JPH036437B2 - - Google Patents

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JPH036437B2
JPH036437B2 JP55082668A JP8266880A JPH036437B2 JP H036437 B2 JPH036437 B2 JP H036437B2 JP 55082668 A JP55082668 A JP 55082668A JP 8266880 A JP8266880 A JP 8266880A JP H036437 B2 JPH036437 B2 JP H036437B2
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Description

【発明の詳細な説明】 １つかまたはそれ以上の数の別々の流体を冷却
するため１つの流体を利用する熱交換器は一般に
自動車の内燃機用の冷媒系統用の放熱器として使
用される。従来技術の流下放熱器は上下のタンク
または管寄せ間に延びる放熱器コアを有していて
冷却された流体は下方のタンクを出て水ポンプに
流れ、このポンプはエンジン・ブロツクに料体を
圧送する。熱い流体は放熱器の上方のタンクに狭
され、この流体は上方のタンク内ではコアを形成
する複数のフイン付き管を通過し、第２の流体
（空気）はコアを通り管とフインとのまわりに引
かれ冷媒を形成する流体を冷却する。
また自動車において冷却を必要とするのは自動
車の伝動装置用伝動装置オイルまたはエンジン・
オイルである。細長い管状構造の水対油の熱交換
器は従来は下方のタンク内に位置決めされ下方の
タンクの外部にまで延び伝動装置のハウジングか
ら延びている導管に接続する取付け管路を有して
いる。１つの型式の水対油の冷却器は油を循環さ
せるため環状のエンベロツプを有する管状の導管
を利用し、冷却された流体はエンベロツプのまわ
りと中心とを通り循環して大きい熱伝達面積を形
成する。
横流放熱器には垂直に配向したタンクと水平流
のための管−フイン放熱器コアとが形成されるか
または、たとえば、米国特許第3207216号明細書
に記載した如く垂直に積み重ねた複数の水平に延
びている板と板間のスペースに位置決めされた波
形フインとが形成される。しかしながら、この米
国特許の配置では、出口管寄せに水対油の冷却器
の位置決めがスペース要件と外部取付け管路の必
要とに問題を提起する。前記した流下および横流
放熱器のいづれも可成りの数の部品を有しエンジ
ン冷媒と伝動装置オイルとを共に冷却するため２
つの個別の２ニツトを利用する。本発明はエンジ
ン冷媒と伝動装置オイルかエンジン・オイルかも
しくは伝動装置オイルとエンジン・オイルとの両
方を冷却する機能を行う単一の熱交換器を提供す
るものである。
本発明は１つの流体が少くとも他の１つの別個
の流体を冷却するため利用される単一のユニツト
にした多流体熱交換器に係るものである。更に詳
細にいえば、熱交換器は自動車用の内燃機関の冷
却系統用の横流放熱器として利用される。放熱器
はエンジン・ブロツクを冷却するために使用され
る冷媒と自動車の伝動装置用の伝動装置オイルに
対し個別の流路を形成し他方空気はこれら流路間
のスペースをフアンにより引かれて冷媒流体を冷
却する。
本発明はまた一連の適当に成形された板を半田
付けまたはろう付けにより並べて積み重ねにして
接合することによりすべての必要な内部流体通路
と通路間に冷却流体すなわち気体の流れのスペー
スとを形成する構造の熱交換器にも係るものであ
る。好適な熱伝達特性を得るため流体通路と通路
間のスペースにそらせ板を使用できる。
本発明は更にまた自動車のエンジン・オイルと
伝動装置オイル用の適当な取付け管路を設けた単
一ユニツトである新規な多流体熱交換器にも係る
ものである。熱交換器は積み重ねた水板または油
板もしくはその両方の数を調節することにより異
なつた冷却特性にできる。
本発明はまた多流体熱交換器を形成するため板
−フイン型放熱器と併用される積重ね板型の完全
に包囲された液体対液体冷却器を有する新規な多
流体熱交換器も包含している。
本発明は更にまた板すなわち素子のすべてが同
一で積重ね体の中心にそらせ板が位置決めされ、
板が複数の対の平行な流体通路を形成している積
重ねた板型の新規な多流体熱交換器も包含してい
る。そらせ板はそれぞれの板に設けた２対の孔の
うちの１対のものに並んだ１対の開口を有してい
て、従つて、３つの流体が熱交換器の包囲された
通路を通り流れることができる。
本発明はまた積重ね関係にした３組の板すなわ
ち素子を有し、１組の板が垂直の間隔をあけた水
平の流体通路を有し、板間のスペースが１つの流
体を通過させ３組の板内に包囲された通路が更に
３つの流体が流れるようにしてある新規な多流体
熱交換器も包含している。
本発明はまた数組の板を有し、水対空気の熱交
換器または自動車の放熱器と空気調節ユニツト用
の蒸発コイルとが共に１つまたはそれ以上の数の
油冷却ユニツトと一緒に含まれている新規な多流
体熱交換器にも係るものである。この組み合わせ
たユニツトは自動車の熱交換器用に非常に有用で
ある。
本発明のその他の目的はきわめて簡単で、効率
的で、組立てと操作とが容易な構造の熱交換器を
提供することで、本発明のその他の目的、利点お
よび性能は以下の説明により十分理解できよう。
本発明の１つの具体例を示す添付図面を参照し
て以下に詳細に説明する。
本発明の例示的具体例を示した添付図面を参照
すると、第１図と第２図とには自動車の内燃機関
の冷媒系統における横流放熱器の如き３流体系統
用の積重ね型横流熱交換器１０が示してある。従
来技術の内燃機関においては、エチレングリコー
ルと水との50対50の比率の混合物がエンジン・ブ
ロツクとそれに関係した構造体（図示せず）とに
圧送されエンジンを冷却し、加熱された冷媒が次
いで熱交換器または放熱器を通過しその内部では
冷媒は比較的に細い通路を流れ空気が熱交換器の
背後にあるフアンにより通路のまわりに引かれ
る。水対油の冷却器が一般に放熱器の出口タンク
に差し込まれてエンジン用伝動装置からの熱い油
を受領しこの油は環状のエンベロツプを通過し他
方、冷却された冷媒流体は冷却器のまわりとその
内部とを循環して油が伝動装置のハウジングに戻
る以前にその温度を下げる。
本発明の熱交換器１０は貫通した通路１２を有
する細長い中空状熱交換素子１１の上方の積重ね
体と隣接したそれぞれ水流通路１４と油流通路１
５とを形成する細長い中空状熱交換素子１３の下
方の積重ね体とで形成されている。各素子１１は
周縁部１７，１７に沿い接合されている１対の向
かい合つた皿形の板１６，１６から成る。各板１
６にはその表面の中心に長さ方向に延びている凹
んだリブ１８が形成され１対の平行な水通路１
２，１２を形成している。上方の閉鎖板１９が適
当な開口を有し最上位の素子１１の上面に接続さ
れている。
隆起したフランジすなわち拡大部分２１が入口
となる開口２２を形成し、隆起したフランジすな
わち拡大部分が板１６の他端部に設けられ板用の
出口となる開口２４が形成されていて、素子１１
の各端部でそれぞれの側から延びている隆起した
フランジは隣接して並んでいる板１６の補完する
フランジと並びそれらに適当に接合されて入口室
２５と出口室２６とを形成している。素子１１の
積重ね体が半田付けまたはろう付けにより互いに
接合されると、素子１１の中心部分はフランジ２
１，２１またはフランジ２３，２３間の垂直寸法
より小さい垂直寸法になり通路１２間にスペース
２７を形成し室２５，２６間に延び素子１１の幅
にほぼ等しい幅を有する波形フイン２８を収容す
る。スペース２７は空気が通路１２間を流れるよ
うにしフイン２８は素子１１内の流体からの熱伝
達を促進する作用を行う。
入口室２５の上端部では、入口導管２９がこの
室にまで延びている板１９の一端部の開口と連通
し、他方圧力キヤツプ３２を有する冷媒供給−オ
ーバフロー取付け管路３１が室２６の上方で板１
９の他端部の開口に連通している。室２５，２６
の下端部は開放していて前記した第２の素子１３
の積重ね体と連通している。
素子１１の積重ね体の下端部では、板１６と同
じ構造を有する板１６ａには最下位の素子１１の
懸垂したフランジ２１，２３に接合された隆起し
ているフランジ２１ａ，２３ａが設けてある。板
１６ａの周縁部１７ａもまた間に水通路１４ａを
形成する油冷却素子１３用の対にした板３３，３
３の最上位の板３３の周縁部３４に接合されてい
る。板３３のそれぞれは次に隣接した素子１３の
向かい合うフランジに接合された隆起している周
縁フランジ３４を有していて、最下位のフランジ
３４は積重ね体の下端部における板３５に接合さ
れている。
それぞれの板３３は隆起した周縁部３４内に延
びている平たい表面３６とこの表面の端部に隣接
して開口２３，２４に並び入口および出口室２
５，２６の延長部を形成する拡大した開口３７，
３７とを有していて、小さい隆起したフランジ３
８が開口３７の内側から間隔をあけた開口３９を
形成し、この開口３９は伝動装置オイルの入口と
出口として作用する。各板３３の開口３９間には
隆起したフランジ３８とフランジまたは周縁部３
４と同方向に外方に延びている一連のリブ４１が
形成されている。向かい合う表面３６，３６が第
５図に示した如く互いに衝合して接合され、接合
された対の板３３の隆起したフランジ３８とリブ
４１とは間に油通路１５を形成し各対において各
板３３のリブ４１は他の板のリブ４１に対して角
度的に配置されている。
隣接した素子１３の周縁フランジすなわち縁部
３４と隆起したフランジ３８とは第９図に示した
如く互いに接着され、従つて、開口３９は各端部
における開口３７と同様に垂直に並んでいる。周
囲を取巻く周縁部３４により区画された平たい表
面３６間のスペースは油通路１５にほぼ平行でそ
れを取り巻いている水通路１４を形成している。
熱交換器の下端部では、平たい板３５が最下位の
板３３の下方に延びている周縁フランジ３４に係
合して拡大した開口３７に並んでいる入口室２５
を閉じ、板３５に設けた開口４２が出口室２６に
並んでいる拡大した開口３７に並び出口導管４３
と連通する。板３５はまた導管４５から素子１３
にまたその反対に伝動装置オイルが流れるように
する入口と出口とを形成する互いに間隔をあけた
開口４４を有しこれら開口は開口３９と一致して
いる。第９図に示してあるように、開口３９を区
画する懸垂したフランジ３８は開口３９を開口４
４と並べて平たい板３５に係合しそれと適当に接
合されている。また、最上位の板３３は油の通路
を締め切るため開口３９は形成されないかまたは
開口３９を締め切るためそらせ板（図示せず）を
設けることもできる。
第１０図と第１１図とに示してあるように、熱
交換器には２つの流体に対して２つの可能な流れ
パターンがあり、油は常に冷媒の流れに対流して
流れる。第１０図には第１図ないし第９図に示し
た構造用の平行流パターンが示してある。この流
れパターンでは、加熱された状態の冷媒は導管２
９を経て熱交換器に入り素子１１，１３を経て入
口室２５に流入する。次いで、冷媒は通路１２，
１４を通り熱交換器を横切り（矢印Ａの方向に）
出口室２６に至り下方に導管４３を通り熱交換器
から出る（矢印Ｂ）。同時に、熱い伝動装置オイ
ルが導管４５から板３５の開口４４と開口４２付
近で板３３に設けた開口３９とを通り素子１３に
入り（矢印Ｃ）通路１５を経て入口室２５付近の
開口３９，４４を通り出る。
また、空気（第３の流体）がエンジン・フアン
（図示せず）によりスペースすなわち空気通路２
７に引かれて素子１１と波形フイン２８とのまわ
りに流れて加熱された冷媒を冷却する。従つて、
通路１２を通過する冷媒は通路２７を通る空気流
により冷却され、通路１４を通る冷媒は通路１５
を通る油を冷却する作用を行う。
伝動装置オイル用に熱交換器の冷却能力を増大
するため、構造を簡単に変えるだけで第１０図の
平行流パターンを第１１図の連続パターンに変え
る。連続流パターン用には、熱交換器には素子１
１，１３間に平たい板４６が差し込まれて最下位
の板１６ａと最上位の板３３とに係合しそれらに
密封されるようにしてある。板４６は入口室２５
を締め切るため無孔で素子１１における出口室２
６の開口２４と垂直に並んでいる開口４７を有し
ている。また、板３５は開口４２ａが素子１１の
開口２２と並ぶよう逆にされている。
第１１図に矢印で示してあるように、加熱され
た冷媒は導管２９を経て素子１１に形成された入
口室２５に入る。板４６が入口側で素子１３に入
る流れを阻止するので、冷媒は通路２７を通りフ
イン２８のまわりを流れる空気により冷却されつ
つ通路１２を通り出口２６のみを横切り室２６に
流れる。次いで、冷却された冷媒は開口４７を通
り室２６と並んで素子１３に形成された開口３７
により形成された室４８にまた通路１２を流れる
方向とは反対方向に通路１４を通り下方に進む。
室２５と軸線方向に並んでいるがそれとは連通し
ていない新たな室４９に達すると、通路１５内の
伝動装置オイルを冷却した冷媒は板３５の開口４
２を通り下方に冷媒導管４３を流入する。伝動装
置オイルは板３５の開口４４と室４９の付近の開
口３９とを通り素子１３に入り、冷媒の流れ方向
に対流する方向に通路１５を通り流れ室４８の付
近の開口３９，４４を通り熱交換器から出て伝動
装置のハウジングに戻る。
この熱交換器は間に板１６ａをはさんで所要数
の板１６，３３を積み重ねて１回の作業で一緒に
接合することにより単一のユニツトとして製造で
きる。このユニツトは素子１１，１３の数を調節
することにより異なる冷却能力に作れる。
第１２図ないし第１６図にはそらせ板５３が素
子を２組５４，５５に分けて流体対流体型素子５
２を利用する第２の具体例の熱交換器５１が示し
てある。素子５２は第９図の素子１３と同様で、
各素子は１対の皿形板５６から成り、それぞれの
板５６は隣接した素子５２の板５６の向かい合つ
たフランジに接続された隆起した周縁フランジ５
７を有している。各板５６は周縁フランジ内にほ
ぼ平たい表面５８を含み両端部に拡大した開口５
９，６０と、開口５９，６０の内側に小さい開口
６２，６３を区画する小さい隆起したフランジ６
１と周縁フランジ５７と同じ方向に外方に延びて
いる一連の隆起したリブ６４とを有し、隆起した
フランジ６１は開口６２−６３間に延び各素子に
流体通路を形成する。フランジ６１はフランジ５
７と同じ高さを有していて、従つて、隣接した素
子５２の並んでいるフランジ６１は互いに衝合し
て一緒に接合されるようにしてある。隣接した素
子の表面５８間のスペースは第２の流体通路６６
を形成する。
上方の閉鎖板６７が最上位の素子５２の上方に
隆起したフランジ５７に接続され少くとも２つの
開口が設けてある。第１２図と第１３図とに示し
た具体例では、板６７には素子の開口と軸線方向
に並んでいる大きい開口６８と開口６２，６３に
それぞれ並んでいる小さい開口６９，７１とが設
けてある。下方の閉鎖板７２が最下位の素子５２
の下方のフランジ５７に接続されまた少くとも２
つの開口が設けてある。第１２図第１３図とに示
した具体例では、下方の板７２は素子６２の開口
６０と並んだ大きい開口７３と開口６２，６３に
それぞれ並んだ小さい開口７４，７５とが設けて
ある。また、そらせ板５３には素子５２の開口５
９，６０にそれぞれ並んでいる１対の大きい開口
７６，７７が設けてある。
第１２図と第１３図とに矢印で示してあるよう
に、熱交換器５１はヂーゼル・エンジンにより推
進されるトラツクの運転手台を暖房するため使用
する水を加熱するためエンジン・オイルと伝動装
置オイルとを使用する場合の如く３つの流体間で
熱伝達を行う。従つて、矢印Ｄは板６７の開口６
８と、素子５２の開口５９とそらせ板５３の開口
７６とを通り熱交換器に入る水の流れを示し、こ
の水の流れは下方の閉鎖板７２により停止され
る。水の流れは素子５２間に形成された平行な流
路６６を通り熱交換器の他端部に指向され次いで
開口６０と、そらせ板５３の開口７７と板７２の
開口７３とを矢印Ｅで示した如く下方に通る。
伝動装置オイルは素子の開口６９，６２を通り
そらせ板にまで矢印Ｆで示した如く熱交換器に入
る。次いで、このオイルは素子の組３４の開口６
５を水の流れと対流して流れ次いで素子５２の開
口６３と板６７の開口７１とを通り上方に流れ矢
印Ｇで示した如く出る。同様にエンジン・オイル
はそらせ板５３により停止せしめられるまで矢印
Ｈで示した如く下方の板７２の開口７４と素子５
２の組５５の開口６２とを通り入る。このオイル
は次いで素子の組５５の開口６５を通り素子５２
の開口６３と板７２の開口７５とを通り矢印Ｊで
示した如く出る。従つて、熱い伝動装置オイルと
エンジン・オイルとからの熱は水に伝達される。
あるいはまた、第１４図に示した如く１つの流
体に対して内部の流路を他の２つの流体に対して
外部の流路を使用することもできる。この図にお
いて、そらせ板５３と上下の閉鎖板６７，７２と
の開口は配置を変えてある。そらせ板５３は大き
い開口７６，７７の代りに開口６２，６３と並ん
だ１対の小さい開口７８，７９を有している。ま
た、上方の閉鎖板は素子の組５４の開口５９，６
０に並んだ１対の大きい開口８１，８２を有して
いて小さい開口は有してなく、他方、下方の閉鎖
板７２は１対の大きい開口８３，８４と１対の小
さい開口８５，８６とを有している。
この具体例の流れパターンを考察すると、水の
如き単一の流れは矢印Ｄで示した如く開口８５に
入り素子の両方の組５４，５５の開口６２とそら
せ板５３の開口７８とを通り上方に流れる。次い
で、この流体は素子５２の通路６２とそらせ板５
３の開口６３，６２と板７２の開口８６とを矢印
Ｅで示した如く下方に流れる。第２の流体は矢印
Ｆで示した如く板６７の開口８１と素子の組５４
の開口５９とに入りそらせ板５３の上方の通路６
６を第１の流体の流れと対流して流れる。この流
体は矢印Ｇで示した如く開口６０，８２を通り上
方に流れて熱交換器から出る。
第３の流体は矢印Ｈで示した如く板７２の開口
８３と開口５９とを経て素子の下方の組５５に入
りそらせ板５３の下方にある下方の組の通路６６
を通り流れる。次いで、この流体は矢印Ｊで示し
た如く素子の下方の組５５の開口６６と板７２の
開口８４とを通り下方に流れる。
第１５図には１次流体が２つの個別の油通路を
順次に通る以外は第１３図に示したものと似てい
る流れパターンが示してある。そらせ板５３は上
方の閉鎖板６７の入口開口６８とは反対側端部に
唯一の大きい開口７７を有し、下方の閉鎖板７２
は開口６８とほぼ並んで端部に変位した大きい開
口８０を有している。従つて、１次流体（水）の
流れは開口６８に入り（矢印Ｄの方向）に入りそ
らせ板５３により阻止されるまで上方の素子５２
の開口５９を通り下方に流れ次いで素子５２の上
方の素子５２を長さ方向に流れる。他端部では、
この流体は素子の開口６０とそらせ板５３の開口
７７とを通り下方に流れて素子の下方の組に入り
素子を長さ方向に素子の第１の組における流れと
は反対方向に開口５９を設けた端部にまで流れ
る。次いで、この流体は板７２の開口８０から熱
交換器を出るよう下方に流れる。
伝動装置オイルは第１３図に示したと同じ流れ
パターンにして矢印Ｆで示した如く入り矢印Ｇで
示した如く出る。しかしながら、もしエンジン・
オイルが素子５２の下方の組を水流と対流して流
れるとすれば、エンジン・オイルは下方の閉鎖板
７２の開口５５から入り開口６４から熱交換器を
出なければならない。明かに、エンジン・オイル
は第１３図に示したと同じ流れパターンにして水
流と対流して流れることができればその場合には
熱伝達効率は低くなる。
第１６図には１次流体が連続して流れる以外は
第１４図に示したと同じ流れパターンが示してあ
る。従つて、水は開口８５から入り（矢印Ｄの方
向）小さい開口６２を通りそらせ板５３に至り、
素子の上方の組５４を横切り素子の下方の組５５
の開口６３を通りそれを横切り、そらせ板の下方
の開口を通り下方に流れて開口８６から熱交換器
を出る（矢印Ｅ）。この流れパターンでは、開口
８５は下方の板７２から上方の板８５に移されて
いる。
第１の油の流れが開口８１を通り素子の上方の
組５４に入り（矢印Ｆ）、開口５９を通り素子の
上方の組の通路６６を通り、開口５９を通り上昇
して開口８２を通り熱交換器を出る（矢印Ｇ）。
第２の油の流れが開口８４（矢印Ｈ）と開口６０
とを通り素子の下方の組５５に入り、素子の下方
の組の通路６６を通り開口５９を通り流れ下り開
口８３を通り熱交換器を出る（矢印Ｊ）。
第１７図ないし第２０図には第３の熱交換器が
示してあり、この熱交換器は第１２図の熱交換器
５１の全体を組み入れてあるが、素子５２の上下
の組５４，５５は素子の第３すなわち中間の組９
１により分離されていて、第１２図に示した部品
と同じ部品は同じ符号に「ａ」を付加して示して
ある。熱交換器９１は素子の３つの組５４ａ，９
１，５５ａを一端部付近に大きい開口６８ａを有
する上方の閉鎖板６７ａと、上方のそらせ板５３
ａと、下方のそらせ板５３ｂと下方の閉鎖板７２
ａと共に垂直に積み重ねて４つの流体を処理でき
る。素子の中間の組９１は細長い水平の素子９２
から成り、各素子はほぼ平たい板９３で形成さ
れ、それぞれの板９３は各端部に大きい開口９
６，９７を区画する懸垂した周縁フランジ９４と
隆起したフランジ９５とを有している。流体通路
９８が２つの接合した向かい合う板９３，９３間
に形成され、この通路９８は第３図と第４図とに
示したと同様に１対の平行な通路に分割できる。
素子９２を形成する接合された板９３，９３は
各端部に隣接した板のフランジに接合される反対
方向に延びているフランジ９５を有し、上方のそ
らせ板５３ａは開口７６ａ，７７ａを開口９６，
９７と並べて最上位の素子９２に接合されてい
る。同様に、下方のそらせ板５３ｂは最下位の素
子９２に接合され開口９６，９７と並んでいる開
口７６ｂ，７７ｂを有している。素子９２間に形
成されたスペース９９は通路９８を通過している
流体から素子間を横方向に通過している流体（空
気）に熱伝達を促進する作用を行う波形フイン１
０１を有している。
上方の閉鎖板６７ａには素子９２の開口９６と
並んだ大きい開口６８ａが設けられこの板６７ａ
は素子の上方の組５４ａの開口６２ａ，６２ｂと
並んでいる小さい開口６９ａ，７１ａを有してい
る。もし所望ならば、板６７ａに開口６０ａとほ
ぼ並んでオーバフロー取付け管路と圧力キヤツプ
（第１図と第２図とに示した如き）を差し込むこ
とができる。下方の閉鎖板７２ａは素子５２ａの
下方の組５５ａの開口６０ａと並んだ大きい開口
７３ａと開口６２ａ，６３ａとそれぞれ並んでい
る小さい開口７４ａ，７５ａとを有している。
熱交換器９０の流れパターンを考察すると、第
１の流体（水または冷媒）が矢印Ｋで示した如く
板６７ａの開口６８ａを通り熱交換器に入り素子
の組５４ａの並んだ開口６８ａと、上方のそらせ
板５３ａの開口７６ａと、素子９２の開口９６
と、下方のそらせ板５３ｂの開口７６ｂと素子の
組５５ａの開口５９ａとを板７２ａにより阻止さ
れるまで下方に流れる。この流体は次に平行な通
路６６ａ，９８を通り熱交換器を横切り流れ、次
に開口６０ａと、そらせ板５３ａの開口７７ａ
と、開口９７と、そらせ板５３ｂの開口７７ｂ
と、素子の組５２ｂの開口６０ａとを通り下方に
流れ矢印Ｌで示した如く板７２ａの開口７３ａを
通り熱交換器から出る。通路９８を通る流体はス
ペース９９を通過しフイン１０１のまわりを流れ
る流体（矢印Ｍで示した第２の流体）により冷却
される。エンジン・オイルの如き第３の流体が矢
印Ｎで示した如く板７２ａの開口７４ａを通り熱
交換器９０に入り、素子の組５５ａの開口６２
ａ、次に下方のそらせ板５３ｂの下方の通路６５
ａを通過し、この第３の流体は第１の流体と対流
して流れる。この第３の流体は開口６３ａを流れ
下り矢印Ｏで示した如く開口７５ａを通り熱交換
器を出る。伝動装置オイルの如き第４の流体が上
方の閉鎖板６７ａの開口６９ａを通り熱交換器に
入り（矢印Ｐ）素子の組５４ａの開口６２ａと上
方のそらせ板５３ａの上方の通路６５ａを通る。
第３の流体と対流して流れた第４の流体は開口６
３ａを通り上方に流れ開口７１ａを通り熱交換器
を出る（矢印Ｑ）。
第１９図と第２０図とには１つの型式の連続流
パターンが１次流体に利用される第１７図の熱交
換器用の２つの異なる流れパターンが示してあ
る。第１９図において、各閉鎖板は第１７図と第
１８図とに示したと同じ配置の開口を有してい
て、各そらせ板は連続した流れに対して唯一の開
口しか有していない。水は開口６８ａを通り熱交
換器に入り（矢印Ｋ）、素子の第１の組５４ａの
開口５９ａを通り上方のそらせ板５３ａにまで流
れ下り次いで通路６６ａを通り他端部に至る。こ
の流体は開口６０ａと、そらせ板５３ａの開口７
７ａ素子の中間の組９１の開口９７とを通り下方
に運動し、板９２を横切り開口９６に、次に開口
９６とそらせ板５３ｂの開口７６ｂと素子の下方
の組５５ａの開口５９ａとを通り下方のそらせ板
７２ａにまで流れ下り、素子の下方の組５５ａを
横切り開口６０ａを流れ下り開口７３ａを通り熱
交換器から出る（矢印Ｌ）。第２の流体（空気）
が素子の中間の組９１の素子９２間を通り通路９
８内の液体を冷却する。
冷却される第１の油は開口７２ａを通り素子の
下方の組５５ａに入り（矢印Ｎ）開口６２ａを通
りそらせ板５３ｂに至り、通路６５ａを通り水の
流れを対流して他端部に運動し、開口６３ａを流
れ下り開口７５ａを通り交換器から出る（矢印
Ｏ）。冷却される第２の油は開口６９ａを通り素
子の上方の組５４ａに入り（矢印Ｐ）、開口６２
ａを通りそらせ板５３ａに至り、この素子の組５
４ａを横切り開口６３ａを通り上方に流れ開口７
１ａを通り熱交換器から出る（矢印Ｑ）。従つて、
水は最初は素子の上方の組５４ａを流れる油を冷
却し、次に素子の中間の組９１内を流れる空気に
より冷却され最後に素子の下方の組５５ａ内を流
れる油を冷却する。
第２０図では、上方の閉鎖板６７ａと上方のそ
らせ板５３ａとは第１９図に示したと同じ形状の
開口を有し、下方のそらせ板５３ｂは唯一の開口
７７ｂしか有してなく、下方の閉鎖材７２ａは３
つの開口を有しているが開口７３ｂは熱交換器の
右端から左端部に移されている。この具体例で
は、開口６８ａに入る水（矢印Ｋ）は開口５９ａ
と、そらせ板５３ａの開口７６ａと素子の中間の
組９１の開口９６とを通り流れ下り素子の上方の
組５４ａと中間の組９１との両方のものの板を横
切り流れる。次いで、この水は素子の上方の組５
４ａの開口６０ａと、開口７７ａと、開口９７と
素子の下方の組５５ａの開口６０ａとを流れ下
り、素子の下方の組５５ａを横切りこの素子の組
の開口５９ａを通り開口７３ｂから熱交換器を出
る（矢印Ｌ）。
空気の流れ（矢印Ｍ）と、第１の油の流れ（矢
印ＮとＯ）と第２の油の流れ（矢印ＰとＱ）とは
第１の油の流れが開口７５ａから入り開口７４ａ
から出て素子の下方の組５５ａ内の流れに対流せ
しめられる以外は第１９図に示したものと同じで
ある。従つて、素子の上方の組を通る水はこの素
子の組を通る油を冷却しその間に素子の中間の組
９１を通る水の流れは空気により同時に冷却され
る。再び組合わせると、水は素子の下方の組を通
る油を冷却する。
第２１図には第４の具体例の熱交換器１０４が
略図で示してあり、この具体例は板の上方の組５
４ｃと空気対液体の板の中間の組９１ｃとの間に
蒸発コイルの如き第２の空気対液体冷却器１０５
を差し込んだ以外は熱交換器９１に似ている。上
方の閉鎖板６７ｃが１対の大きい開口１０６，１
０７と１対の小さい開口１０８，１０９とを有
し、上方のそらせ板５３ｃは１対の大きい開口７
６ｃ，７７ｃを有し、中間のそらせ板１１１が無
孔で、下方のそらせ板５３ｄが大きい開口７６
ｄ，７７ｄを有し、下方の閉鎖板７２ｃは１対の
大きい開口１１２，１１３と１対の小さい開口１
１４，１１５とを有している。
素子の上下の組５４ｃ，１０５は中間と下方と
の組９１ｃ，５５ｃとほぼ同じであるが、逆であ
る。従つて、冷凍剤の如き冷媒は板６７ｃの開口
１０６に入り（矢印Ｒ）、素子の上方の組５４ｃ
の開口と、開口７７ｃと、素子の組１０５の開口
とを通り、次に素子の組５４ｃ，１０５の平行な
通路とを通り素子の組１０５の開口と、そらせ板
５３ｃの開口７６ｃと、素子の上方の組５４ｃの
開口と開口１０７とを通り熱交換器を出る（矢印
Ｓ）。空気（矢印Ｔ）が素子の組１０５間を通過
して冷却される。また伝動装置オイルまたはエン
ジン・オイルは開口１０８を通り素子の上方の組
に入り（矢印Ｕ）に入り、素子のこの上方の組５
４ｃの通路を通り運動し開口１０９を通り熱交換
器を出る（矢印Ｖ）。中心のそらせ板１１１は素
子の上方の組５４ｃと素子の空気対液体の組とを
素子の組９１ｃと素子の下方の組５５ｃとから完
全に分離する。
水はまたはその他の適当なエンジン冷媒が開口
１１２を通り熱交換器１０４に入り（矢印Ｗ）、
素子の組５５ｃ，９１ｃの大きい開口とそらせ板
５３ｄの開口７７ｄとを通り上方に流れ次いでこ
れら素子の２組を平行に通り、空気の流れ（矢印
Ｔ）は素子の組９１ｃの通路を横切り通る。次い
で、水はこれら素子の組の開口を流れ下り開口１
１３を通り熱交換器から出る。油は板７２ｃの開
口１１４を通り熱交換器に入り（矢印Ｙ）、素子
の下方の組５５ｃの通路を通る水の流れに対流し
て下方に流れ開口１１５を通り熱交換器から出る
（矢印Ｚ）。
この系統は５つの流体を利用し熱交換器を通過
する空気（矢印Ｔ）を加熱するか冷却して自動車
の運転台か内部を暖房するか冷房する。通常で
は、冷媒が自動車のエンジンを冷却するため絶え
ず流れるが冷媒は空気の冷却を所望しない限り流
れない。もし冷却空気が所望の場合には、素子の
組９１ｃからの加熱された空気は自動車の内部に
入らないよう向きをそらされる。
以上、本発明を第３の流体としての空気の流れ
により自動車のエンジン用の冷媒を冷却しまた伝
動装置オイルかエンジン・オイルかもしくはその
両方を冷却するため放熱器に特に適している具体
例を示して説明したが、本発明の熱交換器はその
他の適当な多流体系統にも利用でき、例示した具
体例による改良された特徴の範囲または応用を不
必要に限定することは望ましくないしまたは意図
するものではない。
本発明によれば、熱交換器を構成する板を単に
重ね合わせて接合するだけで互いに異なる一方の
流体の流路間に他方の流体の流路をそれらのため
の入口、出口を横から形成する必要なく簡単に形
成することが可能となる。しかもそのような異な
る流体用の流路を簡単に多段に形成することが可
能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は３つの流体用の横流熱交換器の後面
図、第２図は第１図の左端部から見た熱交換器の
端面図、第３図は放熱器の空気対冷媒部分に利用
された熱交換板の上面部分図、第４図は第３図の
板の端縁図、第５図は油と冷媒との流れを示す油
冷却板の部分断面拡大斜視部分図、第６図は第５
図の６−６線に沿い切断して示した垂直断面図、
第７図は第５図の７−７線に沿い切断して示した
垂直断面図、第８図は第５図の８−８線に沿い切
断して熱交換器の一部分の部分断面斜視図、第９
図は板内の２つの流体の流れを示す熱交換器の一
端部の拡大垂直断面部分図、第１０図は平行流配
置にした熱交換器のフローシート、第１１図は第
１０図に似ているが、連続流配置にした熱交換器
のフローシート、第１２図は３つの流体用の通路
を内蔵した第２の具体例の熱交換器の一部切欠き
垂直断面図、第１３図は第１２図の熱交換器にお
ける３つの流体用の１つの流れパターンのフロー
シート、第１４図は第１２図の熱交換器用の変形
した流れパターンのフローシート、第１５図は第
１３図に似ているが連続流配置を形成するフロー
シート、第１６図は第１４図に似ているが連続流
配置を示すフローシート、第１７図は４つの流体
用の第３の具体例の熱交換器の垂直断面図、第１
８図は第１７図の熱交換器用の流れパターンのフ
ローシート、第１９図は第１８図に似ているが連
続流配置を示すフローシート、第２０図は第１８
図に似ているが第３の流れ順序を示すフローシー
ト、第２１図は５つの流体用の第４の具体例の熱
交換器のフローシートである。 １１，１３：流体案内素子、１２，１４：流体
通路、１５：流体通路、１６，３３：板、１７，
３４：縁部、２２，３７：開口、２４，３９：開
口、２５：入口室、２６：出口室。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 積重ねて配置された長手方向に長い複数の流
    体案内素子１３，５２又は５２ａを備え、前記素
    子の各々が隆起した縁部３４又は５７で接合され
    かつ一端部に流体入口を形成する拡大した開口３
    ７，５９又は５９ａを他端部に流体出口を形成す
    る拡大した開口３７，６０又は６０ａを有する一
    対の板３３又は５６を備え、前記板が前記対の拡
    大した開口間で伸びる第１の長い流体通路１４を
    各素子に限定する多流体熱交換器において、 前記板の各々が、前記拡大した開口３７，５
    ９，６０又は５９ａ，６０ａの間に配置されかつ
    前記隆起した縁部３４又は５７とほぼ同じ高さに
    隆起している一対の隆起したフランジ３８又は６
    １と、前記対の隆起したフランジの間で前記板と
    一体的に形成されかつ前記隆起したフランジの間
    で第２の流体通路を限定している隆起したリブ４
    １又は６４と、前記第２の流体通路の一端で流体
    入口を形成している開口３９，６２又は６２ａ
    と、前記第２の流体通路の反対端で流体出口を形
    成している開口３９，６３又は６３ａとを有し、
    前記隆起したリブが前記隆起した縁部から隔てら
    れていて前記リブと前記隆起した縁部との間で前
    記第１の流体通路を形成していることを特徴とす
    る多流体熱交換器。 ２ 前記リブが前記板３３又は５６の長手方向に
    関して斜めに伸びている特許請求の範囲１に記載
    の多流体熱交換器。 ３ 積重ねて配置された長手方向に長い複数の流
    体案内素子１３，５２又は５２ａを備え、前記素
    子の各々が隆起した縁部３４又は５７で接合され
    かつ一端部に流体入口を形成する拡大した開口３
    ７，５９又は５９ａを他端部に流体出口を形成す
    る拡大した開口３７，６０又は６０ａを有する一
    対の板３３又は５６を備え、前記板が前記対の拡
    大した開口間で伸びる第１の長い流体通路１４を
    各素子に限定する多流体熱交換器において、 前記板の各々が、前記拡大した開口３７，５
    ９，６０又は５９ａ，６０ａの間に配置されかつ
    前記隆起した縁部３４又は５７とほぼ同じ高さに
    隆起している一対の隆起したフランジ３８又は６
    １と、前記対の隆起したフランジの間で前記板と
    一体的に形成されかつ前記隆起したフランジの間
    で第２の流体通路を限定している隆起したリブ４
    １又は６４と、前記第２の流体通路の一端で流体
    入口を形成している開口３９，６２又は６２ａ
    と、前記第２の流体通路の反対端で流体出口を形
    成している開口３９，６３又は６３ａとを有し、
    前記隆起したリブが前記隆起した縁部から隔てら
    れていて前記リブと前記隆起した縁部との間で前
    記第１の流体通路を形成し、 板３５，７２又は７２ａが前記素子１３，５２
    又は５２ａの積重ねの少なくとも一端に固定さ
    れ、前記板３５，７２又は７２ａが、前記素子の
    前記板３３又は５６の拡大した開口３７，５９，
    ６０又は５９ａ，６０ａの一つとほぼ整合された
    少なくとも一つの開口４２，４２，７３又は７３
    ａと、前記第２の流体通路の前記開口３９，６２
    又は６２ａと整合された開口４４，４４，７４，
    ７５又は７４ａ，７５ａとを有することを特徴と
    する多流体熱交換器。 ４ 積重ねて配置された長手方向に長い複数の流
    体案内素子１３，５２又は５２ａを備え、前記素
    子の各々が隆起した縁部３４又は５７で接合され
    かつ一端部に流体入口を形成する拡大した開口３
    ７，５９又は５９ａを他端部に流体出口を形成す
    る拡大した開口３７，６０又は６０ａを有する一
    対の板３３又は５６を備え、前記板が前記対の拡
    大した開口間で伸びる第１の長い流体通路１４を
    各素子に限定する多流体熱交換器において、 前記板の各々が、前記拡大した開口３７，５
    ９，６０又は５９ａ，６０ａの間に配置されかつ
    前記隆起した縁部３４又は５７とほぼ同じ高さに
    隆起している一対の隆起したフランジ３８又は６
    １と、前記対の隆起したフランジの間で前記板と
    一体的に形成されかつ前記隆起したフランジの間
    で第２の流体通路を限定している隆起したリブ４
    １又は６４と、前記第２の流体通路の一端で流体
    入口を形成している開口３９，６２又は６２ａ
    と、前記第２の流体通路の反対端で流体出口を形
    成している開口３９，６３又は６３ａとを有し、
    前記隆起したリブが前記隆起した縁部から隔てら
    れていて前記リブと前記隆起した縁部との間で前
    記第１の流体通路を形成し、 そらせ板５３が対の隣接する素子の間に挿入さ
    れ、前記そらせ板が前記素子の組の間で流体が通
    るための少なくとも一つの開口７６，７７又は７
    ８，７９を有することを特徴とする多流体熱交換
    器。 ５ 積重ねて配置された長手方向に長い複数の第
    １の流体案内素子１３，５２又は５２ａと、前記
    第１の素子の積重ねに整合して積重ねて配置され
    た長手方向に長い複数の第２の流体案内素子１１
    又は９２を備え、前記素子の各々が隆起した縁部
    ３４，１７又は５７，９４で接合されかつ一端部
    に流体入口を形成する拡大した開口３７，２２又
    は５９，５９ａ，９６を他端部に流体出口を形成
    する拡大した開口３７，２４又は６０，６０ａ，
    ９７を有する一対の板３３，１６又は５６，９３
    を備え、前記第１及び第２の素子の板が前記対の
    拡大した開口間で伸びる第１の長い流体通路１
    ４，１２を各素子に限定する多流体熱交換器にお
    いて、 前記第１の流体案内素子の板の各々が、前記拡
    大した開口３７，５９，６０又は５９ａ，６０ａ
    の間に配置されかつ前記隆起した縁部３４又は５
    ７とほぼ同じ高さに隆起している一対の隆起した
    フランジ３８又は６１と、前記対の隆起したフラ
    ンジの間で前記板と一体的に形成されかつ前記隆
    起したフランジの間で第２の流体通路を限定して
    いる隆起したリブ４１又は６４と、前記第２の流
    体通路の一端で流体入口を形成している開口３
    ９，６２又は６２ａと、前記第２の流体通路の反
    対端で流体出口を形成している開口３９，６３又
    は６３ａとを有し、前記隆起したリブが前記隆起
    した縁部から隔てられていて前記リブと前記隆起
    した縁部との間で前記第１の流体通路を形成し、 第３の流体通路２７が前記第２の素子の組の前
    記流体通路間に形成されることを特徴とする多流
    体熱交換器。 ６ 積重ねて配置された長手方向に長い複数の第
    １の流体案内素子１３，５２又は５２ａと、前記
    第１の素子の積重ねに整合して積重ねて配置され
    た長手方向に長い複数の第２の流体案内素子１１
    又は９２を備え、前記素子の各々が隆起した縁部
    ３４，１７又は５７，９４で接合されかつ一端部
    に流体入口を形成する拡大した開口３７，２２又
    は５９，５９ａ，９６を他端部に流体出口を形成
    する拡大した開口３７，２４又は６０，６０ａ，
    ９７を有する一対の板３３，１６又は５６，９３
    を備え、前記第１及び第２の素子の板が前記対の
    拡大した開口間で伸びる第１の長い流体通路１
    ４，１２を各素子に限定する多流体熱交換器にお
    いて、 前記第１の流体案内素子の板の各々が、前記拡
    大した開口３７，５９，６０又は５９ａ，６０ａ
    の間に配置されかつ前記隆起した縁部３４又は５
    ７とほぼ同じ高さに隆起している一対の隆起した
    フランジ３８又は６１と、前記対の隆起したフラ
    ンジの間で前記板と一体的に形成されかつ前記隆
    起したフランジの間で第２の流体通路を限定して
    いる隆起したリブ４１又は６４と、前記第２の流
    体通路の一端で流体入口を形成している開口３
    ９，６２又は６２ａと、前記第２の流体通路の反
    対端で流体出口を形成している開口３９，６３又
    は６３ａとを有し、前記隆起したリブが前記隆起
    した縁部から隔てられていて前記リブと前記隆起
    した縁部との間で前記第１の流体通路を形成し、 第３の流体通路２７が前記第２の素子の組の前
    記流体通路間に形成され、 板４６，５３ａ又は５３ｂが前記拡大した開口
    ２４又は９７の一方により限定される入口室から
    前記第１の素子に直接流れるのを阻止するために
    前記第１の素子１３，５２又は５２ａと第２の素
    子１１又は９２との間に挿入されていることを特
    徴とする多流体熱交換器。
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