JPH03213996A - 熱交換器及びそれによる自動車用オイルクーラーとその製造方法 - Google Patents
熱交換器及びそれによる自動車用オイルクーラーとその製造方法Info
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- JPH03213996A JPH03213996A JP2309013A JP30901390A JPH03213996A JP H03213996 A JPH03213996 A JP H03213996A JP 2309013 A JP2309013 A JP 2309013A JP 30901390 A JP30901390 A JP 30901390A JP H03213996 A JPH03213996 A JP H03213996A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/916—Oil cooler
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
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、改良された波形プレート熱交換器に関し、特
に、オイル圧力降下に対する熱伝達比が高いことを要求
される自動車用エンジンのオイル冷却装置に適用される
熱交換器、及びオイル冷却装置の製造方法に関する。
に、オイル圧力降下に対する熱伝達比が高いことを要求
される自動車用エンジンのオイル冷却装置に適用される
熱交換器、及びオイル冷却装置の製造方法に関する。
（従来の技術）
内燃機関の軽量化、高回転数、高トルク、コンパクト化
の実現に伴い、より効率の高いオイル冷却手段の需要が
増大している。
の実現に伴い、より効率の高いオイル冷却手段の需要が
増大している。
多くの自動車用エンジンメーカーは、基本的なエンジン
設計において、エンジンブロックと一体に形成された伝
統的な冷却流体通路に加えて、別体のオイル冷却手段の
必要性を感じている。
設計において、エンジンブロックと一体に形成された伝
統的な冷却流体通路に加えて、別体のオイル冷却手段の
必要性を感じている。
メーカーのうちには、エンジンブロックの外部に設けた
装置によってオイルの流れを冷却するように作用するノ
ンインテグラル・オイルクーラーの使用を規定している
ところがある。
装置によってオイルの流れを冷却するように作用するノ
ンインテグラル・オイルクーラーの使用を規定している
ところがある。
典型的な取付手段の一つは、オイルフィルタにオイル冷
却装置を取り付けたものである。自動車工業界の要求を
満足させるためには、このような冷却手段は、一般的に
コンパクトで、軽量であり、かつオイル圧力を減少させ
ることなく、高い熱伝達効率を可能にするものでなけれ
ばならない。
却装置を取り付けたものである。自動車工業界の要求を
満足させるためには、このような冷却手段は、一般的に
コンパクトで、軽量であり、かつオイル圧力を減少させ
ることなく、高い熱伝達効率を可能にするものでなけれ
ばならない。
このため、より軽量で、より効率的な熱伝達装置が、絶
えず要求され、自動車用オイル冷却システムに使用する
熱伝達装置に関して、多様な設計および開発が行われて
いる。
えず要求され、自動車用オイル冷却システムに使用する
熱伝達装置に関して、多様な設計および開発が行われて
いる。
自動車用オイルクーラーとして一般的に使用された初期
の外部取り付は熱伝達装置は、エンジンの外部で、典型
的にはラジェータの前方の空気流内に、または冷却シス
テムのラジェータ内に取り付けられた、フィン付きまた
はフィンなしの連続的に曲がりくねった形状のチューブ
から構成されていた。
の外部取り付は熱伝達装置は、エンジンの外部で、典型
的にはラジェータの前方の空気流内に、または冷却シス
テムのラジェータ内に取り付けられた、フィン付きまた
はフィンなしの連続的に曲がりくねった形状のチューブ
から構成されていた。
トランスミッション・オイル、エンジン・オイルなどの
オイルは、このチューブを通って流れながら冷却される
。冷却媒体は、例えばクーラントを含むラジェータ内、
または別体のエアクーリング・ユニット内のチューブを
通過し、これにより、チューブ内の過熱されたオイルか
ら冷却媒体へ、エネルギー交換が行われた。
オイルは、このチューブを通って流れながら冷却される
。冷却媒体は、例えばクーラントを含むラジェータ内、
または別体のエアクーリング・ユニット内のチューブを
通過し、これにより、チューブ内の過熱されたオイルか
ら冷却媒体へ、エネルギー交換が行われた。
後には、コンパクトですぐれた効率のものとするため、
エンジンブロックと外部取付オイルフィルタとの間に取
り付けたオイルクーラーが導入され、これにより、エン
ジン冷却システムからの流体の流れを利用して、フィル
タを出入りするオイルを冷却した。
エンジンブロックと外部取付オイルフィルタとの間に取
り付けたオイルクーラーが導入され、これにより、エン
ジン冷却システムからの流体の流れを利用して、フィル
タを出入りするオイルを冷却した。
これらのフィルタに取り付けられたクーラーは、熱伝達
を最大にするため、多数の中空のほぼ平行な間隔をおい
たプレートを一般に使用し、これらの間の平行な面に沿
って、オイルと冷却流体が流れる。
を最大にするため、多数の中空のほぼ平行な間隔をおい
たプレートを一般に使用し、これらの間の平行な面に沿
って、オイルと冷却流体が流れる。
このような間隔をおいたプレートは、中空プレートの間
にフィンを有するか、または波形プレートである。この
ような装置では、オイルは、フィルタ自体またはその回
りに位置する孔からクーラーへ流れ、クーラーの平行な
プレートの間を循環する。エンジン冷却システムからの
冷却媒体は、循環するオイルを閉じこめている平行なプ
レートの間またはその回りを循環し、オイルから冷却媒
体へ熱エネルギーを伝達する。
にフィンを有するか、または波形プレートである。この
ような装置では、オイルは、フィルタ自体またはその回
りに位置する孔からクーラーへ流れ、クーラーの平行な
プレートの間を循環する。エンジン冷却システムからの
冷却媒体は、循環するオイルを閉じこめている平行なプ
レートの間またはその回りを循環し、オイルから冷却媒
体へ熱エネルギーを伝達する。
このシステムには、多くの変形があり、オイルが最初に
フィルタを通り、次に冷却装置に流れるか、または逆に
、そして典型的には、冷却媒体が、エンジンの冷却シス
テム、通常はラジェータまたはウォータポンプから冷却
装置へ流れる。
フィルタを通り、次に冷却装置に流れるか、または逆に
、そして典型的には、冷却媒体が、エンジンの冷却シス
テム、通常はラジェータまたはウォータポンプから冷却
装置へ流れる。
フィルタに取り付けられたオイルクーラーの一つの特徴
は、二つの流体の一方または両方が、クーラーの中心の
回りにほぼ円周方向に流れ、かつ熱伝達エレメントすな
わちフィンまたは波形が、１または２方向にしか配列さ
れていないことである。本願の発明者は、このようなフ
ィンまたは波形の形状が、熱交換器内における圧力降下
に対する熱伝達効率を低下させる結果となることを見出
した。
は、二つの流体の一方または両方が、クーラーの中心の
回りにほぼ円周方向に流れ、かつ熱伝達エレメントすな
わちフィンまたは波形が、１または２方向にしか配列さ
れていないことである。本願の発明者は、このようなフ
ィンまたは波形の形状が、熱交換器内における圧力降下
に対する熱伝達効率を低下させる結果となることを見出
した。
（発明が解決しようとする課題）
したがって、熱交換器内のオイル圧力降下に対する熱伝
達比を最適にするという問題は依然として存在している
。
達比を最適にするという問題は依然として存在している
。
最近のエンジンの平均回転数の増大、高いトルクおよび
応答時間の減少に伴って、効率が高く、エンジンオイル
システムのオイル圧力に対する影響を最小にするオイル
冷却装置がますます要求されるようになっている。
応答時間の減少に伴って、効率が高く、エンジンオイル
システムのオイル圧力に対する影響を最小にするオイル
冷却装置がますます要求されるようになっている。
本発明は、上記問題点を解決するため、改良された熱伝
達効率を有する熱交換器の提供を課題とする。
達効率を有する熱交換器の提供を課題とする。
また本発明は、熱伝達効率がよく、内部燃料圧力降下の
小さい熱交換器の製造方法の提供をも課題とする。
小さい熱交換器の製造方法の提供をも課題とする。
（課題を解決するための手段）
上記課題は、入口および出口の間でほぼ円形に流れる流
体の中空通路を構成するように接合された、ほぼ平行な
対向するプレートを備える改良された熱交換器であって
、前記対向するプレートは、断面が波形で複数の対向す
る谷を形成し、この谷は、中空の通路に沿って延び、そ
して通路内の流体流れの円形方向に対して斜めに位置す
るインボリュート曲線にほぼ従うように配列されている
熱交換器によって達成される。
体の中空通路を構成するように接合された、ほぼ平行な
対向するプレートを備える改良された熱交換器であって
、前記対向するプレートは、断面が波形で複数の対向す
る谷を形成し、この谷は、中空の通路に沿って延び、そ
して通路内の流体流れの円形方向に対して斜めに位置す
るインボリュート曲線にほぼ従うように配列されている
熱交換器によって達成される。
ここで、第１のプレートの谷は、第２のプレートの谷と
交差するように配列され、それによって、交差した谷の
間の領域が流体を流すことのできる通路が構成される。
交差するように配列され、それによって、交差した谷の
間の領域が流体を流すことのできる通路が構成される。
また上記課題は、接合された対向する波形プレートから
なる熱交換器であって、この熱交換器における波形は、
４組以上のほぼ平行な谷からなり、各組は、接合された
プレートによって構成された中空通路内の円形の流れ方
向に対して斜めの角度をもって配列されている熱交換器
によって達成される。
なる熱交換器であって、この熱交換器における波形は、
４組以上のほぼ平行な谷からなり、各組は、接合された
プレートによって構成された中空通路内の円形の流れ方
向に対して斜めの角度をもって配列されている熱交換器
によって達成される。
ここで、第１のプレートの谷の組は、第２のプレートの
対向する谷の組と交差するように配列され、これにより
、交差した組の対向する谷の領域が流体を流すことので
きる通路を構成している。
対向する谷の組と交差するように配列され、これにより
、交差した組の対向する谷の領域が流体を流すことので
きる通路を構成している。
本発明による改良された自動車用オイルクーラーは、ほ
ぼ円形のオイル流れを可能にするように接合された熱交
換器を形成するように積み重ねられた多数の対向するプ
レートを含んでいる。熱交換器の入口は、他の入口と平
行に結合されている入口ヘッダーで終わるか、あるいは
第２の構造の出口と直列に結合されている。出口は、同
じく平行な出口ヘッダーで終わるか、あるいは第２の構
造の出口または入口と直列に結合されている。
ぼ円形のオイル流れを可能にするように接合された熱交
換器を形成するように積み重ねられた多数の対向するプ
レートを含んでいる。熱交換器の入口は、他の入口と平
行に結合されている入口ヘッダーで終わるか、あるいは
第２の構造の出口と直列に結合されている。出口は、同
じく平行な出口ヘッダーで終わるか、あるいは第２の構
造の出口または入口と直列に結合されている。
接合され積み重ねられた熱交換ユニットは、熱交換ユニ
ットの内側のオイルの通路、および熱交換ユニットの外
側の冷却流体の通路を構成する。
ットの内側のオイルの通路、および熱交換ユニットの外
側の冷却流体の通路を構成する。
好ましい冷却流体の流れは、熱交換を向上させるため、
熱交換ユニットの対向するプレートの対向する谷に対し
て、ほぼ斜めの角度をもった方向に案内される。
熱交換ユニットの対向するプレートの対向する谷に対し
て、ほぼ斜めの角度をもった方向に案内される。
熱交換ユニットは、タンク状の容器内に収容され、その
中で、液体またはガス状の冷却媒体が、熱交換ユニット
を構成する対向するプレートの間を循環するか、あるい
は空気等の流れに対して触れることができる。
中で、液体またはガス状の冷却媒体が、熱交換ユニット
を構成する対向するプレートの間を循環するか、あるい
は空気等の流れに対して触れることができる。
積み重ねられた熱交換ユニットの周囲は、タンク壁面に
接合されて仕切られた冷却媒体通路を構成し、その通路
は、それぞれ冷却媒体の入口または出口と平行に、また
は直列に結合される。
接合されて仕切られた冷却媒体通路を構成し、その通路
は、それぞれ冷却媒体の入口または出口と平行に、また
は直列に結合される。
この発明による改良された自動車用オイルクーラーは、
次のような過程によって作られる。
次のような過程によって作られる。
すなわち、断面が波形をした対向するプレートが複数の
谷を有し、これらの谷は、前記プレートの間の流体の流
れの方向に対して斜めに位置するインボリュート直線に
従って配列され、第１のプレートの谷の頂点が、第２の
プレートの対向する谷の頂点と交差するように配置され
る。そして、対向する谷の間の領域が、熱交換ユニット
の円周方向に対して、好ましくは約５度ないし約７５度
の角度で斜めに配置された通路を構成する。前記第１お
よび第２のプレートは、接合されて流体入口および流体
出口を有する中空通路を形成する。
谷を有し、これらの谷は、前記プレートの間の流体の流
れの方向に対して斜めに位置するインボリュート直線に
従って配列され、第１のプレートの谷の頂点が、第２の
プレートの対向する谷の頂点と交差するように配置され
る。そして、対向する谷の間の領域が、熱交換ユニット
の円周方向に対して、好ましくは約５度ないし約７５度
の角度で斜めに配置された通路を構成する。前記第１お
よび第２のプレートは、接合されて流体入口および流体
出口を有する中空通路を形成する。
この通路は、流体が入口から入り、ほぼ円形の流れとな
って出口の方に向かうように配列される。
って出口の方に向かうように配列される。
多数の熱交換ユニットは、直列または平行に組み付けら
れて、クーラーを形成する。第１の熱交換ユニットの入
口は、第２の熱交換ユニットの入口または出口に結合さ
れる。典型的には、２以上のグループにおける平行に結
合された熱交換ユニットの各グループを、入口および出
口ヘッダーで直列に組み付けるのが望ましい。
れて、クーラーを形成する。第１の熱交換ユニットの入
口は、第２の熱交換ユニットの入口または出口に結合さ
れる。典型的には、２以上のグループにおける平行に結
合された熱交換ユニットの各グループを、入口および出
口ヘッダーで直列に組み付けるのが望ましい。
上記のように組み付けられた熱交換ユニットを、冷却流
体の入口および出口を有するタンク状の容器に収容する
。対向するプレートの外側の接合境界は、接合された平
らなプレート状に延び、熱交換ユニットの外側境界にお
いて、追加の熱交換面を構成する。
体の入口および出口を有するタンク状の容器に収容する
。対向するプレートの外側の接合境界は、接合された平
らなプレート状に延び、熱交換ユニットの外側境界にお
いて、追加の熱交換面を構成する。
この延長部は、積み重ねられた構造体の外側境界の回り
に冷却媒体を循環させて、追加の冷却を可能にし、また
収容タンク内で熱交換ユニットを安定に保たせるめ、熱
交換ユニットを連結するための手段を提供することがで
きる。
に冷却媒体を循環させて、追加の冷却を可能にし、また
収容タンク内で熱交換ユニットを安定に保たせるめ、熱
交換ユニットを連結するための手段を提供することがで
きる。
（実施例）
第１図および第２図は、この発明による自動車用オイル
クーラーの一実施例を示す。しかしこの発明は、自動車
以外にも、熱交換を必要とする各種の用途に適用可能で
ある。
クーラーの一実施例を示す。しかしこの発明は、自動車
以外にも、熱交換を必要とする各種の用途に適用可能で
ある。
第１図および第２図に示す自動車用オイルクーラー（１
０）は、通常の自動車用として適用する場合には、自動
車のエンジンとオイルフィルタとの間に取付けられる。
０）は、通常の自動車用として適用する場合には、自動
車のエンジンとオイルフィルタとの間に取付けられる。
オイルクーラー（１０）は、エンジン取付面（１２）、
オイルフィルタ取付面（２０）、外側面（１７）、中心
筒（１４）を有する筐体（１１）を含んでいる。
オイルフィルタ取付面（２０）、外側面（１７）、中心
筒（１４）を有する筐体（１１）を含んでいる。
エンジン取付面（１２）には、第３図および第４図に示
すように、オイル入口（１３）と環状の受溝（１６）と
があり、この受溝（１６）には、オイルシール（１５）
が取付けられている。
すように、オイル入口（１３）と環状の受溝（１６）と
があり、この受溝（１６）には、オイルシール（１５）
が取付けられている。
筐体（１１）の外側面（１７）には、冷却媒体の人口（
１８）および出口（１９）がある。
１８）および出口（１９）がある。
オイルフィルタ取付面（２０）には、オイル出口（２１
）とオイルフィルタシール面（２２）とがある。
）とオイルフィルタシール面（２２）とがある。
中心筒（１４）は、エンジン取付面（１２）からオイル
フィルタ取付面（２０）まで貫通している。この中心筒
（１４）を通って、オイルフィルタが取りはずし可能に
モータに取り付けられており、これによって、オイルク
ーラーとフィルタは、エンジンにシールされる。またこ
の中心筒（１４）は、オイルクーラーで冷却されて、フ
ィルタを通ったオイルが、エンジンに戻される通路とな
る。
フィルタ取付面（２０）まで貫通している。この中心筒
（１４）を通って、オイルフィルタが取りはずし可能に
モータに取り付けられており、これによって、オイルク
ーラーとフィルタは、エンジンにシールされる。またこ
の中心筒（１４）は、オイルクーラーで冷却されて、フ
ィルタを通ったオイルが、エンジンに戻される通路とな
る。
オイルクーラー（ｌＯ）は、複数の中空の熱交換ユニッ
トを有し、これらは、筐体（１１）に収容され、これら
を通って、オイルがオイル入口（１３）からオイル出口
（２１）へ流れる。
トを有し、これらは、筐体（１１）に収容され、これら
を通って、オイルがオイル入口（１３）からオイル出口
（２１）へ流れる。
この熱交換ユニットの少なくとも一部を取り囲んで、中
空の通路が設けられ、これらの通路を通って、冷却媒体
が、中空の熱交換をしながら、入口（１８）から出口（
１９）へ流れる。
空の通路が設けられ、これらの通路を通って、冷却媒体
が、中空の熱交換をしながら、入口（１８）から出口（
１９）へ流れる。
図示した実施例の典型的な作用としては、高温のエンジ
ンオイルなどの加熱された第１の流体が、オイル入口（
１３）を通ってオイルクーラー（ｌＯ）に入り、複数の
中空の熱交換ユニットの対向するプレート間のほぼ円形
の通路を通り、オイル出口（２１）を通って、オイルフ
ィルタの入口（図示しない）に流れ込む。
ンオイルなどの加熱された第１の流体が、オイル入口（
１３）を通ってオイルクーラー（ｌＯ）に入り、複数の
中空の熱交換ユニットの対向するプレート間のほぼ円形
の通路を通り、オイル出口（２１）を通って、オイルフ
ィルタの入口（図示しない）に流れ込む。
冷却されたオイルは、オイルフィルタを通り、中空のオ
イルフィルタ取付シャフト（図示しない）に向かって流
れる。このシャフトは、中心筒（１４）を通ってエンジ
ンまで延びている。中空のオイルフィルタ取付シャフト
は、エンジンと係合し、ねじ締め等によって、オイルク
ーラーおよびフィルタをエンジンに固着する。したがっ
てこのシャフトは、フィルタおよびクーラーをエンジン
に取り付ける手段と、冷却されフィルタを通ったオイル
の流れを、フィルタからエンジンに戻す通路との両方の
手段となっている。
イルフィルタ取付シャフト（図示しない）に向かって流
れる。このシャフトは、中心筒（１４）を通ってエンジ
ンまで延びている。中空のオイルフィルタ取付シャフト
は、エンジンと係合し、ねじ締め等によって、オイルク
ーラーおよびフィルタをエンジンに固着する。したがっ
てこのシャフトは、フィルタおよびクーラーをエンジン
に取り付ける手段と、冷却されフィルタを通ったオイル
の流れを、フィルタからエンジンに戻す通路との両方の
手段となっている。
別の例として、オイルは、エンジンから取付シャフトを
通り、フィルタに入り、クーラーを通り、クーラーから
エンジンに戻る逆の方向の流れとすることも可能である
。
通り、フィルタに入り、クーラーを通り、クーラーから
エンジンに戻る逆の方向の流れとすることも可能である
。
熱交換ユニットを通るオイルの流れは、角度をもったイ
ンボリュート曲線状に配列され、内方に延びる谷によっ
て、対向するプレートの中空通路に案内される。このオ
イルの流れは、熱交換ユニットの対向するプレートとオ
イルの流れの接触を増大させる谷によって形成された通
路によって分離され、混合される。
ンボリュート曲線状に配列され、内方に延びる谷によっ
て、対向するプレートの中空通路に案内される。このオ
イルの流れは、熱交換ユニットの対向するプレートとオ
イルの流れの接触を増大させる谷によって形成された通
路によって分離され、混合される。
オイルの熱エネルギーは、熱交換ユニットの対向するプ
レートに分散され、この部分で接触しているフィンプレ
ートがあれば、それに分散される。
レートに分散され、この部分で接触しているフィンプレ
ートがあれば、それに分散される。
第２の流体の流れは、例えば水と不凍液とを混合した冷
却媒体であり、入口（１８）を通り、対向するプレート
間を通り、さらにこの部分にフィンプレートがあれば、
それに触れ、望ましくはオイルの流れと逆方向に流れる
。
却媒体であり、入口（１８）を通り、対向するプレート
間を通り、さらにこの部分にフィンプレートがあれば、
それに触れ、望ましくはオイルの流れと逆方向に流れる
。
冷却媒体の熱エネルギーが、熱交換ユニットの熱エネル
ギーより小さいときには、熱エネルギーは、熱交換ユニ
ットから冷却媒体へ分散される。
ギーより小さいときには、熱エネルギーは、熱交換ユニ
ットから冷却媒体へ分散される。
冷却媒体は、熱交換ユニットを含む筐体を通って、出口
（１９）へ流れ、冷却系を通って循環される。
（１９）へ流れ、冷却系を通って循環される。
第３図は、第１図のオイルクーラーのほぼ３−３線に沿
う断面図であり、筐体（１１）内の中空の熱交換ユニッ
ト（２３）の積み重ね状態を示す。
う断面図であり、筐体（１１）内の中空の熱交換ユニッ
ト（２３）の積み重ね状態を示す。
第３ａ図には、一つの熱交換ユニット（２３）が拡大し
て示され、これは、波形の上部プレート（２４）と下部
プレート（２５）からなり、その接合部は、外側接合境
界（２６）を形成している。上部プレート（２４）の内
方に延びる谷（２７）の頂点は、下部プレート（２５）
の内方に延びる谷（２８）の対向する頂点と交差し、こ
れらの谷の頂点と頂点との間の領域で、上部プレート（
２４）の峰（２９）と、下部プレート（２５）の峰（３
０）を構成している。
て示され、これは、波形の上部プレート（２４）と下部
プレート（２５）からなり、その接合部は、外側接合境
界（２６）を形成している。上部プレート（２４）の内
方に延びる谷（２７）の頂点は、下部プレート（２５）
の内方に延びる谷（２８）の対向する頂点と交差し、こ
れらの谷の頂点と頂点との間の領域で、上部プレート（
２４）の峰（２９）と、下部プレート（２５）の峰（３
０）を構成している。
内方に延びる谷は、熱交換ユニット内のオイルの流れを
、峰に沿って案内し、交差する谷によって分離と混合を
連続的に行わせ、かつ斜めのインボリュート曲線により
、オイルの流れを、熱交換ユニットの入口からその出口
に向けて、ほぼ円周方向の流れとして案内する。
、峰に沿って案内し、交差する谷によって分離と混合を
連続的に行わせ、かつ斜めのインボリュート曲線により
、オイルの流れを、熱交換ユニットの入口からその出口
に向けて、ほぼ円周方向の流れとして案内する。
集積された熱交換ユニットの間には、波形のプレートに
より通路が形成されている。これらの通路を通る冷却媒
体は、谷（２７）および（２８）のインボリュート配列
に沿って案内される。オイルの流れと同様に、谷のイン
ボリュート配列は、冷却媒体の分離と混合を連続的に行
わせ、そして、斜めのインボリュート曲線に沿って、冷
却媒体の流れを、その入口から出口へ案内する。
より通路が形成されている。これらの通路を通る冷却媒
体は、谷（２７）および（２８）のインボリュート配列
に沿って案内される。オイルの流れと同様に、谷のイン
ボリュート配列は、冷却媒体の分離と混合を連続的に行
わせ、そして、斜めのインボリュート曲線に沿って、冷
却媒体の流れを、その入口から出口へ案内する。
第３図に示した実施例では、上部プレート（２４）と下
部プレート（２５）の中央部は、圧縮リング（３１）を
介して接合され、その間にある冷却通路から流体を分離
する。
部プレート（２５）の中央部は、圧縮リング（３１）を
介して接合され、その間にある冷却通路から流体を分離
する。
中心筒の内面（３４）のアッパーリップ（３２）および
ロワリップ（３３）により、エンジン取付面（１２）お
よびフィルタ取付面（２０）は係合され、これによって
、上部プレート（２４）および下部プレート（２５）相
互の直接接合と、圧縮リング（３１）による間隔を置い
た接合を交互に行わせる。
ロワリップ（３３）により、エンジン取付面（１２）お
よびフィルタ取付面（２０）は係合され、これによって
、上部プレート（２４）および下部プレート（２５）相
互の直接接合と、圧縮リング（３１）による間隔を置い
た接合を交互に行わせる。
第４図は、第１図の断面図であり、オイル入口ヘッダ−
（３５）およびオイル入口ヘッダ−（３６）を詳細に示
す。
（３５）およびオイル入口ヘッダ−（３６）を詳細に示
す。
第４図において、第１の積み重ね成熱交換ユニットの上
部プレートは、ヘッダーの内側周縁の周りで、第２の熱
交換ユニットの下部プレートと接合され、冷却媒体の流
れをオイルから遮断する密閉仕切りを形成している。
部プレートは、ヘッダーの内側周縁の周りで、第２の熱
交換ユニットの下部プレートと接合され、冷却媒体の流
れをオイルから遮断する密閉仕切りを形成している。
この実施例では、熱交換ユニットの間の平行なオイルの
流れに対して、熱交換ユニットのすべての入口および出
口の間に、共通のヘッダーが示されているが、この発明
は、一連のオイル流れに対する積み重ねられた熱交換ユ
ニットの入口および出口の間に、別々のヘッダーを含む
ことを特に企図している。
流れに対して、熱交換ユニットのすべての入口および出
口の間に、共通のヘッダーが示されているが、この発明
は、一連のオイル流れに対する積み重ねられた熱交換ユ
ニットの入口および出口の間に、別々のヘッダーを含む
ことを特に企図している。
熱交換ユニットのプレートは、装置内で発生する圧力に
耐えられるように、充分な構造上の一体性を保つシール
を形成する適当な手段によって接合されている。好適な
実施例としては、構造材料がステンレス鋼、銅、真鋳、
またはアルミニュームの場合、はんだ付は溶接構造が望
ましい。材料が、重合体またはセラミックの場合には、
望ましい接合手段は、溶剤または接着剤結合、もしくは
熱または超音波結合である。
耐えられるように、充分な構造上の一体性を保つシール
を形成する適当な手段によって接合されている。好適な
実施例としては、構造材料がステンレス鋼、銅、真鋳、
またはアルミニュームの場合、はんだ付は溶接構造が望
ましい。材料が、重合体またはセラミックの場合には、
望ましい接合手段は、溶剤または接着剤結合、もしくは
熱または超音波結合である。
第５図は、この発明による熱交換ユニットの好適な実施
例を示す。
例を示す。
第５図における熱交換ユニット（２３）は、対向する波
形の上部プレート（２４）と下部プレート（２５）とを
含む。上部プレート（２４）は内方に延びる谷（２７）
を含み、下部プレート（２５）は対向して内方に延びる
谷（２８） （図示しない）を含む。上部プレート（２
４）の谷の間の領域は峰（２９）を形成し、下部プレー
） （２５）の谷の間の領域は峰（３Ｇ） （図示しな
い）を形成し、それらの各々が、オイルの通路を形成し
ている。対向する両プレートは、それらの外部境界（２
６）で接合されている。
形の上部プレート（２４）と下部プレート（２５）とを
含む。上部プレート（２４）は内方に延びる谷（２７）
を含み、下部プレート（２５）は対向して内方に延びる
谷（２８） （図示しない）を含む。上部プレート（２
４）の谷の間の領域は峰（２９）を形成し、下部プレー
） （２５）の谷の間の領域は峰（３Ｇ） （図示しな
い）を形成し、それらの各々が、オイルの通路を形成し
ている。対向する両プレートは、それらの外部境界（２
６）で接合されている。
図示した好適な実施例では、外部境界がはんだ付は溶接
され、熱交換ユニットのシールを保っため構造的一体性
を保証している。熱交換ユニットの内側中央部には、プ
レートを接合している圧縮リング（３１）がある。
され、熱交換ユニットのシールを保っため構造的一体性
を保証している。熱交換ユニットの内側中央部には、プ
レートを接合している圧縮リング（３１）がある。
対向するプレートの谷は、スタンプ加工、エンボス加工
、またはその他の適宜の手段により、容易に形成するこ
とができる。谷は、インボリュート曲線に沿って、もし
くは曲線状またはほぼ直線状に形成され、ほぼインボリ
ュート曲線に沿って配列することができる。
、またはその他の適宜の手段により、容易に形成するこ
とができる。谷は、インボリュート曲線に沿って、もし
くは曲線状またはほぼ直線状に形成され、ほぼインボリ
ュート曲線に沿って配列することができる。
谷が、インボリュート曲線に沿って形成される場合、そ
れらは、プレート上の曲線の限界内の任意の長さでよい
。谷が、インボリュート曲線に沿って形成され、直線ま
たは僅かにカーブしている配列の場合には、谷の形がイ
ンボリュート曲率から外れる範囲を小さくするため、短
いセグメントで構成するのが望ましい。
れらは、プレート上の曲線の限界内の任意の長さでよい
。谷が、インボリュート曲線に沿って形成され、直線ま
たは僅かにカーブしている配列の場合には、谷の形がイ
ンボリュート曲率から外れる範囲を小さくするため、短
いセグメントで構成するのが望ましい。
谷の長さに沿って、隣の谷との間隔が必ずしも等しくな
る必要はないが、自動車用としては、多くの場合、等間
隔が望ましい。等間隔の意味は、隣接する谷の間の距離
が、谷の長さに沿ってほぼ同一であることを意味する。
る必要はないが、自動車用としては、多くの場合、等間
隔が望ましい。等間隔の意味は、隣接する谷の間の距離
が、谷の長さに沿ってほぼ同一であることを意味する。
望ましい等間隔は、隣接する谷の間の距離が必ず同一で
あることを意味しないが、多くの用途の場合、等間隔で
あることが望ましい。
あることを意味しないが、多くの用途の場合、等間隔で
あることが望ましい。
隣接する谷の間の領域は、隣接する峰を構成している。
隣接する峰も隣接する谷も、同一の幅である必要はない
。峰は、プレートと同一面であってもよく、またはスタ
ンプ、エンボス、あるいはその他の加工によって、プレ
ート面より上方に膨出するように形成することもできる
。谷および峰の形成に際しては、モールディング成形な
どを含む周知の上記以外の手段を使用してもよい。
。峰は、プレートと同一面であってもよく、またはスタ
ンプ、エンボス、あるいはその他の加工によって、プレ
ート面より上方に膨出するように形成することもできる
。谷および峰の形成に際しては、モールディング成形な
どを含む周知の上記以外の手段を使用してもよい。
一般に、峰および谷は、プレートの外周方向に対して斜
めの角度を有している。好ましくは、傾斜角は、プレー
トの間のオイル流れの外周方向に対して、約５度ないし
約７５度であり、より好ましくは、約１５度ないし約４
５度である。
めの角度を有している。好ましくは、傾斜角は、プレー
トの間のオイル流れの外周方向に対して、約５度ないし
約７５度であり、より好ましくは、約１５度ないし約４
５度である。
角度をもって配列された谷を有する対向する第１および
第２の引き延ばされたプレートは、第１のプレートの谷
が、第２のプレートの対向する谷と交差するように組立
られる。第１のプレートの谷または峰が、第２のプレー
トの谷または峰と縦方向に同じ傾斜角を有することは、
本質的ではないが、一般にはその方が好ましい。
第２の引き延ばされたプレートは、第１のプレートの谷
が、第２のプレートの対向する谷と交差するように組立
られる。第１のプレートの谷または峰が、第２のプレー
トの谷または峰と縦方向に同じ傾斜角を有することは、
本質的ではないが、一般にはその方が好ましい。
第６図および第７図は、第５図の上部プレート（２４）
および下部プレート（２５〕の内面の平面図である。
および下部プレート（２５〕の内面の平面図である。
第６図は、上部プレート（２４）の谷（２７）を示し、
これらは、インボリュート曲線にしたがって配列され、
基本的には、プレート上のその長さに沿って隣接する谷
の間が等間隔になっている。
これらは、インボリュート曲線にしたがって配列され、
基本的には、プレート上のその長さに沿って隣接する谷
の間が等間隔になっている。
この実施例で示された峰は、基本的には、等しい幅を有
するが、この発明は、プレートの峰または谷が、隣接す
る峰または谷に対して幅が等しくないものも、含んでい
ることを理解すべき“である。
するが、この発明は、プレートの峰または谷が、隣接す
る峰または谷に対して幅が等しくないものも、含んでい
ることを理解すべき“である。
第７図は、上部プレート（２４）の内面に面する下部プ
レート（２５）の内面を示す。ここでは、谷（２８）が
インボリュート曲線にしたがって配列され、本質的には
それらの長さに沿って隣接する谷に対して等間隔であり
、組み付けられた状態で、上部ブレー） （２４）と逆
鏡像を構成している。
レート（２５）の内面を示す。ここでは、谷（２８）が
インボリュート曲線にしたがって配列され、本質的には
それらの長さに沿って隣接する谷に対して等間隔であり
、組み付けられた状態で、上部ブレー） （２４）と逆
鏡像を構成している。
上部プレートおよび下部プレートは、相互に対向して組
み付けられ、上部プレートのインボリュート曲線に従う
谷と、下部プレートのインボリュート曲線に従う谷が交
差する。
み付けられ、上部プレートのインボリュート曲線に従う
谷と、下部プレートのインボリュート曲線に従う谷が交
差する。
第８図は、接合された波形プレートの内側に面する谷の
形状の概略図であり、この場合の波形は、ほぼ平行な谷
の４つ以上の組からなっている。
形状の概略図であり、この場合の波形は、ほぼ平行な谷
の４つ以上の組からなっている。
各組は、接合された対向プレートによって形成される中
空通路内の円形流れの方向に対して傾斜した角度で配列
されている。このような形態を有する上部および下部プ
レートが相互に対向して組み付けられ、上部プレートに
おける図示の方向に従う谷と、下部プレートにおける図
示の方向に従う谷が交差する。
空通路内の円形流れの方向に対して傾斜した角度で配列
されている。このような形態を有する上部および下部プ
レートが相互に対向して組み付けられ、上部プレートに
おける図示の方向に従う谷と、下部プレートにおける図
示の方向に従う谷が交差する。
第１のプレートの谷の組は、第２のプレートの対向する
谷の組と交差し、対向する谷の間の領域が組み合わされ
た通路を形成し、その中を流体が流れることができる。
谷の組と交差し、対向する谷の間の領域が組み合わされ
た通路を形成し、その中を流体が流れることができる。
典型的には、この発明のオイルクーラーは、腐食作用お
よび装置の内部流体圧に耐うる材料であれば、どのよう
な材料からも作ることができる。
よび装置の内部流体圧に耐うる材料であれば、どのよう
な材料からも作ることができる。
典型的な材料は、アルミニューム、銅、鋼、ステンレス
鋼、またはそれらの合金などの展性金属を含み、更にプ
ラスチックまたはセラミックなども含むことができる。
鋼、またはそれらの合金などの展性金属を含み、更にプ
ラスチックまたはセラミックなども含むことができる。
材料は、内部または外部の被覆、処理などを施すことが
できる。熱交換過程で最大の効率を得ることができるよ
うな薄い材料を使用することが望ましい。一般的には、
クーラーの各構成要素は、それらが接合される部分では
、同一の材料で形成するのが望ましい。例えば、熱交換
ユニットを製造するのに使用されるプレートは、同一の
材料から形成するのがよい。
できる。熱交換過程で最大の効率を得ることができるよ
うな薄い材料を使用することが望ましい。一般的には、
クーラーの各構成要素は、それらが接合される部分では
、同一の材料で形成するのが望ましい。例えば、熱交換
ユニットを製造するのに使用されるプレートは、同一の
材料から形成するのがよい。
しかし、異種材料を使用することも、この発明の範囲内
であることを理解すべきである。例えば、筐体に、鋼ま
たはプラスチックを使用し、熱交換ユニットに、その他
の金属、プラスチック、またはセラミックを使用するこ
ともできる。
であることを理解すべきである。例えば、筐体に、鋼ま
たはプラスチックを使用し、熱交換ユニットに、その他
の金属、プラスチック、またはセラミックを使用するこ
ともできる。
この発明を、自動車用のオイルクーラーについて説明し
たが、そのほか多数の熱交換器に適用可能であることを
理解するべきである。
たが、そのほか多数の熱交換器に適用可能であることを
理解するべきである。
（発明の効果）
この発明によると、内部の燃料圧力降下を減少させる効
果がある。
果がある。
またこの発明による自動車用オイルクーラーは、内部オ
イル圧力降下を減少させる効果がある。
イル圧力降下を減少させる効果がある。
第１図は、この発明によるオイルクーラの上方斜視図、
第２図は、第１図のオイルクーラーの下方斜視図、
第３図は、第１図のほぼ３−３線に沿う断面図、第３ａ
図は、第３図における中空の熱交換ユニット（２３）の
拡大図、 第４図は、第１図のほぼ４−４線に沿う断面図、第５図
は、この発明による熱交換ユニットの斜視図、 第６図は、第５図の上部プレートの内面の平面図、 第７図は、 図、 第８図は、 る。 （１０）オイルクーラー （１３）入口 （２３）熱交換ユニット （２５）下部プレート （２７） （２ｇ）谷 第５図の下部プレートの内面の平面 プレートの別の実施例の概略図であ （１１）筐体 （２１）出口 （２４）上部プレート （２６）外側境界 （２９） （３０）峰 ５７２−
図は、第３図における中空の熱交換ユニット（２３）の
拡大図、 第４図は、第１図のほぼ４−４線に沿う断面図、第５図
は、この発明による熱交換ユニットの斜視図、 第６図は、第５図の上部プレートの内面の平面図、 第７図は、 図、 第８図は、 る。 （１０）オイルクーラー （１３）入口 （２３）熱交換ユニット （２５）下部プレート （２７） （２ｇ）谷 第５図の下部プレートの内面の平面 プレートの別の実施例の概略図であ （１１）筐体 （２１）出口 （２４）上部プレート （２６）外側境界 （２９） （３０）峰 ５７２−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）第１および第２のほぼ平行な対向するプレートを
備え、これらのプレートが接合されて、入口および出口
の間にほぼ円形の流体の流れを可能にするための中空通
路を形成し、前記対向するプレートは断面が波形で、複
数の対向する谷を形成し、これらの谷が、中空通路に沿
って延び、かつほぼインボリュート曲線に従って配列さ
れ、第１のプレートに設けられた谷が、第２のプレート
に設けられた谷と交差するように配列され、これにより
、対向する谷の間の領域が通路を形成していることを特
徴とする熱交換器。 （２）谷が、インボリュート曲線に沿って形成されてい
る請求項（１）記載の熱交換器。（３）谷が、ほぼイン
ボリュート曲線に沿って配列されている請求項（１）記
載の熱交換器。 （４）ほぼ直線状の谷が、ほぼインボリュート曲線に沿
って配列されている請求項（３）記載の熱交換器。 （５）ほぼ曲線状の谷が、ほぼインボリュート曲線に沿
って配列されている請求項（３）記載の熱交換器。 （６）谷が、通路内の流体の流れの方向に対して約５度
から約７５度で斜めに配列されている請求項（１）記載
の熱交換器。 （７）一つのプレートの谷が、その長さに沿って隣接す
る谷とほぼ等間隔になっている請求項（１）記載の熱交
換器。 （８）谷の幅がほぼ等しい請求項（７）記載の熱交換器
。 （９）プレートの外側部が、接合されて平坦な接合プレ
ートを形成している請求項（１）記載の熱交換器。 （１０）請求項（１）に記載の熱交換器を備える自動車
用オイルクーラー。 （１１）請求項（１０）記載の自動車用オイルクーラー
の製造方法であって、断面が波形で、ほぼインボリュー
ト曲線になるように配列された複数の谷を有するプレー
トを形成すること、前記プレートのうち、第１のプレー
トの谷の頂点が第２のプレートの谷の頂点と交差するよ
うに配列すること、入口および出口を備え、ほぼ円形方
向に延びる中空通路を有し、かつプレートの谷が、前記
通路の円形方向に対して斜めの角度をもって配列された
熱交換ユニットを形成するように、前記第１および第２
のプレートを、同心にかつ延長された端部に沿って接合
すること、および複数の熱交換ユニットを積み重ねて配
列に組立てることからなるオイルクーラーの製造方法。 （１２）中空の熱交換ユニットの積み重ねたものを中空
筐体内に組付け、かつ前記積み重ねられた熱交換ユニッ
トの表面に沿って、第２の流体が流れるようにする請求
項（１１）記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/437,680 US5203832A (en) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | Circumferential flow heat exchanger |
| US437.680 | 1989-11-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213996A true JPH03213996A (ja) | 1991-09-19 |
| JPH0648150B2 JPH0648150B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=23737444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309013A Expired - Lifetime JPH0648150B2 (ja) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | 熱交換器及びそれによる自動車用オイルクーラーとその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5203832A (ja) |
| EP (1) | EP0430752B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0648150B2 (ja) |
| BR (1) | BR9005827A (ja) |
| CA (1) | CA2030155C (ja) |
| DE (1) | DE69004220T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001002120A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-11 | Denso Corporation | Heat exchanger and method of brazing the heat exchanger |
Families Citing this family (61)
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|---|---|---|---|---|
| US5203832A (en) * | 1989-11-17 | 1993-04-20 | Long Manufacturing Ltd. | Circumferential flow heat exchanger |
| FR2712967B1 (fr) * | 1993-11-23 | 1996-01-19 | Valeo Thermique Moteur Sa | Echangeur de chaleur à lames, en particulier radiateur d'huile pour véhicule automobile. |
| US5471913A (en) * | 1994-04-21 | 1995-12-05 | Margittai; Thomas B. | Apparatus for heating, mixing, and sealing a fluid |
| DE19510847C2 (de) * | 1995-03-17 | 2002-11-21 | Michael Rehberg | Plattenwärmetauscher |
| US5806581A (en) * | 1995-12-21 | 1998-09-15 | Modine Manufacturing Company | Oil cooler with a retained, blow-out proof, and extrusion resistant gasket configuration |
| US7992572B2 (en) | 1998-06-10 | 2011-08-09 | Asthmatx, Inc. | Methods of evaluating individuals having reversible obstructive pulmonary disease |
| US7027869B2 (en) | 1998-01-07 | 2006-04-11 | Asthmatx, Inc. | Method for treating an asthma attack |
| US6634363B1 (en) | 1997-04-07 | 2003-10-21 | Broncus Technologies, Inc. | Methods of treating lungs having reversible obstructive pulmonary disease |
| FI109148B (fi) * | 1997-12-10 | 2002-05-31 | Vahterus Oy | Levylämmönvaihdin |
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