JP2009036468A - ハウジングレス式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化を図りつつ、プレートの耐食性及びろう付けの安定性を確保できるハウジングレス式熱交換器を提供する。
【解決手段】一端面に第１犠牲材層３２、他端面に第１ろう材層３３をクラッドした第１プレート材と、一端面に第２ろう材層３５、他端面に第２犠牲材層３６をクラッドした第２プレート材とを第１、第２テーパ部４４、５４を有する皿状にそれぞれ形成し、第１プレート材における第１テーパ部４４に、第１プレート材の端部が第１犠牲腐食材層３２が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第１折り曲げ部４５を形成し、第１、第２プレート材を、第１犠牲材層３２と第２犠牲材層３６とが冷却水通路２１を隔てて対向するように、かつ、第１ろう材層３３と第２ろう材層３５とがオイル通路２２を隔てて対向するように板厚方向に交互に配置するとともに、第１テーパ部４４と第２テーパ部５４の第２ろう材層３５側面とが接触するように配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のプレートを積層し、これらプレート間に第１、第２流体通路を交互に形成したハウジングレス式熱交換器に関し、例えば自動車用オイルクーラに用いて好適である。

従来、芯材の両端面にろう材層が形成された三層構造のアルミニウム合金プレート材により形成される第１、第２プレートを交互に複数積層し、これらプレート間に冷却水通路とオイル通路とを交互に形成したハウジングレス式オイルクーラが知られている。このオイルクーラにおいては、水分や塩素等により孔食を起こし、プレートに孔が空いてしまうという問題があった。また、芯材の一端面に犠牲腐食材層が形成され、芯材の他端面にろう材層が形成された三層構造のアルミニウム合金プレート材により形成される第１、第２プレートを交互に複数積層し、これらプレート間に冷却水通路とオイル通路とを交互に形成したハウジングレス式オイルクーラも知られている。このオイルクーラにおいては、各プレートのろう付けを考慮してプレートを配置すると、冷却水室に必ず一方のプレートのろう材層が位置することになるため、このろう材層が孔食を起こし、プレートに孔が空いてしまうという問題があった。

これに対し、第１プレートの外周縁に内側が犠牲腐食材層となるように筒状部を一体形成するとともに、第２プレートのプレート本体の外周縁に沿って、第１プレートのプレート本体側に突出し、内側が犠牲腐食材層となる突出部を一体形成し、この突出部の外側となるろう材層を、筒状部の内側となる犠牲腐食材層にろう付けしたハウジングレス式オイルクーラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、第１プレート内側の犠牲腐食材層と第２プレート内側の犠牲腐食材層とにより冷却水通路が形成され、第１プレート外側のろう材層と第２プレート外側のろう材層とによりオイル通路が形成されるため、プレートの冷却水通路となる面の孔食を防止することができる。

ところで、安定したろう付けを行うためには、ろう付けする面同士を密着させる必要がある。このため、一般に上記のような積層タイプの熱交換器は、ろう付け時に積層方向に治具により押さえ力等を与えて、ろう付け面同士を密着させることで、ろう付けの安定性を確保している。

しかしながら、上記特許文献１に記載のハウジングレス式オイルクーラでは、ろう付け面が、積層方向の押さえ力がかからない方向に存在するため、ろう付けの安定性が確保できないという問題があった。このため、ろう付け面同士の隙間を無くすために部品同士に高い寸法精度が必要であったり、ろう付け面同士を密着させるためにサイジング加工等の余分な工程が必要であった。

また、プレートを複数積層することにより構成されたコア部に取付用の座面プレートを接合させる場合、上記特許文献１に記載の技術ではコア部を構成するプレートの最外側には必ず犠牲腐食材層が露出しており、そのままの状態ではろう付けを行うことができないという問題もあった。このため、座面プレート側にろう材層を形成したり、コア部と座面プレートとの間にろう付け機能を有する別部材を設けたりする必要があった。

これらの問題を解決するために、プレートを、芯材の一端面に第１犠牲腐食材層をクラッドし、さらに芯材の他端面に第２犠牲腐食材層をクラッドし、その表面にろう材層をクラッドした四層構造のプレート材により構成したハウジングレスオイルクーラが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このプレート材は、外周縁部にテーパ部を有する皿状に形成されている。このため、各プレート材を同一方向に複数積層し、積層方向から押さえ力をかけることで、各プレート材のテーパ部同士を密着させることができるので、ろう付けの安定性を確保することができる。
特開平５−１８９０号公報 特開平１０−１８５４６２号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載のハウジングレスオイルクーラでは、プレートとして四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、コストアップしてしまうという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、低コスト化を図りつつ、プレートの耐食性およびろう付けの安定性を確保することができるハウジングレス式熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、第１、第２プレート（１、２）を、第１、第２プレート（１、２）の板厚方向に複数積層して一体ろう付け接合してなるハウジングレス式熱交換器であって、第１プレート（１）として、第１芯材（３１）の一端面に第１犠牲腐食材層（３２）をクラッドし、第１芯材（３１）の他端面に第１ろう材層（３３）をクラッドした三層構造の第１プレート材が用いられており、第２プレート（２）として、第２芯材（３４）の一端面に第２ろう材層（３５）をクラッドし、第２芯材（３４）の他端面に第２犠牲腐食材層（３６）をクラッドした三層構造の第２プレート材が用いられており、第１プレート材は周縁部に立ち上げられた第１テーパ部（４４）を有する皿状に形成されているとともに、第１テーパ部（４４）はその開口側直径が拡開するように形成されており、第２プレート材は周縁部に立ち上げられた第２テーパ部（５４）を有する皿状に形成されており、第１プレート材における第１テーパ部（４４）には、第１プレート材の端部が第１犠牲腐食材層（３２）が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第１折り曲げ部（４５）が形成されており、第１、第２プレート材は、第１犠牲腐食材層（３２）と第２犠牲腐食材層（３６）とが第１流体通路（２１）を隔てて対向するように、かつ、第１ろう材層（３３）と第２ろう材層（３５）とが第２流体通路（２２）を隔てて対向するように板厚方向に交互に配置されているとともに、第１テーパ部（４４）と第２テーパ部（５４）の第２ろう材層（３５）側面とが接触するように配置されていることを特徴としている。

このように、第１、第２プレート材を、第１犠牲腐食材層（３２）と第２犠牲腐食材層（３６）とが第１流体通路（２１）を隔てて対向するように、かつ、第１ろう材層（３３）と第２ろう材層（３５）とが第２流体通路（２２）を隔てて対向するように板厚方向に交互に配置することで、第１流体通路（２１）に腐食性を有する流体が流通する場合に、第１、第２プレート（１、２）の第１流体通路（２１）となる面の孔食を防止することができる。さらに、第１、第２プレート材を第１テーパ部（４４）と第２テーパ部（５４）の第２ろう材層（３５）側面とが接触するように配置することで、ろう付け時に第１、第２プレート（１、２）積層方向の荷重をかけることにより、第１、第２テーパ部（４４、５４）同士を密着させた状態でろう付けを行うことができるため、ろう付けの安定性を確保することができる。このとき、第１、第２プレート（１、２）として安価な三層構造の第１、第２プレート材をそれぞれ用いているため、低コスト化を図りつつ、第１、第２プレート（１、２）の耐食性およびろう付けの安定性を確保することが可能となる。

また、第１プレート材における第１テーパ部（４４）に、第１プレート材の端部が第１犠牲腐食材層（３２）が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第１折り曲げ部（４５）を形成することで、第１プレート（１）の端部において第１犠牲腐食材層（３２）が外部（大気中）に露出することになるため、大気中の水分や塩素等に対する耐食性を確保することが可能となる。

また、上記特徴のハウジングレス式熱交換器において、第２テーパ部（５４）は、その開口側直径が拡開するように形成されていてもよい。

また、上記特徴のハウジングレス式熱交換器において、第１プレート材のコーナー部における第１折り曲げ部（４５）に対応する部位には、切り込み部（４６）が設定されていてもよい。これによれば、第１プレート材をプレス成形して第１折り曲げ部（４５）を形成する際に、しわが発生することを防止できる。このため、第１プレート材の成形性を向上させることが可能となる。

また、上記特徴のハウジングレス式熱交換器において、第２プレート材における第２テーパ部（５４）には、第２プレート材の端部が第２ろう材層（３５）が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第２折り曲げ部（５５）が形成されていてもよい。

この場合、第２プレート材における第２折り曲げ部（５５）に対応する部位には、貫通孔（５５ａ）が設けられていてもよい。これによれば、ろう付け中に第２ろう材層（３５）から第２ろう材が、貫通切れ込みまたは貫通孔（５５ａ）を介して第２折り曲げ部（５５）内側の第２犠牲腐食材層（３６）側面同士の間にも回り込むので、第２プレート材の第２折り曲げ部（５５）の内側を確実にろう付け接合することが可能となる。

さらに、第２プレート材のコーナー部における第２折り曲げ部（５５）に対応する部位には、切り込み部が設定されていてもよい。これによれば、第２プレート材をプレス成形して第２折り曲げ部（２５）を形成する際に、しわが発生することを防止できる。このため、第２プレート材の成形性を向上させることが可能となる。

また、上記特徴のハウジングレス式熱交換器において、第１流体通路（２１）には、冷却水が流通するように構成されていてもよい。

また、上記特徴のハウジングレス式熱交換器において、第２流体通路（２２）には、オイルが流通するように構成されていてもよい。

また、上記特徴のハウジングレス式熱交換器において、第１芯材（３１）および第２芯材（３４）は、アルミニウム合金からなっていてもよい。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係るハウジングレス式熱交換器を、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の壁面に装着され、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ハウジングレス式オイルクーラに適用したものである。

図１は本第１実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラを示す上面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１および図２に示すように、本実施形態の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（以下、コア部と略す）１０を備えている。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、コア部１０の図２中上端部には、アルミニウム合金製のカバープレート３が取り付けられ、また、コア部１０の図２中下端側には、アルミニウム合金製の座面プレート４が取り付けられている。

カバープレート３は、アルミニウム合金からなる芯材の一方の面（コア部１０と反対側の面）に芯材より電位的に卑な犠牲腐食材層をクラッドした２層構造のプレート材が使用されている。

座面プレート４には、コア部１０内に冷却水を流入させるための冷却水流入口４０１、コア部１０から冷却水を流出させるための冷却水流出口４０２、コア部１０内にオイルを流入させるためのオイル流入口４０３、およびコア部１０からオイルを流出させるためのオイル流出口４０４が形成されている。また、座面プレート４の四隅には、シリンダブロック（図示せず）の壁面にボルト等の締結具を用いて締め付け固定するためのボルト孔４０５が形成されている。

コア部１０は、皿状の第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、第２、第１プレート２、１の後述する第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の後述する第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。

また、冷却水通路２１およびオイル通路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第１、第２インナーフィン（オフセットフィン）２３、２４がそれぞれ設けられている。なお、冷却水通路２１に配置される第１インナーフィン２３は、両面にろう材がクラッドされたクラッド材で形成されており、オイル通路２２内に配置される第２インナーフィン２４は、両面にろう材がクラッドされていないベア材で形成されている。

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を有している。

図３は、本第１実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。図３に示すように、第１プレート１としては、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３１よりも電位的に卑な第１犠牲材層３２をクラッドし、かつ第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。

また、第２プレート２としては、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３４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。

図２に戻り、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２５を形成するための円環状の内周縁部（接合部）４２、およびオイル連通路２６を形成するための円環状のバーリング部（接合部）４３が形成されている。

また、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２５を形成するための円環状の第１凸状部（接合部）５２、およびオイル連通路２６を形成するための円環状の第２凸状部（接合部）５３が形成されている。なお、第１凸状部５２は、第２凸状部５３の突出方向に対して逆方向（図示上方）に突出するように曲げ加工されている。

図２および図３に示すように、区画部４１よりも外周側に位置する第１プレート材の外周縁部は、末広がり状の第１テーパ部４４になっている。すなわち第１テーパ部４４は、その開口側直径が拡開するように形成されている。この第１テーパ部４４には、第１プレート材の端部が第１犠牲腐食材層３２が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第１折り曲げ部４５が形成されている。本実施形態では、第１折り曲げ部４５は、第１テーパ部４４の全域に亘って形成されている。すなわち、第１プレート材の端部（第１折り曲げ部４５における折り曲げられた側の端部）が、区画部４１と第１テーパ部４４との境界近傍に配置されている。

同様に、区画部５１よりも外周側に位置する第２プレート材の外周縁部は、末広がり状の第２テーパ部５４になっている。すなわち、第２テーパ部５４は、その開口側直径が拡開するように形成されている。この第２テーパ部５４には、第２プレート材の端部が第２ろう材層３５が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第２折り曲げ部５５が形成されている。また、第２折り曲げ部５５は、第２テーパ部５４の全域に亘って形成されている。すなわち、第２プレート材の端部（第２折り曲げ部５５における折り曲げられた側の端部）が、区画部５１と第２テーパ部５４との境界近傍に配置されている。

そして、第１、第２プレート材は、第１テーパ部４４と第２テーパ部５４の第２ろう材層３５側面とが接触するように配置されている。より詳細には、第１、第２プレート材は、第１折り曲げ部４５の第１犠牲材層３２側面と第２折り曲げ部５５の第２ろう材層３５側面とが接触するように配置されている。

次に、本実施形態のハウジングレス式オイルクーラの製造方法を簡単に説明する。

まず、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。

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が使用される。そして、第１、第２ろう材層３３、３５としては、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金が使用される。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が使用される。ちなみに、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。

続いて、図２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、２４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４２の第１ろう材層３３側面と第２プレート材の凸状部５２の第２ろう材層３５側面とを密着させ、第１プレート材のバーリング部４３を塑性加工（曲げ加工）してその第１犠牲材層３２側面と第２プレート材の凸状部５３の第２ろう材層３５側面とを密着させる。また、図３に示したように、第１プレート材における第１折り曲げ部４５の第１犠牲材層３２側面と、第２プレート材における第２折り曲げ部５５の第２ろう材層３５とを密着させる。

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、ろう付け前のコア部１０を得る。そして、ろう付け前のコア部１０の上側にカバープレート３を仮組み付けするとともに、ろう付け前のコア部１０の底側に座面プレート４７を仮組み付けする。

次に、真空炉等の加熱炉に、コア部１０、カバープレート３および座面プレート４を仮組み付けし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、かつ第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。それによって、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。このとき、第１折り曲げ部４５の第１犠牲材層３２における第２折り曲げ部５５の第２ろう材層３５側面との接合部では、第２ろう材層３５の第２ろう材が第１犠牲材層３２の第１犠牲材と混ざり合って、元々の第１犠牲材層３２の第１犠牲材の電位よりも高くなる（電位的に貴となる）ので、優先腐食を防止できる。

図４は本第１実施形態の第１プレート１を作るための第１プレート材の展開図であり、図５は図４の第１プレート材をプレス成形した後の状態を示す斜視図である。なお、図４中の破線は山折り用の折り筋を示し、一点鎖線は谷折り用の折り筋を示している。

図４および図５に示すように、第１プレート材のコーナー部には、外周縁部から内側に向かって切り込まれた切り込み部４６が設定されている。この切り込み部４６は、山折り用の折り筋と交わるように形成されている。同様に、第２プレート材のコーナー部にも、外周縁部から内側に向かって切り込まれ、かつ、山折り用の折り筋と交わるように形成された切り込み部（図示せず）が設定されている。これにより、第１、第２プレート材をプレス成形して第１、第２折り曲げ部４５、５５を形成する際にしわが発生することを防止できる。

図６は、本第１実施形態の第２プレート材を示す拡大断面図である。図６に示すように、本実施形態の第２プレート材における第２折り曲げ部５５に対応する部位には、貫通孔５５ａが設けられている。具体的には、貫通孔５５ａは、第２プレート材における第２折り曲げ部５５の外側面（折り返されている面）に配設されている。これにより、一体ろう付け中に第２ろう材層３５から第２ろう材が、貫通孔５５ａを介して第２折り曲げ部５５内側の第２犠牲材層３６側面同士の間にも回り込む。このため、第２プレート２の第２折り曲げ部５５内側が確実にろう付け接合される。

なお、オイル通路２２は第１、第２プレート１、２の第１、第２ろう材層３３、３５側面間に形成されているため、オイル通路２２内に配置されるインナーフィン２４を、両面にろう材がクラッドされていない安価なベア材で形成することができる。ちなみに、冷却水通路２１は第２、第１プレート２、１の第２、第１犠牲材層３２、３６側面間に形成されているため、冷却水通路２１に配置されるインナーフィン２３は、両面にろう材がクラッドされたクラッド材で形成されている。

以上説明したように、第１、第２プレート材を、第１犠牲材層３２と第２犠牲材層３６とが冷却水通路２１を隔てて対向するように、かつ、第１ろう材層３３と第２ろう材層３５とがオイル通路２２を隔てて対向するように板厚方向に交互に配置することで、第１、第２プレート１、２の冷却水通路２１となる面の孔食を防止することができる。さらに、第１、第２プレート材を、第１テーパ部４４の第１犠牲材層３２側面と第２テーパ部５４の第２ろう材層３５側面とが接触するように配置することで、ろう付け時に第１、第２プレート１、２積層方向の荷重をかけることにより、第１、第２テーパ部４４、５４同士を密着させた状態でろう付けを行うことができるため、ろう付けの安定性を確保することができる。このとき、第１、第２プレート１、２として安価な三層構造の第１、第２プレート材をそれぞれ用いているため、低コスト化を図りつつ、第１、第２プレート１、２の耐食性およびろう付けの安定性を確保することができる。

また、第１プレート材における第１テーパ部４４に、第１プレート材の端部が第１犠牲腐食材層３２が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第１折り曲げ部４５を形成することで、第１プレート１の端部において第１犠牲材層３２が外部（大気中）に露出することになるため、大気中の水分や塩素等に対する耐食性を確保することができる。

また、コア部１０の最上部（カバープレート３側）に第２プレート２を配置するとともに、コア部１０の最下部（座面プレート４側）に第１プレート１を配置することで、別部材を設けることなくカバープレート３および座面プレート４をコア部１０と一体ろう付けすることができる。このとき、カバープレート３のコア部１０と反対側の面には犠牲腐食材層がクラッドされているため、大気中の水分や塩素等に対する耐食性を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７は、本第２実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。

図７に示すように、本実施形態の第１テーパ部４４は、第２テーパ部５４より長くなっている。すなわち、第１プレート材の外周縁部は、第２プレート材の外周縁部より多く立ち上がっている。また、第２折り曲げ部５５は、第２テーパ部５４の全域に亘って形成されている。一方、第１折り曲げ部４５は、第１テーパ部４４全域に亘って形成されていない、すなわち第１テーパ部４４の下方側（区画部４１に近い側）には第１折り曲げ部４５が配設されていない。なお、本実施形態では、第１、第２折り曲げ部４５、５５の折り曲げ長さが略同一になっている。

そして、第１、第２プレート材は、第１テーパ部４４内側の第１犠牲材層３２側面と第２折り曲げ部５５外側の第２ろう材層３５側面とが接触するように、かつ、第１テーパ部４４外側における第１折り曲げ部４５が設けられていない部位の第１ろう材層３３側面と第２折り曲げ部５５内側の第２ろう材層３５側面とが接触するように、板厚方向に交互に配置されている。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図８は、本第３実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。

図８に示すように、本実施形態の第１テーパ部４４は、第２テーパ部５４より長くなっている。すなわち、第１プレート材の外周縁部は、第２プレート材の外周縁部より多く立ち上がっている。また、第２折り曲げ部５５は、第２テーパ部５４の全域に亘って形成されている。一方、第１折り曲げ部４５は、第１テーパ部４４全域に亘って形成されていない、すなわち第１テーパ部４４の下方側（区画部４１に近い側）には第１折り曲げ部４５が設けられていない。また、第２折り曲げ部５５の折り曲げ長さは、第１折り曲げ部４５の折り曲げ長さより短くなっている。

そして、第１、第２プレート材は板厚方向に交互に配置されている。具体的には、複数の第１プレート材は、ひとつの第１プレート材の第１テーパ部４４外側における第１折り曲げ部４５が設けられていない部位の第１ろう材層３３側面と、隣接する他の第１プレート材の第１テーパ部４４内側の第１犠牲材層３２側面とが接触するように積層されている。そして、第２プレート材は、第２折り曲げ部５５外側の第２ろう材層３５が、他の第１プレート材の第１テーパ部４４内側の第１犠牲材層３２側面のうちひとつの第１プレート材と接触していない面と接触するように、隣接する第１プレート材間に配置されている。この場合は、隣接する第１プレート材間に配置された第２プレート材が、外部（大気側）に露出しないものとなる。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図９に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９は、本第４実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。

図９に示すように、第２テーパ部５４は、その開口側直径が縮径する、すなわち区画部５１から離れるに従って開口側直径が小さくなるように形成されている。また、本実施形態の第２テーパ部５４には第２折り曲げ部が形成されていない。

第１テーパ部４４は、第２テーパ部５４より長くなっている。すなわち、第１プレート材の外周縁部は、第２プレート材の外周縁部より多く立ち上がっている。また、第１折り曲げ部４５は、第１テーパ部４４全域に亘って形成されていない、すなわち第１テーパ部４４の下方側（区画部４１に近い側）には第１折り曲げ部４５が設けられていない。

そして、第１、第２プレート材は板厚方向に交互に配置されている。具体的には、複数の第１プレート材は、ひとつの第１プレート材の第１テーパ部４４外側における第１折り曲げ部４５が設けられていない部位の第１ろう材層３３側面と、隣接する他の第１プレート材の第１テーパ部４４内側の第１犠牲材層３２側面とが接触するように積層されている。そして、第２プレート材は、第２テーパ部５４外側の第２ろう材層３５側面が、第１プレート材の第１テーパ部４４内側の第１犠牲材層３２側面と接触するように、隣接する第１プレート材間に配置されている。この場合は、隣接する第１プレート材間に配置された第２プレート材が、外部（大気側）に露出しないものとなる。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することに加えて、さらに、第２プレート材の第２テーパ部５４に第２折り曲げ部を形成する必要がないので、製造コスト削減を図ることができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、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よい。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よい。

また、上記各実施形態では、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よいし、オイル以外の流体を用いてもよい。

第１実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラを示す上面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。 第１実施形態の第１プレート１を作るための第１プレート材の展開図である。 図４の第１プレート材をプレス成形した後の状態を示す斜視図である。 第１実施形態の第２プレート材を示す拡大断面図である。 第２実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。 第３実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。 第４実施形態に係るハウジングレス式オイルクーラのコア部１０を示す拡大断面図である。

符号の説明

１…第１プレート、２…第２プレート、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、４４…第１テーパ部、４５…第１折り曲げ部、４６…切り込み部、５４…第２テーパ部、５５…第２折り曲げ部、５５ａ…貫通孔。

Claims (9)

1. 第１、第２プレート（１、２）を、前記第１、第２プレート（１、２）の板厚方向に複数積層して一体ろう付け接合してなるハウジングレス式熱交換器であって、
   前記第１プレート（１）として、第１芯材（３１）の一端面に第１犠牲腐食材層（３２）をクラッドし、前記第１芯材（３１）の他端面に第１ろう材層（３３）をクラッドした三層構造の第１プレート材が用いられており、
   前記第２プレート（２）として、第２芯材（３４）の一端面に第２ろう材層（３５）をクラッドし、前記第２芯材（３４）の他端面に第２犠牲腐食材層（３６）をクラッドした三層構造の第２プレート材が用いられており、
   前記第１プレート材は周縁部に立ち上げられた第１テーパ部（４４）を有する皿状に形成されているとともに、前記第１テーパ部（４４）はその開口側直径が拡開するように形成されており、
   前記第２プレート材は周縁部に立ち上げられた第２テーパ部（５４）を有する皿状に形成されており、
   前記第１プレート材における前記第１テーパ部（４４）には、前記第１プレート材の端部が前記第１犠牲腐食材層（３２）が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第１折り曲げ部（４５）が形成されており、
   前記第１、第２プレート材は、前記第１犠牲腐食材層（３２）と前記第２犠牲腐食材層（３６）とが第１流体通路（２１）を隔てて対向するように、かつ、前記第１ろう材層（３３）と前記第２ろう材層（３５）とが第２流体通路（２２）を隔てて対向するように板厚方向に交互に配置されているとともに、前記第１テーパ部（４４）と前記第２テーパ部（５４）の前記第２ろう材層（３５）側面とが接触するように配置されていることを特徴とするハウジングレス式熱交換器。
2. 前記第２テーパ部（５４）は、その開口側直径が拡開するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハウジングレス式熱交換器。
3. 前記第１プレート材のコーナー部における前記第１折り曲げ部（４５）に対応する部位には、切り込み部（４６）が設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジングレス式熱交換器。
4. 前記第２プレート材における前記第２テーパ部（５４）には、前記第２プレート材の端部が前記第２ろう材層（３５）が折り曲げの外側にくるように折り曲げられた第２折り曲げ部（５５）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハウジングレス式熱交換器。
5. 前記第２プレート材における前記第２折り曲げ部（５５）に対応する部位には、貫通切れ込みまたは貫通孔（５５ａ）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のハウジングレス式熱交換器。
6. 前記第２プレート材のコーナー部における前記第２折り曲げ部（５５）に対応する部位には、切り込み部が設定されていることを特徴とする請求項４または５に記載のハウジングレス式熱交換器。
7. 前記第１流体通路（２１）には、冷却水が流通するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のハウジングレス式熱交換器。
8. 前記第２流体通路（２２）には、オイルが流通するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のハウジングレス式熱交換器。
9. 前記第１芯材（３１）および前記第２芯材（３４）は、アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のハウジングレス式熱交換器。

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