(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１媒体と第２媒体との間の熱交換を行うための熱交換器のためのプレートであって、
該プレート（１）は、２つの対向した長辺（１ａおよび１ｂ）と、２つの対向した短辺（１ｃおよび１ｄ）と、を備え、
前記プレート（１）は、前記第１媒体のための少なくとも１つの入口ポートホール（２ａ）および少なくとも１つの出口ポートホール（２ｂ）と、第２媒体のための少なくとも１つの入口ポートホール（３ａ）および出口ポートホール（３ｂ）と、を備えて構成され、
前記プレート（１）は、２つの前記長辺の１つ（１ａまたは１ｂ）と２つの前記短辺の１つ（１ｃまたは１ｄ）との間のコーナーにもしくはコーナー近傍に配置された、前記第１媒体のための前記入口ポートホール（２ａ）と、２つの前記長辺の他方（１ｂまたは１ａ）と２つの前記短辺の他方（１ｄまたは１ｃ）との間のコーナーにもしくはコーナー近傍に配置された、前記第１媒体のための前記出口ポートホール（２ｂ）と、を備えて構成され、
２つの前記長辺（１ａ、１ｂ）の間の略中央且つ前記２つの短辺の１つ（１ｃまたは１ｄ）の近傍に配置された、第２媒体のための入口ポートホール（３ａ）と、２つの前記長辺（１ａ、１ｂ）の間の略中央且つ前記２つの短辺の他方（１ｄまたは１ｃ）の近傍に配置された、第２媒体のための出口ポートホール（３ｂ）を、を備えて構成され、
前記プレート（１）は、前記第１媒体のための第１熱伝達面（Ａ）と、その反対側の、前記第２媒体のための第２熱伝達面（Ｂ）と、を備え、
前記第１媒体の前記入口および出口ポートホール（２ａおよび２ｂ）の間の通過の際に、前記第１媒体の流れのためのガイドの一部を形成した少なくとも１つの障壁（５）を備えて構成され、
前記プレート（１）は、前記第１および第２媒体のための個々の前記入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂおよび３ａ、３ｂ）を備え、且つ前記プレートの第１熱伝達面（Ａ）上で互いに対して配置された、前記第１媒体の流れのためのガイドの一部を形成した前記障壁（５）を備えて構成され、それらは、前記第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）の形成を可能にしており、前記貫流ダクトは、前記第１媒体が前記入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）の間を通過する際に、前記第１媒体の流れが、前記第２媒体のための前記入口ポートホール（３ａ）または前記入口および出口ポートホール（３ａおよび３ｂ）の周りを通過することを可能にしており、
前記プレート（１）は、該プレートの第１熱伝達面（Ａ）上の、前記第２媒体のための入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）の周りの窪み（１３）を備えて構成され、前記窪みは、互いに向き合った前記ポートホールの周囲の窪みにおいて、互いから離れるように向いた窪みよりも大きい互いからの距離に配置されており、
前記プレート（１）は、該プレートの第２熱伝達面（Ｂ）上の、前記第２媒体のための入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）の周りの窪み（１４）を備えて構成され、前記窪みは、互いから離れるように向いた前記ポートホールの周囲の窪みにおいて、互いに向き合った窪みよりも大きい互いからの距離に配置されていることを特徴とするプレート。
【請求項２】
前記プレート（１）は、前記２つの長辺の１つ（１ａまたは１ｂ）と前記２つの短辺の１つ（１ｃまたは１ｄ）との間のコーナーにもしくはコーナーの近傍に配置された、前記第１媒体のための入口ポートホール（２ａ）と、同一の前記長辺（１ａまたは１ｂ）と前記２つの短辺の他方（１ｄまたは１ｃ）との間のコーナーにもしくはコーナーの近傍に配置された、前記第１媒体のための出口ポートホール（２ｂ）と、を備えて構成され、
前記プレート（１）は、前記２つの長辺（１ａ、１ｂ）の間の略中央且つ前記２つの短辺の１つ（１ｃまたは１ｄ）の近傍に配置された、前記第２媒体のための入口ポートホール（３ａ）と、前記２つの長辺（１ａ、１ｂ）の間の略中央且つ前記２つの短辺の他方（１ｄまたは１ｃ）の近傍に配置された、前記第２媒体のための出口ポートホール（３ｂ）と、を備えて構成され、
前記プレート（１）は、該プレートの前記第１熱伝達面（Ａ）上に設けられた奇数の障壁（５）を備えて構成され、
前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）に最も接近した前記１つまたは複数の障壁（５）は、前記ポートホールに最も接近した前記長辺（１ａまたは１ｂ）から反対側の前記長辺（１ｂまたは１ａ）に向かって延び、略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）に沿って前記第１媒体の流れをガイドするための、１つ以上のガイドの一部を形成していることを特徴とする請求項１に記載のプレート。
【請求項３】
前記プレート（１）は、前記２つの長辺の１つ（１ａまたは１ｂ）と前記２つの短辺の１つ（１ｃまたは１ｄ）との間のコーナーにもしくはコーナーの近傍に配置された、前記第１媒体のための入口ポートホール（２ａ）と、前記２つの長辺の他方（１ｂまたは１ａ）と前記２つの短辺の他方（１ｄまたは１ｃ）との間のコーナーにもしくはコーナーの近傍に配置された、前記第１媒体のための出口ポートホール（２ｂ）と、を備えて構成され、
前記プレート（１）は、前記２つの長辺（１ａ、１ｂ）の間の略中央且つ前記２つの短辺の１つ（１ｃまたは１ｄ）の近傍に配置された、前記第２媒体のための入口ポートホール（３ａ）と、前記２つの長辺（１ａ、１ｂ）の間の略中央且つ前記２つの短辺の他方（１ｄまたは１ｃ）の近傍に配置された、前記第２媒体のための出口ポートホール（３ｂ）と、を備えて構成され、
前記プレート（１）は、該プレートの前記第１熱伝達面（Ａ）上に設けられた偶数の障壁（５）を備えて構成され、
前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）に最も接近した前記複数の障壁（５）は、個々の前記ポートホールに最も接近した前記長辺（１ａまたは１ｂ）から反対側の前記長辺（１ｂまたは１ａ）に向かって延び、略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）に沿って前記第１媒体の流れをガイドするための、複数のガイドの一部を形成していることを特徴とする請求項１に記載のプレート。
【請求項４】
前記プレート（１）は、前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）に最も接近して配置された２つの障壁（５）の間に１つの追加の障壁（５）を備えて構成され、
該追加の障壁（５）は、前記障壁（５）が前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）に最も接近した、前記長辺（１ａまたは１ｂ）の反対側の長辺（１ｂまたは１ａ）から、反対側の前記長辺（１ａまたは１ｂ）に向かって延び、略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）に沿って前記第１媒体の流れをガイドするためのガイドの一部を形成していることを特徴とする請求項２に記載のプレート。
【請求項５】
前記プレート（１）は、前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）に最も接近して配置された２つの障壁（５）の間に、少なくとも２つの追加の障壁（５）を備えて構成され、
該追加の障壁（５）は、前記２つの長辺の１つ（１ａまたは１ｂ）から反対側の長辺（１ｂまたは１ａ）に向かって互い違いに延び、略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）に沿って前記第１媒体の流れをガイドするためのガイドの一部を形成していることを特徴とする請求項２または３に記載のプレート。
【請求項６】
前記１つまたは複数の追加の障壁（５）は、個々の前記長辺（１ａまたは１ｂ）から離間されており、前記障壁は、前記１つまたは複数の障壁と個々の前記長辺との間を前記第１媒体の流れの一部が漏れることを許容するように、前記長辺から延びていることを特徴とする請求項４または５に記載のプレート。
【請求項７】
各障壁（５）は、同一の高さ（ｈ１）を有す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プレート。
【請求項８】
前記プレート（１）の第２熱伝達面（Ｂ）は、前記第２媒体が前記入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）の間を通過する際に、前記第２媒体の流れのための制限の一部を形成した、少なくとも１つの隆起部分（７）を備えて構成され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プレート。
【請求項９】
前記プレート（１）は、該プレートの前記第２熱伝達面（Ｂ）上に、前記第２媒体のための入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）の間に配置された隆起部分（７）を備えて構成され、前記第２媒体が入口および出口ポートホールの間を前記第２媒体が通過する際に、前記第２媒体の流れが前記隆起部分に到達した場合、前記隆起部分は前記第２媒体の流れの少なくとも一部を制限し、および偏向させることを許容していることを特徴とする請求項８に記載のプレート。
【請求項１０】
前記プレート（１）の前記第１熱伝達面（Ａ）およびその反対側の前記第２熱伝達面（Ｂ）は、両方とも、個々に前記第１および第２媒体のための貫流ダクト（Ｘ、Ｙ）の高さを決定する窪み（個々に９、１０および１１、１２）を備えて構成され、
前記第１熱伝達面（Ａ）上の窪み（９、１０）は、反対側の前記第２熱伝達面（Ｂ）上の窪み（１１、１２）の高さ（ｈ３、ｈ４）よりも大きい高さ（ｈ１、ｈ２）を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプレート。
【請求項１１】
前記プレート（１）の第１熱伝達面（Ａ）は、前記プレートの第２熱伝達面（Ｂ）上の隆起部分（７）に対応した、または略対応した少なくとも１つの凹部（７ａ）を備えて構成され、
前記凹部（７ａ）内の前記窪み（１０）は、前記第１熱伝達面（Ａ）上の他の窪み（９）の高さ（ｈ１）よりも大きい高さ（ｈ２）を有することを特徴とする請求項１０に記載のプレート。
【請求項１２】
前記プレート（１）の第１熱伝達面（Ａ）の、前記凹部（７ａ）の外側の前記窪み（９）は、前記１つまたは複数の障壁（５）と同一または略同一の高さ（ｈ１）を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載のプレート。
【請求項１３】
前記プレート（１）の第２熱伝達面（Ｂ）の、隆起部分（７）上の前記窪み（１１）は、前記第２熱伝達面（Ｂ）上の他の前記窪み（１２）の高さ（ｈ４）よりも小さい高さ（ｈ３）を有することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のプレート。
【請求項１４】
前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）は、周端縁（２ａａ、２ｂａ）を備えて構成された前記プレート（１）の第２熱伝達面（Ｂ）上にあり、
前記第２媒体のための入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）は、周端縁（３ａａ、３ｂａ）を備えて構成された前記プレート（１）の第１熱伝達面（Ａ）上にあることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプレート。
【請求項１５】
前記プレート（１）の第２熱伝達面（Ｂ）上にある前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）の前記周端縁（２ａａ、２ｂａ）は、隆起部分（７）の外側の、前記第２熱伝達面（Ｂ）上の窪み（１１）と同一または略同一の高さ（ｈ２）を有し、
前記プレート（１）の第１熱伝達面（Ａ）上にある記第２媒体のための入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）の周端縁（３ａａ、３ｂａ）は、前記１つまたは複数の障壁（５）および前記第１熱伝達面（Ａ）上の窪み（９）と同一または略同一の高さ（ｈ１）を有することを特徴とする請求項１４に記載のプレート。
【請求項１６】
前記プレート（１）は、該プレートから突出した周囲フランジ（４）を備えて構成され、該周囲フランジは、前記第１媒体のための第１熱伝達面（Ａ）および前記第２媒体のための第２熱伝達面（Ｂ）のいずれかまたは両方を取り囲んでいることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のプレート。
【請求項１７】
前記プレート（１）は、前記第２媒体の排出を可能にするための少なくとも１つのポートホール（１５ａおよび／または１５ｂ）を備えて構成されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のプレート。
【請求項１８】
第１媒体と第２媒体との間の熱交換のための熱交換器であって、
該熱交換器は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のプレート（１）の積み重ねを具備し、
前記プレート（１）は積み重ねられて、２つの隣接した前記プレート（１）の、前記第１媒体のための第１熱伝達面（Ａ）が互いに向き合い、２つの隣接した前記プレートの、前記第２媒体のための第２熱伝達面（Ｂ）が互いに向き合い、それにより、２つの隣接した前記プレートの前記第１熱伝達面（Ａ）上の前記少なくとも１つの障壁（５）を利用して、前記第１熱伝達面（Ａ）の間の前記第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）、およびを前記第２熱伝達面（Ｂ）の間の前記第２媒体のための貫流ダクト（Ｙ）を形成し、
前記第１または第２熱伝達面（ＡまたはＢ）が互いに向き合った、２つの隣接した前記プレート（１）の１つの周囲フランジ（４）は、前記熱伝達面の間に形成された前記貫流ダクト（ＸまたはＹ）を取り囲んでいることを特徴とする熱交換器。
【請求項１９】
前記積み重ねの中の２つの隣接した前記プレート（１）の、前記第１媒体のための第１熱伝達面（Ａ）は、１つまたは複数の対向した障壁（５）において、および窪み（９、１０）において、ならびに前記第１熱伝達面（Ａ）内の前記第２媒体のための入口および出口ポートホール（３ａ、３ｂ）を取り囲んだ、対向した端縁（３ａａ、３ｂａ）において組み立てられていることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器。
【請求項２０】
前記積み重ねの中の２つの隣接した前記プレート（１）の、前記第２媒体のための第２熱伝達面（Ｂ）は、対向した窪み（１１、１２）において、および前記第２熱伝達面（Ｂ）内の前記第１媒体のための入口および出口ポートホール（２ａ、２ｂ）を取り囲んだ、対向した端縁（２ａａ、２ｂａ）において組み立てられていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の熱交換器。
【請求項２１】
前記積み重ねの中の２つの隣接した前記プレート（１）の前記第１熱伝達面（Ａ）の間に形成された、前記第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクト（Ｘ）の直線部、平行部もしくは略平行部は、前記プレートの第１方向（Ｄ１）に広がっており、
前記積み重ねの中の２つの隣接した前記プレート（１）の前記第２熱伝達面（Ｂ）の間に形成された、前記第２媒体のための貫流ダクト（Ｙ）は、前記第１方向（Ｄ１）に直交または略直交した、前記プレートの第２方向（Ｄ２）に広がっていることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項２２】
請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の熱交換器を具備した空気冷却器であって、前記第１媒体は液体であり、前記第２媒体は空気であることを特徴とする空気冷却器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１媒体と第２媒体との間で熱交換するための熱交換器用プレートに関する。そのプレートは、第１媒体のための入口および出口ポートホールならびに第２媒体のための入口および出口ポートホールを備えて構成されている。そのプレートは、さらに第１媒体のための第１熱伝達面および、その反対側の、第２媒体のための第２熱伝達面を備えて構成されている。
【０００２】
本発明は、第１媒体と第２媒体との間で熱交換するための熱交換器にも関する。熱交換器は、前述のプレートの積み重ねを具備している。
【０００３】
最後に、本発明は、前述の熱交換器を具備し、したがって前述のプレートの積み重ねを具備した空気冷却器に関する。
【背景技術】
【０００４】
熱交換器は、例えば食品処理産業において、暖房および冷房システムで使用されるために建物内において、ガスタービン、ボイラにおいて、およびさらに多くの用途等の、多くの異なった領域において使用されている。熱交換器の熱交換能力を改良する試みは常に興味深く、小さな改良でさえ高く評価される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、熱交換のための媒体のガイドを改良するための熱交換器用プレートおよび熱交換器に関し、これにより媒体の１つの冷却を改良し、したがって熱交換応力を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述のおよびさらなる目的は、プレートを利用して達成されており、そのプレートにおいては、プレートの第１熱伝達面が、第１媒体が入口および出口ポートホールの間を通過する場合の、第１媒体の流れのためのガイドの一部を形成した少なくとも１つの障壁を備えて構成され、プレートは、個々に第１および第２媒体のための入口および出口ポートホール、ならびにプレートの第１熱伝達面上で互いに対して配置された第１媒体の流れためのガイドの一部を形成した障壁を備えて構成され、それらは、第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクトの形成を可能にし、貫流ダクトは、第１媒体が入口および出口ポートホールの間を通過する際に、第１媒体の流れが、第２媒体のための入口ポートホールまたは入口および出口ポートホールの周りを通過することを可能にしている。
【０００７】
したがって、第１媒体が冷却媒体であり、且つ第２媒体が被冷却媒体である状態において、プレートは、第１媒体が、第２媒体のための入口ポートホールにおいて、直接第２媒体を冷却しおよび熱交換することを改良することが可能なように構成されている。第１媒体の流れのためのガイドを形成した少なくとも１つの障壁を利用して、プレートは、第１媒体が冷却のために第２媒体との接触を延長されることを可能にするように構成されている。最終的に、プレートは、第２媒体のための出口ポートホールにおいても、第１媒体が第２媒体を冷却することが可能なように構成されている。第２媒体のためのポートホールが、第１媒体のためのガイドの一部を形成した少なくとも１つの障壁の配置によって制御されることが可能な、第１媒体の流れの中央に配置されたようなプレートの構成により、プレート内の熱張力を減少するための、第２媒体の最適な冷却が達成されている。その結果、高温ガスのための熱交換器内において、プレートを使用することが可能である。
【０００８】
互いから離れるように向いた、ポートホールの周囲の窪みよりも、互いに向き合ったおよび第１媒体のための入口および出口ポートホールから離れるように向いたポートホールの周囲の他の窪みの、互いからのより大きい距離に配置されたプレートの第１熱伝達面の、第２媒体のための入口および出口ポートホールの周りの窪みを備えたプレートの構成により、第１媒体は、特に逆流型の熱交換器内において、第２媒体のためのポートホールにおいて第２媒体のさらに改良された冷却を可能にしている。窪みによる第１媒体の流れが、第１媒体のための入口ポートホールに面した第２媒体のための出口ポートホールの周囲の窪みにおいて、より大きい抵抗を受け、第１媒体の他よりも大部分が、これによりポートホールの冷却のためにおよびポートホールを通じて流れる第２媒体の冷却のために、第２媒体のためのポートホールのさらなる周囲を流れさせることで、このことは達成されている。第２媒体のための入口ポートホールにおいて、第１媒体の流れはより小さい抵抗を受け、それ以外のその大部分は、したがってポートホール冷却のためにおよびポートホールを通じて流れる第２媒体の冷却のために、第１媒体がその出口ポートホールに到達する前に、より迅速に第２媒体のための入口ポートホールの周囲に到達する。
【０００９】
第２媒体の冷却のための、第２媒体の最適なガイドは、プレートがプレートの第２熱伝達面上の第２媒体のための入口および出口ポートホールの周りに窪みを備え、窪みは、互いに向き合った周囲の窪みよりも、互いに離れるように向いた、および第１媒体のための入口および出口ポートホールに少なくとも部分的に向いたポートホールの周囲の窪みにおいて、互いからより大きい距離に配置されている。第２媒体の流れは、窪みのために、互いに向き合ったポートホールの周囲の窪みにおいてより大きい抵抗を受け、それにより第２媒体のための入口ポートホールからの第２媒体の流れの大部分は、初期的にその出口ポートホールから離れた方向に流れることを強制され、したがって冷却のための第１媒体への暴露のために、第２熱伝達面上で拡散される。
【００１０】
したがって、冷却のための第２媒体の最適なガイドは、第２媒体が入口および出口ポートホールの間を通過する際に、第２媒体の流れのための制限の一部を形成した、少なくとも１つの隆起部分を備えた、プレートの第２熱伝達面を構成することによっても達成されている。第２媒体が入口および出口ポートホールの間を通過する際に、第２媒体の流れが隆起部分に到達した場合、第２媒体の流れの少なくとも一部の制限および偏向を可能にした、プレートの第２熱伝達面の中央部に隆起部分を設けることにより、第２媒体の流れの大部分が、第２熱伝達面の側部に流れるようになることを可能にし、これにより流れの距離を延長して、したがって第２媒体の入口および出口ポートホールの間の、第２媒体が第２熱伝達面に沿って流れる所要時間を延長している。
【００１１】
前述のおよび他の目的は、熱交換器を利用しても達成されており、その熱交換器においては、プレートは積み重ねられて、２つの隣接したプレートの、第１媒体のための第１熱伝達面が互いに向き合い、２つの隣接したプレートの、第２媒体のための第２熱伝達面が互いに向き合い、それにより、２つの隣接したプレートの第１熱伝達面上の少なくとも１つの障壁を利用して、第１熱伝達面の間の第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクト、およびを第２熱伝達面の間の第２媒体のための貫流ダクトを形成し、第１または第２熱伝達面が互いに面した、２つの隣接したプレート上の周囲フランジは、熱伝達面の間に形成された貫流ダクトを取り囲んでいる
【００１２】
定義されたように、熱交換器が提供され、その熱交換能力は、第２媒体の最適な冷却のための、第１および第２媒体の最適なガイドによって改良されている。
【００１３】
定義されたように、熱交換器は、例えば改良された空気冷却器を提供するために使用されてもよく、すなわち１つの媒体が空気であり且つ他の媒体が液体である。
【００１４】
本発明は、添付図を参照して以下においてさらに記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるプレートの第１実施形態を示した平面図である。
【図２】本発明によるプレートの第１実施形態を示した斜視図である。
【図３】本発明によるプレートの第１実施形態を示した、反対側からの斜視図である。
【図４】図２によるプレートの一部を示した拡大斜視図である。
【図５】本発明によるプレートの第２実施形態を示した平面図である。
【図６】本発明によるプレートの第２実施形態を示した斜視図である。
【図７】本発明によるプレートの第２実施形態を示した、反対側からの斜視図である。
【図８】図６によるプレートの一部を示した拡大斜視図である。
【図９ａ】本発明によるプレートの第２実施形態の図５に類似した概略的な平面図であるが、図示の目的のために大部分の窪みが排除されている。
【図９ｂ】本発明によるプレートの第２実施形態の図５に類似した概略的な断面図であるが、図示の目的のために大部分の窪みが排除されており、図９ａに示されたようなプレートの中心を通る長手方向断面である。
【図１０ａ】一体にされた場合の、２つまたは３つの本発明によるプレートの一部を示した、図９ｂに類似した断面を概略的に示した図である。
【図１０ｂ】一体にされた場合の、２つまたは３つの本発明によるプレートの一部を示した、図９ｂに類似した断面を概略的に示した図である。
【図１０ｃ】一体にされた場合の、２つまたは３つの本発明によるプレートの一部を示した、図９ｂに類似した断面を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
すでに述べたように、本発明は、第１媒体と第２媒体との間で熱交換するための熱交換器用プレートに関する。プレート１は、その意図された目的に関して、任意の所望の形状を備え得る。プレートは、図示されたように、２つの対向した長辺１ａおよび１ｂ、ならびに２つの対向した短辺１ｃおよび１ｄを備えた長方形であってもよい。それとは異なり、プレート１は、４つの等しい長辺を備えた正方形、または他の適切な四角形、三角形、多角形、円、ひし形、楕円、または意図された機器および使用に適した他の形状を備えていてもよい。複数のプレート１が組み立てられて、本発明による熱交換器内で使用される積み重ねを形成してもよい。
【００１７】
熱交換のために使用される第１および第２媒体は、例えば（空気のような）気体／気体、または（水のような）液体／液体のように、同一とし得る。使用される第１および第２媒体は、例えば気体／液体のように２つの異なった媒体、または２つの異なった気体もしくは液体ともし得る。
【００１８】
図１〜図８および図９ａに示されたように、本発明によるプレート１は、第１媒体のための、少なくとも１つの入口ポートホール２ａおよび少なくとも１つの出口ポートホール２ｂ、ならびに第２媒体のための、少なくとも１つの入口ポートホール３ａおよび少なくとも１つの出口ポートホール３ｂを備えて構成されている。第１媒体および第２媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、図１〜図８および図９ａに示されたように円形であるが、意図された機器および使用に適した任意の他の形状を備えていてもよい。第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの直径は同一であり、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの略同一の直径よりもかなり大きい。図１〜図８および図９ａに示されたように、プレート１が長方形であることにしたがって、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂは、例えばプレートの２つの対向した短辺１ｃ、１ｄにおいて、プレートの対向した端部に配置されている。第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂも、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに隣接又は近接した、プレート１の対向した端部に配置されている。したがって、第１および第２媒体が、それぞれの入口と出口との間で流れた場合、それらの流れの方向は、プレート１の長手方向に一般的に見られ、これにより熱交換器内のプレートの積み重ねの間に形成された個々の貫流ダクトＸおよびＹ内の媒体の滞留時間を増加させ、したがって熱交換器の熱交換能力を改善している。複数のそのようなプレート１を具備した熱交換器が逆流型である場合、第２媒体のための入口ポートホール３ａは、そのとき第１媒体のための出口ポートホール２ｂに近接して配置され、第２媒体のための出口ポートホール３ｂは、第１媒体のための入口ポートホール２ａに近接して配置される。その一方で、熱交換器が平行流型である場合、第２媒体のための入口ポートホール３ａは、そのとき第１媒体のための入口ポートホール２ａに近接して配置され、第２媒体のための出口ポートホール３ｂは、第１媒体のための出口ポートホール２ｂに近接して配置される。図１〜図８によるプレート１は、逆流型の熱交換器内に使用されるために構成されている。
【００１９】
図１、図２、図４、および図７に示されたように、本発明によるプレート１は、図３、図５、図６、図８、および図９ａに示されたような、第１媒体のための第１熱伝達面Ａ、ならびにそのプレートの反対側の第２媒体のための第２熱伝達面Ｂも備えている。第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂは、それぞれ周端縁２ａａおよび２ｂａとともに構成された第２熱伝達面Ｂ上にあり、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂは、それぞれ周端縁３ａａおよび３ｂａとともに構成された第１熱伝達面Ａ上にある。プレート１が積み重ねられた場合、それらは、２つの隣接したプレート第の、１媒体のための第１熱交換器面Ａが互いに向き合うように積み重ねられている（図１０ａおよび図１０ｃ参照）。そのとき、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周端縁３ａａ、３ｂａは互いに係合し、前述の第２媒体が、第１媒体のための互いに向き合った２つの第１熱伝達面Ａの間に形成された貫流ダクトＸ内に突き抜けることを防止している。したがって、プレート１が積み重ねられた場合、それらは、２つの隣接したプレートの、第２媒体のための第２熱伝達面Ｂが互いに向き合うように積み重ねられる（図１０ｂおよび図１０ｃ参照）。そのとき、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの周端縁２ａａ、２ｂａは互いに係合し、この第１媒体が、第２媒体のための互いに向き合った２つの第２熱伝達面Ｂの間に形成された貫流ダクトＹ内に突き抜けることを防止している。
【００２０】
本発明によるプレート１は、周囲フランジ４を備えて構成されてもよく、周囲フランジはプレートから突出して、第１媒体のための第１熱伝達面Ａおよび第２媒体のための第２熱伝達面Ｂのいずれか、または両方を取り囲み得る。図１〜図４に図示された実施形態においては、フランジ４はプレート１から突出し、第２媒体のための第２熱伝達面Ｂを取り囲み、図５〜図８および図９ａの実施形態においては、フランジ４はプレートから突出し、第１媒体のための第１熱伝達面Ａを取り囲んでいる。すべての態様において、図５〜図８および図９ａに図示されたプレート１の実施形態は、図１〜図４に図示されたプレート１の実施形態と同一である。
【００２１】
本発明によるプレート１の第１熱伝達面Ａは、少なくとも１つの障壁５も備えて構成されており、この障壁は、前述の第１媒体が入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの間を通る場合に、第１媒体の流れのためのガイドの一部を形成し、すなわち第１媒体のための貫流ダクトＸ内に配置されたガイドを形成している。各障壁５は、プレート１の反対側の第２熱伝達面Ｂ上に、対応した窪み５ａを形成してもよい。
【００２２】
本発明によれば、プレート１は、第１媒体および第２媒体のための個々の入口および出口ポートホール２ａ、２ｂ、および３ａ、３ｂ、ならびに互いに対して配置された、第１媒体の流れのためのガイドの一部を形成した障壁５を備えて構成され、複数のプレートが組み立てられて、その積み重ねを形成した場合、それらは第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクトＸを形成することを可能にし、第１媒体がその入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの間を通る際に、第２媒体のための入口ポートホール３ａの周り、または入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りを第１媒体が流れることを許容している。したがって、プレート１は、個々に第１および第２媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂ、および３ａ、３ｂの間、すなわちポートホールが配置されたプレートの対向した端部の間に配置された、第１媒体の流れのためのガイドの一部を形成した障壁５を備えて構成され、障壁の一側に個々の媒体のための１つのポートホール２ａ、３ａを備え、障壁の他側に個々の媒体のための他のポートホール２ｂ、３ｂを備えている。
【００２３】
前述の通り、したがってプレート１は、冷却媒体である第１媒体が、第２媒体のための入口ポートホール３ａにおいて直接的に、冷却される媒体である第２媒体の冷却および第２媒体との熱交換を改善することを可能にしており、それは第１媒体の流れのためのガイドを形成した少なくとも１つの障壁５を用いて行われ、プレートはさらに、第１媒体がその冷却のために、第２媒体との接触を延長することを可能にするように構成されている。最後に、プレートの構成は、第１媒体が、第２媒体のための出口ポートホール３ｂにおいても第２媒体を冷却することを可能にし得る。第２媒体のための入口ポートホール３ａまたは両方のポートホール３ａ、３ｂが、第１媒体のためのガイドの一部を形成した少なくとも１つの障壁５の位置によって制御されることが可能な、第１媒体の流れの中間に配置された、プレート１の構成によって、第２媒体の最適な冷却が達成され、高温ガスのための熱交換器内においてプレートを使用することを可能にしている。
【００２４】
プレート１は、個々の第１および第２媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂおよび３ａ、３ｂならびに障壁５の互いに対する前述の配置を得るために、多くの異なった方法において構成されてもよく、第１媒体のための形成された貫流ダクトＸの形状、ならびに第２媒体のための形成された入口ポートホール３ａ、または入口および出口ポートホール３ａ、３ｂを通る第１媒体の流れをガイドするための形状を可能にしている。
【００２５】
対向した２つの長辺１ａ、１ｂおよび対向した２つの短辺１ｃ、１ｄを備えた長方形プレート１を備えた、図１〜図８および図９ａによるプレートの実施形態において、プレートは、２つの長辺１ａおよび１ｂの１つ、ここでは長辺１ａと、２つの短辺１ｃおよび１ｄの１つ、ここでは短辺１ｃと、の間のコーナーにまたはコーナーの近傍に配置された、第１媒体のための入口ポートホール２ａを備えて構成されている。第１媒体のための出口ポートホール２ｂは、同じ長辺１ａと、２つの短辺１ｄまたは１ｃの他方、すなわち短辺１ｄと、の間のコーナーにまたはコーナーの近傍に配置されている。第２媒体のための入口ポートホール３ａは、２つの長辺１ａ、１ｂの間、例えば図示されたように、２つの長辺１ａ、１ｂの間の略中央、且つ２つの短辺１ａおよび１ｄの１つ、ここでは短辺１ｄの近傍に配置されており、それはプレート１が、交差流型／逆流型の熱交換器内で使用されると考えられるためである。第２媒体のための出口ポートホール３ｂは、２つの長辺の間、例えば２つの長辺の間の略中央、且つ２つの短辺１ｄおよび１ｃの他方、すなわち短辺１ｃの近傍に配置されている。それとは異なり、いくつかの実施形態においては、プレート１はより狭い幅を有し、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂは、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近した長辺の反対側の長辺、ここでは長辺１ｂの近傍に配置されてもよく、したがって、場合によっては長辺と、個々に第１媒体のための入口および出口ポートホールが配置されたコーナーまたはその近傍のコーナーの反対側の個々の短辺と、の間のコーナーにまたはコーナーの近傍に配置されている。プレート１は、プレートの第１熱伝達面Ａに設けられた３つの障壁５をさらに備えて構成されている。しかしながら、障壁の数は他の奇数、例えば１つ、５つ、７つ、９つ等とし得る。それぞれ第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近した２つの障壁５は、そのポートホールに最も接近した長辺１ａから反対側の長辺１ｂに向かって延び、２つの障壁の間の第３障壁は、反対側の長辺１ｂから長辺１ａに向かって延び、略正弦曲線の貫流ダクトＸに沿って第１媒体の流れをガイドするための３つのガイドの一部を形成するように構成されている。プレート１の第１熱伝達面Ａに設けられた唯一の障壁５を伴って、その障壁はポートホール２ａ、２ｂに最も接近した長辺１ａから反対側の両辺１ｂに向かって延び、略Ｕ字形状の貫流ダクトＸに沿って第１媒体をガイドするためのガイドを形成することを可能にしている。５つ、７つ、９つ、または他の任意の奇数の障壁５を伴って、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近して配置された２つの障壁の間の障壁は、代替的に２つの長辺１ａおよび１ｂの１つから反対側の長辺１ｂまたは１ａに向かって延び、これにより略正弦曲線の貫流ダクトＸに沿って第１媒体をガイドするための追加のガイドを形成することを許容している。それとは異なり、前述のプレート１が、偶数の障壁５を備えて構成された場合、障壁は、少なくとも第２媒体のための入口ポートホールおよびそこを通って進入する第２媒体が、第１媒体によって冷却されるように配置されるべきである。
【００２６】
代替の実施形態においては、プレート１は、２つの長辺１ａおよび１ｂの１つ、例えば長辺１ａと、２つの短辺１ｃおよび１ｄの１つ、例えば短辺１ｃと、の間のコーナーに、またはコーナー近傍に配置された、第１媒体のための入口ポートホール２ａを備えて構成されている。しかしながら、第１媒体のための出口ポートホール２ｂは、２つの長辺１ｂおよび１ａの他方、例えば長辺１ｂと、短辺１ｄおよび１ｃの他方、例えば１ｄと、の間のコーナーに、またはコーナー近傍に配置されている。これは、図１および図５に破線で概略的に示されている。第２媒体のための入口ポートホール３ａは、図１〜図８および図９ａに示されたように、２つの長辺１ａ、１ｂの間、例えば２つの長辺１ａ、１ｂの間の略中央、且つ２つの短辺１ｃおよび１ｄの１つ、例えば短辺１ｄの近傍に配置されており、これは、プレート１が交差流型／逆流型の熱交換器内で使用されると考えられるためである。第２媒体のための出口ポートホール３ｂは、２つの長辺の間、例えば２つの長辺の間の略中央、且つ２つの短辺１ｄおよび１ｃの他方、すなわち短辺１ｃの近傍に配置されている。ここでも、前述の通り、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂは、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近した長辺とは反対の長辺により接近して配置されてもよく、したがって、場合によっては、長辺と、第１媒体のための個々の入口および出口ポートホールが配置された、コーナーまたはその近傍のコーナーの反対側の個々の短辺と、の間のコーナーまたはその近傍に配置されてもよい。図１〜図８および図９ａの実施形態とは異なり、ここではプレート１は、第１媒体のための出口ポートホール２ｂの位置のために、プレートの第１熱伝達面Ａ上に偶数の障壁５、すなわち２つ、４つ、６つ、８つ、またはそれ以上の障壁を備えて構成されている。第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近した２つの障壁５は、個々にそれぞれのポートホール２ａまたは２ｂに最も接近した長辺１ａまたは１ｂから、反対側の長辺１ｂまたは１ａに向かって延びて、略正弦曲線の貫流ダクトＸに沿って第１媒体の流れをガイドするための２つのガイドの一部を形成している。４つ、６つ、８つ、またはそれ以上の数の障壁５を伴って、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近して配置された２つの障壁の間の障壁は、代替的に、２つの長辺１ａおよび１ｂの１つから反対側の長辺１ｂまたは１ａに向かって延び、それにより略正弦曲線の貫流ダクトＸに沿って第１媒体をガイドするための追加のガイドを形成することを許容している。それとは異なり、前述のプレート１が、図１〜図８および図９ａに示されたように、奇数の障壁５を備えて構成された場合、そのとき障壁は、少なくとも第２媒体のための入口ポートホールおよびそこを通じて進入する第２媒体が、第１媒体によって冷却されるように配置されるべきである。
【００２７】
したがって、任意の数の追加の障壁５を備えたプレート１を構成することにより、第１媒体のための貫流ダクトＸは、２つの隣接したプレートの第１媒体のための第１熱伝達面Ａが互いに向かい合って一体に合わせられた場合に、障壁によって形成されるガイドにより形成され、そのダクトは、熱交換能力を改善するための、第１媒体と第２媒体との間の熱交換のための時間を引き延ばすように延長されている。
【００２８】
第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに最も接近した障壁の間の各障壁５は、個々の長辺１ａまたは１ｂから小間隔６だけ離間されて好適に構成されており、障壁はその長辺から延びている。これは、第１媒体の流れの一部がこの間隔を通じて、または、むしろ２つの間隔によって形成された空間を通じて漏れることを許容するために形成されており、それらの間隔は、２つの隣接したプレートの第１媒体のための第１熱伝達面Ａが一体に合わせられた場合に、互いに向かい合う。プレート１のこの構成を利用して、第１媒体の少量の偏向が、プレートの長辺１ａ、１ｂの一部に沿ったその流れを増加させることを可能にしている。
【００２９】
角度は変化してもよいが、各障壁５は、個々の長辺１ａ、１ｂから、長辺に略垂直に好適に延びている。
【００３０】
それとは異なり、第１および第２媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを備えたプレート１を構成することももちろん可能であり、それらのポートホールは、第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクトＸの形状を利用した１つ以上のガイドの一部を形成するために、１つまたは複数の障壁５がプレートの１つまたは両方の短辺１ｃ、１ｄから延びることを可能にするように、およびその入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの間を第１媒体が通過する際に、第２媒体のための入口ポートホール３ａまたは入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りの第１媒体の流れが許容されるように、配置されている。
【００３１】
第１媒体と第２媒体との間の熱交換のための空間を節約するために、各障壁５は、プレート１の図示された実施形態においては、幅よりも何倍も大きい長さを有する。プレート１の図示された実施形態においては、各障壁５は同じ高さｈ１、すなわち第１熱伝達面Ａの第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周端縁３ａａ、３ｂａの高さに相当したもしくは略相当した高さを有する。しかしながら、異なったプレート１の障壁５の高さは、異なったプレートの周端縁３ａａ、３ｂａの高さに応じて変化してもよい。
【００３２】
第２媒体のための入口ポートホール３ａ、３ｂが、プレート１の２つの長辺１ａ、１ｂの間の略中央に配置されているか、または第１媒体のための個々の入口および出口ポートホールに最も接近した長辺の反対側の長辺に接近して配置されているかに関係なく、図示された実施形態におけるように、第２媒体のための入口および出口ポートホールが、それらに最も接近した短辺１ｃ、１ｄと、それらに最も接近した障壁５と、の間の略中央にも配置された場合好適である。第２媒体のためのポートホール３ａ、３ｂの周りの、第１媒体の均一な流れは、これにより達成される。
【００３３】
本発明によるプレートの図示された実施形態においては、プレート１の第２熱伝達面Ｂは、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの間の第２媒体の通過の際に、第２媒体の流れのための制限の一部を形成した、少なくとも１つの隆起部分７を備えて構成されている。したがって、隆起部分７は、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの間に配置されている。したがって、プレート１の図示された実施形態においては、隆起部分７は、第１熱伝達面Ａの障壁５に対応した窪み５ａの間の、第２熱伝達面Ｂの中央部に配置されており、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの間を第２媒体が通過する際に、第２媒体の流れが隆起部分に到達した場合、第２媒体の流れの少なくとも一部の制限および偏向を許容している。必要であれば、１つより多くの隆起部７を設けてもよく、各隆起部が、意図された機器または使用に関して任意の所望の延びを備え得る。第２媒体の流れの大部分は、図示されたような隆起部７を利用して、流れを第２熱伝達面の側部に向けることが可能であり、これにより流れの距離を延長しており、したがって、第２媒体が、第２媒体の入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの間を第２熱伝達面に沿って流れるために要する時間を延長している。各隆起部７は、プレート１の反対側の第１熱伝達面Ａにおいて、対応した凹部７ａを形成し得る。
【００３４】
プレート１の第１熱伝達面Ａおよび反対側の第２熱伝達面Ｂは、両方とも個々に圧力抵抗渦発生窪み９、１０、および１１、１２を備えて構成されている。意図された機器または使用に基づいて、所望の形状を備え得る窪み９、１０、１１、１２は、個々の第１媒体および第２媒体のための貫流ダクトＸ、Ｙの高さの決定にも寄与している。第１熱伝達面Ａ上の窪み９、１０は、反対側の第２熱伝達面Ｂ上の窪み１１、１２の高さよりも高く、第１媒体のための貫流ダクトＸの容量は、第２媒体のための貫流ダクトＹの容量よりも大きい。第１熱伝達面Ａの凹部７ａの外側の窪み９は、前述の凹部により境界となっていない、図示された実施形態による１つもしくは複数の障壁５または少なくとも１つもしくは複数の障壁５のそれらの部分の高さ、およびプレート１の第１熱伝達面Ａ上の、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周端縁３ａａ、３ｂａの高さ、と同一もしくは略同一の高さｈ１を有する。第１熱伝達面Ａの凹部７ａ内の窪み１０は高さｈ２を有し、その高さは、凹部の外側の他の窪み９の高さｈ１よりも高い。第１熱伝達面Ａの凹部７ａ内の窪み１０の高さｈ２は、前述の凹部により境界となっていない図示された実施形態による１つもしくは複数の障壁５のそれらの部分の高さと等しいかまたはほぼ等しく、且つ窪み９の高さに前述の凹部の深さを加えた数値に等しいかまたはほぼ等しい。凹部７ａは、第１媒体のための貫流ダクトＸの一部を形成し、そのダクトは高さ（２ｈ２）を有し、その高さは、前述の凹部の外側の貫流ダクトの高さ（２ｈ１）よりも高い。第２熱伝達面Ｂの隆起部分７の窪み１１は高さｈ３を有し、この高さは、第２熱伝達面の他の窪み１２の高さｈ４よりも低い。隆起部分７の高さおよび隆起部分の窪み１１の高さｈ３は、第２熱伝達面Ｂ上の前述の他の窪み１２の高さｈ４と等しいかまたはほぼ等しい。隆起部分７の外側の窪み１２の高さｈ４は、プレート１の第２熱伝達面Ｂ上の、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの周端縁２ａａ、２ｂａの高さと等しいかまたはほぼ等しい。隆起部分７は、第２媒体のための貫流ダクトＹの一部を形成し、そのダクトは高さ（２ｈ３）を有し、その高さは、前述の隆起部分の外側の貫流ダクトの高さ（２ｈ４）よりも低く、これにより第２媒体の流れの一部を第２熱伝達面Ｂの側部に流すための制限を設けている。
【００３５】
本発明によれば、プレート１は、プレートの第１熱伝達面Ａ上の、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りの追加の窪み１３を備えて構成されている。これらの窪み１３は、互いから離れるように向いた前述の周囲の窪みよりも、互いに向き合った、ポートホール３ａ、３ｂの周囲の窪みにおいて、互いからより大きく離れて配置されている。前述の通り、プレート１は、定義されたような窪み１３を備え、且つそれと同時により大きく離間された窪みを備えて構成されており、より大きく離間された窪みは、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂから大きく離れて配置されており、第１媒体は、第２媒体のためのポートホールにおいて第２媒体のさらに改善された冷却を行うことが可能である。このことは、窪み１３による第１媒体の流れが、第２媒体のための出口ポートホール３ｂの周囲の窪みにおいて、より大きな抵抗を受け、第２媒体は第１媒体のための入口ポートホール２ａに向かい、他よりも大部分の第１媒体は、これにより、第１媒体がポートホールの冷却のためにおよび前述のポートホールを通じて流れる第２媒体の冷却のためにポートホールに到達する前に、さらに第２媒体のための前述のポートホールの周りを流れることを強制されるために達成される。第２媒体のための入口ポートホール３ａにおいて、第１媒体の流れはより小さい抵抗を受け、したがってその他の大部分は、ポートホールの冷却のためにおよび前述のポートホールを通じて流れる第２媒体の冷却のために、第１媒体が出口ポートホール２ｂに到達する前に、より素早く第２媒体のための前述の入口ポートホールの周囲に到達する。プレート１の第１熱伝達面Ａ上の、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周囲の窪み１３は、例えば窪み９の高さｈ１と等しいかほぼ等しい高さを有してもよい。
【００３６】
プレートの第１熱伝達面Ａ上の、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りの窪み１３の前述の配列は、プレート１が逆流型の熱交換器内において使用されると考えられる場合に、特に効果的である。平行流型の熱交換器においては、窪み１３の配列は同一となり得る。
【００３７】
プレート１は、プレートの第２熱伝達面Ｂ上の、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りの追加の窪み１４を備えて構成される方法に対応している。これらの窪み１４は、互いに向き合った前述の周囲の窪みよりも、互いから離れるように向いたポートホール３ａ、３ｂの周囲の窪みにおいて互いからより大きく離れて配置されている。その冷却のための第２媒体の最適なガイドは、プレート１が、定義されたような窪み１４を備え、且つそれと同時により離間された窪みを備えるように構成された結果でもあり、より大きく離間された窪みは、それらが第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂに少なくとも部分的に面するように配置されており、それにより第２媒体が、第１媒体のための入口および出口ポートホールに向かってより少なく制限された流れを受け、したがって入口ポートホールから出口ポートホールへの前述の第１媒体の流れの全経路を冷却するためである。プレート１の第２熱伝達面Ｂ上の、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りの窪み１４は、例えば窪み１２の高さｈ４と等しいまたはほぼ等しくてもよい。
【００３８】
すべての窪み９、１０、１１、１２、１３、および１４は、プレート１の反対側の対応した陥没９ａ、１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、および１４ａを備えている。
【００３９】
最終的に、各プレート１は、図示された実施形態においては、２つのポートホール１５ａ、１５ｂの少なくとも１つを備えて構成されてもよい。図示された実施形態の、これらの比較的小さいポートホール１５ａ、１５ｂは、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの他側の、第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの反対側のコーナーに配置され、第１媒体がそれらのポートホール内に進入することを防止するために、第１熱伝達面Ａ上で個々に周端縁１５ａａ、１５ｂａによって囲まれている。一方で、ポートホール１５ａ、１５ｂは、第２熱伝達面Ｂ上において、それらが、２つの隣接したプレート１の第２熱伝達面の間に形成された第２媒体のための貫流ダクトＹと連通することが可能なように構成されている。したがって、第２媒体の貫流ダクトＹの通過の際に、第２媒体は、第２熱伝達面Ｂにおいて凝縮および蓄積されるように、第１媒体によって冷却され、これにより第２媒体は、ポートホール１５ａ、１５ｂに流れ、且つ熱交換器の正確な位置決めにより、ポートホール１５ａ、１５ｂを通じて熱交換器を出ることが可能である。
【００４０】
前述の通り、本発明は、第１媒体と第２媒体との間の熱交換のための熱交換器にも関する。これにより、熱交換器は、前述の構成のプレート１の積み重ねを具備している。プレート１の積み重ねは、多少なりとも開放フレーム内に配置され、第１および第２媒体のためのパイプ接続が設けられてもよい。積み重ねの中のプレート１の数は変化してもよく、意図された機器または使用に依存した熱交換器のサイズとされ得る。
【００４１】
すでに前述したように、熱交換器内のその積み重ねの中のプレート１は、各プレートの第１媒体（例えば第２媒体の冷却のための水）のための第１熱伝達面Ａが、積み重ねの中の隣接したプレートの第１熱伝達面Ａに当接し（図１０ａおよび図１０ｃ参照）、これにより、対向した１つまたは複数の障壁５を利用して、プレートの第１熱伝達面の間に第１媒体のための略Ｕ字形状または略正弦曲線の貫流ダクトＸを形成するように、配列されている。対向した窪み９、１０、および１３、第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂの周りの対向した周端縁３ａａ、３ｂａ、ならびにある程度の、凝縮された第２媒体の除去のためのポートホール１５ａ、１５ｂの周りの対向した周端縁１５ａａ、１５ｂａは、第１媒体のための貫流ダクトＸを形成することにもちろん寄与しているが、定義されたようなその形状は、１つまたは複数の障壁５により決定されている。したがって、前述のプレート１の積み重ねを具備した熱交換器の動作においては、逆流型の熱交換器内で、２つの隣接したプレート１の、第１媒体のための熱伝達面Ａ上の対向した障壁５によって形成された、１つまたは複数のガイドを第１媒体が通過する前に、第１媒体は、第２媒体のための対向した２つの出口ポートホール３ｂの周りを通過してもよく、１つまたは複数のガイドを通過した後で、第１媒体がその貫流ダクトＸから出る前に、第１媒体は、第２媒体のための対向した２つの追加の入口ポートホール３ａを通過しなければならない。平行流型の熱交換器においては、第１媒体が２つの隣接したプレート１の、第１媒体のための熱伝達面Ａ上の対向した障壁５によって形成された、１つまたは複数のガイドを通過する前に、第１媒体は、第２媒体のための対向した２つの入口ポートホール３ａの周りを通過しなければならず、１つまたは複数のガイドを通過した後で、第１媒体がその貫流ダクトＸから出る前に、第１媒体は、第２媒体のための対向した２つの追加の出口ポートホール３ｂを通過し得る。
【００４２】
さらに、プレート１は積み重ねられて、各プレートの第２媒体（例えば水によって冷却される空気）のための第２熱伝達面Ｂが、積み重ねの中の隣接した第２熱伝達面Ｂを当接させ、これにより、前述のプレートの第２熱伝達面の間に、第２媒体のための貫流ダクトＹを形成している（図１０ｂおよび図１０ｃ参照）。対向した窪み１１、１２、および１４、ならびに第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂの周りの対向した周端縁２ａａ、２ｂａは、第２媒体のための貫流ダクトＹの形成にもちろん寄与している。
【００４３】
第２媒体は、その貫流ダクトＹに沿って、好適に第１媒体に対して直交流として流れ、すなわち、本発明による熱交換器は、好適に直交流型であり、略Ｕ字形状もしくは略正弦曲線の、第１媒体のための貫流ダクトＸの直線部、平行部もしくは略平行部は、プレートの第１方向Ｄ１の積み重ねの範囲内において、２つの隣接したプレートの第１熱伝達面Ａの間に形成され、図示された実施形態においては、その方向はプレートの長手方向に直交または略直交しており、第２媒体のための貫流ダクトＹは、プレートの第２方向Ｄ２の積み重ねの範囲内において、２つの隣接したプレートの第２熱伝達面Ｂの間に形成され、その方向は前述の第１方向に直交または略直交しており、図示された実施形態においては、実質的にプレートの長手方向もしくは略長手方向である。図１０ａ〜図１０ｃにおいて、第１媒体のための貫流ダクトＸは、図において定義された平面に直交した第１方向Ｄ１に延びており、第２媒体のための貫流ダクトＹは、図において定義された平面内に延びている。また、先に示されたように、第２媒体は、その入口ポートホール３ａを通じて貫流ダクトに進入し、その出口ポートホール３ｂを通じて貫流ダクトから流出しており、すなわち、図示されたプレート１の実施形態においては、入口ポートホール２ａと出口ポートホール２ｂとの間の第１媒体の流れに対して反対方向に流れる。しかしながら、先にも示された、本発明による熱交換器は、その代わりに、前述の直交流型／逆流型とは別のタイプ、例えば平行流型であってもよく、第２媒体がその入口ポートホール３ａを通じて貫流ダクトに進入し、出口ポートホール３ｂを通じて貫流ダクトから流出した場合、第２媒体は、入口ポートホール２ａと出口ポートホール２ｂとの間の第１媒体の流れと同じ方向に流れる。第２媒体のための両方のポートホール３ａ、３ｂ、およびそれらのポートホールを通じて流れる第２媒体でなく、そして少なくとも第２媒体のための入口ポートホールおよびその入口ポートホールを通じて熱交換器に進入する第２媒体に冷却が実行される場合であっても、そのことは重要である。
【００４４】
プレート１は積み重ねられて、第１熱伝達面Ａまたは第２熱伝達面Ｂが互いに向き合った、隣接した２つのプレートの１つの周囲フランジが、熱伝達面の間に形成された貫流ダクトＸまたはＹを取り囲んでいる。この周囲フランジは、前述の通り、周囲フランジ４であってもよい。周囲フランジ４はプレート１から突出し、そのプレートの第１媒体のための第１熱伝達面Ａおよび第２媒体のための第２熱伝達面Ｂの両方を取り囲んでいてもよい。プレートの積み重ねの中のすべての２番目のプレートのみが、周囲フランジを備えて構成される必要がある。それとは異なり、周囲フランジ４は、すべての２番目のプレート１から突出して、第２媒体のための第２熱伝達面Ｂのみを取り囲み（図１〜図４および図１０ａ〜図１０ｃ参照）、すべての２番目のプレートから突出して、第１媒体のための第１熱伝達面Ａのみを取り囲んでもよい（図５〜図８、図９ａ、図９ｂ、および図１０ａ〜図１０ｃ参照）。積み重ねの中の各プレート１は、周囲フランジを備えて構成される必要がある。
【００４５】
十分に漏れのない且つ安全な耐圧熱交換器を提供するために、積み重ねの中の２つの隣接したプレート１の、第１媒体のための第１熱伝達面Ａは、１つまたは複数の障壁５において、窪み９、１０、１３において、および第２媒体のための入口および出口ポートホール３ａ、３ｂを取り囲んだ対向した周端縁３ａａ、３ｂａにおいて正確に組み立てられ、積み重ねの中の２つの隣接したプレート１の、第２媒体のための第２熱伝達面Ｂは、窪み１１、１２、１４において、および第１媒体のための入口および出口ポートホール２ａ、２ｂを取り囲んだ対向した周端縁２ａａ、２ｂａにおいて正確に組み立てられている。
【００４６】
個々の貫流ダクトＸおよびＹを通じた、個々の第１および第２媒体の十分に漏れのない流れを提供するために、プレート１を取り囲んだ周囲フランジ４は、隣接したプレートと、または他の周囲フランジと正確に組み立てられる必要がある。
【００４７】
本発明が、その好適な実施形態の記載により示された一方で、およびこれらの実施形態が、かなり詳細に示された一方で、そのような詳細に、本願発明は、添付の請求項の範囲を減縮または限定されるものではない。追加の利点および改良は、当業者にはすぐに現れるだろう。したがって、本発明は、より広い範囲において、特定の詳細、表された機器、方法、ならびに図示および記載された具体例に限定されるものではない。したがって、発展は、出願人の全体的な発明概念の範囲から逸脱すること無いそのような詳細から形成され得る。さらに、改善および／または改良は、以下の請求項によって定義された本発明の範囲から逸脱することなく、形成され得ることが理解される。したがって、特に、プレート１はステンレス鋼製であるが、それは他の任意の適切な材料からも形成されることが可能である。熱交換器内でのプレートの積み重ねは、任意の適切な材料のフレーム内に配置されることが可能である。熱交換器は、その意図された機器内において、要求もしくは所望された場合に、任意の適切な位置に、すなわち水平にもしくは垂直にまたは斜めに配置される。定義されたような熱交換器は、第２媒体すなわち冷却される媒体が空気とされ得るために、空気冷却器として使用することに適している。
【符号の説明】
【００４８】
１  ・・・プレート
２ａ、３ａ  ・・・入口ポートホール
２ｂ、３ｂ  ・・・出口ポートホール
４  ・・・周囲フランジ
５  ・・・障壁
５ａ  ・・・窪み
６  ・・・間隔
７  ・・・隆起部分
７ａ  ・・・凹部
９、１０、１１、１２  ・・・圧力抵抗渦発生窪み
１３、１４  ・・・窪み
Ａ  ・・・第１熱伝達面
Ｂ  ・・・第２熱伝達面
【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９ａ−９ｂ】
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【図１０ａ−１０ｃ】
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