(57)【要約】【課題】  平板およびオフセット波板からなるハニカム体の伝熱面積を増加できるとともに、量産時の作業効率を向上できる熱交換器を提供する。【解決手段】  所定間隔をおいて積層される複数の平板５と、断面形状が台形に形成され、平板５間に介設されるオフセット波板６とからなるハニカム体２１を備え、オフセット波板６の平板５との接合部８に開口部２２を設けた。これによって、オフセット波板６の接合部８を平板５に接合したとき、この接合部分に開口部２２を確実に配置できるので、平板５とオフセット波板６を高い精度で製作することや、これらの位置合わせ作業が不要である。また、ハニカム体２１を組立てた状態で、接合部８の開口部２２の厚さ分の表面も露出して表面積が増加する。【選択図】      図１
2006226657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて積層される複数の平板（５）と、断面形状が台形または矩形に形成され、前記平板（５）間に介設されるオフセット波板（６）とからなるハニカム体（２１）を備えた熱交換器（２０）であって、前記オフセット波板（６）の前記平板（５）との接合部（８）に開口部（２２）を設けたことを特徴とする熱交換器（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばビルドインオイルクーラなどの熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５はビルドインオイルクーラの一例を示す断面図、図６は図５のオイルクーラに設けられる平板およびオフセット波板を拡大して示す分解斜視図である。
【０００３】
図５に示すビルドインオイルクーラ１は、オイル流入管２と、オイル流出管３と、これらのオイル流入管２およびオイル流出管３が接続されるコア部４とから構成されている。このコア部４は、図６に一例を示すように、所定間隔をおいて積層される一対の平板５と、これらの平板５間に介在されるオフセット波板６とからなるハニカム体７を有する。オフセット波板６は、台形に形成された、平板６に接合される接合部８（台形の短辺部分）を備えている。このビルドインオイルクーラ１では、オフセット波板６の接合部８を平板５に接合することによりハニカム体７を組立てて、ハニカム体７を多層に積層して内側にオイル室９、外側に冷却水室１０をそれぞれ形成し、冷却水室１０を通る冷却水によりオイル室９を通るオイルの冷却を行なうようになっている。
【０００４】
また、この種の従来技術に関連するものとして金属製触媒コンバータおよびこのコンバータに用いる波箔の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この従来のコンバータは、所定間隔をおいて積層される複数の平板と、これらの平板間に介設され、台形または矩形に形成されるオフセット波板とからなるハニカム体を有し、オフセット波板と平板との接合部のいずれか一方に開口部が設けられている。このように構成された従来技術では、オフセット波板と平板との接合部のいずれか一方に開口部を設けることにより、オフセット波板と平板とからなるハニカム体の熱容量を小さくでき、接触性能を向上できるとともに、ハニカム体の軽量化を図ることができる。
【特許文献１】特開平１１−２３５５２８号公報（段落番号００３８、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した図５及び図６に示す従来技術にあっては、平板５とオフセット波板６の接合部８が重複しているので、ハニカム体７の素材使用量に対して伝熱面積（表面積）が比較的小さくなり熱交換性能が低下するという問題があった。
【０００６】
また、上述した特許文献１に記載されている従来技術にあっては、平板に開口部を設けた場合、この平板の開口部をオフセット波板の接合部の位置に合わせて平板とオフセット波板とを接合させる必要があるので、平板とオフセット波板との位置合わせ作業を要し量産時の組立作業効率が劣るという問題があった。また、平板およびオフセット波板の製作精度によっては平板の開口部がオフセット波板の接合部からずれるので、平板およびオフセット波板を高い精度で製作する必要があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の問題点を考慮してなされたもので、その目的は、平板とオフセット波板とからなるハニカム体の伝熱面積の表面積を増加できるとともに、量産時の作業効率を向上させることのできる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、所定間隔をおいて積層される複数の平板と、断面形状が台形または矩形に形成され、これら平板間に介設されるオフセット波板とからなるハニカム体を備えた熱交換器であって、前記オフセット波板の前記平板との接合部に開口部を設けた構成にしてある。
【０００９】
このように構成した本発明では、オフセット波板の接合部を平板に接合することにより、この接合部分に開口部を確実に配置できるので、平板およびオフセット波板を高い精度で製作することが不要であるとともに、平板とオフセット波板との位置合わせ作業が不要であり、量産時の作業効率を向上できる。また、平板とオフセット波板とからなるハニカム体を組立てた状態で、オフセット波板の接合部に設けた開口部の厚さ分の表面も露出するので、ハニカム体の伝熱面積を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、平板とオフセット波板とからなるハニカム体の伝熱面積を増加させることができるとともに、量産時の作業効率を向上でき、したがって、熱交換性能の向上、および作業コストの低減を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器の詳細を図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態に係る熱交換器に設けられる平板およびオフセット波板を示す分解斜視図、図２は図１の平板およびオフセット波板の接合部を示す断面図、図３は図１のオフセット波板の全面積を示す説明図、図４は図１のオフセット波板の寸法を示す説明図である。なお、図１〜図４において前述した図５及び図６に示すものと同等のものには同一符号を付してある。また、図４（ａ）はオフセット波板の断面図、図４（ｂ）はオフセット波板の平面図である。
【００１３】
図１に示す本実施の形態の熱交換器２０では、前述した図５及び図６に示すものに比べて、ハニカム体２１の構造が異なり、オフセット波板６の平板５との接合部８に開口部２２が設けられており、その他の構成は基本的に同様である。
【００１４】
例えば、オフセット波板６は、アルミ合金またはステンレス鋼からなり板厚が０．２ｍｍ（２００μｍ）である。図３に示すようにオフセット波板６は直径９２．４ｍｍの円内に配設されている。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、オフセット波板６の高さは２．５５ｍｍに設定され、１ピッチの幅および長さはそれぞれ１．２ｍｍ、４．５ｍｍに設定されている。オフセット波板６の接合部８（台形の短辺部分）の長さは１．５５ｍｍに設定され、台形の傾斜部分の長さは２．６４ｍｍである。また、接合部８の開口部２２は直径１．０ｍｍの円形に形成され、オフセット波板６の接合部８の面積（１．５５ｍｍ×１．２ｍｍ）に対する開口部２２の面積（π×０．５ｍｍの２乗）の割合は４２％である。
【００１５】
〔オフセット波板６と平板５との接合部８の個数ｎの算出〕
次に、直径９２．４ｍｍの円の面積Ａ１およびオフセット波板６の１ピッチ分の面積Ａ２からオフセット波板６の個数ｎを求める。すなわち、円の面積Ａ１＝π×（９２．４ｍｍ÷２の２乗）＝６７０２平方ｍｍ、１ピッチ分の面積Ａ２＝４．５ｍｍ×１．２ｍｍ＝５．４平方ｍｍであるので、オフセット波板６の個数ｎ＝円の面積A１÷１ピッチ分の面積Ａ２＝１２４１個である。
【００１６】
〔オフセット波板６の全表面積Ａ３の算出〕
次に、オフセット波板６の表面積Ａ４およびオフセット波板６の板厚分の表面積Ａ５からオフセット波板６の全表面積Ａ３を求める。すなわち、表面積Ａ４＝（１．５５ｍｍ×２＋２．６４ｍｍ×２）×１．２ｍｍ＝１０．０６平方ｍｍ、板厚分の表面積Ａ５＝（１．５５ｍｍ＋２．６４ｍｍ×２）×０．２ｍｍ＝２．７３平方ｍｍであるので、全表面積Ａ３＝（表面積Ａ４＋板厚分の表面積Ａ５）×ｎ個＝（１０．０６平方ｍｍ＋２．７３平方ｍｍ）×１２４１個＝１５８．７平方ｃｍである。
【００１７】
この実施の形態にあっては、オフセット波板６の接合部８を平板５に接合することにより、この接合部分に開口部２２を確実に配置できるので、平板５およびオフセット波板６を高い精度で製作することが不要であるとともに、平板５とオフセット波板６との位置合わせ作業が不要である。また、平板５とオフセット波板６とからなるハニカム体２１を組立てた状態で、オフセット波板６の接合部８に設けた開口部２２の厚さ分の表面も露出するので、ハニカム体２１の伝熱面積（平板５とオフセット波板６の表面積）を増加させることができる。
【００１８】
このように構成した実施の形態では、平板５とオフセット波板６とからなるハニカム体２１の伝熱面積を増加できるとともに、平板５およびオフセット波板６の高い製作精度や位置合わせ作業が不要であるので、量産時の作業効率を向上できる。
【００１９】
〔増加する全表面積Ａ６の算出〕
次に、１個の開口部２２を設けることにより増加する表面積Ａ７、および開口部２２の個数ｎから増加する全表面積Ａ６を求める。すなわち、１個の開口部２２により増加する表面積Ａ７＝π×１．０ｍｍ（開口部２２の直径）×０．２ｍｍ（オフセット波板６の厚さ）＝０．６２８平方ｍｍ、１ピッチで増加する表面積Ａ８＝０．６２８平方ｍｍ×２＝１．２６平方ｍｍ、開口部２２の個数ｎは１２４１個であるので、増加する全表面積Ａ６＝表面積Ａ８×ｎ個＝１．２６平方ｍｍ×１２４１個＝１５．６平方ｃｍである。
【００２０】
〔伝熱性能の向上率Ｅの算出〕
次に、全表面積Ａ６の増加率から伝熱性能の向上率Ｅを求める。すなわち、全表面積Ａ６の増加率＝全表面積Ａ６÷オフセット波板６の全表面積Ａ３＝１５．６平方ｃｍ÷１５８．７平方ｃｍ＝９．８％であり、面積増１００％に伴う伝熱性能向上率が３０％である場合、伝熱性能の向上率Ｅ＝全表面積Ａ６の増加率×３０％＝２．９％である。したがって、本実施形態にあっては、ハニカム体２１の伝熱性能を２．９％向上させることができる。
【００２１】
なお、上記実施の形態では、オフセット波板６の板厚を０．２ｍｍ（２００μｍ）としたが、本発明はこれに限らず、オフセット波板６の板厚は２０μｍ以上、３５０μｍ以下であればよく、また、オフセット波板６の接合部８の面積に対する開口部２２の面積の割合を４２％としたが、この割合は４０％以上、９０％以下であればよい。また、オフセット波板６の断面形状を台形の代わりに、矩形に形成することもでき、開口部２２を円形の代わりに、多角形に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換器に設けられる平板およびオフセット波板を示す分解斜視図である。
【図２】図1の平板およびオフセット波板の接合部を示す断面図である。
【図３】図1のオフセット波板の全面積を示す説明図である。
【図４】図1のオフセット波板の寸法を示す説明図である。
【図５】ビルドインオイルクーラの一例を示す斜視図である。
【図６】図５のオイルクーラに設けられる平板およびオフセット波板を拡大して示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
５  平板
６  オフセット波板
８  接合部
２０  熱交換器
２１  ハニカム体
２２  開口部
【図１】
2006226657.tif 000003
【図２】
2006226657.tif 000004
【図３】
2006226657.tif 000005
【図４】
2006226657.tif 000006
【図５】
2006226657.tif 000007
【図６】
2006226657.tif 000008