JPH06229691A - オイルクーラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体が筒状をなす丸型オイルクーラにおい
て、インナーフィン又はアウターフィンを介装すること
なく、熱交換性能の良い構造のオイルクーラを提供する
こと。 【構成】 全体がドーナツ形で偏平なエレメントの外周
の一部に、互いに近接して一対のくびれ状凹陥部を形成
する。そして、このくびれ状凹陥部と円筒状のケーシン
グ９内面との間に比較的大きな空間部35を形成し、その
空間部35に第二流体の流出入口を臨ませる。又、各エレ
メントを構成する一対のプレートはその周縁部及び仕切
部が互いに液密に接合されると共に、その接合部を除い
て多数の突条15の集合体が連続した波形で且つ全体とし
て帯状で、その帯の平面がＣ字状となるように配置す
る。そして、各エレメントを構成するプレートの内外面
は互いにその突条15が交差するようにし、その交差部が
互いに接合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてエンジンブロ
ック外面に着脱自在に固定されている円筒状のオイルク
ーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】軸方向上下両端が閉塞された円筒状のオ
イルクーラは、内部にドーナツ形の偏平なエレメントを
多数積層してなる。各エレメントは、一対の皿状プレー
トを逆向きに重ね合わせ、内部にインナーフィンを配置
すると共に、各エレメント間にアウターフィンを配置
し、エレメントの内部に半円状にオイルを流通させると
共に、エレメントの外面側に冷却水を半円状に流通させ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のオイ
ルクーラは、全体をコンパクトに形成するためにアウタ
ーフィン及びインナーフィンを必要とし、部品点数が多
くなり、組立てが面倒で量産性に欠ける欠点があった。
又、各エレメントの外面側に流通する冷却水は、全ての
エレメントに均一に流れ難い欠点があった。そこで本発
明は、部品点数が少なく且つ耐圧性が高く、冷却水の流
通を各エレメント外面に均一に導き得るオイルクーラを
提供することを目的とし、その目的達成のために次の構
成をとる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のオイルクーラ
は、平面がほぼ円形で互いに整合する偏平なエレメント
１の積層体によりなるコア２を有する。そして、そのコ
ア２を内装し且つ内周がそのコア２の外周にほぼ整合す
るケーシング９を有する。このケーシング９は、筒状で
軸方向両端が閉塞されていると共に、外周に開口した一
対の第一流体出入り口３，４がエレメント１内の流体出
入り部５，６（又は５ａ，６ａ）に連通され、外周に開
口した第二流体出入り口７，８がエレメント１の外周側
に連通する。そして夫々のエレメント１は、次のように
構成されている。即ち、夫々中心孔10が形成された互い
に整合する一対の円板状プレート11，12を有し、そのプ
レート11，12の円形外周縁部に互いに近接して一対のく
びれ状凹陥部13が形成されている。そして、両プレート
は中心孔10の孔縁部と、その外周縁と、その前記一対の
くびれ状凹陥部間に半径方向へ内外周間に延在された仕
切り部14と、が夫々互いに液密に接合されて、そこにろ
う付け接合部を構成する。

【０００５】さらに、仕切り部14の両側に一対の前記流
体出入り部５，６（又は５ａ，６ａ）が形成されて、内
部にほぼ環状で断面が偏平な流路を構成し且つ、夫々の
プレート11，12の前記接合部を除きその平面に多数の突
条15の集合体が曲折形成され、その集合体が帯状の波を
形成し、その帯の全体が平面円弧状に配置されている。
そして、夫々の前記エレメント１，１の外表面どうし及
び、そのエレメント１が構成されているプレート11，12
どうしは、多数の前記突条15が互いに交差してその交差
部で接触すると共に、その接触部が互いにろう付け固定
されている。さらに、仕切り部14近傍においてエレメン
ト１，１の外面どうしは、半径方向に内周縁部と外周縁
部との間が完全に接合された第二流体バイパス防止部30
が形成されている。そして、エレメント外周に形成され
たくびれ状凹陥部13とケーシング９の外周面との間に形
成された空間部35に臨んで、一対の第二流体出入り口
７，８が開口されたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】コア２を構成するエレメント１の内部には第一
流体28が、エレメント１の外面側には第二流体29が夫々
流通する。即ち、第二流体29はエレメント１のくびれ状
凹陥部13とケーシング９内面との間に形成された比較的
大きな空間部35（図３）に入り、そこから各エレメント
間に均一に分配されて流通する。この第二流体29及び第
一流体28は、全体としてほぼ環状にエレメント１の内外
面を図２，図３の如く流通する。しかしながら部分的に
は、プレート11とプレート12との夫々の突条15の内外面
が、互いに交差してその交差部が接触固定されているた
め、第一流体28及び第二流体29は夫々の突条15の稜線に
沿ってジクザク状に流通する。そのため、両流体の流通
路が長くなると共に攪拌されて熱交換が促進される。そ
れ故、エレメント１の内外面にはフィンが存在しなくて
も、それと同等程度の伝熱効果が得られる。

【０００７】

【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例につき
説明する。図１は本発明のオイルクーラの縦断面図であ
って、図２におけるＡ−Ａ矢視方向から見たものであ
る。図２は図１のＧ−Ｇ矢視横断面図であって、図１に
おける積層方向の上部のエレメント１内部における第一
流体28の全体的流通状態を示す説明図である。又、図３
は図１のＩ−Ｉ矢視横断面図であって、エレメント１の
外面側における第二流体29の全体的流通路を説明する説
明図である。さらに、図４は図１におけるＨ−Ｈ矢視断
面図であって、図１における積層方向の下部におけるエ
レメント１ａの内部を流通する第一流体28の全体的流通
説明図である。さらに、図５は図２のＤ−Ｄ矢視断面
図、図６は同Ｅ−Ｅ矢視断面略図である。又、図７は本
オイルクーラの正面図、図８は同平面図、図９は図１の
Ｂ−Ｂ矢視断面図、図１０は本オイルクーラの分解説明
図であって、第一流体28の流通路を説明したものであ
る。

【０００８】このオイルクーラは、図１及び図１０に示
す如くエレメントの積層体から構成された全体がドーナ
ツ形のコア２と、それを内装する上下両端が閉塞された
筒状のケーシング９と、それらの中心孔に挿通される中
空ボルト17とからなる。コア２を構成する各エレメント
１（エレメント１ａを含む）は、全体的平面がドーナツ
形でその外周の一部に図２に示す一対のくびれ状凹陥部
13が形成され、ケーシング９内周との間に比較的大きな
空間部35が形成されている。又、各プレート11，12の外
周縁部は、図１及び図２に示す如く接合用の小フランジ
部が形成されている。それと共に、図２の如く一対のく
びれ状凹陥部13，13の中間部には、半径方向に外周縁か
ら中心孔に向かい仕切り部14が形成され、その仕切り部
14の先端は中心孔の孔縁部の手前まで達している。そし
て、夫々のプレート11，12には仕切り部14に対してほぼ
４５度の傾きの多数の突条15が並列されている。そし
て、その突条15の集合体が波形の帯状をなし、その帯状
全体がほぼ平面Ｃ字状に形成されている。

【０００９】この突条15の集合体は、各エレメントの外
周縁の接合用小フランジ平面を基準としてそれより外方
側に曲折する波形に形成され、内面側においては波の頂
面が接合用小フランジ面と同一高さにある。また、突条
15の存在しない部分において、仕切り部14の両側は平坦
部に形成され、その平坦面が図２の如く接合用小フラン
ジ面よりも外側に膨出され、それが突条15の外面側稜線
と同じ高さに形成されている。そしてその平坦面で各エ
レメント外面が互いに接合されていることにより、第二
流体バイパス防止部30を構成する。即ち、この第二流体
バイパス防止部30の存在により、図３において比較的大
きな一方の空間部35に流入した第二流体29は、直接仕切
り部14の反対側に存在する他方の空間部35には直接流通
することなく、矢印の如く全体がほぼ環状に迂回して流
通し、他方の空間部35に導かれる。

【００１０】これらのエレメントの各構成要素は、図１
及び図１０から明らかな如く、積層方向の上層部と下層
部とではその一部が異なっている。即ち、上層部では図
２に示す如く仕切り部14の両側に一対の流体出入り部
５，６が円形孔として穿設されていると共に、中心孔の
周縁部に環状スペーサ24が配置されている。又、下層部
では図４の如く、仕切り部14の一方側にのみ円形孔とし
て流体出入り部６ａが穿設されていると共に、Ｃ形スペ
ーサ25が中心孔の孔縁部に配置され、そのスペーサ25の
欠切された開口部が流体出入り部５ａを構成し、その流
体出入り部５ａが仕切り部14に対して流体出入り部６ａ
の反対側に配置されている。そのため、上層部では図２
の如く、第一流体28は図おいて上側の流体出入り部５か
ら下側の流体出入り部６に左回りに流通し、その流体出
入り部６内に導かれる。これに対して下層部では、図４
に示す如く下側の流体出入り部６ａからＣ形スペーサ25
の開口部である流体出入り部５ａに向かい第一流体28が
右回りに流通し、中空ボルト17の還流孔31から中空ボル
ト17内に導かれる。

【００１１】なお、上層部及び下層部を夫々構成するプ
レート11，12（11ａ，12ａを含む）は、共に図３の如く
夫々の突条15が互いに交差するように配置され、その交
差部が一体的にろう付け固定されている。それと共に、
夫々の外周縁及び仕切り部14が重ね合わされ且つ、環状
スペーサ24及びＣ形スペーサ25が介装されて各接触部間
が一体的にろう付け固定されている。また、各プレート
11，12及び環状スペーサ24，Ｃ形スペーサ25には、中心
孔に沿って孤状の第一流体連通孔27が形成され、それら
が互いに整合して一体的にろう付け固定されている。ま
た各スペーサ24，25の一部外周面は仕切り14の先端に当
接して、その当接部がろう付け固定されている。このよ
うにしてなるコア２の最上面には、端板16が配置されて
いると共に、端板16の上方にオイル誘導カバー20が被嵌
され、その外周縁が端板16の周縁部に接合されている。
又、オイル誘導カバー20内の中心孔の孔縁部には平面Ｃ
字状の上端スペーサ21が介装されてその上下両端面が前
記カバー20と端板16とに接合されている。

【００１２】さらに、オイル誘導カバー20の外側には上
蓋36が被嵌されている。上蓋36には、図１０の如く一対
のパイプ18及び19が突設され、ケーシング９内部に連通
する。このパイプ18及び19の第二流体出入り口７及び８
は、ケーシング９の内周面とコアのくびれ状凹陥部13と
の間に形成された比較的大きな空間部35の上方に配置さ
れている。次に、中空ボルト17は図１に示す如く上端が
閉塞された筒状からなり、その下端部に外ネジ部32が形
成されている。又、中空ボルト17の下部側寄りに複数の
還流孔31が形成され、上部寄りに上下二列のバイパス孔
37，38が設けられ、下側のバイパス孔がバイパス弁39お
よび圧縮スプリング40により常時閉塞されている。そし
て、図１に示す如くエンジンブロック33の外表面にコア
２を内装したケーシング９がシール用Ｏリングを介して
当接され、ケーシング９の中心孔に中空ボルト17が挿通
されて、その外ネジ部32がエンジンブロック33に螺着締
結されている。そして、エンジンブロック33から第一流
体28として被冷却用の高温のオイルが実線の如く流通
し、パイプ18から第二流体29として冷却水が鎖線の如く
流通する。

【００１３】図１０は、特に第一流体28( オイル) の流
れを詳細に説明するものであり、エンジンブロックのオ
イル流出孔から流入したオイルは、多数のエレメント１
ａ（図１参照）よりなるの下部積層体23及び、同様に多
数のエレメント１（図１参照）よりなる上部積層体22の
各第一流体連通孔27を上昇し、端板16の上方で上端スペ
ーサ21の外周をオイル誘導カバー20に案内されて半円状
に流通し、上層部のエレメントにおいては図１０左列の
如く、各エレメント内を太線のように一方の流体出入り
部５から他方の流体出入り部６にほぼ環状に流通する。
次いで、下層部のエレメントでは同図右列の如く、流体
出入り部６ａから上層部とは逆向きに流通し、Ｃ形スペ
ーサ25の欠切開口部を介して中心孔に導かれ、図１の如
く中空ボルト17の還流孔31から内部に流入し、エンジン
ブロック33に還流する。

【００１４】

【発明の効果】本発明のオイルクーラは以上のように構
成したので、夫々のエレメント１の外周に形成された、
くびれ状凹陥部13とケーシング９内周面との間に比較的
大きな空間部35が形成され、その空間部35が第二流体29
の連通部を構成して各エレメントに第二流体29を均一に
流通させることができる。又、各エレメント１の内面側
には仕切り部14が形成され外面側には第二流体バイパス
防止部30が形成され、且つ夫々のエレメントを構成する
各プレートの内外面に突条15の集合体が曲折形成され、
その集合体が帯状の波を形成し、その帯全体が平面円弧
状に配置されている。しかも、それらがプレート11，12
の内外面において対向する突条が互いに交差して接触す
るようにろう付け固定されたから、エレメント１内部を
流通する第一流体28も、外面側を流通する第二流体29も
共に全体としてほぼ環状に流通すると共に、突条15の集
合体各部においては各突条に沿って夫々の流体がジクザ
ク状に流通し、それらの流路を長くすると共に流体が攪
拌されて熱交換を促進する効果がある。しかも、コア全
体が円弧状に形成されているため、コンパクトで性能の
良いオイルクーラとなる。又、ほぼ円板状のエレメント
であるにも拘わらず、その表面に突条15の集合体が形成
されたため、その内外面にフィンを不要とすると共に、
プレート11，12はその突条15の交差部において互いにろ
う付け接合されているため、耐圧性の高いオイルクーラ
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオイルクーラの縦断面図であって、図
２におけるＡ−Ａ矢視方向から見たもの。

【図２】図１のＧ−Ｇ矢視横断面図であって、図１にお
ける積層方向の上層部のエレメント１内部における第一
流体28の全体的流通状態を示す説明図。

【図３】図１のＩ−Ｉ矢視横断面図であって、エレメン
ト１の外面側における第二流体29の全体的流通路を説明
する説明図。

【図４】図１におけるＨ−Ｈ矢視断面図であって、図１
における積層方向の下層部におけるエレメントの内部を
流通する第一流体28の全体的流通説明図。

【図５】図２のＤ−Ｄ矢視断面図。

【図６】同Ｅ−Ｅ矢視断面略図。

【図７】本オイルクーラの正面図。

【図８】同平面図。

【図９】図１のＢ−Ｂ矢視断面図。

【図１０】本オイルクーラの分解説明図であって、第一
流体28の流通路を合わせて説明したもの。

【符号の説明】

１ エレメント ２ コア ３，４ 第一流体出入り口 ５，６ 流体出入り部 ７，８ 第二流体出入り口 ９ ケーシング 10 中心孔 11，12 プレート 13 くびれ状凹陥部 14 仕切り部 15 突条 16 端板 17 中空ボルト 18，19 パイプ 20 オイル誘導カバー 21 上端スペーサ 22 上部積層体 23 下部積層体 24 環状スペーサ 25 Ｃ形スペーサ 26 下蓋 27 第一流体連通孔 28 第一流体 29 第二流体 30 第二流体バイパス防止部 31 還流孔 32 外ネジ部 33 エンジンブロック 34 ブラケット 35 空間部 36 上蓋 37 バイパス孔 38 バイパス孔 39 バイパス弁 40 圧縮スプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面がほぼ円形で互いに整合する偏平な
   エレメント１の積層体により構成されたコア２と、 内周がそのコア２の外周にほぼ整合し、そのコア２を内
   装し、外周に開口した一対の第一流体出入り口３，４が
   前記エレメント１内の流体出入り部５，６（又は５ａ，
   ６ａ）に連通されていると共に、外周に開口した第二流
   体出入り口７，８が前記エレメント１の外周側に連通し
   且つ、軸方向両端が閉塞されたケーシング９と、を具備
   し、 夫々の前記エレメント１は、夫々中心孔10が形成された
   互いに整合する一対の円板状プレート11，12を有し、 夫々のプレート11，12の円形外周縁部の一部に互いに近
   接して一対のくびれ状凹陥部13が形成され、 前記夫々のプレート11,12 の前記中心孔10の孔縁部と、
   両プレートの外周縁と、両プレートの一対の前記くびれ
   状凹陥部の中間部位置で半径方向へ形成された仕切り部
   14と、が夫々互いに液密に接合されてそこにろう付け接
   合部を構成し、 前記仕切り部14の両側に一対の前記流体出入り部５，６
   （又は５ａ，６ａ）が形成されて、内部にほぼ環状で断
   面が偏平な流路を構成し、 且つ夫々の前記プレート11，12の前記接合部を除きその
   平面に多数の突条15の集合体が曲折形成されて、その集
   合体が帯状の波を構成し、その帯の全体が平面円弧状に
   配置され、 夫々の前記エレメント１，１の外表面どうし及び、その
   エレメント１を構成する前記プレート11，12どうしは、
   多数の前記突条15が互いに交差してその交差部で接触
   し、その接触部がろう付け固定され、 前記仕切り部14近傍において、前記エレメント１，１ど
   うしの外面には、半径方向に内周縁部と外周縁部との間
   が完全に接合された第二流体バイパス防止部30が形成さ
   れ、 前記エレメント外周に形成された前記くびれ状凹陥部13
   と前記ケーシング９の内周面との間に形成された空間部
   35に臨んで、前記一対の第二流体出入り口７，８が開口
   されたことを特徴とするオイルクーラ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記多数の突条15は
   前記仕切り部14に対してほぼ４５度傾斜して配置され、
   積層方向に互いに隣合う夫々の前記プレート11，12の前
   記突条15どうしは、互いにぼぼ９０度交差するように配
   置されたオイルクーラ。