(57)【要約】【課題】幅の増加分に見合う有効伝熱部位の増加を図り、性能向上できるようにする。【解決手段】長手方向両側に開口した一対の出入口ポート間の長さに対して幅方向寸法が所定の比に形成されたプレート式熱交換器１を基準として、前記幅寸法のみを拡大した新たな熱交換器１０を製作するにあたり、幅増加分に応じて前記出入口ポート１２の数を増加させた。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート式熱交換器の両側に開口した一対の出入口ポート間を結ぶ方向と直交する方向の寸法が前記出入口ポート間の長さに対して所定の比に形成された形状を基準として、前記直交方向の寸法のみを拡大した新たな熱交換器を製作するにあたり、前記寸法の増加分に応じて前記出入口ポート数を増加させたことを特徴とする内燃機関用熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、前記直交方向の寸法のみを略ｎ倍（ｎ＞１の正数）に拡大した新たな熱交換器を製作するにあたり、該熱交換器には前記直交方向の寸法をｎ等分した中心位置における長手方向両側付近に、それぞれ一対の出入口ポートを合計ｎ対開口したことを特徴とする内燃機関用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用熱交換器に関し、特に交換熱量の増加対策の１つとして熱交換器の幅を増加した場合における熱交換効率の向上技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、本発明の基礎となるプレート式熱交換器単体の分解斜視図を示している。同図において、熱交換器１は、薄型鋼板からなる長方形の上下のプレート２，３の間に伝熱面積増加のための迷路構造となる凹凸を形成した中間プレート４を配置し、これを挟み込んだ形でプレート２，３の周囲をロウ付により連結し、またそれぞれの長手方向両側には一対の出入口ポート５を開口し、ポート５の一端から流体を熱交換器１の内部に導入し、他端側から導出することによって、熱交換がなされる。なお、図１中符号６，７は各ポート５に固定される接続金具である。
【０００３】
この構造形式において、図２（ａ）に示すごとく熱交換機１内部の高温流体の流れによる有効伝熱部位ａは、出入口ポート５を両側収束点としてプレートの幅いっぱいに広がる分布となる。
【０００４】
以上の熱交換器１を基準としてその交換熱量を増加させるためには、熱交換器１の積層段数を増す、プレートの長さを長くしたり、プレートの幅を広げるなどの方法がある。
【０００５】
本発明では、このうち、幅広化により、要求性能に見合う伝熱面積増加を図るものであり、具体的方法として、図２（ｂ）にポート５間の長さを基準となる熱交換器１と同じとし、その幅を約３倍に広げた熱交換器１’を示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この幅広とした熱交換器１’では、基準となる前記熱交換器１の有効伝熱部位ａに対し、左右両側にａ１だけ増加し、その面積比（２×ａ１＋ａ）／ａ×１００（％）＝１３０〜５０％となり、幅広化に伴う効果が認められる。
【０００７】
ところで、その周囲はデッドスペースのままであり、増加幅の割には有効伝熱面積は減少し、却って熱交換効率が低下する。これに対し、図２（ｃ）に示すように、熱交換器１を３つ並列配置した場合には、単純にその全有効伝熱部位は３つの熱交換器１の合計である有効伝熱部位ａの３倍となる。
【０００８】
しかしながら、この場合には有効伝熱部位の増加分はなく、それに比べて部品点数が並列個数分上昇し、部品コストの増大につながり、経済的でない。
【０００９】
そこで、本発明は、幅の増加分に見合う有効伝熱部位の増加を図り、性能向上できるようにした内燃機関用熱交換器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明は、プレート式熱交換器の両側に開口した一対の出入口ポート間を結ぶ方向と直交する方向の寸法が前記出入口ポート間の長さに対して所定の比に形成された形状を基準として、前記直交方向の寸法のみを拡大した新たな熱交換器を製作するにあたり、前記寸法の増加分に応じて前記出入口ポート数を増加させたことを特徴とするものである。例えば、出入口ポートが熱交換器の長手方向両側に開口している場合、当該一対の出入口ポート間の長さに対して幅方向（出入口ポート間を結ぶ方向と直交する方向）寸法が所定の比に形成されたプレート式熱交換器を基準として、前記幅寸法のみを拡大した新たな熱交換器を製作するにあたり、幅増加分に応じて前記出入口ポート数を増加させることになる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１において、前記直交方向の寸法のみを略ｎ倍（ｎ＞１の正数）に拡大した新たな熱交換器を製作するにあたり、該熱交換器には前記直交方向の寸法をｎ等分した中心位置における長手方向両側付近に、それぞれ一対の出入口ポートを合計ｎ対開口したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、本発明によれば、寸法の増加に伴う出入口ポートの増加分だけ有効伝熱面積が増すため、熱交換効率が増すものとなる。また、請求項２の発明では、最も効率がよくなる位置に出入口ポートが配置されるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図３を用いて説明する。図３において、このプレート式熱交換器１０は、図２（ａ）に示す基準となる熱交換器１に対し、その幅寸法（同図中で上下方向の寸法）が約３倍であり、その幅方向を３等分した中心位置において、その長手方向両側に合計３対の出入口ポート１２を開口したものである。以上の構成における内部構造は幅方向を拡大し、出入口ポートを増加した以外は図１とほぼ同様であるため、説明を省略する。
【００１４】
以上の熱交換器１０の有効伝熱部位は、従来の基準となる熱交換器１の有効伝熱部位ａとすると、それぞれの出入口ポート１２の対を収束点とする有効伝熱部位＝３ａとなる。
【００１５】
なお、各出入口ポート１２に対する接続は、分岐及び集合管によって、分配接続するようにすればよい。
【００１６】
図４は高温流体の流量と交換熱量との関係を示すものであり、この図４からでは、基準品に対して幅広化しただけのもの（図２（ｂ））では僅か（３０〜５０％）な増加しか認められないが、出入口ポートを幅広化に伴って３対並列配置したものでは、基準品に比べて６０〜８０％増加したことが認められた。
【００１７】
また図５は、幅広化に伴う出入口ポート数と熱交換効率の関係を示すもので、この図からは、拡大するプレート幅に応じてポート数を増加することで、高い熱交換率を維持することが可能であることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の基礎となるプレート式熱交換器の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は同基礎となる熱交換器の平面視及びその有効伝熱部位を示す説明図、（ｂ）は幅を拡大した熱交換器の平面視及びその有効伝熱部位を示す説明図、（ｃ）は同基礎となる熱交換器を並列配置した平面視及びその有効伝熱部位を示す説明図である。
【図３】本発明に係る幅拡大のプレート式熱交換器の平面視及びその有効伝熱部位を示す説明図である。
【図４】高温流体の熱量と鋼管熱量との関係を示すグラフである。
【図５】幅広化に伴う出入口ポート数と熱交換効率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１０  プレート式熱交換器
１２  出入口ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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