JP2007187331A - 積層型オイルクーラの熱交換コア - Google Patents

積層型オイルクーラの熱交換コア Download PDF

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JP2007187331A JP2006003345A JP2006003345A JP2007187331A JP 2007187331 A JP2007187331 A JP 2007187331A JP 2006003345 A JP2006003345 A JP 2006003345A JP 2006003345 A JP2006003345 A JP 2006003345A JP 2007187331 A JP2007187331 A JP 2007187331A
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Masahiro Ariyama
雅広 有山
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Mahle Filter Systems Japan Corp
株式会社マーレ フィルターシステムズ
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Abstract

【課題】 プレートの中心線に対して片側の底壁に冷却水の入・出口孔が、対向側の底壁にオイルの入・出口孔が形成された熱交換コアのコアプレートにおいて、冷却水およびオイルかそれぞれの通路内で均一に流れるようにする。
【解決手段】 2つのホールフランジ3,4を一方側に、2つの流通孔5,6を他方側に備えた矩形のコアプレート1を、ホールフランジ3,4側と流通孔5,6側とが交互に位置するように多数積層して冷却水通路9とオイル通路10とを交互に形成した熱交換コアのコアプレート8において、一方側ホールフランジ3から他方側ホールフランジ3に連通する膨出部7をコアプレート8に形成するように構成したことを特徴とする積層型熱交換器の熱交換コア13のコアプレート8。
【選択図】図3

Description

この発明は、例えば、内燃機関の潤滑油や自動変速機の作動油等の冷却に用いられる積層型オイルクーラの熱交換コアに関し、特に、積層型オイルクーラの熱交換コアにおける冷却水やオイルの通路の形状に関する。
一般に、内燃機関のオイルクーラとして、多数のコアプレートを積層して各プレート間に冷却水通路とオイル通路とを交互に形成するようにした積層型オイルクーラが知られている。
例えば、特許文献1には、流体が入口通路孔から出口通路孔に向かう流れを分散し、均一な状態をつくるための熱交換器が開示されている。
特開平8−271172号公報
しかしながら、特許文献1の熱交換器では、流体が入口通路孔から出口通路孔に向かう流れを分散し、均一な状態をつくるため、プレート表面に堰や多数の突起等を配設するものであり、堰や突起による流体の流れ改善により、プレートの熱交換面積が有効に活用され熱交換性能上効率的ではあるが、堰や突起を配設することにより抵抗が増加する。本願は、このような課題を解消した積層型オイルクーラの熱交換コアを提供するものである。
前記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、外周に環状の立ち上がりフランジを有する矩形プレートに、矩形プレートの中心線に対して片側の底壁に立ち上がりフランジの向きと同方向に突出し上端で内方に屈曲する環状の平担面を有する2つのホールフランジと、対向側の底壁に2つの流通孔とを形成してなる矩形皿状のコアプレートを、ホールフランジ側と流通孔側とが交互に位置するように180度回転させて多数積層し、各々の矩形皿状のコアプレートの間に冷却水通路とオイル通路とを交互に形成するように構成し一体ロー付けしてなる積層型オイルクーラの熱交換コアにおいて、2つのホールフランジの矩形プレート底壁から立ち上がる一部に凸部を形成し、一方側のホールフランジ凸部から、矩形プレートのホールフランジ側の対向側に向かい、立ち上がりフランジの向きと同方向に突出し、他方側のホールフランジ凸部に連通する弓状の平坦面を有する膨出部を構成する積層型オイルクーラの熱交換コアである。
このようにすることにより、1枚のコアプレートを180度回転させて多数積層しても流路内のオイルおよび冷却水の流れは均一となるように作用する。
本発明は、流体が入口ホールフランジ凸部から矩形プレートの膨出部で形成された通路へ、スムーズに導かれ、矩形プレートの中心線CL2に対して片側に流体の入口および出口を形成した場合に発生する流体の短絡を防止し、通路内を液体が均一に流れることができ、抵抗の増加を招く事無く熱性能の向上がはかられ、しいては小型軽量やコストダウンを図ることができる。
図面に示す実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。
図1〜図3に示すように、熱交換コア13は、多数のコアプレート8を積層して各コアプレート8,8間に冷却水通路9とオイル通路10とが交互に形成される。コアプレート8は、外周部に外方へ若干傾斜する環状の立ち上がりフランジ2を有する皿状の矩形プレート1の一方側(図1の左側)に、矩形プレート1の立ち上がりフランジ2の向きと同方向に一部に凸部3a、4aを具備して突出するとともに上端で内方に屈曲する環状で平坦部3b,4bを有し、その内側に孔3c,4cを有する2つのホールフランジ3,4が矩形プレート1の中心線CL1に対して互いに対称の位置に形成され、さらに、他方側(図1の右側)に円形の2つの流通孔5,6が、プレート1の中心線CL1からの距離をホールフランジ3,4の場合と同じくして、しかも中心線CL1に対して互いに対称の位置に形成されている。ホールフランジ3,4の高さは、矩形プレートの外緑に形成された環状の立ち上がりフランジ2の高さより低く設定されている。
なお、図1は、上面に配置される頂部プレート12を除いた状態の図になっている。
さらに、皿状の矩形プレート1には、片方のホールフランジ3の凸部3aから,他方のホールフランジ4の凸部4aに連続し、矩形プレート1の中心線CL2に対してホールフランジ側と対称の方向に位置し、フランジ2と同方向に突出する弓状の平坦面を有する膨出部7が形成されている。
このような矩形皿状のコアプレート8を、ホールフランジ3,4(一方)側と流通孔5,6(他方)側とが交互に位置するように180度回転させて多数積層され、各々の矩形プレート1,1間に冷却水通路9とオイル通路10とを交互に形成するように積層して熱交換コア13が形成される。
熱交換コア13の下面には底部プレート11が、上面には頂部プレート12が配設されて積層型オイルクーラ16が形成される。底部プレート11は、コアプレート8よりその大きさが大きく、しかも、板厚が厚い矩形状をなしている。底部プレート11にはエンジンブロックEへの取り付けのためのボルト孔11aが設けられ、さらにコアプレート8のホールフランジ孔3,4および流通孔5,6に対応する位置に冷却水入口11b、 冷却水出口11cおよびオイル入口11dオイル出口11eを形成する4つの孔があけられている。頂部プレート12は、外形寸法がコアプレート8の内形寸法と同じに形成されていて、コアプレートの内側に嵌合するようになっている。頂部プレート12はコアプレート8より板厚が厚く、最上段の冷却水流路の上面を閉鎖している。そして各部の接合部の間にはろう材またはろう材層が介在されていて、炉中ろう付される。冷却水,オイルは、ホールフランジ3,4の孔3c, 4cと流通孔5,6を介して、一段おきに各冷却水通路9または各オイル通路10に分散して平行に流れるようになっている。
このような積層型オイルクーラ16は、Oリング14,14を介してエンジンブロックEにボルト15で取り付けられる。コアプレート8のホールフランジ3,4の孔3b,4bと、流通孔5,6が底部プレート11の孔を介してそれぞれエンジンの水出口・入口およびオイル出口・入口に接続される。
なお、冷却水および/またはオイルの入・出口は、上面・下面いずれの側に設けてもよく、冷却水およびオイル入口は中心線CL2に対して平行の位置、対向の位置のいずれに設けてもよい。
底部プレート11の冷却水入口11bから入った冷却水は、ホールフランジ3の孔3cおよび流通孔5を通って上昇し、各段の冷却水通路9を流れ、各段の冷却水通路9内に形成された弓状の平坦面を有する膨出部7の有無による断面積の相違からその流れが均一に制御され、流通孔6およびホールフランジ4の孔4cを通って下降し、底部プレート11の冷却水出口11cから冷却水回路に戻る。また、冷却水入・出口11b,11cの反対側に設けられたオイル入口11dから入ったオイルは、ホールフランジ4の孔4c、および流通孔6を通って各段のオイル通路10を流れ、各段のオイル通路10内に形成された弓状の平坦面を有する膨出部7にその流れを制御され、流通孔5およびホールフランジ3の孔3cを通って下降し、オイル出口11eからエンジンの潤滑油回路に戻る。この間に冷却水とオイル間で熱交換がなされ、オイルが冷却水により冷却される。
なお、上記実施の形態では、冷却水および/またはオイルの入・出口がエンジンブロック側にある場合についての例を示したが、冷却水および/またはオイルの入・出口は、上面・下面いずれの側に設けてもよく、冷却水およびオイル入口は中心線CL2に対して平行の位置、対向の位置のいずれに設けてもよい。
また、上述の実施形態は、コアプレート8が略矩形のもので、弓状の膨出部の構成について説明したが、コアプレート8は略円形、或いは略楕円形等の形状にも適用でき、膨出部はコの字形状に設けてもよい。
さらに、冷却水通路またはオイル通路側、冷却水通路またはオイル通路側のどちらか一方に、内部にフィンプレートを設けるようにしてもよい。フィンプレートに代えてプレートのプレス加工時にエンボスを設けるようにしてもよい。
この発明は、冷却水とオイルの場合について例示したが、他の冷却媒体、被冷却媒体でもよい。
この発明にかかる熱交換コアの実施形態を示す図で、そのコアプレートの平面図。 同断面図。 同コアプレートの斜視図。
符号の説明
1 矩形プレート
2 立ち上がりフランジ
3,4 ホールフランジ
3a,4a 凸部
3b,4b 平坦面
3c,4c 孔
5,6 流通孔
7 膨出部
8 コアプレート
9 冷却水通路
10 オイル通路
13 熱交換コア

Claims (1)

  1. 外周に環状の立ち上がりフランジを有する矩形プレートに、矩形プレートの中心線に対して片側の底壁に立ち上がりフランジの向きと同方向に突出し上端で内方に屈曲する環状の平担面を有する2つのホールフランジと、対向側の底壁に2つの流通孔とを形成してなる矩形皿状のコアプレートを、ホールフランジ側と流通孔側とが交互に位置するように180度回転させて多数積層し、各々の矩形皿状のコアプレートの間に冷却水通路とオイル通路とを交互に形成するように構成し一体ロー付けしてなる積層型オイルクーラの熱交換コアにおいて、2つのホールフランジの矩形プレート底壁から立ち上がる一部に凸部を形成し、一方側のホールフランジ凸部から、矩形プレートのホールフランジ側の対向側に向かい、立ち上がりフランジの向きと同方向に突出し、他方側のホールフランジ凸部に連通する弓状の平坦面を有する膨出部を構成したことを特徴とする積層型オイルクーラの熱交換コア。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012093079A (ja) * 2010-10-22 2012-05-17 Visteon Global Technologies Inc 統合された温度操作要素を備えた熱交換器

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