WO2016098494A1 - Heat exchanger - Google Patents

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WO2016098494A1
WO2016098494A1 PCT/JP2015/081766 JP2015081766W WO2016098494A1 WO 2016098494 A1 WO2016098494 A1 WO 2016098494A1 JP 2015081766 W JP2015081766 W JP 2015081766W WO 2016098494 A1 WO2016098494 A1 WO 2016098494A1
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裕久 大上
裕美 石川
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フタバ産業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

This heat exchanger has a flow path through which a first fluid flows and a plurality of adjacently-disposed plates. The plurality of plates are each provided with a body section having a general flow path and a communication section having a communication flow path serving as a flow path extending from that plate to another plate. The communication section is formed such that the representative length of the communication flow path in the communication section is larger than the representative length of a section that connects to the communication flow path in the general flow path of the body section.

Description

熱交換器Heat exchanger 関連出願の相互参照Cross-reference of related applications
 本国際出願は、2014年12月15日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2014-253378号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2014-253378号の全内容を参照により本国際出願に援用する。 This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-253378 filed with the Japan Patent Office on December 15, 2014, and is based on Japanese Patent Application No. 2014-253378. The entire contents are incorporated herein by reference.
 本開示は、熱交換器に関する。 This disclosure relates to a heat exchanger.
 第1の流体と第2の流体との間で熱交換する熱交換器であって、第1の流体が流動する流動経路を有した複数のプレートを積層したプレート積層型の熱交換器が知られている(特許文献1参照)。特許文献1に記載された熱交換器におけるプレートは、円筒状に形成され、一般流路と、連通部とを備えている。連通部は、1つのプレートから他のプレートへの第1の流体の流動経路であり、プレートに穿設された開口である。一般流路は、プレート内での第1の流体の流動経路であり、連通部につながるプレートの一部分である。 A heat exchanger for exchanging heat between a first fluid and a second fluid, which is a plate stack type heat exchanger in which a plurality of plates having a flow path through which the first fluid flows is stacked. (See Patent Document 1). The plate in the heat exchanger described in Patent Document 1 is formed in a cylindrical shape and includes a general flow path and a communication portion. The communication part is a flow path of the first fluid from one plate to the other plate, and is an opening formed in the plate. The general flow path is a flow path of the first fluid in the plate and is a part of the plate connected to the communication portion.
 特許文献1に記載された熱交換器おいては、連通部における流動経路の代表長さは、一般流路の代表長さよりも短い長さに形成されている。 In the heat exchanger described in Patent Document 1, the representative length of the flow path in the communication portion is shorter than the representative length of the general flow path.
国際公開WO2012/095947International Publication WO2012 / 095947
 特許文献1に記載された熱交換器においては、連通部における流動経路にて、一般流路を流動する第1の流体が衝突し、連通部付近での第1の流体の流れが淀む可能性があった。そして、熱交換器において、淀みが発生すると、第1の流体の温度が上昇して、第1の流体が局所的に沸騰する可能性があった。 In the heat exchanger described in Patent Document 1, there is a possibility that the first fluid flowing in the general flow path collides with the flow path in the communication portion, and the flow of the first fluid near the communication portion stagnates. was there. In the heat exchanger, when stagnation occurs, the temperature of the first fluid increases, and the first fluid may locally boil.
 そこで、本開示の一側面においては、熱交換器において、連通部付近での第1の流体の淀みの発生を低減することが望ましい。 Therefore, in one aspect of the present disclosure, it is desirable to reduce the occurrence of stagnation of the first fluid in the vicinity of the communication portion in the heat exchanger.
 本開示の一側面は、第1の流体と第2の流体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。
 この熱交換器は、第1の流体が流動する流動経路を有し、隣接して配置される複数のプレートを備える。
One aspect of the present disclosure relates to a heat exchanger that performs heat exchange between a first fluid and a second fluid.
The heat exchanger has a flow path through which the first fluid flows, and includes a plurality of plates arranged adjacent to each other.
 そして、プレートのそれぞれは、本体部と、連通部とを備える。本体部は、プレートの内部において第1の流体が流動する流動経路である一般流路を有する。連通部は、当該プレートから他のプレートへの流動経路である連通流路を有する。 Each plate has a main body and a communication part. The main body has a general flow path that is a flow path through which the first fluid flows inside the plate. The communication portion has a communication channel that is a flow path from the plate to another plate.
 さらに、本開示の一側面においては、プレートそれぞれの連通部の連通流路における代表長さが、本体部の一般流路における連通流路への接続部分の代表長さよりも長くなるように形成されている。 Furthermore, in one aspect of the present disclosure, the representative length in the communication flow path of the communication part of each plate is formed to be longer than the representative length of the connection part to the communication flow path in the general flow path of the main body part. ing.
 このような熱交換器によれば、一般流路から連通流路への第1の流体の流動をスムーズなものとすることができ、連通部の接続部分において淀みが発生することを低減できる。このため、本開示の一側面における熱交換器によれば、第1の流体の温度が上昇することを低減でき、第1の流体が局所的に沸騰することを低減できる。 According to such a heat exchanger, the flow of the first fluid from the general flow path to the communication flow path can be made smooth, and the occurrence of stagnation at the connection portion of the communication section can be reduced. For this reason, according to the heat exchanger in one side of this indication, it can reduce that the temperature of the 1st fluid rises and can reduce that the 1st fluid boils locally.
 また、本開示の一側面において、連通部の代表長さを、連通部における一方の端部から他方の端部までの距離としてもよい。さらに、本体部の一般流路における連通流路への接続部分の代表長さを、連通部の一方の端部から他方の端部までに沿った方向における接続部分の一方の端部から他方の端部までの距離としてもよい。 Further, in one aspect of the present disclosure, the representative length of the communication portion may be a distance from one end portion to the other end portion of the communication portion. Further, the representative length of the connection portion to the communication flow path in the general flow path of the main body portion is changed from one end of the connection portion to the other in the direction from one end of the communication portion to the other end. It is good also as the distance to an edge part.
 このような場合、本開示の一側面における連通部は、連通部における一方の端部及び他方の端部のうちの少なくとも一方が、接続部分の一方の端部及び他方の端部のうちの少なくとも一方よりも外側に位置するように形成されていてもよい。 In such a case, the communication part according to one aspect of the present disclosure is such that at least one of the one end part and the other end part of the communication part is at least one of the one end part and the other end part of the connection part. You may form so that it may be located outside rather than one side.
 すなわち、本開示の一側面における熱交換器では、連通部における連通流路が接続部分よりも幅広に形成され、連通流路の端部が接続部分の端部よりも外側に位置していてもよい。 That is, in the heat exchanger according to one aspect of the present disclosure, the communication flow path in the communication portion is formed wider than the connection portion, and the end portion of the communication flow channel is positioned outside the end portion of the connection portion. Good.
 このような熱交換器によれば、一般流路から連通流路への第1の流体の流動をよりスムーズなものとすることができ、連通部の接続部分において、淀みが発生することをより確実に低減できる。 According to such a heat exchanger, the flow of the first fluid from the general flow path to the communication flow path can be made smoother, and it is more likely that stagnation occurs at the connection portion of the communication section. It can be reliably reduced.
実施形態における排気熱回収装置の概略外観を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic appearance of an exhaust heat recovery device in an embodiment. 閉弁した状態での排気熱回収装置の断面図であり、図1におけるII-II断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the exhaust heat recovery device in a closed state, and is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 実施形態における熱交換器の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the heat exchanger in embodiment.
 1…排気熱回収装置 2…排気部 4…シェル部材 6…熱交換部 8…流入部 10…弁 12…排気管 14…排気管 16…上流端 18…排気下流端 20…外殻部材
 22…蓋部材 24…保持部材 28…熱交換室 30…熱交換器 32…プレート 34…流入管 36…流出管 38…本体部 40…第1連通部 41…第2連通部 42…第1プレート板 46…第1連通部位 48…第2連通部位 54…第1連通孔 56…第2連通孔 62…第2プレート板 66…第3連通部位 68…第4連通部位 74…第3連通孔 76…第4連通孔 80…隙間 82…隙間 84…隙間 88…導入部材 94…弁体 96…弁座 100…メッシュ部材 140…内燃機関 142…排気(第2の流体) 144…冷却液(第1の流体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust heat recovery apparatus 2 ... Exhaust part 4 ... Shell member 6 ... Heat exchange part 8 ... Inflow part 10 ... Valve 12 ... Exhaust pipe 14 ... Exhaust pipe 16 ... Upstream end 18 ... Exhaust downstream end 20 ... Outer shell member 22 ... Lid member 24 ... Holding member 28 ... Heat exchange chamber 30 ... Heat exchanger 32 ... Plate 34 ... Inflow pipe 36 ... Outflow pipe 38 ... Main body part 40 ... First communication part 41 ... Second communication part 42 ... First plate plate 46 ... 1st communication part 48 ... 2nd communication part 54 ... 1st communication hole 56 ... 2nd communication hole 62 ... 2nd plate board 66 ... 3rd communication part 68 ... 4th communication part 74 ... 3rd communication hole 76 ... 1st Four communication holes 80 ... Gap 82 ... Gap 84 ... Gap 88 ... Introducing member 94 ... Valve element 96 ... Valve seat 100 ... Mesh member 140 ... Internal combustion engine 142 ... Exhaust (second fluid) 144 ... Coolant (first fluid) )
 以下に本開示における一例としての実施形態を図面と共に説明する。
<排気熱回収装置>
 図1に示す排気熱回収装置1は、内燃機関140を有した移動体に搭載される。この排気熱回収装置1は、内燃機関140からの排気142を高温流体とし、内燃機関140の冷却液144を低温流体として熱交換することにより、排気142から熱を回収する。本実施形態における冷却液144は、冷却水であってもよいし、油液であってもよい。
Hereinafter, an exemplary embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
<Exhaust heat recovery device>
1 is mounted on a moving body having an internal combustion engine 140. The exhaust heat recovery apparatus 1 shown in FIG. The exhaust heat recovery apparatus 1 recovers heat from the exhaust 142 by exchanging heat with the exhaust 142 from the internal combustion engine 140 as a high-temperature fluid and the coolant 144 of the internal combustion engine 140 as a low-temperature fluid. The cooling liquid 144 in this embodiment may be cooling water or an oil liquid.
 なお、本実施形態における排気142が、本開示における第2の流体の一例であり、本実施形態における冷却液144が、本開示における第1の流体の一例である。
 本実施形態の排気熱回収装置1は、排気部2と、シェル部材4と、熱交換部6(図2参照)と、流入部8(図2参照)と、弁10とを備えている。
The exhaust 142 in the present embodiment is an example of the second fluid in the present disclosure, and the coolant 144 in the present embodiment is an example of the first fluid in the present disclosure.
The exhaust heat recovery apparatus 1 of this embodiment includes an exhaust part 2, a shell member 4, a heat exchange part 6 (see FIG. 2), an inflow part 8 (see FIG. 2), and a valve 10.
 排気部2は、内燃機関140からの排気142を下流側へと導く経路を形成する。シェル部材4は、排気部2の外側を覆う部材である。熱交換部6は、排気部2とシェル部材4との間に配置された熱交換器30(図2参照)を有し、高温流体としての排気142と低温流体としての冷却液144との間で熱交換する。 The exhaust unit 2 forms a path for guiding the exhaust 142 from the internal combustion engine 140 to the downstream side. The shell member 4 is a member that covers the outside of the exhaust part 2. The heat exchanging unit 6 includes a heat exchanger 30 (see FIG. 2) disposed between the exhaust unit 2 and the shell member 4, and between the exhaust 142 as a high temperature fluid and the coolant 144 as a low temperature fluid. To exchange heat.
 流入部8は、排気部2から熱交換部6へと排気142が流入する部位である。弁10は、排気142の流路を開放閉塞する弁であり、排気部2における排気142の流路に沿って流入部8よりも下流側に配置されている。 The inflow part 8 is a part into which the exhaust 142 flows from the exhaust part 2 to the heat exchange part 6. The valve 10 is a valve that opens and closes the flow path of the exhaust 142, and is disposed downstream of the inflow portion 8 along the flow path of the exhaust 142 in the exhaust portion 2.
 図2に示すように、排気部2は、排気管12を備えている。排気管12は、両端が開口した円筒状の部材である。排気管12の上流側端部は、内燃機関140からの排気142が流入するエキゾーストパイプやエキゾーストマニホールドなどに接続されている。 As shown in FIG. 2, the exhaust unit 2 includes an exhaust pipe 12. The exhaust pipe 12 is a cylindrical member having both ends opened. The upstream end portion of the exhaust pipe 12 is connected to an exhaust pipe, an exhaust manifold, or the like into which the exhaust 142 from the internal combustion engine 140 flows.
 シェル部材4は、排気管14と、外殻部材20と、蓋部材22と、保持部材24とを備えている。
 排気管14は、全体として円筒状の部材であり、一方の端部である上流端16が、排気管12の外径よりも大きな内径の開口を有している。その排気管14の上流端16における内部空間には、排気管12の排気下流端18が、シェル部材4と非接触な状態で配置される。排気下流端18とは、排気管12の上流端とは反対側の端部である。
The shell member 4 includes an exhaust pipe 14, an outer shell member 20, a lid member 22, and a holding member 24.
The exhaust pipe 14 is a cylindrical member as a whole, and an upstream end 16 as one end portion has an opening having an inner diameter larger than the outer diameter of the exhaust pipe 12. In the internal space at the upstream end 16 of the exhaust pipe 14, the exhaust downstream end 18 of the exhaust pipe 12 is disposed in a non-contact state with the shell member 4. The exhaust downstream end 18 is an end opposite to the upstream end of the exhaust pipe 12.
 外殻部材20は、排気管12の直径よりも大きな内径の円筒状の部材である。外殻部材20の下流側の端部は、排気管14の上流端16に接続されている。
 蓋部材22は、排気管12における排気142の流路に沿った外殻部材20の上流側の開口を閉塞する。
The outer shell member 20 is a cylindrical member having an inner diameter larger than the diameter of the exhaust pipe 12. The downstream end of the outer shell member 20 is connected to the upstream end 16 of the exhaust pipe 14.
The lid member 22 closes the upstream opening of the outer shell member 20 along the flow path of the exhaust 142 in the exhaust pipe 12.
 つまり、外殻部材20と蓋部材22と排気管12とにより、環状の空間である熱交換室28が形成される。この熱交換室28は、外殻部材20と蓋部材22と排気管12とに囲まれた空間である。
<熱交換器の構造>
 熱交換室28に配置される熱交換器30は、複数のプレート32-1~32-Nと、流入管34と、流出管36とを備えている。すなわち、熱交換器30は、いわゆるプレート積層型の熱交換器である。なお、ここでの符号Nは、プレート32の配列位置を表す識別子であり、2以上の正の整数である。
That is, the outer shell member 20, the lid member 22, and the exhaust pipe 12 form a heat exchange chamber 28 that is an annular space. The heat exchange chamber 28 is a space surrounded by the outer shell member 20, the lid member 22, and the exhaust pipe 12.
<Structure of heat exchanger>
The heat exchanger 30 disposed in the heat exchange chamber 28 includes a plurality of plates 32-1 to 32-N, an inflow pipe 34, and an outflow pipe 36. That is, the heat exchanger 30 is a so-called plate stack type heat exchanger. In addition, the code | symbol N here is an identifier showing the arrangement position of the plate 32, and is a positive integer 2 or more.
 流入管34は、熱交換器30の外部からの冷却液144を1つのプレート32に流入させる管である。流出管36は、1つのプレート32から熱交換器30の外部へと冷却液144を流出させる管である。 The inflow pipe 34 is a pipe through which the cooling liquid 144 from the outside of the heat exchanger 30 flows into one plate 32. The outflow pipe 36 is a pipe through which the cooling liquid 144 flows out from one plate 32 to the outside of the heat exchanger 30.
 各プレート32は、冷却液144の流動経路を形成する部材であり、図3に示すように、本体部38と、第1連通部40と、第2連通部41とを備える。本体部38は、プレート32の内部において第1の流体が流動する一般流路を形成する。第1連通部40及び第2連通部41は、1つのプレート32から、当該プレート32に隣接する他のプレート32への連通流路を形成する。 Each plate 32 is a member that forms a flow path of the cooling liquid 144, and includes a main body portion 38, a first communication portion 40, and a second communication portion 41, as shown in FIG. The main body portion 38 forms a general flow path in which the first fluid flows inside the plate 32. The first communication part 40 and the second communication part 41 form a communication flow path from one plate 32 to another plate 32 adjacent to the plate 32.
 具体的に、各プレート32は、第1プレート板42と、第2プレート板62とを備えている。
 第1プレート板42は、リング状に形成された部材である。この第1プレート板42の周縁には、同一方向に突出した壁部が形成されている。以下、第1プレート板42においては、壁部が突出する面を内表面とし、壁部が突出する面とは反対側の面を外表面と称す。
Specifically, each plate 32 includes a first plate plate 42 and a second plate plate 62.
The first plate plate 42 is a member formed in a ring shape. A wall portion protruding in the same direction is formed on the periphery of the first plate plate 42. Hereinafter, in the first plate plate 42, a surface from which the wall portion protrudes is referred to as an inner surface, and a surface opposite to the surface from which the wall portion protrudes is referred to as an outer surface.
 第2プレート板62は、リング状に形成された部材である。この第2プレート板62の周縁には、同一方向に突出した壁部が形成されている。以下、第2プレート板62においては、壁部が突出する面を内表面とし、壁部が突出する面とは反対側の面を外表面と称す。 The second plate plate 62 is a member formed in a ring shape. A wall portion protruding in the same direction is formed on the peripheral edge of the second plate plate 62. Hereinafter, in the second plate plate 62, a surface from which the wall portion protrudes is referred to as an inner surface, and a surface opposite to the surface from which the wall portion protrudes is referred to as an outer surface.
 各プレート32は、第1プレート板42の壁部の内面に、第2プレート板62の壁部の外面を係合させることで形成される。各プレート32は、第1プレート板42と第2プレート板62との内表面同士が非当接状態となるように形成される。 Each plate 32 is formed by engaging the outer surface of the wall portion of the second plate plate 62 with the inner surface of the wall portion of the first plate plate 42. Each plate 32 is formed so that the inner surfaces of the first plate plate 42 and the second plate plate 62 are not in contact with each other.
 これにより、プレート32の各々には、当該プレート32を構成する第1プレート板42の内表面と第2プレート板62の内表面との間に隙間が形成される。その隙間が冷却液144の流動経路、即ち、一般流路として機能する。そして、各プレート32は、互いに隣接するプレート32同士の外表面が隙間82(図2参照)を有する非当接状態となるように配置される。 Thus, a gap is formed in each plate 32 between the inner surface of the first plate plate 42 and the inner surface of the second plate plate 62 constituting the plate 32. The gap functions as a flow path of the coolant 144, that is, a general flow path. And each plate 32 is arrange | positioned so that the outer surface of mutually adjacent plates 32 may be in the non-contact state which has the clearance gap 82 (refer FIG. 2).
 次に、第1プレート板42には、第1連通孔54が穿孔されている。この第1連通孔54は、一般流路の代表長さDよりも長い直径の円形の開口である。
 さらに、第1プレート板42は、第1プレート板42における第1連通孔54の外周側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った外側の端部よりも外側に位置するように形成されている。
Next, a first communication hole 54 is formed in the first plate plate 42. The first communication hole 54 is a circular opening having a diameter longer than the representative length D of the general flow path.
Further, in the first plate plate 42, the outer periphery of the first communication hole 54 in the first plate plate 42 is outside the outer end portion along the radial direction of the general flow path (that is, the main body portion 38). It is formed so that it may be located in.
 第1連通部位46は、第1プレート板42において、第1連通孔54の周縁から、第1プレート板42の壁部とは反対の方向へと立設する部位である。
 また、第1プレート板42には、第2連通孔56が穿孔されている。この第2連通孔56は、一般流路の代表長さDよりも長い直径DDの円形の開口である。ここで言う一般流路の代表長さDとは、一般流路における連通流路への接続部分の代表長さであり、プレート32の径方向に沿った一方の壁部から他方の壁部までの距離である。
The first communication portion 46 is a portion that stands on the first plate plate 42 from the periphery of the first communication hole 54 in a direction opposite to the wall portion of the first plate plate 42.
Further, the first plate plate 42 is provided with a second communication hole 56. The second communication hole 56 is a circular opening having a diameter DD longer than the representative length D of the general flow path. The typical length D of the general flow path referred to here is a representative length of a connection portion to the communication flow path in the general flow path, from one wall portion along the radial direction of the plate 32 to the other wall portion. Is the distance.
 さらに、第1プレート板42は、第1プレート42における第2連通孔56の外周側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った外側の端部よりも外側に位置するように形成されている。 Further, in the first plate plate 42, the peripheral edge on the outer peripheral side of the second communication hole 56 in the first plate 42 is outside the outer end portion along the radial direction of the general flow path (that is, the main body portion 38). It is formed to be located.
 そして、第2連通部位48は、第1プレート板42に穿設された第2連通孔56の周縁から、第1プレート板42の壁部とは反対の方向へと立設する部位である。
 また、第2プレート板62には、第3連通孔74が穿孔されている。この第3連通孔74は、一般流路の代表長さDよりも長い直径の円形の開口である。
The second communication part 48 is a part that stands upright from the peripheral edge of the second communication hole 56 formed in the first plate plate 42 in the direction opposite to the wall portion of the first plate plate 42.
The second plate plate 62 is provided with a third communication hole 74. The third communication hole 74 is a circular opening having a diameter longer than the representative length D of the general flow path.
 さらに、第2プレート板62は、第2プレート板62における第3連通孔74の外周側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った外側の端部よりも外側に位置するように形成されている。 Further, in the second plate plate 62, the outer peripheral edge of the third communication hole 74 in the second plate plate 62 is outside the outer end portion along the radial direction of the general flow path (that is, the main body portion 38). It is formed so that it may be located in.
 そして、第3連通部位66は、第2プレート板62における第3連通孔74の周縁から、第2プレート板62の壁部とは反対の方向へと立設する部位である。
 第2プレート板62には、第4連通孔76が穿孔されている。この第4連通孔76は、一般流路の代表長さDよりも長い直径の円形の開口である。
The third communication part 66 is a part standing from the periphery of the third communication hole 74 in the second plate plate 62 in the direction opposite to the wall portion of the second plate plate 62.
A fourth communication hole 76 is formed in the second plate plate 62. The fourth communication hole 76 is a circular opening having a diameter longer than the representative length D of the general flow path.
 さらに、第2プレート板62は、第2プレート板62における第4連通孔76の外周側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った外側の端部よりも外側に位置するように形成されている。 Further, in the second plate plate 62, the outer peripheral edge of the fourth communication hole 76 in the second plate plate 62 is outside the outer end portion along the radial direction of the general flow path (that is, the main body portion 38). It is formed so that it may be located in.
 第4連通部位68は、第2プレート板62における第4連通孔76の周縁から、第2プレート板62の壁部とは反対の方向へと立設する部位である。
 そして、第2プレート板62に形成された第3連通部位66と、その第2プレート板62の外表面に対向する外表面を有した第1プレート板42に形成された第1連通部位46とが接合されることで、第2連通部41が形成される。この第2連通部41は、流入管34からの冷却液144を、第1プレート板42を有するプレート32の内部へと流動させる流路を形成する。すなわち、第1プレート板42に形成された第1連通孔54は、そのプレート32への冷却液144の流入口として機能する。
The fourth communication part 68 is a part that stands upright from the peripheral edge of the fourth communication hole 76 in the second plate plate 62 in a direction opposite to the wall portion of the second plate plate 62.
And the 3rd communication part 66 formed in the 2nd plate board 62, and the 1st communication part 46 formed in the 1st plate board 42 which has the outer surface which counters the outer surface of the 2nd plate board 62, As a result of joining, the second communication part 41 is formed. The second communication portion 41 forms a flow path for allowing the coolant 144 from the inflow pipe 34 to flow into the plate 32 having the first plate plate 42. That is, the first communication hole 54 formed in the first plate plate 42 functions as an inlet for the cooling liquid 144 to the plate 32.
 また、第1プレート板42に形成された第2連通部位48と、その第1プレート板42の外表面に対向する外表面を有した第2プレート板62に形成された第4連通部位68とが接合されることで、第1連通部40が形成される。この第1連通部40は、その第1プレート板42を有するプレート32の内部からの冷却液144を、流出管36へと流動させる連通流路を形成する。すなわち、第1プレート板42に形成された第2連通孔56は、そのプレート32からの冷却液144の流出口として機能する。 Also, a second communication portion 48 formed on the first plate plate 42, and a fourth communication portion 68 formed on the second plate plate 62 having an outer surface opposite to the outer surface of the first plate plate 42, Are joined, the first communication portion 40 is formed. The first communication part 40 forms a communication flow path for allowing the coolant 144 from the inside of the plate 32 having the first plate plate 42 to flow to the outflow pipe 36. That is, the second communication hole 56 formed in the first plate plate 42 functions as an outlet for the cooling liquid 144 from the plate 32.
 説明を図2へと戻し、熱交換器30は、各プレート32の内周側の周縁と排気管12の外表面との間に隙間80が形成されるように配置される。熱交換器30は、各プレート32の外周側の周縁と外殻部材20の内表面との間に隙間84が形成されるように配置される。 Returning to FIG. 2, the heat exchanger 30 is arranged such that a gap 80 is formed between the inner peripheral edge of each plate 32 and the outer surface of the exhaust pipe 12. The heat exchanger 30 is arranged such that a gap 84 is formed between the peripheral edge of each plate 32 on the outer peripheral side and the inner surface of the outer shell member 20.
 これにより、本実施形態の熱交換器30においては、隙間80,隙間82,隙間84を排気142が流れる。この排気142の流動方向は、熱交換器30の径方向に沿った方向となる。 Thereby, in the heat exchanger 30 of this embodiment, the exhaust 142 flows through the gap 80, the gap 82, and the gap 84. The flow direction of the exhaust 142 is a direction along the radial direction of the heat exchanger 30.
 さらに、熱交換器30では、隙間80,隙間82,隙間84を流れる排気142を高温流体とし、各プレート32内を流動する冷却液144を低温流体として、熱交換が行われる。すなわち、熱交換器30が配置された熱交換室28が、熱交換部6として機能する。 Furthermore, in the heat exchanger 30, heat exchange is performed using the exhaust gas 142 flowing through the gap 80, the gap 82, and the gap 84 as a high-temperature fluid, and the cooling liquid 144 flowing in each plate 32 as a low-temperature fluid. That is, the heat exchange chamber 28 in which the heat exchanger 30 is disposed functions as the heat exchange unit 6.
 保持部材24は、熱交換室28に配置された熱交換器30を保持する。
 保持部材24に接続された導入部材88は、排気管12の外径よりも径の大きい円筒状の部材であり、一方の端部が保持部材24に接続されている。
The holding member 24 holds the heat exchanger 30 disposed in the heat exchange chamber 28.
The introduction member 88 connected to the holding member 24 is a cylindrical member having a diameter larger than the outer diameter of the exhaust pipe 12, and one end thereof is connected to the holding member 24.
 導入部材88において、保持部材24に接続された側とは反対側の端部は、拡径するディフューザ状に形成されている。
 そして、導入部材88は、排気管12の排気下流端18との間に、全周に渡る開口が形成されるように配置される。この開口は、排気部2から熱交換部6へと排気142が流入する流入口、即ち、流入部8として機能する。
The end of the introduction member 88 opposite to the side connected to the holding member 24 is formed in a diffuser shape that expands in diameter.
The introduction member 88 is disposed so that an opening over the entire circumference is formed between the exhaust downstream end 18 of the exhaust pipe 12. This opening functions as an inflow port through which the exhaust 142 flows from the exhaust unit 2 to the heat exchange unit 6, that is, the inflow unit 8.
 弁10は、少なくとも、弁体94と、弁座96とを備え、弁体94が弁座96と接触することで、排気部2(導入部材88)を閉塞する。
 なお、本実施形態においては、導入部材88におけるディフューザ状の端部が、弁座96として機能する。ただし、本開示における弁座96は、これに限るものではなく、専用に設けられていても良い。
The valve 10 includes at least a valve body 94 and a valve seat 96, and closes the exhaust part 2 (introduction member 88) when the valve body 94 contacts the valve seat 96.
In the present embodiment, the diffuser-shaped end portion of the introduction member 88 functions as the valve seat 96. However, the valve seat 96 in the present disclosure is not limited to this, and may be provided exclusively.
 弁座96には、メッシュ状に形成されたメッシュ部材100が取り付けられている。
 なお、本実施形態における弁10は、内燃機関140の冷却液144の液温が、予め規定された規定温度よりも高い場合に開放される。一方、弁10は、内燃機関140の冷却液144の液温が規定温度よりも低い場合に閉塞される。
<実施形態の効果>
 以上説明したように、熱交換器30においては、第2連通孔56が、一般流路の代表長さDよりも長い直径DDの円形の開口として形成されている。このため、第1連通部40における代表長さを直径DDとした場合、その第1連通部40の代表長さは、本体部38の一般流路における連通流路への接続部分の代表長さDよりも長くなる。
A mesh member 100 formed in a mesh shape is attached to the valve seat 96.
In addition, the valve 10 in this embodiment is opened when the liquid temperature of the coolant 144 of the internal combustion engine 140 is higher than a prescribed temperature that is prescribed in advance. On the other hand, the valve 10 is closed when the temperature of the coolant 144 of the internal combustion engine 140 is lower than the specified temperature.
<Effect of embodiment>
As described above, in the heat exchanger 30, the second communication hole 56 is formed as a circular opening having a diameter DD longer than the typical length D of the general flow path. For this reason, when the representative length in the first communication portion 40 is the diameter DD, the representative length of the first communication portion 40 is the representative length of the connection portion of the main body portion 38 to the communication flow channel in the general flow channel. Longer than D.
 このような熱交換器30によれば、一般流路から連通流路への冷却液144の流動をスムーズなものとすることができ、第1連通部40及び第2連通部41と本体部38との接続部分において淀みが発生することを低減できる。これにより、熱交換器30によれば、冷却液144の温度が上昇することを低減でき、冷却液144が局所的に沸騰してしまうことを低減できる。 According to such a heat exchanger 30, the flow of the coolant 144 from the general flow path to the communication flow path can be made smooth, and the first communication section 40, the second communication section 41, and the main body section 38 can be made. It is possible to reduce the occurrence of stagnation at the connecting portion. Thereby, according to the heat exchanger 30, it can reduce that the temperature of the cooling fluid 144 rises, and can reduce that the cooling fluid 144 boils locally.
 特に、熱交換器30では、プレート32における第2連通孔56の外周側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った外側の端部よりも外側に位置する。
 したがって、熱交換器30によれば、一般流路から連通流路への冷却液144の流動をよりスムーズなものとすることができ、第2連通部41の接続部分において、淀みが発生することをより確実に低減できる。
[その他の実施形態]
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
In particular, in the heat exchanger 30, the outer peripheral edge of the second communication hole 56 in the plate 32 is positioned outside the outer end portion along the radial direction of the general flow path (that is, the main body portion 38).
Therefore, according to the heat exchanger 30, the flow of the coolant 144 from the general flow path to the communication flow path can be made smoother, and stagnation occurs at the connection portion of the second communication portion 41. Can be reduced more reliably.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
 例えば、上記実施形態においては、熱交換器30のプレート32の形状をリング状としていたが、本開示の熱交換器におけるプレートの形状は、リング状に限るものではなく、矩形状であっても良いし、その他の形状であっても良い。 For example, in the above embodiment, the shape of the plate 32 of the heat exchanger 30 is a ring shape, but the shape of the plate in the heat exchanger of the present disclosure is not limited to the ring shape, and may be a rectangular shape. It may be other shapes.
 また、本開示の熱交換器においては、プレート32は、プレート32における第1連通孔54,及び第2連通孔56の軸方向中心側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った軸方向中心側の端部よりも内側に位置するように形成されていてもよい。さらに、本開示の熱交換器においては、プレート32は、プレート32における第3連通孔74,及び第4連通孔76の軸方向中心側の周縁が、一般流路(即ち、本体部38)の径方向に沿った軸方向中心側の端部よりも内側に位置するように形成されていてもよい。 Further, in the heat exchanger of the present disclosure, the plate 32 has a peripheral edge on the axial direction center side of the first communication hole 54 and the second communication hole 56 in the plate 32 of the general flow path (that is, the main body portion 38). You may form so that it may be located inside the edge part of the axial direction center side along radial direction. Further, in the heat exchanger of the present disclosure, the plate 32 has a peripheral edge on the axial direction center side of the third communication hole 74 and the fourth communication hole 76 in the plate 32 of the general flow path (that is, the main body portion 38). You may form so that it may be located inside the edge part of the axial direction center side along radial direction.
 すなわち、本開示の熱交換器においては、連通部における一方の端部及び他方の端部の少なくとも一方が、一般流路(即ち、本体部38)における接続部分の一方の端部及び他方の端部の少なくとも一方よりも外側に位置するように形成されていればよい。さらに、ここで言う「連通部における一方の端部及び他方の端部」とは、プレート32における連通孔54,56,74,76の周縁に限らず、連通部40,41における径方向に沿った一方の壁部、及び他方の壁部であってもよい。 That is, in the heat exchanger according to the present disclosure, at least one of the one end and the other end of the communication portion is connected to one end and the other end of the connection portion in the general flow path (that is, the main body portion 38). What is necessary is just to be formed so that it may be located outside at least one of the parts. Further, the “one end portion and the other end portion in the communication portion” referred to here is not limited to the peripheral edge of the communication holes 54, 56, 74, 76 in the plate 32, but along the radial direction in the communication portions 40, 41. One wall part and the other wall part may be sufficient.
 なお、上記実施形態においては、排気下流端18と導入部材88との間の開口を、排気管12から熱交換部6への排気142の流入口として形成していたが、排気管12から熱交換部6への排気142の流入口は、排気管12自体に孔を穿設することで形成してもよい。 In the above embodiment, the opening between the exhaust downstream end 18 and the introduction member 88 is formed as the inlet of the exhaust 142 from the exhaust pipe 12 to the heat exchange unit 6. The inlet of the exhaust 142 to the exchange unit 6 may be formed by making a hole in the exhaust pipe 12 itself.
 また、上記実施形態では、熱交換器30の適用対象を排気熱回収装置1としていたが、熱交換器30の適用対象は、排気熱回収装置1に限るものではない。
 なお、上記実施形態の構成の一部を省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。
Moreover, in the said embodiment, although the application object of the heat exchanger 30 was made into the exhaust heat recovery apparatus 1, the application object of the heat exchanger 30 is not restricted to the exhaust heat recovery apparatus 1. FIG.
In addition, the aspect which abbreviate | omitted a part of structure of the said embodiment is also embodiment of this invention. Further, an aspect configured by appropriately combining the above embodiment and the modification is also an embodiment of the present invention. Moreover, all the aspects which can be considered in the limit which does not deviate from the essence of the invention specified by the wording described in the claims are the embodiments of the present invention.

Claims (2)

  1.  第1の流体と、第2の流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
     前記第1の流体が流動する流動経路を有し、隣接して配置される複数のプレートを備え、
     前記プレートのそれぞれは、
     前記プレートの内部において前記第1の流体が流動する流動経路である一般流路を有する本体部と、
     当該プレートから他のプレートへの流動経路である連通流路を有する連通部とを備え、
     前記連通部は、
     前記連通流路における代表長さが、前記本体部の一般流路における前記連通流路への接続部分の代表長さよりも長くなるように形成される
     ことを特徴とする熱交換器。
    A heat exchanger that exchanges heat between a first fluid and a second fluid,
    A plurality of plates having flow paths through which the first fluid flows and arranged adjacent to each other;
    Each of the plates
    A main body having a general flow path that is a flow path through which the first fluid flows in the plate;
    A communication portion having a communication flow path that is a flow path from the plate to the other plate,
    The communication part is
    The heat exchanger is characterized in that a representative length in the communication channel is formed to be longer than a representative length of a connection portion to the communication channel in the general channel of the main body.
  2.  前記連通部の代表長さは、前記連通部における一方の端部から他方の端部までの距離であり、
     前記本体部の一般流路における前記連通流路への接続部分の代表長さは、前記連通部の一方の端部から他方の端部までに沿った方向における前記接続部分の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
     前記連通部は、
     前記連通部における一方の端部及び他方の端部の少なくとも一方が、前記接続部分の一方の端部及び他方の端部の少なくとも一方よりも外側に位置する
     ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
     
    The representative length of the communication part is a distance from one end part to the other end part in the communication part,
    The representative length of the connection part to the communication channel in the general channel of the main body is from one end of the connection part in a direction along one end of the communication part to the other end. The distance to the other end,
    The communication part is
    The at least one of the one end part and the other end part in the communication part is located outside at least one of the one end part and the other end part of the connection part. Heat exchanger.
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