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公開番号2024055613
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162682
出願日2022-10-07
発明の名称カッププレート積層型熱交換器
出願人株式会社ティラド
代理人
主分類F28F 3/12 20060101AFI20240411BHJP(熱交換一般)
要約【課題】カッププレート積層型熱交換器において、内部に配置されるインナフィンとカッププレートとの位置決めを確実に行うこと。
【解決手段】カッププレートの周壁に近接するインナフィン4の外周縁4aに、その外周縁4aから前記周壁側に向けて突出する突起部5を有し、インナフィン4の突起部5がカッププレートの周壁の内面に接する、または前記インナフィン4の突起部5がカッププレートの周壁と平面との境界部の内面に接すること。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
それぞれ、平面（１ｂ、２ｂ）とその外周に周壁（１ａ、２ａ）を有し、平面（１ｂ、２ｂ）と周壁（１ａ、２ａ）との境に境界部（１ｃ、２ｃ）を有するカップ状の第１カッププレート（１）および第２カッププレート（２）と、
各カッププレート（１、２）が交互に積層され、それらの周壁（１ａ、２ａ）で互いに重なるコア（３）と、
第１カッププレート（１）または第２カッププレート（２）の少なくとも一方のカッププレートのカップ内に配置されるインナフィン（４）と、
を具備し、
インナフィン（４）の外周縁（４ａ）の一部または全部が、インナフィン（４）が配置されたカッププレートの周壁に近接するカッププレート積層型熱交換器において、
前記カッププレートの周壁に近接するインナフィン（４）の外周縁（４ａ）に、その外周縁（４ａ）から前記周壁側に向けて突出する突起部（５）を有し、
インナフィン（４）の突起部（５）が、前記カッププレートの周壁の内面に接する、または前記カッププレートの境界部の内面に接することを特徴とするカッププレート積層型熱交換器。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
請求項１に記載のカッププレート積層型熱交換器において、
前記インナフィン（４）は、波形に曲折した板材からなり、その波形の稜線（４ｂ）に直交する方向に存在する外周縁（４ａ）に前記突起部（５）が形成されたカッププレート積層型熱交換器。
【請求項３】
請求項１のカッププレート積層型熱交換器において、
前記インナフィン（４）は、波形に曲折した板材からなり、その波形の稜線（４ｂ）の方向に存在する外周縁（４ａ）に突起部（５）が形成されたカッププレート積層型熱交換器。
【請求項４】
請求項１～請求項３のいずれかに記載のカッププレート積層型熱交換器において、
突起部（５）の板厚が０．３ｍｍ以下であり、突起部（５）の突出方向と直交する突起部（５）の幅（Ｗ）が１０ｍｍ以下であるカッププレート積層型熱交換器。
【請求項５】
請求項２に記載のカッププレート積層型熱交換器において、
前記インナフィン（４）は、波形に曲折した板材からなり、
突起部（５）が形成される外周縁（４ａ）には、突起部（５）を形成する第１領域（５ａ）と、第１領域（５ａ）の近傍に位置し突起部（５）を形成しない第２領域（４ａａ）とを有し、
インナフィン（４）を波形の稜線（４ｂ）に直交する方向に展開したときに、前記第１領域（５ａ）の先端の位置が、前記第２領域（４ａａ）の先端の位置に並ぶ、または、前記第１領域（５ａ）の先端の位置が、前記第２領域（４ａａ）の先端の位置より内側にあるカップ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、内部にインナフィンが設けられたカッププレート積層型熱交換器に関し、特にそのインナフィンの片寄りを防止する構造に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のカッププレート積層型熱交換器として、平面とその外周に周壁を有するカップ状の第１カッププレート及び第２カッププレートが交互に周壁どうしが積層され、それらの周壁で互いに重ねられてコアが形成され、第１カッププレートまたは第２カッププレートのカップ内の少なくとも一方のカッププレートの平面にインナフィンが配置されたものが知られている。
インナフィンを配置することで、熱交換性能の向上と耐圧性の向上を図っている。インナフィンは、板材を波形に曲折して形成されている。
カッププレート積層型熱交換器の組立の際には、各カッププレートとインナフィンを積層した後に、積層方向から荷重を加え、圧縮する工程がある。
カッププレートは、インナフィンの外形の寸法が公差上限となっても配置できるように、インナフィンに対し大きく設計される。ろう付前のカッププレート積層型熱交換器は、インナフィンがカッププレート内で移動してしまうため、インナフィンの片寄りが発生し、その状態でろう付されるとカッププレートの周壁とインナフィンの外周縁との間に隙間が発生、又はその隙間が増大し性能が低下することが問題となっていた。
その問題を解決するため、下記特許文献１に記載のカッププレート積層型熱交換器が提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の構造は、皿状のカッププレート間にインナフィンが配置され、そのインナフィンの外周縁とカッププレートの周壁の隙間を一定にするため、カッププレートの周壁とインナフィンとの間に複数の凸部を形成し、凸部とインナフィンが接することで、インナフィンを位置決めするものである。この凸部は、カッププレートのカップ内に、当該カッププレートと一体的に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６５２９７０９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、上記特許文献１の凸部構造で、インナフィンが周壁に片寄る対策をすると、周壁とインナフィンの間の平面に凸部を形成する必要があるので、周壁とインナフィンとの間には凸部による隙間が生じ、耐圧性が低下する。また、周壁に凸部を近づけるとカッププレートの周壁と平面との境界部、及びカッププレートの周壁の成形性が悪くなり、カッププレート同士のろう付不良や内部に流れる流体の洩れの原因となるおそれがあった。
それと共に、カッププレートに設けた凸部によってインナフィンの位置決めをする場合、精度よく、カッププレートに凸部を設けても、インナフィンの外形は寸法ばらつきが大きく（特に波の波長の方向の寸法において顕著である。）、インナフィンの成形精度に依存してしまうため、位置決め精度を高めることができず、インナフィンの片寄りが生じ、隙間が大きくなりやすい。
【０００６】
また、インナフィンの形状または、凸部の大きさによっては、インナフィンの波の頂部で凸部を跨いでしまい、カッププレートに形成された凸部では位置決めとして機能しない。
さらに、積層した後の圧縮工程の時に、インナフィンがカッププレートの周壁の内面に乗り上げた場合、適正荷重（カッププレートのカップ平面上内にあるインナフィンがつぶれない、カッププレートの周壁が開かない荷重）では圧縮しきれない。圧縮荷重を過剰に高めるとインナフィン全体が座屈し、カッププレート間の高さが低くなり、熱交換性能が悪化することや、周壁が外側に開き、コア内部に流れる流体が洩れることにつながる。
【０００７】
そこで本発明は、カッププレート自体に位置決め用の凸部を設けることなく、正確に位置決めできるもの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】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、それぞれ、平面１ｂ、２ｂとその外周に周壁１ａ、２ａを有し、平面１ｂ、２ｂと周壁１ａ、２ａとの境に境界部１ｃ、２ｃを有するカップ状の第１カッププレート１及び第２カッププレート２と、
各カッププレート１、２が交互に積層され、それらの周壁１ａ、２ａで互いに重なるコア３と、
第１カッププレート１または第２カッププレート２の少なくとも一方のカッププレートのカップ内に配置されるインナフィン４と、
を具備し、
インナフィン４の外周縁４ａの一部または全部が、インナフィン４が配置されたカッププレートの周壁に近接するカッププレート積層型熱交換器において、
前記カッププレートの周壁に近接するインナフィン４の外周縁４ａに、その外周縁４ａから前記周壁側に向けて突出する突起部５を有し、
インナフィン４の突起部５が、前記カッププレートの周壁の内面に接する、または前記カッププレートの境界部の内面に接することを特徴とするカッププレート積層型熱交換器である。
【０００９】
第２の発明は、請求項１に記載のカッププレート積層型熱交換器において、
前記インナフィン４は、波形に曲折した板材からなり、その波形の稜線４ｂに直交する方向に存在する外周縁４ａに前記突起部５が形成されたカッププレート積層型熱交換器である。
【００１０】
第３の発明は、請求項１のカッププレート積層型熱交換器において、
前記インナフィン４は、波形に曲折した板材からなり、その波形の稜線４ｂの方向に存在する外周縁４ａに突起部５が形成されたカッププレート積層型熱交換器である。
（【００１１】以降は省略されています）

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