(57)【要約】      （修正有）【課題】よりシンプル、より低コスト、かつ、より効率的な、熱交換器の反対側に配された一および同一の流体の入口および出口を有する熱交換器を提供する。【解決手段】ポート孔ガスケット５７および熱交換器の組立体。ポート孔ガスケットは、ポート孔ガスケットの中央拡張面が第１プレートおよび第２プレートと平行になるように、熱交換器の波状の第１プレート４１と第２プレート３３との間に設置するために配されている。ポート孔ガスケットは、環状であり、かつ、ポート孔ガスケットの内周の内側にポート孔ガスケットの第１プレートのポート孔領域４３、および、第２プレートのポート孔領域３４を囲うように配されている。ポート孔ガスケットにおける、第１プレートに係合するように配された第１面は、ポート孔ガスケットの長手延在方向に沿って交互に配されるガスケット尾根部およびガスケット谷部を画定するように波状になっている。【選択図】図３ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（３１）における、伝熱プレートを形成する波状の第１プレート（４１）と、端部プレートを形成する第２プレート（３３）との間の設置のためのポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）であって、当該ポート孔ガスケットの中央拡張面（ｅ−ｅ、ｅ’−ｅ’）が前記第１プレートおよび前記第２プレートと平行となるように設置され、当該ポート孔ガスケットは、環状で、当該ポート孔ガスケットの内周（５８、５８’）の内側に前記第１プレートのポート孔領域（４３）と前記第２プレートのポート孔領域（３４）とを囲うように構成され、前記第１プレートは、上面に延在するプレート尾根部（４７）と、下面に延在するプレート谷部（４９）とを備えるように波形に形成され、前記第１プレートは、前記第１プレートの表側にガスケットを収容するためのガスケット溝を備え、前記ガスケット溝が前記上面に延びている、ポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）において、
前記第１プレートの裏側と係合するように構成された、当該ポート孔ガスケットの第１面（６０）は、当該ポート孔ガスケットの長手方向延在部（Ｌ）に沿って交互に配置されたガスケット尾根部（６２）およびガスケット谷部（６３）を画定するように波状に形成され、前記ガスケット尾根部は前記第１プレートの前記プレート谷部（４９）に、かつ前記ガスケット谷部は前記第１プレートの前記プレート尾根部（４７）にそれぞれ係合するように構成され、前記第２プレートを備えたプレート配列体に係合するように構成された、当該ポート孔ガスケットの第２面（６１）は、実質的に平面で、前記プレート配列体の実質的に平らな表面（３８）に接するように構成され、前記中央拡張面の法線方向（ｎ）に前記ガスケット尾根部が突出して前記ガスケット谷部が落ち込み、当該ポート孔ガスケットの幅（ｗ０−ｗ８）が、前記中央拡張面と平行に、かつ当該ポート孔ガスケットの前記長手方向延在部に垂直に測定されることを特徴とする、ポート孔ガスケット。
【請求項２】
前記ガスケット尾根部（６２）および前記ガスケット谷部（６３）は、前記ポート孔ガスケットの内周（５８、５８’）を画定している、ことを特徴とする請求項１に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項３】
当該ポート孔ガスケットの前記第１面（６０）が第１ビード（６４）を画定し、前記第１ビード（６４）は、当該ポート孔ガスケットの前記長手方向延在部（Ｌ）に沿って延び、かつ、前記中央拡張面（ｅ−ｅ、ｅ’−ｅ’）の法線方向（ｎ）に前記ガスケット尾根部（６２）および前記ガスケット谷部（６３）から突出していることを特徴とする、請求項１または２に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項４】
前記第１ビード（６４）が、前記ガスケット尾根部（６２）のそれぞれの頂上（５６）から突出していることを特徴とする、請求項３に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項５】
前記ガスケット尾根部（６２）に沿った前記ポート孔ガスケットの幅（ｗ２）が、前記ガスケット尾根部の最大幅（ｗ３）より大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項６】
前記ガスケット尾根部（６２）に沿った前記ポート孔ガスケットの幅（ｗ２）が、前記ポート孔ガスケットの一部分（Ｚ２）に沿う前記ガスケット谷部（６３）に沿った前記ポート孔ガスケットの幅（ｗ４）より大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項７】
前記第１面（６０）が、複数の前記ガスケット谷部（６３）のそれぞれにおいて、凹み（６５）を画定し、前記凹みは、前記中央拡張面（ｅ−ｅ、ｅ’−ｅ’）の法線方向に延在していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項８】
前記第１面（６０）は、当該ポート孔ガスケットの前記長手方向延在部（Ｌ）に沿って延在し、かつ、複数の前記ガスケット尾根部（６２）を接続している第２ビード（６６）を画定し、前記第２ビードが、前記中央拡張面（ｅ−ｅ、ｅ’−ｅ’）の法線方向に突出し、前記第２ビードが、当該ポート孔ガスケットの前記内周（５８、５８’）から距離（ｗ５）をおいて延在していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）。
【請求項９】
前記第１プレート（４１）の縁部（８２）に係合するように構成され、かつ、当該ポート孔ガスケットを前記第１プレートに固定するための取り付け手段（７２、７３）が設けられており、前記縁部は前記第１プレートのポート孔（８３）を画定し、前記取り付け手段は、当該ポート孔ガスケットに係合し、かつ、当該ポート孔ガスケットの前記内周（５８’）から延在していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のポート孔ガスケット（５７’、５７’’）。
【請求項１０】
前記取り付け手段（７２、７３）は、当該ポート孔ガスケットから離間したブリッジ（７４）と、前記ブリッジと当該ポート孔ガスケットとを接続する接続部材（７５）と、前記ブリッジに係合し、前記ブリッジから当該ポート孔ガスケットに向けて延在している第１のフィンガー（７６）および第２のフィンガー（７７）と、を備え、前記接続部材が、前記第１プレート（４１）の前記裏側に係合するように構成され、前記第１のフィンガーおよび前記第２のフィンガーは、前記第１プレートの前記表側に係合するように構成されていることを特徴とする、請求項９に記載のポート孔ガスケット（５７’、５７’’）。
【請求項１１】
前記ポート孔ガスケットの外周（７９）と前記第１のフィンガー（７６）および前記第２のフィンガー（７７）の各々との間の最短距離（ｄ２）は、前記接続部材（７５）が当該ポート孔ガスケットに接続されている箇所における当該ポート孔ガスケットの幅（ｗ８）よりも短いことを特徴とする、請求項１０に記載のポート孔ガスケット（５７’、５７’’）。
【請求項１２】
前記接続部材（７５）は前記ガスケット尾根部（６２）の第１のガスケット尾根部（７８）において当該ポート孔ガスケットに接続され、前記第１のフィンガー（７６）が、前記第１のガスケット尾根部（７８）と隣り合う第２のガスケット尾根部（８０）との間に少なくとも部分的に延在し、前記第２のフィンガー（７７）が、前記第１のガスケット尾根部（７８）と隣り合う第３のガスケット尾根部（８１）との間に少なくとも部分的に延在し、前記第１のガスケット尾根部が、前記第２のガスケット尾根部と前記第３のガスケット尾根部との間に構成されていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のポート孔ガスケット（５７’、５７’’）。
【請求項１３】
伝熱プレートを形成する波状の第１プレート（４１）と、端部プレートを形成する第２プレート（３３）と、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）とを備えた熱交換器（３１）用の組立体であって、前記ポート孔ガスケット（５７、５７’、５７’’）が、前記第１プレート（４１）と前記第２プレート（３３）の間で、前記ポート孔ガスケットの中央拡張面（ｅ−ｅ、ｅ’−ｅ’）が前記第１プレートおよび前記第２プレートと平行となるように設置され、前記第１プレートが、上面に延在するプレート尾根部（４７）と、下面に延在するプレート谷部（４９）とを備えるように波形に形成され、前記第１プレートが、前記第１プレートの表側にガスケットを収容するためのガスケット溝を備え、前記ガスケット溝が前記上面に延び、前記第１プレートおよび前記第２プレートのそれぞれが、前記ポート孔ガスケットに囲われたポート孔領域（４３、３４）を有し、前記ポート孔ガスケットにおける第１面（６０）は、前記第１プレートの前記プレート尾根部（６２）および前記プレート谷部（６３）と係合し、前記プレート尾根部およびプレート谷部が前記第１プレートの前記ポート孔領域（４３）の周りに交互に配置され、前記ポート孔ガスケットにおける第２面（６１）は、前記第２プレートを備えたプレート配列体の、実質的に平らな表面（３８）に係合し、前記平らな表面は、前記第２プレートの前記ポート孔領域（３４）の周りに延在していることを特徴とする、組立体。
【請求項１４】
前記第１プレート（４１）が、互いに並んだ伝熱プレート（４０）のパック（３９）における最外部の伝熱プレートであり、前記第２プレート（３３）が、伝熱プレートの前記パックを加圧するように構成されている端部プレートである、ことを特徴とする請求項１３に記載の組立体。
【請求項１５】
前記第１プレート（４１）および前記第２プレート（３３）の前記ポート孔領域（４３、３４）は、開口していることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポート孔ガスケットおよびその設計に関する。本発明は、また、そのようなポート孔ガスケットを備える熱交換器用の組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレート熱交換器は、典型的には、間に複数の伝熱プレートが並べて配されている２つの端部プレートからなる。伝熱プレートは、上面に延在する尾根部と、下面に延在する谷部と、を備えるように波状となっている。１つの種類の周知のＰＨＥ、いわゆるガスケットプレート熱交換器においては、ガスケットは、伝熱プレートの間、より具体的には、外縁に沿って伝熱プレートのポート孔の周りに延在するガスケット溝に配されている。ガスケット溝は、下面および／または半平面とも呼ばれる中間面に延在してもよい。端部プレート、つまり伝熱プレートは、互いに押圧され、ガスケットにより伝熱プレートの間を密閉している。ガスケットは、最初は温度が異なる２つの流体が互い違いに流れ、熱を一方の流体から他方に移動させる伝熱プレートの間の平行な流路を画定する。
【０００３】
流体は、プレート熱交換器を通過して延在し、伝熱プレートにそれぞれ並んだポート孔が形成されているポートを通じて流路に出入りする。ポートは、プレート熱交換器の入口および出口とそれぞれ連通している。それぞれの一方の流体の入口と出口は、同じ端部プレートに形成されても、異なる端部プレートに形成されていてもよい。もしも、これらが同じ端部プレートに形成されている場合、流体は熱交換器の同じ側から熱交換器に出入りすることを意味する。もしも、これらが異なる端部プレートに形成されている場合、流体は熱交換器の一方の側から熱交換器に入り、反対側から熱交換器を離れることを意味する。伝熱プレートの設計により、後者のケースでは熱交換器の特別な設計を要する。出口を備える端部プレートと、最外部の伝熱プレートの間をタイトに密閉し、出口を備える端部プレートと、最外部の伝熱プレートの間に流体が流れないようにするためである。典型的には、特別な設計を要するのは、下面に延在するガスケット溝を備える伝熱プレートに関してである。そのような特別な設計の１つとして、ガスケットを受けるための凹みを端部プレートに設けることが関連する。そのような凹みは、大きな労働力を要し、作成にコストがかかる。別の特別な設計を、図１ａおよび図１ｂを参照しつつ更に以下に説明する。
【０００４】
図１ａおよび１ｂは、上述（完全にタイトな状況ではない）のように設計された周知のプレート熱交換器２であって、一つの流体の入口および同じ流体の出口４がプレート熱交換器の反対側に配されているものである。図には出口側が示されている。他の流体の入口および出口は、熱交換器の同じ側に配されている。図１ａおよび／または図１ｂには、２つの端部プレートのうち１つの端部プレート６、多数の伝熱プレートのうちの２つの伝熱プレート８および２０（これらは似ており、図４ａおよび４ｂに示されるように設計されている）、４つのポートのうちのポート１０であって出口４と連通しているポート１０、多数のポート孔ガスケットのうち２つのポート孔ガスケット１２、転移プレート１４、４つのリングガスケットのうちのリングガスケット１６およびカラーリング１８が示されている。最後の３つの部品は、プレート熱交換器の出口側にのみ存在している。リングガスケットは、それぞれの１つのポート（不図示）に配されており、伝熱プレートの最外部の１つの２０と転移プレート１４との間に十分なサポートを提供している。カラーリングは、ポート１０に配されている。そのため、カラーリングは、端部プレート６において出口と連通していないポート、例えば他のポート、には配されていない。図１ａには、また、流体にさらされないよう端部プレートを保護する４つのライニングのうちのライニング２２が示されている。端部プレートの材料の適切な選択によっては、ライニングを省くことが可能となりうる。
【０００５】
端部プレート、伝熱プレートおよび転移プレートは全て４つのポート孔領域を備え、いずれもそれぞれのポート孔を備えるように開口しているか、または、閉じていてもよい。
最外部の伝熱プレートを除く全ての伝熱プレートの全ての４つのポート孔領域は典型的には開口しているが、流体入口と出口の配置によっては、いくつかの最外部の伝熱プレート、転移プレートおよび端部プレートは開口しており、いくつかは閉じている。この場合もそうである。図１ａおよび図１ｂは、伝熱プレート８および２０の、あるポート孔領域、各２４、２６、２８、および３０と、転移プレート１４と、端部プレート６と、をそれぞれ示す。明らかなことは、ポート孔領域２４、２６、２８、および３０は、それぞれのポート孔を備えるように全て開口している。転移プレート１４のポート孔領域は、伝熱プレートおよび端部プレートのポート孔領域よりも大きい。より具体的には、全てのポート孔領域が閉じているとすると、転移プレート１４は伝熱プレートに類似している。しかしながら、転移プレート１４を切り取ってポート孔領域のうちの一つを開口させる場合、伝熱プレートの１つを切り取ってポート孔領域のうちの１つを開口させる場合よりも、より多くの材料が切り取られる。そのため、転移プレート１４はカスタムメイドにしなければならない。
【０００６】
図１ａおよび１ｂより明らかな通り、転移プレートは、最外部の伝熱プレート２０と、端部プレート６との間に配されている。リングガスケット１６は、最外部の伝熱プレート２０と、転移プレート１４の間で、開口している転移プレートのポート孔領域２８の周りに配されている。リングガスケットは、一定の断面を有して延びる。リングガスケットの環状の部分は、ポート孔の縁を越えて突出し、カラーリングがリングガスケットをその位置に保持している。
【０００７】
そのため、上記の設計は、端部プレート６と最外部の伝熱プレート２０との間のタイトな密閉を確保するために、３種類の専用部品の組み立て製造を必要とし、それにより多大な費用と時間を消費することになりうる。更に、端部プレート６と転移プレート１４の間には、流れが存在しない。また、最外部の伝熱プレート２０と転移プレート１４との間にも、流れが存在しない。これは、転移プレートが伝熱の機能を持たず、密閉目的のためにのみ設けられていることを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、よりシンプル、より低コスト、かつ、より効率的な、熱交換器の反対側に配された一および同一の流体の入口および出口を有する熱交換器の設計を可能にすることである。本発明の基本概念は、上述の周知の熱交換器の設計における３つの専用部品を、例えば、ひとつの単一部品などの新たな種類の部品に置き換えることである。上述の目的を達成するそのようなポート孔ガスケットを備えるポート孔ガスケットおよび熱交換器の組立体は、添付の特許請求の範囲に定義され、以下に詳細に説明されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のポート孔ガスケットは、熱交換器の波状の第１プレートと、第２プレートとの間において、前記ポート孔ガスケットの中央拡張面が前記第１プレートおよび前記第２プレートと平行となるように設置するためのものである。前記ポート孔ガスケットは、環状であり、前記ポート孔ガスケットの内周の内側に前記ポート孔ガスケットの前記第１プレートのポート孔領域と前記第２プレートのポート孔領域とを囲うように配されている。前記ポート孔ガスケットは、前記ポート孔ガスケットにおける、前記第１プレートと係合するように配された第１面は、前記ポート孔ガスケットの長手延在方向（Ｌ）に沿って交互に配されるガスケット尾根部（６２）およびガスケット谷部（６３）を画定するように波状になっていることを特徴とする。前記ガスケット尾根部は前記第１プレートのプレート谷部に、かつ前記ガスケット谷部は前記第１プレートのプレート尾根部にそれぞれ結合するように配されている。前記ポート孔ガスケットにおける、前記第２プレートを備えるプレート配列体に係合するように配された第２面は、実質的に平面であり、前記プレート配列体の実質的に平面である表面に接するように配されている。前記中央拡張面の法線方向に前記ガスケット尾根部が突出して前記ガスケット谷部が落ち込んでいる。前記ポート孔ガスケットの幅は、前記中央拡張面と平行に、かつ前記ポート孔ガスケットの前記長手延在方向に垂直に、測定される。
【００１０】
第１プレートおよび第２プレートは、伝熱プレート、隔離プレートおよび端部プレートを含む異なる種類であってもよい。
【００１１】
プレート配列体は、例えば、ライニングおよび第２プレートを備えてもよく、ポート孔ガスケットの第２面は、ライニングに接するように配置されてもよい。代替的には、プレート配列体は、ライニングを備えなくてもよく、例えば、第２プレートにより構成され、ポート孔ガスケットの第２面が第２プレートに接するように配されてもよい。
【００１２】
ポート孔ガスケットの中央拡張面とは、ポート孔ガスケットがその上に置かれる、平面である面と平行な面を意味する。
【００１３】
「第１プレートおよび前記第２プレートと平行」という表現は、第１プレートおよび前記第２プレートのそれぞれの中央または主要な拡張面と平行であることを意味する。
【００１４】
前記第１プレートおよび前記第２プレートの前記ポート孔領域は、各ポート孔を備えるように開口していてもよく、また、閉じていてもよい。
【００１５】
前記ポート孔ガスケットにおける第１面は、それぞれ前記第１プレートのプレート谷部およびプレート尾根部と係合するように配されたガスケット尾根部およびガスケット谷部を備えている点において、第１プレートとポート孔ガスケットとの間で、タイトで信頼性の高い密閉が実現されている。
【００１６】
ポート孔ガスケットの第２面は実質的に平面であり、実質的に平面であるプレート配置体の表面と係合している点において、プレート配置体とポート孔ガスケットとの間で、タイトで信頼性の高い密閉が実現されている。
【００１７】
ポート孔ガスケットは、ガスケット尾根部およびガスケット谷部が、ポート孔ガスケットの内周を画定するように構成されていてもよい。そのような設計とは、ガスケット尾根部と谷部が可能な限りポート孔ガスケットの内側に配されており、これによってガスケットが、プレート谷部および尾根部によって囲まれて区画されるポート孔領域を有する第１プレートに適したものになることを意味するのが典型的なケースである。
【００１８】
ポート孔ガスケットの第１面は、ポート孔ガスケットの長手延在方向に沿って延在し、ガスケット尾根部およびガスケット谷部から中央拡張面の法線方向に突出している第１ビードまたはリブを画定してもよい。そのような第１ビードは、ガスケット圧力を局地的に上昇させることができ、結果として、第１プレートおよび第２プレートの間で加圧されたときの、ポート孔ガスケットの密閉能力を改善しうる。
【００１９】
第１ビードは、ポート孔ガスケットの長手延在方向の全体に沿って連続して延在してもよく、これによりポート孔ガスケットの全体に沿ってガスケット圧力を局地的に上昇させることができ、そして、ポート孔ガスケットの密閉能力の最適化を実現することができる。
【００２０】
第１ビードは、ポート孔ガスケットの内周面から、実質的に連続的な距離をおいて延在してもよい。
【００２１】
第１ビードは、ガスケット尾根部の各頂点から突出していてもよい。
ガスケット尾根部の頂点は、ガスケット尾根部の高さが中央拡張面の法線方向において測定されると、ガスケット尾根部で最も高いところである。そのような第１ビードは、ポート孔ガスケットの密閉能力の最適化を実現しうる。
【００２２】
ポート孔ガスケットは、ガスケット尾根部の最大幅が、ポート孔ガスケットの最大幅よりも小さくされていてもよい。
そのような実施形態は、ポート孔ガスケットがガスケット尾根部を越えて延在し、ポート孔ガスケットと、第１プレートおよび第２プレートとの間の接触および係合を強めることができるという意義がある。
【００２３】
ポート孔ガスケットのガスケット尾根部に沿った幅は、ガスケット尾根部の最大幅よりも大きくてもよい。そのような実施形態は、ガスケット尾根部が、ポート孔ガスケットの幅全体を占領しないという意義がある。これにより、ポート孔ガスケットと、第１プレートおよび第２プレートとの間の接触および係合を強めることを実現するが、これは、例えば、ガスケット尾根部に沿った、信頼性の高いガスケット固定には最も必要とされるのが典型的なケースである。
【００２４】
ガスケット尾根部に沿ったポート孔ガスケットの幅は、ポート孔ガスケットの一部分に沿うガスケット谷部に沿ったポート孔ガスケットの幅より大きくてもよい。これは、ポート孔ガスケットに、隣り合うガスケット尾根部の間において刻み目が設けられているため、第１と第２プレートの間で加圧されたときにポート孔ガスケットがつぶされるリスクを減少することができる、という意義がある。
【００２５】
ポート孔ガスケットは、第１面は、複数のガスケット谷部のそれぞれにおいて、凹みを画定し、その凹みは、中央拡張面の法線方向に延在するように設計されていてもよい。そのような凹みは、ガスケットの厚さを局地的に減少させることができ、第１と第２プレートの間で加圧されたときにポート孔ガスケットがつぶされるリスクを減少することができる、という意義がある。
【００２６】
ポート孔ガスケットの第１面は、ポート孔ガスケットの長手延在方向に沿って延在し、複数のガスケット尾根部を接続している第２ビードまたはリブを画定してもよい。第２ビードは、中央拡張面の法線方向に突出し、ポート孔ガスケットの内周から０でない距離をおいて延在している。第２ビードは、ポート孔ガスケットの一部のみ、または全部に沿って延在してもよい。第２ビードは、第１プレートの溝に受けられるように配されてもよく、この溝は、第１プレートのポート孔領域の周りに、部分的に、または全周に、ポート孔領域から０でない距離をおいて延在する。そのような設計は、第１プレートと、ポート孔ガスケットとの間の係合を改善しうる。
【００２７】
ポート孔ガスケットには、第１プレートの縁部に係合するように配され、その縁部は第１プレートにおけるポート孔を画定している、ポート孔ガスケットを第１プレートに固定するための取り付け手段が設けられてもよい。前記取り付け手段は、ポート孔ガスケットの内周に係合し、かつ、内周から延在していてもよい。そのような取り付け手段により、ポート孔ガスケットを第１と第２プレートとの間で正しい位置に配置し、維持することが容易となる。
【００２８】
取り付け手段は、ポート孔ガスケットから離間したブリッジと、ブリッジとポート孔ガスケットとを接続する接続部材と、ブリッジに係合し、ブリッジからポート孔ガスケットに向けて延在している第１のフィンガーおよび第２のフィンガーと、を備えていてもよい。接続部材は、第１プレートの裏側に係合するように配され、第１のフィンガーおよび第２のフィンガーは、第１プレートの表側に係合するように配されていてもよい。これにより、ポート孔ガスケットの第１プレートへの信頼性の高い固定を実現することができる。
【００２９】
ポート孔ガスケットにおいて、ポート孔ガスケットの外周と前記第１のフィンガーおよび前記第２のフィンガーの各々との間の最短距離は、前記接続部材が前記ポート孔ガスケットに接続されている箇所における前記ポート孔ガスケットの幅よりも短くされていてもよい。これにより、第１プレートのポート孔近くにポート孔ガスケットを位置することができる。
【００３０】
接続部材は前記ガスケット尾根部の第１のガスケット尾根部においてポート孔ガスケットに接続されており、第１フィンガーは、第１のガスケット尾根部と隣り合う第２のガスケット尾根部との間に少なくとも部分的に延在してもよく、第２のフィンガーは、第１のガスケット尾根部と隣り合う第３のガスケット尾根部との間に少なくとも部分的に延在してもよい。更に、第１のガスケット尾根部は第２のガスケット尾根部と第３のガスケット尾根部との間に配されていてもよい。そのような実施形態では、取り付け手段がポート孔ガスケットの最大高さを越えて延在せず、そのため、ポート孔ガスケットと、第１プレートおよび第２プレートとの間の強い係合を容易にすることができる。
【００３１】
本発明の熱交換器用の組立体は、波状の第１プレートと、第２プレートと、上述のポート孔ガスケットであって、前記第１プレートと前記第２プレートの間において、前記ポート孔ガスケットの中央拡張面が前記第１プレートおよび前記第２プレートと平行となるように設置された前記ポート孔ガスケットと、を備えている。前記第１プレートおよび前記第２プレートのそれぞれが、前記ポート孔ガスケットに囲われたポート孔領域を有する。前記ポート孔ガスケットにおける第１面は、前記第１プレートのプレート尾根部およびプレート谷部と係合しており、前記プレート尾根部およびプレート谷部は前記第１プレートの前記ポート孔領域の周りに交互に配されている。前記ポート孔ガスケットにおける第２面は、前記第２プレートを備えるプレート配列体の、実質的に平面である表面に係合しており、前記平面である表面は、前記第２プレートの前記ポート孔領域の周りに延在している。
【００３２】
前記第１プレートは、互いに並んだ伝熱プレートのパックにおける最外部の伝熱プレートであってもよく、前記第２プレートは、伝熱プレートの前記パックを加圧するように配されている端部プレートであってもよい。代替的には、第２プレートは隔離プレートであってもよい。
【００３３】
第１プレートのポート孔領域は、ポート孔を画定するように開口していてもよい。
これにより、第１プレートを通る流体の通過が可能となる。
【００３４】
第１プレートおよび第２プレートのポート孔領域は、それぞれポート孔を画定するように開口していてもよい。これにより、第１プレートおよび第２プレートを通る流体の通過が可能となり、これによって組立体が、熱交換器の反対側に配された一および同一の流体の入口および出口を有する熱交換器に適したものになる。
【００３５】
第１プレートは、プレート尾根部およびプレート谷部を囲む環状の土手を備えていてもよい。更に、ポート孔ガスケットは、第１プレートの土手の頂面と係合していてもよく、その頂面はポート孔ガスケットの中央拡張面と平行である。典型的には、最適化されたガスケット―プレート係合のために土手の頂面と係合するのは、ガスケット尾根部を越えて幅方向（上述）に延在するポート孔ガスケットの一部である。
【００３６】
熱交換器は、上述の組立体を備えていてもよい。上述の本発明に係るポート孔ガスケットの異なる設計の利点は、典型的には、このようなポート孔ガスケットを有する発明に係る熱交換器用の組立体に転用することができる。
【００３７】
本発明の更なる態様は、従属クレームおよび説明より明らかである。
【００３８】
更なる目的、特徴、利点は、図面を参照しつつ、以下の幾つかの本発明の実施形態の詳細な説明を通じてより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１ａ】図１ａは、周知のプレート熱交換器の概略部分平面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、概略的に図１ａにおけるＸ−ＸおよびＹ−Ｙ線に沿った断面を示す。
【図２ａ】図２ａは、本発明による組立体を備えるプレート熱交換器の正面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａのプレート熱交換器の側面図である。
【図３ａ】図３ａは、図２ａのＱ部分の拡大した概略簡易平面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、概略的に図３ａにおけるＸ−ＸおよびＹ−Ｙ線に沿った断面を示す。
【図４ａ】図４ａは、ガスケットが設けられた伝熱プレートの平面正面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａの伝熱プレートの平面背面図である。
【図４ｃ】図４ｃは、図４ｂのＰ部分の拡大図である。
【図４ｄ】図４ｄは、図４ｃに対応するが、ポート孔ガスケットが設けられた部分Ｐを示す。
【図５ａ】図５ａは、ポート孔ガスケットの側面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａのポート孔ガスケットの平面図である。
【図５ｃ−５ｅ】図５ｃは、図５ａのポート孔ガスケットを通過する、図５ｂのＡ−Ａ線に沿った断面図で、図５ｄは、図５ａのポート孔ガスケットを通過する、図５ｂのＢ−Ｂ線に沿った断面図で、図５ｅは、図５ａのポート孔ガスケットを通過する、図５ｂのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６ａ】図６ａは、取り付け手段を備えたポート孔ガスケットの平面図である。
【図６ｂ−６ｄ】図６ｂは、図６ａのＡ−Ａ線に沿った断面図で、図６ｃは、図６ａのＢ−Ｂ線に沿った断面図で、図６ｄは、図６ａのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６ｅ】図６ｅは、図６ａの取り付け手段を備えたポート孔ガスケットの一部の斜視図である。
【図７ａ】図７ａは、取り付け手段を備えたポート孔ガスケットの他の平面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、図７ａのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７ｃ】図７ｃは、図７ａのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図７ｄ】図７ｄは、図７ａのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図７ｅ】図７ｅは、図７ａの取り付け手段を備えたポート孔ガスケットの一部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂには、ガスケット付きプレート熱交換器３１が示されている。これは、第１端部プレート３２および第２端部プレート３３（特許請求の範囲では“第２プレート”）を備えており、以下にそれぞれフレームプレート３２および圧力プレート３３と称する。フレームおよび圧力プレートは、ステンレス鋼製であり、それぞれ４つのポート孔領域を備え、いずれもそれぞれのポート孔を画定するように開口しているか、または、閉じていてもよい。ここで、フレームおよび圧力プレートのそれぞれは、開口している二つ、および閉じている二つのポート孔領域を備えている。圧力プレート３３のポート孔領域３４−３７が図２ａに示されており、破線の円は閉じているものである。圧力プレート３３のうち、１つの開口しているポート孔領域３４は、図３ｂでも見ることができる。圧力プレート３３の内周面３８は、フレームプレート３２の内周面４８と同様に、実質的に平面である。
【００４１】
熱交換器は、更に、フレームと圧力プレート３２および３３のそれぞれとの間に配される、同様のステンレス鋼伝熱プレート４０を備える。各伝熱プレートは、４つのポート孔領域を備え、いずれもそれぞれのポート孔を画定するように開口しているか、または、閉じていてもよい。伝熱プレートのポート孔領域は、全て均一であり、同じサイズである。ここで、これらは円状ではなく、変化する「半径」を有する「湾曲した三角形状」である。圧力プレートとフレームプレートのポート孔領域は、全て均一であり、同じサイズである。ここで、これらは円状であり、半径は伝熱プレートのポート孔領域の最小「半径」と等しい。
【００４２】
圧力プレート３３の最も近くに配されている最外部の伝熱プレート４１（特許請求の範囲では“第１プレート”）が、更に詳細に図４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄに示されている。図４ａに見ることができる伝熱プレートの表面は、圧力プレート３３から離れる方に向いて配されており、図４ｂ、４ｃａｎｄ４ｄに見ることができる表面は、圧力プレート３３の方に向いて配されている。伝熱プレート４１は、４つのポート孔領域４２、４３、４４および４５を有する。プレート熱交換器３１において、最外部のひとつの４１とフレームプレート３２に最も近い最外部の伝熱プレートとを除く全ての伝熱プレートは、全てのポート孔領域が開口している。最外部の伝熱プレート４１は、フレームプレート３２に最も近い最外部の伝熱プレート（不図示）と同様に、二つの開口しているポート孔領域４３および４４、ならびに、二つの閉じているポート孔領域４２および４５を有する。伝熱プレート４１の開口しているポート孔領域４３を、図３ｂに見ることができる。最外部の伝熱プレート４１の開口しているポート孔領域４３および４４の中央点と、圧力プレート３３の開口しているポート孔領域３４および３７の中央点とは、それぞれ整列している。更に、フレームプレート３２に最も近い最外部の伝熱プレートの開口しているポート孔領域の中央点と、フレームプレート３２のそれぞれの開口しているポート孔領域の中央点とは、それぞれ整列している。整列している（中央点に関して）開口しているポート孔領域は、プレート熱交換器の内部に延在するポートを形成している。そのため、プレート熱交換器は、４つのポートを備え、各一つが、それぞれの開口しているフレームプレート３２および圧力プレート３３のポート孔領域から延在している。図３ｂは、４６の符号で示されている、圧力プレート３３のポート孔領域３４から延在するこれらのポートの一つを示している。
【００４３】
伝熱プレートは、それぞれ異なる領域に分割されており、それぞれにはその領域の主な機能に合わせた波形パターンが設けられている。例えば、伝熱プレートの中央拡張面ｃ−ｃ（図２ｂ）（図４ａ−ｄにおける平面と平行）との関係で、交互に配されるプレート尾根部およびプレート谷部が、ポート孔領域の周りに設けられる。これは、プレート尾根部４７およびプレート谷部４９がポート孔領域４３を囲っている、図４ｂ〜ｄにおける伝熱プレート４１に示されている。プレート尾根部およびプレート谷部は、サポート機能を有する。最外部のものを除く全ての伝熱プレートのプレート尾根部および谷部は、隣り合うプレートのプレート谷部および尾根部に当接するように配されている。最外部の伝熱プレートについては、隣り合うプレートのいずれか一つは、実質的に平面である内周面４８および３８をそれぞれ有するフレームプレート３２および圧力プレート３３である。伝熱プレートの異なる領域および波形パターンについては、ここではさらに詳しく説明しない。
【００４４】
伝熱プレートのそれぞれは、それぞれのポート孔領域の周りに設けられた環状の土手を備えている。これは、土手６８がプレート尾根部４７およびプレート谷部４９を囲っている、図４ｃにおける伝熱プレート４１のポート孔領域４３に示されている。土手６８の内周は、伝熱プレート４１のポート孔領域４３と均一であるが、これより大きい。土手は、プレートの反対の表側でガスケットを受けるように配されているガスケット溝の下側に形成されており、以下に更に説明する。
【００４５】
プレートパック３９において、伝熱プレート４０は、径方向外縁に沿って、伝熱プレートのポート孔領域の周りに延在する伝熱プレートガスケット溝に配されているガスケット５０（図３ｂ）により、互いに分離されている。図４ａは、最外部の伝熱プレート４１にそのようなガスケット５０が設けられていることが示されている。伝熱プレート４０は、ガスケット５０と共に、一方の流体から他方の流体に熱を移動するために二つの流体を受けるように配された平行なチャネルを形成している。このため、第１流体は、一つおきのチャネルを流れるように配され、第二の流体は残りのチャネルを流れるように配されている。チャネルの漏れ防止のため、伝熱プレート４０は、互いに押圧されなければならず、ガスケット５０が伝熱プレートの間を密閉している。このため、プレート熱交換器３１は、フレームプレート３２および圧力プレート３３をそれぞれ互いに押圧するように配されている複数の締め付け手段５１を備えている。
【００４６】
第１流体は、プレート熱交換器の反対側に配されている入口５２と出口５３を通じて、それぞれプレート熱交換器３１に出入りする。同様に、第２流体は、プレート熱交換器の反対側に配されている入口５４と出口５５を通じて、それぞれプレート熱交換器３１に出入りする。入口５２および５４ならびに出口５３および５５は、プレート熱交換器３１の反対側に配されており、第１流体および第２流体の両方が、フレームプレート３２および圧力プレート３３の両方を通過して流れる。入口および出口の中央点は、それぞれ各ポートの中央点と整列している。例えば、図３ｂにより特に明らかであるが、第１流体の出口５３は、ポート４６と整列している（中央点に関して）。
【００４７】
上述のように、伝熱プレートのパック３９における位置に応じて、伝熱プレートにポート孔領域が開口しているか、閉じているかに関すること以外は、プレート熱交換器の全ての伝熱プレート４０は類似している。パックにおいて、一つおきの伝熱プレート４０は、参照プレートの方向に関して１８０度回転している。図４ａを参照すると、一つおきの伝熱プレートは、プレートの中心を通って延在する軸の周りに１８０度回転しており、軸はプレートの中央拡張面ｃ−ｃの法線であり、例えば、図４ａにおける平面の法線である。
【００４８】
プレート熱交換器３１において、フレームプレート３２の最も近くに配されている最外部の伝熱プレート表側（図４ａ）は、フレームプレートの方に向いており、圧力プレート３３の最も近くに配されている最外部の伝熱プレート４１の裏側（図４ｂ）は、圧力プレートの方に向いている。フレームプレート３２と隣り合う最外部の伝熱プレートとの間には、適切な密閉を提供するために専用のガスケットの問題解決方法が存在している。このガスケットの問題解決方法は本発明とは関係がないため、したがって、更に説明はしない。最外部の伝熱プレート４１と圧力プレート３３との間には、本発明によるガスケットの問題解決方法が存在している。このガスケットの問題解決方法について、以下に説明する。
【００４９】
図５ａ−５ｅには、圧力プレート３３と最外部の伝熱プレート４１との間において、これらの間を密閉するために設置するための、環状のゴムのポート孔ガスケット５７が示されており、ポート孔ガスケットと、最外部の伝熱プレートと、圧力プレートとが、共に本発明による組立体を形成している。このようにポート孔ガスケット５７が設置されると、ポート孔ガスケットの中央拡張面ｅ−ｅは、ここではｈ１＝６ｍｍであるポート孔ガスケットの最大高さｈ１の半分において延在し、圧力プレート３３および最外部の伝熱プレート４１と平行となる。中央拡張面ｅ−ｅは、図５ｂにおける平面と平行である。
【００５０】
ポート孔ガスケットは、伝熱プレート４１、より具体的にはその裏側と係合する第１面６０と、圧力プレート３３、より具体的にはその内周面３８と係合する第２面６１を有する。第１面６０は、波状であり、ポート孔ガスケット５７の長手延在方向Ｌに沿って交互に配されるガスケット尾根部６２およびガスケット谷部６３を画定する。前記中央拡張面ｅ−ｅから、法線方向に、ガスケット尾根部は突出しており、ガスケット谷部は落ち込んでいる。ガスケット尾根部と谷部は、伝熱プレートのポート孔領域と均一であるが、これより大きい領域５９を囲う、ポート孔ガスケットの内周５８を画定する。第２面６１は、実質的に平面であり、ポート孔ガスケット５７の中央拡張面ｅ−ｅと平行である。
【００５１】
第１面６０は、連続的な環状の第１ビード、または、高台６４を更に画定する。第１ビード６４は、ポート孔ガスケット５７と均一な内周５８を有し、ポート孔ガスケットの長手延在方向Ｌに沿って同心円状に延在する。第１ビード６４は、ガスケット尾根部６２およびガスケット谷部６３から中央拡張面ｅ−ｅの法線方向に突出し、ポート孔ガスケットの内周５８から、実質的に一定の距離ｗ０において延在している。図５ｄより明らかな通り、第１ビードは、ガスケット尾根部の各頂点５６より突出している。更に、第１ビードは、長手延在方向に沿って一定の幅ｗ１および一定の高さｈ２を有し、その幅は中央拡張面と平行に、かつ、ポート孔ガスケットの長手延在方向に垂直に、例えばポート孔ガスケット５７の「径」方向に、測定される。ここで、ｗ０＝０．５ｍｍであり、ｗ１＝１．７ｍｍであり、ｈ２＝０．２ｍｍである。
【００５２】
ポート孔ガスケット５７の設計は、最外部の伝熱プレート４１および圧力プレート３３の設計に適用されている。例えば、上述の伝熱プレートと共に使用するのに合わせて、ポート孔ガスケット５７に囲われている領域５９は、ちょうど伝熱プレートのポート孔領域のように、「湾曲した三角形状」である。更に、ポート孔ガスケット５７の一部分Ｚ１（一点鎖線で囲われている）に沿って、第１面６０は、部分Ｚ１内でガスケット尾根部を接続している第２ビード６６を画定している。第２ビードは、開口しているポート孔領域４３の周りにその一部が部分的に延在している、伝熱プレート４１の溝７０に収容されるように配されている。第２ビード６６は、中央拡張面ｅ−ｅの法線方向に高さｈ５＝３．８ｍで突出し、ポート孔ガスケットの内周５８からｗ６＝２．７ｍｍの距離をおいて延在しており、幅ｗ７＝６．３ｍｍを有する。
【００５３】
図５ｂより明らかな通り、ポート孔ガスケット５７は、その長手延在方向Ｌに沿って変化する幅を有する。ポート孔ガスケットのガスケット尾根部に沿った幅ｗ２は、ガスケット尾根部の最大幅ｗ３より大きい。更に、ポート孔ガスケットのガスケット尾根部に沿った幅ｗ２は、部分Ｚ２（破線で囲われている）に沿うガスケット谷部に沿ったポート孔ガスケットの幅ｗ４より大きい。結果として、ポート孔ガスケット５７には部分Ｚ２に沿って、幅方向に刻み目６７が設けられており、その刻み目は、ポート孔ガスケットが最も薄い（最小高さである）箇所であり、最も壊れやすい箇所において、ポート孔ガスケットの変形のための空間を提供する。そのため、刻み目６７は、プレート熱交換器３１の最外部の伝熱プレート４１と圧力プレート３３との間で加圧されたときに、ポート孔ガスケットがつぶされることを防止する。ここで、ｗ２＝１０．４５ｍｍであり、ｗ３＝９．１ｍｍであり、ｗ４＝９．２ｍｍである。
【００５４】
ポート孔ガスケット５７がガスケット尾根部６２を超えて幅方向に延在している部分は、ガスケット谷部６３の底と同一平面で、例えば高さｈ３＝１．５ｍｍにおいて延在している。ポート孔ガスケットの外形寸法ｄ１は、ここでは１０６．３ｍｍに等しい。
【００５５】
ポート孔ガスケット５７の一部分Ｚ２に沿って、第１面６０は、更に、ガスケット谷部のそれぞれにおいて凹みを画定し、この凹みは、中央拡張面の法線方向に延在する。凹み６５の中心は、ポート孔ガスケット５７の内周５８から５．６ｍｍである距離ｗ５をおいて配されており、ポート孔ガスケットの最小高さをｈ４＝１．３５ｍｍとしている。また、凹み６５は、ポート孔ガスケットが最も壊れやすい箇所において、ポート孔ガスケットの変形のための空間を提供しており、これによりプレート熱交換器３１の最外部の伝熱プレート４１と圧力プレート３３との間で加圧されたときに、ポート孔ガスケットがつぶされることを防止する。
【００５６】
よって、第２ビード６６のために、ポート孔ガスケットは、部分Ｚ１内で特につぶされやすいという傾向にはない。第２ビード６６は、ポート孔ガスケット５７全体に沿って延在しないため、部分Ｚ２内でポート孔ガスケットがつぶされるのを防ぐために、ポート孔ガスケットには刻み目６７および凹み６５が設けられている。
【００５７】
プレート熱交換器３１において、ポート孔ガスケット５７は、最外部の伝熱プレート４１の開口しているポート孔領域４３、および、圧力プレート３３の開口しているポート孔領域３４を囲うように周りに配されている（図３ｂ、４ｃ−ｄ）。別のポート孔ガスケットは、最外部の伝熱プレート４１の開口しているポート孔領域４４、および、圧力プレート３３の開口しているポート孔領域３７を囲うように周りに配されている。このポート孔ガスケットはまた、一つの波状の面と一つの平面である面を有するが（例えば、本発明に合わせて設計されている）、最外部の伝熱プレート４１の設計に合わせるためのポート孔ガスケット５７とはいくらか異なった設計であり、特にポート孔領域４４の周辺の構造が著しい。より具体的には、このポート孔ガスケットは、ポート孔ガスケット全体に沿って延在する第２ビードを有し、例えば、全てのガスケット尾根部を接続している。これは、最外部の伝熱プレート４１の溝が開口しているポート孔領域４４の全周に延在する第２ビードを収容するために配されているからである。この点を考慮すると、このポート孔ガスケットは、ポート孔ガスケット５７のような刻み目および凹みが設けられる必要がない。
【００５８】
以下の説明は、ポート孔ガスケット５７に焦点をあてる。ポート孔ガスケット５７のガスケット尾根部６２およびガスケット谷部６３は、プレート谷部４９およびプレート尾根部４７と、それぞれ結合して最外部の伝熱プレート４１を囲い、第２面６１は、圧力プレート３３の内周面３８と係合する。更に、ポート孔ガスケット５７がガスケット尾根部６２を超えて幅方向に延在している部分は、土手６８の頂面６９（図４ｃ）と係合し、その頂面はポート孔ガスケット５７の中央拡張面ｅ−ｅと平行である。このように配されるため、ポート孔ガスケット５７は、最外部の伝熱プレート４１と圧力プレート３３との間で．良好で信頼性の高い密閉を実現することができる（図３ｂ）。
【００５９】
そのため、本発明によるポート孔ガスケットは、周知の密閉の問題解決方法に必要とされる３つの専用部品を、最初に説明した熱交換器の反対側に配された一および同一の流体の入口および出口を有する熱交換器に置き換える。本発明によるポート孔ガスケットの更なる利点は、第２プレート（上記、圧力プレート）に最も隣接した二つのプレート（上述の二つの伝熱プレート）の間に、流れが存在しうることである。周知の密閉の問題解決方法では、上述のように、端部プレートに最も隣接した二つのプレート（一つの伝熱プレート、および、一つの転移プレート）の間に、流れが存在しえず、熱交換器の伝熱能力が悪化する結果となっていた。
【００６０】
図６ａ−６ｅには、本発明による、別の環状のゴムのポート孔ガスケット５７’が示されている。ポート孔ガスケット５７’は、ポート孔ガスケット５７によく類似しているため、ポート孔ガスケット５７とポート孔ガスケット５７’とを区別する特徴のみを説明する。ポート孔ガスケット５７´には、複数の、ここでは二つ（より多くても、より少なくてもよい）の、ポート孔ガスケットを最外部の伝熱プレート４１に固定するための取り付け手段７２および７３が設けられている（図４ａ−４ｂ）。取り付け手段７２と７３とは類似している。以下の説明では、主に図６に拡大して示されている取り付け手段７２に焦点をあてる。
【００６１】
取り付け手段７２は、ポート孔ガスケット５７’から離間したブリッジ７４と、ブリッジ７４とポート孔ガスケット５７’とを接続する接続部材７５と、それぞれブリッジに接続され、接続部材７５の反対側でブリッジからポート孔ガスケット５７’に向けて延在している第１のフィンガーおよび第２のフィンガー７６および７７と、を備えている。ブリッジ７４、接続部材７５および第１のフィンガーおよび第２のフィンガー７６および７７は、等しい高さｈ６であり、ポート孔ガスケット５７’の中央拡張面ｅ’−ｅ’と平行な共通の平面に延在している。
【００６２】
取り付け手段７２は、ポート孔ガスケット５７´に囲われ、その内周５８’から延在している。接続部材７５は、ポート孔ガスケット５７´の第１ガスケット尾根部７８と係合し、接続部材の頂面は、第１ガスケット尾根部７８の頂面と同一平面において延在している。接続部材７５と、第１のフィンガーおよび第２のフィンガー７６および７７の長さは、以下のようになっており、すなわち、ポート孔ガスケット５７´の外周７９と各第１のフィンガーおよび第２のフィンガーとの間の最短距離ｄ２が、第１ガスケット尾根部７８に沿ったポート孔ガスケット５７´の幅ｗ８（ここでは、ポート孔ガスケット５７のｗ２）よりも短く、これは例えば、接続部材７５がポート孔ガスケット５７´に接続する箇所である。より具体的には、第１フィンガー７６の一部分がポート孔ガスケット５７´の第１ガスケット尾根部７８と、隣り合う第２ガスケット尾根部８０との間に延在し、第２フィンガー７７の一部分がポート孔ガスケット５７´の第１ガスケット尾根部７８と、隣り合う第３ガスケット尾根部８１との間に延在している。第１ガスケット尾根部７８は、このように、それぞれ第２および第３ガスケット尾根部８０および８１の間に配されている。更に、ここで、第１、第２および第３ガスケット尾根部７８、８０および８１は、ポート孔ガスケット５７の一部分Ｚ１に対応するポート孔ガスケット５７´の一部分Ｚ１’内に配されている。代替的には、一つ以上の第１、第２および第３のガスケット尾根部が部分Ｚ１’の外側に配されてもよい。
【００６３】
ポート孔ガスケット５７’は、取り付け手段７２（および７３）の領域を除いて、実質的にはポート孔ガスケット５７と同様である。図６ｄより特に明らかなように、ポート孔ガスケット５７´は第１のフィンガーおよび第２のフィンガー７６および７７の下で切り取られており、例えば、第１と第２のガスケット尾根部の間、および第１と第３のガスケット尾根部の間である。より具体的には、ポート孔ガスケット５７´は、その内周５８’から延在する切り欠きであって、各取り付け手段７２および７３のための２つの切り欠きを備え、内周５８’を部分的に波型にし、部分Ｚ１’の中でポート孔ガスケット５７´の幅に変化を与えている。
【００６４】
取り付け手段７２は、最外部の伝熱プレート４１（図４ａ−４ｄ）の縁部８２に係合し、ポート孔ガスケット５７’を最外部の伝熱プレートに固定するように配されており、縁部は、開口しているポート孔領域４３の形をとっている最外部の伝熱プレートのポート孔８３を画定している。縁部は波状であって、既に説明した通り、尾根部４７と谷部４９とを備える。接続部材７５は、最外部の伝熱プレート４１の裏側（図．４ｂ−４ｄ）に係合するように配され、第１のフィンガーおよび第２のフィンガーは、最外部の伝熱プレートの表側（図４ａ）に係合するように配されている。そのため、プレート縁部８２は、接続部材と取り付け手段の第１のフィンガーおよび第２のフィンガーとの間で「つままれる」ように配され、ポート孔ガスケットを最外部の伝熱プレートに固定している。
【００６５】
図７ａ−７ｅは、本発明による、更に別の環状のゴムのポート孔ガスケット５７’’を示している。ポート孔ガスケット５７’’は、ポート孔ガスケット５７’’が取り付け手段の第１のフィンガーおよび第２のフィンガーの下に切り欠きを有しない点を除いて、実質的にはポート孔ガスケット５７’と同様である。切り欠きは、ポート孔ガスケット５７’の製造を、ポート孔ガスケット５７’’よりもいくらか容易にしうる。
【００６６】
本発明の上述の実施形態は、例示として理解されるべきである。当業者は、発明の概念から逸脱せずに実施形態が変更され、複数の方法と結合されうることを認識する。
【００６７】
例えば、上記に挙げられたポート孔ガスケットの寸法のセットは、数えきれない、可能な異なる実用性のある寸法のセットの一例に過ぎない。ポート孔ガスケットの寸法はプレート熱交換器のアプリケーションや、伝熱、フレームおよび圧力プレートの設計に適合させなければならないのは当然であるが、異なる設計のポート孔ガスケットが、一および同一のアプリケーションとプレートセットに効果がある可能性もある。
【００６８】
例えば、ポート孔ガスケットの第１ビードおよび第２ビードの幅、高さ、位置は、ポート孔ガスケットの性能が変わらない状態で、一定の限度において変化してもよい。非限定的な例として、上述のプレートに適用されるポート孔ガスケットについては、第１ビードの高さｈ２は、ポート孔ガスケットの最大高さｈ１の２−１０％であってもよい。更に、別の非限定的な例として、第１ビードの幅ｗ１は、ポート孔ガスケットの最大幅ｗ２の５−２５％であってもよい。その上に、ポート孔ガスケットの第１ビードおよび第２ビードは押圧されない状態では、非連続的であってもよく、非連続性はプレート熱交換器におけるポート孔ガスケットの押圧の間に解消される。
【００６９】
更なる例として、凹みの位置、形状および／または数は、変化してもよい。より具体的には、凹みはポート孔ガスケットの内周のより近くに／より離れて配されてもよく、ポート孔ガスケットの一部分Ｚ２に沿った少ない数のガスケット谷部だけに設けられてもよい。更に、刻み目６７の形状および／または数は変化してもよい。
【００７０】
上述のプレート熱交換器は、二つのポート孔ガスケット（異なるデザインだが、両者共に本発明によるものである）を備え、それぞれが最外部の伝熱プレートおよび圧力プレートの各一対の開口しているポート孔領域用である。ポート孔ガスケットは、最外部の伝熱プレートと圧力プレートの間のポート孔領域が閉じている箇所には、たとえサポートのためであっても必要はなく、これは本発明によるポート孔ガスケットの更なる利点である。これは、最外部の伝熱プレートと圧力プレートとはプレート熱交換器の中で極めて接近して配されているため、最外部の伝熱プレートの変形のリスクがないからである。しかしながら、もし例えばサポートのために必要であれば、最外部の伝熱プレートおよび圧力プレートの、閉じているポート孔領域の周りにポート孔ガスケットを配することができる。
【００７１】
ポート孔ガスケットの内周および伝熱プレートのポート孔領域は、円形、楕円形など、どのような形状であってもよい。更に、これらは均一であるおよび／または同心円状にある必要はない。フレームおよび圧力プレートのポート孔領域についても、例えば、湾曲した三角形状であってもよく、同様の考え方が有効である。
【００７２】
ポート孔ガスケットは、ゴムとは別の材料で作られていてもよい。同様に、フレームおよび圧力プレートは、ステンレス鋼とは別の、例えば炭素鋼など材料で作られていてもよい。また、伝熱プレートは、ステンレス鋼とは別の、例えばチタンなどの材料で作られていてもよい。
【００７３】
上記の、プレート配列体（特許請求の範囲で使用される用語）は、第２プレート、例えば圧力プレートからなる。腐蝕を引き起こす可能性があるため、流体にさらされないようフレームおよび圧力プレートを保護するために、特に、もしもフレームおよび圧力プレートが耐腐蝕性の低い炭素鋼のような材料である場合、フレームおよび圧力プレートの開口しているポート孔領域には、例えばステンレス鋼のライニングを設けてもよい。そのような場合、プレート配列体は、第２プレートおよび少なくとも一つのライニングと、を備え、ポート孔ガスケットは、直接第２プレートと係合するかわりに、ライニングと係合するように配されてもよい。
【００７４】
図６ａ−６ｅおよび７ａ−７ｅを参照して説明されるポート孔ガスケットは、いわゆるタブ上のクリップの形をとる取り付け手段を備える。当然に、ポート孔ガスケットには、最外部の伝熱プレートの内縁および／または外縁と係合するように配される、追加の／他の種類の、内部の／外部の取り付け手段が設けられてもよい。
【００７５】
プレート熱交換器の伝熱プレートは、全て類似している必要はなく、２つ以上の異なる、交互に配される種類であればよい。
【００７６】
第１プレートおよび第２プレートは、それぞれ最外部の伝熱プレートおよび圧力プレートであるひつようはなく、例えば、伝熱プレートおよび隔離プレート、または、最外部の伝熱プレートおよびフレームプレートであってもよい。隔離プレートは、伝熱プレートのパックの２つの伝熱プレートの間に配されてもよい分流プレートである。これは、典型的には、波状のものでないシートメタルプレートであり、閉じている、および、開口しているポート孔領域の両方を備えていてもよい。
【００７７】
圧力プレートの内周面の全体が実質的に平面である必要はなく、ポート孔ガスケットの第２面と係合すように配された一部分の内周面が実質的に平面でありさえすればよい。
【００７８】
強調されるべきことは、本発明に関係のない詳細な説明は省略されており、少なくともいくつかの図面は単に概略であって、実寸に基づいて描かれたものではない。付け加えるべきこととして、いくつかの図面は、他の図面よりも簡略化されている。そのため、いくつかの部品は、ある一つの図面には示されているが、別の図面においては省略されるか、または、簡略化されて示されている可能性がある。
【符号の説明】
【００７９】
３１  プレート熱交換器
３３  圧力プレート
３４  ポート孔領域
３８  表面
４１  伝熱プレート
４３  ポート孔領域
４７  プレート尾根部
４９  プレート谷部
５７  ポート孔ガスケット
５８  内周
６０  第１面
６１  第２面
６２  ガスケット尾根部
６３  ガスケット谷部
【図１ａ】
2020128871.tif 000003
【図１ｂ】
2020128871.tif 000004
【図２ａ】
2020128871.tif 000005
【図２ｂ】
2020128871.tif 000006
【図３ａ】
2020128871.tif 000007
【図３ｂ】
2020128871.tif 000008
【図４ａ】
2020128871.tif 000009
【図４ｂ】
2020128871.tif 000010
【図４ｃ】
2020128871.tif 000011
【図４ｄ】
2020128871.tif 000012
【図５ａ】
2020128871.tif 000013
【図５ｂ】
2020128871.tif 000014
【図５ｃ−５ｅ】
2020128871.tif 000015
【図６ａ】
2020128871.tif 000016
【図６ｂ−６ｄ】
2020128871.tif 000017
【図６ｅ】
2020128871.tif 000018
【図７ａ】
2020128871.tif 000019
【図７ｂ】
2020128871.tif 000020
【図７ｃ】
2020128871.tif 000021
【図７ｄ】
2020128871.tif 000022
【図７ｅ】
2020128871.tif 000023
【外国語明細書】
2020128871000001.pdf