(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】P2023095230
(43)【公開日】2023-07-06
(54)【発明の名称】熱交換器のタンク接続構造
(51)【国際特許分類】
F28F 9/02 20060101AFI20230629BHJP
F28F 3/08 20060101ALI20230629BHJP
【ＦＩ】
F28F9/02 301D
F28F3/08 301A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021210998
(22)【出願日】2021-12-24
(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】小宅 智樹
(72)【発明者】
【氏名】石井 紀之
(57)【要約】
【課題】 バー・アンド・プレート型の熱交換器におけるタンク内に溶接される補強板の溶接の作業性および強度の向上。
【解決手段】 この熱交換器のコア４は、平面が長方形のプレート３を用いて、プレート３、仕切部１、プレート３、バー材２の順で繰り返し積層され、仕切部１はプレート３の、ある両端部に配置され、バー材２は他の両端部に配置されている。コア４においてバー材２が配置されている端面にタンク５が接合される。タンク５内には、タンク５の内壁とコア４の前記端面との間をつなぐ補強板６が配置されている。その補強板６は、コア４を構成するプレート３、仕切部１およびバー材２の積層方向に延在している。前記端面におけるプレート３間の開口部７には、その開口部７を部分的に閉塞する溶接用架橋材８が配置されており、補強板６のコア側の端部６ａがバー材２及び溶接用架橋材８に溶接されている。
【選択図】図１
【解決手段】 この熱交換器のコア４は、平面が長方形のプレート３を用いて、プレート３、仕切部１、プレート３、バー材２の順で繰り返し積層され、仕切部１はプレート３の、ある両端部に配置され、バー材２は他の両端部に配置されている。コア４においてバー材２が配置されている端面にタンク５が接合される。タンク５内には、タンク５の内壁とコア４の前記端面との間をつなぐ補強板６が配置されている。その補強板６は、コア４を構成するプレート３、仕切部１およびバー材２の積層方向に延在している。前記端面におけるプレート３間の開口部７には、その開口部７を部分的に閉塞する溶接用架橋材８が配置されており、補強板６のコア側の端部６ａがバー材２及び溶接用架橋材８に溶接されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面が長方形のプレート（３）を用いて、
プレート（３）、仕切部（１）、プレート（３）、バー材（２）の順で繰り返し積層され、仕切部（１）はプレート（３）の、ある両端部に配置され、バー材（２）は他の両端部に配置されているコア（４）と、
コア（４）においてバー材（２）が配置されている端面に接合されるタンク（５）と、
タンク（５）の内壁とコア（４）の前記端面との間をつなぐ補強板（６）と、
を具備し、
補強板（６）は、コア（４）を構成するプレート（３）、仕切部（１）およびバー材（２）の積層方向に延在している熱交換器のタンク接続構造において、
前記端面におけるプレート（３）間の開口部（７）には、その開口部（７）を部分的に閉塞する溶接用架橋材（８）が配置されており、
補強板（６）のコア側の端部（６ａ）がバー材（２）及び溶接用架橋材（８）に溶接されている熱交換器のタンク接続構造。
プレート（３）、仕切部（１）、プレート（３）、バー材（２）の順で繰り返し積層され、仕切部（１）はプレート（３）の、ある両端部に配置され、バー材（２）は他の両端部に配置されているコア（４）と、
コア（４）においてバー材（２）が配置されている端面に接合されるタンク（５）と、
タンク（５）の内壁とコア（４）の前記端面との間をつなぐ補強板（６）と、
を具備し、
補強板（６）は、コア（４）を構成するプレート（３）、仕切部（１）およびバー材（２）の積層方向に延在している熱交換器のタンク接続構造において、
前記端面におけるプレート（３）間の開口部（７）には、その開口部（７）を部分的に閉塞する溶接用架橋材（８）が配置されており、
補強板（６）のコア側の端部（６ａ）がバー材（２）及び溶接用架橋材（８）に溶接されている熱交換器のタンク接続構造。
【請求項2】
請求項１に記載の熱交換器のタンク接続構造において、
溶接用架橋材（８）に隣接するプレート（３）に切欠き（１１）が形成されおり、その切欠き（１１）に嵌合する突起（１２）が前記溶接用架橋材（８）に形成された熱交換器のタンク接続構造。
溶接用架橋材（８）に隣接するプレート（３）に切欠き（１１）が形成されおり、その切欠き（１１）に嵌合する突起（１２）が前記溶接用架橋材（８）に形成された熱交換器のタンク接続構造。
【請求項3】
請求項１に記載の熱交換器のタンク接続構造において、
溶接用架橋材（８）に隣接するプレート（３）に溶接用架橋材（８）が配置された開口部（７）内に突出する突部（１３）が形成され、その突部（１３）に前記溶接用架橋材（８）が保持された熱交換器のタンク接続構造。
溶接用架橋材（８）に隣接するプレート（３）に溶接用架橋材（８）が配置された開口部（７）内に突出する突部（１３）が形成され、その突部（１３）に前記溶接用架橋材（８）が保持された熱交換器のタンク接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
バー・アンド・プレート型のコアを有する熱交換器におけるタンクの耐圧構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のバー・アンド・プレート型の熱交換器のタンク接続構造として、図５の構造が提案されている。
この従来型の熱交換器は、図５（Ａ）に示す如く、プレート２３、第１バー材２１、プレート２３、第２バー材２２の順で繰り返し積層され、第１バー材２１はプレート２３の、ある両端部に配置され、第２バー材２２は他の両端部に配置されているコア２４を有する。コア２４において第２バー材２２が配置されている端面には、タンク２５が接合される。
タンク２５の内壁には、タンク２５の内壁とコア２４の端面との間をつなぐ補強板２６が配置されている。その補強板２６は、コア２４を構成する第１バー材２１、第２バー材２２およびプレート２３の積層方向に延在している。
コア２４の端面におけるプレート２３間には、開口部２７が形成されている。
この従来型の熱交換器は、図５（Ａ）に示す如く、プレート２３、第１バー材２１、プレート２３、第２バー材２２の順で繰り返し積層され、第１バー材２１はプレート２３の、ある両端部に配置され、第２バー材２２は他の両端部に配置されているコア２４を有する。コア２４において第２バー材２２が配置されている端面には、タンク２５が接合される。
タンク２５の内壁には、タンク２５の内壁とコア２４の端面との間をつなぐ補強板２６が配置されている。その補強板２６は、コア２４を構成する第１バー材２１、第２バー材２２およびプレート２３の積層方向に延在している。
コア２４の端面におけるプレート２３間には、開口部２７が形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記のような熱交換器のタンク接続構造においては、図５（Ｂ）に記載の例のように、第２バー材２２と開口部２７とが交互に配置されており、コア２４と補強板２６の端部２６ａの溶接部２９は断続的になる。
そのため、補強板２６の溶接の作業性が悪くなるとともに、溶接部２９の溶接長が短くなるため、溶接強度が不足するおそれがある。
本発明は、上記問題について解決することを課題とする。
そのため、補強板２６の溶接の作業性が悪くなるとともに、溶接部２９の溶接長が短くなるため、溶接強度が不足するおそれがある。
本発明は、上記問題について解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
請求項１に記載の本発明は、平面が長方形のプレート３を用いて、
プレート３、仕切部１、プレート３、バー材２の順で繰り返し積層され、仕切部１はプレート３の、ある両端部に配置され、バー材２は他の両端部に配置されているコア４と、
コア４においてバー材２が配置されている端面に接合されるタンク５と、
タンク５の内壁とコア４の前記端面との間をつなぐ補強板６と、
を具備し、
補強板６は、コア４を構成するプレート３、仕切部１およびバー材２の積層方向に延在している熱交換器のタンク接続構造において、
前記端面におけるプレート３間の開口部７には、その開口部７を部分的に閉塞する溶接用架橋材８が配置されており、
補強板６のコア側の端部６ａがバー材２及び溶接用架橋材８に溶接されている熱交換器のタンク接続構造である。
プレート３、仕切部１、プレート３、バー材２の順で繰り返し積層され、仕切部１はプレート３の、ある両端部に配置され、バー材２は他の両端部に配置されているコア４と、
コア４においてバー材２が配置されている端面に接合されるタンク５と、
タンク５の内壁とコア４の前記端面との間をつなぐ補強板６と、
を具備し、
補強板６は、コア４を構成するプレート３、仕切部１およびバー材２の積層方向に延在している熱交換器のタンク接続構造において、
前記端面におけるプレート３間の開口部７には、その開口部７を部分的に閉塞する溶接用架橋材８が配置されており、
補強板６のコア側の端部６ａがバー材２及び溶接用架橋材８に溶接されている熱交換器のタンク接続構造である。
【0005】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器のタンク接続構造において、
溶接用架橋材８に隣接するプレート３に切欠き１１が形成されおり、その切欠き１１に嵌合する突起１２が前記溶接用架橋材８に形成された熱交換器のタンク接続構造である。
溶接用架橋材８に隣接するプレート３に切欠き１１が形成されおり、その切欠き１１に嵌合する突起１２が前記溶接用架橋材８に形成された熱交換器のタンク接続構造である。
【0006】
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器のタンク接続構造において、
溶接用架橋材８に隣接するプレート３に溶接用架橋材８が配置された開口部７内に突出する突部１３が形成され、その突部１３に前記溶接用架橋材８が保持された熱交換器のタンク接続構造である。
溶接用架橋材８に隣接するプレート３に溶接用架橋材８が配置された開口部７内に突出する突部１３が形成され、その突部１３に前記溶接用架橋材８が保持された熱交換器のタンク接続構造である。
【発明の効果】
【0007】
請求項１に記載の発明は、コア４のバー材２が配置されている端面におけるプレート３間の開口部７に、その開口部７を部分的に閉塞する溶接用架橋材８が配置され、補強板６のコア側の端部６ａがバー材２及び溶接用架橋材８に溶接されているものである。
これにより、補強板６をコア４に連続的に溶接部９を形成することができ、溶接の作業性が向上する。それと共に、補強板６の溶接部９の溶接長が長くなり、溶接強度が十分確保される。
これにより、補強板６をコア４に連続的に溶接部９を形成することができ、溶接の作業性が向上する。それと共に、補強板６の溶接部９の溶接長が長くなり、溶接強度が十分確保される。
【0008】
請求項２に記載の発明のように、溶接用架橋材８に隣接するプレート３に切欠き１１が形成されおり、その切欠き１１に嵌合する突起１２が溶接用架橋材８に形成されている場合には、溶接用架橋材８が確実に位置決めされる。
【0009】
請求項３に記載の発明のように、溶接用架橋材８に隣接するプレート３に溶接用架橋材８が配置された開口部７内に突出する突部１３が形成され、その突部１３に前記溶接用架橋材８が保持されている場合には、溶接用架橋材８が確実に位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【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。
図１は、本発明の熱交換器のタンク接続構造を示す説明図であり、図１（Ａ）は要部斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図である。図２は、図１（Ａ）のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
図１は、本発明の熱交換器のタンク接続構造を示す説明図であり、図１（Ａ）は要部斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図である。図２は、図１（Ａ）のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
【0012】
本発明において、仕切部１はバー材等の部材による構成としてもよいし、プレート３の端部を折り畳んで構成してもよい。以降の説明では、この仕切部１を第１バー材１として説明し、バー材２を第２バー材２として説明する。本発明のプレート３は、平面が長方形である。
この例の熱交換器は、プレート３、第１バー材１、プレート３、第２バー材２の順で繰り返し積層され、第１バー材１はプレート３の、ある両端部に配置され、第２バー材２は他の両端部に配置されているコア４が形成されている。
第１バー材１とプレート３で囲まれている部位には第１流路７ａが形成され、第２バー材２とプレート３で囲まれている部位には第２流路７ｂが形成される。
この例の熱交換器は、プレート３、第１バー材１、プレート３、第２バー材２の順で繰り返し積層され、第１バー材１はプレート３の、ある両端部に配置され、第２バー材２は他の両端部に配置されているコア４が形成されている。
第１バー材１とプレート３で囲まれている部位には第１流路７ａが形成され、第２バー材２とプレート３で囲まれている部位には第２流路７ｂが形成される。
【0013】
第２バー材２の頂部は、図１に示す如く、平坦に形成されており、コア４の端面を構成している。その第２バー材２の頂部に隣接した位置には、第１流路７ａの開口部７が位置している。
このコア４の各第１流路７ａの開口部７を有する端面には、図１（Ａ）および図２に示す如く、一対のタンク５が接合されている。
図２に示す如く、タンク５および各第１流路７ａには第１流体１４が流通し、各第２流路７ｂには第２流体１５が流通する。それらの流体１４、１５間で熱交換が行われる。
このコア４の各第１流路７ａの開口部７を有する端面には、図１（Ａ）および図２に示す如く、一対のタンク５が接合されている。
図２に示す如く、タンク５および各第１流路７ａには第１流体１４が流通し、各第２流路７ｂには第２流体１５が流通する。それらの流体１４、１５間で熱交換が行われる。
【0014】
この例のタンク５は、タンク本体５ａと側板５ｂからなる。
タンク５の内部には、プレート３、第１バー材１および第２バー材２の積層方向に延在する補強板６がコア４の端面に立設され、コア４の端面とタンク５の内壁とをつないでいる。補強板６のコア側の端部６ａは、各第２バー材２の長手方向の中間位置を横断している。
第１流路７ａの開口部７には、図１（Ａ）に示す如く、その開口部７の第１流路７ａの短手方向の幅に整合する溶接用架橋材８が配置されており、その溶接用架橋材８は開口部７の補強板６のコア側の端部６ａが横断する位置を部分的に閉塞する。溶接用架橋材８の頂部は、図１（Ａ）（Ｂ）に示す如く、平坦に形成されている。各第２バー材２の平坦な頂部と溶接用架橋材８の平坦な頂部は、面一となっていることが望ましい。
補強板６のコア側の端部６ａは、各第２バー材２の平坦な頂部と溶接用架橋材８の平坦な頂部に当接しており、それらの当接部位において溶接部９が形成されている。
このような構造によって、補強板６をコア４の端面に連続的に溶接する溶接部９を形成することができ、溶接の作業性が向上する。また、溶接部９の溶接長が長くなり、補強板６の溶接強度が十分確保される。その結果、タンク５の耐圧性が向上する。
なお、補強板６には、補強板６の奥へ第１流体１４を通過させるための連通口１６が設けられている。
タンク５の内部には、プレート３、第１バー材１および第２バー材２の積層方向に延在する補強板６がコア４の端面に立設され、コア４の端面とタンク５の内壁とをつないでいる。補強板６のコア側の端部６ａは、各第２バー材２の長手方向の中間位置を横断している。
第１流路７ａの開口部７には、図１（Ａ）に示す如く、その開口部７の第１流路７ａの短手方向の幅に整合する溶接用架橋材８が配置されており、その溶接用架橋材８は開口部７の補強板６のコア側の端部６ａが横断する位置を部分的に閉塞する。溶接用架橋材８の頂部は、図１（Ａ）（Ｂ）に示す如く、平坦に形成されている。各第２バー材２の平坦な頂部と溶接用架橋材８の平坦な頂部は、面一となっていることが望ましい。
補強板６のコア側の端部６ａは、各第２バー材２の平坦な頂部と溶接用架橋材８の平坦な頂部に当接しており、それらの当接部位において溶接部９が形成されている。
このような構造によって、補強板６をコア４の端面に連続的に溶接する溶接部９を形成することができ、溶接の作業性が向上する。また、溶接部９の溶接長が長くなり、補強板６の溶接強度が十分確保される。その結果、タンク５の耐圧性が向上する。
なお、補強板６には、補強板６の奥へ第１流体１４を通過させるための連通口１６が設けられている。
【0015】
図３は、溶接用架橋材８を位置決めする構造の第１実施例であり、図３（Ａ）はその要部斜視図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。
この例では、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す如く、第１流路７ａを構成する一対のプレート３の開口部７に、切欠き１１が形成されている。また、溶接用架橋材８には、各プレート３の切欠き１１に嵌合する突起１２が形成されている。
そして、溶接用架橋材８の突起１２をプレート３の切欠き１１の位置に嵌合し、溶接用架橋材８を開口部７に位置決めする。
開口部７には、溶接用架橋材８の配置位置を除いて、インナフィン１０が介装されている。
この例では、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す如く、第１流路７ａを構成する一対のプレート３の開口部７に、切欠き１１が形成されている。また、溶接用架橋材８には、各プレート３の切欠き１１に嵌合する突起１２が形成されている。
そして、溶接用架橋材８の突起１２をプレート３の切欠き１１の位置に嵌合し、溶接用架橋材８を開口部７に位置決めする。
開口部７には、溶接用架橋材８の配置位置を除いて、インナフィン１０が介装されている。
【0016】
図４は、溶接用架橋材８を位置決めする構造の第２実施例であり、図４（Ａ）はその要部斜視図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。
この例では、第１流路７ａを構成する一対のプレート３の開口部７の近傍に、第１流路７ａ内に突出する突部１３が形成されている。そして、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す如く、その突部１３に溶接用架橋材８の側面が接することで、溶接用架橋材８が開口部７に位置決めされる。
開口部７には、溶接用架橋材８の配置位置を除いて、インナフィン１０が介装されている。
この例では、第１流路７ａを構成する一対のプレート３の開口部７の近傍に、第１流路７ａ内に突出する突部１３が形成されている。そして、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す如く、その突部１３に溶接用架橋材８の側面が接することで、溶接用架橋材８が開口部７に位置決めされる。
開口部７には、溶接用架橋材８の配置位置を除いて、インナフィン１０が介装されている。
【0017】
【産業上の利用可能性】
【0018】
本発明は、バー・アンド・プレート型の熱交換器に広く適用可能であり、特に高い耐圧性能を要求される建設機械用のオイルクーラに好適である。
【符号の説明】
【0019】
１ 仕切部（第１バー材）
２ バー材（第２バー材）
３ プレート
４ コア
５ タンク
５ａ タンク本体
５ｂ 側板
６ 補強板
６ａ 端部
２ バー材（第２バー材）
３ プレート
４ コア
５ タンク
５ａ タンク本体
５ｂ 側板
６ 補強板
６ａ 端部
【0020】
７ 開口部
７ａ 第１流路
７ｂ 第２流路
８ 溶接用架橋材
９ 溶接部
１０ インナフィン
１１ 切欠き
１２ 突起
１３ 突部
１４ 第１流体
１５ 第２流体
１６ 連通口
７ａ 第１流路
７ｂ 第２流路
８ 溶接用架橋材
９ 溶接部
１０ インナフィン
１１ 切欠き
１２ 突起
１３ 突部
１４ 第１流体
１５ 第２流体
１６ 連通口
【0021】
２１ 第１バー材
２２ 第２バー材
２３ プレート
２４ コア
２５ タンク
２６ 補強板
２６ａ 端部
２７ 開口部
２９ 溶接部
２２ 第２バー材
２３ プレート
２４ コア
２５ タンク
２６ 補強板
２６ａ 端部
２７ 開口部
２９ 溶接部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】