JP2002533654A - 輻流環状熱交換器 - Google Patents
輻流環状熱交換器Info
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- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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Abstract
(57)【要約】
対面関係で合わされたリング状プレート（３２）の複数の積重されたプレート対（３０）から成る熱交換器が提供される。各プレートは、外周フランジ（３４）と、一部分が外周フランジ（３４）と共通の平面内に位置する環状の内周側ボス（３６）と、外周フランジ（３４）と内周側ボス（３６）の間に位置する偏倚された中間区域（３９）を有する。各合わせプレート対のプレート（３２）において外周フランジ（３４）及び内周側ボス（３６）は、結合される。各プレートの中間区域（３９）は、外方に突出し、互いに係合する中間ボス（４６）を有する。中間ボスは、第１熱交換流体のためのマニホールド（５２，５４）を画定する、上下に整列する入口及び出口開口（４８，５０）を画定し、第１熱交換流体を入口マニホールド（５２）からプレート対（３０）の間を周方向に通して出口マニホールド（５４）へ通流させる。この熱交換器は、第２熱交換流体の全部を背中合わせのプレート対の間を通して横断方向に第１熱交換流体に対して通流させるために内周側ボス（３６）と外周フランジ（３４）の一方を囲包するヘッダー（７０，７６，８２）を有する。
Description
【０００１】技術分野 本発明は、熱交換器に関し、特に、自動車及びその他のエンジン及びトランス
ミッション（変速機）の用例において油フィルタと別個に又はそれと連携して用
いることができるいわゆる「ドーナツ」型の油冷却器に関する。
ミッション（変速機）の用例において油フィルタと別個に又はそれと連携して用
いることができるいわゆる「ドーナツ」型の油冷却器に関する。
【０００２】発明の背景 従来、油冷却器は、ハウジング又はキャニスター内に複数のプレート対を積重
することによって作られている。キャニスターは、通常、エンジン冷却剤（通常
は冷却水）をキャニスター内へ流入させてプレート対の周りを通して循環させキ
ャニスターから流出させるための入口管継手と出口管継手を有している。プレー
ト対自体は、入口開口と出口開口を有し、それらの入口開口と出口開口は、油が
すべてのプレート対を同時に貫通通流するように、通常、整列してマニホールド
を形成する構成とされている。これらのマニホールドは、キャニスターの外部に
配置された油供給源及び油戻し導管に連通する。このような油冷却器の１例が、
１９８８年２月１６日に公開された日本国実用新案願公開公報第６３−２３５７
９号に開示されている。
することによって作られている。キャニスターは、通常、エンジン冷却剤（通常
は冷却水）をキャニスター内へ流入させてプレート対の周りを通して循環させキ
ャニスターから流出させるための入口管継手と出口管継手を有している。プレー
ト対自体は、入口開口と出口開口を有し、それらの入口開口と出口開口は、油が
すべてのプレート対を同時に貫通通流するように、通常、整列してマニホールド
を形成する構成とされている。これらのマニホールドは、キャニスターの外部に
配置された油供給源及び油戻し導管に連通する。このような油冷却器の１例が、
１９８８年２月１６日に公開された日本国実用新案願公開公報第６３−２３５７
９号に開示されている。
【０００３】 油冷却器が油フィルタと連携して用いられる場合は、プレート対は、通常、環
体の形とされ、油は、環体の中心に挿通され、油フィルタに接続された導管によ
って油冷却器の上方又は下方に配置された油フィルタへ出し入れされる。油は、
フィルタを通った後油冷却器に通されるか、反対に、油冷却器に通された後フィ
ルタに通される。そのような油冷却器の例は、米国特許第４，９６７，８３５号
及び米国特許第５，４０６，９１０号に開示されている。
体の形とされ、油は、環体の中心に挿通され、油フィルタに接続された導管によ
って油冷却器の上方又は下方に配置された油フィルタへ出し入れされる。油は、
フィルタを通った後油冷却器に通されるか、反対に、油冷却器に通された後フィ
ルタに通される。そのような油冷却器の例は、米国特許第４，９６７，８３５号
及び米国特許第５，４０６，９１０号に開示されている。
【０００４】 しかしながら、これらの従来技術の冷却器の１つの欠点は、格別に効率的な冷
却器ではないということである。又、冷却器の油側の圧力降下が高いという欠点
もある。
却器ではないということである。又、冷却器の油側の圧力降下が高いという欠点
もある。
【０００５】発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、従来技術の上述した欠点を克服することである。
【０００６】発明の概要 本発明の熱交換器は、圧力降下が比較的小さく、非常に能率的である。本発明
の熱交換器の構成では、第１熱交換流体がリング状プレート対を通って周方向に
流れ、第２熱交換流体の全部が第１熱交換流体に対して横断方向に各プレート対
の間を流れる。
の熱交換器の構成では、第１熱交換流体がリング状プレート対を通って周方向に
流れ、第２熱交換流体の全部が第１熱交換流体に対して横断方向に各プレート対
の間を流れる。
【０００７】 本発明の一側面によれば、対面関係（面対面）で合わされたリング状プレート
の複数の積重されたプレート対から成る熱交換器が提供される。各プレートは、
外周フランジと、一部分が該外周フランジと共通の平面内に位置する環状の内周
側ボスと、該外周フランジと内周側ボスの間に位置する中間区域を有する。各合
わせプレート対（「正対プレート対」又は単に「正対対」又は単に「プレート対
」と称する）において外周フランジ及び内周側ボスは、結合される。中間区域は
、合わせプレート間に内側流路を形成するように互いに離隔した部分を有する。
各プレートの中間区域は、外周フランジと内周側ボスの間に位置し、外周フラン
ジ及び内周側ボスの突出方向とは反対の方向に突出した、互いに離隔した中間ボ
スを有する。これらの中間ボスは、入口開口と出口開口を画定し、背中合わせの
プレート対の間で中間ボス同士が結合され、それぞれの入口開口同士及び出口開
口同士が連通して第１熱交換流体のための入口マニホールド及び出口マニホール
ドを画定するように配置されており、それによって、第１熱交換流体を入口マニ
ホールドから前記内側流路を周方向に通して出口マニホールドへ通流させる。背
中合わせプレート対の間で隣接する中間区域同士は、それらの間に外側流路を画
定する。又、前記内周側ボスと外周フランジのうちの一方をヘッダーで囲包する
。このヘッダーは、第２熱交換流体を通流させるための流体ポートを含み、第２
熱交換流体を前記外側流路を通して横断方向に強制的に通流させる。
の複数の積重されたプレート対から成る熱交換器が提供される。各プレートは、
外周フランジと、一部分が該外周フランジと共通の平面内に位置する環状の内周
側ボスと、該外周フランジと内周側ボスの間に位置する中間区域を有する。各合
わせプレート対（「正対プレート対」又は単に「正対対」又は単に「プレート対
」と称する）において外周フランジ及び内周側ボスは、結合される。中間区域は
、合わせプレート間に内側流路を形成するように互いに離隔した部分を有する。
各プレートの中間区域は、外周フランジと内周側ボスの間に位置し、外周フラン
ジ及び内周側ボスの突出方向とは反対の方向に突出した、互いに離隔した中間ボ
スを有する。これらの中間ボスは、入口開口と出口開口を画定し、背中合わせの
プレート対の間で中間ボス同士が結合され、それぞれの入口開口同士及び出口開
口同士が連通して第１熱交換流体のための入口マニホールド及び出口マニホール
ドを画定するように配置されており、それによって、第１熱交換流体を入口マニ
ホールドから前記内側流路を周方向に通して出口マニホールドへ通流させる。背
中合わせプレート対の間で隣接する中間区域同士は、それらの間に外側流路を画
定する。又、前記内周側ボスと外周フランジのうちの一方をヘッダーで囲包する
。このヘッダーは、第２熱交換流体を通流させるための流体ポートを含み、第２
熱交換流体を前記外側流路を通して横断方向に強制的に通流させる。
【０００８】 本発明の別の側面によれば、潤滑流体とエンジン冷却剤との間で熱エネルギー
を交換させる方法が提供される。この方法は、間に内側流路を画定する複数のリ
ング状プレート対を密間隔に積重し、背中合わせのプレート対の間に外側流路を
画定する工程から成る。潤滑流体とエンジン冷却剤のうちの一方の流体の全部を
各プレート対を通して周方向に通流させ、潤滑流体とエンジン冷却剤の他方の流
体の全部を前記背中合わせのプレート対の間を通して横断方向に通流させる。
を交換させる方法が提供される。この方法は、間に内側流路を画定する複数のリ
ング状プレート対を密間隔に積重し、背中合わせのプレート対の間に外側流路を
画定する工程から成る。潤滑流体とエンジン冷却剤のうちの一方の流体の全部を
各プレート対を通して周方向に通流させ、潤滑流体とエンジン冷却剤の他方の流
体の全部を前記背中合わせのプレート対の間を通して横断方向に通流させる。
【０００９】 本発明の上記目的は、独立請求項に記載された特徴の組合わせによって達成
される。各従属請求項は、本発明の別の有利な実施形態に向けられている。本発
明の上記目的及び利点及びその他の特徴は、添付図を参照して以下に記述する本
発明の実施形態の説明から一層明らかになろう。
される。各従属請求項は、本発明の別の有利な実施形態に向けられている。本発
明の上記目的及び利点及びその他の特徴は、添付図を参照して以下に記述する本
発明の実施形態の説明から一層明らかになろう。
【００１０】好ましい実施形態の説明 まず図１を参照すると、本発明による熱交換器／油フィルタ組合せ体の好まし
い実施形態が、総体的に参照符号１０で示されている。本発明では油だけでなく
他の任意の流体を用いることができるので、ここでいう「油」とは、本明細書で
は任意の熱交換流体を意味するものとする。熱交換器／油フィルタ組合わせ体（
以下、単に「組合わせユニット」とも称する）１０は、油フィルタ１４と本発明
の好ましい実施形態による熱交換器１６とを収容したハウジング１２を含む。油
フィルタ１４は、慣用のものであり、それ自体は本発明の一部を構成するもので
はない。油フィルタ１４は、図１のものでは環状タイプであり、油は、ハウジン
グ１２の内部からフィルタ壁を内方へ貫通して中心の軸方向チャンバー１５へ流
れ、パイプ又は導管１８を通って流下して組合せユニット１０から流出する。た
だし、油の流れ方向を逆にすることもでき、その場合は、油は、導管１８を通っ
て流入し、フィルタを半径方向外方へ貫通してハウジング１２内へ流れる。図１
に示された実施形態では、油は、ハウジング１２からフィルタを内方へ貫通し、
導管１８を通って流出する構成とすることが好ましい。熱交換器１６は、以下に
詳述するが、図１にみられるように、ハウジング１２は、フィルタ１４を通す油
の流れ方向によるが、油を熱交換器１６内へ通すための複数の開口２０を有する
底部プレート１９を含む。又、底部プレート１９二は、冷却剤を熱交換器１６内
へ導入し、熱交換器１６から排出するための導管２２と２４が接続されている。
い実施形態が、総体的に参照符号１０で示されている。本発明では油だけでなく
他の任意の流体を用いることができるので、ここでいう「油」とは、本明細書で
は任意の熱交換流体を意味するものとする。熱交換器／油フィルタ組合わせ体（
以下、単に「組合わせユニット」とも称する）１０は、油フィルタ１４と本発明
の好ましい実施形態による熱交換器１６とを収容したハウジング１２を含む。油
フィルタ１４は、慣用のものであり、それ自体は本発明の一部を構成するもので
はない。油フィルタ１４は、図１のものでは環状タイプであり、油は、ハウジン
グ１２の内部からフィルタ壁を内方へ貫通して中心の軸方向チャンバー１５へ流
れ、パイプ又は導管１８を通って流下して組合せユニット１０から流出する。た
だし、油の流れ方向を逆にすることもでき、その場合は、油は、導管１８を通っ
て流入し、フィルタを半径方向外方へ貫通してハウジング１２内へ流れる。図１
に示された実施形態では、油は、ハウジング１２からフィルタを内方へ貫通し、
導管１８を通って流出する構成とすることが好ましい。熱交換器１６は、以下に
詳述するが、図１にみられるように、ハウジング１２は、フィルタ１４を通す油
の流れ方向によるが、油を熱交換器１６内へ通すための複数の開口２０を有する
底部プレート１９を含む。又、底部プレート１９二は、冷却剤を熱交換器１６内
へ導入し、熱交換器１６から排出するための導管２２と２４が接続されている。
【００１１】 次に、図２〜６を参照して説明すると、熱交換器１６は、対面関係（面対面）
で合わされた環状又はリング状プレート３２の複数の積重されたプレート対３０
から成る。（ここで、面対面即ち、内側面同士で合わされたプレート３２の対３
０を「正対プレート対」又は「正対対」又は単に「プレート対」と称し、正対対
３０の１つのプレート３２とそれに隣接する正対対３０の１つのプレート３２と
の対を「背中合わせのプレート対」又は「背中合わせ対」と称する。）図４〜６
に明示されているように、各プレート３２は、外周フランジ３４と、一部分３７
が外周フランジ３４と共通の平面内に位置する環状の内周側ボス３６と、外周フ
ランジ３４と内周側ボス３６の間に位置する中間区域３９を有する。中間区域３
９には、内周側ボス３６と外周フランジ３４の間に延長する複数のリブ３８と溝
４０が交互に形成されている。リブ３８及び溝４０は、流れ増進手段であり、プ
レート対３０を構成するそれぞれのプレートのリブと溝が協同して各プレート対
のプレート間に波形の内側流路４２を形成するように、斜めに配置され、らせん
状曲線又はインボリュート曲線の形とされている。同様にして、隣接する背中合
わせのプレート対のリブ３８と溝４０が協同して正対プレート対３０と正対プレ
ート対３０の間に波形の外側流路４４を形成する。
で合わされた環状又はリング状プレート３２の複数の積重されたプレート対３０
から成る。（ここで、面対面即ち、内側面同士で合わされたプレート３２の対３
０を「正対プレート対」又は「正対対」又は単に「プレート対」と称し、正対対
３０の１つのプレート３２とそれに隣接する正対対３０の１つのプレート３２と
の対を「背中合わせのプレート対」又は「背中合わせ対」と称する。）図４〜６
に明示されているように、各プレート３２は、外周フランジ３４と、一部分３７
が外周フランジ３４と共通の平面内に位置する環状の内周側ボス３６と、外周フ
ランジ３４と内周側ボス３６の間に位置する中間区域３９を有する。中間区域３
９には、内周側ボス３６と外周フランジ３４の間に延長する複数のリブ３８と溝
４０が交互に形成されている。リブ３８及び溝４０は、流れ増進手段であり、プ
レート対３０を構成するそれぞれのプレートのリブと溝が協同して各プレート対
のプレート間に波形の内側流路４２を形成するように、斜めに配置され、らせん
状曲線又はインボリュート曲線の形とされている。同様にして、隣接する背中合
わせのプレート対のリブ３８と溝４０が協同して正対プレート対３０と正対プレ
ート対３０の間に波形の外側流路４４を形成する。
【００１２】 外周フランジ３４には、熱交換器１６の組立工程において各プレート３２を正
しく整列させるための位置ぎめ切欠き４５を随意選択として形成することができ
る。このような位置ぎめ切欠き波、所望に応じて本発明のどの実施形態において
も用いることができる。
しく整列させるための位置ぎめ切欠き４５を随意選択として形成することができ
る。このような位置ぎめ切欠き波、所望に応じて本発明のどの実施形態において
も用いることができる。
【００１３】 各プレート３２は、外周フランジ３４と内周側ボス３６の間に位置し、中間区
域３９から外周フランジ及び内周側ボスの突出方向とは反対の方向に突出した、
互いに離隔した中間ボス４６を有する。これらの中間ボス４６は、入口開口４８
と出口開口５０を画定し、背中合わせのプレート対の間でそれぞれのプレートの
入口開口４８同士及び出口開口５０同士がそれれらの周縁において結合されて連
通しエンジン冷却剤のような第１熱交換流体のための入口マニホールド５２及び
出口マニホールド５４（図３参照）を画定するように配置されており、それによ
って、第１熱交換流体を入口マニホールド５２から各プレート対の内側流路４２
を周方向に通して出口マニホールドへ通流させる。背中合わせプレート対の間で
隣接する中間区域３９同士は、それらの間に外側流路４４を画定する。又、熱交
換器１６は、頂部閉鎖プレート５６と底部閉鎖プレート５８を有する。底部閉鎖
プレート５８は、それぞれ入口マニホールド５２と出口マニホールド５４と整合
する開口６２と６４を有する。導管２２，２４（図１参照）は、ハウジングの底
部プレート１９を貫通してそれぞれ開口６２と６４に連通する。
域３９から外周フランジ及び内周側ボスの突出方向とは反対の方向に突出した、
互いに離隔した中間ボス４６を有する。これらの中間ボス４６は、入口開口４８
と出口開口５０を画定し、背中合わせのプレート対の間でそれぞれのプレートの
入口開口４８同士及び出口開口５０同士がそれれらの周縁において結合されて連
通しエンジン冷却剤のような第１熱交換流体のための入口マニホールド５２及び
出口マニホールド５４（図３参照）を画定するように配置されており、それによ
って、第１熱交換流体を入口マニホールド５２から各プレート対の内側流路４２
を周方向に通して出口マニホールドへ通流させる。背中合わせプレート対の間で
隣接する中間区域３９同士は、それらの間に外側流路４４を画定する。又、熱交
換器１６は、頂部閉鎖プレート５６と底部閉鎖プレート５８を有する。底部閉鎖
プレート５８は、それぞれ入口マニホールド５２と出口マニホールド５４と整合
する開口６２と６４を有する。導管２２，２４（図１参照）は、ハウジングの底
部プレート１９を貫通してそれぞれ開口６２と６４に連通する。
【００１４】 リブ３８及び溝４０は、所定の高さを有し、中間ボス４６は、図４にみられる
ように、リブ３８の高さと少くとも同じ高さ又は深さを有し、それによって、プ
レート対３０が図６に明示されているように背中合わせに重ね合わされたとき、
隣接するプレートのリブ３８同士が接触するとともに、隣接する中間ボス４６の
外側表面同士も接触するようになされている。ただし、正対プレート対３０の内
側面の隣接するリブ３８同士は互いに僅かに離隔されるように、環状の内周側ボ
ス３６と外周フランジ３４の高さは、図６にみられるように、リブ３８及び溝４
０の高さより高くされている。この構成により、プレート対３０内を流れる冷却
剤（通常は冷却水）の、即ち水側の圧力降下を小さくする。
ように、リブ３８の高さと少くとも同じ高さ又は深さを有し、それによって、プ
レート対３０が図６に明示されているように背中合わせに重ね合わされたとき、
隣接するプレートのリブ３８同士が接触するとともに、隣接する中間ボス４６の
外側表面同士も接触するようになされている。ただし、正対プレート対３０の内
側面の隣接するリブ３８同士は互いに僅かに離隔されるように、環状の内周側ボ
ス３６と外周フランジ３４の高さは、図６にみられるように、リブ３８及び溝４
０の高さより高くされている。この構成により、プレート対３０内を流れる冷却
剤（通常は冷却水）の、即ち水側の圧力降下を小さくする。
【００１５】 各プレートの２つの中間ボス４６は互いに近接して配置されているので、内周
側ボス３６から２つの中間ボス４６の間を通って外周フランジ３４にまで延長す
る半径方向のリブ６６（図４及び５参照）が形成される。半径方向のリブ６６は
、内周側ボス３６及び外周フランジ３４と同一平面内にあり、従ってそれらと同
じ高さを有しており、２枚のプレートを合わせてプレート対３０を形成したとき
、対応する半径方向のリブ６６同士が係合して入口開口４８から出口開口５０へ
のバイパス流れを防止する。半径方向のリブ６６は、又、各プレート対の外側即
ち油側に半径方向の溝を形成する。これらの半径方向の溝は、中間ボス４６の周
り及び近傍におけるプレート対間の半径方向又は横断方向の流れを増進する。
側ボス３６から２つの中間ボス４６の間を通って外周フランジ３４にまで延長す
る半径方向のリブ６６（図４及び５参照）が形成される。半径方向のリブ６６は
、内周側ボス３６及び外周フランジ３４と同一平面内にあり、従ってそれらと同
じ高さを有しており、２枚のプレートを合わせてプレート対３０を形成したとき
、対応する半径方向のリブ６６同士が係合して入口開口４８から出口開口５０へ
のバイパス流れを防止する。半径方向のリブ６６は、又、各プレート対の外側即
ち油側に半径方向の溝を形成する。これらの半径方向の溝は、中間ボス４６の周
り及び近傍におけるプレート対間の半径方向又は横断方向の流れを増進する。
【００１６】 環状内周側ボス３６には、内周フランジ６８が形成されている。内周フランジ
６８は、中間ボス４６と共通の平面内に位置する合わせフランジ部分６９を有し
、それによって、背中合わせプレート対の内周フランジ６８同士が結合されて内
周側ボス３６と協同してヘッダー７０（図６参照）を形成するようになされてい
る。ヘッダー７０は、底部閉鎖プレート５８の入口開口７１に流入する冷却剤の
全部を背中合わせのプレート対間の外側流路４４を通して横断方向又は半径方向
に通流させる働きをする。
６８は、中間ボス４６と共通の平面内に位置する合わせフランジ部分６９を有し
、それによって、背中合わせプレート対の内周フランジ６８同士が結合されて内
周側ボス３６と協同してヘッダー７０（図６参照）を形成するようになされてい
る。ヘッダー７０は、底部閉鎖プレート５８の入口開口７１に流入する冷却剤の
全部を背中合わせのプレート対間の外側流路４４を通して横断方向又は半径方向
に通流させる働きをする。
【００１７】 内周側ボス３６は、その周方向に間隔を置いて形成された複数の孔７２を有す
る。プレート対３０が積重されると、これらの孔７２が上下に整合し、流体をヘ
ッダー７０へ供給するための流体ポートを形成する。
る。プレート対３０が積重されると、これらの孔７２が上下に整合し、流体をヘ
ッダー７０へ供給するための流体ポートを形成する。
【００１８】 図７は、図６と同様の垂直断面図であるが、本発明の別の実施形態による熱交
換器７９を示す。この熱交換器７９は、図６の実施形態と同様の積重プレート対
を有しているが、図６の内周ヘッダー７０が省除されている。図７〜２５に示さ
れる変型実施形態おいて、図１〜６の実施形態の構成部品に対応する改変部品は
同じ参照番号に’を付して示されている。図７の実施形態では、内周側ボス３６
’は、流体をプレート対間の外側流路４４内へ、そして外側流路４４から流すた
めの環状スロット８０だけを残すように切り詰められている。この実施形態では
、それぞれの熱交換流体の全部をプレート対間を通して横断方向又は半径方向に
流すためのヘッダー７６を形成するために外周フランジ３４’を囲包する最外縁
フランジ７４が設けられている。又、この実施形態では、内周側ボス３６’及び
外周フランジ３４’は、リブ及び溝の高さに等しい高さを有しており、内側流路
４２’内の隣接するリブ３８同士が図１〜６の実施形態とは異なり離隔されてい
ない。ただし、内側流路４２’内の隣接するリブ３８同士が図１〜６の実施形態
と同様に離隔される構成としてもよく、反対に、図１〜６の実施形態において、
所望ならば、内側流路４２内の隣接するリブ３８同士が図７の実施形態のように
離隔されてない構成とすることもできる。
換器７９を示す。この熱交換器７９は、図６の実施形態と同様の積重プレート対
を有しているが、図６の内周ヘッダー７０が省除されている。図７〜２５に示さ
れる変型実施形態おいて、図１〜６の実施形態の構成部品に対応する改変部品は
同じ参照番号に’を付して示されている。図７の実施形態では、内周側ボス３６
’は、流体をプレート対間の外側流路４４内へ、そして外側流路４４から流すた
めの環状スロット８０だけを残すように切り詰められている。この実施形態では
、それぞれの熱交換流体の全部をプレート対間を通して横断方向又は半径方向に
流すためのヘッダー７６を形成するために外周フランジ３４’を囲包する最外縁
フランジ７４が設けられている。又、この実施形態では、内周側ボス３６’及び
外周フランジ３４’は、リブ及び溝の高さに等しい高さを有しており、内側流路
４２’内の隣接するリブ３８同士が図１〜６の実施形態とは異なり離隔されてい
ない。ただし、内側流路４２’内の隣接するリブ３８同士が図１〜６の実施形態
と同様に離隔される構成としてもよく、反対に、図１〜６の実施形態において、
所望ならば、内側流路４２内の隣接するリブ３８同士が図７の実施形態のように
離隔されてない構成とすることもできる。
【００１９】 図８は、頂部閉鎖プレート５６及び底部閉鎖プレート５８とそれらのプレート
に密封係合させた導管１８とによってヘッダー８２が形成されるようにした変型
実施形態の熱交換器８０１を示す。この実施形態では、内周側ボス３６’にも、
外周フランジ３４にも、ヘッダーを形成するための追加のフランジが形成されて
いない。底部閉鎖プレート５８には、流体をヘッダー８２の内外へ通すための流
体ポート８４が形成されている。
に密封係合させた導管１８とによってヘッダー８２が形成されるようにした変型
実施形態の熱交換器８０１を示す。この実施形態では、内周側ボス３６’にも、
外周フランジ３４にも、ヘッダーを形成するための追加のフランジが形成されて
いない。底部閉鎖プレート５８には、流体をヘッダー８２の内外へ通すための流
体ポート８４が形成されている。
【００２０】 次に、図９及び１０を参照すると、本発明によるリング状プレートの変型実施
形態が示されている。このリング状プレート８５は、図４、５のプレート３２に
類似しているが、リブ３８及び溝４０に代えて、流れ増進手段として中間区域３
９に複数の互いに離隔したディンプル８７，８９が形成されている点で異なる。
ディンプル８７は外側流路４４内へ突出し、ディンプル８９は内側流路４２内へ
突出している。ディンプル８７，８９は、所定の高さを有し、ディンプル８７の
場合は、中間ボス４６の高さに等しい高さであることが好ましいが、ディンプル
８７のうちの幾つか又は全部が中間ボス４６の高さより低い高さを有するものと
してもよい。
形態が示されている。このリング状プレート８５は、図４、５のプレート３２に
類似しているが、リブ３８及び溝４０に代えて、流れ増進手段として中間区域３
９に複数の互いに離隔したディンプル８７，８９が形成されている点で異なる。
ディンプル８７は外側流路４４内へ突出し、ディンプル８９は内側流路４２内へ
突出している。ディンプル８７，８９は、所定の高さを有し、ディンプル８７の
場合は、中間ボス４６の高さに等しい高さであることが好ましいが、ディンプル
８７のうちの幾つか又は全部が中間ボス４６の高さより低い高さを有するものと
してもよい。
【００２１】 所望ならば、プレート８５には、図６に示される内周フランジ６８及びヘッダ
ー７０に加えて、又はそれらに代えて、プレートの外周にヘッダー７６（図７参
照）を画定するために図７の実施形態のフランジ７４のような最外縁フランジを
形成してもよい。
ー７０に加えて、又はそれらに代えて、プレートの外周にヘッダー７６（図７参
照）を画定するために図７の実施形態のフランジ７４のような最外縁フランジを
形成してもよい。
【００２２】 ディンプル８７，８９は、それぞれ周方向の列としてほぼ等間隔に配列されて
いるが、プレート対の内部及びプレート対間において特定のながれ作用を得るた
めにいろいろな向きに配列してもよく、又、不等間隔に配置してもよい。
いるが、プレート対の内部及びプレート対間において特定のながれ作用を得るた
めにいろいろな向きに配列してもよく、又、不等間隔に配置してもよい。
【００２３】 図１１は、図１の組合せユニット１０と同様なユニットであるが、図１２〜１
４に詳細に示されるような熱交換器２８を用いた、本発明の別の好ましい実施形
態による熱交換器／フィルタ組合せ体９１を示す。熱交換器２８の頂部閉鎖プレ
ート５６’は、フィルタ１４を収容するハウジング１２’の底壁であり、フィル
タ１４の交換を可能にするために着脱自在の蓋９３が設けられている。
４に詳細に示されるような熱交換器２８を用いた、本発明の別の好ましい実施形
態による熱交換器／フィルタ組合せ体９１を示す。熱交換器２８の頂部閉鎖プレ
ート５６’は、フィルタ１４を収容するハウジング１２’の底壁であり、フィル
タ１４の交換を可能にするために着脱自在の蓋９３が設けられている。
【００２４】 図１２〜１４を参照して説明すると、この熱交換器２８は、図２〜６の熱交換
器１６の変型であるとみなすことができる。熱交換器２８においては、各プレー
ト３２’は、半径方向に拡張された（幅広にされた）外周フランジ３４’を有し
ており、外周フランジ３４’に合わせフランジ部分７５を有する最外縁フランジ
７４が形成されている。合わせフランジ部分７５は、中間ボス４６と共通の平面
に位置し、それによって、背中合わせのプレート対３０’の最外縁フランジが結
合されると、外周フランジ３４’と協同してヘッダー７６を形成するようになさ
れている。外周フランジ３４’に複数の孔７７が形成されており、それらの孔７
７は、積重されたプレート対において上下に整列し、背中合わせのプレート対３
０’間を流れる流体を受容するための流体ポートを形成する。ただし、流体の流
れ方向は、所望ならば、ヘッダー７６から流体を供給して熱交換器２８の中心に
向けて半径方向内方へ流すように逆転することもできる。
器１６の変型であるとみなすことができる。熱交換器２８においては、各プレー
ト３２’は、半径方向に拡張された（幅広にされた）外周フランジ３４’を有し
ており、外周フランジ３４’に合わせフランジ部分７５を有する最外縁フランジ
７４が形成されている。合わせフランジ部分７５は、中間ボス４６と共通の平面
に位置し、それによって、背中合わせのプレート対３０’の最外縁フランジが結
合されると、外周フランジ３４’と協同してヘッダー７６を形成するようになさ
れている。外周フランジ３４’に複数の孔７７が形成されており、それらの孔７
７は、積重されたプレート対において上下に整列し、背中合わせのプレート対３
０’間を流れる流体を受容するための流体ポートを形成する。ただし、流体の流
れ方向は、所望ならば、ヘッダー７６から流体を供給して熱交換器２８の中心に
向けて半径方向内方へ流すように逆転することもできる。
【００２５】 図１２に明示されているように、頂部閉鎖プレート５６’には、孔７７と連通
してヘッダー７６の一部を形成し、ハウジング１２’の内部にも連通する複数の
開口７８が形成されている。この熱交換器２８は、２つのヘッダー７０と７６を
有しており、それらのヘッダーのための流体ポートを形成する整列した孔を備え
ている。
してヘッダー７６の一部を形成し、ハウジング１２’の内部にも連通する複数の
開口７８が形成されている。この熱交換器２８は、２つのヘッダー７０と７６を
有しており、それらのヘッダーのための流体ポートを形成する整列した孔を備え
ている。
【００２６】 図１５は、プレート３２’の変型であり、平面でみて長方形としたプレート９
５を示す。外周フランジ３４”も長方形であり、内周側ボス３６は円形又は環状
として示されているが、これも、所望ならば、長方形とすることができる。ただ
し、本発明を説明する便宜上、この長方形のプレート９５も、やはり、環状又は
リング状の範囲に入ると考えることができ、入口開口４８から出口開口５０に至
る流体の流れも、やはり、周方向であるとみなすことができ、内周側の孔７２か
ら外周側の孔７７への流れも、やはり、各正対プレート対内の周方向の流れに対
して半径方向又は横断方向であるとみなすことができる。
５を示す。外周フランジ３４”も長方形であり、内周側ボス３６は円形又は環状
として示されているが、これも、所望ならば、長方形とすることができる。ただ
し、本発明を説明する便宜上、この長方形のプレート９５も、やはり、環状又は
リング状の範囲に入ると考えることができ、入口開口４８から出口開口５０に至
る流体の流れも、やはり、周方向であるとみなすことができ、内周側の孔７２か
ら外周側の孔７７への流れも、やはり、各正対プレート対内の周方向の流れに対
して半径方向又は横断方向であるとみなすことができる。
【００２７】 図１６は、プレート９５と組み合わせて用いるための頂部プレートの変型例を
示す。この頂部閉鎖プレート５６’は、半径方向又は横断方向の流体の流れ分布
を均一にするためにいろいろにサイズを変えた複数の周縁開口９７を有する。コ
ーナーに位置する開口９７は、長方形のプレート９５，５６’で製造された熱交
換器の各コーナーへの流れを増大させるために特に大きくされている。あるいは
別法として、異なるサイズの孔９７を用いる代わりに、均一なサイズの開口９７
を用いてそれらの開口の間隔を長方形のプレートの周囲位置によって密にしたり
広くしたりすることによって所望の流れ分布を得るようにすることもできる。こ
れらの孔サイズ又は形状の変更は、所望ならば、図１５のコアプレート（熱交換
器のコア即ち本体部分のプレート）９５の孔７７に関連させて決めてもよい。
示す。この頂部閉鎖プレート５６’は、半径方向又は横断方向の流体の流れ分布
を均一にするためにいろいろにサイズを変えた複数の周縁開口９７を有する。コ
ーナーに位置する開口９７は、長方形のプレート９５，５６’で製造された熱交
換器の各コーナーへの流れを増大させるために特に大きくされている。あるいは
別法として、異なるサイズの孔９７を用いる代わりに、均一なサイズの開口９７
を用いてそれらの開口の間隔を長方形のプレートの周囲位置によって密にしたり
広くしたりすることによって所望の流れ分布を得るようにすることもできる。こ
れらの孔サイズ又は形状の変更は、所望ならば、図１５のコアプレート（熱交換
器のコア即ち本体部分のプレート）９５の孔７７に関連させて決めてもよい。
【００２８】 図１７は、本発明による熱交換器を形成するのに用いられるプレートの更に他
の実施形態を示す。このプレート９９は、図９及び１０に示されたリング状プレ
ート８５と同様に、図１〜６に示されたリブ３８及び溝４０に代わる流れ増進手
段を有するが、図９及び１０に示されたディンプルとも異なるタイプの流れ増進
手段を有する。即ち、図１７の実施形態では、流れ増進手段としてエキスパンデ
ッドメタルから成る乱流創生部材１０１が用いられる。もちろん、乱流創生部材
１０１は、エキスパンデッドメタル以外の、例えばプラスチックメッシュのよう
な他の材料で形成することもできる。図１７は、プレート対の外側即ち油側から
みたプレート９９の透視図である。正対プレート対の各プレート９９の中間区域
３９は、乱流創生部材１０１の内側（図１７では乱流創生部材１０１の下）に位
置しており、やはり、正対プレート対内に内側流路を形成するように互いに離隔
されている。乱流創生部材１０１は、任意のタイプの乱流創生部材であってよく
、それが特定の方向に異なる流れ抵抗を有するものである場合は、プレート対間
の半径方向又は横断方向の均一な流れを維持するようにその乱流創生部材に合わ
せて孔７２及び７７の配列又はサイズを変えることができる。又、この乱流創生
部材１０１は、図１７に示されるように外側流路に用いられる乱流創生部材１０
１に加えて、又は、それに代えて、プレート対の内部の内側流路内に用いること
もできる。
の実施形態を示す。このプレート９９は、図９及び１０に示されたリング状プレ
ート８５と同様に、図１〜６に示されたリブ３８及び溝４０に代わる流れ増進手
段を有するが、図９及び１０に示されたディンプルとも異なるタイプの流れ増進
手段を有する。即ち、図１７の実施形態では、流れ増進手段としてエキスパンデ
ッドメタルから成る乱流創生部材１０１が用いられる。もちろん、乱流創生部材
１０１は、エキスパンデッドメタル以外の、例えばプラスチックメッシュのよう
な他の材料で形成することもできる。図１７は、プレート対の外側即ち油側から
みたプレート９９の透視図である。正対プレート対の各プレート９９の中間区域
３９は、乱流創生部材１０１の内側（図１７では乱流創生部材１０１の下）に位
置しており、やはり、正対プレート対内に内側流路を形成するように互いに離隔
されている。乱流創生部材１０１は、任意のタイプの乱流創生部材であってよく
、それが特定の方向に異なる流れ抵抗を有するものである場合は、プレート対間
の半径方向又は横断方向の均一な流れを維持するようにその乱流創生部材に合わ
せて孔７２及び７７の配列又はサイズを変えることができる。又、この乱流創生
部材１０１は、図１７に示されるように外側流路に用いられる乱流創生部材１０
１に加えて、又は、それに代えて、プレート対の内部の内側流路内に用いること
もできる。
【００２９】 図１８及び１９は、図１１、１２に示された熱交換器２８の変型である熱交換
器２８’を示す。熱交換器２８’では、導管１８に螺着される慣用のスピンオン
タイプ（回して取り付けることができるタイプ）の油フィルタ１０７を受容する
ための環状のフィルタ受座１０３が頂部閉鎖プレート５６に取り付けられている
。フィルタ受座１０３は、ヘッダー７６又は開口７８から流出してくる流体をフ
ィルタの入口開口１０９へ送るための複数の内周側開口１０５を有している。
器２８’を示す。熱交換器２８’では、導管１８に螺着される慣用のスピンオン
タイプ（回して取り付けることができるタイプ）の油フィルタ１０７を受容する
ための環状のフィルタ受座１０３が頂部閉鎖プレート５６に取り付けられている
。フィルタ受座１０３は、ヘッダー７６又は開口７８から流出してくる流体をフ
ィルタの入口開口１０９へ送るための複数の内周側開口１０５を有している。
【００３０】 図２０は、図２０は、環状の内周側ボス３６’と外周フランジ３４’を中間ボ
ス４６及び内周フランジ６８の両方に対してリブ３８及び溝４０の高さと同じ高
さとした場合のプレート３２’の内側面即ち水側面を示す。この実施形態におい
てプレート対内の圧力降下を小さくしたい場合は、各正対対のプレート３２’の
間にスペーサ８６を用いることができる。スペーサ８６は、正対対のプレートの
外周フランジ３４’と３４’の間に位置する外周環状部分８８と、正対対のプレ
ートの内周側ボス３６’と３６’の間に位置する内周環状部分９０を有する。内
周環状部分９０は、内周側ボス３６’の孔７２に対応する複数の孔９２を有する
。従って、このタイプのプレートを用いて熱交換器を製造する場合、スペーサ８
６をプレート３２’に対して回動することによって、孔７２を通る流れを調節す
るために又は所定の流量を設定するために孔９２を弁として機能させることがで
きる。
ス４６及び内周フランジ６８の両方に対してリブ３８及び溝４０の高さと同じ高
さとした場合のプレート３２’の内側面即ち水側面を示す。この実施形態におい
てプレート対内の圧力降下を小さくしたい場合は、各正対対のプレート３２’の
間にスペーサ８６を用いることができる。スペーサ８６は、正対対のプレートの
外周フランジ３４’と３４’の間に位置する外周環状部分８８と、正対対のプレ
ートの内周側ボス３６’と３６’の間に位置する内周環状部分９０を有する。内
周環状部分９０は、内周側ボス３６’の孔７２に対応する複数の孔９２を有する
。従って、このタイプのプレートを用いて熱交換器を製造する場合、スペーサ８
６をプレート３２’に対して回動することによって、孔７２を通る流れを調節す
るために又は所定の流量を設定するために孔９２を弁として機能させることがで
きる。
【００３１】 図２２及び２３は、図２０のプレート３２’と類似しているが、外周フランジ
３４’に隣接してプレート対内に位置する周縁バイパス溝９６を有する変型プレ
ート９４を示す。バイパス溝９６は、中間ボス４６の１つの近傍に位置しそれと
連通する第１端部分９８からプレート９４の周囲の半分を僅かに越える長さに亘
って第２端部分１００にまで延長し、２枚のプレート９４が対面関係に合わされ
ると、両プレートの端部分１００が互いにオーバーラップし（部分的に重なり）
、両プレートのバイパス溝９６が協同してプレート対の全周に亘って一方の中間
ボス４６から他方の中間ボス４６にまで延長する半分の高さの溝を形成するよう
になされている。このようなバイパス溝９６は、所望に応じて、プレート対内の
内部圧力降下を小さくするために用いられる。
３４’に隣接してプレート対内に位置する周縁バイパス溝９６を有する変型プレ
ート９４を示す。バイパス溝９６は、中間ボス４６の１つの近傍に位置しそれと
連通する第１端部分９８からプレート９４の周囲の半分を僅かに越える長さに亘
って第２端部分１００にまで延長し、２枚のプレート９４が対面関係に合わされ
ると、両プレートの端部分１００が互いにオーバーラップし（部分的に重なり）
、両プレートのバイパス溝９６が協同してプレート対の全周に亘って一方の中間
ボス４６から他方の中間ボス４６にまで延長する半分の高さの溝を形成するよう
になされている。このようなバイパス溝９６は、所望に応じて、プレート対内の
内部圧力降下を小さくするために用いられる。
【００３２】 図２４は、図２３のプレート９４と類似しているが、２つの中間ボス４６の間
に延長する少くとも１つのバイパス溝１０４を有する変型プレート１０２を示す
。実際には、これらのバイパス溝１０４は、互いにオーバーラップし交差するの
で、中間ボス４６と４６の間に数個の、半分の高さのチャンネルが延在すること
になる。やはり、これらのバイパスチャンネルも、プレート対内の内部圧力降下
を小さくするためのものである。所望ならば、バイパス溝１０４をバイパス溝９
６に代えて用いることもできる。
に延長する少くとも１つのバイパス溝１０４を有する変型プレート１０２を示す
。実際には、これらのバイパス溝１０４は、互いにオーバーラップし交差するの
で、中間ボス４６と４６の間に数個の、半分の高さのチャンネルが延在すること
になる。やはり、これらのバイパスチャンネルも、プレート対内の内部圧力降下
を小さくするためのものである。所望ならば、バイパス溝１０４をバイパス溝９
６に代えて用いることもできる。
【００３３】 図２５は、図２４のプレート１０２の変型であるプレート１０２’を示す。プ
レート１０２’では、バイパス溝１０４に、両中間ボス４６間の流体のバイパス
流量を制御又は所定値に設定するための流れ制限凹み１０６が形成されている。
レート１０２’では、バイパス溝１０４に、両中間ボス４６間の流体のバイパス
流量を制御又は所定値に設定するための流れ制限凹み１０６が形成されている。
【００３４】 以上、本発明の幾つかの好ましい実施形態を説明したが、上述した構造にはい
ろいろな家異変を加えることができることを理解されたい。例えば、入口開口及
び出口開口を画定する中間ボス４６は、環状の内周側ボス３６を全周に亘って同
じ幅にすることができるように図４に示される小さくすることができる。その場
合、孔７２を内周側ボス３６の全周に亘って形成することができる。任意の数の
プレート対を用いていろいろな熱交換器を製造することができ、特定の望ましい
性能を達成するために上述したいろいろな実施形態のプレート対を混ぜ合わせ、
適合させることができる。各プレートに形成された開口によって画定されるいろ
いろな流体マニホールドを閉鎖するために頂部及び底部閉鎖プレート以外の他の
手段を用いることができるある種の用例においては、頂部及び底部閉鎖プレート
を省除することができる。例えば、閉鎖手段として、プレート対を形成するため
に用いられるプレートと同様な端部プレートを用いることができる。その場合、
端部プレートに入口開口、出口開口及びいろいろな孔をパンチ加工する必要はな
い。又、リブ、溝及びディンプルに関しても、所望に応じて他の形態を用いるこ
とができる。
ろいろな家異変を加えることができることを理解されたい。例えば、入口開口及
び出口開口を画定する中間ボス４６は、環状の内周側ボス３６を全周に亘って同
じ幅にすることができるように図４に示される小さくすることができる。その場
合、孔７２を内周側ボス３６の全周に亘って形成することができる。任意の数の
プレート対を用いていろいろな熱交換器を製造することができ、特定の望ましい
性能を達成するために上述したいろいろな実施形態のプレート対を混ぜ合わせ、
適合させることができる。各プレートに形成された開口によって画定されるいろ
いろな流体マニホールドを閉鎖するために頂部及び底部閉鎖プレート以外の他の
手段を用いることができるある種の用例においては、頂部及び底部閉鎖プレート
を省除することができる。例えば、閉鎖手段として、プレート対を形成するため
に用いられるプレートと同様な端部プレートを用いることができる。その場合、
端部プレートに入口開口、出口開口及びいろいろな孔をパンチ加工する必要はな
い。又、リブ、溝及びディンプルに関しても、所望に応じて他の形態を用いるこ
とができる。
【００３５】 上述の各実施形態は油冷却器として使用されるものとして説明されたが、本発
明の熱交換器は、燃料、トランスミッション流体、操舵用油圧流体、冷媒等のそ
の他のエンジン流体を、更にはエンジン冷却剤自体でさえも冷却又は加熱するた
めに用いることができることも理解されたい。そのような流体は、プレート対間
に通してもよく、あるいは、プレート対内を通してもよく、本発明の熱交換器は
、流体を冷却することも加熱するもできる。更に、本発明の熱交換器は、自動車
工業以外の用例にも用いることができる。
明の熱交換器は、燃料、トランスミッション流体、操舵用油圧流体、冷媒等のそ
の他のエンジン流体を、更にはエンジン冷却剤自体でさえも冷却又は加熱するた
めに用いることができることも理解されたい。そのような流体は、プレート対間
に通してもよく、あるいは、プレート対内を通してもよく、本発明の熱交換器は
、流体を冷却することも加熱するもできる。更に、本発明の熱交換器は、自動車
工業以外の用例にも用いることができる。
【００３６】 以上、本発明を実施形態に関連して説明したが、本発明は、ここに例示した
実施形態の構造及び形状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可能
であり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解されたい。
実施形態の構造及び形状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可能
であり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解されたい。
【図１】 図１は、本発明の好ましい一実施形態を用いた熱交換器／油フィルタ組合わせ
体の第１実施形態の概略垂直断面図である。
体の第１実施形態の概略垂直断面図である。
【図２】 図２は、図１の実施形態の熱交換器の一部破除された拡大透視図である。
【図３】 図３は、図２と同様の図であるが、図２の熱交換器の下側からみた図である。
【図４】 図４は、図２及び３に示された熱交換器のプレート対を形成するのに用いられ
るプレートの１つの内側面を示す拡大透視図である。
るプレートの１つの内側面を示す拡大透視図である。
【図５】 図５は、図４に示されたプレートの平面図である。
【図６】 図６は、図５の線６−６に沿ってみた拡大断面図であり、図４及び５のプレー
トの上下に積重された追加のプレートをも示す。
トの上下に積重された追加のプレートをも示す。
【図７】 図７は、図６と同様の垂直断面図であるが、プレート対の外周縁にプレートヘ
ッダーを形成する変型実施形態を示す。
ッダーを形成する変型実施形態を示す。
【図８】 図８は、図１の下左隅の拡大断面図であり、本発明による熱交換器の更に別の
実施形態を示す。
実施形態を示す。
【図９】 図９は、図４と同様の透視図であるが、本発明による熱交換器を形成するのに
用いられるプレートの別の好ましい実施形態を示す。
用いられるプレートの別の好ましい実施形態を示す。
【図１０】 図１０は、図９に示されたプレートの平面図である。
【図１１】 図１１は、図１と同様の概略垂直断面図であるが、本発明の別の実施形態を用
いた熱交換器／油フィルタ組合わせ体の別の好ましい実施形態を示す。
いた熱交換器／油フィルタ組合わせ体の別の好ましい実施形態を示す。
【図１２】 図１２は、図１１の実施形態の熱交換器の一部破除された拡大透視図である。
【図１３】 図１３は、図４と同様の図であるが、図１２の熱交換器を製造するのに用いら
れるプレートの１つの内側面を示す。
れるプレートの１つの内側面を示す。
【図１４】 図１４は、図１３の線１４−１４に沿ってみた垂直断面図であり、図１３のプ
レートの上下に積重された追加のプレートをも示す。
レートの上下に積重された追加のプレートをも示す。
【図１５】 図１５は、本発明による熱交換器を製造するのに用いられるリング状熱交換器
プレートの別の好ましい実施形態の平面図である。
プレートの別の好ましい実施形態の平面図である。
【図１６】 図１６は、図１５に示されたプレートを用いて熱交換器を製造するために用い
られる頂部又は底部プレートの平面図である。
られる頂部又は底部プレートの平面図である。
【図１７】 図１７は、図４及び９と同様の透視図であるが、本発明による熱交換器を製造
するのに乱流創生部材と組合わせて用いられるプレートの別の実施形態を示す。
するのに乱流創生部材と組合わせて用いられるプレートの別の実施形態を示す。
【図１８】 図１８は、図１及び１１と同様の断面図であるが、熱交換器兼フィルタを製造
するために慣用の油フィルタと組合わせて用いられる熱交換器の別の好ましい実
施形態を示す。
するために慣用の油フィルタと組合わせて用いられる熱交換器の別の好ましい実
施形態を示す。
【図１９】 図１９は、図１８に示された熱交換器の一部破除された拡大透視図である。
【図２０】 図２０は、本発明による熱交換器を製造するのに用いられるプレートの別の実
施形態の平面図である。
施形態の平面図である。
【図２１】 図２１は、図２０のプレートと共に随意選択として用いることができるスペー
サの平面図である。
サの平面図である。
【図２２】 図２２は、本発明による熱交換器を製造するのに用いられるプレートの別の実
施形態の内側を示す透視図である。
施形態の内側を示す透視図である。
【図２３】 図２３は、図１４に示されたプレートの平面図である。
【図２４】 図２４は、本発明による熱交換器を製造するのに用いられるプレートの更に別
の実施形態の平面図である。
の実施形態の平面図である。
【図２５】 図２５は、本発明による熱交換器を形成するのに用いられるプレートの更に別
の実施形態の平面図である。
の実施形態の平面図である。
１０ 熱交換器／油フィルタ組合わせ体、組合せユニット １２ ハウジング １４ フィルタ、油フィルタ １５ 軸方向チャンバー １６ 熱交換器 １８ 導管 １９ 底部プレート ２０ 開口 ２２ 導管 ２８ 熱交換器 ３０ プレート対 ３２ リング状プレート ３４，３４” 外周フランジ ３６ 内周側ボス ３８ リブ ３９ 中間区域 ４０ 溝 ４２ 内側流路 ４４ 外側流路 ４６ 中間ボス ４８ 入口開口 ５０ 出口開口 ５２ 入口マニホールド ５４ 出口マニホールド ５６ 頂部閉鎖プレート ５８ 底部閉鎖プレート ６２ 開口 ６６ リブ ６８ 内周フランジ ６９ フランジ部分 ７０ ヘッダー ７１ 入口開口 ７２ 孔 ７４ 最外縁フランジ ７５ フランジ部分 ７６ ヘッダー ７７ 孔 ７８ 開口 ７９ 熱交換器 ８０ 環状スロット ８２ ヘッダー ８４ 流体ポート ８５ リング状プレート ８６ スペーサ ８７，８９ ディンプル ８８ 外周環状部分 ９０ 内周環状部分 ９１ 熱交換器／フィルタ組合せ体 ９２ 孔 ９３ 蓋 ９４ プレート ９５ プレート ９６ 周縁バイパス溝 ９７ 周縁開口、孔 ９８ 端部分 ９９ プレート １００ 端部分 １０１ 乱流創生部材 １０２ プレート １０３ フィルタ受座 １０４ バイパス溝 １０５ 内周側開口 １０７ 油フィルタ １０９ 入口開口 ８０１ 熱交換器
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月５日（２００１．７．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 １９９１年５月１４日付で発行された東洋ラジエータ（株）の米国特許第５，
０１４，７７５号には、エンジンに使用される自動車オイルのための油冷却器が
開示されている。この油冷却器は、複数組の環状プレートから成るコアを有する
。プレートは、それぞれ対として組合わされ、各対にフィン部材又は乱流創生部
材が設けられている。これらのプレート対の積重体全体が油冷却器のケーシング
内に収容されている。冷却水は、各プレートの中間区域に形成された２つの比較
的大きい冷却水穴を通してプレート対の積重体に流出入する。これらの２つの冷
却水穴は、仕切凸条の両側に配置され、穴の周りにボスが形成されている。冷却
水は各対のプレートの間を円周方向に流れ、一方、油は、背中合わせのプレート
対の間に形成された外側流路を通ってプレート積重体の中心の開口からプレート
積重体の外円周へ半径方向に流れる。 １９９１年６月５日発行のヨーロッパ特許第０４３０７５２号にも、プレート
対の積重体から形成された、エンジンオイルの冷却に適する周方向流れ型熱交換
器が開示されている。プレート対の積重体は、中心通路を画定し、入口から出口
への総体的に円形の流体流路を形成する。対向した各プレートは、断面でみて波
形形状であり、中心通路にまで延長する複数の互いに対向した谷を画定する。各
プレートのこれらの谷の少くとも幾つかは、円形流路に対して斜めに配置されて
いる。各対の一方のプレートの谷の頂縁が他方のプレートの谷の頂縁と十文字状
に交差するように配置されている。これらの互いに交差する谷によって、この熱
交換器は、熱交換作用を高めるための流れ増進を達成する。 １９８７年１月２１日に公開されたヨーロッパ特許願第０２０８９５７号にも
、エンジン潤滑油のための冷却器が開示されている。この冷却器は、各々上側プ
レートとした側プレートから成るモジュールによって形成された金属プレートの
積重体から成る。各プレートは、三辺が直線で一端が円弧状のいわゆる舌片形で
あり、一端の両側コーナーに近接して第１円形開口と第２円形開口を有し、軸方
向に整列した中心円形開口を有している。これらの円形開口の周りには環状フラ
ンジが形成されており、各プレートはそれらのフランジを介して互いに結合され
ている。又、各プレートの中心開口の周りに複数のほぼＣ字形の円周凸条が形成
されている。この熱交換器では、水即ち冷却剤は、円周方向にも、かつ、ジグザ
グ状にも流れる。一方、油は、熱交換器内を軸方向に整列した開口を通って軸方
向に流れ、かつ、ジグザグ状にも流れる。
０１４，７７５号には、エンジンに使用される自動車オイルのための油冷却器が
開示されている。この油冷却器は、複数組の環状プレートから成るコアを有する
。プレートは、それぞれ対として組合わされ、各対にフィン部材又は乱流創生部
材が設けられている。これらのプレート対の積重体全体が油冷却器のケーシング
内に収容されている。冷却水は、各プレートの中間区域に形成された２つの比較
的大きい冷却水穴を通してプレート対の積重体に流出入する。これらの２つの冷
却水穴は、仕切凸条の両側に配置され、穴の周りにボスが形成されている。冷却
水は各対のプレートの間を円周方向に流れ、一方、油は、背中合わせのプレート
対の間に形成された外側流路を通ってプレート積重体の中心の開口からプレート
積重体の外円周へ半径方向に流れる。 １９９１年６月５日発行のヨーロッパ特許第０４３０７５２号にも、プレート
対の積重体から形成された、エンジンオイルの冷却に適する周方向流れ型熱交換
器が開示されている。プレート対の積重体は、中心通路を画定し、入口から出口
への総体的に円形の流体流路を形成する。対向した各プレートは、断面でみて波
形形状であり、中心通路にまで延長する複数の互いに対向した谷を画定する。各
プレートのこれらの谷の少くとも幾つかは、円形流路に対して斜めに配置されて
いる。各対の一方のプレートの谷の頂縁が他方のプレートの谷の頂縁と十文字状
に交差するように配置されている。これらの互いに交差する谷によって、この熱
交換器は、熱交換作用を高めるための流れ増進を達成する。 １９８７年１月２１日に公開されたヨーロッパ特許願第０２０８９５７号にも
、エンジン潤滑油のための冷却器が開示されている。この冷却器は、各々上側プ
レートとした側プレートから成るモジュールによって形成された金属プレートの
積重体から成る。各プレートは、三辺が直線で一端が円弧状のいわゆる舌片形で
あり、一端の両側コーナーに近接して第１円形開口と第２円形開口を有し、軸方
向に整列した中心円形開口を有している。これらの円形開口の周りには環状フラ
ンジが形成されており、各プレートはそれらのフランジを介して互いに結合され
ている。又、各プレートの中心開口の周りに複数のほぼＣ字形の円周凸条が形成
されている。この熱交換器では、水即ち冷却剤は、円周方向にも、かつ、ジグザ
グ状にも流れる。一方、油は、熱交換器内を軸方向に整列した開口を通って軸方
向に流れ、かつ、ジグザグ状にも流れる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】 しかしながら、これらの従来技術の冷却器の１つの欠点は、格別に効率的な冷
却器ではないということである。又、冷却器の油側の圧力降下が高いという欠点
もある。
却器ではないということである。又、冷却器の油側の圧力降下が高いという欠点
もある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、従来技術の上述した欠点を克服することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】発明の概要 本発明の熱交換器は、圧力降下が比較的小さく、非常に能率的である。本発明
の熱交換器の構成では、第１熱交換流体がリング状プレート対を通って周方向に
流れ、第２熱交換流体の全部が第１熱交換流体に対して横断方向に各プレート対
の間を流れる。
の熱交換器の構成では、第１熱交換流体がリング状プレート対を通って周方向に
流れ、第２熱交換流体の全部が第１熱交換流体に対して横断方向に各プレート対
の間を流れる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 本発明の一側面によれば、対面関係（面対面）で合わされたリング状プレート
の複数の積重されたプレート対から成る熱交換器が提供される。各プレートは、
外周フランジと、一部分が該外周フランジと共通の平面内に位置する環状の内周
側ボスと、該外周フランジと内周側ボスの間に位置する中間区域を有する。各合
わせプレート対（「正対プレート対」又は単に「正対対」又は単に「プレート対
」と称する）において外周フランジ及び内周側ボスは、結合される。各プレート
の中間区域は、合わせプレート間に内側流路を形成するように互いに離隔した部
分を有する。各プレートの中間区域は、外周フランジと内周側ボスの間に位置す
る、互いに離隔した中間セクションを有する。これらの中間セクションは、入口
開口と出口開口を画定し、背中合わせのプレート対の間で中間セクション同士が
結合され、それぞれの入口開口同士及び出口開口同士が連通して第１熱交換流体
のための入口マニホールド及び出口マニホールドを画定するように配置されてお
り、それによって、第１熱交換流体を入口マニホールドから前記内側流路を周方
向に通して出口マニホールドへ通流させる。背中合わせプレート対の間で隣接す
る中間区域同士は、それらの間に外側流路を画定する。又、ヘッダーが設けられ
、このヘッダーは、第２熱交換流体を通流させるための流体ポートを含み、第２
熱交換流体を前記外側流路を通して横断方向に強制的に通流させる。
の複数の積重されたプレート対から成る熱交換器が提供される。各プレートは、
外周フランジと、一部分が該外周フランジと共通の平面内に位置する環状の内周
側ボスと、該外周フランジと内周側ボスの間に位置する中間区域を有する。各合
わせプレート対（「正対プレート対」又は単に「正対対」又は単に「プレート対
」と称する）において外周フランジ及び内周側ボスは、結合される。各プレート
の中間区域は、合わせプレート間に内側流路を形成するように互いに離隔した部
分を有する。各プレートの中間区域は、外周フランジと内周側ボスの間に位置す
る、互いに離隔した中間セクションを有する。これらの中間セクションは、入口
開口と出口開口を画定し、背中合わせのプレート対の間で中間セクション同士が
結合され、それぞれの入口開口同士及び出口開口同士が連通して第１熱交換流体
のための入口マニホールド及び出口マニホールドを画定するように配置されてお
り、それによって、第１熱交換流体を入口マニホールドから前記内側流路を周方
向に通して出口マニホールドへ通流させる。背中合わせプレート対の間で隣接す
る中間区域同士は、それらの間に外側流路を画定する。又、ヘッダーが設けられ
、このヘッダーは、第２熱交換流体を通流させるための流体ポートを含み、第２
熱交換流体を前記外側流路を通して横断方向に強制的に通流させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】好ましい実施形態の説明 まず図１を参照すると、本発明による熱交換器／油フィルタ組合せ体の好まし
い実施形態が、総体的に参照符号１０で示されている。本発明では、油だけでな
く他の任意の流体を用いることができる。熱交換器／油フィルタ組合わせ体（以
下、単に「組合わせユニット」とも称する）１０は、油フィルタ１４と本発明の
好ましい実施形態による熱交換器１６とを収容したハウジング１２を含む。油フ
ィルタ１４は、慣用のものであり、それ自体は本発明の一部を構成するものでは
ない。油フィルタ１４は、図１のものでは環状タイプであり、油は、ハウジング
１２の内部からフィルタ壁を内方へ貫通して中心の軸方向チャンバー１５へ流れ
、パイプ又は導管１８を通って流下して組合せユニット１０から流出する。ただ
し、油の流れ方向を逆にすることもでき、その場合は、油は、導管１８を通って
流入し、フィルタを半径方向外方へ貫通してハウジング１２内へ流れる。図１に
示された実施形態では、油は、ハウジング１２からフィルタを内方へ貫通し、導
管１８を通って流出する構成とすることが好ましい。熱交換器１６は、以下に詳
述するが、図１にみられるように、ハウジング１２は、フィルタ１４を通す油の
流れ方向によっては、油を熱交換器１６内へ通すための複数の開口２０を有する
底部プレート１９を含む構成とする。又、底部プレート１９には、冷却剤を熱交
換器１６内へ導入し、熱交換器１６から排出するための導管２２と２４が接続さ
れる。
い実施形態が、総体的に参照符号１０で示されている。本発明では、油だけでな
く他の任意の流体を用いることができる。熱交換器／油フィルタ組合わせ体（以
下、単に「組合わせユニット」とも称する）１０は、油フィルタ１４と本発明の
好ましい実施形態による熱交換器１６とを収容したハウジング１２を含む。油フ
ィルタ１４は、慣用のものであり、それ自体は本発明の一部を構成するものでは
ない。油フィルタ１４は、図１のものでは環状タイプであり、油は、ハウジング
１２の内部からフィルタ壁を内方へ貫通して中心の軸方向チャンバー１５へ流れ
、パイプ又は導管１８を通って流下して組合せユニット１０から流出する。ただ
し、油の流れ方向を逆にすることもでき、その場合は、油は、導管１８を通って
流入し、フィルタを半径方向外方へ貫通してハウジング１２内へ流れる。図１に
示された実施形態では、油は、ハウジング１２からフィルタを内方へ貫通し、導
管１８を通って流出する構成とすることが好ましい。熱交換器１６は、以下に詳
述するが、図１にみられるように、ハウジング１２は、フィルタ１４を通す油の
流れ方向によっては、油を熱交換器１６内へ通すための複数の開口２０を有する
底部プレート１９を含む構成とする。又、底部プレート１９には、冷却剤を熱交
換器１６内へ導入し、熱交換器１６から排出するための導管２２と２４が接続さ
れる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】 次に、図２〜６を参照して説明すると、熱交換器１６は、対面関係（面対面）
で合わされた環状又はリング状プレート３２の複数の積重されたプレート対３０
から成る。（ここで、面対面即ち、内側面同士で合わされたプレート３２の対３
０を「正対プレート対」又は「正対対」又は単に「プレート対」と称し、正対対
３０の１つのプレート３２とそれに隣接する正対対３０の１つのプレート３２と
の対を「背中合わせのプレート対」又は「背中合わせ対」と称する。）図４〜６
に明示されているように、各プレート３２は、外周フランジ３４と、一部分３７
が外周フランジ３４と共通の平面内に位置する環状の内周側ボス３６と、外周フ
ランジ３４と内周側ボス３６の間に位置する中間区域３９を有する。中間区域３
９には、内周側ボス３６と外周フランジ３４の間に延長する複数のリブ３８と溝
４０が交互に形成されている。リブ３８及び溝４０は、流れ増進手段を構成する
ものであり、プレート対３０を構成するそれぞれのプレートのリブと溝が互いに
交差して各プレート対のプレート間に波形の内側流路４２を形成するように、斜
めに配置され、らせん状曲線又はインボリュート曲線の形とされている。同様に
して、隣接する背中合わせのプレート対のリブ３８と溝４０が互いに交差して正
対プレート対３０と正対プレート対３０の間に波形の外側流路４４を形成する。
で合わされた環状又はリング状プレート３２の複数の積重されたプレート対３０
から成る。（ここで、面対面即ち、内側面同士で合わされたプレート３２の対３
０を「正対プレート対」又は「正対対」又は単に「プレート対」と称し、正対対
３０の１つのプレート３２とそれに隣接する正対対３０の１つのプレート３２と
の対を「背中合わせのプレート対」又は「背中合わせ対」と称する。）図４〜６
に明示されているように、各プレート３２は、外周フランジ３４と、一部分３７
が外周フランジ３４と共通の平面内に位置する環状の内周側ボス３６と、外周フ
ランジ３４と内周側ボス３６の間に位置する中間区域３９を有する。中間区域３
９には、内周側ボス３６と外周フランジ３４の間に延長する複数のリブ３８と溝
４０が交互に形成されている。リブ３８及び溝４０は、流れ増進手段を構成する
ものであり、プレート対３０を構成するそれぞれのプレートのリブと溝が互いに
交差して各プレート対のプレート間に波形の内側流路４２を形成するように、斜
めに配置され、らせん状曲線又はインボリュート曲線の形とされている。同様に
して、隣接する背中合わせのプレート対のリブ３８と溝４０が互いに交差して正
対プレート対３０と正対プレート対３０の間に波形の外側流路４４を形成する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 外周フランジ３４には、熱交換器１６の組立工程において各プレート３２を正
しく整列させるための位置ぎめ切欠き４５を随意選択として形成することができ
る。このような位置ぎめ切欠きは、所望に応じて本発明のどの実施形態において
も用いることができる。
しく整列させるための位置ぎめ切欠き４５を随意選択として形成することができ
る。このような位置ぎめ切欠きは、所望に応じて本発明のどの実施形態において
も用いることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】 各プレート３２は、外周フランジ３４と内周側ボス３６の間に位置する、互い
に離隔した中間セクション４６を有する。これらの中間セクション又はボス４６
は、入口開口４８と出口開口５０を画定し、背中合わせのプレート対の間でそれ
ぞれのプレートの入口開口４８同士及び出口開口５０同士がそれれらの周縁にお
いて結合されて連通しエンジン冷却剤のような第１熱交換流体のための入口マニ
ホールド５２及び出口マニホールド５４（図３参照）を画定するように配置され
ており、それによって、第１熱交換流体を入口マニホールド５２から各プレート
対の内側流路４２を周方向に通して出口マニホールドへ通流させる。背中合わせ
プレート対の間で隣接する中間区域３９同士は、それらの間に外側流路４４を画
定する。又、熱交換器１６は、頂部閉鎖プレート５６と底部閉鎖プレート５８を
有する。底部閉鎖プレート５８は、それぞれ入口マニホールド５２と出口マニホ
ールド５４と整合する開口６２と６４を有する。導管２２，２４（図１参照）は
、ハウジングの底部プレート１９を貫通してそれぞれ開口６２と６４に連通する
。
に離隔した中間セクション４６を有する。これらの中間セクション又はボス４６
は、入口開口４８と出口開口５０を画定し、背中合わせのプレート対の間でそれ
ぞれのプレートの入口開口４８同士及び出口開口５０同士がそれれらの周縁にお
いて結合されて連通しエンジン冷却剤のような第１熱交換流体のための入口マニ
ホールド５２及び出口マニホールド５４（図３参照）を画定するように配置され
ており、それによって、第１熱交換流体を入口マニホールド５２から各プレート
対の内側流路４２を周方向に通して出口マニホールドへ通流させる。背中合わせ
プレート対の間で隣接する中間区域３９同士は、それらの間に外側流路４４を画
定する。又、熱交換器１６は、頂部閉鎖プレート５６と底部閉鎖プレート５８を
有する。底部閉鎖プレート５８は、それぞれ入口マニホールド５２と出口マニホ
ールド５４と整合する開口６２と６４を有する。導管２２，２４（図１参照）は
、ハウジングの底部プレート１９を貫通してそれぞれ開口６２と６４に連通する
。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】 リブ３８及び溝４０は、所定の高さを有し、中間セクション又はボス４６は、
図４にみられるように、リブ３８の高さと少くとも同じ高さ又は深さ、好ましく
は同じ高さ又は深さを有し、それによって、プレート対３０が図６に明示されて
いるように背中合わせに重ね合わされたとき、隣接するプレートのリブ３８同士
が接触するとともに、隣接する中間セクション４６の外側表面同士も接触するよ
うになされている。ただし、正対プレート対３０の内側面の隣接するリブ３８同
士は互いに僅かに離隔されるように、環状の内周側ボス３６と外周フランジ３４
の高さは、図６にみられるように、リブ３８及び溝４０の高さより高くされてい
る。この構成により、プレート対３０内を流れる冷却剤（通常は冷却水）の、即
ち水側の圧力降下を小さくする。
図４にみられるように、リブ３８の高さと少くとも同じ高さ又は深さ、好ましく
は同じ高さ又は深さを有し、それによって、プレート対３０が図６に明示されて
いるように背中合わせに重ね合わされたとき、隣接するプレートのリブ３８同士
が接触するとともに、隣接する中間セクション４６の外側表面同士も接触するよ
うになされている。ただし、正対プレート対３０の内側面の隣接するリブ３８同
士は互いに僅かに離隔されるように、環状の内周側ボス３６と外周フランジ３４
の高さは、図６にみられるように、リブ３８及び溝４０の高さより高くされてい
る。この構成により、プレート対３０内を流れる冷却剤（通常は冷却水）の、即
ち水側の圧力降下を小さくする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】 各プレートの２つの中間セクション４６は互いに近接して配置されているので
、内周側ボス３６から２つの中間セクション４６の間を通って外周フランジ３４
にまで延長する半径方向のリブ６６（図４及び５参照）が形成される。半径方向
のリブ６６は、内周側ボス３６及び外周フランジ３４と同一平面内にあり、従っ
て、それらと同じ高さを有しており、２枚のプレートを合わせてプレート対３０
を形成したとき、対応する半径方向のリブ６６同士が係合して入口開口４８から
出口開口５０へのバイパス流れを防止する。半径方向のリブ６６は、又、各プレ
ート対の外側即ち油側に半径方向の溝を形成する。これらの半径方向の溝は、中
間ボス４６の周り及び近傍におけるプレート対間の半径方向又は横断方向の流れ
を増進する。
、内周側ボス３６から２つの中間セクション４６の間を通って外周フランジ３４
にまで延長する半径方向のリブ６６（図４及び５参照）が形成される。半径方向
のリブ６６は、内周側ボス３６及び外周フランジ３４と同一平面内にあり、従っ
て、それらと同じ高さを有しており、２枚のプレートを合わせてプレート対３０
を形成したとき、対応する半径方向のリブ６６同士が係合して入口開口４８から
出口開口５０へのバイパス流れを防止する。半径方向のリブ６６は、又、各プレ
ート対の外側即ち油側に半径方向の溝を形成する。これらの半径方向の溝は、中
間ボス４６の周り及び近傍におけるプレート対間の半径方向又は横断方向の流れ
を増進する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】 環状内周側ボス３６には、内周フランジ６８が形成されている。内周フランジ
６８は、中間セクション又はボス４６と共通の平面内に位置する合わせフランジ
部分６９を有し、それによって、背中合わせプレート対の内周フランジ６８同士
が結合されて内周側ボス３６と協同してヘッダー７０（図６参照）を形成するよ
うになされている。ヘッダー７０は、底部閉鎖プレート５８の入口開口７１に流
入する冷却剤の全部を背中合わせのプレート対間の外側流路４４を通して横断方
向又は半径方向に通流させる働きをする。
６８は、中間セクション又はボス４６と共通の平面内に位置する合わせフランジ
部分６９を有し、それによって、背中合わせプレート対の内周フランジ６８同士
が結合されて内周側ボス３６と協同してヘッダー７０（図６参照）を形成するよ
うになされている。ヘッダー７０は、底部閉鎖プレート５８の入口開口７１に流
入する冷却剤の全部を背中合わせのプレート対間の外側流路４４を通して横断方
向又は半径方向に通流させる働きをする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】 次に、図９及び１０を参照すると、本発明によるリング状プレートの変型実施
形態が示されている。このリング状プレート８５は、図４、５のプレート３２に
類似しているが、リブ３８及び溝４０に代えて、流れ増進手段として中間区域３
９に複数の互いに離隔したディンプル８７，８９が形成されている点で異なる。
ディンプル８７は、外側流路４４内へ突出し、ディンプル８９は内側流路４２内
へ突出している。ディンプル８７，８９は、所定の高さを有し、ディンプル８７
の場合は、中間セクション又はボス４６の高さに等しい高さであることが好まし
いが、ディンプル８７のうちの幾つか又は全部が中間ボス４６の高さより低い高
さを有するものとしてもよい。図９及び１０から分かるように、この実施形態で
は、ボス４６は、中間区域３９から外周フランジ３４及び内周側ボス３６の突出
方向とは反対の方向に突出している。
形態が示されている。このリング状プレート８５は、図４、５のプレート３２に
類似しているが、リブ３８及び溝４０に代えて、流れ増進手段として中間区域３
９に複数の互いに離隔したディンプル８７，８９が形成されている点で異なる。
ディンプル８７は、外側流路４４内へ突出し、ディンプル８９は内側流路４２内
へ突出している。ディンプル８７，８９は、所定の高さを有し、ディンプル８７
の場合は、中間セクション又はボス４６の高さに等しい高さであることが好まし
いが、ディンプル８７のうちの幾つか又は全部が中間ボス４６の高さより低い高
さを有するものとしてもよい。図９及び１０から分かるように、この実施形態で
は、ボス４６は、中間区域３９から外周フランジ３４及び内周側ボス３６の突出
方向とは反対の方向に突出している。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】 図１２〜１４を参照して説明すると、この熱交換器２８は、図２〜６の熱交換
器１６の変型であるとみなすことができる。この熱交換器２８においては、各プ
レート３２’は、半径方向に拡張された（幅広にされた）外周フランジ３４’を
有しており、外周フランジ３４’に、合わせフランジ部分７５を有する最外縁フ
ランジ７４が形成されている。合わせフランジ部分７５は、中間セクション４６
と共通の平面に位置し、それによって、背中合わせのプレート対３０’の最外縁
フランジ７４同士が結合されると、外周フランジ３４’と協同してヘッダー７６
を形成するようになされている。外周フランジ３４’に複数の孔７７が形成され
ており、それらの孔７７は、積重されたプレート対において上下に整列し、背中
合わせのプレート対３０’間を流れる流体を受容するための流体ポートを形成す
る。ただし、流体の流れ方向は、所望ならば、ヘッダー７６から流体を供給して
熱交換器２８の中心に向けて半径方向内方へ流すように逆転することもできる。
器１６の変型であるとみなすことができる。この熱交換器２８においては、各プ
レート３２’は、半径方向に拡張された（幅広にされた）外周フランジ３４’を
有しており、外周フランジ３４’に、合わせフランジ部分７５を有する最外縁フ
ランジ７４が形成されている。合わせフランジ部分７５は、中間セクション４６
と共通の平面に位置し、それによって、背中合わせのプレート対３０’の最外縁
フランジ７４同士が結合されると、外周フランジ３４’と協同してヘッダー７６
を形成するようになされている。外周フランジ３４’に複数の孔７７が形成され
ており、それらの孔７７は、積重されたプレート対において上下に整列し、背中
合わせのプレート対３０’間を流れる流体を受容するための流体ポートを形成す
る。ただし、流体の流れ方向は、所望ならば、ヘッダー７６から流体を供給して
熱交換器２８の中心に向けて半径方向内方へ流すように逆転することもできる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】 図２０は、環状の内周側ボス３６’と外周フランジ３４’を中間セクション又
はボス４６及び内周フランジ６８の両方に対してリブ３８及び溝４０の高さと同
じ高さとした場合のプレート３２’の内側面即ち水側面を示す。この実施形態に
おいてプレート対内の圧力降下を小さくしたい場合は、各正対対のプレート３２
’の間にスペーサ８６を用いることができる。スペーサ８６は、正対対のプレー
トの外周フランジ３４’と３４’の間に位置する外周環状部分８８と、正対対の
プレートの内周側ボス３６’と３６’の間に位置する内周環状部分９０を有する
。内周環状部分９０は、内周側ボス３６’の孔７２に対応する複数の孔９２を有
する。従って、このタイプのプレートを用いて熱交換器を製造する場合、その製
造工程中、スペーサ８６をプレート３２’に対して回動することによって、孔７
２を通る流れを調節するために又は所定の流量を設定するために孔９２を弁とし
て機能させることができる。
はボス４６及び内周フランジ６８の両方に対してリブ３８及び溝４０の高さと同
じ高さとした場合のプレート３２’の内側面即ち水側面を示す。この実施形態に
おいてプレート対内の圧力降下を小さくしたい場合は、各正対対のプレート３２
’の間にスペーサ８６を用いることができる。スペーサ８６は、正対対のプレー
トの外周フランジ３４’と３４’の間に位置する外周環状部分８８と、正対対の
プレートの内周側ボス３６’と３６’の間に位置する内周環状部分９０を有する
。内周環状部分９０は、内周側ボス３６’の孔７２に対応する複数の孔９２を有
する。従って、このタイプのプレートを用いて熱交換器を製造する場合、その製
造工程中、スペーサ８６をプレート３２’に対して回動することによって、孔７
２を通る流れを調節するために又は所定の流量を設定するために孔９２を弁とし
て機能させることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】 図２２及び２３は、図２０のプレート３２’と類似しているが、外周フランジ
３４’に隣接してプレート対内に位置する周縁バイパス溝９６を有する変型プレ
ート９４を示す。バイパス溝９６は、中間セクション４６の１つの近傍に位置し
それと連通する第１端部分９８からプレート９４の周囲の半分を僅かに越える長
さに亘って第２端部分１００にまで延長し、２枚のプレート９４が対面関係に合
わされると、両プレートの端部分１００が互いにオーバーラップし（部分的に重
なり）、両プレートのバイパス溝９６が協同してプレート対の全周に亘って一方
の中間セクション４６から他方の中間セクション４６にまで延長する半分の高さ
の溝を形成するようになされている。このようなバイパス溝９６は、所望に応じ
て、プレート対内の内部圧力降下を小さくするために用いられる。
３４’に隣接してプレート対内に位置する周縁バイパス溝９６を有する変型プレ
ート９４を示す。バイパス溝９６は、中間セクション４６の１つの近傍に位置し
それと連通する第１端部分９８からプレート９４の周囲の半分を僅かに越える長
さに亘って第２端部分１００にまで延長し、２枚のプレート９４が対面関係に合
わされると、両プレートの端部分１００が互いにオーバーラップし（部分的に重
なり）、両プレートのバイパス溝９６が協同してプレート対の全周に亘って一方
の中間セクション４６から他方の中間セクション４６にまで延長する半分の高さ
の溝を形成するようになされている。このようなバイパス溝９６は、所望に応じ
て、プレート対内の内部圧力降下を小さくするために用いられる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】 図２４は、図２３のプレート９４と類似しているが、２つの中間セクション４
６の間に延長する少くとも１つのバイパス溝１０４を有する変型プレート１０２
を示す。実際には、これらのバイパス溝１０４は、互いにオーバーラップし交差
するので、中間セクション４６と４６の間に数個の、半分の高さのチャンネルが
延在することになる。やはり、これらのバイパスチャンネルも、プレート対内の
内部圧力降下を小さくするためのものである。所望ならば、バイパス溝１０４を
バイパス溝９６に代えて用いることもできる。
６の間に延長する少くとも１つのバイパス溝１０４を有する変型プレート１０２
を示す。実際には、これらのバイパス溝１０４は、互いにオーバーラップし交差
するので、中間セクション４６と４６の間に数個の、半分の高さのチャンネルが
延在することになる。やはり、これらのバイパスチャンネルも、プレート対内の
内部圧力降下を小さくするためのものである。所望ならば、バイパス溝１０４を
バイパス溝９６に代えて用いることもできる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】 図２５は、図２４のプレート１０２の変型であるプレート１０２’を示す。プ
レート１０２’では、バイパス溝１０４に、両中間セクション４６間の流体のバ
イパス流量を制御又は所定値に設定するための流れ制限凹み１０６が形成されて
いる。
レート１０２’では、バイパス溝１０４に、両中間セクション４６間の流体のバ
イパス流量を制御又は所定値に設定するための流れ制限凹み１０６が形成されて
いる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 656 ＫＥＲＲ ＳＴＲＥＥＴ，ＯＡＫＶ ＩＬＬＥ，ＯＮＴＡＲＩＯ，ＣＡＮＡＤＡ Ｌ６Ｋ ３Ｅ４ (72)発明者 エヴァンス，ブルース，エル． カナダ オンタリオ州 エル７エル ３シ ー４，バーリントン，ランドルフ シーア ール 5421 (72)発明者 ヴァン ヘルデン，ヘンリ，ピー．，テ ィ． アメリカ合衆国 ミシガン州 48025 ビ ヴァリーヒルズ，マリムーア 30 700 【要約の続き】 ６，８２）を有する。
Claims (27)
- 【請求項１】 対面関係で合わされたリング状プレートの複数の積重された
プレート対から成る熱交換器であって、 前記各プレートは、外周フランジと、一部分が該外周フランジと共通の平面内
に位置する環状の内周側ボスと、該外周フランジと内周側ボスの間に位置する中
間区域を有し、該各合わせプレート対において該外周フランジ及び内周側ボスは
、結合されており、該合わせプレート対の各プレートの中間区域は、該合わせプ
レート間に内側流路を形成するように互いに離隔した部分を有しており、 前記各プレートの中間区域は、前記外周フランジと内周側ボスの間に位置し、
該外周フランジ及び内周側ボスの突出方向とは反対の方向に突出した、互いに離
隔した中間ボスを有し、これらの中間ボスは、入口開口と出口開口を画定し、背
中合わせのプレート対の間で該中間ボス同士が結合され、それぞれの入口開口同
士及び出口開口同士が連通して第１熱交換流体のための入口マニホールド及び出
口マニホールドを画定するように配置されており、それによって、該第１熱交換
流体を前記入口マニホールドから前記内側流路を周方向に通して前記出口マニホ
ールドへ通流させ、該背中合わせプレート対の間で隣接する前記中間区域同士は
、それらの間に外側流路を画定し、 前記内周側ボスと外周フランジのうちの一方を囲包するヘッダーが設けられ、
該ヘッダーは、第２熱交換流体を通流させるための流体ポートを含み、該第２熱
交換流体を前記外側流路を通して横断方向に強制的に通流させることを特徴とす
る熱交換器。 - 【請求項２】 前記内側流路と外側流路のうちの一方に配置された流れ増進
手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記流れ増進手段は、前記中間区域に前記内周側ボスと前記
外周フランジの間に延長するように形成された複数の交互のリブと溝から成り、
該リブ及び溝は、各プレート対を構成するそれぞれのプレートのリブと溝が協同
して各プレート対のプレート間に波形の内側流路を形成し、かつ、隣接する背中
合わせのプレート対のプレートのリブと溝が協同してプレート対とプレート対の
間に波形の外側流路を形成するするように、斜めに配置されていることを特徴と
する請求項２に記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記流れ増進手段は、前記内側流路と外側流路の少くとも一
方の流路内に突出するように前記中間区域に形成された複数の互いに離隔したデ
ィンプルから成ることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。 - 【請求項５】 前記流れ増進手段は、前記内側流路と外側流路の少くとも一
方の流路内に位置する乱流創生部材から成ることを特徴とする請求項２に記載の
熱交換器。 - 【請求項６】 前記リブ及び溝は、所定の高さを有し、前記中間ボスは、該
リブ及び溝の所定の高さと少くとも同じ高さを有していることを特徴とする請求
項３に記載の熱交換器。 - 【請求項７】 前記各プレートの前記内周側ボス及び外周フランジは、前記
リブ及び溝の高さに等しい高さを有していることを特徴とする請求項６に記載の
熱交換器。 - 【請求項８】 前記各プレートの前記内周側ボス及び外周フランジは、前記
リブ及び溝の高さより高い高さを有していることを特徴とする請求項６に記載の
熱交換器。 - 【請求項９】 前記各プレート対のプレートの間にスペーサが介設されてお
り、該スペーサは、該対のプレートの外周フランジの間に位置する外周縁部分と
、該対のプレートの内周側ボスの間に位置する内周縁部分を有することを特徴と
する請求項７に記載の熱交換器。 - 【請求項１０】 前記各プレートの前記互いに離隔した中間ボスは、互いに
近接して位置していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項１１】 前記各プレートの前記互いに離隔した中間ボスの間に前記
共通の平面内で前記内周側ボスから前記外周フランジにまで延長した半径方向の
リブを含むことを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器。 - 【請求項１２】 前記各プレートの前記中間区域には、前記プレート対の内
部で前記外周フランジに隣接して位置し、該プレートの周囲の半分を僅かに越え
る長さに亘って延長した周縁バイパス溝が形成されていることを特徴とする請求
項１１に記載の熱交換器。 - 【請求項１３】 前記各プレートは、前記互いに離隔した中間ボスの間に延
長した少くとも１つのバイパスリブと溝を含むことを特徴とする請求項１０に記
載の熱交換器。 - 【請求項１４】 前記バイパスリブと溝には、所定のバイパス流れを創生す
るための流れ制限凹みが形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の熱
交換器。 - 【請求項１５】 前記ディンプルは、前記内側流路内へ突出したディンプル
と、前記外側流路内へ突出したディンプルを含むことを特徴とする請求項４に記
載の熱交換器。 - 【請求項１６】 前記ディンプルは、所定の高さを有し、前記中間ボスは、
該ディンプルの高さと少くとも同じ高さを有していることを特徴とする請求項１
５に記載の熱交換器。 - 【請求項１７】 前記乱流創生部材は、前記外側流路内に配置されているこ
とを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。 - 【請求項１８】 前記乱流創生部材は、所定の高さを有し、前記中間ボスは
、該乱流創生部材の高さの半分に等しい高さを有していることを特徴とする請求
項１７に記載の熱交換器。 - 【請求項１９】 前記各プレートの前記内周側ボスに内周フランジが形成さ
れており、該内周フランジは、前記中間ボスと共通の平面内に位置する合わせフ
ランジ部分を有し、背中合わせプレート対のプレートの該内周フランジ同士が結
合されて前記内周側ボスと協同して前記ヘッダーを形成し、前記流体ポートは、
該各プレートの内周側ボスに形成された孔が整列することによって形成されるこ
とを特徴とする請求項６、１６又は１８に記載の熱交換器。 - 【請求項２０】 前記各プレートの前記外周フランジに最外縁フランジが形
成されており、該最外縁フランジは、前記中間ボスと共通の平面内に位置する合
わせフランジ部分を有し、背中合わせプレート対のプレートの該最外縁フランジ
同士が結合されて前記外周フランジと協同して前記ヘッダーを形成し、前記流体
ポートは、該各プレートの外周フランジに形成された孔が整列することによって
形成されることを特徴とする請求項６、１６、１８又は１９に記載の熱交換器。 - 【請求項２１】 前記積重されたプレート対を弛く囲包するハウジングと、
該ハウジング内に収容されており、入口と出口を有する油フィルタと、該ハウジ
ングを貫通して挿通されており、前記油フィルタの入口と出口の一方に連通した
導管とを含み、該油フィルタの入口と出口の他方は該ハウジングの内部に連通し
ており、該ハウジングは、前記ヘッダーのポートに連通する油ポートを画定し、
油を該油ポートとハウジングの内部の間に通すことを特徴とする請求項１、１９
又は２０に記載の熱交換器。 - 【請求項２２】 入口と出口を画定するハウジングを有し、前記積重プレー
ト対に取り付けられたフィルタを含み、該フィルタの入口と出口の一方が前記ポ
ートに連通していることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の熱交換器。 - 【請求項２３】 前記導管は、前記積重プレート対を軸方向に貫通しており
、該積重プレート対の頂部と底部に取り付けられ、該軸方向に貫通した導管に密
封係合した頂部閉鎖プレートと底部閉鎖プレートを含み、該頂部閉鎖プレート及
び底部閉鎖プレートと、該導管とで前記ヘッダーを形成し、前記流体ポートは該
底部閉鎖プレートに形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の熱交換
器。 - 【請求項２４】 前記各プレートは、長方形であることを特徴とする請求項
２に記載の熱交換器。 - 【請求項２５】 潤滑流体とエンジン冷却剤との間で熱エネルギーを交換さ
せる方法であって、 間に内側流路を画定する複数のリング状プレート対を密間隔に積重し、背中合
わせのプレート対の間に外側流路を画定する工程と、潤滑流体とエンジン冷却剤
のうちの一方の流体の全部を各プレート対内を通して周方向に通流させる工程と
、該潤滑流体とエンジン冷却剤の他方の流体の全部を背中合わせのプレート対の
間を通して横断方向に通流させる工程とから成る熱エネルギー交換方法。 - 【請求項２６】 前記潤滑流体又はエンジン冷却剤は、背中合わせのプレー
ト対の間のすべての外側流路に連通するヘッダーを設けることによって、該背中
合わせのプレート対の間を通して横断方向に通流され、該ヘッダーは、該潤滑流
体又はエンジン冷却剤の全部を該背中合わせのプレート対の間を通して横断方向
に通流させるように、前記積重されたプレート対の中心又は外周に配置されるこ
とを特徴とする請求項２５に記載の熱エネルギー交換方法。 - 【請求項２７】 前記エンジン冷却剤を前記各プレート対内を通して周方向
に通流させ、前記潤滑流体を背中合わせのプレート対の間を通して横断方向に通
流させることを特徴とする請求項２５に記載の熱エネルギー交換方法。
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