(57)【要約】【課題】熱交換効率及び耐久性に優れたプレート積層型熱交換器を提供する。【解決手段】プレート積層型熱交換器１００において、コアプレート２５０，２６０及び中間コアプレート２７０は、いずれもその外形がプレートの積層方向から視た形状が略長方形となるように成形されたものであり、且つその幅方向両端の側壁（コアプレート２５０の場合には側壁２５０ａ）が波状に成形され当該プレートの長手方向に沿って当該プレートの幅方向に振幅するように構成されている。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドプレート間に複数のコアプレートの組を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート及びコアプレートで囲われた内部を高温流体が流れる高温流体室と低温流体が流れる低温流体室とに画成し、各流体室をそれぞれエンドプレートに設けた一対の循環孔に連通させてなるプレート積層型熱交換器であって、
前記コアプレートは、その外形がプレートの積層方向から視た形状が略長方形となるように成形されたものであり、且つその幅方向両端の側壁が波状に成形され当該プレートの長手方向に沿って当該プレートの幅方向に振幅するように構成されていることを特徴とするプレート積層型熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
前記コアプレート間には、フィンが形成された中間コアプレートが介挿されており、当該中間コアプレートは、その幅方向両端の側壁が前記波状と同期して振幅するように波状に成形されていることを特徴とするプレート積層型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、オイルクーラやＥＧＲクーラ等のプレート積層型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレート積層型熱交換器は、積層したプレートを介して高温流体（例えば、オイルやＥＧＲガス等）と低温流体（例えば、水等）との間で熱交換させる装置である。
【０００３】
従来、このようなプレート積層型熱交換器として、例えば、図３に示すものがある。すなわち、図３に示すように、従来のプレート積層型熱交換器３００は、前後のエンドプレート２０,２１間に複数のコアプレート２５,２６の組（同図の「コア２２」参照）を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート２０,２１及びコアプレート２５,２６で囲われた内部を一対の流体室に画成し、各流体室をエンドプレート２０にそれぞれ突設した一対の循環パイプ３１ａ，３１ｂ、３２ａ,３２ｂに連通させたものである（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
同図において、高温流体が流れる高温流体室は、コアプレート２５とコアプレート２６とで囲われた内部に画成されている。一方、低温流体が流れる低温流体室は、エンドプレート２０とコアプレート２５ とで囲われた内部、及びコアプレート２６とコアプレート２５とで囲われた内部、並びにコアプレート２６とエンドプレート２１とで囲われた内部に画成されている。そして、高温流体は、循環パイプ３１ａから流入してコア２２内部の各高温流体室を循環し、循環パイプ３１ｂから流出する。また、低温流体は、循環パイプ３２ａから流入して各低温流体室を循環し、循環パイプ３２ｂから流出する。なお、図３には、低温流体の流れのみを図示しており、高温流体の流れを図示していない。また、同図には、従来のプレート積層型熱交換器として、コアプレート２５,２６の間にフィン３０が形成された中間コアプレート２７が介挿されたものを図示しているが、従来のプレート積層型熱交換器の中には、中間コアプレート２７が介挿されていないものもある。
【０００５】
このような従来のプレート積層型熱交換器３００において、コアプレート２５，２６は、プレートの積層方向から視た形状が略長方形となるように成形されている。また、プレート積層型熱交換器３００を内燃機関等の壁面に固定する場合には、ブラケット３３やナット３４等を使用しており、具体的には、エンドプレート２１を内燃機関等の壁面に当接するとともに、ブラケット３３をエンドプレート２０側からエンドプレート２１側に向けてプレート積層型熱交換器３００に押し当てるようにしつつ当該ブラケット３３を壁面にボルト締めすることにより、プレート積層型熱交換器３００を壁面に固定している。
【特許文献１】特開２０００−３１０４９７号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のプレート積層型熱交換器３００にあっては、熱交換効率及び耐久性が低いという問題があった。
【０００７】
すなわち、従来のプレート積層型熱交換器３００にあっては、前述した如く、コアプレート２５，２６の形状が、略長方形となるように成形されており、プレートの主要伝熱面における通路抵抗に比べてその外縁部における通路抵抗の方が低く、低温流体がプレートの幅方向両端側に偏在して流れやすい。そのため、従来のプレート積層型熱交換器３００では、熱交換効率が低くなってしまうのである。
【０００８】
また、前述した如く、ブラケット３３等を使用して、従来のプレート積層型熱交換器３００を振動が生じる壁面（例えば、内燃機関等の壁面）に固定した場合には、当該壁面から生じた振動エネルギーが、ブラケット３３等からエンドプレート２０を介してコア２２に伝わることとなる。そして、コア２２を構成するコアプレート２５，２６は、熱伝達性を向上させるために、エンドプレート２０，２１よりも板厚が薄くなるように設計されており、しかも、その形状が略長方形となるように成形されているので、当該コア２２に振動エネルギーが伝わると、コアプレート２５，２６に大きな応力が発生しやすい。そのため、従来のプレート積層型熱交換器３００では、耐久性が低くなってしまうのである。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、熱交換効率及び耐久性に優れたプレート積層型熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、エンドプレート間に複数のコアプレートの組を積層し、その外周フランジ部同士をロウ付けすることで、エンドプレート及びコアプレートで囲われた内部を高温流体が流れる高温流体室と低温流体が流れる低温流体室とに画成し、各流体室をそれぞれエンドプレートに設けた一対の循環孔に連通させてなるプレート積層型熱交換器であって、前記コアプレートは、その外形がプレートの積層方向から視た形状が略長方形となるように成形されたものであり、且つその幅方向両端の側壁が波状に成形され当該プレートの長手方向に沿って当該プレートの幅方向に振幅するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明において、前記コアプレート間には、フィンが形成された中間コアプレートが介挿されており、当該中間コアプレートは、その幅方向両端の側壁が前記波状と同期して振幅するように波状に成形されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱交換効率及び耐久性に優れたプレート積層型熱交換器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施形態について説明する。
【００１４】
＝＝＝第一実施形態（フィン有りタイプのプレート積層型熱交換器）＝＝＝
まず、図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら、本発明の第一実施形態に係るプレート積層型熱交換器について説明する。図１Ａは、本発明の第一実施形態に係るプレート積層型熱交換器１００を示す分解斜視図、図１Ｂは、コアプレート２５０及び中間コアプレート２７０を示す平面図である。但し、各図において、図３と同一の箇所には同一の符号を付すとともに、異なる箇所には異なる符号を付している。
【００１５】
図１Ａに示すプレート積層型熱交換器１００において、コアプレート２５０，２６０は、いずれもプレートの積層方向から視た形状が略長方形となるように成形されたものであり、且つその幅方向両端の側壁（コアプレート２５０の場合には側壁２５０ａ）が波状に成形され当該プレートの長手方向に沿って当該プレートの幅方向に振幅するように構成されている（図１Ｂ（ａ）参照）。また、コアプレート２５０，２６０間には、フィン３０が形成された中間コアプレート２７０が介挿されており、当該中間コアプレート２７０は、その幅方向両端の側壁２７０ａがコアプレート２５０，２６０に形成された波状と同期して振幅するように波状に成形されている（図１Ｂ（ｂ）参照）。
【００１６】
このような構成とした場合、コアプレート２５０，２６０は、いずれも幅方向両端の側壁が波状に成形されているため、プレートの主要伝熱面における通路抵抗とその外縁部における通路抵抗との差が小さくなる。その結果、低温流体は、プレートの幅方向両端側に偏在することなく、プレートの主要伝熱面全体に均一な状態で流れやすくなる。従って、プレート積層型熱交換器１００は、熱交換効率に優れたものとなり、具体的には、プレート積層型熱交換器１００にあっては、従来のプレート積層型熱交換器３００と比べて、熱交換効率を５〜１０％程度向上させることが可能である。
【００１７】
また、プレート積層型熱交換器１００を振動が生じる壁面に固定した場合であっても、コアプレート２５０，２６０は、いずれも幅方向両端の側壁が波状に成形されているため、これらのコアプレート２５０，２６０には、大きな応力が発生しにくくなる。従って、プレート積層型熱交換器１００は、従来のプレート積層型熱交換器３００と比べて、耐久性にも優れたものとなり、具体的には、プレート積層型熱交換器１００にあっては、従来のプレート積層型熱交換器３００と比べて、振動エネルギーの限界値を１０〜２０％程度向上させることが可能である。
【００１８】
＝＝＝第二実施形態（フィン無しタイプのプレート積層型熱交換器）＝＝＝
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、本発明の第二実施形態に係るプレート積層型熱交換器について説明する。図２Ａは、本発明の第二実施形態に係るプレート積層型熱交換器２００を示す分解斜視図、図２Ｂは、コアプレート３５０を示す平面図である。
【００１９】
図２Ａに示すプレート積層型熱交換器２００において、コアプレート３５０，３６０は、前述したコアプレート２５０，２６０と同様、いずれもプレートの積層方向から視た形状が略長方形となるように成形されたものであり、且つその幅方向両端の側壁（コアプレート３５０の場合には側壁３５０ａ）が波状に成形され当該プレートの長手方向に沿って当該プレートの幅方向に振幅するように構成されている（図２Ｂ参照）。但し、プレート積層型熱交換器２００の場合、コアプレート３５０，３６０間には、前述した中間コアプレート２７０が介挿されておらず、これらのコアプレート３５０，３６０には、それぞれプレートの長手方向に延びる溝状の凸部３１が複数形成されている。そして、一対のコアプレート３５０，３６０によってコア３２０が構成されており、コア３２０は、コアプレート３５０，３６０にそれぞれ形成された凸部３１，３１同士が逆向きに対をなして高温流体室が構成されるように組み付けられたものである。
【００２０】
このような構成とした場合にも、コアプレート３５０，３６０は、いずれも幅方向両端の側壁が波状に成形されているため、プレートの主要伝熱面における通路抵抗とその外縁部における通路抵抗との差が小さくなり、また、コアプレート３５０，３６０には、大きな応力が発生しにくくなる。従って、プレート積層型熱交換器２００は、プレート積層型熱交換器１００と同様、熱交換効率に優れるとともに、耐久性にも優れたものとなる。
【００２１】
なお、上記各図において、エンドプレート２０，２１は、いずれもその幅方向両端の側壁が波形に成形されていないが、コアプレート２５０，２６０，３５０，３６０と同様、波状に成形されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明の第一実施形態に係るプレート積層型熱交換器を示す分解斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の第一実施形態に係るプレート積層型熱交換器におけるコアプレート及び中間コアプレートを示す平面図である。
【図２Ａ】本発明の第二実施形態に係るプレート積層型熱交換器を示す分解斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の第二実施形態に係るプレート積層型熱交換器におけるコアプレートを示す平面図である。
【図３】従来のプレート積層型熱交換器を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００，２００  プレート積層型熱交換器
２２０，３２０  コア
２５０，２６０，３５０，３６０  コアプレート
２５０ａ，３５０ａ  コアプレートの幅方向両端の側壁
２７０  中間コアプレート
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
2009103359.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３】
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