JP2013130300A - Stacked heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水冷オイルクーラ等に使用され、皿状プレートを積層し、各プレートの1枚おきに冷却水と被冷却媒体とを流通させるものに関する。 The present invention is used for a water-cooled oil cooler or the like, and relates to a structure in which a plate-like plate is stacked and cooling water and a medium to be cooled are distributed every other plate.
多板型オイルクーラは、外周が方形又は円形の皿状に形成された第1プレートと第2プレートとを積層し、その1枚おきにオイル流路と冷却水流路とを形成したものである。熱交換性能を向上させるため、各プレート間にはインナーフィンを介装したものがある。また、インナーフィンを省略してその代わりに、多数のディンプルを各プレートに形成したもの、或いは、多数のビードを並列したものが知られている。 The multi-plate type oil cooler is formed by laminating a first plate and a second plate whose outer periphery is formed in a square or circular dish shape, and forming an oil flow path and a cooling water flow path for every other plate. . In order to improve heat exchange performance, some plates have inner fins interposed between them. Further, there are known ones in which the inner fins are omitted and a large number of dimples are formed on each plate instead, or a large number of beads are arranged in parallel.
また、下記特許文献1に記載のオイルクーラは、オイル流路を蛇行状に形成する提案がされている。また、特許文献2では各プレートの中心線上にそれぞれビードを突設し、オイルおよび冷却水をUターンさせる提案がなされている。
Moreover, the oil cooler described in the following
各プレート内にインナーフィンを介装した熱交換器は、部品点数が多く組立てが面倒で、コスト高の製品になる欠点がある。
各プレートに多数のディンプルを形成したものにおいては、熱交換を促進させるため、プレート長さを長くせざるをえない欠点がある。それを防止するため、特許文献1のように、オイル流路を蛇行状に流通させたものにおいては、オイル側の流路は長くなるものの、冷却水側流路は平面的となり、両流体間の熱交換が不十分となる欠点がある。
そこで、本発明は上記欠点を解決することを課題とする。
A heat exchanger having an inner fin in each plate has a disadvantage that it has a large number of parts and is difficult to assemble, resulting in a costly product.
In the case where a large number of dimples are formed on each plate, there is a drawback that the plate length must be increased in order to promote heat exchange. In order to prevent this, as in
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described drawbacks.
請求項1に記載の本発明は、外周が略方形で互いに整合する皿状の第1プレート(1)と第2プレート(2)とが交互に積層されて、その一枚おきに第1流体(3)の第1流路(9)と第2流体(4)の第2流路(10)とが形成され、
第1プレート(1)には、一対づつの第1流体(3)の第1連通孔(5)と第2流体(4)の第1バイパス孔(6)をそのプレートの隅部に有し、
第2プレート(2)には、前記第1バイパス孔(6)に整合する一対づつの第2流体(4)の第2連通孔(7)と、前記第1連通孔(5)に整合する第1流体(3)の第2バイパス孔(8)とをその隅部に有する積層型熱交換器において、
第1プレート(1)に、一方の第1連通孔(5)と他方の第1連通孔(5)との間で、3以上の第1突条(11)が第1流路(9)側に突出してプレス成形により平面千鳥に配置され、
第2プレート(2)に、一方の第2連通孔(7)と他方の第2連通孔(7)との間で、3以上の第2突条(12)が第2流路(10)側に突出してプレス成形により平面千鳥にかつ、その第2突条(12)と第1突条(11)とは厚み方向に投影したとき、互いにずれた位置に配置され、
第1流路(9)を第1流体(3)が、少なくとも3つの前記第1突条(11)をその一方の第1連通孔(5)から他方の第1連通孔(5)へ平面M字状に蛇行して流通し、
第2流路(10)を第2流体(4)が、少なくとも3つの前記第2突条(12)をその一方の第2連通孔(7)から他方の第2連通孔(7)へ平面M字状に蛇行して流通することを特徴とする積層型熱交換器である。
In the first aspect of the present invention, the plate-like first plate (1) and the second plate (2), which are substantially square in outer periphery and aligned with each other, are alternately stacked, and the first fluid is alternately stacked. The first flow path (9) of (3) and the second flow path (10) of the second fluid (4) are formed,
The first plate (1) has a pair of first communication holes (5) for the first fluid (3) and a first bypass hole (6) for the second fluid (4) at the corner of the plate. ,
The second plate (2) is aligned with the second communication hole (7) of the pair of second fluids (4) aligned with the first bypass hole (6) and the first communication hole (5). In the laminated heat exchanger having the second bypass hole (8) of the first fluid (3) at its corner,
The first plate (1) has three or more first protrusions (11) between the first communication hole (5) and the other first communication hole (5). Protruding to the side and arranged in a zigzag plane by press molding,
The second plate (2) has three or more second protrusions (12) between the second communication hole (7) and the other second communication hole (7). Projecting sideways into a flat zigzag by press molding, and the second ridge (12) and the first ridge (11) are arranged at positions shifted from each other when projected in the thickness direction,
The first fluid (3) passes through the first flow path (9), and at least three of the first protrusions (11) extend from one first communication hole (5) to the other first communication hole (5). It circulates in a meandering M-shape,
The second fluid (4) passes through the second flow path (10), and at least three of the second protrusions (12) pass from one second communication hole (7) to the other second communication hole (7). It is a laminated heat exchanger characterized in that it circulates in an M shape.
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の積層型熱交換器において、
前記各第1突条(11)と第2突条(12)とは、厚み方向に投影したとき、一直線上に配置されかつ、夫々の一端部が互いに重なる重なり部(18)を有し、各流路の各突条(11)(12)間で両流体(3)(4)が対向流となるように流通する積層型熱交換器である。
請求項3に記載の本発明は、第1プレート(1)および第2プレート(2)には、その各突条(11)(12)を避けた平面位置に多数のディンプル(13)が夫々の突条側に、同一高さ突出した積層型熱交換器である。
請求項4に記載の本発明は、第1プレート(1)および第2プレート(2)が平面長方形に形成され、その各突条(11)(12)がその短辺に平行に且つ、互いに長辺方向に離間して配置された積層型熱交換器である。
According to a second aspect of the present invention, in the stacked heat exchanger according to the first aspect,
Each of the first ridges (11) and the second ridges (12) has an overlapping portion (18) that is arranged in a straight line when projected in the thickness direction and whose one ends overlap each other, This is a stacked heat exchanger in which both fluids (3) and (4) circulate between the protrusions (11) and (12) of each flow path so as to face each other.
According to the third aspect of the present invention, the first plate (1) and the second plate (2) are provided with a large number of dimples (13) in a planar position avoiding the protrusions (11) and (12). This is a stacked heat exchanger that protrudes at the same height on the ridge side.
According to the present invention as defined in
本発明は、第1プレート1および第2プレート2のそれぞれに、3以上の突条が平面千鳥にかつ、各プレート1,2の各突条が互いにずれた位置に配置され、第1流体3および第2流体4がそれぞれ平面M字状に蛇行して流通するから、各流体の流路長が長く、両流体間の熱交換が促進される。即ち、第1流体3の第1流路9および第2流体4の第2流路10に、それぞれ平面M字状の蛇行流路が形成されるため、両流体の熱交換を良好に行い得る。
In the present invention, each of the
上記構成において、請求項2に記載のように、各プレート1,2の第1突条11と第2突条12とは、厚み方向に投影したとき、一直線上に配置されかつ、夫々の一端部が互いに重なる重なり部18を有し、各流路の各突条11,12間で両流体3,4が対向流となるように流通するようにした場合には、M字状の各蛇行流路が上下に一致しかつ、各突条間の全てで対向流となり、熱交換を最大限に促進できる。
In the above configuration, as described in
上記構成において、請求項3に記載のように、第1プレート1および第2プレート2には、その各突条11,12を避けた平面位置に多数のディンプル13が夫々の突条側に、同一高さ突出した場合には、さらに、効率よく熱交換を促進できる。
上記構成において、請求項4に記載のように、第1プレート1および第2プレート2が平面長方形に形成され、その各突条11,12がその短辺に平行に且つ、互いに長辺方向に離間して配置された場合には、各流路の流路長をより長くして熱交換を促進できる。
In the above configuration, as described in
In the above configuration, as described in
次に図面に基づいて本発明の実施の形態につき、説明する。
(第1実施例)
図1〜図7は本発明の第1実施例を示し、この積層型熱交換器は、それぞれ外周が整合する皿状の第1プレート1と第2プレート2とを交互に積層したものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 7 show a first embodiment of the present invention, and this laminated heat exchanger is formed by alternately laminating a plate-like
図2に示すごとく、第1プレート1には、一対づつの第1流体3の第1連通孔5と、第2流体4の第1バイパス孔6とがプレートの各隅部に形成されている。この例では第1プレート1および第2プレート2は、平面長方形からなり、一対の第1バイパス孔6が一方の長辺側に配置され、一対の第1連通孔5が他方の長辺側に配置されている。そして、第1プレート1には一方の第1連通孔5と他方の第1連通孔5との間で、3本の第1突条11がそれぞれ短辺に平行に且つ、互いに長辺方向に離間して千鳥に配置されている。この第1突条11は、プレス成形により押出され、その高さは第1バイパス孔6の孔縁部の突出高さと同一である。
As shown in FIG. 2, the
次に、第2プレート2は、図3に示すごとく、第1プレート1の第1バイパス孔6に整合する第2流体4の一対の第2連通孔7と、第1連通孔5に整合する第1流体3の一対の第2バイパス孔8とがそれぞれ隅部に配置されている。その第2プレート2には、一方の第2連通孔7と、他方の第2連通孔7との間で3本の第2突条12が第2流路10側に突出してプレスにより平面千鳥に形成されている。その第2突条12の高さは第2バイパス孔8の孔縁部の突出高さと同一高さである。
両プレート1,2の第2突条12と、第1突条11とは厚み方向に投影したとき、図4に示すごとく、両者は一直線状に且つ、互いにその一直線状の一方側と他方側とに位置ずれして配置されている。
Next, as shown in FIG. 3, the
When the
そして、第1プレート1と第2プレート2とが交互に配置され、その最上端に上端板14が位置し、最下段端に下端板15が配置されている。上端板14の外周は、第1プレート1に整合し、その4隅部に第1バイパス孔6および第1連通孔5に整合してパイプ挿通孔が穿設されている。そして、一対の第2パイプ17の下端部が一方の長辺側のパイプ挿通孔に接続され、一対の第1パイプ16が他方の長辺側のパイプ挿通孔に接続される。そして、各プレート間および、それらと上端板14および下端板15、並びに第1パイプ16、第2パイプ17の各接触部間が一体にろう付け固定される。
The
最上端の第1プレート1の上面側と上端板14との間、および中間の第1プレート1の上面側と第2プレート2の下面との間に第1流路9が形成され、第1プレート1の下面側と第2プレート2の上面との間に第2流路10が形成される。そして、図5〜図7のごとく、第1流路9に第1流体3が、第2流路10に第2流体4が流通する。
A
即ち、最上端の第1プレート1の上面側では図2に示すごとく、一方の第1連通孔5から第1流体3が千鳥状に配置された各第1突条11を平面M字状に流通して、他方の第1連通孔5に流出する。また、第2プレート2の上面側では図3に示すごとく、第2流体4が一方の第2連通孔7から、千鳥状の各第2突条12を迂回して平面M字状に蛇行し、他方の第2連通孔7に流出する。そして、その第1流体3と第2流体4とは、各プレート1,2の一枚おきに、図4に示すごとく、各第1突条11間および第2突条12間で互いに逆向きの対抗流として流通する。なお、図4に示すごとく、第1突条11と第2突条12は、厚み方向の投影が一直線状で、それぞれの一端が一方の長辺側と他方の長辺側とに近接し、その先端は互いに重なるように延在し、そこに重なり部18を形成する。
That is, on the upper surface side of the uppermost
その重なり部18においては、図7に示すごとく、第1突条11と第2突条12が厚み方向に同期する。そして、その重なり部18部分では、図3に示すごとく、第1流体3、第2流体4は第1突条11、第2突条12の先端部分をバイパスする。これは、重なり部18の位置においては、第2突条12と第1プレート1の平面とが接触せず、隙間が生じて、そこにバイパス流が生じるものである。その重なり部18を除くと、図6および図7に示すごとく、第1突条11および第2突条12はそれぞれその上面側のプレートに接触し、第1流体3、第2流体4はそれらを迂回する。
In the overlapping
(第2実施例)
次に、図8は本発明の第2実施例の説明図であり、これが前記第1実施例と異なる点は各プレートの第1突条11および第2突条12の数が多い点である。そして、他は同一である。そのため、第1流体3、第2流体4の各流路がより長くなる。この例においても、第1流体3および第2流体4はそれぞれ平面M字状に流通する。
(Second embodiment)
Next, FIG. 8 is an explanatory view of the second embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment in that the number of the
(第3実施例)
次に、図9は本発明の第3実施例であり、この例が前記第2実施例と異なる点は、一対の第1連通孔5、第1バイパス孔6、第2連通孔、第2バイパス孔がそれぞれ対角位置に配置されている点のみである。
(Third embodiment)
Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. This example is different from the second embodiment in that a pair of
(第4実施例)
次に、図10は本発明の第4実施例であり、この例が第1実施例と異なる点は、第1プレート1および第2プレート2にディンプル13が第1突条11および第2突条12側に突出され、その高さは第1突条11および第2突条12と同一である。それらのディンプル13はそれぞれ第1突条11および第2突条12を避けた位置に配置されている。このようなディンプル13の存在により、第1流体3および第2流体4が攪拌され、熱交換が促進される。
(Fourth embodiment)
Next, FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention. This example is different from the first embodiment in that the
1 第1プレート
2 第2プレート
3 第1流体
4 第2流体
5 第1連通孔
6 第1バイパス孔
7 第2連通孔
8 第2バイパス孔
DESCRIPTION OF
9 第1流路
10 第2流路
11 第1突条
12 第2突条
13 ディンプル
14 上端板
15 下端板
16 第1パイプ
17 第2パイプ
18 重なり部
9 First channel
10 Second channel
11 First protrusion
12 Second protrusion
13 dimples
14 Top plate
15 Bottom plate
16 First pipe
17 Second pipe
18 Overlap
Claims (4)
第1プレート(1)には、一対づつの第1流体(3)の第1連通孔(5)と第2流体(4)の第1バイパス孔(6)をそのプレートの隅部に有し、
第2プレート(2)には、前記第1バイパス孔(6)に整合する一対づつの第2流体(4)の第2連通孔(7)と、前記第1連通孔(5)に整合する第1流体(3)の第2バイパス孔(8)とをその隅部に有する積層型熱交換器において、
第1プレート(1)に、一方の第1連通孔(5)と他方の第1連通孔(5)との間で、3以上の第1突条(11)が第1流路(9)側に突出してプレス成形により平面千鳥に配置され、
第2プレート(2)に、一方の第2連通孔(7)と他方の第2連通孔(7)との間で、3以上の第2突条(12)が第2流路(10)側に突出してプレス成形により平面千鳥にかつ、その第2突条(12)と第1突条(11)とは厚み方向に投影したとき、互いにずれた位置に配置され、
第1流路(9)を第1流体(3)が、少なくとも3つの前記第1突条(11)をその一方の第1連通孔(5)から他方の第1連通孔(5)へ平面M字状に蛇行して流通し、
第2流路(10)を第2流体(4)が、少なくとも3つの前記第2突条(12)をその一方の第2連通孔(7)から他方の第2連通孔(7)へ平面M字状に蛇行して流通することを特徴とする積層型熱交換器。 The first plate (1) and the second plate (2) in the shape of a dish whose outer periphery is substantially square and aligned with each other are alternately stacked, and the first flow path (9) of the first fluid (3) is alternated between them. ) And the second flow path (10) of the second fluid (4) are formed,
The first plate (1) has a pair of first communication holes (5) for the first fluid (3) and a first bypass hole (6) for the second fluid (4) at the corner of the plate. ,
The second plate (2) is aligned with the second communication hole (7) of the pair of second fluids (4) aligned with the first bypass hole (6) and the first communication hole (5). In the laminated heat exchanger having the second bypass hole (8) of the first fluid (3) at its corner,
The first plate (1) has three or more first protrusions (11) between the first communication hole (5) and the other first communication hole (5). Protruding to the side and arranged in a zigzag plane by press molding,
The second plate (2) has three or more second protrusions (12) between the second communication hole (7) and the other second communication hole (7). Projecting sideways into a flat zigzag by press molding, and the second ridge (12) and the first ridge (11) are arranged at positions shifted from each other when projected in the thickness direction,
The first fluid (3) passes through the first flow path (9), and at least three of the first protrusions (11) extend from one first communication hole (5) to the other first communication hole (5). It circulates in a meandering M-shape,
The second fluid (4) passes through the second flow path (10), and at least three of the second protrusions (12) pass from one second communication hole (7) to the other second communication hole (7). A laminated heat exchanger that circulates in an M shape.
前記各第1突条(11)と第2突条(12)とは、厚み方向に投影したとき、一直線上に配置されかつ、夫々の一端部が互いに重なる重なり部(18)を有し、各流路の各突条(11)(12)間で両流体(3)(4)が対向流となるように流通する積層型熱交換器。 The stacked heat exchanger according to claim 1, wherein
Each of the first ridges (11) and the second ridges (12) has an overlapping portion (18) that is arranged in a straight line when projected in the thickness direction and whose one ends overlap each other, A stacked heat exchanger in which both fluids (3) and (4) circulate between the protrusions (11) and (12) of each flow path so as to face each other.
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