JP2008096094A - ラジエータ内蔵用オイルクーラ - Google Patents

Abstract

【課題】 オイルの流通抵抗を増大させることなくエレメント部を長く形成でき、ラジエータタンクの小型化に対応できるラジエータ内蔵用オイルクーラの提供。
【解決手段】 内部の流通空間Ｒにインナーフィン７が収容されたエレメント部２（３）を多段にして成る熱交換部４を備えるラジエータ内蔵用オイルクーラ１であって、隣り合うエレメント部2,3同士を長手方向に亘って連結部８で連結して一体的に形成し、連結部８に、オイルが長手方向へ流通可能な第１流通空間Ｒ１を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ラジエータ内蔵用オイルクーラに関する。

従来、内部の流通空間にインナーフィンが収容されたエレメント部を多段にして成る熱交換部を備えるラジエータ内蔵用オイルクーラの技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
特開平１１−２１１３７９号公報 特開２００２−１９５７８３公報

しかしながら、近年の車室内の拡大化を目的としたエンジンルームの狭小化によってラジエータタンクの前後方向幅のコンパクト化が要求されており、これに伴ってラジエータタンクに内蔵されるオイルクーラのエレメント部の段数を減らす必要が生じている。
そこで、熱交換性能を低下させないためにエレメント部を長手方向へ長くして段数を減らすことが考えられるが、この場合、オイルの流通抵抗が増大してしまうという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、オイルの流通抵抗を増大させることなくエレメント部を長く形成でき、ラジエータタンクの小型化に対応できるラジエータ内蔵用オイルクーラを提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、内部の流通空間にインナーフィンが収容されたエレメント部を多段にして成る熱交換部を備えるラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、前記隣り合うエレメント部同士を長手方向に亘って連結部で連結して一体的に形成し、前記連結部に、オイルが長手方向へ流通可能な第１流通空間を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、内部の流通空間にインナーフィンが収容されたエレメント部を多段にして成る熱交換部を備えるラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、前記隣り合うエレメント部同士を長手方向に亘って連結部で連結して一体的に形成し、前記連結部に、オイルが長手方向へ流通可能な第１流通空間を設けたため、オイルの流通抵抗を増大させることなくエレメント部を長く形成でき、ラジエータタンクの小型化に対応できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラを示す分解斜視図、図２は図１のＳ２−Ｓ２線における断面図、図３は図１のＳ３−Ｓ３線における断面図、図４は本実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラが内蔵されたラジエータの後面図、図５は図４のＳ５−Ｓ５線における断面図であり、作用を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラ１は、２段のエレメント部2,3で構成される熱交換部４と、各エレメント部2,3の長手方向両端部同士を連通状態として固定される一対のヘッダ5,6で構成されている。

図２に示すように、各エレメント部2,3は、管状にそれぞれ形成される他、中央内部に設けられた流通空間Ｒには波板状のインナーフィン７がそれぞれ収容されている。
また、両エレメント部2,3の幅方向中央部同士は、長手方向に亘って連結部８で一体的に結合されると共に、この連結部８には、両エレメント部2,3の空間に長手方向に亘って連通した第１流通空間Ｒ１が設けられている。
さらに、各エレメント部2,3の幅方向両端部には、流通空間Ｒと連通した第２流通空間Ｒ２が長手方向に亘って形成されている。

なお、エレメント部2,3や流通空間Ｒ、第１流通空間Ｒ１、第２流通空間Ｒ２の具体的な部位の寸法、形状、断面積等については適宜設定できる。

図３に示すように、各ヘッダ5,6は、略矩形状に形成される他、熱交換部４側にはそれぞれ対応する各エレメント部2,3の端部が挿入された挿入口９ａがそれぞれ設けられると共に、各挿入口９ａと直交するように連通して上方へ開口した固定孔９ｂがそれぞれ設けられている。

また、挿入口９ａには縮径したテーパ部２０が形成され、これによって、熱交換部４の挿入代Ｌ１を規制して適正な位置に固定できるようになっている。

また、各ヘッダ5,6の上面には、固定孔９ｂと近接して雌螺子孔９ｃがそれぞれ設けられると共に、これら各孔9b,9cの周囲には環状のシール溝9d,9eがそれぞれ設けられている。

また、前述したラジエータ内蔵用オイルクーラ１の各構成部材は全てアルミ製であり、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方側にはろう材から成るクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、これらは予め仮組みされた状態で図外の加熱炉で熱処理されることにより一体的にろう付け固定されている。

このように構成されたラジエータ内蔵用オイルクーラ１は、図４に示すようなラジエータ１０に内蔵される。
具体的には、本実施例１のラジエータ１０は、アルミ製のコア部１１の上下両側に樹脂製のラジエータタンク12,13が配置される所謂ダウンフロー型のラジエータが採用されている。

なお、アルミ製のコア部の左右両側に樹脂製のラジエータタンクが配置される所謂パラレルフロー型のラジエータを採用しても良い。さらに、ラジエータタンクは樹脂製に限らず、アルミ製としても良い。

コア部１１は、両端部がチューブプレート11a,11bに挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ１１ｃと、隣接するチューブ１１ｃ同士間に配置される波板状のフィン１１ｄで構成されている。
また、コア部１１の左右両端部はそれぞれ対応するチューブプレート11a,11bに挿通し固定された一対のレインフォース11e,11fによって連結補強されている。

各ラジエータタンク12,13は、略器状に形成される他、その開口周縁部が図外のシール部材を介してそれぞれ対応するチューブプレート11a,11bに加締め固定されている。
また、ラジエータタンク１２には、後方へ突出した円筒状の入出力ポート１２ａが該ラジエータタンク１２の内部と連通した状態で設けられる一方、ラジエータタンク１３には後方へ突出した円筒状の入出力ポート１３ａが該ラジエータタンク１３の内部と連通した状態で設けられている。

そして、ラジエータタンク１３内には、ラジエータ内蔵用オイルクーラ１が収容されている。
具体的には、図５に示すように、ラジエータ内蔵用オイルクーラ１は、各ヘッダ5,6の各シール溝9d,9eにそれぞれ対応する環状のシール部材S1,S2が介装された状態でラジエータタンク１３の後方側壁部１３ｂの内側の所定位置に当接される他、各ヘッダ5,6の固定孔９ｂには、それぞれ対応する入出力ポート14,15（図１参照）がラジエータタンク１３の貫通孔１３ｃを介して挿入されている。

また、各ヘッダ5,6の雌螺子孔９ｃには、それぞれ対応するアダプタ１６（図１参照）の貫通孔１６ａ及びラジエータタンク１３の貫通孔１３ｄを介したボルト１７の雄螺子溝１７ａが螺合され、これによって、ラジエータ内蔵用オイルクーラ１がラジエータタンク１３の後方側壁部１３ｂに固定されている。
また、各アダプタ１６の先端から突設された一対のアーム部16b,16cはそれぞれ対応する入出力ポート14,15の座部１８に当接して位置規制している。

その他、各入出力ポート14,15の下端部には環状のシール部材Ｓ３がそれぞれ装着され、これによってそれぞれ対応する固定孔９ｂとのシール性が確保されている。

次に、作用を説明する。
このように構成されたラジエータ内蔵用オイルクーラ１は、ラジエータ１０と共に車両に搭載され、ラジエータ１０において、入出力ポート１２ａからラジエータタンク１２に流入した高温なエンジンの流通媒体が、コア部１１の各チューブ１１ｃを流通する間に車両走行風または図外のファンによる冷却風と熱交換して冷却された後、ラジエータタンク１３に流入して入出力ポート１３ａからエンジンへ排出され、ラジエータとして機能する。

一方、ラジエータ内蔵用オイルクーラ１において、入出力ポート１４からヘッダ５内に流入した高温なトランスミッション装置またはパワーステアリング装置のオイルは、各エレメント部2,3の流通空間Ｒ、第１流通空間Ｒ１、第２流通空間Ｒ２を流通してヘッダ６内に流入する間にラジエータタンク１３の低温な流通媒体と熱交換して冷却された後、入出力ポート１５からトランスミッション装置またはパワーステアリング装置へ排出され、オイルクーラとして機能する。
この際、各エレメント部2,3の流通空間Ｒに収容されたインナーフィン７によってオイルの熱交換が促進される。

ここで、従来の発明にあっては、各エレメント部の長手方向の寸法を長くして段数を減らすと、オイルの流通抵抗が増大してしまうという問題点があった。

これに対し、本実施例１では、各エレメント部2,3の連結部８に設けられた第１流通空間Ｒ１と、幅方向両端部に設けられた第２流通空間Ｒ２にオイルを流通させて流通抵抗を大幅に減らすことができ、これによって、各エレメント部2,3を長手方向へ長くして段数を減らすことができる。
この流通抵抗の減少は、第１流通空間Ｒ１及び第２流通空間Ｒ２にインナーフィンを配置していないことによるものである。

従って、僅か２段のエレメント部2,3でもって従来のオイルクーラと同等の冷却性能を発揮しつつ、ラジエータタンク１３の前後方向幅Ｗ１（図５参照）をコンパクトにできる。

なお、本実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラ１の熱交換部４は、２段のエレメント部2,3で構成されているが、２段以上であれば段数は適宜設定でき、その長手方向の寸法についても適宜設定できる。
また、本実施例１では、第１流通空間Ｒ１と第２流通空間Ｒ２の両方を備えた構造としたが、熱交換性能と流通抵抗の要求仕様に応じて、どちらか一方を設けるだけでも良い。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラ１にあっては、内部の流通空間Ｒにインナーフィン７が収容されたエレメント部２（３）を多段にして成る熱交換部４を備えるラジエータ内蔵用オイルクーラ１において、隣り合うエレメント部2,3同士を長手方向に亘って連結部８で連結して一体的に形成し、連結部８に、オイルが長手方向へ流通可能な第１流通空間Ｒ１を設けたため、オイルの流通抵抗を増大させることなくエレメント部2,3を長く形成でき、ラジエータタンク１３の小型化に対応できる。

また、各エレメント部2,3の幅方向両端部に、オイルが長手方向へ流通可能な第２流通空間Ｒ２をそれぞれ設けたため、上記効果に加えて、第１流通空間Ｒ１に偏ってオイルが流通する虞がなく、全体的にバランス良くオイルを流すことができ、好適となる。

以下、実施例２を説明する。
なお、本実施例２において実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。

図６は本発明の実施例２のラジエータ内蔵用オイルクーラ１を説明する図である。

図６に示すように、本実施例２のラジエータ内蔵用オイルクーラ１は、連結部８の内部に仕切り部８ａが設けられ、これによって、各エレメント部2,3の流通空間Ｒに連通した第１流通空間R3,R4が長手方向に亘って設けられている点が実施例１と異なる。

従って、実施例１で説明した効果に加えて、エレメント部２を流通するオイルと、エレメント部３を流通するオイルとを完全に独立して流すことができ、各エレメント部2,3におけるオイルの流通抵抗を安定させることができる。

以下、実施例３を説明する。
なお、本実施例３において実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。

図７は本発明の実施例３のラジエータ内蔵用オイルクーラを説明する図である。

図７に示すように、本実施例３のラジエータ内蔵用オイルクーラ１は、連結部８の内部に、各エレメント部2,3の流通空間Ｒとは非連通状態で、一対の四角形状の第１流通空間R5,R6が長手方向に亘って設けられている点が実施例１と異なる。

従って、実施例１で説明した効果に加えて、両エレメント部2,3を流通するオイルとは独立して第１流通空間R5,R6にオイルを流すことができ、各エレメント部2,3のオイルの流通抵抗を安定させることができる。

なお、第１流通空間R5,R6の形成数、形状、形成位置については適宜設定できる。

以下、実施例４を説明する。
なお、本実施例４において実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。

図８は本発明の実施例４のラジエータ内蔵用オイルクーラのヘッダの上面図、図９は本実施例４の熱交換部とヘッダの固定を説明する断面図、図１０は図９のＳ１０−Ｓ１０線における断面図である。

図８〜１０に示すように、実施例４のラジエータ内蔵用オイルクーラでは、実施例１で説明した挿入孔９ａに、その開口端から固定孔９ｂの側壁までの長さＬ２（図９参照）に亘って幅方向両側から内側に突出した一対のスペーサ部21,22が設けられ、これら両スペーサ部21,22にエレメント部2,3と連通部８が嵌合した状態で挿入固定されている。

従って、熱交換部４の端部をそれぞれ対応するヘッダ5,6の挿入孔９ａに挿入して連通接続させる際に、エレメント部2,3及び連通部８をスペーサ部21,22に嵌合させながら挿入しつつ、テーパ部２０によって該挿入代Ｌ１を規制して適正な位置に固定できるようになっている。

また、両スペーサ部21,22が両エレメント部2,3及び連通部８の挿入代Ｌ１よりも長く形成されているため、熱交換部４からヘッダ６内にオイルを整流化してスムーズに流入させることができる。

また、本実施例１では両スペーサ部20,21を出力ポート１５が接続される固定孔９ｂの側壁まで延長しているため、両エレメント部2,3のオイル同士を広い空間で合流させることで急激な流通抵抗の増大を防止できる。

さらに、スペーサ部20,21を直線状に形成したため、オイルの流通抵抗が増えることがなく、好適となる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、連結部８は必ずしも両エレメント部2,3同士の幅方向中央部同士を一体的に結合する必要はなく、適宜の位置で一体的に結合することができる。また、結合の数も１つに限らない。

また、本実施例では、熱交換部４（エレメント部2,3）を一体的に形成したが、従来の発明と同様に一対の皿状のシェルを最中状に重ねて各エレメント部2,3を構成しても良く、この場合、ヘッダは省略すると共に、連結部は少なくとも隣り合うエレメント部の一方側と一体的に形成して他方側と連結させても良い。

さらに、本実施例４では、両スペーサ部20,21を固定孔９ｂの側壁まで延長して設けたが、図１１に示すように、固定孔９ｂに掛かる側壁の手前まで延長するようにしても良い。

本発明の実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラを示す分解斜視図である。 図１のＳ２−Ｓ２線における断面図である。 図１のＳ３−Ｓ３線における断面図である。 本実施例１のラジエータ内蔵用オイルクーラが内蔵されたラジエータの後面図である。 図４のＳ５−Ｓ５線における断面図であり、作用を説明する図である。 本発明の実施例２のラジエータ内蔵用オイルクーラ１を説明する図である。 本発明の実施例３のラジエータ内蔵用オイルクーラ１を説明する図である。 本発明の実施例４のラジエータ内蔵用オイルクーラのヘッダの上面図である。 本実施例４の熱交換部とヘッダの固定を説明する断面図である。 図９のＳ１０−Ｓ１０線における断面図である。 その他の実施例の熱交換部とヘッダの固定を説明する断面図である。

符号の説明

Ｒ 流通空間
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ 第１流通空間
Ｒ２ 第２流通空間
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ シール部材
１ ラジエータ内蔵用オイルクーラ
２、３ エレメント部
４ 熱交換部
５、６ ヘッダ
７ インナーフィン
８ 連結部
８ａ 仕切り部
９ａ 挿入口
９ｂ 固定孔
９ｃ 雌螺子孔
９ｄ、９ｅ シール溝
１０ ラジエータ
１１ コア部
１１ａ、１１ｂ チューブプレート
１１ｃ チューブ
１１ｄ フィン
１１ｅ、１１ｆ レインフォース
１２、１３ ラジエータタンク
１２ａ、１３ａ （ラジエータの）入出力ポート
１３ｂ 後方側壁部
１３ｃ、１３ｄ （ラジエータタンクの）貫通孔
１４、１５ （ラジエータ内蔵用オイルクーラの）入出力ポート
１６ アダプタ
１６ａ （アダプタの）貫通孔
１６ｂ、１６ｃ アーム部
１７ ボルト
１７ａ 雄螺子溝
１８ 座部
２０ テーパ部
２１、２２ スペーサ部

Claims (6)

1. 内部の流通空間にインナーフィンが収容されたエレメント部を多段にして成る熱交換部を備えるラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、
   前記隣り合うエレメント部同士を長手方向に亘って連結部で連結して一体的に形成し、
   前記連結部に、オイルが長手方向へ流通可能な第１流通空間を設けたことを特徴とするラジエータ内蔵用オイルクーラ。
2. 請求項１記載のラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、
   前記各エレメント部の幅方向両端部に、オイルが長手方向へ流通可能な第２流通空間を設けたことを特徴とするラジエータ内蔵用オイルクーラ。
3. 請求項１または２記載のラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、
   前記第１流通空間に、隣り合うエレメント部同士のうち、少なくとも一方のエレメント部のオイルを長手方向へ流通させることを特徴とするラジエータ内蔵用オイルクーラ。
4. 請求項１〜３のうちのいずれかに記載のラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、
   前記熱交換部の端部が連通接続される挿入孔と、この挿入孔と直交し、且つ、ラジエータタンクを介した入出力ポートが連通接続される固定孔を備えるヘッダを備え、
   前記挿入孔にその開口端から所定長さに亘って幅方向両側から内側に突出した一対のスペーサ部を設けると共に、これら両スペーサ部にエレメント部及び連通部を嵌合させた状態で熱交換器の端部を挿入固定したことを特徴とするラジエータ内蔵用オイルクーラ。
5. 請求項４に記載のラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、
   前記スペーサ部を熱交換部の端部の挿入代よりも長く形成したことを特徴とするラジエータ内蔵用オイルクーラ。
6. 請求項４または５に記載のラジエータ内蔵用オイルクーラにおいて、
   前記スペーサ部を直線状に形成したことを特徴とするラジエータ内蔵用オイルクーラ。

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