JPH0616307Y2 - 熱交換器用コア部材並びに該コア部材を構成部分とするコア及び熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、熱交換器用コア部材並びに該コア部材を構成
部分とするコア及び熱交換器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、エンジンオイル，ミッションオイル，パワーステ
アリングオイル，ブレーキオイル等の各種オイルを冷却
するために、熱交換器を使用している。

この熱交換器は、コアを備えており、そのコアの中にオ
イルと水を別々に導いて水でオイルを冷却するようにな
っている。

そして、コアは、例えば、特開昭６１−２２３２１３号
公報，実開昭５７−３１５１４号公報，同６３−１０５
７０８号公報，同６３−１２１２６９号公報，同６３−
１２１２７０号公報，同６３−１２１２７１号公報，同
６３−１２１２７３号公報，同６３−１４２５８３号公
報，同６３−１５９６７５号公報に見られるように、多
数のコア部材を同じ向きで積み重ねて構成されたり、或
いは実公昭５９−２８２１９号公報，同６３−１８７３
５号公報に示されるように異なる二つのコア部材を交互
に重ねることにより構成されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記従来のコア部材のうち、前者のものはいずれも皿状
に形成されており、これらを同じ向きにして積み重ねて
各コア部材間にオイル等を充満させるための空室を形成
するものであるから、コア部材間の空室の大きさ等が不
均一になるおそれがある。

このような欠点は後者の構成を採用すれば、防止しやす
くなるのであるが、後者の構成によれば、構造の異なる
二種類のコア部材を用意しなければならず、従って、コ
ストアップを来すのみならず、組み立てに際してコア部
材の取り違えを起こさないよう注意しなければならない
ので組立作業が繁雑となる。

また、従来のコア部材はいずれも単なる皿状であるに過
ぎないので、コア部材１個当たりの流体との接触面積が
小さく、それだけコア部材の枚数を増やさなければなら
ず、コアないし熱交換器が大きくなるという問題もあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、前記課題を解決するため、少なくとも一本の
対称軸を持つプレートの該対称軸よりも一方の側の部分
から該対称軸を少しく越えて他方の側に至る部分が平坦
な底壁を有した凹部として形成され、前記他方の側の部
分から前記対称軸を少しく越えて前記一方の側に至る部
分が平坦な天壁を有した凸部として形成され、且つ前記
凹部の外縁は前記凸部の上壁の上面と同一平面をもって
連なる凸縁として形成され、前記凸部および凹部の各々
に前記対称軸に関して対称に一の流体を通すための貫通
穴が形成されると共に前記凸部側の貫通穴の周縁には前
記凹部の凹方向に突出する環状突起が形成され、前記凸
部の前記対称軸と交差する箇所には他の流体を通すため
の貫通穴が形成された構成を採用している。

また、コア部材を用いて構成されるコアとして、一の熱
交換用コア部材が同構成の他の熱交換器用コア部材であ
って前記対称軸の回りで反転せしめられたものと重ね合
わされて前記凹部の裏面同士が密接せしめられ、かつ一
の流体を通すための貫通穴同士は前記環状突起を介して
相互に連通せしめられると共に前記他の流体を通す貫通
穴同士もコア部材間の空室を介して相互に連通せしめら
れた構成を採用している。

また、その場合、二つの熱交換器用コアには中心に穴が
設けられ、両穴の周縁に跨がって環状溝部材の該溝が宛
てがわれて嵌着されることにより該二つの熱交換器用コ
ア部材が一体化されている構成とすることもできる。

また、前記環状溝部材にスペーサを兼用させるようにし
てもよいものである。

更に、熱交換器用コアを用いて構成される熱交換器とし
て、前記熱交換器用コアが重ね合わされ、且つ同じ流体
を通す貫通穴同士が相互に連通せしめられたものを内蔵
する構成とすることもできる。

〔作用〕

熱交換器用コア部材を、これと同構成の他の熱交換器用
コア部材であってその対称軸の回りで反転せしめられた
ものと重ね合わせ、両コア部材の凹部の裏面同士を密接
せしめると、一方のコア部材の凸部及び凹部が他方のコ
ア部材の凹部及び凸部と夫々対向し合って両コア部材間
に空室を形成する。

また、両コア部材間の一の流体を通すための貫通穴同士
は前記環状突起を介して相互に連通せしめられ、該貫通
穴は両コア部材間の空室には連通しなくなる。しかし、
他の流体を通す貫通穴は前記空室内に連通することにな
る。

両コア部材は、溶接等により一体化することもできる
が、コア中心部の両穴の周縁に跨がって環状溝部材の該
溝を宛てがって嵌着することによっても一体化しうる。

前記コアはそれ単独でも、或いは他のコアと連結させる
ことによってもコアとして使用することができる。

すなわち、一方のコアの凸部及び凹部が他方のコアの凹
部及び凸部と夫々対向し合うようにして両コアの同一平
面同士を密接せしめ、一体化すれば、両コア間にもコア
部材同士間の空室と同様な空室が形成されることとな
る。このコア間の空室は環状突起による貫通穴を介して
他のコア間の空室と連通し、コア部材間の空室は対称軸
上の貫通穴を介して他のコア部材間の空室と連通するこ
とになる。

前記コアはケーシング内に収納されることにより、熱交
換器の熱交換部として働くことになる。

被冷却流体である例えばオイルは環状突起により連通す
る貫通穴を通りながら各コア間の空室を順次移動してい
く。一方、冷却流体である例えば水は対称軸上にある貫
通穴を通りながら各コア部材間の空室を順次移動してい
く。

この二つの流体がコア内を流れる間に熱交換がなされ、
オイルが水によって冷却されることとなる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第６図に基づき本考案に係るコア部
材並びに該部材を構成部分とするコア及び熱交換器の実
施例について説明する。

これらの図において、符号１ａ，１ｂは同構成のコア部
材を示し、符号２は該コア部材１ａ，１ｂを組み合わせ
てなるコアを示し、符号４は該コアを多数組み合わせた
重畳体３をケーシング５で包み込んでなる熱交換器を示
している。

最初に、コア部材１について説明する。

コア部材１を構成するプレートは、図示例の場合、円盤
型をしており、その中心には円形の穴６が形成されてい
る。

そして、該円盤型の一本の対称軸Ｘ−Ｘを中心としてそ
れよりも一方の側の半円部分から該対称軸Ｘ−Ｘを少し
く越えて他方の側の穴６まわりの中央部に至る部分が平
坦な底壁を有した凹部７として形成され、前記他方の側
の半円部分から前記対称軸Ｘ−Ｘを少しく越えて前記一
方の側の両側に至る部分が平坦な天壁を有した凸部８と
して形成されている。

また、前記凹部７の外縁は前記凸部８の上壁の上面と同
一平面をもって連なる凸縁９として形成されている。

また、このようにして凸部８と凹部７とが形成されてい
ることから、プレートの周縁にはフランジ１０が形成さ
れることとなり、該フランジ１０の幅は該コア部材１の
全体としての厚さよりもやや小さく設定されている。

更に、前記凸部８および凹部７の各々に前記対称軸Ｘ−
Ｘに関して対称に被冷却流体たるオイルを通すための円
形の貫通穴１１ａ，１１ｂが形成されると共に前記凸部
８側の貫通穴１１ｂの周縁には前記凹部７の凹方向に突
出する環状突起１２が形成されている。

前記環状突起１２は、円筒状であり、その高さは凹部７
の深さに略等しく設定されている。

前記凸部８の前記対称軸Ｘ−Ｘと交差する二箇所には、
冷却流体たる水を通すための円形の貫通穴１３ａ，１３
ｂが形成されている。

上記コア部材１は、同構成のものが複数個用意され、そ
れらが次のように二個ずつ組み合わされてコア２として
構成される。

即ち、第１図で示されるように、前記コア部材１ａは、
同構成の他のコア部材１ｂであって前記対称軸Ｘ−Ｘの
回りで反転せしめられたものと重ね合わされて前記中心
穴６の回りの凹部７の裏面同士が密接せしめられてい
る。この裏面同士の密着は、二つの穴６の周縁に跨がっ
て環状溝部材１４の該溝が宛てがわれて嵌着されること
により達成されている。また、この嵌着により二つのコ
ア部材１ａ，１ｂが一体化されている。

このようにして二つのコア部材１ａ，１ｂが一体化され
ることにより、両者間には中央部において段違い状態で
連通する空室１６が形成されることとなる。また、周縁
部においてフランジ１０の下縁同士が対向しあうが、前
述のごとくフランジ１０はコア部材１ａ，１ｂの厚さよ
りも短寸であることから、フランジ１０間には隙間１５
を生じている。

また、被冷却流体であるオイルを通すための貫通穴１１
ａ，１１ｂ同士は環状突起１２の先端が他方の貫通穴１
１ａの周縁に密接せしめられ、相互に連通せしめられて
いる。図示例の場合、環状突起１２の先端は平坦に形成
され、該平坦面が他方の貫通穴１１ａの周縁にろう付け
等により気密的に接合されている。

前記冷却流体たる水を通す貫通穴１３ａ，１３ａ，１３
ｂ，１３ｂ同士は、コア部材１ａ，１ｂ間の空室１６を
介して相互に連通せしめられている。

前記コア２はそれ単独でも熱交換器用のコアとして機能
しうるが、望ましくは多数のものが重ね合わされた重畳
体３とされることにより熱交換器として使用される。

第３図ないし第５図で示されるように、コア２相互間
は、それらのコア部材１の凸部８の上面と凸縁９の上
面、凸縁９の上面と凸部８の上面が夫々合致するように
重ね合わされている。これにより、コア２の相互間にも
空室２３が形成されることとなる。

前記コア２の重畳体３において、前記環状溝部材１４は
スペーサを兼ねており、各環状溝部材１４同士は前記凸
部８と凸縁９の接触に伴って相互に接触している。そし
て、相互間はろう付け等により密封されている。

かかるコア重畳体３は、熱交換器４のケーシング５内に
装着されている。

前記ケーシング５は、前記コア２の重畳体３のフランジ
１０との間に隙間１７をもって該重畳体３を囲む円筒壁
１８を備えており、該円筒壁１８の一端は該円筒壁１８
と一体成形されている端板１９で閉じられ、他端は別体
となった円盤状の端板２０で閉じられている。

前記重畳体３の最上層のコア部材１ａは前記一方の端板
１９の内面に接着され、最下層のコア部材１ｂは他方の
端板２０の内面に接着されている。

また、ケーシング５の一方の端板１９には、前記水を通
すための貫通穴１３ａ，１３ｂの二つの列に対応して夫
々水の注入管２１ｂ及び排出管２１ａが固定されてい
る。これらの管２１ａ，２１ｂには、図示しないホース
が接続されるものである。

ケーシング５の他方の端板２０には、前記オイルを通す
ための二つの貫通穴１１の列に対応して夫々オイルの注
入孔２２ｂ及び排出孔２２ａが設けられている。これら
の孔は、図示しないが、エンジン，ミッション等のオイ
ル出入口と直接つながっている。

上記構成の熱交換器４によるオイルの冷却は次のような
操作によってなされる。

即ち、ケーシング５を車両等の所定箇所に固定してお
き、所定の圧力を持ったオイルを注入孔２２ｂからコア
重畳体３内に導入する。このオイルは、矢印Ａ方向に一
方の貫通穴１１ａ，１１ｂの列を通過しつつ、各コア２
内の空室２３中に流入し、他方の貫通穴に至って当該他
方の貫通穴１１ａ，１１ｂの列を通って排出孔２２ａか
ら熱交換器４外に取り出され、再びエンジン，ミッショ
ン等の元の位置に戻される。

一方、冷却水が、注入管２１ｂよりコア重畳体３内に注
入される。この水は矢印Ｂ方向に貫通穴１３ｂの列を通
過しつつ、各コア部材１ａ，１ｂ間の空室１６中に流入
し、他方の貫通穴１３ａに至って該貫通穴１３ａの列を
通って排出管２１ａから器外に取り出される。また、コ
ア部材１ａ，１ｂ間の外縁部にはフランジ１０間に環状
スリット状の隙間１５が形成されていることから、空室
１６内に流入した冷却水はその隙間１５からケーシング
の内壁との間の隙間１７の方にも流出し、フランジ１０
によっても除熱されることになる。従って、オイルの冷
却効率は更に高められることとなる。なお、コアの空室
１６からケーシング５内に流出した水は、第６図で示さ
れるように、他の隙間１５から再び空室１６内に流入
し、貫通穴１３ａを通る水とともに排出管２１ａの方に
至る。

この冷却水が前記各コア２間の空室２３中を通るオイル
の熱をコア壁を通じて奪い、オイルを冷却する。これに
よりオイルは適正な粘度を保つこととなる。

なお、冷却水は熱交換器４外に取り出された後、例えば
ラジエータ等で冷却され、再びエンジン等の中に戻され
る。

なお、実施例の熱交換器は、ミッションオイル，エンジ
ンオイル，パワーステアリングオイル，ブレーキオイル
等の各種オイルの冷却に使用できるが、オイル以外の流
体の冷却にも適用することができるものである。

また、実施例では、冷却流体を空室１６に、被冷却流体
を空室２３に導くようになっているが、逆に導いても良
いものである。

〔考案の効果〕 本考案は、以上のような構成及び作用からなるので、一
のコア部材を、これと同構成であって反転させたものと
重ね合わせるだけで、コアを作ることができる。従っ
て、コア部材としては一種類のものだけ作っておくこと
で足り、製造コストの低減化を図ることができ、また、
従来におけるようなコア部材間での取り違えのおそれも
なくコアの組立も簡易迅速になしうるという効果を奏す
るものである。

また、コアは、コア部材を裏表交互に逆にして構成して
なるから、コア部材間の空室及びコア間の空室は段違い
状に形成されることとなる。従って、小さな空間の中に
大きな放熱面積を得ることができ、コア部材１個当たり
の流体との接触面積が大きくしてそれだけ少ない枚数の
コア部材によって大きな冷却効率を得ることができると
いう効果を奏するものである。

両コア部材を環状溝部材によって結合する場合は、その
環状溝部材をスペーサとして利用することができ、コア
の圧縮力に対する強度の向上を図ることができるもので
ある。

更に、コアの外縁は必ずしも閉じる必要がなく、かかる
場合はそこにスリットを形成し、流体をそのスリットか
ら一旦コア外に取り出し、ケーシングの内壁等との接触
により冷却することもできる。従って、それだけコアの
製造を簡易化しうると共に冷却効果を高めることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図はコア部材を重ね
てなるコアを複数段に重ねて重畳体としたものの斜視
図、第２図は熱交換器の平面図、第３図は第２図中III
−III線断面図、第４図は第２図中IV−IV線断面図、第
５図は第２図中Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は冷却流体の流
れ方向を示す斜視図である。 １……コア部材、２……コア、３……コア重畳体、４…
…熱交換器、５……ケーシング、６……中央穴、７……
凹部、８……凸部、９……凸縁、１０……フランジ、１
１……貫通穴、１２……環状突起、１３……貫通穴、１
４……環状溝部材、１５……隙間、１６……空室、１７
……隙間、２１ａ……排出管、２１ｂ……注入管、２２
ａ……排出孔、２２ｂ……注入孔、２３……空室。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一本の対称軸を持つプレートの
   該対称軸よりも一方の側の部分から該対称軸を少しく越
   えて他方の側に至る部分が平坦な底壁を有した凹部とし
   て形成され、前記他方の側の部分から前記対称軸を少し
   く越えて前記一方の側に至る部分が平坦な天壁を有した
   凸部として形成され、且つ前記凹部の外縁は前記凸部の
   上壁の上面と同一平面をもって連なる凸縁として形成さ
   れ、前記凸部および凹部の各々に前記対称軸に関して対
   称に一の流体を通すための貫通穴が形成されると共に前
   記凸部側の貫通穴の周縁には前記凹部の凹方向に突出す
   る環状突起が形成され、前記凸部の前記対称軸と交差す
   る箇所には他の流体を通すための貫通穴が形成されてい
   ることを特徴とする熱交換器用コア部材。
2. 【請求項２】請求項１に記載の熱交換器用コア部材が、
   同構成の他の熱交換器用コア部材であって前記対称軸の
   回りで反転せしめられたものと重ね合わされて前記凹部
   の裏面同士が密接せしめられ、かつ一の流体を通すため
   の貫通穴同士は前記環状突起を介して相互に連通せしめ
   られると共に前記他の流体を通す貫通穴同士もコア部材
   間の空室を介して相互に連通せしめられていることを特
   徴とする熱交換器用コア。
3. 【請求項３】二つの熱交換器用コアには中心に穴が設け
   られ、両穴の周縁に跨がって環状溝部材の該溝が宛てが
   われて嵌着されることにより該二つの熱交換器用コア部
   材が一体化されている請求項２記載の熱交換器用コア。
4. 【請求項４】請求項２又は請求項３に記載の熱交換器用
   コアが重ね合わされ、且つ同じ流体を通す貫通穴同士が
   相互に連通せしめられたものを内蔵する熱交換器。
5. 【請求項５】環状溝部材がスペーサを兼ねている請求項
   ３に記載の熱交換器用コア。