(57)【要約】【課題】長手方向の中心線と、当該長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、当該プレートに設けられた複数の波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する複数の波形部と、を有する熱交換器用のプレートを提供する。【解決手段】波形部は基準平面に対して角度を成して延在し、波形部のうち少なくとも一部に基準平面が交差し、プレートの表面のうち少なくとも一部分において波形部は、長手方向の長さを有する部分領域に配置され、波形部は部分領域ごとに、長手方向の中心線に対して同一の相対角度であり、かつ、隣り合った部分領域の波形部は互いに異なる角度であり、隣り合った部分領域の波形部は連結部でぶつかり、連結部は長手方向に整列していない。【選択図】図２
2020012630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の中心線と、前記長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、を有する熱交換器用のプレートであって、
前記プレートに設けられ、流体が流れる流れ通路を画定する複数の波形部を備え、
前記波形部は前記基準平面に対して角度を成して延在し、
前記波形部のうち少なくとも一部に、前記基準平面が交差しており、
前記プレートの表面のうち少なくとも一部分において前記波形部は、長手方向の長さを有する部分領域に配置され、
前記波形部は前記部分領域ごとに、前記長手方向の中心線に対して同一の相対角度に設けられ、かつ、隣り合った前記部分領域の波形部は互いに異なる角度に設けられ、
前記隣り合った部分領域の波形部は連結部でぶつかり、
前記連結部は長手方向に整列していない
ことを特徴とするプレート。
【請求項２】
横方向は、前記長手方向の中心線に対して垂直方向に定義されており、
前記基準平面は、前記横方向及び前記長手方向の中心線の双方に対して平行であり、
前記隣り合った部分領域の連結部の一部が、前記長手方向の中心線に対して平行であり前記基準平面に沿って延在する仮想線の一方側にあり、かつ、一部が当該仮想線の他方側にあるように、前記隣り合った部分領域の連結部が配置されている、
請求項１記載のプレート。
【請求項３】
前記プレートは、前記波形部によって画定された前記流れ通路に流体が流入するときに通る流入領域と、伝熱ゾーンと、前記流入領域と前記伝熱ゾーンとの間に配置された分配ゾーンと、を備えており、
前記分配ゾーンは、前記プレートの横方向寸法に延在する前記流れ通路を少なくとも部分的に画定する波形部を有する１次分配領域を有し、
当該横方向寸法は、前記長手方向の中心線に対して垂直方向に定義されるものであり、前記分配ゾーンは、前記１次分配領域と前記伝熱ゾーンとの間に配置された少なくとも１つの２次分配領域を有し、
前記２次分配領域は、前記１次分配領域の波形部によって画定された流れ通路からの非ゼロの角度の移行部を有する流れ通路を少なくとも部分的に画定する波形部であって、前記長手方向の中心線に対して少なくとも３０°の相対角度で延在する波形部を有する、
請求項１記載のプレート。
【請求項４】
前記２次分配領域の長手方向の寸法は、前記プレートの幅にわたって同一である、
請求項３記載のプレート。
【請求項５】
前記２次分配領域は複数のセクションを有し、各セクションは前記プレートの横方向寸法の１／３未満に延在する、
請求項４記載のプレート。
【請求項６】
前記複数の各セクションは、当該各セクションに直接隣接するセクションとは異なる角度の波形部を有する、
請求項５記載のプレート。
【請求項７】
流体を前記流れ通路に導入するときに通過する流入領域と、当該流入領域に隣接して配置された分配ゾーンと、前記流入領域から長手方向及び横方向の両方向において当該流入領域から離れていく方向に延在する波形部と、を有し、横方向とは、前記長手方向の中心線に対して垂直な方向であり、
前記分配ゾーンの波形部は、相異なる断面積を有する少なくとも２つの流れ通路を画定する、
請求項１記載のプレート。
【請求項８】
前記流れ通路の断面積は、前記流れ通路のうち横方向において前記流入領域から遠距離に延在する少なくとも一部の流れ通路が、前記流れ通路のうち横方向において前記流入領域から遠距離に延在しない一部の流れ通路より大きい断面積を有するように、前記プレートの横方向寸法にわたって変わる、
請求項７記載のプレート。
【請求項９】
長手方向の中心線と、当該長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、を有する熱交換器用のプレートであって、
前記基準平面に対して相対角度を成して延在する複数の波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する複数の波形部と、
少なくとも部分的に前記プレートによって画定された流入領域であって流体が前記流れ通路に導入されるときに通過する流入領域と、
前記流入領域に隣り合って配置された分配ゾーンと、
を有し、
前記分配ゾーンは、前記流入領域から長手方向及び横方向の双方において前記流入領域から離れていく方向に延在する波形部を有し、横方向とは、前記長手方向の中心線に対して平行な方向であり、
前記分配ゾーンの波形部は、相異なる断面積を有する少なくとも２つの流れ通路を画定する
ことを特徴とするプレート。
【請求項１０】
前記流れ通路の断面積は、前記流れ通路のうち横方向において前記流入領域から遠距離に延在する少なくとも一部の流れ通路が、前記流れ通路のうち横方向において前記流入領域から遠距離に延在しない一部の流れ通路より大きい断面積を有するように、前記プレートの横方向寸法にわたって変わる、
請求項９記載のプレート。
【請求項１１】
前記波形部は、前記基準平面から同一距離にある波高点へ延在する、
請求項１０記載のプレート。
【請求項１２】
長手方向の中心線と、前記長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、を有する熱交換器用のプレートであって、
前記基準平面に対して相対角度を成して延在する複数の波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する複数の波形部と、
少なくとも部分的に前記プレートによって画定された流入領域であって流体が前記流れ通路に導入されるときに通過する流入領域と、
前記流入領域に隣り合って配置された分配ゾーンと、
を有し、
前記分配ゾーンは、前記流入領域から長手方向及び横方向の双方において前記流入領域から離れていく方向に延在する波形部を有し、横方向とは、前記長手方向の中心線に対して垂直な方向であり、
前記プレートはさらに、長手方向において前記分配ゾーンに隣接する伝熱ゾーンを有し、
前記伝熱ゾーンは、当該伝熱ゾーンの横方向寸法に沿った方向かつ長手方向の中心線に対して平行な方向における任意の場所に引かれた仮想線が、当該仮想線に対して少なくとも２つの相異なる角度に配置された波形部と交差するように配置された波形部を有する
ことを特徴とするプレート。
【請求項１３】
前記伝熱ゾーンの波形部は、長手方向の長さを有する部分領域に配置され、前記波形部は前記部分領域ごとに、前記長手方向の中心線に対して同一の相対角度に設けられ、かつ、隣り合った部分領域の波形部は互いに異なる角度に設けられ、前記仮想線は少なくとも２つの相異なる部分領域と交差する、
請求項１２記載のプレート。
【請求項１４】
複数の部分領域の波形部が連結部でぶつかり、２つの部分領域間の連結部は長手方向に整列していない、
請求項１３記載のプレート。
【請求項１５】
前記連結部は４つの異なる角度からの波形部を含まない、
請求項１４記載のプレート。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
本願は、米国仮出願第６２／６９９，０５６号（出願日：２０１８年７月１７日）の利益を主張するものであり、その内容は全て、参照により本願の内容に含まれるものとする。
【０００２】
本願開示は、熱交換器及び伝熱プレートに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
少なくとも一部の熱交換器は、管型熱交換器及びプレート式熱交換器の２つのカテゴリーに分類することができる。プレート式熱交換器は複数のプレートを積層することによって製造され、これらのプレートによって画定された交互の流れ通路間に比較的高温の流体と比較的低温の流体の２つの流体を流すことができるように構成されている。積層されたプレートは、上記の２つの流体に対応する適切な流入ポート及び流出ポートを有するケーシング内に収容されている。
【発明の概要】
【０００４】
少なくとも一部の実施形態では、熱交換器用のプレートは、長手方向の中心線と、当該長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、当該プレートに設けられた複数の波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する複数の波形部と、を有する。波形部は基準平面に対して角度を成して延在し、波形部のうち少なくとも一部に基準平面が交差し、プレートの表面のうち少なくとも一部分において波形部は、長手方向の長さを有する部分領域に配置され、波形部は部分領域ごとに、長手方向の中心線に対して同一の相対角度であり、かつ、隣り合った部分領域の波形部は互いに異なる角度であり、隣り合った部分領域の波形部は連結部でぶつかり、連結部は長手方向に整列していない。
【０００５】
少なくとも一部の実施形態では、横方向は長手方向の中心線に対して垂直方向に定義され、基準平面は、横方向及び長手方向の中心線の双方に対して平行であり、隣り合った部分領域の連結部の一部が、長手方向の中心線に対して平行であり基準平面に沿って延在する仮想線の一方側にあり、かつ、一部が当該仮想線の他方側にあるように、隣り合った部分領域の連結部が配置されている。
【０００６】
少なくとも一部の実施形態では、プレートは、波形部によって画定された流れ通路に流体が流入するときに通る流入領域と、伝熱ゾーンと、当該流入領域と伝熱ゾーンとの間に配置された分配ゾーンと、を備えている。分配ゾーンは、プレートの横方向寸法に延在する流れ通路を少なくとも部分的に画定する波形部を有する１次分配領域を有し、当該横方向寸法は、長手方向の中心線に対して垂直方向に定義されるものであり、分配ゾーンは、１次分配領域と伝熱ゾーンとの間に配置された少なくとも１つの２次分配領域を有する。２次分配領域は、１次分配領域の波形部によって画定された流れ通路からの非ゼロの角度の移行部を有する流れ通路を少なくとも部分的に画定する波形部であって、長手方向の中心線に対して少なくとも３０°の相対角度で延在する波形部を有する。少なくとも一部の実施形態では、２次分配領域の長手方向寸法はプレートの幅にわたって同一である。２次分配領域は複数のセクションを有することができ、各セクションは、プレートの横方向寸法の１／３より小さい寸法にわたって延在する。複数の各セクションは、当該各セクションに直接隣接するセクションとは異なる角度の波形部を有することができる。
【０００７】
少なくとも一部の実施形態では、プレートは、流体を流れ通路に導入するときに通過する流入領域と、当該流入領域に隣接して配置された分配ゾーンと、流入領域から長手方向及び横方向の両方向において当該流入領域から離れていく方向に延在する波形部と、を有し、横方向とは、長手方向の中心線に対して垂直な方向であり、分配ゾーンの波形部は、相異なる断面積を有する少なくとも２つの流れ通路を画定する。流れ通路の断面積は、流れ通路のうち横方向において流入領域から遠距離に延在する少なくとも一部の流れ通路が、流れ通路のうち横方向において流入領域から遠距離に延在しない一部の流れ通路より大きい断面積を有するように、プレートの横方向寸法にわたって変わることができる。
【０００８】
少なくとも一部の実施形態では、熱交換器用のプレートは、長手方向の中心線と、長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、基準平面に対して相対角度を成して延在する波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する複数の波形部と、少なくとも部分的にプレートによって画定された流入領域であって流体が流れ通路に導入されるときに通過する流入領域と、流入領域に隣り合って配置された分配ゾーンと、を有する。分配ゾーンは、流入領域から長手方向及び横方向の双方において流入領域から離れていく方向に延在する波形部を有し、横方向とは、長手方向の中心線に対して垂直な方向であり、分配ゾーンの波形部は、相異なる断面積を有する少なくとも２つの流れ通路を画定する。
【０００９】
少なくとも一部の実施形態では、流れ通路の断面積は、流れ通路のうち横方向において流入領域から遠距離に延在する少なくとも一部の流れ通路が、流れ通路のうち横方向において流入領域から遠距離に延在しない一部の流れ通路より大きい断面積を有するように、プレートの横方向寸法にわたって変わる。波形部は、基準平面から同一距離にある波高点へ延在することができる。
【００１０】
少なくとも一部の実施形態では、熱交換器用のプレートは、長手方向の中心線と、当該長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、基準平面に対して相対角度を成して延在する波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する波形部と、プレートによって少なくとも部分的に画定された流入領域であって流体が流れ通路に導入されるときに通過する流入領域と、流入領域に隣接して配置された分配ゾーンと、を有し、当該分配ゾーンは、流入領域から長手方向及び横方向の両方向において流入領域から離れていく方向に延在する波形部を有し、横方向とは、長手方向の中心線に対して垂直な方向であり、当該プレートはさらに、長手方向において分配ゾーンに隣接する伝熱ゾーンを有する。伝熱ゾーンは、当該伝熱ゾーンの横方向寸法に沿った方向かつ長手方向の中心線に対して平行な方向における任意の場所に引かれた仮想線が、当該仮想線に対して少なくとも２つの相異なる角度に配置された波形部と交差するように配置された波形部を有する。
【００１１】
少なくとも一部の実施形態では、伝熱ゾーンの波形部は、長手方向の長さを有する部分領域に配置され、各部分領域の波形部は長手方向の中心線に対して同一の相対角度であり、かつ、隣り合った部分領域の波形部は互いに異なる角度であり、仮想線は少なくとも２つの相異なる部分領域と交差する。相異なる部分領域の波形部は連結部でぶつかることができ、２つの部分領域間の連結部は長手方向に整列されていない。少なくとも一部の実施形態では、連結部は４つの異なる角度からの波形部を含まない。
【００１２】
以下の好適な実施形態及び最良の実施形態の詳細な説明は、添付の図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】熱交換器の概略的な正面図及び側面図である。
【図２】プレート式熱交換器用の伝熱プレートの一実施形態の正面図である。
【図３】前記プレートの正面の断片を拡大した図である。
【図４】概ね図３の線４−４に沿ってとられた断面図である。
【図５】概ね図３の線５−５に沿ってとられた断面図である。
【図６】図２のプレートに直接隣接して配置できるプレートの一部分の正面図である。
【図７】概ね図６の線７−７に沿ってとられた断面図である。
【図８】概ね図６の線８−８に沿ってとられた断面図である。
【図９】概ね図６の線４−４に沿ってとられた断面図である。
【図１０】図２のプレートの中間部分の正面図である。
【図１１】代替的なパターンの波形部を有するプレートの中間部分の正面図である。
【図１２】図１１に示された２つの隣り合ったプレートの中間部分における重なり点及び接触点を示す概略図である。
【図１３】図１１のプレートの中間部分の特定の領域の正面断片図である。
【図１４】図１１のプレートの中間部分の特定の領域の正面断片図である。
【図１５】プレートの正面図である。
【図１６】図１５のプレートの一部分の正面の断片を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を詳細に参照すると、図１Ａ及び１Ｂは、外部ハウジング１２と、内部コア１４（図１Ｂ−ハウジングの部分的な断面図によって示されている）、又は、複数の熱交換プレート１６を有するプレートパックと、を備えた一実施形態の熱交換器１０を示している。熱交換器１０は、基本的に矩形のコア１４を有するプレート式熱交換器として示されているが、他の形状及び形態も可能である。ハウジング１２は第１の流入口１８と、第１の流出口２０と、第２の流入口２２と、第２の流出口２４とを備えることができる。第１の流入口１８を介して第１の流体をハウジング１２内に受入し、第１の流出口２０を介して第１の流体をハウジング１２から流出させることができる。第２の流入口２２を介して第２の流体をハウジング１２内に受入し、第２の流出口２４を介して第２の流体をハウジング１２から流出させることができる。これらの流体は、コア１４の介在し又は介挿されたプレート１６を通じて互いに伝熱交換をすることができる。流入口１８，２２及び流出口２０，２４は、ハウジング１２の１つ又は複数の壁に溶接できる導管によって画定することができ、この壁は、少なくとも実質的に完全なエンクロージャを画定するように合わさって挟持又は溶接されることができる。
【００１５】
内部コア１４又はプレートパックは複数の伝熱プレート１６を備えることができ、これらの伝熱プレート１６は概ね扁平かつ矩形とすることができるが、他の形状を使用することもできる。プレートパックを含めたコア１４の内部配置及び構造は実質的に、米国特許第６５１６８７４号明細書に開示されている通りとすることができ、同明細書の開示内容は全て、参照により本願の開示内容に含まれることとする。一般的に、それぞれ２つの伝熱プレート１６を合わせて（例えば溶接又は（１つ若しくは複数の）ガスケットによって）封止したものから構成された複数のカセットを、ハウジング内に配置することができる。カセットの形成に際しては、プレートのうち１つが他のプレートに重なるように、伝熱プレート１６のうち１つを１８０°回転させて、ひっくり返すことができる。これにより、各伝熱プレート１６の波形部が互いに固定角度で交差し、また、流体が流れる流れ通路を各プレート間に画定する。プレートパック１４は複数のカセットを重ね合わせたものから成り、隣り合ったプレートの各対間のスペースに流体が流れるように配置することができる。少なくとも一部の実施形態では、第１の流体は全ての他のプレート１６間のスペースを流れ、第２の流体は他のプレート間のスペースを流れる。例えば、プレートＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥが１つのプレートパックにおいてサンドイッチ配置で合わさっている場合、第１の流体はプレートＡとＢとの間、及びプレートＣとＤとの間に流れ、第２の流体はプレートＢとＣとの間及びプレートＤとＥとの間に流れる。よって、流体はプレートパックの少なくとも内側のプレート（簡単な例ではプレートＢ，Ｃ及びＤ）の相対向する両面（「正面」及び「背面」と称し得る）に流れ、説明中の実施例では、これらのプレートの相対向する正面及び背面に異なる流体が流れることにより、流体とプレートとの間の伝熱が改善される。
【００１６】
例えば図２に示されているように、各プレート１６は概ね矩形の薄い板金とすることができ、例えばステンレス鋼又はチタンとすることができる。プレート１６は、当該プレートの相反対の側部に平行な第１の側部エッジ２８及び第２の側部エッジ３０を有することができ、また、当該プレートの相反対の端部に平行な第１の端部エッジ３２及び第２の端部エッジ３４を有することができる。側部エッジ２８，３０はプレート１６の長さを定義し、プレート１６の長手方向の中心線３６に対して平行又は長手方向に延在し、端部エッジ３２，３４はプレート１６の幅を定義し、長手方向の中心線３６に対して垂直である横方向に延在する。プレート１６の第１の端部３２から第２の端部３４に向かって、プレートは、伝熱流体（例えば水）とすることができる第１の流体に対する第１の流出口１８と連通する流入ポートとして供される第１の開口３８と、分岐流体分配ゾーン４０と、中間ゾーン又は伝熱ゾーン４２と、合流流体集合ゾーン４４と、第１の流出口２０と連通する伝熱流体に対する流出ポートとして供される第２の開口４６と、を備えることができる。流入開口３８は、第１の端部エッジ３２及び第１の側部エッジ２８の隣かつこれらから離隔して配置することにより、当該流入開口が第１の端部エッジ３２と第１の側部エッジ２８との角又は接合点４８付近に位置してプレート１６によって閉じられるように（すなわち、開口３８がプレートのエッジを貫通しないように）することができる。このようにして、適切な封止部（溶接／ガスケット）を用いてプレートパック１４からの伝熱流体の漏れを防止することができる。プレート１６はまた、第１の端部エッジ３２及び第２の側部エッジ３０それぞれに隣り合う第３の開口５０と、第２の端部エッジ３４及び第２の側部エッジ３０それぞれに隣り合う第４の開口５２と、を有することもできる。第３の開口５０及び第４の開口５２は、第１の開口３８及び第２の開口４６それぞれとの関係において中心線３６について鏡像とすることができる。第３及び第４の開口５０，５２は、ここで記載されている流路を提供するために（例えば、熱交換器によって温度が変化する第２の流体（「作動流体」と称されることもある）に対する第２の流入口２２及び第２の流出口２４と連通するために）同一のプレート設計を異なる向きで使用することを容易にするように設けることができる。図２，３及び６に示されているように、少なくとも一部の実施形態では、シール部又はガスケットに対する通路５４が第３及び第４の開口５０，５２を包囲することにより、流体がこれらの開口内に流入するのを防止するように設計された周方向に連続するシール部を、これらの開口の周囲に成す。
【００１７】
上記にて述べたように、流体は隣り合ったプレート１６間に画定されたスペースを流れ、このスペースは、プレートに形成された非平坦な形状要素によって画定される。この非平坦な形状要素は、ここでは「波形部５６」と称される。波形部５６は、プレート１６の正面から見たときには凹部となり背面から見たときには凸部となり又はその逆である絞り加工又はプレス成形された通路として形成することができる。プレート１６の周部／エッジ２８〜３２はフラット又は平坦なままとすることにより、上記にて述べたような溶接及び／又はガスケットを用いて周部において隣り合うプレートを合わせて封止するのを容易にすることができる。中心線３６に対して平行な基準平面５８を定義することができ、基準平面３６は、図２に示されているようにプレート１６の周部を包含することができ、波形部５６は要望に応じて平面５８から一方向又は両方向に離れていくように延在することができる。少なくとも一部の実施形態では、隣り合う波形部５６間のプレート材料を基準平面５８に対して相対移動させることにより、プレート１６において隣り合う波形部５６間に画定される通路の深さを変化させることができる。このようにして、平面５８から最も遠距離に移動した波形部の領域である波形部５６の（例えば図７〜９に示されている）波高点６０を平面から同一深さ又は同一距離に置くことができ、これにより、隣り合うプレート１６によってプレートの正面又は背面の表面にわたって波形部の画一的な又は一貫した接触を容易にすることにより、プレートパック１４の強度を改善することができる。
【００１８】
流入開口３８が横方向においてプレート１６の横方向中間部とは反対に当該プレート１６の一方の側部（すなわち第１の側部２８又は第２の側部３０）に向かって配置されていることにより、少なくとも一部の実施形態では、伝熱流体が長手方向に有意な距離を流れる前に、当該流入開口３８を流れる伝熱流体を横方向においてプレートにわたって分配することが望ましい場合がある。かかる分配を行うためには、伝熱のためにプレート１６のより大きな表面積が使用され、かかる分配により、熱交換器１０の伝熱容量を改善することができる。こうするためには、流体分配ゾーン４０は、長手方向の中心線３６に対して異なる相対角度で延在する複数の波形部５６を有する。
【００１９】
例えば一部の実施形態では、第１の側部エッジ２８から最も遠距離で流入開口３８と連通する分配ゾーン４０の波形部５６（例えば、中心線３６により近い波形部）は、平均的に横方向に、第１の側部エッジ２８に近い波形部よりも大きい角度で中心線３６へと延在する。この平均は、流入開口３８から分配ゾーン４０が終了する場所までの流れ通路の長さに沿った方向における連続した波形部５６によって画定された流れ通路の平均角度とすることができる。よって、波形部５６と、これによって得られる、第１の側部エッジ２８から最も遠距離において流入開口３８と連通する流れ通路とは、一般的に、第１の側部エッジ２８に近い波形部５６と、これに関連する流れ通路より長い長さを有することとなる。分配ゾーンの波形部５６及び通路のうち少なくとも一部は、第１の端部エッジ３２及び第２の側部エッジ３０それぞれに隣接して配置されたプレート１６の第３の開口５０の下方に延在することができ、少なくとも一部の波形部５６は第３の開口５０の領域において曲がり、第３の開口５０から見たときに凹形状を有することにより、これらの波形部５６と、これに関連する通路とが非直線状となり、又は中心線３６に対して一定の相対角度となることができる。これにより、第２の側部エッジ３０に向かって最も遠距離に延在する通路／波形部５６が第３の開口５０の付近で幾らかカーブして第２の側部エッジ３０で又はその付近で終了し、これらの通路／波形部が直線状である場合より第１の端部３２に近い位置で終了することができる。これにより、より多くの波形部５６及び通路が第２の側部エッジ３０に向かってより遠距離に延在することができ、これにより第２の側部エッジへ向かう流体の流れが改善される。
【００２０】
さらに、より長い波形部５６及び通路は、プレート１６にわたって流れをより均等に分配して、流入開口３８から長手方向に第２の端部３４に向かって真っ直ぐにより多くの流体が流れるのを回避することを目的として、より短い通路より大きい流れ面積を有することができる。少なくとも一部の実施形態では、１つの波形部５６によって又は隣り合う波形部間に画定される通路の流れ面積は、波形部５６間のスペースの幅又は波形部の深さのうち一方又は双方を変えることによって、分配ゾーン４０にわたって変わることができる。ここで、幅は隣り合う波形部間で測定されるものであり、深さは基準平面５８に対して垂直な寸法である。
【００２１】
図６にプレート１６の正面表面６３が示されており、図６中符号７，８及び４が付された矢印の領域においてとられた断面図である図７〜９に示されているように、第２のプレート１６’がカセット内にこの表面にわたって又はその上部にて受容されている。カセットのプレート１６，１６’の波形部５６は、断面が概ねＣ形である開放した通路６４を画定し、プレートの各部分にわたって所望のパターン又は方向で延在する。プレート１６，１６’間に流れ通路を画定するためには、一方のプレート１６の波形部５６は他方のプレート１６’の波形部５６（又は波形部間の領域）に向かって延在してこれと係合する。このようにして、離隔した複数の位置において一方のプレート１６の波形部の正面６３が他方のプレート１６’の波形部の正面６３と係合し、これらの係合した波形部間に閉じられた容積が画定され、この閉じられた容積が、隣り合う波形部間の流れ通路を画定する。プレート１６の背面６７（図７）からプレート１６’の方を見ると、プレート１６の波形部は凸形であり、プレート１６’の波形部は凹形である。
【００２２】
図７は、比較的長い流れ通路６６を画定する波形部５６と、当該比較的長い流れ通路６６の流れ断面積とを示しており、比較的長い流れ通路６６は、第２の側部エッジ３０まで最も近距離に延在する分配ゾーン４０の通路を画定する。この通路６６は、プレート１６の中心線３６に対して概ね垂直である半径（流入開口３８の軸６８に対する）に沿って流入開口３８に開通する。ここで「概ね」とは、中心線に対して垂直から１５°以内を意味する。もちろん他の実施形態では、通路６６は流入開口の周部付近の他の位置において流入開口３８と連通することもできる。図８は、分配ゾーン４０のほぼ中間点における波形部５６及び流れ通路７０の流れ面積を示している。この通路７０は、中心線３６に対して約４５％（±１５°）の相対角度の流入開口の半径で流入開口３８に開通している。図９は波形部５６及び流れ通路７２の流れ面積を示しており、これは長手方向において流入開口３８と流出開口又は第２の開口４６との間に配置され、第１の側部エッジ２８により近いものである。通路７２は、中心線３６に対して平行な（そして軸６８から第２の端部３４に向かって延在する）半径から反時計回りに約２０〜３０°で流入開口３８と連通している。
【００２３】
図示の実施形態では、通路の流れ面積は通路６６から通路７０へ、通路７２へと減少していき、通路の長さも６６から７０へ、７２へと減少していく。よって、これらの通路のうち最も短いもの７２の流れ断面積は最小であり、最も長い通路６６の流れ断面積が最大となる。これにより、流体が流入口からカセット内の複数の通路内へプレート１６の横方向幅にわたってより均等な分配がなされるのが促進される。分配ゾーン４０の各通路は異なる流れ面積を有することができ、又は、隣り合う通路の群は同一の流れ面積を有しかつ異なる群の流れ面積は異なることができる。図示の実施例では、分配ゾーン４０の各流れ通路の幅（波形部間の距離）は同一又は略同一（例えば１５％以内）であり、流れ面積は通路の深さに依存して変わり、当該深さは、波形部５６の深さ又は波形部間の材料７３（図７）の位置を変えることによって変わることができる。
【００２４】
図示の実施例では、波形部間の材料に対して相対的な、流れ通路６６を画定するプレート１６の波形部５６の深さは、プレート１６の背面に沿って測定した場合１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの間であり（一実施例では１．６０ｍｍ）、波形部間の材料に対して相対的な、流れ通路７０を画定する波形部５６の深さは、１．２５ｍｍ〜１．５ｍｍの間であり（一実施例では１．３５ｍｍ）、波形部間の材料に対して相対的な、流れ通路７２を画定する波形部５６の深さは、１．０ｍｍ〜１．２５ｍｍの間である（一実施例では１．１０ｍｍ）。図示の実施例では、基準平面５８から波形部の波高点６０までの距離は各通路６６，７０，７２について同一であり（また、分配ゾーン４０の全ての通路について同一とすることができる）、他方、波形部５６と基準平面５８との間の材料７３の距離は変化する。もちろん、要望に応じて異なる形状の波形部／流れ通路及び異なる波形部／流れ通路の組み合わせを使用することもできる。その流れ断面積は、要望があれば、流入開口３８に開通している流入端部から分配ゾーン４０の終了点の反対側の流出端部までの流れ通路の長さに沿って一定又は概ね一定（例えば１０％以内）とすることができる。他の実施形態では、分配ゾーン４０の１つ又は複数の流れ通路の流れ面積は、例えば、（１つ若しくは複数の）流れ通路を画定する波形部５６間の距離（すなわち幅）又は流れ通路の長さに沿った方向の波形部間の材料の相対深さを変化することによって変化することができる。
【００２５】
図２，３及び６に示されている実施形態等の少なくとも一部の実施形態では、プレート１６の分配ゾーン４０は、上述の１次分配領域７４と、当該１次分配領域７４の各一部分とプレート１６のメイン伝熱ゾーン４２との間に配置されてこれらを流体連通する１つ又は複数の２次分配領域７６（その輪郭は図６において破線により描出されている）と、を備えている。一部の実施形態では、横方向に離隔する２つの２次分配領域７６が設けられており、これらはプレート１６の側部エッジ２８，３０に隣接し、横方向にプレートの横方向寸法の１／２未満の寸法に延在する。図中に示されている実施例では、領域７６は横方向においてプレートの開口３８，４６，５０，５２の径より小さい寸法に延在する。第１の２次分配領域７６は長手方向において第１の開口３８より下方に配置されており、第２の２次分配領域７６は長手方向において第３の開口５０より下方に配置されている。２次分配領域７６内又はこれに隣接する場所では、波形部５６が曲げ部７８又は１次分配領域７４からの移行部を有することにより、メイン伝熱ゾーン４２に繋がっている２次分配領域７６の流れ通路の流出口は中心線３６に対して平行又は実質的に平行（例えば１５°以内）とすることができる。少なくとも一部の実施形態では、曲げ部７８において波形部５６によって画定される内角α（図３）は９０°〜１４５°の間である。波形部及びこれに関連する流れ通路の実質的な長手方向に対するこの変化により、プレート１６の外縁部（例えば第１及び第２の側部エッジ２８，３０の隣）における流体の流れを改善することができ、流体が側部エッジから離れて中心線３６に向かって内側に移動するのを阻止することができる。
【００２６】
さらに、各２次分配領域７６において最外側の通路は他の通路より長くすることができ、中心線３６により近い通路はより短くなることにより、とりわけ、１次分配領域７４の隣り合う流れ通路を部分的に長手方向において隣の流れ通路とメイン伝熱ゾーン４２との間に受容するための空間を提供することができる。少なくとも一部の実施形態では、２次分配領域７６の通路の流出口８０（図３及び図６）は、異なる長手方向領域に配置された複数の流入口８２（例えば、第１の端部２８からより遠距離にあり側部エッジ２８又は３０から中心線３６に向かって移動する）と同一の長手方向領域にて終了することができる。よって２次分配領域７６は、２次分配領域７６において横方向に最内側の流れ通路が最も短く、かつ、メイン伝熱ゾーン４２に直接繋がっている１次分配領域７４において隣の流れ通路に滑らかに移行する、概ね三角形とすることができる。
【００２７】
図４及び図５に示されているように、２次分配領域７６における流れ通路の流れ面積は相違することができる。少なくとも一部の実施形態では、一方の２次分配領域７６において流入開口３８により近い通路の流れ面積は、他方の２次分配領域７６の通路の流れ面積より小さい。これは、図面中に示されている実施形態では図４の通路７９及び図５の通路８１によって表されている。かかる配置により、流入開口３８から遠い方の２次分配領域における流れを比較的促進して、流入開口３８に近い方の２次分配領域７６内の流体の流れを比較的阻止することができ、これにより、流入口３８から正確に長手方向に下方に流すだけでなく、横方向にプレート１６にわたる流体の流れを促進することができる。さらに、図４及び図５に示されているように、流れ通路は、１次分配領域７４における流れ通路に関して図７〜９に示されているように互いに相対的に凸形ではなく互いに相対的に凹形である整列された波形部５６によって画定することができる。２次分配領域７６では、流れ通路７９，８１の外部で互いに係合されるプレート１６の比較的平坦な部分の係合によって、流れ通路を閉じることができる。もちろん、いずれの分配領域７４，７６の波形部５６も、要望に応じて波形部の任意の配置により画定されるプレート１６間のスペースによって画定することができる。１次分配領域７４は流入開口３８から流体をプレート１６の横方向寸法にわたって分配し、２次分配領域７６はプレート１６の側部エッジ２８，３０の隣に流体の流れを送ることにより、プレートの横方向寸法にわたって流体をさらに分配し、又は流体の所望の分配を維持する。各２次分配領域の流れ面積は同一とし、又は異なることができる。少なくとも一部の実施形態では、流入開口３８に最も近い２次分配領域（例えば、図示の実施例では第１の側部エッジ２８に近い２次分配領域）は、他の２次分配領域の波形部の流れ面積より小さい流れ面積を有する波形部を有することができ、これによって流入開口３８からの流れを促進又は強化して、プレートにわたって流体をより均等に分配することができる。少なくとも一部の実施形態では、流入開口３８から最も遠距離の２次分配領域の流れ面積は、流入開口３８により近い２次分配領域の流れ面積の１．５〜２．２倍とすることができる。分配領域７４及び７６から流出した流体は、プレート１６のメイン伝熱ゾーン４２内へ流入する。
【００２８】
図２及び図１０に示されているように、プレート１６のメイン伝熱ゾーン４２はプレート１６の横方向寸法全体と（エッジ２８，３０の又はその付近の溶接部又はシール部間に延在することができ、必ずしも周部エッジまで延在することを要しない）、流入端部２８と流出端部３０との間の任意の所望の長手方向寸法と、にわたって延在することができ、また、長手方向において開口３８，４６，５０，５２間に配置することができる。少なくとも一部の実施形態では、メイン伝熱ゾーン４２はプレート１６の長手方向寸法の１／４〜１／２を有することができる。図示の実施形態では、伝熱ゾーン４２はプレート１６の長手方向寸法の約１／３を有し、第１及び第３の開口３８，５０並びに分配領域７４，７６はプレートの長手方向寸法の約１／３に延在し、集合ゾーン４４並びに第２及び第４の開口４６，５２についても同様である。もちろん、他の配置及び比率を使用することもできる。伝熱ゾーン４２は複数の波形部を有し、これらの波形部は、互いに密接に隣り合って配置された複数の別個の流れ通路を画定することにより、流体とプレートとの間の伝熱をプレート１６にわたって増大することができる。伝熱ゾーン４２は、中心線３６に対して２０〜７０°の間の相対角度に配置された流れ通路を有することができる。少なくとも一部の実施形態では、流れ通路は直線状であり、部分的にプレート１６の横方向寸法と長手方向寸法とにわたって延在する長さを有し、流れ通路は他の流れ通路に交差又は開通することにより、メイン伝熱ゾーン４２において流体の混合を可能にしてより多くの乱流を生じさせることができる。
【００２９】
これに関しては図１０に示されているように、伝熱ゾーン４２は複数の部分領域８６を有することができ、これらの部分領域８６のうち少なくとも１つの部分領域８６の通路は、他の部分領域の通路とは異なる角度で配置されている。流体の混合を促進することによって伝熱を向上するためには、側部エッジ２８，３０に隣接する部分領域８６は中心線３６に向かって流体を送るように配置することができ、中心線３６にある部分領域又は中心線３６により近い部分領域は、側部エッジ２８，３０に向かって流体を送ることができる。隣り合う部分領域８６の流れ通路又は波形部のうち少なくとも一部は連結部８８において互いに交差し、連結部８８では、通路内に流れる流体はプレート１６の第２の端部３０に向かって流れ続けるにつれて混合し合う。少なくとも一部の実施形態では、２つの隣り合う部分領域８６の流れ通路間又は波形部間の連結部８８は、長手方向に整列していない。また少なくとも一部の実施形態では、２つの隣り合う部分領域８６の通路間の各連結部８８を包含する真っ直ぐな仮想線であって、メイン伝熱ゾーン４２の流入端部９０（例えば、プレート１６の端部２８により近い端部）から流出端部９２（例えば、プレート１６の端部３０により近い端部）に及ぶ真っ直ぐな仮想線を引くことができない。
【００３０】
図示の実施例では、メイン伝熱ゾーン４２は４つの部分領域８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄ（図１０）を有し、各部分領域８６ａ〜ｄはメイン伝熱ゾーン４２の長手方向寸法の全部と横方向寸法の一部分とに延在することができる。これらの部分領域８６ａ〜ｄは、隣り合う部分領域８６が異なる角度の通路を有するヘリンボーン配置とすることができる。図示のように、第１及び第３の部分領域８６ａ及び８６ｃは中心線３６に対して反時計回りに６０°未満（例えば、図中では約３０°）相対回転した通路を有し、第２及び第４の部分領域８６ｂ及び８６ｄは中心線３６に対して時計回りに６０°未満（例えば、図中では約３０°）相対回転した通路を有する。第１の部分領域８６ａ及び第２の部分領域８６ｂの波形部間又は通路間の連結部８８の位置は、伝熱ゾーン４２の長手方向寸法に沿った方向において横方向に変わることができ、伝熱ゾーン４２の流入端部９０から中間点９４への連結部８８は横方向において中心線３６に連続的に近くなっていき、中間点９４から流出端部９２への連結部８８は横方向において中心線３６から連続的に遠くなっていく。よって、第１の部分領域８６ａは五角形等の形状とすることができる（五角形の辺は直線である必要はないが、図示の実施例ではほぼそうなっている）。もちろん、第１の部分領域８６ａと第２の部分領域８６ｂとの間の連結部８８は要望に応じて異なる経路を辿ることができる。第４の部分領域８６ｄは第１の部分領域８６ａの鏡像とすることができ、第３の部分領域８６ｃと第４の部分領域８６ｄとの間の連結部８８も、第１の部分領域８６ａと第２の部分領域８６ｂとの間の連結部８８の鏡像とすることができる。第２の部分領域８６ｂと第３の部分領域８６ｃとの間の連結部８８は、これらの部分領域の長手方向の長さに沿ってジグザグ状とすることができる。連結部８８のうち一部は中心線３６（又は他の長手方向線）の一方側に置くことができ、他の連結部８８は中心線３６（又は他の長手方向線）の他方側に置くことができ、このことは、要望に応じて鋸歯状に行うことができる。
【００３１】
第１の部分領域８６ａと第２の部分領域８６ｂとの間（及び第３の部分領域８６ｃと第４の部分領域８６ｄとの間）の連結部８８の横方向の偏差の大きさの総和は、第２の部分領域８６ｂと第３の部分領域８６ｃとの間の連結部８８の横方向の偏差の大きさの総和より大きくすることができる。第２の部分領域８６ｂ及び第３の部分領域８６ｃは総合的に概ね蝶ネクタイ形状とし、六角形を成すことができ、個々の部分領域８６ｂ，８６ｃは五角形等の形状とすることができる。要請がある場合には、伝熱ゾーン４２全体を通じてメイン伝熱ゾーン４２の通路の引込み深さ及び流れ面積を同一とすることができる。少なくとも一部の実施形態では、伝熱ゾーン４２の流れ面積は画一的とすることができ、分配ゾーン及び集合ゾーンの流れ面積より大きくすることができる。もちろん、伝熱ゾーン４２の通路は同一の流れ面積を有することができ、又は、要望に応じて流体の流れを制御するために流れ面積を変えることができる。また、部分領域は図面中に示されているものとは異なる形状を有することもでき、任意の所望の数及び配置で設けることができる。
【００３２】
少なくとも一部の実施形態では、複数の長手方向に離隔した連続的な連結部又は移行部が（例えば３つ以上）横方向に整列している場合には、流体の流速は流れ通路間の連結部又は移行部の領域において、すなわち流体が他の流体と混合し及び／又は方向を変える場所において減少して、当該流体が停滞できることが判明した。よって、部分領域８６間の隣り合う連結部を上記のように又は他の態様で横方向にジグザグ状にし又はオフセットさせることにより、流体が長手方向にプレート１６の両端間に流れるときに不所望に停滞又は減速する当該流体の傾向を低減することが望ましい場合がある。
【００３３】
流体がメイン伝熱ゾーン４２から流出すると、流体は図２に示されているように集合ゾーン４４に流入する。集合ゾーン４４は、流体全部を第２の開口４６に向けて送って流入させるように配置された波形部／流れ通路を有することができる。集合ゾーン４４は分配ゾーン４０の横方向の中心線１２０について鏡像とすることができ、１次集合領域１２２（１次分配領域７４に対応する）と１つ又は複数の２次集合領域１２４（２次分配領域７６に対応する）とを有することができる。集合ゾーン４４の波形部は分配ゾーン４０の波形部を反転したものとすることができる。すなわち、プレート１６の集合ゾーン４４における正面表面の波形部は、当該プレートの分配ゾーン４０における背面表面の波形部と整合することができる。一般的に、流れ通路は伝熱ゾーン４２の横方向寸法全体から流出開口４６に収束していくことにより、流体を流出開口４６へ送る。
【００３４】
図１１は、他の代替的なプレート１００のメイン伝熱ゾーン９８を示しており、これは複数の部分領域１０２を有し、これら複数の部分領域１０２の流れ通路は、隣り合う部分領域の流れ通路とは異なる角度に配置されている。これらの部分領域１０２は不規則な形状を有することができ、部分領域の中でも複数の（例えば少なくとも２つの）異なる形状を設けることから、各部分領域が他の全ての部分領域と異なる形状を有するまで可能である。流れ通路は、長手方向の中心線１０６に対して角度を成して（そして通常は当該中心線１０６に対して非平行で）延在するプレート１００の波形部１０４によって画定することができる。流れ通路が延在する角度は、要望に応じて部分領域１０２の中で変わることができる。図示の実施例では、複数の部分領域１０２が中心線１０６から時計回りに約３０°の角度の流れ通路を有し、他の残りの部分領域１０２は、中心線３６から反時計回りに６０°以下の角度の流れ通路を有し、これは図中では約３０°として示されている。もちろん、（中心線から時計回り及び反時計回りに）１５〜６０°の間の角度を含めて、他の角度を使用することもできる。少なくとも一部の実施形態では、いずれの部分領域１０２も伝熱ゾーン９８の長手方向寸法全体にわたって延在せず、及び／又は、いずれの部分領域１０２も伝熱ゾーン９８の横方向寸法全体にわたって延在しない。その代わりに、部分領域１０２は他の部分領域によって途切れており、又は他の部分領域と交差する。
【００３５】
少なくとも一部の実施形態では、中心線１０６に対して平行でありプレート１００の長手方向寸法全体にわたって延在する真っ直ぐな線が、少なくとも２つの異なる部分領域１０２と交差し、各部分領域１０２の流れ通路は、中心線１０６に対する相対的方向を交互に変える上述の線と交差する（例えば、少なくとも１つは中心線に対して相対的に時計回りに回転し、１つは中心線に対して相対的に反時計回りに回転する）。図示の実施形態では、真っ直ぐな線が少なくとも３つの部分領域１０２と交差しているのが示されている。少なくとも一部の実施形態では、上記にて図２に示されているプレート１６に関して述べたように、隣り合う部分領域１０２の通路間の連結部１０８は中心線１０６に関してジグザグ状である。すなわち、２つの部分領域１０２間の連結部の全部が中心線１０６に対して平行な線に沿っているわけではない。さらに、少なくとも一部の実施形態では、横方向の中心線１１０に対して平行な真っ直ぐな線が少なくとも３つの異なる部分領域１０２と交差し、図１１に示されている実施形態では少なくとも４つの異なる部分領域と交差している。少なくとも一部の実施形態では、交差する流れ通路間の連結部１０８は、各連結部領域が、３つを超えない方向から、一部の実施形態では二方向のみから連結部１０８に繋がる流れ通路を包含するように制限されることにより、波形部１０４を形成するときにプレート１００の材料が流れなければならない方向の数を制限する。材料の流れ方向を制限することにより、プレート１００の領域における応力を低減することができ、より平坦なプレートの製造と、プレートの一製造運転の中でより一貫性のあるプレートの製造とを可能にすることができる。
【００３６】
特定の部分領域１０２は、例えば中心線１０６について他の部分領域の鏡像とすることができる。図１１の実施形態では、このことは符号１０２ａ及び１０２ｂが付された部分領域について当てはまる。他の部分領域は、中心線１０６及び１１０の双方について鏡像又は反転したものとすることができる。図１１の実施形態では、このことは符号１０２ｃ及び１０２ｄが付された部分領域について当てはまる。さらに、一部の部分領域は伝熱ゾーン９８の流入端部１１２から流出端部１１４に及ぶことができるが、少なくとも一部の実施形態では、部分領域は中心線１０６に対して平行である真っ直ぐな線に沿って連続的には延在せず、部分領域の１つ又は複数の一部分が当該部分領域の他の一部分から横方向にオフセットしている。伝熱ゾーン９８にわたって幾らか均等に分布している部分領域により、中心線１０６に対して相対的に時計回りに回転した流れ通路によって、中心線１０６に対して相対的に反時計回りに回転した流れ通路と同様の流れ面積が達成される。
【００３７】
さらに、図１２に示されているように、プレート１００の上部にもう１つのプレート１１６が配置されて上述のように反転／回転している場合には、隣り合うプレート１００，１１６の重なり合う波形部１０４はそれぞれ異なる角度にあり、かつ、各波形部に沿った複数の離散的な接触点を成す機械的な接触点１１８において係合し合う。一般的に比較的高圧力下の流体と共に使用できる高強度のカセット及びプレートパックを成すため、これらの接触点１１８は等間隔に離隔し、かつ互いに比較的近接することができる。よって、プレート１００にはプレートパックの両面において隣のプレートが比較的均等に係合し、これによって高強度のプレートパックが達成される（そして、パックの外側のプレートに熱交換器ケーシング又はハウジングの壁が係合して外側のプレートを支持することができる）。
【００３８】
図１３及び図１４は、図１１に示されているプレート１００のメイン伝熱ゾーン９８の一部分を示している。このプレートでは、波形部をセグメントの各端部で終了する真っ直ぐな直線状のセグメントに形成することに代えて、波形部１０４の少なくとも一部は迂回路となっており、移行部又は曲げ部によって互いに連結された複数の真っ直ぐなセグメントとなる。すなわち、波形部１０４は直線状のセグメントと、少なくとも１つの巻き部、移行部又は曲げ部と、その後に当該曲げ部の後にもう１つの直線状のセグメントとを有する。波形部１０４は要望に応じて曲げ部を複数又は１つのみ有することができる。さらに、直線状のセグメントが一方の側で平行となるように曲げ部のうち一部若しくは全部を１８０°の角度とすることができ、又は、曲げ部のうち一部若しくは全部を他の角度とすることができる。その一例は６０°であり、その際には、曲げ部の一方の側の直線状のセグメントが複数の部分領域内にあり、当該曲げ部がこれら複数の部分領域の連結部となる。よって、波形部は要望に応じて２つ以上の部分領域内へ延在してその一部となることができる。
【００３９】
図１５及び図１６は、プレートの一部分の異なる形態の波形部５６を有するプレート１６’を示している。具体的には、分配ゾーン４０’は、長手方向の長さが異なる複数の通路を有する概ね三角形の領域を有しない２次分配領域７６’を有することができる。かかる三角形の領域に代えて、１次分配領域７４’は２次分配領域７６’に分岐し、２次分配領域７６’は１次分配領域７４’と伝熱ゾーン４２との間に配置され、上記にて述べた三角形の部分は無く、また、中心線３６に対して平行な通路も無い。
【００４０】
本実施例では、２次分配領域７６’は長手方向の寸法（すなわち、中心線３６に対して平行方向に測定される長さ）を有し、この長手方向の寸法はプレートの幅にわたって比較的一定とすることができる。１次分配領域７４’と２次分配領域７６’との間の移行部７５（例えば、２つの領域が収束し又はぶつかる場所）は、中心線３６に対して概ね垂直（例えば厳密に垂直又は垂直から１０°以内）とすることができる。同様に、２次分配領域７６’と伝熱ゾーン４２との間の移行部７７も、中心線３６に対して概ね垂直（例えば厳密に垂直又は垂直から１０°以内）とすることができる。
【００４１】
２次分配領域７６’内の波形部は、１次分配領域７４’からの移行部及び伝熱ゾーン４２への移行部における波形部の（１つ又は複数の）角度と等しくない角度に配置することができる。図示の実施例では、２次分配領域は中心線３６に対して４５°の相対角度の波形部を有するが、他の角度を使用することもでき、図中では３０〜６０°の範囲であるが、これに限定されない。さらに、２次分配領域７６’内の波形部は任意の所望の幅（中心線３６に対して垂直方向）の複数のセクションに設けることができ、これらのセクションは同一の幅又は異なる幅とすることができる。これらの各セクションの広がりは、プレートの横方向寸法（例えば幅）の１／３未満とすることができる。さらに、隣り合うセクションの波形部は異なる角度で配置することができる。図１５及び図１６の実施例では、隣り合うセクションは相反対の４５°の角度の波形部を有する。もちろん、他の角度及び配置を使用することもできる。さらに、２次分配領域７６’の最外側のセクション（幅で）は、中心線３６に向かって内向きに角度を有することもできる。具体的には、波形部の第１の端部は中心線３６から、伝熱ゾーン４２に隣接する当該波形部の第２の端部より遠距離に配置することができる。
【００４２】
集合ゾーン４４’は、伝熱ゾーン４２と１次集合領域１２２’との間に設けることができる２次集合領域１２４’を有する。１次集合領域１２２’及び２次集合領域１２４’はそれぞれ、１次分配領域７４’及び２次分配領域７６’と同様に形成することができる。２次集合領域１２４’の最外側セクション（幅で）の波形部は、流体を中心線３６に向かって移動できる向きとすることができる。すなわち、伝熱ゾーン４２に隣接する波形部の第１の端部は中心線３６から当該波形部の第２の端部より遠距離に配置することができる。プレート１６’の他の残りの部分は、上記のプレート１６と同一とすることができる。
【００４３】
少なくとも一部の実施形態では、熱交換器用のプレートは、長手方向の中心線と、当該長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、当該プレートに設けられた複数の波形部であって流体が通過する流れ通路を画定する複数の波形部と、を有する。波形部は基準平面に対して角度を成して延在し、波形部のうち少なくとも一部に基準平面が交差する。プレートの表面領域のうち少なくとも一部分において波形部は、長手方向の長さを有する部分領域に配置され、波形部は部分領域ごとに、長手方向の中心線に対して同一の相対角度であり、かつ、隣り合った部分領域の波形部は互いに異なる角度である。少なくとも一部の実施形態では、隣り合った部分領域の波形部は連結部でぶつかり、連結部は長手方向に整列していない。すなわち、長手方向の中心線又は長手方向の中心線に対して平行な線は、２つの隣り合う部分領域間の連結部を全部含むわけではない。少なくとも一部の実施形態では、基準平面は長手方向の中心線と、当該長手方向の中心線に対して垂直な横方向とに対して平行であり、隣り合う部分領域の連結部は、一部が仮想線の一方の側にあり一部が当該仮想線の他方の側にあるように配置され、仮想線は、長手方向の中心線に対して平行であり、かつ基準平面に沿って延在するものである。
【００４４】
プレートは、波形部によって画定された流れ通路に流体が流入するときに通る流入領域と、伝熱ゾーンと、当該流入領域と伝熱ゾーンとの間に配置された分配ゾーンと、を有することができる。分配ゾーンは、プレートの横方向寸法にわたって延在する流れ通路を少なくとも部分的に画定する波形部を有する１次分配領域を含むことができる。また、分配ゾーンは少なくとも１つの２次分配領域を含むことができ、２次分配領域は流れ通路を少なくとも部分的に画定する波形部を有し、当該流れ通路は、１次分配領域の波形部によって画定された流れ通路から非ゼロの角度の移行部と、長手方向の中心線に対して平行又は平行から１０°以内の角度で延在する部分と、を有する。少なくとも一部の実施形態では、２次分配領域の流れ通路は、長手方向の中心線から遠距離にあるものほど長くなる。このことは、プレートの流入開口又は流入領域から横方向に遠距離へ流体を送るのを助けることができ、これにより、流体はプレートのより大きい横方向広がりにわたって、プレートの長手方向のより長い長さにわたって流れることができる。各２次分配領域の延在は、プレートの横方向寸法の１／２未満とすることができる。少なくとも一部の実施形態では、プレートは、当該プレートの流入領域を少なくとも部分的に画定する流入開口を有し、各２次分配領域の横方向の延在は、流入開口の横方向寸法未満とすることができる。
【００４５】
少なくとも一部の実施形態では、熱交換器用のプレートは長手方向の中心線と、長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、基準平面に対して角度を成して延在する波形部であって流体が流れる流れ通路を画定する波形部と、プレートによって少なくとも部分的に画定された流入領域であって流れ通路に導入される流体が通る流入領域と、流入領域に隣接して配置された分配ゾーンと、を有し、分配ゾーンは、流入領域から長手方向及び横方向の双方において当該流入領域から離れていく方向に延在する波形部を有し、横方向とは、長手方向の中心線に対して垂直な方向である。分配ゾーンの波形部は、異なる断面積を有する少なくとも２つの流れ通路を画定する。流入領域は例えば、要望に応じて、プレートを貫通する開口によって、又は１つのカセット内の２つのプレート間のギャップ若しくは開口によって、又は隣り合うカセットの隣り合うプレート間のギャップ若しくは開口によって、画定することができる。
【００４６】
少なくとも一部の実施形態では、流れ通路の断面積は、流入領域から横方向に遠距離に延在する流れ通路のうち少なくとも一部が、流入領域から横方向に遠距離に延在しない流れ通路のうち一部より大きな断面積を有するように、プレートの横方向寸法にわたって変わる。少なくとも一部の実施形態では、波形部は、基準平面から同一距離にある波高点へ延在する。
【００４７】
少なくとも一部の実施形態では、熱交換器用のプレートは長手方向の中心線と、長手方向の中心線に対して平行な基準平面と、基準平面に対して角度を成して延在する波形部であって流体が流れる流れ通路を画定する波形部と、プレートによって少なくとも部分的に画定された流入領域であって流れ通路に導入される流体が通る流入領域と、流入領域に隣接して配置された分配ゾーンと、を有し、分配ゾーンは、流入領域から長手方向及び横方向の双方において当該流入領域から離れていく方向に延在する波形部を有し、横方向とは、長手方向の中心線に対して垂直な方向であり、当該プレートはさらに、長手方向において分配ゾーンに隣接する伝熱ゾーンを有する。伝熱ゾーンは、当該伝熱ゾーンの横方向寸法に沿った方向かつ長手方向の中心線に対して平行な方向に任意の場所に引かれた仮想線が、当該仮想線に対する少なくとも２つの異なる相対角度に配置された波形部と交差するように配置された波形部を有する。少なくとも一部の実施形態では、伝熱ゾーンの波形部は複数の部分領域に配置され、部分領域は長手方向の長さを有し、各部分領域の波形部は長手方向の中心線に対して等しい相対角度であり、かつ、隣り合う部分領域の波形部は互いに異なる角度である。少なくとも一部の実施形態では、仮想線は少なくとも２つの異なる部分領域と交差する。少なくとも一部の実施形態では、複数の部分領域の波形部が連結部でぶつかり、２つの部分領域間の連結部は長手方向に整列していない。さらに、少なくとも一部の実施形態では、連結部は４つの異なる角度からの波形部を含まない。このことによって、菱形、Ｘ字形又は十字形の交差等が回避される。かかる交差は、形成中に交差部において材料の不所望の移動を生じさせる可能性があり、この材料の不所望の移動は、プレートの当該セクションの強度に影響を及ぼし、及び／又は、当該領域においてプレートを曲げ、歪め、若しくは撓ませ得るものである。
【００４８】
波形部は、プレートの領域に対して構造的サポートを提供するため、流体とプレートとの間の伝熱を増大するため、及び／又は、プレートにわたって所望の態様で流体の流れを送り、若しくは分配するために使用することができる。本願では、プレートの複数の異なる領域の種々の非平坦な形状要素を指すために「波形部」という同一の用語を使用しているが、異なる領域における波形部の主要な目的は異なることができ、各領域の異なる波形部の主要な目的は異なることができる。
【００４９】
本願にて開示されている発明の実施形式は、現時点において好適な実施形態を構成し、多くの他の実施形式及び実施形態も可能である。本願では、本発明の実施可能である均等な形式又は派生形態の全てを列挙することを意図していない。本願にて使用されている用語は、限定ではなく説明用に過ぎず、本発明の思想又は範囲を逸脱することなく種々の変更を行えると解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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