JP2005037028A - 多板式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 システムの配管中にコンパクトに組み込むことができ、スペースの有効利用の図れる多板式熱交換器を提供する。
【解決手段】 本発明は、被冷却流体の流通路３８を層状に形成するコア２２と、該コア２２を囲繞し、該コア２２との間に冷却流体の流通路４０を形成するケーシング２３とを備えた多板式熱交換器２１において、コア２２の同軸３１上に設けられた被冷却流体流入口３２及び被冷却流体流出口３３と、コア２２の中間位置に設けられた仕切部３０とを備え、仕切部３０は被冷却流体の同軸３１上の流れを阻止するように構成されていることを特徴とし、被冷却流体流入口３２と被冷却流体流出口３３がコア２２の同軸３１上に設けられているため、熱交換器２１をシステムの配管中にコンパクトに組み込むことができ、スペースの有効利用を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は熱交換器に関し、特に、層状に形成された熱交換部を有する多板式熱交換器に関する。

従来、熱交換器の一つのタイプとして、空気等の被冷却流体を層状に流通させ、冷却水等の冷却流体と熱交換を行わせる多板式熱交換器がある。

この種の多板式熱交換器には、例えば、図６及び図７に示すように、過給機付きエンジン（図示せず）に供給する空気を冷却するためのインタークーラ１がある。このインタークーラ１は、細長扁平形状を成す中空体２を積層して形成されたコア３と、コア３を囲繞するように形成されたケーシング４とを備え、前記エンジンの手前に配管接続され、該エンジン周りのシステムに組み込まれるようになっている。

中空体２は一対のプレート５を重ね合わせて形成され、中空体２の両端部６は中間部７より高くなっており、両端部６には開口８が穿設され、中間部７の外面には互い違いにリブ９が形成されている。これにより、中空体２を積層すると、両端部６には各開口８を介して連通部１０が形成され、中間部７の外側にはジグザグ状の冷却水路１１が形成されるようになっている。また、中間部７の内部にはコルゲート板１２が封入され、空気流通路１３が形成されている。

ケーシング４には、対角位置に空気流入口１４と空気流出口１５が突設され、空気流入口１４及び空気流出口１５はそれぞれ連通部１０に連通している。また、ケーシング４の対角位置には、空気流入口１４及び空気流出口１５に直交する方向に冷却水入口１６と冷却水出口１７が突設されている。

このような構成において、冷却水は冷却水入口１６からケーシング４内に流入後、冷却水路１１を流通し、冷却水出口１７から流出する。一方、前記エンジンに供給される空気は、空気流入口１４からコア３内に流入後、連通部１０、空気流通路１３、さらに連通部１０を流通し、ケーシング４内を流通する冷却水と熱交換を行い、冷却される。そして、冷却された空気は、空気流出口１５を通って、インタークーラ１を出、前記エンジンに供給される（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−２７７９２０号公報

ところが、上記した従来の多板式熱交換器では、空気流入口１４と空気流出口１５が対角位置に配置されているため、空気流入口１４及び空気流出口１５に接続される各配管の軸心がオフセットしている。そのため、多板式熱交換器をシステムの配管中にコンパクトに組み込むことが難しく、スペースの有効利用が図り難いといった問題があった。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、システムの配管中にコンパクトに組み込むことができ、スペースの有効利用の図れる多板式熱交換器を提供するものである。

本発明は、被冷却流体の流通路を層状に形成するコアと、該コアを囲繞し、該コアとの間に冷却流体の流通路を形成するケーシングとを備えた多板式熱交換器において、前記コアの同軸上に設けられた被冷却流体流入口及び被冷却流体流出口と、前記コアの中間位置に設けられた仕切部とを備え、前記仕切部は前記被冷却流体の前記同軸上の流れを阻止するように構成されていることを特徴とする。

また、前記被冷却流体流入口及び被冷却流体流出口は前記コアの中心軸に沿って設けられ、前記仕切部は前記被冷却流体の前記中心軸に沿う流れを阻止するように構成されている。

本発明は、前記被冷却流体流入口と被冷却流体流出口が前記コアの同軸上に設けられているため、熱交換器をシステムの配管中にコンパクトに組み込むことができ、スペースの有効利用を図ることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。図１〜図３は、本発明に係る多板式熱交換器の一実施の形態として、水冷式のインタークーラ２１を概略的に示している。

このインタークーラ２１は、被冷却流体である空気を流通させるコア２２と、コア２２を囲繞し、コア２２との間に冷却流体である冷却水を流通させるケーシング２３とから概略構成され、車両のエンジン（図示せず）周りのシステムに組み込まれるようになっている。

コア２２は、所定の間隔を置いて複数段（図１では６段）積層された中空円盤状の中空体２４〜２９と、コア２２の中間位置の中空体２６と２７の間に介装された仕切板３０と、コア２２の中心軸３１に沿って対向する位置に突設された空気流入口３２及び空気流出口３３とを備え、空気流入口３２及び空気流出口３３は前記エンジン周りのシステムに配管接続されるようになっている。各中空体２４〜２９には、中央部に円形状の流路３４が開口されていると共に周端部にそれぞれ複数（図２では４個）の円形状の流路３５が開口されている。これにより、コア２２の中央部には仕切板３０により分断された連通部３６が形成されると共に周端部には連続した連通部３７が形成され、中心軸３１に沿う空気の流れは仕切板３０によりその進行を阻止されるようになっている。
各中空体２４〜２９の内部には空気流通路３８が形成され、空気流通路３８の連通部３６，３７以外の部分には伝熱性を向上させるため、波型のフィン３９が充填されている。また、各中空体２４と２５、２５と２６、２７と２８、２８と２９の間、及びコア２２とケーシング２３の間には、それぞれ冷却水流通路４０が形成され、さらに、ケーシング２３の対角位置には、空気流入口３２及び空気流出口３３に直交する方向に冷却水入口４１と冷却水出口４２が突設されている。

次に、本実施の形態に係るインタークーラ２１の作用を説明する。

冷却水は冷却水入口４１からケーシング２３内に流入後、冷却水流通路４０を流通し、冷却水出口４２から流出する。一方、前記エンジンに供給される空気は、空気流入口３２からコア２２内に流入後、連通部３６，３７、空気流通路３８を流通し、冷却水流通路４０を流通する冷却水と熱交換を行い、冷却される。この時、中空体２７〜２９の中央側の連通部３６を通過した空気は、仕切板３０によりその進路を阻止されるので、中空体２７の空気流通路３８を介して周端側の連通部３７を通過する。そして、冷却された空気は、空気流出口３３を通って、インタークーラ２１を出、前記エンジンに供給される。

なお、図４に示されているように、中空体２４〜２９は、略長方形状であってもよく、その場合、中央部には長円形状の流路４３が開口され、周端部には２個の長円形状の流路４４が開口される。

また、空気流入口３２と空気流出口３３とは同軸上に配置されていれば、必ずしも中心軸３１に沿って設けられていなくてもよい。例えば、図５に示されているように、空気流入口３２と空気流出口３３は一端部（図５では左端部）側の同軸４５上に配置されていてもよく、この場合、仕切板３０は前記軸４５に沿う空気の流れを阻止するように配置される。

さらに、前記仕切板３０を設ける代わりに、コアの中間位置に設けられた中空体（図１では、中空体２６及び２７の仕切板３０側）の中央の流路３４を閉塞し、これにより、仕切部を構成させてもよい。この場合、流路３４を閉塞された各中空体の間には冷却水流通路４０が形成される。

さらにまた、上記実施の形態においては、インタークーラ２１について説明したが、これは単なる例示であり、本発明は、オイルクーラ等、他の多板式熱交換器にも適用可能であることは言う迄もない。

本発明の実施の形態に係る多板式熱交換器の概略を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態に係る多板式熱交換器の概略を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるコアの別の実施例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る多板式熱交換器の別の実施例を示す概略説明図である。 従来例を示す横断面図である。 従来例を示す平断面図である。

符号の説明

２１ インタークーラ
２２ コア
２３ ケーシング
３０ 仕切板
３１ 中心軸
３２ 空気流入口
３３ 空気流出口
３８ 空気流通路
４０ 冷却水流通路
４５ 軸

Claims (2)

1. 被冷却流体の流通路を層状に形成するコアと、該コアを囲繞し、該コアとの間に冷却流体の流通路を形成するケーシングとを備えた多板式熱交換器において、
   前記コアの同軸上に設けられた被冷却流体流入口及び被冷却流体流出口と、前記コアの中間位置に設けられた仕切部とを備え、前記仕切部は前記被冷却流体の前記同軸上の流れを阻止するように構成されていることを特徴とする多板式熱交換器。
2. 前記被冷却流体流入口及び被冷却流体流出口は前記コアの中心軸に沿って設けられ、前記仕切部は前記被冷却流体の前記中心軸に沿う流れを阻止するように構成されている請求項１に記載の多板式熱交換器。

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