(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四隅に流体の出入口となる通路孔を有するとともに、その中間に伝熱面を有し、ガスケットにより一方の流体の入口側通路孔および出口側通路孔を伝熱面と連通し、かつ、他方の流体の通路孔を伝熱面と２重に遮断するように囲繞したプレートを、複数枚積層して熱交換する２つの流体のためのプレート間流路を交互に形成するプレート式熱交換器を製造するための方法において、
各通路孔の全周及び伝熱面の全周を囲むガスケット中間品を形成し、このガスケット中間品の一部を除去することにより、プレート間流路への出入口部であるプレートの通路孔と伝熱面との間にガスケットと一体構造となった流動抵抗物を形成することを特徴とするプレート式熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート間流路の流れの均一化を図るためのプレート式熱交換器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
種々の熱交換器のうち、プレート式熱交換器は、図４に示すように、矩形状の金属板の四隅に通路孔１，２，３，４を有するとともに、その中間に例えばヘリンボン波形形状（図示せず）の伝熱面５を有し、ガスケット６により一方の流体の入口側通路孔１および出口側通路孔２を伝熱面５と連通し、かつ、他方の流体の通路孔３，４を伝熱面５と２重に遮断するように囲繞した複数枚のプレート７を、交互に上下反転して積層して熱交換する２つの流体のためのプレート間流路を交互に形成する構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、プレート式熱交換器の圧力損失は、プレート間流路の流動抵抗と通路孔の流動抵抗の合算で決まる。特に、プレート間流路の流動抵抗が小さなプレートの場合、プレート間流路に流れる処理流体はプレート積層方向で均一な流量配分が得られないため、伝熱性能の低下をもたらして伝熱面（プレート枚数）の増加が必要となることからコストアップに繋がる。また、流速が不均一となることから低流速のプレート間流路ではスケールの付着が多くなり、スケールによる伝熱性能の低下や流動性能の悪化をもたらして運転寿命を短くする。また、処理流体の温度が積層方向で不均一となることから処理流体の品質低下をもたらす場合もある。尚、このプレート積層方向での不均一な流れは、一般的に通路孔で生じる流動抵抗がプレート積層方向の手前（プレート式熱交換器に接続される流体の配管に近いプレート）では小さく、奥で大きくなる。特殊な場合としてプレートの通路孔に流入する処理流体の持つ慣性力の大きさ、流体の粘性特性などによって不均一な流れとなる。
【０００４】
そこで、上記問題の対応策として、プレート間流路の流動抵抗を大きくした一種類のプレートを用いて、通路孔の流動抵抗差による不均一な流れを軽減する方法があるが、様々なユーザーの使用条件に対応するには、プレート間流路の流動抵抗の異なる多種のプレート１を準備する必要がある。
【０００５】
また、プレート積層方向でプレート間流路の流動抵抗の異なるプレートを組み合わせて、具体的には通路孔の流動抵抗の大きいところではプレート間流路の流動抵抗の小さなプレートを組み込み均一な流れを得る方法もあるが、いずれも流動抵抗の異なるプレートを金型で製作するため、それぞれの金型が必要となり、高額な設備投資となる。また、幾つかの異なるプレートを管理することは、ユーザーでの予備品、メーカーでの在庫など煩雑で手間のかかるものである。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みて提案されたもので、プレート間流路の流れの均一化を容易、かつ、安価に可能とするプレート式熱交換器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するため、四隅に流体の出入口となる通路孔を有するとともに、その中間に伝熱面を有し、ガスケットにより一方の流体の入口側通路孔および出口側通路孔を伝熱面と連通し、かつ、他方の流体の通路孔を伝熱面と２重に遮断するように囲繞したプレートを、複数枚積層して熱交換する２つの流体のためのプレート間流路を交互に形成するプレート式熱交換器を製造するための方法において、各通路孔の全周及び伝熱面の全周を囲むガスケット中間品を形成し、このガスケット中間品の一部を除去することにより、プレート間流路への出入口部であるプレートの通路孔と伝熱面との間にガスケットと一体構造となった流動抵抗物を形成することを特徴とするプレート式熱交換器の製造方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプレート式熱交換器の製造方法を図１乃至図３に示す実施の形態に基いて説明する。図１及び図２は本発明のプレート式熱交換器において使用されるプレート１０を示すものである。
【０００９】
図１及び図２に示すプレート１０は、本発明の第１及び第２の実施の形態を示すものであり、図４に示す従来のものと同様、矩形状の金属板の四隅に流体の出入口となる通路孔１１，１２，１３，１４を有するとともに、その中間に例えばヘリンボン波形形状（図示せず）の伝熱面１５を有し、ガスケット１６により一方の流体の入口側通路孔１１および出口側通路孔１２を伝熱面１５と連通し、かつ、他方の両体の通路孔１３，１４を伝熱面１５と２重に遮断するように囲繞するものであり、これを交互に上下反転して積層して熱交換する２つの流体のためのプレート間流路を交互に形成したプレート式熱交換器を構成するものである。
【００１０】
図１および図２に示す第１および第２の実施の形態は、プレート１０の流体の入口側通路孔１１と伝熱面１５との間にガスケット１６から一体に延びる流動抵抗片１７および１８を取付けたものである。図１に示す第１の実施の形態は、流体の入口側通路孔１１の周辺部に流動抵抗片１７を取付けた場合を例示しており、図２に示す第２の実施の形態は、伝熱面１５の入口部手前に流動抵抗片１８を取付けた場合を例示している。流動抵抗片１７および１８は、図３に示す一種類のガスケット中間品１６’の該当部分をハサミなどで切断して任意の長さに成形している。
【００１１】
上記第１および第２の実施の形態では、プレート１０の流体の入口側通路孔１１と伝熱面１５との間に流動抵抗片１７，１８を取付けたことにより、プレート１０の流体の入口側通路孔１１と伝熱面１５との間を流れる流体に流動抵抗片１７，１８で流動抵抗を与えることができる。これによって流動抵抗片１７，１８の長さ、大きさ、数を異ならせることでプレート積層方向でプレート間流路の流動抵抗を異ならせて各プレート間流路に流体を均一に流すことができる。
【００１２】
本発明のプレート式熱交換器の製造方法では、プレート１０の流体の入口側通路孔１１と伝熱面１５との間にガスケット１６から一体に延びる流動抵抗片１７および１８を取付けたことにより、流動抵抗の異なるプレート１０を容易、かつ、安価に製造することができるとともに、各プレート間流路の流体の流れを均一化することができる。
【００１３】
尚、以上は本発明の実施に好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることなく本発明の要旨内において設計変更することができる。例えば、上記第１および第２の実施の形態では、プレート１０の流体の入口側通路孔１１と伝熱面１５との間に流動抵抗片１７，１８を取付けているが、プレート１０の流体の出口側通路孔１２と伝熱面１５との間に流動抵抗片１７，１８を取付けても構わないし、プレート１０の流体の入口側通路孔１１と伝熱面１５との間と流体の出口側通路孔１２と伝熱面１５との間の両方に流動抵抗片１７，１８を取付けても構わない。
【００１４】
また、各実施の形態を単独使用しているが、組合せ使用（第１の実施の形態と第２の実施の形態の組合せ）しても構わない。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プレート間流路への出入口部であるプレートの通路孔と伝熱面との間に流動抵抗物を取付けたことにより、通路孔と伝熱面との間を通る流体に流動抵抗物で異なる流動抵抗を付与させ、これによって各プレート間流路の流体の流れを均一化することができるとともに、流動抵抗の異なるプレートを容易、かつ、安価に製造できてプレート式熱交換器の製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態のプレート式熱交換器において使用されるプレートの平面図である。
【図２】  本発明の第２の実施の形態のプレート式熱交換器において使用されるプレートの平面図である。
【図３】  第１および第２の実施の形態のプレートにおいて使用されるガスケットの中間品の平面図である。
【図４】  従来のプレート式熱交換器において使用されるプレートの平面図である。
【符号の説明】
１０  プレート
１１  一方の流体の入口側通路孔
１２  一方の流体の出口側通路孔
１３  他方の流体の通路孔
１４  他方の流体の通路孔
１５  伝熱面
１６  ガスケット
１６’ガスケット中間品
１７  流動抵抗片
１８  流動抵抗片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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