(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側に湾曲部を有するガスケット溝を備えたプレートと、
ガスケットの接液する側の周辺部を、耐薬品性を有する樹脂で被覆した樹脂包みガスケットとを備え、
前記プレート間に樹脂包みガスケットを締付圧縮状態で配設したプレート式熱交換器において、
前記樹脂包みガスケットの中芯ゴムを樹脂で被覆するカバー率を約８０〜９０％とし、プレートを締付けた際に、中芯ゴムがガスケット溝の湾曲部方向への押し出されるのを抑制したことを特徴とするプレート式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学薬品、有機溶剤等を処理する主に化学業界で利用するプレート式熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学薬品、有機溶剤等を扱うプレート式熱交換器の場合、プレート間を耐薬品性に優れている樹脂でシールさせる必要がある。ところが、樹脂にはもともと弾性が乏しいため、図３および図４に示す樹脂包みガスケット１が採用される。この樹脂包みガスケット１は、弾性に富む合成ゴム等を中芯ゴム１ａとし、この中芯ゴム１ａの接液する周辺を耐薬品性を有する樹脂１ｂでコ字状に被覆した構造のものである。
【０００３】
このような樹脂包みガスケット１において、重要となるのは、樹脂１ｂの幅Ａと樹脂包みガスケット１の幅（中芯ゴム１ａの幅＋樹脂１ｂの厚さ）Ｂの比で定義されるカバー率（計算式：Ａ／Ｂ×１００）である。すなわち、図４に示す樹脂包みガスケット１のように、必要以上にカバー率を大きくすると、高価な樹脂１ｂが多く必要となり、加工面でも樹脂１ｂのつなぎ合わせ等の手間の掛かる作業を要することからコストアップとなる。逆にカバー率を５０％未満に下げると、コストアップは避けられるが、樹脂１ｂでのシール性能の確保が難しい。したがって、コスト面、性能面を考慮して、図３に示す樹脂包みガスケット１のように、５０〜７５％程度のカバー率が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、樹脂包みガスケット１は、プレート締付時における中芯ゴム１ａの圧縮率が樹脂１ｂの被覆有無を境界として異なる値となる。ちなみに、中芯ゴム１ａの樹脂１ｂで被覆している部分１ａ1 での圧縮率ε１は、
0003696321.tif 000002
となり、
中心ゴム１ａの樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 での圧縮率ε２は、
ε２＝｛（Ｄ−Ｄ’）／Ｄ｝×１００
となる。
ここで、Ｄは樹脂包みガスケット１の締付前厚さ（図３参照）、Ｄ’は樹脂包みガスケット１の締付後厚さ（図７参照）、Ｃは樹脂１ｂの厚さ（図３参照）であり、樹脂１ｂの厚さＣは締付前後で変化しないものとする。
【０００５】
上記計算結果としては、ε１＞ε２となり、中芯ゴム１ａの樹脂１ｂで被覆している部分１ａ1 での圧縮率ε１が、樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 での圧縮率ε２より高くなる。
【０００６】
また、樹脂包みガスケット１は、中芯ゴム１ａの樹脂１ｂで被覆している部分１ａ1 は被覆の樹脂１ｂによって拘束されているのに対して、樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 は拘束されていない。そのため、締付圧縮時に樹脂１ｂで被覆している部分１ａ1 の一部ゴムが樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 側へ逃げる。
【０００７】
このように樹脂包みガスケット１は、樹脂１ｂの被覆有無で中芯ゴム１ａの圧縮率および拘束条件が異なる。
【０００８】
このような樹脂包みガスケット１において、図５に示すように、プレート２の強度確保のために、ガスケット溝３の外周側に湾曲部３ａを設けてある場合、中芯ゴム１ａの樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 が、図６および図７に示すように、締付けによりガスケット溝３の外周側の湾曲部３ａに押し出される。そして、これに熱が加わると、中芯ゴム１ａが膨張して樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 が湾曲部３ａへさらに押し出されるとともに、中芯ゴム１ａは温度上昇することで物性低下をきたす。
【０００９】
このため、図１に示すカバー率が５０〜７５％程度の樹脂包みガスケット１では、中芯ゴム１ａの樹脂１ｂで被覆していない部分１ａ2 が多くてガスケット溝３の外周側の湾曲部３ａへの押し出し量が大きいため、図８および図９に示すように、樹脂１ｂの被覆有無で中芯ゴム１ａの圧縮率および拘束条件が異なる境界部から亀裂Ｅが発生し、安定したシール性能を確保できない問題があり、低温での使用に限定されていた。
【００１０】
本発明は、安定したシール性能を確保するとともに、高温にも耐え得るようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、樹脂包みガスケットの中芯ゴムを樹脂で被覆するカバー率が約８０〜９０％となるようにしたことを特徴とするプレート式熱交換器を提供する。
【００１２】
本発明によれば、樹脂包みガスケットのカバー率を約８０〜９０％とすることで、中芯ゴムの樹脂で被覆していない部分を少なくできるため、中芯ゴムの樹脂で被覆していない部分のガスケット溝の外周側湾曲部への押し出し量を抑え、樹脂の被覆有無で中芯ゴムの圧縮率および拘束条件が異なる境界部からの亀裂の発生を防ぐ。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプレート式熱交換器を図１および図２に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係わるプレート式熱交換器の樹脂包みガスケット１’を示している。この樹脂包みガスケット１’は、弾性に富む合成ゴム等を中芯ゴム１’ａとし、この中芯ゴム１’ａの接液する周辺を耐薬品性を有する樹脂１’ｂでコ字状に被覆した基本的な構造は従来のものと同じくするが、中芯ゴム１’ａを樹脂１’ｂで被覆するカバー率を、樹脂１’ｂの被覆有無で中芯ゴム１’ａの圧縮率および拘束条件が異なる境界部からの亀裂の発生を防ぐために、またコスト面を考慮して約８０〜９０％とするようにした点が従来のものと異なる。
【００１５】
樹脂包みガスケット１’のカバー率を約８０〜９０％としているため、中芯ゴム１’ａの樹脂１’ｂで被覆している部分１’ａ1 を多くし、樹脂１’ｂで被覆していない部分１’ａ2 を少なくできる。中芯ゴム１’ａの樹脂１’ｂで被覆していない部分１’ａ2 を少なくすることで、図２に示すように、プレート２間において締付圧縮状態で、しかも、熱が加わり中芯ゴム１’ａが膨張しても、中芯ゴム１’ａの樹脂１’ｂで被覆していない部分１’ａ2 のガスケット溝３の外周側の湾曲部３ａへの押し出し量を抑える。そのため、樹脂１’ｂの被覆有無で中芯ゴム１’ａの圧縮率および拘束条件が異なる境界部からの亀裂の発生を防げ、安定したシール性能を確保できるとともに、高温にも耐え得る。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、樹脂包みガスケットのカバー率を約８０〜９０％としたから、高温でも亀裂の発生しない良好な樹脂包みガスケットが得られ、安定したシール性能を確保できるとともに、高温にも耐えられ、広い用途範囲に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレート式熱交換器の樹脂包みガスケットの断面図である。
【図２】本発明のプレート式熱交換器の締付時における樹脂包みガスケットの断面図である。
【図３】従来のプレート式熱交換器の樹脂包みガスケット（カバー率＝５０〜７５％）の断面図である。
【図４】従来のプレート式熱交換器の樹脂包みガスケット（カバー率＝１００％以上）の断面図である。
【図５】プレートの平面図である。
【図６】従来のプレート式熱交換器の締付時における樹脂包みガスケット（カバー率＝５０〜７５％）の平面図である。
【図７】従来のプレート式熱交換器の締付時における樹脂包みガスケット（カバー率＝５０〜７５％）の断面図である。
【図８】従来のプレート式熱交換器の加熱時における樹脂包みガスケット（カバー率＝５０〜７５％）の平面図である。
【図９】従来のプレート式熱交換器の加熱時における樹脂包みガスケット（カバー率＝５０〜７５％）の断面図である。
【符号の説明】
１’    樹脂包みガスケット
１’ａ    中芯ゴム
１’ａ1     樹脂で被覆している部分
１’ａ2     樹脂で被覆していない部分
１’ｂ    樹脂
２    プレート
３    ガスケット溝
３ａ    湾曲部
【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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