JP4317983B2 - プレート型熱交換器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周縁が立ち上げられた皿状金属板（ドローンカップ型）を互いに逆向きに重ね合わせると共に、内部にインナーフィンを介装したプレート型熱交換器であって、特にインナーフィンの表面側と裏面側とに異なった流体が流通するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドローンカップ型といわれるプレート型熱交換器は、プレス成形により周縁を立ち上げて皿状に形成した一対のプレートを互いに逆向きに重ね合わせ、その周縁部を接合し、内部に波形に曲折したインナーフィンを介装するものが知られている。
このようなインナーフィン付き熱交換器において、インナーフィンの表面側と裏面側とに夫々異なった流体を流通させ、両流体間に熱交換を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６２１７９号公報
【０００４】
この熱交換器は、インナーフィンの周縁を上下一対のプレートの周縁と一体に接合すると共に、インナーフィンの波形の頂部および谷部となる各凸条が上下一対のプレートの内面に接触し、その接触部が一体にろう付け固定されたものである。そして第１プレートとインナーフィンの表面側との間に第１の流体が流通し、第２プレートとインナーフィンの裏面側との間に第２の流体が流通するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインナーフィンの各凸条部は、一対のプレートの内面に夫々接している。そのため、その接触部には流体が流通できず、伝熱面として機能しない構造となっていた。
そこで本発明は、可能な限り広い伝熱面を確保し、熱交換を促進させることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、少なくとも一方の周縁が立ち上げられて皿状に形成された一対の第１プレート（１）と第２プレート（２）とを有し、
両プレート（１）（２）の周縁が接合されると共に、内部に波形のインナーフィン（３）が介装された熱交換器において、
そのインナーフィン（３）の周縁が前記プレートの周縁に接合され且つ、
インナーフィン（３）の振幅方向の一方側の各波の凸条部外面がそれに対向する前記第１プレート（１）に接合されると共に、前記第２プレート（２）とインナーフィン（３）の各波の凸条部との間は隙間（ｔ）を有して離間し、
第１プレート（１）とインナーフィン（３）との間に第１の流体（８）が流通する偏平な第１流路（４）が形成されると共に、
第２プレート（２）とインナーフィン（３）との間に第２の流体（９）が流通する偏平な第２流路（５）が形成され、
第１流路（４）および第２流路（５）に夫々一対の出入口（６）（７）が形成され、
前記第１の流体（８）の流体圧が、第２の流体（９）のそれよりも高圧にされるプレート型熱交換器である。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
一対の第１プレート(1) 、第２プレート(2) は夫々その周縁部が立ち上げられた皿状に形成され、
前記インナーフィン(3) はその周縁部が前記両プレート(1) (2) の周縁に挟持された状態で、それら三者間の周縁が互いに接合されたプレート型熱交換器である。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記第２プレート（２）およびインナーフィン（３）の互いに整合する位置に前記出入口（６）及び連通孔（１０）が形成され、その出入口（６）と連通孔（１０）の孔縁部が互いに接合されて、第１流路（４）に連通されたプレート型熱交換器である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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は本発明のプレート型熱交換器の要部破断斜視図であり、図２はその全体的斜視図、図３はその出入口６にパイプ接続用のボス部11を取付けた要部縦断面図である。
【００１１】
このプレート型熱交換器は、夫々全周縁が立上げられて皿状に形成された一対の第１プレート１と第２プレート２とを有し、夫々のプレートの縁部には小フランジ部が僅かに突出されている。
この例では、第１プレート１，第２プレート２の外周は互いに整合し、平面が矩形に形成されている。そして第２プレート２には、図２に示す如く、その長手方向両端位置であって夫々対角線上に一対づつの出入口６と出入口７とが形成されている。一対の出入口６の孔縁部は内面側に凹陥している。
【００１２】
次に、平面外周が夫々第１プレート１，第２プレート２に整合するインナーフィン３は、その周縁および長手方向の両端部を除き、その長手方向に各波の凸条が形成されるようにプレス成形により波形に曲折されている。そのインナーフィン３の周縁は、一対の第１プレート１，第２プレート２の周縁の小フランジ部に挟持される。
また、インナーフィン３の長手方向両端に存在する平坦部３ｂには、夫々第１の出入口６に整合する一対の連通孔10が対角線上に穿設されている。このように一対の第１プレート１，第２プレート２間に介装されたインナーフィン３は、そのインナーフィン３の各波の凸条が第１プレート１の内面に接触し、その接触部が一体にろう付け固定される。
【００１３】
しかしながら、第２プレート２の内面とインナーフィン３の各波の凸条との間には僅かな隙間ｔが形成されている。そしてインナーフィン３の図において下面側に偏平な第１流路４が形成され、上面側に同様の第２流路５が形成される。
なお、この例では図３に示す如く、第２プレート２の出入口６にはボルト14を植設したリング状のボス部11がろう付け固定され、それに図示しないシール用Ｏリングおよびナット13を介してパイプ12のフランジ部が固定される。そして出入口６の一方から第１の流体８が第１流路４内に流入し、それが偏平な第１流路４内を流通し、他方の出入口６から流出する。
また、出入口７の一方から他方の出入口７に第２の流体９が第２流路５を介して流通し、第１の流体８と第２の流体９との間に熱交換が行われる。
【００１４】
第１の流体８の流体圧は、第２の流体９のそれに比べて高圧である。このように高圧であっても、インナーフィン３の各凸条と第１プレート１の内面とはろう付けされているため、第１流路４側の耐圧性が高くなり第１の流体８の流体圧に充分耐え得る。これに対して、第２の流体９の内圧は比較的低いものが利用される。この第２の流体９はインナーフィン３の各波の凸条を含めて、その頂部上面側の各部に均一に流通する。
【００１５】
【変形例】
上記の実施の形態では、熱交換器が一対のプレートで形成されているが、それをエレメントとし、複数のエレメントを厚み方向に積層したものでもよい。そして各エレメント内のインナーフィンの内面側と外面側に夫々異なった流体を流通させ、両者間に熱交換をすることができる。
【００１６】
【発明の作用・効果】
本発明のプレート型熱交換器は、インナーフィン３を介してその表面側と裏面側とに偏平な第１流路４と第２流路５とが形成されるものにおいて、インナーフィン３の振幅方向の一方側の各波の凸条部外面がそれに対向する第１プレート１に接合されると共に、インナーフィン３の各波の凸条部と第２プレート２との間は隙間ｔを有して離間されている。そのため、第２流路５側の放熱面積が第１流路４のそれよりも広くなる。
即ち、第１流路４側はインナーフィン３のろう付け部に流体が流れないので、その分だけ放熱面積が少なくなるが、第２流路５側ではインナーフィン３の凸条部の全ての外表面に流体が流れ、その分だけ熱交換が促進される。
特に、第１流路４を流通する第１の流体８の流体圧を第２流路５を流通する第２の流体９のそれよりも高圧にするものであり、第１流路４は、そのインナーフィン３の凸条部が第１プレート１に接合されているので、耐圧性が高く、より高圧に充分耐え得る。
そして、相対的に流体圧が低い第２流路５は、インナーフィン３の凸条部の全ての外表面に流体が流れ、その分だけ熱交換が促進される。これらにより、耐圧性能を維持しつつ熱交換性能のよいコンパクトな熱交換器となる。
【００１７】
上記構成において、第１プレート１，第２プレート２は夫々その周縁部を立ち上げた皿状に形成され、インナーフィン３の周縁部を第１プレート１，第２プレート２の周縁に挟持した状態でそれらの間を接合することができる。
この場合には、製造し易く耐圧性の高い熱交換器となり得る。
【００１９】
上記何れかの構成において、第２プレート２およびインナーフィン３の互いに整合する位置に出入口６および連通孔10を形成し、その出入口６と連通孔10の孔縁部を互いに接合して第１流路４に連通することができる。
このようにすることにより、第１の流体８を第２プレート２側から導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレート型熱交換器の要部破断斜視図。
【図２】同プレート型熱交換器の斜視略図。
【図３】同プレート型熱交換器の出入口６における要部縦断面図。
【符号の説明】
１ 第１プレート
２ 第２プレート
３ インナーフィン
３ａ 波形部
３ｂ 平坦部
４ 第１流路
５ 第２流路
６ 出入口
７ 出入口
８ 第１の流体
９ 第２の流体
10 連通孔
11 ボス部
12 パイプ
13 ナット
14 ボルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、周縁が立ち上げられた皿状金属板（ドローンカップ型）を互いに逆向きに重ね合わせると共に、内部にインナーフィンを介装したプレート型熱交換器であって、特にインナーフィンの表面側と裏面側とに異なった流体が流通するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドローンカップ型といわれるプレート型熱交換器は、プレス成形により周縁を立ち上げて皿状に形成した一対のプレートを互いに逆向きに重ね合わせ、その周縁部を接合し、内部に波形に曲折したインナーフィンを介装するものが知られている。
このようなインナーフィン付き熱交換器において、インナーフィンの表面側と裏面側とに夫々異なった流体を流通させ、両流体間に熱交換を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６２１７９号公報
【０００４】
この熱交換器は、インナーフィンの周縁を上下一対のプレートの周縁と一体に接合すると共に、インナーフィンの波形の頂部および谷部となる各凸条が上下一対のプレートの内面に接触し、その接触部が一体にろう付け固定されたものである。そして第１プレートとインナーフィンの表面側との間に第１の流体が流通し、第２プレートとインナーフィンの裏面側との間に第２の流体が流通するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインナーフィンの各凸条部は、一対のプレートの内面に夫々接している。そのため、その接触部には流体が流通できず、伝熱面として機能しない構造となっていた。
そこで本発明は、可能な限り広い伝熱面を確保し、熱交換を促進させることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、少なくとも一方の周縁が立ち上げられて皿状に形成された一対の第１プレート（１）と第２プレート（２）とを有し、
両プレート（１）（２）の周縁が接合されると共に、内部に波形のインナーフィン（３）が介装された熱交換器において、
そのインナーフィン（３）の周縁が前記プレートの周縁に接合され且つ、
インナーフィン（３）の振幅方向の一方側の各波の凸条部外面がそれに対向する前記第１プレート（１）に接合されると共に、前記第２プレート（２）とインナーフィン（３）の各波の凸条部との間は隙間（ｔ）を有して離間し、
第１プレート（１）とインナーフィン（３）との間に第１の流体（８）が流通する偏平な第１流路（４）が形成されると共に、
第２プレート（２）とインナーフィン（３）との間に第２の流体（９）が流通する偏平な第２流路（５）が形成され、
第１流路（４）および第２流路（５）に夫々一対の出入口（６）（７）が形成され、
前記第１の流体（８）の流体圧が、第２の流体（９）のそれよりも高圧にされるプレート型熱交換器である。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
一対の第１プレート(1) 、第２プレート(2) は夫々その周縁部が立ち上げられた皿状に形成され、
前記インナーフィン(3) はその周縁部が前記両プレート(1) (2) の周縁に挟持された状態で、それら三者間の周縁が互いに接合されたプレート型熱交換器である。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記第２プレート（２）およびインナーフィン（３）の互いに整合する位置に前記出入口（６）及び連通孔（１０）が形成され、その出入口（６）と連通孔（１０）の孔縁部が互いに接合されて、第１流路（４）に連通されたプレート型熱交換器である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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は本発明のプレート型熱交換器の要部破断斜視図であり、図２はその全体的斜視図、図３はその出入口６にパイプ接続用のボス部11を取付けた要部縦断面図である。
【００１１】
このプレート型熱交換器は、夫々全周縁が立上げられて皿状に形成された一対の第１プレート１と第２プレート２とを有し、夫々のプレートの縁部には小フランジ部が僅かに突出されている。
この例では、第１プレート１，第２プレート２の外周は互いに整合し、平面が矩形に形成されている。そして第２プレート２には、図２に示す如く、その長手方向両端位置であって夫々対角線上に一対づつの出入口６と出入口７とが形成されている。一対の出入口６の孔縁部は内面側に凹陥している。
【００１２】
次に、平面外周が夫々第１プレート１，第２プレート２に整合するインナーフィン３は、その周縁および長手方向の両端部を除き、その長手方向に各波の凸条が形成されるようにプレス成形により波形に曲折されている。そのインナーフィン３の周縁は、一対の第１プレート１，第２プレート２の周縁の小フランジ部に挟持される。
また、インナーフィン３の長手方向両端に存在する平坦部３ｂには、夫々第１の出入口６に整合する一対の連通孔10が対角線上に穿設されている。このように一対の第１プレート１，第２プレート２間に介装されたインナーフィン３は、そのインナーフィン３の各波の凸条が第１プレート１の内面に接触し、その接触部が一体にろう付け固定される。
【００１３】
しかしながら、第２プレート２の内面とインナーフィン３の各波の凸条との間には僅かな隙間ｔが形成されている。そしてインナーフィン３の図において下面側に偏平な第１流路４が形成され、上面側に同様の第２流路５が形成される。
なお、この例では図３に示す如く、第２プレート２の出入口６にはボルト14を植設したリング状のボス部11がろう付け固定され、それに図示しないシール用Ｏリングおよびナット13を介してパイプ12のフランジ部が固定される。そして出入口６の一方から第１の流体８が第１流路４内に流入し、それが偏平な第１流路４内を流通し、他方の出入口６から流出する。
また、出入口７の一方から他方の出入口７に第２の流体９が第２流路５を介して流通し、第１の流体８と第２の流体９との間に熱交換が行われる。
【００１４】
第１の流体８の流体圧は、第２の流体９のそれに比べて高圧である。このように高圧であっても、インナーフィン３の各凸条と第１プレート１の内面とはろう付けされているため、第１流路４側の耐圧性が高くなり第１の流体８の流体圧に充分耐え得る。これに対して、第２の流体９の内圧は比較的低いものが利用される。この第２の流体９はインナーフィン３の各波の凸条を含めて、その頂部上面側の各部に均一に流通する。
【００１５】
【変形例】
上記の実施の形態では、熱交換器が一対のプレートで形成されているが、それをエレメントとし、複数のエレメントを厚み方向に積層したものでもよい。そして各エレメント内のインナーフィンの内面側と外面側に夫々異なった流体を流通させ、両者間に熱交換をすることができる。
【００１６】
【発明の作用・効果】
本発明のプレート型熱交換器は、インナーフィン３を介してその表面側と裏面側とに偏平な第１流路４と第２流路５とが形成されるものにおいて、インナーフィン３の振幅方向の一方側の各波の凸条部外面がそれに対向する第１プレート１に接合されると共に、インナーフィン３の各波の凸条部と第２プレート２との間は隙間ｔを有して離間されている。そのため、第２流路５側の放熱面積が第１流路４のそれよりも広くなる。
即ち、第１流路４側はインナーフィン３のろう付け部に流体が流れないので、その分だけ放熱面積が少なくなるが、第２流路５側ではインナーフィン３の凸条部の全ての外表面に流体が流れ、その分だけ熱交換が促進される。
特に、第１流路４を流通する第１の流体８の流体圧を第２流路５を流通する第２の流体９のそれよりも高圧にするものであり、第１流路４は、そのインナーフィン３の凸条部が第１プレート１に接合されているので、耐圧性が高く、より高圧に充分耐え得る。
そして、相対的に流体圧が低い第２流路５は、インナーフィン３の凸条部の全ての外表面に流体が流れ、その分だけ熱交換が促進される。これらにより、耐圧性能を維持しつつ熱交換性能のよいコンパクトな熱交換器となる。
【００１７】
上記構成において、第１プレート１，第２プレート２は夫々その周縁部を立ち上げた皿状に形成され、インナーフィン３の周縁部を第１プレート１，第２プレート２の周縁に挟持した状態でそれらの間を接合することができる。
この場合には、製造し易く耐圧性の高い熱交換器となり得る。
【００１９】
上記何れかの構成において、第２プレート２およびインナーフィン３の互いに整合する位置に出入口６および連通孔10を形成し、その出入口６と連通孔10の孔縁部を互いに接合して第１流路４に連通することができる。
このようにすることにより、第１の流体８を第２プレート２側から導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレート型熱交換器の要部破断斜視図。
【図２】同プレート型熱交換器の斜視略図。
【図３】同プレート型熱交換器の出入口６における要部縦断面図。
【符号の説明】
１ 第１プレート
２ 第２プレート
３ インナーフィン
３ａ 波形部
３ｂ 平坦部
４ 第１流路
５ 第２流路
６ 出入口
７ 出入口
８ 第１の流体
９ 第２の流体
10 連通孔
11 ボス部
12 パイプ
13 ナット
14 ボルト
Claims (3)
- 少なくとも一方の周縁が立ち上げられて皿状に形成された一対の第１プレート（１）と第２プレート（２）とを有し、
両プレート（１）（２）の周縁が接合されると共に、内部に波形のインナーフィン（３）が介装された熱交換器において、
そのインナーフィン（３）の周縁が前記プレートの周縁に接合され且つ、
インナーフィン（３）の振幅方向の一方側の各波の凸条部外面がそれに対向する前記第１プレート（１）に接合されると共に、前記第２プレート（２）とインナーフィン（３）の各波の凸条部との間は隙間（ｔ）を有して離間し、
第１プレート（１）とインナーフィン（３）との間に第１の流体（８）が流通する偏平な第１流路（４）が形成されると共に、
第２プレート（２）とインナーフィン（３）との間に第２の流体（９）が流通する偏平な第２流路（５）が形成され、
第１流路（４）および第２流路（５）に夫々一対の出入口（６）（７）が形成され、
前記第１の流体（８）の流体圧が、第２の流体（９）のそれよりも高圧にされるプレート型熱交換器。 - 請求項１において、
一対の第１プレート（１）、第２プレート（２）は夫々その周縁部が立ち上げられた皿状に形成され、
前記インナーフィン（３）はその周縁部が前記両プレート（１）（２）の周縁に挟持された状態で、それら三者間の周縁が互いに接合されたプレート型熱交換器。 - 請求項１または請求項２において、
前記第２プレート（２）およびインナーフィン（３）の互いに整合する位置に前記出入口（６）及び連通孔（１０）が形成され、その出入口（６）と連通孔（１０）の孔縁部が互いに接合されて、第１流路（４）に連通されたプレート型熱交換器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002314952A JP4317983B2 (ja) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | プレート型熱交換器 |
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| JP2002314952A JP4317983B2 (ja) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | プレート型熱交換器 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2004150672A JP2004150672A (ja) | 2004-05-27 |
| JP4317983B2 true JP4317983B2 (ja) | 2009-08-19 |
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| DE112009005214B3 (de) | 2009-04-23 | 2020-08-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Schaltsteuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs |
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