溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット
【課題】 伝熱カセットに仮止めする嵌入部と伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止するリング体とを接続した接続部全体の剛性を高め位置決め安定性を高めると共に破損の発生を抑制することができる溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットを提供する。
【解決手段】 伝熱カセット１０内の内部流路Ａ同士を連通させるべく、隣接する伝熱カセット１０の開口１１ａ周縁部間を封止する環状のリング体３００と、伝熱カセット１０の溶接線Ｗよりも外側の仮止穴１１３に嵌入される嵌合部３０１と、リング体３００と嵌合部３０１とを接続した接続部３０２とを備え、接続部３０２は、嵌合部３０１に接続された外側接続部３０２ａとリング体３００に接続された内側接続部３０２ｂとが、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性を有する増強部３０２ｃを一つ以上介在させて接続されて構成されている。
【解決手段】 伝熱カセット１０内の内部流路Ａ同士を連通させるべく、隣接する伝熱カセット１０の開口１１ａ周縁部間を封止する環状のリング体３００と、伝熱カセット１０の溶接線Ｗよりも外側の仮止穴１１３に嵌入される嵌合部３０１と、リング体３００と嵌合部３０１とを接続した接続部３０２とを備え、接続部３０２は、嵌合部３０１に接続された外側接続部３０２ａとリング体３００に接続された内側接続部３０２ｂとが、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性を有する増強部３０２ｃを一つ以上介在させて接続されて構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わせた二枚の伝熱プレートを線溶接して形成した伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセット内、及び伝熱カセット間に熱交換媒体用の流路と被熱交換媒体用の流路とを形成した溶接型プレート式熱交換器を構築すべく、隣接する伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止して伝熱カセット内に形成された熱交換媒体用又は被熱交換媒体用の流路同士を連通させるための溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱交換器として種々タイプのものが提供されており、その一つとして、溶接型プレート式熱交換器がある。かかる溶接型プレート式熱交換器は、重ね合わされた二枚の伝熱プレート同士を線溶接して伝熱プレート間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか一方を流通させる内部流路が形成された伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセット間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか他方を流通させるカセット間流路が形成されるようになっている。
【０００３】
各伝熱カセット間に形成されたカセット間流路は、内部流路に対して非連通状態で各伝熱カセットを貫通して形成された流路形成穴を介して連通し、各伝熱カセット内に形成された内部流路は、伝熱カセットの各伝熱プレートに形成された開口を介して連通するようになっている。なお、伝熱カセットを構成する伝熱プレートは、チタンやステンレス等の平板をプレス成形したもので、表裏に複数の凸条及び凹条が適宜形成されており、伝熱カセットを重ね合わせた状態（伝熱プレートが積層された状態）で、前記凹条及び凸条の存在により内部流路及びカセット間流路が形成されるようになっている。
【０００４】
伝熱カセットを貫通した流路形成穴は、内部流路と非連通状態で形成されているので、前記カセット間流路は、複数の伝熱カセットを重ねるだけで、内部流路と非連通状態をなしてそれぞれが連通する。その一方で、伝熱カセット内の内部流路は、伝熱カセットを重ね合わせるだけでは、伝熱プレートに形成された開口を介して内部流路とカセット間流路とが連通した状態となるので、上述の如く、内部流路同士をカセット間流路と非連通状態で連通させるのに、図８に示す如く、組み付け時において伝熱カセット１０，１０間にリングガスケットＧが介装される。なお、伝熱カセット１０，１０間に密閉状態のカセット間流路Ｂを形成するために、伝熱カセット１０，１０間には、周縁部にリングガスケットＧが配設される伝熱プレート１０の開口１１ａを除いて前記流路形成穴１１ｃ’を含んだ領域を画定するためのガスケットＧ’も介装される。
【０００５】
前記リングガスケットＧは、ゴム等の弾性材料から成型されており、対向する伝熱カセット１０，１０の開口周縁部に挟まれ、カセット間流路Ｂと非連通状態にして対向する伝熱カセット１０，１０の開口同士を連通させるリング体５００と、伝熱カセット１０，１０の溶接線Ｗ（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ同士を線溶接した溶接線）よりも外側に位置して伝熱プレート１０ａ，１０ｂに穿設された仮止穴１１３に嵌入される嵌合部５０１と、リング体５００と嵌合部５０１とを接続する接続部５０２とで構成されている。
【０００６】
該リングガスケットＧは、嵌合部５０１を仮止穴１１３に圧入（嵌入）することで、伝熱カセット１０，１０を重ね合わせるに際し、リング体５００が開口周縁部と対向する伝熱カセット１０，１０に対して適正な位置で仮止めできるようになっている。即ち、接着剤を介してリング体５００を伝熱カセット１０，１０に固定（仮止め）することも考えられるが、内部流路Ａ又はカセット間流路Ｂ内に流通させる熱交換媒体或いは被熱交換媒体の性状によっては、これらの流通に伴って接着剤が溶け出す虞があるため、該リングガスケットＧは、嵌合部５０２を係合穴１１３に嵌入することにより、接着剤を用いることなく、リング体５００が適正な位置となるように仮止めできるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記伝熱カセット１０，１０…の伝熱プレート１０ａ，１０ｂに形成された開口１１ａは、内部流路Ａ，Ａ同士を連通させるものであるため、伝熱プレート１０ａ，１０ｂ同士を線溶接した部分（図において三点鎖線で示した溶接線）Ｗよりも内部側（伝熱プレート１０ａ，１０ｂにおける内部流路Ａを画定する領域）に形成される一方で、リングガスケットＧを仮止めするための仮止穴１１３は、内部流路Ａを形成する領域を躱して溶接線Ｗよりも外側に形成される。即ち、内部流路Ａが形成された領域に貫通した仮止穴１１３を穿設すると、内部流路Ａ内を密閉状態にすることができず、仮止穴１１３を介して熱交換媒体又は被熱交換媒体が流出するため、仮止穴１１３は、内部流路Ａの形成に影響のない溶接線Ｗよりも外側の領域に形成される。
【０００８】
このため、溶接型プレート式熱交換器用のリングガスケットＧの接続部５０２は、一般的なプレート式熱交換器（溶接されることなく、複数の伝熱プレートが重ね合わされて構築される熱交換器）用のリングガスケットに比べて長くなる傾向にあり、変形し易い態様（撓み易い態様）になる。すなわち、該リングガスケットＧ（接続部５０２）は、伝熱カセット１０，１０間の間隔に合った所定の厚み、即ち、一般的なプレート式熱交換器用のリングガスケットにおける接続部と同等の厚みに設定される一方で、接続部５０２の長さが長くなるため、接続部５０２全体の剛性が弱くなる傾向にある。
【０００９】
そのため、嵌合部５０１を仮止穴１１３に嵌合してリングガスケットＧを仮止めしても、伝熱カセット１０を起立状態にして溶接型プレート式熱交換器を組み立てる場合等において、接続部５０２の撓み等によってリング体５００に位置ズレが起こり、該リング体５００が適正な位置で維持させた状態にすることができないといった問題があった。
【００１０】
また、メンテナンス等においてリングガスケットＧを取り外す場合等において、接続部５０２に引っ張り力や曲げ力等が作用すると、接続部５０２の付け根部分に亀裂が入ったり、ひいては接続部５０２が破断してしまったりすることがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、溶接型プレート式熱交換器特有の問題点に鑑み、伝熱カセットに仮止めする嵌入部と伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止するリング体とを接続した接続部全体の剛性を高め、位置決め安定性を高めると共に破損の発生を抑制することができる溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットは、重ね合わされた二枚の伝熱プレート同士を線溶接して伝熱プレート間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか一方を流通させる内部流路が形成された伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセットの伝熱プレートに形成された開口を介して内部流路同士を連通させた溶接型プレート式熱交換器を構築すべく、隣接する伝熱カセットの開口周縁部に挟まれ、開口周縁部間を液密に封止する環状のリング体と、伝熱カセットの溶接線よりも外側に位置して伝熱プレートに穿設された仮止穴に嵌入される嵌合部と、リング体と嵌合部とを接続した接続部とを備えた溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットであって、前記接続部は、嵌合部に接続された外側接続部と、リング体に接続された内側接続部と、外側接続部及び内側接続部よりも剛性を有する増強部とを備え、外側接続部と内側接続部とが増強部を一つ以上介在させて接続されていることを特徴とする。なお、ここで溶接とは、加熱溶融して伝熱プレート同士を結合することであり、アーク溶接等によるものは勿論のこと、レーザー溶接やロウ付け等も含む概念である。
【００１３】
上記構成の溶接型プレート式熱交換器用ガスケットによれば、接続部が、嵌合部に接続された外側接続部と、リング体に接続された内側接続部と、外側接続部及び内側接続部よりも剛性を有する増強部とを備え、外側接続部と内側接続部とが増強部を一つ以上介在させて接続されているので、接続部は、増強部の介在で部分的に剛性が高まり、結果的に全体の強度が増強する（剛性が高まる）。このように全体の強度を高めることで、接続部での亀裂や破断を防止することができる。そして、増強部を介在させれば、嵌合部とリング体とを接続する接続部全体が外側接続部と内側接続部とを含めて分断され、増強部よりも剛性の低い箇所の単位長さが短くなる。そうすると、接続部を構成する各部分（外側接続部、内側接続部等）の自由度が小さくなり、接続部全体の自由度を抑えることができる。これにより、接続体に接続されたリング体の自由な移動が抑制され、リング体を適正な配置（開口周縁部）で維持させることができる。
【００１４】
本発明の一態様として、前記増強部は、内側接続部及び外側接続部と交差して形成されてもよい。このようにすれば、増強部における接続部の延出方向と直交方向の断面を大きくして増強部の剛性を高めることができる。
【００１５】
本発明の他態様として、前記外側接続部及び内側接続部のそれぞれを複数備え、各外側接続部及び内側接続部は、リング体を取り囲むように形成された増強部に、該増強部の伸長方向に間隔をおいて接続されてもよい。このようにすれば、少なくともリング体、増強部、及び内側接続部が枠状をなす部分を形成するので、全体的に剛性を高めることができる。また、複数の外側接続部に対応して嵌合部が複数設けられれば、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット全体の位置決め精度を高めることができる。そして、一つの嵌合部の両端のそれぞれに外側接続部を接続するようにすれば、嵌合部、一対の外側接続部、及び増強部が枠状をなすので、当該部分の剛性を高めることができる。
【００１６】
この場合、前記内側接続部と外側接続部とが増強部を境にして該増強部の伸長方向に変位して形成されれば、嵌合部とリング体との間に引っ張り力が作用するような場合でも、接続部に対して作用する引っ張り力が、嵌合部とリング体との間で直線的に作用せずに、当該引っ張り力を分散させることができ、嵌合部とリング体との間で生じる引っ張り力に対しても耐久性を与えることができる。
【００１７】
本発明の別の態様として、リング体は、伝熱カセットの外面の前記開口周縁部に形成された環状凹部に圧入可能に形状設定され、前記増強部は、厚みがリング体よりも厚く設定され、且つ伝熱プレートの環状凹部回りに形成された外側凹部に配設可能に形状設定され、伝熱カセットを重ね合わせるに際し、増強部がリング体よりも先に伝熱カセットに当接するように構成されることが好ましい。このようにすれば、伝熱カセットを重ね合わせて溶接型プレート式熱交換器を構築するに際し、リング体が環状凹部に入り込む前に増強部が伝熱プレートの外側凹部に入り込むので、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット全体の位置決めがなされる。
【００１８】
即ち、接続部は増強部によって全体的な強度が高められているので、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット（リング体）の配置を適正な位置で維持させることができるが、リングガスケットによるシール性を高めるのに重ね合わせた複数の伝熱カセットを締め付けるときに、リング体と伝熱カセットとが片当たりした状態になる場合があり、このような場合には、リング体に不均一な捻りが生じたり、過度の捻りによる転動が生じたりして僅かながら位置ずれが起きる場合がある。しかしながら、上述の如く、増強部がリング体よりも先に伝熱カセットの外側凹部に入り込んで全体的な位置決めがなされると、リング体に無理な捻り等が作用することなく、リング体を伝熱カセット間（環状凹部間）に適正な状態で確実に配設（圧入）することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の溶接型プレート式熱交換器用ガスケットによれば、伝熱カセットに仮止めする嵌入部と伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止するリング体とを接続した接続部全体の剛性を高め、位置決め安定性を高めると共に破損の発生を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット（以下、単にリングガスケットという。）について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態に係るリングガスケットの説明に先立ち、溶接型プレート式熱交換器について説明する。
【００２１】
かかる溶接型プレート式熱交換器（以下、単に熱交換器という。）は、図１及び図２に示す如く、内部に液体からなる熱交換媒体、又は被熱交換媒体の何れか一方（本実施形態においては熱交換媒体）ａを流通させる流路（以下、内部流路という）Ａを形成した複数の伝熱カセット１０，１０…と、複数の伝熱カセット１０，１０…を挟み込む一対のフレーム２０ａ，２０ｂとを備える。該熱交換器は、重ね合わせた複数の伝熱カセット１０，１０…を一対のフレーム２０ａ，２０ｂで挟み込むことで、伝熱カセット１０，１０…間に流体からなる熱交換媒体又は被熱交換媒体（本実施形態においては、被熱交換媒体）ｂを流通させる流路（以下、カセット間流路という。）Ｂが形成されている。
【００２２】
該伝熱カセット１０，１０…は、二枚の伝熱プレート１０ａ，１０ｂを重ね合わせ、それを線溶接することにより内部に前記内部流路Ａが形成されている。該伝熱カセット１０を構成する各伝熱プレート１０ａ，１０ｂは、チタンやステンレス等からなる平面視略長方形状の平板をプレス成形したもので、四隅に円形状の開口１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成されており、表裏に複数の凹条及び凸条が交互に形成されている。これらの凹条及び凸条は、それぞれの機能を有し、例えば、後述するガスケットＧ１を配設するためのガスケット配設用凹部１００や、リングガスケットＧ２を配設するためのリングガスケット配設用凹部１１０、重ね合わせた状態で伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間に内部流路Ａを形成するための凹条及び凸条等がある（図４参照）。なお、ガスケット配設用凹部１００やリングガスケット配設用凹部１１０等の構成等については後述することとする。
【００２３】
本実施形態にかかる伝熱カセット１０について具体的に説明すると、上記構成の伝熱プレート１０ａ，１０ｂの短手方向の一端側で、長手方向の両端部に位置する二つの開口（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）を含んだ領域を画定するように、重ね合わせ状態の伝熱プレート１０ａ，１０ｂ同士を線溶接し、さらに、溶接線で画定される領域外の二つの開口１１ｃ，１１ｄのそれぞれの周縁部同士を線溶接することで形成されている。これにより、本実施形態に係る伝熱カセット１０，１０…は、図３（イ）に示す如く、短手方向の一端側に位置する二つの開口１１ａ，１１ｂを包囲した溶接線Ｗにより、伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間において、該伝熱プレート１０ａ，１０ｂに短手方向の他端側から一端側に裾広がりした略台形状の領域からなる内部流路Ａが画定されている。該内部流路Ａは、複数の伝熱カセット１０の流入用開口１１ａが連なって形成される上流側の流路Ｒ１（図２参照）から流れ込む熱交換媒体ａが台形状の流れを作って、流出用開口１１ｂが連なって形成される下流側に流路Ｒ２（図２参照）から流れ出るように形成されている。そして、該内部流路Ａの領域外に位置する残りの開口１１ｃ，１１ｄの周縁部同士が線溶接されることで、内部流路Ａと非連通状態をなして伝熱カセット１０を貫通した流路形成穴１１ｃ’、１１ｄ’が形成されている。なお、図において、線溶接による溶接線を三点鎖線で示している。
【００２４】
伝熱プレート１０ａ，１０ｂの線溶接する部分（内部流路Ａを形成する台形状の領域の輪郭部分、及び流路形成穴１１ｃ’，１１ｄ’となる開口１１ｃ，１１ｄの周縁部）には、表裏に連続した凹条及び凸条が形成されており、対向させた伝熱プレート１０ａ，１０ｂの凸条同士を当接状態にして線溶接することで伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間（凸条間）が液密になっている（以下、内部流路Ａを画定すべく溶接された凹条を溶接凹条という）。
【００２５】
そして、該熱交換器は、上述の如く、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせることで、伝熱カセット１０，１０間に被熱交換媒体を流通させるカセット間流路Ｂが形成されるが、かかるカセット間流路Ｂは、内部流路Ａとは異なり、図３（ロ）に示す如く、伝熱カセット１０，１０間にガスケットＧ１を配設することにより形成される。かかるガスケットＧ１については、後述するが、カセット間流路Ｂは、伝熱カセット１０，１０…の長手方向に延びる中心線ＣＬを基準にして内部流路Ａと鏡像関係をなすように伝熱カセット１０，１０…間において形成されている。すなわち、伝熱カセット１０，１０間において、該伝熱プレート１０ａ，１０ｂに短手方向の一端側から他端側に裾広がりした略台形状の領域からなるカセット間流路Ｂが形成される。該カセット間流路Ｂは、各伝熱カセット１０を貫通した一方の流路形成穴１１ｄ’が連なって形成される上流側の流路Ｒ４（図２参照）から流れ込む被熱交換媒体ｂが台形状の流れを作って、他方の流路形成穴１１ｃ’が連なって形成される下流側の流路Ｒ３（図２参照）から流れ出るように形成されている。
【００２６】
このように、内部流路Ａ，Ａ…同士を連通させるとともに、カセット間流路Ｂ，Ｂ…同士を連通させるべく、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせるに際し、伝熱カセット１０，１０間にガスケットＧ１，リングガスケットＧ２が配設される。
【００２７】
図４及び図５に示す如く、本実施形態に係る伝熱カセット１０（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）には、前記ガスケットＧ１を配設するためのガスケット配設用凹部１００と、リングガスケットＧ２を配設するためのリングガスケット配設用凹部１１０とが形成されている。なお、図４及び図５には、伝熱カセット１０（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）の一部（略上半分）を示しているが、該伝熱カセット１０（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）は、短手方向に延びる中心線（図しない。）を基準にして上半分と下半分とが鏡像状態をなすように形成されている。
【００２８】
ガスケット配設用凹部１００は、伝熱カセット１０，１０…の両面（伝熱カセット１０，１０…を構成した各伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外側を向いた面）に、流路形成穴１１ｃ’，１１ｄ’を含んだ台形状の領域を画定（台形状の輪郭を形成）するように形成されている。なお、上述の如く、内部流路Ａ及びカセット間流路Ｂは、長手方向に延びる中心線ＣＬを基準にして鏡像状態で形成されるため、内部流路Ａを形成すべく線溶接された溶接凹条１１４のうち、伝熱プレート１０ａ，１０ｂの短手方向の両側に位置する直線部分が、ガスケット配設用凹部１００の一部として活用される。
【００２９】
該ガスケット配設用凹部１００の回りには、該ガスケット配設用凹部１００から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外端に向けて延びる複数の凹条１１５…及び凸条１１６…が、ガスケット配設用凹部１００に沿って交互に形成され、そのうちの所定の凸条１１６には、ガスケットＧ１を仮止めする（後述する仮止嵌合部を嵌入させる）ための貫通孔１０１が両側で隣接する凹条１１５，１１５に跨るように穿設されている。
【００３０】
一方、リングガスケット配設用凹部１１０は、前記ガスケット配設用凹部１００で包囲された領域の外側に位置する流入用開口１１ａ及び流出用開口１１ｂ回りに形成されている。
【００３１】
具体的には、リングガスケット配設用凹部１１０は、流入用開口１１ａ及び流出用開口１１ｂのそれぞれの周縁部に形成され、後述するリング体３００が圧入される環状凹部１１１と、該環状凹部１１１から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外周端に向けて延出した延出凹部１１２…とで構成されている。本実施形態に係る環状凹部１１１は、流入用開口１１ａ，及び流出用開口１１ｂの形状に対応して円環状に形成されており、前記延出凹部１１２…が環状凹部１１１に対して周方向の間隔をおいて放射状に複数形成されている。
【００３２】
該延出凹部１１２…は、溶接凹条１１４と交差するように延びており、溶接凹条１１４よりも外側で延出凹部１１２…間に形成される凸条にリングガスケットＧ２の後述する嵌合部３０１が嵌入される貫通した仮止穴１１３が隣接する延出凹部１１２…に跨るように形成されている。なお、延出凹部１１２…は、リング体３００が配設（圧入）される環状凹部１１１と仮止穴１１３との間に延びているので、所定の延出凹部１１２…には、リングガスケットＧ２の後述する外側接続部３０２ａ及ぶ内側接続部３０２ｂが配設されるようになっている。また、環状凹部１１１と仮止穴１１３との間に溶接凹条１１４が介在するので、本実施形態において、環状凹部１１１の外周付近に位置する溶接凹条１１４を後述する増強部３０２ｃが配設される外側凹部として兼用させるようにしている。なお、以下の説明において、溶接凹条１１４のうち、リングガスケットＧ２（増強部）が配設される部分１１４ａを外側凹部ということとする。
【００３３】
前記環状凹部１１１、延出凹部１１２…、外側凹部１１４ａは、何れも断面略逆台形状に形成されているが、環状凹部１１１は、外側凹部１１４ａよりも浅く形成されている。即ち、環状凹部１１１を深く形成すると、その裏面側に形成される凸条が伝熱カセット１０，１０…内と開口１１ａ，１１ｂとの間の流路を閉鎖した態様になるため、伝熱カセット１０，１０…内面側の凸条の突出量を抑えて内部流路Ａと開口（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）との連通状態を確保すべく、環状凹部１１１は浅く形成されている。従って、環状凹部１１１と外側凹部１１４ａとの間（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間に内部流路Ａが形成されている領域）にある延出凹部１１２…は、深さの異なる環状凹部１１１と外側凹部１１４ａとを連続させるように形成されているので、内部流路Ａの形成を阻害することのないように、外側凹部１１４ａ側から環状凹部１１１側に向けて深さが浅くなるように形成されている。
【００３４】
前記ガスケットＧ１は、弾性材料から形成されており、図５に示す如く、前記ガスケット配設用凹部１００に対応して略台形状をなして無端環状に形成されたガスケット本体２００と、前記貫通孔１０１に嵌入される仮止嵌合部２０１と、該仮止嵌合部２０１とガスケット本体２００を接続する腕部２０２とで構成されている。前記仮止嵌合部２０１は、前記貫通孔１０１に対応して複数設けられている。本実施形態に係る腕部２０２は、一つの仮止嵌合部２０１に対して二つ設けられている。該二つの腕部２０２，２０２は、ガスケット本体２００の周方向に間隔（ガスケット配設用凹部１００の外周から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外端に向けて延びる凸条１１６の幅に対応した間隔）をおいて設けられており、仮止嵌合部２０１の両端が各腕部２０２の先端部に接続されている。これにより、仮止嵌合部２０１を貫通孔１０１に嵌入した状態で二本の腕部２０２がガスケット配設用凹部１００から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外端に向けて延びる凹条１１５内に入り込むようになっている。
【００３５】
リングガスケットＧ２は、本実施形態の特徴部分であり、弾性材料から形成されている。該リングガスケットＧ２は、図６（イ）に示す如く、環状凹部１１１に嵌合される円環状のリング体３００と、前記仮止穴１１３に嵌入される嵌合部３０１と、リング体３００と嵌合部３０１とを接続する接続部３０２とで構成されている。
【００３６】
前記リング体３００は、環状凹部１１１（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）に対応して平面視略円形をなして無端環状に形成されており、断面形状が積層された伝熱カセット１０，１０…の環状凹部１１１同士で形成される空間の断面形状の略相似した扁平六角形状をなしている（図６（ロ）参照）。該リング体３００は、伝熱カセット１０，１０…に挟み込まれた状態（環状凹部１１１の内面に圧接した状態）でシール性を発揮するように、環状凹部１１１で形成される空間よりもやや大きめに形成されている。即ち、該リング体３００は、カセット間流路Ｂを内部流路Ａと非連通状態にして、内部流路Ａ同士を液密に連通させるのにシール性が要求されるため、伝熱カセット１０，１０…に挟み込まれた際に弾性変形し、液密を担保できる程度に伝熱カセット１０，１０…に対して密接するように断面形状及びサイズが設定されている。
【００３７】
前記接続部３０２は、嵌合部３０１に接続された外側接続部３０２ａと、リング体３００に接続された内側接続部３０２ｂと、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性を有する増強部３０２ｃとを備え、外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとが増強部３０２ｃを介在させて接続されることにより構成されている。
【００３８】
内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａは、断面形状が対向した延出凹部１１２…同士で形成される空間の断面形状に略相似しており、扁平六角形状をなしている。本実施形態においては、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａのそれぞれが複数設けられている。
【００３９】
かかる内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａと増強部３０２ｃとの接続態様を説明するに先立ち、増強部３０２ｃについて具体的に説明すると、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａと交差するように形成されており、リング体３００が圧入される伝熱カセット１０，１０…の環状凹部１１１の外側に形成された前記外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）内に配設可能に形成されている。
【００４０】
本実施形態に係る増強部３０２ｃは、外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）の平面形状に対応するように形成され、リング体３００を取り囲むように伸長状態で形成されている。具体的には、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、リング体３００の約半分（略１８０°の範囲）を囲む円弧部３１０と、円弧部３１０の両端から延出した一対の直線部３１１ａ，３１１ｂとで構成されている。なお、一方の直線部３１１ａは、円弧部３１０の接線方向に延びるように形成され、他方の直線部３１１ｂは、円弧部３１０と交差する方向で外方に向けて延びるように形成されている。該増強部３０２ｃは、断面が重ね合わされた伝熱カセット１０，１０…の外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）同士で形成される空間の断面形状の略相似した扁平六角形をなし、伝熱カセット１０，１０…の重ね合わせ方向の厚みがリング体３００の厚みよりも大きく設定されている（図６（ロ）参照）。これにより、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせるに際して、リング体３００よりも先に伝熱カセット１０，１０…に接触、或いは挟み込まれるようになっている。
【００４１】
そして、上記構成の増強部３０２ｃには、複数の外側接続部３０２ａ、及び複数の内側接続部３０２ｂのそれぞれが増強部３０２ｃの伸長方向（円弧部３１０と直線部３１１ａ，３１１ｂとに沿った方向）に間隔をおいて接続されている。これにより、リング体３００、内側接続部３０２ｂ、及び増強部３０２ｃが一体的になって枠状を呈し、当該リングガスケットＧ２（リング体３００）の周方向及び径方向の剛性がよりいっそう高められている。本実施形態においては、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａは、増強部３０２ｃを境にして周方向に変位して設けられており、嵌合部３０１とリング体３００との間で引っ張り力が生じても、当該力が一直線状に作用しないようになっている。
【００４２】
本実施形態においては、内側接続部３０２ｂよりも外側接続部３０２ａの方が多く設けられており、一つの嵌合部３０１を二つの外側接続部３０２ａで支持するように構成されている。即ち、増強部３０２ｃに接続された二本の外側接続部３０２ａ，３０２ａの先端が嵌合部３０１の両端に接続されている。これにより、嵌合部３０１、外側接続部３０２ａ、及び増強部３０２ｃも枠状を呈しており、増強部３０２ｃよりも外側にある嵌合部３０１及び外側接続部３０２ａの剛性を高めるようにしている。
【００４３】
前記増強部３０２ｃは、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも断面が大きくなるように形成され、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性が高められている。具体的には、増強部３０２ｃは、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂと同素材で一体的に成型されているので、断面を大きくすることにより剛性が高められている。その一形態として、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、リング体３００を取り囲むように伸長状態で形成されると共にリング体３００よりも厚みが厚く設定され、伸長方向における断面積が外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂの断面よりも大きくなるようにして剛性が高められている。
【００４４】
また、該増強部３０２ｃは、図６（ハ）に示す如く、伝熱カセット１０と当接する一方の面にリング体３００の径方向の延びる逃溝３０５が形成されている。具体的に説明すると、前記リング体３００は流入用開口１１ａ或いは流出用開口１１ｂの周縁部間を封止するように構成されているが、例えば、経年による劣化等により熱交換媒体、又は被熱交換媒体が外側に漏れる場合があるため、そのような事態になったときに、リング体３００、内側接続部３０２ｂ、及び増強部３０２ｃで包囲された領域から熱交換媒体、或いは被熱交換媒体（本実施形態においては熱交換媒体）を外部に逃がし、これらのリークを外部から認識できるようにしている。従って、該逃溝３０５は、増強部３０２ｃにおける内側接続部３０２ｂ間に形成されている。
【００４５】
前記嵌合部３０１は、上述の如く、外側接続部３０２ａに接続されて仮止穴１１３の配置に対応するように設けられている。即ち、前記外側接続部３０２ａは、接続される嵌合部３０１の配置が仮止穴１１３の配置に対応するように、増強部３０２ｃに接続されている。
【００４６】
図１及び図２に戻り、前記一対のフレーム２０ａ，２０ｂのそれぞれは、伝熱カセット１０，１０…よりも大きな平面視長方形状をなす厚板鋼板である。該一対のフレーム２０ａ，２０ｂのうち、一方のフレーム２０ａには、伝熱カセット１０，１０…（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）の開口（流路形成穴１１ｃ’，１１ｄ’、流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）の形成位置と対応するように四つの開口２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが形成されている。該四つの開口２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄのうち、フレーム２０ａ，２０ｂの短手方向の一端側に形成された一対の開口２５ａ，２５ｂは、熱交換媒体ａを流出入させるための第一流入口及び第一流出口を構成し、短手方向の他端側に形成された一対の開口２５ｃ，２５ｄは、被熱交換媒体ｂを流出入させるための第二流入口及び第二流出口を構成する。各開口２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの外周縁部には、配管等を接続するためのフランジを固定するためのネジ孔（図示しない）が穿設されている。
【００４７】
一方のフレーム２０ａの一方の面には、複数の伝熱カセット１０，１０…及び他方のフレーム２０ｂを案内するためのガイドレールＬが延設されている。本実施形態において、ガイドレールＬは、一方のフレーム２０ａの長手方向の両端部（上下）に二本設けられており、他方のフレーム２０ｂには、ガイドレールＬが挿通される案内孔（図示しない。）が穿設されている。また、これに伴って、一対のフレーム２０ａ，２０ｂ間に配設される伝熱カセット１０，１０…のそれぞれにも、長手方向の両端部にガイドレールＬを挿通させるためのガイド溝Ｍが形成されている。これにより、前記ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２の交換を行うに際し、ガイドレールＬに沿って他方のフレーム２０ｂ及び複数の伝熱カセット１０，１０…を移動させ、一方のフレーム２０ａに対して接離させることができるようになっている。
【００４８】
他方のフレーム２０ｂには、開口が形成されておらず、該溶接型プレート式熱交換器のフレームとしてのみ機能するようになっている。一対のフレーム２０ａ，２０ｂのそれぞれの短手方向の両端部には、該フレーム２０ａ，２０ｂを介して重ね合わせた複数の伝熱カセット１０，１０…を締結させる締結手段１２０を配置するための切欠部Ｖ，Ｖ…が長手方向に間隔を有して複数形成されている。
【００４９】
本実施形態に係る締結手段１２０には、長尺なボルト１２０ａと該ボルト１２０ａに螺合されるナット１２０ｂとで構成されており、前記ボルト１２０ａのネジ部を一対のフレーム２０ａ，２０ｂの切欠部Ｖ，Ｖ内に配置した状態でナット１２０ｂを締め付けることで、一対のフレーム２０ａ，２０ｂ間の複数の伝熱カセット１０，１０…に対して締め付け力を作用させ、前記ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２のシール性を発揮させる様に構成されている。
【００５０】
本実施形態に係るプレート式熱交換器は、以上の構成からなり、次に、上記構成のプレート式熱交換器の組み立てについて説明する。
【００５１】
まず、複数の伝熱カセット１０，１０…をガイドレールＬに挿通し、ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２を伝熱カセット１０，１０…間、及び一方のフレーム２０ａと伝熱カセット１０，１０…との間に配設する。なお、伝熱カセット１０，１０…とフレーム２０ａ，２０ｂとの間に熱交換媒体ａ又は被熱交換媒体ｂを流通させると、フレーム２０ａ，２０ｂが腐食する虞があるため、フレーム２０ａ，２０ｂと伝熱カセット１０との間に流路を形成しないようにしている。すなわち、他方のフレーム２０ｂに隣接する伝熱カセット１０，１０…は、該フレーム２０ｂと対向する伝熱プレート１０ｂに開口１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成されていない。また、一方のフレーム２０ａと伝熱カセット１０，１０…の間には、流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ、及び一対の流路形成用穴１１ｃ’，１１ｄ’の周縁部の全てに、リングガスケットＧ２が介装されるようになっている。
【００５２】
ここでガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２の取り付けについて説明する。図５に示す如く、ガスケットＧ１は、ガスケット配設用凹部１００にガスケット本体２００を嵌め合わせると共に各腕部２０２を凹条１１５に嵌め合わせ、伝熱カセット１０，１０…の前記貫通孔１０１に仮止嵌合部２０１を嵌入することで、接着剤等を用いることなくガスケットＧ１全体が適正な位置で仮止めされることになる。なお、該ガスケットＧ１は、溶接凹条１１４を一部に含むガスケット配設用凹部１００にガスケット本体２００が圧入されるので、仮止嵌合部２０１を嵌入する貫通孔１０１をガスケット本体２００が圧入される凹条（ガスケット配設用凹部１００）に近接して形成することができることから、ガスケットＧ１と仮止嵌合部２１０とを接続する腕部２０２の長さを極力短くでき、該腕部２０２の剛性を十分に担保できるという理由から、リングガスケットＧ２のような増強部３０２ｃが設けられていない。
【００５３】
一方、リングガスケットＧ２は、リング体３００を環状凹部１１１に嵌め合わせ、内側接続部３０２ｂを所定の延出凹部１１２…に嵌め合わせる。そして、増強部３０２ｃを溶接凹条１１４（外側凹部１１４ａ）に嵌め合わせると共に、外側接続部３０２ａを延出凹部１１２…に嵌め合わせる。このように各部３００，３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃを凹部１１１，１１２，１１４ａに嵌め合わせた状態で、嵌合部３０１を仮止穴１１３に嵌入することでリングガスケットＧ２の仮止めがなされる。この状態で、リングガスケットＧ２は、リング体３００が確実にシール性を発揮できる適正な配置となる。そして、上述の如く、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂが増強部３０２ｃを介して接続されているため、嵌合部３０１が仮止穴１１３に嵌入されてリング体３００が懸垂状態になっても、接続部３０２の剛性により自由に揺れ動くことがなく、リング体３００が環状凹部１１１内で維持すると共に、増強部３０２ｃが外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）内で維持することになる。なお、一方のフレーム２０ａと伝熱カセット１０，１０…との間に介設されるリングガスケットＧ２も、伝熱カセット１０に対して同様に仮止めされる。
【００５４】
そして、ガスケットＧ１、及びリングガスケットＧ２が各伝熱カセット１０，１０…に仮止めされた状態で、図１に示す如く、複数の伝熱カセット１０，１０…を一対のフレーム２０ａ，２０ｂで挟み込む。そうすると、リング体３００よりも厚みが厚く設定された増強部３０２ｃが、伝熱カセット１０，１０…の接触する(外側凹部１１４ａに入り込む)ことになる。この際、リングガスケットＧ２を仮止めした時に増強部３０２ｃが外側凹部１１４ａに対して多少のズレが生じていても、増強部３０２ｃのテーパー面が外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）の内面（テーパー面）に案内され、増強部３０２ｃが外側凹部１１４ａに対して適正な状態で挟み込まれることになる。
【００５５】
このように増強部３０２ｃが伝熱プレート１０ａ，１０ｂに挟み込まれた状態になると、該リングガスケットＧ２が拘束されることになるので、内側接続部３０２ｂに接続されたリング体３００は、伝熱カセット１０に対して不均一な状態で接触することなく全周に亘って伝熱カセット１０，１０…に均一に挟み込まれることになる。これにより、リング体３００は、捻り等が生じることなく伝熱カセット１０，１０…に当接する（環状凹部１１１に入り込む）。そして、締結手段１２０で一対のフレーム２０ａ，２０ｂを介してその間の伝熱カセット１０，１０に締結力を作用すると、ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２が伝熱カセット１０（各凹条の内面）に圧接状態となり、ガスケットＧ１が液密なカセット間流路Ｂを画定すると共に、リングガスケットＧ２が開口１１ａ，１１ｂ（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）の周縁部に対するシール性を発揮し、溶接型プレート式熱交換器の組み立てが完了する。
【００５６】
そして、メンテナンス等を行うには、上記組み立て手順と逆の手順で行うが、リングガスケットＧ２を伝熱カセット１０，１０…から取り外すに際し、リング体３００側を伝熱プレート１０ａ，１０ｂから離間させて接続部３０２に引っ張り力が作用したり、リング体３００を径方向の荷重が作用したりしても、増強部３０２ｃによって接続部３０２全体の剛性が高まっているので、接続部３０２の付け根部分に亀裂が生じたり、接続部３０２が破断したりすることがない。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るリングガスケットＧ２は、嵌合部３０１とリング体３００とを接続する接続部３０２が、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性のある増強部３０２ｃを介在させて該外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとを接続することで構成されているので、接続部３０２全体の強度を増強して亀裂や破断の発生を防止することができる。そして、増強部３０２ｃを介在させれば、増強部３０２ｃよりも剛性の低い箇所（内側接続部３０２ｂ、外側接続部３０２ａ）が増強部３０２ｃを介して間接的に接続させた態様となり、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａのそれぞれ単位長さを短くすることができる。これにより、接続部３０２における増強部３０２ａ以外の部分の自由度を抑え、その結果、接続部３０２全体の自由度を抑えることができる。従って、接続部３０２に接続されたリング体３００の自由な移動を抑制することができ、リング体３００をシール性の発揮させることができる適正な配置（開口１１ａ，１１ｂの外周縁部）で維持させることができる。
【００５８】
また、リング体３００を取り囲むよう伸長状態で増強部３０２ｃを形成し、該増強部３０２ｃに対して伸長方向に間隔をおいて複数の外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂを接続するようにしたので、リング体３００、増強部３０２ｃ、及び内側接続部３０２ｂで枠状をなす部分が形成され、全体的な剛性を高めることができる。
【００５９】
さらに、複数の外側接続部３０２ａに対応して嵌合部３０１が複数設けるようにしたので、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットＧ２全体の位置決め精度を高めることができる。そして、一つの嵌合部３０１の両端のそれぞれに外側接続部３０２ａを接続するようにしたので、嵌合部３０１、一対の外側接続部３０２ａ、及び増強部３０２ｃが枠状をなし、当該部分の剛性を高めることができる。本実施形態において、複数の嵌合部３０１を設けたが、接続部３０２の増強等を図ることができるので、嵌合部３０１を必要最小限の数に留めることができ、伝熱プレート１０ａ，１０ｂに対する仮止穴１１３を穿孔量を少なくして加工コストの低減を図ることもできる。
【００６０】
その上、前記内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを増強部３０２ｃを境にして該増強部３０２ｃの伸長方向に変位させて形成するようにしたので、嵌合部３０１とリング体３００との間に引っ張り力が作用しても、該引っ張り力が、嵌合部３０１とリング体３００との間で直線的に作用せずに分散させることができ、嵌合部３０１とリング体３００との間で生じる引っ張り力に対しても耐久性を与えることができる。
【００６１】
さらに、リング体３００を伝熱カセット１０，１０…の外面の前記開口（流入用開口、流出用開口）１１ａ，１１ｂの外周縁部に形成された環状凹部１１１に圧入可能に形状設定するとともに、増強部３０２ｃをリング体３００よりも厚く設定して外側凹部１１４ａに配設可能に形状設定し、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせるに際し、増強部３０２ｃがリング体３００よりも先に伝熱カセット１０，１０…に当接するように構成したので、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせて溶接型プレート式熱交換器を構築するに際し、リング体３００に不均一な捻りが生じたり、過度の捻りによる転動が生じて位置ずれが起きたりすることがない。これにより、本実施形態の如く深さの浅い環状凹部１１１内にリング体３００を嵌入させるようにしても適切な配置にすることができ、流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂの外周縁部間のシールを確実に行うことができる。
【００６２】
尚、本発明の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットは、上記実施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。
【００６３】
上記実施形態において、複数の内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａを増強部３０２ｃを境に、該増強部３０２ｃの伸長方向に変位させるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７（イ）に示す如く、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂを直列に形成するようにしても勿論よい。従って、外側接続部３０２ａ及び内側接続３０２ｂを複数設ける場合には、それぞれ同数で設けるようにしてもよい。
【００６４】
上記実施形態において、嵌合部３０１の両端を二つの外側接続部３０２ａで支持するようにしたが、例えば、図７（ロ）〜（ニ）に示す如く、嵌合部３０１の略中央に一つの外側接続部３０２ａに接続してＴ字状に形成するようにしてもよい。但し、伝熱カセット１０，１０…にリングガスケット配設用凹部１１０を形成したときは、延出凹部１１２…内に外側接続部３０２ａが配設されることになるので、嵌合部３０１を嵌入する仮止穴１１３は、該延出凹部１１２…の両側に隣接する凸条に形成することは勿論である。
【００６５】
上記構成のリングガスケットＧ２を適用できる伝熱カセット１０，１０…は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、リングガスケット配設用凹部１１０や、その他の凹条や凸条は必要に応じて設ければよい。従って、リングガスケット配設用凹部１１０を設けることなく仮止穴１１３を形成した場合には、前記嵌合部３０１を仮止穴１１３の形状及び配置に対応させて形成することは勿論のことである。但し、仮止穴１１３の形成や、リングガスケットＧ２の仮止めの確実性、シール性等を考慮すれば、上記実施形態と同様に伝熱カセット１０にリングガスケット配設用凹部１１０や仮止穴１１３を形成することが好ましい。
【００６６】
上記実施形態において、リングガスケットＧ２の増強部３０２ｃをリング体３００の外周周りに伸長状態で形成し、該増強部３０２ｃに対して複数の内側接続部３０２ｂ、及び外側接続部３０２ａを接続するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７（ロ）〜（ニ）に示す如く、嵌合部３０１とリング体３００とを接続する接続部３０２を内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを直線状に形成し、独立した増強部３０２ｃを介して内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを接続するようにしもよい。この場合の増強部３０２ｃの態様として、例えば、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａに対して増強部３０２ｃを交差するように形成したり（図７（ロ）、（二）参照）、増強部３０２ｃを内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａよりも大径の球状に形成したり（図７（ハ）参照）してもよく、これらの増強部３０２ｃを介して直列をなす内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを接続するようにしてもよい。
【００６７】
上記実施形態において、外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとを一つの増強部３０２ｃに接続するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとの間に増強部３０２ｃを二つ以上介在させるようにしてもよい（図７（ニ）参照）。このように増強部３０２ｃを二つ以上介在させる場合には、増強部３０２ｃと増強部３０２ｃとを接続する補助接続部３０２ｄを必要とするが、増強部３０２ｃ以外の部分の単位当たり長さを短くすることができるので、接続部３０２全体の剛性を高めることができる。従って、リング体３００を取り囲むように伸長状態で形成された増強部３０２ｃを嵌合部３０１とリング体３００との間に二つ以上設けるようにしても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るリングガスケットを適用する溶接型プレート式熱交換器の全体斜視図を示す。
【図２】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の分解斜視図であって、伝熱かカセットを伝熱プレートに分解した状態を示す。
【図３】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の内部流路及びカセット間流路の説明図であって、（イ）は、図２のＩ−Ｉ断面での内部流路を示し、（ロ）は、図２のＩＩ−ＩＩ断面でのカセット間流路を示す。
【図４】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の伝熱カセットを構成する伝熱プレートの部分正面図を示す。
【図５】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の伝熱カセットにガスケット及びリングガスケットを配設した状態の部分正面図を示す。
【図６】同実施形態に係るリングガスケットであって（イ）は、正面図を示し、（ロ）は、（イ）の断面ＩＩＩ―ＩＩＩ断面を示し、（ハ）は、（イ）の断面ＩＶ−ＩＶ断面を示す。
【図７】本発明の他実施形態に係るリングガスケットであって、（イ）は、外側接続部と内側接続部とを直列に形成したリングガスケットを示し、（ロ）は、嵌合部と外側接続部とをＴ字状に形成し、増強部を外側接続部及び内側接続部に対して交差する（交差方向に伸長する）ように形成した接続部（リングガスケット）を示し、（ハ）は、嵌合部と外側接続部とをＴ字状に形成し、増強部を外側接続部及び内側接続部よりも大径の球状に形成した接続部（リングガスケット）を示し、（ニ）は、嵌合部と外側接続部とをＴ字状に形成し、外側接続部及び内側接続部に対して交差するように形成した増強部を外側接続部と内側接続部との間に二つ介在させた接続部（リングガスケット）を示す。
【図８】従来の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットであって、伝熱カセットに仮止めした状態を示す。
【符号の説明】
【００６９】
１０…伝熱カセット、１０ａ，１０ｂ…伝熱プレート、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…開口（１１ａ…流入用開口、１１ｂ 流出用開口）、１１ｃ’，１１ｄ’…流路形成穴、２０ａ，２０ｂ…フレーム、１００…ガスケット配設用凹部、１０１…貫通孔、１１０…リングガスケット配設用凹部、１１１…環状凹部、１１２…延出凹部、１１３…仮止穴、１１４…溶接凹部、１１４ａ…外側凹部、１２０…締結手段、２００…ガスケット本体、２０１…仮止嵌合部、２０２…腕部、３００…リング体、３０１…嵌合部、３０２…接続部、３０２ａ…外側接続部、３０２ｂ…内側接続部、３０２ｃ…増強部、３０５…逃溝、３１０…円弧部、３１１ａ，３１１ｂ…直線部、Ａ…内部流路、Ｂ…カセット間流路、１２０ａ…ボルト、１２０ｂ…ナット、Ｇ１…溶接型プレート式熱交換器用ガスケット（ガスケット）、Ｇ２…溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット（リングガスケット）、Ｌ…ガイドレール、Ｍ…ガイド溝、Ｖ…切欠部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わせた二枚の伝熱プレートを線溶接して形成した伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセット内、及び伝熱カセット間に熱交換媒体用の流路と被熱交換媒体用の流路とを形成した溶接型プレート式熱交換器を構築すべく、隣接する伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止して伝熱カセット内に形成された熱交換媒体用又は被熱交換媒体用の流路同士を連通させるための溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱交換器として種々タイプのものが提供されており、その一つとして、溶接型プレート式熱交換器がある。かかる溶接型プレート式熱交換器は、重ね合わされた二枚の伝熱プレート同士を線溶接して伝熱プレート間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか一方を流通させる内部流路が形成された伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセット間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか他方を流通させるカセット間流路が形成されるようになっている。
【０００３】
各伝熱カセット間に形成されたカセット間流路は、内部流路に対して非連通状態で各伝熱カセットを貫通して形成された流路形成穴を介して連通し、各伝熱カセット内に形成された内部流路は、伝熱カセットの各伝熱プレートに形成された開口を介して連通するようになっている。なお、伝熱カセットを構成する伝熱プレートは、チタンやステンレス等の平板をプレス成形したもので、表裏に複数の凸条及び凹条が適宜形成されており、伝熱カセットを重ね合わせた状態（伝熱プレートが積層された状態）で、前記凹条及び凸条の存在により内部流路及びカセット間流路が形成されるようになっている。
【０００４】
伝熱カセットを貫通した流路形成穴は、内部流路と非連通状態で形成されているので、前記カセット間流路は、複数の伝熱カセットを重ねるだけで、内部流路と非連通状態をなしてそれぞれが連通する。その一方で、伝熱カセット内の内部流路は、伝熱カセットを重ね合わせるだけでは、伝熱プレートに形成された開口を介して内部流路とカセット間流路とが連通した状態となるので、上述の如く、内部流路同士をカセット間流路と非連通状態で連通させるのに、図８に示す如く、組み付け時において伝熱カセット１０，１０間にリングガスケットＧが介装される。なお、伝熱カセット１０，１０間に密閉状態のカセット間流路Ｂを形成するために、伝熱カセット１０，１０間には、周縁部にリングガスケットＧが配設される伝熱プレート１０の開口１１ａを除いて前記流路形成穴１１ｃ’を含んだ領域を画定するためのガスケットＧ’も介装される。
【０００５】
前記リングガスケットＧは、ゴム等の弾性材料から成型されており、対向する伝熱カセット１０，１０の開口周縁部に挟まれ、カセット間流路Ｂと非連通状態にして対向する伝熱カセット１０，１０の開口同士を連通させるリング体５００と、伝熱カセット１０，１０の溶接線Ｗ（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ同士を線溶接した溶接線）よりも外側に位置して伝熱プレート１０ａ，１０ｂに穿設された仮止穴１１３に嵌入される嵌合部５０１と、リング体５００と嵌合部５０１とを接続する接続部５０２とで構成されている。
【０００６】
該リングガスケットＧは、嵌合部５０１を仮止穴１１３に圧入（嵌入）することで、伝熱カセット１０，１０を重ね合わせるに際し、リング体５００が開口周縁部と対向する伝熱カセット１０，１０に対して適正な位置で仮止めできるようになっている。即ち、接着剤を介してリング体５００を伝熱カセット１０，１０に固定（仮止め）することも考えられるが、内部流路Ａ又はカセット間流路Ｂ内に流通させる熱交換媒体或いは被熱交換媒体の性状によっては、これらの流通に伴って接着剤が溶け出す虞があるため、該リングガスケットＧは、嵌合部５０２を係合穴１１３に嵌入することにより、接着剤を用いることなく、リング体５００が適正な位置となるように仮止めできるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記伝熱カセット１０，１０…の伝熱プレート１０ａ，１０ｂに形成された開口１１ａは、内部流路Ａ，Ａ同士を連通させるものであるため、伝熱プレート１０ａ，１０ｂ同士を線溶接した部分（図において三点鎖線で示した溶接線）Ｗよりも内部側（伝熱プレート１０ａ，１０ｂにおける内部流路Ａを画定する領域）に形成される一方で、リングガスケットＧを仮止めするための仮止穴１１３は、内部流路Ａを形成する領域を躱して溶接線Ｗよりも外側に形成される。即ち、内部流路Ａが形成された領域に貫通した仮止穴１１３を穿設すると、内部流路Ａ内を密閉状態にすることができず、仮止穴１１３を介して熱交換媒体又は被熱交換媒体が流出するため、仮止穴１１３は、内部流路Ａの形成に影響のない溶接線Ｗよりも外側の領域に形成される。
【０００８】
このため、溶接型プレート式熱交換器用のリングガスケットＧの接続部５０２は、一般的なプレート式熱交換器（溶接されることなく、複数の伝熱プレートが重ね合わされて構築される熱交換器）用のリングガスケットに比べて長くなる傾向にあり、変形し易い態様（撓み易い態様）になる。すなわち、該リングガスケットＧ（接続部５０２）は、伝熱カセット１０，１０間の間隔に合った所定の厚み、即ち、一般的なプレート式熱交換器用のリングガスケットにおける接続部と同等の厚みに設定される一方で、接続部５０２の長さが長くなるため、接続部５０２全体の剛性が弱くなる傾向にある。
【０００９】
そのため、嵌合部５０１を仮止穴１１３に嵌合してリングガスケットＧを仮止めしても、伝熱カセット１０を起立状態にして溶接型プレート式熱交換器を組み立てる場合等において、接続部５０２の撓み等によってリング体５００に位置ズレが起こり、該リング体５００が適正な位置で維持させた状態にすることができないといった問題があった。
【００１０】
また、メンテナンス等においてリングガスケットＧを取り外す場合等において、接続部５０２に引っ張り力や曲げ力等が作用すると、接続部５０２の付け根部分に亀裂が入ったり、ひいては接続部５０２が破断してしまったりすることがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、溶接型プレート式熱交換器特有の問題点に鑑み、伝熱カセットに仮止めする嵌入部と伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止するリング体とを接続した接続部全体の剛性を高め、位置決め安定性を高めると共に破損の発生を抑制することができる溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットは、重ね合わされた二枚の伝熱プレート同士を線溶接して伝熱プレート間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか一方を流通させる内部流路が形成された伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセットの伝熱プレートに形成された開口を介して内部流路同士を連通させた溶接型プレート式熱交換器を構築すべく、隣接する伝熱カセットの開口周縁部に挟まれ、開口周縁部間を液密に封止する環状のリング体と、伝熱カセットの溶接線よりも外側に位置して伝熱プレートに穿設された仮止穴に嵌入される嵌合部と、リング体と嵌合部とを接続した接続部とを備えた溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットであって、前記接続部は、嵌合部に接続された外側接続部と、リング体に接続された内側接続部と、外側接続部及び内側接続部よりも剛性を有する増強部とを備え、外側接続部と内側接続部とが増強部を一つ以上介在させて接続されていることを特徴とする。なお、ここで溶接とは、加熱溶融して伝熱プレート同士を結合することであり、アーク溶接等によるものは勿論のこと、レーザー溶接やロウ付け等も含む概念である。
【００１３】
上記構成の溶接型プレート式熱交換器用ガスケットによれば、接続部が、嵌合部に接続された外側接続部と、リング体に接続された内側接続部と、外側接続部及び内側接続部よりも剛性を有する増強部とを備え、外側接続部と内側接続部とが増強部を一つ以上介在させて接続されているので、接続部は、増強部の介在で部分的に剛性が高まり、結果的に全体の強度が増強する（剛性が高まる）。このように全体の強度を高めることで、接続部での亀裂や破断を防止することができる。そして、増強部を介在させれば、嵌合部とリング体とを接続する接続部全体が外側接続部と内側接続部とを含めて分断され、増強部よりも剛性の低い箇所の単位長さが短くなる。そうすると、接続部を構成する各部分（外側接続部、内側接続部等）の自由度が小さくなり、接続部全体の自由度を抑えることができる。これにより、接続体に接続されたリング体の自由な移動が抑制され、リング体を適正な配置（開口周縁部）で維持させることができる。
【００１４】
本発明の一態様として、前記増強部は、内側接続部及び外側接続部と交差して形成されてもよい。このようにすれば、増強部における接続部の延出方向と直交方向の断面を大きくして増強部の剛性を高めることができる。
【００１５】
本発明の他態様として、前記外側接続部及び内側接続部のそれぞれを複数備え、各外側接続部及び内側接続部は、リング体を取り囲むように形成された増強部に、該増強部の伸長方向に間隔をおいて接続されてもよい。このようにすれば、少なくともリング体、増強部、及び内側接続部が枠状をなす部分を形成するので、全体的に剛性を高めることができる。また、複数の外側接続部に対応して嵌合部が複数設けられれば、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット全体の位置決め精度を高めることができる。そして、一つの嵌合部の両端のそれぞれに外側接続部を接続するようにすれば、嵌合部、一対の外側接続部、及び増強部が枠状をなすので、当該部分の剛性を高めることができる。
【００１６】
この場合、前記内側接続部と外側接続部とが増強部を境にして該増強部の伸長方向に変位して形成されれば、嵌合部とリング体との間に引っ張り力が作用するような場合でも、接続部に対して作用する引っ張り力が、嵌合部とリング体との間で直線的に作用せずに、当該引っ張り力を分散させることができ、嵌合部とリング体との間で生じる引っ張り力に対しても耐久性を与えることができる。
【００１７】
本発明の別の態様として、リング体は、伝熱カセットの外面の前記開口周縁部に形成された環状凹部に圧入可能に形状設定され、前記増強部は、厚みがリング体よりも厚く設定され、且つ伝熱プレートの環状凹部回りに形成された外側凹部に配設可能に形状設定され、伝熱カセットを重ね合わせるに際し、増強部がリング体よりも先に伝熱カセットに当接するように構成されることが好ましい。このようにすれば、伝熱カセットを重ね合わせて溶接型プレート式熱交換器を構築するに際し、リング体が環状凹部に入り込む前に増強部が伝熱プレートの外側凹部に入り込むので、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット全体の位置決めがなされる。
【００１８】
即ち、接続部は増強部によって全体的な強度が高められているので、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット（リング体）の配置を適正な位置で維持させることができるが、リングガスケットによるシール性を高めるのに重ね合わせた複数の伝熱カセットを締め付けるときに、リング体と伝熱カセットとが片当たりした状態になる場合があり、このような場合には、リング体に不均一な捻りが生じたり、過度の捻りによる転動が生じたりして僅かながら位置ずれが起きる場合がある。しかしながら、上述の如く、増強部がリング体よりも先に伝熱カセットの外側凹部に入り込んで全体的な位置決めがなされると、リング体に無理な捻り等が作用することなく、リング体を伝熱カセット間（環状凹部間）に適正な状態で確実に配設（圧入）することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の溶接型プレート式熱交換器用ガスケットによれば、伝熱カセットに仮止めする嵌入部と伝熱カセットの開口周縁部間を液密に封止するリング体とを接続した接続部全体の剛性を高め、位置決め安定性を高めると共に破損の発生を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット（以下、単にリングガスケットという。）について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態に係るリングガスケットの説明に先立ち、溶接型プレート式熱交換器について説明する。
【００２１】
かかる溶接型プレート式熱交換器（以下、単に熱交換器という。）は、図１及び図２に示す如く、内部に液体からなる熱交換媒体、又は被熱交換媒体の何れか一方（本実施形態においては熱交換媒体）ａを流通させる流路（以下、内部流路という）Ａを形成した複数の伝熱カセット１０，１０…と、複数の伝熱カセット１０，１０…を挟み込む一対のフレーム２０ａ，２０ｂとを備える。該熱交換器は、重ね合わせた複数の伝熱カセット１０，１０…を一対のフレーム２０ａ，２０ｂで挟み込むことで、伝熱カセット１０，１０…間に流体からなる熱交換媒体又は被熱交換媒体（本実施形態においては、被熱交換媒体）ｂを流通させる流路（以下、カセット間流路という。）Ｂが形成されている。
【００２２】
該伝熱カセット１０，１０…は、二枚の伝熱プレート１０ａ，１０ｂを重ね合わせ、それを線溶接することにより内部に前記内部流路Ａが形成されている。該伝熱カセット１０を構成する各伝熱プレート１０ａ，１０ｂは、チタンやステンレス等からなる平面視略長方形状の平板をプレス成形したもので、四隅に円形状の開口１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成されており、表裏に複数の凹条及び凸条が交互に形成されている。これらの凹条及び凸条は、それぞれの機能を有し、例えば、後述するガスケットＧ１を配設するためのガスケット配設用凹部１００や、リングガスケットＧ２を配設するためのリングガスケット配設用凹部１１０、重ね合わせた状態で伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間に内部流路Ａを形成するための凹条及び凸条等がある（図４参照）。なお、ガスケット配設用凹部１００やリングガスケット配設用凹部１１０等の構成等については後述することとする。
【００２３】
本実施形態にかかる伝熱カセット１０について具体的に説明すると、上記構成の伝熱プレート１０ａ，１０ｂの短手方向の一端側で、長手方向の両端部に位置する二つの開口（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）を含んだ領域を画定するように、重ね合わせ状態の伝熱プレート１０ａ，１０ｂ同士を線溶接し、さらに、溶接線で画定される領域外の二つの開口１１ｃ，１１ｄのそれぞれの周縁部同士を線溶接することで形成されている。これにより、本実施形態に係る伝熱カセット１０，１０…は、図３（イ）に示す如く、短手方向の一端側に位置する二つの開口１１ａ，１１ｂを包囲した溶接線Ｗにより、伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間において、該伝熱プレート１０ａ，１０ｂに短手方向の他端側から一端側に裾広がりした略台形状の領域からなる内部流路Ａが画定されている。該内部流路Ａは、複数の伝熱カセット１０の流入用開口１１ａが連なって形成される上流側の流路Ｒ１（図２参照）から流れ込む熱交換媒体ａが台形状の流れを作って、流出用開口１１ｂが連なって形成される下流側に流路Ｒ２（図２参照）から流れ出るように形成されている。そして、該内部流路Ａの領域外に位置する残りの開口１１ｃ，１１ｄの周縁部同士が線溶接されることで、内部流路Ａと非連通状態をなして伝熱カセット１０を貫通した流路形成穴１１ｃ’、１１ｄ’が形成されている。なお、図において、線溶接による溶接線を三点鎖線で示している。
【００２４】
伝熱プレート１０ａ，１０ｂの線溶接する部分（内部流路Ａを形成する台形状の領域の輪郭部分、及び流路形成穴１１ｃ’，１１ｄ’となる開口１１ｃ，１１ｄの周縁部）には、表裏に連続した凹条及び凸条が形成されており、対向させた伝熱プレート１０ａ，１０ｂの凸条同士を当接状態にして線溶接することで伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間（凸条間）が液密になっている（以下、内部流路Ａを画定すべく溶接された凹条を溶接凹条という）。
【００２５】
そして、該熱交換器は、上述の如く、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせることで、伝熱カセット１０，１０間に被熱交換媒体を流通させるカセット間流路Ｂが形成されるが、かかるカセット間流路Ｂは、内部流路Ａとは異なり、図３（ロ）に示す如く、伝熱カセット１０，１０間にガスケットＧ１を配設することにより形成される。かかるガスケットＧ１については、後述するが、カセット間流路Ｂは、伝熱カセット１０，１０…の長手方向に延びる中心線ＣＬを基準にして内部流路Ａと鏡像関係をなすように伝熱カセット１０，１０…間において形成されている。すなわち、伝熱カセット１０，１０間において、該伝熱プレート１０ａ，１０ｂに短手方向の一端側から他端側に裾広がりした略台形状の領域からなるカセット間流路Ｂが形成される。該カセット間流路Ｂは、各伝熱カセット１０を貫通した一方の流路形成穴１１ｄ’が連なって形成される上流側の流路Ｒ４（図２参照）から流れ込む被熱交換媒体ｂが台形状の流れを作って、他方の流路形成穴１１ｃ’が連なって形成される下流側の流路Ｒ３（図２参照）から流れ出るように形成されている。
【００２６】
このように、内部流路Ａ，Ａ…同士を連通させるとともに、カセット間流路Ｂ，Ｂ…同士を連通させるべく、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせるに際し、伝熱カセット１０，１０間にガスケットＧ１，リングガスケットＧ２が配設される。
【００２７】
図４及び図５に示す如く、本実施形態に係る伝熱カセット１０（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）には、前記ガスケットＧ１を配設するためのガスケット配設用凹部１００と、リングガスケットＧ２を配設するためのリングガスケット配設用凹部１１０とが形成されている。なお、図４及び図５には、伝熱カセット１０（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）の一部（略上半分）を示しているが、該伝熱カセット１０（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）は、短手方向に延びる中心線（図しない。）を基準にして上半分と下半分とが鏡像状態をなすように形成されている。
【００２８】
ガスケット配設用凹部１００は、伝熱カセット１０，１０…の両面（伝熱カセット１０，１０…を構成した各伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外側を向いた面）に、流路形成穴１１ｃ’，１１ｄ’を含んだ台形状の領域を画定（台形状の輪郭を形成）するように形成されている。なお、上述の如く、内部流路Ａ及びカセット間流路Ｂは、長手方向に延びる中心線ＣＬを基準にして鏡像状態で形成されるため、内部流路Ａを形成すべく線溶接された溶接凹条１１４のうち、伝熱プレート１０ａ，１０ｂの短手方向の両側に位置する直線部分が、ガスケット配設用凹部１００の一部として活用される。
【００２９】
該ガスケット配設用凹部１００の回りには、該ガスケット配設用凹部１００から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外端に向けて延びる複数の凹条１１５…及び凸条１１６…が、ガスケット配設用凹部１００に沿って交互に形成され、そのうちの所定の凸条１１６には、ガスケットＧ１を仮止めする（後述する仮止嵌合部を嵌入させる）ための貫通孔１０１が両側で隣接する凹条１１５，１１５に跨るように穿設されている。
【００３０】
一方、リングガスケット配設用凹部１１０は、前記ガスケット配設用凹部１００で包囲された領域の外側に位置する流入用開口１１ａ及び流出用開口１１ｂ回りに形成されている。
【００３１】
具体的には、リングガスケット配設用凹部１１０は、流入用開口１１ａ及び流出用開口１１ｂのそれぞれの周縁部に形成され、後述するリング体３００が圧入される環状凹部１１１と、該環状凹部１１１から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外周端に向けて延出した延出凹部１１２…とで構成されている。本実施形態に係る環状凹部１１１は、流入用開口１１ａ，及び流出用開口１１ｂの形状に対応して円環状に形成されており、前記延出凹部１１２…が環状凹部１１１に対して周方向の間隔をおいて放射状に複数形成されている。
【００３２】
該延出凹部１１２…は、溶接凹条１１４と交差するように延びており、溶接凹条１１４よりも外側で延出凹部１１２…間に形成される凸条にリングガスケットＧ２の後述する嵌合部３０１が嵌入される貫通した仮止穴１１３が隣接する延出凹部１１２…に跨るように形成されている。なお、延出凹部１１２…は、リング体３００が配設（圧入）される環状凹部１１１と仮止穴１１３との間に延びているので、所定の延出凹部１１２…には、リングガスケットＧ２の後述する外側接続部３０２ａ及ぶ内側接続部３０２ｂが配設されるようになっている。また、環状凹部１１１と仮止穴１１３との間に溶接凹条１１４が介在するので、本実施形態において、環状凹部１１１の外周付近に位置する溶接凹条１１４を後述する増強部３０２ｃが配設される外側凹部として兼用させるようにしている。なお、以下の説明において、溶接凹条１１４のうち、リングガスケットＧ２（増強部）が配設される部分１１４ａを外側凹部ということとする。
【００３３】
前記環状凹部１１１、延出凹部１１２…、外側凹部１１４ａは、何れも断面略逆台形状に形成されているが、環状凹部１１１は、外側凹部１１４ａよりも浅く形成されている。即ち、環状凹部１１１を深く形成すると、その裏面側に形成される凸条が伝熱カセット１０，１０…内と開口１１ａ，１１ｂとの間の流路を閉鎖した態様になるため、伝熱カセット１０，１０…内面側の凸条の突出量を抑えて内部流路Ａと開口（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）との連通状態を確保すべく、環状凹部１１１は浅く形成されている。従って、環状凹部１１１と外側凹部１１４ａとの間（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ間に内部流路Ａが形成されている領域）にある延出凹部１１２…は、深さの異なる環状凹部１１１と外側凹部１１４ａとを連続させるように形成されているので、内部流路Ａの形成を阻害することのないように、外側凹部１１４ａ側から環状凹部１１１側に向けて深さが浅くなるように形成されている。
【００３４】
前記ガスケットＧ１は、弾性材料から形成されており、図５に示す如く、前記ガスケット配設用凹部１００に対応して略台形状をなして無端環状に形成されたガスケット本体２００と、前記貫通孔１０１に嵌入される仮止嵌合部２０１と、該仮止嵌合部２０１とガスケット本体２００を接続する腕部２０２とで構成されている。前記仮止嵌合部２０１は、前記貫通孔１０１に対応して複数設けられている。本実施形態に係る腕部２０２は、一つの仮止嵌合部２０１に対して二つ設けられている。該二つの腕部２０２，２０２は、ガスケット本体２００の周方向に間隔（ガスケット配設用凹部１００の外周から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外端に向けて延びる凸条１１６の幅に対応した間隔）をおいて設けられており、仮止嵌合部２０１の両端が各腕部２０２の先端部に接続されている。これにより、仮止嵌合部２０１を貫通孔１０１に嵌入した状態で二本の腕部２０２がガスケット配設用凹部１００から伝熱プレート１０ａ，１０ｂの外端に向けて延びる凹条１１５内に入り込むようになっている。
【００３５】
リングガスケットＧ２は、本実施形態の特徴部分であり、弾性材料から形成されている。該リングガスケットＧ２は、図６（イ）に示す如く、環状凹部１１１に嵌合される円環状のリング体３００と、前記仮止穴１１３に嵌入される嵌合部３０１と、リング体３００と嵌合部３０１とを接続する接続部３０２とで構成されている。
【００３６】
前記リング体３００は、環状凹部１１１（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）に対応して平面視略円形をなして無端環状に形成されており、断面形状が積層された伝熱カセット１０，１０…の環状凹部１１１同士で形成される空間の断面形状の略相似した扁平六角形状をなしている（図６（ロ）参照）。該リング体３００は、伝熱カセット１０，１０…に挟み込まれた状態（環状凹部１１１の内面に圧接した状態）でシール性を発揮するように、環状凹部１１１で形成される空間よりもやや大きめに形成されている。即ち、該リング体３００は、カセット間流路Ｂを内部流路Ａと非連通状態にして、内部流路Ａ同士を液密に連通させるのにシール性が要求されるため、伝熱カセット１０，１０…に挟み込まれた際に弾性変形し、液密を担保できる程度に伝熱カセット１０，１０…に対して密接するように断面形状及びサイズが設定されている。
【００３７】
前記接続部３０２は、嵌合部３０１に接続された外側接続部３０２ａと、リング体３００に接続された内側接続部３０２ｂと、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性を有する増強部３０２ｃとを備え、外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとが増強部３０２ｃを介在させて接続されることにより構成されている。
【００３８】
内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａは、断面形状が対向した延出凹部１１２…同士で形成される空間の断面形状に略相似しており、扁平六角形状をなしている。本実施形態においては、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａのそれぞれが複数設けられている。
【００３９】
かかる内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａと増強部３０２ｃとの接続態様を説明するに先立ち、増強部３０２ｃについて具体的に説明すると、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａと交差するように形成されており、リング体３００が圧入される伝熱カセット１０，１０…の環状凹部１１１の外側に形成された前記外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）内に配設可能に形成されている。
【００４０】
本実施形態に係る増強部３０２ｃは、外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）の平面形状に対応するように形成され、リング体３００を取り囲むように伸長状態で形成されている。具体的には、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、リング体３００の約半分（略１８０°の範囲）を囲む円弧部３１０と、円弧部３１０の両端から延出した一対の直線部３１１ａ，３１１ｂとで構成されている。なお、一方の直線部３１１ａは、円弧部３１０の接線方向に延びるように形成され、他方の直線部３１１ｂは、円弧部３１０と交差する方向で外方に向けて延びるように形成されている。該増強部３０２ｃは、断面が重ね合わされた伝熱カセット１０，１０…の外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）同士で形成される空間の断面形状の略相似した扁平六角形をなし、伝熱カセット１０，１０…の重ね合わせ方向の厚みがリング体３００の厚みよりも大きく設定されている（図６（ロ）参照）。これにより、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせるに際して、リング体３００よりも先に伝熱カセット１０，１０…に接触、或いは挟み込まれるようになっている。
【００４１】
そして、上記構成の増強部３０２ｃには、複数の外側接続部３０２ａ、及び複数の内側接続部３０２ｂのそれぞれが増強部３０２ｃの伸長方向（円弧部３１０と直線部３１１ａ，３１１ｂとに沿った方向）に間隔をおいて接続されている。これにより、リング体３００、内側接続部３０２ｂ、及び増強部３０２ｃが一体的になって枠状を呈し、当該リングガスケットＧ２（リング体３００）の周方向及び径方向の剛性がよりいっそう高められている。本実施形態においては、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａは、増強部３０２ｃを境にして周方向に変位して設けられており、嵌合部３０１とリング体３００との間で引っ張り力が生じても、当該力が一直線状に作用しないようになっている。
【００４２】
本実施形態においては、内側接続部３０２ｂよりも外側接続部３０２ａの方が多く設けられており、一つの嵌合部３０１を二つの外側接続部３０２ａで支持するように構成されている。即ち、増強部３０２ｃに接続された二本の外側接続部３０２ａ，３０２ａの先端が嵌合部３０１の両端に接続されている。これにより、嵌合部３０１、外側接続部３０２ａ、及び増強部３０２ｃも枠状を呈しており、増強部３０２ｃよりも外側にある嵌合部３０１及び外側接続部３０２ａの剛性を高めるようにしている。
【００４３】
前記増強部３０２ｃは、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも断面が大きくなるように形成され、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性が高められている。具体的には、増強部３０２ｃは、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂと同素材で一体的に成型されているので、断面を大きくすることにより剛性が高められている。その一形態として、本実施形態に係る増強部３０２ｃは、リング体３００を取り囲むように伸長状態で形成されると共にリング体３００よりも厚みが厚く設定され、伸長方向における断面積が外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂの断面よりも大きくなるようにして剛性が高められている。
【００４４】
また、該増強部３０２ｃは、図６（ハ）に示す如く、伝熱カセット１０と当接する一方の面にリング体３００の径方向の延びる逃溝３０５が形成されている。具体的に説明すると、前記リング体３００は流入用開口１１ａ或いは流出用開口１１ｂの周縁部間を封止するように構成されているが、例えば、経年による劣化等により熱交換媒体、又は被熱交換媒体が外側に漏れる場合があるため、そのような事態になったときに、リング体３００、内側接続部３０２ｂ、及び増強部３０２ｃで包囲された領域から熱交換媒体、或いは被熱交換媒体（本実施形態においては熱交換媒体）を外部に逃がし、これらのリークを外部から認識できるようにしている。従って、該逃溝３０５は、増強部３０２ｃにおける内側接続部３０２ｂ間に形成されている。
【００４５】
前記嵌合部３０１は、上述の如く、外側接続部３０２ａに接続されて仮止穴１１３の配置に対応するように設けられている。即ち、前記外側接続部３０２ａは、接続される嵌合部３０１の配置が仮止穴１１３の配置に対応するように、増強部３０２ｃに接続されている。
【００４６】
図１及び図２に戻り、前記一対のフレーム２０ａ，２０ｂのそれぞれは、伝熱カセット１０，１０…よりも大きな平面視長方形状をなす厚板鋼板である。該一対のフレーム２０ａ，２０ｂのうち、一方のフレーム２０ａには、伝熱カセット１０，１０…（伝熱プレート１０ａ，１０ｂ）の開口（流路形成穴１１ｃ’，１１ｄ’、流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）の形成位置と対応するように四つの開口２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが形成されている。該四つの開口２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄのうち、フレーム２０ａ，２０ｂの短手方向の一端側に形成された一対の開口２５ａ，２５ｂは、熱交換媒体ａを流出入させるための第一流入口及び第一流出口を構成し、短手方向の他端側に形成された一対の開口２５ｃ，２５ｄは、被熱交換媒体ｂを流出入させるための第二流入口及び第二流出口を構成する。各開口２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの外周縁部には、配管等を接続するためのフランジを固定するためのネジ孔（図示しない）が穿設されている。
【００４７】
一方のフレーム２０ａの一方の面には、複数の伝熱カセット１０，１０…及び他方のフレーム２０ｂを案内するためのガイドレールＬが延設されている。本実施形態において、ガイドレールＬは、一方のフレーム２０ａの長手方向の両端部（上下）に二本設けられており、他方のフレーム２０ｂには、ガイドレールＬが挿通される案内孔（図示しない。）が穿設されている。また、これに伴って、一対のフレーム２０ａ，２０ｂ間に配設される伝熱カセット１０，１０…のそれぞれにも、長手方向の両端部にガイドレールＬを挿通させるためのガイド溝Ｍが形成されている。これにより、前記ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２の交換を行うに際し、ガイドレールＬに沿って他方のフレーム２０ｂ及び複数の伝熱カセット１０，１０…を移動させ、一方のフレーム２０ａに対して接離させることができるようになっている。
【００４８】
他方のフレーム２０ｂには、開口が形成されておらず、該溶接型プレート式熱交換器のフレームとしてのみ機能するようになっている。一対のフレーム２０ａ，２０ｂのそれぞれの短手方向の両端部には、該フレーム２０ａ，２０ｂを介して重ね合わせた複数の伝熱カセット１０，１０…を締結させる締結手段１２０を配置するための切欠部Ｖ，Ｖ…が長手方向に間隔を有して複数形成されている。
【００４９】
本実施形態に係る締結手段１２０には、長尺なボルト１２０ａと該ボルト１２０ａに螺合されるナット１２０ｂとで構成されており、前記ボルト１２０ａのネジ部を一対のフレーム２０ａ，２０ｂの切欠部Ｖ，Ｖ内に配置した状態でナット１２０ｂを締め付けることで、一対のフレーム２０ａ，２０ｂ間の複数の伝熱カセット１０，１０…に対して締め付け力を作用させ、前記ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２のシール性を発揮させる様に構成されている。
【００５０】
本実施形態に係るプレート式熱交換器は、以上の構成からなり、次に、上記構成のプレート式熱交換器の組み立てについて説明する。
【００５１】
まず、複数の伝熱カセット１０，１０…をガイドレールＬに挿通し、ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２を伝熱カセット１０，１０…間、及び一方のフレーム２０ａと伝熱カセット１０，１０…との間に配設する。なお、伝熱カセット１０，１０…とフレーム２０ａ，２０ｂとの間に熱交換媒体ａ又は被熱交換媒体ｂを流通させると、フレーム２０ａ，２０ｂが腐食する虞があるため、フレーム２０ａ，２０ｂと伝熱カセット１０との間に流路を形成しないようにしている。すなわち、他方のフレーム２０ｂに隣接する伝熱カセット１０，１０…は、該フレーム２０ｂと対向する伝熱プレート１０ｂに開口１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成されていない。また、一方のフレーム２０ａと伝熱カセット１０，１０…の間には、流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ、及び一対の流路形成用穴１１ｃ’，１１ｄ’の周縁部の全てに、リングガスケットＧ２が介装されるようになっている。
【００５２】
ここでガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２の取り付けについて説明する。図５に示す如く、ガスケットＧ１は、ガスケット配設用凹部１００にガスケット本体２００を嵌め合わせると共に各腕部２０２を凹条１１５に嵌め合わせ、伝熱カセット１０，１０…の前記貫通孔１０１に仮止嵌合部２０１を嵌入することで、接着剤等を用いることなくガスケットＧ１全体が適正な位置で仮止めされることになる。なお、該ガスケットＧ１は、溶接凹条１１４を一部に含むガスケット配設用凹部１００にガスケット本体２００が圧入されるので、仮止嵌合部２０１を嵌入する貫通孔１０１をガスケット本体２００が圧入される凹条（ガスケット配設用凹部１００）に近接して形成することができることから、ガスケットＧ１と仮止嵌合部２１０とを接続する腕部２０２の長さを極力短くでき、該腕部２０２の剛性を十分に担保できるという理由から、リングガスケットＧ２のような増強部３０２ｃが設けられていない。
【００５３】
一方、リングガスケットＧ２は、リング体３００を環状凹部１１１に嵌め合わせ、内側接続部３０２ｂを所定の延出凹部１１２…に嵌め合わせる。そして、増強部３０２ｃを溶接凹条１１４（外側凹部１１４ａ）に嵌め合わせると共に、外側接続部３０２ａを延出凹部１１２…に嵌め合わせる。このように各部３００，３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃを凹部１１１，１１２，１１４ａに嵌め合わせた状態で、嵌合部３０１を仮止穴１１３に嵌入することでリングガスケットＧ２の仮止めがなされる。この状態で、リングガスケットＧ２は、リング体３００が確実にシール性を発揮できる適正な配置となる。そして、上述の如く、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂが増強部３０２ｃを介して接続されているため、嵌合部３０１が仮止穴１１３に嵌入されてリング体３００が懸垂状態になっても、接続部３０２の剛性により自由に揺れ動くことがなく、リング体３００が環状凹部１１１内で維持すると共に、増強部３０２ｃが外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）内で維持することになる。なお、一方のフレーム２０ａと伝熱カセット１０，１０…との間に介設されるリングガスケットＧ２も、伝熱カセット１０に対して同様に仮止めされる。
【００５４】
そして、ガスケットＧ１、及びリングガスケットＧ２が各伝熱カセット１０，１０…に仮止めされた状態で、図１に示す如く、複数の伝熱カセット１０，１０…を一対のフレーム２０ａ，２０ｂで挟み込む。そうすると、リング体３００よりも厚みが厚く設定された増強部３０２ｃが、伝熱カセット１０，１０…の接触する(外側凹部１１４ａに入り込む)ことになる。この際、リングガスケットＧ２を仮止めした時に増強部３０２ｃが外側凹部１１４ａに対して多少のズレが生じていても、増強部３０２ｃのテーパー面が外側凹部１１４ａ（溶接凹条１１４）の内面（テーパー面）に案内され、増強部３０２ｃが外側凹部１１４ａに対して適正な状態で挟み込まれることになる。
【００５５】
このように増強部３０２ｃが伝熱プレート１０ａ，１０ｂに挟み込まれた状態になると、該リングガスケットＧ２が拘束されることになるので、内側接続部３０２ｂに接続されたリング体３００は、伝熱カセット１０に対して不均一な状態で接触することなく全周に亘って伝熱カセット１０，１０…に均一に挟み込まれることになる。これにより、リング体３００は、捻り等が生じることなく伝熱カセット１０，１０…に当接する（環状凹部１１１に入り込む）。そして、締結手段１２０で一対のフレーム２０ａ，２０ｂを介してその間の伝熱カセット１０，１０に締結力を作用すると、ガスケットＧ１及びリングガスケットＧ２が伝熱カセット１０（各凹条の内面）に圧接状態となり、ガスケットＧ１が液密なカセット間流路Ｂを画定すると共に、リングガスケットＧ２が開口１１ａ，１１ｂ（流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂ）の周縁部に対するシール性を発揮し、溶接型プレート式熱交換器の組み立てが完了する。
【００５６】
そして、メンテナンス等を行うには、上記組み立て手順と逆の手順で行うが、リングガスケットＧ２を伝熱カセット１０，１０…から取り外すに際し、リング体３００側を伝熱プレート１０ａ，１０ｂから離間させて接続部３０２に引っ張り力が作用したり、リング体３００を径方向の荷重が作用したりしても、増強部３０２ｃによって接続部３０２全体の剛性が高まっているので、接続部３０２の付け根部分に亀裂が生じたり、接続部３０２が破断したりすることがない。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るリングガスケットＧ２は、嵌合部３０１とリング体３００とを接続する接続部３０２が、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂよりも剛性のある増強部３０２ｃを介在させて該外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとを接続することで構成されているので、接続部３０２全体の強度を増強して亀裂や破断の発生を防止することができる。そして、増強部３０２ｃを介在させれば、増強部３０２ｃよりも剛性の低い箇所（内側接続部３０２ｂ、外側接続部３０２ａ）が増強部３０２ｃを介して間接的に接続させた態様となり、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａのそれぞれ単位長さを短くすることができる。これにより、接続部３０２における増強部３０２ａ以外の部分の自由度を抑え、その結果、接続部３０２全体の自由度を抑えることができる。従って、接続部３０２に接続されたリング体３００の自由な移動を抑制することができ、リング体３００をシール性の発揮させることができる適正な配置（開口１１ａ，１１ｂの外周縁部）で維持させることができる。
【００５８】
また、リング体３００を取り囲むよう伸長状態で増強部３０２ｃを形成し、該増強部３０２ｃに対して伸長方向に間隔をおいて複数の外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂを接続するようにしたので、リング体３００、増強部３０２ｃ、及び内側接続部３０２ｂで枠状をなす部分が形成され、全体的な剛性を高めることができる。
【００５９】
さらに、複数の外側接続部３０２ａに対応して嵌合部３０１が複数設けるようにしたので、溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットＧ２全体の位置決め精度を高めることができる。そして、一つの嵌合部３０１の両端のそれぞれに外側接続部３０２ａを接続するようにしたので、嵌合部３０１、一対の外側接続部３０２ａ、及び増強部３０２ｃが枠状をなし、当該部分の剛性を高めることができる。本実施形態において、複数の嵌合部３０１を設けたが、接続部３０２の増強等を図ることができるので、嵌合部３０１を必要最小限の数に留めることができ、伝熱プレート１０ａ，１０ｂに対する仮止穴１１３を穿孔量を少なくして加工コストの低減を図ることもできる。
【００６０】
その上、前記内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを増強部３０２ｃを境にして該増強部３０２ｃの伸長方向に変位させて形成するようにしたので、嵌合部３０１とリング体３００との間に引っ張り力が作用しても、該引っ張り力が、嵌合部３０１とリング体３００との間で直線的に作用せずに分散させることができ、嵌合部３０１とリング体３００との間で生じる引っ張り力に対しても耐久性を与えることができる。
【００６１】
さらに、リング体３００を伝熱カセット１０，１０…の外面の前記開口（流入用開口、流出用開口）１１ａ，１１ｂの外周縁部に形成された環状凹部１１１に圧入可能に形状設定するとともに、増強部３０２ｃをリング体３００よりも厚く設定して外側凹部１１４ａに配設可能に形状設定し、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせるに際し、増強部３０２ｃがリング体３００よりも先に伝熱カセット１０，１０…に当接するように構成したので、伝熱カセット１０，１０…を重ね合わせて溶接型プレート式熱交換器を構築するに際し、リング体３００に不均一な捻りが生じたり、過度の捻りによる転動が生じて位置ずれが起きたりすることがない。これにより、本実施形態の如く深さの浅い環状凹部１１１内にリング体３００を嵌入させるようにしても適切な配置にすることができ、流入用開口１１ａ、流出用開口１１ｂの外周縁部間のシールを確実に行うことができる。
【００６２】
尚、本発明の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットは、上記実施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。
【００６３】
上記実施形態において、複数の内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａを増強部３０２ｃを境に、該増強部３０２ｃの伸長方向に変位させるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７（イ）に示す如く、外側接続部３０２ａ及び内側接続部３０２ｂを直列に形成するようにしても勿論よい。従って、外側接続部３０２ａ及び内側接続３０２ｂを複数設ける場合には、それぞれ同数で設けるようにしてもよい。
【００６４】
上記実施形態において、嵌合部３０１の両端を二つの外側接続部３０２ａで支持するようにしたが、例えば、図７（ロ）〜（ニ）に示す如く、嵌合部３０１の略中央に一つの外側接続部３０２ａに接続してＴ字状に形成するようにしてもよい。但し、伝熱カセット１０，１０…にリングガスケット配設用凹部１１０を形成したときは、延出凹部１１２…内に外側接続部３０２ａが配設されることになるので、嵌合部３０１を嵌入する仮止穴１１３は、該延出凹部１１２…の両側に隣接する凸条に形成することは勿論である。
【００６５】
上記構成のリングガスケットＧ２を適用できる伝熱カセット１０，１０…は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、リングガスケット配設用凹部１１０や、その他の凹条や凸条は必要に応じて設ければよい。従って、リングガスケット配設用凹部１１０を設けることなく仮止穴１１３を形成した場合には、前記嵌合部３０１を仮止穴１１３の形状及び配置に対応させて形成することは勿論のことである。但し、仮止穴１１３の形成や、リングガスケットＧ２の仮止めの確実性、シール性等を考慮すれば、上記実施形態と同様に伝熱カセット１０にリングガスケット配設用凹部１１０や仮止穴１１３を形成することが好ましい。
【００６６】
上記実施形態において、リングガスケットＧ２の増強部３０２ｃをリング体３００の外周周りに伸長状態で形成し、該増強部３０２ｃに対して複数の内側接続部３０２ｂ、及び外側接続部３０２ａを接続するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７（ロ）〜（ニ）に示す如く、嵌合部３０１とリング体３００とを接続する接続部３０２を内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを直線状に形成し、独立した増強部３０２ｃを介して内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを接続するようにしもよい。この場合の増強部３０２ｃの態様として、例えば、内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａに対して増強部３０２ｃを交差するように形成したり（図７（ロ）、（二）参照）、増強部３０２ｃを内側接続部３０２ｂ及び外側接続部３０２ａよりも大径の球状に形成したり（図７（ハ）参照）してもよく、これらの増強部３０２ｃを介して直列をなす内側接続部３０２ｂと外側接続部３０２ａとを接続するようにしてもよい。
【００６７】
上記実施形態において、外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとを一つの増強部３０２ｃに接続するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、外側接続部３０２ａと内側接続部３０２ｂとの間に増強部３０２ｃを二つ以上介在させるようにしてもよい（図７（ニ）参照）。このように増強部３０２ｃを二つ以上介在させる場合には、増強部３０２ｃと増強部３０２ｃとを接続する補助接続部３０２ｄを必要とするが、増強部３０２ｃ以外の部分の単位当たり長さを短くすることができるので、接続部３０２全体の剛性を高めることができる。従って、リング体３００を取り囲むように伸長状態で形成された増強部３０２ｃを嵌合部３０１とリング体３００との間に二つ以上設けるようにしても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るリングガスケットを適用する溶接型プレート式熱交換器の全体斜視図を示す。
【図２】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の分解斜視図であって、伝熱かカセットを伝熱プレートに分解した状態を示す。
【図３】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の内部流路及びカセット間流路の説明図であって、（イ）は、図２のＩ−Ｉ断面での内部流路を示し、（ロ）は、図２のＩＩ−ＩＩ断面でのカセット間流路を示す。
【図４】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の伝熱カセットを構成する伝熱プレートの部分正面図を示す。
【図５】同実施形態に係る溶接型プレート式熱交換器の伝熱カセットにガスケット及びリングガスケットを配設した状態の部分正面図を示す。
【図６】同実施形態に係るリングガスケットであって（イ）は、正面図を示し、（ロ）は、（イ）の断面ＩＩＩ―ＩＩＩ断面を示し、（ハ）は、（イ）の断面ＩＶ−ＩＶ断面を示す。
【図７】本発明の他実施形態に係るリングガスケットであって、（イ）は、外側接続部と内側接続部とを直列に形成したリングガスケットを示し、（ロ）は、嵌合部と外側接続部とをＴ字状に形成し、増強部を外側接続部及び内側接続部に対して交差する（交差方向に伸長する）ように形成した接続部（リングガスケット）を示し、（ハ）は、嵌合部と外側接続部とをＴ字状に形成し、増強部を外側接続部及び内側接続部よりも大径の球状に形成した接続部（リングガスケット）を示し、（ニ）は、嵌合部と外側接続部とをＴ字状に形成し、外側接続部及び内側接続部に対して交差するように形成した増強部を外側接続部と内側接続部との間に二つ介在させた接続部（リングガスケット）を示す。
【図８】従来の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットであって、伝熱カセットに仮止めした状態を示す。
【符号の説明】
【００６９】
１０…伝熱カセット、１０ａ，１０ｂ…伝熱プレート、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…開口（１１ａ…流入用開口、１１ｂ 流出用開口）、１１ｃ’，１１ｄ’…流路形成穴、２０ａ，２０ｂ…フレーム、１００…ガスケット配設用凹部、１０１…貫通孔、１１０…リングガスケット配設用凹部、１１１…環状凹部、１１２…延出凹部、１１３…仮止穴、１１４…溶接凹部、１１４ａ…外側凹部、１２０…締結手段、２００…ガスケット本体、２０１…仮止嵌合部、２０２…腕部、３００…リング体、３０１…嵌合部、３０２…接続部、３０２ａ…外側接続部、３０２ｂ…内側接続部、３０２ｃ…増強部、３０５…逃溝、３１０…円弧部、３１１ａ，３１１ｂ…直線部、Ａ…内部流路、Ｂ…カセット間流路、１２０ａ…ボルト、１２０ｂ…ナット、Ｇ１…溶接型プレート式熱交換器用ガスケット（ガスケット）、Ｇ２…溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット（リングガスケット）、Ｌ…ガイドレール、Ｍ…ガイド溝、Ｖ…切欠部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わされた二枚の伝熱プレート同士を線溶接して伝熱プレート間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか一方を流通させる内部流路が形成された伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセットの伝熱プレートに形成された開口を介して内部流路同士を連通させた溶接型プレート式熱交換器を構築すべく、隣接する伝熱カセットの開口周縁部に挟まれ、開口周縁部間を液密に封止する環状のリング体と、伝熱カセットの溶接線よりも外側に位置して伝熱プレートに穿設された仮止穴に嵌入される嵌合部と、リング体と嵌合部とを接続した接続部とを備えた溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットであって、前記接続部は、嵌合部に接続された外側接続部と、リング体に接続された内側接続部と、外側接続部及び内側接続部よりも剛性を有する増強部とを備え、外側接続部と内側接続部とが増強部を一つ以上介在させて接続されていることを特徴とする溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項２】
前記増強部は、内側接続部及び外側接続部に対して交差して形成されている請求項１記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項３】
前記外側接続部及び内側接続部のそれぞれを複数備え、各外側接続部及び内側接続部が、リング体を取り囲むように形成された増強部に、該増強部の伸長方向に間隔をおいて接続されている請求項１記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項４】
前記内側接続部と外側接続部とが増強部を境にして該増強部の伸長方向に変位して形成されている請求項３記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項５】
リング体は、伝熱カセットの外面の前記開口周縁部に形成された環状凹部に圧入可能に形状設定されると共に、増強部は、厚みがリング体よりも厚く設定され、且つ伝熱プレートの環状凹部回りに形成された外側凹部に配設可能に形状設定され、伝熱カセットを重ね合わせるに際し、増強部がリング体よりも先に伝熱カセットに当接するように構成されている請求項１乃至４の何れかに記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項１】
重ね合わされた二枚の伝熱プレート同士を線溶接して伝熱プレート間に熱交換媒体又は被熱交換媒体の何れか一方を流通させる内部流路が形成された伝熱カセットを複数重ね合わせ、伝熱カセットの伝熱プレートに形成された開口を介して内部流路同士を連通させた溶接型プレート式熱交換器を構築すべく、隣接する伝熱カセットの開口周縁部に挟まれ、開口周縁部間を液密に封止する環状のリング体と、伝熱カセットの溶接線よりも外側に位置して伝熱プレートに穿設された仮止穴に嵌入される嵌合部と、リング体と嵌合部とを接続した接続部とを備えた溶接型プレート式熱交換器用リングガスケットであって、前記接続部は、嵌合部に接続された外側接続部と、リング体に接続された内側接続部と、外側接続部及び内側接続部よりも剛性を有する増強部とを備え、外側接続部と内側接続部とが増強部を一つ以上介在させて接続されていることを特徴とする溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項２】
前記増強部は、内側接続部及び外側接続部に対して交差して形成されている請求項１記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項３】
前記外側接続部及び内側接続部のそれぞれを複数備え、各外側接続部及び内側接続部が、リング体を取り囲むように形成された増強部に、該増強部の伸長方向に間隔をおいて接続されている請求項１記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項４】
前記内側接続部と外側接続部とが増強部を境にして該増強部の伸長方向に変位して形成されている請求項３記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【請求項５】
リング体は、伝熱カセットの外面の前記開口周縁部に形成された環状凹部に圧入可能に形状設定されると共に、増強部は、厚みがリング体よりも厚く設定され、且つ伝熱プレートの環状凹部回りに形成された外側凹部に配設可能に形状設定され、伝熱カセットを重ね合わせるに際し、増強部がリング体よりも先に伝熱カセットに当接するように構成されている請求項１乃至４の何れかに記載の溶接型プレート式熱交換器用リングガスケット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３４３０５５（Ｐ２００６−３４３０５５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７０５２０（Ｐ２００５−１７０５２０）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
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