(57)【要約】【課題】  接合型プレート式熱交換器において、周縁部が接合された第２通路孔の孔端面に隙間が生じるのを防止し、洗浄や殺菌処理の作業頻度を抑え、作業効率を上げること【解決手段】  接合型プレート式熱交換器１において、カセットプレート５の、周縁部が接合された第２通路孔１１，１２の縁２３を、全周にわたり溶接で接合した。これにより、周縁部が接合された第２通路孔１１、１２の孔端面２１に隙間が生じるのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換される第１の流体が流通する第１通路孔、第２の流体が流通する第２通路孔及び伝熱面を備えたプレートを２枚１組として重合し、前記伝熱面と第１通路孔、及び、第２通路孔をそれぞれ囲むようにプレートの周縁部を溶接により接合して形成した複数のカセットプレートを、伝熱面と第２通路孔、及び、第１通路孔をそれぞれ囲むガスケットを介在させて積層した接合型プレート式熱交換器において、
前記第２通路孔の縁を全周にわたり溶接で接合したことを特徴とする接合型プレート式熱交換器。
【請求項２】
前記第２通路孔は、前記カセットプレートの２枚のプレートのうち、一のプレートの孔を、他のプレートの孔よりも大きく形成し、この２枚のプレートの通路孔を同心にあわせて重合し、２枚のプレートの通路孔の周縁部に生じた段差を全周にわたり溶接で接合したことを特徴とする請求項１記載の接合型プレート式熱交換器。
【請求項３】
前記第２通路孔の縁に生じる段差を、前記ガスケットで埋めたことを特徴とする請求項２記載の接合型プレート式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の薄板プレートの周縁部をレーザー溶接などで永久接合したカセットプレートを、ガスケットを介在させて積層した接合型プレート式熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なプレート式熱交換器は、熱交換される第１流体と第２流体が流通する通路孔が形成され、かつ、表面に伝熱面を有する伝熱プレートを、ガスケットを介在させて積層し、積層された伝熱プレート間に交互に、第１流体と第２流体がそれぞれ流通する流路を形成したものであり、プレートの伝熱面を介して、第１流体と第２流体の熱交換が行なわれるようになっている。
【０００３】
これに対し、接合型プレート式熱交換器１は、図３に示すように、２枚のプレート２、３を重合し、その周縁部を接合したカセットプレート５を、ガスケット６を介して積層し、カセットプレート５内に形成された第１流路７とカセットプレート５間に形成された第２流路８に、それぞれ熱交換される第１の流体と第２の流体を流通させ、両流体の熱交換が行われるようになっている。
【０００４】
詳しくは、カセットプレート５のプレート２、３は、図３、４に示すように、略矩形のプレートで、熱交換させる第１の流体が流通する２つの第１通路孔９、１０と、熱交換させる第２の流体が流通する２つの第２通路孔１１、１２が四隅に形成され、かつ中央部に伝熱面１５を備えている。カセットプレート５は、このプレート２、３を、２枚１組として第１通路孔９、１０と第２通路孔１１、１２をそれぞれ連通させた状態で重合し、伝熱面１５と第１通路孔９、１０、及び、第２通路孔１１、１２をそれぞれ囲むようにプレート２、３の周縁部１３、１４を溶接により接合して形成したものである。接合型プレート式熱交換器１は、このカセットプレート５に、伝熱面１５と第２通路孔１１、１２、及び、第１通路孔９、１０をそれぞれ囲むようにガスケット６を装着し、ガスケット６を介在させてカセットプレート５を積層し、その両端にフレーム１７、１８を取り付けて固定したものである。
【０００５】
この接合型プレート式熱交換器１は、第１通路孔９、１０及びカセットプレート５内に形成された第１流路７に熱交換させる第１の流体を流通させ、第２通路孔１１、１２及びカセットプレート５間にガスケット６により形成された第２流路８に第２の流体を流通させ、両流体間で熱交換が行なわれるようになっている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平５−７９７８６号公報（第００１０段、図１）
【特許文献２】特開２００２−１０７０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の一般的なプレート式熱交換器では、プレートの通路孔の周辺部に環状の耐熱弾性ガスケットを介在させ、プレートの通路孔を流れる流体の圧力損失を小さくして流動性能を改善し、積層されるプレートの通路孔で形成される流路を流体が円滑に流れるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
これに対し、接合型プレート式熱交換器１では、カセットプレート５の通路孔９〜１２のうち、周縁部が接合された第２通路孔１１、１２は、図５に示すように、接合の確実性を確保するため、カセットプレート５の第２通路孔１１、１２は、孔端面２１から少し離れた孔周辺部を溶接２２している。このため第２通路孔１１、１２の孔端面２１に、２枚のプレート２、３の僅かな隙間ｓができる場合がある。
【０００８】
特に食品用途に用いる場合に、このような隙間ｓがあると、隙間ｓに侵入した流体が腐敗し、コンタミネーションの問題が発生することから、頻繁な分解洗浄や殺菌処理が必要となり、作業効率の低下、不衛生、メンテナンスコストの増大などの問題となる。
【０００９】
本発明の目的とするところは、接合型プレート式熱交換器において、周縁部が接合された第２通路孔の孔端面に隙間が生じるのを防止し、洗浄や殺菌処理の作業頻度を抑え、作業効率を上げることができる接合型プレート式熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る接合型プレート式熱交換器は、上記目的を達成するため、熱交換される第１の流体が流通する第１通路孔、第２の流体が流通する第２通路孔及び伝熱面を備えたプレートを２枚１組として重合し、前記伝熱面と第１通路孔、及び、第２通路孔をそれぞれ囲むようにプレートの周縁部を溶接により接合して形成した複数のカセットプレートを、伝熱面と第２通路孔、及び、第１通路孔をそれぞれ囲むガスケットを介在させて積層した接合型プレート式熱交換器において、第２通路孔の縁を全周にわたり溶接で接合したことを特徴とする。
【００１１】
この接合型プレート式熱交換器によれば、カセットプレートの第２通路孔の縁を全周にわたり、溶接で接合したので、周縁部が接合された第２通路孔１１、１２の孔端面に隙間が生じない。このため、この接合型プレート式熱交換器は、洗浄や殺菌処理の作業頻度を抑えること及び作業効率を上げることができ、衛生的で食品用途に適している。
【００１２】
例えば、熱交換させる第１の流体が流通する２つの第１通路孔と、熱交換させる第２の流体が流通する２つの第２通路孔が形成され、かつ伝熱面を備えたプレートを、２枚１組として第１通路孔と第２通路孔をそれぞれ連通させた状態で重合し、伝熱面と第１通路孔、及び、第２通路孔をそれぞれ囲むようにプレートの周縁部を溶接により接合して形成した複数のカセットプレートを、伝熱面と第２通路孔、及び、第１通路孔をそれぞれ囲むようにガスケットを介在させて積層し、第１通路孔及びカセットプレート内に形成された第１流路を流通する第１の流体と、第２通路孔及びカセットプレート間にガスケットにより形成された第２流路を流通する第２の流体との間で熱交換を行う接合型プレート式熱交換器では、第２通路孔の縁を全周にわたり溶接で接合するとよい。
【００１３】
この場合、第２通路孔は、カセットプレートの２枚のプレートのうち、一のプレートの孔を、他のプレートの孔よりも大きく形成し、この２枚のプレートの通路孔を同心にあわせて重合し、２枚のプレートの通路孔の周縁部に生じた段差を全周にわたり溶接で接合するとよい。この場合、第２通路孔の周縁部に生じた段差を狙って溶接すればよいので、接合スポットが広くなり、溶接が容易に行なえ、第２通路孔の端面の隙間を埋めるのが容易になる。
【００１４】
また、この場合、第２通路孔の縁に生じる段差を、カセットプレートの外面に装着されるガスケットで埋めれば、第２通路孔を流れる流体の流動性能が損なわれない。
【００１５】
なお、溶接手段は限定されず、種々の公知の手法を採用することができる。例えば、カセットプレートの第２通路孔の縁を溶接する手段としては、レーザー溶接やＴＩＧ溶接（タングステン・イナート・ガス溶接）などを採用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る接合型プレート式熱交換器によれば、カセットプレートの第２通路孔の孔端面に、カセットプレートの２枚のプレートの隙間が溶接されて塞がれているので、プレート間の隙間に流体が侵入することで生じていたコンタミネーションなどの各種問題が解消されるとともに、洗浄や殺菌処理の作業頻度を抑えること、及び、作業効率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した接合型プレート式熱交換器と同一の部材、部位には、同じ符号を付して説明する。
【００１８】
第１実施形態に係る接合型プレート式熱交換器のカセットプレート５の第２通路孔１１、１２は、図１に示すように、重合された第２通路孔１１、１２の縁２３を全周にわたりさらに溶接し、カセットプレート５の２枚のプレートの隙間ｓを完全に埋めたものである。これにより、第２通路孔１１、１２の孔端面２１は、２枚のプレートの端面２１ａ、２１ｂがそれぞれ面一に合わさって接合される。
【００１９】
このカセットプレート５を用いた接合型プレート式熱交換器によれば、第２通路孔１１、１２の端面２１において、重合されたカセットプレート５の２枚のプレート２、３に隙間ｓが無いので、第２通路孔１１、１２にコンタミネーションの問題が発生することがない。このため洗浄や殺菌処理の作業頻度を抑え、作業効率を上げることができる。
【００２０】
以上、第１実施形態に係る接合型プレート式熱交換器を説明したが、カセットプレートにおける第２通路孔１１、１２の溶接は、従来の溶接ラインに変えて、第２通路孔１１、１２の縁２３だけを全周にわたり溶接するようにしてもよい。この場合、第２通路孔１１、１２の縁２３の接合幅を広めに設定して第２通路孔１１、１２の溶接の確実性を確保するとよい。
【００２１】
次に、第２実施形態に係る接合型プレート式熱交換器を説明する。
【００２２】
第２実施形態に係る接合型プレート式熱交換器は、カセットプレート５の２枚のプレート２のうち、一のプレート２に形成される第２通路孔１１、１２を、他のプレート３に形成される第２通路孔１１、１２よりも直径を大きく設定している。カセットプレート５は、この２枚のプレート２、３の第２通路孔１１、１２を同心にあわせて重合し、２枚のプレート２、３の第２通路孔１１、１２の周縁部に生じた段差２６を全周にわたり溶接で接合している。
【００２３】
このカセットプレート５を用いた接合型プレート式熱交換器は、重合させたカセットプレート５の第２通路孔１１、１２の周縁部において、カセットプレート５の２枚のプレート２、３に段差２６があるため、この段差２６を狙って溶接すればよい。このため、２枚のプレート２、３の隙間ｓを狙った溶接がし易く、またこの段差２６に溶接ビードが生じるので、溶接ミスが生じ難い。
【００２４】
なお、この第２実施形態の接合型プレート式熱交換器においても、第１実施形態の接合型プレート式熱交換器と同様に、第２通路孔１１、１２の端面２１には、カセットプレートの２枚のプレート２、３に隙間ｓが無く、第２通路孔１１、１２にコンタミネーションの問題が発生することがない。
【００２５】
また、この第２実施形態の接合型プレート式熱交換器では、図２に示すように、カセットプレート５の外面に装着されるガスケット６で第２通路孔１１、１２の段差２６を埋めるようにするとよい。ガスケット６で第２通路孔１１、１２の段差２６を埋めれば、第２通路孔１１、１２を流れる流体の流動性能が損なわれない。
【００２６】
なお、本発明のプレート式熱交換器は、上記した各種の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
本発明は、第２通路孔の縁を全周にわたり溶接で接合したことを特徴としているので、例えば、プレートカセットの通路孔の位置、流路の形状、伝熱面の凹凸形状などは種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る接合型プレート式熱交換器の第２通路孔の部分縦断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る接合型プレート式熱交換器の第２通路孔の部分縦断面図。
【図３】接合型プレート式熱交換器のプレートカセットの編成を示す斜視図。
【図４】プレートカセットの正面図。
【図５】接合型プレート式熱交換器の第２通路孔のＡ−Ａ縦断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  接合型プレート式熱交換器
２、３  プレート
５  カセットプレート
６  ガスケット
７  第１流路
８  第２流路
９、１０  第１通路孔
１１、１２  第２通路孔
１３、１４  溶接ライン
１５  伝熱面
１７、１８  フレーム
２１  孔端面
２１ａ、２１ｂ  プレートの端面
２２  溶接
２３  縁
２６  段差
ｓ  隙間
【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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