JPS6144294A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS6144294A
JPS6144294A JP59166227A JP16622784A JPS6144294A JP S6144294 A JPS6144294 A JP S6144294A JP 59166227 A JP59166227 A JP 59166227A JP 16622784 A JP16622784 A JP 16622784A JP S6144294 A JPS6144294 A JP S6144294A
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保利 山中
Kazunobu Ueishi
上石　和信
Teruo Izumida
泉田　輝夫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ックまたはフィル
ターブラケットの上部に取付け、オイルター子の中央の
ボルトを介してオイルフィ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
テムとなっている。
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（特にディーゼルエ
ンジンにおいて）ため、ろ過器であるオイルフィルター
が２層になっているものが考案されている。例えば特願
昭５７−１９８１．４９号に開示される如く、オイルフ
ィルターが一般の第１濾過エレメントと、カーボン吸着
用第２濾過エレメントの２Ｒとなっている。しかしなが
らこのカーボン吸着用第２濾過エレメントは極めて密と
なっている為、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濾過エレ
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濾過エレメ
ントの上流、下流に圧力差を設定して、オイルがこの濾
紙を円滑に通過して濾過される構成となっている。
ところが、上述のオイルフィルタをオイルクーラと一体
化する際にはオイルパン部へ導入する配管が両者の間に
介在してその一体化を阻止する原因となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上述のオイルフィルタとオイルクーラを一体
化したシステムにおいて好適な熱交、換器を提供するこ
とを課題とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明は、２つの濾過エレメントを有する１濾過
器の第１炉遇エレメントと熱交換器を連通ずる主流路の
他に、第２濾過エレメントと連通する副流路を熱交換器
に設けたことを特徴とする。
〔作　用〕
ン戸遇器の第１ｐ過エレメントを通過した流体は、熱交
換器の主流路へ導入されて冷却され、濾過器の第２濾過
エレメントを通過した流体は熱交換器の副流路を通って
流出する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、熱交換器にろ過器の第２濾過エレメン
トと連通ずる副通路を形成することによって、第１．第
２か過エレメントを有するろ過器と熱交換器を一体化す
ることが可能となると共に、その熱交換器は単に副通路
を形成する構成であるため安価で、搭載性に優れ、且つ
その熱交換性能を低下させることなく容易に実施するこ
とができるものである。
（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ｔ濾過エレメント
を有するろ過器即ちオイルフィルタＡについて説明する
。
１は第１濾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っている
。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を設けである。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
なっている。
この部材３には第１か過ニレメンｌ−１の端部の側方に
開口する複数個の通油孔３ｂが設けである。
上記第１濾過エレメント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濾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、抄紙された薄紙状炉材を上記仕
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濾紙１８が
配設しである。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１２濾過
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の部分に全周に渡っ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濾
過エレメント１の他方の端部を受は入れる形状の凹部８
ａ、上記第２濾過エレメント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が設けである。か
かる構造の端板８は第１ｐ過エレメント１および第２か
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濾過エレメント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５ａ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
が設けである。
また部材５の中央には複数個の通油口５ｃが設けである
。
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
全周に渡って絞め固定されている。
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濾過
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１４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
けである。
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、１７はスプリング
を示している。１６はケース１２゜１３内の油流路であ
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は熱交換ユニットでリング状のステンレス製の第１
．第２プレー）２１．２２の外周を絞めて形成される。
まず熱交換ユニット２０の構成について説明する。第２
図は第１．第２プレー）２１．２２の正面図であり、各
々のプレー）２１．２２の中央寄りには２ケ所の凸部２
３．２４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２７と同じ側に位置し
ている。プレー１−２１．２２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、熱交換ユニット２０の断面図であり、熱交換
ユニット２０内にはリング状のリング３１、カラー３２
、熱交換用フィン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
る位置でユニット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３
４が形成された略Ｃ字形状をしており、その切り欠き３
４と反対側には突出部３２ｂとともにそこに上下端面を
連通ずる小穴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、他の位置にあってもよい。）こ
のカラー３２の切欠き３４の端面がプレー）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３２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。
上述の熱交換ユニット２０は第１図に示す様に複数積層
されている。各熱交換ユニット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ット２０の間には、プレー１−２１
．　２２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が形成さく９） れて、バーリング孔がある。
４１はリング状の金属製フィルタ座金であり、リング状
の凸部４１ａが形成されている。こ中央寄りには複数個
の通油孔４１ｂが形成されると共に、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。フィ
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」二面に設けられたリング状の
ブロック材であり、前記連通路３６、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はブロック材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ってフィ
ルタ座金４１の通油孔４１ｃ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
外周でろう付は固定されて、その内部に複数の熱交換ユ
ニット２０を収容している。この円筒状ケースには冷却
水を空間３９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３・６、副流入路３８に対
応する位置に各々通油孔４７ａ、４７ｂ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、上部にはオイルフィルタＡの座金１４がねし止め
されるねじ部４８ａが、下部には取付部材５７がねし止
めされるねじ部４．８　ｂが設けられている。ボルト４
８の上部の中央にはピン４９が圧入されており、ピン４
９の側面に副流入路５０が形成されている。ボルト４８
のフランジ部４８ｃには、連通孔５】が形成されており
、その−関口端は前記流入路５０に、もう一方の開口１
　　　　　　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はねし止
めによって座板４３に固定されているため連ｉｎ孔５１
は環状溝５］ａ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
と連通ずる複数の通油孔５４，５５が形成されており、
通油孔５４の開口端はプロ・７り材４２によって形成さ
れる空間４２ｂと連通し、連通孔５５の開口端は熱交換
ユニット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ｊｍ孔５４より下
の位置に弁体５６ａ、スプリング５６ｂ。
ストッパ５６Ｃから構成されるリリーフバルブ５６が設
けれている。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ｌｒｌ油孔５６ａ′が形成されて
いる。またストッパ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５６０′が形成されている。
以上述べたオイルクーラＢの構成部祠により、オイルク
ーラＢ内にはオイルフィルタＡに潤滑油を導入する油連
通路Ｃ、オイルフィルタＡの第１濾過エレメント１で濾
過されて清浄となった潤滑部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、オイルフィルタＡの
第２濾過エレメント４で濾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はエンジンブロック（図示せず）とオイルクーラＢ
を取イ］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、ろ過器への第１
濾過エレメント１で清浄にされた後オイルクーラＢの主
油流人路り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、濾過器への第２濾過エレメント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はオイルフィルタ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。
またボルト４８のフランジ部４８Ｃは、各々の熱交換ユ
ニット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によって支持されている。
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ＪＡ５７の油流入路
５７ａよりオイルフィルタＢの油連通路Ｃを経てオイル
フィルタへの油流路１６に至る。ここで、油の一部は部
材３の通油ｉ３ｂを通って第１濾過エレメント１に流入
する。また、油の一部は上流端にある濾紙２１を通って
第２ｔ′濾過エレメント４に流入する。
ところで、第１濾過エレメント１に流入した油は該エレ
メント１で濾過清浄され、補強部利２の多数の小孔２ａ
を経てオイルクーラＢの主油流入路りに至る。
この油は、ボルト４８の主流入路５３より、通油孔５４
を経て、複数の熱交換ユニット２０の流入路３７より各
熱交換ユニット２０の流入孔２７に流入する。各熱交換
ユニット２０内に流入した油は熱交換ユニット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３．
４より各熱交換ユニット２０から流出する。各熱交換ユ
ニット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５５の弁体５５ａの油
孔５５ａ′を経てリリーフ弁５５内を通り、リリーフ弁
５５のストッパ５５ｃの通油孔５５０′から主流入路５
３に流入する。
このようにして上述の一連主油流入路りを経て熱交換さ
れて冷却された油は、取付部材５７の油流出路５７ｂを
通って、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濾過エレメント４に流入した油は該エレメン
ト４の軸方向に通過して、特に油中に含まれるカーボン
微粒子が吸着されて清浄にされた後、端板８ｉ１路油８
Ｃ１端板８と補強Ｙ＋ｌ目４５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５０、ボルト
４８のフランジ部４８ｃの連通孔５］、パイプ４４、複
数の熱交換ユニット２０のカラー３２によって形成され
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５
７ｃを１ｌＴｌって前述油溜部に戻る。この油はオイル
クーラＢ内で多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、主油流入路りを経由するｉｖｔ＋より少なくて
、ちなみに温湯油量の約９０％が主油流入路りを、約１
０％が副油流入路Ｅを経由する。
以」二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、各々の熱交換ユニット２０内のカラー３
２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、従来のオイルフィ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、
従来のオイルフィルタと２つの濾過エレメントを有する
オイルフィルタ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、濾過器の第２ろ
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４８′ａ、４
８′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ば、ボ
月用・４８の上部のねじ部４８′ａに締めつけられるナ
ツト６０によって固定されている。
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
。ポルｌ−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′と連通ずる通ｉｑｌ＋孔６１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から油が取イリ部＋Ａ５７の油流出路５７ｂ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の下にはポルｌ−４８’の通油孔６１と外部と
を連通ずる小孔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４日よりは多少その径が大きくなっている。
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、本発明は他の流体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
ブロックに取付けられているが、ボルトによって直接エ
ンジンブロックにて取付けられる構成であってもよい。
以上述べた様にオイルクーラにオイルフィルタの第２濾
過エレメントと連通ずる副油流入路を形成することによ
って、オイルクーラとオイルフィ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にする
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図は熱交換ユニットの斜視断面図
、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濾過エレメント、４・・・第２濾過エレメ
ント、Ａ・・・オイルフィルタ　（濾過器）、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)

    【特許請求の範囲】
  1. 第１、第２ろ過エレメントを有するろ過器と熱交換器と
    を一体に固定されてなる熱交換器において、前記熱交換
    器内に前記第１、第２ろ過エレメントの上流と連通する
    連通路と、前記第１ろ過エレメントの下流と連通する主
    流路と、第２ろ過エレメントの下流と連通する副流路と
    を設けたことを特徴とする熱交換器。
JP59166227A 1984-08-07 1984-08-07 熱交換器 Granted JPS6144294A (ja)

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JP59166227A JPS6144294A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 熱交換器
US06/762,533 US4638856A (en) 1984-08-07 1985-08-05 Oil filter and cooler for internal combustion engine
GB08519838A GB2163967B (en) 1984-08-07 1985-08-07 Oil filter and cooler

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