０ｋｇ／ｃｍ２と
なる。 【０００７】このように、第１流体（ａ）と第２流体（
ｂ）に大きな圧力差が生じ、第１流体（ａ）＜第２流体
（ｂ）となり、かつ、第１流路（Ａ）に第１流体（ａ）
が、第２流路（Ｂ）に第２流体（ｂ）が供給されると、
各プレート（１）（１）の伝熱面（２）（２）は、図８
の破線に示す如く変形する。 【０００８】即ち、両流体の流体圧は、第１流体（ａ）
＜第２流体（ｂ）であるため、第２流路（Ｂ）内の圧力
は、第１流路（Ａ）内の圧力より高くなり、図中矢印方
向の荷重が大きくなり、波板状をした各伝熱面（２）の
隣接する伝熱面（２）と当接している各当り点部（ａ’
）（ｂ’）が大きく変形し、図の破線に示したようにな
り、第１流路（Ａ）の流路間隔を狭めたり、ガスケット
（３）による第２流路（Ｂ）内の液密性を低下させると
言った問題があった。 【０００９】又、プレート式交換器（イ）の種類によっ
ては、第１流路（Ａ）と第２流路（Ｂ）の液密性確保に
ガスケット（３）のみを用いるのではなく、２枚のプレ
ート（１）（１）の、従来のガスケット（３）を介在さ
せていた部分で溶接固定し、この２枚一組となったプレ
ートをガスケットを介して積層することにより、プレー
ト同士の溶接によって液密が確保された流路と、ガスケ
ットによって液密が確保された流路とが交互に配置され
るものもあるが、この場合でも、プレート（１）の周囲
が溶接されているだけのため、両流路に供給される両流
体の圧力差によるプレート伝熱面（２）の変形は避けら
れなっかた。 【００１０】又、プレート（１）の周囲を溶接すると、
溶接作業に非常に時間がかかると同時に、溶接品質を一
定に保つことが非常に困難であり、生産性が低下すると
いった問題があった。 【００１１】 【課題を解決するための手段】プレート式熱交換器を、
伝熱面を有するプレートを２枚積層し、両者間の伝熱面
の周囲を囲繞する部分、及び、両伝熱面の接触部をロー
材によってロー付け固定することによって形成した伝熱
エレメントと、上記伝熱エレメントの積層時、各エレメ
ント間に介在させるガスケットとによって形成し、上記
各エレメント内に形成される、ロー材によって囲繞され
、かつ、対向する伝熱面の接触部がロー付け固定された
第２の流路と、上記各エレメント間に形成される、ガス
ケットによって囲繞された第１の流路とを交互に形成し
たものである。 【００１２】 【作用】上記した如く、プレート式熱交換器に形成する
第の２流路を、ロー材によって囲繞し、かつ、対向する
伝熱面の接触部をロー付け固定することにより、第１及
び第２の流路に供給される第１及び第２の流体の圧力差
によってプレートが変形するのを防止し、液密性を向上
させたものである。 【００１３】 【実施例】図１は、本発明に係るプレート熱交換器（ロ
）の要部を示すものである。 【００１４】この図に示すプレート式熱交換器（ロ）は
、２枚のプレート（２１）（２１）の、従来ガスケット
を介在させていた、伝熱面の周囲を繞囲する部分（３１
）、及び、両プレート伝熱面（２２）（２２）同士の交
点となる接触部（３２）をロー付けによって固着し、内
部に流体通過用の第２の流路（Ｂ）を有する、２枚一組
の伝熱エレメント（３０）を形成する。 【００１５】そして、この伝熱エレメント（３０）を、
従来と同様のガスケット（２３）を介して積層すること
により、第１の流路（Ａ）と第２の流路（Ｂ）とが交互
に形成されたプレート式熱交換器（ロ）を形成したもの
である。 【００１６】上記伝熱エレメント（３０）は、図２及び
図３に示す如く、２枚のプレート（２１）（２１）間の
、従来ガスケットを介在させていた部分（３１）、即ち
図中破線に示す部分にロー材（３３）を介在させると同
時に、両プレート伝熱面（２２）（２２）の接触部（３
２）にもロー材（３４）を介在させておく。 【００１７】そして、このロー材（３３）（３４）を介
在させた２枚のプレート（２１）（２１）を加熱炉内で
加熱し、ロー材（３３）（３４）を溶融させることによ
り、２枚のプレート（２１）（２１）を液密状にロー付
け固着する。 【００１８】尚、両プレート伝熱面（２２）（２２）の
接触部（３２）に介在させたロー材（３４）の溶融時、
ロー材（３４）は毛細管現象により接触部（３２）周囲
の隙間に集まり、大きな面積を有する接合部を形成し、
この部分を強固に結合する。 【００１９】又、上記ロー付けに使用するロー材（３３
）（３４）には、例えば、Ｎｉ系、銅系等のロー材を用
いればよい。 【００２０】又、図中、（２４）は、プレート（２１）
の両短辺中央に設けた切欠部、（２５）は、４隅に設け
た開孔である。 【００２１】上記のようにして形成した伝熱エレメント
（３０）を複数組み、従来と同様のガスケット（２３）
を介して積層し、従来と同様の方法で保持し、ロー材（
３３）によって液密が保たれた第２の流路（Ｂ）と、ガ
スケット（２６）によって液密が保たれた第１の流路（
Ａ）とを交互に形成し、第２の流路（Ｂ）に高圧の第２
流体（ｂ）を供給し、第１流路（Ａ）に低圧の第１流体
（ａ）を供給すれば、各プレート（２１）の変形を防止
できる。 【００２２】即ち、高圧の第２流体（ｂ）が供給された
第２流路（Ｂ）には、従来と同様、矢印方向の荷重が生
じるが、この時、第２流路（Ｂ）の外周はロー材（３３
）によって囲繞されており、かつ、第２流路（Ｂ）を形
成する伝熱面（２２）（２２）の接触部（３２）もロー
材（３４）によって溶着されており、上記荷重は、この
ロー材（３３）（３４）によって支えられるため、プレ
ート（２１）の変形を防止できる。 【００２３】 【発明の効果】以上説明した如く、プレート式熱交換器
に形成する第の２流路を、ロー材によって囲繞し、かつ
、対向する伝熱面の接触部をロー付け固定するれば、第
１及び第２の流路に供給される第１及び第２の流体に大
きな圧力差があり、この圧力差によって生じる荷重がプ
レートの伝熱面に加わっても、この荷重は、第２流路の
外周を囲繞しているロー材と、伝熱面の接触部に介在さ
せたロー材とによって支えることができるため、プレー
トが変形するのを確実に防止できる。 【００２４】又、伝熱エレメントを構成する２枚のプレ
ートは、ロー材によってロー付け固定されており、１度
に多数の伝熱エレメントを一括して形成でき、生産性が
よいと同時に、品質のよい伝熱エレメントを形成できる
ため、結果として、耐圧性及び剛性にすぐれたプレート
式熱交換器を安価に提供できる。
関するものであり、詳しくは、高圧を必要とするプレー
ト式熱交換器に於いて、剛性の優れた、しかも、液密性
を向上させ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（イ）は、
図５に示すように、波板状（図示せず）をした伝熱面（
２）を有し、４隅に開孔（５）（５）（５）（５）有す
る複数枚のプレート（１）（１）を、ガスケット（３）
（３）を介して交互に積層して、プレート間に第１流路
（Ａ）と第２流路（Ｂ）とを交互に形成し、作動流体間
で熱交換を行うものである。 【０００３】又、上記プレート（１）（１）の積層状態
での保持は、例えば、図６及び図７に示す如く、ガイド
バー（１０）（１０）を第１フレーム（１１）と支え棒
（１９）間に取り付け、この第１フレーム（１１）と対
峙させた第２フレーム（１２）との間に、複数枚のプレ
ート（１）（１）及びガスケット（３）（３）を交互に
配置し、かつ、各プレート（１）（１）の両短辺中央に
設けた切欠部（４）（４）を、それぞれガイドバー（１
０）（１０）に係合させることにより、各プレート（１
）（１）を第１フレーム（１１）と第２フレーム（１２
）との間に保持する。 【０００４】そしてこの状態で、第１及び第２フレーム
（１１）（１２）間に、図に示す如く、複数本の長尺な
ボルト（１３）を挿通させ、かつ、この各ボルト（１３
）先端の螺子部にナット（１４）を螺合させ、緊締する
ことにより、第１及び第２フレーム（１１）（１２）間
にガスケット（３）（３）を介して積層されたプレート
（１）（１）を両者間に挟持するようにしている。 【０００５】又、第１フレーム（１１）には、第１流路
（Ａ）と連通する第１流入孔（１５）、第１吐出孔（１
６）、及び、第２流路（Ｂ）と連通する第２流入孔（１
７）、第２吐出孔（１８）が設けてある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記構造をしたプレー
ト式熱交換器（イ）の第１流路（Ａ）と第２流路（Ｂ）
にそれぞれ第１流体（ａ）及び第２流体（ｂ）を供給し
、両者間で熱交換を行う場合に於いて、このプレート式
熱交換器（イ）を、例えば、超高層ビルの空気調和装置
の熱交換器として使用する場合は、一次側となる第１流
路（Ａ）を流れる第１流体（ａ）の圧力は、４〜５ｋｇ
／ｃｍ２となるが、二次側となる第２流路（Ｂ）を流れ
る第２流体（ｂ）の圧力は、６０〜８０ｋｇ／ｃｍ２と
なる。 【０００７】このように、第１流体（ａ）と第２流体（
ｂ）に大きな圧力差が生じ、第１流体（ａ）＜第２流体
（ｂ）となり、かつ、第１流路（Ａ）に第１流体（ａ）
が、第２流路（Ｂ）に第２流体（ｂ）が供給されると、
各プレート（１）（１）の伝熱面（２）（２）は、図８
の破線に示す如く変形する。 【０００８】即ち、両流体の流体圧は、第１流体（ａ）
＜第２流体（ｂ）であるため、第２流路（Ｂ）内の圧力
は、第１流路（Ａ）内の圧力より高くなり、図中矢印方
向の荷重が大きくなり、波板状をした各伝熱面（２）の
隣接する伝熱面（２）と当接している各当り点部（ａ’
）（ｂ’）が大きく変形し、図の破線に示したようにな
り、第１流路（Ａ）の流路間隔を狭めたり、ガスケット
（３）による第２流路（Ｂ）内の液密性を低下させると
言った問題があった。 【０００９】又、プレート式交換器（イ）の種類によっ
ては、第１流路（Ａ）と第２流路（Ｂ）の液密性確保に
ガスケット（３）のみを用いるのではなく、２枚のプレ
ート（１）（１）の、従来のガスケット（３）を介在さ
せていた部分で溶接固定し、この２枚一組となったプレ
ートをガスケットを介して積層することにより、プレー
ト同士の溶接によって液密が確保された流路と、ガスケ
ットによって液密が確保された流路とが交互に配置され
るものもあるが、この場合でも、プレート（１）の周囲
が溶接されているだけのため、両流路に供給される両流
体の圧力差によるプレート伝熱面（２）の変形は避けら
れなっかた。 【００１０】又、プレート（１）の周囲を溶接すると、
溶接作業に非常に時間がかかると同時に、溶接品質を一
定に保つことが非常に困難であり、生産性が低下すると
いった問題があった。 【００１１】 【課題を解決するための手段】プレート式熱交換器を、
伝熱面を有するプレートを２枚積層し、両者間の伝熱面
の周囲を囲繞する部分、及び、両伝熱面の接触部をロー
材によってロー付け固定することによって形成した伝熱
エレメントと、上記伝熱エレメントの積層時、各エレメ
ント間に介在させるガスケットとによって形成し、上記
各エレメント内に形成される、ロー材によって囲繞され
、かつ、対向する伝熱面の接触部がロー付け固定された
第２の流路と、上記各エレメント間に形成される、ガス
ケットによって囲繞された第１の流路とを交互に形成し
たものである。 【００１２】 【作用】上記した如く、プレート式熱交換器に形成する
第の２流路を、ロー材によって囲繞し、かつ、対向する
伝熱面の接触部をロー付け固定することにより、第１及
び第２の流路に供給される第１及び第２の流体の圧力差
によってプレートが変形するのを防止し、液密性を向上
させたものである。 【００１３】 【実施例】図１は、本発明に係るプレート熱交換器（ロ
）の要部を示すものである。 【００１４】この図に示すプレート式熱交換器（ロ）は
、２枚のプレート（２１）（２１）の、従来ガスケット
を介在させていた、伝熱面の周囲を繞囲する部分（３１
）、及び、両プレート伝熱面（２２）（２２）同士の交
点となる接触部（３２）をロー付けによって固着し、内
部に流体通過用の第２の流路（Ｂ）を有する、２枚一組
の伝熱エレメント（３０）を形成する。 【００１５】そして、この伝熱エレメント（３０）を、
従来と同様のガスケット（２３）を介して積層すること
により、第１の流路（Ａ）と第２の流路（Ｂ）とが交互
に形成されたプレート式熱交換器（ロ）を形成したもの
である。 【００１６】上記伝熱エレメント（３０）は、図２及び
図３に示す如く、２枚のプレート（２１）（２１）間の
、従来ガスケットを介在させていた部分（３１）、即ち
図中破線に示す部分にロー材（３３）を介在させると同
時に、両プレート伝熱面（２２）（２２）の接触部（３
２）にもロー材（３４）を介在させておく。 【００１７】そして、このロー材（３３）（３４）を介
在させた２枚のプレート（２１）（２１）を加熱炉内で
加熱し、ロー材（３３）（３４）を溶融させることによ
り、２枚のプレート（２１）（２１）を液密状にロー付
け固着する。 【００１８】尚、両プレート伝熱面（２２）（２２）の
接触部（３２）に介在させたロー材（３４）の溶融時、
ロー材（３４）は毛細管現象により接触部（３２）周囲
の隙間に集まり、大きな面積を有する接合部を形成し、
この部分を強固に結合する。 【００１９】又、上記ロー付けに使用するロー材（３３
）（３４）には、例えば、Ｎｉ系、銅系等のロー材を用
いればよい。 【００２０】又、図中、（２４）は、プレート（２１）
の両短辺中央に設けた切欠部、（２５）は、４隅に設け
た開孔である。 【００２１】上記のようにして形成した伝熱エレメント
（３０）を複数組み、従来と同様のガスケット（２３）
を介して積層し、従来と同様の方法で保持し、ロー材（
３３）によって液密が保たれた第２の流路（Ｂ）と、ガ
スケット（２６）によって液密が保たれた第１の流路（
Ａ）とを交互に形成し、第２の流路（Ｂ）に高圧の第２
流体（ｂ）を供給し、第１流路（Ａ）に低圧の第１流体
（ａ）を供給すれば、各プレート（２１）の変形を防止
できる。 【００２２】即ち、高圧の第２流体（ｂ）が供給された
第２流路（Ｂ）には、従来と同様、矢印方向の荷重が生
じるが、この時、第２流路（Ｂ）の外周はロー材（３３
）によって囲繞されており、かつ、第２流路（Ｂ）を形
成する伝熱面（２２）（２２）の接触部（３２）もロー
材（３４）によって溶着されており、上記荷重は、この
ロー材（３３）（３４）によって支えられるため、プレ
ート（２１）の変形を防止できる。 【００２３】 【発明の効果】以上説明した如く、プレート式熱交換器
に形成する第の２流路を、ロー材によって囲繞し、かつ
、対向する伝熱面の接触部をロー付け固定するれば、第
１及び第２の流路に供給される第１及び第２の流体に大
きな圧力差があり、この圧力差によって生じる荷重がプ
レートの伝熱面に加わっても、この荷重は、第２流路の
外周を囲繞しているロー材と、伝熱面の接触部に介在さ
せたロー材とによって支えることができるため、プレー
トが変形するのを確実に防止できる。 【００２４】又、伝熱エレメントを構成する２枚のプレ
ートは、ロー材によってロー付け固定されており、１度
に多数の伝熱エレメントを一括して形成でき、生産性が
よいと同時に、品質のよい伝熱エレメントを形成できる
ため、結果として、耐圧性及び剛性にすぐれたプレート
式熱交換器を安価に提供できる。
【図１】本発明に係るプレート式熱交換器のプレート構
成を示す分解斜視図。
成を示す分解斜視図。
【図２】伝熱エレメントを示す正面図。
【図３】伝熱エレメントの伝熱面の断面図。
【図４】本発明に係るプレート式熱交換器の伝熱面の断
面図。
面図。
【図５】従来のプレート式熱交換器のプレート構成を示
す分解斜視図。
す分解斜視図。
【図６】プレート式熱交換器の１例を示す側面図。
【図７】プレート式熱交換器の１例を示す正面図。
【図８】従来のプレート式熱交換器の伝熱面の断面図。
ロ プレート式熱交換器
Ａ 第１流路
Ｂ 第２流路
ａ 第１流体
ｂ 第２流体
２１ プレート
２２ 伝熱面
２３ ガスケット
３０ 伝熱エレメント
３１ 伝熱面の周囲を繞囲する部分
３２ 接触部
３３ ロー材
３４ ロー材
Claims (1)
- 【請求項１】 伝熱面を有するプレートを２枚積層し
、両者間の伝熱面の周囲を囲繞する部分、及び、両伝熱
面の接触部をロー材によってロー付け固定することによ
って形成した伝熱エレメントと、上記伝熱エレメントの
積層時、各エレメント間に介在させるガスケットからな
り、上記各エレメント内に形成される、ロー材によって
囲繞され、かつ、対向する伝熱面の接触部がロー付け固
定された第２の流路と、上記各エレメント間に形成され
る、ガスケットによって囲繞された第１の流路とを交互
に形成したことを特徴とするプレート式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149401A JP3027027B2 (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149401A JP3027027B2 (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | プレート式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347496A true JPH04347496A (ja) | 1992-12-02 |
| JP3027027B2 JP3027027B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=15474326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3149401A Expired - Lifetime JP3027027B2 (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027027B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007255826A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
| JP2008144997A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | T Rad Co Ltd | 耐圧性熱交換器 |
| JP2011506905A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-03 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | 熱交換器 |
| JPWO2012143998A1 (ja) * | 2011-04-18 | 2014-07-28 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3149401A patent/JP3027027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008144997A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | T Rad Co Ltd | 耐圧性熱交換器 |
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