JP2022094559A - カッププレート積層型熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 第３のプレート１４と第１のプレート２との面間でろう付されるカッププレート積層型熱交換器であって、そのろう付の安定性を向上させること。【解決手段】 第１のプレート２、第２のプレート３の積層方向の端に、第３のプレート１４を配置し、第１のプレート２が第３のプレート１４とプレート平面の中央部の面間でろう付されている。そして、第３のプレート１４とろう付された第１のプレート２の中央部に貫通孔６が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、多数のカッププレートを積層した熱交換器のろう付構造に関する。

図７は、従来のカッププレート積層型熱交換器の要部を示し、多数の第１のプレート２と第２のプレート３とが積層され、その積層方向の中間部では、互いに空間を有してプレート間に第１流路４と第２流路５とが交互に形成されたものである。そして、各プレート２，３間が一体にろう付固定されている。

図７に記載の従来型熱交換器は、第３のプレート１４であるトッププレート７とそれに隣接する第１のプレート２間が面間でろう付される。その面間にフラックスを塗布してろう付する場合、ろう付の際に気化したフラックスが当該面間に滞留し、ろう付を阻害することがあった。これにより当該面間に未接着部１５が生じる問題があった。
本発明は、上記問題を解決することができるカップ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、外周に立上げ部を有し、中央部以外の位置に流路孔１が形成されたカップ状の第１のプレート２、第２のプレート３が存在し、それらのプレート２、３が、互いに間隔を有して交互に積層されることによって、各プレート２、３間に第１流路４と、第２流路５とが交互に形成されたカッププレート積層型熱交換器において、
各プレート２、３の積層方向の端には、第３プレート１４が配置されており、
第１のプレート２、第２のプレート３の少なくとも１枚は、第３のプレート１４とプレート平面の中央部の面間でろう付されており、
前記第３のプレート１４とろう付された前記プレートまたは第３のプレート１４の前記中央部に貫通孔６が形成されたカップ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に記載のカッププレート積層型熱交換器において、
前記第１のプレート２、前記第２のプレート３は、平面視方形に形成されると共に、平面の隅に前記流路孔１を有し、
第３のプレート１４とろう付された第１のプレート２は、前記第３のプレート１４とプレート平面の中央部の面間でろう付されており、
前記第３のプレート１４は、積層方向の端をなすトッププレート７であり、
前記第１のプレート２の前記中央部には前記貫通孔６が形成され、
前記第１のプレート２に対向する第２のプレート３には、前記第１のプレート２側に突出する凸部９が形成され、その凸部９の先端が前記第１のプレート２にろう付され、
前記第１のプレート２の前記貫通孔６が前記凸部９を避けた位置に形成されたカップ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、第１のプレート２、第２のプレート３の少なくとも１枚は、第３のプレート１４とプレート平面の中央部の面間でろう付されており、前記第３のプレート１４とろう付された前記プレートまたは第３のプレート１４の前記中央部に貫通孔６が形成されたカッププレート積層型熱交換器である。
上記構造により、ろう付の際に当該面間で気化したフラックスは、貫通孔６から排出されるので、フラックスの滞留に起因するろう付不良が防止される。
請求項２に記載の発明は、上記構成において、平面視方形に形成されたカッププレート積層型熱交換器であって、第３のプレート１４が積層方向の端をなすトッププレート７であり、そのトッププレート７に接合される第１のプレート２の流通孔１の存在しない中央部には貫通孔６が形成されている構造としていることにより、ろう付の際に当該中央部の面間で気化したフラックスは、当該貫通孔から排出されるので、フラックスの滞留に起因するろう付不良が防止される。
また、第１のプレート２に対向する第２のプレート３には、第１のプレート２側に突出する凸部９が形成され、その凸部９の先端が第１のプレート２にろう付され、第１のプレート２の貫通孔６が凸部９を避けた位置に形成されていることにより、当該凸部９と第１のプレート２とのろう付が阻害されることはない。
特に、トッププレート７に接合される第１のプレート２が、板厚が厚く形成された補強プレート８である場合に、請求項２に記載の発明は有効である。

本発明の第１実施形態の熱交換器の要部分解斜視図。 同熱交換器の縦断面図であり、図２のＡ－Ａ断面図（Ａ）、及び同平面図（Ｂ）。 図２（Ａ）のＩＩＩ部拡大図。 本発明の熱交換器の第２実施例を示す断面図。 本発明の熱交換器の第３実施例を示す断面図。 本発明の熱交換器の第４実施例を示す平面図（Ａ）、及び図６（Ａ）のＢ－Ｂ断面図。 従来型熱交換器の要部縦断面図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態の熱交換器の要部分解斜視図、図２は同熱交換器の縦断面図（Ａ）及び同平面図（Ｂ）である。また、図３は図２（Ａ）のＩＩＩ部拡大図である。
この熱交換器は、外周が立ち上げられた平面視方形に形成されたカップ状の第１のプレート２及び第２のプレート３の積層体により、コアが形成されている。それらのプレート２、３が、互いに間隔を有して交互に積層されることによって、各プレート２、３間に第１流路４と、第２流路５とが交互に形成されている。
各プレート２、３には、平面の中央部を避けた四隅に流路孔１が形成されている。
コアの積層方向の上端には、第３のプレート１４であるトッププレート７が配置されている。トッププレート７に接続される第１のプレート２は、そのプレート平面の中央部の面間でろう付固定されている。この例では、トッププレート７に接続される第１のプレート２は、他の第１のプレート２より板厚が厚く形成された補強プレート８となっている。

図１、図２に示す如く、各第１のプレート２に対向する第２のプレート３には、第１のプレート２側に突出する凸部９が形成され、その凸部９の先端が第１のプレート２にろう付されている。
この例では、トッププレート７に接続される補強プレート８の中央部に一対の貫通孔６が穿設されている。
補強プレート８に対向する第２のプレート３にも、補強プレート８側に突出する凸部９が形成されており、その凸部９の先端が補強プレート８にろう付されている。
補強プレート８の貫通孔６は、第２のプレート３に形成された凸部９の位置を避けて穿設されている。

このように、貫通孔６の位置を第１のプレート２の凸部９を避けた位置に配置することにより、ろう付中に気化したフラックスが貫通孔６から容易に放出され、フラックスが補強プレート８とトッププレート７との間に滞留することがない。
この構造により、図３に示す如く、補強プレート８とトッププレート７とは密着状態でろう付される。そのため、それらのプレート７、８の面間では、図７に示す従来型熱交換器の未接着部１５の発生を防止できる。
また、第２のプレート３の凸部９の先端が補強プレート８にろう付され、補強プレート８の貫通孔６が凸部９を避けた位置に形成されているので、凸部９と第１プレート２とのろう付が阻害されることはない。

図４は、本発明の第２実施形態を示す断面図である。
この例では、コアの積層方向の下端に配置された第３のプレート１４であるベースプレート１２に接続される第２のプレート３の中央部に一対の貫通孔６が穿設されている。ベースプレート１２に接続される第２のプレート３は、他の第２のプレート３より板厚が厚く形成された下端プレート１３となっており、ベースプレート１２は下端プレート１３のプレート平面の中央部の面間とでろう付固定されている。この貫通孔６も、凸部９を避けた位置に形成されている。
この構造とすることで、ベースプレート１２と下端プレート１３との面間において、フラックスの滞留を防止するとこができる。
第２実施形態の構造と第１実施形態の構造とは、組み合わせて用いることができる。
両者を組み合わせた構造により、コアの上部、コアの下部の面間で生じうるフラックスの滞留を効果的に防止することができる。

図５は、本発明の第３実施形態を示す断面図である。
第１実施形態では、補強プレート８の中央部に一対の貫通孔６を穿設しているが、それに替えて、トッププレート７の中央部に一対の貫通孔６を穿設することができる。
この構造によっても、ろう付中に気化したフラックスが貫通孔６から容易に放出され、フラックスが補強プレート８とトッププレート７との間に滞留することがない。
ベースプレート１２と下端プレート１３との関係において貫通孔６を設ける場合、貫通孔６を下端プレート１３に設けてもよいし、ベースプレート１２に設けることもできる。

補強プレート８と下端プレート１３の板厚は各実施形態に示すように板厚を厚くすることが好ましい。ただし、この構造に限定されるものではなく、補強プレート８の板厚を他の第１のプレート２と同じ板厚に変更することができる。また、下端プレート１３の板厚を他の第２のプレート３と同じ板厚に変更することもできる。
また、貫通孔６は、各実施例の個数に限定されるものではない。貫通孔６を形成するプレートに１つ貫通孔６を形成してもよく、３つ以上の貫通孔６が形成されていてもよい。

図６は、本発明の第４実施形態を示すものであり、図６（Ａ）は貫通孔６を形成したプレートの平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。
この例は、第１実施形態と異なり、貫通孔６を形成するプレートに３つ以上の貫通孔６が形成されている。具体的には、第１のプレート２である補強プレート８の中央部に６つの貫通孔６が穿設されている。
この例に示されているように、中央部とは中心だけに限らず、プレートの隅に形成された流路孔１よりも内側の部分を意味する。
なお、本発明は第１実施形態のような平面視正方形や、第４実施形態のように平面視長方形の平面視方形のカッププレートに好適であるが、それらに限らず、その他の形状、例えば平面視で円形のものにも適用可能である。

上記実施例では、貫通孔６が凸部９を避けた位置に配置されたが、これに限らず、流路にインナフィンを有する場合には、その接触部を避けた位置に貫通孔を形成してもよい。
さらには、凸部９又はフィンがプレートと接着しなくても熱交換器の機能を阻害しない場合には、孔の位置は自由に設定できる。

本発明は、第１流路と第２流路に流通する流体の間で熱交換するオイルクーラ等のカッププレート積層型熱交換器に利用できる。

１ 流路孔
２ 第１のプレート
３ 第２のプレート
４ 第１流路
５ 第２流路
６ 貫通孔
７ トッププレート
８ 補強プレート
９ 凸部
１０ 冷却水パイプ
１１ オイル出入口
１２ ベースプレート
１３ 下端プレート
１４ 第３のプレート
１５ 未接着部

Claims (2)

1. 外周に立上げ部を有し、中央部以外の位置に流路孔（１）が形成されたカップ状の第１のプレート（２）、第２のプレート（３）が存在し、それらのプレート（２）（３）が、互いに間隔を有して交互に積層されることによって、各プレート（２）（３）間に第１流路（４）と、第２流路（５）とが交互に形成されたカッププレート積層型熱交換器において、
   各プレート（２）（３）の積層方向の端には、第３プレート（１４）が配置されており、
   第１のプレート（２）、第２のプレート（３）の少なくとも１枚は、第３のプレート（１４）とプレート平面の中央部の面間でろう付されており、
   前記第３のプレート（１４）とろう付された前記プレートまたは第３のプレート（１４）の前記中央部に貫通孔（６）が形成されたカッププレート積層型熱交換器。
2. 請求項１に記載のカッププレート積層型熱交換器において、
   第１のプレート（２）、第２のプレート（３）は、平面視方形に形成されると共に、平面の隅に前記流路孔（１）を有し、
   第３のプレート（１４）とろう付された第１のプレート（２）は、前記第３のプレート（１４）とプレート平面の中央部の面間でろう付されており、
   前記第３のプレート（１４）は、積層方向の端をなすトッププレート（７）であり、
   前記第１のプレート（２）の前記中央部には前記貫通孔（６）が形成され、
   前記第１のプレート（２）に対向する第２のプレート（３）には、前記第１のプレート（２）側に突出する凸部（９）が形成され、その凸部（９）の先端が前記第１のプレート（２）にろう付され、
   前記第１のプレート（２）の前記貫通孔（６）が前記凸部（９）を避けた位置に形成されたカッププレート積層型熱交換器。

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