JP2006292307A - Multi-plate heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は熱交換器に関し、特に、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、該コアとの間に被冷却流体の流通路を形成するケースとを備えた多板式熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, and in particular, includes a core that forms a cooling fluid flow passage in a layered manner, and a case that surrounds the core and forms a cooling fluid flow passage between the core. It relates to a plate heat exchanger.
従来、熱交換器の一つのタイプとして、コア内に冷却水等の冷却流体を層状に流通させ、前記コアの外側を流通する空気等の被冷却流体との間で熱交換を行わせる多板式熱交換器が知られている。 Conventionally, as one type of heat exchanger, a multi-plate type in which a cooling fluid such as cooling water is circulated in a layer in a core and heat exchange is performed with a fluid to be cooled such as air flowing outside the core. Heat exchangers are known.
図11に示すように、この種の多板式熱交換器1は、細長扁平形状を成す中空体を積層して形成されたコア(図示せず)と、該コアを囲繞するように形成されたケース2とから概略構成されており、ケース2には耐圧性を確保するため補強用のリブ3が形成されている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 11, this type of multi-plate heat exchanger 1 is formed so as to surround a core (not shown) formed by laminating hollow bodies having an elongated flat shape. The
そして、冷却水入口4から前記コア内に流入した冷却水と、空気入口5からケース2内に流入した空気との間で熱交換が行われ、その後、前記冷却水及び空気はそれぞれ冷却水出口6及び空気出口7から外部に排出されるようになっている。
ところが、上記した従来の多板式熱交換器1では、ケース2の耐圧性を確保するため、ケース2に補強用のリブ3を加工したり、或いは、ケース2の板厚を厚くしたり、ケース2に補強板を取り付けたりして、剛性を高める必要があった。したがって、ケース2の重量や外形寸法が増大したり、材料費や加工費が増加したりするため、製造コストの低減化や小型化が図り難いといった問題があった。
However, in the conventional multi-plate heat exchanger 1 described above, in order to ensure the pressure resistance of the
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、製造コストの低減化や小型化を図りつつ、ケースの耐圧強度を高めることのできる多板式熱交換器を提供しようとするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is intended to provide a multi-plate heat exchanger that can increase the pressure resistance of the case while reducing the manufacturing cost and reducing the size. is there.
本発明は、内部に冷却流体の流通路が形成される中空体を積層して構成されたコアと、該コアを囲繞し、該コアとの間に被冷却流体の流通路が形成されるケースとを備えた多板式熱交換器において、前記コアと前記ケースの内面とが部分的にロウ付け接合可能なように構成されていることを特徴とする。 The present invention relates to a core formed by stacking hollow bodies in which a cooling fluid flow passage is formed, and a case in which the cooling fluid flow passage is formed between the core and the core. Is provided such that the core and the inner surface of the case can be partially brazed and joined.
そして、好ましくは、前記中空体の外周部には凸部が形成されており、該凸部を介して前記コアと前記ケースの内面とが部分的にロウ付け接合可能なように構成されているのがよい。 Preferably, a convex portion is formed on the outer peripheral portion of the hollow body, and the core and the inner surface of the case can be partially brazed and joined via the convex portion. It is good.
また、前記凸部は前記中空体が前記ケースの内面に点接触可能なように形成されていてもよく、さらに、前記凸部は前記中空体が前記ケースの内面に線接触可能なように形成されていてもよい。 Further, the convex portion may be formed so that the hollow body can make point contact with the inner surface of the case, and the convex portion is formed so that the hollow body can make line contact with the inner surface of the case. May be.
また、前記ケースには凹部が形成されており、該凹部を介して前記コアと前記ケースの内面とが部分的にロウ付け接合可能なように構成されていてよい。 The case may be formed with a recess, and the core and the inner surface of the case may be partially brazed and joined via the recess.
そして、前記凹部は前記中空体が前記ケースの内面に点接触可能なように形成されていてもよく、さらに、前記凹部は前記中空体が前記ケースの内面に線接触可能なように形成されていてもよい。 And the said recessed part may be formed so that the said hollow body may be in point contact with the inner surface of the said case, and also the said recessed part is formed so that the said hollow body may be in line contact with the inner surface of the said case May be.
さらに、前記中空体の外周部と前記ケースにはそれぞれ互いに係合可能な係合部が形成されており、該係合部を介して前記コアと前記ケースの内面とが部分的にロウ付け接合可能なように構成されていてもよい。 Further, the outer peripheral portion of the hollow body and the case are formed with engaging portions that can be engaged with each other, and the core and the inner surface of the case are partially brazed and joined via the engaging portions. It may be configured as possible.
本発明によれば、コアとケースの内面とが部分的にロウ付け接合可能なように構成されているため、ケースにリブ等の加工をしたりすることなく、ケースの耐圧強度を向上させることができると共に、ケースの薄肉化や熱交換器の軽量コンパクト化が図れ、材料費や加工費等、コストの削減を図ることができる。 According to the present invention, since the core and the inner surface of the case are configured to be partially brazed and joined, the pressure resistance of the case can be improved without processing a rib or the like on the case. In addition, the case can be made thinner and the heat exchanger can be made lighter and more compact, and costs such as material costs and processing costs can be reduced.
また、コアとケースとの接触面積が小さく、コアとケース間の接触抵抗を抑制することができるため、コアやケースの組み付け時やロウ付け時等において、コアとケースを接触させたまま、最小限の力でコアやケースを簡単且つ円滑にスライドさせ、位置決め作業を行うことができる。したがって、熱交換器の製造過程におけるケース等の変形を防止することができ、作業性や生産性を向上させることができ、さらに、製品の信頼性及び性能の向上を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。 In addition, since the contact area between the core and the case is small and the contact resistance between the core and the case can be suppressed, the core and the case are kept in contact with each other at the time of assembling or brazing the core and the case. The core and the case can be easily and smoothly slid with a limited force to perform the positioning operation. Accordingly, it is possible to prevent deformation of the case in the manufacturing process of the heat exchanger, improve workability and productivity, and further improve the reliability and performance of the product. The excellent effect can be obtained.
以下、図1〜図4を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る多板式熱交換器について説明する。ここで、図1は本実施の形態に係る多板式熱交換器を示す斜視図、図2は多板式熱交換器を示す分解斜視図、図3は多板式熱交換器を示す断面図、図4は図3のA−A矢視図である。 Hereinafter, a multi-plate heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a perspective view showing the multi-plate heat exchanger according to the present embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the multi-plate heat exchanger, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the multi-plate heat exchanger. 4 is an AA arrow view of FIG.
この多板式熱交換器11は、扁平形状の中空体12が積層されて構成されるコア13と、コア13を囲繞するように設けられるケース14とから概略構成されている。各中空体12の両端部には、対角を成す位置にそれぞれ丸孔状の連通部15,16が形成されており、この連通部15,16を介して各中空体12同士が連通し合うようになっている。また、各連通部15,16同士を積層させることにより、コア13の両端部にはそれぞれヘッダ部17,18が形成され、一方のヘッダ部17には冷却流体の入口19が前方に突出するように接続され、他方のヘッダ部18には冷却流体の出口20が前方に突出するように接続されている。また、各中空体12の間には、それぞれアウターフィン21が介装されており、このアウターフィン21は、図2に示されているように、コア13とケース14の間の隙間を充填するように、各中空体12より外側に突出して形成されていてもよい。
The
各中空体12は、図4に良く示されているように、内部に冷却流体の流通路32が形成されるように2枚一対のプレート22,22’を前後に重合することにより形成され、各中空体12の外周部には上下2箇所ずつ凸部23,23’がディンプル状に形成されている。凸部23,23’は、各プレート22,22’の端部をそれぞれ内側にU字状に湾曲させることに形成されており、凸部23,23’を介してコア13とケース14の内面とが部分的に点接触可能なようになっている。
As shown well in FIG. 4, each
ケース14は、直方体の箱状を成しており、角筒状の周壁部24を形成するように上下に組み合わされる第1周壁部25及び第2周壁部26と、周壁部24の前後開口部を閉塞可能なように設けられる前側蓋部27及び後側蓋部28とから構成されており、冷却流体の入口19及び出口20は前側蓋部27を貫通して設けられている。そして、ケース14の両端部には、それぞれ被冷却流体の入口29及び出口30が設けられており、ケース14とコア13との間、及び各中空体12同士の間には被冷却流体の流通路31が形成されるようになっている。この結果、冷却流体と被冷却流体は全体として互いに対向する向きに流通するようになるため、熱交換効率の向上を図ることができる。
The
このように、上記した実施の形態に係る多板式熱交換器によれば、中空体12の凸部23,23’を介してコア13とケース14の内面とが部分的に点接触するようになっているため、凸部23,23’の外面側とケース14の内面側の少なくともいずれか一方をロウ材面とすることにより、ケース14とコア13とを一体ロウ付け接合可能となり、ケース14の耐圧強度を向上させることができる。したがって、補強板等の補強部材の取り付けや補強用リブの加工を行うことなく、ケース14やプレート22,22’の薄肉化が可能となり、熱交換器の軽量コンパクト化が図れ、材料費や加工費等、コストの削減を図ることができる。
As described above, according to the multi-plate heat exchanger according to the above-described embodiment, the
また、コア13とケース14とは部分的に接触し、接触面積が小さくなっているため、コア13とケース14間の接触抵抗を抑制することができる。したがって、コア13やケース14の組み付け時や組み付け圧縮(加圧)時、或いは、ロウ付け時等において、コア13とケース14を接触させたまま、最小限の力でコア13やケース14を簡単且つ円滑にスライドさせ、位置決め作業を行うことができるため、熱交換器の製造過程におけるケース14等の変形を防止することができ、作業性や生産性を向上させることができる。さらに、各部材間の組み付け作業やロウ付け作業等を確実に行うことができるため、ケース14やプレート22,22’の隙間からの内部リークの発生を防止することができ、製品の信頼性及び性能の向上を図ることができる。
Moreover, since the
なお、コア13とケース14との接合部の形状は、上記した実施の形態において説明した形状に限定されるものではなく、例えば、図5に示すように、コア13とケース14の内面とが部分的に点接触可能なように中空体12の外周部側に緩やかに隆起した形状の凸部41を形成させたり、或いは、図6に示すように、コア13とケース14の内面とが部分的に線接触可能なように中空体12の外周部側に台形状の凸部51を形成させたり、或いは、コア13とケース14の内面とが部分的に点接触可能なようにケース14側にディンプル状の凹部61(図7参照)又は緩やかに隆起した形状の凹部(図示せず)を形成させたり、或いは、コア13とケース14の内面とが部分的に線接触可能なようにケース14側に台形状の凸部(図示せず)を形成させたり、或いは、図8に示すように、中空体12の外周部とケース14にそれぞれ互いに係合可能な係合部71,72を形成させたりする等、各種変更が可能である。そして、中空体12の外周部とケース14にそれぞれ互いに係合可能な係合部71,72を形成させた場合には、コア13とケース14の位置決め作業が一層容易になり、作業性や生産性を一段と向上させることができる。
In addition, the shape of the joint part between the
また、上記した実施の形態においては、各プレート22,22’の端部をそれぞれ内側にU字状に湾曲させることにより凸部23,23’を形成させているが、これは単なる例示に過ぎず、例えば、図9に示すように、各プレート22,22’の端部をそれぞれ内側に隙間なく屈曲させることにより凸部81,81’を形成させたり、或いは、図10に示すように、各プレート22,22’の端部をそれぞれ外側にU字状に湾曲させることにより凸部91,91’を形成させる等、各種変更が可能である。
Further, in the above-described embodiment, the
さらに、図10に示すように、冷却流体の流れに沿ってプレート22,22’を部分的に内側に屈曲させて密着させることにより中空体12の内部に冷却流体の流通路92を複数形成させてもよく、この場合には、冷却流体が中空体12の内部全域に亘って淀むことなく流通するようになるため、熱交換性能をさらに高めることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 10, a plurality of cooling
11 多板式熱交換器
12 中空体
13 コア
14 ケース
23 凸部
31 被冷却流体の流通路
32 冷却流体の流通路
41 凸部
51 凸部
61 凹部
71 係合部
72 係合部
81 凸部
91 凸部
92 流通路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記コアと前記ケースの内面とが部分的にロウ付け接合可能な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。 A core configured by stacking hollow bodies in which a cooling fluid flow path is formed, and a case surrounding the core and forming a cooling fluid flow path between the core and the core. In a multi-plate heat exchanger,
A multi-plate heat exchanger characterized in that the core and the inner surface of the case can be partially brazed and joined.
Engagement portions that can engage with each other are formed on the outer peripheral portion of the hollow body and the case, respectively, and the core and the inner surface of the case can be partially brazed and joined via the engagement portion. The multi-plate heat exchanger according to claim 1 configured as described above.
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