JP2002168591A - アルミニウム製熱交換器 - Google Patents

アルミニウム製熱交換器

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JP2002168591A JP2000362303A JP2000362303A JP2002168591A JP 2002168591 A JP2002168591 A JP 2002168591A JP 2000362303 A JP2000362303 A JP 2000362303A JP 2000362303 A JP2000362303 A JP 2000362303A JP 2002168591 A JP2002168591 A JP 2002168591A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１、第２プレート材の耐食性を維持しなが
らも、第１、第２プレート１、２の外周部の接合箇所の
接合強度およびシール性を向上する。 【解決手段】 第１、第２プレート１、２を、第１、第
２プレート１、２の板厚方向に交互に複数積層してなる
プレート積層型コア部１０を備えたハウジングレス式オ
イルクーラおいて、第１、第２プレート１、２として、
アルミニウム合金よりなる第１、第２芯材３１、３４の
冷却水通路２１側面に第１、第２犠牲材層３２、３６を
クラッドし、第１、第２芯材３１、３４のオイル通路２
２側面に第１、第２ろう材層３３、３５をクラッドした
三層構造の第１、第２プレート材を採用している。そし
て、第１、第２プレート材の外周部を、第１、第２プレ
ート材の外周縁部４７、５７と第２、第１プレート材と
の間に第１ろう材層３３が介在するように略Ｕ字状に曲
げ加工した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム三層
クラッド合金材よりなる第１、第２プレート材を交互
に、しかも複数積層して一体ろう付けしてなるアルミニ
ウム製熱交換器に関するもので、特にオイルの冷却媒体
としての冷却水の冷却水通路壁の孔食を防止することが
可能なハウジングレス式オイルクーラのろう付け構造に
係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、図１２および図１３に示した
ように、略同一外郭形状の皿形状のプレート１０１を板
厚方向に複数積層して一体ろう付け接合により製造され
るハウジングレス式オイルクーラ１００がある。そし
て、複数のプレート１０１を板厚方向に積層してなるプ
レート積層型コア部１０２の図示下端部には、アルミニ
ウム合金よりなるシート部材１０３が設けられている。
そして、隣接する２つのプレート１０１間には、扁平な
冷却水通路１０４が形成され、また、隣接する２つのプ
レート１０１間には、扁平なオイル通路１０５が形成さ
れ、これらは、プレート１０１の板厚方向に交互に形成
されている。そして、最も図示上端側のプレート１０１
には、冷却水入口管１０６および冷却水出口管１０７が
装着され、シート部材１０３には、パッキン１０８が装
着されている。なお、オイル通路１０５内には伝熱フィ
ン１０９が収容されている。
【０００３】このようなハウジングレス式オイルクーラ
１００に使用される複数のプレート１０１は、図１４に
示したように、アルミニウム合金よりなる芯材１１０の
両端面にＡｌ−Ｓｉ系のアルミニウム合金よりなる第
１、第２ろう材層１１１、１１２をクラッドしたアルミ
ニウム三層クラッド合金材（三層構造のプレート材）が
使用されている。そして、複数のプレート１０１の平板
状部は、第１ろう材層１１１と第２ろう材層１１２と
が、冷却水通路１０４またはオイル通路１０５を隔てて
対向して配置され、且つ複数のプレート１０１の平板状
部よりも外周側に位置する外周部は、第１ろう材層１１
１と第２ろう材層１１２とが面接触するように曲げ加工
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のハウ
ジングレス式オイルクーラ１００においては、オイルの
冷却媒体としての冷却水が腐食性の強い劣化した冷却水
になると、アルミニウム合金よりなるプレート１０１の
冷却水通路側の通路壁に孔食（腐食）が発生し易く、製
品寿命が短くなってしまうという問題が生じる。そこ
で、プレート１０１としてアルミニウム合金よりなる芯
材の冷却水通路側の端面にアルミニウム合金よりなる犠
牲材層をクラッドし、芯材のオイル通路側の端面にアル
ミニウム合金よりなるろう材層をクラッドしたアルミニ
ウム三層クラッド合金材（３層構造のプレート材）を使
用することが考えられるが、プレート１０１の外周部同
士の接合箇所にろう材が存在しないため、各プレート１
０１の外周部同士の接合箇所のろう付けができなくなる
という問題が生じる。
【０００５】この問題を解決する方法として、図１５に
示したように、プレート１０１を、アルミニウム合金よ
りなる芯材１２０の一端面にアルミニウム合金よりなる
第１犠牲材層１２１をクラッドし、更に、芯材１２０の
他端面にアルミニウム合金よりなる第２犠牲材層１２２
をクラッドし、その表面にアルミニウム合金よりなるろ
う材層１２３をクラッドしたアルミニウム四層クラッド
合金材（４層構造のプレート材）により構成したハウジ
ングレス式オイルクーラ（特開平１０−１８５４６２号
公報等）が提案されている。この各プレート１０１の外
周部では、ろう材層１２３と第１犠牲材層１２１とが面
接触するように曲げ加工されている。これにより、各プ
レート１０１の外周部の接合箇所にろう材が存在するた
め、各プレート１０１の外周部の接合箇所の接合強度お
よびシール性が向上するが、プレート１０１として４層
構造のプレート材を使用しているので、材料コストが高
くなり、コストアップとなるという問題が生じる。
【０００６】また、アルミニウム合金よりなる芯材の両
端面に、犠牲材を兼ねる亜鉛（Ｚｎ）入りのろう材層を
クラッドした三層構造のプレート材を使用することも考
えられるが、加熱炉内で一体ろう付けを行う際に、Ｚｎ
成分が蒸発し易く、また、ろう材層は表面張力により接
合箇所に集まる。このため、犠牲材の量をコントロール
し難く耐食性が不十分となるので、プレート材の冷却水
通路側の通路壁の孔食が懸念される。
【０００７】
【発明の目的】本発明の目的は、第１、第２プレートと
して三層構造の第１、第２プレート材を採用することに
より、低コスト化を図ることのできるアルミニウム製熱
交換器を提供することにある。また、第１、第２プレー
ト材の耐食性を維持しながらも、第１、第２プレートの
外周部の接合箇所の接合強度およびシール性を向上する
ことできるアルミニウム製熱交換器を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、アルミニウム製熱交換器の第１プレートとし
て、アルミニウム合金よりなる第１芯材の一端面に第１
犠牲材層をクラッドし、且つ第１芯材の他端面に第１ろ
う材層をクラッドした三層構造の第１プレート材を使用
している。また、アルミニウム製熱交換器の第２プレー
トとして、アルミニウム合金よりなる第２芯材の一端面
に第２ろう材層をクラッドし、且つ第２芯材の他端面に
第２犠牲材層をクラッドした三層構造の第２プレート材
を使用している。これにより、アルミニウム製熱交換器
の材料コストを低減化できるので、製品コストを低減す
ることができる。
【０００９】そして、第１犠牲材層と第２犠牲材層とが
第１流体通路を隔てて対向するように、しかも第１ろう
材層と第２ろう材層とが第２流体通路を隔てて対向する
ように、第１、第２プレート材を板厚方向に交互に配置
することにより、加熱炉等で第１、第２ろう材層の融点
以上の加熱を行うことで、第１、第２プレートの腐食環
境に晒される側に第１、第２犠牲材層を具備した状態を
維持しつつ、第１、第２プレートの接合箇所を確実にろ
う付け接合することができる。
【００１０】そして、第１プレート材の外周部と第２プ
レート材または第１プレート材との接合箇所に少なくと
も第１ろう材層が介在するように第１プレート材の外周
部が塑性加工されている。これにより、加熱炉等で第
１、第２ろう材層の融点以上の加熱を行うことで、第
１、第２プレートの腐食環境に晒される側に第１、第２
犠牲材層を具備した状態を維持しつつ、第１プレート材
の外周部と第２プレート材または第１プレート材との接
合箇所を確実にろう付け接合することができる。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、第１プレ
ート材の外周部は、略Ｕ字状または略Ｖ字状または略Ｃ
字状の断面形状が得られるように塑性加工されているこ
とを特徴としている。これにより、第１犠牲材層と第２
犠牲材層とが第１流体通路を隔てて対向するように第
１、第２プレート材を板厚方向に交互に積層した場合で
も、第１プレート材の外周部と第２プレート材または第
１プレート材との接合箇所を確実にろう付け接合するこ
とができる。
【００１２】請求項３に記載の発明によれば、第１プレ
ート材には、第１流体通路と第２流体通路とを区画する
平面形状の区画部が設けられている。そして、第１プレ
ート材の外周部に、区画部の外周端より区画部の面方向
に対して直交する板厚方向に向くように曲げられた縦壁
部、およびこの縦壁部の先端より前記区画部の面方向に
向くように曲げられた外周縁部が設けられている。そし
て、外周縁部は、第１ろう材層を介して第２プレート材
に面接触するように配置されることにより、第１プレー
ト材の外周部と第２プレート材または第１プレート材と
を平面ろう付けすることができ、ろう付け不良箇所を少
なくすることができる。
【００１３】請求項４に記載の発明によれば、第２プレ
ート材は、段差付きの面形状が得られるように曲げ加工
されている。そして、第２プレート材の外周部は、略Ｌ
字状の断面形状が得られるように曲げ加工され、第２プ
レート材の延長部と外周縁部との間に、第１プレート材
の区画部と縦壁部との間に形成される第１曲げ部を係止
する第２曲げ部を設けている。これにより、第１プレー
ト材と第２プレート材との位置決めを容易に行うことが
できる。
【００１４】請求項５に記載の発明によれば、第２プレ
ート材の第２犠牲材層側面と第１プレート材の第１犠牲
材層側面との間に、内部を腐食生成流体（第１流体）が
流れる第１流体通路が形成されている。また、第１プレ
ート材の第１ろう材層側面と第２プレート材の第２ろう
材層側面との間に、内部を腐食非生成流体（第２流体）
が流れる第２流体通路が形成されている。そして、第１
流体通路の通路壁は、前記第２流体通路の通路壁よりも
腐食環境に晒されている。また、請求項６に記載の発明
によれば、アルミニウム製熱交換器は、少なくとも第１
プレート材の外周部の一部が外壁部を形成するハウジン
グレス式熱交換器であることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】〔第１実施形態の構成〕図１ない
し図６は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は
ろう付け前の第１、第２プレート材の外周部の接合箇所
を示した図で、図２ないし図６はハウジングレス式オイ
ルクーラを示した図である。
【００１６】本実施形態のハウジングレス式オイルクー
ラは、車両に搭載された内燃機関（エンジン）のシリン
ダブロック（図示せず）の壁面に装着されて、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エン
ジンオイル（以下オイルと略す）とを熱交換してオイル
を冷却するアルミニウム製熱交換器（水冷式オイルクー
ラ）である。
【００１７】ハウジングレス式オイルクーラは、オイル
と冷却水とを熱交換するプレート積層型コア部（積層
体）１０を備えている。このプレート積層型コア部１０
は、所定の凹凸形状を有するようにプレス成形された第
１、第２プレート１、２を、第１、第２プレート１、２
の板厚方向に交互に複数積層することにより形成されて
いる。そして、プレート積層型コア部１０の図示上端部
にはアルミニウム合金製のカバープレート（天井側プレ
ート）６が取り付けられ、また、プレート積層型コア部
１０の図示下端部にはアルミニウム合金製のシール部材
（底側プレート、台座）７が取り付けられている。
【００１８】カバープレート６は、アルミニウム合金よ
りなる芯材の他端面（冷却水通路２１側面）に芯材より
も電位的に卑な犠牲材層をクラッドした二層構造のプレ
ート材（アルミニウム二層クラッド合金材）が使用され
ている。そして、カバープレート６には、冷却水を流入
させるための流入口１１を形成する円形直管状の冷却水
入口管（冷却水側入口パイプ）８、および冷却水を流出
させるための流出口１２を形成する円形直管状の冷却水
出口管（冷却水側出口パイプ）９がろう付け接合されて
いる。そして、カバープレート６には、第１プレート１
を係止するための曲げ部１３が形成されている。また、
シール部材７のうちプレート積層型コア部１０と反対側
の面（シリンダブロックの壁面に接触する側の面）に
は、この面（以下シール面と呼ぶ）とシリンダブロック
の壁面との隙間を密閉（シール）するアクリルゴム製の
パッキン１４、１５が装着されている。
【００１９】また、シール部材７の四隅には、シリンダ
ブロックの壁面にボルト等の締結具（図示せず）を用い
て締め付け固定するためのボルト孔１６付きのステー部
１７が形成されている。また、シール部材７には、プレ
ート積層型コア部１０内にオイルを流入させるための丸
孔形状のオイル流入口１８、およびプレート積層型コア
部１０からオイルを流出させるための丸孔形状のオイル
流出口１９が形成されている。
【００２０】プレート積層型コア部１０は、略長方形状
または略円形状または略楕円形状の第１プレート１およ
び略長方形状または略円形状または略楕円形状の第２プ
レート２を板厚方向に交互に複数積層することで、第
２、第１プレート２、１の第２、第１犠牲材層側面間
に、内部を冷却水が流れる扁平な冷却水通路（本発明の
第１流体通路に相当する）２１、および第１、第２プレ
ート１、２の第１、第２ろう材層側面間に、内部をオイ
ルが流れる扁平なオイル通路（本発明の第２流体通路に
相当する）２２を形成している。そして、第２、第１プ
レート２、１によって冷却水側流路管が構成され、第
１、第２プレート１、２によってオイル側流路管が構成
される。
【００２１】なお、オイル通路２２内には、オイルと冷
却水との熱交換効率を向上させるためのインナーフィン
（オフセットフィン）２３が設けられている。そして、
複数の冷却水通路２１は、第２、第１プレート２、１の
板厚方向に積層されているので、各冷却水通路２１の流
入口側および流出口側を連通するために冷却水連通路２
４、２５を有している。また、複数のオイル通路２２
は、第１、第２プレート１、２の板厚方向に積層されて
いるので、各オイル通路２２の流入口側および流出口側
を連通するためにオイル連通路２６、２７を有してい
る。
【００２２】ここで、第１プレート１としては、図１に
示したように、アルミニウム合金よりなる第１芯材（母
材）３１の一端面（冷却水通路２１側面）に第１芯材３
１よりも電位的に卑な第１犠牲材層３２をクラッドし、
且つ第１芯材３１の他端面（オイル通路２２側面）に第
１芯材３１よりも融点の低い第１ろう材層３３をクラッ
ドした三層構造の第１プレート材（アルミニウム三層ク
ラッド合金材）が使用されている。なお、第１犠牲材層
３２は、第１ろう材層３３よりも融点が高く、第１芯材
３１よりも耐腐食性が劣り、第１芯材３１に対して優先
腐食させるための第１犠牲腐食材層である。
【００２３】第１プレート（第１プレート材）１は、冷
却水通路２１とオイル通路２２とを区画する平面形状の
区画部４１を有している。この区画部４１には、冷却水
連通路２４を形成するための円環状の内周縁部（接合
部）４２、冷却水連通路２５を形成するための円環状の
内周縁部（接合部）４３、オイル連通路２６を形成する
ための円環状の凸状部（接合部）４４、およびオイル連
通路２７を形成するための円環状の凸状部（接合部）４
５が形成されている。
【００２４】そして、区画部４１よりも外周側に位置す
る第１プレート材の外周部は、略Ｕ字状の断面形状が得
られるように曲げ加工（塑性加工）されて、区画部４１
の外周端より区画部４１の面方向に対して直交する板厚
方向に向くように曲げられた縦壁部（外壁部）４６、お
よびこの縦壁部４６の先端より区画部４１の面方向に向
くように曲げられた外周縁部（横壁部、接合部）４７を
有している。そして、区画部４１と縦壁部４６との間に
は第１曲げ部４８が形成され、縦壁部４６と外周縁部４
７との間には第１曲げ部４９が形成されている。外周縁
部４７は、第１ろう材層３３、第２犠牲材層３６を介し
て第２プレート材の区画部４１の冷却水通路側面に面接
触するように配置されている。
【００２５】また、第２プレート２としては、図１に示
したように、アルミニウム合金よりなる第２芯材（母
材）３４の一端面（オイル通路２２側面）に第２芯材３
４よりも融点の低い第２ろう材層３５をクラッドし、且
つ第２芯材３４の他端面（冷却水通路２１側面）に第２
芯材３４よりも電位的に卑な第２犠牲材層３６をクラッ
ドした三層構造の第２プレート材（アルミニウム三層ク
ラッド合金材）が使用されている。なお、第２犠牲材層
３６は、第２ろう材層３５よりも融点が高く、第２芯材
３４よりも耐腐食性が劣り、第２芯材３４に対して優先
腐食させるための第２犠牲腐食材層である。
【００２６】第２プレート（第２プレート材）２は、冷
却水通路２１とオイル通路２２とを区画する平面形状の
区画部５１を有している。この区画部５１には、冷却水
連通路２４を形成するための円環状の凸状部（接合部）
５２、冷却水連通路２５を形成するための円環状の凸状
部（接合部）５３、オイル連通路２６を形成するための
円環状のバーリング部（接合部）５４、およびオイル連
通路２７を形成するための円環状のバーリング部（接合
部）５５が形成されている。なお、バーリング部５４、
５５は、凸状部５２、５３の突出方向に対して逆方向
（図示下方）に突出するように曲げ加工されている。
【００２７】そして、区画部５１よりも外周側に位置す
る第２プレート材の外周部は、略Ｕ字状の断面形状が得
られるように曲げ加工（塑性加工）されて、区画部５１
の外周端より区画部５１の面方向に対して直交する板厚
方向に向くように曲げられた縦壁部（外壁部）５６、お
よびこの縦壁部５６の先端より区画部５１の面方向に向
くように曲げられた外周縁部（接合部）５７を有してい
る。そして、区画部５１と縦壁部５６との間には第２曲
げ部５８が形成され、縦壁部５６と外周縁部５７との間
には第２曲げ部５９が形成されている。外周縁部５７
は、第２犠牲材層３６、第１ろう材層３３を介して第１
プレート材の区画部４１のオイル通路側面に面接触する
ように配置されている。
【００２８】〔第１実施形態のろう付け方法〕次に、本
実施形態のハウジングレス式オイルクーラのろう付け方
法を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
【００２９】先ず、第１芯材３１の一端面に第１ろう材
をクラッドし、第１芯材３１の他端面に第１犠牲腐食材
をクラッドすることにより、第１芯材３１の一端面に第
１ろう材層３３が形成され、第１芯材３１の他端面に第
１犠牲材層３２が形成された第１プレート１をプレス成
形（曲げ加工等）することにより、所定の製品形状を得
る。また、第２芯材３４の一端面に第２犠牲腐食材をク
ラッドし、第２芯材３４の他端面に第２ろう材をクラッ
ドすることにより、第２芯材３４の一端面に第２犠牲材
層３６が形成され、第２芯材３４の他端面に第２ろう材
層３５が形成された第２プレート２をプレス成形（曲げ
加工等）することにより、所定の製品形状を得る。
【００３０】ここで、第１、第２芯材３１、３４として
は、軽量化および高熱伝導化のために、Ａｌ−Ｍｎ系ア
ルミニウム合金板（例えばＡ３０００またはＡ３００
３：アルミニウムマンガン合金板）が使用される。そし
て、第１、第２ろう材層３３、３５としては、Ａｌ−Ｓ
ｉ系アルミニウム合金ろう（例えばＡ３１０４：アルミ
ニウムシリコン合金）またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系アルミ
ニウム合金ろうが使用される。また、第１、第２犠牲材
層３２、３６としては、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金
（例えばＡ７０７２：アルミニウム亜鉛合金）が使用さ
れる。因みに、クラッドするとは、周知のごとく、第
１、第２ろう材層３３、３５を形成するアルミニウム合
金ろうの薄膜、および第１、第２犠牲材層３２、３６を
形成するアルミニウム合金の薄膜の融点未満の温度で加
熱しながら母材である第１、第２芯材３１、３４に向け
て加圧することにより、それらの薄膜を第１、第２芯材
３１、３４の表面に固着させることを言う。
【００３１】そして、図４および図５に示したように、
第１、第２プレート材間にインナーフィン２３を挟み込
んだ状態で、第１、第２プレート材を交互に、しかも板
厚方向に重ね合わせて、第１プレート材の内周縁部４
２、４３の第１ろう材層３３側面と第２プレート材の凸
状部５２、５３の第２ろう材層３５側面とを密着させ、
第２プレート材のバーリング部５４、５５を塑性加工
（曲げ加工）してその第２ろう材層３５側面と第１プレ
ート材の凸状部４４、４５の第１犠牲材層３２側面とを
密着させる（第１、第２プレート１、２の内周縁部の接
合箇所）。
【００３２】一方、図１、図４および図５に示したよう
に、第１プレート材の外周部を略Ｕ字状に曲げ加工した
外周縁部４７の第１ろう材層３３側面と第２プレート材
の区画部５１の外周端の第２犠牲材層３６側面とを密着
させ、第２プレート材の外周部を略Ｕ字状に曲げ加工し
た外周縁部５７の第２犠牲材層３６側面と第１プレート
材の区画部４１の外周端の第１ろう材層３３側面とを密
着させる（第１、第２プレート１、２の外周縁部の接合
箇所）。以上のように、製品形状に成形された第１、第
２プレート１、２を板厚方向に交互に複数積層すること
で、ろう付け前のプレート積層型コア部１０を得る。そ
して、ろう付け前のプレート積層型コア部１０の底側に
シール部材７を仮組み付けし、ろう付け前のプレート積
層型コア部１０の上側に冷却水入口管８および冷却水出
口管９を装着したカバープレート６を仮組み付けする。
このとき、カバープレート６の外周縁部となる曲げ部１
３の内側面に第１プレート１の縦壁部４６と外周縁部４
７との間の第１曲げ部４９を嵌め合（沿）わせて位置決
めする。
【００３３】次に、真空炉等の加熱炉に、プレート積層
型コア部１０、カバープレート６およびシール部材７を
組み付けた積層型組み付け品を入れて、第１、第２ろう
材層３３、３５の融点以上で、且つ第１、第２犠牲材層
３２、３６の融点未満のろう付け温度で積層型組み付け
品の一体ろう付けを行う。なお、第１、第２プレート
１、２の接合面に、ろう付け性を向上させるためのフラ
ックスを使用しても良い。このとき、特にプレート積層
型コア部１０においては、第１、第２プレート１、２の
内周縁部および外周縁部の接合箇所に表面張力によって
第１、第２ろう材層３３、３５から第１ろう材が流れ込
む。
【００３４】それによって、第１、第２プレート１、２
の内周縁部および外周縁部の接合箇所が確実にろう付け
接合される。すなわち、第１プレート１の第１ろう材層
３３側面と第２プレート２の第２犠牲材層３６側面とが
確実にろう付け接合され、第２プレート２の第２ろう材
層３５側面と第１プレート１の第１ろう材層３３側面と
が確実にろう付け接合される。ここで、一体ろう付け中
に第１ろう材層３３から第１ろう材が、第１プレート１
の第１犠牲材層３２側面と第２プレート２の第２犠牲材
層３６側面との間にも回り込む。この回り込んだ第１ろ
う材は、第１、第２犠牲材層３２、３６の第１、第２犠
牲材と混ざり合って、元々の第１、第２犠牲材層３２、
３６の第１、第２犠牲材の電位よりも高くなるので、優
先腐食を防止できる。
【００３５】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
のハウジングレス式オイルクーラの作用を図１ないし図
６に基づいて簡単に説明する。
【００３６】エンジンの摺動部分を潤滑するオイルは、
エンジンのシリンダブロックに形成されたオイル通路
（図示せず）を通ってシール部材７のオイル流入口１８
からプレート積層型コア部１０のオイル連通路２６内に
流入する。そして、オイル連通路２６内に流入したオイ
ルは、図４に矢印で示したように、インナーフィン２３
を有する複数の扁平なオイル通路２２に分散して流入す
る。そして、複数のオイル通路２２に分散して流入した
オイルは、図６（ｂ）に矢印で示したように、複数のオ
イル通路２２を通過する際に各第１、第２プレート１、
２の外側を流れる冷却水と熱交換して冷却されてから、
図５に矢印で示したように、オイル連通路２７内に流入
する。そして、オイル連通路２７内に流入したオイル
は、シール部材７のオイル流出口１９からシリンダブロ
ックに形成されたオイル通路（図示せず）内に戻され
る。
【００３７】一方、エンジンの冷却水は、冷却水配管
（図示せず）から冷却水入口管８の流入口１１を通って
プレート積層型コア部１０の冷却水連通路２４内に流入
する。そして、冷却水連通路２４内に流入した冷却水
は、図４に矢印で示したように、複数の扁平な冷却水通
路２１に分散して流入する。そして、複数の冷却水通路
２１に分散して流入した冷却水は、図６（ａ）に矢印で
示したように、複数の冷却水通路２１を通過する際に各
第１、第２プレート１、２の外側を流れるオイルと熱交
換してオイルを冷却すると共に、自身は加熱されて、図
５に矢印で示したように、冷却水連通路２５内に流入す
る。そして、冷却水連通路２５内に流入した冷却水は、
冷却水出口管９の流出口１２を通って冷却水配管（図示
せず）内に戻される。
【００３８】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態のハウジングレス式オイルクーラにおいては、
プレート積層型コア部１０の第１、第２プレート１、２
として第１、第２芯材３１、３４、第１、第２ろう材層
３３、３５および第１、第２犠牲材層３２、３６よりな
る三層構造の第１、第２プレート材を使用した場合で
も、第１、第２プレート１、２の外周縁部および内周縁
部の接合箇所において第１、第２プレート１、２間に少
なくとも第１ろう材層３３を介在させて、一体ろう付け
が成される。
【００３９】それによって、第１、第２プレート１、２
の腐食環境に晒される側に第１、第２犠牲材層３２、３
６を具備した状態を維持しつつ、第１、第２プレート
１、２の外周縁部および内周縁部の接合箇所、つまり第
１プレート１の第１ろう材層３３側面と第２プレート２
の第２犠牲材層３６側面とを確実にろう付け接合するこ
とができ、且つ第１プレート１の第１ろう材層３３側面
と第２プレート２の第２ろう材層３５側面とを確実にろ
う付け接合することができる。したがって、アルミニウ
ム合金よりなる第１、第２プレート１、２の耐食性を維
持しながらも、第１、第２プレート１、２の接合箇所の
第１、第２プレート１、２のろう付け性を向上すること
ができるので、ハウジングレス式オイルクーラの製品寿
命の長寿命化、第１、第２プレート１、２の接合箇所の
シール性および接合強度の向上を図ることができる。
【００４０】また、ハウジングレス式オイルクーラのプ
レート積層型コア部１０は、腐食性の強い劣化した冷却
水が冷却水通路２１を流れても、第１、第２犠牲材層３
２、３６が第１、第２芯材３１、３４よりも優先腐食す
ることにより、第１、第２プレート１、２の第１、第２
芯材３１、３４が腐食し難くなる。これにより、第１、
第２プレート１、２（第１、第２芯材３１、３４）の板
厚方向の腐食（孔食）を有効に阻止することができる。
つまり、腐食を第１、第２プレート１、２の面方向へ進
行させて、防食効果を向上させることができる。これに
より、冷却水通路２１とオイル通路２２とが連通する
（穴開きが生じる）ことはなく、油水混合状態となる不
具合を防止でき、且つ冷却水の漏れを防止することがで
きる。よって、ハウジングレス式オイルクーラの製品寿
命を長寿命化できる。
【００４１】〔第２実施形態〕図７ないし図９は本発明
の第２実施形態を示したもので、図７はろう付け前の第
１、第２プレート材の外周部の接合箇所を示した図で、
図８および図９はハウジングレス式オイルクーラを示し
た図である。
【００４２】本実施形態の第２プレート（第２プレート
材）２およびカバープレート６は、段差付きの面形状が
得られるように曲げ加工されて、冷却水通路２１とオイ
ル通路２２とを区画する段差付きの面形状の区画部６１
および天井部７１を有している。この段差付きの面形状
の区画部６１および天井部７１は、異なる平面上に位置
する水平部同士を傾斜壁により連結した形状を有してい
る。
【００４３】本実施形態の第２プレート（第２プレート
材）２の外周部は、略Ｌ字状の断面形状が得られるよう
に曲げ加工（塑性加工）されている。そして、第２プレ
ート（第２プレート材）２およびカバープレート６の外
周部は、区画部６１および天井部７１の外周端より区画
部６１および天井部７１の面方向に延びる延長部６２、
７２、この延長部６２、７２の外周端より延長部６２、
７２の面方向に対して直交する板厚方向に向くように曲
げられた外周縁部６３、７３を有している。そして、延
長部６２、７２と外周縁部６３、７３との間には第２曲
げ部６４、７４が形成されている。
【００４４】なお、カバープレート６の冷却水通路２１
側面には、つまりアルミニウム合金よりなる芯材（図示
せず）の冷却水通路２１側面には、第２プレート材と同
様に、第２犠牲材層（図示せず）がクラッドされてい
る。そして、各第２曲げ部６４、７４の第２犠牲材層３
６側面（凹状部）は、第１プレート（第１プレート材）
１の区画部４１と縦壁部４６との間に形成される第１曲
げ部４８を係止する。
【００４５】なお、本実施形態のハウジングレス式オイ
ルクーラのプレート積層型コア部１０は、第１プレート
材の外周縁部４７の第１ろう材層３３側面と第２プレー
ト材の延長部６２の第２犠牲材層３６側面とを密着し、
第２プレート材の延長部６２、第２曲げ部６４および外
周縁部６３の第２ろう材層３５側面と第１プレート材の
区画部４１の外周端、第１曲げ部４８および縦壁部４６
の第１ろう材層３３側面とを密着するように、第１、第
２プレート材を交互に、しかも第１、第２プレート材の
板厚方向に複数積層されている。
【００４６】そして、本実施形態では、第２プレート２
およびカバープレート６の第２曲げ部６４、７４の第２
犠牲材層３６側面（凹状部）により、第１プレート１の
区画部４１と縦壁部４６との間に形成される第１曲げ部
４８を係止するように積層しているので、第１プレート
１と第２プレート２の位置決めを容易に行うことがで
き、且つ第１プレート１とカバープレート６との位置決
めを容易に行うことができる。
【００４７】〔第３実施形態〕図１０は本発明の第３実
施形態を示したもので、ろう付け前の第１、第２プレー
ト材の外周部の接合箇所を示した図である。
【００４８】本実施形態は、プレート積層型コア部１０
が外部腐食環境下に設置されると、第１、第２プレート
（第１、第２プレート材）１、２の外壁部に相当する縦
壁部４６、５６および第１、第２曲げ部４８、４９、５
８、５９の犠牲材層面が外部に露出するため、優先腐食
してしまう。このため、外部腐食環境において、第１、
第２犠牲腐食材の優先腐食を防止する形状として、図１
０のプレート積層型コア部１０形状を採用している。な
お、第２プレート２の外周部は、区画部５１の外周端よ
り段差付きの面形状が得られるように曲げ加工された外
周縁部６５を有している。外周縁部６５と区画部５１と
の間には、第２曲げ部６６が形成されている。
【００４９】そして、本実施形態のプレート積層型コア
部１０は、第１プレート材の外周縁部４７の第１ろう材
層３３側面と第１プレート材の区画部４１の外周端の第
１ろう材層３３側面とを密着し、第２プレート材の外周
縁部６５の第２ろう材層３５側面と第１プレート材の区
画部４１の第１ろう材層３３側面とを密着するように積
層されている。
【００５０】なお、カバープレート６には、第１、第２
プレート材の外周縁部４７、６５の第１、第２ろう材層
３３、３５側面に接合する平板状の天井部７５、この天
井部７５の内周端より傾斜するように延長された内周縁
部７６、および天井部７５の外周端より天井部７５の面
方向に対して直交する板厚方向に向くように曲げられた
外周縁部７７を有している。そして、天井部７５と内周
縁部７６および外周縁部７７との間には曲げ部７８、７
９が形成されている。カバープレート６の曲げ部７８、
７９の内側面（凹状部）は、第１プレート材の第１曲げ
部４９および第２プレート材の第２曲げ部６６を係止す
る。
【００５１】〔第４実施形態〕図１１は本発明の第４実
施形態を示したもので、ろう付け前の第１、第２プレー
ト材の外周部の接合箇所を示した図である。
【００５２】第１実施形態では、第１、第２プレート
（第１、２プレート材）１、２の外周縁部４７、５７が
区画部４１、５１よりも図示上端側に位置するように曲
げ加工したが、本実施形態では、第１、第２プレート
（第１、２プレート材）１、２の外周縁部４７、５７が
区画部４１、５１よりも図示下端側に位置するように曲
げ加工している。この形状によっても、第１、第２プレ
ート１、２の冷却水通路２１側面は第１、第２犠牲材層
３２、３６側面となり、孔食を防止する効果を維持でき
る。
【００５３】〔他の実施形態〕本実施形態では、ハウジ
ングレス式オイルクーラを、車両走行用エンジンのシリ
ンダブロックの壁面に装着した例を説明したが、ハウジ
ングレス式オイルクーラを、エンジンのクランクケース
あるいはトランスミッション本体の壁面に装着しても良
い。さらに、本発明を、オイルフィルタ一体型オイルク
ーラのプレート積層型コア部に適用しても良い。
【００５４】本実施形態では、オイル通路（第２流体通
路）２２内を流れるオイル（第２流体）としてエンジン
オイルを用いた例を説明したが、第２流体通路内を流れ
る第２流体としてオートマチックトランスミッションオ
イル（ＡＴＦ）またはパワーステアリングオイル等の他
のオイルを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ろう付け前の第１、第２プレート材の外周部の
接合箇所を示した断面図である（第１実施形態）。
【図２】（ａ）、（ｂ）はハウジングレス式オイルクー
ラを示した上面図および下面図である（第１実施形
態）。
【図３】ハウジングレス式オイルクーラを示した側面図
である（第１実施形態）。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である（第１実施形態）。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である（第１実施形態）。
【図６】（ａ）は冷却水通路の平面流れを示した模式図
で、（ｂ）はオイル通路の平面流れを示した模式図であ
る（第１実施形態）。
【図７】ろう付け前の第１、第２プレート材の外周部の
接合箇所を示した断面図である（第２実施形態）。
【図８】図２のＡ−Ａ断面図である（第２実施形態）。
【図９】図２のＢ−Ｂ断面図である（第２実施形態）。
【図１０】ろう付け前の第１、第２プレート材の外周部
の接合箇所を示した断面図である（第３実施形態）。
【図１１】ろう付け前の第１、第２プレート材の外周部
の接合箇所を示した断面図である（第４実施形態）。
【図１２】ハウジングレス式オイルクーラを示した断面
図である（従来の技術）。
【図１３】ハウジングレス式オイルクーラを示した断面
図である（従来の技術）。
【図１４】ハウジングレス式オイルクーラの主要構造を
示した断面図である（従来の技術）。
【図１５】ハウジングレス式オイルクーラの主要構造を
示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１ 第１プレート ２ 第２プレート ６ カバープレート ７ シール部材 １０ プレート積層型コア部 ２１ 冷却水通路（第１流体通路） ２２ オイル通路（第２流体通路） ３１ 第１芯材 ３２ 第１犠牲材層 ３３ 第１ろう材層 ３４ 第２芯材 ３５ 第２ろう材層 ３６ 第２犠牲材層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アルミニウム合金よりなる第１、第２プレ
    ートを、前記第１、第２プレートの板厚方向に複数積層
    して一体ろう付け接合してなるアルミニウム製熱交換器
    において、 前記第１プレートとして、アルミニウム合金よりなる第
    １芯材の一端面に、前記第１芯材よりも耐腐食性が劣る
    第１犠牲材層をクラッドし、且つ前記第１芯材の他端面
    に、前記第１芯材よりも融点の低い第１ろう材層をクラ
    ッドした三層構造の第１プレート材を用い、 前記第２プレートとして、アルミニウム合金よりなる第
    ２芯材の一端面に、前記第２芯材よりも融点の低い第２
    ろう材層をクラッドし、且つ前記第２芯材の他端面に、
    前記第２芯材よりも耐腐食性が劣る第２犠牲材層をクラ
    ッドした三層構造の第２プレート材を用いたアルミニウ
    ム製熱交換器であって、 前記第１、第２プレート材は、前記第１犠牲材層と前記
    第２犠牲材層とが、第１流体通路を隔てて対向するよう
    に、しかも前記第１ろう材層と前記第２ろう材層とが、
    第２流体通路を隔てて対向するように板厚方向に交互に
    配置され、 前記第１プレート材の外周部は、前記第２プレート材ま
    たは前記第１プレート材との接合箇所に少なくとも前記
    第１ろう材層が介在するように塑性加工されていること
    を特徴とするアルミニウム製熱交換器。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のアルミニウム製熱交換器
    において、 前記第１プレート材の外周部は、略Ｕ字状または略Ｖ字
    状または略Ｃ字状の断面形状が得られるように塑性加工
    されていることを特徴とするアルミニウム製熱交換器。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のアルミニ
    ウム製熱交換器において、 前記第１プレート材は、前記第１流体通路と前記第２流
    体通路とを区画する平面形状の区画部を有し、 前記区画部よりも外周側に位置する前記第１プレート材
    の外周部は、前記区画部の外周端より前記区画部の面方
    向に対して直交する板厚方向に向くように曲げられた縦
    壁部、およびこの縦壁部の先端より前記区画部の面方向
    に向くように曲げられた外周縁部を有し、 前記外周縁部は、前記第１ろう材層を介して前記第２プ
    レート材に面接触するように配置されることを特徴とす
    るアルミニウム製熱交換器。
  4. 【請求項４】請求項３に記載のアルミニウム製熱交換器
    において、 前記第２プレート材は、段差付きの面形状が得られるよ
    うに曲げ加工されて、前記第１流体通路と前記第２流体
    通路とを区画する段差付きの面形状の区画部を有し、 前記第２プレート材の外周部は、略Ｌ字状の断面形状が
    得られるように曲げ加工されて、前記区画部の外周端よ
    り前記区画部の面方向に延びる延長部、この延長部の外
    周端より前記延長部の面方向に対して直交する板厚方向
    に向くように曲げられた外周縁部を有し、 前記延長部と前記外周縁部との間には、前記第１プレー
    ト材の前記区画部と前記縦壁部との間に形成される第１
    曲げ部を係止する第２曲げ部を有していることを特徴と
    するアルミニウム製熱交換器。
  5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
    のアルミニウム製熱交換器において、 前記第２プレート材の第２犠牲材層側面と前記第１プレ
    ート材の第１犠牲材層側面との間には、内部を第１流体
    が流れる第１流体通路が形成され、 前記第１プレート材の第１ろう材層側面と前記第２プレ
    ート材の第２ろう材層側面との間には、内部を第２流体
    が流れる第２流体通路が形成され、 前記第１流体通路の通路壁は、前記第２流体通路の通路
    壁よりも腐食環境に晒されていることを特徴とするアル
    ミニウム製熱交換器。
  6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
    のアルミニウム製熱交換器において、 前記アルミニウム製熱交換器は、少なくとも前記第１プ
    レート材の外周部の一部が外壁部を形成するハウジング
    レス式熱交換器であることを特徴とするアルミニウム製
    熱交換器。
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