JP2011214820A - Radiator for internal combustion engine of full-aluminum structure in which water-cooled heat exchanger composed one aluminum pipe is inserted into header composed aluminum extrusion hollow material - Google Patents

Radiator for internal combustion engine of full-aluminum structure in which water-cooled heat exchanger composed one aluminum pipe is inserted into header composed aluminum extrusion hollow material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive radiator with superior recyclability, in a radiator for an internal combustion engine housing an oil cooler in a header tank.SOLUTION: An aluminum hollow material manufacturing by the most common versatile extrusion method in the processing of aluminum is used as a header material 1 of the radiator. In the oil cooler 2, one pipe of versatile jointless extrusion aluminum is used, and one with an inner fin 4 for securing heat exchange performance inserted into an interior is used. The oil cooler is inserted into the header, a radiator tube and an outer fin 7 are assembled similar to a conventional art and incorporated into the header, and the entire radiator is assembled by brazing to provide the radiator built-in with an all aluminum- made water-cooled oil cooler.

Description

本発明は、主に本体がアルミニウムで製造され、ヘッダータンク内に、銅及び真鍮で製作された水冷のオイルクーラーを装着された、自動車用内燃機関のラジエーターに関する。ここで、ヘッダータンクは主にプラスティック材で製造され、内部にオイルクーラーを挿入組み付けた後に、アルミニウム製のラジエーターコアに機械的に接合されている。The present invention relates to a radiator for an automobile internal combustion engine, in which a main body is mainly made of aluminum and a water-cooled oil cooler made of copper and brass is mounted in a header tank. Here, the header tank is mainly made of a plastic material, and after an oil cooler is inserted and assembled therein, it is mechanically joined to a radiator core made of aluminum.

主に自動車用エンジンの冷却に使われるラジエーターの多くは、内部に水冷のオイルクーラーを具備している。該オイルクーラーの材質は主に銅及び真鍮である。ラジエーターコアは多くはアルミニウム材で製造されている。通常未だ流体分流機能をもつヘッダータンクが付いていない状態でアルミニウム材ラジエーターコアはロウ付け(ブレージング)工程組み立てられる。その後の工程で、通常プラスティック材で製作された箱状のヘッダータンクの内部に、該オイルクーラーを挿入し、アルミニウム製のラジエーターコアの流体チューブが集合しているヘッダープレートと機械的に接合され、ラジエーターとして完成される。
本ラジエーターは、アルミニウム材とプラスティック材及び銅真鍮の異種材料で組み立てられており、リサイクル性を持たすために、廃却時は分解しなければならない。更に、異種材料の部品の製作と組み立てという工程を経なければならず、管理工数の複雑さと追加の組み立て工程を必要とする。
Many of the radiators mainly used for cooling automobile engines have water-cooled oil coolers inside. The material of the oil cooler is mainly copper and brass. Most radiator cores are made of aluminum. Usually, the aluminum radiator core is assembled in a brazing process without a header tank having a fluid diversion function. In the subsequent process, the oil cooler is inserted into the box-shaped header tank, which is usually made of plastic material, and mechanically joined to the header plate in which the fluid tubes of the aluminum radiator core are assembled, Completed as a radiator.
This radiator is assembled from dissimilar materials of aluminum, plastic, and copper brass, and must be disassembled when discarded to be recyclable. Furthermore, the process of manufacturing and assembling parts of different materials has to be performed, which requires complicated man-hours and an additional assembly process.

銅及び真鍮材のオイルクーラーは、通常径が若干異なる同長の二本の真鍮のパイプの間に銅又は真鍮の熱交換用のフィンを挿入し、二本のパイプの両端を合わせて溶接又半田付けで閉じ、外部パイプにオイルが出入りできる通油出入り口を半田付けして完成され、内外をラジエーターの水が通り、オイルを冷却する。このような材料と構造が採用されるのは、アルミニウム材で同じような構造を造るよりは材料及び加工の原価が相対的に低く、モデル毎に特別の冶具工具金型等のツーリング費用を必要とせず対応できることにある。該オイルクーラーはヘッダータンクに組み込まれる前に漏洩が無い事の検査を受け、ラジエーターに組込まれる。Copper and brass oil coolers usually have copper or brass heat exchange fins inserted between two brass pipes of the same length that are slightly different in diameter, and the two pipes are welded or welded together. It is closed by soldering and is completed by soldering the oil inlet / outlet through which the oil can enter and exit the external pipe, and the water in the radiator passes inside and outside to cool the oil. Such materials and structures are adopted because the cost of materials and processing is relatively lower than that of making a similar structure with aluminum materials, and tooling costs such as special jig tool dies are required for each model. There is in being able to cope without. The oil cooler is inspected for leaks before being installed in the header tank and installed in the radiator.

前述[0002]のラジエーターは、銅及び真鍮材の水冷オイルクーラー、プラスティク材のヘッダータンク、及びそれをアルミニウム材で製作されたラジエーターコア、及びそれを組み立てる為の、ゴム製のガスケットと多くの部品が必要である。従って、成形用の冶具工具金型等のツーリング投資が製品モデル毎に発生する。更に、各々の部品を機械的に組み立てる工程を必要とする。更に廃却時に主にアルミニウム材のリサイクルに供する為にお互いを分離廃却しなければならない。結果として管理及び組み立て作業、更に冶具工具金型等のツーリング費用の原価が発生し生産原価並びにリサイクルまで含めた生涯原価の低減には限界がある。The radiator of the aforementioned [0002] includes a water-cooled oil cooler made of copper and brass, a plastic header tank, a radiator core made of aluminum, and a rubber gasket and many Parts are required. Therefore, a tooling investment such as a jig tool for molding is generated for each product model. Furthermore, a process for mechanically assembling each part is required. Furthermore, in order to recycle mainly aluminum materials at the time of disposal, they must be separated and discarded from each other. As a result, costs for tooling costs such as management and assembling work and jig tool dies are generated, and there is a limit to the reduction of production costs and lifetime costs including recycling.

前述[0003]のオイルクーラーは多くの利点を持つが、アルミニウム材で造られるラジエーターコアと同時にロウ付け(ブレージング)により組み立てることはできない。其の結果、ヘッダータンクへの挿入組み立てが避けられず、ヘッダータンクのラジエーターコアとの分離をもたらし、ヘッダータンクも同一形状のアルミニウム製より原価の低いプラスティック材となり、結果として、ラジエーターは多くの材料で構成されることになる。The oil cooler of the aforementioned [0003] has many advantages, but cannot be assembled by brazing together with a radiator core made of an aluminum material. As a result, assembly into the header tank is unavoidable, resulting in separation of the header tank from the radiator core, and the header tank also becomes a plastic material with a lower cost than aluminum of the same shape, and as a result, the radiator is made of many materials It will consist of

本発明では、アルミニウムの一般的は加工法である押出法により造られ、内部に後述のオイルクーラーが挿入可能な断面をもつアルミニウム中空押し出し材をラジエーターのヘッダーに使用し、その内部にアルミニウムの一本のパイプの内部にオイルの熱交換を行う拡大面積を付加したものを、モデルに適した熱交換性能を発揮するような長さにし、ヘッダーに挿入できる寸法に曲げ加工を行ったものをオイルクーラーとして使用する。In the present invention, aluminum is generally produced by extrusion, which is a processing method, and an aluminum hollow extruded material having a cross section into which an oil cooler described later can be inserted is used for the header of the radiator. An oil pipe with an expanded area for heat exchange of oil inside the pipe is made long enough to exhibit heat exchange performance suitable for the model, and is bent to a size that can be inserted into the header. Use as a cooler.

本発明では、オイルクーラーはモデル毎の冶具工具金型等のツーリング費用を特に必要とせず製作され、特別な漏洩検査を要せずに、プラスティック製ヘッダータンクと比較すると無視できるほどのモデル毎の冶具工具金型等のツーリング費用で製作できるアルミニウム中空押し出しヘッダーの内部に挿入組み込まれ、ヘッダーに蓋を被せたのち、全体がロウ付け(ブレージング)で組み立てられる。結果として、ヘッダータンクのプラスティクは必要でなくなり、ヘッダープレートとヘッダータンクの一体化されたヘッダーがラジエーターコアの構成要素となり、全体がアルミニウムで製作でき、アルミニウム材のリサイクルを容易にし、尚且つ、ラジエーター全体の冶具工具金型等のツーリング費用を少なくしようとするものである。In the present invention, the oil cooler is manufactured without requiring tooling costs such as jig tool dies for each model, and does not require special leakage inspection, and can be ignored for each model as compared with a plastic header tank. It is inserted and incorporated into an aluminum hollow extruded header that can be manufactured at tooling costs such as jig tool dies, etc. After the header is covered, the whole is assembled by brazing. As a result, the header tank plastic is no longer necessary, the integrated header of the header plate and the header tank becomes a component of the radiator core, the whole can be made of aluminum, making it easy to recycle the aluminum material, and It is intended to reduce tooling costs such as jig tool dies for the entire radiator.

本発明のヘッダー内蔵オイルクーラー構造は、アルミニウム製多段式チューブのラジエーターの殆どのモデルに適用が可能であり、流体分流機能への対応並びに製品寸法へも自由に対応可能であるThe header built-in oil cooler structure of the present invention can be applied to most models of aluminum multi-stage tube radiators, and can correspond to fluid diversion function and product dimensions freely.

主に、水冷オイルクーラーを具備する内燃機関用ラジエーターへの応用を目的とし、
モデル毎の投資金額を極少化すること、
オイルクーラー、ヘッダー構造が従来部品よりも低原価で製作が可能であること、
オイルクーラーが漏洩の可能性が無いこと、
全体が特別な分離作業を必要とせずリサイクルできること、
という機能を持ち、前述[0004][0005]の異種材料多部品の分離型のヘッダーの持つ課題を解決するヘッダーとオイルクーラーの組合せ構造を利用したラジエーターの構造を提案する。
Mainly for application to radiators for internal combustion engines equipped with water-cooled oil coolers,
Minimizing the amount of investment per model,
Oil cooler and header structure can be manufactured at lower cost than conventional parts,
The oil cooler has no possibility of leakage,
The whole can be recycled without the need for special separation work,
We propose a radiator structure that uses the combined structure of a header and an oil cooler to solve the problems of the separate type multi-part separated type header of [0004] and [0005].

汎用的なアルミニウム材質で、ラジエーターの機能に合わせ、水冷オイルクーラーが挿入でき、ラジエーターのチューブの挿入に適した中空断面を持つ押出材料を用意する▲1▼。一般的に該中空素材の熱交換チューブが挿入する位置の内幅寸法はチューブの幅寸法とほぼ同一か、大きい寸法とし、外側寸法はチューブが挿入される長さにわたっては、少なくとも1mm以上の肉厚を有し、チューブ挿入側(通常ヘッダープレートと称される位置)の断面壁は垂直か若干外側に張り出した構造となる。A general-purpose aluminum material that can be inserted into a water-cooled oil cooler in accordance with the function of the radiator and that has a hollow cross-section suitable for insertion of a radiator tube is prepared (1). Generally, the inner width dimension of the position where the heat exchange tube of the hollow material is inserted is substantially the same as or larger than the width dimension of the tube, and the outer dimension is at least 1 mm or more over the length in which the tube is inserted. It has a thickness, and the cross-sectional wall on the tube insertion side (usually referred to as a header plate) has a structure that extends vertically or slightly outward.

該中空材のチューブ挿入側をモデル毎に設計された寸法のピッチで、チューブが挿入できる寸法で、金型によるプレスによる打ち抜き加工、又は断面形状によってはスライス加工又は回転刃物によりソウイング加工等を、開口長穴を連続的にヘッダープレートに相当する位置に行い、規定の寸法で切断する。この形状が本発明のヘッダー基本要素である。
該ヘッダー基本要素に、内部に後述のオイルクーラーを挿入した後に、部品の状態で両端に蓋▲9▼を溶接でかぶせて密封するか、または全体ロウ付け(ブレージング)時に同時にロウ付け(ブレージング)により密封するかは製品設計により自由に選択する。
The tube insertion side of the hollow material has a dimension designed for each model and can be inserted into the tube, punching with a press with a die, or depending on the cross-sectional shape, slicing or rotating with a cutting blade, etc. Open long holes are continuously made at the position corresponding to the header plate, and cut with specified dimensions. This shape is the header basic element of the present invention.
After inserting an oil cooler, which will be described later, into the basic element of the header, seal the cover with covers 9 on both ends in the state of the parts, or brazing at the same time as brazing Whether to seal by is freely selected according to the product design.

汎用的なアルミニウム材質のパイプ▲2▼を用意する。外径は通常10ミリメーターから15ミリメーターで肉厚は要求される耐圧機能により選択されるが通常1ミリメーターから2ミリメーター程度である。必要によりパイプ外面に拡大面積をもつパイプも使用する事が出来、また表面に亜鉛パウダーを溶射し、ロウ付け(ブレージング)時に表面に拡散させることで、表面犠牲陽極層を形成させ、表面の犠牲腐食作用で耐食性能を向上させることもできる。Prepare a general-purpose aluminum pipe (2). The outer diameter is usually 10 to 15 millimeters and the thickness is selected according to the required pressure resistance function, but is usually about 1 to 2 millimeters. If necessary, pipes with an enlarged area on the outer surface of the pipe can also be used. Also, a surface sacrificial anode layer is formed by spraying zinc powder on the surface and diffusing it on the surface during brazing, thereby sacrificing the surface. Corrosion resistance can also be improved by corrosive action.

オイルクーラーの熱交換面積拡大のために、パイプ内に挿入するインナーフィン▲4▼を用意する。フィンの高さやピッチ及び板厚はパイプに挿入でき、且つ要求される熱交換性能により決定される。該インナーフィンはパイプに挿入可能な丸い形状に成形され、パイプが直線の時に後述する曲げ部分を避けた位置に挿入される。通常一般的な材質のアルミニウム材料であるが、性能向上を図るために、パイプにロウ付け(ブレージング)する場合は表面にロウ材をもったブレージングシートを採用し、表面にフラックスを塗布しロウ付け(ブレージング)で接着する。In order to increase the heat exchange area of the oil cooler, an inner fin (4) to be inserted into the pipe is prepared. The height, pitch and plate thickness of the fins can be inserted into the pipe and are determined by the required heat exchange performance. The inner fin is formed into a round shape that can be inserted into the pipe, and is inserted at a position avoiding a bent portion described later when the pipe is straight. Although it is usually a general aluminum material, in order to improve performance, when brazing (brazing) a pipe, a brazing sheet with a brazing material on the surface is used, and flux is applied to the surface and brazed. Adhere with (brazing).

前述[0013]インナーフィンが挿入された前述[0012]パイプを、前述[0010]中空ヘッダーへ挿入可能な寸法で、両端の出入口部分がヘッダーに予め穿かれた穴から外部に導きだされる様な形状に、パイプの曲げ部分が潰れの少ない方法で曲げる。この形状が本発明のオイルクーラー基本要素である。[0012] The above-mentioned [0012] pipe with the inner fin inserted therein is dimensioned so that it can be inserted into the above-mentioned [0010] hollow header, and the inlet / outlet portions at both ends are led out through holes pre-drilled in the header. Bend the bent part of the pipe to a smooth shape with less crushing. This shape is the basic element of the oil cooler of the present invention.

前述[0014]のインナーフィン挿入済み一本パイプオイルクーラーを押出中空ハッダーに挿入し▲6▼、出入り口を予めヘッダーに穿たれた穴より導き出す▲5▼。ヘッダーに溶接で蓋を被せる、又はロウ付け(ブレージング)組み立てで蓋をロウ付け(ブレージング)のどちらかを選択し、出入り口▲10▼等の部品を溶接又はロウ付けで取り付ける加工を行い、従来の方法で、チューブ▲8▼とアウターフィン▲7▼を交互に組み上げたラジエーターコアと共にロウ付け(ブレージング)組み立てを行う。Insert the single pipe oil cooler with the inner fin inserted as described above [0014] into the extrusion hollow header (6), and lead out the entrance through the hole previously drilled in the header (5). Select whether to cover the header by welding or brazing (brazing) the lid, and attach the parts such as the entrance (10) by welding or brazing. The brazing (brazing) assembly is performed with the radiator core in which the tube (8) and the outer fin (7) are alternately assembled.

以上の二つの基本要素[0011][0014]は形状や性能への対応性は自由度が高く、従来の形状を大きく変えることなく、ツーリング投資を極少化でき、部品の数も削減でき、更に従来のプラスティック製ヘッダータンクを使用したヘッダーおよび銅真鍮製オイルクーラーと比較しても低原価製造可能であり、全アルミニウム構造となりリサイクルへの付加的は作業も必要とせず、製造原価の低減のみならず、生涯原価の低減にも大きく寄与できる発明である。The two basic elements [0011] and [0014] have a high degree of freedom in adaptability to shape and performance, and can minimize tooling investment and reduce the number of parts without greatly changing the conventional shape. Compared to conventional plastic header tanks and copper-brass oil coolers, it can be manufactured at a lower cost, with an all-aluminum structure that requires no additional work for recycling. It is an invention that can greatly contribute to the reduction of lifetime costs.

冶具工具金型等のツーリング投資を最少に抑える事が可能である。
殆どの多段チューブ式ラジエーターに適用可能である。
汎用的な素材であり供給元の制約がない。
求められる機能による形状の選択幅が広い。
全体がアルミニウムで製作できるラジエーターとなりリサイクルが容易である。
従来のラジエーターの設計思想で大きな外形寸法の変化もなく適用可能である。
該ヘッダーの加工以外生産設備も従来の設備やプロセスが其の儘利用できる。
異種材料分離型ヘッダーに見られる経時的熱影響による変形の懼れが無い。
ヘッダータンクとヘッダープレートの接合が無く流体漏洩の部署が減少する。
オイルクーラーが一本パイプ構造で漏洩が無く、検査も必要としない。
パイプへの亜鉛溶射と拡散で、特別な原価上昇なく耐食性能の向上が図れる。
上述のような効果があり、従来型プラスティック製ヘッダータンクとそれ挿入して組み立てられる銅真鍮製オイルクーラーを用いたラジエーターより、モデル毎の投資を低減させつつ、低原価で製造可能であり、リサイクル性に優れ、且つ性能を満足できる全アルミニウム製ラジエーターを作り出すことができる発明である。
It is possible to minimize tooling investment such as jig tool dies.
It is applicable to most multistage tube type radiators.
It is a general-purpose material and there are no restrictions on suppliers.
Wide selection of shapes depending on required functions.
The entire radiator can be made of aluminum and is easy to recycle.
The design concept of the conventional radiator can be applied without a large change in the external dimensions.
Other than the processing of the header, conventional equipment and processes can be used for production equipment.
There is no deformation due to the influence of heat over time found in the different material separated type header.
Since there is no connection between the header tank and header plate, the number of fluid leakage departments is reduced.
The oil cooler has a single pipe structure that does not leak and does not require inspection.
By spraying and diffusing zinc on pipes, corrosion resistance can be improved without any special cost increase.
It has the effects described above, and can be manufactured at a low cost while reducing the investment for each model from the radiator using a conventional plastic header tank and a copper brass oil cooler inserted and assembled. It is an invention capable of producing an all-aluminum radiator excellent in performance and satisfying performance.

アルミニウム中空押し出し材[0010]を用意し、ラジエーターチューブが挿入可能な長穴及びオイルクーラーの出入口を導き出せる穴を穿ち、必要な加工を施し、ラジエーターコアに合致する長さに切断する[0011]。
更に直径12mm程度で肉厚が1.5mm程度の一本のアルミニウムパイプ[0012]を用意し性能上求められる寸法に切断する。
表面にロウ材を持ち高温時のみ酸化膜除去作用を持つフラックスを塗布された0.2mm程度の厚さのアルミニウム薄板をパイプ内に挿入できる高さに加工されたフィン[0013]を用意する。
該フィンを円形に成形し直線状のパイプ内部に挿入し、パイプのフィンのない部分をヘッダーに挿入可能でパイプの潰れが最少なる寸法で180度以上の角度で折り曲げる。必要に寄り更にパイプの直線部にフィンを挿入し、最後にフィンのない部分を、押出中空材ヘッダーに穿った穴のピッチに合わせた寸法で約90度に折り曲げる[0014]。フィン挿入済みパイプの出入口部分を若干内側に抑え込みながら、ヘッダーに挿入し、予め穿っておいた穴よりパイプの両端を導き出す。
以上で、オイルクーラーを内蔵したヘッダーが完成し、オイルクーラーが挿入されていない側のヘッダーを含め、両端にロウ材を持つ材料(ブレージングシート)で成形されフラックスを塗布された蓋を被せ[0015]、従来と同様の生産工程で外面にロウ材を持つラジエーターチューブと外部フィンを交互に組み立て、チューブをヘッダーに挿入し、必要に寄り付加的なロウ材を配し、従来と同一の方法でロウ付け(ブレージング)で組み立てを行えば、全体がアルミニウム製のオイルクーラー内蔵型ラジエーターが完成し、一本のパイプで成り立つオイルクーラーは全くヘッダー内部での漏洩の懼れはなく、検査の必要はない。オイルクーラーとヘッダーは付加的なロウ材でロウ付け(ブレージング)するか、機械的な接続にするかは、いずれも選択可能である。
An aluminum hollow extruded material [0010] is prepared, a long hole into which a radiator tube can be inserted and a hole through which an inlet / outlet of an oil cooler can be led are formed, and necessary processing is performed, and the aluminum core is cut to a length matching the radiator core [0011].
Further, a single aluminum pipe [0012] having a diameter of about 12 mm and a thickness of about 1.5 mm is prepared and cut into dimensions required for performance.
A fin [0013] is prepared which is processed to such a height that a thin aluminum plate having a thickness of about 0.2 mm coated with a flux having a brazing material on the surface and having an oxide film removing action only at high temperatures can be inserted into the pipe.
The fin is formed into a circular shape and inserted into a straight pipe, and the portion without the fin of the pipe can be inserted into the header and bent at an angle of 180 degrees or more with a dimension that minimizes the crushing of the pipe. If necessary, further fins are inserted into the straight portion of the pipe, and finally, the portion without fins is bent to about 90 degrees with a dimension matching the pitch of the holes drilled in the extruded hollow material header [0014]. Insert the fins into the header while holding the inlet / outlet part of the pipe slightly inward, and then guide both ends of the pipe through the holes that have been drilled in advance.
This completes the header containing the oil cooler, and covers the lid that is molded with a material (brazing sheet) having brazing material at both ends, including the header on which the oil cooler is not inserted, and is coated with flux [0015] ] In the same production process as before, radiator tubes with brazing material on the outer surface and external fins are assembled alternately, the tube is inserted into the header, and additional brazing material is arranged as necessary. When assembled by brazing (brazing), a radiator with a built-in oil cooler made entirely of aluminum is completed, and the oil cooler consisting of a single pipe is completely free of leakage inside the header. Absent. The oil cooler and header can be either brazed with an additional brazing material (brazing) or mechanically connected.

水冷オイルクーラー内蔵の自動車用エンジン冷却用ラジエーターについて例示する。
従来型のタンク内部(通常は下側のヘッダータンク内)に水冷オイルクーラーを保持するアルミニウムコアラジエーターは、銅及び真鍮材のフィン及びパイプで製作された水冷オイルクーラーを内蔵している。本オイルクーラーはアルミニウムコアとは異質の材料であるため、下記の部材、
モデル毎に製作されたプレス成形金型でチューブ挿入用の長穴を穿ち、外形をプラスティックヘッダータンクと接合できる様、複雑な形状に成形したアルミニウム材で造られたヘッダープレート、
モデル毎に製作された射出成形用型で造られたプラスティック製のヘッダータンク、更に繋ぎ目からの流体の漏洩を止めるためにモデル毎に製作された成形金型で製作されたゴム製のガスケット、
を使用し、機械的に組み立てる必要がある。
各部品の成形工程も、金型でのアルミニウム材のプレス成形、プラスティックの射出成形、ゴム製品の成形、と異なる材質の異なる成形法で製作され、供給元及び管理工数が多くなる。ラジエーター本体を組み立てる時も、四個の部品を合わせ、プレス工程により全体を加締めて機械的接合を行うという工程が避けられず、異種材料の組み合わせであり、将来の熱変形による漏洩を極少化するために、各部品が潜在的に持っている内部応力開放も兼ねて、加締め工程後一定温度での加熱工程を加える場合もある。これらの多くの工程を経ると同時に、モデル毎に多額の冶具工具金型等のツーリング投資が発生する。内部流体漏洩の恐れのある位置もヘッダー全周にわたり潜在する。実際の製品ではヘッダーは上下2個あり、全てが2倍になる。
本発明のアルミニウム押出中空材ヘッダーと内部拡大面積付き一本パイプ水冷オイルクーラーの組合せ構造のラジエーターは、全てがアルミニウムで製作されると言うリサイクルの容易さをもつと同時に、冶具工具金型等のツーリング投資が従来型と比較するとほぼ無視できる範囲であり、モデル毎の汎用性も高い。更に一本パイプのオイルクーラーであるために、ヘッダー内部に挿入されている状態でも全く漏洩の懼れもなく、検査の必要もないという利点も併せ持っていると同時に、ヘッダーに挿入できる範囲で、長さを自由に選択でき、内部拡大面積付加の自由度も高く、求められる性能に対し、特別の投資を必要とせず追随が可能である。
An example of an automotive engine cooling radiator with a built-in water-cooled oil cooler will be described.
An aluminum core radiator that holds a water-cooled oil cooler inside a conventional tank (usually in the lower header tank) contains a water-cooled oil cooler made of copper and brass fins and pipes. Since this oil cooler is a different material from the aluminum core,
A header plate made of aluminum material molded into a complex shape so that the outer shape can be joined to a plastic header tank by punching a long hole for tube insertion with a press mold made for each model
Plastic header tanks made with injection molds made for each model, and rubber gaskets made with molds made for each model to stop leakage of fluid from joints,
Need to be used and mechanically assembled.
The molding process of each part is also manufactured by different molding methods of different materials, such as press molding of aluminum material with a mold, injection molding of plastic, molding of rubber products, and the supply source and management man-hours increase. When assembling the radiator body, the process of combining four parts and caulking the entire part by the press process to perform mechanical joining is inevitable, and it is a combination of different materials, minimizing leakage due to future thermal deformation. Therefore, there is a case where a heating process at a constant temperature is added after the caulking process to also release internal stress which each part has potentially. At the same time as passing through these many steps, tooling investment such as a large amount of jig tool die is generated for each model. A position where there is a possibility of internal fluid leakage is also hidden throughout the header. In the actual product, there are two headers at the top and bottom, all double.
The radiator of the combined structure of the extruded aluminum hollow material header of the present invention and the single-pipe water-cooled oil cooler with an enlarged internal area has the ease of recycling that all are made of aluminum, and at the same time, such as jig tool mold Compared to the conventional type, the tooling investment is almost negligible, and the versatility of each model is high. In addition, because it is a single pipe oil cooler, it has the advantage that there is no leakage even if it is inserted inside the header, and there is no need for inspection, and at the same time it can be inserted into the header, The length can be freely selected, the degree of freedom for adding an internal enlarged area is high, and the required performance can be followed without requiring any special investment.

内燃機関用の水冷オイルクーラーを内蔵するラジエーターRadiator with built-in water-cooled oil cooler for internal combustion engines

アルミニウム押出中空材ヘッダーに一本パイプ水冷オイルクーラーが組み込まれた内燃機関用ラジエーターの構造(断面及び斜視図) [請求項1]及び[請求項2]の代表的なヘッダーの断面と一本パイプオイルクーラーの構造であり、ロウ付け(ブレージング)前の状態を示している。Structure of a radiator for an internal combustion engine in which a single-pipe water-cooled oil cooler is incorporated in an aluminum extruded hollow material header (cross-section and perspective view) [Claim 1] and [Claim 2] Typical header cross-section and single pipe The structure of the oil cooler shows a state before brazing.

▲1▼:アルミニウム押出中空材ヘッダー
▲2▼:一本パイプ水冷オイルクーラー
▲3▼:一本パイプ水冷オイルクーラー断面(直線部)
▲4▼:オイルクーラーインナーフィン
▲5▼:オイルクーラー出入り口
▲6▼:一本オイルクーラー挿入方向
▲7▼:ライジエーターコアアウターフィン
▲8▼:チュープ
▲9▼:ヘッダー蓋
▲10▼:ラジエーター出入り口
(1): Aluminum extruded hollow material header (2): Single pipe water-cooled oil cooler (3): Single pipe water-cooled oil cooler cross section (straight section)
▲ 4 ▼: Oil cooler inner fin ▲ 5 ▼: Oil cooler doorway ▲ 6 ▼: Single oil cooler insertion direction ▲ 7 ▼: Rigator core outer fin ▲ 8 ▼: Tupe ▲ 9 ▼: Header lid ▲ 10 ▼: Radiator Doorway

Claims (2)

アルミニウム押出法により成形された中空材を、チューブ両側の流体分流機能を持つヘッダーとして使用し、其の一方に、アルミニウム製の内外又は内面に熱交換性向上の為の拡大面積を付加し、曲げられて該ヘッダーへ挿入可能な寸法に成形された一本の継ぎ目なし管で製作された水冷式の熱交換器を挿入し、其の管式水冷熱交換器の端部を、予め該ヘッダーに穿いてある穴より取り出し該ヘッダーに取り付けられ、全体がロウ付け(ブレージング)で組み立てられた構造の、内燃機関用の全アルミニウム製ラジエーター。The hollow material formed by the aluminum extrusion method is used as a header with a fluid diversion function on both sides of the tube, and on one of them, an expanded area for improving heat exchange is added to the inner and outer surfaces or the inner surface made of aluminum and bent. A water-cooled heat exchanger made of a single seamless pipe that has been molded to a size that can be inserted into the header is inserted, and the end of the tubular water-cooled heat exchanger is inserted into the header in advance. An all-aluminum radiator for an internal combustion engine, which has a structure that is taken out from a hole that is drilled and attached to the header and assembled by brazing. 請求項1の一本の継ぎ目なし管の外面に、予め亜鉛パウダーを溶射しておき、ロウ付け(ブレージング)により拡散させ、管の表面に犠牲腐食層を形成し、耐食性能を向上させた水冷式の熱交換器を具備させた、内燃機関用の全アルミニウム製ラジエーター。Water cooling in which zinc powder is thermally sprayed in advance on the outer surface of a single seamless pipe according to claim 1 and diffused by brazing to form a sacrificial corrosion layer on the surface of the pipe to improve corrosion resistance. All-aluminum radiator for internal combustion engines equipped with a heat exchanger of the type.
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