JPH073161Y2

JPH073161Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JPH073161Y2
Application number: JP1987200742U
Authority: JP
Inventors: 孝之市原; 武二余湖
Original assignee: 株式会社土屋製作所
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2002-12-30
Also published as: JPH01106767U

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、特に多数のプレートを積層して
形成されかつ複数の流体間で熱移動を行う熱交換器に関
連する。

従来の技術例えば、実開昭61-144379号又は特開昭61-223213号公報
に示されるように、多数のプレートを積層してろう付け
することにより製造されるプレート型オイルクーラは公
知である。このオイルクーラを第５図〜第９図について
説明する。

第５図は自動車のボンネットを開放した状態で自動車の
前部を部分的に示す平面図である。車体１の内側にエン
ジン２、ラジエータに内臓されかつトルクコンバータの
オイルを冷却するオイルクーラ３、パワーステアリング
のオイルを冷却する冷却管４、パワーステアリングのオ
イルを貯蔵するオイルタンク５及びエンジンオイルを冷
却するオイルクーラ10が設けられる。このように、一台
の自動車には複数のオイルクーラが搭載されている。

第６図はエンジンのオイルを冷却するオイルクーラ10の
部分的断面図を示す。オイルクーラ10は、第一の流体の
出口28、第二の流体の入口29及び出口30を備えたコア11
を有する。

熱交換器として使用されるオイルクーラ10はハウジング
レス型オイルクーラとも呼ばれ、第７図に示す多数のプ
レート14を積層し、ろう付けして形成されるコア11と、
第６図に示すように、コア11の上部に固着された上部プ
レート12と、コア11の下部に固着されたカバー13とを有
する。上部プレート12の上部には図示しないオイルフィ
ルタが固定され、コア11の中心孔11aには公知のように
コネクタパイプが挿入される。

コア11は、第７図に詳細に示すように、第一の流体21が
通過する第一の通路23及び第一の通路23に連絡する第一
の熱交換室24と、第二の流体22が通過する第二の通路25
及び第二の通路25に連絡する第二の熱交換室26とを有す
る。例えば、第一の流体21はエンジン２内で加熱された
オイルであり、第二の流体22はラジエータで冷却される
冷却水である。

上記構成において、第一の流体21は入口27から第一の通
路23及び第一の熱交換室24を通り出口28へ流出する。ま
た、第二の流体22は入口29から第二の通路25及び第二の
熱交換室26を通り出口30へ流出する。第一の熱交換室24
と第二の熱交換室26はプレート14を介して隣接してお
り、第一の熱交換室24内の第一の流体21と第二の熱交換
室26内の第二の流体22との間で熱交換が行われる。ハウ
ジングレス型オイルクーラは自動車用エンジンの潤滑油
又は作動油を冷却する冷却水冷式油冷却器として使用さ
れ、簡易な構造を有しかつ安価に製造できる利点があ
る。

プレート14は第８図に示すように垂直に積層され、第一
の通路23と第二の通路25を形成する。プレート14の端体
は第７図に示すように円板状のプレート本体14aと、プ
レート本体14aに形成された４個の開口部31、32、33及
び34と、プレート本体14aの中心に設けられた中心孔35
と、中心孔35の周囲に突出する中心リム36と、プレート
本体14aの外周に角度θ（第８図）で傾斜して突出する
外周リム37と、プレート本体14aに形成されかつ流体に
乱流を発生するエンボス38とを有する。

第９図のA-A線断面とB-B線断面とを組合せた第８図に示
すように、プレート14の開口部31と33の周囲には、下方
に折り曲げられた環状突起40と、環状突起40から内側に
延びるフランジ部41とが設けられる。また、開口部32と
34の周囲には、上方に突出する環状突起42が設けられ
る。プレート14は、90°の角度で回転された状態で順次
積層される。従って、開口部31と32及び33と34が接続さ
れ、第一の通路23及び第二の通路25が形成される。ま
た、中心リム35はコネクタパイプを収容する中心孔11a
を形成する（第７図）。

従来のハウジングレス型オイルクーラは、上述のよう
に、高温のオイルと低温の冷却水が流れる第一の通路23
及び第一の熱交換室24と第二の通路25及び第二の熱交換
室26を有し、プレート14の数又は熱交換室の形状を変化
させることにより熱交換量を調整することができる。こ
のオイルクーラは加熱炉中でろう付けされ、各ポート部
及び内外周シール部はろう接により液密にシールされ
る。

考案が解決しようとする問題点オイルクーラ10は高温のオイルを低温の冷却水で冷却す
る働きがある。しかし、例えば１台の自動車ではエンジ
ンオイル、トルクコンバータオイル、パワーステアリン
グオイル等種々のオイルを冷却しなければならない。他
面、ガスエンジンのヒートポンプシステムのような廃棄
ガスの熱と内燃機関の冷却水の熱とを同じに回収するた
めには、ガス−水熱交換器及び水−水熱交換器の２種類
の熱交換器が必要となる。しかし、２種類の熱交換器を
使用すると、配管が複雑になるばかりでなく、熱損失が
増加するから、回収熱量が低下する。この点で、例え
ば、実開昭59-87572号公報に示されるように、３種以上
の流体間で同時に複数の熱移動作用を行う熱交換器は公
知である。この熱交換器は、一つのオイルクーラの内管
及び外管からなる二重管内に、異種の他のオイルクーラ
の内管及び外管からなる二重管を配設して一体にした二
重オイルクーラである。しかし、このオイルクーラはラ
ジエータ内に組み込む構造を対象にしており、単独でか
つ安価に製造することができない。

そこで、この考案は４種以上の流体間で同時に複数の熱
交換を行うことのできるハウジングレス型熱交換器を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段この考案による熱交換器は、順次積層された第二のコア
62、カバー80、第一のコア61及び第三のコア63と、カバ
ー80及び第二のコア62のほぼ中央に設けられたコネクタ
パイプ87とを備えている。カバー80は、第一の流体が通
過するパイプ83に連絡する第一の入口ポート71aと、パ
イプ84に連絡する第一の出口ポート71bと、第二の流体
が通過するパイプ85に連絡しかつ貫通孔92aが形成され
た第二の入口ポート72aと、パイプ86に連絡しかつ貫通
孔92bが形成された第二の出口ポート72bとを備えてい
る。第一のコア61は、第一の通路91を介してカバー80の
入口ポート71aに連絡しかつ第二の通路92を介してカバ
ー80の出口ポート71bに連絡する第一の熱交換室51と、
第三の通路93を介して第二の入口ポート72aに連絡しか
つ第四の通路94を介して第二の出口ポート72bに連絡す
る第二の熱交換室52とを備えている。第二のコア62は、
貫通孔92aを介してカバー80の第二の入口ポート72aに連
絡しかつ貫通孔92bを介してカバー80の第二の出口ポー
ト72bに連絡する第四の熱交換室54と、第三の流体が通
過する入口53a、カバー80に形成された貫通孔96及びリ
ータンポート88を介してコネクタパイプ87に接続された
第三の熱交換室53とを備えている。第三のコア63は第三
の通路93を介して第二の入口ポート72aに連絡しかつ第
四の通路94を介して第二の出口ポート72bに連絡する第
六の熱交換室56と、第四の流体が通過するパイプ81に連
絡する入口55aと、パイプ82に連絡する出口55bと、入口
55aと出口55bとの間に設けられた第五の熱交換室55を備
えている。第一の熱交換室51内の第一の流体は第一のコ
ア61の第二の熱交換室52に流入する第二の流体と熱交換
を行う。第三の熱交換室53内の第三の流体は第三のコア
63の第四の熱交換室54に流入する第二の流体と熱交換を
行う。第五の熱交換室55内の第四の流体は第六の熱交換
室56内に流入する第二の流体と熱交換を行う。

作用本考案の熱交換器では、第二の流体が第一の流体、第三
の流体及び第四の流体の３流体と同時に１個の熱交換器
で熱交換を行うことが可能である。

実施例以下、この考案の実施例を第１図〜第４図について説明
する。これらの図面では、第５図〜第９図に示す箇所と
同一の部分については同一符号を付し、説明と省略す
る。

この考案による熱交換器50は、第一の流体が通過する第
一の熱交換室51及び第一の流体に対し熱交換可能に第二
の流体が通過する第二の熱交換室52（第２図）が設けら
れた第一のコア61と、第一のコア61の一端に接合された
一端を有しかつ第一の流体及び第二の流体がそれぞれ通
過する第一の入口ポート71aと第一の出口ポート71b及び
第二の入口ポート72aと第二の出口ポート72bが形成され
たカバー80と、カバー80の他端に接合された一端を有し
かつ第三の流体が通過する第三の熱交換室53（第１図）
及び第三の流体に対し熱交換可能に第二の流体が通過す
る第四の熱交換室54（第２図）が設けられた第二のコア
62と、第一のコア61の他端に接合された一端を有しかつ
第四の流体が通過する第五の熱交換室55及び第四の流体
に対し熱交換可能に第二の流体が通過する第六の熱交換
室56が設けられた第三のコア63とを有する。第三のコア
63の上部には第四の流体が第五の熱交換室55に流入する
入口55aと流出する入口55bを有し、入口55aはパイプ81
に接続され、出口55bはパイプ82に接続される。また、
カバー80の第一の入口ポート71aと第一の出口ポート71b
にはそれぞれパイプ83と84が接続され、第二の入口ポー
ト72aと第二の出口ポート72bにはそれぞれパイプ85と86
が接続される。第二のコア62の第三の熱交換室53は、例
えばオイルフィルタに接続された入口53a（第３図）と
カバー80のリターンポート88に接続された出口53bとを
有する。リターンポート88は例えばメインギャラリに連
絡するコネクタパイプ87に接続される。カバー80の第二
の入口ポート72a及び第二の出口ポート72bにはそれぞれ
貫通孔92aと92bが形成される。第一のコア61の第一の熱
交換室51は、第一の通路91を介してカバー80の入口ポー
ト71aに連絡しかつ第二の通路92を介してカバー80の出
口ポート71bに連絡する。第一のコア61の第二の熱交換
室52は、第三の通路93を介して第二の入口ポート72aに
連絡しかつ第四の通路94を介して第二の出口ポート72b
に連絡する。第一のコア61と第三のコア63との間に配置
されたプレート95には第三の通路93に連絡する開口部95
aと、第四の通路94に連絡する開口部95bとが設けられ
る。第一のコア61内では、第一の熱交換室51と第二の熱
交換室52とは隣接して配置される。

第二のコア62の第四の熱交換室54は、貫通孔92aを介し
てカバー80の第二の入口ポート72aに連絡しかつ貫通孔9
2bを介してカバー80の第二の出口ポート72bに連絡す
る。第二のコア62の第三の熱交換室53は、第三の流体が
通過する入口53a、カバー80に形成された貫通孔96及び
リータンポート88を介してコネクタパイプ87に接続され
る。第二のコア62内では、第三の熱交換室53と第四の熱
交換室54は隣接して配置される。

第三のコア63の第六の熱交換室56は、第三の通路93を介
して第二の入口ポート72aに連絡しかつ第四の通路94を
介して第二の出口ポート72bに連絡する。第三のコア63
の第五の熱交換室55は、第四の流体が通過するパイプ81
に連絡する入口55aと、パイプ82に連絡する出口55bとの
間に設けられる。第三のコア63内では、第五の熱交換室
55と第六の熱交換室56は隣接して配置される。

上記構成において、例えば、オイルである第一流体は第
２図に示すように、パイプ83、第一の入口ポート71aを
通り第一のコア61の第一の熱交換室51に流入する。ここ
で、第一のコア61の第二の熱交換室52に流入する水であ
る第二の流体と熱交換を行う。第一の流体は第一の熱交
換室51から第一の出口ポート71b及びパイプ84を通りカ
バー80から流出する。第二の流体である水は、パイプ85
から第二の流入ポート72aに流入し、第二の流入ポート7
2aから第三の通路93を通り第一のコア61の第二の熱交換
室52と、第三のコア63の第六の熱交換室56とに流入す
る。第二の熱交換室52及び第六の熱交換室56から排出さ
れる第二の流体は第四の通路94から第二の出口ポート72
bを通りパイプ86から排出される。また、第二の流入ポ
ート72aから貫通孔92aを通り、第二のコア62の第四の熱
交換室54に流入した後、貫通孔92bから第二の出口ポー
ト72bに流入し、第二の出口ポート72からパイプ86を通
り排出される。オイルである第三の流体は第３図に示す
ように、入口53aから第三のコア63の第三の熱交換室53
に流入し、ここで第三のコア63の第四の熱交換室54に流
入する第二の流体と熱交換を行う。第２図に示すよう
に、第三の流体は第三の熱交換室53からリターンポート
88及びコネクタパイプ87内を通りメインギャラリに送ら
れる。オイルである第四の流体はパイプ81から入口55a
を通り、第三のコア63の第五の熱交換室55内に流入す
る。ここで第六の熱交換室56内に流入する第二の流体と
熱交換を行う。その後、第四の流体は出口55b及びパイ
プ82を通り、第三のコア63から流出する。

上述のように、第１図に示す実施例では、第一の流体と
第二の流体、第二の流体と第三の流体、第二の流体と第
四の流体との間である第一の流体〜第四の流体間で熱交
換が行われる。各熱交換室の構造は従来の熱交換室と同
様である。

この考案では、第四以上のコアを設けることも可能であ
る。更に、通常、第一の流体、第三の流体及び第四の流
体はオイルであり、第二の流体が冷却水であるが、この
発明ではこれらの流体に限定されず、空気又はエンジン
の排気ガス等の気体と水又はオイル等の液体との間で熱
交換を行うことが可能である。

第４図に示すカバーの形状はコアの数及び接合状態、熱
交換すべき流体の数、流体の流入及び流出等の状況に対
応して種々の態様に変更が可能である。

考案の効果上述のように、この考案による熱交換器では、同一の熱
交換器内で第一の流体〜第四の流体間において３つの熱
交換を同時に行うことできるから、簡素化の可能な配管
により少ない熱損失で大きな熱量を回収することができ
る。この場合、ハウジングレス熱交換器として、熱交換
装置を単独でかつ安価に製造することできる。また、複
数の熱交換器を一体化した構造のため、製造、運搬及び
設置等の取扱いに便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第４図のC-C線に沿う考案による熱交換器の断
面図、第２図は第４図のB-B線に沿う断面図、第３図は
第４図のA-A線に沿う断面図、第４図は第１図のD-D線に
沿う断面図、第５図は自動車のボンネットを開放した状
態で自動車の前部を部分的に示す平面図、第６図は従来
のオイルクーラの部分的断面図、第７図は従来の熱交換
器の分解斜視図、第８図はコアの部分的拡大図、第９図
はプレートの平面図である。 50……熱交換器、51……第一の熱交換室、52……第二の
熱交換室、53……第三の熱交換室、54……第四の熱交換
室、55……第五の熱交換室、56……第六の熱交換室、61
……第一のコア、62……第二のコア、63……第三のコ
ア、80……カバー、

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】順次積層された第二のコア62、カバー80、
第一のコア61及び第三のコア63と、カバー80及び第二の
コア62のほぼ中央に設けられたコネクタパイプ87とを備
え、カバー80は、第一の流体が通過するパイプ83に連絡する
第一の入口ポート71aと、パイプ84に連絡する第一の出
口ポート71bと、第二の流体が通過するパイプ85に連絡
しかつ貫通孔92aが形成された第二の入口ポート72aと、
パイプ86に連絡しかつ貫通孔92bが形成された第二の出
口ポート72bとを備え、第一のコア61は、第一の通路91を介してカバー80の入口
ポート71aに連絡しかつ第二の通路92を介してカバー80
の出口ポート71bに連絡する第一の熱交換室51と、第三
の通路93を介して第二の入口ポート72aに連絡しかつ第
四の通路94を介して第二の出口ポート72bに連絡する第
二の熱交換室52とを備え、第二のコア62は、貫通孔92aを介してカバー80の第二の
入口ポート72aに連絡しかつ貫通孔92bを介してカバー80
の第二の出口ポート72bに連絡する第四の熱交換室54
と、第三の流体が通過する入口53a、カバー80に形成さ
れた貫通孔96及びリータンポート88を介してコネクタパ
イプ87に接続された第三の熱交換室53とを備え、第三のコア63は第三の通路93を介して第二の入口ポート
72aに連絡しかつ第四の通路94を介して第二の出口ポー
ト72bに連絡する第六の熱交換室56と、第四の流体が通
過するパイプ81に連絡する入口55aと、パイプ82に連絡
する出口55bと、入口55aと出口55bとの間に設けられた
第五の熱交換室55を備え、第一の熱交換室51内の第一の流体は第一のコア61の第二
の熱交換室52に流入する第二の流体と熱交換を行い、第三の熱交換室53内の第三の流体は第三のコア63の第四
の熱交換室54に流入する第二の流体と熱交換を行い、第五の熱交換室55内の第四の流体は第六の熱交換室56内
に流入する第二の流体と熱交換を行うことを特徴とする
熱交換器。