JPH09113156A - プレートサンドイッチ構造を有する熱交換器 - Google Patents

プレートサンドイッチ構造を有する熱交換器

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JPH09113156A
JPH09113156A JP8173775A JP17377596A JPH09113156A JP H09113156 A JPH09113156 A JP H09113156A JP 8173775 A JP8173775 A JP 8173775A JP 17377596 A JP17377596 A JP 17377596A JP H09113156 A JPH09113156 A JP H09113156A
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plate
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Eberhard Zwittig
ツウィッティク エベルハルト
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Behr GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的少ないコストで作成でき、高い耐圧
性、小さい容積、および満足すべき熱交換能力を有した
プレートサンドイッチ構造を有する熱交換器を実現す
る。 【解決手段】 サンドイッチ構造１は２枚以上の流路被
覆プレート２と、その間に配置された流路プレートユニ
ットとを有し、この流路プレートユニットはそれぞれ流
路貫通孔８、９を備え上下に積み重ねた１枚以上の流路
プレート３、４によって構成されており、プレート中の
流路貫通孔もしくは互いに接するプレートの適当に重な
り合う流路貫通孔によって１つ以上の流路１０、１１が
形成されていて、これらの流路は流入部１２と流出部１
３との間でプレート面に対して概ね平行に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚のプレート
を上下に積み重ね、それらのうち少なくとも１枚のプレ
ートに流路を形成する貫通孔を設けた、複数のプレート
からなるサンドイッチ構造を有する熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】上記タイ
プの熱交換器は、例えば、ドイツ特許第３２０６３９７
Ｃ２号明細書に記載されている。そこでは、それぞれ縦
長の貫通孔の平行な列を備えた同種のプレートを上下に
積み重ねて、１枚のプレートの貫通孔が隣接するプレー
トの貫通孔列と重なり合って流体結合するようにされて
いる。このように構成することによって、上下に重なり
合う貫通孔列の各グループは、２次元的な流路ネットワ
ークを形成する。その際、ネットワーク平面は積み重ね
方向に対して平行であり、個々のネットワークは互いに
流体結合していない。ネットワークが開いているサンド
イッチの両側に適当な流入装置と流出装置を設けること
によって、個々のネットワークは幾つかのグループに区
分でき、これらのグループの各々を特定の流体が貫流す
る。
【０００３】ドイツ特許第３７０９２７８Ｃ２号明細書
によって、上下に積み重ねたプレートの両方の平坦側の
一方に縦方向溝を並置し、これらの溝を流路として用い
る、プレートサンドイッチ構造を有する熱交換器が知ら
れている。本発明の課題は、プレートサンドイッチ構造
が比較的少ないコストで作成でき、高い耐圧性、小さい
容積、および満足すべき熱交換能力を有する、冒頭に記
載した種類の熱交換器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明において、上記の
課題は請求項１に記載した特徴を有する熱交換器によっ
て解決される。プレートサンドイッチ構造は、伝熱流体
が貫流する流路を、打ち抜きなどで簡単に設けることが
できる流路貫通孔を適当に配置することによって、比較
的少ないコストで構成できる。積み重ね方向において、
流路プレートユニットに合成された１つ以上の流路プレ
ートの両端が流路被覆プレートによって覆われているの
で、各々の流路はそれぞれ２枚の流路被覆プレートの間
の空間に制限されており、したがってプレート面に対し
て概ね平行に延びている。流路被覆プレートは貫通孔を
設けて、流路に寄与する面積の割合ができるだけ大きく
なるように形成されていることが好ましい。１次元的な
流路を形成することによって、冒頭に記載した公知の２
次元的な流路ネットワークと比較して、ほぼ直線的な流
動特性を達成できる。さらに、この熱交換器は、積み重
ね方向の長さが比較的小さく、つまり少ないプレートで
実現できる。なぜならば、熱交換作用を有する流路は互
いに隣接する１枚または少数の流路プレートの内部で、
概ね積み重ね方向に延びているからである。
【０００５】請求項２に記載の本発明の構成において、
流路プレートユニットとして熱交換器に対するプレート
サンドイッチ構造は１枚の流路プレートのみ含んでお
り、この流路プレートは付属する流路被覆プレートの間
にあって、１つ以上の流路貫通孔を付けている。したが
って、最小の構成では、３枚の個別プレートで機能的な
サンドイッチ構造を実現できる。
【０００６】請求項３に記載の本発明の構成では、各々
の流路プレートユニットは、流路貫通孔を設けた２枚の
流路プレートを含んでおり、それらの貫通孔が重なり合
って流路を形成している。このように構成することによ
って、貫通孔の形状または安定性の理由から１枚のプレ
ートのみでは不可能な流路配置構成が、流路を２枚の流
路プレートの重なり合う貫通孔に区画ごとに配分するこ
とによって実現できる。この場合、流路はその全長にわ
たり一方または他方のプレート内を交互に、したがって
それらのプレートに対して概ね平行に延びている。
【０００７】請求項４に記載の本発明の構成により、各
々の流路プレートユニットを限定している１枚または２
枚の流路被覆プレートによって、この流路プレートユニ
ットに通じる１つの流入口および/または流出口が提供
される。流路被覆プレートがサンドイッチ構造の外側プ
レートである場合は、この流入口もしくは流出口は外部
との接続口として用いることができる。内側の流路被覆
プレートに設けた開口部は、たとえば、それぞれ流路被
覆プレートによって互いに切り離された複数の流路プレ
ートユニットとつながる流体の平行な流入口もしくは流
出口に用いることができる。流路被覆プレートのそれぞ
れの流入口および/または流出口は、隣接する流路プレ
ートに付属する流路貫通孔と重なり合っており、この重
なり区域が流路プレートの流入部もしくは流出部を形成
している。
【０００８】請求項５に記載の本発明の構成において、
対応する流入口もしくは流出口が重なり合うことによっ
て、積み重ね方向に延びた流入路もしくは流出路が形成
される。これらの流入路もしくは流出路により、１つ以
上の流体がサンドイッチ構造内のそれぞれ付属する流路
プレートユニットを貫通して平行に流れることができ
る。このとき同時に、流路プレートユニット内の流入口
もしくは流出口は、１つ以上の流路貫通孔によって形成
された付属する流路のそれぞれの流入部もしくは流出部
を形成する。
【０００９】請求項６に記載の本発明の構成では、少な
くとも１枚の内側流路被覆プレートが穴をあけない分離
プレートとして設けられている。この分離プレートは、
両側が接している２つの流路プレートユニットの流体を
分離する働きをしている。したがって、流路プレートユ
ニットを通って２種類の流体を案内でき、分離プレート
ユニットを通してこれらの流体の間で熱を授受できる。
【００１０】請求項７に記載の本発明の構成において、
プレートサンドイッチ構造は、必要な流路貫通孔を適当
に設けた継ぎ目なしシートを互いに折り重ね、次に互い
に折り重ねて圧縮したシートプレートを液密に連結する
ことにより、特別経済的な仕方で作られている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す１流体
熱交換器の例において、この１流体熱交換器は互いに重
ねた４枚の矩形プレート２〜５からなるプレートサンド
イッチ構造１を含んでいる。これらのプレートは、この
図の右半分に、下から上に積み重ねる順に１枚ずつ平面
図で示されている。最下部のプレート２は穴がなく、プ
レートサンドイッチの下側被覆プレートを形成してい
る。最上部プレート５は上側被覆プレートをなし、２つ
の円形貫通孔６、７を付けている。これらの穴はプレー
トサンドイッチ構造１を流れる流体の流入口と流出口と
して用いられる。被覆プレート２、５の間にある２枚の
流路プレート３、４は、一方の流路プレート３の貫通孔
８がそれぞれ付属する他方の流路プレート４の貫通孔と
端部で重なり合うように、それぞれ縦長の流路貫通孔
８、９を付けている。そうすることによって、これらの
流路貫通孔の全体は、平行な２つの流路１０、１１を形
成する。これらの流路は、左半分の下に破線で示すよう
に、それぞれ上側被覆プレート５の流入口６と重なり合
う流入部１２と、上側被覆プレート５の流出口７と重な
り合う流出部１３との間に延びている。
【００１２】２つの流路１０、１１は、プレート面に投
影するとＵ字形をなしており、プレート面積全体のかな
りの割合を占めている。流体１４をこのサンドイッチ構
造に通すと、流体は区画毎に上側流路プレート４および
下側流路プレート３内のそれぞれの貫通孔を通って案内
される。この場合、図の左上の部分図に示すように、重
なり区域では流体はそれぞれ１つの流路プレートの貫通
孔から他の流路プレートの貫通孔へと移行する。両端の
２枚の被覆プレート２、５が流体１４を流路プレートユ
ニット内部に保持しているので、流体は流路１０、１１
の全長にわたりプレート面に概ね平行に、すなわち積み
重ね方向に対して垂直に流れる。同時に、被覆プレート
２、５は、流路プレートユニット内を流れる流体と、２
枚の被覆プレート２、５の外部の区域との間の熱交換を
媒介するために用いられる。
【００１３】使用するプレート２〜５のすべての開口部
もしくは貫通孔６、７、８、９は、打ち抜きによって簡
単に作ることができる。流路を作製するために、プレー
トを技術的に高価な仕方で変形する必要はない。さら
に、図から明らかなように、２つの流路１０、１１を２
枚の流路プレート３、４の適当に重なり合う流路貫通孔
８、９に分割することにより、流路プレート３、４の安
定性は２つの流路を１枚のみのプレートに直接設けた場
合よりも大きい。
【００１４】図２に、４枚のプレート１８〜２１からな
るサンドイッチ構造１６を有する１流体熱交換器の別の
例を示す。図１の例におけるように、下側被覆プレート
１８には穴がなく、上側被覆プレート２１はやはり２つ
の開口部２２、２３を付けている。これらの開口部２
２、２３は、流入口もしくは流出口として用いられ、こ
の目的のために、上側流路プレート２０に設けた流路貫
通孔２４とそれぞれ１カ所で重なり合う。両端の被覆プ
レート１８、２１の間の流路プレートユニットを一緒に
形成する２枚の流路プレート１９、２０を重ね合わせる
と、下側流路プレート１９に設けた流路貫通孔２５と一
緒になって、左下の部分図に示す流路ネットワーク１７
が得られる。流路ネットワーク１７は、流入部から出た
流路部分と、流出部に至る流路部分から出発すると、そ
れぞれ２つの分岐部および統合部を含んでいる。このと
きプレート面の投影では完全に流路部分に囲まれた区域
２４ができるので、この流路ネットワーク１７は１枚の
みの流路プレートでは実現できないであろう。これに対
し、流路ネットワーク１７を２枚の流路プレート１９、
２０に分割することによって、打ち抜きによって非常に
簡単に貫通孔２４、２５の必要なパターンを設けること
ができる、２枚のプレートが生じることは言うまでもな
い。
【００１５】図３に、上下に重なる５枚のプレート２８
〜３２からなるプレートサンドイッチ構造２５の内部
に、連通することなく交差している２つの流路２６、２
７が形成さた１流体熱交換器の例を示す。最下部のプレ
ート２８はやはり穴のない被覆プレートをなし、最上部
のプレートは流入口３３と流出口３４を付けている。こ
れら両端の２枚のプレート２８、３２の間にある流路プ
レートユニットは、３つの流路プレートユニット２９、
３０、３１を含んでいる。これらの流路プレートユニッ
トは、３枚のプレート２９〜３１を重ね合わせたときに
重なり合って左下の部分図に示す２つの流路２６、２７
が形成されるように、それぞれ適当な流路貫通孔３５、
３６、３７を付けている。これらの流路２６、２７も縦
方向に投影すると、流入口３３と重なり合う、最上部流
路プレート３１の別の２つの貫通孔３７の流入部と、流
出口３４と重なり合う、この最上部流路プレート３１の
別の２つの流路貫通孔３７の流出部との間でＵ字形に延
びている。その際、２つの流路２６、２７は１つの区域
３８で流体結合することなく互いに交差する。この交差
区域３８では、上側流路プレート３１の一方の流路２６
は上側流路プレート３１の貫通孔３９内部で延びてい
る。他方の流路２７は下側流路プレート２９の貫通孔４
０に沿って延びている。中間の流路プレート３０はこの
交差区域３８には穴がなく、したがって交差区域３８で
は、左上の部分断面図から分かるように、２つの流路２
６、２７の流体を分離する働きをする。
【００１６】図４に、７枚の個別プレート４３〜４９か
らなるプレートサンドイッチ構造４２を有する２流体熱
交換器を示す。上の４枚のプレート４６〜４９の配置と
形態は、図１の例の４枚のプレートと正確に一致してい
る。したがって、最上部の被覆プレート４９の流入口５
０と流出口５１により、第１の流体は２つの平行な流路
を通して案内できる。これらの流路は、中央の流路プレ
ート４７、４８の重なり合う流路貫通孔５２、５３から
なる流路プレートユニットによって形成される。この例
では、４枚の上側プレート４６〜４９の下部プレート４
６は、分離プレートをなしている。この分離プレートの
下側には２枚の流路プレート４４、４５と最後の下側被
覆プレート４３が続いている。図の右半分から分かるよ
うに、これらの３枚の下側のプレート４３〜４５は、中
央の分離プレート４６を基準にして対称的なサンドイッ
チ構造の上半分の相手部材とそれぞれ同一に形成されて
いるが、それぞれプレート横軸を中心にこれらの相手部
材に対して１８０°回転している。したがって、最下部
の流路被覆プレート４３は、最上部の被覆プレート４９
とは反対側の側部区域に流入口５４と流出口５５を備え
ている。これらの流入口５４および流出口５５は、その
上に位置する流路プレート４４の貫通孔５６の対応する
流入部および流出部と重なり合う。これらの流路貫通孔
５６もその上に位置する流路プレート４５の流路貫通孔
５７と重なり合って、下側の流路プレートユニットにお
ける２つの平行な流路５８、５９を形成している。穴を
あけていない中央の分離プレート４６により、２種類の
流体は互いに分離されたままであるが、この分離プレー
ト４６を通してこれらの流体の間で熱を授受できる。
【００１７】図５に、２種類の流体の各々に対して複数
の流路プレートユニットを設け、隣接する流路プレート
ユニットでそれぞれ異なる流体が貫流するプレートサン
ドイッチ構造６１を有する２流体熱交換器を示す。両端
には、下側被覆プレート６２と上側被覆プレート６３が
設けられていて、上側被覆プレート６３は流入口および
流出口６４、６５を一方の側部区域に有し、下側被覆プ
レート６２は同様の開口部６６、６７を反対側の側部区
域に有する。それらの間に、２つ以上の流路プレートユ
ニットからなるプレートパイルがある。これらの流路プ
レートユニットは、それぞれ互いに隣接する２つの個別
の流路プレート（６８、６９；７０、７１）からなり、
それぞれ流路被覆プレート７２によって互いに分離され
ている。右側の部分図に示すように、これらのすべての
中間プレート６８〜７１は互いに反対の２つの側部区域
に、それぞれ１つの分配路開口部７３、７４と集合路開
口部７５、７６を有している。これらの開口部は積み重
ね方向で１列をなしており、そうすることによって外側
プレート６２、６３の流入口６４、６６もしくは流出口
６５、６７と一緒に、プレートサンドイッチ構造を別々
に貫流する２種類の伝熱流体に対しそれぞれ１つの分配
路および集合路を形成している。その際、流路貫通孔７
７、７８の１つの端部によって、流路プレートユニット
の２つの流路プレート７０、７１の１つにそれぞれ１つ
の分配路および集合路（７３、７５；７４、７６）が形
成され、当該流路プレートユニットに対する流入部もし
くは流出部として働く。
【００１８】さらに、右側の部分図から明らかなよう
に、流路プレートユニットの２枚のプレート（６８、６
９；７０、７１）の流路貫通孔（７７、７９；７８、８
０）が重なり合って、Ｕ字形流路８１、８２を形成して
いる。その際、一方の流路プレートユニットの各々のプ
レート６８、６９は、それらの中間にある流路被覆プレ
ート７２を基準にして対称的にパイル内に位置決めされ
た、隣接する流路プレートユニットの相手部材７１、７
０と同一に形成されているが、これらの相手部材７１、
７０はプレート軸を中心にそれぞれ１８０°回転して配
置されている。したがって、一方の流路プレートユニッ
トの流路８１は分配路および集合路と連通し、また隣接
する流路プレートユニットの流路８２は別の分配路およ
び集合路と連通している。したがって、隣接する流路プ
レートユニットは、２種類の伝熱流体のそれぞれ１つが
貫流する。その際、それぞれの流路被覆プレート７２を
通して２種類の流体の間で熱を授受できる。したがっ
て、このような流路被覆プレートを間にはさんで隣接し
た数組の流路プレートユニットを配置することによっ
て、プレートサンドイッチ構造が実現される。パイルの
それぞれ反対側で流入および流出する２種類の流体８
３、８４に対し、複数の平行な流路が積み重ね方向に対
して横断方向に提供される。その際、最適な熱交換特性
を達成するために、一方の流体の流路と他方の流体の流
路は交互に延びている。
【００１９】図６に、４枚のプレート９０〜９３からな
るプレートサンドイッチ構造９４を有する２流体熱交換
器を示す。この熱交換器では、２種類の流体の流入およ
び流出はサンドイッチ構造の同じ上側で行われる。この
目的のために、上側の流路被覆プレート９３に、それぞ
れ１つの流入口９５、９６と流出口９７、９８が向き合
う角区域に設けられている。下側の流路被覆プレート９
０は穴のない被覆プレートとして構成されている。２枚
の流路被覆プレート９０、９３の間には、２枚の流路プ
レート９１、９２からなる流路プレートユニットがあ
る。この場合、流路貫通孔９９、１００は、重なり合っ
て平行に延びた、しかし互いに分離した２つの雷文状の
流路１０１、１０２を形成するように、２枚の流路プレ
ート９１、９２に配置されている。左下の部分図から分
かるように、２つの流路１０１、１０２は、一方の角区
域のそれぞれ１つの流入口９５、９６と、向き合う角区
域のそれぞれ対応する流出口９７、９８との間に延びて
いる。このように構成することによって、これらの流路
は、２種類の流体１０３、１０４が並流、または好まし
くは矢印で示すように向流で貫流する。
【００２０】図７に、３枚の個別プレート１１、１１
２、１１３のみから構成されたプレートサンドイッチ構
造１１０を有する２流体熱交換器が示されている。最下
部の流路被覆プレート１１１は、穴のないプレートとし
て形成されている。上側の流路被覆プレート１１３には
向き合う角区域にそれぞれ１つの流入口１１４、１１５
と流出口１１６、１１７が設けられている。中間の流路
プレート１１２は、２つの雷文状の流路貫通孔１１８、
１１９を備えている。これらの流路貫通孔１１８、１１
９は、区画毎に平行に延びているが、互いに分離して配
置されていて、それぞれ向き合う角区域で終わってお
り、ここで円形に拡大した流入部もしくは流出部を備え
ている。これらの流入部もしくは流出部は、上側の流路
プレート１１３の流入口もしくは流出口１１４〜１１７
と１列をなしている。このように構成することによっ
て、２種類の流体１２０、１２１は、並流または、左下
の部分図に矢印で示すように向流で積み重ね方向に対し
て横断方向にサンドイッチ構造を貫流する。
【００２１】図８に、流体の流入および流出がプレート
サンドイッチ構造１３０の側部で行われる２種類以上の
流体に対する熱交換器を示す。この目的のために、サン
ドイッチ構造１３０は、それぞれ穴のない連続した分離
プレート１３１、１３２、１３３からなり、これらの分
離プレートの間に２つの流路プレート（１３４、１３
５；１３６、１３７）からなる流路プレートユニットが
配置されている。この場合、各々の流路プレートユニッ
トの上下２枚のプレート（１３４、１３５；１３６、１
３７）の流路貫通孔（１３８、１３９；１４０、１４
１）は、重なり合ってそれぞれ複数の平行な直線流路１
４２、１４３を形成する。左下の部分図参照。流路プレ
ートユニットの２枚のプレート（１３４、１３５；１３
６、１３７）の各々のプレート１３５、１３７に付属す
る流路貫通孔１３９、１４１を対応して形成することに
より、流路１４２、１４３は対応した側縁に向かって開
いているので、サンドイッチ構造のこれらの側から、当
該流路プレートユニットを貫流する各々の伝熱流体が流
入および流出できる。その際、図示の例では、隣接する
流路プレートユニットの流路貫通孔（１３８、１３９；
１４０、１４１）は、プレート面に投影すると付属する
流路１４２、１４３が互いに垂直に延びるように構成さ
れている。こうすることによって、２種類の伝熱流体１
４４、１４５は、中間の分離プレートによって分離され
て流体間で熱の授受を行い、それぞれ２つの隣接する流
路プレートユニット２を直交流で貫流する。流体の流入
と流出は、プレートの２対の向き合う側を通して行われ
る。その際、プレートのそれぞれ片側では、そこで流入
もしくは流出する流体が貫流すべき流路プレートユニッ
トの流路貫通孔のみ開いており、他方の流路プレートユ
ニットの流路プレートはこの側部区域では閉じている。
たとえば、それぞれ次の次の流路プレートユニットを同
じ流体が貫流するようにした配置構成が好適である。
【００２２】図９に、厚さが等しい、または異なる個々
のプレートを積み重ねる方法の代替として、本発明に従
う上述の、およびその他のプレートサンドイッチ構造を
作るのに適した製造法を示す。この方法では、まず図右
上に示した第１段階で、打ち抜きにより継ぎ目なしシー
トに必要な貫通孔を適当に設ける。次に、中間の図に示
したように、穴をあけた継ぎ目なしシート１５０を、所
望のシートプレート部分が互いに重なるように折り畳
む。こうしてできたシートプレート層１５１を、圧力
（Ｄ）を加えて所望のプレートサンドイッチ構造１５２
に圧縮する。その後で、互いに隣接するシートプレート
部分を、材料と要求に応じて、はんだ付け、接着または
溶接などにより液密に接合する。この方法により、全プ
レートサンドイッチ構造を、唯一の原料部材で作ること
ができる。
【００２３】前記の接合技術は、個々のプレートを重ね
てサンドイッチ構造を作る際にプレートを液密に接合す
るのにも適している。いずれの場合も、プレート表面は
はんだめっき、接着層などで適当に処理できる。プレー
ト材料としては金属、プラスチックまたはセラミックを
使用できる。両端の被覆プレートは、エナメルなどによ
りそれぞれ適当にコーティングできる。シートプレート
の開口部もしくは貫通孔は、打ち抜きのほかに、ニブリ
ングやレーザーカットなどによっても設けることができ
る。隣接する流路プレートの重なり合う流路貫通孔は、
必ずしも直線的な共線的形態を持つ必要はなく、代替と
して傾斜した直線的セクション、半円弧または円形開口
部として形成できるので、それらを重ねることによりジ
グザグ形流路、蛇行線形流動またはずれた円形開口部が
連続した流路が生じる。さらに、重量を削減するため
に、流動機能はなくて、貫流機能のある貫通孔もしくは
開口部から切り離された袋穴をプレートに設けることも
できる。
【００２４】図１０に、図１の例に従って構成した、４
枚のプレートからなるサンドイッチ構造を有するバッテ
リー冷却部材としての１流体熱交換器の平面図を示す。
特に穴のない下側被覆プレートと、流入口１５０および
流出口１５１を備えた上側被覆プレートが設けられてお
り、これらの被覆プレートの間に２枚のプレートからな
る流路プレートユニットがある。図１１および図１２
に、付属する２枚の流路プレートを示す。２枚の流路プ
レートは、上側被覆プレートの流入口１５０と対応する
流入部１５２、１５４および上側被覆プレートの流出口
１５１と対応する流出部１５３、１５５を含んでいる。
流入部および流出部１５２〜１５５からそれぞれ３本の
分配ライン１５６、１５７が延びており、それぞれの流
出部１５３、１５５には対応してそれぞれ３本の集合ラ
イン１５８、１５９が通じている。各々の流路プレート
の全矩形面にわたり、付属する互いに切り離された縦長
の流路貫通孔１６０、１６１が設けられており、２枚の
流路プレートを重ねるとこれらの貫通孔は重なり合って
互いに組合わさった１組のＵ字形流路１６２を形成す
る。図１０から分かるように、これらの流路１６２は開
いた端部が、２本の分配ラインもしくは集合ライン（１
５６、１５７；１５８、１５９）が１列をなすことによ
って形成された、流路プレートユニットの分配ラインも
しくは集合ライン１６３、１６４の１つにそれぞれ通じ
ている。この構造により、冷却液がプレートサンドイッ
チ構造を貫流することによってバッテリーを効果的に冷
却できる。この場合、熱交換器は吸熱体として用いられ
る。
【００２５】本発明のプレートサンドイッチ構造を有す
る熱交換器の別の応用例として、他の目的、たとえば電
子部材を冷却するための冷却面や、床などの暖房面が考
えられる。この場合、熱は本質的に熱交換器への、もし
くは熱交換器からの熱伝導もしくは熱放射、あるいは貫
流する種々の伝熱流体の間で交換される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、１流体熱交換器に対する４枚のプレー
トからなるサンドイッチ構造を示す図であり、左半分の
下側がその平面図、上側が線Ｉ−Ｉによる断面図、右半
分が使用する４枚のプレートの平面図である。
【図２】図２は、４枚のプレートからなるサンドイッチ
構造を有するが、４枚のプレートの構成が図１と異な
る、１流体熱交換器の別の例を示す図であり、左上側が
その部分側面図である。
【図３】図３は、５枚のプレートからなるサンドイッチ
構造を有する１流体熱交換器の更に別の例を示す図であ
り、左上側が線ＩＩ−ＩＩによる部分断面図である。
【図４】図４は、それぞれ２枚の流路プレートからなる
複数の流路プレートユニットを有する２流体熱交換器を
示す図であり、左上側が線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図
である。
【図５】図５は、４枚のプレートからなるサンドイッチ
構造を有する２流体熱交換器の別の例を示す図であり、
左上側が線ＩＶ−ＩＶによる部分断面図である。
【図６】図６は、３枚のプレートからなるサンドイッチ
構造を有する２流体熱交換器の更に別の例を示す図であ
り、左上側が線Ｖ−Ｖによる部分断面図である。
【図７】図７は、３枚のプレートからなる最小サンドイ
ッチ構造を有する２流体熱交換器の他の例を示す図であ
り、左上側が線ＶＩ−ＶＩによる部分断面図である。
【図８】図８は、それぞれ２枚の流路プレートからなる
複数の流路プレートユニットを有する多流体熱交換器を
示す図であり、左上側が線ＶＩＩ−ＶＩＩによる部分断
面図である。
【図９】図９は、継ぎ目なしシートからなるプレートサ
ンドイッチ構造の作り方の説明図である。
【図１０】図１０は、２枚の流路プレートからなる流路
プレートユニットを有する、バッテリー冷却部材として
用いる１流体熱交換器の概念的な平面図である。
【図１１】図１１は、図１０のバッテリー冷却部材に対
する２枚の流路プレートの第１の流路プレートの平面図
である。
【図１２】図１２は、図１０のバッテリー冷却部材に対
する第２の流路プレートの平面図である。
【符号の説明】
１…サンドイッチ構造 ２，５，４６…流路被覆プレート ３，４…流路プレート ６，７３，７４…流入口 ７，７５，７６…流出口 ８，９…流路貫通孔 １０，１１…流路 １２…流入部 １３…流出部 ６２，６３…外側流路被覆プレート ６８〜７１…プレート １１２…流路プレート １１８，１１９…流路貫通孔 １５０…継ぎ目なしシート １５２…シートプレート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】図２に、４枚のプレート１８〜２１からな
るサンドイッチ構造１６を有する１流体熱交換器の別の
例を示す。図１の例におけるように、下側被覆プレート
１８には穴がなく、上側被覆プレート２１はやはり２つ
の開口部２２、２３を付けている。これらの開口部２
２、２３は、流入口もしくは流出口として用いられ、こ
の目的のために、上側流路プレート２０に設けた流路貫
通孔２４とそれぞれ１カ所で重なり合う。両端の被覆プ
レート１８、２１の間の流路プレートユニットを一緒に
形成する２枚の流路プレート１９、２０を重ね合わせる
と、下側流路プレート１９に設けた流路貫通孔２５と一
緒になって、左下の部分図に示す流路ネットワーク１７
が得られる。流路ネットワーク１７は、流入部から出た
流路部分と、流出部に至る流路部分から出発すると、そ
れぞれ２つの分岐部および統合部を含んでいる。このと
きプレート面の投影では完全に流路部分に囲まれた区域
２４’ができるので、この流路ネットワーク１７は１枚
のみの流路プレートでは実現できないであろう。これに
対し、流路ネットワーク１７を２枚の流路プレート１
９、２０に分割することによって、打ち抜きによって非
常に簡単に貫通孔２４、２５の必要なパターンを設ける
ことができる、２枚のプレートが生じることは言うまで
もない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のプレートを上下に積み重ね、それ
    らのうち少なくとも１枚のプレートに流路を形成する貫
    通孔を設けた、複数枚のプレートからなるサンドイッチ
    構造を有する熱交換器において、 前記サンドイッチ構造（１）は２枚以上の流路被覆プレ
    ート（２、５）と、その間に配置された流路プレートユ
    ニットとを有し、この流路プレートユニットはそれぞれ
    流路貫通孔（８、９）を備え上下に重ねた１枚以上の流
    路プレート（３、４）によって形成されており、 流路プレート中の流路貫通孔もしくは互いに接する複数
    枚の流路プレートの重なり合う流路貫通孔（８、９）に
    よって１つ以上の流路が形成されていて、これらの流路
    は流入部（１２）と流出部（１３）との間でプレート面
    に対して概ね平行に延びていることを特徴とする熱交換
    器。
  2. 【請求項２】 前記流路プレートユニットが１枚の流路
    プレート（１１２）のみからなり、この流路プレート
    （１１２）に、それぞれ流入部と流出部との間で連続し
    て延びた１つ以上の流路貫通孔（１１８、１１９）が設
    けられて、対応する１つ以上の流路を形成していること
    を特徴とする請求項１記載の熱交換器。
  3. 【請求項３】 前記流路プレートユニットが、流路貫通
    孔（８、９）を設けた２枚の流路プレート（３、４）か
    らなり、これらの２枚のプレートの貫通孔が重なり合っ
    て１つ以上の流路（１０、１１）を形成していることを
    特徴とする請求項１記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】 ２枚の流路被覆プレート（２、５）の少
    なくとも１枚（５）が、１つの流入口（６）及び/又は
    流出口（７）を有することを特徴とする請求項１から３
    のいずれか１項記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】 プレートサンドイッチ構造の内側にある
    すべてのプレート（６８〜７１）が、それぞれ積み重ね
    方向に重なり合う、互いに分離した１つ以上の流入口
    （７３、７４）もしくは流出口（７５、７６）を有し、
    これらの流入口および流出口は、１枚または２枚の外側
    流路被覆プレート（６２、６３）に分配して設けた流入
    口および流出口（６４、６６）と重なり合っていること
    を特徴とする請求項４記載の熱交換器。
  6. 【請求項６】 少なくとも１枚の内側の流路被覆プレー
    ト（４６）が穴のない分離プレートとして設けられてい
    ることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載
    の熱交換器。
  7. 【請求項７】 プレートサンドイッチ構造が、必要な流
    路貫通孔を設けた継ぎ目なしシート（１５０）を互いに
    折り重ね、次に互いに折り重ねて圧縮したシートプレー
    ト（１５２）を液密に連結して作られていることを特徴
    とする請求項１から６のいずれか１項記載の熱交換器。
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