2023-146197 積層型熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023146197

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】積層型熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28F 3/08 20060101AFI20231004BHJP

   F28F 3/10 20060101ALI20231004BHJP

   F28D 9/02 20060101ALN20231004BHJP

【ＦＩ】

F28F3/08 301B

F28F3/10

F28F3/08 301A

F28D9/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022053266

(22)【出願日】2022-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000222484

【氏名又は名称】株式会社ティラド

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 喜彦

(72)【発明者】

【氏名】石井 紀之

【テーマコード（参考）】

3L103

【Ｆターム（参考）】

3L103AA01

3L103BB16

3L103CC02

3L103CC08

3L103DD15

3L103DD52

3L103DD61

(57)【要約】

【課題】 プレートと、プレートの外周に整合する枠材とを交互に積層した積層型熱交換器における製作性の向上を目的とする。
【解決手段】 平坦なプレート１と、その外周縁に略整合する枠材２とを交互に積層して、積層方向に交互に第１流体６が流通する第１流路３と、第２流体７が流通する第２流路４とが形成される積層型熱交換器において、枠材２が複数の分割された部分から構成され、それらの分割された部分の少なくとも一つを棒状体２ａとする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平坦なプレート（１）と、その外周縁に略整合する枠材（２）とを交互に積層して、積層方向に交互に第１流体（６）が流通する第１流路（３）と、第２流体（７）が流通する第２流路（４）とが形成される積層型熱交換器において、
枠材（２）は、複数の分割された部分から構成され、それらの分割された部分の少なくとも一つは棒状体（２ａ）である積層型熱交換器。

【請求項2】

請求項１に記載の積層型熱交換器において、
少なくとも一方の前記流路に、インナフィン（５）が配置され、
前記棒状体（２ａ）はその両端が、前記枠材（２）の他の部分に保持された状態で、前記流路側に弾性変形可能に形成された積層型熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレートと、プレートの外周に整合する枠材とを交互に積層した積層型熱交換器における製作性の向上に関する。

【背景技術】

【0002】

図６Ａは、従来型の積層型熱交換器の一例の要部平面図であり、図６Ｂは、図６ＡのＢ－Ｂ矢視の部分断面図である。
この積層型熱交換器は、そのエレメントが上下一対のプレート１と、その外周に整合する枠材２２とが交互に積層されたものからなる。積層方向の一枚ごとに、第１流体が流通する第１流路と、第２流体が流通する第２流路とが形成されている。この例では、図６Ａに示す如く、インナフィン５が配置され、各部品間が一体に接合される。
そして、各流路に流通する第１流体と第２流体との間に熱交換が行われる。

【0003】

図６Ａ、図６Ｂの従来型の積層型熱交換器において、枠材２２は一体として形成されているため、それをプレス等で成形する際に生じる端材が多く、材料の歩留まりが悪い。また、その熱交換器の組立てに際して、図６Ｂの第二段目の如く、プレート１と枠材２２とのに間にインナフィン５の縁５ｃが挟まれ、そのまま接合されることがある。
前者の歩留まりの問題を解決する手段としては、下記特許文献１の積層型熱交換器が提案されている。これは、枠体を二分割して歩留まりを向上させるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２９３８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に示す二分割された分割片は、略Ｌ字状なので、分割されてもなお、プレス等で成形する際に無駄となる端材が多く排出されるため、それによる歩留りの向上は十分ではなく、歩留まりの更なる向上が望まれている。
そこで、本発明は歩留まりがよく、製作性のよい積層型熱交換器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の本発明は、平坦なプレート１と、その外周縁に略整合する枠材２とを交互に積層して、積層方向に交互に第１流体６が流通する第１流路３と、第２流体７が流通する第２流路４とが形成される積層型熱交換器において、
枠材２は、複数の分割された部分から構成され、それらの分割された部分の少なくとも一つは棒状体２ａで構成されている積層型熱交換器である。

【0007】

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の積層型熱交換器において、
少なくとも一方の前記流路に、インナフィン５が配置され、
前記棒状体２ａはその両端が、前記枠材２の他の部分に保持された状態で、前記流路側に弾性変形可能に形成された積層型熱交換器である。

【発明の効果】

【0008】

請求項１に記載の発明は、枠材２が複数の分割された部分から構成され、それらの分割された部分の少なくとも一つは棒状体２ａで構成されたものである。
構成部分の少なくとも一つを棒状体２ａとしたことにより、枠材２を成形する際に生じる端材が少なくなり、積層型熱交換器の製造における歩留まりが向上する。

【0009】

請求項２に記載の発明は、少なくとも一方の流路に、インナフィン５が配置され、棒状体２ａはその両端が、前記枠材２の他の部分に保持された状態で、前記流路側に弾性変形可能に形成されたものである。
この構成により、棒状体２ａを流路側に弾性変形させて、インナフィン５に押し当てることによって、容易にインナフィン５を適切な位置に、調整配置することが可能となり、積層型熱交換器における製作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例１の積層型熱交換器の分解斜視図。

【図2】同熱交換器の組立て状態を示す斜視図。

【図3】同熱交換器の組立て説明図。

【図4A】同熱交換器の組立てにおいて、棒状体２ａとインナフィン５との相対関係を示す要部平面図。

【図4B】図４ＡのＢ－Ｂ矢視断面の説明図。

【図5A】本発明の積層型熱交換器の実施例２における棒状体２ａの作用を示す説明図。

【図5B】実施例２における棒状体２ａの作用を示す断面説明図。

【図6A】従来型熱交換器の要部平面図。

【図6B】図６ＡのＢ－Ｂ矢視部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。

【実施例0012】

図１は本発明の実施例１の積層型熱交換器の分解斜視図であり、図２はその組立て状態を示す斜視図、図３はその組立て説明図である。
図４Ａは、同熱交換器の組立てにおいて、棒状体２ａとインナフィン５との相対関係を示す要部平面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＢ－Ｂ矢視断面の説明図である。
積層型熱交換器は、図１に示す如く、平坦なプレート１と、その外周縁に略整合する枠材２とが交互に積層されてコア１１が形成されている。
このコア１１には、一例として、図２に示す如く、プレート１と枠部２の積層方向の両端部に出入口板１２が配置される。そして、各部品間が接合される。
この積層型熱交換器は、特に、建築機械用のオイルクーラに好適であり、その場合、第１流体６として冷却水等の冷媒を用い、第２流体７としてオイルを用いることができる。 両流体６，７の間に熱交換が行われる。

【0013】

この例の枠材２は、枠材２の長手方向の両端に配置される一対の第１端板２ｂａ、又は一対の第２端板２ｂｂと、それらの端板２ｂａ、２ｂｂを連結する弾性を有する一対の棒状体２ａとからなる。枠材２内には、枠材２の長手方向に沿って、複数のインナフィン５（この例では、３枚のインナフィン５）が配置されている。

【0014】

枠材２の積層方向の１枚おきに、第１流体６が流通する第１流路３と、第２流体７が流通する第２流路４とが交互に形成される。
この例では、第１流路３を形成する一対の第１端板２ｂａには、第２流路４に連通する第２連通孔１０ｂが形成され、第２流路４を形成する一対の第２端板２ｂｂには、第１流路３に連通する第１連通孔１０ａが形成されている。

【0015】

図３は、棒状体２ａと端板２ｂａとの係止説明図である。ここでは、例として、第１端板２ｂａと棒状材２ａとの場合について説明するが、第２端板２ｂｂと棒状材２ａとの場合についても同様である。
第１端板２ｂａには、枠部２の外方に向けて突出している凸部１３が形成されており、本発明の枠材２を構成する棒状体２ａの両端は、一方の第１端板２ｂａの凸部１３により形成された段と、他方の第１端板２ｂａの凸部１３により形成された段の間に支持されている。
棒状材２ａが弾性を有し、その両端が一方の第１端板２ｂａの凸部１３により形成された段と、他方の第１端板２ｂａの凸部１３により形成された段の間に支持されていることにより、図４Ａに示す如く、棒状材２ａが流路側に弾性変形が可能となっている。これにより、図４Ｂのように、流路の内部に配置されたインナフィン５に棒状材２ａを押し当てることによって、容易にインナフィン５を適切な位置に、調整配置することができる。

【0016】

この積層型熱交換器の組立ての一例を、図１に基づいて説明する。
治具２３に、第１端板２ｂａ、第２端板２ｂｂ、棒状材２ａを仮固定する位置決め９を設置しておく。
その治具２３に、枠材２の積層方向の端部に配置されるプレートを配置しておく。
枠材２の第１端板２ｂａ、第２端板２ｂｂには、孔８が形成されている。各端板２ｂａ、２ｂｂの孔８に、位置決め９が挿入されて、第１端板２ｂａ、第２端板２ｂｂが位置決めされる。
次に、一対の棒状体２ａを、一方の第１端板２ｂａの凸部１３により形成された段と、他方の第１端板２ｂａの凸部１３により形成された段の間に配置する。次いで、別の一対の棒状体２ａを、一方の第２端板２ｂｂの凸部１３により形成された段と、他方の第２端板２ｂｂの凸部１３により形成された段の間に配置する。
棒状体２ａを支持する位置決め９は治具２３の棒状体２ａの外側に設置されており、それによって、棒状体２ａを位置決めしている。そして、複数からなるインナフィン５を流路の内部に配置する。
次いで、プレート１と枠材２とを順次積層し、コア１１を仮組した後に、各流路の棒状材２ａを流路側に弾性変形させて、インナフィン５に押し当てることによって、インナフィン５を適切な位置に調整する。
その後、炉中でコア１１を一体にろう付する。

【実施例0017】

次に、図５Ａは本発明の枠材２を構成する棒状体２ａの実施例２の要部斜視図であり、図５Ｂは、実施例２の棒状体２ａの作用を示す断面説明図である。
この例の棒状体２ａは、図５Ａ、図５Ｂに示すように、棒状体２ａの厚み方向の中間位置で、インナフィン５側に、突起部２ｃが形成されたものである。
各流路の棒状材２ａを流路側に弾性変形させて、棒状体２ａの突起部２ｃの先端を、図５Ｂに示すように、インナフィン５の壁面に押し当てることによって、インナフィン５を適切な位置に調整する。
また、棒状体２ａの突起部２ｃにより、プレート１と棒状材２ａとの間にインナフィン５の縁部５ａが挟まれることが防止される。