JP3348967B2 - 環形オイルクーラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば内燃機関に用
いられるプレートを多数積層してクーラエレメント内を
一層おきにオイル流路と水流路とに区画した環形のオイ
ルクーラの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関などに装着される環形の
オイルクーラとして、オイルフィルタと共に内燃機関の
エンジンブロックに取付けられるものがある。例えば実
公平５ー５２１０号に示されたものがそれである。この
オイルクーラは、皿形環状のプレートを多数積層して形
成される各積層空間が交互にオイル流路と水流路をなし
たクーラエレメントを備えている。クーラエレメント内
には、オイル流路を貫通し各水流路に連通する二本の通
路すなわち第１、第２水通路と、水流路を貫通し各オイ
ル流路と連通する第１、第２オイル通路が形成されてい
る。クーラエレメントの下端には環状下端板が設けられ
第２オイル通路に対応する開口が穿設されている。クー
ラエレメントには上面と側面を覆って上端閉鎖の円筒形
のカバープレートが配設され、それらの間に水チャンバ
が形成されている。水チャンバ内はカバープレート周壁
の凹溝と上壁とクーラエレメント上面との間に配設され
た仕切プレートとで流入チャンバと流出チャンバとに仕
切られ、各々クーラエレメント上面で第１、第２水通路
に連通している。クーラエレメントの第１オイル通路は
仕切プレートで水チャンバと仕切られカバープレート上
面に形成されたオイル室に連通している。オイル室上面
にはクーラエレメントの中央に挿通されたコネクタパイ
プを介してオイルフィルタが取付けられている。

【０００３】上記環形オイルクーラにあって、冷却水は
入口パイプから流入チャンバへ流入し上方へ流れクーラ
エレメント上端から第１水通路へ導入され、次いで、各
水流路に入りエンジンに送られ第２オイル通路から各オ
イル流路に流入されたオイルとの間で熱交換が行なわれ
プレート間を横断して第２水通路に流入し、第２水通路
を上昇し流出チャンバへ流れ込み出口パイプから排出さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の環形オイル
クーラは、カバープレート上壁とクーラエレメント上端
面との間に配設された仕切プレートが、長円形の長辺中
央が外側に突出し略菱形状をなし長辺中央がクーラエレ
メント上端に開口した第１、第２水通路の内側に位置し
ており、カバープレート周壁に沿って上昇し、上端外周
縁に達した水が、クーラエレメント上端面を流れて第１
水通路に流入する際に、流入チャンバとの連通部付近の
流れを妨げるように渦を生じ流れの抵抗を増加させ、オ
イルクーラに十分な水を供給することができず熱交換性
能が低下する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のオイルクーラ
は、皿形環状のプレートを積層して形成した積層空間を
第１、第２オイル通路と第１、第２水通路とで一層おき
に連通させてオイル流路と水流路とに区画してクーラエ
レメントを形成する一方、上壁と周壁でなる内壁体に略
相似形の外壁体を上壁間に対向面が扇面状に切欠かれそ
の両側壁が直線をなしそれら頂点に第１、第２水通路が
設けられ開放端がクーラエレメントの第１、第２水通路
の開口面積より大きく形成された間隔板を配設して被装
し、上壁中央を貫通する通孔と該通孔の外側にオイルの
出口孔とを形成するとともに上壁間に通孔および出口孔
と隔絶する水の流入路と流出路とを形成し、周壁の一方
に突出部を設けて対向周壁に当接させ周壁間に流入路と
連通する第１水室と流出路と連通する第２水室とを形成
し、外壁体周壁に第１水室と連通する流入口と第２水室
と連通する流出口とを設けてチャンバを形成し、該チャ
ンバ内に前記クーラエレメントを配設してチャンバの流
入路と流出路とを各々クーラエレメントの第１、第２水
通路に連通させ、通孔とオイルの流入口を設けた端板を
チャンバの開放端に配設して流入口をクーラエレメント
の第２オイル通路と連通させ、チャンバ上壁に中央が窪
んだ深皿状をなし中央に通孔を設けその周囲に供給孔を
設けた冠板を配設してチャンバの出口孔と連通する油室
を形成したものである。

【０００６】

【作用】流入口からチャンバの第１水室内に流入した水
は、周壁に沿って上昇し上端外周縁で上壁間の流入路に
入り、クーラエレメントの第１水通路に対して最短流路
が得られるように両側壁が直線をなし開放端がクーラエ
レメントの第１水通路より大きく広がり扇形をなす流路
内を両側壁に案内されて、渦を生ずることなく流入路内
を流れ、第１水通路内に流れ込む。

【０００７】

【実施例】図１ないし図５に実施例のオイルクーラを示
す。プレート１ａは薄板金属製で皿状をなし中央に通孔
を設けてあり、積層してプレート１ａ、１ａ間に層状空
間を形成しそれらが一層おきにオイル流路２１と水流路
２２とをなすとともに中央に通孔１０が貫通したクーラ
エレメント１を形成している。クーラエレメント１内に
は、各々の水流路２２を貫通し各々のオイル流路２１と
連通する第１オイル通路１３と第２オイル通路１４とを
通孔１０を間にして設け、さらに、各オイル流路２１を
貫通し各水流路２２と連通する第１水通路１１と第２水
通路１２とを９０゜ずらして設けてある。

【０００８】クーラエレメント１はチャンバ２内に配設
される。チャンバ２は、図２に示す通り薄板金属製で上
壁と円筒状の周壁とでなる略カップ状の内壁体２ｂと内
壁体２ｂと略相似形の外壁体２ａおよび間隔板３でな
る。内壁体２ｂは上陸の中央に通孔１０ａを穿設しその
周囲に第１オイル通路１３ａ、第１水通路１１ａ、第２
オイル通路１４ａおよび第２水通路１２ａを９０゜づつ
ずらして設け、開放端に、外径が外壁体２ａ周壁内径と
等しく外側に張り出したフランジ部２ｃを環状に設け、
さらに周壁に上壁から開放端に達し外壁体２ａ内径と等
しく外側に突出する断面略コ字状の突出部２ｄを二個所
対面させて設けてある。外壁体２ａは上壁の中央に通孔
１０ｃを穿設し、その外側にオイルの出口孔１３ｃを設
け、周壁に間隔をあけて水の流入口１５と流出口１６と
を設けてある。間隔板３は厚板金属製で図６に示すよう
に一方側両端が円弧状をなし、その中央がともに前記外
壁体２ａの内のりに等しく突出し、他方側両端はそれぞ
れ扇面状に切欠かれ、両側壁がその頂点に向かい直線を
なし頂点にそれらに内接し円形に切欠かれほぼ秤の分銅
形状をなしており、この部分が第１水通路１１ｂと第２
水通路１２ｂを形成する。さらに間隔板３には中央に通
路１０ｂが設けられその外側に第１、第２オイル通路１
３ｂ、１４ｂが設けられている。間隔板３の第１、第２
水通路１１ｂ、１２ｂそれぞれの面積は、クーラエレメ
ントの第１、第２水通路１１、１２の開口面積より大き
く形成される。これら内、外壁体２ｂ、２ａおよび間隔
板３は、内壁体２ｂの突出部２ｄを外壁体２ａの流入口
１５と流出口１６の間の内周壁に当接させ上壁間に間隔
板３を配設し、さらに、内壁体２ｂのフランジ部２ｃを
外壁体２ａの開放端に嵌合させて被装している。内、外
壁体２ｂ、２ａの上壁間に水の流入路２３と流出路２４
とを形成し、それらと隔絶するオイルの出口孔１３Ａと
通孔１０Ａとを外壁体２ａの上壁を貫通させて形成する
一方、外壁体２ａ上壁面で間隔板３の第２オイル通路１
４ｂを閉鎖し、さらに内、外壁体２ｂ、２ａの周壁間に
水の流入口１５と連通する第１水室２５と流出口１６と
連通する第２水室２６とを形成してある。第１水室２
５、第２水室２６はそれぞれ上壁周縁で流入路２３、流
出路２４に連通する。流入路２３と流出路２４とは、両
側壁が直線をなし第１、第２水通路１１ｂ、１２ｂを要
とする略扇形をなす。流入口１５、流出口１６にはパイ
プ７、７を配設してある。チャンバ２内のクーラエレメ
ント１は上端面が内壁体２ｂ上壁に当接し、第１、第２
水通路１１、１２が各々流入路２３、流出路２４に連通
し、第１オイル通路１３と出口孔１３Ａとが連通し、さ
らに通孔１０とチャンバ２の通孔１０Ａとが連通する。

【０００９】チャンバ２の上壁面には冠板４を配設して
ある。冠板４は、中央がすり鉢状に窪みその中心に通孔
１０Ｃを設け、窪みの傾斜面に多数の供給孔４ａを設け
た薄板金属製の略皿状のもので、通孔１０Ｃとチャンバ
２の通孔１０Ａとが連通しそれらと隔絶してチャンバ２
の出口孔１３Ａと連通する環状の油室４ｂを上壁との間
に形成する。

【００１０】内部にクーラエレメント１を配設させたチ
ャンバ２の開放端には端板５が配設してある。端板５は
薄板金属製で略皿状をなし中央に通孔１０Ｃを設け、そ
の外側にオイルの流入口１４ｄを設け、外周縁に下方に
突出する環状の凸部５ａを設けてある。チャンバ２の開
放端に嵌合した端板５はクーラエレメント１下端面と当
接し各々の通孔１０、１０Ｃどうしが連通するとともに
流入口１４ｄがクーラエレメントの第２オイル通路１４
と連通する。

【００１１】端板５の下面にはガイド体６を配設してあ
る。ガイド体６は中央に通孔１０Ｄを設けその外側にオ
イルの入口孔１４ｅを設け周縁が下方に曲折した略皿状
をなし、通孔１０Ｄと端板５の通孔１０Ｃが重ねられて
連通するとともに入口孔１４ｅが流入口１４ｄに連通
し、外周縁はシールパッキンのガイドをなす。

【００１２】オイルクーラは、固着すべき部分にろう材
を当てて、上記のように組立てた後、加熱炉内でろう接
する。

【００１３】この環形オイルクーラは、ガイド体６にシ
ールパッキンが嵌込まれ、中央を貫通する通孔に両端に
ネジ部を設けた中空のコネクタパイプ（図示せず）が挿
通され、エンジンブロック（図示せず）に締付けられ
る。冠板４にはオイルフィルタ（図示せず）が重ねられ
る。

【００１４】上記オイルクーラにあって、水は流入口１
５につないだパイプ７からチャンバ２内の第１水室２５
に入り周壁に沿って上昇して上壁外周に達し、そのまま
平面略扇形をなす流入路２３内を間隔板３の側壁に沿っ
てクーラエレメント１上端の第１水通路１１向かって流
れ、流れを乱すことなく該第１水路に流入する。次いで
第１水通路１１を下方に流れながら各々の水流路２２に
分流し該水流路を通過して第２水通路１２に集まり上昇
しチャンバ２内の流出路２４に入りここでも間隔板３の
直線をなし扇面状に広がる側壁に案内されて渦を生ずる
ことなく外周迄流れ、さらに第２水室２６に流下し、流
出口１６のパイプ７から排出される。オイルはエンジン
ブロックからオイルクーラ下端のガイド体６入口孔１４
ｅに入り、端板５の流入口１４ｄを通ってクーラエレメ
ント１の第２オイル通路１４内に流入し上昇しながら各
オイル流路２１に分配されて熱交換が行われ、反対側の
第１オイル通路１３に再び集まりチャンバ２の出口孔１
３Ａに流れ、冠板４の供給孔４ａを通過してオイルフィ
ルタに向う。オイルフィルタを出たオイルはコネクタパ
イプ内を通ってエンジンブロックへ戻される。

【００１５】

【発明の効果】この発明の環形オイルクーラは、クーラ
エレメントへ水を供給、排出するチャンバを、上壁と周
壁でなる略カップ状の内、外壁体を重ねた単純な二重構
造とし、上壁間に対向面が扇面状に切欠かれ両側壁が直
線をなし開放端がクーラエレメントの各各水通路より大
きく開口した間隔板を配設して、流入路と流出路を形成
したので、チャンバ内の流入路および流出路を流れる水
は、間隔板の扇面状に広がった側壁に沿って渦巻現象を
生ずることなく最短経路を流れ、流れの抵抗増加による
供給不足を来たすことのない熱交換性能の良好なものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す環形オイルクーラの縦断
正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における縦断側面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】本発明の実施例を示す環形オイルクーラの分解
斜視図である。

【図５】図４のチャンバを示す斜視図である。

【図６】間隔板の図である。

【符号の説明】

１ クーラエレメント ２ チャンバ ２ａ 外壁体 ２ｂ 内壁体 ２ｄ 突出部 ３ 間隔板 ４ 冠板 ５ 端板 １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 通孔 １１、１１ａ 第１水通路 １２、１２ａ 第２水通路 １３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 第１オイル通路 １４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 第２オイル通路 ２３ 流入路 ２４ 流出路 ２５ 第１水室 ２６ 第２水室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 皿形環状のプレートを積層して形成した
   積層空間を第１、第２オイル通路と第１、第２水通路と
   で一層おきに連通させてオイル流路と水流路とに区画し
   クーラエレメントを形成する一方、上壁と周壁でなる内
   壁体に略相似形の外壁体を上壁間に対向面が扇面状に切
   欠かれその両側壁が直線をなしそれら頂点に第１、第２
   水通路が設けられ開放端がクーラエレメントの第１、第
   ２水通路の開口面積より大きく形成された間隔板を配設
   して被装し、上壁中央を貫通する通孔と該通孔の外側に
   オイルの出口孔とを形成するとともに上壁間に通孔およ
   び出口孔と隔絶する水の流入路と流出路とを形成し、周
   壁の一方に突出部を設けて対向周壁に当接させ周壁間に
   流入路と連通する第１水室と流出路と連通する第２水室
   とを形成し、外壁体周壁に第１水室と連通する流入口と
   第２水室と連通する流出口とを設けてチャンバを形成
   し、該チャンバ内に前記クーラエレメントを配設してチ
   ャンバの流入路と流出路とを各々クーラエレメントの第
   １、第２水通路に連通させ、通孔とオイルの流入口を設
   けた端板をチャンバの開放端に配設して流入口をクーラ
   エレメントの第２オイル通路と連通させ、チャンバ上壁
   に中央が窪んだ深皿状をなし中央に通孔を設けその周囲
   に供給孔を設けた冠板を配設してチャンバの出口孔と連
   通する油室を形成した環形オイルクーラ。