CN107883793B - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热交换器，能够实现热交换器的热交换效率的提高。第一芯板(5)、第二芯板(6)具有形成在对角线上的一对油通过孔(11)和形成在与形成有油通过孔(11)的对角线不同的对角线上的一对冷却水通过孔(12)。就第一翅片板(9)、第二翅片板(10)而言，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心并相互正交的第一基准线以及第二基准线时，具有与第一基准线平行的方向的流路阻力小于与第二基准线平行的方向的流路阻力的各向异性。一对油通过孔(11)在沿着第一基准线的方向上夹着第一翅片板(9)、第二翅片板(10)，一对冷却水通过孔(12)在沿着第一基准线的方向上夹着第一翅片板(9)、第二翅片板(10)。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种热交换器。
背景技术
例如，专利文献1中公开有一种热交换器，层叠多个芯板，并在邻接的芯板间交替地形成油流路和冷却水流路。
在该专利文献1的热交换器中，在油流路内配置翅片板，在构成冷却水流路的芯板上形成有向冷却水流路侧突出的多个突起部。上述翅片板以及上述突起部是为了提高油和冷却水之间的热交换效率而设置的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-7411号公报
发明内容
(发明要解决的技术问题)
但是，在该专利文献1的热交换器中，从设置在芯板的对角线上的一对油孔中的一个油孔朝向另一个油孔流通油，同时，从设置在芯板的对角线上的一对冷却水孔中的一个冷却水孔朝向另一个冷却水孔流通冷却水。
因此，油容易沿着成为最短距离的形成有一对油孔的芯板的对角线上流动。另外，冷却水容易沿着成为最短距离的形成有一对冷却水孔的芯板的对角线上流动。
也就是说，在芯板之间流通的流体的流动整体上为不均匀的流动，在实现热交换率的提高方面存在更大的改良余地。
(解决技术问题的技术方案)
本发明为一种热交换器，其通过层叠多个矩形的芯板，在各个芯板之间交替地构成板间油流路和板间冷却水流路，同时，在所述板间油流路或者板间冷却水流路中的至少一方上配置矩形的翅片板并且相互钎焊接合而成，其特征在于，所述芯板具有一对油孔和一对冷却水孔，就所述翅片板而言，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心相互正交的第一基准线以及第二基准线时，具有与第一基准线平行的方向的流路阻力小于与第二基准线平行的方向的流路阻力的各向异性，所述一对油孔位于所述芯板的外缘，同时，形成于夹着该芯板的中心的对称的位置，进一步，在沿着所述第一基准线的方向上位于夹着所述翅片板的位置，所述一对冷却水孔位于所述芯板的外缘，同时，形成于夹着该芯板的中心的对称的位置，进一步，在沿着所述第一基准线的方向上位于夹着所述翅片板的位置。
更具体而言，所述一对油孔形成在所述芯板的对角线上，所述一对冷却水孔形成在与形成有所述一对油孔的对角线不同的所述芯板的对角线上。
所述翅片板可以配置于所述板间油流路以及所述板间冷却水流路的双方。
可以在所述板间油流路和所述板间冷却水流路中的任一方上配置所述翅片板，在所述芯板上形成有多个突条，所述多个突条在所述板间油流路和所述板间冷却水流路中的、未配置所述翅片板的板间流路内沿着与所述第一基准线平行的方向延伸。
另外，也可以在所述板间油流路内形成与所述板间冷却水流路的冷却水的流动的方向相反方向的油的流动。
(发明的效果)
根据本发明，在配置有翅片板的芯板间的流体流路中，能够形成与第一基准线平行的大致均匀的流动，并且，使用芯板的整体能够进行效率良好的热交换。
附图说明
图1是本发明所涉及的油冷却器的分解立体图。
图2是本发明所涉及的油冷却器的俯视图。
图3是沿着图2的A-A线的截面图。
图4是示出本发明所涉及的油冷却器所使用的第一翅片板和第二芯板的关系的说明图。
图5是本发明所涉及的油冷却器所使用的第一翅片板的立体图。
图6是放大示出本发明所涉及的油冷却器所使用的第一翅片板的主要部分的说明图。
图7是本发明所涉及的油冷却器所使用的第一翅片板的主要部分截面图。
图8是沿着图3的B-B线的第一翅片板的放大截面图。
图9是示出本发明所涉及的油冷却器所使用的第二翅片板和第一芯板的关系的说明图。
图10是本发明所涉及的油冷却器所使用的第二翅片板的立体图。
图11是放大示出本发明所涉及的油冷却器所使用的第二翅片板的主要部分的说明图。
图12是本发明所涉及的油冷却器所使用的第二翅片板的主要部分截面图。
图13是沿着图3的C-C线的第二翅片板的放大截面图。
图14是本发明的第二实施例中的油冷却器的分解立体图。
图15是本发明的第二实施例中的油冷却器的主要部分截面图。
图16是本发明的第二实施例的油冷却器中的第一芯板的立体图。
图17是本发明的第二实施例的油冷却器中的第二芯板的立体图。
图18是示出能够应用于本发明所涉及的油冷却器的第三翅片板和第二芯板的关系的说明图。
图19是能够应用于本发明所涉及的油冷却器的第三翅片板的立体图。
图20是放大示出能够应用于本发明所涉及的油冷却器的第三翅片板的主要部分的说明图。
图21是能够应用于本发明所涉及的油冷却器的第三翅片板的主要部分截面图。
图22是相当于沿着图3的B-B线的位置的第三翅片板的放大截面图。
符号说明
1…油冷却器(热交换器)
2…热交换部
3…顶部板
4…底部板
5…第一芯板(芯板)
6…第二芯板(芯板)
7…板间油流路
8…板间冷却水流路
9…第一翅片板(翅片板)
10…第二翅片板(翅片板)
11…油通过孔(油通过孔)
12…冷却水通过孔(冷却水通过孔)。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一实施例进行详细说明。此外，在以下的说明中，为了便于说明，以图1的姿势为基准，使用“上”、“下”、“顶部”、“底部”等用语，但是本发明并不限定于此。
首先，使用图1至图3对作为本发明的第一实施例中的热交换器的油冷却器1的概况进行说明。图1是油冷却器1的分解立体图。另外，图2是油冷却器1的俯视图。另外，图3是沿着图2的A-A线的截面图。
如图1所示，油冷却器1大致由进行油和冷却水的热交换的热交换部2、安装于热交换部2的上面的比较厚壁的顶部板3和安装于热交换部2的下面的比较厚壁的底部板4构成。
热交换部2中交替地层叠作为基本的形状共通的多块(多个)芯板的第一芯板5和作为多块(多个)芯板的第二芯板6，并且在第一芯板5和第二芯板6之间交替地构成板间油流路7(参照图3)和板间冷却水流路8(参照图3)。在实施例的油冷却器1中，在热交换部2内形成有三个板间油流路7和三个板间冷却水流路8。板间油流路7以及板间冷却水流路8相当于流体流路。
在本实施例中，如图3所示，在第一芯板5的下面和第二芯板6的上面之间构成板间油流路7，在第一芯板5的上面和第二芯板6的下面之间构成板间冷却水流路8。在各个板间油流路7内分别配置有作为翅片板的第一翅片板9。在各个板间冷却水流路8内分别配置有作为翅片板的第二翅片板10。
多块第一芯板5、多块第二芯板6、顶部板3、底部板4、多块(多个)第一翅片板9以及多块(多个)第二翅片板10通过钎焊相互接合并一体化。详细而言，这些板3、5、6使用在铝合金的基材的表面覆盖钎料层而得到的所谓的包层材料而形成，在规定的位置将各部分临时组装之后，在炉内进行加热，由此被钎焊成一体。
此外，位于热交换2的最上部以及最下部的第一芯板5，由于与顶部板3和底部板4的关系，与位于热交换部2的中间部的一般的第一芯板5具有一些不同的构成。
例如，在本实施例中，位于热交换部2的最下部的第一芯板5相比于其他的第一芯板5形成为厚壁。
第一芯板5以及第二芯板6通过对铝合金的薄原材料进行冲压成形而得到，整体呈矩形(大致正方形)，具有作为一对油孔的一对油通过孔11、11和作为一对冷却水孔的一对冷却水通过孔12、12。
另外，如图1所示，本实施例中的第一芯板5以及第二芯板6具有既不通过油也不通过冷却水的一对贯通孔13、13。这是因为第一芯板5以及第二芯板6以具有通用性的方式形成。如图3所示，本实施例中的各贯通孔13虽然在上下连通，但是与板间油流路7和板间冷却水流路8均不连通。
顶部板3具备连通于热交换部2最上部的一个冷却水通过孔12的冷却水导入部14和连通于热交换部2最上部的另一个冷却水通过孔12的冷却水排出部15。如图1以及图3所示，在冷却水导入部14上连接有冷却水导入管16。如图1以及图3所示，在冷却水排出部15上连接有冷却水排出管17。在油冷却器1中，从冷却水导入管16供给冷却水，从冷却水排出管17排出冷却水。
如图1所示，底部板4具备连通于热交换部2最下部的一个油通过孔11的油导入部18和连通于热交换部2最下部的另一个油通过孔11的油排出部19。底部板4的油导入部18以及油排出部19经由将各自密封的未图示的衬垫等安装于未图示的气缸体等。在油冷却器1中，从油导入部18供给油，从油排出部19排出油。
一对油通过孔11、11位于芯板外缘的同时形成于夹着芯板中心的对称的位置。详细而言，如图1所示，一对油通过孔11、11位于芯板外缘的同时形成于芯板对角线上夹着芯板中心的对称的位置。
一对冷却水通过孔12、12位于芯板外缘的同时形成于夹着芯板中心的对称的位置。详细而言，如图1所示，一对冷却水通过孔12、12位于芯板外缘的同时形成于芯板对角线上夹着芯板中心的对称的位置。
此外，冷却水通过孔12以不与油通过孔11重叠的方式形成。详细而言，冷却水通过孔12与油通过孔11形成在不同的芯板对角线上。
如图1所示，一对贯通孔13、13以位于夹着芯板中心呈对称的芯板外缘的同时，位于油通过孔11和冷却水通过孔12之间的方式形成。
并且，从顶部板3的冷却水导入部14导入的冷却水流经板间冷却水流路8，整体在热交换部2内在与芯板层叠方向正交的方向流动，流至顶部板3的冷却水排出部15。此外，从底部板4的油导入部18导入的油流经板间油流路7，整体在热交换部2内在与芯板层叠方向正交的方向流动，流至底部板4的油排出部19。
如图1以及图3所示，在第一芯板5上，油通过孔11的周围以向板间冷却水流路侧突出的方式高出一截而形成为凸起部21，同时，冷却水通过孔12的周围以向板间油流路侧突出的方式高出一截而形成为凸起部22。另外，如图1以及图3所示，在第一芯板5上，贯通孔13的周围以分别向板间冷却水流路侧(外周侧)以及板间油流路侧(内周侧)突出的方式高出一截而形成为双重圆环状的凸起部23。此外，在最下部的第一芯板5上，贯通孔13的周围的凸起部23仅向板间冷却水流路侧突出。
如图1以及图3所示，在第二芯板6上，油通过孔11的周围以向板间冷却水流路侧突出的方式高出一截而形成为凸起部24，同时，冷却水通过孔12的周围以向板间油流路侧突出的方式高出一截而形成为凸起部25。另外，如图1以及图3所示，在第二芯板6上，贯通孔13的周围以分别向板间冷却水流路侧(外周侧)以及板间油流路侧(内周侧)突出的方式高出一截而形成为双重圆环状的凸起部26。
因此，通过交替地组合这些第一芯板5和第二芯板6，在第一芯板5和第二芯板6之间形成有成为板间油流路7和板间冷却水流路8的固定的间隔。
第一芯板5中的油通过孔11周围的凸起部21接合于邻接的一个第二芯板6的油通过孔11周围的凸起部24。由此，邻接的上下两个板间油流路7相互连通的同时与两者间的板间冷却水流路8隔绝。因此，在多个第一芯板5和第二芯板6被接合的状态下，各个板间油流路7彼此之间经由多个油通过孔11而相互连通。
第二芯板6中的冷却水通过孔12周围的凸起部25接合于邻接的一个第一芯板5的冷却水通过孔12周围的凸起部22。由此，邻接的上下两个板间冷却水流路8相互连通的同时与两者间的板间油流路7隔绝。因此，在多个第一芯板5和第二芯板6被接合的状态下，各个板间冷却水流路8彼此之间经由多个冷却水通过孔12而相互连通。
第一芯板5中的贯通孔13周围的凸起部23接合于邻接的上下的第二芯板6的贯通孔13周围的凸起部26。因此，在本实施例中，在多个第一芯板5和第二芯板6被接合的状态下，各贯通孔13不与板间油流路7以及板间冷却水流路8连通。
此外，图1中的27为形成于第一芯板5的定位突起部(后述)。
第一翅片板9外形为大致矩形，具有一对相互相对向的纵边9a和一对相互相对向的横边9b。
如图4所示，第一翅片板9通过第二芯板6的凸起部25被定位。详细而言，在本实施例中，通过使凸起部25的一部分向相对向的凸起部侧突出而形成的定位突起25a，将第一翅片板9定位在相对向的一对凸起部25、25之间。
就第一翅片板9而言，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心并相互正交的第一基准线L1以及第二基准线L2时，具有与第一基准线L1平行的方向的流路阻力小于与第二基准线L2平行的方向的流路阻力的各向异性。换言之，本实施例的第一翅片板9具有与横边9b平行的方向的流路阻力大于与纵边9a平行的方向的流路阻力的各向异性。
第一翅片板9以在沿着第一基准线L1的方向上其两端相较于油通过孔11以及冷却水通过孔12位于第二芯板6的中心侧的方式形成。另外，第一翅片板9以在沿着第二基准线L2的方向上其两端相较于油通过孔11以及冷却水通过孔12延伸至外侧位置的方式形成。换言之，第一翅片板9形成为与第二基准线L2平行的横边9b的长度与板间油流路7的宽度大致相同的长度。进一步说，在板间油流路7内，油通过孔11以及冷却水通过孔12未被第一翅片板9覆盖而位于第一翅片板9的横边9b和与该横边9b相对向的第二芯板6的外周缘之间。
也就是说，在第二芯板6上，存在邻接于第一翅片板9的横边9b并且未被第一翅片板9覆盖的长方形的区域。并且，油通过孔11以及冷却水通过孔12位于该长方形的区域内。换言之，两个油通过孔11在沿着第一基准线L1的方向上夹着第一翅片板9而存在，两个冷却水通过孔12在沿着第一基准线L1的方向上夹着第一翅片板9而存在。因此，在本实施例的板间油流路7内，通过第一翅片板9，能够在与第一翅片板9的第一基准线L1平行且沿着第二基准线L2的方向上形成大致均匀的油的流动。
使用图5至图8详述第一翅片板9。此外，为了便于说明，如图5、图6、图8所示，将第一翅片板9的俯视中的相互正交的两个方向定义为X方向、Y方向。
如图5至图7所示，第一翅片板9呈以固定间隔反复弯曲而形成的V字形的波形形状。换言之，第一翅片板9为一边将一个原材料向Y方向延伸(送り)一边弯曲成波形形状而成的波纹翅片。
如图6以及图7所示，第一翅片板9具有位于波形的顶部并在X方向上连续的顶部壁31、位于波形的底部并在X方向上连续的底部壁32、连结顶部壁31和底部壁32的脚部33。此外，所谓的顶部壁31和底部壁32实质上相同。
第一翅片板9的脚部33具有基准壁33a、相对于基准壁33a在Y方向上朝向邻接的一个脚部侧突出的第一突出壁33b、相对于基准壁33a在Y方向上朝向邻接的另一个脚部侧突出的第二突出壁33c。在X方向上，第一突出壁33b和第二突出壁33c位于基准壁33a的两侧。在X方向，基准壁33a位于第一突出壁33b以及第二突出壁33c的两侧。本实施例的脚部33以沿着X方向按照基准壁33a、第二突出壁33c、基准壁33a、第一突出壁33b的顺序反复的方式形成。
进一步，在第一翅片板9的脚部33上，以沿着顶部壁31以及底部壁32的规定间隔形成有台阶壁34。该台阶壁34为基准壁33a和第一突出壁33b之间的台阶面、基准壁33a和第二突出壁33c之间的台阶面。因此，脚部33通过沿着X方向反复形成的基准壁33a和第一突出壁33b和第二突出壁33c和台阶壁34，沿着顶部壁31以及底部壁32呈矩形的波形形状。台阶壁34形成于从顶部壁31以及底部壁32离开的位置。
另外，第一翅片板9的脚部33形成为与在Y方向上邻接的脚部33相同相位的波形形状。也就是说，在Y方向上邻接的脚部33中，与基准壁33a相对向的是基准壁33a，与第一突出壁33b相对向的是第一突出壁33b，与第二突出壁33c相对向的是第二突出壁33c。
在第一翅片板9的脚部33的台阶壁34上形成有宽度为第一翅片板9的板厚以下的细长的开口部35。换言之，第一翅片板9的脚部33的台阶壁34只要是能够形成宽度为第一翅片板9的板厚以下的细长的开口部35的程度的大小的台阶面即可。
第一翅片板9的开口部35为沿着X方向的细长的贯通孔。在如本实施例所示在油回路内使用第一翅片板9的情况下，第一翅片板9的开口部35例如形成为其宽度t1为0.1mm左右的细长的开口即可。
当形成这样的第一翅片板9时，在原材料上，以X方向的规定间隔P1间断地设置有沿着Y方向的狭缝。并且，通过沿着该狭缝的弯曲加工，第一翅片板9的脚部33沿着X方向成为波形形状。也就是说，通过沿着上述狭缝对原材料实施弯曲加工，在第一翅片板9上形成台阶壁34和宽度为第一翅片板9的板厚以下的细长的开口部35。
并且，形成有这样的通路截面积非常小的开口部35的状态的原材料沿着Y方向延伸的同时在每个规定位置分别向相反侧弯曲。由此，第一翅片板9形成为V字形的波形形状。
图8为沿着与第一芯板5、第二芯板6的面平行地横切板间油流路7的截面放大示出第一翅片板9的脚部33的图。
第一翅片板9的基准壁33a、第一突出壁33b以及第二突出壁33c通过形成于脚部33的开口部35以虚线状排成一列，并且邻接的壁的列成为彼此相辅的关系，作为整体排列成交错状。
因此，在欲使油沿着X方向流动的情况下，使其如箭头36所示直线地流过邻接的脚部33的列之间，同时流经开口部35，因此，难以产生边界层且流路阻力也小。在欲使油沿着Y方向流动的情况下，邻接的列的脚部33重合，因此，油并不能直线地流动，而如箭头37所示蜿蜒流动。另外，沿着Y方向流动时油所通过的开口部35的通路截面积变得非常小。因此，油沿着Y方向流动时的流路阻力变大。也就是说，第一翅片板9具有流路阻力在X方向和Y方向上不同的各向异性，对于向X方向(沿着上述的第一基准线L1的方向)的流动的流路阻力相对变小，同时，对于向Y方向(沿着上述的第二基准线L2的方向)的流动的流路阻力变得极大。
第二翅片板10外形为大致矩形，具有一对相互相对向的纵边10a和一对相互相对向的横边10b。
如图9所示，第二翅片板10通过形成于第一芯板5的多个定位突起部27被定位。详细而言，在本实施例中，定位突起部27形成于各贯通孔13的两侧。定位突起部27相较于贯通孔13位于第一芯板5的中心侧。
就第二翅片板10而言，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心并相互正交的第一基准线L1以及第二基准线L2时，具有与第一基准线L1平行的方向的流路阻力小于与第二基准线L2平行的方向的流路阻力各向异性。换言之，本实施例的第二翅片板10具有与横边10b平行的方向的流路阻力大于与纵边10a平行的方向的流路阻力的各向异性。
第二翅片板10以在沿着第一基准线L1的方向上其两端相较于油通过孔11以及冷却水通过孔12位于第二芯板6的中心侧的方式形成。另外，第二翅片板10以在沿着第二基准线L2的方向上其两端相较于油通过孔11以及冷却水通过孔12延伸至外侧位置的方式形成。换言之，第二翅片板10形成为与第二基准线L2平行的横边10b的长度与板间冷却水流路8的宽度大致相同的长度。进一步说，在板间冷却水流路8内，油通过孔11以及冷却水通过孔12未被第二翅片板10覆盖而位于第二翅片板10的横边10b和与该横边10b相对向的第一芯板5的外周缘之间。
也就是说，在第一芯板5上，存在邻接于第二翅片板10的横边10b并且未被第二翅片板10覆盖的长方形的区域。并且，油通过孔11以及冷却水通过孔12位于该长方形的区域内。换言之，两个油通过孔11在沿着第一基准线L1的方向上夹着第二翅片板10而存在，两个冷却水通过孔12在沿着第一基准线L1的方向上夹着第二翅片板10而存在。因此，在本实施例的板间冷却水流路8内，通过第二翅片板10，能够在与第二翅片板10的第一基准线L1平行且沿着第二基准线L2的方向上形成大致均匀的冷却水的流动。
使用图10至图13详述第二翅片板10。此外，为了便于说明，如图10、图11、图13所示，将第二翅片板10的俯视中的相互正交的两个方向定义为X方向、Y方向。
如图10至图12所示，第二翅片板10呈以固定间隔反复弯曲而形成的梯形(等腰梯形)的波形形状。换言之，第二翅片板10为一边将一个原材料沿着Y方向延伸一边弯曲成波形形状而成的波纹翅片。
如图11以及图12，第二翅片板10具有位于波形的顶部并在X方向上“之”字形连续的顶部壁41、位于波形的底部并在X方向上“之”字形连续的底部壁42、连结顶部壁41和底部壁42的脚部43。此外，顶部壁41和底部壁42实质上相同。
第二翅片板10的脚部43具有第一壁43a和相对于第一壁43a在Y方向上偏离规定间距的第二壁43b。在X方向上，第二壁43b位于第一壁43a的两侧。在X方向上，第一壁43a位于第二壁43b的两侧。本实施例的脚部43沿着X方向按照第一壁43a、第二壁43b、第一壁43a、第二壁43b的顺序反复而形成。
进一步，在第二翅片板10的脚部43上，以沿着顶部壁41以及底部壁42的规定间隔形成有台阶壁44。该台阶壁44为第一壁43a和第二壁43b之间的台阶面。因此，脚部43通过沿着X方向反复形成的第一壁43a和第二壁43b和台阶壁44，沿着顶部壁41以及底部壁42呈矩形的波形形状。台阶壁44形成于从顶部壁41以及底部壁42离开的位置。
另外，第二翅片板10的脚部43形成为与在Y方向上邻接的脚部43相同相位的波形形状。也就是说，在Y方向上邻接的脚部43中，与第一壁43a相对向的是第一壁43a，与第二壁43b相对向的是第二壁43b。
在第二翅片板10的脚部43的台阶壁44上，形成有宽度为第二翅片板10的板厚以下的细长的开口部45。换言之，第二翅片板10的脚部43的台阶壁44只要是能够形成宽度为第二翅片板10的板厚以下的细长的开口部45的程度的大小的台阶面即可。
第二翅片板10的开口部45为沿着X方向的细长的贯通孔。在如本实施例所示在冷却水回路内使用第二翅片板10的情况下，第二翅片板10的开口部45例如形成为其宽度t2为0.15mm左右的细长的开口即可。
当形成这样的第二翅片板10时，在原材料上，以X方向的规定间隔P2间断地设置有沿着Y方向的狭缝。
并且，像这样形成有狭缝的状态的原材料沿着Y方向延伸的同时在每个规定位置向各自的相反侧弯曲。由此，第二翅片板10形成为梯形的波形形状。另外，通过每隔X方向的规定间隔P2沿着上述狭缝分别错开规定间距来实施弯曲加工，第二翅片板10的脚部43沿着X方向成为波形形状。也就是说，通过沿着上述狭缝对原材料实施弯曲加工，在第二翅片板10上形成有台阶壁44和宽度为第二翅片板10的板厚以下的细长的开口部45。
图13为沿着与第一芯板5、第二芯板6的面平行地横切板间冷却水流路8的截面放大示出第二翅片板10的脚部43的图。
第二翅片板10的第一壁43a、第二壁43b通过形成于脚部43的开口部45以虚线状排成一列，并且邻接的壁的列成为彼此相辅的关系，作为整体排列成交错状。
因此，在欲使冷却水沿着X方向流动的情况下，使其如箭头46所示直线地流过邻接的脚部43的列之间，同时流经开口部45，因此，难以产生边界层且流路阻力也小。在欲使冷却水沿着Y方向流动的情况下，由于邻接的列的脚部43重合，因此，冷却水并不能直线地流动，而如箭头47所示蜿蜒流动。另外，沿着Y方向流动时冷却水所通过的开口部45的通路截面积变得非常小。因此，冷却水沿着Y方向流动时的流路阻力变大。也就是说，第二翅片板10具有流路阻力在X方向和Y方向上不同的各向异性，对于向X方向(沿着上述的第一基准线L1的方向)的流动的流路阻力相对变小，同时，对于向Y方向(沿着上述的第二基准线L2的方向)的流动的流路阻力变大。
此外，在上述的实施例中，在板间油流路7上配置了第一翅片板9，在板间冷却水流路8上配置了第二翅片板10，但也可以在板间油流路7上配置第二翅片板10，在板间冷却水流路8上配置第一翅片板9。另外，也可以在板间油流路7和板间冷却水流路8双方上配置第一翅片板9或者在板间油流路7和板间冷却水流路8双方上配置第二翅片板10。
在这样的实施例的油冷却器1中，板间油流路7中的第一翅片板9的各向异性的倾向和板间冷却水流路8中的第二翅片板10的各向异性的倾向一致。并且，油导入部18和冷却水导入部14在沿着第一翅片板9、第二翅片板10的第一基准线L1的方向上夹着第一翅片板9、第二翅片板10配置。因此，在板间油流路7上形成与板间冷却水流路8的冷却水的流动的方向为相反方向的油的流动。换言之，形成于板间油流路7的大致均匀的油的流动方向与形成于板间冷却水流路8的大致均匀的冷却水的流动的方向为相反方向。详细而言，在配置有第一翅片板9、第二翅片板10的区域内，板间油流路7中的油的流动的方向与板间冷却水8中的冷却水的流动的方向为相反方向。进一步说，第一翅片板9中的油的流动的方向与第二翅片板10中的冷却水的流动的方向为相反方向。因此，在配置有第一翅片板9、第二翅片板10的位置，油的流动和冷却水的流动为所谓的对向流，能够提高热交换效率。
在板间油流路7中，第一翅片板9位于一对油通过孔11之间，同时，与板间冷却水流路8相比，流体阻力变大。因此，在板间油流路7中，如图4所示，即使油通过孔11和第一翅片板9之间的间隔S1狭窄，从油通过孔11导入的油在流入第一翅片板9之前，容易在第一翅片板9的上游侧流至冷却水通过孔12侧。也就是说，在板间油流路7中，即使油通过孔11和第一翅片板9的间隔S1狭窄，也能够使板间油流路7中的沿着第一基准线L1的油的流动在沿着第二基准线L2的方向上大致均匀。并且，由于能够使板间油流路7中的油的流动在沿着第二基准线L2的方向上大致均匀，因此，能够使用第一芯板5、第二芯板6全体进行效率良好的热交换。
在板间冷却水流路8中，第二翅片板10位于一对冷却水通过孔12之间，同时，与板间油流路7相比，流体阻力变小。因此，在板间冷却水流路8中，如图9所示，需要较宽设定冷却水通过孔12和第二翅片板10的间隔S2。也就是说，在板间冷却水流路8中，由于流体阻力小，因此，如果间隔S2窄的话，则从冷却水通过孔12导入的冷却水难以在第二翅片板10的上游侧流至油通过孔11侧。因此，第二翅片板10与第一翅片板9相比，减小其沿着第一基准线L1的宽度，以使得板间冷却水流路8中的间隔S2变大。由此，在板间冷却水流路8中，也能够使沿着第一基准线L1的冷却水的流动在沿着第二基准线L2的方向上大致均匀。并且，由于能够使板间冷却水流路8中的冷却水的流动在沿着第二基准线L2的方向上大致均匀，因此，能够使用第一芯板5、第二芯板6全体进行效率良好的热交换。
就第一翅片板9而言，通过使形成于台阶壁34的开口部35的宽度为第一翅片板9的板厚以下，能够相对地缩小台阶壁34。详细而言，在第一翅片板9中，能够缩小第一突出壁33b相对于基准壁33a的突出量和第二突出壁33c相对于基准壁33a的突出量。
因此，就第一翅片板9而言，能够缩小(缩短)沿着Y方向延伸的同时反复弯曲成V字形时的弯曲间隔，总体上，能够增加第一翅片板9的每单位面积的导热面积。
另外，第一翅片板9的台阶壁34形成于从顶部壁31以及底部壁32离开的位置。因此，就第一翅片板9而言，在邻接的脚部33、33的间隔相对变得狭窄的顶部壁31附近和底部壁32附近，邻接的脚部33、33彼此之间难以接触。进一步，第一翅片板9的脚部33形成为与在Y方向上邻接的脚部33相同相位的波形形状。因此，邻接的脚部33、33彼此之间难以接触。从而，对于第一翅片板9，通过上述构造也能够缩小(缩短)沿着Y方向延伸的同时反复弯曲成V字形时的弯曲间隔。
并且，由于第一翅片板9的脚部33呈V字形的波形形状，因此，能够确保在Y方向上邻接的顶部壁31、31(底部壁32、32)的间隔，同时，能够缩小上述弯曲间隔。因此，第一翅片板9能够抑制异物所导致的堵塞。此外，在如本实施例所示在油回路内使用第一翅片板9的情况下，例如，以不钩挂直径0.5mm左右的异物的方式，确保在Y方向上邻接的顶部壁31、31(底部壁32、32)的间隔即可。另外，在冷却水回路内使用第一翅片板9的情况下，例如，以不钩挂直径1mm左右的异物的方式，确保在Y方向上邻接的顶部壁31、31(底部壁32、32)的间隔即可。
由于在第一翅片板9的脚部33上形成有开口部35，因此，难以在脚部33的表面发展边界层，能够抑制热交换效率的降低。
就第二翅片板10而言，通过使形成于台阶壁44的开口部45的宽度为第二翅片板10的板厚以下，能够相对地缩小台阶壁44。详细而言，在第二翅片板10中，能够缩小第二壁43b相对于第一壁43a的突出量。
因此，就第二翅片板10而言，能够缩小(缩短)沿着Y方向延伸的同时反复弯曲成梯形时的弯曲间隔，总体上，能够增加第二翅片板10的每单位面积的导热面积。
另外，第二翅片板10的台阶壁44形成于从顶部壁41以及底部壁42离开的位置。因此，就第二翅片板10而言，在邻接的脚部43、43的间隔相对变得狭窄的顶部壁41附近和底部壁42附近，邻接的脚部43、43彼此之间难以接触。进一步，第二翅片板10的脚部43形成为与在Y方向上邻接的脚部43相同相位的波形形状。因此，邻接的脚部43、43彼此之间难以接触。从而，对于第二翅片板10，通过上述构造也能够缩小(缩短)沿着Y方向延伸的同时反复弯曲成V字形时的弯曲间隔。
并且，由于第二翅片板10的脚部43呈梯形的波形形状，因此，能够确保在Y方向上邻接的顶部壁41、41(底部壁42、42)的间隔，从而能够抑制异物所导致的堵塞。此外，在如本实施例所示在冷却水回路内使用第二翅片板10的情况下，例如，以不钩挂直径1mm左右的异物的方式，确保在Y方向上邻接的顶部壁41、41(底部壁42、42)的间隔即可。另外，在油回路内使用第二翅片板10的情况下，例如，以不钩挂直径0.5mm左右的异物的方式，确保在Y方向上邻接的顶部壁41、41(底部壁42、42)的间隔即可。
由于在第二翅片板10的脚部43上形成有开口部45，因此，难以在脚部43的表面发展边界层，能够抑制热交换效率的降低。
接着，对本发明的第二实施例进行说明。此外，对于与上述的第一实施例相同的构成要素赋予相同的符号，并省略重复的说明。
使用图14至图17对作为本发明的第二实施例中的热交换器的油冷却器48进行说明。图14是第二实施例中的油冷却器48的分解立体图。另外，图15是油冷却器48的主要部分截面图，是相当于沿着图2的A-A线的位置的截面图。图16是第二实施例中的第一芯板5的立体图。图17是第二实施例中的第二芯板6的立体图。
第二实施例中的油冷却器48与上述的第一实施例的油冷却器1为大致相同构成，但在板间冷却水流路8内，代替第二翅片板10而设置多个突条49。
突条49沿着与第一翅片板9的第一基准线L1平行的方向延伸，由第一芯板5的第一突条部49a和第二芯板6的第二突条部49b构成。
详细而言，如图14至图16所示，在第一芯板5上形成有向板间冷却水流路8侧突出的第一突条部49a。从板间油流路7观察，第一突条部49a为形成于第一芯板5的截面大致U字形状的凹槽。
如图14、图15、图17所示，在第二芯板6上形成有向板间冷却水流路8侧突出的第二突条部49b。从板间油流路7观察，第二突条部49b为形成于第二芯板6的截面大致U字形状的凹槽。
在该第二实施例中，相对向的第一突条部49a的前端和第二突条部49b的前端被钎焊。并且，在板间冷却水流路8内，通过多个突条49，在突条49之间形成有沿着与第一翅片板9的第一基准线L1平行的方向延伸的相互独立的多个细长的水路。
当俯视观察油冷却器48时，突条49设置于板间冷却水流路8的与第一翅片板9重合的区域。换言之，突条49形成于与配置有第一翅片板9的区域重合的区域。
在这样的第二实施例的油冷却器48中，在板间油流路内以及板间冷却水流路内，通过第一翅片板9和突条49能够形成与第一基准线L1平行的大致均匀的流动，能够使用第一芯板5、第二芯板6整体进行效率良好的热交换。也就是说，在这样的第二实施例的油冷却器48中，也能够实现与上述的第一实施例的油冷却器1大致同等的作用效果。
进一步，在该第二实施例中，由于能够省略板间冷却水油路8的翅片板，因此，与第一实施例相比能够削减部件件数。
此外，形成于板间冷却水流路8的突条49也可以仅由第一突条部49a构成。在这种情况下，第一突条部49a的前端可以钎焊于第二芯板6的平面状的背面。另外，形成于板间冷却水流路8的突条49也可以仅由第二突条部49b构成。在这种情况下，第二突条部49b的前端可以钎焊于第一芯板5的平面状的底面。这样，即使在仅由第一突条部49a构成突条49的情况下和仅由第二突条部49b构成突条49的情况下，也能够得到与上述的第一实施例大致同等的作用效果。
另外，突条49可以不设置于板间冷却水流路8而设置于板间油流路7。也就是说，作为本发明的油冷却器，也可以为在板间油流路7内代替第一翅片板9而设置突条49，在板间冷却水流路8内配置第二翅片板10的构成。在这样的构成中，也能够得到与上述的第一实施例大致同等的作用效果。
上述的第二实施例中的突条49沿着与第一翅片板9的第一基准线L1平行的方向形成为波形状，但也可以形成为与第一翅片板9的第一基准线L1平行的直线状。
另外，上述的各实施例的油冷却器1、48所使用的翅片板并不限定于上述的第一翅片板9、第二翅片板10，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心并相互正交的第一基准线以及第二基准线时，只要具有与第一基准线平行的方向的流路阻力小于与第二基准线平行的方向的流路阻力的各向异性即可。
例如，也可以使用以下说明的第三翅片板50代替上述的第一翅片板9和第二翅片板10。
图18至图22示出表示上述的第一翅片板9和第二翅片板10的其他的实施例的第三翅片板50。
作为翅片板的第三翅片板50外形为大致矩形，具有一对相互相对向的纵边50a和一对相互相对向的横边50b。
就第三翅片板50而言，在配置于板间油流路7的情况下，例如，如图18所示，通过第二芯板6的凸起部25被定位。详细而言，在该例中，通过使凸起部25的一部分向相对向的凸起部侧突出而形成的定位突起25a，将第三翅片板50定位在相对向的一对凸起部25、25之间。
就第三翅片板50而言，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心并相互正交的第一基准线L1以及第二基准线L2时，具有与第一基准线L1平行的方向的流路阻力小于与第二基准线L2平行的方向的流路阻力各向异性。换言之，本实施例的第三翅片板50具有与横边50b平行的方向的流路阻力大于与纵边50a平行的方向的流路阻力的各向异性。
第三翅片板50以在沿着第一基准线L1的方向上其两端相较于油通过孔11以及冷却水通过孔12位于第二芯板6的中心侧的方式形成。另外，第三翅片板50以在沿着第二基准线L2的方向上其两端延伸至油通过孔11以及冷却水通过孔12之间的方式形成。换言之，第三翅片板50形成为与第二基准线L2平行的横边50b的长度与板间油流路7的宽度大致相同的长度。进一步说，在板间油流路7内，油通过孔11以及冷却水通过孔12未被第三翅片板50覆盖而位于第三翅片板50的横边50b和与该横边50b相对向的第二芯板6的外周缘之间。
也就是说，在第二芯板6上，存在邻接于第三翅片板50的横边50b并且未被第三翅片板50覆盖的长方形的区域。并且，油通过孔11以及冷却水通过孔12位于该长方形的区域内。换言之，两个油通过孔11在沿着第一基准线L1的方向上夹着第三翅片板50而存在，两个冷却水通过孔12在沿着第一基准线L1的方向上夹着第三翅片板50而存在。因此，在本实施例中，在板间油流路7内，通过第三翅片板50，也能够在与第三翅片板50的第一基准线L1平行且沿着第二基准线L2的方向上形成大致均匀的油的流动。
使用图19至图22详述第三翅片板50。此外，为了便于说明，如图19、图20、图22所示，将第一翅片板9的俯视中的相互正交的两个方向定义为X方向、Y方向。
如图19至图21所示，第三翅片板50呈以固定间隔反复弯曲而形成的V字形的波形形状。换言之，第三翅片板50为一边将一个原材料沿着Y方向延伸一边弯曲成波形形状而成的波纹翅片。
如图20以及图21所示，第三翅片板50具有位于波形的顶部并在X方向上连续的顶部壁51、位于波形的底部并在X方向上连续的底部壁52、连结顶部壁51和底部壁52的脚部53。此外，顶部壁51和底部壁52实质上相同。
第三翅片板50的脚部53具有以向在Y方向上邻接的一个脚部侧凸出的方式弯曲而形成的第一壁53a和以向在Y方向上邻接的另一个脚部侧凸出的方式弯曲而形成的第二壁53b。
第三翅片板50的脚部53沿着X方向交替地反复形成第一壁53a和第二壁53b。
进一步，在第三翅片板50的脚部53上，以沿着顶部壁51以及底部壁52的规定间隔形成有台阶壁54。该台阶壁54为第一壁53a和第二壁53b之间的台阶面。因此，第三翅片板50的脚部53通过沿着X方向反复形成的第一壁53a和第二壁53b以及台阶壁54，沿着顶部壁51以及底部壁52呈矩形的波形形状。台阶壁54形成于从顶部壁51以及底部壁52离开的位置。
另外，第三翅片板50的脚部53形成为与在Y方向上邻接的脚部53相同相位的波形形状。也就是说，在于Y方向上邻接的脚部53上，与第一壁53a相对向的是第一壁53a，与第二壁53b相对向的是第二壁53b。
在第三翅片板50的脚部53的台阶壁54上形成有宽度为第三翅片板50的板厚以下的细长的开口部55。换言之，第三翅片板50的脚部53的台阶壁54只要是能够形成宽度为第三翅片板50的板厚以下的细长的开口部55的程度的大小的台阶面即可。
第三翅片板50的开口部55为沿着X方向的细长的贯通孔。在油回路内使用第三翅片板50的情况下，第三翅片板50的开口部55例如形成为其宽度t3为0.1mm左右的细长的开口即可。
当形成这样的第三翅片板50时，在原材料上，以X方向的规定间隔P3间断地设置有沿着Y方向的狭缝。并且，通过沿着该狭缝的弯曲加工，第三翅片板50的脚部53沿着X方向成为波形形状。也就是说，通过沿着上述狭缝对原材料实施弯曲加工，在第三翅片板50上形成台阶壁54和宽度为第三翅片板50的板厚以下的细长的开口部55。
并且，形成有这样的通路截面积非常小的开口部55的状态的原材料沿着Y方向延伸的同时在每个规定位置分别向相反侧弯曲。由此，第三翅片板50形成为V字形的波形形状。
图22是沿着与第一芯板5、第二芯板6的面平行地横切板间油流路7的截面放大示出第三翅片板50的脚部53的图。
第三翅片板50的第一壁53a以及第二壁53b通过形成于脚部53的开口部55以虚线状断续地排成一列，并且邻接的壁的列成为彼此相辅的关系，作为整体排列成交错状。
因此，在欲使油沿着X方向流动的情况下，使其如箭头56所示直线地流过邻接的脚部53的列之间，同时流经开口部55，因此，难以产生边界层且流路阻力也小。在欲使油沿着Y方向流动的情况下，由于邻接的列的脚部53重合，油并不能直线地流动，而如箭头57所示蜿蜒流动。另外，沿着Y方向流动时油所通过的开口部55的通路截面积变得非常小。因此，油沿着Y方向流动时的流路阻力变大。也就是说，第三翅片板50具有流路阻力在X方向和Y方向上不同的各向异性，对于向X方向(沿着上述的第一基准线L1的方向)的流动的流路阻力相对变小，同时，对于向Y方向(沿着上述的第二基准线L2的方向)的流动的流路阻力变得极大。
在这样的第三翅片板50中，也能够实现与上述的第一翅片板9和第二翅片板10大致同等的作用效果。
也就是说，就第三翅片板50而言，通过使形成于台阶壁54的开口部55的宽度为第三翅片板50的板厚以下，能够相对地缩小台阶壁54。详细而言，在第三翅片板50中，能够缩小第二壁53b相对于第一壁53a的突出量。
因此，就第三翅片板50而言，能够缩小(缩短)沿着Y方向延伸的同时反复弯曲成V字形时的弯曲间隔，总体上，能够增加第三翅片板50的单位面积的导热面积。
另外，第三翅片板50的台阶壁54形成于从顶部壁51以及底部壁52离开的位置。因此，就第三翅片板50而言，在邻接的脚部53、53的间隔相对变得狭窄的顶部壁51附近和底部壁52附近，邻接的脚部53、53彼此之间难以接触。进一步，第三翅片板50的脚部53形成为与在Y方向上邻接的脚部53相同相位的波形形状。因此，邻接的脚部53、53彼此之间难以接触。从而，对于第三翅片板50，通过上述构造也能够缩小(缩短)沿着Y方向延伸的同时反复弯曲成V字形时的弯曲间隔。
并且，由于第三翅片板50的脚部53呈V字形的波形形状，因此，能够确保在Y方向邻接的顶部壁51、51(底部壁52、52)的间隔，同时，能够缩小上述弯曲间隔。因此，第三翅片板50能够抑制异物所导致的堵塞。此外，在油回路内使用第三翅片板50的情况下，例如，以不钩挂直径0.5mm左右的异物的方式，确保在Y方向上邻接的顶部壁51、51(底部壁52、52)的间隔即可。另外，在冷却水回路内使用第三翅片板50的情况下，例如，以不钩挂直径1mm左右的异物的方式，确保在Y方向上邻接的脚部53的顶部壁51、51(底部壁52、52)的间隔即可。
由于在第三翅片板50的脚部53上形成有开口部35，因此，难以在脚部53的表面发展边界层，能够抑制热交换效率的降低。

Claims (3)

1.一种热交换器，其通过层叠多个矩形的芯板，在各个芯板之间交替地构成板间油流路和板间冷却水流路，同时，在所述板间油流路或者板间冷却水流路中的至少一方上配置矩形的翅片板并且相互钎焊接合而成，其特征在于，
所述芯板具有一对油孔和一对冷却水孔，
就所述翅片板而言，当在其俯视图上假想穿过该翅片板的中心相互正交的第一基准线以及第二基准线时，具有与第一基准线平行的方向的流路阻力小于与第二基准线平行的方向的流路阻力的各向异性，
所述一对油孔位于所述芯板的外缘，同时，形成于夹着该芯板的中心的对称的位置，进一步，在沿着所述第一基准线的方向上位于夹着所述翅片板的位置，
所述一对冷却水孔位于所述芯板的外缘，同时，形成于夹着该芯板的中心的对称的位置，进一步，在沿着所述第一基准线的方向上位于夹着所述翅片板的位置，
所述一对油孔形成在所述芯板的对角线上，
所述一对冷却水孔形成在与形成有所述一对油孔的对角线不同的所述芯板的对角线上，
在所述板间油流路和所述板间冷却水流路中的任一方上配置所述翅片板，
在所述芯板上形成有多个突条，所述多个突条在所述板间油流路和所述板间冷却水流路中的、未配置所述翅片板的板间流路内沿着与所述第一基准线平行的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
所述翅片板配置于所述板间油流路以及所述板间冷却水流路的双方。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，
在所述板间油流路内形成与所述板间冷却水流路的冷却水的流动的方向相反方向的油的流动。
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