JPH0712777U - 熱交換器用の皿形のプレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多板式のドーナツ型の熱交換器を構成する一
対の環状の皿形のプレートを、一方は底面の中央開口の
周囲に馬蹄形の中央リブを設けたものとし、他方は底面
の中央開口の周囲に、先端に切欠きを設けた円筒状の中
央フランジを設けたものとし、双方のプレートを重ね合
わせるとき中央リブの開放部と中央フランジの切欠きと
を一致させあるいは不一致とすることにより異なる流路
を構成する。 【構成】 皿形プレート１１の中央開口１３に開放部１
５を有する馬蹄形の中央リブ１４を設け、皿形プレート
１の中央開口３に切欠き５を有する円筒状の中央フラン
ジ４を設ける。プレート１、１１を重ねるとき開放部１
５と切欠き５とを一致させ、又は位相を反転させること
により流体の流路の異なる熱交換器が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は多板式熱交換器を構成するプレートに関し、特に中央に貫通孔を有 するドーナツ型の熱交換器において多段に積層されるチューブを構成する一対の プレートの形状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来多板型であって中央に貫通孔を設けたドーナツ型の熱交換器は、例えば特 公昭５５−４８２３８号公報、あるいは実開昭５９−１０８０６５号公報に開示 されている。これらはいずれも中央に中央開口を有し周縁に周縁フランジを設け た一対の皿形のプレートを向い合わせに接合して偏平なチューブを形成しこれを 多段に積層している。各チューブ間に、プレートの底面間を連通する短管状の通 路が設けてあって第１流体（例えばオイル）は各チューブ内を流れる。チューブ 全体がハウジング内に収容されハウジングは第２流体（例えば水）ジャッケット となり各チューブを水が包囲する。

【０００３】 この種のドーナツ型の熱交換器ではプレートの中央開口が重なって貫通孔を形 成している。多板式のドーナツ型熱交換器は、主として内燃機関のオイルクーラ として、エンジン本体に装着して使用される。その装着態様は、中央貫通孔を貫 通する取付ボルトで締付けられるものであり、熱交換器の上面にオイルフィルタ を取付け取付けボルトを共用するもの（例えば前記特公昭５５−４８２３８号公 報）もあり、またオイルフィルタを重ねないで単独で装着されるもの（例えば前 記実開昭５９−１０８０６５号公報）もある。

【０００４】 これらの例によれば多板式ドーナツ型熱交換器では、チューブ内を通る第１流 体例えばオイルの流れ方の態様が一様ではない。すなわち前記特公昭５５−４８ ２３８号公報ＦＩＧ４のものでは、各チューブを貫通するオイル通過路がチュー ブの周縁寄りに設けられ、オイルはエンジンからこの通過路を通ってオイルフィ ルタに流入し、その後オイルフィルタからオイルクーラの中央貫通孔を経て、各 チューブ内に流入し、各チューブ内を流れて熱交換をし、再び中央貫通孔内に流 入して、取付用ボルトの軸の中空部を通ってエンジン本体へ戻るようになってい る。

【０００５】 また実開昭５９−１０８０６５号には、オイルフィルタを装着せずエンジン本 体から直接各チューブ内へオイルが流入して熱交換を行いオイルクーラ上部で各 チューブから流出し、取付ボルトの中空部を経てエンジンへ戻る。従って各チュ ーブと中央貫通孔とは遮断されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来の熱交換器用の皿形のプレートは、２枚１組として向い合わせに接合して チューブを形成すると、中央開口の周囲が全周開放されるが、全周閉塞されるか 何れかに定まってしまい、中央貫通孔とチューブ内とを直接流通させる流路を形 成させるものと、中央貫通孔とチューブ内とを遮断する形式のものとに対し、同 一のプレートを用いることはできない。

【０００７】 例えば特公昭５５−４８２３８号公報ＦＩＧ４のものにおいては環形のプレー トの内周縁を皿形の外方（糸底方向）へ折りまげて水側と中央貫通孔を遮断する フランジとしており、実開昭５９−１０８０６５号公報のものにおいてはチュー ブ内と中央貫通孔との間および水側と中央貫通孔との間の双方に別体の遮断片を 用いている。一方の遮断片をプレート内周縁のフランジで代用するとしても他方 の遮断片を省略することはできない。

【０００８】 しかも前記２例のようにチューブ内を中央貫通孔に開放するものと遮断するも のとではプレートは構造の異なる別種のものを用いなければならない。本考案は これらのオイル流路を遮断片を用いることなく同一形態で共用できるようにした 一対の皿形プレートである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案の皿形のプレートは対応する一対の組合せでなり、一方は中央開口の 周囲に周縁フランジの立上りと同方向に向けて隆起する馬蹄形の中央リブを形成 し、他方のプレートは中央開口の周縁に周縁フランジの立上り反対方向に円筒状 の中央フランジを設けて先端に切欠きを設け、かつ外径を中央リブ内周に嵌合す る寸法とするものである。

【００１０】 さらに中央リブの開放部又は中央フランジの切欠きの中央を通る直径上の、中 心から等距離の位置に開口を設け、一方のプレートの二つの開口の周縁に周縁フ ランジの立上り反対方向向きの開口リブを設ける。また前記中央フランジの高さ を中央リブの高さと開口リブの高さの和とほぼ等しくし、中央フランジの切欠き の深さを中央リブの高さとほぼ等しくするものである。

【００１１】

【作用】

この一対の皿形プレートは互に向かい合わせに組み合わされて１個のチューブ を形成する。このとき中央開口の中央リブの開放部と中央フランジの切欠き部と を１８０゜反転した位置にして、このチューブ順次重ねるとチューブを多段に重 ねた熱交換器のコアが形成される。

【００１２】 各チューブは一対のプレートに相対応する２個ずつの開口を有し、中央開口の 部分は中央リブで中央貫通孔の周縁の大部分が遮断される。中央リブの馬蹄形の 開放部には次段のプレートの中央フランジが伸びて嵌合されており、その切欠き は中央リブと重なり、切欠きのない部分が中央リブの馬蹄形開放部分を遮断する 。また一方のプレートの開口の周縁にはチューブ外方に隆起する開口リブがあり これが隣接チューブのプレートの開口周縁に当接する。さらに中央フランジの基 部は全周で隣接チューブ間の中央貫通孔とチューブ外周とを遮断する。かくして 各チューブは二つずつの開口で連通する第１流体通路が形成され、チューブ外は 第１流体通路を遮断された第２流体通路となる。また中央貫通孔は第１、第２流 体いずれからも遮断される。

【００１３】 次に一対のプレートを前記の場合と位相を異ならせ中央リブの開放部と中央フ ランジの切欠きとを一致させて重ね合わせると、各チューブ内は二つずつの開口 で連通するとともに中央貫通孔と中央リブの馬蹄形開放部によって連通する第１ 流体の流路が形成される。また各チューブ外周は前記の例と同様第１流体流路お よび中央貫通孔とは遮断された第２流体流路が形成される。

【００１４】 この場合各チューブ内の第１流体の出入口を二つの開口の一方と中央開口の中 央リブ開放部とに限定したいときは中央リブ開放部に近い開口の周縁に遮断片を 挿入するか、あるいはその開口列にパイプを挿入して流路とすることにより、そ の開口をチューブ内と遮断すればよい。

【００１５】

【実施例】

この考案の皿形のプレートはＡプレート１とＢプレート１１とでなる。Ａプレ ート１は円形皿形で底面から下方に向けて立ち上らせ周縁フランジ２と中央開口 ３の周囲に、周縁フランジ２と反対方向に立ち上らせた円筒状の中央フランジ４ を設け、その先端を全周の１／４程度の長さで矩形状に切欠き、切欠き５とする 。また切欠き５の中央を通る直径線上の中心から等距離の位置に開口６、６を設 けその周縁に周縁フランジ２と反対方向に隆起する環状の開口リブ７、７を設け る。中央フランジ４の高さは開口リブ７より高く、切欠き５の底辺がほぼ開口リ ブ７の高さと同高であり、切欠き５の切欠き深さが後述の中央リブ１４の高さと ほぼ等しい。すなわち中央フランジ４の高さはほぼ開口リブ７と中央リブ１４の 高さの和に等しい。

【００１６】 Ｂプレート１１はＡプレート１とほぼ同型の円形底面を有しその周縁に周縁フ ランジ１２を上方に向けて立ち上らせ、中央に中央開口１３を設け、中央開口３ とほぼ同径の中央開口１３の周囲に周縁フランジ１２と同方向に隆起する馬蹄形 状の中央リブ１４を設ける。また中央リブ１４の開放部１５の中央を通る直径線 上に中心から等距離かつＡプレート１の開口６、６と対応する位置に開口１６、 １６を設ける。図１に示すようにＡ、Ｂプレート１、１１を周縁２、１２が向き 合うようにし、かつ中央フランジ４の切欠き５と中央リブ１４の開放部１５とを 中心に対し１８０゜位相の異なる向きとして組み合わせ、さらにＡプレートＢプ レートを交互に重ね合わせると、Ａ、Ｂプレートでなる偏平なチューブ１８を積 層した熱交換コアが得られる。

【００１７】 チューブ１８は偏平な環状をなし、外周を周縁フランジ２、１２の接合で区画 され、内周と中央開口３、１３の開口列とは中央リブ１４で大部分が区画される 。中央リブ１４の馬蹄形の開放部分１５は、隣接するチューブ１８のＡプレート １から突出する中央フランジ４の切欠き５の無い部分で区画される。またチュー ブ１８の外面の隣接チューブ間は開口リブ７、７と中央フランジ４の基部とによ って区画される。こうして各チューブ１８は２列の開口列６、１６、６、１６… …によって互に連通し、中央開口列３、１３、３、１３……で形成される中央貫 通孔と遮断されたオイル通路となる。またチューブ１８外周にはチューブ１８内 および中央貫通孔と遮断された水通路が形成され、各チューブを構成するＡ、Ｂ プレートの底面を介してオイルと水との熱交換が行われる。

【００１８】 次に図２に示すように、プレートＢを図１のものに対し１８０゜位相を変えた 状態で重ね合わせると、中央フランジ４の切欠き５と中央リブ１４の馬蹄形開放 部１５の位置が一致し、中央開口３、１３、３、１３……で形成される中央貫通 孔と各チューブ１９とが流通するようになる。各チューブ１９は開口列６、１６ ６、１６……でなる二つの連通孔と中央開口列３、１３、３、１３……でなる中 央貫通孔とに連通する。この場合開口６、１６、６、１６でなる２列の連通孔の うち一方をリング状の遮断片（図示しない）で遮断するか、あるいはパイプ２０ を挿通してその内部をオイル通路とし実質的に一方の開口列をチューブ内と遮断 することもできる。図２の例のようにパイプ２０によって中央リブ１４の開放部 １５に近い方の開口列６、１６、６、１６……を閉塞するようにすれば、チュー ブ１９内のオイルは馬蹄形の中央リブ１４の背部から流入しＡ、Ｂプレート１、 ２の底面全域に広がり迂回して開放部１５から流出するから、有効な伝熱面積が 底面全域となり熱交換効率がよい。

【００１９】 図１の場合は例えば実開昭５９−１０８０６５号公報に開示されたような、上 部にオイルフィルタを装着しない流路を形成させるオイルクーラに用いることが でき、図２の場合は例えば特公昭５５−４８２３８号公報ＦＩＧ４に開示された ような上部にオイルフィルタを重ねて装着するオイルクーラに用いることができ る。このうにプレートを異種のオイル流路を形成するオイルクーラに兼用するこ とができる。

【００２０】

【考案の効果】

この考案の一対のプレートは中央開口を遮断する手段である中央リブと中央フ ランジに、開放部又は切欠きを設けることにより、それらの組み合わせで一対の 同一のプレートを用いて異なる流路を形成させることができ、異種の熱交換器に 同一プレートを共用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のプレートを用いた熱交換器の構成
例。

【図２】この考案のプレートを用いた他の熱交換器の構
成例。

【符号の説明】

１、１１ プレート ２、１２ 周縁フランジ ３、１３ 中央開口 ４ 中央フランジ ５ 切欠き ６、１６ 開口 ７ 開口リブ １４ 中央リブ １５ 開放部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多板式の熱交換器の偏平なチューブを構
   成する一対の皿形のプレートにおいて、双方のプレート
   の周縁に周縁フランジを設けるとともにプレートの底面
   中央に中央開口を設け、一方のプレートの中央開口の周
   縁に周縁フランジ立上り方向に降起する馬蹄形の中央リ
   ブを形成し、他方のプレートの中央開口の周縁に周縁フ
   ランジの立上り反対方向へ向けた円筒状の中央フランジ
   を設けその外径を中央フランジ内周に嵌合する寸法と
   し、中央フランジの先端に切欠きを設け、さらに双方の
   プレートの、中央リブの馬蹄形の開放部又は中央フラン
   ジの切欠きの中央を通る直径上で中心から等距離の位置
   に開口を設け、一方のプレートの二つの開口の周縁に周
   縁フランジの立上り反対方向へ向けた開口リブを設け、
   前記中央フランジの高さをほぼ開口リブ高さと中央リブ
   高さの和と等しくし、切欠き深さをほぼ中央リブ高さと
   等しくしてなる一対の皿形のプレート。