JPH0210357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱交換器に関するもので、例えば自動
車用内燃機関の潤滑油と冷却水とを熱交換して潤
滑油の冷却を計るオイルクーラに用いて有効であ
る。

〔従来の技術〕

従来この種の熱交換器はエンジンブロツクまた
はフイルターブラケツトの上部に取付け、オイル
クーラの中央ボルトを介してオイルフイルターが
一体に搭載されており、オイルがエンジン側へ導
入される前に冷却するシステムとなつている。最
近この種の冷却システムにおいて、エンジンオイ
ルの中にカーボンが多量に含まれている（特にデ
イーゼルエンジンにおいて）ため、過器である
オイルフイルターが２層になつているものが考案
されている。例えば実開昭63−149980号公報、特
開昭59−87010号公報（特願昭57−198149号）に
開示される如く、オイルフイルターが一般の第１
過エレメントと、カーボン吸着用第２過エレ
メントの２層となつている。しかしながらこのカ
ーボン吸着用第２過エレメントは極めて密とな
つている為、通油抵抗（オイルの圧力損失）が大
幅に高くなり、エンジンへ導入されるオイルの油
圧が大幅に低下してしまう。このためカーボン吸
着用第２過エレメントを通過するオイルを直接
オイルパン部（油溜部）へ導入することにより、
カーボン吸着用第２過エレメントの上流、下流
に圧力差を設定して、オイルがこの紙を円滑に
通過して過される構成となつている。

しかしながら、上記実開昭53−149980号公報お
よび特開昭59−87010号公報に示されるオイルフ
イルターを潤滑油を冷却するオイルクーラーと一
体化する際にはオイルフイルターとオイルパン部
及びエンジン側とオイルフイルターを連通する流
体通路を形成する配管が両者の間に介在するた
め、一体化するのが困難であり、また、一体化し
た場合、両者の間の各流体通路のシール構造が複
雑になるという問題があつた。

本発明は簡単な構成によりオイルフイルターと
オイルクーラーとを一体化するとともに、流体通
路のシールを確実に行うことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１炉過エレメントに潤滑油を通過させるため
の第１通路と第２炉過エレメントに潤滑油を通過
させるための第２通路とを保持部材よつて区画形
成し、熱交換器を貫通するように設けられた固定
部材により熱交換器と第１炉過エレメントおよび
第２炉過エレメントを有する炉過器とを互いに固
定する。そして、固定部材の内部通路および熱交
換器の熱交換用通路とからなり、第１通路より流
出した潤滑油が内部を流れることにより、潤滑油
を冷却する主流路と、この主流路より外方であつ
て、固定部材の側方に形成され、第２通路の下流
側と連通し、第２流路より流出した潤滑油が流れ
る副流路とを形成する。

第１通路と主流路との連通部と第２通路と副流
路との連通部との間であつて、固定部材の外周囲
に当接するシール用部材を設け主流路と副流路と
の間のシールを行う。このシール用部材はシール
用部材を覆うように形成された覆い部材によつて
保持されている。

〔作用〕

連通路より流れてきた潤滑油は保持部材によつ
て形成された第１通路を流れることにより、第１
炉過エレメントを通過し、主流路に導入され、熱
交換器により冷却される。また、連通路より流れ
てきた潤滑油は保持部材によつて形成された第２
通路を流れることにより、第２炉過エレメントを
通過し、熱交換器の副流路を通つて流出する。

この時、シール用部材は熱交換器と第１、第２
炉過エレメントとを互いに固定する固定部材の外
周囲に当接し、かつ覆い部材によつて覆われ、保
持されている。そして、シール用部材によつて主
流路と副流路とがシールされており、第１炉過エ
レメントを通過する潤滑油と第２炉過エレメント
を通過する潤滑油はそれぞれ混ざりあうことがな
い。

〔発明の効果〕

以上示したように本発明では主流路を固定部材
に形成するとともに、主流路より外方であつて、
かつ固定部材の側方に副流路を形成しているため
簡単な構成により炉過器とオイルクーラーとを一
体化することができる。従つて、組付け作業性が
向上し、コストを低減することができる。

また、シール部材によつて主流路と第１通路と
の連通部と副流路と第２通路との連通部との間を
固定部材の外周囲に当接させてシールし、かつシ
ール部材を覆い部材によつて覆いを確実に保持す
ることができるため、主流路と副流路とのシール
を確実に行うことができる。

〔実施例〕

次に本発明の第１実施例を図に基づいて説明す
る。

まず第１図に基づいて２つの過エレメントを
有する過器即ちオイルフイルタＡについて説明
する。

１は第１過エレメントであり、リング形状を
有していて横断面菊花状にひだ折り加工された構
造となつている。２は円筒状の金属製補強部材で
あり、この部材２には多数の小孔２ａを設けてあ
る。３は円筒状の金属製仕切部材であり、この部
材３には小孔を設けていない構造となつている。
この部材３には第１過エレメント１の端部の側
方に開口する複数個の通油孔３ｂが設けてある。
上記第１過エレメント１は補強部材２と仕切部
材３とのリング状空間に収容されている。

４は第２過エレメントであり、このエレメン
ト４はリング形状を有していて、抄紙された薄紙
状材を上記仕切部材３にロール状に巻回して構
成されている。このエレメント４の上流端、下流
端にはリング状の紙１８が配設してある。５は
無孔の有底円筒状金属製補強部材である。

７は金属製のリング状端板であり、この端板７
は中心に開口部７ａを有している。かかる端板７
上記第１過エレメント１の一方の端部を閉塞す
るようにして該端部に装着され、かつ補強部材２
の端部ならびに仕切部材３上の上記端板６の部分
に全周に渡つて絞め固定されている。

８はリング状の金属製端板であり、この端板８
は第１過エレメント１の他方の端部を受け入れ
る形状の凹部８ａ、上記第２過エレメント４を
支持する複数個の打ち出し部８ｂおよび複数個の
通油口８ｃが設けてある。かかる構造の端板８は
第１過エレメント１および第２過エレメント
１，４の他方の端部を閉塞するようにして該端部
に装着されている。なお、第１過エレメント１
両端部は樹脂接着剤９，１０により上記端板７，
８に接着されている。また有底円筒状金属製補強
部材５の底部の中央寄りにはリング状の膨出部５
ａが一体加工されている。また、この部材５のう
ち上記端板８の凹部８ａのリング状平面に対応す
る位置に複数個の打ち出し部５ｂが設けてある。
また部材５の中央には複数個の通油口５ｃが設け
てある。

１２は金属製円筒ケースで、一端が閉じ他端が
開いた構造を有しており、他端はリング状の金属
製ケース１３の全周に渡つてめ固定されてい
る。このケース１３の中央には通油口１３ａが設
けられており、このケース１２，１３内に上述し
た第１、第２過エレメント１，４が収容されて
いる。またこのケース１２，１３内には、座金１
４が部材５等により固定されており、その中央に
は後述する熱交換器のボルト４８と固定するため
のねじ部１４ａが形成されると共に、ケース１３
の通油口１３ａに対応する位置に熱交換器からの
油を導入する複数個の通油口１４ｂが設けてあ
る。

なお図中１５はスプリング１５ａ、金属製円筒
１５ｂ、弁体１５ｃよりなるリリーフバルブ、１
７はスプリングを示している。１６はケース１
２，１３内の油流路である。尚、補強部材２、仕
切部材３、補強部材５、端板７、端板８、ケース
１２、ケース１３によつて保持部材が構成されて
いる。

次に熱交換器であるオイルクーラＢについて説
明する。

２０は熱交換ユニツトでリング状のステンレス
製の第１、第２プレート２１，２２の外周をめ
て形成される。

まず熱交換ユニツト２０の構成について説明す
る。第２図は第１、第２プレート２１，２２の正
面図であり、各々のプレート２１，２２の中央寄
りには２ケ所の凸部２３，２４が設けられてお
り、凸部２３には貫通孔２５、連通孔２６が形成
され、凸部２４は流入孔２７が形成されている。
貫通孔２５の外周の２ケ所には、第３図に示す折
り爪２８が設けられており、この折り爪２８は貫
通孔２５に対して流入孔２７と反対側に位置して
いる。また凸部２３には小孔２９が設けられてお
り、この小孔２９は貫通孔２５に対して流入孔２
７と同じ側に位置している。プレート２１，２２
の外周には突出した複数の係止部３０が設けられ
る。

第４図は、熱交換ユニツト２０の断面図であ
り、熱交換ユニツト２０内にはリング状のリング
３１、カラー３２、熱交換用フイン３３がろう付
けして配設されている。

リング３１はプレート２１，２２の連通孔２６
に対応する位置でユニツト２０内に配設されてい
る。またカラー３２は第５図に示す様にリング形
状の一部に切り欠き３４が形成された略Ｃ字形状
としており、その切り欠き３４と反対側には突出
部３２ｂとともにそこに上下端面を連通する小穴
３２ａが形成されている。（なお、カラー３２に
直接小穴３２ａが形成される程度の厚みがあれば
突出部３２ｂは必要ない。また小穴３２ａはカラ
ー３２の一部に形成されれば、他の位置にあつて
もよい。）このカラー３２の切欠き３４の端面が
プレート２１，２２の折り爪２８に当接して位置
決めされているため、切り欠き３４は貫通孔２５
に対して流入孔２７と反対側に位置し、カラー３
２の小穴３２ａはプレート２１，２２の小孔２９
と対応する位置にある。

上述の熱交換ユニツト２０は第１図に示す様に
複数積層されている。各熱交換ユニツト２０はそ
のプレート２１，２２の係止部３０で相互に位置
決めされているため、各々プレート２１，２２の
貫通孔２５、連通孔２６、流入孔２７、小孔２９
は各々連通して貫通路３５、連通路３６、流入路
３７、副流入路３８を形成している。また各々の
熱交換ユニツト２０の間には、プレート２１，２
２の凸部２３，２４が当接して形成される空間３
９があり、ここに冷却水が満たされる。

４０はリング状の金属製上部ケースであり、中
央寄りには上述連通路３６、流入路３７、副流入
路に対応した位置に通油孔が形成されている。ま
たケース４０の中央には上述貫通孔３５と対応し
た位置に下方に向けてフランジ部４０ａが形成さ
れて、バーリング孔がある。

４１はリング状の金属製フイルタ座金であり、
リング状の凸部４１ａが形成されている。この中
央寄りには複数個の通油孔４１ｂが形成されると
共り、前記副流入路３８に対応する位置に通油孔
４１ｃが設けられている。フイルタ座金４１はそ
の外周にて上部ケース４０にろう付けされて固定
されている。

４２は上部ケース４０の上面に設けられたリン
グ状のブロツク材であり、前記連通路３３、流入
路３７と各々対応する位置に通油孔４２ａ、空間
４２ｂが形成されている。

４３はブロツク材４２の上面に設けられたリン
グ状の座板で、前記連通路３６に副流入路３８、
対応する位置に各々連通孔が形成されている。

４４は座板４３と上部ケース４１との間に設け
られたパイプで、前記副流入路３８に対応する位
置にあつてフイルタ座金４１の通油孔４１１ｃと
連通している。

上部ケース４０、円筒状ケース４５、下部ケー
ス４６は外周でろう付け固定されて、その内部に
複数の熱交換ユニツト２０を収容している。この
円筒状ケースには冷却水を空間３７へ導入・導出
する２本のパイプ（図示せず）が設けられてい
る。また下部ケース４６にも連通路３６に対応し
て連通孔が形成されている。

４７は下部ケース４６の下面に設けられた保持
板であり、この保持板４７にも連通路３６、副流
入路３８に対応する位置に各々通油孔４７ａ，４
７ｂが形成されている。

４８は中央にある前記貫通路３５に配設された
ボルトであり、上部にはオイルフイルタＡの座金
１４がねじ止めされるねじ部４８ａが、下部には
取付部材５７がねじ止めされるねじ部４８ｂが設
けられている。ボルト４８の上部の中央にはピン
４９が圧入されており、ピン４９の側面に副流入
路５０が形成されている。尚、ボルト４８とピン
４９により固定部材が構成されている。ボルト４
８のフランジ部４８ｃには、通連孔５１が形成さ
れており、その一開口端は前記流入路５０に、も
う一方の開口端は座板４３を経てパイプ４４に
各々連通している。このボルト４８のフランジ部
４８ｃはねじ止めによつて座板４３に固定されて
いるため連通孔５１は環状溝５１ａを介して前記
パイプ４４に連通している。

ボルト４８、ピン４９の中央の軸方向には主流
入路５３が形成されており、ボルト４８の側面に
は主流入路５３と連通する複数の通油孔５４，５
５が形成されており、通油孔５４の開口端はブロ
ツク材４２によつて形成される空間４２ｂと連通
し、連通孔５５の開口端は熱交換ユニツト２０内
のカラー３２の切り欠き３４と連通している。

ボルト４８の主流入路５３内には、連通孔５４
より下の位置に弁体５６ａ、スプリング５６ｂ、
ストツパ５６ｃから構成されるリリーフバルブ５
６が設けられている。弁体５６ａは円筒状で上面
がボルト４８に形成された弁座と当接し、側面に
はボルト４８の通油孔５５に対応して複数の通油
孔５６a′が形成されている。またストツパ５６は
リング状で主流入路５３内に固定され、中央には
通油孔５６c′が形成されている。

以上述べたオイルクーラＢの構成部材により、
オイルクーラＢ内にはオイルフイルタＡに潤滑油
を導入する油連通路Ｃ、オイルフイルタＡの第１
過エレメント１で過させて清浄となつた潤滑
油を導入してオイルクーラＢで熱交換するための
主油流入路Ｄ、オイルフイルタＡの第２過エレ
メント４で過された潤滑油を導入する副油流入
路Ｅが形成される。

５７はエンジンブロツク（図示せず）とオイル
クーラＢを取付ける取付部材である。この取付部
材５７には内燃機関の潤滑部（図示せず）からオ
イルクーラＢの油連通路Ｃに潤滑油を導く油流入
路５７ａ、過器Ａの第１過エレメント１で清
浄された後オイルクーラＢの主油流入路Ｄを経て
熱交換された潤滑油を上記潤滑部へ導く油流出路
５７ｂ、過器Ａの第２過エレメント４で清浄
された後オイルクーラＢの副油流入路Ｅ通過した
潤滑油を上記潤滑部より低圧の部分例えば油溜部
（図示せず）へ導く油流出路５７ｃを有している。

なお、図中５８はオイルフイルタＡ、オイルク
ーラＢ、取付部材５７の各々の間に介在するシー
ル用リング部材である。そして、リング部材５８
は補強部材５及び端板８によつて構成される覆い
部材とピン４９との間に保持されており、また、
覆い部材によつて覆われ挟持されている。よつ
て、リング部材５８を確実に保持することができ
る。

またボルト４８のフランジ部４８ｃは、各々の
熱交換ユニツト２０内のカラー３２に対応する位
置にあるため、ボルト４８を締めつける際にオイ
ルクーラＢに加わる荷重はすべてカラー３２によ
つて支持される。

上記構成における作用を説明する。

第１図において、内燃機関の潤滑部におけるカ
ーボン微粒子などを含んだ潤滑油は、取付部材５
７の油流入路５７ａよりオイルフイルタＢの油連
通路Ｃを経てオイルフイルタＡの油流路１６に至
る。ここで、油の一部は部材３の通油孔３ｂを通
つて第１過エレメント１に流入する。また、油
の一部は上流端にある紙２１を通つて第２過
エレメント４に流入する。

ところで、第１過エレメント１に流入した油
はエレメント１で過清浄され、補強部材２の多
数の小孔２ａを経てオイルクーラＢの主油流入路
Ｄに至る。

この油は、ボルト４８の主流入路５３より、通
油孔５４を経て、複数の熱交換ユニツト２０の流
入路３７より各熱交換ユニツト２０の流入孔２７
に流入する。各熱交換ユニツト２０内に流入した
油は熱交換ユニツト２０内のカラー３２の外周に
沿うように流れて、空間３８内にある冷却水と熱
交換された後、カラー３２の切り欠き３４より各
熱交換ユニツト２０から流出する。各熱交換ユニ
ツト２０から流出した油は、ボルト４８の側面に
ある複数の通油孔５５より再びボルト４８内の主
流入路５３に流入する。また、この通油孔５５よ
り主流入路５３に流入する油の一部は、リリーフ
弁５６ａの油孔５６a′を経てリリーフ弁５６内を
通り、リリーフ弁５５のストツパ５５ｃの通油孔
５６c′から主流入路５３に流入する。

このようにして上述の一連主油流入路Ｄを経て
熱交換されて冷却された油は、取付部材５７の油
流出路５７ｂを通つて、内燃機関の潤滑部を潤
滑、冷却したのち油溜部（図示せず）に戻る。

一方、第２過エレメント４に流入した油は該
エレメント４の軸方向に通過して、特に油中の含
まれるカーボン微粒子が吸着されて清浄にされた
後、端板８通路油８ｃ、端板８と補強部材５との
間の隙間、補強部材５の通油口５ｃを経て、オイ
ルクーラＢの副油流入路Ｅに至る。

この油は、ピン４９の側面にある副流入路５
０、ボルト４８のフランジ部４８ｃの連通孔５
１、パイプ４４、複数の熱交換ユニツト２０のカ
ラー３２によつて形成される副流入路３８、保持
板４７通油孔４７ｂで形成される一連の副油流入
路Ｅを経て、取付部材５７の油流出路５７ｃを通
つて前述油溜部に戻る。この油はオイルクーラＢ
内で移少熱交換して冷却される。

ここにおいて、オイルクーラＢの副油流入路Ｅ
を経由する油は、主油流入路Ｄを経由する油より
少なくて、ちなみに潤滑油量の約90％が主油流入
路Ｄを、約10％が副油流入路Ｅを経由する。

以上述べた様に本実施例においては副油流入路
Ｅを形成するに際し、各々の熱交換ユニツト２０
内のカラー３２に小穴３２を設けると共に、各構
成部材にそれに対応する位置に通油孔を設けると
いう簡単な構造である。このためオイルクーラＢ
の寸法を大きくすることなく、熱交換効率も低下
することもなく、副油流入路Ｅを形成することが
できる。

またオイルクーラＢのボルト４８等には何の加
工もしてないため、従来のオイルフイルタを本実
施例のオイルクーラＢに一体に搭載することも可
能である。このため、従来のオイルフイルタと２
つの過エレメントを有するオイルフイルタＢと
を共に一体に搭載することができるという互換性
を有する。

次に第２実施例を第６図に基づいて説明する。
本実施例が第１実施例と相違する点は、過器の
第２過エレメント４を通過した油が流れる副流
入路Ｅがボルト４８′に副油流入路E′として形成
されていることであり、他の構成及び作用は前述
実施例と同様であるのでその説明は省略する。尚
第６図のオイルクーラＢは便宜上第１図のものと
左右対称に描かれている。

ボルト４８′の上部、下部には各々ねじ部４
８′ａ，４８′ｂが形成されると共に、下部には一
体のフランジ部４８′ｃが形成されている。また
オイルクーラＢは、ボルト４８の上部のねじ４
８′ａに締めつけられるナツト６０によつて固定
されている。

ボルト４８′の上部にはピン４９′が圧入固定さ
れて、ピン４９′の側面に副流入路５０′が形成さ
れている。ボルト４８′、ピン４９′の中央の軸方
向には主流入路５３′が形成されると共に、その
側方には前記副流入路５０′と連通する通油孔６
１が軸方向に形成されている。この通油孔６１
は、ボルト４８′の側面にある複数の通油孔５４，
５５とは連通しない位置に設けられている。また
この一端にはプラグ６２が圧入されており、この
通油孔６１から油が取付部材５７の油流出路５７
ｂに流出するのを防止している。ボルト４８′の
フランジ部４８′ｃの下にはボルト４８′の通油孔
６１と外部とを連通する小孔６３が設けられてお
り、この小孔６３は取付部材５７の中央に設けら
れた環状の溝６４と連通し、この溝６４は油流出
路５７ｃと連通している。

このようにしてボルト４８′には、一連の副油
流入路E′が形成されることとなる。

尚、本実施例のボルト４８′の中央には偏心し
た位置に主流入路５３′が形成され、その側方に
は副油流入路E′となる通油孔６１が形成されてい
るため、第１実施例のボルト４８よりは多少その
径が大きくなつている。

また上述した例では本発明の熱交換器をオイル
クーラとして用いたが、本発明は他の熱交換にも
使用可能である。例えば、トルコンオイル等の熱
交換にも使用できる。上述のオイルクーラは取付
部材を介してエンジンブロツクに取付けられてい
るが、ボルトによつて直接エンジンブロツクにて
取付けられる構成であつてもよい。

以上述べた様にオイルクーラにオイルフイルタ
の第２過エレメントと連通する副油流入路を形
成することによつて、オイルクーラとオイルフイ
ルタを一体に搭載することを阻止していた配管を
なくして両者を一体化することが可能となる。ま
たオイルクーラは単にその内部に副油流入路を形
成する構成であるため、その外形寸法を大きくす
ることなく、熱交換効率も低下することなく、搭
載性が良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第
２図は第１、第２プレートを示す正面図、第３図
は第１、第２プレートの部分図、第４図は熱交換
ユニツトの斜視断面図、第５図はカラーの正面
図、第６図は本発明の第２実施例を示す断面図で
ある。 １……第１過エレメント、４……第２過エ
レメント、Ａ……オイルフイルタ（過器）、Ｂ
……オイルクーラ（熱交換器）、Ｃ……油連通路
（連通路）、Ｄ……主油流入路（主流路）、Ｅ，
E′……副油流入路（副流路）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン冷却水が循環することによつて熱交
   換器用通路を流れる潤滑油を冷却する熱交換器
   と、 潤滑油が通過することにより潤−に混入された
   不純物を取り除く第１炉過エレメントとこの第１
   炉過エレメントの外周囲に設けられ、この第１炉
   過エレメントとは異なる気密度を有し、潤滑油が
   通過することにより潤滑油に混入された不純物を
   取り除く第２炉過エレメントとを有する炉過器
   と、 この炉過器を内部に保持し、前記第１炉過エレ
   メントに潤滑油を通過させるための第１通路と前
   記第２炉過エレメントに潤滑油を通過させるため
   の第２通路とを区画形成する保持部材と、 前記熱交換器を貫通するように設けられ、前記
   熱交換器と前記炉過器とを互いに固定し、前記第
   １通路の下流側と連通する通路を内部に有する固
   定部材と、 前記熱交換器内に形成され、前記第１、第２通
   路の上流側と連通し前記第１、第２流路に潤滑油
   を導くための連通路と、 前記固定部材の内部通路および前記熱交換器の
   熱交換用通路とからなり、前記第１通路より流出
   した潤滑油が内部を流れることにより、潤滑油を
   冷却する主流路と、 この主流路より外方であつて、前記固定部材の
   側方に形成され、前記第２通路の下流側と連通
   し、第２流路より流出した潤滑油が流れる副流路
   と、 前記第１通路と前記主流路との連通部と前記第
   ２通路と前記副流路との連通部との間に設けら
   れ、前記固定部材の外周囲に当接し、前記主流路
   と前記副流路との間のシールを行うシール用部材
   と、 このシール用部材を保持し、このシール用部材
   を覆うように形成された覆い部材と、 を備えることを特徴とする熱交換器。