プレート式熱交換器とは？
薄い金属板の重ね技で「熱だけ」を効率よく受け渡す装置
【超解説】とても簡単に言うと何か？
波型に加工された薄い金属の板を何十枚も重ねて、板の隙間に温水と冷水を交互に流すことで、
2つの液体を混ぜずに熱だけを受け渡す装置です。
1. 基本概要
そもそも何か
プレート式熱交換器（PHE）は、波形に成形された薄い金属プレートを
多数枚重ね合わせ、プレート間の流路に2種類の流体を交互に通すことで熱交換を行う装置です。
シェル＆チューブ式に比べ伝熱効率が3〜5倍高く、コンパクトで省スペースです。
なぜ必要なのか
空調の冷温水系統で1次側と2次側を分離する場合や、蓄熱槽の熱を空調系統に
移す場合などに使われます。系統を分けることで圧力の管理や水質管理が容易になり、
システムの信頼性が向上します。
2. 構造や原理
ガスケット式
プレートの周囲にゴムパッキン（ガスケット）を装着し、フレームでボルト締めする方式です。
分解洗浄が可能で、プレートの追加・削除で能力の調整ができます。ビル空調で最も一般的です。
ろう付け式（ブレージング式）
プレート同士を銅ろうで接合した一体構造で、ガスケットが不要です。小型軽量で安価ですが、
分解洗浄ができないため水質の良い系統に適しています。給湯や小型空調に使用。
溶接式
プレートをレーザー溶接した方式で、高温・高圧に対応できます。
地域冷暖房や化学プラントに使用。
3. 素材・形状・規格
SUS316（ステンレス鋼）：最も一般的なプレート材質。
チタン：海水や腐食性の高い流体に使用。
SUS304：淡水系で使用。プレートの波形パターン（ヘリンボーン模様）で乱流を
促進し、伝熱効率を高めます。JIS B 8247に規格があります。
4. 主に使用されている場所
ビル空調の冷温水系統分離、氷蓄熱システムの熱交換、地域冷暖房の熱受入、
給湯システムの間接加熱、コージェネレーションの排熱回収、食品工場の殺菌・冷却工程など。
5. メリット・デメリット
メリット
① 高効率：シェル＆チューブ式の3〜5倍の伝熱係数。
② コンパクト：同能力の
シェル＆チューブ式の1/3〜1/5のサイズで省スペース。
③ 柔軟性：プレート枚数の
増減で能力を調整可能。
デメリット
① スケール：流路が狭いため水質管理を怠るとスケールで閉塞しやすい。
② ガスケット交換：ガスケット式は5〜10年でガスケット交換が必要。
③ 圧力損失：乱流促進のため圧力損失がやや大きい。
6. コスト・価格の目安
おおよその相場
- ガスケット式（100kW級）:
50万〜150万円程度 - ろう付け式（小型）:
5万〜30万円程度 - ガスケット交換:
本体価格の20〜30%程度 - 化学洗浄:
10万〜30万円程度/回
7. 更新周期と注意点・絶対にやってはいけない悪い使用方法
更新周期
本体（プレート）の寿命は20〜30年程度。ガスケットは5〜10年で交換。
水質管理次第で大きく変動します。
絶対にやってはいけない悪い使用方法
プレート式は流路が狭いため、
スケール（水垢）が付着すると
急激に性能が低下し、最悪の場合
完全に閉塞して使用不能になります。
水質管理（軟水化処理・薬品注入）を
確実に行ってください。
8. 関連機器・材料の紹介
- 氷蓄熱システム:蓄熱槽と空調系統の間で熱交換に使用。
▶ 詳細記事はこちら - 吸収式冷温水機:冷温水系統の熱交換に使用。
▶ 詳細記事はこちら
9. 多角的なQ&A（20連発）
熱交換器って何に使うの？
マンションやビルの空調・給湯で使われています。例えばマンションの給湯は
ボイラーの温水をプレート式熱交換器で水道水に熱を移してお湯を作っています。
お湯の温度が安定しないのは熱交換器のせい？
熱交換器のスケール付着や制御バルブの不調が原因の可能性があります。
管理会社に点検を依頼してください。
地域暖房の仕組みは？
地域の熱供給プラントから温水が配管で届き、建物内のプレート式熱交換器で
館内の暖房用温水に熱を移す仕組みです。
電気代に影響する？
熱交換器がスケールで汚れると効率が落ちて余計なエネルギーを消費します。定期洗浄が
省エネにつながります。
どこに設置されている？
通常は地下の機械室にあり、一般の方が直接目にすることは少ないです。
据付時の注意点は？
フレーム前面にプレート引き出し用のスペース（本体長さと同等）を確保してください。
基礎はアンカーボルトで固定し配管応力がかからないよう支持を取ってください。
配管接続の向きは？
対向流（カウンターフロー）になるよう接続します。1次側と2次側で流れの方向を
逆にすることで最大の熱交換効率が得られます。
初回運転前のフラッシングは？
配管内のゴミやスケールが熱交換器に詰まるのを防ぐため、
バイパス配管で系統をフラッシングしてから熱交換器を通水してください。
ストレーナーは必要？
入口側にY型ストレーナーの設置が必須です。プレート間の流路は2〜5mmと狭く
異物が詰まりやすいためです。
保温工事は？
結露防止と熱損失防止のため本体と配管の保温工事が必要です。ガスケット式はボルト部分を
避けて着脱可能な保温カバーにするのが一般的です。
選定時の確認事項は？
①1次・2次側の流量と温度差、②交換熱量（kW）、③許容圧力損失、
④使用流体の種類（水質）、⑤設置スペースを確認してメーカーに選定を依頼します。
搬入計画の注意は？
ガスケット式の大型機は重量が数百kgになるため搬入経路の床荷重と
開口寸法を事前確認してください。
水質管理の設計は？
密閉系統では防錆剤の添加、補給水系統では軟水器の設置を設計段階で計画してください。
水質管理が熱交換器の寿命を左右します。
冗長性の確保は？
重要施設では2台並列（1台予備）の構成にします。バルブ操作で切替えられるよう
バイパス配管を計画してください。
試運転時の確認は？
①漏水がないこと、②設計通りの流量が出ていること、③温度差が設計値に近いこと、
④圧力損失が許容範囲内であることを確認してください。
洗浄のタイミングは？
1次・2次側の温度差が初期値から30%以上悪化したら洗浄が必要です。
または年1回の定期洗浄を推奨します。
化学洗浄の方法は？
スケール除去にはクエン酸系の洗浄剤を循環させます。洗浄後は中和処理と十分なすすぎを
行ってください。メーカー推奨の薬品を使用します。
ガスケット交換のサインは？
ガスケットからの滴下漏水、ガスケットの硬化・変色、ボルトの増し締めでも
漏水が止まらない場合はガスケット全数交換が必要です。
性能監視のポイントは？
1次・2次の入口出口温度と流量を定期的に記録し、伝熱性能の推移を監視します。
BASに温度センサーを接続すれば自動監視も可能です。
プレートの腐食はどう確認？
ガスケット式は分解してプレート表面を目視確認します。ピンホール（微小な穴）が
開いていると系統間の混合が発生するため要交換です。