JP6934388B2

JP6934388B2 - ケースレスオイルクーラ

Info

Publication number: JP6934388B2
Application number: JP2017196244A
Authority: JP
Inventors: 周平松坂
Original assignee: T.RAD CO., L T D.
Current assignee: T.RAD CO., L T D.
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-10-06
Also published as: JP2019070474A

Description

本発明は、各プレート間にオイル流路と冷却水流路とを交互に形成したケースレスオイルクーラに関する。

従来のケースレスオイルクーラとして、特許文献１に記載のもの及び特許文献２に記載のものが知られている。さらには、特許文献３に記載のものも知られている。
これらは、皿状のプレートを積層し、各プレート間にオイル流路と冷却水流路とを交互に形成し、オイル流路内にインナーフィンを配置して、高温のオイルと冷却水との間に熱交換器を行わせるものである。

特開平１０−１８５４６２号公報特開平５−１８９０号公報特開２０１１−１６３６２５号公報

皿状プレートの外周縁はテーパに形成されているため、そのカップ寸法にバラツキが生じ易い。そのため、積層時に各プレート間に隙間ができ、ろう付の際にろうヒケが発生し、ろう付不良となることがしばしばあった。
また、その隙間を押えるため、ろう付治具にバンドを設けて、プレート間に締めつけを行うことがある。このとき、プレート間の潰れを防止する必要があり、ろう付治具が複雑になると共に、各製品ごとにそれを取付けるのが面倒であった。

なお、カッププレートにおいて外周を垂直壁で形成するものも存在したが、積層方向への沈み込みが生じるので、それを規制する特別な治具の設計が必要であった。
そこで、本発明は皿状に形成された多数のプレートを積層して、ケースレスオイルクーラを形成するものにおいて、各プレートの寸法精度を向上させると共に、各プレートの積層時に複雑な治具を用いることなく、隙間なく正確に積層できるケースレスオイルクーラを提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、第１プレート（２）および第２プレート（３）は、それぞれのプレート（２）（３）が平坦なベース平面（１）の全周縁に全体としてその中心部から外側に向かって傾斜して立上げられた皿状に形成され、各プレート（２）（３）が間隔を有して交互に積層されており、各プレート間に冷却水流路（４）とオイル流路（５）とを交互に形成してなるケースレスオイルクーラにおいて、
第１プレート（２）は、前記ベース平面（１）の周縁から、ベース平面（１）に立てた垂線（Ｌ）に対して外側へ鋭角に傾斜して立ち上げられた傾斜部（６）と、その傾斜部（６）の縁から前記垂線（Ｌ）に略平行に立ち上げられた垂直部（７）と、その垂直部（７）の縁から前記垂線（Ｌ）に対して外側に鋭角に傾斜して立ち上げられた傾斜部（８）と、を有し、
第２プレート（３）は、前記ベース平面（１）の周縁から、前記垂線（Ｌ）に略平行に立ち上げられた垂直部（９）と、その垂直部（９）の縁から前記垂線（Ｌ）に対して外側に鋭角に傾斜して立ち上げられた傾斜部（１０）と、その傾斜部（１０）の縁から前記垂線（Ｌ）に略平行に立ち上げられた垂直部（１１）と、を有し、
それら各プレート（２）（３）の横断面における垂直部と傾斜部とが鈍角の、くの字状に曲折されてなり、
第１プレート（２）と第２プレート（３）の各垂直部（７）（９）どうし及び、傾斜部（６）（１０）どうしが整合しかつ、各接触部が互いにろう付されてなるケースレスオイルクーラである。

請求項２に記載の本発明は、各プレート（２）（３）の前記傾斜部（６）（１０）は、前記垂線（Ｌ）に対して、１０°〜２５°傾斜した請求項１に記載のケースレスオイルクーラである。
請求項３に記載の本発明は、積層方向に、各傾斜部どうしと、垂直部どうしとを交互に整合して、各プレートがそれぞれ各部で三重に重なった請求項１または請求項２に記載のケースレスオイルクーラである。

本発明は、第１プレート２と第２プレート３の各垂直部７、９どうし及び、傾斜部６、１０どうしが整合して、その垂直部と傾斜部の横断面が、鈍角の、くの字状に曲折されて、その接触部間が互いにろう付されるものである。
ろう付される垂直部と傾斜部とは、それぞれが、鈍角の、くの字状に曲折されているため、立ち上げ面全体の剛性が大きくなり、各プレートの成形精度を高く維持できる。そのため、積層方向への比較的小さな押圧力で各プレートを整合させて積層することができ、各プレートの隙間を排除して、ろう引けのない、正確なろう付ができる。
即ち、各垂直部７、９どうしは積層方向に重ねる際、厚み方向への比較的小さな押圧で、各プレート２、３間の整合が容易となる。そして、垂直部と傾斜部とが外側に鈍角の、くの字状に曲折されているため、小さな押圧力で傾斜部どうしを整合できる。また各プレートのプレス成形の際には、それらが鈍角の、くの字に曲折されて剛性が強く、変形しにくいので、成形誤差を小さくできる。

請求項２に記載のように、前記傾斜部６、１０を、垂線（Ｌ）に対して、１０°〜２５°の比較的小さな鋭角に形成した場合には、各プレートの立ち上げ部の整合性がさらによくなる。
請求項３に記載の発明のように、積層方向に、各傾斜部どうしと、垂直部どうしとで交互に、三重に重ねた場合には、各部の剛性を強くし、ろう付強度が強く、漏れのないオイルクーラとなる。

本発明のオイルクーラの要部分解図。同オイルクーラの組立て状態を示す要部縦断面図。同オイルクーラの組立て状態を示す断面図であって、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図。同オイルクーラの平面図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明のオイルクーラの要部分解図であり、図２はその組立て状態を示す要部縦断面図、図３は同組立て状態を示す断面図であって、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４は同オイルクーラの平面図である。
このオイルクーラは、ベースプレート１６上に、他のプレートより厚みの厚い下端プレート１２が配置され、その上方に順次第１プレート２と第２プレート３とが積層される。両プレートは共に平坦に形成されたベース平面１の縁から外側に傾斜して立ち上げられたものである。その立ち上げの形状は、第１プレート２と第２プレート３では異なっている。

即ち、第１プレート２は、ベース平面１の縁部から、そこに立てた垂線Ｌに対して、傾斜角度α鋭角に外側に傾斜する傾斜部６と、その傾斜部６の縁部から垂線Ｌに対して略平行に立ち上がる垂直部７と、その垂直部７の縁部から垂線Ｌに対して外側に鋭角な傾斜角度α傾斜する傾斜部８とを有する。
これに対して、第２プレート３は、その縁部から垂線Ｌに対し略平行に立ち上がる垂直部９と、その垂直部９の縁部から垂線Ｌに対して外側に鋭角な傾斜角度αに立ち上がる傾斜部１０と、その傾斜部１０の縁から垂線Ｌに略平行に立ち上がる垂直部１１とを有する。

次に、ベースプレート１６上に配置される下端プレート１２は、そのベース平面１の縁部から垂線Ｌに対して略垂直に立ち上がる垂直部１２ｃと、その縁から垂線Ｌに対して傾斜角度α外側に鈍角に立ち上がる傾斜面１２ａと、その傾斜面１２ａの縁部から垂線Ｌに対して略平行に立ち上がる垂直部１２ｂとを有する。そして、この下端プレート１２上に第１プレート２と第２プレート３とが、図２及び図３に示す如く、隙間ｈ１とｈ２とを有して交互に積層される。

この例では、各第１プレート２，第２プレート３及び下端プレート１２の表面には、予めろう材が被覆されたアルミニウム材が用いられる。そして、図２に示すように各プレートを積層した状態で、上端プレート１３上に図示しない重石を載置することにより、各プレート間を整合して互いにその外周壁面を密着して接触させることができる。次いで、それらを高温の炉内に挿入することにより各プレート間を一体的にろう付固定することができる。

なお、この例では図２に示す如く、第２プレート３の下面側に位置する第１プレート２との間隔ｈ１よりも、第２プレート３の上面側に位置する第１プレート２との間隔ｈ２は大に形成され、この間隔ｈ２間に図３の如く、インナーフィン１７が配置され、間隔ｈ１間には第１プレート２の表面に突設されたディンプル１５が設けられている。そして、間隔ｈ１間に冷却水流路４が間隔ｈ２間にオイル流路５が形成される。

そして、オイル流路５内にオイルパイプ１８からオイルが供給され、冷却水流路４内に冷却水パイプ１９から冷却水が供給されて、両流体間に熱交換が行われる。そのオイルは一方のオイルパイプ１８からオイル流路５を介して他方のオイルパイプ１８に流通し、冷却水は一方の冷却水パイプ１９から冷却水流路４を介して他方の冷却水パイプ１９に流通する。最下端に位置する、ベースプレート１６は方形で、その四隅に締結用のボルト孔が形成されている。

なお、上記実施例において垂直部７及び垂直部９は、垂線Ｌに対して略平行であると記載したが、この略とは僅かに外側に傾斜しても良いことを含む意味である。
また、この例では各プレート２、３および下端プレート１２、上端プレート１３はそれぞれ平面円形に形成されている。これに代えて、平面が略方形でその四隅部を円弧状に形成してもよい。

なお、図１において第１プレート２では傾斜部６及び傾斜部８の垂線Ｌに対する傾斜角度αは夫々同一で、１０°〜２５°であり、その中央値は１７．５°である。また、第２プレート３における傾斜部１０の傾斜角度αも１０°〜２５°であり、その中央値は１７．５°である。同様に、下端プレート１２における傾斜面１２ａの傾斜角度αも同じである。この実施例では、傾斜角度α＝１８°とした。

そして図２に示す如く、第１プレート２と第２プレート３との各垂直部７，９，傾斜部８，１０が整合するように成形し、各部品間を圧縮状態でろう付することにより本発明のオイルクーラを得る。図２において、第１プレート２と第２プレート３との各垂直部７，９は密接して整合している。そのために、両者の垂直部は板厚分直径が異なるように、プレス成形される。即ち、第１プレート２の垂直部７の内周は、第２プレート３の垂直部９の内周より板厚分直径が大きい。また、傾斜部８，１０においても、互いに整合するそれらの下端縁どうしの直径の差が肉厚分存在する。即ち、傾斜部８の下端縁内周は、傾斜部１０の下端縁より肉厚分直径が大きい。傾斜部８，１０の上端縁においても同様である。

１ベース平面
２第１プレート
３第２プレート
４冷却水流路
５オイル流路
６傾斜部
７垂直部
８傾斜部

９垂直部
１０傾斜部
１１垂直部
１２下端プレート
１２ａ傾斜面
１２ｂ垂直部
１２ｃ垂直部
１３上端プレート
１３ａ傾斜部
１３ｂ垂直部

１５ディンプル
１６ベースプレート
１７インナーフィン
１８オイルパイプ
１９冷却水パイプ
Ｌ垂線
ｈ１間隔
ｈ２間隔
α 傾斜角度

Claims

第１プレート（２）および第２プレート（３）は、それぞれのプレート（２）（３）が平坦なベース平面（１）の全周縁に全体としてその中心部から外側に向かって傾斜して立上げられた皿状に形成され、各プレート（２）（３）が間隔を有して交互に積層されており、各プレート間に冷却水流路（４）とオイル流路（５）とを交互に形成してなるケースレスオイルクーラにおいて、
第１プレート（２）は、前記ベース平面（１）の周縁から、ベース平面（１）に立てた垂線（Ｌ）に対して外側へ鋭角に傾斜して立ち上げられた傾斜部（６）と、その傾斜部（６）の縁から前記垂線（Ｌ）に略平行に立ち上げられた垂直部（７）と、その垂直部（７）の縁から前記垂線（Ｌ）に対して外側に鋭角に傾斜して立ち上げられた傾斜部（８）と、を有し、
第２プレート（３）は、前記ベース平面（１）の周縁から、前記垂線（Ｌ）に略平行に立ち上げられた垂直部（９）と、その垂直部（９）の縁から前記垂線（Ｌ）に対して外側に鋭角に傾斜して立ち上げられた傾斜部（１０）と、その傾斜部（１０）の縁から前記垂線（Ｌ）に略平行に立ち上げられた垂直部（１１）と、を有し、
それら各プレート（２）（３）の横断面における垂直部と傾斜部とが鈍角の、くの字状に曲折されてなり、
第１プレート（２）と第２プレート（３）の各垂直部（７）（９）どうし及び、傾斜部（６）（１０）どうしが整合しかつ、各接触部が互いにろう付されてなるケースレスオイルクーラ。
各プレート（２）（３）の前記傾斜部（６）（１０）は、前記垂線（Ｌ）に対して、１０°〜２５°傾斜した請求項１に記載のケースレスオイルクーラ。
積層方向に、各傾斜部どうしと、垂直部どうしとを交互に整合して、各プレートがそれぞれ各部で三重に重なった請求項１または請求項２に記載のケースレスオイルクーラ。