JPS59500580A - 浮動プレ−ト型熱交換器 - 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】 この発明はプレート型交換器、特に交換プレートを溶接しないで包囲フレーム内 に取付ける新規な方法に関する。

この発明の交換器は、これに限定するわけではないが、熱回収の分野での適用を 主目的としており、そこではたとえば、処理部から流出する高温流体と、処理部 へ流入する低温流体との間で熱交換が行なわれる。特に、この発明の熱交換器は 炉、ボイラー、焼却炉、頁岩油蒸溜器等の空気予熱器として利用できる。

背景技術 熱回収システムにおいて、２つの流体は通常ガスであり、その温度差は大きくな く、許容圧力降下は小さい。

これらの状態は通常、大きな熱交換面を必要とすることになる。さらに、ガスは 通常、混合された時に腐食性、有毒性または爆発性を有するから、熱交換器は良 好な耐食性を有し、かつ２つの流体間を良好にシールしなければならない。また 、回収される熱量は通常少ないから、熱変換器は設備のコストを正常化するため に、十分に安価でなければならない。これらの相入れない要求は、現存の熱交換 器においては常に満たされているとはいえない。

種々な型式の熱交換器が現在、熱回収のために利用されでいる。その−型式のも のとしては、高熱容量のホイールにより形成された再熱ホイールがあり、該ホイ ールは回転し、かつ２つの流体間に熱を移送するようになっている。この型式の ものは、２つの流体間および大気中への漏出という厳しい欠点を有し、そのため ポンプ給送動力の損失がもたらされる。この漏出は、２つのガスの混合体が発火 性を有するか、ガスが有毒の場合は、適用を不可能にして（−まう。別の熱交換 器は鋳造フィン型チー−ブを利用している。この種の熱交換器は重量および容積 が犬キ＜、かつ低温および高温腐食に対する抵抗力が小装い。このような欠点を 克服するために、薄肉波形金属／−トを利用する幾つかの試みが行なわれた。こ の波形は、プレートを２つの流体の圧力差に抗して支持する作用を有する。米国 特許第４，０２９，１４６号明細書においては、波形金属シートが金属ケーシン グ内に取付けられている。２つの隣接プレート上の波形リムは、プレートを分離 させると共に、２つの流体が流動させられる狭いチャンネルを形成するようにな っている。多くの適用例において、この装置は、狭い通路が煤煙または他の固体 付着物により詰まる欠点を有すると共に−、ケーシングとプレート間の熱膨張差 により問題が生じる。別の平行プレート型熱交換器が、米国特許第４．３０ａ９ １５号、同第１゜７２７、　＋　２４号および同第２，３６ａ８１４号明細ｔ、 英ＩＢ％許出願第２．０４１，１９ＯＡ号明細薔、およびフランス特許出願第７ ５　２０２８５号および同第７８　３１８６３号明細薔に示されている。

この発明は一実施例において、２つの流体流間に熱交換を行なうための、交互の 横断流動チャンネルを提供する熱交換プレートブロックを提供しており、前記ブ ロックは連続し、隔置された平行な四角形プレートを積重ねたものからなり、前 記プレートは包囲プレート内に取付けられ、前記フレームは、前記プレートに平 行な全体として四角形の端部壁と、前記端部壁の隅部間に延ひると共に、それを 結合する隅部柱体を備えている。プレートブロックの特徴は、プレートの間て弾 性セパレータを包含し、それによりプレートの積重ね体はプレートの平面に対し て垂直方向に、ユニットとして弾性的に圧縮され得るようになっている。端部壁 と隅部柱体はプレートの積重ね体を好ましくは十分に圧縮して、プレートがその 平面内で、全体的に移動することを抑制し、その圧縮程度は、プレートの平面に 垂直な方向における、熱膨張による増加を内部的に吸収すべく、積重ね体がさら に圧縮できるようにするために制限されている。この実施例の別の特徴としては 、隣接する隅部柱体からプレートの隅部を隔置する弾性隅部スペーサを包含する ことで、これによりその平面に平行な方向におけるプレートの熱膨張による増大 を吸収する。１〜たがって、この実施例においては、プレートの平面に垂＠な方 向における熱膨張による増大は、内部的に吸収され、またプレート積重ね体はプ レートの平面内において膨張することが可能であり、この膨張はプレート隅部の 弾性隅部スペーサにより吸収される。

との実施例はさらに、プレート間にそれ全横切って延びる支持リブを包含するこ とが望ましく、とのリブに各プレートの両面に相互に直交して設けられる。交互 のプレートの同様に面する面に設けられるリブは平行に、かつプレートの端部に 関して同一に位置決めされることがゼましい。すなわち、リブは隔置された平面 内、すなわちプレートの平面に垂直な平面内、およびプレートの平面に垂直に延 びる交線と直角に、相互に交差する平面内に存することになる。極端な温度また は圧力を受けた時、リブはプレート間の間隔を維持する作用を有し、このような 極端な状況下でリブとプレートが完全に接触すると、十字に交差したリブはプレ ートと共に、一連の構造的な支持柱体を形成し、これはプレートの平面に垂直方 向に延びると共に、プレートがゆがむこと、あるいは全体的に移動することがな いように支持する。

この発明はさらに、この発明の熱又換器に石川な熱交換プレートにも関し、この プレートは全体として四角形であると共に、２つの対向端部を有しておシ、前記 端部（７）　一部はプレートの平面に対して全体的に垂直な同一方向に延びると 共に１フランジで終っており、このフランジはプレートの平面に平行に外方へ延 ひている。プレートの残りの対向端部には上向き部が設けられ、その長さは同一 方向におけるプレートの最大ｉさより小さくすることが望ましい。

この発明の別の実施例の特徴としては、プレートに複数の長いくぼみが設けられ 、各プレートのくぼみは、隣接プレートの対面に直ぐ隣接して延びると共に、連 続するプレートに形成されたくほみは、相互に直交すると共にまたがっている。

交互のプレートにおけるくぼみは、同一に位置されている。こうして、連続する プレートにおける整合し、かつ十文字に交差する？はみは、プレートの平面に垂 直な組に沿って交差する平面内に存する。

各プレートのくぼみが隣接プレートの対向面に接触するような厳しい条件下で、 プレートブロックが利用される場合は、くぼみとプレートは共働して構造的な支 持柱体を形成し、この柱体はプレートの平面に垂直方向に延びて、プレートの座 屈またはゆがみを抑制している。長いくぼみには、所期の流体流動方向に最大寸 法を有するように形成することが、好ましい。各くぼみの最長寸法は隣接プレー トの隣接くほみの最短寸法を、実質的に起える。

この発明の交換器は、耐食性材料から形成される平行平面プレートの熱交換面を 利用してお如、このプレートは交差流動チャンネルのパターンを形成している。

流体間の圧力差はスペーサ、たとえばチャンネル内側に設けられたリブまたはく ぼみにより補償される。交差流動チャンネルの２つの流体流に関するシールに、 隣接フレートの端部を剛性フレームにより、相互方向に弾性的に加圧することに より実現される。好ましくは、各プレートに弾性支持体が設けられて、十分なシ ール状態を維持しながら、あらゆる方向に自由に膨張できるようにする。

すなわち、各プレートは弾性固定具内に、実質的に浮遊している。この独特な・ 浮遊プレート・の概念により、薄肉シートとして利用される高合金のような高価 なプレート、あるいはセラミックまたはカラスのようなもろい材料をも、経済的 に利用することができる。プレートの隅部は切欠きまたは切除部がなく、完全な 形状であることが好ましく、プレートは平面で見て、実質的に完全な四角形であ ることが望ましい。

好ましい実施例において、熱交換器は四角形の熱交換プレートからなる一つまた はそれ以上のブロックを備え、前記プレートは各ブロックにおいて、熱交換処理 に包含される２つの流体流に対して、交差流動チャンネル・パターンを形成する ように組立てられる。熱交換面は本質゛　的に平面状四角形で、合金、セラミッ ク、ガラス等の耐腐食性材料から形成することが好ましい。前記交換プレートの 肉厚は、材料の強度および耐食性を考慮して選定されるが、できるだけ小さくさ れる。プレートブロックは複数の交換ツーレートを相互に積重ねることにより形 成され、前記交換プレートは少なくとも部分的に弾性を有するプレートセパレー タにより、相互に分離されており、捷たこうして形成された組立体は剛性金属フ レーム内に包囲される。このフレームもプレート積重ね体を圧縮して、隣接プレ ートの端部が相互に押圧されて、艮好なシールを形成するようにされる。こうす ることにより、プレート端部を溶接または別にはんだ付けする必要は無くなる。

好ましいことに、各プレートｌｄ弾性的に、かつ隣接プレートから本質的に独立 して支持される。すなわち、各プレートは弾性固定具内で実質的に自由に浮遊支 持されることになる。積重ね浮遊プレートハ、各プレートの２つの対向端部に弾 性端部セパレータを、そして残りの２つの端部に剛性端部セパレータを配置する ことにより、実現できる。弾性および剛性セパレータは通常、各２つの隣接プレ ートに関して、９０°毎に互い違いに配置されている。このようにして、プレー トの平面に直交する方向に圧縮性を有するプレート積重ね体が実現される。こう して形成された圧縮可能なプレート積重ね体は、フレームにより圧縮されて緊密 な組立体が達成される。しかも、該組立体は使用時に予期される熱膨張に適合す べく、十分な膨張許容性を有している。こうして、熱膨張は累積的に大きく移動 することなく、各プレートの小移動により局部的に補償され、積重ね体中のプレ ート数は任意九人きくすることができる。

各２つの隣接プレートにより形成された各流動チャンネル内側に、２つの流れの 圧力差に抗してプレートを支持するために、スペーサが設けられている。スペー サは、対応チャンネル内の流体の流動を妨害しないように、がツ自由プレートス パン（スペーサ間）に対する圧力負荷が、プレート内に過度に大きな応力をもた らさないように十分な数で、配設されている。スペーサはたとえば、各チャンネ ルの入口および出口領域に設けられたクロスバ−に固定された、ビームの形態に することができる。

また、スペーサはスタッフ゛加工または他の同定手段により、プレートと一体に 形成することができる。

プレート積重ね体の包囲フレームは、４つの隅部柱体と２つの端部壁を包含して いる。その材料は金属が好ましい。端部壁は交換プレートに対して平行に、かつ プレート積重ね体の２つの端部に配置されており、かつ望ましくはボルトにより 、４つの隅部柱体に連結されている。

フレームもプレート積重ね体の重量を支持する作用を有している。弾性シールが 各隅部柱体と、プレート積重ね体の対応隅部の間に配置されており、したがって 各プレートをそれ自体の平面内で自由に熱膨張させながら、２つの流れを相互に シールする。こうして、プレート積重ね体を包囲してプレートブロックを形成す る、本質的に四角形のフレームが得られる。ボルト孔を備えたフランジ領域が、 四角形フレームのリムに形成され、これはプレートブロックを相互に、そして外 部ダクト装置に連結するようにされている。

グレートブロックは前述のように、単一交差流動熱交換器として単一状態で利用 でき、あるいは単一で、かつ流動分割器と共に利用して、多交差流動−逆流型熱 交換器として利用でき、あるいは４似ブロツクに連結して、多クロス流動−逆流 型熱交換器として利用することができる。他の流動パターンの組合わせも可能で ある。こうして、２つの流体流を良好に分離すると共に、外部への流出の無い熱 交換器が得られる。通常の鋳造フィンチューブ型熱交換器で同一効率のものに比 較して、浮遊プレート型熱交換器は小さい容積であり、かつ重量および圧力降下 が減少される。燃焼ガスの煤煙による詰まりは、狭い通路が存在せず、かつ煤煙 は通常の煤煙送風機により除去できるから、この交換器においては問題にならな い。

図面の簡単な説明 第１図は単一プレートブロックからなる熱交換器の斜視図、 第２図は多ブロツク型熱交換器の概略図、第３図は流動分割器と共に単一プレー トブロックから形成された各経路型熱交換器の斜視図、第４図は平面四角形熱交 換プレートから形成されたプレート積重ね体の一部断断分解図、 第５図は折りたたみ端部を備える四角形熱交換プレートから形成されたプレート 積重ね体の分解図、第６図は２つの交換プレート間の流動チャンネルの斜視図、 第７図は弾性を有する圧縮可能なス）　ＩＪツブを利用する弾性端部セパレータ の一部破断斜視図、第８図はフレーム要素を示すプレートブロックの分解図、 第９図は第８図の９−９線に沿う断面図、第１０図はこの発明の修正プレートブ ロックの斜視図、第１１図は第１０図の修正プレートブロックの一部断面および 一部分解斜視図、 第１２図は第１０．１１図の実施例に利用される型式のプレート積重ね体の破断 斜視図、 第１３図はこの発明に利用されるプレート積重ね体の分解概略斜視口、 第１４図は第１６図の１４−１４線に沿う断面図、第１５図は第１３図の１５− １５線に沿う断面図、第１６図は第１０図の装置と共に利用するプレート積重ね 体の概略斜視図、 第１７図はこの発明の修正熱交換器のプレートの斜視図、 第１８図は第１７図の１８−１８線に沿う断面図、第１９図は＄１７図の１９− １９線に沿う断面図、第２０図は第１７図に示されるプレートと結合して利用で きるプレートの斜視図、 第２１図は第１７．２０図のプレートを利用するこの発明の実施例を示す斜視図 、 発明を実施する最良の形態 プレートブロックＱＯＩは基本的に、包囲フレーム内の複数の交換フレート（Ｉ ｌｌからなり、前記フレームは全体として、端部壁ａｚと隅部柱体（１４１（第 １，３図および第８図）からなっている。プレートプロちりａ旬は単一で利用さ れて、交差流動交換器（第１図）を形成しており、あるいは別のプレートブロッ クαωと組合わされて、交差流動−逆流型交換器（第２図）を形成している。単 一プレートブロックａ＋ｌｌはさらに、流体を指向させる流動分割器−を利用し て、交差流動−逆流型交換器を形成することができる。流動分割器（至）は２つ の隣接支持チャン坏ルα４および交換プレート（ＩＩｌの一つに固定される。こ うして得られた又換器において、熱は２つの流動流体（８ｏ）と（９ｏ）の間に 移送される。またこれらの流体は一般に異なる圧力を有すると共に、前記交換器 を分離した状態で、かつ交差状態で流動するようになっている。

特に第４図において、交換プレート（１１１はプレート積重ね体（至）において 、多数のスペーサ（イ）、剛性端部セパレータ（イ）および弾性端部セパレータ Ｑ１）により、相互に平行に配置されている。このようにして形成された組立体 は次いで、２つの端部壁α２間に緊密に包囲され、端部壁（Ｌ２は４つの隅部柱 体ｄ４１ｃボルト固定または他の手段で固定されている（第１図）。交換プレー トσＤは本質的に四角形の形状を有すると共に、金属シート、セラミック板、ガ ラス板若しくは他の材料から形成されている。このようにして、交換プレートα υは多数の平行な流動チャンネル（至）を形成し、該流動チャンネル＠を流体（ ８ｏ）および（９ｏ）が流動する。

交差流動状態に流体の流れを方向づけるために、剛性端部セパレータ（イ）が使 われている。該剛性端部セパレータ＠は本質的に剛性バーからなυ、剛性バーは 各プレートの２つの対向端に配設され、連続的に９０°の角度をもって互い違い に配置されている。剛性端部セパレータ■は、第４図に示されるように、プレー ト積重ね体（至）の取はずし自在な要素として設けられている。また、剛性端部 セパレータ（イ）は第５図に示されるように、交換ブレー１−　ｆｉｌｌの折曲 部分■のように形成することができる。後者の場合は、交換プレートαＤの前記 端部は最初に９０°前方（プレートの平面に垂直）に折曲げて、剛性端部セパレ ータ（イ）を形成し、次゛いて後方（プレートの平面に平行に外方）に９００折 曲けて、プレート端部接触領域すなわちフランジ（財）が形成されている。した がって、この発明においては、数種の形状の交換プレートが利用できる。一つの 形状としては、第４図に示されるように単純な平面状四角形である。この型式は 、セラミックまたはガラスのようなもろいプレート材料に対して好ましい。他の 型式は、前述し且つ第５．６．７．８図に示すような、折り曲げた対向端を備え た四角形のプレートである。この型式のものは金属プレートに対して好ましい。

これは、クロスバ−（ハ）を流体の流動を妨害しないように位置させるために利 用できる、凹所空間を提供する利点を有している。

折曲げプレートにより形成されるような凹所空間は、平面状四角形プレートにお いて、剛性端部セパレータ（イ）に凹所を形成し、それに対応してプレート寸法 を調整トリミングすることによっても実現できる。最後の構造のものは、この好 ましい実施例の説明においては、さらに続けて説明することはしない。

第４，６図において、各交換ブレー）ｆｉｌｌの他の対向端部は、クロスバ−（ ハ）とスプリング（イ）のサブ組立体から形成された弾性端部セパレータＩ２＋ １によって支持されている。

クロスバ−（ハ）は本質的に、対応するプレート端部の全長にわたって延びる障 ｊ性バーである。スプリング（支）は種々の形態で用意できるが、この好ましい 実施例を例示するために２種類のものが選定されている。一形態は第６図に示さ れており、ここでは前記弾性端部セパレータはクロスバ−（ハ）からなり、クロ スバ−■の頂部には多数のリーフスプリング（ホ）が、切欠きまたは他の手段に より固定されている。リーフスプリング＠はクロスバ−（ハ）と、その上方のプ レート端部の間に圧縮されて設けられている。

別の好ましい形態は第７図に示されており、ここでは弾性ストリップ彌がクロス バ−（ハ）の下に配置され、端部スペーサＧ３がクロスバ−＠の頂部に固定され ている。端部スペーサｃｌｚは単純に、スペーサまたにリプ■の延長端部により 形成することができる。ストリップ（イ）にクロスバ−磯と、その下方のプレー ト端部の間に圧縮されて設けられている。圧縮可馳な弾性ストリップ（支））は スプリングの作用をな丁。そして、この特別の実施し１］において、弾性ストリ ップ体はシールの目的は有していない。ス）　ＩＪノブ（ハ）はセラミック繊維 、ワイヤーメソシュまたは他の材料から形成することができ、かつフランジ（財 ）の長さおよび幅にわたって延びていることが好ましい。

弾性端部セパレータＩ２１１（第４図）の主な役割は、プレート積重ね体と包囲 フレーム間の熱膨張差を、局部的に吸収することである。このセパレータの別の 役割は、２つの隣接プレートのプレート端部接触領域（財）を、相互に押圧する ことにより流動チャン坏ルのシール状態を助けることである。低温状態において は、交換プレートの平面に直交する方向における伸性端部セパレータＱ１１の寸 法ハ、剛性端部セパレータ（イ）およびスペーサ■の対応寸法より、いくらか大 きい。そして、温度が上がると、端部セパレータ（イ）とスペーサ（至）は熱膨 張し、スプリング（イ）は圧縮される。交換プレートの固有弾性により、あらゆ る温度においてプレート端部接触領域＠に沿って、シール状態が良好に維持され 、非常に小さい局部移動が生じるのみである。弾性端部セパレータＱ１１による 熱膨張の局部的吸収は、この発明の重要な特徴である。スプリング無［２で多数 のプレートを備える交換器においては、累積熱膨張量は無視できなくなり、プレ ート積重ね体および包囲フレームに、容認で＠ない大きな応力が生じることにな る。スプリング０６ンの利用により、端部壁住２に対する押圧力はスプリングの 強度に依存し、これは設計によシ制御できる。

前述のように、各流動チャンネル（至）は複数のスペーサすなわちリブ＠を包含 し、その幅（プレートの平面に垂直な方向で測定して４Ａ）は、流動チャンネル （プレート間）のそれにほぼ等しくされている。スペーサ翰は第４．６および７ 図に示されるように、切欠きまたは他の類似手段によりクロスバ−（ハ）に固定 された、取はずし自在なビームの形態にすることができる。また、スペーサ（ハ ）は交換プレート自体から種々の形状に形■することができる。

スペーサ翰は全体として、複合構造物を補強すると共に、交換プレートｌ］１を ２つの流動の圧力差に抗して支持することを助ける作用を有する。

前述のように、プレート積重ね体は端部壁α２に密に接触して包囲フレーム内に 配置されると共に、交換プレートの平面内での熱膨張に適合するために、プレー ト積重ね体の隅部（至）と隅部柱体Ｉとの間には、十分な間隙が設けられている （第８．９図）。隅部柱体（財）に沿って、２つの流体流の分離が弾性シールの により行なわれ、前記シールのは十分な弾性と十分なシール特性を有する、セラ ミック繊維バッキングとすることができる。

前記部品の組合わせにおいて、２つの流体の分配用マニホルドを、プレートブロ ックα〔の流入口および流出口に設けられる。マニホルドは２つの隣接する隅部 柱体（１４１と２つの端部壁ａ２のリムにより構成され、剛性端部セパレータ（ イ）は流体チャンネル（ハ）の一部を閉鎖し、弾性端部セパレータＱ１１は残り の流動チャンネル■の流体導入開口□　を形成している。

第１．６図および第８図に示されるように、端部壁α２および隅部柱体Ｉも、そ のリムに沿ってボルト孔を備えている。フレーム装置のボルト孔顧ば、端部壁α シを４つの隅部柱体に連結するため、ボルトが挿通される。ブロック連結ボルト 用孔ａ９は、ブロックを相互に、かつ外部ダクト設備ＧＩＩＫ連結するためボル トが挿入される（第２図）。第２図ｆ１４つのプレートブロック＋ｌ［Ｉからな る熱交換器を示しており、これは流体（８０）のだめの一つの流動通路と流体（ ９０）のための４つの流動通路を形成している。

流体（８０）は煙突流出ガスで、流体（９０）は空気とされる。

ダクト装置における旋回体αηは、空気流が順次４つのブロックを通過するよう にするものである。通常の型式の煙送風機αｌが図示のように、ブロックの間に 装着されている。清浄な煙突ガスに関しては、煙送風機０およびブロック連結器 ａ急は省略できる。

浮動プレート型交換器の簡単な製造方法は以下の通りである。交換プレート（１ １１は四角形の形状を有し、代表的にはステンレススチール薄板から形成される 。各プレートの２つの対向端部は前述のように折曲げられて、剛性端部セパレー タ翰が形成される。スペーサ翰およびクロスバ−（ハ）はステンレススチール薄 板を折曲げ、適当な形状の中空ビームに形成される。種々のフレーム要素は厚肉 炭素鋼プレートから、図示される総体的形状に形成される。それからプレートブ ロックＱｌの組立てが、組立て基部となる端部壁α２の一方にプレート積重ね体 を組立てることにより開始される。プレートは積重ね体内に、一つずつ９０°毎 に互い違いに表置される。各プレートに対して、クロスバ−器、スプリング（ハ ）およびスペーサのが、次のプレートを付加する前に配置される。プレート積重 ね体の完成後、他端壁α２が積重ね体の頂部に載置される。

次いで、積重ね体は端部壁のリム周囲に設けられたクランプにより、弾性圧縮限 界まで２つの端部壁（１２間で圧縮され、それから端部壁は少し離れて、積重ね 体に弾性圧縮性を与えるようにしている。隅部柱体に所定位置に、弾性隅部シー ル□□□と共に位置決めされて、フレーム組立ボルトαｅが締付けられる。そこ でプレート積重ね体は傾けられ、交換プレートが垂直になるように正常位置に配 置される。通常は、幾つかの同じプレートブロックが相互にボルト止めさｎて、 熱交換器が形成される。明らかなように、種々の構成部品は溶接または他のはん だ付は作業なしに、組立てることができる。したがって、部品はたとえば洗浄あ るいは作動中に破損したプレートの交換の場合に、分解できるように、取はずし 自在な状態にある。

この発明の熱交換器は洗浄の容易性、耐腐食性、および小さい寸法、重量の点で 、同じように使用される他の熱交換器より有用である。洗浄の容易性は幅広のチ ャンネルによるもので、前記チャンネルは良好な実施例においては、フィンまた は波形部片のような障害物は備えていない。小型寸法の点は、フィンを備えるプ レートに比較して、平面シートのバッキング特性が良好であるからである。この 発明においては、熱交換面は薄肉シートで形成できるから、比較的高価な耐食性 材料、たとえばステンレススチールを経済的に利用することができる。低温耐食 性は低温プレートブロックの交換面に、ポリ（テトラフルオロエチレン）のよう な保護コーティングを設けることにより、さらに助けられる。鳥温腐食は交換プ レートに、高品質ステンレススチールまたはセラミック材料を利用することによ り防止される。

比較的小さい寸法、重量により、たとえば現存構造物の頂部に取付け、自然通風 設備として使用することもできる。

この交換器はさらに設計に自由度を有するという利点があり、それは所定の熱移 転要求が、多くの設計パラメータたとえばプレート間隔、プレート寸法、ブロッ ク内のプレート数、およびブロック数から、適切に選定することにより満たすこ とができるからである。この設計の融通性により、現存の炉またはボイラーに対 して空気予熱器を適用する場合に通常関係する制約を、満たすことができる。

この発明の別の重要な利点は、作動後に損傷した可能性のあるプレートを容易に 交換できることである。

これらの利点の幾つかを以下に例示する。流体（８０）が煙突流動ガスで、流体 （９０）が燃焼空気である処理炉における空気予熱器としての適用例を考えるこ とにする。空気予熱器の流入口および流出口における煙突ガス温度は、それぞれ ３９２℃および２０１０　℃であり、また空気のそれは２０°および２８０℃で あり、平均温度差は１３８℃である。煙突ガスの流量は１２Ｋｆ／秒であり、空 気のそれは１０恥／秒で、熱移転必要量は２．６５ＭＷである。これらの要求を 満たす浮遊プレート型交換器の設計は寸法、圧力降下、および炉内で燃焼される 燃料の複類に負わされる制約に依シ、多くの異なる方法で達成することができる 。

そこで、煙突ガスが煙突によりもたらされる自然通風のみにより循環され、また 燃焼される燃料が重残滓油であると仮定する。この燃料は汚染状態にある可能性 があることから、煙送風磯は設けなければならず、また煙突ガス側のプレート間 隔は大きく、たとえば２２＋＋ｍに選定される。空気側のプレート間隔は１２ｇ に選定される。プレートはＣＬ６ｔＭｎ厚のステンレス・スチールから形成され る。周知の熱移転公式を適用すると、圧力降下が、煙突ガス側において６０　ｐ Ｑ、空気側において２２０　ｐａに対しては、必要な熱移転面積は１０５０−で ある。これは、第２図の全体構成を有する３つのプレートブロックにより得られ る。プレートブロック（フレームを含む）の全体寸法は、高さが１．５　ｍ　、 幅が２．５ｍ、そして深さが２．８ｍである。３つのブロックの嵩容積は合わせ て３ｔ５ｔＦ？である。熱交換器の総重量は１ｃＬ０００Ｋｚである。全体寸法 は、天然ガスのような清浄燃焼燃料に対して、強制送風手段により大いに減じる ことができる。したがって、前述の条件において、煙突ガスの圧力降下が７５５ 　ｐａで、空気の圧力降下が１０００ｐａ、およびプレート間隔が両側とも１２ 解の場合は、熱移転面積は４７５イに減少できる。

この場合、嵩容積は１１．２−で、総重量はｓ、ｏｏｏＫ４である。

この発明の好ましい実施例が第１０〜２１図に示されている。先ず第１０〜１５ 図の実施例において、プレートブロックは（１００）で示され、平行な四角形の 剛性端部壁（＋０４）から形成されるフレーム（１０２）を包含しておシ、端部 壁い０４）ハ隅部柱体（１０６）を有し、隅部柱体（１０６）が端部壁の隅部間 に延びると共に、それを剛性結合している。隅部柱体は端部壁に対して適切な手 段、たとえば第１．３図および第８図において説明したように、溶接により、あ るいは隅部柱体内でそれに平行に、かつ端部壁を貫通する長手方向ボルトにより 、固定される。端部壁間に一連の積重ねプレー）　（１０８）が保持される。各 プレートは全体として四角形で、２つの対向端部が適切に折曲げられて、それぞ れに、プレートの平面に対して総体的に垂直な方向に延びる部分（１０９）を形 成するようにすることが望ましく、前記部分（１０９）　、Ｑ’下端部（１１０ ）を備えると共に、下端部（１１０）からプレートの平面に平行に外方に延びる フランジを備えている。プレートの他端部は屈曲部（１１２）を備え、これは上 方に、すなわち前記部分（１０９）と反対方向に延びて、剛性を増大している。

前記部分（１１２）のその最長寸法に沿って測定した長さは、プレートの平面部 （１１３）の対応する長さより実質的に小さい。後の説明から明らかなように、 積重ね体において次に続くプレートは同様に相曲されるが、前のプレートに対し て９０°回転される。各プレートの組合わせに対して、プレートの平面に平行に 測定したフランジ（１１１）の端部間の距離は、プレートの平面に平行に測定し た次に隣接するプレートの上屈曲部（１１２）間の距離より少し小さく、それに より第１２図に示されるように、プレートは相互嵌合または収容状態にある。上 屈曲部（＋１２）は内部構造を図示するために、第１５図のプレートからは省略 されている。

前述と同様に、プレートブロック（１００）は端部壁の一方を水平基体として、 その壁土に連続してプレートを載置し、かつ他の要素を配置することによシ組立 てられる。

明らかなように、最底プレートには第１３図に（１０９）および（１１１）で示 されるような、下向きおよび外向き屈曲形状は形成されず、また上屈曲端部（１ １２）は最上プレートからは省略される。

第１０〜１６図の実施例は弾性端部セパレータ（１１６）を含み、これは各プレ ート（１０８）のフランジ（１１１）ト屈曲部（１０９）により形成されたチャ ンネル（１１４）内に、平担に置かれるような形状と寸法を有することが望まし い（第１５図）。各弾性端部セパレータ（１１６）上に剛性スペーサ（１１７） が設けられ、このスペーサ（１１７）は連結すれた総体的にＵ字形のチャンネル （１１８）および（１１９）（第１３図）から形成されることが望ましく、さら にその頂面にスロッ）　（１２０）が形成されることが望ましい。

スペーサ（１１７）の高さは、弾性端部セパレータ（１１７）が圧縮されていな い時、スペーサ（１１７）の上面がプレートの隣接平面（１１３）の上方に、少 し隆起するように選定される。

各プレートを横切って一連の隔置されたリブ（１２２）が延びており、このリブ はスペーサ（１１７）と重な多接触状態に延びると共に、リブ端に隣接して下向 き突出片（１２４）を含み、突出片（１２４）はスペーサのスロｙ　ト（１２０ ）内に受容されて、リブ（１２２）をプレートプロ、りに関り、テ平行に、かつ 間隔を有するように維持するようにされている。リブは全体として”Ｃパ字形断 面形状を有することが好ましく、Ｃ”字形の脚部は少し広けられて、瞬接対面す るプレート面に載置される脚部およびリブにある程度の弾性を付与するようする ことが望ましい。スペーサに形成されたスロ、　ト（１２０）はリブの方向に向 いており、プレートを横切って一方向に延ひるリブか、垂直平面内で整合すると 共に、プレートを横切って他方向に延びるリブも同様に、最初に述べた平面に垂 直面内で交差する、すなわちプレートの平面に直角な垂直平面内に存する。

各プレートに形成された上層曲部（１１２）は、外屈曲フランジ（１１１）の端 部を拘束する作用を有し、したがって上層曲部（１１２）はプレートを剛性化す ると共に、組立て時プレートを位置決めすることを助ける作用を有する。

第１１図において、隅部柱体（１０６）は全体的に四角形状を有し、プレート積 重ね体の隅部に対して全体として平担な面（１０７）を与えている。プレート積 重ね体隅部は第１１図に（１２６）で示されており、隅部（１２６）に対して金 属１だは他の材料からなる、総体的に直角のシールストリップ（１２８）が設け られる。場合によっては、シールストリップ（１２８）とプレー）＆重ね体の隅 部（１２６）の間に、シリコンゴムまたは他の可撓性材料からなる第２シールス トリツプ（１２９）を利用することが望ましい。隅部柱体（１０６）の表面（１ ０７）とシールストリップ（１２８）の対向面の間に、長い弾性隅部スペーサが 設けられる。図面（第１１図）において、スペーサは渦巻き（１３２）に巻かれ たインコネルのような、所定長さのスプリング金属からなり、この渦巻きによシ −ルストリップ（１２８）と支持チャンネル（１０６）の対向面に、弾性変形自 在な面がもたらされる。渦巻き（１５２）はアングル支持体（１３４）により、 その側部を支持されている。明らかなように、シールストリップ（１２８）は端 部壁に剛直に取付けられるのではなく、プレート積重ね体の隅部と弾性隅部スペ ーサの間のスフリング圧力によシ、所定位置に保持されている。

前述のように形成されたプレート積重ね体は、弾性端部セパレータ（＋１６）を 包含することから、プレートの平面に垂直な方向に容易に圧縮できる。頂端部壁 （１０４）がプレート積重ね体上に置かれ、所望の圧縮程度が得られるまで端部 壁は相互に圧縮され、続いて隅部柱体は端部壁に剛性固定されて、前記圧縮状態 が維持される。

このようにプレートを圧縮することにより、プレートの隣接端は相互に実質的に シールされるが、この圧縮はプレートプロ重ね体を破損するほど厳しいものでは ない。

プレートの平面に垂直方向におけるプレート積重ね体の熱膨張による増大を、積 重ね体が内部的に吸収できるように、それ以上の圧縮に対する十分な能力が許容 されている。もちろん、利用条件が異なる場合は、圧縮程度を異ならせることが 必要である。経験的に言って、プレート積重ね体自体の重量に等しい力で、端部 壁を相互に押圧することにより、しはしは十分な圧縮がもたらされる。

このようにプレート積重ね体を圧縮すると七によシ、プレート間の弾性スペーサ に永久変形がある程度生じるカ′、前記スペーサがプレートの平面に垂直方向に おける、熱膨張による寸法変化を吸収できる十分なスプリング性または弾性を保 持するならば、前記変形は重要ではない。

第１０図に示されるように、得られたプレート積重ね体（１００）において、プ レートの平面に垂直な方向におけるプレート積重ね体の熱膨張は、積重ね体の内 部的に吸収され、プレートのその平面内における熱膨張は、弾性変形可能な渦巻 き（１３２）により吸収される。過度の厳しい温度を受けた場合、あるいは過度 の高圧流体が利用された場合は、リブ（１２２）がプレートの対面間の間隔を維 持する作用を有し、そのような状態においては、リプ自体がプレートと共に、プ レートの平面に垂直なリブの平面の交線に沿って延びる支持性構造柱体を形成し て、補助支持体を提供している。Ｃ字形リプ（１３２）の少し拡げられた脚部も 、リブが厳しい圧縮により少し変形することを可能にしている。

プレートおよびフレームの製造には、一般に異なる工具を必要とし、またいくら か異なる分野における熟練工を必要とすることから、プレート積重ね体とフレー ムはしばしば、異なる場所で製造されることになる。また、場合により、プレー トブロックのプレート積重ね体を、利用現場において、フレームを除かないで簡 単に交換することが望ましいことがある。このような理由により、プレート積重 ね体をフレーム内に挿入される状態で、一体ユニットとして構成することが望ま しい。その場合、プレート積重ね体自体のプレート、スペーサおよび他の要素は 、第１６図に（１５４）で示される重い剛性底部プレート上に組立てられる。重 い剛性頂部グレー）　（１３６）が最上交換プレート上に置かれ、得られた組立 体は所望のだけ圧縮される。クランプ体たとえばストラップ（１３８）が得られ たユニットを包囲して、プレート積重ね体にプレート（１３４）および（１３６ ）の圧縮力を維持しており、また上部グレート（１３６）にはアイボルト（１４ ０）のような取付は装置が設けられて、プレート積重ね体は適描な装置によりユ ニットとして持上げられ、プレート積重ね体と共に利用されるフレーム位置まで 輸送することができる。

プレート（１３４）と（１３６）はその端部が、前記ストラップの力による曲げ に耐える十分な強度を有すると共に、プレート（１３４）と（１３６）の間の圧 縮程度は、グレート積重ね体が垂直位置（すなわち、プレートの面が垂直方向に 延びる）に支持された時、相互にスリップしないか、はとんど移動しないように 決められｂｏこうして、プレート自体はプレート（１３４）と（１３６）の間の 、比較的高い圧縮状態からもたらされる連続するプレート間の摩擦力により、相 互に実質的にロックされる。

第１６図に示される予備圧縮されたプレート積重ね体（１３０）が装着される場 合、これはアイボルト（１４０）を取はずしてから端部壁（１０４）間に置かれ 、端部壁はプレート（１３４）と（１３６）に隣接配置されて、隅部柱体（１（ １６）により所定位置に固定される。それから、ストラップ（１３０）が切断さ れ、プレート積重ね体は端部壁（１０４）に対して少し膨張する。ストラップ（ １３８）は薄肉金属にすることが望ましく、これは全体的に除去されるものであ るが、これがプレート（１３６）と端部壁（１０４）の間に残っていても、装置 の作動には悪影響を及はさない。

前述のように、プレート積重ね体（１３０）が圧縮される時、その種々の要素間 の摩擦接触は、熱膨張による個々のプレートの移動は許容されるが、それらの間 の摩擦力により、プレート積重ね体が端部（プレートの垂直方向に延びる平面） にチップを設け、かつプレー１１重ね体がプレート（１３４）と（１３６）によ り支持される時、相互に大きく移動しないようにプレートを拘束するに十分な大 きさである。プレート積重ね体は２つの重力またはそれ以上の力によシ、プレー トが大きく移動しない程度に圧縮されることが望ましく、圧縮力は積重ね体中の プレート数、およびプレート積重ね体の長さくプレートの平面に垂直な方向に測 定する）に依存する。その結果、プレート積重ね体は端部で回転されて、プレー トの相互のスリップによる損傷なしに、トラックまたは他の手段で輸送できる。

この発明の変形実施例が第１７〜２１図に示されている。この実施例において、 （＋ｓＯ）で示されるプレートは前述のプレート（１０８）と類似形状を有する が、その熱交換面に複数の長い凹部（１５２）が設けられている。この凹部は適 切な形状の雄および雌ダイを利用する、周知の金属成形技術によシ形成されるこ とが好ましい。したがって、得られる凹所はプレートの平面から外方へ押圧され て、プレートの一面には凹部（１Ｓ４）が、そして他面には凸部（１５６）が画 成される。この凹所は応力集中を避けるために丸められることが好ましく、しだ がってプレートの一面においては全体的に凹面状で、他面においては凸面状にな される。第１７〜２１図のプレートに示される凹所は、各プレートに下向きに形 成されているが、プレートの面からの凹所の突出方向は、プレートがプレート積 重ね体を形成するために組立てられる時、凹所がすべて同一方向に突出している ことは、重要なことではない。

・前記凹所は、その突出または凸面部が、これが突出するチャンネル内で流体の 流動方向に延びて、流体の流れに大きな抵抗を与えないような向きに延びている 。したがって、第１７図のプレートの凹所は矢印Ａによシ示される流体の流動方 向に長く延びており、次に続く第２０図に示されるプレートの凹所は、矢印゛Ｂ によシ示される流体の流動方向に長く延びている。こうして、交互のプレート、 たとえば第１７図のプレートの凹所は同一方向に延びると共に、プレートに同一 状態で配置されていて、凹所はプレート積重ね体が組立てられた時、プレートの 平面に垂直な方向に整合している。さらに、第２０図のグレートの凹所は第１７ 図に示されるプレートの凹所と共に、プレートの平面に垂直な方向に整合してい て、連続するプレートの凹所は十文字模様に存在しておシ、その交差部はプレー トの平面に垂直な方向に整合している。

各凹所は、隣接するプレートの凹所の長い端部を越えて延びるように、十分に長 く形成されている。こうして、凹所は前述のリブ（１２２）をおき変えるに十分 な作用を有しており、プレート積重ね体が温度または圧力が極端な状態に置かれ ると、凹所は各プレート面と共に構造柱体を形成し、これはプレートの平面に対 して垂直方向に延びて、プレート間に正しい間隔を保持すると共に、ゆがむこと を防止している。プレー）　（１５０）は低温利用を目的とする熱交換器に利用 することが望ましい。

プレート（１５０）には、上層曲部（ｉｓｓ）を有する２つの対向端と、下層曲 部（１６０）および外屈曲フランジ（１６２）を有する２つの対向端が設けられ ることが好ましく、前記フランジ（１６２）は第２１図に示されるように収容さ れており、各プレートの各フランジ（１６２）の平行端は、次に隣接するプレー トの上層曲部（１５６）間に受容される。

第２１図の実施例は弾性端部セパレータ（１６４）を利用しておシ、これは図示 の特別の実施例においては、フランジ（１６２）の直下に存すると共に、上層曲 部（１５８）に隣接する次に連続するプレートの端部に、下向きに接触している 。好ましい実施例において、弾性端部セパレータは弾性ゴム、たとえばシリコン ゴムのストリップの形態を有する。各スペーサ（１６６）には第２１図に示され るように、長い全体的にへびのように曲がりくねった形状で設けられておシ、ス ペーサ（１６６）はフランジ（１６２）上に下向きに載置される平担部（１６８ ）と、好ましくは平担な上向き部分（１７０）を備えており、前記上向き部には 次に隣接するプレートが下向きに載置されており、全体として直線状の架橋部（ １７２）が平担部（１６８）と（１７０）の間にかけ渡されている。スペーサ（ １６６）は剛性を有し、使用状態で変形しないことが望ましい。弾性端部セパレ ータ（＋６４）と端部スペーサ（１６４）の高さは、所望により変化されるよう になっており、第２１図に示される実施例においては、スペーサ（１７４）はプ レート間に、その隅部に設けられている。弾性端部セパレータ（１６４）は所望 により、その端部を十分に厚肉に形成して、空間（１７４）を占めるように構成 され、あるいはゴムまたは類似材料からなる総体的に四角形の隅部セパレータが 、空間（１７４）を満たすために利用される。

第２１図に総体的に（１７６）で示されるプレート積重ね体は、第１０．１１図 によシ説明したように、類似端部プレート、隅部柱体、シールストリ、グおよび 弾性隅部スペーサを利用して、熱交換プレートブロックに組込まれる。第２１図 に示される実施例は所望によシ、第１６図に示されるように、プレート積重ね体 に予備圧縮される。

この発明の熱交換器の独自な構造によｐ、薄肉材料からなる比較的大きな熱交換 プレートが、頑丈な熱交換構造体に容易に組立てることができる。隔置されたプ レートの間に、隔置されたリブ（あるいは、一実施例においては凹所）を利用す ることによシ、大きなプレートに対しても、支持されないスパンを比較的小さく することができ、したがって使用時にプレートが湾曲または他の全体的な移動を 行なうことを抑制できる。プレートは相互に、あるいはフレームに対して溶接あ るいは他の剛性固定は行なわれず、使用時に破損する溶接部または他の剛性結合 部は存しない。各プレート積重ね体のプレートは、弾性セパレータに対して圧縮 される時、主としてプレート間、およびプレート要素間の摩擦力により相互に保 持されており、したがってユニット化された組立体に形成されている。プレート 自体には、損傷することなく、かつ熱移転性の損失なく、グレートの平面に垂直 な方向において内部的に、かつプレートの平面に平行な方向において外部的に、 熱膨張により自由に増大または拡大できる自由度が備えられている。プレートは 溶接されず、かつ正常使用時に破損することがかいから、プレート材料は実質的 に自由に選択できる。溶接により損傷し、あるいはその特性が変化する材料も、 この発明においては容易に利用できる。

前述のように、好ましくは弾性セパレータがプレートの端部に沿って設けられて 、圧縮された時に、プレート端部を相互に押圧して、プレート端部を７−ルして 、熱移転作動時に一方の流れから他方の流れに漏出するととを減少させるか、あ るいは実質的に無くすことができる。

熱移転作動時に受ける温度・圧力条件に依シ、種々のスプリング材料が利用でき る。たとえは、インコネルまたは他の合金からなる金属メツシーを利用でき、あ るいは高温条件の場合にはセラミック材料を利用でき、このセラミックは繊維ス トリップまたは板のような、ある程度の弾性を示す形態で利用することが望まし い。弾性スペーサにより、個々のプレートはその平面内で相互に少し移動するこ とができ、したがってプレートがプレート積重ね体に組立てられる時、整合状態 からの逸脱量は小さくなる。プレートおよび他のプレート積重ね体要素は、一定 の寸法仕様にしたがって製造されることが望ましいが、弾性セパレータの利用に より、スプリングが小さな寸法変動を吸収するから、いくらか寸法許容値の大き いプレートおよび他の要素を利用することができる。また、図示のようにプレー トは大きなシートから、あるいはロール巻きされたプレート材料から製造でき、 またプレート寸法に関係なく、所望によシブレート端部の成形に標準化されたダ イを利用することができる。

プレートを相互に取付けるために利用される、プレートの比較的小さい周縁部分 を除いて、各プレートの実質的に全面が熱移転に利用でき、プレートの寸法およ び肉厚は所望により、特別の熱移転適用例に合わせて選択することができる。さ らＫ、フレームと共に完成された熱交換プレートブロックは、標準化された寸法 で供給され、使用者は特定の熱交換作業に合わせて、−個またはそれ以上のブロ ックを相互に組立てることができる。選定された材料に依ｐ、実質的に任意の温 度範囲において、熱移転が行々われる。

ここに説明したように、プレート積重ね体の内部スプリング性によシ、プレート の平面に対して垂直な方向に測定した、プレート積重ね体内のプレートの相対位 置は、選択された使用範囲の温度に対して実質的に無関係である。プレート積重 ね体の端部を流れ中の粒子による腐食から保護するために、しばしば長い保護格 子体がフレームに取付けられ、この格子体はプレートの端部に重ねられて、それ を保護するように設けられる。この発明においては、プレート平面に垂直なプレ ートの相対位置は、フレームに対して実質的に一定であるから、プレート端部に 対する格子体の整合状態は、同様に実質的に一定に維持される。

産業適用性 この発明の熱交換器は、２つの流れの間で熱が交換される実質的に任意の工業的 処理に利用できる。代表例としては、炉から放出される煙突ガス中の廃熱が、こ の発明の熱交換器を利用して、燃焼空気に移転され、前記空気を加熱することに よシ、廃熱損失が減少される。

持表昭５９−５００５８０　（１２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２つの流体流間で熱交換するために交互の交差流動チャンネルを備え、包囲フ レーム内に取付けられた連続する平行に隔置された四角形プレートの積重ね体か らなり前記包囲フレームは前記プレートに平行な全体的に四角形の端部壁と、該 端部壁の隅部間に延びると共にそれを連結する隅部柱体とを備えている熱交換プ レートブロックにおいて、 前記プレートの平面に垂直な方向に、前記積重ねられたプレートをユニットとし て弾性圧縮できるように、前記グレート間に設けられた弾性セパレータと、前記 プレートのその平面に平行な熱膨張による増大に適合すべく、前記プレートの隅 部を隣接する前記隅部柱体から隔置された弾性隅部スペーサと、を有することを 特徴とする熱交換プレートブロック。 Ｚ　前記隅部柱体と端部壁とが前記プレート積重ね体を十分な圧縮状態に保持し て、前記プレートがその平面内で大きく移動することを抑制すると共に、前記積 重ね体が前記プレートの平面に垂直な方向における、熱膨張による増大を内部的 に吸収できるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレートブ ロック。 入　前記弾性セパレータは弾性端部セパレータを包含し、前記弾性端部セパレー タが前記各プレートの２つの対向端部を、連続するプレートの隣接端部から隔置 させると共に、連続するプレートの前記弾性端部セパレータが、相互に直角をな して配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレートブロッ ク。 ４、　前記プレート間に横切って延びる支持リプを包含し、前記各プレートの両 面上の前記リブが相互に直角をなして配置され、前記交互のプレートの同一面上 の前記リプが整列すると共に前記プレートの平面に垂直な平面を画成しておシ、 該画成された平面は直角をなして交差すると共に、前記平面の交差線が前記プレ ートの平面に垂直に延び、前記リブは厳しい圧縮時に前記プレートと共働して支 持構造柱体を形成し、前記柱体が前記プレートの平面に垂直に配置すると共に、 前記プレートをゆがまないように支持していることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のプレートブロック。 ５、　前記各弾性端部セパレータが、弾性材料からなる長いストリップであるこ とを特徴とする請求の範囲第３項に記載のプレートブロック。 ６、　前記ストリップが重なり合った繊維から形成されることを特徴とする請求 の範囲第５項に記載のプレートブロック。 ｌ　前記プレートの隅部を、隣接隅部柱体から隔置する前記弾性隅部スペーサは 、スプリング材料からなる少なくとも一つの渦巻きからなり、前記渦巻きが弾性 変形可能な面を有すると共に、前記プレートの平面に垂直に測定して、前記プレ ート積重ね体の長さにわたって３ 延びていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレートブロック。 ａ　全体として四角形の熱交換プレートを包含すると共に、前記各プレートの２ つの対向端部がそれぞれ、前記プレートの平面に垂直な一方向に延び、かつ前記 プレートの平面に平行に外方へ延びるフランジで終っている部分を備え、かつ前 記各プレートの残りの対向端部がそれぞれ、前記プレートの平面に垂直な反対方 向に延びる部分を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレー トブロック。 ９、　前記各プレートがその平面において、隣接プレートに対して９０°の向き を有し、隣接プレートの対向端部分に対面するフランジの外端部が、前記反対方 向に延びて、前記プレートを収容できるようにされていることを特徴とする請求 の範囲第８項に記載のプレートブロック １０　前記プレートの平面に垂直に反対方向に延びる前記端部の長さが、前記プ レートの平面に平行に測定して、前記プレートの同一方向に測定した全長よシ実 質的に小さいことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のプレートブロック。 １１、前記プレートは長い凹所を備え、一つのプレートの前記凹所が、次に隣接 するプレートの前記凹所に対して垂直方向に延びると共に、連続するプレートに おける前記凹所が、前記プレートの平面に垂直な方向にお４１ＢＩ”ｏ５９−５ ００５８０　（２）いて整合していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 のプレートブロック。 １ｚ　前記プレートの隅部と前記弾性スペーサの間に設けられると共に、前記弾 性スペーサにより、前記プレー環に記載のプレートブロック。 １３　前記プレートは複数の長い凹所を備え、前記凹所が前記プレートの平面に 対して、同一方向に前記プレープレートの前記凹所が同一に配置されておシ、連 続するプレートの前記凹所が前記プレート積重ね体の厳しい圧縮時、共働して支 持性構造柱体を形成し、前記柱体が前記プレートの平面に垂直に延びると共に、 前記プレートを加圧または熱膨張力によりゆがむことがないように支持すること を特徴とする請求の範囲第１項に記載の熱交換フレートプロ、り。 １４２つの流体流間で熱交換するために交互の交差流動チャンネルを備え、包囲 フレーム内に取付けられた連続する平行に隔置された四角形プレートの積重ね体 からなシ、前記包囲フレームは前記プレートに平行な全体的に四角形の端部壁と 、該端部壁の隅部間に延びると共にそれを連結する隅部柱体を備えている熱交換 プレートブロックにおいて、 連続するプレートの隣接端部から各プレートの２つの対向端部を隔置する弾性端 部セパレータであって、連続するプレートの前記弾性端部セパレータが相互に直 角なして配置されると共に、前記プレート積重ね体を前記プレートの平面に垂直 な方向に弾性圧縮できるようにしている前記弾性端部セパレータと、前記プレー トの平面に垂直な方向に測定して、前記プレート積重ね体の長さにわたって延び る弾性隅部スペーサであって、前記プレートの隅部を隣接する前記隅部柱体から 弾性的に隔置して、前記プレート平面に平行な熱膨張によるプレートの増大に適 合するようにした前記弾性隅部スペーサと、 共働して前記プレート積重ね体を十分に圧縮して、前記プレートをその平面内で 犬きく移動しないように摩擦拘束すると共に、前記プレート積重ね体の前記プレ ートの平面に垂直な方向における、熱膨張による増大を内部的に吸収するために 、前記積重ね体を全体的にさらに十分に圧縮できるようされている端部壁および 支持チャンネルと、 を有することを特徴とする熱交基プレートブロック。 狐連続する平行に隔置された四角形プレートの積重ね体からなる熱交換プレート 積重ね体であって、前記プレート積重ね体を前記プレートの平面に垂直方向に、 ユニ、トとして弾性的に圧縮できるように前記プレート間に設けられた弾性セパ レータと、前記グレートの平面に平行に配置されて、それ自体の間に前記プレー ト積重ね体を圧縮する剛性端部壁と、および前記端部プレートを相互にクランプ して、前記プレート積重ね体を十分に圧縮し、前記プレートがその平面内で相互 に大きく移動し々いように拘束する解放自在なりランプ装置と、 を有することを特徴とする熱交換プレート積重ね体。 １６２つの流体流間で熱交換するために交互の交差流動チャンネルを備え、包囲 フレーム内に取付けられた連続する平行に隔置された四角形プレートの積重ね体 力１らなシ、前記包囲フレームは前記プレートに平行な全体的に四角形の端部壁 と、前記端部壁の隅部間に延びると共にそれを連結する隅部柱体とを備えている 熱交換プレートブロックにおいて、 それぞれ２つの対向端部を備える連続プレートであって、前記各端部が、前記プ ・−トの平面に垂直さ向に延びると共に、前記プレートの平面に平行に外方に延 びるフランジで終る部分を有し、前記各グレートがその前のプレートに対して９ ０°をなして配置される前記連続プレートと、 前記フランジに保持されると共に、隣接するプレートの端部に支持的に接触して 、前記プレートを隔置してその間に流体の流動チャンネルを形成する端部支持体 であって、前記プレート積重ね体を前記端部壁間で弾性的に圧縮できるようにし た弾性端部スペーサを有する前記端部支持体と、 および前記プレートの隅部を前記隅部柱体から隔置して、前記プレートのその平 面内における熱膨張による増大に適合する弾性隅部スペーサと、 を有することを特徴とする熱交換プレートブロック。 １７　前記弾性端部スペーサが、前記プレートフランジに保持された圧縮自在な 材料からなる弾性長尺ス）　ＩＪツブからなることを特徴とする請求の範囲第１ ６項に記載のプレートプロ、り。 １ａ　前記端部スペーサが、隣接グレート間に延びる隔置リプと、前記弾性端部 スペーサ間に保持されると共に、前記スペーサを前記リプの端部から隔置する剛 性スペーサと、を包含することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のプレー トブロック。 １９．２つの流体流間で熱交換するために交互の交差流動チャンネルを備え、包 囲フレーム内に取付けられた連続する平行に隔置された四角形プレートの積重ね 体からなシ、前記包囲フレームが前記プレートに平行な全体的に四角形の端部壁 と、前記端部壁の隅部間に延びると共にそれを連結する隅部柱体ンを備えている 熱交換プレートブロックにおいて、 前記プレートの隅部を隣接する隅部柱体から隔置して、前記プレートのその平面 に平行な熱膨張による増大にトの平面に対して同一方向に、前記プレートの表面 から隆起しておシ、連続するプレートに形成された前記凹所が相互に９０°の角 度をなすと共に、交互の前記プレートに形成された前記凹所が同一状態に配置さ れておシ、連続するプレートに形成された前記凹所が、前記プレートの平面に垂 直な方向に整合すると共に、前記プレート積重ね体の厳しい圧縮により共働して 支持性の構造柱体を形成し、前記支持性構造柱体が前記プレートの平面に対して 垂直に延びると共に、前記プレートが圧力または熱膨張力によりゆがむことがな いように支持することを特徴とする熱交換プレートブロック。 ２［１２つの流体流間で熱交換するために交互の交差流動チャンネルを備え、包 囲フレーム内に取付けられた連続する平行に隔置された四角形プレートの積重ね 体からなり、前記包囲フレームは前記プレートに平行な全体的に四角形の端部壁 と、該端部壁の隅部間に延びると共にそれを連結する隅部柱体とを備えている熱 交換プレートブロックにおいて、 前記熱交換プレートが２つの対向端部を備え、その各々が、前記プレートの平面 に垂直な一方向に延びる部分と、前記プレートの平面に平行に外方に延びる）２ ンジで終る部分を備えており、かつ前記熱交換プレートが別の２つの対向端部を 備え、その各々が前記プレートの平面に垂直に反対方向に延びる部分を備えてお り、前記各プレートがその平面において、次に連続するプレートに対して９０° の角度をなしてお勺、前記対向端部分に対面する前記フランジの外端部が、前記 次に連続するプレートの前記反対方向に延びて、前記プレートを収容できるよう にされていることを特徴とする熱交換プレートブロック。 ／