(57)【要約】本発明は、内部空間と内壁面とを有するタンクを含む熱交換器装置用のプレートパッケージに関する。断面（ｐ）が内部空間を通って垂直に延びている。タンクは、液体の媒体を供給する入口と、気体状態の媒体を排出する出口とを有している。内部空間は下部空間と上部空間とを形成している。複数の熱交換プレート（１１）を備えたプレートパッケージ（１０）は内部空間内に設けられている。各熱交換プレートは、断面に対して垂直な延長面を有している。複数の熱交換プレートは、媒体を再循環させるために内部空間に対して開いている第１のプレート間空間と、流体を再循環させて媒体を気化させるために内部空間に対して閉じている第２のプレート間空間とを形成している。各熱交換プレートは第１のポートホール（１４）と第２のポートホール（１５）とを含んでいる。さらに、各熱交換プレートは、隣接する第２のプレート間空間内に延び、かつ断面（ｐ）に対して実質的に横方向に延びている細長い分散部材（２５）を含んでいる。
2006527835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に閉じた内部空間（２）を形成し、かつ前記内部空間に面する内壁面（３）を含むタンク（１）を含んでいる熱交換器装置用のプレートパッケージ（１０）であって、前記タンク（１）は、前記プレートパッケージ（１０）および前記タンク（１）の前記内部空間を通って延びる断面（ｐ）が実質的に垂直になるように構成されており、前記プレートパッケージ（１０）は、前記内部空間（２）内に構成され、かつ互いに隣接して設けられた複数の熱交換プレート（１１）を含んでおり、各々の熱交換プレート（１１）は、主延長面（ｑ）を有し、かつ前記延長面（ｑ）が前記断面（ｐ）に対して実質的に垂直になるように設けられており、前記複数の熱交換プレート（１１）は、前記内部空間（２）に対して実質的に開いており、かつ媒体が下部空間（２’）から上向きに上部空間（２”）まで循環するのを可能にするように構成された第１のプレート間空間（１２）と、前記内部空間（２）に対して閉じており、かつ流体を再循環させて前記媒体を気化させるのを可能にする第２のプレート間空間（１３）とを形成しており、前記プレートパッケージの上部（３１）における前記第１のプレート間空間（１２）は前記媒体用の出口流路（３４）を形成しており、
各々の熱交換プレート（１１）は、第１のポートホールと第２のポートホール（１５）とを含んでおり、
前記第１のポートホール（１４）は前記流体を前記第２のプレート間空間（１２）へ入れる入口流路を形成し、前記第２のポートホール（１５）は前記流体を前記第２のプレート間空間（１３）から出す出口流路を形成している、熱交換器装置用のプレートパッケージにおいて、
各々の熱交換プレートは、隣接する第２のプレート間空間（１３）内に延び、かつ前記断面（ｐ）に対して実質的に横方向に延びている細長い分散部材（２５）を含んでいることを特徴とする、熱交換器装置用のプレートパッケージ。
【請求項２】
前記分散部材（２５）は前記熱交換プレート（１１）の形状によって形成されており、この形状は、隣接する前記第２のプレート間空間（１３）内に延びている突起と、隣接する前記第１のプレート間空間（１２）から延びている窪みとを形成していることを特徴とする、請求項１に記載のプレートパッケージ。
【請求項３】
前記分散部材（２５）は、前記第２のプレート間空間（１３）内に設けられたロッド状のインサートによって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のプレートパッケージ。
【請求項４】
前記プレートパッケージは前記上部（３１）に加えて下部（３３）と中間部（３２）とを含んでおり、前記第１のポートホール（１４）は前記下部（３３）に近接して設けられ、前記第２のポートホール（１５）は前記上部（３１）に近接して設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項５】
前記部分（３１〜３３）の各々は山と谷とから成る波形のしわを含んでおり、前記中間部（３２）の前記波形のしわは、互いに隣接する複数のプレート（１１）の前記波形のしわが前記中間部（３２）において互いに交差するように、前記複数のプレートのうちの１枚の少なくとも１つの方向および隣接するプレートの少なくとも他の方向に延びていることを特徴とする、請求項４に記載のプレートパッケージ。
【請求項６】
前記断面（ｐ）は前記第１のポートホール（１４）および前記第２のポートホール（１５）と交差していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項７】
前記分散部材（２５）は、前記第１のポートホール（１４）と前記第２のポートホール（１５）との間の実質的に中間に設けられていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項８】
各々の熱交換プレートは、上縁（４１）と、下縁（４２）と、２つの側縁（４３，４４）とを有しており、前記分散部材（２５）は、前記上縁（４１）と前記下縁（４２）との間の実質的に中間に、かつ前記２つの側縁（４３，４４）の間の実質的に中間に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項９】
前記分散部材（２５）は、前記各側縁（４３，４４）への最も近い距離（Ｃ）が前記上縁（４１）までの距離（Ａ）の０．７〜１．０倍と等しくなるような長さを有していることを特徴とする、請求項８に記載のプレートパッケージ。
【請求項１０】
前記分散部材（２５）は、中間部（５１）と、前記中間部（５１）から側縁（４３，４４）までそれぞれ延びている２つの外側部分（５２，５３）とを有していることを特徴とする、請求項７または８に記載のプレートパッケージ。
【請求項１１】
前記２つの外側部分（５２，５３）の少なくとも一方は、上向きに前記上縁（４１）の方に傾いていることを特徴とする、請求項１０に記載のプレートパッケージ。
【請求項１２】
前記２つの外側部分（５２，５３）からの前記中間部（５１）は、上向きに前記上縁（４１）の方に傾いていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のプレートパッケージ。
【請求項１３】
前記分散部材（２５）は、前記分散部材を通る前記流体用の通路を形成している少なくとも１つの遮断部（３６）を含んでいることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項１４】
前記上部空間（２”）は、前記媒体が前記プレートパッケージの中央部から外側に導かれるような方向に前記出口流路（３４）が延びるように構成されていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項１５】
前記出口流路（３４）は、前記断面から斜め上向きに、かつ外側に延びていることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【請求項１６】
前記出口流路（３４）は、前記断面に対して３０°から６０°の角度（ａ）で斜めに延びていることを特徴とする、請求項１５に記載のプレートパッケージ。
【請求項１７】
前記角度（ａ）は約４５°であることを特徴とする、請求項１６に記載のプレートパッケージ。
【請求項１８】
前記プレートパッケージ（１０）は、上側面と、下側面と、２つの対向する横側面とを有し、かつ前記プレートパッケージが実質的に下部空間（２’）内に配置され、かつ隙間状の再循環流路（１９）が前記内壁面と前記各横側面との間に形成されるように、前記内部空間（２）内に設けられていることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１項に記載のプレートパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に閉じた内部空間を形成し、かつ内部空間に面する内壁面を含むタンクを含んでいる熱交換器装置用のプレートパッケージであって、タンクは、プレートパッケージおよびタンクの内部空間を通って延びる断面が実質的に垂直になるように構成されており、プレートパッケージは、内部空間内に構成され、かつ互いに隣接して設けられた複数の熱交換プレートを含んでおり、各々の熱交換プレートは、主延長面を有し、かつ延長面が断面に対して実質的に垂直になるように設けられており、複数の熱交換プレートは、内部空間に対して実質的に開いており、かつ媒体が下部空間から上向きに上部空間まで循環するのを可能にするように構成された第１のプレート間空間と、内部空間に対して閉じており、かつ流体を再循環させて媒体を気化させるのを可能にする第２のプレート間空間とを形成しており、プレートパッケージの上部における第１のプレート間空間は媒体用の出口流路を形成しており、各々の熱交換プレートは、第１のポートホールと第２のポートホールとを含んでおり、第１のポートホールは流体を第２のプレート間空間へ入れる入口流路を形成し、第２のポートホールは流体を第２のプレート間空間から出す出口流路を形成している、熱交換器装置用のプレートパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば低温を発生させる用途において、アンモニア、フレオンのような様々な冷媒を気化させる熱交換器装置にこのようなプレートパッケージを用いることが知られている。気化した冷媒はその後に熱交換器装置から圧縮器に運ばれ、その後、圧縮された気体状の冷媒が凝縮器内で凝縮される。その後、冷媒は膨張させられ、次に熱交換器に再循環させられる。このような用途では、気化が完全であることが重要であり、かつ、冷媒が圧縮器に供給されるときに冷媒中に液体が存在していると圧縮器が損傷する恐れがあるため、冷媒が圧縮器に供給されるときに冷媒中にはもはや液体が存在してないことが重要である。この問題を解決するために、熱交換器装置における冷媒用の出口の近くに液体分離器を設けることが知られている。このような液体分離器は、たとえば特許文献１に開示されている。
【０００３】
この文献は、実質的に閉じた内部空間を形成し、かつ内部空間に面する内壁面を含むタンクを含んでいる熱交換器装置を開示している。タンクは、液体状態の媒体を供給する入口と、気体状態の媒体を排出する出口とを含んでいる。内部空間は、液体状態の媒体用の第１の底部空間と、気体状態の媒体用の第２の上部空間とを形成している。プレートパッケージが内部空間内に設けられており、プレートパッケージは互いの近くに設けられた複数の熱交換プレートを含んでいる。複数の熱交換プレートは、内部空間に対して開いており、かつ媒体が第１の空間から上向きに第２の空間へ循環するのを可能にするように構成された第１のプレート間空間と、内部空間に対して閉じており、かつ流体を再循環させて媒体を気化させるのを可能にする第２のプレート間空間とを形成している。第１のプレート間空間は、その全長に沿って実質的に真っ直ぐに上向きに延びる、媒体用の流路を形成している。プレートパッケージから上向きに流れる媒体のほぼ全量が液体分離器に達して液体分離器を通って流れ、場合によっては残った液体が液体分離器によって捕捉されて第１の下部空間に再循環させられるように、液体分離器がプレートパッケージの上方に設けられている。
【０００４】
特許文献２は、気化器用の他の熱交換器装置の例を開示している。この熱交換器装置は、プレートパッケージと液体分離器とをタンクの上部内に収納するタンクを含んでいる。
【０００５】
このような別個の液体分離器の不利な点は、それらの液体分離器が熱交換器内に空間を必要とすることである。このような分離器では、複雑さも増し、したがって装置の製造コストも高くなる。
【０００６】
特許文献３は、タンク内の液体を気化させることによって流体を冷却する他の熱交換器装置を開示している。流体は、タンク内に存在する液体内に完全に浸漬させられた熱交換器を通って運ばれる。流体が冷却されると液体が気化し、気化した媒体はタンク内を上向きに上昇し、出口導管を通って排出される。この文献では、気化した媒体中に場合により残った液体が分離され、かつタンクの下部内の液体に再循環させられることが述べられている。
【特許文献１】欧州特許第１７５８０７３号明細書
【特許文献２】国際公開第９７／４５６８９号パンフレット
【特許文献３】米国特許第３５３８７１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、効率的な伝熱を確実にし、小型で簡素な構成を有するプレートパッケージを提供することである。さらに、製造コストが低いプレートパッケージを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、各々の熱交換プレートが、隣接する第２のプレート間空間内に延び、かつ断面に対して実質的に横方向に延びている細長い分散部材を含んでいることを特徴とする、冒頭に述べたプレートパッケージによって達成させられる。断面に対して横方向に、すなわち実質的に水平方向に延びるこのような細長い分散部材は、流体の流れの主要な部分を強制的に外側に側面の方へ流し、したがって、流体が入口流路から出口流路まで実質的に真っ直ぐに流れる場合よりも長い距離を入口流路と出口流路の間にとる。このようにして、熱交換プレートの熱交換面のほぼ全体が用いられるので、伝熱の効率が高められる。
【０００９】
本発明の一態様によれば、分散部材は熱交換プレートの形状によって形成されており、この形状は、隣接する第２のプレート間空間内に延びている突起と、隣接する第１のプレート間空間から延びている窪みとを形成している。これにより、突起は、プレートパッケージを通る流体の流路を長くし、かつ流体をより大きな表面の上に分散させる。窪みは、媒体に対して積極的な分散効果を有する。プレートパッケージ内に生成される体積によって、媒体は窪み内に集められ、そこから様々な通路を通ってプレートパッケージの上部の出口流路の方へ分散される。分散部材と窪みに上向きの矢印の形状を持たせることによって、窪み内に集められた媒体は中央の方へ導かれる。分散部材のこのような形付けは、熱交換プレートの圧縮成形と一緒に容易に行うことが可能である。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、分散部材は、第２のプレート間空間内に設けられたロッド状のインサートによって形成されている。このようなインサートは、プレートパッケージの作製と一緒に第２のプレート間空間内に容易に設けることができる。したがって、ろう付け、溶接または接着のような任意の適切な方法によって、インサートを隣接するプレートの一方または両方に適切に取り付けることができる。インサートは、たとえばステンレス鋼やチタンなどの金属、プラスチック、セラミック材料などの任意の適切な材料で作ることができる。このような別個のインサートの利点は、それを様々な用途に適応させることができることであり、たとえばインサートの水平方向の長さを簡単に変更することが可能である。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、プレートパッケージは上部に加えて下部と中間部とを含んでおり、第１のポートホールは下部に近接して設けられ、第２のポートホールは上部に近接して設けられている。このような配置構成によって、プレートパッケージは並流の原理に従って動作する。第１のポートホールを上部に近接して設け、かつ第２のポートホールを下部に近接して設け、プレートパッケージを向流の原理に従って動作させることも可能であることに留意されたい。さらに、上記の部分の各々は山と谷とから成る波形のしわを含んでおり、中間部の波形のしわは、互いに隣接する複数のプレートの波形のしわが中間部において互いに交差するように、複数のプレートのうちの１枚の少なくとも１つの方向および隣接するプレートの少なくとも他の方向に延びていてもよい。このようにして、流体と媒体との間の効率的な伝熱が確実にされるのと同時にプレートパッケージの高い強度が実現される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、断面は第１のポートホールおよび第２のポートホールと交差している。したがって、２つのポートホールは、細長い分散部材の延長部に対して実質的に垂直である実質的に垂直な線上に位置する。有利なことに、分散部材は、第１のポートホールと第２のポートホールとの間の実質的に中間に設けられている。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、各々の熱交換プレートは、上縁と、下縁と、２つの側縁とを有しており、分散部材は、上縁と下縁との間の実質的に中間に、かつ２つの側縁の間の実質的に中間に配置されている。有利なことに、分散部材はさらに、各側縁への最も近い距離が上縁までの距離の０．７〜１．０倍と等しくなるような長さを有していてもよい。このような長さによって、ある程度の絞りをもたらすことができる、分散部材と各側縁との間の流れ断面が実現され、このようにして流体の乱流が得られる。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、分散部材は、中間部と、中間部から側縁までそれぞれ延びている２つの外側部分とを有している。有利なことに、２つの外側部分の少なくとも一方はさらに、上向きに上縁の方に傾いていてもよい。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、分散部材は、分散部材を通る流体用の通路を形成している少なくとも１つの遮断部を含んでいる。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、上部空間は、媒体がプレートパッケージの中央部から外側に導かれるような方向に出口流路が延びるように構成されている。したがって、本発明によるプレートパッケージは、たとえば冷却プラントにおいて、小型で効率的な気化器を構成することができる。より具体的には、出口流路は、断面から斜め上向きに、かつ外側に延びていてもよい。このようにして、気体状の媒体が、場合により残った液体が集められる内壁面に達する。さらに出口流路は、有利なことに、断面に対して３０°から６０°の角度で斜めに延びていてもよい。より具体的には、その角度は約４５°であってもよい。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、プレートパッケージは、上側面と、下側面と、２つの対向する横側面とを有し、かつプレートパッケージが実質的に下部空間内に配置され、かつ隙間状の再循環流路が内壁面と各横側面との間に形成されるように、内部空間内に設けられている。有利なことに、第１の空間は、上側面と下側面との間を延びかつ上側面と下側面とを連結する横側面に沿った内部空間に向かって閉じている。
【００１８】
次に、添付の図面を参照しながら様々な実施形態を説明することによって、本発明について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１および２を参照すると、本発明による熱交換器装置が示されている。熱交換器装置は、実質的に閉じた内部空間２を形成するタンク１を含んでいる。開示した実施形態では、タンク１は、ほぼ円筒形の外壁（図１参照）と２つのほぼ平面の端壁とを備えたほぼ円筒形の形状を有している。２つの端壁は、たとえば半球形状を有してもよい。また、他の形状のタンク１も可能である。タンク１の外壁は、内部空間２に面するほぼ円筒形の内壁面３を形成している。断面ｐがタンク１および内部空間２を通って延びている。タンク１は、断面ｐが実質的に垂直になるように構成されている。
【００２０】
タンク１はまた、液体状態の媒体を内部空間２に供給する入口５と、気体状態の媒体を内部空間２から排出する出口６とを含んでいる。入口５は、内部空間２の下部空間２’内で終端する入口導管を含んでいる。出口６は、内部空間２の上部空間２”から延びる出口導管６を含んでいる。
【００２１】
熱交換器装置は、内部空間２内に設けられ、かつ互いに隣接して設けられた複数の熱交換プレート１１を含むプレートパッケージ１０も含んでいる。このような熱交換プレート１１は図３により詳しく示されている。熱交換プレート１１は、たとえば溶接、ろう付けまたは接着などによって、プレートパッケージ１０内で互いに永久的に連結されている。熱交換プレート１１は、耐食性の材料、たとえばステンレススチールやチタンで作られていることが好ましい。
【００２２】
各熱交換プレート１１は、主延長面ｑを有し、かつ延長面ｑが断面ｐに対して実質的に垂直になるようにプレートパッケージ１０およびタンク１内に設けられている。断面ｐはまた、各熱交換プレート１１を通って横方向に延びており、したがって、開示した実施形態では、断面ｐは個々の熱交換プレート１１を通る垂直中央面も形成している。
【００２３】
複数の熱交換プレート１１は、内部空間２に対して開いている第１の空間１２と、内部空間２に対して閉じている第２の空間１３とをプレートパッケージ１０内に形成している。これにより、入口５を介してタンク１に供給された上述の媒体はプレートパッケージ１０内に入り、特に第１のプレート間空間１２に入る。
【００２４】
各熱交換プレート１１は、第１のポートホール１４と第２のポートホール１５とを含んでいる。複数の第１のポートホール１４は、入口導管１６に連結された入口流路を形成している。複数の第２のポートホール１５は、出口導管１７に連結された出口流路を形成している。断面ｐは、第１のポートホール１４と第２のポートホール１５との両方を通って延びている。複数の熱交換プレート１１は、入口流路と出口流路とが第１のプレート間空間１２に対して閉じているが第２のプレート間空間１３に対して開くように、ポートホール１４および１５の周りで互いに連結されている。したがって、流体を、入口導管１６および複数の第１のポートホール１４によって形成されて連結された入口流路を介して第２のプレート間空間１３に供給することができ、かつ複数の第２のポートホール１４によって形成された出口流路および出口導管１７を介して第２のプレート間空間１３から排出させることが可能である。
【００２５】
図１に示されているように、プレートパッケージ１０は、上側面と、下側面と、２つの対向する横側面とを有している。プレートパッケージ１０は、実質的に下部空間２’内に配置され、かつ収集空間１８がプレートパッケージ１０の下方の下側面と内壁面３との間に形成されるように、内部空間２に設けられている。さらに、隙間状の再循環流路１９が、プレートパッケージ１０の両側の、内壁面３と各横側面との間に形成されている。ここで、各熱交換プレート１１は、熱交換プレート１１のほぼ全体の周囲を延び、かつ上記のように熱交換プレート１１同士を互いに永久的に連結するのを可能にする縁領域２０を含んでいることに留意されたい。これらの縁領域２０は横側面に沿って内側の円筒形の壁面３に接し、再循環流路１９は各対の熱交換プレート１１の間を横側面に沿って延びる隙間によって形成されている。第１のプレート間空間１２が横側面に沿って、すなわち内部空間３の再循環流路１９に向かって閉じるように、複数の熱交換プレート１１が互いに連結されていることにも留意されたい。
【００２６】
本願で開示された熱交換器装置の実施形態は、入口５を介して液体状態で供給され、かつ出口６を介して気体状態で排出される媒体を気化させるのに用いることができる。気化に必要な熱は、第２のプレート間空間１３を通って循環させられ、かつ出口導管１７を介して排出される流体、たとえば水が入口導管１６を介して供給されるプレートパッケージ１０によって供給される。したがって、気化させられる媒体は、少なくともその一部が内部空間２内に液体状態で存在する。液位は、図１に示されている液位２２まで達していてもよい。したがって、下部空間２’のほぼ全体が液体状態の媒体で満たされる一方、上部空間２”は主として気体状態の媒体を含む。
【００２７】
図３には、プレートパッケージ１０内の熱交換プレート１１の実施形態がより詳しく示されている。プレートパッケージ１０内の全ての熱交換プレート１１が有利なことに同じ形状および外観を有していることに留意されたい。完成したプレートパッケージ１０では、プレートは、１枚おきに図３に示されているように向きを変えられているのに対し、他の１枚おきに、断面ｐと一致している実質的に垂直な回転軸を中心として１８０°回転させられている。プレートパッケージ１０および各熱交換プレート１１は、３つの部分、すなわち上部３１と、中間部３２と、下部３３とを含んでいる（図３参照）。各部分は、山と谷とから成る波形のしわを含んでおり、熱交換プレート１１同士の間の実際の熱交換は中間部３２および下部３３を介して行われる。中間部３２の波形のしわは、図３に示されているように、中間部３２の異なる部分で様々な方向に延びている。波形のしわは、互いに隣接するプレート１１の波形のしわが中間部３２全体にわたって互いに交差するように、中間部３２のすべての部分の波形のしわが、あるプレート１１のめいめいの方向に延びると共に、隣接するプレート１１の他のめいめいの方向に延びるように作られている。このようにして、プレートパッケージ１０に含まれるプレート１１に必要な機械的な支えがもたらされると同時に、流体から媒体への効率的な伝熱が確実にされる。
【００２８】
図３に示されているように、複数の第１のポートホール１４は下部３３に近接して設けられ、複数の第２のポートホール１５は上部３１に近接して設けられており、流体はプレートパッケージ内の第２のプレート間空間１３を通って上向きに流れる。もちろん、複数の第１のポートホール１４を上部に設け、複数の第２のポートホールを下部３３に設けることも可能である。また、ポートホール１３および１４をプレート１１上の他の位置に設けることも可能である。
【００２９】
図３に示されているように、波形のしわは、上部３１において、各熱交換プレート１１の中央面を形成する断面ｐから斜め外側に延びている。波形のしわは開示した実施形態では約４５°の角度ａに傾いて延びている。このことは、複数の熱交換プレート１１をプレートパッケージ１０内に互いに隣接して設けたときに、上部３１の波形のしわが第１のプレート間空間１２内に複数の出口流路を形成することを意味する。これらの出口流路は、波形のしわの互いに隣接する山の間の谷によって形成され、参照符号３４が付与されている。したがって、複数の出口流路３４は、断面ｐから斜め上向きかつ外側に、波形のしわと同じ角度に傾いて延びている。この角度は、３０°から６０°であってもよく、有利なことに開示した実施形態に示されているように約４５°であってもよい。
【００３０】
プレートパッケージ１０は下部空間２’内に設けられており、かつ液位２２はプレートパッケージ１０の上側面より下に位置しているため、プレートパッケージ１０を通って第１のプレート間空間１２内を上向きに流れる媒体は、複数の出口流路３４によって斜め外側に内壁面３の方へ案内される。さらに、内壁面３は、主として気体状の媒体から場合により上部空間２’内に残った液体を捕捉する。捕捉された液体は次に、内壁面３に沿って下方に流れ、再循環流路１９に入り、媒体が液体状態で存在する下部空間２’に戻る。第１のプレート間空間１２はまたプレートパッケージ１０の両横側面に沿って閉じているので、再循環させられた液体は下方に流れ、収集空間１８に収集される。液体の媒体はそこから、再びプレートパッケージ１０の第１のプレート間空間１２に入り、第１のプレート間空間１２を通って上向きに流れる。さらに、収集空間１８は、媒体をプレートパッケージ１０の異なる部分に一様に分散させる分散チャンバとして作動する。
【００３１】
図３に示されているように、各熱交換プレート１１の中間部３２の波形のしわは、断面ｐおよびプレート１１の垂直延長面ｑに対して実質的に垂直に延びる細長い分散部材２５を含んでいる。細長い分散部材２５は、隣接する第２のプレート間空間１３内に突出し、かつ、２つの分散部材２５が第２のプレート間空間１３内に流れの障壁を形成するように、隣接する熱交換プレート１１の対応する分散部材２５に接している。このことは、流体が、第２のプレート間空間１３を通る延長された経路を強制的に流され、ポートホール１３，１４同士の間を真っ直ぐに流れることができないことを意味する。場合によっては、分散部材２５は、障壁のすぐ上およびすぐ下に配置される複数のプレート１１の各部の熱交換能力をより良好に利用するために、分散部材２５によって形成される障壁を流体のわずかな部分が通過するように、１つ、２つ、３つ、４つ、または５つ以上のより短い遮断部３６を備えていてもよい。２つのこのような遮断部３６が図３に示されている。
【００３２】
図３に示されている細長い分散部材２５は、好ましくはプレート１１の圧縮成形と同時に熱交換プレート１１を圧縮成形することによって成形される。このような圧縮成形によって、隣接する第２のプレート間空間１３内に山として延びる突起がプレート１１の一方の側に形成され、隣接する第１のプレート間空間１２から谷として延びる窪みがプレート１１の他方の側に形成される。
【００３３】
開示した分散部材２５は、中間部３２内に設けられており、特に第１のポートホールと第２のポートホールとの間のほぼ中間に設けられている。各熱交換プレート１１は、上縁４１と、下縁４２と、２つの側縁４３，４４とを有している。分散部材２５は、上縁４１と下縁４２との間のほぼ中間に、かつ２つの側縁４３および４４の間のほぼ中間に配置されている。分散部材２５から上縁４１までの距離はＡで示されている。分散部材２５から下縁４２までの距離はＢで示されている。分散部材２５から各側縁４３，４４までの距離はＣで示されている。ＡとＢは異なっていてもよいが、開示した実施形態では実質的に等しい。分散部材２５は、分散部材２５の外側端部から各側縁４３，４４までの最も近い距離Ｃが上縁４１までの距離Ａの０．７〜１．０倍の距離と等しいような長さを有している。
【００３４】
図４は、図３に示されている熱交換プレート１１と分散部材２５の構成が異なる熱交換プレート１１の変形例を示している。図４の熱交換プレート１１では、分散部材２５は、中間部５１と、中間部５１から側縁４３，４４の方へそれぞれ延びている２つの外側部分５２，５３とを有している。外側部分５２，５３はどちらも、熱交換プレート１１の上縁４１の方へ上向きに傾いている。中間部５１は、矢状の形状を有しており、かつ２つの外側部分５２および５３のそれぞれから上向きに上縁４１の方へ傾いている。図４の分散部材２５は、４つの遮断部３６を備えている。
【００３５】
図５は、第２のプレート間空間１３内に配置される別個の細長いロッド状のインサートとしての分散部材２５を示している。このインサートは、プレートパッケージ１０の製造と一緒に第２のプレート間空間１３内に容易に設けることができる。そして、インサートは、たとえばろう付け、溶接または接着によって、隣接する熱交換プレート１１の一方または両方に適切に取り付けることができる。インサートは、任意の適切な材料、たとえば、ステンレス鋼やチタンなどの金属、プラスチック、セラミック材料などで作製することができる。開示した分散部材２５は、上向きに傾いた２つの外側部分５２および５３と、実質的に真っ直ぐな中間部５１とを有している。分散部材２５は３つの遮断部３６を有している。それらの遮断部３６は、インサートを貫通する穴またはインサートの上側面または下側面から延びる窪みとして構成できることに留意されたい。
【００３６】
熱交換器装置は、収集空間１８の、タンク１の最下位置の点から延びる排出導管２６も含んでいる。排出導管２６は、収集空間１８の底部領域に収集された不純物、たとえばオイルなどを間欠的に排出するのを可能にするバルブ２７を含んでいる。
【００３７】
本発明は、上記に限定された実施形態に限られず、特許請求の範囲内で変形および変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態による熱交換器装置の側面からの概略断面図である。
【図２】図１の熱交換器装置の概略的な他の断面図である。
【図３】図１の熱交換器装置のプレートパッケージの熱交換プレートの概略的な平面図である。
【図４】図１の熱交換器装置のプレートパッケージの他の熱交換プレートの概略的な平面図である。
【図５】熱交換器装置のプレートパッケージ用の分散部材を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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