JPH02110294A - 熱交換器の熱交換コア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は内燃機関用オイルクーラなどの熱交換器の熱
交換コアに関する。

（従来の技術） 従来皿形のプレートを重ねて各プレート間に層状の空室
を形成させ、これを第１、第２流路に区分し、例えば潤
滑油と冷却水のような第１１第のオイルクーラは上下１
対をなす上側板と下側板とを組み合わせ、さらにこれを
所要段数重ね合わせたうえ、その下面に下端板、上面に
オイル流出室となるリング状部材および冷却水の入口、
出口バイブを取付けたものである。この上側板・下側板
はそれぞれ底壁が段差をなして、段差部、凸部などが設
けられている。この上側板・下側板を組み合わせさらに
これを重ね合わせると、底壁に設けた段差のある凸部や
段差部の隙間が流体の流路となる。また底壁に設けた上
下方向の突出部分を互に突き合わせて当接させ、その立
上がり部分が２流体の境界をなし、突き合わせ面は上下
の同種流体の接触面となる。また、各空室の流体入口、
出口はほぼ中心に対し対称の位置に設けられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような熱交換器の上側板、下側板は通常金属板を
プレス成形することにより製作されるから上記のような
段差部や凸部などを正確に段差を付し、それぞれが平坦
で反りがないように成型するのは困難である。従って重
ね合わせたとき密着すべき部分に隙間を生じてろう着不
良による洩れを生じたり、流路形状が不正確になって所
期以上に流体の圧力損失が大きくなったりする。また底
壁を突出させて突き合わせ当接させた部分は同種流体間
の接触面となるから当接する面積だけ底壁の伝熱面積が
減殺される。

さらに各空室内で中心に対しほぼ対称の位置に流入口と
流出口が設けられているから、空室内の流体は流入口で
中央口の左右に２分されほぼ半周を流れて流出する。従
って流れの径路が比較的短かい。これらの理由により熱
交換器の大きさの割には熱交換率が高（ない。

（課題を解決するための手段） 底壁の周縁と中央口の周縁とに立上りフランジを設け、
底壁上の鋭角に交わる２個の直径上にそれぞれ中心から
等距離の位置に開口を設け、方の鋭角内に半径方向に長
い凸条形突起を設け、他方の鋭角側の２個の開口に周縁
フランジを設けたプレートを１８０°ずつずらせながら
重ね合わせて各プレート間に１層おきの第１流路、第２
流路を形成させ、上記プレートの上下端面に上下端板を
固着し、そのいずれかに第１流入口、第１流出口、第２
流入口および第２流出口を穿設して、前記第１流路また
は第２流路に連通させた熱交換コアである。

（作用） この熱交換コアはその上面または下面に前記第１、第２
流入口、第１第２流出口に連通ずる第１５第２流体の入
口室、出口室または入口バイブ、出口バイブが取付けら
れて熱交換器をなす。

熱交換コア内の各空室内では、凸条形突起の両側にある
開口の一方が入口、他方が出口となるから凸条形突起に
さえぎられて３６０°近い（はぼ３６０°−鋭角）迂回
流路を経て流れ、しかも第１、第２流体は互に逆向きの
迂回経路となる。

また各プレートは開口部分を除き全底壁面が２流体間の
伝熱面積として利用される。さらにこのプレートは底壁
に段差を設けないから、反りのない正確な形状のものを
製作することができるので各フランジの接合部分の密着
が確実かつ均一となり、プレート間の流路形状も正確に
形成される。

（実施例） 第１図、第２図はこの発明の実施例を示す断面図であり
、第３図、第４図にそのプレート５２を示す。第３図の
円形のプレート５２は底壁５の周縁に立上りフランジ４
ｂ、底壁５の中央に設けた中央口３の周縁に立上りフラ
ンジ４ａが設けてあ乙 る。′鋭角４Ｘ＋、、ＺＸｚで交わる二個の直径Ｘ＋　
−ＹＸ２−　Ｙ２上にそ、れぞれ開口５５ａ、　５５ｂ
および５６ａ１５６ｂが穿設される。開口５５ａと５５
ｂは中心からの距離が等しく、開口５６ａと５６ｂも中
心からの距離が等しい。一方の鋭角４Ｙ＋、ＺＹｚ内に
半径力の周縁に開口フランジ６０が設けられる。このプ
レート５２を順次１８０°ずつ回転させて重ね、開口５
５ａ、５６ａの周縁の開口フランジ６０を隣接するプレ
ートの開口５５ｂ、５６ｂに接合させる。

このようにすれば積層された環状の空室が二つずつの開
口フランジ６０によって１層おきに連通し第１流入通路
１０、第１流出通路１１を有する第１流路（第１図）お
よび第２流入通路１２、第２流出通路１３を有する第２
流路（第２図）が形成される。このように重ね合わされ
たプレート５２の上端面に中央口９ｂ、第１流出路１１
に対向する第１流出口９ａを有する上端板９が固着され
、またこれらのプレート２の下端面に中央ロ１５ａ１第
１流入ロ１５ｂ１第２流入口１５Ｃ１第２流出口１５ｄ
を有する下端板１５が固着されて熱交換コア２５をなす
。第１図、第２図の例では下端板１５の周縁に一体的に
筒状垂下部１５ｅが設けられており、その内側に下蓋２
１が重ねられ、筒状垂下部１５ｅとの間に第２流体流入
室１７、第２流体流出室１８が形成される。入口バイブ
１９、出口バイブ２０が第２流体の流入室１７、流出室
１８にそれぞれ取付けられ、第２流入口１５ｃ、第２流
出口＋５ｄに連通ずる。下蓋２１の下面は第１流体入口
室１６を形成し第１流体人口１５ｂに連通ずる。

上端板９の上面には開口１４ａを有するリング状の上部
室１４が取付けられその内部は第１流体出口室をなして
第１流出口９ａに連通ずる。このようにしてなる熱交換
器１は第１流体をオイル、第２流体を冷却水とした内燃
機関用のオイルクーラである。第１図、第２図に示す断
面図は、第３図における一方の鋭角＆　ＸＩ　ｗ　Ｚ　
Ｘ２および他方の鋭角４Ｙｌ、ＺＹ２に沿った断面であ
る。各プレートの底壁５間において、流体は凸条形突起
５９にさえぎ６れて開口５５ｂから５６ｂまでまたは開
口５６ｂから５５ｂまでの間を、立上りフランジ４ａの
まわりにほぼ３６０°近い迂回経路をとって流れる。

そして第１流体の出入口と次層の第２流体の出入口とは
直径方向の反対側となり、第１流体と第２流体とはプレ
ート内の反対側でＵターンすることとなる。（流れの回
転方向は同方向、例えば共に時計廻りの場合もある。）
プレート５２には必要により小突起５８を設けて流体の
乱流発生、およびプレート間の補強に役立たせてもよい
。小突起は同一直径上では対応しない位置に設けられ、
相互の重ならないようにされる。

（考案の効果） この考案の熱交換コアは底壁に凹凸を設けない構造簡単
なプレートの１種類のみで構成することができ構造簡単
で部品点数が少なく、製作容易である。またプレートの
構造が簡単であるからプレス成形に際し正確で反りのな
いものが得られ、重ね合わせた際の立上りフランジおよ
び間口フランジの接合状態が均一に密着されたものとな
り、ろう付は不良による洩れ等が発生せず、機能の保証
が十分できるものである。またこのプレートは開口を除
き底壁全面が２流体間の伝熱面積として作用するから、
熱交換効率がよく、前記の構造簡単なことと相まって小
型、軽量化できる。

さらに、２流体は各プレート間においてほぼ３６０°近
い長い迂回経路をと５、かつ交互の層内を反対方向に流
れるから、この点からも熱交換効率は向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図はこの考案の実施例の断面を示し、それ
ぞれ第３図のＸＩ　−Ｚ　−Ｘ２およびＹ＋　−ＺＹ２
に沿った断面図である。第３図はこの考案におけるプレ
ートの図、第４図（イ）（ロ）（ハ）は第３図イーｆ線
、ローロ線、ハーバ線に沿ったプレートの断面図である
。 ５・・・・・・底壁　４ａ、４ｂ・・・・・・立上りフ
ランジ９・・・・・・上端板　ｌＯ・・・・・・第１流
入路＋１・・・・・・第１流出路　１２・・・・・・第
２流入路１３　・’・・・・・第２流出路　１５・・・
・・・下端板５２・・・・・・プレート ５５　ａ　、　５５　ｂ　、　５６　ａ　、　５６　ｂ
　・＝　・＝開口５９・・・・・・凸条形突起　６０・
・・・・・開口フランジ第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）底壁の周縁と底壁の中央に設けた中央口の周縁と
   に立上りフランジを設け、底壁上の鋭角に交わる２個の
   直径上に中心から等距離の位置に開口をそれぞれ設け、
   一方の鋭角内に半径方向に長い凸条形突起を設け、他方
   の鋭角側の開口の周縁に開口フランジを設けてなるプレ
   ートを、１８０°ずつ順次に円周方向にずらせて重ね合
   わせて前記立上りフランジ同士を接合するとともに開口
   フランジを他の開口周縁に接合して、１層おきに層状を
   なす第１流路・第２流路を形成させ、前記プレートの上
   端に上端板、下端に下端板を固着し、前記第１流路に連
   通する第１流入口、第１流出口、第２流入口、および第
   ２流出口をそれぞれ上端板または下端板に穿設してなる
   熱交換器の熱交換コア。
2. （２）プレートの底壁に複数の小突起が、直径上の対応
   しない位置に設けられた、特許請求の範囲第１項記載の
   熱交換器の熱交換コア。
3. （３）底壁に穿設した開口がすべて中心から等距離にあ
   る特許請求の範囲第１項記載の熱交換器の熱交換コア。