JP2516287Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、特に自動車等の車両用エンジンに用いられ
るハウジング型熱交換器に関する。

従来の技術 例えば、特公昭55-48238号公報では、１個の接続パイ
プ（センターボルトとも呼ばれる）を介して熱交換器と
オイルフィルタとを接続し、小スペースで潤滑油の冷却
と過を連続的に行う熱交換器が開示されている。

この熱交換器は、多数のコアプレートを積層してコア
が形成され、このコアをハウジングの内部に収容して、
各コアプレート間に油室と冷却水室とを交互に形成した
構造である。即ち、こうしたハウジング型オイルクーラ
の場合、コアの外周に沿ってハウジングとの間に設けた
環状空隙を利用し、ここに冷却水を供給、排出する給排
水部を設けることができる。そのため、熱交換効率が向
上する利点がある。

熱交換器及びオイルフィルタは、コネクタパイプを介
してエンジンブラケットに取り付けられる。また、潤滑
油の漏洩を防止するため、オイルフィルタを熱交換器に
対し密着させながらコネクタパイプにねじ込む。したが
って、熱交換器には高さ軸線方向への圧縮力に耐える剛
性を備える必要がある。この点に関し、ハウジングを備
えた構造では、このハウジングが圧縮剛性に対して補強
部材となる利点がある。

第９図及び第10図は、公知ではないが本願出願人によ
って先に提案されたハウジング型の熱交換器の一例を示
す。

熱交換器１の主部となるコア２は多数のコアプレート
３を交互に積層してろう付け接合したものであり、ハウ
ジング４の内部に収容される。コアプレート３間にはオ
イルと冷却水との熱交換を行なう熱交換室が形成され
る。コア２の上下には上部カバー５及び下部カバー６が
結合される。こうした構造の熱交換器１の中心には接続
パイプ７が挿通し、この接続パイプ７の図の上端でオイ
ルフィルタが接続される。

また、前述のように、接続パイプ７の締め込みによる
コア２の軸線方向への圧縮に対する剛性強化を目的とし
て、ハウジング４との間には、第10図（ａ）（ｂ）に示
す補強部材８が介装される。この補強部材８は鍛造品又
は精密鋳造品であり、中央部に向けて仕切部8aが突出し
て設けられている。また、仕切部8aには接続パイプ７が
シール隔壁部7cを介して液密に嵌合する挿通孔8bが設け
られている。こうした仕切部8aによって補強部材８の内
部は、オイルフィルタから帰還してくるオイル（図中矢
印）の入口室8Aと、熱交換後のオイルを排出する出口室
8Bとに仕切られる。即ち、供給されたオイルはコア２を
通してオイルフィルタに送られる。オイルフィルタで浄
化されて帰還したオイルは、接続パイプ７内部の導入側
油路7Aから連絡口7aを通って補強部材８の入口室8Aに流
入する。ここからオイルはコア２内を循環し、冷却水と
の間で熱交換される。この後、オイルは補強部材８の出
口室8Bに流入し、接続パイプ７の連絡口7bを通って排出
される。

考案が解決しようとする課題 ところで、この本願出願人によって提案されたハウジ
ング型熱交換器の場合、補強部材８の仕切部8aは接続パ
イプ７の縦軸線に対して直交した水平方向に突出してい
るため、出口室8B側の高さ寸法H₁を十分とれず、狭いス
ペースとなる。したがって、第９図のように、出口室8B
から接続パイプ７の連絡口7bを通って導出側油路7Bに流
入する際のオイル抵抗が大きく、エンジンの潤滑機能に
悪影響を及ぼす。

また、補強部材８が鍛造品等のため重量が重く、装置
全体を重量化する不都合がある。

本考案は、こうした問題の解消にむけて更に改良され
た熱交換器を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 本考案による熱交換器は、多数の積層コアプレート間
にオイルと冷却水との間の熱交換を行う熱交換室が形成
されたコアと、コアを収容したハウジングと、コアの一
方端部とハウジングとの間に介装されてコアの軸線方向
への剛性を強化しかつオイルの入口室及び出口室を仕切
る補強部材と、コア及び補強部材の各中心部に挿通する
筒状に形成されて内部をオイルの導入側油路及び導出側
油路に仕切った接続パイプとを含んでいる。

この熱交換器において、補強部材が、接合された外側
容器部材及び仕切部材からなり、外側容器部材の底部に
入口室に通じる入口孔及び出口室に通じる出口孔を設
け、外側容器部材の内部に仕切部材を接合して、この仕
切部材が外側容器部材の底部内面に対して傾斜した仕切
板部を有すると共に、仕切板部に接続パイプが密着嵌合
する傾斜孔を設け、仕切板部の斜面上位側をオイル出口
室に臨んで接続パイプの導出側油路に連通させ、かつ斜
面下位側をオイル入口室に臨んで導入側油路に連通させ
た構成である。

作用 供給されたオイルはコアを通してオイルフィルタに送
られる。オイルフィルタで浄化されて帰還したオイル
は、接続パイプ内部の導入側油路から補強部材の入口室
に流入する。ここからオイルはコア内を循環し、冷却水
との間で熱交換される。この後、オイルは補強部材の出
口室に流入する。

この出口室は、傾斜した仕切部材の斜面上位側に臨ん
でいるため、斜面の高さ方向へ室の高さ寸法を十分に広
くとることができる。そのため、この出口室から接続パ
イプ内部の導出側油路に流入するオイルの抵抗が軽減さ
れる。

実施例 以下、本考案による熱交換器の実施例を第１図〜第８
図で説明する。ここでは自動車用熱交換器として、熱交
換される２つの流体は潤滑油と冷却水である。

図に示すように、実施例の熱交換器の主要構成は、積
層された多数のコアプレート11間に冷却水とオイルとの
熱交換室が形成されたコア10と、コア10を収容したハウ
ジング12と、コア10の軸線方向の一方端部である図の上
部端とハウジング12との間隙に介装されてオイルの入口
室20A及び出口室20Bを隔成する補強部材20と、コア10及
び補強部材20の各中心部に挿通しかつ内部がオイルの導
入側油路30A及び導出側油路30Bに仕切られた筒状の接続
パイプ30とからなっている。ハウジング12の下部は下部
カバー13で閉塞され、ハウジング12の天蓋部12aには外
側から上部カバー14が結合されている。

第５図〜第８図に示す本考案の骨子部材である補強部
材20は、共に薄鋼板等によるプレス成形品の２つの部
材、外側の容器部材21とこの内部に溶着接合された仕切
部材22からなっている。容器部材21の全体はハウジング
12の天蓋部12aで閉塞される形になる。この補強部材20
によって、コア10及びハウジング12に挿通する接続パイ
プ30の、締め込み圧縮に対する縦軸線方向への剛性強化
が図られる。

外側容器部材21の底部21aには、入口室20Aに通じる入
口孔21b、出口室20Bに通じる出口孔21cが開口されてい
る。入口孔21bはコア10側の導入油ポート15Aに接続さ
れ、出口孔21cはコア10側の導出油ポート15Bに接続され
る。

外側容器部材21の内部には、第８図（ａ）（ｂ）に示
す仕切部材22が溶接により一体に結合されている。この
仕切部材22は外側容器部材21の底部21aに結合された立
壁部22aと、この立壁部22aから傾斜角度θを有した仕切
板部で22bと、この仕切板部22bの周囲に立ち上げた側壁
部22cから形成されている。外側容器部材21に溶接され
た状態で、この底部21aの面に対して仕切板部22bが傾斜
角度θを有する。また、仕切板部22bの中央部には、第
５図のように、接続パイプ30がシール隔壁31を介して液
密に密着嵌合する傾斜孔22dを設けてある。

したがって、接続パイプ30が挿通した状態で、仕切部
材22によりオイルの入口室20A及び出口室20Bが形成され
る。入口室20Aは接続パイプ30内部に形成された導入側
油路30Aに連絡孔32を通して連通し、出口室20Bは接続パ
イプ30の導出側油路30Bに連絡孔33を通して連通する。

また、第５図から明らかなように、仕切部材22では、
仕切板部22bの傾斜角度θが出口室20B側に向かって昇り
勾配としてあるため、傾斜孔22dの上位側が出口室20Bに
臨むことになる。即ち、傾斜角度θに応じて出口室20B
の高さH₂を、従来例の第10図（ｂ）に示した水平レベル
にものの高さH₁に比べて高く設定することができる。

ここで、他の部材の詳しくは、コア10は多数のコアプ
レート11を交互に積層してろう付けした結合体であり、
コアプレート11間にオイル及び冷却水間の熱交換を行な
う熱交換室が形成される。下部カバー13及び上部カバー
14を含む以上の結合体にあって、この中心部には前述の
接続パイプ30が挿通し、この接続パイプ30の図の上端で
オイルフィルタが接続される。

各コアプレート11間に形成される２つの熱交換室にあ
って、一方の熱交換室を介して導入油ポート15Aと導出
油ポート15Bが互いに連絡している。また、コア10とハ
ウジング12との間には、第３図に示すように、互いに隔
離された流入外側室40及び流出外側室41が形成される。
流入外側室40及び流出外側室41は導入油ポート15Aに連
通し、更に他方の熱交換室を介して互いに連絡された第
二の流入室42及び第二の流出室43に連通している。流入
外側室40及び流出外側室41は第二の流入室42、他方の熱
交換室及び第二の流出室43を通して互いに連絡されてい
る。また、流入外側室40及び流出外側室41には、それぞ
れ冷却水の給水管44及び排水管45が接続される。コア10
の上部とハウジング12との間のスペースには、第３図に
示す皿状の仕切プレート50が前述の補強部材20の外周に
接触して取り巻くように介装されている。この仕切プレ
ート50は、オイル−オイル仕切部を形成する周側壁51
と、オイル−冷却水仕切部を形成する周側壁52を有し、
これら両周側壁51、52によって流入外側室40と流出外側
室41が互いに隔離されて形成される。

以上の構成において、外部からオイルポンプによって
供給されるオイルは、下部カバー13の導入口13aからコ
ア10を通してオイルフィルタに送られる。オイルフィル
タで浄化されて帰還するオイルは図中矢印で示すよう
に、接続パイプ30内部の導入側油路30Aから連絡孔32を
通して補強部材20の入口室20Aに流入する。ここからオ
イルはコア10内の導入油ポート15Aに流入し、そこから
一方の熱交換室に流れる。この一方の熱交換室では、オ
イルが接続パイプ30を中心に時計方向又は反時計方向の
何れかの方向に循環し、一方の熱交換室から導出油ポー
ト15Bを通って、補強部材20の出口室20Bに流入する。

この出口室20Bでは、室高さ寸法Ｈを十分にとって広
くしてあるため、接続パイプ30の連絡口33を通って導出
側油路30Bに流入するオイルの抵抗が軽減される。接続
パイプ30内部の導出側油路30Bを抜けたオイルはエンジ
ンブロックのメインギャラリ（図示せず）に流出する。

一方、冷却水の循環系は、給水管44から流入外側室40
及び第二の流入室42を通過して他方の熱交換室に流入す
る。ここで、冷却水は一方の熱交換室内に高温状態で循
環しているオイルとの間で熱交換が行なわれ、このオイ
ルを冷却する。熱交換で温度上昇した冷却水は他方の熱
交換室から第二の流出室43を通り、流出外側室41を経て
排水管45へ排出される。

考案の効果 以上説明したように、本考案による熱交換器では、接
続パイプの軸線方向に対して補強部材の仕切板部が傾斜
して設けられ、この仕切板部によって仕切られたオイル
の出口室が傾斜上位側に臨んでいるため、出口室が高さ
方向に高く拡大でき、出口室から接続パイプの導出側油
路に流入する際のオイル抵抗が軽減される。その結果、
エンジンの潤滑機能を好適に維持することができる。

また、補強部材は、薄鋼板等をプレス成形した外側容
器部材と仕切部材との溶着接合による構造のため、重量
の大幅な軽量化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は、本考案による熱交換器の実施例を示
し、第１図〜第３図は第４図の矢印Ａ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線
及びＣ−Ｃ線による側面断面図を示し、第４図は平面図
である。第５図は本考案骨子の部材である補強部材と接
続パイプとの組立側面断面図、第６図及び第７図は補強
部材の平面図及び側面図、第８図（ａ）（ｂ）は補強部
材を構成する仕切部材の平面図及び矢印Ｄ−Ｄ線による
側面断面図を示す。また、第９図及び第10図（ａ）
（ｂ）は本願出願人により先に提案されたハウジング型
熱交換器における側面断面図と補強部材の平面図及びＥ
−Ｅ線による側面断面図を示す。 10……コア、20……補強部材、20A及び20B……オイルの
入口室及び出口室、21……外側容器部材、21b及び21c…
…オイルの入口孔及び出口孔、22……仕切部材、22b…
…仕切板部、22d……傾斜孔、30……接続パイプ、30A及
び30B……オイルの導入側油路及び導出側油路、31……
シール隔壁部、32及び33……連絡孔。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の積層コアプレート間にオイルと冷却
   水との間の熱交換を行う熱交換室が形成されたコアと、
   コアを収容したハウジングと、コアの一方端部とハウジ
   ングとの間に介装されてコアの軸線方向への剛性を強化
   しかつオイルの入口室及び出口室を仕切る補強部材と、
   コア及び補強部材の各中心部に挿通する筒状に形成され
   て内部をオイルの導入側油路及び導出側油路に仕切った
   接続パイプと、を含む熱交換器において、 補強部材が、接合された外側容器部材及び仕切部材から
   なり、外側容器部材の底部に入口室に通じる入口孔及び
   出口室に通じる出口孔を設け、外側容器部材の内部に仕
   切部材を接合して、この仕切部材が外側容器部材の底部
   内面に対して傾斜した仕切板部を有すると共に、仕切板
   部に接続パイプが密着嵌合する傾斜孔を設け、仕切板部
   の斜面上位側をオイル出口室に臨んで接続パイプの導出
   側油路に連通させ、かつ斜面下位側をオイル入口室に臨
   んで導入側油路に連通させたことを特徴とする熱交換
   器。