JPS61223213A - 熱交換器の熱交換コア - Google Patents

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） この発明は内燃機関用であって、多くの場合オイルフィ
ルタを上方蕃ζ重ねて装着される、筒形のプレート式オ
イルクーラに関する。

（従来の技術） 中央孔を有する筒形のプレート式オイルクーラは、内燃
機関のブラケット膠ζ設けた中空の噌ンタボルトに挿通
され、上部薯ζ重ねたオイルフィルタを中空ボルトξと
螺着することによって固定されるのが通常である。この
ようなオイルクーラの例は特公昭５５−４８２８３号に
開示されている。

第１２図にその例を示す。オイルクーラ３０は冷却水入
口パイプ３２、冷却水出口パイプ３３を具えた筒形のケ
ーシング３１の内部ヘクーラコア３４を収しカラー３８
で中央口を区画して上・下プレートをかしめ合わせてク
ーラユニット３９とし、連通孔を有する間隔板４０とク
ーラユニット３９とを交互８こ積み重ねたものである。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来のオイルクーラは、上、下プレートおよ
びこれとは側番ζ補強用のフィン３７や中央孔を区画す
るカラー３８を必要とし、さら番ζ間隔板４０を要する
のて、クーラコア３４は部品点数が多く構造複雑で重量
大なるものｋなってしまう。そのうえケーシング３１を
必要とするので大型化、重量化が助長される。またオイ
ルと水とはプレートを介して層間の平面で接触するのみ
であるから一定容積轡で伝熱面積を増加させることは困
難である。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記の問題を解決するためのものであり、従
来のハウジングやクーラコアの間隔板、クーラユニット
フィンやカラーを廃止し１、単一形状のプレートを重ね
ること番こよって外部との区画■よびオイルと水の隔絶
された流路を形成させ、オイルと水の流路を細分化でき
るようにしたものである。その構成は次の如くである。

すなわち、中央口と外周の周縁に短い円筒状のフランジ
を設けた環形プレートの平埠部薯こ、フランジ付き開口
（以下透孔と称す）とフランジなし開口（以下透孔と称
す）とを交互与と、プレートと同心の同−円周１薯ζ、
等分ピッチで穿設してなるプレートを、ｌピ、チずつ順
次１と位相をずらせて重ね合わせ、通孔のフランジを対
向する透孔周縁に、またプレート周縁のフランジを上下
１こ隣接する７ランジにそれぞれ接合させ、上記のよう
に重ね合わされたプレート群内に形成され、最上段プレ
ートの透孔を上端とする筒状開口列を、第１．第２開口
列の２群曇ζ区分し、また最上段プレートの透孔を上端
とする筒状開口列を、第３、第４開口列の２群化区分し
、最上段プレート上面番ζは、上記第２開口列上端と連
通、す予開口を具え、かつ第１、第３、第４開口列上端
を閉塞する被い板を固着し、さらＩζその上面−ζはオ
イル出口孔を具え第２開口列を被うカバーを固着し、最
下段プレート下面Ｉ【は、第２開口列下端を閉塞し第１
開口列下端に連通するオイル入口室、第３開口列下端に
連通し水入口パイプを具えた水入口室、およ、び第４開
口列下端慕ζ連通し水出口パイプを具えた水出口室を有
し、上記各室を隔壁で隔絶した底部室を固着して成るプ
レート式オイルクーラである・ （作　用） この考案のプレート式オイルクーラは次のように作用す
る。オイルクーラ底部のオイル入口室から、通孔と透孔
が上下暑ζ交互１こ配列されて筒状通路を形成する第１
開口列に入り上昇するととも化フランジのない透孔部分
でプレート層内に流出する。この層内で上下層の冷却水
とプレート平坦部を介して熱交換を行なうと同時番ζ層
内の第３、第４開口列の通孔フランジを介して冷却水と
熱交換を行なう。そしてオイルは第２開口列化集まりカ
バーを経てオイルクー号外へ出る。また冷却水は水入口
パイプから水入口室へ入り、前記第１、第２開口列と同
様な構造を有する第３開口列に入り、この中を上昇する
・　　　　とともにプレートの層間を一層おきに流れ、
最上端は被い板で阻止されて第４開口列暴ζ集まり、こ
れを下降して水出口室を経て水出口パイプから送出され
る。この間にオイルの場合と同様プレート上下の平坦部
および第１、第２開口列の通孔７ランジを介してオイル
と熱交換をする。

上記のような作動をするから従来のプレート式オイルク
ーラと興なり多数の開口列を設定すること番こよりプレ
ート平坦部のみならず一層フランジを多くとうて伝熱面
積を増加させることがで舎る。また通孔フランジは上下
プレートの支柱となるから従来のフィンのような補強材
を別８ζ必要とすることはない。また後述の実施例のよ
うに平坦部に突起を設けて補強および伝熱面積の増加憂
ζ役立たせることもできる。

さらに通孔と透孔とでなるプレート開口の穿設位置、個
数およびその第１〜第４開口列の群別区分を適宜に遇ぶ
こｈＫより、プレート層内のオイルおよび冷却水の流れ
化乱流状態を生ぜしめたり、オイルと冷却水とを対向方
向に流したりする選択ができ、熱交換効率を高めること
がで舎る。

また発明のオイルクーラは単一形状のプレートのみてそ
の主要部分を形成せしめることがで舎構造簡皐て軽量化
できる。

（実施例） 第１〜第４図ξζよってこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明のプレートの例である。プレート２は
中央孔３を有する環形で内外の周縁。

・ζ短い筒状のフランジ４ａ１４ｂを具えて、その中間
は平坦部５となっている。平坦部５１ＣＩ！開口６がプ
レートと中心を同じくする円周７上Ｃζ等分ピッチＰで
偶数個（第１図で８個）配列され１つおき修ζフランジ
８を有する通孔６ａ、他はフランジのない透孔６ｂ″＆
　Ｔｔ　９　、？−亀シ０第３°図、第４図にこのプレ
ートを伏せた姿勢で重ね合わせたオイルクーラ１を示す
・各プレートは順°次にピッチＰだけずらせて通孔６ａ
と透孔６ｂとは交互に上下方向に配列され、フランジ８
は対向する透孔６ｂの周縁と接合される。内外周の７ラ
ンジ４８％　４ｂもそれぞれ接合される。かくしてプレ
ート群は各平坦部５で層別に区画され、フランジ８で一
層おき番ζ隔絶された空間を形成する。そしてプレート
の開口数（本例で８個）だけの上下方向の開口列が形成
される。こる開口列は最上段プレートの透孔６ｂを上端
とする４個のうち２個が第１開口列１０化、他が第２開
口列１１の２群に区分され（第３図）、最上段プレート
の通孔６慨を上端とする４個のうち２個が第３開口列１
２に、他が第４開口列１３薯【区分される（第４図）。

上記プレート群の上面に第２ｗＩ口列１”ｌと連通する
開口９ａを＾え、第１、第３、第４′開口孔の上端を閉
塞し中央孔９ｂを有する環形の被い板９が固着される。

被い板９の上面にはオイル出口孔１４ｍを具え内部が開
口９ａを介して第２開口列と連通する環状のカバー１４
が固着される。

上記のよ３Ｉｃ重ね合わされたプレート群の下面暮こは
底部室１５が固着される。底部室１５はｉ央孔を有し外
郭形状がほぼプレートに等しい環状下端を開基するオイ
ル入口室１６と、水入口パイプ１９を具え第３開口列１
２の下端と連通ずる閉鎖された水入口室１７と、水出口
パイプ２０を具え第４開口列１３の下端と連通する閉鎖
された水出口室１Ｂとを形成しており、上記３室は隔１
１２３によりて隔絶し区画されている。　　　　□上記
めオイルクーラ１は内燃機関のオイルパンから送られる
オイルをオイル入口室１６へ受入れ第１開口列へ送入す
る。オイルは第１開口列１０を上方へ流れるとともＵζ
一層おきのプレート平坦部間を流れ第２開口列１１に達
し開口９ａからカバー１４内を経て開口１４ａから送出
され１通常、　　　　オイルフィルタを経て中央孔内の
中空センタボルト内を通り機関本体内へ送られる。一方
冷却水は水入口パイプ１９から水入口室１７へ入り第３
開口列１２を上昇するととも１こ一つおきのプレート層
間を流れ平坦部５および７ランジ８を介し、　　　　　
てオイルを冷却し第４開ロタ＆経てオイル出口室１８に
集まり水°出口バイブ２０から送出される。

第５図に示すプレート３２はフランジ３８をｉする通孔
３６ａ　と透孔３６ｂ　とが９０＠ピツチで配列された
ものてプレート群内のオイル層のオイル人口、出口開口
および冷却水層の水入口開口、水出口開口はおのおの１
個ずつとなる。そして平坦部３５全面にわたり複数の突
起３７が設けられる。突起３７はピッチＰ、の領域内と
゛ピッチＰ、の領域内とては配列を異にし、相対応する
位置を避けているので、プレート３２を１ピツチずつ位
相をずらせて重ねたとき上下の隣接プレートで五番ζ位
置がくれて上又は下のプレート平坦部３５に当接するよ
うにな啼ている。第６図（イ）（ロ）にプレート３２の
断面を示す。

第１図、第８図に示すプレート４２は１８０ピツチで２
個の同心円４７ｍ　、　４７ｂ上）Ｃ２個ずつの開口４
５ｍ　、　４５ｂ　、　４６ｍ　、　４６ｂを設け、こ
れらを同一直径線上１ｃ配役したものである。プレート
４２を用いた場合は第９Ｆｊ！Ｊのオイルクーラ４１の
よう第１０図に示す゛プレート５２は１８０ピツチで円
周５７ａ上に通孔５５ａ１透孔５５ｂ１°司心の円周５
７ｂ上に通孔５６ａ、透孔５６ｂが設けられ、透孔５５
ｂ１５６ｂを接近させて配置しその間に半径方向感ζ艮
い凸条形の突起５９を設け、他Ｇζ第７図と同様な突起
５８を設けたものである。プレート５２においては透孔
５５ｂ　、　５６ｂは環形プレート５２の一方側番ζ偏
つており、突起５９が゛あるのて、オイル又は冷却水は
透孔５５ｂから透孔５６ｂへ箋あるいは透孔５６ｂから
透孔５５ｂへ、突起５９にさえぎられほとんど環形の全
周を迂回して流れることになり１環形プレートの平坦部
が無駄なく伝熱に利用される。そして凸条状突起５９は
オイルクーラの各層では直径の一端側と他端側交互に配
置され、オイルと水とは対向流となる。

また第１０図のプレート５２に勿いて円周５７ａ　と円
周５７ｂとはきわめて近似した、あるいは等しい直径を
有してもよい。

（効　果） この発明は上記のような構成を有するものであるから単
一形状のプレートのみ薯こよって構造簡単で軽量化でき
、しかもプレートの構造を選択することによって熱交換
効率の高いプレート式オイルクーラを得ることができる
ものである。

また当然冷却流体と被冷却流体は水とオイルと書ζ限定
されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のプレートを示す平面図、第２図はその
断面図、第３図、ｊＩ４図は実施例の断面図である。第
５図は第２の実施例のプレート平面図、第６図はその断
面図である。第７図は第３の実施例のプレート平面図、
第８図はその断面図、第９図は第３の実施例の断面図で
ある。第１０図は第４の実施例のプレート平面図、第１
１図はその断面図である。第１２図は従来のプレート式
オイルクーラの断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央口と外周の周縁に短い円筒状のフランジを設
   けた環形プレートの平坦部に、フランジ付き開口（以下
   通孔と称す）とフランジなし開口（以下透孔と称す）と
   を交互に、プレートと同心の同一円周上に、等分ピッチ
   で穿設してなるプレートを１ピッチずつ順次に位相をず
   らせて重ね合わせ、通孔のフランジを対向する透孔周縁
   に、またプレート周縁のフランジを上下に隣接するフラ
   ンジにそれぞれ接合させ、上記のように重ね合わされた
   プレート群内に形成され、最上段プレートの通孔を上端
   とする筒状開口列を、第１、第２開口列の２群に区分し
   、また最上段プレートの透孔を上端とする筒状開口列を
   、第３、第４開口列の２群に区分し、また最上段プレー
   ト上面には、上記第２開口列上端と連通する開口を具え
   、かつ第１、第３、第４開口列上端を閉塞する被い板を
   固着し、さらにその上面にはオイル出口孔を具え第２開
   口列を被うカバーを固着し、最下段プレート下面には、
   第２開口列下端を閉塞し第１開口列下端に連通するオイ
   ル入口室、第３開口列下端に連通し水入口パイプを具え
   た水入口室、および第４開口列下端に連通し水出口パイ
   プを具えた水出口室を有し、上記各室を隔壁で隔絶した
   底部室を固着して成るプレート式オイルクーラ。
2. （２）プレートの平坦部に突起を設け、該突起を隣接ピ
   ッチ領域内の突起と位置が互に対応しないように配列し
   、上方又は下方のプレートの平坦部に当接させた、特許
   請求の範囲第１項記載のプレート式オイルクーラ。
3. （３）開口を穿設する円周が複数の同心円をなし、各円
   周上に同数の開口を設けた、特許請求の範囲第１項およ
   び第２項記載のプレート式オイルクーラ。
4. （４）２個の同一円周上にそれぞれ２個の開口が穿設さ
   れ上記の各開口が同一直径上に配列された特許請求の範
   囲第１項ないし第３項記載のプレート式オイルクーラ。
5. （５）２個の同一円周上にそれぞれ２個の開口が両透孔
   を接近させて穿設され、両透孔の間に半径方向に長い凸
   条形の突起を設けた、特許請求の範囲第１項ないし第３
   項記載のプレート式オイルクーラ。
6. （６）２個の同心円の直径が等しい、特許請求の範囲第
   ５項記載のプレート式オイルクーラ。