JPS63501030A - プレ−ト形熱交換器 - 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】 プレート形熱父換器 本発明は、１つのフレームの中のフレームプレートと加圧プレートの間に複数の 熱交換プレートがあって、それら熱交換プレート相互間には熱交換される流体の ための流路が形成されて、それら流体の各々がプレートの隅部にあるポートを経 てその流路に流入し、そこから別の隅部にあるポートを経て流出するようになっ ており、各熱交換プレートには２つの分散領域と中間の熱交換領域があり、また それらプレートには乱流発生、間隔付与手段がプレス成形凹凸によって作られて いる、という構造のプレート形熱交換器に関する。

このような熱交換器は現今、温度が相異る２つの流体の間での熱交換のために広 く用いられている。

しかし市場においては、高粘度媒体および／または繊維が混入した媒体に特に適 するようなプレート形熱交換器が望まれている。媒体の少くとも１方のものが高 粘度でモして／あるいは繊維の一混入がある場合に熱交換を首尾よく行わせるた めには、熱交換器の流路は特別な配慮をもって設計されねばならない。すなわち 特には、流路の入口部分の設計は、プレートのポートの所で、流路への媒体の自 由な流入が可能となるようでなければならない。

公知のプレート形熱交換器では、乱流発生、間隔付与手段としてのプレートの凹 凸がポートの領域にも公知の方式で設けられている。その関係で従来ポート部分 の設計は、それらポートが乱流発生、間隔付与手段を貫いてプレートに明けられ て、その結果、２枚のプレートが組合わされたとき形成される流路の入口は幾つ かのセル状の開口で構成されるというものであった。

これらのセル状の開口は流入する媒体に対して鋭いエツジを形成し、その結果、 繊維を含む媒体が用いられた場合には、それら繊維がセルの壁に付着し、流路の 入口を閉塞させることになる。さらに、高粘度媒体に対しては、流路入口のセル 状開口はあまりにも狭い。

本発明の目的は、媒体が比較的に自由に各流路を流れるように、流路を形成する プレートを設計することにある。この目的は、当初に述べた種類のプレート形熱 交換器を、媒体の少くとも１方のものが流れる各流路を規定する２枚の相隣るプ レートにおいての流路の入口を規定するボート部分が、１方のものは１方のプレ ートの凹凸の底と同じ面に位置し、他方のものは他方のプレートの凹凸の頂上と 同じ面に位置するように設計されている　、ということを特徴とするものとして 達成される。

一方が高粘度である２つの流体の熱交換に用いられる本発明の望ましい１つの笑 厖例を、それの図面を参照しつつ以下においてより詳しく説明する。

第１図は本発明による熱交換プレートの図、第２図は第１図のプレートの下に数 枚のプレートがあるときの第１図Ｉｆ−ＩＩ矢視図、第３図は第１図のプレート の下に数枚のプレートがあるときの第１図Ｉ−璽矢視図である。

第１図のプレート１には公知の方式どうりに、熱変換されるべき媒体が通るため の４つのポート２ａ−ｄが設けられている。なおプレートには２つの分散、集束 領域３，４と熱交換領域５が設けられている。熱交換領域５には特別な間隔付与 手段が数本のリブ６ａ〜ｄの形で設けられていて、これらリブは、相互に平行で プレートの縦方向中心線に対して対称に位置し、笑質上熱交換領域全体にわたっ てプレートの縦方向に伸びている。この間隔付与手段の高さは普通のプレートで の凹凸の形での間隔付与手段の高さを超えているので、このプレートを特別な間 隔付与手段のない普通のプレートと組合わせると、前者゛の上には、高粘度媒体 および／または繊維が混入した媒体に対して十分な幅を有する流路が形成される 。

リブ６ａ−ｄは、プレート１の１方の側に位置しているのが望ましく、プレート 材料のプレス底形凹凸で構成されつる。

これらリブは、プレートの一体的部分とする代りに。

プレートに溶接あるいはろう付けされる別個の部品とすることもできる。

プレートの分散、集束領域３，４でのプレス成形凹凸の設計は、形成される間隔 付与手段の１部分では間隔付与手段６ａ−ｄの高さに相当した高さが与えられる ようになっている。さらに、流路の流入個所と流出個所すなわちプレートのポー トに近い領域にある間隔付与手段７の少くとも１部分も、間隔付与手段６ａ〜ｄ の高さに相当する高さを有している。したがって、媒体通路のうちの分散、集束 領域とプレートのポート近くの領域においても、熱交換領域と同様にプレート間 の間隔が確実に保たれる。

前述したように、従来公知のプレート形熱交換器のプレートは、ポートの領域で 流路の入口が鋭いエツジのあるスル状の凹凸で構成されるように設計されていた 。それに関係しての欠点が２つあった。第１の欠点は、これらの鋭いエツジがあ ることによって、繊維を含んだ流体が流路の入口を容易に閉基することである。

第２の欠点は、このようなセル状溝成になっていると入口断面積が櫃度に制限さ れるので、高粘度の媒体がここを通って流路に流入するときに大きな抵抗が生ず ることである。

これらの欠点は本発明によれば、Ｒ４人口部に可能な最大の幅が与えられること で解決される。このことは第３図でわかるように、プレートのポートの領域を特 別な形に設計することによって実現される。すなわち、相隣る２枚のプレートの １方のもの、ここでは特別な間隔付与リプを有するプレート、のポート（その内 方のエツジを８で示す）はそのプレートの凹凸の底と同じ面に位置し、他方のプ レートのポート（その内方のエツジを９で示す）はそのプレートの凹凸の頂上と 同じ面に位置している。それによって２枚のプレートのポート間の間隔は、それ らプレートにそれぞれ間隔付与手段７．１０があることと相俟って、可能な最大 限となる。その結果として、高粘度媒体のための流路への入口が可能な限り大き くなるので、流路への流入は容易になる。第３図では高粘度媒体を矢印１１゜１ ２で示している。

高粘度媒体の流路を規定する２枚のプレートにおけ度媒体の流路の入口と次にあ る高粘度媒体の流路の入て互に突き当ることとなる。

第３図で示されているように、間隔付与手段７，１０はポートのエツジ（ポート 部分）８，９から少しく離れて位置している。このことと、ポートがプレートの １方では凹凸の底と同じ面、他方では凹凸の頂上と同じ面に位置していることと の結果として、高粘度媒体のだめの、ポートの場所から出るについてもプレート （ポート部分）８，９の間の流路に入って行くについても鋭いエツジがなく変化 が緩かな通路が形成される。

このことにより、高粘度媒体の流路への流入はさらに容易となる。

さらに第３図で明らかなように、１方のプレートのプレス成形凹凸での間隔付与 手段７が他方のプレートのプレス成形凹凸での間隔付与手段１０と突き当ってい て、そこがポートの近傍領域でのプレート間の接触点となっている。

もちろん本発明は上述の実施例に限るものでない。

すなわち、実質上同じ粘度を有する２つの高粘度媒体の熱交換をさせることが可 能である。この場合には、両方の媒体の流路の入口が可能な限り広くされるべき である。そのためには、１枚のプレートでポートは凹凸の底と同じ面に、隣りの プレートではポートは凹凸の頂上と同じ面に位置しているべきことのほか、互に 突き当るこれらプレートのプレス成形凹凸での間隔付与手段が笑縦上同じ高さを 有しているべきでととなる。

間隔付与手段６をプレートの縦方向中心線に対して非対称に位置させることもで き、そうするならば、プレートは同形のもの同志で組合わせられる。このような プレートで組立てられた熱交器器は、２つの媒体が共に高粘度である場合に用い るのに特に適している。

プレートの設計をポートの領域において特別なものとすることにより熱又換器は 、種々の様相で汚染された媒体、例えば繊維を含む流体に用いるに特に適したも のとなる。

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．１つのフレームの中のフレームプレートと加圧プレートの間に複数の熱交換 プレートがあつて、それら熱交換プレート相互間には熱交換される媒体のための 流路が形成されて、それら媒体の各々がプレートの隅部にあるポートを経てその 流路に流入し、そこから別の隅部にあるポートを経て流出するようになつており 、各熱交換プレートには２つの分散、集束領域とそれらの中間の熱交換領域があ り、またそれらプレートには乱流発生、間隔付与手段がプレス成形によつて作ら れている、という構造のプレート形熱交換器において、 媒体の少くとも１方のものが流れる各流路を規定する２枚の柏隣るプレートにお いての流路の入口を規定するポート部分（８，９）が、１方のもの（８）は１方 のプレートの底面に位置し、他方のもの（９）は他方のプレートの凹凸の頂上面 に位置するように設計されていることを特徴とするプレート形熱交換器。
2. ２．流路を規定する少くとも１方のプレート（１）が、プレートの縦方向に実質 上熱交換領域の長さ全体にわたつて伸びているリブで成る複数の間隔付与手段（ ６ａ〜ｄ）を有しており、それら間隔付与手段（６ａ〜ｄ）はプレート材料のプ レス成形凹凸で作られている、特許請求の範囲第１項に記載のプレート形熱交換 器。
3. ３．流路を規定する少くとも１方のプレート（１）が、プレートの縦方向に実質 上熱交換領域の長さ全体にわたつて伸びているリブで成る複数の間隔付与手段（ ６ａ〜ｄ）を有しており、それら間隔付与手段（６ａ〜ｄ）はプレートに溶接あ るいはろう付けされる別個の部品となつている、特許請求の範囲第１項に記載の プレート形熱交換器。
4. ４．分散、集束領域（３，４）にあるリブの１部分が記間隔付与手段（６ａ〜ｄ ）の高さに相当する高さを有している、特許請求の範囲第２項あるいは第３項に 記載のプレート形熱交換器。
5. ５．プレートのポートに近い領域でのプレス成形凹凸が、熱交換領域における間 隔付与手段の高さに相当する高さを有する間隔付与手段（７）を含んでいる、特 許請求の範囲第２項ないし第４項のいずれか１項に記載のプレート形熱交換器。
6. ６．前記間隔付与手段（６ａ〜ｄ，７）が、普通形のプレートにおける凹凸での 間隔付与手段（１０）の高さを超える高さを有している、特許請求の範囲第２項 ないし第５項のいずれか１項に記載のプレート形熱交換器。
7. ７．熱交換領域にある間隔付与手段（６ａ〜ｄ）が、プレートの縦方向中心線に 対して対称に配置されている、特許請求の範囲第２項あるいは第３項に記載のプ レート形熱交換器。
8. ８．熱交換領域にある間隔付与手段（６ａ〜ｄ）が、プレートの縦方向中心線に 対して非対称に配置されている、特許請求の範囲第２項あるいは第３項に記載の プレート形熱交換器。
9. ９．高粘度流体の各流路を規定する２枚のプレートにおけるポートに最も近い間 隔付与手段（７，１０）が、ポートのエッジ（８，９）からはある距離をおいて 位置していることによって、その媒体のための、ポートの場所から出るについて もプレート間の流路に入つて行くについても変化が緩かな通路が形成されている 、特許請求の範囲第６項に記載のプレート形熱交換器。