JP2509341Y2

JP2509341Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP2509341Y2
Application number: JP1989036481U
Authority: JP
Inventors: 孝之市原
Original assignee: 株式会社土屋製作所
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2004-03-31
Also published as: JPH02127964U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は熱交換器、特に伝熱効率の高い熱交換器に
関連する。

従来の技術第５図に示すように、従来のオイルクーラ１は第一の
プレート３及び第二のプレート４により構成されるコア
２を有する。コア２の上部及び下部には端板５及び６が
それぞれ固定される。第一のプレート３及び第二のプレ
ート４にはそれぞれ中心孔3a、4aと、オイルO₁が流入す
る流入口3b、4bと、オイルが流出する流出口3c、4cが形
成される。また、第一のプレート３及び第二のプレート
４によりコア内にオイル及び冷却水の熱交換室が互いに
隣接して形成される。

流入口3b、4bからオイルクーラ１に流入したオイルO₁
はコア２の熱交換室を通るときに冷却水と熱交換が行わ
れ、流出口3c、4cから流出する。最終的にはコア２から
流出したオイルO₂は中心口3a、4aに配置される図示しな
いコネクタパイプの内部を通りオイルクーラ１から排出
される。

従来では各プレート間にコルゲートフィンを配置し
て、プレート間に形成された熱交換室を流れる流体に乱
流を与えて、熱交換効率を向上していた。この構造で
は、コルゲートフィンを各プレート間にロウ付けするた
め、ロウ材の使用量が増加するうえ、組立部品数が増加
する欠点がある。また、低熱量の熱交換器を作る場合に
は各プレート間の間隔を小さくすると、熱交換室を流れ
る流体の圧力を高く維持しなければならず、圧力損失も
大きい。

前記欠点を解消するため、第６図に示すように、複数
の突起状のエンボス3dを形成した第一のプレート３が提
案されている。しかし、第７図に示すプレート３と組み
合わせる第二のプレート４にはエンボスは形成されな
い。プレートにエンボスを形成し、熱交換室を流れる流
体に乱流を発生し熱交換効率を向上する熱交換器は、例
えば特開昭61-223213号公報に示されるように公知であ
る。

考案が解決しようとする課題しかしながら、従来の熱交換器では、プレートに形成
されたエンボスは熱交換室内の流体の流れをプレートに
よって形成される平面とほぼ平行な平面内で平面的に偏
向するに過ぎず、熱交換効率を十分に向上させることが
できなかった。また、各エンボスの直径は小さく、圧縮
荷重がプレートに加えられたときに変形しやすい欠点が
あった。

そこで、この考案は熱交換効率を向上すると共に、変
形力に対し抵抗力のある熱交換器を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段この考案による熱交換器は、複数の円板状に形成され
たプレート（10、20）を順次積層して第一の流体が流入
する熱交換室と第二の流体が流入する熱交換室とを形成
しかつ第一の流体と第二の流体との間で熱交換を行うコ
ア（30）を備えている。コア（30）を構成する第一のプ
レート（10）及び第二のプレート（20）は中心孔（11、
21）と、第一の開口部（12、22）と、中心孔（11、21）
から見て第一の開口部（12、22）とは直径上反対側に設
けられた第二の開口部（13、23）とを有する。第一の開
口部（12、22）と第二の開口部（13、23）との間に円弧
状のエンボス（14）及び径方向に長い楕円形のエンボス
（24）がそれぞれ形成され、第一のプレート（10）と第
二のプレート（20）を積層したときに各円弧状のエンボ
ス（14）及び楕円状のエンボス（24）が同一方向に突出
する。円弧状のエンボス（14）及び楕円状のエンボス
（24）の各頂部は対向するプレート（10、20）の底面に
当接する。この熱交換器では、第一のプレート（10）の
円弧状のエンボス（14）は、中心孔（11）の周囲に形成
されたフランジ（15）と同一の方向にかつ互いに周方向
に分離して形成され、フランジ（15）の周囲に形成され
た段部（17）により中心孔（11）と第一の開口部（12）
とが連結される。第二のプレート（20）の楕円状のエン
ボス（24）は、中心孔（21）の周囲に形成されたフラン
ジ（25）と反対の方向にかつ互いに周方向に分離して形
成され、フランジ（25）の周囲に形成された段部（27）
により中心孔（21）と第一の開口部（22）とが連結され
る。

作用第一のプレート（10）と第二のプレート（20）との間
に形成された熱交換室内に流体が流れるときに、流体は
楕円状のエンボス（24）によってプレートの半径を含む
平面内の広い範囲で流動するのみならず、円弧状のエン
ボス（14）によってプレートの半径を含む平面に対し横
方向に流れる。また、円弧状のエンボス（14）及び楕円
状のエンボス（24）は互いに周方向に分離して形成さ
れ、各エンボス（14、24）間に平面部（10a、20a）が設
けられるので、各エンボス（14、24）に沿って流動して
きた流体は平面部（10a、20a）に放出された後、再度各
エンボス（14、24）に沿って流れる。更に、流体が流入
する第一の開口部（12、22）は内周側を段部（17、27）
により中心孔（11、21）と連結されているので、流入し
た流体は第一の開口部（12、22）の外周側から流れ出
し、流体がプレートの内周に偏って流れない。従って、
流体は熱交換室内を偏らず均等に広い範囲で流動するの
で、プレートへの流体の熱の伝達が改善され、熱交換器
の熱交換効率を向上することができる。

また、中心孔（11、21）と第一の開口部（12、22）と
を連結する段部（17、27）及び円弧状のエンボス（14）
により隣接するプレート間の接触面積が増加するため、
熱交換器に荷重が加えられたとき、プレートの機械的強
度を向上できる。

実施例以下、オイルクーラに適用したこの考案の実施例を第
１図〜第４図について説明する。

第１図（ａ）に示すように、この考案による熱交換器
に使用される第一のプレート10は円板状に形成され、中
心孔11と、第一の開口部12と、中心孔11から見て第一の
開口部12とは反対側に設けられた第二の開口部13と、第
一の開口部12と第二の開口部13との間に設けられた円弧
状のエンボス14とを有する。第１図（ｂ）に示すよう
に、円弧状のエンボス14は中心孔11の周囲に形成された
フランジ15と同一の方向にかつ周方向にほぼ90°の角度
ずつ分離して形成される。各円弧状のエンボス14間には
平面部10aが設けられる。フランジ15の周囲には段部17
が形成され、第１図（ａ）に示すように段部17により中
心孔11と第一の開口部12とが連結される。第一のプレー
ト10の外周部にはフランジ15と反対方向に曲げられた縁
部16が設けられる。

また、第２図（ａ）に示すように、第二のプレート20
は円板状に形成され、中心孔21と、第一の開口部22と、
中心孔21から見て第一の開口部22とは反対側に設けられ
た第二の開口部23と、第一の開口部22と第二の開口部23
との間に設けられた楕円状のエンボス24とを有する。第
２図（ｂ）に示すように、エンボス24は中心孔21の周囲
に形成されたフランジ25と反対の方向にかつ周方向にほ
ぼ40°の角度ずつ分離して形成される。各楕円状のエン
ボス24間には平面部20aが設けられる。楕円状のエンボ
ス24が形成する楕円の長軸は第二のプレート20の径方向
である。フランジ25の周囲には段部27が形成され、第２
図（ａ）に示すように段部27により中心孔21と第一の開
口部22とが連結される。第二のプレート20の外周部には
フランジ25と反対方向に曲げられた縁部26が設けられ
る。

第３図は第一のプレート10と第二のプレート20とを組
み合わせて製造したコア30の部分的断面図である。円弧
状のエンボス14及び楕円状のエンボス24は同一方向に突
出し、円弧状のエンボス14は隣接する第二のプレート20
の底面に当接し、楕円状のエンボス24は隣接する第一の
プレート10の底面に当接する。円弧状のエンボス14と楕
円状のエンボス24の各頂部はロウ材で対向する第二のプ
レート20及び第一のプレート10に固着される。また、フ
ランジ15はフランジ25に接合され、縁部16は縁部26に接
合される。従って、プレートの各部において極めて形状
に変化の富む熱交換室が得られる。

第４図は第３図に示すコア30を使用して製造したハウ
ジング型オイルクーラ40の一例を示す断面図である。オ
イルクーラ40はコア30を包囲するハウジング41を有す
る。ハウジング41の端部には一対の端板42、43が固定さ
れる。オイルクーラ40には第一の開口部12、22により流
入孔44が形成され、第二の開口部13、23により流出孔45
が形成される。

上記の構成において、オイルクーラ40の入口46から流
入するオイルは、流入孔44を通り第一の開口部22から円
弧状のエンボス14及び楕円状のエンボス24を有する第一
のプレート10及び第二のプレート20により形成される熱
交換室に流入する。第一の開口部12、22は内周側を段部
17、27により中心孔11、21と連結されているので、オイ
ルは第一の開口部22の外周側から熱交換室内に流れ出
す。円弧状のエンボス14及び楕円状のエンボス24に沿っ
て流れるオイルは、平面部10a、20aに放出された後、再
度各エンボス14、24に沿って流動した後、流出孔45を通
り出口47から流出する。このとき、オイルは他の熱交換
室に流入する冷却水と熱交換を行う。

従って、第一のプレート10と第二のプレート20との間
に形成された熱交換室内に流体が流れるときに、流体は
楕円形のエンボス24によってプレートの半径を含む平面
内の広い範囲で流動するのみならず、円弧状のエンボス
14によってプレートの半径を含む平面に対し横方向に流
れる。これによって、流体は熱交換室内を偏らず均等に
広い範囲で流動するので、プレートへの流体の熱の伝達
が改善され、熱交換器の熱交換効率を向上することがで
きる。

また、中心孔11、21と第一の開口部12、22とを連結す
る段部17、27及び円弧状のエンボス14により隣接するプ
レートとの接触面積が増加するから、熱交換器に荷重が
加えられるとき、プレートの機械的強度を向上すること
が可能となる。

考案の効果従って、この考案では熱交換器の熱交換効率を向上で
きると共に、変形力に対し抵抗力のあるコアが形成さ
れ、熱交換器の寿命を延長することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの考案による熱交換器に使用する第一
のプレートの平面図、第１図（ｂ）はこの考案による熱
交換器に使用する第一のプレートを示す第１図（ａ）の
Ａ−Ａ線に沿う部分的断面図、第２図（ａ）はこの考案
による熱交換器に使用する第二のプレートの平面図、第
２図（ｂ）はこの考案による熱交換器に使用する第二の
プレートを示す第２図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部分的断
面図、第３図は第一のプレートと第二のプレートとを組
み合わせて製造したコアの部分的断面図、第４図は第３
図のコアを使用して製造した熱交換器の断面図、第５図
は従来の熱交換器の断面図、第６図は第５図の熱交換器
に使用する第一のプレートの平面図、第７図は第５図の
熱交換器に使用する第二のプレートの平面図である。 10……第一のプレート、10a……平面部、11……中心
孔、14……円弧状のエンボス、15……フランジ、17……
段部、20……第二のプレート、20a……平面部、21……
中心孔、24……楕円状のエンボス、25……フランジ、27
……段部、30……コア、

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の円板状に形成されたプレート（10、
20）を順次積層して第一の流体が流入する熱交換室と第
二の流体が流入する熱交換室とを形成しかつ第一の流体
と第二の流体との間で熱交換を行うコア（30）を備え、コア（30）を構成する第一のプレート（10）及び第二の
プレート（20）は、中心孔（11、21）と、第一の開口部
（12、22）と、中心孔（11、21）から見て第一の開口部
（12、22）とは直径上反対側に設けられた第二の開口部
（13、23）とを有し、第一の開口部（12、22）と第二の開口部（13、23）との
間に円弧状のエンボス（14）及び径方向に長い楕円形の
エンボス（24）がそれぞれ形成され、第一のプレート（10）と第二のプレート（20）を積層し
たときに各円弧状のエンボス（14）及び楕円状のエンボ
ス（24）が同一方向に突出し、円弧状のエンボス（14）
及び楕円状のエンボス（24）の各頂部が対向するプレー
ト（10、20）の底面に当接する熱交換器において、第一のプレート（10）の円弧状のエンボス（14）は、中
心孔（11）の周囲に形成されたフランジ（15）と同一の
方向にかつ互いに周方向に分離して形成され、フランジ
（15）の周囲に形成された段部（17）により中心孔（1
1）と第一の開口部（12）とが連結され、第二のプレート（20）の楕円状のエンボス（24）は、中
心孔（21）の周囲に形成されたフランジ（25）と反対の
方向にかつ互いに周方向に分離して形成され、フランジ
（25）の周囲に形成された段部（27）により中心孔（2
1）と第一の開口部（22）とが連結されたことを特徴と
する熱交換器。