(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央延長面(c-c)、第1の長辺(46)、および第2の長辺(48)を有する伝熱プレート(32)であって、前記伝熱プレート(32)が、前記伝熱プレートの長手方向中心軸(y)に沿って連続して配置された分配領域(64)、移行領域(66)、および伝熱領域(54)を含み、前記移行領域(66)が、第1の境界線(68)に沿って前記分配領域(64)に隣接し、かつ第2の境界線(70)に沿って前記伝熱領域(54)に隣接し、前記伝熱領域には伝熱パターンが、前記分配領域(64)には分配パターンが、および前記移行領域(66)には移行パターンがそれぞれ設けられ、前記移行パターンが、前記分配パターンおよび前記伝熱パターンとは異なり、かつ、前記中央延長面に対する移行突出部(98)および移行凹部(100)を含み、前記移行領域(66)が、前記第1の境界線(68)と前記第2の境界線(70)との間に連続して配置された第1の下位領域(66a)、第2の下位領域(66b)、および第3の下位領域(66c)を含み、前記第1の下位領域(66a)及び前記第2の下位領域(66b)が第5の境界線(108)に沿って、前記第2の下位領域(66b)及び前記第3の下位領域(66c)が第6の境界線(110)に沿って、それぞれ互いに隣接し、前記第5の境界線(108)および前記第6の境界線(110)が、前記移行突出部(98)のうちの隣接した移行突出部(98a、98b、98c、98d、98e)間で前記隣接した移行突出部(98a、98b、98c、98d、98e)に沿って延在し、前記第1の下位領域(66a)が、前記第1の長辺(46)の最も近くに位置し、前記第3の下位領域(66c)が、前記第2の長辺(48)の最も近くに位置し、仮想直線(102)が、前記長手方向中心軸(y)に対する最小角度αn、n=1、2、3...を伴って、各移行突出部(98)の2つの端点(104、106)間に延在し、前記最小角度αnは、前記仮想直線(102)と前記長手方向中心軸(y)との成す角のうちの小さい方であり、前記第1の下位領域(66a)内の前記移行突出部(98)の少なくとも主な部分に対する前記最小角度αnが、第1の角度α1に等しく、また、前記最小角度αnが、前記第2の下位領域(66b)内の前記移行突出部(98)の少なくとも主な部分に対する前記最小角度αnが前記第1の角
度α1よりも大きくかつ前記第1の長辺(46)から前記第2の長辺(48)に向かう方向において増大するように、前記第2の下位領域(66b)内の前記移行突出部(98)間で変化する、伝熱プレート(32)において、前記第2の境界線(70)の少なくとも主な部分が、直線状でありかつ前記伝熱プレート(32)の前記長手方向中心軸(y)に対して垂直であり、前記第3の下位領域(66c)内の第1のセットの前記移行突出部(98)に対する前記最小角度αnが、前記第1の角度α1に等しく、前記第1の下位領域(66a)と前記第2の下位領域(66b)との間の前記第5の境界線(108)が、前記伝熱プレート(32)の前記第1の長辺(46)から見て、前記移行領域(66)内のどちらも前記第1の角度α1よりも大きい最小角度αnを伴う最初の2つの連続した移行突出部の直前に配置され、前記第2の下位領域(66b)と前記第3の下位領域(66c)との間の前記第6の境界線(110)が、前記第5の境界線(108)から見て、前記移行領域(66)内のどちらも前記第1の角度α1に等しい最小角度αnを伴う最初の2つの連続した移行突出部の直前に配置されることを特徴とする、伝熱プレート(32)。
【請求項２】
前記第3の下位領域(66c)内の前記第1のセットの前記移行突出部(98)の少なくとも主な部分が、前記第2の境界線(70)から延在する、請求項1に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項３】
前記第3の下位領域(66c)内の第2のセットの前記移行突出部(98)に対する前記最小角度αnが、前記第1の角度α1よりも大きく、前記第2のセットの前記移行突出部の少なくとも主な部分が、前記第1の境界線(68)から延在する、請求項2に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項４】
前記第2の境界線(70)から延在する前記第3の下位領域(66c)内の前記移行突出部(98)の少なくとも主な部分のそれぞれが、前記第1の境界線(68)から延在する前記第3の下位領域内の前記移行突出部のそれぞれに接続される、請求項3に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項５】
前記第3の下位領域(66c)内の互いに平行に延在する2つの隣接する移行突出部(98)の前記仮想直線(102)間の最短距離が、前記第3の下位領域の主な部分内で一定である、請求項1から4のいずれか一項に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項６】
前記伝熱領域(54)が、前記第2の境界線(70)の10〜40%に沿って前記移行領域(66)の前記第3の下位領域(66c)に隣接する、請求項1から5のいずれか一項に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項７】
前記第1の境界線(68)の中心部分(68a)が、アーチ状であり、かつ、前記伝熱領域(54)から見たときに仮想の楕円の輪郭と一致するように凸状であり、前記第1の境界線(68)が、前記中心部分(68a)の外側で前記仮想の楕円の前記輪郭から逸脱する、請求項1から6のいずれか一項に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項８】
前記第1の境界線の前記中心部分(68a)から前記伝熱プレートの前記第2の長辺(48)に向かって延在する、前記第1の境界線(68)の第2の外側部分(68c)が、前記第2の境界線(70)に向かって延在する、請求項7に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項９】
前記第1の境界線(68)の前記第2の外側部分(68c)が、前記分配領域(64)を区切る第4の境界線(74)から少し離れて、前記第4の境界線(74)と平行に延在する、請求項8に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項１０】
前記第1の境界線(68)の前記中心部分(68a)が、前記伝熱プレートの幅(w)の40〜90%を占める、請求項7から9のいずれか一項に記載の伝熱プレート(32)。
【請求項１１】
請求項1から10のいずれか一項に記載の伝熱プレート(32)を含む、プレート熱交換器(26)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱プレートおよびその設計に関する。本発明はまた、そのような伝熱プレートを含むプレート熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレート熱交換器、PHE(Plate heat exchanger)は、通常、いくつかの伝熱プレートが整列した態様ですなわち積層体または束として間に配置される、2つのエンドプレートからなる。伝熱プレートの各対の間に1つのチャネルとして、伝熱プレート間に平行な流れチャネルが形成される。初期温度が異なる2種の流体が、1つおきのチャネルを流れて一方の流体から他方の流体に熱を伝達することができ、これらの流体は、伝熱プレートにある入口穴および出口穴を通じてチャネルを出入りする。
【０００３】
通常、伝熱プレートが、2つの端部領域、および中間の伝熱領域を含む。端部領域は、入口穴および出口穴、ならびに、伝熱プレートの基準面に対して尾根のような突出部および谷間のような凹部からなる分配パターンがプレス加工された分配領域を含む。同様に、伝熱領域は、前述の基準面に対して、尾根のような突出部および谷間のような凹部からなる伝熱パターンがプレス加工される。1つの伝熱プレートの分配パターンおよび伝熱パターンの尾根および谷間は、上および下に隣接して位置する伝熱プレートのそれぞれに、それらのそれぞれの分配領域および伝熱領域内で、接触領域において接触するように配置される。
【０００４】
伝熱プレートの分配領域の主な役割は、チャネルに入ってきた流体を、その流体が伝熱領域に到達する前に伝熱プレートの幅にわたって分散させること、および、流体が伝熱領域を通過した後で、その流体を集めてチャネルの外に導くことである。これに反して、伝熱領域の主な役割は、伝熱である。分配領域および伝熱領域は主な役割が異なるので、分配パターンは、通常、伝熱パターンとは異なる。分配パターンは、いわゆるチョコレートパターンなどの、より「開けた」分配パターンデザインに通常関係する比較的弱い流れ抵抗および低い圧力低下を示すようなものであり、隣接する伝熱プレート間に、比較的少ないが大きな接触領域を提供する。伝熱パターンは、いわゆるヘリンボーンパターンなどの、より「密な」伝熱パターンデザインに通常関係する比較的強い流れ抵抗および高い圧力低下を示すようなものであり、隣接する伝熱プレート間に、より多くのしかしより小さい接触領域を提供する。
【０００５】
隣接する2つの伝熱プレート間の接触領域の位置および密度は、両方の伝熱プレートの尾根と谷間との間隔に依存するだけではなく、それらの向きにも依存する。一例として、実線が下側の伝熱プレートの尾根に相当し破線が上側の伝熱プレートの谷間に相当する図1aに示されるように、2つの伝熱プレートが、類似しているが鏡映しになっている直線状で等距離の尾根および谷間からなるパターンを含み、それらの尾根および谷間が互いに接触するように配置された場合、伝熱プレート間の接触領域(交点)は、伝熱プレートの長手方向中心軸Lに対して垂直な仮想等距離線(一点鎖線)上に配置されることになる。これに反して、図1bに示されるように、下側の伝熱プレートの尾根が上側の伝熱プレートの谷間よりも「急角度」ではない場合、伝熱プレート間の接触領域は、代わりに、長手方向中心軸に対して垂直ではない仮想等距離直線上に配置されることになる。別の例として、尾根と谷間との間隔が小さくなることは、接触領域が多くなることに相当する。最後の例として、図1cに示されているが、尾根および谷間が「より急角度」になることは、仮想等距離直線同士の間隔が大きくなることと、同じ仮想等距離直線上に配置された接触領域同士の間隔が小さくなることとに相当する。
【０００６】
分配領域と伝熱領域との間の移行部、すなわちプレートパターンが変化する場所では、不均等な接触領域の分布により、伝熱プレートの束の強度は、プレート束の残りの部分の強度と比較して若干低下する場合がある。移行部において接触領域が散開しているほど、接触領域が局所的に離れることになり、それにより個々の接触領域において高い負荷がもたらされ得るので、強度がより低下する可能性がある。したがって、急角度で密に配置された尾根および谷間からなる類似しているが鏡映しになっているパターンを有する伝熱プレートのプレート束は、通常、それほど急角度でなくまたそれほど密でなく配置された尾根および谷間からなる異なるパターンを有する伝熱プレートのプレート束よりも、移行部が強固である。
【０００７】
プレート熱交換器は、その用途に応じて1つまたは複数の異なる伝熱プレートのタイプを含み得る。通常、伝熱プレートのタイプ間の違いは、それらの伝熱領域の設計にあり、伝熱プレートの残りの部分は、基本的に類似する。一例として、2つの異なる伝熱プレートのタイプが存在する場合があり、1つは、通常比較的低い伝熱量を伴う、「急角度」の伝熱パターン、いわゆる低シータパターンを有するものであり、1つは、通常比較的低い伝熱量を伴う、あまり「急角度」でない伝熱パターン、いわゆる高シータパターンを有するものである。低シータの伝熱プレートのみを含むプレート束は、分配領域と伝熱領域との間の移行部から同じ距離に配置された比較的多数の接触領域を伴うので、比較的強固になり得る(説明のために、図1aに記載の領域と図1cに記載の領域との間の移行部を参照する)。もう一方で、交互に配置された高シータの伝熱プレートと低シータの伝熱プレートとを含むプレート束は、移行部から同じ距離に配置されたより少数の接触領域を伴うので、比較的脆弱になり得る(説明のために、図1aに記載の領域と図1bに記載の領域との間の移行部を参照する)。
【０００８】
上記の問題の解決策は、出願人が所有する特許出願WO2014/067757において提示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。WO2014/067757から引用した図2aおよび図2bを参照すると、この解決策は、プレートのタイプに関わらず、すなわち、伝熱領域パターンがどのように見えるかに関わらず、伝熱プレート8の分配領域4と伝熱領域6との間に移行領域2が存在することを伴う。したがって、分配領域への移行部は、プレート束がどのタイプの伝熱プレートを含むかに関わらず、同一になる。図2aは、そのような伝熱プレート8の一部分を示し、図2bは、図2aのプレート部分の一部分Cの拡大図を含み、かつ、伝熱プレート8と隣接する伝熱プレートとの間の接触を概略的に示す。
【０００９】
移行領域2は、尾根10および谷間(図示せず)からなる、いわゆるヘリンボーンパターンを備える。尾根10は、前述の隣接する伝熱プレートの、類似しているが鏡映しになっている移行領域の谷間と接触領域において接触するように配置される。移行領域2内のパターンは、尾根10および谷間が急角度で密に配置されたものである。前述のように、より密で、より急角度なパターンは、通常、伝熱プレートの幅にわたってより接近して配置された接触領域を伴い得る。さらに、移行領域2内の尾根10および谷間の勾配は、尾根および谷間が伝熱プレート8の一方の長辺12からもう一方の長辺14に向かう方向においてあまり急角度でなくなっていくように、変化している。尾根10および谷間がこのように「散開」するという点で、移行領域2は、伝熱プレートの幅にわたる一様な流体の分配に対して、尾根および谷間がむしろ均等に急勾配とされた場合に移行領域が貢献するであろうよりも、より大きく貢献する。
【００１０】
移行領域2は、アーチ状である。より詳細には、移行領域2と分配領域4との間の境界線16は、伝熱領域6から見ると凸状であり、かつ、分配領域4内の最大数の接触領域18が境界線16から同じ距離に配置されるように、また、移行領域2内の最大数の接触領域20が境界線16から同じ距離に配置されるように、延在する。これにより、伝熱プレート8を含むプレート束が、移行領域2と分配領域4との間の移行部において比較的強固になる。さらに、移行領域2と伝熱領域6との間の境界線22もまた、伝熱領域から見ると凸状である。境界線22は、モジュラーツールを使用することによる様々な数の伝熱下位領域を含む様々なサイズの伝熱プレートの製造を可能にするために、伝熱領域の2つの横方向下位領域間の境界線(図示せず)に類似した延長部を有する。図2bから明らかなように、伝熱領域6のいくつかの接触領域24は、境界線22から同じ距離に配置され、移行領域2内のいくつかの接触領域20は、境界線22から同じ距離に配置される。これにより、プレート束は、移行領域2と伝熱領域6との間の移行部において比較的脆弱になる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】WO2014/067757
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、従来技術と比較して伝熱領域への移行部がより強固になったプレート束の作成を可能にする伝熱プレートを提供することである。本発明の基本概念は、境界線の適切な延長と移行領域内の適切なパターンとにより、伝熱プレートの移行領域と伝熱領域との間の境界線から同じ距離に配置される接触領域の数を増やすことである。それによって、伝熱プレートを含むプレート束において、より一様な荷重分布を移行部において得ることができ、それによりプレート束の強度が高められる。本発明の別の目的は、そのような伝熱プレートを含むプレート熱交換器を提供することである。上記の目的を達成するための伝熱プレートおよびプレート熱交換器は、添付の特許請求の範囲において定義され、以下で論じられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本明細書において「接触領域」という用語は、隣接する伝熱プレートに接触するように配置される単一の伝熱プレートの領域、および隣接する2つの伝熱プレート間の相互の実際の係合の領域の両方で使用されることが、強調されるべきである。
【００１４】
本発明による伝熱プレートは、中央延長面、ならびに第1の長辺および第2の長辺を有する。伝熱プレートは、その長手方向中心軸に沿って連続して配置された分配領域、移行領域、および伝熱領域を含む。移行領域は、第1の境界線に沿って分配領域に隣接し、かつ、第2の境界線に沿って伝熱領域に隣接する。伝熱領域、分配領域、および移行領域は、伝熱パターン、分配パターン、および移行パターンをそれぞれ備える。移行パターンは、分配パターンおよび伝熱パターンとは異なり、かつ、中央延長面に対して移行突出部および移行凹部を含む。移行領域は、第1の境界線と第2の境界線との間に連続して配置された第1の下位領域、第2の下位領域、および第3の下位領域を含む。第1の下位領域、第2の下位領域、および第3の下位領域は、移行突出部のうちの隣接する移行突出部間にそれらに沿って延在する第5の境界線および第6の境界線に沿って、それぞれ互いに隣接する。第1の下位領域は、第1の長辺の最も近くに位置し、第3の下位領域は、第2の長辺の最も近くに位置する。仮想直線が、長手方向中心軸に対する最小角度αn、n=1、2、3...を伴って、各移行突出部の2つの端点間に延在する。第1の下位領域内の移行突出部の少なくとも主な部分に対する最小角度αnは、基本的に第1の角度α1に等しい。第2の下位領域内では、最小角度αnは、第2の下位領域内の移行突出部の少なくとも主な部分に対する最小角度αnが前述の第1の角度α1よりも大きく、かつ第1の長辺から第2の長辺に向かう方向において増大するように、各移行突出部間で変化している。伝熱プレートは、第2の境界線の少なくとも主な部分が直線状でありかつ伝熱プレートの長手方向中心軸に対して基本的に垂直であることを特徴とする。さらに、第3の下位領域内の移行突出部の第1のセットに対する最小角度αnは、基本的に前述の第1の角度α1に等しい。第1の下位領域と第2の下位領域との間の第5の境界線は、伝熱プレートの第1の長辺から見て、移行領域内のどちらも上記の第1の角度α1よりも大きい最小角度αnを伴う最初の2つの連続した移行突出部の直前に配置される。さらに、第2の下位領域と第3の下位領域との間の第6の境界線は、第5の境界線から見て、移行領域のどちらも第1の角度α1に等しい最小角度αnを伴う最初の2つの連続した移行突出部の直前に配置される。
【００１５】
第5の境界線および第6の境界線が移行突出部のうちの隣接した移行突出部間でそれらに沿って延在するということは、移行突出部のそれぞれが全体として1つの特定の下位領域内に配置されることを意味する。
【００１６】
直線状の移行突出部の場合、対応する仮想直線は、移行突出部全体に沿って延在することになる。直線状でない移行突出部の場合、そのようにはならない。
【００１７】
第2の下位領域内の全ての移行突出部が、異なる角度を伴い得るか、または、移行突出部のうちのいくつかの、しかし全てではない移行突出部が、同じ角度を伴い得る。
【００１８】
伝熱プレートの移行領域は、類似しているが鏡映しになっているパターンを備えた隣接する伝熱プレートの移行領域と接触するように配置され得る。すると、一方の移行領域の第1の下位領域、第2の下位領域、および第3の下位領域は、他方の移行領域の少なくとも第3の下位領域、第2の下位領域、および第1の下位領域とそれぞれ接触する。2つの移行領域間の厳密な接点は、第5の境界線および第6の境界線の位置および広がりに依存する。
【００１９】
第2の境界線の少なくとも主な部分が直線状でありかつ伝熱プレートの長手方向中心軸に対して基本的に垂直であるので、特に、鏡映しになっている同一の伝熱パターンを備えた本発明による別の伝熱プレートに接触するように伝熱プレートが配置された場合、第2の境界線から同じ距離に配置された比較的多数の接触領域を伝熱領域内に得ることができる。
【００２０】
第1の下方領域および第3の下位領域の両方が、前述の第1の角度α1に等しい最小角度を有する移行突出部を含むので、第2の境界線から同じ距離に配置された移行領域の第1および第3の下位領域の接触領域を、比較的多数得ることができる。これは、伝熱プレートが、同じ伝熱パターンを備えた本発明による別の伝熱プレートに接触するように配置されるか、または異なる伝熱パターンを備えた本発明による別の伝熱プレートに接触するように配置されるかには、関係ない。
【００２１】
伝熱プレートは、第3の下位領域内の前述の移行突出部の第1のセットの移行突出部の少なくとも主な部分が第2の境界線から延在するようなものとされ得る。それによって、第2の境界線に近接した、またはさらには基本的に第2の境界線上に位置する、移行領域の第3の下位領域の接触領域を、比較的多数得ることができる。これは、伝熱プレートを含むプレート束の伝熱領域への移行部における強度の最適化を可能にする。
【００２２】
伝熱プレートは、第3の下位領域内の移行突出部の第2のセットに対する最小角度αnが前述の第1の角度α1よりも大きくなるように、設計され得る。これは、伝熱プレートの第2の長辺に向かう流体の案内に貢献することができ、その結果、伝熱プレートの幅にわたってより一様な流体の分配がもたらされる。さらに、前述の第2のセットの移行突出部の少なくとも主な部分は、第1の境界線から延在し得る。それにより、第1の境界線の近くに、またはさらには本質的に第1の境界線上に、移行領域の第3の下位領域の接触領域を比較的多数得ることができる。これは、伝熱プレートを含むプレート束の分配領域への移行部における強度を最適化することを可能にする。
【００２３】
第2の境界線から延在する、第3の下位領域内の移行突出部の少なくとも主な部分のそれぞれは、第1の境界線から延在する、第3の下位領域内の移行突出部のそれぞれに接続され得る。それにより、第1の境界線から第2の境界線まで延在する連続的な尾根を得ることができ、それが、移行領域を通過する流体の制御された案内を可能にする。第2の境界線から延在する1つまたは複数の突出部が、「単尾根」または分岐した尾根を形成するように、第1の境界線から延在する同一の突出部に接続され得る。さらに、尾根は、一体的に形成されてもよい。
【００２４】
伝熱プレートの移行領域の設計は、第3の下位領域内の互いに平行に延在する2つの隣接する移行突出部の仮想直線間の最短距離が第3の下位領域の主な部分内で基本的に一定であるようなものであり得る。それにより、第2の境界線から同じ距離に配置された、第3の下位領域の移行領域の均一に離間された接触領域を、比較的多数得ることができる。
【００２５】
伝熱領域は、第2の境界線の10〜40%に沿って移行領域の第3の下位領域に隣接し得る。そのような距離は、伝熱プレートが、第2の境界線から同じ距離に移行領域の第3の下位領域の接触領域を比較的多数有しながらも、比較的狭い移行領域、すなわち比較的大きい伝熱領域を有することを、可能にする。伝熱領域と第3の下位領域との間のより短い境界は、通常、より少数の接触領域およびより狭い移行領域を伴い、その逆の場合も同じである。
【００２６】
第1の境界線の中心部分は、アーチ状であり、かつ、伝熱領域から見たときに仮想の楕円の輪郭と一致するように凸状であり得る。さらに、第1の境界線は、中心部分の外側で仮想の楕円の輪郭から逸脱し得る。第1の境界線は必ずしも全体にわたって凸状である必要はないので、伝熱プレートの第2の長辺に隣接する分配領域の拡張部分は、以下でさらに論じられるように、伝熱プレートの第2の長辺に向かう流体の案内に貢献するようなものとされ得る。それにより、伝熱プレートの幅にわたってより一様な流体の分配がもたらされる。
【００２７】
第1の境界線の中心部分から伝熱プレートの第2の長辺に向かって延在する、第1の境界線の第2の外側部分が、第2の境界線に向かって延在し得る。これは、第1の境界線の第2の外側部分の遠位端点が、第1の境界線の中心部分に接続された第2の外側部分の端点よりも第2の境界線に近接することを意味し得る。それにより、伝熱プレートの第2の長辺に隣接する分配領域の拡張部の増大がもたらされて、分配領域における流体の「滞留時間」が延長され得る。
【００２８】
さらに、第1の境界線の第2の外側部分は、分配領域を区切る第4の境界線から少し離れて、基本的に第4の境界線と平行に延在し得る。このことは、第1の境界線の第2の外側部分と第4の境界線との間に比較的一様な接触領域の分布をもたらし得る。
【００２９】
第1の境界線の中心部分は、伝熱プレートの幅の40〜90%を占めてもよく、この距離は、プレートの幅にわたる一様な流体の分配に関して、最適化を可能にする。
【００３０】
本発明によるプレート熱交換器は、上述の伝熱プレートを含む。
【００３１】
本発明のさらに他の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明、および図面から明らかになるであろう。
【００３２】
次に、添付の概略的な図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１ａ】伝熱プレートパターンの対間の接触領域を示す図である。
【図１ｂ】伝熱プレートパターンの対間の接触領域を示す図である。
【図１ｃ】伝熱プレートパターンの対間の接触領域を示す図である。
【図２ａ】従来技術による伝熱プレートの平面図である。
【図２ｂ】従来技術による伝熱プレートの平面図である。
【図３】本発明によるプレート熱交換器の正面図である。
【図４】図3のプレート熱交換器の側面図である。
【図５】本発明による伝熱プレートの平面図である。
【図６】図5の伝熱プレートの一部分の拡大図である。
【図７】伝熱プレートの接触領域を概略的に示す、図6の伝熱プレート部分の一部分の拡大図である。
【図８】伝熱プレートの分配パターンの分配突出部の断面概略図である。
【図９】伝熱プレートの分配パターンの分配凹部の断面概略図である。
【図１０】伝熱プレートの移行パターンの移行突出部および移行凹部の断面概略図である。
【図１１】伝熱プレートの伝熱パターンの伝熱突出部および伝熱凹部の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図3および図4を参照すると、半溶接プレート熱交換器26が示されている。半溶接プレート熱交換器26は、第1のエンドプレート28、第2のエンドプレート30、および第1のエンドプレート28と第2のエンドプレート30との間に配置されたいくつかの伝熱プレートを含む。伝熱プレートは、全て同じタイプのものである。伝熱プレートのうちの1つが32で表されており、図5にさらに詳細に示されている。伝熱プレートは、第1および第2の隣接するプレートを水平中心軸xの周りで180度回転させることにより、1つの伝熱プレートの正面側(図5に示す)を第1の隣接する伝熱プレートの正面側に向け、前述の1つのプレートの背面側(図示せず)を第2の隣接する伝熱プレートの背面側に向けた状態で、プレート束34に配置される。
【００３５】
伝熱プレートは、カセットを形成するために対として一緒に溶接され、このカセットは、ガスケット(図示せず)により互いに分離される。伝熱プレートは、ガスケットおよび溶接部と一緒に、2種の流体を受け取るように配置された平行なチャネルを形成して、一方の流体から他方の流体に熱を伝達する。この目的のために、第1の流体が、1つおきのチャネル内を流れるように配置され、第2の流体が、残りのチャネル内を流れるように配置される。第1の流体は、入口36を通ってプレート熱交換器26に入り、出口38を通ってプレート熱交換器26から出る。同様に、第2の流体は、入口40を通ってプレート熱交換器26に入り、出口42を通ってプレート熱交換器26から出る。プレート束34を漏れのないものにするために、伝熱プレートは互いに押し付けられなければならず、それにより、ガスケットが各伝熱プレートの間を密閉する。この目的のために、プレート熱交換器26は、第1のエンドプレート28と第2のエンドプレート30とを互いに押し合わせるように配置されたいくつかの締付け手段44を含む。
【００３６】
半溶接プレート熱交換器の設計および機能はよく知られており、本明細書では詳細には説明しない。
【００３７】
次に、完全な伝熱プレート、伝熱プレートの部分A、および伝熱プレート部分Aの一部分Cをそれぞれ示す図5、図6、および図7、ならびに伝熱プレートの突出部および凹部の断面を示す図8、図9、図10、および図11を参照して、伝熱プレート32をさらに説明する。
【００３８】
伝熱プレート32は、基本的に長方形のステンレス鋼のシートである。伝熱プレート32は、図5、図6、および図7の図平面および伝熱プレート32の長手方向中心軸yに平行な中央延長面c-c(図4参照)と、第1の長辺46と、第2の長辺48とを有する。伝熱プレート32は、第1の端部領域50、第2の端部領域52、およびそれらの間に配置された伝熱領域54をさらに含む。さらに、第1の端部領域50は、プレート熱交換器26の入口36と連通するように配置された第1の流体のための入口穴56と、プレート熱交換器26の出口42と連通するように配置された第2の流体のための出口穴58とを含む。同様に、第2の端部領域52は、プレート熱交換器26の入口40と連通するように配置された第2の流体のための入口穴60と、プレート熱交換器26の出口38と連通するように配置された第1の流体のための出口穴62とを含む。以下、第1の端部領域および第2の端部領域の構造は同じであるので、第1の端部領域および第2の端部領域のうちの第1の端部領域のみについて説明するが、構造は、水平中心軸xに対して部分的に鏡映しになっている(移行領域は鏡映しになっていない)。
【００３９】
第1の端部領域50は、分配領域64および移行領域66を含む。第1の境界線68が、分配領域と移行領域とを分離し、移行領域66は、第2の境界線70に沿って伝熱領域54に隣接する。接続点76から第1の境界線68の第1の端点82を介して第2の境界線70の第1の端点78まで延在する第3の境界線72、および、接続点76から第1の境界線68の第2の端点84を介して第2の境界線70の第2の端点80まで延在する第4の境界線74が、分配領域64および移行領域66を、第1の端部領域50の残りの部分から区切る。第3の境界線および第4の境界線は類似しているが、長手方向中心軸yに対して鏡映しになっている。分配領域は、第1の境界線68から入口穴56と出口穴58との間に延在する。
【００４０】
図6を特に参照すると、第2の境界線70は、直線状であり、かつ、伝熱プレート32の長手方向中心軸yに対して垂直である。第1の境界線68は中心部分68aを含み、この中心部分68aは、アーチ状であり、伝熱領域54から見ると凸状である。より詳細には、中心部分68aは、仮想の楕円(図示せず)の輪郭と一致し、かつ、伝熱プレート32の幅wの62%を占める。さらに、第1の境界線68は、中心部分68aの端点86および端点88のそれぞれから延在する第1の外側部分68bおよび第2の外側部分68cを含む。第1の外側部分および第2の外側部分は類似しているが、長手方向中心軸yに対して鏡映しになっている。第1の外側線部分68bの第1の区間68b'、および第2の外側線部分68cの第1の区間68c'は、それぞれ、第1の長辺46および第2の長辺48に向かって延在し、さらに第2の境界線70に向かって延在する。図から明らかなように、第1の線区間68b'および第2の線区間68c'は、それぞれ、分配領域64を区切っている第3の境界線72および第4の境界線74に対して基本的に平行に延在する。さらに、第1の外側線部分68bの第2の区間68b"、および第2の外側線部分68cの第2の区間68c"は、それぞれ、第1の長辺46、および第2の長辺48に向かって延在し、かつ、第2の境界線70に平行する。
【００４１】
図7を特に参照すると、分配領域64は、中央延長面c-cに対して、細長い分配突出部90(実線の四辺形)および分配凹部92(破線の四辺形)からなる分配パターンがプレス加工されている。それらの分配突出部および分配凹部のうちのいくつかだけが、図に示されている。分配突出部90は、仮想突出部ライン94に沿って配置され、仮想突出部ライン94のそれぞれは、第4の境界線74の接続点76から延在するそれぞれの部分に対して基本的に平行に延在する。図8は、基本的にそれぞれの仮想突出部ライン94に対して垂直にとられた、分配突出部90の断面を示す。同様に、分配凹部92は、仮想凹部ライン96に沿って配置され、仮想凹部ライン96のそれぞれは、第3の境界線72の接続点76から延在するそれぞれの部分に対して基本的に平行に延在する。図9は、基本的にそれぞれの仮想凹部ライン96に対して垂直にとられた、分配凹部92の断面を示す。
【００４２】
伝熱プレート32の分配突出部90は、それらの広がり全体に沿って、上に位置する伝熱プレートの第2の端部領域内のそれぞれの分配突出部と接触するように配置され、一方で、分配凹部92は、それらの広がり全体に沿って、下に位置する伝熱プレートの第2の端部領域内のそれぞれの分配凹部に接触するように配置されている。分配パターンは、いわゆるチョコレートパターンである。
【００４３】
図7から明らかなように、第1の境界線68の最も近くに配置された、仮想突出部ライン94のそれぞれに沿った分配突出部90、および仮想凹部ライン96のそれぞれに沿った分配凹部92は、中心部分68a、第1の外側部分68b、および第2の外側部分68cのそれぞれの近くに、基本的にそれらから等距離の所に配置されている。
【００４４】
図5を参照すると、移行領域66は、中央延長面c-cに対して、交互に配置された尾根の形態の移行突出部98と谷間の形態の移行凹部100(そのうちのいくつかのみが図示されている)とからなる移行パターンがプレス加工されている。図10は、基本的に移行突出部98および移行凹部100の広がりに対して垂直にとられた、それらの断面図を示す。以下において、推論は、移行突出部に重点を置く(移行突出部と移行凹部との類似性のためであり、対応する移行凹部に重点を置いた推論は不必要であろう)。
【００４５】
以下でさらに論じられるように、移行突出部98のそれぞれは、第4の境界線74のそれぞれの部分に類似した線に沿って延在する。さらに、移行突出部98のそれぞれは、長手方向中心軸yと仮想直線102との間で測定される最小角度αn、n=1、2、3...を伴い、仮想直線102は、各移行突出部98の2つの端点104と106との間に延在する(図5では、移行突出部のうちの2つに対して示されている)。ここで、最小角度αnは、仮想直線102から長手方向中心軸yまで、時計方向に測定される。対応する最大角度は、代わりに反時計方向に測定される。
【００４６】
さらに、図6を参照すると、移行領域66は、第1の下位領域66a、第2の下位領域66b、および第3の下位領域66cに分割され、第1の下位領域および第3の下位領域は、伝熱プレート32の第1の長辺46および第2の長辺48にそれぞれ隣接しており、第2の下位領域は、第1の下位領域と第3の下位領域との間に配置されている。第1の下位領域66aおよび第2の下位領域66bはそれぞれ、移行突出部98aと98bとの間でそれらに沿って延在している第5の境界線108に沿って互いに隣接し、一方で、第2の下位領域66bおよび第3の下位領域66cはそれぞれ、移行突出部98cと98dと98eとの間でそれらに沿って延在している第6の境界線110に沿って互いに隣接する。
【００４７】
第1の下位領域66a内の移行突出部98のそれぞれは、第1の境界線68から第2の境界線70まで、第4の境界線74のそれぞれの上部直線部分に類似した線に沿って延在する。したがって、第1の下位領域66a内の移行突出部98は平行であり、また、同一の最小角度、第1の角度α1を伴う。
【００４８】
第2の下位領域66b内の移行突出部98のそれぞれは、第1の境界線68から第2の境界線70まで、第4の境界線74のそれぞれの中間曲線部分に類似した線に沿って延在する。移行パターンは、第2の下位領域66b内では「末広がり」であり、すなわち、移行突出部98は非平行である。より詳細には、第2の下位領域66b内の全ての移行突出部98に対する最小角度αnは、上記の第1の最小角度α1よりも大きく、各移行突出部98間で変化し、伝熱プレート32の第1の長辺46から第2の長辺48に向かう方向において増大する。言い換えれば、第2の下位領域66b内の移行突出部98は、第2の長辺に近いものよりも第1の長辺に近いものの方が急角度である。
【００４９】
第3の下位領域66cは、移行突出部の第1のセットを含み、移行突出部のそれぞれは、第1の下位領域66a内の移行突出部98のように、第2の境界線70から同じ方向に同じ相互間隔(mutual distance)で延在する。これは、移行領域66の第1の下位領域および第3の下位領域内では移行パターンが部分的に同一であることを意味する。したがって、第1のセットの各移行突出部98は、平行であり、同じ最小角度、第1の角度α1を伴う。さらに、第3の下位領域66cは、移行突出部の第2のセットを含み、移行突出部のそれぞれは、第1の境界線68から、第4の境界線74のそれぞれの下部部分に類似した線に沿って延在し、下部部分は、直線部分の他に曲線部分を有する。第2のセット内の各移行突出部98は非平行であり、その全てが第2の下位領域66b内の移行突出部ほど急角度ではない。第2のセットの全ての移行突出部98に対する最小角度αnは、第1の最小角度α1よりも大きく、第2のセットの各移行突出部98間で変化し、伝熱プレート32の第1の長辺46から第2の長辺48に向かう方向において増大する。
【００５０】
第1のセット内の移行突出部のそれぞれは、第2のセット内の移行突出部のうちのそれぞれに接続されて、第1の境界線68から第2の境界線70まで延在する連続的な尾根を形成する。図6から明らかなように、第1のセットの移行突出部のうちのいくつかは、同一の第2のセットの移行突出部に接続され、より詳細にはそれと一体に形成されて、分岐した尾根を生じさせる。さらに、第2のセットの移行突出部のうちのいくつかは、1つの第1のセットの移行突出部のみに接続され、より詳細にはそれと一体に形成されて、「単」尾根を生じさせる。第3の下位領域66c内の移行突出部のそれぞれの長さは、移行突出部98のうちの互いに平行に延在する2つの隣接する移行突出部98間の最短距離が第3の下位領域内で基本的に一定であるようなものである。
【００５１】
第1の下位領域66aと第2の下位領域66bとの間の第5の境界線108は、伝熱プレート32の第1の長辺46から見て、移行領域内のどちらも上記の第1の角度α1よりも大きい最小角度αnを伴う最初の2つの連続した移行突出部の直前に配置される。さらに、第2の下位領域66bと第3の下位領域66cとの間の第6の境界線110は、第5の境界線108から見て、移行領域内のどちらも第1の角度α1に等しい最小角度αnを伴う最初の2つの連続した移行突出部の直前に配置される。
【００５２】
図7に示されるように、移行突出部98は、上に位置する伝熱プレートの第2の端部領域内の移行突出部114のそれぞれの点形状の移行接触領域と係合するように配置された、基本的に点形状の移行接触領域112を含む。同様に、移行凹部100(図5および図10にのみ示される)は、下に位置する伝熱プレート(図示せず)の第2の端部領域内の移行凹部のそれぞれの点形状の移行接触領域と係合するように配置された、基本的に点形状の移行接触領域を含む。移行パターンは、いわゆるヘリンボーンパターンである。
【００５３】
第1の境界線68の最も近くに配置された各移行突出部98の移行接触領域112は、第1の境界線68の中心部分68a、第1の外側部分68b、および第2の外側部分68cのそれぞれの近くに、基本的にそれらから等距離の所に配置される。
【００５４】
伝熱領域54は、第1の下位領域66a、第2の下位領域66b、および第3の下位領域66cと、それぞれ第2の境界線70のおおよそ27%、46%、および27%に沿って隣接する。したがって、第2の境界線70の約54%(2×27%)に沿って、また、それに隣接して、移行パターンは類似している。導入として説明したように、直線状の波形からなる類似した鏡映しのパターンは、直線状で等距離にあるライン上に配置された接触領域を生じさせる。
【００５５】
図7から明らかなように、第2の境界線70に最も近い各移行突出部98の移行接触領域112は、移行領域66の第1の下位領域66aおよび第3の下位領域66c内で仮想接触ライン116上に配置され、この接触ライン116は、第2の境界線70に平行である。(実際には、第1の長辺46から見て、最後に第1の下位領域に入る最も近い移行接触領域、および、最初に第3の下位領域に入る最も近い移行接触領域は、接触ライン116のわずかに外側に配置される。これは、比較的短い移行突出部98d(図6参照)によって生じた結果であり、その影響は取るに足らない)。
【００５６】
さらに、移行領域66の第2の下位領域66b内では、第2の境界線70に最も近い移行接触領域112のうちの少なくともいくつかが、仮想接触ライン116の外側に配置される。しかし、これらの最も近い移行接触領域の拡散は比較的小さく、結果として第2の下位領域内の伝熱プレートの強度は、なおも十分なものとなる。当然ながら、第2の下位領域66b内の移行突出部が第3の下位領域66c内の移行突出部(第1の境界線68から延在する)の第2のセットに対応すると考えられる場合、第2の下位領域66bはまた、第3の下位領域66c内の移行突出部の第1のセット(第2の境界線70から延在する)に対応する、第1の角度α1に等しい最小角度αnを伴う複数の直線状の平行な移行突出部を含み得る。すると、最も近い移行接触領域は、プレートの全幅にわたる直線上に配置され得る。しかし、このことは結果的に、伝熱領域のサイズを犠牲にして、相当に(軸yに沿って測定した長さで)長い移行領域をもたらすはずである。
【００５７】
図5および図11を参照すると、伝熱領域54は、中央延長面c-cに対して、基本的に直線状の尾根の形態の伝熱突出部118と谷間の形態の伝熱凹部120とが交互に配置されたものからなる伝熱パターンがプレス加工されている。凹部120は図11にのみ示されており、図11は、伝熱突出部118および伝熱凹部120の広がりに対して垂直にとられた、それらの断面を示す。伝熱プレートの第1の半体122内の伝熱パターン、および伝熱プレートの第2の半体124内の伝熱パターンは、類似しているが長手方向中心軸yに対して鏡映しになっている。さらに、第1の半体122内の伝熱突出部および伝熱凹部は平行であり、したがって第2の半体124内の伝熱突出部および伝熱凹部も平行である。
【００５８】
図7を参照すると、伝熱突出部118は、上に位置する伝熱プレートの伝熱突出部128のそれぞれの点形状の伝熱接触領域と係合するように配置された、基本的に点形状の伝熱接触領域126を含む。同様に、伝熱凹部120は、下に位置する伝熱プレート(図示せず)の伝熱凹部のそれぞれの点形状の伝熱接触領域と係合するように配置された、基本的に点形状の伝熱接触領域を含む。伝熱パターンは、いわゆるヘリンボーンパターンである。
【００５９】
この場合もやはり、直線状の波形からなる類似した鏡映しのパターンが、直線状で等距離にあるライン上に配置された接触領域を生じさせる。したがって、図7から明らかなように、第2の境界線70に最も近い各伝熱突出部118の伝熱接触領域126(および、各伝熱凹部120の伝熱接触領域)は、仮想接触ライン130上に配置され、この仮想接触ライン130は、第1の境界線70に平行でありかつそれに近接している。
【００６０】
上で説明したように、プレート熱交換器26は、2種の流体を受け取って一方の流体から他方の流体に熱を伝達するように配置される。図5および伝熱プレート32を参照すると、第1の流体は、入口穴56を通過して伝熱プレート32の背面側(不可視)へ流れ、背面側に沿って第1の端部領域の分配領域および移行領域、伝熱領域、ならびに第2の端部領域の移行領域および分配領域を流れて、出口穴62を通過して戻る。同様に、第2の流体は、伝熱プレート32の入口穴60に位置合わせされた、上に位置する伝熱プレートの入口穴を通って、伝熱プレート32の正面側へ流れる。次いで、第2の流体は、正面側に沿って第2の端部領域の分配領域および移行領域、伝熱領域、ならびに第1の端部領域の移行領域および分配領域を流れて、上に位置する伝熱プレートの出口穴を通過して戻り、この出口穴は、伝熱プレート32の出口穴58に位置合わせされている。
【００６１】
前述のように、分配領域の主な目的は、伝熱プレートの幅にわたって流体を一様に広げることであり、伝熱領域の主な目的は、伝熱である。移行領域の主な目的は、伝熱プレートを分配領域と伝熱領域との間の移行部において比較的強固にすることである。WO2014/067757に記載の移行領域の場合、第1の境界線に最も近い分配領域の接触領域は、第1の境界線に最も近い移行領域の接触領域と同様に、第1の境界線から等距離に配置され、このことはプレートの強度に有益である。しかし、第2の境界線に最も近い移行領域の接触領域は、第2の境界線に最も近い伝熱領域の接触領域と同様に、第2の境界線から様々な距離に配置され、このことは、プレートの強度が低下することに関連し得る。本発明による移行領域は、この問題の解決策を提供する。第2の境界線が、直線状にかつプレートの長手方向中心軸に対して垂直に作られるので、第2の境界線に最も近い伝熱領域の接触領域は、少なくとも、類似した(少なくとも部分的に)伝熱パターンを有する2つの伝熱プレートが組み合わされたときに、第2の境界線から等距離に配置されることになる。さらに、移行領域の第1の下位領域および第3の下位領域が、第2の境界線の近くに類似のパターンを含むので、第1の移行下位領域および第3の移行下位領域の接触領域の主な部分は、第2の境界線から等距離に配置されることになる。
【００６２】
第1の移行下位領域および第3の移行下位領域内に類似したパターンを得るために、第3の下位領域内の移行突出部の(第1のセットの)うちのいくつかは、比較的急角度に作られている。急角度のパターンは、比較的低い流れ抵抗を伴い、また、流体は、プレートにわたって最も低い流れ抵抗を示す経路を選ぶ傾向があるので、分配領域は、伝熱プレートの第1の長辺46および第2の長辺48に向かって「延長」されている。図6を参照すると、それらの「延長部分」は、第3の境界線72と第1の境界線68の第1の外側部分68bとの間に延在する分配領域区間、および、第4の境界線74と第1の境界線の第2の外側部分68cとの間に延在する分配領域区間からなる。流体は、これらの「延長部分」を通って伝熱プレートの第1の長辺46および第2の長辺48の方へ案内されることになり、それにより、第1の境界線68の中心部分68aの端点88の近くでの移行領域66内への流体の「漏れ」が減少する。このことは、プレートの幅にわたっての流体の分配を向上させる。
【００６３】
本発明の上記の実施形態は、例としてのみ見なされるべきである。当業者は、論じられた実施形態が本発明の概念から逸脱することなくいくつかの方法で変形されかつ組み合わせられ得ることを理解する。
【００６４】
一例として、上記の特定の分配パターン、移行パターン、および伝熱パターンは、例示的なものに過ぎない。当然ながら、本発明は、他のタイプのパターンとともに適用することができる。例えば、移行突出部は、第4の境界線のそれぞれの部分に類似したラインに沿って延在する必要はない。第3の領域は、より多くのまたはより少ない「分岐した」尾根を含んでいてもよく、それらの尾根は、同数のまたは異なる数の「分岐」を有していてもよい。さらに、移行突出部は、直線状の部分も曲線状の部分も含んでいてもよい。
【００６５】
図に示された伝熱プレートの第1および第2の端部領域の移行領域は、類似しているが、互いに対してプレートの法線の周りで180度回転されている。当然ながら、そのようになっていなくともよい。一代替形態として、伝熱プレートがプレート束内の隣接するプレートに対してどのように配向されて配置されるかに応じて、伝熱プレートの第1および第2の端部領域の移行領域は、同一であるがプレートの水平中心軸xに対して鏡映しにされ得る。
【００６６】
移行領域と分配領域との間に延在する第1の境界線は、上記のように延在する必要はない。例えば、第1の境界線の第1および第2の外側部分は、無数の異なる方法で延在することができる。さらに、第1の境界線は、直線状で第2の境界線に平行であってもよく、または、波形または鋸歯形などの、別の形態を有してもよい。
【００６７】
上記のプレート熱交換器は、並列逆流タイプのものであり、すなわち、各流体のための入口および出口がプレート熱交換器の同一の半体上に配置され、流体が伝熱プレート間のチャネルを通って相反する方向に流れるタイプのものである。当然ながら、プレート熱交換器は、代わりに、斜流タイプおよび/または平行流タイプのものであってもよい。
【００６８】
上記のプレート熱交換器は、1種のプレートのタイプのみを含む。当然ながら、プレート熱交換器は、2種以上の異なるタイプの交互に配置される伝熱プレートを代わりに含むことができる。さらに、伝熱プレートは、ステンレス鋼以外の材料で作られてもよい。
【００６９】
本発明は、全溶接プレート熱交換器、(全)ガスケット式プレート熱交換器、およびろう付けプレート熱交換器などの、半溶接プレート熱交換器以外のタイプのプレート熱交換器に関連して使用することができる。
【００７０】
上記の実施形態では、第2の境界線は、全体にわたって直線状である。代替実施形態では、第2の境界線の各部分は、直線状の範囲から逸脱し得る。一例として、第2の境界線に沿って熱交換器プレートが曲がるのを防ぐために、移行突出部のうちの1つまたは複数が、第2の境界線と交差しかつ伝熱突出部のそれぞれに接続するように、作られ得る。
【００７１】
上記の実施形態では、移行領域66の第1の下位領域66aは、上に位置する移行領域の第3の下位領域に接触するように配置される。さらに、第2の下位領域66bは、上に位置する移行領域の第2の下位領域および第3の下位領域の両方に接触するように配置され、一方で、第3の下位領域66cは、上に位置する移行領域の第1の下位領域および第2の下位領域の両方に接触するように配置される。当然ながら、第5および第6の境界線の位置および範囲は、移行領域66と上に位置する移行領域との間の接点を変更し得る代替実施形態では、上記のものとは異なり得る。
【００７２】
上記の実施形態では、第1の下位領域内の移行突出部(および移行凹部)は、例えばそれらの全てが直線状でありかつ同一の最小角度αnを伴うといった、いくつかの共通の特徴を有する。それらの共通の特徴は、第1の下位領域内の移行突出部の一般設計を決定する。当然ながら、第1の下位領域内の移行突出部のうちの1つまたは複数は、移行突出部の主な部分がその共通の特徴を有する限り、それらの共通の特徴うちの1つ(または複数)がなくてもよく、例えば異なる角度を伴っていてもよい。
【００７３】
上記に対応する推論が、第2の下位領域内の移行突出部に有効である。例えば、第2の下位領域内の移行突出部の共通の特徴は、伝熱プレートの第1の長辺から第2の長辺に向かう方向において増大するかまたは一定なそれぞれの最小角度αnを伴うことである。当然ながら、移行突出部の主な部分がこの「態度」からの逸脱に関連しない限り、第2の下位領域内の移行突出部のうちの1つまたは複数がこの「態度」から逸脱する最小角度αnを伴っていてもよい。
【００７４】
当然ながら、上記に対応する推論が、第3の下位領域内の移行突出部にも有効である。
【００７５】
伝熱プレートの第1の長辺を発端にして、どちらも第1の下位領域の共通の特徴を持たない2つの連続した移行突出部があった場合、これは、それらの連続した移行突出部が第2の下位領域内に配置されていることを意味し得る。
【００７６】
個々の移行突出部、または接続された移行突出部(第3の下位領域内の連続的な尾根)は、その全てが第1の境界線から第2の境界線まで全面的に延在する必要はない。
【００７７】
最後に、上記の実施形態では、第1および第2の境界線の第1の端点、ならびに第1および第2の境界線の第2の端点は、それぞれの長辺から同じ距離に配置される。一代替実施形態によれば、第1の境界線の第1および第2の端点は、代わりに、第2の境界線の第1および第2の端点よりもそれぞれの長辺から遠い距離に配置されて、テーパの付けられた幅を有する移行領域を作り出し得る。
【００７８】
本発明に関係しない詳細の説明が省略されたこと、および、図面は概略的なものに過ぎず縮尺通りには描かれていないことを強調されるべきである。図面のうちのいくつかは他の図面よりも単純化されていることも述べておく。したがって、いくつかの構成要素は、1つの図面には示されているが別の図面では省略されている場合がある。
【符号の説明】
【００７９】
26  半溶接プレート熱交換器
28  第1のエンドプレート
30  第2のエンドプレート
32  伝熱プレート
34  プレート束
36  入口
38  出口
40  入口
42  出口
44  締付け手段
46  第1の長辺
48  第2の長辺
50  第1の端部領域
52  第2の端部領域
54  伝熱領域
56  入口穴
58  出口穴
60  入口穴
62  出口穴
64  分配領域
66  移行領域
66a  第1の下位領域
66b  第2の下位領域
66c  第3の下位領域
68  第1の境界線
68a  中心部分
68b  第1の外側部分、第1の外側線部分
68b'  第1の区間、第1の線区間
68b"  第2の区間
68c  第2の外側部分、第2の外側線部分
68c'  第1の区間、第2の線区間
68c"  第2の区間
70  第2の境界線
72  第3の境界線
74  第4の境界線
76  接続点
78  第1の端点
80  第2の端点
82  第1の端点
84  第2の端点
86  端点
88  端点
90  分配突出部
92  分配凹部
94  仮想突出部ライン
96  仮想凹部ライン
98  移行突出部
98a、98b、98c、98d、98e  移行突出部
100  移行凹部
102  仮想直線
104  端点
106  端点
108  第5の境界線
110  第6の境界線
112  移行接触領域
116  仮想接触ライン
118  伝熱突出部
120  伝熱凹部
122  第1の半体
124  第2の半体
126  伝熱接触領域
128  伝熱突出部
130  仮想接触ライン
c-c  中央延長面
w  幅
x  水平中心軸
y  長手方向中心軸
α1  第1の角度
αn  最小角度
【図１ａ】
0006401308.tif 000002
【図１ｂ】
0006401308.tif 000003
【図１ｃ】
0006401308.tif 000004
【図２ａ】
0006401308.tif 000005
【図２ｂ】
0006401308.tif 000006
【図３】
0006401308.tif 000007
【図４】
0006401308.tif 000008
【図５】
0006401308.tif 000009
【図６】
0006401308.tif 000010
【図７】
0006401308.tif 000011
【図８】
0006401308.tif 000012
【図９】
0006401308.tif 000013
【図１０】
0006401308.tif 000014
【図１１】
0006401308.tif 000015