JP2011007411A

JP2011007411A - Oil cooler

Info

Publication number: JP2011007411A
Application number: JP2009150659A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Isoda; 勝弘磯田
Original assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To equalize flows of oil by offsetting the anisotropy in flow resistance of fin plates 11.SOLUTION: In the core part of an oil cooler, a number of first core plates and second core plates 6, which have fundamental shapes in common, are alternately laminated and oil flow paths 7 and cooling water flow paths are formed alternately between the respective core plates. The fin plates 11 are put respectively in a sandwiched manner in the oil flow paths 7. The fin plates 11 are formed of a number of legs 44 arranged in a broken-line manner and flow resistance in a X direction is smaller than flow resistance in a Y direction. A bulge port 31 is formed on the first core plate in the vicinity along the Y direction of an oil communication hole 12a working as an oil inlet, a distance between the two core plates is partially enlarged and the passage resistance is reduced. With this, two oil flows 53, 54 are equalized.

Description

この発明は、例えば内燃機関の潤滑油や自動変速機の作動油の冷却等に用いられる所謂多板積層型のオイルクーラに関する。 The present invention relates to a so-called multi-plate laminated type oil cooler used for cooling, for example, lubricating oil of an internal combustion engine or hydraulic oil of an automatic transmission.

例えば内燃機関の潤滑油や自動変速機の作動油のためのオイルクーラとして、特許文献１あるいは特許文献２に開示されているように、多数のコアプレートを積層してオイル流路と冷却水流路とを交互に構成するようにした所謂多板積層型の水冷式オイルクーラが知られている。 For example, as disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, as an oil cooler for lubricating oil for internal combustion engines or hydraulic oil for automatic transmissions, an oil flow path and a cooling water flow path are formed by laminating many core plates. A so-called multi-plate laminated water-cooled oil cooler is known.

そして、２枚のコアプレートの間に構成されるオイル流路内には、熱交換効率を高めるためにいわゆるオフセット型コルゲートフィンなどからなるフィンプレートが積層されており、このフィンプレートにより形成される微細な流路を通して、一方のオイル連通孔から他方のオイル連通孔へと高温のオイルが流れるようになっている。 And in the oil flow path comprised between the two core plates, a fin plate made of so-called offset type corrugated fins is laminated in order to increase heat exchange efficiency, and is formed by this fin plate. High-temperature oil flows from one oil communication hole to the other oil communication hole through a fine flow path.

さらに特許文献２には、オイル流路内にさらに細長い邪魔壁を設け、一方のオイル連通孔から他方のオイル連通孔へ向かうオイルの流れの一部をフィンプレートの外周側へ案内することが開示されている。 Furthermore, Patent Document 2 discloses that a further elongated baffle wall is provided in the oil flow path, and a part of the oil flow from one oil communication hole to the other oil communication hole is guided to the outer peripheral side of the fin plate. Has been.

特開２００６−１８３９０３号公報JP 2006-183903 A 特開２００７−２７８６１４号公報JP 2007-278614 A

例えば上記のような多板積層型のオイルクーラに多く用いられているオフセット型コルゲートフィンからなるフィンプレートは、コルゲートの折曲線に沿った方向とこれに直交する方向とで流路抵抗が互いに異なる異方性を有する。そして、上記の２つの互いに直交する方向に対し４５°の角度をなす方向に一対のオイル連通孔を配置した場合には、オイル流路へのオイル入口となる一方のオイル連通孔から流路抵抗の小さい方向へ多くのオイルが流れようとするため、一対のオイル連通孔を通る直線を中心として一方の側と他方の側とでオイルの流れの分布が不均一となり、コアプレート全面を有効利用することができない。 For example, a fin plate made of offset corrugated fins, which is often used in the multi-plate laminated oil cooler as described above, has different flow path resistances in the direction along the corrugated folding line and in the direction perpendicular thereto. Has anisotropy. When a pair of oil communication holes are arranged in a direction that forms an angle of 45 ° with respect to the two directions perpendicular to each other, the flow resistance from one oil communication hole serving as an oil inlet to the oil flow path. Because a large amount of oil tends to flow in the direction of small flow, the oil flow distribution is uneven on one side and the other side around the straight line passing through a pair of oil communication holes, and the entire core plate is effectively used Can not do it.

なお、特許文献２では、フィンプレートの流路抵抗が小さい方向に沿って一対のオイル連通孔を配置しており、従って、両者間を直線的にオイルが流れようとし、好ましくない。また、邪魔壁を設けた部分では、フィンプレートが切り欠かれるため、それだけ熱交換効率が低下してしまい、全体的な熱交換効率の向上は期待できない。 In Patent Document 2, a pair of oil communication holes are arranged along the direction in which the flow path resistance of the fin plate is small. Therefore, oil tends to flow linearly between the two, which is not preferable. Further, since the fin plate is notched in the portion where the baffle wall is provided, the heat exchange efficiency is lowered accordingly, and improvement in the overall heat exchange efficiency cannot be expected.

この発明は、多数のコアプレートを積層し、各々の間にオイル流路と冷却水流路とを交互に構成するとともに、上記オイル流路となるコアプレート間にフィンプレートを介在させてなるオイルクーラにおいて、
上記コアプレートは、その平面図上において、中心を通る互いに直交する第１基準線および第２基準線を仮想したときに、上記第１基準線および第２基準線に対し４５°となる方向に、各オイル流路についてのオイル入口となる第１のオイル連通孔とオイル出口となる第２のオイル連通孔とを有し、
上記フィンプレートは、上記第１基準線と平行な方向の流路抵抗が上記第２基準線に平行な方向の流路抵抗よりも小さい異方性を有し、
上記オイル流路の各々を構成する２枚のコアプレートの少なくとも一方には、上記第２基準線と平行な方向で上記第１のオイル連通孔に隣接し、該第１のオイル連通孔の下流側となる位置に、オイル流路から見て外側へ膨出した膨出部が設けられていることを特徴としている。 The present invention is an oil cooler in which a large number of core plates are stacked, and oil flow paths and cooling water flow paths are alternately formed between them, and a fin plate is interposed between the core plates serving as the oil flow paths. In
In the plan view, the core plate has a 45 ° angle with respect to the first reference line and the second reference line when the first reference line and the second reference line passing through the center are orthogonal to each other. And a first oil communication hole serving as an oil inlet and a second oil communication hole serving as an oil outlet for each oil flow path,
The fin plate has an anisotropy in which a flow path resistance in a direction parallel to the first reference line is smaller than a flow path resistance in a direction parallel to the second reference line;
At least one of the two core plates constituting each of the oil flow paths is adjacent to the first oil communication hole in a direction parallel to the second reference line and downstream of the first oil communication hole. A bulging portion that bulges outward as viewed from the oil flow path is provided at a position on the side.

上記のように膨出部を形成した部位では、２枚のコアプレートの間に構成されるオイル流路の通路断面積が局部的に増加し、通路抵抗が低くなるため、オイル入口となる第１のオイル連通孔からオイル流路へ流れ出るオイルが、この膨出部の方向へ流れ易くなる。従って、フィンプレートの本来の異方性と相殺され、第１のオイル連通孔から第１基準線と平行な方向へ流れるオイルの流れと第２基準線と平行な方向へ流れるオイルの流れとが均等化し、コアプレートならびにフィンプレートの全面をより有効に熱交換に利用できる。 In the portion where the bulging portion is formed as described above, the passage cross-sectional area of the oil flow path configured between the two core plates increases locally, and the passage resistance decreases, so that the oil inlet becomes the first. The oil that flows out from the oil communication hole of 1 to the oil flow path becomes easy to flow in the direction of the bulging portion. Accordingly, the flow of oil flowing in the direction parallel to the first reference line from the first oil communication hole and the flow of oil flowing in the direction parallel to the second reference line are offset by the original anisotropy of the fin plate. The entire surface of the core plate and fin plate can be used for heat exchange more effectively.

この発明によれば、コアプレートならびにフィンプレートの全面をより均等に利用してオイルと冷却水との間で熱交換することができ、また、膨出部の部分でもフィンプレートが切り欠かれるようなことがないので、全体として熱交換効率が向上する。 According to this invention, heat can be exchanged between the oil and the cooling water by using the entire surface of the core plate and the fin plate more evenly, and the fin plate can be cut out even at the bulging portion. Therefore, the overall heat exchange efficiency is improved.

この発明に係るオイルクーラの基本的構成を示す分解斜視図。1 is an exploded perspective view showing a basic configuration of an oil cooler according to the present invention. 第１のコアプレートの平面図。The top view of a 1st core plate. 第２のコアプレートの平面図。The top view of the 2nd core plate. フィンプレートの拡大斜視図。The expansion perspective view of a fin plate. 図３のＡ−Ａ線に沿った組立状態での断面図。Sectional drawing in the assembly state along the AA line of FIG. 図５のＢ−Ｂ線に沿ったフィンプレートの拡大断面図。The expanded sectional view of the fin plate along the BB line of FIG. 図２のＣ−Ｃ線に沿った組立状態での要部の断面図。Sectional drawing of the principal part in the assembly state along CC line of FIG. 図７のＤ−Ｄ線に沿った断面での流れの説明図。Explanatory drawing of the flow in the cross section along the DD line | wire of FIG. 第２の実施例における第１のコアプレートの平面図。The top view of the 1st core plate in a 2nd Example. この第２の実施例における図８と同様の流れの説明図。Explanatory drawing of the flow similar to FIG. 8 in this 2nd Example.

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、理解を容易にするために、図１の姿勢を基準として「上」「下」「頂部」「底部」等の用語を用いることとするが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, in order to facilitate understanding, terms such as “upper”, “lower”, “top”, and “bottom” are used on the basis of the posture of FIG. 1, but the present invention is not limited to this. Is not to be done.

始めにオイルクーラ全体の基本的な構成を説明すると、このオイルクーラは、図１の分解斜視図に示すように、オイルと冷却水との熱交換を行うコア部１と、このコア部１の上面に取り付けられる比較的厚肉の頂部プレート２と、コア部１の下面に取り付けられる底部プレート３，４とから大略構成されている。 First, the basic configuration of the entire oil cooler will be described. As shown in the exploded perspective view of FIG. 1, the oil cooler includes a core portion 1 that performs heat exchange between oil and cooling water, This is generally composed of a relatively thick top plate 2 attached to the upper surface and bottom plates 3 and 4 attached to the lower surface of the core portion 1.

上記コア部１は、基本的な形状が共通の多数の第１のコアプレート５と第２のコアプレート６とを交互に積層し、各コアプレート５，６の間に、オイル流路７と冷却水流路８とを交互に構成（図５参照）したものである。図示例では、第１のコアプレート５の下面と第２のコアプレート６の上面との間にオイル流路７が構成され、第２のコアプレート６の下面と第１のコアプレート５の上面との間に冷却水流路８が構成される。各オイル流路６には、それぞれ略正方形のフィンプレート１１が挟み込まれている。 The core portion 1 is formed by alternately laminating a large number of first core plates 5 and second core plates 6 having a common basic shape, and between each of the core plates 5 and 6, an oil flow path 7 and The cooling water flow paths 8 are alternately configured (see FIG. 5). In the illustrated example, an oil flow path 7 is formed between the lower surface of the first core plate 5 and the upper surface of the second core plate 6, and the lower surface of the second core plate 6 and the upper surface of the first core plate 5. The cooling water channel 8 is formed between the two. A substantially square fin plate 11 is sandwiched between each oil flow path 6.

上記第１のコアプレート５および第２のコアプレート６は、アルミニウム合金の薄い母材をプレス成形したものであって、図２，図３にも示すように、全体として略正方形をなし、その対角線上の２箇所にオイル連通孔１２が開口形成されているとともに、異なる対角線上の２箇所に、冷却水連通孔１３が開口形成されている。そして、第１のコアプレート５では、オイル連通孔１２の周囲がボス部１４として冷却水流路８側へ突出するように一段高く形成されており、第２のコアプレート６では、冷却水連通孔１３の周囲がボス部１５としてオイル流路７側へ突出するように一段高く形成されている。従って、これらの２種類のコアプレート５，６が交互に組み合わされることで、各コアプレート５，６間に流路７，８となる一定の間隔が保持されている。 The first core plate 5 and the second core plate 6 are formed by press-molding a thin base material of an aluminum alloy, and as shown in FIGS. Oil communication holes 12 are formed at two positions on the diagonal, and cooling water communication holes 13 are formed at two positions on different diagonal lines. In the first core plate 5, the periphery of the oil communication hole 12 is formed as a boss portion 14 so as to protrude to the cooling water flow path 8 side. In the second core plate 6, the cooling water communication hole is formed. 13 is formed as a boss 15 so as to protrude to the oil flow path 7 side. Accordingly, the two kinds of core plates 5 and 6 are alternately combined, so that a constant interval for forming the flow paths 7 and 8 is maintained between the core plates 5 and 6.

ここで、第１のコアプレート５におけるオイル連通孔１２周囲のボス部１４は、隣接する第２のコアプレート６のオイル連通孔１２の周囲に各々接合されており、これにより、上下２つのオイル流路７が互いに連通するとともに、両者間の冷却水流路８から隔絶される。このようにして、多数のコアプレート５，６が接合された状態では、多数のオイル連通孔１２を介して、各オイル流路７同士が連通するとともに、全体としてコア部１内をオイルが上下方向に通流し得るようになっている。 Here, the boss portions 14 around the oil communication hole 12 in the first core plate 5 are joined to the periphery of the oil communication hole 12 in the adjacent second core plate 6, respectively. The flow paths 7 communicate with each other and are isolated from the cooling water flow path 8 therebetween. In this way, in a state where a large number of core plates 5 and 6 are joined, the oil flow paths 7 communicate with each other through a large number of oil communication holes 12, and the oil flows up and down in the core portion 1 as a whole. It can flow in the direction.

尚、図１では、各コアプレート５，６のオイル連通孔１２が上下に整列した位置に描かれているが、実際には、コア部１軸方向の中間の適宜位置にある１つあるいは複数のコアプレート５，６において、一対のオイル連通孔１２の中の一方が閉塞されており、オイルが全体として左右にＵターンしつつ流れるようになっている。つまり、各オイル流路７においては、一対のオイル連通孔１２の一方がオイル入口となり、他方がオイル出口となる。 In FIG. 1, the oil communication holes 12 of the core plates 5 and 6 are drawn at positions where they are vertically aligned. In the core plates 5 and 6, one of the pair of oil communication holes 12 is closed so that the oil flows while making a U-turn left and right as a whole. That is, in each oil flow path 7, one of the pair of oil communication holes 12 is an oil inlet, and the other is an oil outlet.

また、冷却水連通孔１３についても、オイル連通孔１２と同様の構成となっており、第２のコアプレート６における冷却水連通孔１３周囲のボス部１５が、隣接する第１のコアプレート５の冷却水連通孔１３の周囲に各々接合されており、これにより、上下２つの冷却水流路８が互いに連通するとともに、両者間のオイル流路７から隔絶される。従って、多数のコアプレート５，６が接合された状態では、多数の冷却水連通孔１３を介して、各冷却水流路８同士が連通するとともに、全体としてコア部１内を冷却水が上下方向に通流し得るようになっている。 Further, the cooling water communication hole 13 has the same configuration as that of the oil communication hole 12, and the boss portion 15 around the cooling water communication hole 13 in the second core plate 6 is adjacent to the first core plate 5. The cooling water communication holes 13 are joined to each other so that the upper and lower cooling water flow paths 8 communicate with each other and are isolated from the oil flow path 7 between them. Therefore, in the state where a large number of core plates 5 and 6 are joined, the cooling water flow paths 8 communicate with each other via the large number of cooling water communication holes 13, and the cooling water flows vertically in the core portion 1 as a whole. To be able to flow through.

各コアプレート５，６の周縁部５ａ，６ａは、外側に拡がったテーパ状をなし、各コアプレート５，６を積層した状態では、各周縁部５ａ，６ａが互いに密に接するようになっている。また、各コアプレート５，６の中央部には、略円錐形に突出したテーパ筒状部５ｂ，６ｂが設けられており、多数のテーパ筒状部５ｂ，６ｂが順次重なることで、コア部１を上下に貫通する中央オイル通路１７が構成されている。この中央オイル通路１７は、各コアプレート５，６間のオイル流路７とは直接には連通していない。 The peripheral portions 5a and 6a of the core plates 5 and 6 are tapered outwardly, and in a state where the core plates 5 and 6 are stacked, the peripheral portions 5a and 6a come into close contact with each other. Yes. In addition, tapered cylindrical portions 5b and 6b projecting in a substantially conical shape are provided at the center of each of the core plates 5 and 6, and a large number of the tapered cylindrical portions 5b and 6b are sequentially overlapped to form the core portion. A central oil passage 17 penetrating up and down 1 is formed. The central oil passage 17 is not in direct communication with the oil passage 7 between the core plates 5 and 6.

さらに、上記第１のコアプレート５には、冷却水流路８側つまり上方へ突出する多数の突起部１６（いわゆるディンプル）が膨出形成されている。この突起部１６は、円錐台形をなし、その高さが上述したボス部１４の高さと等しく、従って、組立状態では、図５に示すように、その頂部が第２のコアプレート６の下面にロー付けにより接合されている。この突起部１６は、冷却水の流れに乱流を生成し、熱交換効率を向上させる機能を有するとともに、コア部１全体の剛性向上に寄与する。 Further, the first core plate 5 is formed with a large number of protrusions 16 (so-called dimples) protruding from the cooling water flow path 8 side, that is, upward. The protrusion 16 has a truncated cone shape, and the height thereof is equal to the height of the boss portion 14 described above. Therefore, in the assembled state, as shown in FIG. 5, the top portion is on the lower surface of the second core plate 6. Joined by brazing. The protrusion 16 has a function of generating turbulent flow in the flow of cooling water and improving heat exchange efficiency, and contributes to improving the rigidity of the entire core portion 1.

上記オイル流路７に挟み込まれるフィンプレート１１は、その対角線上の４箇所に、上記オイル連通孔１２および上記冷却水連通孔１３にそれぞれ対応する開口部１８が開口形成されているととともに、中心部に上記中央オイル通路１７（テーパ筒状部５ｂ，６ｂ）に対応する貫通孔１９が形成されている。上記開口部１８は、上記ボス部１５に対し若干の余裕を有するように、各連通孔１２，１３よりも僅かに大きく開口している。尚、図１におけるフィンプレート１１は、模式的に描かれたものであり、実際は全体が図４に示すようなオフセット型コルゲートフィンとして形成されている。 The fin plate 11 sandwiched between the oil flow paths 7 is formed with openings 18 corresponding to the oil communication holes 12 and the cooling water communication holes 13 at four positions on the diagonal line, and the center. A through hole 19 corresponding to the central oil passage 17 (tapered cylindrical portions 5b, 6b) is formed in the portion. The opening 18 is slightly larger than the communication holes 12 and 13 so as to have a slight margin with respect to the boss 15. Note that the fin plate 11 in FIG. 1 is schematically drawn, and is actually formed as an offset corrugated fin as shown in FIG.

コア部１の最上部には、さらに上記の頂部プレート２が積層されている。この頂部プレート２は、コア部１最上部の一対の冷却水連通孔１３の一方に連通する冷却水導入管２１と他方に連通する冷却水排出管２２とを備えている。また、頂部プレート２は、一方の対角線に沿った膨出部２３を有し、この膨出部２３によって、コア部１最上部の一方のオイル連通孔１２と中央オイル通路１７の上端とを互いに連通する連通路（図示せず）が構成されている。 The top plate 2 is further laminated on the top of the core portion 1. The top plate 2 includes a cooling water introduction pipe 21 that communicates with one of the pair of cooling water communication holes 13 at the top of the core section 1 and a cooling water discharge pipe 22 that communicates with the other. Further, the top plate 2 has a bulging portion 23 along one diagonal line, and by this bulging portion 23, one oil communication hole 12 at the top of the core portion 1 and the upper end of the central oil passage 17 are mutually connected. A communication path (not shown) that communicates is configured.

コア部１の下部には、上述したように、十分な剛性を有する比較的厚肉の底部プレート３，４が積層されている。これらの底部プレート３，４は、コア部１最下部のオイル連通孔１２の一方に対応して開口したオイル入口２５を備えるとともに、上記中央オイル通路１７に対応して開口したオイル出口２６を備えており、各々をシールするガスケット２７，２７を介して、図示せぬシリンダブロック等に取り付けられるようになっている。 As described above, the relatively thick bottom plates 3 and 4 having sufficient rigidity are laminated on the lower portion of the core portion 1. These bottom plates 3 and 4 are provided with an oil inlet 25 opened corresponding to one of the oil communication holes 12 at the lowermost part of the core portion 1 and an oil outlet 26 opened corresponding to the central oil passage 17. It is attached to a cylinder block or the like (not shown) via gaskets 27, 27 for sealing each.

従って、オイルの流れとしては、内燃機関の各部を潤滑して高温となったオイルが、底部プレート３，４のオイル入口２５からコア部１のそれぞれのオイル流路７へ導入され、隣接する冷却水流路８を流れる冷却水と熱交換して冷却された上で、頂部プレート２の膨出部２３による連通路を経由して中央オイル通路１７へと流れ、最終的に、底部プレート３，４のオイル出口２６から内燃機関側へ戻される。尚、オイルの流れを逆にして、高温のオイルを中央オイル通路１７に導入し、コア部１で熱交換した後に最下部のオイル連通孔１２から内燃機関へ戻すように構成することも可能である。また、冷却水は、冷却水導入管２１から上下に並んだ冷却水連通孔１３を通して各冷却水流路８へ分配され、かつ各々の冷却水流路８内を一方の冷却水連通孔１３から他方の冷却水連通孔１３へ向かって流れ、最終的に冷却水排出管２２へと流れ出る。 Accordingly, as the oil flow, oil that has become hot due to lubrication of each part of the internal combustion engine is introduced from the oil inlet 25 of the bottom plates 3 and 4 into the respective oil flow paths 7 of the core part 1 and is adjacently cooled. After being cooled by exchanging heat with the cooling water flowing through the water flow path 8, it flows to the central oil passage 17 via the communication path by the bulging portion 23 of the top plate 2, and finally the bottom plates 3, 4. From the oil outlet 26 to the internal combustion engine side. It is also possible to reverse the oil flow so that hot oil is introduced into the central oil passage 17 and heat exchange is performed in the core portion 1 and then returned to the internal combustion engine from the lowermost oil communication hole 12. is there. Further, the cooling water is distributed from the cooling water introduction pipe 21 to the respective cooling water flow paths 8 through the cooling water communication holes 13 arranged vertically, and the inside of each cooling water flow path 8 from the one cooling water communication hole 13 to the other. It flows toward the cooling water communication hole 13 and finally flows out to the cooling water discharge pipe 22.

上述した多数のコアプレート５，６、フィンプレート１１、頂部プレート２、および底部プレート３，４は、ロー付けによって互いに接合され一体化されている。詳しくは、これらの各部品は、アルミニウム合金の基材の表面にロー材層を被覆したいわゆるクラッド材を用いて形成されており、各部を所定の位置に仮組付した状態で炉内で加熱することにより、一体にロー付けされる。 The numerous core plates 5 and 6, the fin plate 11, the top plate 2, and the bottom plates 3 and 4 described above are joined and integrated together by brazing. Specifically, each of these parts is formed using a so-called clad material in which a brazing material layer is coated on the surface of an aluminum alloy substrate, and each part is heated in a furnace in a temporarily assembled state at a predetermined position. By doing so, it is brazed together.

なお、コア部１の最上部および最下部に位置するコアプレート５，６は、頂部プレート２や底部プレート３，４との関係から、コア部１の中間部に位置する一般的なコアプレート５，６とは多少異なる構成を有している。 The core plates 5 and 6 positioned at the uppermost and lowermost portions of the core portion 1 are generally core plates 5 positioned at the intermediate portion of the core portion 1 due to the relationship with the top plate 2 and the bottom plates 3 and 4. , 6 has a slightly different configuration.

次に、本発明の要部であるオイル流路７内のオイルの流れ、ならびに、このオイルの流れを調整するためのオイル連通孔１２近傍の膨出部３１について説明する。 Next, the flow of oil in the oil flow path 7 which is a main part of the present invention and the bulging portion 31 in the vicinity of the oil communication hole 12 for adjusting the flow of oil will be described.

図４に示したように、上記フィンプレート１１は、１枚の母材を一定ピッチ毎に矩形ないしＵ字形に折り曲げてなるコルゲートフィンであり、特に、ある幅毎に、半ピッチずつコルゲートの位置がずれたオフセット型コルゲートフィンからなる。説明の都合上、フィンプレート１１の平面における互いに直交する２つの方向を、図４に示すように、Ｘ方向、Ｙ方向と定義するものとすると、母材はＹ方向に送られながらピッチＰ毎にそれぞれ反対側に折り曲げられてコルゲート加工が行われるが、Ｘ方向の幅Ｌ毎にＹ方向に沿ったスリットが間欠的に設けられ、かつ幅Ｌ毎に半ピッチずつずれて折り曲げ加工がなされる。例えば、図示する折曲線４１ａと折曲線４１ｂとは、半ピッチずつＹ方向にオフセットしている。なお、これらの折曲線４１ａ，４１ｂは、いずれもＸ方向に沿っており、互いに平行である。 As shown in FIG. 4, the fin plate 11 is a corrugated fin formed by bending a single base material into a rectangle or a U shape at a certain pitch, and in particular, the position of the corrugation by a half pitch for every certain width. It consists of offset-type corrugated fins. For convenience of explanation, if two directions orthogonal to each other on the plane of the fin plate 11 are defined as an X direction and a Y direction, as shown in FIG. 4, the base material is sent in the Y direction for each pitch P. The corrugation process is performed by bending the sheet to the opposite side, but slits along the Y direction are intermittently provided for each width L in the X direction, and the bending process is performed by shifting by a half pitch for each width L. . For example, the folding line 41a and the folding line 41b shown in the figure are offset in the Y direction by a half pitch. These folding lines 41a and 41b are both along the X direction and are parallel to each other.

従って、フィンプレート１１は、図示するように、Ｘ方向にはジクザグに連続するがＹ方向には不連続な頂部壁４２と、同じくＸ方向にはジクザグに連続するがＹ方向には不連続な底部壁４３と、これらの頂部壁４２と底部壁４３とを連結した多数の脚部４４と、から構成されている。なお、頂部壁４２と底部壁４３は、実質的に同じものである。両者間の多数の脚部４４は、Ｘ方向に沿った破線状に列をなし、かつ相補の破線が隣接するような形で、Ｙ方向に多数の列が並んでいる。ここで、このフィンプレート１１が第１のコアプレート５と第２のコアプレート６との間に接合された状態では、頂部壁４２は第１のコアプレート５に密接し、底部壁４３は第２のコアプレート６に密接しているので、実質的には、第１のコアプレート５と第２のコアプレート６との間に、多数の脚部４４が熱交換用のフィンとして存在し、この脚部４４がオイル流路７を横切る形となる。 Accordingly, as shown in the figure, the fin plate 11 is zigzag continuous in the X direction but discontinuous in the Y direction, and is also continuous zigzag in the X direction but discontinuous in the Y direction. The bottom wall 43 is composed of a plurality of leg portions 44 connecting the top wall 42 and the bottom wall 43. The top wall 42 and the bottom wall 43 are substantially the same. A large number of legs 44 between them are arranged in a broken line shape along the X direction, and a large number of lines are arranged in the Y direction so that complementary broken lines are adjacent to each other. Here, in a state where the fin plate 11 is joined between the first core plate 5 and the second core plate 6, the top wall 42 is in close contact with the first core plate 5, and the bottom wall 43 is the first wall 43. Since the two core plates 6 are in close contact with each other, there are substantially a large number of leg portions 44 as heat exchange fins between the first core plate 5 and the second core plate 6. The leg 44 crosses the oil flow path 7.

図６は、コアプレート５，６の面と平行にオイル流路７を横切る断面に沿って、上記フィンプレート１１の脚部４４を拡大して示したものであり、上述したオフセットのための幅Ｌは、母材の板厚ｔよりも大きいので、脚部４４の断面形状はＸ方向に細長い形状をなす。そして、上述したように、複数の脚部４４が破線状に一列に並び、かつ隣接する脚部４４の列は、互いに相補の関係となり、全体として千鳥状に脚部４４が並んでいる。そのため、Ｘ方向に沿ってオイルが流れる際には、隣接する脚部４４の列の間を矢印４６のように直線的にオイルが流れ得るので、流路抵抗が比較的小さい。これに対し、Ｙ方向に沿ってオイルが流れる際には、隣接する列の脚部４４が重なり合うので、オイルは直線的に流れることはできず、矢印４７のように蛇行して流れるため、流路抵抗が比較的大きくなる。つまり、流路抵抗がＸ方向とＹ方向とで互いに異なる異方性を有し、Ｘ方向への流路抵抗が相対的に小さい。 FIG. 6 is an enlarged view of the leg portion 44 of the fin plate 11 along a cross section crossing the oil flow path 7 in parallel with the surfaces of the core plates 5 and 6, and the width for the offset described above. Since L is larger than the thickness t of the base material, the cross-sectional shape of the leg portion 44 is elongated in the X direction. As described above, the plurality of leg portions 44 are arranged in a line in a broken line shape, and adjacent rows of the leg portions 44 are in a complementary relationship with each other, and the leg portions 44 are arranged in a zigzag shape as a whole. Therefore, when the oil flows along the X direction, the oil can flow linearly as shown by the arrow 46 between the rows of the adjacent leg portions 44, so that the flow path resistance is relatively small. On the other hand, when the oil flows along the Y direction, the legs 44 in adjacent rows overlap each other, so that the oil cannot flow linearly and flows meandering as indicated by an arrow 47. Road resistance becomes relatively large. That is, the channel resistance has different anisotropies in the X direction and the Y direction, and the channel resistance in the X direction is relatively small.

さらに、上記のＸ方向およびＹ方向は、略正方形をなすフィンプレート１１やコアプレート５，６の各々の辺の方向に対応している。例えば、図２、図３に示すように、コア部１の平面図上において、正方形の中心を通り、かつ各辺に平行となる互いに直交した第１基準線５１および第２基準線５２を仮想したときに、上記第１基準線５１がＸ方向に沿ったものとなり、第２基準線５２がＹ方向に沿ったものとなる。一対のオイル連通孔１２は、これらの第１基準線５１おおび第２基準線５２に対し、４５°の方向に対称に位置している。図２の例では、図の右上に位置するオイル連通孔１２ａがオイル流路７に対するオイル入口となり、図の左下に位置するオイル連通孔１２ｂがオイル流路７に対するオイル出口となる。 Further, the X direction and the Y direction correspond to the directions of the sides of the fin plate 11 and the core plates 5 and 6 that form a substantially square shape. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the first reference line 51 and the second reference line 52 orthogonal to each other passing through the center of the square and parallel to each side on the plan view of the core portion 1 are virtually shown. Then, the first reference line 51 is along the X direction, and the second reference line 52 is along the Y direction. The pair of oil communication holes 12 are positioned symmetrically in the direction of 45 ° with respect to the first reference line 51 and the second reference line 52. In the example of FIG. 2, the oil communication hole 12 a located in the upper right of the figure serves as an oil inlet for the oil flow path 7, and the oil communication hole 12 b located in the lower left of the figure serves as an oil outlet for the oil flow path 7.

図８は、オイル流路７における上述したフィンプレート１１の多数の脚部４４とオイル連通孔１２ａ，１２ｂとの位置関係を図示した説明図であり、一方のオイル連通孔１２ａから他方のオイル連通孔１２ｂへと向かうオイルの流れは、同図に矢印５３として示すように図の左上の領域を通る流れと、矢印５４として示すように図の右下の領域を通る流れとに大別される。ここで、前者の流れ５３は、オイル連通孔１２ａを出たときにＸ方向に沿って流れる必要があり、後者の流れ５４は、オイル連通孔１２ａを出たときにＹ方向に沿って流れる必要がある。前述したように、フィンプレート１１のそもそもの流路抵抗の特性としては、その異方性により、Ｘ方向への流路抵抗の方が相対的に小さいので、基本的には、Ｘ方向に沿って流れ出る流れ５３は流れやすく、Ｙ方向に沿って流れ出る流れ５４は流れにくく、そのままでは、流れの分布が不均一となる。特に、符号Ａで示す図右下の領域を流れるオイルが少なくなり、この領域付近での熱交換が不十分となる。 FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the positional relationship between the numerous leg portions 44 of the fin plate 11 and the oil communication holes 12a and 12b in the oil flow path 7, and from one oil communication hole 12a to the other oil communication hole. The oil flow toward the hole 12b is roughly divided into a flow passing through the upper left region of the figure as shown by an arrow 53 in the drawing and a flow passing through the lower right region of the drawing as shown by an arrow 54. . Here, the former flow 53 needs to flow along the X direction when leaving the oil communication hole 12a, and the latter flow 54 needs to flow along the Y direction when leaving the oil communication hole 12a. There is. As described above, since the channel resistance in the X direction is relatively small due to its anisotropy, the characteristic of the original channel resistance of the fin plate 11 is basically along the X direction. The flow 53 flowing out easily is easy to flow, the flow 54 flowing out along the Y direction is difficult to flow, and the flow distribution becomes non-uniform as it is. In particular, the amount of oil flowing in the lower right area of the figure indicated by reference A is reduced, and heat exchange in the vicinity of this area becomes insufficient.

このようなフィンプレート１１の流路抵抗の異方性を考慮して、本実施例では、図２に示すように、第１のコアプレート５のオイル入口となるオイル連通孔１２ａの近傍に、長円形の膨出部３１が設けられている。この膨出部３１は、Ｙ方向に沿って上記オイル連通孔１２ａに隣接し、かつＹ方向に沿った流れの方向でオイル連通孔１２ａのすぐ下流となる位置に配置されており、図７に示すように、冷却水流路８側つまり上方へ僅かに膨出している。この膨出部３１は、突起部１６の高さよりは低く、第２のコアプレート６の下面には接触しない。また、この膨出部３１は、Ｘ方向に細長い長円形をなしているが、オイル連通孔１２ａからＹ方向へ流れ出るオイルの流れのほぼ全てが膨出部３１を横切るように、オイル連通孔１２ａのＸ方向の寸法に対応して形成されている。 In consideration of the anisotropy of the flow path resistance of the fin plate 11, in this embodiment, as shown in FIG. 2, in the vicinity of the oil communication hole 12 a serving as the oil inlet of the first core plate 5, An oval bulging portion 31 is provided. The bulging portion 31 is disposed at a position adjacent to the oil communication hole 12a along the Y direction and immediately downstream of the oil communication hole 12a in the flow direction along the Y direction. As shown, it slightly bulges to the cooling water flow path 8 side, that is, upward. The bulging portion 31 is lower than the height of the protruding portion 16 and does not contact the lower surface of the second core plate 6. Further, the bulging portion 31 has an oblong shape elongated in the X direction, but the oil communication hole 12a is such that almost all of the oil flowing out from the oil communication hole 12a in the Y direction crosses the bulging portion 31. Are formed corresponding to the dimension in the X direction.

このように膨出部３１を設けた部位では、図７に明らかなように、２枚のコアプレート５，６の間に構成されるオイル流路７の通路断面積が局部的に増加し、通路抵抗が低くなる。そのため、オイル入口となる第１のオイル連通孔１２ａからＹ方向へ流れ出るオイルの流れに対する流路抵抗が低下し、このＹ方向へ向かってオイルが流れ易くなる。従って、フィンプレート１１の本来の異方性と相殺され、図８に示すように、第１のオイル連通孔１２ａからＸ方向へ流れ出て図の左上の領域を通る流れ５３と、第１のオイル連通孔１２ａからＹ方向へ流れ出て図の右下の領域を通る流れ５４とが均等化し、略正方形をなすコアプレート５，６ならびにフィンプレート１１の全面をより有効に熱交換に利用できる。特に、符号Ａで示す図右下の領域へオイルが確実に流れ、この領域Ａ付近での熱交換が向上する。つまり、膨出部３１付近でＹ方向へ流れやすくなるため、図右下の領域を通るオイルの流れ５４が、より外側を通るように案内され、領域Ａを通過する流れが増加する。 As shown in FIG. 7, the passage cross-sectional area of the oil flow path 7 formed between the two core plates 5 and 6 is locally increased at the portion where the bulging portion 31 is provided as described above. The passage resistance is lowered. Therefore, the flow resistance against the flow of oil flowing in the Y direction from the first oil communication hole 12a serving as the oil inlet is reduced, and the oil easily flows in the Y direction. Accordingly, the original anisotropy of the fin plate 11 is offset, and as shown in FIG. 8, the flow 53 flows out from the first oil communication hole 12a in the X direction and passes through the upper left region of the drawing, and the first oil The flow 54 flowing out from the communication hole 12a in the Y direction and passing through the lower right region of the figure is equalized, and the substantially square core plates 5 and 6 and the entire surface of the fin plate 11 can be used for heat exchange more effectively. In particular, the oil surely flows to the lower right region indicated by the symbol A, and heat exchange near the region A is improved. That is, since it becomes easy to flow in the Y direction in the vicinity of the bulging portion 31, the oil flow 54 that passes through the lower right region of the figure is guided to pass further outside, and the flow that passes through the region A increases.

そして、膨出部３１は、図７のように、フィンプレート１１とは逆の冷却水流路８側へ突出するので、フィンプレート１１を切り欠く必要がなく、熱交換を損なうことがない。 And since the bulging part 31 protrudes to the cooling water flow path 8 side opposite to the fin plate 11 like FIG. 7, it is not necessary to cut out the fin plate 11, and heat exchange is not impaired.

なお、この実施例では、多数の突起部１６を備えた第１のコアプレート５に膨出部３１が設けられているが、これに代えて第２のコアプレート６に膨出部３１を設けるようにしてもよく、あるいは双方のコアプレート５，６に浅い膨出部３１を各々形成してもよい。また、膨出部３１の形状や大きさとしては図示例に限られるものではなく、オイルの流れがより均等となるように適宜に設定することが可能である。 In this embodiment, the bulging portion 31 is provided on the first core plate 5 having a large number of protrusions 16, but the bulging portion 31 is provided on the second core plate 6 instead. Alternatively, shallow bulging portions 31 may be formed on both core plates 5 and 6, respectively. Further, the shape and size of the bulging portion 31 are not limited to the illustrated example, and can be appropriately set so that the oil flow becomes more uniform.

次に、図９は、本発明の第２の実施例を示し、特に、その第１のコアプレート５を示している。この実施例では、上述した膨出部３１に加えて、第１のコアプレート５のオイル出口となるオイル連通孔１２ｂの近傍に、第２の膨出部３２が設けられている。この第２の膨出部３２は、Ｙ方向に沿って上記オイル連通孔１２ｂに隣接し、かつＹ方向に沿った流れの方向でオイル連通孔１２ｂのすぐ上流となる位置に配置されており、前述した膨出部３１と同じく、冷却水流路８側へ僅かに膨出している。この第２の膨出部３２は、膨出部３１と同じくＸ方向に細長い長円形をなしているが、膨出部３１に比べて相対的に小さく、オイル連通孔１２ｂへＹ方向に沿って流入するオイルの流れの一部が第２の膨出部３２を横切るように形成されている。 Next, FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, and particularly shows the first core plate 5 thereof. In this embodiment, in addition to the bulging portion 31 described above, a second bulging portion 32 is provided in the vicinity of the oil communication hole 12 b serving as the oil outlet of the first core plate 5. The second bulging portion 32 is disposed at a position adjacent to the oil communication hole 12b along the Y direction and immediately upstream of the oil communication hole 12b in the direction of flow along the Y direction. Similar to the bulging portion 31 described above, it slightly bulges toward the cooling water flow path 8 side. The second bulging portion 32 has an oblong shape elongated in the X direction like the bulging portion 31, but is relatively small compared to the bulging portion 31, and extends to the oil communication hole 12 b along the Y direction. A part of the inflowing oil flow is formed so as to cross the second bulging portion 32.

図１０は、このように第２の膨出部３２を設けた第２実施例でのオイルの流れを示しているが、上記第２の膨出部３２によって、符号Ｂで示す図１０の左上の領域からオイル連通孔１２ｂへ向かってＹ方向へ流れるオイルの流れに対する流路抵抗が低下する。従って、この領域Ｂに確実にオイルが流れるようになり、この領域Ｂでの熱交換が向上する。換言すれば、図左上の領域を通るオイルの流れ５３が、より外側を通るように案内される形となり、領域Ｂを通過する流れが増加する。 FIG. 10 shows the flow of oil in the second embodiment in which the second bulging portion 32 is provided in this way. The upper left of FIG. The flow path resistance with respect to the oil flow flowing in the Y direction from the region toward the oil communication hole 12b decreases. Accordingly, the oil surely flows into the region B, and heat exchange in the region B is improved. In other words, the oil flow 53 that passes through the upper left region of the figure is guided so as to pass further outside, and the flow that passes through the region B increases.

上記の第２の膨出部３２についても、第１のコアプレート５ではなく第２のコアプレート６側に形成することができ、あるいは、コアプレート５，６の双方に形成するようにしてもよい。 The second bulging portion 32 can also be formed not on the first core plate 5 but on the second core plate 6 side, or on both the core plates 5 and 6. Good.

以上、この発明の一実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、フィンプレート１１としては、上記のオフセット型コルゲートフィンに限定されず、流路抵抗がＸ方向とＹ方向とで異なる種々の形式のフィンプレート１１と組み合わせて本発明を適用することが可能である。また、本発明は特にコアプレート５，６やフィンプレート１１が略正方形である場合に有用であるが、例えば円形、長円形、長方形等のコアプレートやフィンプレートについても同様に適用できる。さらに、上記実施例では、第１および第２のコアプレートの対角線上の２箇所にオイル連通孔を開口形成し、かつ異なる対角線上の２箇所に冷却水連通孔を開口形成したものを示したが、オイル連通孔および冷却水連通孔は、必ずしも対角線上に配置する必要はなく、各々コアプレートに平行な配置となるように開口形成してもよい。 As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not restricted to the said Example, A various change is possible. For example, the fin plate 11 is not limited to the offset corrugated fin described above, and the present invention can be applied in combination with various types of fin plates 11 having different channel resistances in the X direction and the Y direction. is there. In addition, the present invention is particularly useful when the core plates 5 and 6 and the fin plate 11 are substantially square, but can be similarly applied to, for example, a core plate and a fin plate such as a circle, an oval, and a rectangle. Further, in the above-described embodiment, the oil communication holes are formed at two locations on the diagonal lines of the first and second core plates, and the cooling water communication holes are formed at two positions on different diagonal lines. However, the oil communication hole and the cooling water communication hole are not necessarily arranged diagonally, and may be formed so as to be arranged parallel to the core plate.

１…コア部
５…第１のコアプレート
６…第２のコアプレート
７…オイル流路
８…冷却水流路
１１…フィンプレート
１２…オイル連通孔
１３…冷却水連通孔
３１…膨出部
３２…第２の膨出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core part 5 ... 1st core plate 6 ... 2nd core plate 7 ... Oil flow path 8 ... Cooling water flow path 11 ... Fin plate 12 ... Oil communication hole 13 ... Cooling water communication hole 31 ... Swelling part 32 ... Second bulge

Claims

多数のコアプレートを積層し、各々の間にオイル流路と冷却水流路とを交互に構成するとともに、上記オイル流路となるコアプレート間にフィンプレートを介在させてなるオイルクーラにおいて、
上記コアプレートは、その平面図上において、中心を通る互いに直交する第１基準線および第２基準線を仮想したときに、上記第１基準線および第２基準線に対し４５°となる方向に、各オイル流路についてのオイル入口となる第１のオイル連通孔とオイル出口となる第２のオイル連通孔とを有し、
上記フィンプレートは、上記第１基準線と平行な方向の流路抵抗が上記第２基準線に平行な方向の流路抵抗よりも小さい異方性を有し、
上記オイル流路の各々を構成する２枚のコアプレートの少なくとも一方には、上記第２基準線と平行な方向で上記第１のオイル連通孔に隣接し、該第１のオイル連通孔の下流側となる位置に、オイル流路から見て外側へ膨出した膨出部が設けられていることを特徴とするオイルクーラ。 In an oil cooler in which a large number of core plates are laminated, oil flow paths and cooling water flow paths are alternately arranged between each, and a fin plate is interposed between the core plates serving as the oil flow paths.
In the plan view, the core plate has a 45 ° angle with respect to the first reference line and the second reference line when the first reference line and the second reference line passing through the center are orthogonal to each other. And a first oil communication hole serving as an oil inlet and a second oil communication hole serving as an oil outlet for each oil flow path,
The fin plate has an anisotropy in which a flow path resistance in a direction parallel to the first reference line is smaller than a flow path resistance in a direction parallel to the second reference line;
At least one of the two core plates constituting each of the oil flow paths is adjacent to the first oil communication hole in a direction parallel to the second reference line and downstream of the first oil communication hole. An oil cooler characterized in that a bulging portion bulging outward as viewed from the oil flow path is provided at a position on the side.

上記オイル流路の各々を構成する２枚のコアプレートの少なくとも一方に、上記第２基準線と平行な方向で上記第２のオイル連通孔に隣接し、該第２のオイル連通孔の上流側となる位置に、オイル流路から見て外側へ膨出した第２の膨出部がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオイルクーラ。 At least one of the two core plates constituting each of the oil flow paths is adjacent to the second oil communication hole in a direction parallel to the second reference line, and upstream of the second oil communication hole 2. The oil cooler according to claim 1, further comprising a second bulging portion that bulges outward as viewed from the oil flow path.

上記フィンプレートは、コルゲートの折曲線が上記第１基準線と平行で、かつ破線状の脚部が出現するように、この脚部の長さに対応する幅毎に、第２基準線の方向に各コルゲートがオフセットしているオフセット型コルゲートフィンからなることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルクーラ。 The fin plate has a corrugated fold line parallel to the first reference line, and a second reference line direction for each width corresponding to the length of the leg part so that a broken leg part appears. The oil cooler according to claim 1, wherein the corrugated fins are offset offset corrugated fins.

上記コアプレートおよび上記フィンプレートは、外縁がほぼ正方形をなし、上記のオイル連通孔がこの正方形の対角線上に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオイルクーラ。 The oil cooler according to any one of claims 1 to 3, wherein the core plate and the fin plate have a substantially square outer edge, and the oil communication hole is located on a diagonal line of the square.