JP2021011976A - プレート積層型熱交換器 - Google Patents

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周平 松坂
Shuhei Matsuzaka
周平 松坂
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株式会社ティラド
T Rad Co Ltd
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【課題】 第1流体流路1と第2流体流路2とが交互に配置されたプレート積層型熱交換器において、各コアプレートに中心孔を有し、その孔縁部が互いに接続されてコアの中心に筒状部3を形成し、その筒状部3の周りに第1流体17及び第2流体18が流通するものであって、各プレート同士が一体にろう付されるとき、コア内の空気を円滑に放出させること。【解決手段】 カバープレート5に膨出部6を設け、その内面と端プレート1bとの間に隙間6aを形成し、ろう付時に筒状部3の空気を隙間6aから第1流体パイプ8を介して外部に放出する。【選択図】図1

Description

本発明は、第1コアプレート1a及び第2コアプレート2aを積層して、各コアプレート間に第1流体流路1と第2流体流路2とを交互に形成するプレート積層型の熱交換器に関する。
下記特許文献1に記載のオイルクーラ(プレート積層型熱交換器)が知られている。
これは多数のコアプレートを積層してオイル(第1流体)流路と冷却水(第2流体)流路とを交互に構成し、その一端にオイルフィルタを一体に形成したものである。
このオイルクーラは、高温のオイルをコアで冷却後、それをエンジンブロックの収納室のオイルフィルタでろ過して、流出させるものである。
特開2002−332818号公報
特許文献1に記載の発明は、フィルタエレメントとオイルクーラが一体のものであり、
フィルタエレメントが別体のもの、或いはフィルタエレメントの不要なものには適用できない。
さらには、各コアプレートに中心孔を有し、その中心孔間がろう付されるものでは、コア内の空気をフィルタエレメント側からしか放出ができない構造となっていた。
そこで本発明は、コア内の空気の放出が容易で構造の簡単なプレート積層型熱交換器を提供することを課題とする。
請求項1に記載の本発明は、多数の第1および第2のコアプレート1a,2aを積層して、各コアプレート1a,2aの周縁部間および中心孔の縁どうしが互いに接して、各コアプレート1a,2a間に第1流体流路1と第2流体流路2とを交互に形成すると共に、各コアプレートの中心孔の縁に筒状部3がコアプレートの積層方向に形成されて、前記第1流体流路1と第2流体流路2とが前記筒状部3の周りに弧状に形成されるコア4を有し、各コアプレート1a,2a間がろう付されるプレート積層型熱交換器において、
コア4のコアプレートの積層方向の一方の端に配置され端プレート1bに、カバープレート5が被着され、そのカバープレート5には、コアの外面側に帯状の膨出部6が形成されて、その膨出部6の一端が前記筒状部3に達し、他端が第1流体流路孔7に達し且つ、その膨出部6と前記端プレート1bとの間に隙間6aを連通されたことを特徴とするプレート積層型熱交換器である。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のプレート積層型熱交換器において、
前記膨出部6の前記第1流体流路孔7に一方の第1流体パイプ8が接続されると共に、前記膨出部6の前記一端の前記筒状部3を中心に反対側に位置する第1流体流路孔7に他方の第1流体パイプ9が接続されたことを特徴とするプレート積層型熱交換器である。
請求項3に記載の本発明は、請求項1に記載のプレート積層型熱交換器において、
前記膨出部6の前記第1流体流路孔7に一方の第1流体パイプ8が接続され、
前記コア4のコアプレートの積層方向で、前記カバープレート5とは逆方向の端に位置する端プレート2bに第1流体流路孔16が形成され、各コアプレートはコアプレートの積層方向に第2流体連通孔12および第1流体連通孔13が形成され、コアプレートの積層方向の適宜間隔で、その一部の連通孔が閉塞される閉塞プレート14を有していることを特徴とするプレート積層型熱交換器である。
請求項1に記載の発明は、筒状部3の外周を第1流体流路1と第2流体流路2が、弧状に流通するものにおいて、端プレート1bに、カバープレート5が被着され、カバープレート5には、端プレート1bとの間に隙間6aを有する膨出部6が形成され、その膨出部6の端部に第1流体流路孔7が形成されている。そして、ろう付する際に、筒状部3内に残留する空気が膨出部6の隙間6aを通り第1流体流路孔7のみから外に放出されるものである。
この発明によれば、筒状部3の周りに第1流体および第2流体を弧状に且つ、円滑に流通させると共に、ろう付の際に筒状部3内に残留する空気を、カバープレート5の第1流体流路孔7から放出することができる。そのため、プレート積層型熱交換器の構造を単純化すると共に、第1流体の流通を円滑に行い、且つろう付を可能とする。このとき、残留する空気を放出するための新たな流路孔を不要とする。
さらには、筒状部3内の第1流体は、そこに滞留するも、それが第1流体流路または第2流体流路との間に流通することがないので、残留する空気放出の隙間および突出量を最小限ですみ、プレート積層型熱交換器をコンパクトに形成(省スペース化)できる。
請求項2に記載の発明は、前記膨出部6の前記第1流体流路孔7に一方の第1流体パイプ8が接続されると共に、膨出部6の一端の前記筒状部3を中心に反対側に位置する第1流体流路孔7に他方の第1流体パイプ9が接続されたものである。
これにより、一対の第1流体パイプをコアの外面側に配置して、構造を単純化し、製造容易で性能のよいプレート積層型熱交換器を提供できる。
請求項3に記載の発明は、前記膨出部6の前記第1流体流路孔7に一方の第1流体パイプ8が接続され、
前記コア4のコアプレートの積層方向で、前記カバープレート5とは逆方向の端に位置する端プレート2bに第1流体流路孔16が形成され、各コアプレートはコアプレートの積層方向に第2流体連通孔12および第1流体連通孔13が形成され、コアプレートの積層方向の適宜間隔で、その一部の連通孔が閉塞される閉塞プレート14を有しているものである。
これにより、第1流体の冷却効果を高めると共に、ろう付の際に筒状部3内に残留する空気を第1流体流路孔7から円滑に放出できる。
本発明のプレート積層型熱交換器の第1実施例を示し、(A)は(B)のA−A矢視断面図、(B)は(A)の平面図。 同実施例の分解斜視図。 本発明のプレート積層型熱交換器の第2実施例を示し、(A)は(B)のA−A矢視断面図、(B)は(A)の平面図、(C)は(A)の底面図。 本発明のプレート積層型熱交換器の第3実施例を示し、(A)は(B)のA−A矢視断面図、(B)は(A)の平面図、(C)は(A)の底面図。
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。
図1及び図2は本発明の第1実施例のプレート積層型熱交換器である。
図1(A)はその縦断面図であって図1(B)のA−A矢視断面図、図1(B)は図1(A)の平面図であり、図2は同積層型熱交換器の分解斜視図である。
このプレート積層型熱交換器は、第1コアプレート1a及び第2コアプレート2aを積層して、それらの周縁部間及び中心孔間を互いに接して、各コアプレート間に第1流体流路1と第2流体流路2とを交互に形成する。
各コアプレートの中心孔の縁には、筒状部3がコアプレートの積層方向に形成されている。第1流体流路1と第2流体流路2とが筒状部3の周りに弧状に形成されたコア4を有する。そして、コア4のコアプレートの積層方向の一端に端プレート1bが配置され、その端プレート1bにカバープレート5が被着される。
そのカバープレート5には、外面側に帯状の膨出部6が形成されて、その膨出部6の一端が筒状部3に達し、他端が第1流体流路孔7に達する。さらに、その膨出部6と端プレート1bとの間に隙間6aが連通されている。そして、各コアプレート間をろう付する際に、筒状部3内に残留する空気が、隙間6aを介して、膨出部6の第1流体流路孔7のみから外に放出されるように形成する。
また、プレート積層型熱交換器の稼働の際には、筒状部3内には第1流体は滞留するのみで、滞留した第1流体は各第1流体流路には流通しないように形成したものである。
そして、図2に示す如く、対角位置にある一方の第1流体パイプ8から他方の第1流体パイプ9に第1流体17が導かれ、それが各第1流体流路1内を流通する。また、他方の対角位置にある一方の第2流体パイプ10から他方の第2流体パイプ11に第2流体18が導かれ、それが各第2流体流路2内を流通する。すなわち、本実施例は1パスで直接第1流体が流通するように形成されている。
この例では、コアプレート1aに鍔部1cを有する第2流体連通孔12が形成され、その縁部が端プレート1b及びコアプレート2aの第2流体連通孔12に接合される。また、コアプレート2aの鍔部2cはコアプレート1aの第1流体連通孔13の孔縁に接合される。そして、コアプレート1aとコアプレート2aとの積層体によりコア4が形成され、コア4の上下両端に端プレート1b及び端プレート2bが配置される。そして、端プレート2bが基板15上に取り付けられ、端プレート1b上にカバープレート5が被着される。
〔作用〕
このようにしてなるプレート積層型熱交換器は、一方の第1流体パイプ8から他方の第1流体パイプ9に各第1流体流路1を介して第1流体17が流通し、一方の第2流体パイプ10から他方の第2流体パイプ11に各第2流体流路2を介して第2流体18が流通する。
このようなプレート積層型熱交換器は、アルミニウム又は他の金属板のプレス成形体からなり、各コアプレート間、及びそれらと各パイプその他が一体にろう付固定される。このろう付時に筒状部3内に残留する空気は、筒状部3から膨出部6の隙間6aを介し、第1流体パイプ8より円滑に放出される。
なお、プレート積層型熱交換器の稼働時おいては、第1流体パイプ8から流入した第1流体17は、各第1流体流路1に供給されると共に、筒状部3に満たされる。それと共に、膨出部6の隙間6aにも滞留する。筒状部3及び隙間6aに滞留した第1流体は、移動することなく、それらに保持される。そして、第1流体流路1の第1流体17と第2流体流路2の第2流体18との間に熱交換が行われるものである。
なお、膨出部6の隙間6aは、筒状部3内に残留する空気を第1流体パイプ8に導くだけのものであるため、極めて僅かでよい。即ち、図1(A)において、膨出部6の外側突出量は僅かでよい。
また、この実施例では第1流体17は図1に示す如く、一方の第1流体パイプ8から他方の第1流体パイプ9に各第1流体流路1を介して1パスで、図2に示す如く筒状部3の周りを弧状に流通する。なお、第2流体流路2においても、第2流体が同様に筒状部3の周りを弧状に流通する。
そして第1流体17と第2流体18との間に熱交換が行われる。
次に、図3は本発明の第2実施例を示し、この例は第1流体17及び同図では図示しない第2流体が3パス(複パス)で筒状部3の周りに流通するものである。
この例が、前記第1実施例と異なる点は、コアプレート1aとして一部の第1流体または第2流体連通孔を有しない二枚の閉塞プレート14が互いに離間して配置され、第1流体17がその閉塞プレート14を境にコア4内をコアプレートの積層方向に蛇行するものである。そして第1流体17は、一方の第1流体パイプ8から流入して、図3(A)の下端の端プレート2bの第1流体流路孔16を介して外部に流出する。
この実施例においても、カバープレート5の膨出部6と端プレート1bとの間に隙間6aが形成され、ろう付されるとき、筒状部3内に残留する空気がそこから第1流体パイプ8を介して外部に放出される。
次に、図4は本発明の第3実施例を示し、この例が図3のそれと異なる点は、第1流体17及び図示しない第2流体が2パス(複パス)で筒状部3の周りを流通する点である。
この例では、積層方向の中間に閉塞プレート14が配置され、それを境に第1流体17が2パスで流通して、端プレート2bの第1流体流路孔16から外部にそれが流出するものである。
上記に述べた各実施例は、特に、潤滑油や自動変速機の作動油等の冷却に用いられるオイルクーラに用いることができる。この場合、第1流体又は第2流体の一方の流体をオイルとし、他方の流体を冷却水として用いることができる。
ただし、このプレート積層型熱交換器は、オイルクーラ以外の熱交換器にも利用でき、2流体の間で熱交換が行われるものであれば、各流路を流通する流体の種類は熱交換器の用途によって変更することができる。
1 第1流体流路
1a コアプレート
1b 端プレート
1c 鍔部
2 第2流体流路
2a コアプレート
2b 端プレート
2c 鍔部
3 筒状部
3a 鍔部
4 コア
5 カバープレート
6 膨出部
6a 隙間
7 第1流体流路孔
8 第1流体パイプ
9 第1流体パイプ
10 第2流体パイプ
11 第2流体パイプ
12 第2流体連通孔
13 第1流体連通孔
14 閉塞プレート
15 基板
16 第1流体流路孔
17 第1流体
18 第2流体

Claims (3)

  1. 多数の第1および第2のコアプレート(1a)(2a)を積層して、各コアプレート(1a)(2a)の周縁部間および中心孔の縁どうしが互いに接して、各コアプレート(1a)(2a)間に第1流体流路(1)と第2流体流路(2)とを交互に形成すると共に、各コアプレートの中心孔の縁に筒状部(3)がコアプレートの積層方向に形成されて、前記第1流体流路(1)と第2流体流路(2)とが前記筒状部(3)の回りに弧状に形成されたコア(4)を有し、各コアプレート(1a)(2a)間がろう付されるプレート積層型熱交換器において、
    コア(4)のコアプレートの積層方向の一方の端に配置され端プレート(1b)に、カバープレート(5)が被着され、そのカバープレート(5)には、コアの外面側に帯状の膨出部(6)が形成されて、その膨出部(6)の一端が前記筒状部(3)に達し、他端が第1流体流路孔(7)に達し且つ、その膨出部(6)と前記端プレート(1b)との間に隙間(6a)を連通させたことを特徴とするプレート積層型熱交換器。
  2. 請求項1に記載のプレート積層型熱交換器において、
    前記膨出部(6)の前記第1流体流路孔(7)に一方の第1流体パイプ(8)が接続されると共に、前記膨出部(6)の前記一端の前記筒状部(3)を中心に反対側に位置する第1流体流路孔(7)に他方の第1流体パイプ(9)が接続されたことを特徴とするプレート積層型熱交換器。
  3. 請求項1に記載のプレート積層型熱交換器において、
    前記膨出部(6)の前記第1流体流路孔(7)に一方の第1流体パイプ(8)が接続され、
    前記コア(4)のコアプレートの積層方向で、前記カバープレート(5)とは逆方向の端に位置する端プレート(2b)に第1流体流路孔(16)が形成され、各コアプレートはコアプレートの積層方向に第2流体連通孔(12)および第1流体連通孔(13)が形成され、コアプレートの積層方向の適宜間隔で、その一部の連通孔が閉塞される閉塞プレート(14)を有していることを特徴とするプレート積層型熱交換器。
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