JPH0639252Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、オイルクーラ、エバポレータとして好適な熱
交換器に関し、さらに詳しくはインナープレートとアウ
タープレートとがフインを介して積層され、熱交換され
る２流体がその内部を略直交するように流れるように構
成された熱交換器に関するものである。

「従来の技術」 インナープレートとアウタープレートとから構成された
積層型の熱交換器は、例えば実開昭63−173685号公報、
同62−52787号公報等に開示されている。

前者の実開昭63−173685号公報に記載されている熱交換
器は、第７、８、９図に示されているように、復数枚の
インナープレート２、２、、で形成されている熱交換コ
ア部１と、その両側面を覆うように配置されている第
１、２のアウタープレート20、21とから概略構成されて
いる。

インナープレート２、２、、は、平面的に見て略長方形
を呈し、その両端部近傍には、一方へ突出した膨出部３
が形成され、そしてこの膨出部の中心部には透孔４が形
成されている。したがって、これらの膨出部が相互に接
するように積層されると、これらの膨出部は一種のスペ
ーサの作用をすると共に、透孔４、４が連通しヘッダ部
５が形成されることになる。即ちインナープレート２、
２、、を膨出部３、３の頂面あるいは頂部が相互に当接
するように配置すると共に、それらの間に紙面に平行方
向な第１流路６、６、を確保すためのコルゲートフイン
７、７、、と、紙面に垂直方向の第２流路８、８を確保
するためのコルゲートフイン９、９、、とをそれぞれ介
装し、これらをフランジ部10で一体的に接合して熱交換
コア部１が形成される。

第１、第２の２アウタープレート20、21は、前述のよう
に構成されている熱交換コア部１の図において上下面を
閉鎖するように配置されるもので、その面には熱交換コ
ア部側に突出した複数本のビード22が長手方向に形成さ
れている。そして第１アウタープレート20の、上方のイ
ンナープレート２の膨出部３に対応する位置には、管接
続金具23、（23）が取り付けられている。

前述したインナープレート２、２、、アウタープレート
20、21およびコルゲートフイン７、８等はアルミニウム
あるいはその合金から構成され、第７図に示すように積
層され、そして例えば不活性ガス雰囲気中でフランジ部
10、24が溶接などで一体化されて熱交換器が形成され
る。

したがって、一方の図示されない管接続具から、第１の
流体例えばオイルを供給すると、オイルはヘッダ部５か
ら第１の流路６、６を通って他方のヘッダ部に至り、そ
して他方の管接続具23から出ていく。その間に第２の流
体例えば空気を紙面に垂直な第２の流路８、８、間に流
すと、これらの両流体間で熱交換が行われることにな
る。

「考案が解決しようとする課題」 上記従来の熱交換器は、アウタープレート20、21の内側
には、第１の流体が流れる補助流路11、11が設けらてい
るので、熱交換効率が高いという利点はあるが、問題点
もある。すなわちインナープレート２、２、、は、コル
ゲートフイン７、８により両側面から押されているので
強度的に格別問題はないが、アウタープレート20、21の
一方の面は大気中に面しているので、流体圧が大きくな
ると大気側へ変形する危険性がある。もっとも、第７〜
９図に示されている熱交換器においてはアウタープレー
トにはビード22、22が形成されているので、耐圧強度は
比較的大きくなってはいる。

上記したように、従来の積層型熱交換器においては強度
上の問題点が有るので、アウタープレートの肉厚を厚く
して対処しているが、肉圧が大きくなると、重量が増
し、材料費は高くなりコストアップになってしまう。

そこで、肉厚を厚くすることなく耐圧強度を向上させた
熱交換器が、前述の実開昭62−52787号公報によって提
案されている。この熱交換器のアウタープレートにはヘ
ッダ部に対応した位置に補強用の椀状の突部が形成され
ている。したがって、内圧が高くてもある程度の変形は
防止できる。しかしながら、熱交換器が大型化し、椀状
の突部の径が大きくなると、補強効果は小さくなってし
まう。また、アウタープレートあるいはサイドプレート
の内側にもフインが設けられ補助的な流体流路が形成さ
れているので、熱交換効率は高いが、熱交換コア部のフ
インとこの補助的な流体流路を形成するためのフインと
を共用するために、あるいは同じ流路面積を確保するた
めにサイドプレートは格別に加工する必要があり、コス
トアップになってしまうという別の問題点もある。

したがって、本考案は大きな内圧にも変形することがな
く、しかも熱交換効率は高く、軽量で、安価な熱交換器
を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 本考案は、上記目的を達成するためにアウタープレート
には長手方向に複数個のリブが形成されるが、これらの
リブは膨出部まで延在するように構成される。すなわち
本考案は、平面的には略長方形を呈しその長手方向の両
端部には組立完成時にヘッダ部を構成するため一側方へ
膨らんだ膨出部が形成されている復数枚のインナープレ
ートと、全体は前記インナープレートと略同じ長方形を
呈し前記インナープレートと共に組み立てられるとき、
該インナープレートの膨出部に対向する位置に熱交換さ
れる一方の流体を給排するための管接続具がいずれかに
取り付けられている一対のアウタープレートとから成
り、 前記アウタープレートが、前記インナープレートがフイ
ンを介して積層されて、熱交換される２流体がそれぞれ
流れる流路が構成されている熱交換コア部の両側面を閉
鎖するように配置されている熱交換器において、 前記アウタープレートの長手方向には、所定の間隔をお
いて熱交換コア部側へ突出した複数個の凸状のリブが形
成されれていると共に、その端部の前記インナープレー
トの膨出部に対応する位置には前記リブと同じ方向へ突
出した椀状部が形成され、これらのリブの少なくとも一
部は、前記椀状部まで延在している共に、これらのリブ
の頂部は前記インナープレートに接合されて前記インナ
ープレートとの間に補助流体路が形成される。

「作用」 本考案は、以上のように構成されているので、一方の管
接続具から第１の流体、例えばオイルを供給すると、オ
イルはインナープレートのヘッダ部でインナープレート
で形成されている流路に分配され他方のヘッダ部に流れ
る。このときオイルは、アウタープレートのリブで形成
されている補助流体路中も流れる。そして他方の管接続
具から出ていく。その間に、第２の流体例えば空気を同
様にインナープレートで形成されている流路に流すと、
これらの両流体間で熱交換が行われることになる。

以上のように、本考案によると、アウタープレートには
複数個のリブが形成され、これらのリブは椀状部まで達
しているので、アウタープレートの椀状部の断面の係数
が改善されていると共にリブがインナープレートに接合
されているので、肉厚が薄くても内圧にも変形するよう
なことはない。またアウタープレートの内側には複数個
の凸状のリブにより補助流体路が形成されているので、
熱交換効率は高い。

「実施例」 以下本考案を、積層型熱交換器で実施した例を第１〜６
図によって説明するが、図示の実施例においては、フイ
ンはコルゲートフインで実施した例が示され、また流体
給排用の管接続具は一方のアウタープレートに取り付け
た例が示されている。

しかしながら、他の構造のフインでも実施でき、管接続
具は両方のアウタープレートにそれぞれ対向して取り付
けることもできる。アウタープレートには４本のリブが
示されているが、これらの数に限定されないことも、さ
らには蛇行したリブで実施できることも明かである。し
かし、これらについてはいちいち説明はされていない。

さて、第１図を参照すると、本実施例の熱交換コア部
も、第７図に示す従来のものと同じように構成されてい
ることが理解される。したがって熱交換コア部の構成要
素には同じ参照符号を付けて重複説明は避ける。

熱交換コア部の上下両面を閉鎖するアウタープレート
は、管接続具が取り付けられている第１アウタープレー
ト30と、図において下側に位置する第２アウタープレー
ト31の対からなっている。

第２アウタープレート31は、第２〜５図に示されている
ように、アルミニウム等の軽金属材から全体が略長方形
の板状体を呈するように形成され、その長手方向には熱
交換コア部１に接合されるとき熱交換コア部側へ突出し
た補強兼流体路形成用の凸状のリブ33〜36がプレスなど
により一体的に形成されている。また長手方向の両端部
にはリブと同じ方向に突出し、熱交換コア部に接合され
るときに、外側に位置するインナープレート２、２の膨
出部３の内面に接する椀状部37が形成されている。

リブ33〜36は、第２アウタープレートの中央部では、第
２、４図に示されている例では４本形成されているが、
両側端部では第２、５図に示されているように２本とな
り、この２本のリブ34、35は椀状部37まで達している。
すなわち椀状部にも形成されている。

第１アウタープレート30も、全体は第２アウタープレー
トと同様に構成されているが、本実施例では第１図に示
されているようにインナープレート２、２の膨出部３に
対応する位置には管接続具38が取り付けら、長手方向に
形成されている複数本のリブ33は管接続具38の手前で終
わっている。そして管接続具38近傍を補強するために管
接続部分を挟むようにして、短い別の補強用のリブ3
3′、36′が設けられている。

上記のように形成されている第１、２のアウタープレー
ト30、31は、そのフランジ部39によって熱交換コア部１
に接合されるが、リブ33〜36の頂部あるいは接合面は真
空ブレージング等の一括ブレージングにより、第６図に
示されているようにインナープレート２に接合されてい
る。

したがって、第１、第２のアウタープレート30、31の内
側にはインナープレート２との間にリブによって仕切ら
れた複数個の補助流体路40、、が長手方向に形成される
ことになる。そして第１アウタープレート30の内側の補
助流体路40、40は、管接続部の手前で終わっているが、
第２アウタープレート31の補助流体路は、椀状部37まで
達している。

本実施例にかかわる熱交換器は、上記のように構成され
ているので、第１の流体例えば冷媒を第１図において左
側の管接続具38からヘッダ部に供給すると、冷媒は第１
流路６、６、、及び補助流体路40、40を流れて右側のヘ
ッダ部５に至り、このヘッダ部に対応した管接続具38か
ら出ていく。このときコルゲートフイン９、９、、が介
装されている紙面に垂直な第２の流路８、８、、に例え
ば空気を流すと、冷媒と空気との間で熱交換が行われ
る。

本実施例によると、リブと椀状部37とが設けられている
ので、耐圧強度は大きく、リブと椀状部のない従来のも
のが10kg/cm²で変形したのに対し、20kg/cm²まで加圧し
ても変形はみられなかった。

「考案の効果」 以上のように、本考案によるとアウタープレートには、
複数個のリブが形成され、これらのリブは椀状部まで延
在しているので、アウタープレートの耐圧強度は大き
く、大きな内圧にも変形するようなことはない。しかも
アウタープレートの内側には凸状のリブにより補助流体
路が形成されているので、この流体路にも流体が流れ熱
交換効率は高い。このように本考案によると、アウター
プレートの耐圧強度が大きいので、肉厚は薄くでき、安
価で軽量な熱交換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本考案の１実施例を示し、その第１図は一
部を省略して示す断面図、第２図はアウタープレートの
実施例を示す平面図、第３、４、５図は第２図において
それぞれ矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃで見た断面図、第
６図は第１図において矢視Ｄ−Ｄ出見た断面図、第７〜
９図は従来例を一部破断して示す図で、第７図はその断
面図、第８、９図は第１、第２のアウタープレートのそ
れぞれの平面図である。 １……熱交換コア部、２……インナープレート ３……膨出部、５……ヘッダ部 ７、９……コルゲートフイン 30……第１アウタープレート 31……第２アウタープレート 33〜36……リブ 37……椀状部、38……管接続具 40……補助流体路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平面的には略長方形を呈しその長手方向の
   両端部には組立完成時にヘッダ部を構成するため一側方
   へ膨らんだ膨出部が形成されている複数枚のインナープ
   レートと、全体は前記インナープレートと略同じ長方形
   を呈し前記インナープレートと共に組み立てられると
   き、該インナープレートの膨出部に対向する位置に熱交
   換される一方の流体を給排するための管接続具がいずれ
   かに取り付けられている一対のアウタープレートとから
   成り、 前記アウタープレートが、前記インナープレートがフイ
   ンを介して積層されて、熱交換される２流体がそれぞれ
   流れる流路が構成されている熱交換コア部の両側面を閉
   鎖するように配置されている熱交換器において、 前記アウタープレートの長手方向には、所定の間隔をお
   いて熱交換コア部側へ突出した複数個の凸状のリブが形
   成されれていると共に、その端部の前記インナープレー
   トの膨出部に対応する位置には前記リブと同じ方向へ突
   出した椀状部が形成され、これらのリブの少なくとも一
   部は、前記椀状部まで延在している共に、これらのリブ
   の頂部は前記インナープレートに接合されて前記インナ
   ープレートとの間に補助流体路が形成されていることを
   特徴とする熱交換器。