JP2001056192A - 自動車のオイルを冷却するためのプレートタイプ熱交換器 - Google Patents

自動車のオイルを冷却するためのプレートタイプ熱交換器

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JP2001056192A
JP2001056192A JP2000184293A JP2000184293A JP2001056192A JP 2001056192 A JP2001056192 A JP 2001056192A JP 2000184293 A JP2000184293 A JP 2000184293A JP 2000184293 A JP2000184293 A JP 2000184293A JP 2001056192 A JP2001056192 A JP 2001056192A
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heat exchanger
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fluid
plate type
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Ana Isabel Munoz
イザベル ムノス アナ
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Valeo Thermique Moteur SA
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    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0089—Oil coolers

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 熱交換を促進させる攪乱要素を設ける必要の
ないプレートタイプ熱交換器を提供する。 【解決手段】 このプレートタイプ熱交換器は、交互に
積層された第１プレート１０と第２プレート１２とを備
えている。第１プレート１０は、波形部１８を有する底
面１４を備え、第２プレート１２は、波形部２４を有す
る底面２０を備えている。波形部１８，２４は、互いに
おおむね直交しており、第１流体（Ｆ１）用の第１流路
３４と第２流体（Ｆ２）用の第２流路３６とを交互に形
成している。流路３４，３６は、流路の半分の間隔を示
すｈを用いて、Ｄh＝２×ｈにより求められた1〜3mmの
水力直径（Ｄh）を有している。このプレートタイプ熱
交換器は、特に、自動車用のオイル冷却器に適してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のプレー
トタイプ熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】上向き周縁を有する、積層された複数の
プレートを備え、第１流体用の第１流路と第２流体用の
第２流路とを交互に形成するように、前記上向き周縁が
密着された、いわゆる「プレートタイプ熱交換器」また
は「ベーンタイプ熱交換器」は、例えばドイツ国特許公
開第19511991号公報に記載されている。
【０００３】このような熱交換器は、例えば、自動車の
オイル冷却器として用いられ、自動車のエンジンを冷却
する冷却液との熱交換によって、エンジンオイルや自動
ギヤボックスからのオイルを冷却するようになってい
る。
【０００４】この種の熱交換器において、プレートは、
通常、スタンピングされた薄板で形成され、その各上向
き周縁を積層し、漏れがないように密着してろう付けさ
れる。それにより、流体循環流路が形成される。このよ
うな熱交換器は、プレートが積層されて構成されている
ため、ケーシングを必要としない。
【０００５】また、第１流路を流れる第１流体用の吸込
管及び排出管と、第２流路を流れる第２流体用の吸込管
及び排出管とが、交互に設けられている。
【０００６】プレートは、上述した吸込管及び排出管と
整列し、２種類の流体を交互に流したり止めたりするた
めに、スリーブや取り付けリングにより塞がれる孔を有
している。
【０００７】この種の公知の熱交換器では、プレートの
底面はおおむね平らであり、各流路には、流体を撹乱さ
せ、熱交換を促進させる撹乱要素が設けられている。
【０００８】その場合、第１流体と第２流体用に異なる
撹乱要素を設ける必要があるので、熱交換器の製造が複
雑になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における欠点の少なくとも一部を解消することにあ
る。
【００１０】本発明は、撹乱要素が設けられていない、
上述したようなプレートタイプ熱交換器を提供するもの
である。
【００１１】また、本発明は、第１流体及び第２流体の
流路の圧力ヘッドの損失を増大させることなく、２種類
の流体間の熱交換を良好に行うことができるプレートタ
イプ熱交換器を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上向き
周縁をそれぞれ有する、積層された複数のプレートを備
え、第１流体用の第１流路と第２流体用の第２流路とを
交互に形成するように、前記上向き周縁が密着されてい
るプレートタイプ熱交換器において、第１の方向に延び
る母線により形成された波形部を有する底面を備える第
１プレートと、第１プレートと交互に積層され、第１の
方向とおおむね直交する第２の方向に延びる母線により
形成された波形部を有する底面を備える第２プレートと
を備え、各流路は、流路の半分の高さ、つまり、第１プ
レート及び隣接する第２プレートが有する各波形部の各
頂部間の最大間隔の半分を示すｈを用いて、Ｄh＝２×
ｈにより求められた水力直径を有し、水力直径（Ｄh）
は、1〜3mmとなっているプレートタイプ熱交換器が提供
される。
【００１３】特殊な３次元形状の流路は、２枚の波形状
の底面で形成され、各波形部は、互いにおおむね直交す
る方向に延びている。
【００１４】波形部により、２種類の流体に、同じ水力
直径（Ｄh）が設定される。
【００１５】３次元の流路の水力直径（Ｄh）は、Ｄh＝
４×Ｖ（浸水した表面における流体の体積）により求め
られる。
【００１６】本発明では、水力直径（Ｄh）は、上述の
簡略化した式で求めることができる。
【００１７】水力直径（Ｄh）を1〜3mmとすると、圧力
ヘッドの損失を伴うことなく、２種類の流体の熱交換が
最適に行われる。
【００１８】水力直径（Ｄh）は、おおむね1.8mmである
のが好ましい。
【００１９】本発明において、第１プレートの波形部と
第２プレートの波形部とは、局部的に接触しているのが
好ましい。
【００２０】第１プレートの波形部と第２プレートの波
形部は、おおむね正弦波状であるのが好ましい。
【００２１】本発明の他の特徴によれば、第１プレート
及び第２プレートは、スタンピングされたアルミニウム
ベースの薄板で形成するのが好ましい。
【００２２】第１プレートの上向き周縁と第２プレート
の上向き周縁とは、ろう付けによりプレートと一体とす
るのが好ましい。
【００２３】本発明の好ましい適用例においては、熱交
換器を、自動車のオイル冷却器として用い、一方の流体
を、自動車のエンジンオイルまたは自動ギヤボックスか
らのオイルとし、他方の流体を、冷却液とするのが好ま
しい。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明を、図面を用いて説
明する。なお、図面において、同一部材には、同一符号
を付してある。
【００２５】図１に示すプレートタイプ熱交換器は、
「薄板」アッセンブリ技術により、組み立て、または積
層方向（Ｄ）で積層された複数のプレート、またはベー
ンを備えている。
【００２６】第１プレート（１０）は、上向き周縁（１
６）を有する底面（１４）を備えている。底面（１４）
には、おおむね正弦波状であり、互いに平行で、第１の
方向（Ｄ１）に延びる母線により形成された波形部（１
８）が設けられている（図３）。
【００２７】第２プレート（１２）は、第１プレート
（１０）と交互に積層され、上述した上向き周縁（１
６）と適合する形状である上向き周縁（２２）を縁とす
る底面（２０）を備えている。底面（２０）には、おお
むね正弦波状であって、第１の方向（Ｄ１）とおおむね
直交する第２の方向（Ｄ２）に延びる母線により形成さ
れた波形部（２４）が設けられている（図３）。
【００２８】プレート（１０）（１２）は、薄板、好ま
しくは、スタンピングされたアルミニウムベースの薄板
で形成されており、また、本実施例では、長方形である
が、上向き周縁を積層しうるような他の形状としてもよ
い。
【００２９】また、この熱交換器は、第１流体（Ｆ１）
用の吸込管（２６）及び排出管（２８）と、第２流路
（Ｆ２）用の吸込管（３０）及び排出管（３２）を備え
ている（図１）。
【００３０】積層されたプレート（１０）（１２）の各
上向き周縁（１６）（２２）は、ろう付けされて、漏れ
を防止する機械的接合部となっている。
【００３１】第１プレート（１０）の波形部（１８）
は、隣接する第２プレート（１２）の波形部（２４）と
接触している。プレート（１０）（１２）は、第１流体
（Ｆ１）用の第１流路（３４）と、第２流体（Ｆ２）用
の第２流路（３６）とを交互に形成している。
【００３２】上述した管（２６）（２８）（３０）（３
２）は、積層されたプレート（１０）（１２）から延び
ており、また、管（２６）（２８）を第１流路（３４）
に連通させ、かつ、管（３０）（３２）を第２流路（３
６）に連通させる手段（図示しない）が設けられてい
る。この連通手段は公知であるので、ここでは説明しな
いが、例えば、ドイツ国特許公開第19511991号公報に詳
述されている。
【００３３】各波形部（１８）（２４）により、第１流
路（３４）及び第２流路（３６）は、第１流体（Ｆ１）
及び第２流体（Ｆ２）を撹乱させて、熱交換を良好に行
う特殊な３次元形状となっている。そのため、プレート
タイプ熱交換器に従来必要であった撹乱要素を設ける必
要はなくなる。
【００３４】本発明において、流路（３４）（３６）の
水力直径（Ｄh）は、所定の大きさでなければならな
い。
【００３５】一般的に、水力直径（Ｄh）は、 Ｄh＝４×Ｖ（浸水した表面における流体の体積） により求められる。
【００３６】流路の幅が狭い場合には、水力直径
（Ｄh）は、簡略化して以下のように求めることができ
る。 Ｄh＝２×ｈ（流路の半分の高さ）
【００３７】図２及び図３において、ｈは、第１プレー
ト（１０）及び隣接する第２プレート（１２）が有する
各波形部（１８）（２４）の各頂部（３８）（４０）間
の最大間隔の半分を示している。
【００３８】水力直径（Ｄh）は、1〜3mmの範囲であ
り、おおむね1.8mmであるのが好ましい。
【００３９】熱交換器は、オイル冷却器として用いるの
が好ましく、自動車のエンジンオイルや自動ギヤボック
スからのオイルを冷却するために用いることができる。
その場合、一方の流体は上述したオイルであり、他方の
流体は冷却液とされる。冷却液は、自動車のエンジン用
の冷却液とするのが好ましい。
【００４０】エンジンオイルの冷却に用いる場合、この
プレートタイプ熱交換器は、エンジンブロック、または
エンジンに直付けされたフィルタハウジングに直接固定
される。このプレートタイプ熱交換器は、ダクトにより
冷却流体流路に連結とされる。
【００４１】自動ギヤボックスからのオイルを冷却する
場合には、このプレートタイプ熱交換器は、自動ギヤボ
ックスの油受に直接連結される。
【００４２】このようなプレートタイプ熱交換器によ
り、油流路及び冷却液流路の圧力ヘッドの損失を増加さ
せることなく、２種類の流体間の熱交換を良好に行うこ
とができる。
【００４３】本発明によるプレートタイプ熱交換器は、
撹乱要素を備える従来のプレートタイプ熱交換器と比べ
ると、１５％以上の熱出力を発生でき、かつ、圧力ヘッ
ドの損失を３０％〜４０％低下させることができる。
【００４４】本発明は、上述のように例示した実施例に
限定されるものではなく、種々の変形を含むものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプレートタイプ熱交換器の斜視図
である。
【図２】図１のプレートタイプ熱交換器の部分断面図で
ある。
【図３】図１のプレートタイプ熱交換器における、隣接
する第１プレート及び第２プレートの分解斜視図であ
る。
【符号の説明】
１０ 第１プレート １２ 第２プレート １４、２０ 底面 １６、２２ 上向き周縁 １８、２４ 波形部 ２６、３２ 吸込管 ２８、３０ 排出管 ３４ 第１流路 ３６ 第２流路 ３８、４０ 頂部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上向き周縁（１６）（２２）を有する、
    積層された複数の第１プレート（１０）及び第２プレー
    ト（１２）を備え、第１流体（Ｆ１）用の第１流路（３
    ４）と第２流体（Ｆ２）用の第２流路（３６）とを交互
    に形成するように、前記上向き周縁（１６）（２２）が
    密着されたプレートタイプ熱交換器において、 第１の方向（Ｄ１）に延びる母線により形成された波形
    部（１８）を有する底面（１４）を備える第１プレート
    （１０）と、第１プレート（１０）と交互に積層され、
    第１の方向（Ｄ１）とおおむね直交する第２の方向（Ｄ
    ２）に延びる母線により形成された波形部（２４）を有
    する底面（２０）を備える第２プレート（１２）とを備
    え、各流路（３４）（３６）は、流路の半分の高さ、つ
    まり、第１プレート（１０）及びそれに隣接する第２プ
    レート（１２）が有する各波形部（１８）（２４）の各
    頂部（３８）（４０）間の最大間隔の半分を示すｈを用
    いて、Ｄh＝２×ｈにより求められた水力直径（Ｄh）を
    有し、かつ、この水力直径（Ｄh）は、1〜3mmであるこ
    とを特徴とするプレートタイプ熱交換器。
  2. 【請求項２】 水力直径（Ｄh）は、おおむね1.8mmであ
    ることを特徴とする、請求項１記載のプレートタイプ熱
    交換器。
  3. 【請求項３】 第１プレート（１０）の波形部（１８）
    と第２プレート（１２）の波形部（２４）とは、局部的
    に接触していることを特徴とする、請求項１または２に
    記載のプレートタイプ熱交換器。
  4. 【請求項４】 第１プレート（１０）の波形部（１８）
    及び第２プレート（１２）の波形部（２４）は、おおむ
    ね正弦波状であることを特徴とする、請求項１〜３のい
    ずれかに記載のプレートタイプ熱交換器。
  5. 【請求項５】 第１プレート（１０）及び第２プレート
    （１２）は、薄板、好ましくはスタンピングされたアル
    ミニウムベースの薄板で形成されていることを特徴とす
    る、請求項１〜４のいずれかに記載のプレートタイプ熱
    交換。
  6. 【請求項６】 第１プレート（１０）及び第２プレート
    （１２）の上向き周縁（１６）（２２）は、ろう付けに
    より一体とされていることを特徴とする、請求項１〜５
    のいずれかに記載のプレートタイプ熱交換器。
  7. 【請求項７】 一方の流体は、自動車のエンジンオイル
    または自動ギヤボックスからのオイルであり、他方の流
    体は、冷却液であることを特徴とする、請求項１〜６の
    いずれかに記載のプレートタイプ熱交換器。
JP2000184293A 1999-06-21 2000-06-20 自動車のオイルを冷却するためのプレートタイプ熱交換器 Pending JP2001056192A (ja)

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