JP2012533726A

JP2012533726A - プレート熱交換器

Info

Publication number: JP2012533726A
Application number: JP2012521583A
Authority: JP
Inventors: サンチョルハン; シンイルチェ; チャンキイ
Original assignee: コリアデルファイオートモーティブシステムズコーポレーション
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: WO2011013950A3; EP2461128A4; WO2011013950A2; US9250019B2; EP2461128A2; JP5403472B2; CN102472596A; CN102472596B; US20120118548A1; EP2461128B1

Abstract

【課題】本発明は流体の流動性向上及び乱流化の促進などによって熱交換性能を高めることができるプレート熱交換器に関する。
【解決手段】本発明のプレート熱交換器は、上下方向に積層された複数の熱交換要素を含み、それぞれの熱交換要素は上部プレート及び下部プレートが互いに結合されることで形成され、前記それぞれの熱交換要素はその内部に内部流体が流動する内部流体通路を持ち、前記複数の熱交換要素の間には外部流体が流動する外部流体通路が形成され、前記上部プレートはその上面に複数の隆起部及び複数の谷部でなった波形パターンが形成され、前記下部プレートはその底面に複数の隆起部及び複数の谷部でなった波形パターンが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明はプレート熱交換器に係り、より詳しくは流体の流動性向上及び乱流化促進などによって熱交換性能を高めることができるプレート熱交換器に関する。

周知のように、熱交換器とは温度の高い流体から伝熱壁を通じて温度の低い流体に熱を伝達する装置であり、車両用熱交換器は主に空調システム、変速機オイルクーラーなどに適用され、特に車両用熱交換器には、設置空間の狭小化につれてよりコンパクトなサイズを具現するためのプレート熱交換器が広く用いられている。

このようなプレート熱交換器は隣接したプレートの間に流体通路が形成されるように対面して積層される多数の熱交換プレートでなり、流体通路は相異なる流体が通過する二つ以上の流体通路に区分される。それで、相異なる流体はそれぞれの流体通路を通過しながらプレートを通じて熱交換する。そして、それぞれのプレートはその端部側に流入路及び流出路を持つ。

一方、プレート熱交換器は、各流体が特定の位置で溜まることなしになだらかに流動しなければならないとともに、流体の乱流化を一様に維持することにより熱交換性能を確かに保障することができる。

本発明は前記のような点に鑑みてなされたもので、流体の流動性向上及び流体の乱流化を促進することで熱交換性能を高めることができるプレート熱交換器を提供することにその目的がある。

前記のような目的を達成するための本発明によるプレート熱交換器は、上下方向に積層された複数の熱交換要素（ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｅｌｅｍｅｎｔ）を含み、それぞれの熱交換要素は上部プレート及び下部プレートが互いに結合されることで形成され、前記それぞれの熱交換要素はその内部に内部流体が流動する内部流体通路を持ち、前記複数の熱交換要素の間には外部流体が流動する外部流体通路が形成され、前記上部プレートはその上面に複数の隆起部及び複数の谷部でなった波形パターンが形成され、前記下部プレートはその底面に複数の隆起部及び複数の谷部でなった波形パターンが形成され、前記それぞれの熱交換要素はその両側に離隔した流入路及び流出路を持ち、前記上部プレートは前記流入路及び流出路の上部から突出した上部フランジを持ち、前記下部プレートは前記流入路及び流出路の下部から突出した下部フランジを持ち、前記上部フランジ及び下部フランジは互いに嵌め合わせられ、前記上部プレートの上部フランジの周り領域及び前記下部プレートの下部フランジの周り領域のそれぞれには第１及び第２平坦部がそれぞれ形成される。

前記第１平坦部の上面は前記上部プレートの隆起部の上面と同一の高さに位置し、前記第２平坦部の上面は前記下部プレートの隆起部の底面と同一の高さに位置する。

前記第１平坦部は上部プレートの上部フランジの周りを取り囲む構造に形成され、前記第２平坦部は下部プレートの下部フランジの周りを取り囲む構造に形成される。

前記上部フランジの周りの一側領域には第１平坦部が部分的に形成され、前記上部フランジの周りの他側領域には前記波形パターンが連続し、

前記下部フランジの周りの一側領域には第２平坦部が部分的に形成され、前記下部フランジの周りの他側領域には前記波形パターンが連続する。

前記第１平坦部及び第２平坦部は前記流入路及び流出路上で対角線方向に互いにずれるように配置される。

前記第１平坦部には一つ以上の第１接触エンボスが形成され、前記第１接触エンボスは前記下部プレートに向けて突出し、

前記第２平坦部には一つ以上の第２接触エンボスが形成され、前記第２接触エンボスは前記上部プレートに向けて突出する。

前記第１接触エンボスの底面と前記第２接触エンボスの上面が互いに対応するように接触する。

前記第１接触エンボスドルの底面は前記下部プレートの谷部の裏面と接触し、前記第２接触エンボスドルの上面は前記上部プレートの谷部の裏面と接触する。

前記第１接触エンボスの底面及び第２接触エンボスの上面は前記上部及び下部プレートの谷部の裏面より広い幅を持つ。

前記熱交換要素の縁部には前記内部流体通路と連通する縁部通路が形成される。

前記上部プレート及び下部プレートのそれぞれの縁部に沿って上部補助隆起部及び下部補助隆起部が伸び、前記上部補助隆起部の裏面には上部補助溝が形成され、前記下部補助隆起部の裏面には下部補助溝が形成され、前記上部補助溝及び下部補助溝によって前記縁部通路が形成される。

前記上部プレート及び下部プレートはそれぞれの縁部の前方端部及び後方端部側に第１及び第２位置付け用エンボスを持ち、

前記第１位置付け用エンボスの中心部には平坦部が下部に陷沒して形成され、前記平坦部の周りにはテーパー部が形成され、

前記第２位置付け用エンボスの中心部には平坦部が下部に陷沒して形成され、前記平坦部の周りにテーパー部が形成され、

前記第１位置付け用エンボスは前記第２位置付け用エンボスより小さなサイズに形成されて結合される。

前記第１位置付け用エンボスの幅が前記第２位置付け用エンボスの幅より小さく形成され、前記第１位置付け用エンボスの厚さは前記第２位置付け用エンボスの厚さより薄く形成され、前記第１位置付け用エンボスの中心は前記第２位置付け用エンボスの中心から偏心することで前記第１位置付け用エンボスのテーパー部の一側は前記第２位置付け用エンボスのテーパー部の一側に接触する。

前記第２位置付け用エンボスの厚さは前記上部突出部の厚さと下部突出部の厚さの和と同一に形成される。

前記上部プレートの上面には前記第１位置付け用エンボスに隣接して支持突出部が形成される。

以上のような本発明によれば、それぞれの熱交換要素の流入路及び流出路の周り領域で流体流動性を向上させるとともに、流体の乱流化を促進することで、２種以上の流体間の熱交換効率を大幅に向上させることができる利点がある。

また、本発明は、それぞれのプレートの縁部に近接した領域に補助溝を形成することで、流体は熱交換要素の縁部側でも非常になだらかに流動するようにすることができ、よって流体は熱交換要素の全面にわたって均一に分布して流動することができ、流体の熱交換効率が大幅に向上するだけでなく、縁部に隣接した部分での圧力降下を減らすことができる利点がある。

そして、本発明は、上部プレート及び下部プレートに形成された平坦部に接触エンボスを形成することで、上部及び下部プレートの両端部が互いに堅く結合され、これによりそれぞれの熱交換要素の剛性が補強される利点がある。

そして、本発明は、互いに異なるサイズを持つ第１及び第２位置付け用エンボスによって複数の熱交換要素の積層組立性を大幅に向上させることができ、上部及び下部プレートの間の組立性を向上させ、その構造的剛性が向上した堅固な組立構造を具現することができる利点がある。

本発明の第１実施例によるプレート熱交換器を示す斜視図である。は本発明の第１実施例によるプレート熱交換器の上部及び下部プレートを示す分解斜視図である。図１のＤ−Ｄ線に沿って示す部分断面図である。図３の変形実施例を示す部分断面図である。図１のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。図１のＢ−Ｂ線に沿って示す断面図である。図１のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。図２の上部プレートの底面を示す底面図である。図２の下部プレートの上面を示す平面図である。本発明の第２実施例によるプレート熱交換器を示す斜視図である。図１０において流入フィッティング及び流出フィッティングを省略した状態を示す斜視図である。図１１のＥ−Ｅ線に沿って示す部分切取斜視図である。図１０のＦ−Ｆ線に沿って示す断面図である。図１３の矢印I部分を拡大して示す拡大図である。図１０のＧ−Ｇ線に沿って示す断面図である。図１０のＨ−Ｈ線に沿って示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
<実施例１>

図１〜図９は本発明の第１実施例によるプレート熱交換器を示す。

図示のように、本発明のプレート熱交換器は、複数の熱交換要素（ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｅｌｅｍｅｎｔ）１０を含み、複数の熱交換要素１０が上下方向に積層される。

それぞれの熱交換要素１０は、その内部にオイルなどの内部流体が通過する内部流体通路１８を持ち、それぞれの熱交換要素１０は上部プレート１１及び下部プレート１２の結合によってなる。上部プレート１１及び下部プレート１２はアルミニウムなどのように熱伝導性に優れた金属材でなり、上部及び下部プレート１１、１２はその縁部１１ａ、１２ａがろう付けなどによって互いに接着できる。

上部プレート１１の一面には、図１〜図９に示すように、波形パターンが形成され、波形パターンは複数の隆起部（ｒｉｄｇｅ）１３ａと複数の谷部（ｖａｌｌｅｙ）１３ｂが連続して形成された構造でなり、このような波形パターンは鋳造工程またはスタンピングなどのプレス工程によって形成できる。隆起部１３ａと谷部１３ｂは平面上に斜線方向に長く延設されており、それぞれの隆起部１３ａの裏面には溝１１ｂが形成される。

これと同様に、下部プレート１２の一面には、図１〜図９に示すように、波形パターンが形成され、波形パターンは連続して形成された複数の隆起部１４ａと複数の谷部１４ｂでなり、このような波形パターンは鋳造工程またはスタンピングなどのプレス工程によって形成されることができる。隆起部１４ａと谷部１４ｂは平面上に斜線方向に長く延設されており、隆起部１４ａの裏面には溝１２ｂが形成される。

したがって、上部プレート１１及び下部プレート１２はその縁部１１ａ、１２ａが接着されることによって上部プレート１１の他面と下部プレート１２の他面が向かい合うようになる。この際、上部プレート１１の波形パターンと下部プレート１２の波形パターンは互いに交差するように構成される。よって、上部プレート１１の溝１１ｂと下部プレート１２の溝１２ｂは互いに交差しながら向かい合うように配置され、これにより交差構造の内部流体通路１８が形成される。このような交差構造の内部流体通路１８を通してオイルがジグザグに流動することができ、これにより流動する内部流体の処理容量を増大させるだけでなく、内部流体の接触面積を増やして熱交換効率を向上させることができる。そして、図５及び図６に示すように、上部プレート１１の谷部１３ｂの裏面と下部プレート１２の谷部１４ｂの裏面が互いに交差しながら部分的に接着されることができる。

そして、互いに隣接して積層された熱交換要素１０の間、つまり熱交換要素１０の外側には冷却水などの外部流体が通過する外部流体通路２８が形成され、複数の熱交換要素１０が上下方向に一定間隔で離隔して設置されることにより、隣接した熱交換要素１０の間に外部流体通路２８が形成される。

また、それぞれの熱交換要素１０の上面及び底面には、つまり上部プレート１１の上面及び下部プレート１２の底面のそれぞれには上部及び下部突出部２１、２２が個別に突出する。

一方、内部流体通路１８を通過する内部流体の熱交換効率を向上させるためには隆起部１３ａ、１４ａの数を増やすことが好ましく、隆起部１３ａ、１４ａの数を増やすためには隆起部１３ａ、１４ａのピッチを小さくする必要がある。隆起部１３ａ、１４ａの間のピッチを小さくするために、上部突出部２１が図３に示すように上部プレート１１の上面で二つ以上の隆起部１３ａを横切って形成され、よって上部突出部２１は隆起部１３ａの間の谷部１３ｂに位置する。同様に、下部突出部２２が下部プレート１２の底面で二つ以上の隆起部１４ａを横切って形成され、これにより下部突出部２２は隆起部１４ａの間の谷部１４ｂに位置する。このように、上部突出部２１及び下部突出部２２が二つ以上の隆起部１３ａ、１４ａを横切って形成されることで隆起部１３ａ、１４ａのピッチを小さくすることができ、上部及び下部プレート１１、１２の波形パターン（ピッチ間隔など）に対する設計自由度が大幅に向上するとともにその熱交換性能の向上を容易に具現することができる利点がある。

代案として、本発明の上部突出部２１は、図４に示すように、上部プレート１１の隆起部１３ａの上面に位置し、下部突出部２２は下部プレート１２の隆起部１４ａの底面に位置するように構成されることができる。

それぞれの上部及び下部突出部２１、２２は、台形の断面、楕円形または円形などの曲率を有する断面、四角形の断面の中でいずれか一つの断面構造を持つことができる。そして、図５及び図６に示すように、上部突出部２１の上面２１ａ及び下部突出部２２の底面２２ａは平坦に形成され、これにより上部及び下部プレート１１、１２の気密な接着がもっと容易になることができる。

図５に示すように、上部及び下部突出部２１、２２のそれぞれの高さ（ｔ１、ｔ２）は上部プレート１１の隆起部１３ａの高さ（ｓ１）及び下部プレート１２の隆起部１４ａの高さ（ｓ２）より大きく形成される。これにより、上下方向に隣り合う上部突出部２１及び下部突出部２２は互いに結合される。これをより具体的に説明すれば、上側熱交換要素１０の下部突出部２２はその下側熱交換要素１０の上部突出部２１と接触し、このように上下方向に複数の突出部２１、２２が互いに接触することによって熱交換要素１０間の間隔が増加し、これにより外部流体通路２８の断面積が増大する。そして、互いに接触する突出部２１、２２はろう付けなどで接着される。また、上部突出部及び下部突出部２１、２２は上部プレート１１の隆起部１３ａ及び下部プレート１２の隆起部１４ａが互いに交差する地点に互いに対応するように位置することによりその積層構造をより安定に具現することができる。

また、上部及び下部突出部２１、２２のそれぞれの内部には、図５に示すように、中空部２１ｃ、２２ｃが形成され、この中空部２１ｃ、２２ｃは上部及び下部プレート１１、１２のそれぞれの溝１１ｂ、１２ｂと連通するように構成され、これにより上部及び下部突出部２１、２２の中空部２１ｃ、２２ｃ内にも内部流体が流動して熱交換性能の向上をはかることができる。

図２及び図７に示すように、それぞれの熱交換要素１０はその両側に離隔した流入路４３及び流出路４４を持つ。それぞれの熱交換要素１０の流入路４３及び流出路４４は内部流体通路１８と連通し、このような流入路４３及び流出路４４は外部流体通路２８に対しては密閉される。複数の熱交換要素１０はその流入路４３及び流出路４４が互いに連通するように積層される。

図７に示すように、上部プレート１１は流入路４３及び流出路４４の上部から上方に突出する上部フランジ２３を持ち、下部プレート１２は流入路４３及び流出路４４の下部から下方に突出する下部フランジ２４を持つ。上部フランジ２３及び下部フランジ２４は互いに嵌め合わせられる。上部側熱交換要素１０の下部フランジ２４にその下部側熱交換要素１０の上部フランジ２３が嵌め合わせられるか、あるいは下部側熱交換要素１０の上部フランジ２３にその上部側熱交換要素１０の下部フランジ２４が嵌め合わせられることによりその密封性が保障できる。また、隣り合う上部フランジ２３及び下部フランジ２４はろう付けなどによって気密に結合できる。これにより、熱交換要素１０の流入路４３及び流出路４４は外部流体通路２８に対して密閉される。

そして、図１及び図７に示すように、最上側熱交換要素１０においてその流入路４３側の上部フランジ２３に流入フィッティング２５が結合され、流出路４４側の上部フランジ２３には流出フィッティング２６が結合される。流入フィッティング２５は開口２５ａを持ち、この開口２５ａには流入管が連結される。流出フィッティング２６は開口２６ａを持ち、この開口２６ａには流出管が連結される。

そして、最下側熱交換要素１０の流入路４３及び流出路４４側のそれぞれの下部フランジ２４には閉鎖具２７が結合され、この閉鎖具２７によって流入路４３及び流出路４４はその下部が閉鎖される。

一方、図２及び図７に示すように、上部プレート１１の上部フランジ２３の周りには第１平坦部６７が形成され、第１平坦部６７は上部フランジ２３の周りを取り囲むように形成されることができ、第１平坦部６７の上面（図７の仮想線Ｘ参照）は上部プレート１１の隆起部１３ａの上面（図５及び図６の仮想線Ｘ参照）と同一の高さ（図５及び図６の仮想線Ｘと図７の仮想線Ｘが一致する）に位置する。

また、下部プレート１２の下部フランジ２４の周り領域には第２平坦部６８が形成され、第２平坦部６８は下部フランジ２４の周りを取り囲むように形成されることができ、第２平坦部６８の底面（図７の仮想線Ｙ参照）は下部プレート１２の隆起部１４ａの底面（図５及び図６の仮想線Ｙ参照）と同一の高さに位置する。

このような第１及び第２平坦部６７、６８により、それぞれの熱交換要素１０の流入路４３及び流出路４４の周り領域で内部流体の流動空間が確保されることにより、内部流体は流入路４３及び流出路４４の周りで溜まることなしに内部流体通路１８の溝１１ｂ、１２ｂ側になだらかに案内されることができ、これにより内部流体の流動性が大幅に向上する利点がある。

第１平坦部６７には複数の第１接触エンボス６７ａが下部プレート１２に向けて突出し、第２平坦部６８には複数の第２接触エンボス６８ａが上部プレート１１に向けて突出する。第１接触エンボス６７ａと第２接触エンボス６８ａはその底面６７ｂ及び上面６８ｂが互いに接触した後、ろう付けなどによって結合される。

このような接触エンボス６７ａ、６８ａによって、上部及び下部プレート１１、１２の両端部は非常に堅く互いに結合されることで、それぞれの熱交換要素１０自体の剛性が補強される利点がある。

また、本発明のそれぞれの熱交換要素１０は、接触エンボス６７ａ、６８ａがその流入路４３及び流出路４４の周りに位置することにより、流入路４３及び流出路４４の周りで内部流体及び外部流体の乱流化を促進することができる利点がある。

一方、図１〜図６に示すように、上部プレート１１の上面には縁部１１ａに近接して上部補助隆起部５１が形成され、上部補助隆起部５１は縁部１１ａに沿って伸び、上部補助隆起部５１は第１平坦部６７の縁部に連結される。上部補助隆起部５１の裏面には上部補助溝５３ａが形成され、上部補助溝５３ａは上部プレート１１の溝１１ｂと連通する。特に、上部補助隆起部５１の上面は上部プレート１１の隆起部１３ａの上面と同一の高さ（図５及び図６の仮想線Ｘ参照）に位置することができる。

また、図１〜図６に示すように、下部プレート１２の下面には縁部１２ａに近接して下部補助隆起部５２が形成され、下部補助隆起部５２は縁部１２ａに沿って伸び、下部補助隆起部５２は第２平坦部６８の縁部に連結される。下部補助隆起部５２の裏面には下部補助溝５３ｂが形成され、下部補助溝５３ｂは下部プレート１２の溝１２ｂと連通するように構成される。特に、下部補助隆起部５２の底面は下部プレート１１の隆起部１４ａの底面と同一の高さ（図５及び図６の仮想線Ｙ参照）に位置することができる。

上部プレート１１及び下部プレート１２のそれぞれの縁部１１ａ、１２ａが互いに結合されることにより上部補助溝５３ａ及び下部補助溝５３ｂは向かい合うように配置され、これにより上部補助溝５３ａ及び下部補助溝５３ｂによって縁部通路５３が形成され、縁部通路５３は上部プレート１１及び下部プレート１２のそれぞれの縁部に近接する。縁部通路５３は、内部流体通路１８、流入路４３及び流出路４４にそれぞれ連通する。

これにより、内部流体はそれぞれの熱交換要素１０の縁部通路５３に沿ってなだらかに流動することにより、内部流体は上下に結合されたそれぞれの熱交換要素１０の内部流体通路１８の全体にわたって均一に分布して流動することができ、これにより内部流体の使用効率が向上するだけでなく熱交換効率が大幅に向上し、さらに内部流体の圧力降下が最小化する利点がある。

また、上部プレート１１及び下部プレート１２は、図２に示すように、それぞれの縁部１１ａ、１２ａの前方端部及び後方端部側に第１及び第２位置付け用エンボス６１、６２が形成され、第１及び第２位置付け用エンボス６１、６２は互いに嵌め合わせられるように構成される。このような第１及び第２位置付け用エンボス６１、６２によって、上部プレート１１及び下部プレート１２はその位置付けが容易であってその仮結合が速かになされることができ、これにより上部及び下部プレート１１、１２の結合が非常に正確で堅くなされることができる。
<実施例２>

図１０〜図１６は本発明の第２実施例によるプレート熱交換器を示す。

図１１、図１２及び図１５を参照すれば、上部プレート１１の両端部には、つまり上部フランジ２３の周りの一側領域には第１平坦部７７が形成され、上部フランジ２３の周りの他側領域には波形パターン１３が延設されることにより、第１平坦部７７は上部フランジ２３の周りを部分的に取り囲む。そして、第１平坦部７７の上面（図１５の仮想線Ｘ参照）は上部プレート１１の隆起部１３ａの上面（図１６の仮想線Ｘ参照）と同一の高さに位置する。

また、下部プレート１２の両端部には、つまり下部フランジ２４の周りの一側領域には第２平坦部７８が形成され、下部フランジ２４の周りの他側領域には波形パターン１４が延設されることにより、第２平坦部７８は下部フランジ２４の周りを部分的に取り囲む。そして、第２平坦部７８の底面（図１５の仮想線Ｙ参照）は下部プレート１２の隆起部１４ａの底面（図１６の仮想線Ｙ参照）と同一の高さに位置する。

そして、図１１、図１２及び図１５に示すように、上部プレート１１の第１平坦部７７と下部プレート１２の第２平坦部７８はそれぞれの熱交換要素１０の流入路４３及び流出路４４上で対角線方向に互いにずれるように配置される。これにより、流入路４３及び流出路４４の周り領域で内部流体の溜まりが第１及び第２平坦部７７、７８によって防止されるとともに内部流体通路１８の溝１１ｂ、１２ｂ側になだらかに案内されることができ、これにより内部流体の流動性が大幅に向上する利点がある。

第１平坦部７７には複数の第１接触エンボス７７ａが下部プレート１２に向けて陷沒し、第２平坦部７８には複数の第２接触エンボス７８ａが上部プレート１１に向けて陷沒する。第１平坦部７７の第１接触エンボス７７ａはその底面７７ｂが下部プレート１２の谷部１４ｂの裏面と接触した後、ろう付けなどによって結合され、第２平坦部７８の第２接触エンボス７８ａはその上面７８ｂが上部プレート１１の谷部１３ｂの裏面と接触した後、ろう付けなどによって結合される。このような第１及び第２接触エンボス７７ａ、７８ａにより、それぞれの平坦部７７、７８は上部及び下部プレート１１、１２の谷部１３ｂ、１４ｂの裏面に堅く結合されることができる。

第１及び第２接触エンボス７７ａ、７８ａの底面及び上面７７ｂ、７８ｂはその幅（ｗ３）が上部及び下部プレート１１、１２の谷部１３ｂ、１４ｂの裏面の幅（ｗ４）より大きく形成され、これにより接触エンボス７７ａ、７８ａは上部及び下部プレート１１、１２のそれぞれの谷部１３ｂ、１４ｂにより安定に熔接結合できる。

このような接触エンボス７７ａ、７８ａによって、上部及び下部プレート１１、１２の両端部は非常に堅く互いに結合されることにより、それぞれの熱交換要素１０自体の剛性が補強される利点がある。

また、接触エンボス７７ａ、７８ａがそれぞれの熱交換要素１０の流入路４３及び流出路４４の周りに位置することにより、流入路４３及び流出路４４の周りで内部流体及び外部流体の乱流化を促進することができる利点がある。

上部プレート１１及び下部プレート１２は、図１１及び図１４に示すように、それぞれの縁部１１ａ、１２ａの前方端部及び後方端部側に第１及び第２位置付け用エンボス７１、７２を持つ。このような第１及び第２位置付け用エンボス７１、７２によって、上部プレート１１及び下部プレート１２はその位置付けが容易になり、その仮結合が速かになされることができ、これにより上部及び下部プレート１１、１２の結合が非常に正確で堅くなされることができる。

一方、第１位置付け用エンボス７１の中心部には平坦部７１ａが下部に陷沒して形成され、平坦部７１ａの周りにはテーパー部７１ｂが形成される。第２位置付け用エンボス７２の中心部には平坦部７２ａが下部に陷沒して形成され、平坦部７２ａの周りにはテーパー部７２ｂが形成される。第１位置付け用エンボス７１の幅（ｗ１）が第２位置付け用エンボス７２の幅（ｗ２）より小さく形成され、第１位置付け用エンボス７１の厚さ（ｈ１）は第２位置付け用エンボス７２の厚さ（ｈ２）より薄く形成され、第１位置付け用エンボス７１の中心は第２位置付け用エンボス７２の中心から偏心して形成される。これにより、第１位置付け用エンボス７１のテーパー部７１ｂの一側は第２位置付け用エンボス７２のテーパー部７２ｂの一側に接触し、ろう付け工程などによって結合される。

また、図１４に示すように、第２位置付け用エンボス７２の厚さ（ｈ２）は上部突出部２１の厚さ（ｔ１）と下部突出部２２の厚さ（ｔ２）の和と同一に形成され（つまり、ｈ２＝ｔ１＋ｔ２）、これにより、いずれか一側の下部プレート１２は第２位置付け用エンボス７２の平坦部７２ａがその下部に位置する熱交換要素１０の上部プレート１１の上面と接触するように構成される。このように、第２位置付け用エンボス７２は上下に積層される熱交換要素１０の上部プレート１１側に支持されるように構成されることにより、前方及び後方側の縁部１１ａ、１２ａが互いに堅く支持される構造を具現することができる。これにより、本発明のプレート熱交換器は構造的剛性が補強される利点がある。また、最下側の下部プレート１２の第２位置付け用エンボス７２の平坦部７２ａは閉鎖具２７側に支持される。

また、上部プレート１１の上面には第１位置付け用エンボス７１に隣接して支持突出部７３が形成される。最上側の上部プレート１１の支持突出部７３は流入フィッティング２５及び流出フィッティング２６の底面を支持し、残りの上部プレート１１の支持突出部７３は下部プレート１２の第２位置付け用エンボス７２の平坦部７２ａの底面を支持するように構成される。このような支持突出部７３により、本発明のプレート熱交換器はより堅くて安定した組立構造を具現することができる。

そして、閉鎖具２７の中心には溝部２７ａが形成され、この溝部２７ａの周りには周辺部２７ｃが形成され、周辺部２７ｃの一側には第２位置付け用エンボス７２が結合される結合凹部２７ｄが形成され、溝部２７ａの側壁２７ｂは傾いた構造に形成される。最下側下部プレート１２において、下部フランジ２４の周りは周辺部２７ｃに接触し、このように接触した周辺部２７ｃ及び下部プレート１２はろう付けなどによって結合される。

その外に、残りの構成及び作用は前述した第１実施例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

Claims

上下方向に積層された複数の熱交換要素を含み、それぞれの熱交換要素は上部プレート及び下部プレートが互いに結合されることで形成され、前記それぞれの熱交換要素はその内部に内部流体が流動する内部流体通路を持ち、前記複数の熱交換要素の間には外部流体が流動する外部流体通路が形成され、
前記上部プレートはその上面に複数の隆起部及び複数の谷部でなった波形パターンが形成され、前記下部プレートはその底面に複数の隆起部及び複数の谷部でなった波形パターンが形成され、
前記それぞれの熱交換要素はその両側に離隔した流入路及び流出路を持ち、
前記上部プレートは前記流入路及び流出路の上部から突出した上部フランジを持ち、前記下部プレートは前記流入路及び流出路の下部から突出した下部フランジを持ち、前記上部フランジ及び下部フランジは互いに嵌め合わせられ、
前記上部プレートの上部フランジの周り領域及び前記下部プレートの下部フランジの周り領域のそれぞれには第１及び第２平坦部がそれぞれ形成される、プレート熱交換器。
前記第１平坦部の上面は前記上部プレートの隆起部の上面と同一の高さに位置し、前記第２平坦部の上面は前記下部プレートの隆起部の底面と同一の高さに位置する、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記第１平坦部は上部プレートの上部フランジの周りを取り囲む構造に形成され、前記第２平坦部は下部プレートの下部フランジの周りを取り囲む構造に形成される、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記上部フランジの周りの一側領域には第１平坦部が部分的に形成され、前記上部フランジの周りの他側領域には前記波形パターンが連続し、
前記下部フランジの周りの一側領域には第２平坦部が部分的に形成され、前記下部フランジの周りの他側領域には前記波形パターンが連続する、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記第１平坦部及び第２平坦部は前記流入路及び流出路上で対角線方向に互いにずれるように配置される、請求項４に記載のプレート熱交換器。
前記第１平坦部には一つ以上の第１接触エンボスが形成され、前記第１接触エンボスは前記下部プレートに向けて突出し、
前記第２平坦部には一つ以上の第２接触エンボスが形成され、前記第２接触エンボスは前記上部プレートに向けて突出する、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記第１接触エンボスの底面と前記第２接触エンボスの上面が互いに対応するように接触する、請求項６に記載のプレート熱交換器。
前記第１接触エンボスドルの底面は前記下部プレートの谷部の裏面と接触し、前記第２接触エンボスドルの上面は前記上部プレートの谷部の裏面と接触する、請求項６に記載のプレート熱交換器。
前記第１接触エンボスの底面及び第２接触エンボスの上面は前記上部及び下部プレートの谷部の裏面より広い幅を持つ、請求項８に記載のプレート熱交換器。
前記熱交換要素の縁部には前記内部流体通路と連通する縁部通路が形成される、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記上部プレート及び下部プレートのそれぞれの縁部に沿って上部補助隆起部及び下部補助隆起部が伸び、前記上部補助隆起部の裏面には上部補助溝が形成され、前記下部補助隆起部の裏面には下部補助溝が形成され、前記上部補助溝及び下部補助溝によって前記縁部通路が形成される、請求項１０に記載のプレート熱交換器。
前記上部プレート及び下部プレートはそれぞれの縁部の前方端部及び後方端部側に第１及び第２位置付け用エンボスを持ち、
前記第１位置付け用エンボスの中心部には平坦部が下部に陷沒して形成され、前記平坦部の周りにはテーパー部が形成され、
前記第２位置付け用エンボスの中心部には平坦部が下部に陷沒して形成され、前記平坦部の周りにテーパー部が形成され、
前記第１位置付け用エンボスは前記第２位置付け用エンボスより小さなサイズに形成されて結合される、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記第１位置付け用エンボスの幅が前記第２位置付け用エンボスの幅より小さく形成され、前記第１位置付け用エンボスの厚さは前記第２位置付け用エンボスの厚さより薄く形成され、前記第１位置付け用エンボスの中心は前記第２位置付け用エンボスの中心から偏心することで前記第１位置付け用エンボスのテーパー部の一側は前記第２位置付け用エンボスのテーパー部の一側に接触する、請求項１２に記載のプレート熱交換器。
前記第２位置付け用エンボスの厚さは前記上部突出部の厚さと下部突出部の厚さの和と同一に形成される、請求項１２に記載のプレート熱交換器。
前記上部プレートの上面には前記第１位置付け用エンボスに隣接して支持突出部が形成される、請求項１２に記載のプレート熱交換器。
前記上部プレートの上面及び下部プレートの底面のそれぞれには複数の上部突出部及び複数の下部突出部が突出し、前記上部及び下部突出部のそれぞれの高さは前記上部プレートの隆起部及び前記下部プレートの隆起部のそれぞれの高さより大きく形成され、上下方向に隣り合う上部突出部及び下部突出部が互いに結合される、請求項１に記載のプレート熱交換器。
前記上部突出部は前記上部プレートの上面で二つ以上の隆起部を横切ることで一つ以上の谷部に位置し、前記下部突出部は前記下部プレートの底面で二つ以上の隆起部を横切ることで一つ以上の谷部に位置する、請求項１６に記載のプレート熱交換器。
前記上部及び下部突出部のそれぞれはその内部に中空部が形成され、前記中空部は前記上部及び下部プレートの間の内部流体通路と連通する、請求項１６に記載のプレート熱交換器。