JPS63502848A - プレ−ト熱交換器 - 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】 プレート熱交換器 本発明は、２つのエンドプレート、すなわち、フレームプレートおよび圧力グレ ート、ならびにエンドプレートの異なった高さに位置し、エンドプレートにある 穴または凹所を貫通する締付は手段によシ、２つのエンドフレートの間に締付け られている熱交換グレートを有するプレート熱交換器に関し、各エンドプレート は、２つの実質的に水平な側辺および２つの実質的に垂直な側辺、ならびに垂直 中心線を有する。

プレート熱交換器はフレームグレートおよび圧力プレート（このように呼ばれる フレームのエンドグレート）を有するフレームからなシ、このフレームプレート と圧力プレートの間には複数の熱交換プレートが締付けられている。これらの熱 交換プレートは、フレーム上部の二ンドプレー゛トの間に延びる保持棒およびフ レーム下部の、エンドグレートの間に延びる案内棒によシフレーム内に支持され ている。熱交換プレートはエンドプレートの穴または凹所と係合する締付は手段 によジエンドブレートの間に締付けられておシ、前記の穴または凹所は、一般に 、これらのエンドプレートと協同する長いボルトからなシ、ボルト頭はフレーム プレートに支えられ、ナツトは圧力プレートに締付けられている。

この−組のプレートをフレームプレートおよび圧力プレートの間に締付けるとき 、圧力プレートは、そのための開口部を持っているので、これらの棒の上を滑動 して、フレームに固定されているフレームプレートに、−組のプレートを圧着さ せることができろ。

この−組の′プレートを圧着させる場合゛、ボルトの数は、−組のプレートを圧 着する力と、フレームが許容する熱交換媒体の圧力とに適合するようにしである 。

従来、しばしば、エンドグレートの形状および前記プレートに対称的に位置する 穴および凹所に関して、ボルトの数は長目に決められ、そのため余分なボルトお よびエンドプレートの不要な加工が生じて、不必要な出費となっていた。さらに 、フレームの重量が必要以上に重くなっていた。

本発明は、公知め技術に関する問題点を取シ除くことを目的とする。それは、紹 介のため次に述べるようなプレート熱交換器によシもたらされる。その特徴は次 の通りである。プレート熱交換器が、エンドグレーの一方の側にある穴または凹 所を通る唯一の締付は手段を有し、またエンドグレート下部の水平な側辺に、エ ンドプレ・−トの、垂直中心線の上記と反対側にある穴または凹所を通る唯一の 締付は手段を有しておシ、これら２つの締付は手段の間に引かれる線はエンドプ レート上を対角線的に延びるようになっている。また、このプレート熱交換器で は、エンドプレートの２つのンドプレートの垂直中心線に関して同じ側にある、 ２つの垂直な側辺の中の１つの側辺上の最も上方にある締付は手段が、エンドプ レートの上部の水平な側辺にある締付は手段と、エンドプレートの垂直中心線に 関して同じ側にある、２つの垂直な側辺の中の前記１つの側辺と反対側の側辺上 の最も上方の締付は手段より、エンドプレートの上部側辺により近くなるように 配置されている。

本発明は、添付の図面に関して、より詳細に説明される。

第１図および第２図は、圧力プレートの２つの公知の実施態様を表わす。

第３゛図゛〜第６図は、本発明による圧力プレートの４つの異なる実施態様を明 らかにする。

第７図は、新しい発明によるプレート熱交換器を示す。

上述したように、第１図は公知の技術、この場合、上部および下部に保持棒およ び案内棒のだめの、中央開口部１，２を有する圧力プレートを示す。この圧力プ レートはさらに、長い側辺の端に８つの六３を有する。この場合、各々の長い側 辺は、その側辺沿いに均等に配置された４つの穴を持つ。これらの穴は、−組の プレートを圧着させるためエンドプレートを貫通するボルト用に設けられている 。図から明らかなように、開口部１．２の領域には穴はない。

第２図においては、最近用いられるようになった別の実施態様を表わす。この実 施態様は開口部の領域にも中央ボルトと呼ばれるボルトを有する。その理由は、 中央ボルトを配置することにより、たわみや荷重に対して、エンドプレートを薄 くすることができるからである。これまで、中央ボルトのないエンドプレートの 薄い材料を使用することが可能であったが、その場合は必ずこれらのエンドプレ ートの２つの長い側辺には余分なボルトが設けられていた。

このように、第２図では、プレート上部の短い側辺の開口部１の領域に２つの穴 ４ａ、４ｂがあシ、プレート下部の短い側辺の開口部２の領域に２つの穴５ａ。

５ｂが示されている。対称になるよう、開口部１．２の各両側に１つずつの穴が 位置している。さらに、プレートの各長い側辺には、その長い側辺沿いに均等に 配置された３つの穴を有する。従って、プレートに配置される穴の数はＩＯにな る。

プレート熱交換器において、ある寸法の８つのボルトによる締付は力で十分であ って、かつ各長い側辺沿いに３つのボルトが必要なとき、ボルトの数が１０本に なることは、すなわち、２本は必要以上ということになる。それは対称にするた めには、各短い側辺に２つのボルトが必要で、開口部１．２の両側に１つずつの ボルトが位置するからである。その結果、そのようなフレームを製造するコスト が不必要に高（なる。その上、余分なボルトを設けることによシ、プレート熱交 換器のフレームの重量が重くなる。さらに、中央ボルトはしばしば見掛は上の荷 重のごく一部しか負わないため、このような中央ボルトの配置によシ、ボルト間 に大きな不均斉な荷重の分布が生ずることになる。

第１図および第２図による実施態様に共通していることは、プレートの一方の長 い側辺の穴がプレートのもう一方の長い側辺の穴に対して面対称、すなわち、プ レートの長手の方向の中心線の一方の側の穴がグレートの長手の方向の中心線の 反対側の穴と互いに同じ高さにあるということである。

第３図〜第６図には、本発明による圧力プレートの４つの異なる実施態様を示す 。４つの実施態様すべてに共通なことは、圧力プレートが、短い側辺を構成する ２つの実質的に水平な側辺ど長い側辺を構成する２つの実質的に垂直な側辺を有 することである。さらに、この場合、長手の方向の中心線である垂直中心線があ レートの中心線上に配置されている。４つの実施態様すべてに共通なことは、各 プレートの各短い側辺に、唯１つずつの穴６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ 。

９ａ、９ｂがあることである。不均斉に締付けられる傾向を回避するため、各プ レートの短い側辺のこれら２つの穴は、穴のうちの一方からもう一方への線が、 プレート上を対角線的に延びるような位置、すなわち、一方の六〇ａ＋７ａ、８ ａ、９ａはプレートの上部開口部１の右側（代案りまたは左側（代案■）にあシ 、もう一方の穴６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂは、プレートの下部開口部２の左側（代 案■）または右側（代案■）にある。対角線的に位置する穴６ａ、６ｂ、７ａ。

７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂに関して、各プレートの残りの穴はプレートに不 均斉な荷重がかかることを回避し、かつボルトに最適な荷重がかかるように、プ レートの外周沿いの隣接する２つの穴の間の距離がほぼ同じになるよう配置され なければならない。従って、代案■において、プレートの縦方向中心線右側の各 穴は、公知の技術のグレートの対応する穴に比べてやや下方に移され、プレート の縦方向中心線左側の各穴は、やや上方に移されて配置される。ゆえに、第３図 のグレートの縦方向中心線右側のプレートの縦方向の縁の穴１０ａは、グレート の横方向中心線のやや下方に位置し、縦方向中心線左側のプレートの縦方向の縁 の穴ｔａｂは、プレートの横方向中心線のやや上方に位置する。そのため、穴１ ０ａ　、　１０ｂ間に引かれる線は、プレートの縦方向中心線りと角度αを形成 し、その角度は０度を越えるが、９０度未満である。公知の技術のフレームグレ ートおよび圧力プレートの前記２つの穴は、プレートの横方向中心線に位置し、 またプレートの上部および下部の開口部１おｉび２に関して対称的に位置する各 々２つの穴がなければならなかった。本発明によシ、公知の技術のフレームグレ ートおよび圧力プレートにおける締付は力と同じ締付は力が、少ない数のボルト で達成される。ボルトの数が少なくても、不均斉に締付けられる傾向はない。

同じような関係が、一方の第４図〜第６図のプレートと、他方のプレートの縦方 向側辺に、対応する穴を有する公知の技術のプレートとの間にもある。プレート の縦方向の側辺に３つの穴を有するプレートの実施態様において、図は、公知の プレート（第２図）および本発明によるプレート（第５図）の穴の数および位置 を示す。

代案■の実施態様において、すなわち、六〇ａ、７ａ。

８ａ、９ａが開口部１の左隣シに位置し、かつ、穴６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂが開 口部２の右に位置するとき、縦方向の側辺にある穴の位置に関する条件は、代案 Ｉの実施態様の条件と反対である。

に複数の穴を有する。これら複数の穴は、プレートの長手方向の中心線りの両側 に位置する穴の最上部に位置する２つの穴の間、あるいは、最下部の２つの穴の 間に引かれる線が、長手方向中心線りと、０度を越えるが９０度未満である角度 βを形成し、かつ、前記の対をなす穴のすぐ下方、あるいは上方に来る一対の穴 を接続する線もまたプレートの長手方向中心線と、０度を越えるが９０度未満で ある角度ｒを形成するよう位置される。この点については、角度βは角度ｒと同 じ大きさであることが好ましい。

第３図〜第６図の穴６ａ、６ｂ　、７ａ　、７ｂ、８ａ。

８ｂ　、９ａ　、９ｂはプレートの上部および下部の開口部ｌおよび２のきわめ て近くにある。これらの穴は、プレートの長手方向の縁に向かって外側に移動で きるが、第３図〜第６図に示すように、穴の位置に関しては、２つの隣接する穴 の間の距離がプレート全体にわたってほぼ同じであるようにしである。

第３図〜第６図において、本発明を、圧力グレートとの関連で説明した。本発明 はまた、当然、フレームグレートにもあてはまるが、フレームプレートは圧力プ レートとは、通常、保持棒および案内棒用の上部および下部開口部を持たない点 で異なる。

第７図には、本発明の考えをフレームプレート７゜および圧力ブレ−）７１に適 用したプレート熱交換器の全体を示す。この２つのプレートは、それぞれ２つの 短かい側辺をなす実質的に水平な側辺と、２つの長い側辺ななす２つの実質的に 垂直な側辺を有する。これら２つのエンドグレート７υ、７１の間には、複数の 熱交換プレートが複数の締付は手段７２〜７７により締付けられ、この締付は手 段の各々は、この分野の一般的な実例のように、ナッートと協□働する長いボル トからなる。

第７図から明らかなように、締付は手段は異なる高さに位置する。さらに、フレ ームプレート７ｏおよび圧力プレート７１上部の水平な側辺に、これら２つのプ レートの垂直中心線の一方の側の穴または凹所を通過する唯一の締付は手段、お よび、２つのプレート７（１，７１上部の水平な側辺に、プレートの垂直中心線 のもう一方の側の穴または凹所な通過する唯一の締付は手段があり、これら２つ の締付は手段７２．７３の間に引かれた線はプレート７０．７１上を対角線的に 延びる。

さらに、このプレート熱交換器は、エンドプレート７０．７１の各垂直な側辺に ２つずつの締付は手段７４．７６．７５．７７を有する。締付は手段の最上部の 対７４．７５は、エンドプレート下部の水平な側辺の締付は手段７３と、エンド グレー）７０の垂直中心線りに関して同じの側にある、２つの垂直な側辺のうち の１つの側辺の最上部の締付は手段７４が、エンドグレートの上部の水平な側辺 の締付は手段７２と、エンドグレートの垂直中心線りに関して同じ側にある垂直 な側面の最上部の締付は手段７５よシ、エンドグレート上部の水平な側辺に近く なるように配置されている。したがって、プレー）７０の上に、締付は手段７４ から締付げ手段７５へ引かれた線は斜め下方へ向かい、プレー）７（ｌの垂直中 心線と０度を超えるが９０度未満である角度を形成することになる。

次の締付は手段の対７６．７７も、プレートの２つの垂直な側机上に位置し、か つ、プレー）７０の垂直中心線の一方の側の側辺上の２つの締付は手段７４およ び７６の間の距離がプレート７ｏの垂直中心線の反対側の側辺上の２つの締付は 手段７５および７７０間の距離とほぼ同じになるよう配置される。これは、グレ ート７０の上に締付は手段７６から締付は手段７７に引かれる線も斜め下に向い た、プレートの垂直中心線と０度を超えるが９０度未満である角度を形成するこ とを意味する。

図面には、長方形のプレートが示されているが、別の形のプレート、例えば正方 形などをとることも、当然、本発明の範囲内である。

最後に、本発明の効果を挙げると次の通りである。

フレームプレートと圧力グレートのたわみの減少フレームグレートと圧力プレー トの厚みの減少ボルトへの荷重の均等な配分 ボルトの数の増加の回避 フレームプレートと圧力プレートの加工の減少フレームの重量の減少 低い製造コスト ジｇ、５　Ｆｉｇ、６ 国際調査報告　。ｏｌ、７゜ｒａ７／ｎ＋ｎｎ。９ぃｎｎ＋ａｌｔｓ＋＋ａｌ　 ＡｅＮ。３１６．。ＰＣＴ／Ｓε８７１０００８５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つのエンドプレート、すなわち、フレームプレートおよび圧力プレート、 ならびにエンドプレート上の異なる高さに位置し、かつ、エンドプレート上の穴 または凹所を貫通することとなる締付け手段により、２つのエンドプレートの間 に締付けられる熱交換プレートを有し、エンドプレートが２つの実質的に水平な 側辺および２つの実質的に垂直な側辺、ならびに１本の垂直中心線を有するプレ ート熱交換器において、前記プレート熱交換器は、エンドプレート（７０，７１ ）上部の水平な側辺に、エンドブレート（７０，７１）の垂直中心線（Ｌ）の一 方の側の穴または凹所（６ａ，７ａ，８ａ，９ａ）を貫通する唯一の締付け手段 （７２）、および、エンドプレート（７０，７１）下部の水平な側辺に、エンド プレート（７０，７１）の垂直中心線（Ｌ）のもう一方の側の穴または凹所（６ ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂ）を貫通する唯一の締付け手段（７３）を有し、前記２つ の締付け手段（７２，７３）の間に引かれる線は、エンドプレート（７０，７１ ）上を対角線的に延びるものであり、かつ、前記プレート熱交換器は、エンドプ レート（７０，７１）の２つの垂直な側辺の各々に、少くとも１つの締付け手段 （７４，７５）を有し、エンドプレート（７０，７１）下部の水平な側辺の締付 け手段（７３）と、エンドプレート（７０，７１）の垂直中心線（Ｌ）に関して 同じ側の、２つの垂直な側辺のうちの一方の側辺の最上部の締付け手段（７４） が、エンドプレート（７０，７１）上部の水平な側辺の締付け手段（７２）と、 エンドブレート（７０，７１）の垂直中心線（Ｌ）に関して同じ側のもう一方の 垂直な側辺の最上部の締付け手段（７５）より、エンドプレート（７０，７１） 上部の水平な側辺に、より近く配置されていることを特徴とするプレート熱交換 器。 ２．２つの実質的に水平な側辺と２つの実質的に垂直な側辺と、一本の垂直中心 線とを有し、かつ熱交換プレートを締付ける締付け手段用の穴または凹所を有す るプレート熱交換器のフレームプレートまたは圧力プレートにおいて、プレート 上部の水平な側辺の、プレートの垂直中心線（Ｌ）の一方の側に位置する唯一の 穴または凹所（６ａ，７ａ，８ａ，９ａ）があり、かつ、プレート下部の水平な 側辺の、プレートの垂直中心線（Ｌ）のもう一方の側に位置する唯一の穴または 凹所（６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂ）があり、これら２つの穴または凹所（６ａ，６ ｂ，７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ）の間に引かれる線がプレート上を対 角線的に延び、さらに、前記プレートはそのプレートの２つの垂直な側辺の各々 に、プレートの２つの垂直な側辺の一方の最上部の穴と、プレートのもう一方の 垂直な側辺の最上部の穴の間に引かれた線が、垂直中心線（Ｌ）と、０°を超え るが９０°未満の角度（α）を形成するよう配置された、少くとも１つの穴また は凹所（１０ａ，１０ｂ）を有し、下部の水平な側辺の穴（６ｂ，７ｂ，８ｂ， ９ｂ）と、垂直中心線（Ｌ）に関して同じ側にある前記穴（１０ｂ）が、上部の 水平な側辺の、穴（６ａ，７ａ，８ａ，９ａ）と垂直中心線（Ｌ）に関して同じ 側にある前記穴（１０ａ）よりプレート上部の水平な側辺により近いことを特徴 とする、請求の範囲第１項記載のプレート熱交換器用フレームプレートまたは圧 力プレート。 ３．２つの長い側辺と、２つの短い側辺とを有し、また、その垂直方向中心線が 長手方向中心線であるプレートの垂直中心線の両側の長い側辺に配置された複数 の穴または凹所を有するフレームプレートまたは圧力プレートにおいて、長手方 向中心線（Ｌ）の両側の最上部、あるいは、最下部に位置する２つの穴または凹 所の間に引かれた線が、中心線（Ｌ）と、０度を超えるが９０度未満め角度（β ）を形成し、前記一対の穴または凹所のすぐ下方または上方に来る穴または凹所 の各対を結ぶ線も、プレートの長手方向の中心線（Ｌ）と、０度を超えるが９０ 度未満の角度（ｒ）を形成することを特徴とする請求の範囲第２項記載のフレー ムプレートまたは圧力プレート。 ４．角度（β）が角度（γ）と同じ大きさであることを特徴とする請求の範囲第 ２項記載のフレームプレートまたは圧力プレート。 ５．上部に保持棒用の開口部（１）および下部に案内棒用の開口部（２）を有し 、前記開口部がプレートの中心線上に位置することを特徴とする請求の範囲第１ 項〜第４項のいずれか１項に記載の圧力プレート。