JP2597170Y2 - 熱交換器用の皿形のプレート - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は多板式熱交換器を構成
するプレートに関し、特に中央に貫通孔を有するドーナ
ツ型の熱交換器において多段に積層されるチューブを構
成する一対のプレートの形状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来多板型であって中央に貫通孔を設け
たドーナツ型の熱交換器は、例えば特公昭５５−４８２
３８号公報、あるいは実開昭５９−１０８０６５号公報
に開示されている。これらはいずれも中央に中央開口を
有し周縁に周縁フランジを設けた一対の皿形のプレート
を向い合わせに接合して偏平なチューブを形成しこれを
多段に積層している。各チューブ間に、プレートの底面
間を連通する短管状の通路が設けてあって第１流体（例
えばオイル）は各チューブ内を流れる。チューブ全体が
ハウジング内に収容されハウジングは第２流体（例えば
水）ジャッケットとなり各チューブを水が包囲する。

【０００３】この種のドーナツ型の熱交換器ではプレー
トの中央開口が重なって貫通孔を形成している。多板式
のドーナツ型熱交換器は、主として内燃機関のオイルク
ーラとして、エンジン本体に装着して使用される。その
装着態様は、中央貫通孔を貫通する取付ボルトで締付け
られるものであり、熱交換器の上面にオイルフィルタを
取付ける取付けボルトを共用するもの（例えば前記特公
昭５５−４８２３８号公報）もあり、またオイルフィル
タを重ねないで単独で装着されるもの（例えば前記実開
昭５９−１０８０６５号公報）もある。

【０００４】これらの例によれば多板式ドーナツ型熱交
換器では、チューブ内を通る第１流体例えばオイルの流
れ方の態様が一様ではない。すなわち前記特公昭５５−
４８２３８号公報ＦＩＧ４のものでは、各チューブを貫
通するオイル通過路がチューブの周縁寄りに設けられ、
オイルはエンジンからこの通過路を通ってオイルフィル
タに流入し、その後オイルフィルタからオイルクーラの
中央貫通孔を経て、各チューブ内に流入し、各チューブ
内を流れて熱交換をし、再び中央貫通孔内に流入して、
取付用ボルトの軸の中空部を通ってエンジン本体へ戻る
ようになっている。

【０００５】また実開昭５９−１０８０６５号には、オ
イルフィルタを装着せずエンジン本体から直接各チュー
ブ内へオイルが流入して熱交換を行いオイルクーラ上部
で各チューブから流出し、取付ボルトの中空部を経てエ
ンジンへ戻る。従って各チューブと中央貫通孔とは遮断
されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】従来の熱交換器用の皿
形のプレートは、２枚１組として向い合わせに接合して
チューブを形成すると、中央開口の周囲が全周開放され
るか、全周閉塞されるか何れかに定まってしまい、中央
貫通孔とチューブ内とを直接流通させる流路を形成させ
るものと、中央貫通孔とチューブ内とを遮断する形式の
ものとに対し、同一のプレートを用いることはできな
い。

【０００７】例えば特公昭５５−４８２３８号公報ＦＩ
Ｇ４のものにおいては環形のプレートの内周縁を皿形の
外方（糸底方向）へ折りまげて水側と中央貫通孔を遮断
するフランジとしており、実開昭５９−１０８０６５号
公報のものにおいてはチューブ内と中央貫通孔との間お
よび水側と中央貫通孔との間の双方に別体の遮断片を用
いている。一方の遮断片をプレート内周縁のフランジで
代用するとしても他方の遮断片を省略することはできな
い。

【０００８】しかも前記２例のようにチューブ内を中央
貫通孔に開放するものと遮断するものとではプレートは
構造の異なる別種のものを用いなければならない。本考
案はこれらのオイル流路を遮断片を用いることなく同一
形態で共用できるようにした一対の皿形プレートであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この考案の皿形のプレー
トは対応する一対の組合せでなり、一方のプレートは中
央開口の周囲に周縁フランジの立上りと同方向に向けて
***する馬蹄形の中央リブを形成し、他方のプレートは
中央開口の周縁に周縁フランジの立上りと反対方向に円
筒状の中央フランジを設けて先端に切欠きを設け、かつ
中央フランジの外径を一方のプレートの中央リブ内周に
嵌合する寸法とするものである。

【００１０】さらに一方のプレートの中央リブの開放部
又は他方のプレートの中央フランジの切欠きの中央を通
る直径上の、中心から等距離の位置に開口を設け、他方
のプレートの二つの開口の周縁に周縁フランジの立上り
と反対方向向きの開口リブを設ける。また前記他方のプ
レートの中央フランジの高さを開口リブの高さと一方の
プレートの中央リブの高さの和とほぼ等しくし、中央フ
ランジの切欠きの深さを一方のプレートの中央リブの高
さとほぼ等しくするものである。

【００１１】

【作用】この一対の皿形プレートは互に向かい合わせに
組み合わされて１個のチューブを形成する。このとき中
央開口の中央リブの開放部と中央フランジの切欠き部と
を１８０゜反転した位置にして、このチューブを順次重
ねるとチューブを多段に重ねた熱交換器のコアが形成さ
れる。

【００１２】各チューブは一対のプレートに相対応する
２個ずつの開口を有し、中央開口の部分は一方のプレー
トの中央リブで中央貫通孔の周縁の大部分が遮断され
る。中央リブの馬蹄形の開放部には次段のプレートすな
わち他方のプレートの中央フランジが伸びて嵌合されて
おり、その切欠きは中央リブと重なり、切欠きのない部
分が中央リブの馬蹄形開放部分を遮断する。また他方の
プレートの開口の周縁にはチューブ外方に***する開口
リブがありこれが隣接チューブすなわち一方のプレート
の開口周縁に当接する。さらに中央フランジの基部は全
周で隣接チューブ間の中央貫通孔とチューブ外周とを遮
断する。かくして各チューブは二つずつの開口で連通す
る第１流体通路が形成され、チューブ外は第１流体通路
を遮断された第２流体通路となる。また中央貫通孔は第
１、第２流体いずれからも遮断される。

【００１３】次に一対のプレートを前記の場合と位相を
異ならせ一方のプレートの中央リブの開放部と他方のプ
レートの中央フランジの切欠きとを一致させて重ね合わ
せると、各チューブ内は二つずつの開口で連通するとと
もに中央貫通孔と一方のプレートの中央リブの馬蹄形開
放部によって連通する第１流体の流路が形成される。ま
た各チューブ外周は前記の例と同様第１流体流路および
中央貫通孔とは遮断された第２流体流路が形成される。

【００１４】この場合各チューブ内の第１流体の出入口
を二つの開口の一方と中央開口の中央リブ開放部とに限
定したいときは一方のプレートの中央リブ開放部に近い
開口の周縁に遮断片を挿入するか、あるいはその開口列
にパイプを挿入して流路とすることにより、その開口を
チューブ内と遮断すればよい。

【００１５】

【実施例】この考案の皿形のプレートはＡプレート（他
方のプレート）１とＢプレート（一方のプレート）１１
とでなる。Ａプレート１は円形皿形で底面から下方に向
けて立ち上らせ周縁フランジ２と中央開口３の周囲に、
周縁フランジ２と反対方向に立ち上らせた円筒状の中央
フランジ４を設け、その先端を全周の１／４程度の長さ
で矩形状に切欠き、切欠き５とする。また切欠き５の中
央を通る直径線上の中心から等距離の位置に開口６、６
を設け、その周縁に周縁フランジ２と反対方向に***す
る環状の開口リブ７、７を設ける。中央フランジ４の高
さは開口リブ７より高く、切欠き５の底辺がほぼ開口リ
ブ７の高さと同高であり、切欠き５の切欠き深さが後述
Ｂプレート１１の中央リブ１４の高さとほぼ等しい。す
なわち中央フランジ４の高さはほぼ開口リブ７と中央リ
ブ１４の高さの和に等しい。

【００１６】Ｂプレート１１はＡプレート１とほぼ同型
の円形底面を有しその周縁に周縁フランジ１２を上方に
向けて立ち上らせ、中央に中央開口１３を設け、中央開
口３とほぼ同径の中央開口１３の周囲に周縁フランジ１
２と同方向に***する馬蹄形状の中央リブ１４を設け
る。また中央リブ１４の開放部１５の中央を通る直径線
上に中心から等距離かつＡプレート１の開口６、６と対
応する位置に開口１６、１６を設ける。図１に示すよう
にＡ、Ｂプレート１、１１を周縁２、１２が向き合うよ
うにし、かつ中央フランジ４の切欠き５と中央リブ１４
の開放部１５とを中心に対し１８０゜位相の異なる向き
として組み合わせ、さらにＡプレート１、Ｂプレート１
１を交互に重ね合わせると、Ａ、Ｂプレートでなる偏平
なチューブ１８を積層した熱交換コアが得られる。

【００１７】チューブ１８は偏平な環状をなし、外周を
周縁フランジ２、１２の接合で区画され、内周と中央開
口３、１３の開口列とは中央リブ１４で大部分が区画さ
れる。中央リブ１４の馬蹄形の開放部分１５は、隣接す
るチューブ１８のＡプレート１から突出する中央フラン
ジ４の切欠き５の無い部分で区画される。またチューブ
１８の外面の隣接チューブ間は開口リブ７、７と中央フ
ランジ４の基部とによって区画される。こうして各チュ
ーブ１８は２列の開口列６、１６、６、１６……によっ
て互に連通し、中央開口列３、１３、３、１３……で形
成される中央貫通孔と遮断されたオイル通路となる。ま
たチューブ１８外周にはチューブ１８内および中央貫通
孔と遮断された水通路が形成され、各チューブを構成す
るＡ、Ｂプレートの底面を介してオイルと水との熱交換
が行われる。

【００１８】次に図２に示すように、Ｂプレート１１を
図１のものに対し１８０゜位相を変えた状態で重ね合わ
せると、Ａプレート１の中央フランジ４の切欠き５とＢ
プレートの中央リブ１４の馬蹄形開放部１５の位置が一
致し、中央開口３、１３、３、１３……で形成される中
央貫通孔と各チューブ１９とが流通するようになる。各
チューブ１９は開口列６、１６６、１６……でなる二つ
の連通孔と中央開口列３、１３、３、１３……でなる中
央貫通孔とに連通する。この場合開口６、１６、６、１
６でなる２列の連通孔のうち一方をリング状の遮断片
（図示しない）で遮断するか、あるいはパイプ２０を挿
通してその内部をオイル通路とし実質的に一方の開口列
をチューブ内と遮断することもできる。図２の例のよう
にパイプ２０によって中央リブ１４の開放部１５に近い
方の開口列６、１６、６、１６……を閉塞するようにす
れば、チューブ１９内のオイルは馬蹄形の中央リブ１４
の背部から流入しＡ、Ｂプレート１、１１の底面全域に
広がり迂回して開放部１５から流出するから、有効な伝
熱面積が底面全域となり熱交換効率がよい。

【００１９】図１の場合は例えば実開昭５９−１０８０
６５号公報に開示されたような、上部にオイルフィルタ
を装着しない流路を形成させるオイルクーラに用いるこ
とができ、図２の場合は例えば特公昭５５−４８２３８
号公報ＦＩＧ４に開示されたような上部にオイルフィル
タを重ねて装着するオイルクーラに用いることができ
る。このように一対の同一のプレートを異種のオイル流
路を形成するオイルクーラに兼用することができる。

【００２０】

【考案の効果】この考案の一対のプレートは中央開口を
遮断する手段である中央リブと中央フランジに、開放部
又は切欠きを設けることにより、それらの組み合わせで
一対の同一のプレートを用いて異なる流路を形成させる
ことができ、異種の熱交換器に同一プレートを共用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のプレートを用いた熱交換器の構成
例。

【図２】この考案のプレートを用いた他の熱交換器の構
成例。

【符号の説明】１ Ａプレート（他方のプレート） １１ Ｂプレート（一方のプレート） ２、１２ 周縁フランジ ３、１３ 中央開口 ４ 中央フランジ ５ 切欠き ６、１６ 開口 ７ 開口リブ １４ 中央リブ １５ 開放部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多板式の熱交換器の偏平なチューブを構
   成する一対の皿形のプレートにおいて、双方のプレート
   の周縁に周縁フランジを設けるとともにプレートの底面
   中央に中央開口を設け、一方のプレートの中央開口の周
   縁に周縁フランジの立上り方向に降起する馬蹄形の中央
   リブを形成し、他方のプレートの中央開口の周縁に周縁
   フランジの立上りと反対方向へ向けた円筒状の中央フラ
   ンジを設けその外径を一方のプレートの中央リブ内周に
   嵌合する寸法とし、中央フランジの先端に切欠きを設
   け、さらに双方のプレートの、中央リブの馬蹄形の開放
   部又は中央フランジの切欠きの中央を通る直径上で中心
   から等距離の位置に開口を設け、他方のプレートの二つ
   の開口の周縁に周縁フランジの立上りと反対方向へ向け
   た開口リブを設け、前記中央フランジの高さをほぼ開口
   リブ高さと一方のプレートの中央リブ高さの和と等しく
   し、切欠き深さをほぼ一方のプレートの中央リブ高さと
   等しくしてなる一対の皿形のプレート。