(57)【要約】  本発明はプレート熱交換器に関するものであって、熱交換媒体流れがプレート熱交換器におけるポート穴（２′，４′）を備えたポートチャンネルを介して流れる際に混合することを防止するために、プレートは隣接したプレートの周囲におけるリム（１７）に沿って、かつ隣接したプレート対におけるポート穴（２′，４′）を囲んで、一体にろう付けされている。熱交換器からの熱交換媒体のドレンを容易にし、かつ熱交換器の空間をより有効に利用するために、ポート穴を囲んでいる隣接したプレートのシールは異なる面（２４，２５）において実施されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つ以上の熱交換媒体流れをガイドするための複数の積層されたプレート（８−１０）を具備するプレート熱交換器であって、
熱交換媒体流れがプレート熱交換器におけるポート穴（２）を備えたポートチャンネル（１１−１２；１５−１６）を介して流れる際に混合することを防止するために、前記プレートは隣接したプレートの周囲におけるリム（１７）に沿って、かつ隣接したプレート（８，９）対における前記ポート穴（２）を囲んで、一体にろう付けされているプレート熱交換器において、
プレート熱交換器における少なくとも一つの前記ポートチャンネルの前記ポート穴各々を囲んでいる端部におけるろう付け継手は、プレート熱交換器のドレンを可能にするために、一部分（２６；２６；２９）が前記プレートの面に位置する前記プレートの接触部の間に設置されていて、一部分（２５；２７；３０）は円周リム（１７）を形成する接触部分に設置されていることを特徴とする、
プレート熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
二つ以上の熱交換媒体流れをガイドするための複数の積層されたプレートを具備するプレート熱交換器に関するものであって、熱交換媒体流れがプレート熱交換器におけるポート穴を備えたポートチャンネルを介して流れる際に混合することを防止するために、プレートは隣接したプレートの周囲におけるリムに沿って、かつ隣接したプレート対におけるポート穴を囲んで、一体にろう付けされている。
【背景技術】
【０００２】
本タイプの熱交換器は住宅用に製作されていて、家事用及び／又は加熱用の温水を提供するようになっている。他の用途はヒートポンプ及び空調に使用されるものである。
【０００３】
このタイプの公知の熱交換器において、ポート穴を囲んでいるプレート対のろう付けは単一面に位置するリング状部分（ポート穴の端部の面）に施行されている。ポート穴は、少なくともポート穴を囲む信頼性のあるシールを可能にするような距離だけ熱交換器の外周囲から離なれて設置されている。
【０００４】
本タイプの熱交換器は特許文献１−３に開示されている。これらの公知な熱交換器すべてにおいて、効果的な洗浄を行なうためにはフラッシング及び揺動が必要とされている。さらに、熱交換器の一部分は熱交換に寄与していない。
【特許文献１】欧州特許第１９４２９１号明細書
【特許文献２】米国特許第４９８７９５５号明細書
【特許文献３】米国特許第５９８８２９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は製作コストが安価で熱交換能力に対して外形寸法のコンパクトな熱交換器を提供することである。熱交換器は軽量で、プレートの合計伝熱面積がプレート面積の大きなパーセントであるべきである。多くの場合、熱交換器の洗浄が簡単であることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、プレート熱交換器における少なくとも一つのポートチャンネルのポート穴各々を囲んでいる端部におけるろう付け継手は、プレート熱交換器のドレンを可能にするために、一部分がプレートの面に位置するプレートの接触部の間に設置されていて、一部分は円周リムを形成する接触部分の間に設置されていることを特徴とする、プレート熱交換器により達成されている。
【０００７】
添付図を参照して本発明を以下に詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に概略的に図示する熱交換器のプレートは第一熱交換媒体用の入口ポート穴１と出口ポート穴２とを備えている。プレートは、さらに第二熱交換媒体用の入口ポート穴３及び出口ポート穴４とを備えている。プレートはほぼ長方形状の外形であって、凹部凸部のプレスされた矢筈模様（図１には十分に図示されていない）を備えていた。
【０００９】
図２は、図１における矢視から見た概略断面図であって、熱交換器は図１に図示するタイプの多数の積層されたプレートを備えている（断面は図１における矢視Ｘ−Ｘから見たものである）。熱交換器は入口管６と出口管７とに接続したエンドプレート５を備えている。エンドプレート５に最も近いプレート積層体における三枚の第１熱交換プレートはそれぞれ符号８，９，１０で付番されている。プレート積層体における熱交換プレート各々は面内において隣接している熱交換プレートに対して１８０°回転されている。プレート９と１０との間のスペースは上部入口ポートチャンネル１１から対応出口ポートチャンネル１２へ下降する第一熱交換媒体の分流を制限していて、上部入口ポートチャンネル１１は熱交換プレートお互いにおける入口ポート穴１すべてを貫通しており、出口ポートチャンネル１２は熱交換プレートお互いにおける出口ポート穴２すべてを貫通している。プレート積層体における他の対の間のスペースは同様な分流をガイドしている。熱交換器を通過する第一熱交換媒体はハッチングで図示されている。
【００１０】
図３は図１における矢視Ｙ−Ｙから見た図２と同様な断面図である。図２において図示し説明した部品は同一符号で図示されている。エンドプレート５は熱交換するための第二熱交換媒体用の入口管１３と、前記第二熱交換媒体用の出口管１４とを備えている。入口管１３は入口ポートチャンネル１５と連通していて、入口ポートチャンネル１５は熱交換プレートお互いにおけるポート穴３すべてを貫通している。出口管１４は出口ポートチャンネル１６と連通していて、出口ポートチャンネルは熱交換プレートお互いにおけるポート穴４すべてを貫通している。第二熱交換媒体はプレート８と９との間のスペースを上向きに流れていて、熱交換プレートの他の対の間におけるスペースは第一熱交換媒体（図３においてハッチングで図示）を含んでいる。
【００１１】
図２，３に図示したように、すべての熱交換プレートはプレート面に対してほぼ垂直に延伸している周辺リム１７を備えている。各リム１７はプレート積層体における隣接するプレートのリム１７に重なっていて、リム同士はろう付けされており、流体の外部へのリークをシールするようになっている。リムは熱交換器に対して機械的強度も提供している。
【００１２】
図２に図示するように、熱交換器を通過する第二熱交換媒体の流れをガイドしているプレートの対（例えばプレート８及び９）は、プレート９の部分２０及び２１に接触しているプレート８のリング状部分１８及び１９に沿って一体にろう付けされており、プレート９は面内においてプレート８に対して１８０°回転されている。図２，３において、プレート８の接触部分１８及び１９はリム１７の方向と同一方向にプレスされていて、プレート１９の接触部分２０及び２１は対向方向にプレスされている。図３に図示するように、熱交換器を通過する第一熱交換媒体の流れをガイドしているプレートの対（プレート９及び１０）は、そしてプレート積層体においてプレートお互いが面内において１８０°回転された後に、ポート穴３及び４を囲んでいるリング状部分２０及び２１を同じくポート穴を囲んでいる接触部分１８及び１９にろう付けすることにより、接続されている。ポート穴１−４を囲んでいるろう付けは二つの熱交換流体の混合を防止し、そして熱交換器の強度もおぎなっている。リング状のろう付け部分１８−２１は図１にも図示されている。部分１８，１９は部分２０，２１の方向とは反対方向にくぼんでいて、熱交換プレートは垂直中心軸に関して対称ではない。矢筈模様は、水平中心軸に関して対称形状からずれている。
【００１３】
符号２２で付番され、熱交換プレートにおけるポート穴３−６と隣接するリム１７の部分との間に位置する熱交換器の空間は熱交換能力を有していない。
【００１４】
図４は図２，３との関連で前述したプレート８，９の斜視図であって、より大きな縮尺でかつ分離して図示されており、出口チャンネル１２におけるポート穴を囲んでいるろう付け接続部に使用されるろう付け材料を図示している。前記ろう付け材料は単独で二枚のプレートの間に置かれている。図１−４から理解されるように、ポート穴の最下端部と熱交換器の底部との間に距離Ｄが存在している。従って、液体媒体を熱交換器の底部から除去することは容易なものでなく、そしてポートチャンネルと熱交換器底部との間の熱交換器の空間は熱交換に寄与していない。
【００１５】
図５は、本発明における熱交換器に使用される熱交換プレートの概略図である。従来技術との本質的な違いは、プレートにおけるポート穴１′，２′，３′及び４′が熱交換プレートのすみ近くに設置されていることである。図のポート穴におけるバンド条のプレート部分２３は閉じた平面部分を形成していないが下部ポート穴の下端部は熱交換器の底部と同一レベルに位置している。従って、二つの熱交換媒体のいずれの液体相をもドレンすることが容易でかつ気体をベントすることも容易である。
【００１６】
図６は本発明における図５に図示するタイプ二枚のプレートの斜視図であって、二枚のプレートはポート穴、例えばポート穴４′及び２′を囲んでろう付けすることにより相互接続されている。二枚のプレート（分離して図示）は、ポート穴４′の一部を区切っている湾曲したバンド部分の面２３と、ポート穴２′の一部を区切っている対応する湾曲したバンド部分の面とに沿ってろう付けされることにより相互接続されている。ポート穴の残りの部分のシールは隣接する二枚のプレートの周囲における重なっているリム１７の円筒状部分をろう付けすることにより行なわれている。ポート穴周囲をシールするはんだ材料は図６において分離された二枚のプレートの間に単独で黒塗りされた形状を有している。プレート間をシールするろう付けは一つ以上の面である、プレート面に平行な面に位置しているシールの一部分２４と、円筒形状の一部分となっているシールの残りの部分２５とに対して行なわれている。
【００１７】
図７はプレートを図示していて、プレートにおいて、符号２″で付番されたポート穴はプレートの下端部に向かって延伸しているキーホールの形状となっている。
【００１８】
図８は図６に対応するもので、隣接したプレートにおけるポート穴を形成する二つのキーホールを囲んでいるろう付けシール継手の形状を図示している。二つのシール面部分２６及び２７が図示されていて、面部分２７はリム１７表面の一部分であって、面部分２６は熱交換プレートの面に平行となっている。二つのシール部分はお互いに直交している面となっている。
【００１９】
図７，８に図示するプレートは対称形状とはなっていない。従って、プレートはプレート積層体において回転されないけれども、プレート積層体において二つの異なるタイプのプレートが交互に使用されている。一方のタイプのプレートにおいて、プレスされた矢筈模様は他方のタイプのプレートにプレスされた矢筈模様に対向したものとなっている。
【００２０】
図９に図示するプレートは、プレートの下部リムに位置する追加ポート穴２８を含んでいる。
【００２１】
図１０は、従来のポート穴を接続する一つの面の従来型のろう付けシール継手２９と、追加ポート穴２８における二つの面のろう付け継手３０とを図示している。
【００２２】
図９，１０に図示する設置された追加ポート穴２８は熱交換媒体の一つである、例えば凝縮しやすいガス媒体用の追加のポートチャンネルを形成していて、そのポートチャンネルは従来型の下部ポートチャンネルと平行になっている。
【００２３】
図９，１０に図示するプレートは二つの異なるタイプであってプレート積層体において相対的に回転されない。
【００２４】
本発明は二回路式熱交換器を用いて説明してきた。しかしながら、熱交換器は三回路以上のものであってもよいことが理解されるであろう。本発明は並行流式熱交換器及び対向流式熱交換器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は公知のプレート熱交換器のプレートの概略平面図である。
【図２】図２は、図１における矢視Ｘ−Ｘから見た概略断面図であって熱交換器は図１に図示するタイプのプレート積層体を備えている。
【図３】図３は、図１における矢視Ｙ−Ｙから見た断面図である。
【図４】図４は、図１に図示する二枚の隣接したプレートの斜視図であって、プレート積層体において引き離なして図示したものである。
【図５】図５は、本発明における熱交換器のプレートの概略平面図である。
【図６】図６は、図５に図示する二枚の隣接したプレートの斜視図であって、プレート積層体において引き離なして図示したものである。
【図７】図７は本発明における熱交換器のプレートの別の実施形態における概略平面図である。
【図８】図８は、図７に図示する二枚の隣接したプレートの斜視図であって、プレート積層体において引き離なして図示したものである。
【図９】図９は、本発明における熱交換器のプレートのさらに別の実施形態における概略平面図である。
【図１０】図１０は、図９に図示する二枚の隣接したプレートの斜視図であって、プレート積層体において引き離なして図示したものである。
【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】
2007532852.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月13日(2005.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つ以上の熱交換媒体流れをガイドするための複数の積層されたプレート（８−１０）を具備するプレート熱交換器であって、
熱交換媒体流れがプレート熱交換器におけるポート穴（２）を備えたポートチャンネル（１１−１２；１５−１６）を介して流れる際に混合することを防止するために、前記プレートは隣接したプレートの周囲におけるリム（１７）に沿って、かつ隣接したプレート（８，９）対における前記ポート穴（２）を囲んで、一体にろう付けされているプレート熱交換器において、
プレート熱交換器における少なくとも一つの前記ポートチャンネルの前記ポート穴各々を囲んでいる端部におけるろう付け継手は、プレート熱交換器のドレンを可能にするために、一部分（２６；２６；２９）が前記プレートの面に位置する前記プレートの接触部の間に設置されていて、前記ポート穴を囲んでいる前記端部を囲んでいる残りのろう付け継手は、単に前記円周リム（１７）（２５；２７；３０）の接触部分の間に形成されていることを特徴とする、
プレート熱交換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
このタイプの公知の熱交換器において、ポート穴を囲んでいるプレート対のろう付けは単一面に位置するリング状部分（ポート穴の端部の面）に施行されている。ポート穴は、少なくともポート穴を囲む信頼性のあるシールを可能にするような距離だけ熱交換器の外周囲から離なれて設置されている。ポート穴を囲むシールは熱交換器における異なる流れに関連するリークを回避するようになっていて、そしてそのようなリークは検出困難なものである。隣接するプレートの周囲端部に沿ってのシールは容易に検知できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この目的は、プレート熱交換器における少なくとも一つのポートチャンネルのポート穴各々を囲んでいる端部におけるろう付け継手は、プレート熱交換器のドレンを可能にするために、一部分がプレートの面に位置するプレートの接触部の間に設置されていて、前記ポート穴を囲んでいる前記端部を囲んでいる残りのろう付け継手は、単に前記円周リムの接触部分の間に形成されている。
本発明は、ポート穴周囲のリークのリスクはろう付け層が熱交換プレートの面に平行でない面にある場合大きなものとなるけれども、前記リークの前記リスクは容易に検知することができるとの事実に基づいている。
【国際調査報告】
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