JP2010002123A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】耐食性能を確保しつつ被冷却流体の冷却性能の高い熱交換器を提供すること。
【解決手段】互いにろう材層１３、２３を対向させて組み合わされプレート対８を構成する第１プレート１０及び第２プレート２０は、一面側に犠牲腐食層１２、２２が形成され、他面側にろう材層１３、２３が形成された芯材１１、２１から成り、犠牲腐食層１２、２２を外側にして曲げられた外周部１８、２８を備える。複数のプレート対８は、あるプレート対８における第１プレート１０と、あるプレート対８と隣接する第２プレート２０との間に冷却水通路を形成するように同じ向きに複数積層される。プレート対８それぞれの内部にはオイル通路３０が形成される。複数のプレート対８それぞれにおいて、第１プレート１０の第１外周部１８は、該第１プレート１０と対を成す第２プレート２０の第２外周部２８を所定の隙間９を介して取り囲んで形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のプレートを積層した熱交換器に関するものである。

従来、ハウジングレス式オイルクーラとして、特許文献１記載のものが知られている。特許文献１記載のハウジングレス式オイルクーラは、芯材の一側に犠牲腐食層が形成され、芯材の他側にろう材層が形成されるアルミニウムのクラッド材からなる第１プレートおよび第２プレートを交互に積層して形成されるコア部を有している。

第１プレートの外周縁には、内側が犠牲腐食層となるように円筒部が一体形成されている。

一方、第２プレートの外周縁には、第１プレートの円筒部とは逆向きに突出し、内側が犠牲腐食層となる突出部が一体形成されている。第２プレートは、突出部の外側のろう材層により、第１プレートの円筒部の内側の犠牲腐食層にろう付けされる。そして、上記のようにろう付けされた第１プレートと第２プレートとの間に冷却水通路が形成される。

これらの第１プレートおよび第２プレートを一対のプレート対として、複数のプレート対を積層してコア部が形成されている。冷却水通路の内壁は、第１プレートの内側の犠牲腐食層と、第２プレートの内側の犠牲腐食層とにより形成されている。一方、オイル通路は、隣接するプレート対の間に形成され、第１プレートの外側のろう材層と、第１プレートの筒状部の内側の犠牲腐食層と、第２プレートの外側のろう材層とにより形成されている。
特開平５−１８９０号公報

特許文献１記載のハウジングレス式オイルクーラは、第２プレートの突出部を、冷却水通路側に突出させることで、第１プレートの円筒部にろう材層を向けて第１プレートとのろう付けを可能とし、かつ冷却水通路に犠牲腐食層を向けることで耐食性能を確保しているが、オイル通路に比べてオイルクーラ内の冷却水の総容積が充分に確保され難い。つまり、オイルが充分に冷却され難いといった問題点がある。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、複数のプレートを積層してなる熱交換コア部を有する熱交換器であって、耐食性能を確保しつつ被冷却流体の冷却性能の高い熱交換器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に係る熱交換器は、一面側に犠牲腐食層が形成され、他面側にろう材層が形成された芯材からなり、犠牲腐食層を外側にして曲げられた外周部を備える複数の第１プレートと、一面側に犠牲腐食層が形成され、他面側にろう材層が形成された芯材からなり、犠牲腐食層を外側にして曲げられた外周部を備える複数の第２プレートとを互いのろう材層を対向させて組み合わせた複数のプレート対を有し、複数のプレート対を、あるプレート対における第１プレートと、そのあるプレート対と隣接する第２プレートとの間に所定の間隔を形成するように同じ向きに複数積層して構成され、複数のプレート対それぞれの内部に形成された被冷却流体通路と、プレート対と隣接するプレート対とのそれぞれの間の所定の間隔により形成された冷却流体通路とを備える熱交換器であって、複数のプレート対それぞれにおいて、第１プレートの外周部は、該第１プレートと対を成す第２プレートの外周部を所定の隙間を介して取り囲んで、さらに隣接するプレート対を構成する第１プレートの外周部の犠牲腐食層にろう付けされており、冷却流体通路は、所定の隙間により、被冷却流体通路の外側に回り込んでいることを特徴としている。

これにより、冷却流体通路内壁の大部分を犠牲腐食層で形成することができ、熱交換器の耐食性を確保することができるとともに、冷却流体通路が、第１プレートと第２プレートの外周部との間の所定の隙間により、被冷却流体通路の外側に回りこんでいるため、被冷却流体の冷却効率を高め、被冷却流体の冷却性能の高い熱交換器を提供することができる。

また、請求項２に係る熱交換器は、プレート対それぞれにおける第１プレートの外周部は、第１プレートの外縁に向かうにしたがってプレート積層方向に直交する方向に広がる傾斜部を有することを特徴としている。

これにより、熱交換器を製造する際に、プレート積層方向に力を加えると隣接するプレート対の傾斜部どうしが密着し、ろう付けを行ないやすくなり、生産性の向上を図ることが可能となる。

また、請求項３に係る熱交換器は、プレート対それぞれにおける第２プレートの外周部は、犠牲腐食層を外側にして曲げられた第１の曲げ部と、第１の曲げ部よりも外縁側において犠牲腐食層を内側にして曲げられた第２の曲げ部とを有し、第２の曲げ部よりも先端側のろう材層が、第２プレートと対を成す第１プレートのろう材層にろう付けされていることを特徴としている。

これにより、第１プレートと第２プレートの外周部との間の所定の隙間をより大きくすることができ、被冷却流体通路の外側に回り込む冷却流体通路の冷却媒体の総容積を増大させることができ、冷却能力の向上を図ることが可能となる。

また、請求項４に係る熱交換器はプレート対それぞれにおける第２プレートは、第２プレートの外周部の犠牲腐食層が、第２プレートと対を成す第１プレートの外周部のろう材層にろう付けされていることを特徴としている。

これにより、所定の隙間により被冷却流体通路の外側に回り込む冷却流体通路を、第２プレートの外周部の湾曲によって形成することができる。

また、請求項５に係る熱交換器は、冷却流体通路の内部には、インナーフィンが配設されていることを特徴としている。

これにより、冷却媒体の熱交換性能の向上を図ることが可能となる。

また、請求項６に係る熱交換器は、非冷却流体通路の内部には、インナーフィンが配設されていることを特徴としている。

これにより、非冷却媒体の熱交換性能の向上を図ることが可能となる。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態における熱交換器１００の構造について、図１から図４を用いて説明する。図１は、第１実施形態における熱交換器１００の上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、図２中の第１プレート１０及び第２プレート２０の断面図である。図５は、図３中の第１プレート１０及び第２プレート２０の断面図である。

本実施形態の熱交換器１００は、車両に搭載された図示しないエンジンのシリンダブロックの壁面に装着されている。熱交換器１００は、エンジンを冷却する冷却水とエンジンの摺動部分を潤滑するオイルとを熱交換させてオイルを冷却するアルミニウム製熱交換器である。本実施形態における熱交換器１００は、いわゆるハウジングレス式オイルクーラである。

熱交換器１００は、図２に示すように、オイルと冷却水とを熱交換させる熱交換部５０を備えている。熱交換部５０は、板厚方向に交互に複数積層される第１プレート１０と第２プレート２０とを備えている。積層されるこれらの第１プレート１０と第２プレート２０との間には、オイル通路３０と冷却水通路４０とが板厚方向に交互に複数設けられている。熱交換部５０のプレート積層方向の一端側には、カバープレート６０が配設されている。また、熱交換部５０のプレート積層方向の他端側には、補プレート８０を介して台プレート７０が配設されている。これら熱交換部５０が備える第１プレート１０及び第２プレート２０と、カバープレート６０と、台プレート７０と、補プレート８０とは、ろう付けにて接合されている。

熱交換部５０は、所定の凹凸形状を有するようにプレス成形された長方形状の板部材である第１プレート１０、及び第２プレート２０を備えている。第１プレート１０は、図４に示すように、アルミニウム合金の第１芯材１１を有している。さらに、第１芯材１１の一端面には、第１芯材１１よりも電位的に卑な第１犠牲腐食層１２がクラッドされている。一方、第１芯材１１の他端面には、第１芯材１１、及び第１犠牲腐食層１２よりも融点の低い第１ろう材層１３がクラッドされている。つまり、第１プレート１０は３層構造のプレートである。本実施形態では、第１芯材１１には、軽量化、及び高熱伝導化のために、Ａｌ―Ｓｉ系アルミニウム合金が使用されている。第１犠牲腐食層１２には、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金が使用されている。

第１プレート１０には、４つの開口部１４、１５、１６、１７が形成されている。図４に示す開口部１４は、図２に示すように、オイル通路３０へ分配されるオイルが流入するオイル流入路３２を構成している。開口部１４は、第１犠牲腐食層１２を内側にして曲げられた環状の曲げ部１４ｂを有している。その結果、開口部１４の第１内縁１４ａは、環状平面を形成している。図５に示す開口部１５は、図３に示すように、流出するオイルを集約するオイル流出路３３を構成している。開口部１５の形状は、開口部１４と同様である。開口部１５は、第１犠牲腐食層１２を内側にして曲げられた環状の曲げ部１５ｂを有している。その結果、開口部１５の第１内縁１５ａは、環状平面を形成している。

図４に示す開口部１６は、図２に示すように、冷却水通路４０へ分配される冷却水が流入する冷却水流入路４２を構成している。開口部１６は、第１ろう材層１３を内側にして曲げられた環状の曲げ部１６ｂと、第１内縁１６ａと曲げ部１６ｂとの間にて第１犠牲腐食層１２を内側にして曲げられた環状の曲げ部１６ｃとを有している。曲げ部１６ｃの中心は、曲げ部１６ｂの中心と一致している。その結果、開口部１６の第１内縁１６ａは、筒状壁面を形成している。図５に示す開口部１７は、図３に示すように、流出する冷却水を集約する冷却水流出路４３を構成する。開口部１７の形状は、開口部１６と同様である。開口部１７は、第１ろう材層１３を内側にして曲げられた環状の曲げ部１７ｂと、第１内縁１７ａと曲げ部１７ｂとの間にて第１犠牲腐食層１２を内側にして曲げられた環状の曲げ部１７ｃとを有している。曲げ部１７ｃの中心は、曲げ部１７ｂの中心と一致している。その結果、開口部１７の第１内縁１７ａは、筒状壁面を形成している。ここで、これらの曲げ部１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１６ｃ、１７ｂ、１７ｃは、０．５πｒａｄ（９０度）の曲げ角を有している。

第１プレート１０は、第１プレート１０の外縁である第１外縁１８ａを有する第１外周部１８を備えている。第１外周部１８は、第１犠牲腐食層１２を外側にして曲げられた長方形状の曲げ部１８ｂを有している。さらに、第１外縁１８ａと曲げ部１８ｂとの間には、第１外縁１８ａに向かうにしたがってプレート積層方向に直交する方向の外側に広がる傾斜部１８ｃを有している。ここで、曲げ部１８ｂは、０．５πｒａｄ（９０度）よりやや小さい曲げ角を有している。また、傾斜部１８ｃは、曲げ部１８ｂの末端から第１外縁１８ａまで全面に広がっている。傾斜部１８ｃは、０．５πｒａｄ（９０度）よりやや小さい傾斜角を有しており、傾斜部１８ｃの母線は、全て直線である。傾斜部１８ｃの寸法は、オイル通路３０の断面高さの倍に、冷却水通路４０の断面高さを加えた程度の長さである。傾斜部１８ｃの第１ろう付け層１３の一部は、第１プレート１０の第１ろう材層１３に対向する第２プレート２０と冷却水通路４０を形成する他の第１プレート１０の第１外周部１８の第１犠牲腐食層１２にろう付けされている。

第２プレート２０は、アルミニウム合金の第２芯材２１を有している。さらに、第２芯材２１の一端面には、第２芯材２１よりも電位的に卑な第２犠牲腐食層２２がクラッドされている。一方、第２芯材２１の他端面には、第２芯材２１、及び第２犠牲腐食層２２よりも融点の低い第２ろう材層２３がクラッドされている。つまり、第２プレート２０は３層構造のプレートである。本実施形態では、第２芯材２１には、軽量化、及び高熱伝導化のために、Ａｌ―Ｓｉ系アルミニウム合金が使用されている。第２犠牲腐食層２２には、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金が使用されている。

第２プレート２０には、４つの開口部２４、２５、２６、２７が形成されている。図４に示す開口部２４は、開口部１４とともに図２に示すオイル流入路３２を構成している。開口部２４は、第２犠牲腐食層２２を内側にして曲げられた環状の曲げ部２４ｂを有している。その結果、開口部２４の第２内縁２４ａは、環状平面を形成している。ここで、開口部２４の突出高さは、開口部１４の突出高さの２倍程度の高さで形成されている。開口部２４の第２犠牲腐食層２２は、開口部１４の第１ろう付け層１３にろう付けされている。

図５に示す開口部２５は、開口部１５とともに図３に示すオイル流出路３３を構成している。開口部２５の形状は、開口部２４と同様である。開口部２５は、第２犠牲腐食層２２を内側にして曲げられた環状の曲げ部２５ｂを有している。その結果、開口部２５の第２内縁２５ａは、環状平面を形成している。ここで、開口部２５の突出高さは、開口部１５の突出高さの２倍程度の高さで形成されている。開口部２５の第２犠牲腐食層２２は、開口部１５の第１ろう付け層１３にろう付けされている。

図４に示す開口部２６は、開口部１６とともに図２に示す冷却水流入路４２を構成している。ここで、開口部２６は、曲げ部を有していない。その結果、開口部２６の第２内縁２６ａは、筒状壁面を形成している。開口部２６の第２ろう付け層２３は、開口部１６の第１内縁１６ａと曲げ部１６ｃとの間の第１ろう付け層１３にろう付けされている。図５に示す開口部２７は、開口部１７とともに図３に示す冷却水流出路４３を構成する。開口部２７の形状は、開口部２６と同様である。開口部２７は、曲げ部を有していない。その結果、開口部２７の第２内縁２７ａは、筒状壁面を形成している。開口部２７の第２ろう付け層２３は、開口部１７の第１内縁１７ａと曲げ部１７ｃとの間の第１ろう付け層１３にろう付けされている。ここで、これらの曲げ部２４ｂ、２５ｂは、０．５πｒａｄ（９０度）の曲げ角を有している。

第２プレート２０は、第２プレート２０の外縁である第２外縁２８ａを有する第２外周部２８を備えている。第２外周部２８は、第２犠牲腐食層２２を外側にして曲げられた長方形状の曲げ部２８ｂと、第２外縁２８ａと曲げ部２８ｂとの間にて第２犠牲腐食層２２を内側にして曲げられた長方形状の曲げ部２８ｃとを有している。その結果、第２外周部２８の第２外縁２８ａは、筒状壁面を形成している。ここで、曲げ部２８ｂ、２８ｃは、０．５πｒａｄ（９０度）の曲げ角を有している。

１つの第１プレート１０と、その１つの第１プレート１０の第１ろう材層１３と対向する１つの第２プレート２０とは、組み合わせることでプレート対８を構成している。プレート対８は、第１プレート１０の第１ろう材層１３と、第２プレート２０の第２ろう材層２３とを互いに対向させて組み合せている。複数のプレート対８それぞれにおいて、第１プレート１０の第１外周部１８は、その第１プレート１０と対を成す第２プレート２０の第２外周部２８を所定の隙間９を介して取り囲んで形成されている。本実施形態の隙間９は、第１外周部の曲げ部１８ｂの全周に沿って形成されている。また、熱交換部５０は、複数のプレート対８が積層されて構成された熱交換部５０としても把握することができる。

オイル通路３０は、図２に示すように、第１プレート１０の第１ろう付け層１３と、第２プレート２０の第２ろう付け層２３とに囲まれて形成されている。オイル通路３０には、オイル用のインナーフィンであるオイルフィン３１が配設されている。オイルフィン３１は、第１プレート１０、及び第２プレート２０に一体的にろう付けされている。オイル通路３０は、複数のプレート対８それぞれの内部に形成された被冷却流体通路としても把握することができる。

一方、冷却水通路４０は、図２に示すように、第１プレート１０の第１犠牲腐食層１２と、第１プレート１０の第１外周部１８の第１ろう付け層１３と、第２プレート２０の第２犠牲腐食層２２とに囲まれて形成されている。冷却水通路４０は、冷却水をオイル通路３０の外側に回り込ませる隙間９を有している。冷却水通路４０には、冷却水用のインナーフィンである冷却水フィン４１が配設されている。冷却水フィン４１は、第１プレート１０、及び第２プレート２０に一体的にろう付けされている。ここで、本実施形態の冷却水通路４０の通路断面高さは、２ｍｍ（ミリメートル）程度である。また、冷却水通路４０の通路断面高さは、プレート対８とそのプレート対８と隣接するプレート対８との間に形成される所定の間隔としても把握することができる。さらに、冷却水通路４０は、プレート対８とそのプレート対８と隣接するプレート対８とのそれぞれの間に形成された冷却流体通路としても把握することができる。

熱交換部５０のプレート積層方向の一端側に配設された図２に示すカバープレート６０は、アルミニウム合金のカバー芯材６１を有している。さらに、カバー芯材６１の一端面には、カバー芯材６１よりも電位的に卑なカバー犠牲腐食層６２がクラッドされている。つまり、カバープレート６０は２層構造のプレートである。本実施形態では、カバー芯材６１には、軽量化、及び高熱伝導化のために、Ａｌ―Ｓｉ系アルミニウム合金が使用されている。カバー犠牲腐食層６２には、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金が使用されている。

カバープレート６０には、２つの突出部６６、６７が形成されている。図２に示す突出部６６は、冷却水流入路４２の一端側をカバー犠牲腐食層６２にて閉塞している。突出部６６は、カバー犠牲腐食層６２を外側にして曲げられた環状のカバー曲げ部６６ｂと、カバー曲げ部６６ｂの径方向内側にてカバー犠牲腐食層６２を内側にして曲げられた環状のカバー曲げ部６６ｃとを有している。カバー曲げ部６６ｃの中心は、カバー曲げ部６６ｂの中心と一致している。図３に示す突出部６７は、冷却水流出路４３の一端側をカバー犠牲腐食層６２にて閉塞している。突出部６７の形状は、突出部６６と同様である。カバー突出部６７は、カバー犠牲腐食層６２を外側にして曲げられた環状のカバー曲げ部６７ｂと、カバー曲げ部６７ｂの径方向内側にてカバー犠牲腐食層６２を内側にして曲げられたカバー曲げ部６７ｃとを有している。カバー曲げ部６７ｃの中心は、カバー曲げ部６７ｂの中心と一致している。ここで、これらカバー曲げ部６６ｂ、６６ｃ、６７ｂ、６７ｃは、０．５πｒａｄ（９０度）の曲げ角を有している。

カバープレート６０は、図２に示すように、カバープレート６０の外縁であるカバー外縁６８ａを有するカバー外周部６８を備えている。カバー外周部６８の形状は、第１外周部１８と同様である。カバープレート６０は、熱交換部５０の一端に設けられる第１プレート１０の第１ろう材層１３にろう付けされている。

熱交換部５０のプレート積層方向の他端側に配設された台プレート７０は、アルミニウム合金で形成されている。台プレート７０は、長方形状の板部材である。台プレート７０には、オイル流入路３２へオイルを供給するオイル流入口７１、オイル流出路からオイルを吐出するオイル流出口７２、冷却水流入路４２へ冷却水を供給する冷却水流入口７３、及び冷却水流出路４３から冷却水を吐出する冷却水流出口７４が形成されている。これらの流入口７１、７３、及び流出口７２、７４は、全て円形状で同じ大きさである。また、台プレート７０の四隅には、シリンダブロックの壁面にボルト等の図示しない締結具を用いて締め付け固定するための取付穴７５が形成されている。補プレート８０は、両端面がろう材層の板部材で、熱交換部５０と台プレート７０とを接合させる機能を備えている。

次に、第１実施形態における熱交換器１００の作動について説明する。オイル流入口７１に流入したオイルは、図２の矢印Ｘ１に示すように熱交換部５０内のオイル流入路３２へ流入する。オイル流入路３２に流入したオイルは、図２の矢印Ｘ２に示すように複数の扁平なオイル通路３０へ分散されて流入する。オイル通路３０へ流入したオイルは、冷却水通路４０を流れる冷却水と熱交換して冷却される。冷却されたオイルは、図３の矢印Ｘ３に示すようにオイル流出路３３に集約される。オイル流出路３３に集約されたオイルは、図３の矢印Ｘ４に示すように台プレート７０のオイル流出口７２から吐出される。

一方、冷却水流入口７３に流入した冷却水は、図２の矢印Ｙ１に示すように熱交換部５０内の冷却水流入路４２へ流入する。冷却水流入路４２に流入した冷却水は、図２の矢印Ｙ２に示すように複数の扁平な冷却水通路４０へ分散されて流入する。冷却水通路４０へ流入した冷却水は、オイル通路３０を流れるオイルと熱交換してオイルを冷却する。オイルを冷却した冷却水は、図３の矢印Ｙ３に示すように冷却水流出路４３に集約される。冷却水流出路４３に集約された冷却水は、図３の矢印Ｙ４に示すように台プレート７０の冷却水流出口７４から吐出される。

本実施形態では、冷却媒体に腐食性の強い劣化した冷却水が使用されているが、冷却水通路４０内壁の大部分を犠牲腐食層１２、２２で形成することができる。冷却水通路４０を形成する第１プレート１０に関しては、第１犠牲腐食層１２が第１芯材１１よりも優先腐食する。また、冷却水通路４０を形成する第２プレート２０に関しては、第２犠牲腐食層２２が第２芯材２１よりも優先腐食する。その結果、第１プレート１０の第１芯材１１、及び第２プレート２０の第２芯材２１は、冷却水に対し腐食し難くなる。ここで、第１外周部１８の傾斜部１８ｃは、第１犠牲腐食層１２、及び第２犠牲腐食層２２とともに冷却水通路４０を形成している。しかし、その傾斜部１８ｃの冷却水通路４０を形成する内壁面は、第１ろう材層１３である。よって、傾斜部１８ｃの板厚方向の腐食を抑制することができないと想定され得る。しかし、本実施形態における熱交換器の冷却水通路４０の通路断面高さは、２ｍｍ程度である。つまり、傾斜部１８ｃは、第１犠牲腐食層１２、及び第２犠牲腐食層２２の防食距離内にある。ここで、第１犠牲腐食層１２、及び第２犠牲腐食層２２の防食距離は、２ｍｍ〜３ｍｍ程度である。その結果、第１犠牲腐食層１２、及び第２犠牲腐食層２２が、傾斜部１８ｃの第１ろう材層１３よりも優先腐食する。その結果、傾斜部１８ｃの板厚方向の腐食を抑制することが可能となる。よって、冷却水に対して、第１プレート１０、及び第２プレート２０の耐食性能を向上させることが可能となる。

また、第１プレート１０の外気に晒される第１外周部１８に関しては、第１犠牲腐食層１２が第１芯材１１よりも優先腐食する。第２プレート２０は、第１プレート１０の内側に収容されているため、外気に晒されることはない。その結果、外気に対しても、第１プレート１０、及び第２プレート２０の耐食性能を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の熱交換部５０は、オイル通路３０と外気との間にて冷却水通路４０が形成されるように、第１プレート１０及び第２プレート２０が積層されている。その結果、熱交換部５０外へオイルが漏洩し難く、信頼性の高い熱交換器を提供することが可能となる。

また、第１プレート１０の第１外周部１８は、傾斜部１８ｃを有しているため、ろう付け時にプレート積層方向に荷重を加えることにより、第１ろう付け層１３を被ろう付け箇所に密着させることができる。その結果、第１プレート１０のろう付け性の向上を図ることが可能となる。

また、冷却水通路４０が隙間９を有しているため、冷却水は、オイル通路３０の外側に回り込んでいる。その結果、熱交換部５０内の冷却水通路４０の総容積を増加させることができ、オイルの冷却効率の向上を図ることが可能となる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態における熱交換器２００を、図６、及び図７を用いて説明する。図６は、第２実施形態における熱交換器２００の縦断面図である。図７は、図６中の第１プレート１０及び第２プレート２２０の断面図である。第２実施形態における熱交換器２００は、第１実施形態における熱交換器１００の第２プレート２０に代えて、第２プレート２２０が用いられて構成されている。

図６に示す第１プレート１０、カバープレート６０、台プレート７０、及び補プレート８０は、第１実施形態のそれぞれと同じ構成である。

図７に示す第２プレート２２０は、アルミニウム合金の第２芯材２２１を有している。さらに、第２芯材２２１の一端面には、第２芯材２２１よりも電位的に卑な第２犠牲腐食層２２２がクラッドされている。一方、第２芯材２２１の他端面には、第２芯材２２１、及び第２犠牲腐食層２２２よりも融点の低い第２ろう材層２２３がクラッドされている。つまり、第２プレート２２０は３層構造のプレートである。本実施形態では、第２芯材２２１には、軽量化、及び高熱伝導化のために、Ａｌ―Ｓｉ系アルミニウム合金が使用されている。第２犠牲腐食層２２には、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金が使用されている。

第２プレート２２０には、４つの開口部が形成されている。開口部２２４の形状は、第１実施形態の開口部２４と同様である。図示しない開口部の形状は、第１実施形態の開口部２５と同様である。開口部２２６の形状は、第１実施形態の開口部２６と同様である。図示しない開口部の形状は、第１実施形態の開口部２７と同様である。

第２プレート２２０は、第２プレート２２０の外縁である第２外縁２２８ａを有する第２外周部２２８を備えている。第２外周部２２８は、第２犠牲腐食層２２２を外側にして曲げられた長方形状の曲げ部２２８ｂを有している。その結果、第２外周部２２８の第２外縁２２８ａは、筒状壁面を形成している。ここで、曲げ部２２８ｂは、０．５πｒａｄ（９０度）よりやや大きい曲げ角を有している。

１つの第１プレート１０と、その１つの第１プレート１０の第１ろう材層１３と対向する１つの第２プレート２２０とは、組み合わせることでプレート対２０８を構成している。複数のプレート対２０８それぞれにおいて、第１プレート１０の第１外周部１８は、その第１プレート１０と対を成す第２プレート２２０の第２外周部２２８を図７に示すように所定の隙間２０９を介して取り囲んで形成されている。また、隙間２０９は、第２プレート２２０の第２外周部２２８を湾曲させる曲げ部２２８ｂを有することによって形成される隙間２０９としても把握することができる。

第２プレート２２０は、第１実施形態の第２プレート２０に比べて、第２外周部２２８の曲げ加工が１つ少ない。その結果、加工工程におけるコスト低減を図ることが可能となる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態における熱交換器３００を、図８を用いて説明する。図８は、第３実施形態における熱交換器３００の縦断面図である。第３実施形態における熱交換器３００は、第１実施形態における熱交換器１００の第１プレート１０に代えて、第１プレート３１０が用いられて構成されている。

図８に示す第２プレート２０、台プレート７０、及び補プレート８０は第１実施形態のそれぞれと同じ構成である。

第１プレート３１０は、第１実施形態の第１プレート１０と同様に、第１芯材３１１、第１犠牲腐食層３１２、及び第１ろう材層３１３の３層構造のプレートである。

第１プレート３１０には、４つの開口部が、第１プレート１０の開口部１４、１５、１６、１７と同様の位置、及び形状で形成されている。第１プレート３１０は、第１プレート３１０の外縁である第１外縁３１８ａを有する第１外周部３１８を備えている。第１外周部３１８は、第１犠牲腐食層３１２を外側にして曲げられた長方形状の曲げ部３１８ｂを有している。ここで、曲げ部３１８ｂは、０．５πｒａｄ（９０度）の曲げ角を有している。さらに、第１外周部３１８には、第１外縁３１８ａ側に筒形状の径大部３１８ｃが、曲げ部３１８ｂ側に筒形状の径小部３１８ｄが形成されている。径大部３１８ｃ及び径小部３１８ｄの高さは、同じ程度であり、オイル通路３０の断面高さに、冷却水通路４０の断面高さを加えた程度の長さである。径大部３１８ｃは、第１プレート３１０の第１ろう材層３１３に対向する第２プレート２０と冷却水通路４０を形成する他の第１プレート３１０の第１外周部３１８の径小部３１８ｄの第１犠牲腐食層３１２にろう付けされている。

第１プレート３１０と第２プレート２０とは、組み合わせることでプレート対３０８を構成している。複数のプレート対８それぞれにおいて、第１プレート３１０の第１外周部３１８は、その第１プレート１０と対を成す第２プレート２０の第２外周部２８を所定の隙間３０９を介して取り囲んで形成されている。
（他の実施形態）
上記実施形態では、第１プレート１０、及び第２プレート２０は長方形状である。しかし、第１プレート、及び第２プレートは、円形状であってもよい。また楕円形状であってもよい。その場合、第１外周部の曲げ部、及び第２外周部の曲げ部の形状も円形状、若しくは楕円形状となる。

また、上記実施形態では、オイルフィン３１、及び冷却水フィン４１を備えている。しかし、これらのオイルフィン、及び冷却水フィンは、備えられていなくてもよい。また、どちらか一方のみ備えられていてもよい。

本発明の第１実施形態における熱交換器の上面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図２中の第１プレート及び第２プレートの断面図である。 図３中の第１プレート及び第２プレートの断面図である。 第２実施形態における熱交換器の縦断面図である。 図６中の第１プレート及び第２プレートの断面図である。 第３実施形態における熱交換器の縦断面図である。

符号の説明

８ プレート対
９ 隙間
１０ 第１プレート
１１ 第１芯材
１２ 第１犠牲腐食層
１３ 第１ろう材層
１８ 第１外周部
１８ｃ 傾斜部
２０ 第２プレート
２１ 第２芯材
２２ 第２犠牲腐食層
２３ 第２ろう材層
２８ 第２外周部
３０ オイル通路
３２ オイル流入路
３３ オイル流出路
４０ 冷却水通路
４２ 冷却水流入路
４３ 冷却水流出路
６０ カバープレート

Claims (6)

1. 一面側に犠牲腐食層が形成され、他面側にろう材層が形成された芯材からなり、前記犠牲腐食層を外側にして曲げられた外周部を備える複数の第１プレートと、一面側に犠牲腐食層が形成され、他面側にろう材層が形成された芯材からなり、前記犠牲腐食層を外側にして曲げられた外周部を備える複数の第２プレートとを互いのろう材層を対向させて組み合わせた複数のプレート対を有し、
   前記複数のプレート対を、あるプレート対における第１プレートと、前記あるプレート対と隣接する第２プレートとの間に所定の間隔を形成するように同じ向きに複数積層して構成され、
   前記複数のプレート対それぞれの内部に形成された被冷却流体通路と、
   前記プレート対と隣接する前記プレート対とのそれぞれの間の所定の間隔により形成された冷却流体通路とを備える熱交換器であって、
   前記複数のプレート対それぞれにおいて、第１プレートの外周部は、該第１プレートと対を成す第２プレートの外周部を所定の隙間を介して取り囲んで、さらに隣接するプレート対を構成する第１プレートの外周部の犠牲腐食層にろう付けされており、
   前記冷却流体通路は、前記所定の隙間により、前記被冷却流体通路の外側に回り込んでいることを特徴とする熱交換器。
2. 前記プレート対それぞれにおける第１プレートの外周部は、前記第１プレートの外縁に向かうにしたがってプレート積層方向に直交する方向に広がる傾斜部を有することを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. 前記プレート対それぞれにおける第２プレートの外周部は、前記犠牲腐食層を外側にして曲げられた第１の曲げ部と、前記第１の曲げ部よりも外縁側において前記犠牲腐食層を内側にして曲げられた第２の曲げ部とを有し、
   前記第２の曲げ部よりも先端側のろう材層が、前記第２プレートと対を成す第１プレートのろう材層にろう付けされていることを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器。
4. 前記プレート対それぞれにおける第２プレートは、前記第２プレートの外周部の犠牲腐食層が、前記第２プレートと対を成す第１プレートの外周部のろう材層にろう付けされていることを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器。
5. 前記冷却流体通路の内部には、インナーフィンが配設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の熱交換器。
6. 前記非冷却流体通路の内部には、インナーフィンが配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の熱交換器。

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