JP6993862B2

JP6993862B2 - オイルクーラ

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Publication number: JP6993862B2
Application number: JP2017239535A
Authority: JP
Inventors: 龍乃介武井; 雅広有山
Original assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: JP2019105423A

Description

本発明は、例えば内燃機関の潤滑油や自動変速機の作動油等の冷却に用いられるいわゆる多板積層型のオイルクーラに関する。

近年自動車では、エンジン用のオイルの熱交換器のほか、変速機用のオイルの熱交換器や、ハイブリッド車両ではモータ冷却用のオイルの熱交換器等、様々なオイルを冷却するため１車両で多数の熱交換器が使用される場合がある。

また、熱の有効利用の観点から１媒体でも多系統の回路を有する等、様々な熱交換器が搭載されることが多くなってきている。

例えば、特許文献１には、油配管の簡素化、スペースの有効利用等、搭載性向上を目的とし、熱交換部となるプレート積層体内で、２種の被冷却媒体と１種の冷媒との間で熱交換を行う熱交換器が開示されている。

特許文献１の熱交換器は、プレート積層体内に、冷媒が流れる第１流体通路と、被冷却媒体が流れる互いに独立した第２流体通路及び第３流体通路と、が形成されている。第２流体通路は、プレート積層体の上層側に形成されている。第３流体通路は、プレート積層体の下層側に形成されている。

プレート積層体に導入された冷媒は、プレート積層体の積層方向（プレートが積み重なる方向）に沿って流れた後、プレート積層体の積層方向と直交する方向で流れの向きを変え、その後プレート積層体の積層方向に沿って流れてプレート積層体から排出される。つまり、第１流体通路は、プレート積層体内で分岐し、上層側の第２流体通路と熱交換を行う複数の上層側通路部と、下層側の第３流体通路と熱交換を行う複数の下層側通路部と、が並列に接続された構成となっている。

特開昭６２－２０２９９７号公報

しかしながら、この特許文献１に開示される熱交換器においては、２系統の被冷却媒体を１つの熱交換器で熱交換することから冷媒が流れる第１流体通路が冷媒導入口と冷媒排出口の間で互いに並列となる流路を多数形成する構成となっている。そのため、プレート積層体内を流れる冷媒の流速が低下し、被冷却媒体との熱交換の効率が低下するという問題がある。

本発明のオイルクーラは、多数のコアプレートを積層し、各々の間にプレート間オイル流路とプレート間冷媒流路とを交互に構成した熱交換部を有するものであって、第１のオイルが導入される第１オイル導入口と、上記第１のオイルが排出される第１オイル排出口と、第２のオイルが導入される第２オイル導入口と、上記第２のオイルが排出される第２オイル排出口と、冷媒が導入される冷媒導入口と、上記冷媒が排出される冷媒排出口と、を有している。上記プレート間オイル流路によって、上記第１オイル導入口から上記第１オイル排出口に至る第１オイル経路と、上記第１オイル経路から独立し、上記第２オイル導入口から上記第２オイル排出口に至る第２オイル経路が形成される。上記プレート間冷媒流路によって、上記冷媒導入口から上記冷媒排出口に至る冷媒経路が形成される。上記冷媒経路は、上記第１オイル経路内の第１のオイルを冷却する上流側の第１冷媒経路と、上記第２オイル経路内の第２のオイルを冷却する下流側の第２冷媒経路と、が直列に接続された構成となっている。さらに、オイルクーラは、上記第２冷媒経路をバイパスする第１バイパス通路と、上記第１バイパス通路を開閉する第１制御弁と、を有している。オイルクーラは、上記第１冷媒経路をバイパスするバイパス通路と、上記バイパス通路を開閉する制御弁と、を有してもよい。

本発明によれば、第１冷媒経路及び第２冷媒経路を流れる冷媒の流速低下が抑制される。つまり、冷媒導入口における冷媒の流速に対して、第１冷媒経路内における冷媒の流速低下及び第２冷媒流路内における冷媒の流速低下を抑制できる。

そのため、第１オイル経路内の第１のオイルと第１冷媒経路内の冷媒との熱交換の効率の低下を抑制できるとともに、第２オイル経路内の第２のオイルと第２冷媒経路内の冷媒との熱交換の効率の低下を抑制できる。

また、第１冷媒経路を流れる冷媒の流量及び第２冷媒経路を流れる冷媒の流量は、冷媒導入口から導入された冷媒の流量と等しくなるので、第１冷媒経路及び第２冷媒経路を流れる冷媒の流量を確保できる。

本発明の第１実施例におけるオイルクーラの分解斜視図。本発明の第１実施例におけるオイルクーラの平面図。図２のＡ－Ａ線に沿った断面を模式的に示す説明図。図２のＢ－Ｂ線に沿った断面を模式的に示す説明図。フィンプレートの一部を拡大して示した斜視図。本発明の第２実施例のオイルクーラの概略を模式的に示した説明図。本発明の第３実施例のオイルクーラの概略を模式的に示した説明図。本発明の第４実施例のオイルクーラの概略を模式的に示した説明図。

以下、本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、説明の便宜上、図１の姿勢を基準として、「上」、「下」、「頂部」、「底部」等の用語を用いるが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施例におけるオイルクーラ１の分解斜視図である。図２は本発明の第１実施例におけるオイルクーラ１の平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

熱交換器であるオイルクーラ１は、互いに独立した２系統のオイルの流れを１系統の冷媒の流れで冷却するものであって、例えば、車両に搭載される内燃機関のエンジンオイルと、車両に搭載される変速機のトランスミッションオイルと、を冷却するものである。

オイルクーラ１は、第１のオイルとしてのエンジンオイル及び第２のオイルとしてのトランスミッションオイルと、冷媒としての冷却水との熱交換を行う熱交換部２と、熱交換部２の上面に取り付けられる比較的厚肉の第１、第２頂部プレート３ａ、３ｂと、熱交換部２の下面に取り付けられる比較的厚肉の第１、第２底部プレート４ａ、４ｂと、から大略構成されている。

熱交換部２は、基本的な形状が共通の多数の第１コアプレート６と多数の第２コアプレート７とを交互に積層し、第１コアプレート６と第２コアプレート７との間に、プレート間オイル流路９とプレート間冷却水流路１０（プレート間冷媒流路）とを交互に構成したものである。

第１実施例のオイルクーラ１においては、図３、図４に示すように、熱交換部２内に９つのプレート間オイル流路９と８つのプレート間冷却水流路１０が形成されている。

図示例では、第１コアプレート６の下面と第２コアプレート７の上面との間にプレート間オイル流路９が構成され、第１コアプレート６の上面と第２コアプレート７の下面との間にプレート間冷却水流路１０が構成される。各プレート間オイル流路９には、それぞれ略正方形のフィンプレート８が配置される。

なお、図１においては、第１コアプレート６、第２コアプレート７及びフィンプレート８の数を一部省略して図示している。

多数の第１、第２コアプレート６、７、第１頂部プレート３ａ、第２頂部プレート３ｂ、第１底部プレート４ａ、第２底部プレート４ｂ、多数のフィンプレート８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。

なお、熱交換部２の最上部及び最下部に位置する第１コアプレート６及び第２コアプレート７は、第２頂部プレート３ｂや第２底部プレート４ｂとの関係から、熱交換部２の中間部に位置する一般的な第１コアプレート６や第２コアプレート７とは多少異なる構成となっている。

図１におけるフィンプレート８は、模式的に描かれたものであって、例えば図５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。

すなわち、フィンプレート８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っている。

オイルクーラ１は、コアプレート積層方向（上下方向）の片側の端部である上端に、第１のオイルを導入する第１オイル導入口としての第１オイル導入部１７と第１のオイルを排出する第１オイル排出口としての第１オイル排出部１８を有している。

また、オイルクーラ１は、コアプレート積層方向の片側の端部である上端に、冷却水を導入する冷媒導入口としての冷却水導入部１９と冷却水を排出する冷媒排出口としての冷却水排出部２０を有している。

第１オイル導入部１７、第１オイル排出部１８、冷却水導入部１９及び冷却水排出部２０は、略正方形の第１頂部プレート３ａの４隅に形成されている。

詳述すると、第１オイル導入部１７と第１オイル排出部１８は、第１頂部プレート外縁に位置するとともに、当該第１頂部プレート中心を挟んで対称となる第１頂部プレート対角線上に形成されている。また、冷却水導入部１９及び冷却水排出部２０は、第１頂部プレート外縁に位置するとともに、当該第１頂部プレート中心を挟んで対称となる第１頂部プレート対角線上に形成されている。なお、冷却水導入部１９及び冷却水排出部２０は、第１オイル導入部１７及び第１オイル排出部１８とは互いに異なる第１頂部プレート対角線上に形成されている。

そして、オイルクーラ１は、コアプレート積層方向の片側の端部である下端に、第２のオイルを導入する第２オイル導入口としての第２オイル導入部２１と第２オイルを排出する第２オイル排出口としての第２オイル排出部２２を有している。

第２オイル導入部２１及び第２オイル排出部２２は、略正方形の第１底部プレート中心を挟んで対称となる第１底部プレート対角線上に形成されている。

なお、図１中の４１は、冷却水導入部１９に接続される冷却水導入管であり、図１中の４２は、冷却水排出部２０に接続される冷却水排出管である。

また、図１中の４３は、第１オイル導入部１７に接続される第１オイル導入管であり、図１中の４４は、第１オイル排出部１８に接続される第１オイル排出管である。

第１コアプレート６及び第２コアプレート７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、全体として略正方形をなし、２つのオイル通過穴１５と３つの冷却水通過穴１６とを有している。

オイル通過穴１５は、コアプレート外縁に位置するとともに、当該コアプレート中心を挟んで対称となるコアプレート対角線上に形成されている。

オイル通過穴１５のうちコアプレート積層方向で、熱交換部２の上方側に位置するものが、第１のオイルが通過する第１オイル通過穴２５となっている。

オイル通過穴１５のうちコアプレート積層方向で、熱交換部２の下方側に位置するものが、第２のオイルが通過する第２オイル通過穴２６となっている。

また、コアプレート積層方向の中間位置にて隣接する第２コアプレート７と第１コアプレート６は、一対のオイル通過穴１５の双方が塞がれてオイル閉塞部２８となっている。

つまり、プレート間オイル流路９のうち、コアプレート積層方向で、オイル閉塞部２８より上方側に位置するものによって、第１のオイルが流れる第１オイル経路１１ａが構成される。また、プレート間オイル流路９のうち、コアプレート積層方向で、オイル閉塞部２８より下方側に位置するものによって、第２のオイルが流れる第２オイル経路１１ｂが構成される。

第１オイル経路１１ａは、プレート間オイル流路９のうちコアプレート積層方向で熱交換部２内の上方側に位置する５つのプレート間オイル流路９によって形成される。第１オイル経路１１ａは、第１オイル導入部１７から第１オイル排出部１８に至る第１のオイルの熱交換部２内の流路である。

第１オイル経路１１ａにおいては、５つのプレート間オイル流路９が互いに並列の関係となっている。

第２オイル経路１１ｂは、プレート間オイル流路９のうちコアプレート積層方向で熱交換部２内の下方側に位置する４つのプレート間オイル流路９によって形成される。第２オイル経路１１ｂは、第２オイル導入部２１から第２オイル排出部２２に至る第２のオイルの熱交換部２内の流路である。

第２オイル経路１１ｂにおいては、４つのプレート間オイル流路９が互いに並列の関係となっている。

第１オイル経路１１ａと第２オイル経路１１ｂは、熱交換部２内において互いに独立したオイル経路である。つまり、第１オイル経路１１ａと第２オイル経路１１ｂは、熱交換部２内において互いに連通していない。換言すると、第２オイル経路１１ｂは、第１オイル経路１１ａを形成するプレート間オイル流路９以外のプレート間オイル流路９によって形成されている。

図３に示すように、第１オイル導入部１７から導入された第１のオイルは、熱交換部２内をコアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変え、第１オイル排出部１８から排出される。

また、第２オイル導入部２１から導入された第２のオイルは、熱交換部２内をコアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変え、第２オイル排出部２２から排出される。なお、図３中の矢印はオイルの流れを示しており、実線が第１オイル経路１１ａを示し、破線が第２オイル経路１１ｂを示している。

第１オイル排出部１８から排出される第１オイル経路１１ａで熱交換された第１のオイルは、例えば変速機に供給される。

そして、第２オイル排出部２２から排出される第２オイル経路１１ｂで熱交換された第２のオイルは、例えば、内燃機関（エンジン）全体の冷却や潤滑を行うオイルとして、メインギャラリー（図示せず）から各部に供給される。

冷却水通過穴１６は、コアプレート中央に位置する第１冷却水通過穴３１と、オイル通過穴１５を挟んで対称となるコアプレート対角線上に位置する一対の第２冷却水通過穴３２とからなっている。なお、冷却水通過穴１６は、オイル通過穴１５とはコアプレート対角線上に形成されている。

第１冷却水通過穴３１は、熱交換部２をコアプレート積層方向に貫通する冷却水戻し通路２４を構成するものである。

冷却水戻し通路２４は、下端が第２底部プレート４ｂの底部長穴５２（後述）を介して熱交換部２の最下部の一対の第２冷却水通過穴３２の一方と連通し、上端が第２頂部プレート３ｂの頂部長穴４９（後述）を介して第１頂部プレート３ａの冷却水排出部２０と連通している。

また、一対のオイル通過穴１５の双方が塞がれてオイル閉塞部２８となっている第１コアプレート６の上方に位置する一枚の第１コアプレート６は、一対の第２冷却水通過穴３２のうち冷却水導入部１９側が塞がれて冷却水閉塞部３０ａとなっている。コアプレート積層方向の最上部にある第１コアプレート６は、一対の第２冷却水通過穴３２の冷却水排出部２０側が塞がれて冷却水閉塞部３０ｂとなっている。

これら冷却水閉塞部３０ａ、３０ｂにより、８つあるプレート間冷却水流路１０が、上側の４つのプレート間冷却水流路１０からなる第１冷媒経路１３ａとしての上流側冷却水流路群１２ａと、下側の４つのプレート間冷却水流路１０からなる第２冷媒経路１３ｂとしての下流側冷却水流路群１２ｂとに分けられている。

そして、上流側冷却水流路群１２ａと、下流側冷却水流路群１２ｂとは直列に接続される。各冷却水流路群内のプレート間冷却水流路１０同士は実質的には互いに並列に接続されている。

つまり、冷却水導入部１９から冷却水排出部２０に至る熱交換部２内の冷却水経路１３（冷媒経路）は、上流側冷却水流路群１２ａと下流側冷却水流路群１２ｂとが直列に接続された構成となっている。

図４に示すように、冷却水導入部１９から導入された冷却水は、コアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変えてＵターンしつつコアプレート積層方向に流れて熱交換部２の最下部に至り、冷却水戻し通路２４を介して冷却水排出部２０から排出される。なお、図４中の矢印は冷却水の流れを示している。

冷却水導入部１９から導入された冷却水は、上流側冷却水流路群１２ａ、下流側冷却水流路群１２ｂを経て冷却水排出部２０へ至る冷却水経路１３（冷媒経路）を通って熱交換を行う。つまり、第１オイル導入部１７から熱交換部２に導入された第１のオイルは、上流側冷却水流路群１２ａを流れる冷却水と熱交換を行い、第１オイル排出部１８から排出される。第２オイル導入部２１から熱交換部２に導入された第２のオイルは、下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水と熱交換を行い、第２オイル排出部２２から排出される。

第１コアプレート６では、各オイル通過穴１５の周囲がボス部３５としてプレート間冷却水流路１０側へ突出するように一段高く形成されているとともに、第２冷却水通過穴３２の周囲がボス部３８としてプレート間オイル流路９側へ突出するように一段高く形成されている。また、第１コアプレート６では、第１冷却水通過穴３１の周囲がボス部３６としてプレート間冷却水流路１０側及びプレート間オイル流路９側の双方へそれぞれ突出するように一段高く形成されている。

第２コアプレート７では、第２冷却水通過穴３２の周囲がボス部３８としてプレート間オイル流路９側へ突出するように一段高く形成されているとともに、各オイル通過穴１５の周囲がボス部３５としてプレート間冷却水流路１０側へ突出するように一段高く形成されている。また、第２コアプレート７では、第１冷却水通過穴３１の周囲がボス部３６としてプレート間冷却水流路１０側及びプレート間オイル流路９側の双方へそれぞれ突出するように一段高く形成されている。

従って、これら第１コアプレート６と第２コアプレート７とを交互に組み合わせることで、第１コアプレート６と第２コアプレート７との間に、プレート間オイル流路９とプレート間冷却水流路１０となる一定の間隔が保持される。

第１コアプレート６におけるオイル通過穴１５周囲のボス部３５は、隣接する一方の第２コアプレート７のオイル通過穴１５周囲のボス部３５に各々接合されている。これにより、上下２つのプレート間オイル流路９が互いに連通するとともに、両者間のプレート間冷却水流路１０から隔絶される。従って、多数の第１コアプレート６と第２コアプレート７とが接合された状態では、基本的には、多数のオイル通過穴１５を介して各プレート間オイル流路９同士が互いに連通するとともに、全体として熱交換部２内をオイルがコアプレート積層方向に流通可能となっている。

第２コアプレート７における第２冷却水通過穴３２周囲のボス部３８は、隣接する一方の第１コアプレート６の第２冷却水通過穴３２周囲のボス部３８に各々接合されている。これにより、上下２つのプレート間冷却水流路１０が互いに連通するとともに、両者間のプレート間オイル流路９から隔絶される。従って、多数の第１コアプレート６と第２コアプレート７とが接合された状態では、多数の第２冷却水通過穴３２を介して各プレート間冷却水流路１０同士が互いに連通するとともに、全体として熱交換部２内を冷却水がコアプレート積層方向に流通可能となっている。

第１コアプレート６における第１冷却水通過穴３１周囲のボス部３６は、隣接する上下の第２コアプレート７の第１冷却水通過穴３１周囲のボス部３６に各々接合されている。

第２コアプレート７における第１冷却水通過穴３１周囲のボス部３６は、隣接する上下の第１コアプレート６の第１冷却水通過穴３１周囲のボス部３６に各々接合されている。

従って、多数の第１コアプレート６と第２コアプレート７とが接合された状態では、各第１冷却水通過穴３１と各ボス部３６とによって熱交換部２をコアプレート積層方向に貫通する冷却水戻し通路２４が構成される。冷却水戻し通路２４は、第１コアプレート６と第２コアプレート７の間のプレート間オイル流路９に直接連通していない。

また、第１コアプレート６及び第２コアプレート７には、プレート間冷却水流路１０側へ突出する多数の突起部４５が形成されている。

プレート間オイル流路９に挟み込まれるフィンプレート８は、５箇所に、２つのオイル通過穴１５及び３つの冷却水通過穴１６にそれぞれ対応する開口部４６が開口形成されている。各開口部４６は、対応するボス部３５、３６、３８に対し若干の余裕を有するように、各通過穴１５、１６よりも大きく形成されている。

熱交換部２の上面には、上述したように、第１、第２頂部プレート３ａ、３ｂが積層されている。

第１頂部プレート３ａには、上述したように、第１オイル導入部１７、第１オイル排出部１８、冷却水導入部１９及び冷却水排出部２０が形成されている。

略正方形の第２頂部プレート３ｂには、頂部オイル貫通穴４７ａ、４７ｂ、頂部冷却水貫通穴４８及び頂部長穴４９が形成されている。

頂部オイル貫通穴４７ａは、熱交換部２の最上部に位置する第１コアプレート６の第１オイル通過穴２５の一方と第１頂部プレート３ａの第１オイル導入部１７とを連通させる。

頂部オイル貫通穴４７ｂは、熱交換部２の最上部に位置する第１コアプレート６の第１オイル通過穴２５の他方と第１頂部プレート３ａの第１オイル排出部１８とを連通させる。

頂部冷却水貫通穴４８は、熱交換部２の最上部に位置する第１コアプレート６の一対の第２冷却水通過穴３２の一方と第１頂部プレート３ａの冷却水導入部１９とを連通させる。

頂部長穴４９は、熱交換部２の最上部に位置する第１コアプレート６の第１冷却水通過穴３１と第１頂部プレート３ａの冷却水排出部２０とを連通させる。

熱交換部２の底面には、上述したように、第１、第２底部プレート４ａ、４ｂが積層されている。

第１底部プレート４ａには、上述したように、第２オイル導入部２１と第２オイル排出部２２が形成されている。

略正方形の第２底部プレート４ｂには、底部オイル貫通穴５１ａ、５１ｂ及び底部長穴５２が形成されている。

底部オイル貫通穴５１ａは、熱交換部２の最下部に位置する第２コアプレート７の第２オイル通過穴２６の一方と第１底部プレート４ａの第２オイル導入部２１とを連通させる。

底部オイル貫通穴５１ｂは、熱交換部２の最下部に位置する第２コアプレート７の第２オイル通過穴２６の他方と第１底部プレート４ａの第２オイル排出部２２とを連通させる。

底部長穴５２は、熱交換部２の最下部に位置する第２コアプレート７の第１冷却水通過穴３１と第２冷却水通過穴３２の一方とを連通させる。

第１底部プレート４ａは、第２オイル導入部２１及び第２オイル排出部２２の周囲をシール可能な図示せぬガスケット等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。

このような第１実施例のオイルクーラ１は、第１オイル導入部１７から導入されたオイルと熱交換を行う上流側冷却水流路群１２ａと、第２オイル導入部２１から導入されたオイルと熱交換を行う下流側冷却水流路群１２ｂと、が直列に接続された構成となっている。換言すれば、上流側冷却水流路群１２ａを流れた冷却水が全て下流側冷却水流路群１２ｂに流れ込む構成となっている。

これによって、上流側冷却水流路群１２ａと下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水の流速低下が抑制される。つまり、冷却水導入部１９における冷却水の流速に対して、上流側冷却水流路群１２ａ内における冷却水の流速低下及び下流側冷却水流路群１２ｂ内における冷却水の流速低下を抑制できる。

そのため、第１オイル経路１１ａ内の第１のオイルと上流側冷却水流路群１２ａ内の冷却水との熱交換の効率の低下を抑制できるとともに、第２オイル経路１１ｂ内の第２のオイルと下流側冷却水流路群１２ｂ内の冷却水との熱交換の効率の低下を抑制できる。

また、上流側冷却水流路群１２ａを流れる冷却水の流量及び下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水の流量は、冷却水導入部１９から導入された冷却水の流量と等しくなるので、上流側冷却水流路群１２ａ及び下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水の流量を確保できる。

以下、本発明に他の実施例について説明する。なお、上述した第１実施例と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図６を用いて、本発明の第２実施例のオイルクーラ６０について説明する。図６は、第２実施例のオイルクーラ６０の概略を模式的に示した説明図である。図６において、実線で示す矢印は冷却水の流れを示している。

熱交換器である第２実施例のオイルクーラ６０は、上述した第１実施例のオイルクーラ１と略同一構成となっているが、下流側冷却水流路群１２ｂをバイパスする第１連通路６１と、第１連通路６１に配置された第１制御弁６２と、を有している。第１制御弁６２は、第１連通路６１を開閉するものである。

第２実施例においては、第１連通路６１が下流側冷却水流路群１２ｂをバイパスする第１バイパス通路に相当する。第１連通路６１は、具体的には、熱交換部２の最上部に位置する第１コアプレート６の冷却水閉塞部３０ｂを第２冷却水通過穴３２に変更したものである。

このような第２実施例のオイルクーラ６０においても上述した第１実施例のオイルクーラ１と略同様の作用効果を得ることができる。

また、第２実施例のオイルクーラ６０においては、第１制御弁６２を開弁することによって、相対的に流路抵抗の少ない第１連通路６１を冷却水が流れやすくなり、下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水の流量が相対的に低下させることができる。つまり、第２オイル導入部２１から導入される第２のオイルに冷却水との間で熱交換を行う必要がないような状況では、第１制御弁６２を開弁することで、下流側冷却水流路群１２ｂへの冷却水の供給を実質的に停止することが可能となる。

また、第１制御弁６２の開度を調整し、第１連通路６１を流れる冷却水の流量を調整することで、第２オイル経路１１ｂを流れる第２のオイルの熱交換量を調整することができる。

なお、第２実施例においては、第１連通路６１を他の第２冷却水通過穴３２に比べて小径の穴としてオリフィス状に形成してもよい。

図７を用いて、本発明の第３実施例のオイルクーラ７０について説明する。図７は、第３実施例のオイルクーラ７０の概略を模式的に示した説明図である。図７において、実線で示す矢印は冷却水の流れを示している。

熱交換器である第３実施例のオイルクーラ７０は、上述した第１実施例のオイルクーラ１と略同一構成となっているが、第２底部プレート４ｂに形成された第２連通路７１と、第２連通路７１に配置された第１制御弁７２と、を有している。第１制御弁７２は、第２連通路７１を開閉するものである。

第２連通路７１は、第２底部プレート４ｂに形成された第２の底部長穴であり、一端が底部長穴５２と連通し、他端が熱交換部２の最下部に位置する第２コアプレート７の第２冷却水通過穴３２の他方と連通したものである。換言すれば、熱交換部２の最下部に位置する第２コアプレート７の一対の第２冷却水通過穴３２と連通するように底部長穴５２を延長した際の延長部分が第２連通路７１に相当する。

第３実施例においては、下流側冷却水流路群１２ｂをバイパスする第１バイパス通路が第２連通路７１によって構成されている。

このような第３実施例のオイルクーラ７０においては、上述した第２実施例のオイルクーラ６０と略同様の作用効果を得ることができる。

図８を用いて、本発明の第４実施例のオイルクーラ８０について説明する。図８は、第４実施例のオイルクーラ８０の概略を模式的に示した説明図である。図８において、実線で示す矢印は冷却水の流れを示している。

熱交換器である第４実施例のオイルクーラ８０は、上述した第１実施例のオイルクーラ１と略同一構成となっているが、冷却水閉塞部３０ａが形成された第１コアプレート６において、冷却水閉塞部３０ａの位置が第１実施例とは反対側の位置に形成されている。つまり、冷却水導入部１９の直下にある第２冷却水通過穴３２を介して、冷却水導入部１９に導入された冷却水を第２底部プレート４ｂの底部長穴５２まで直接導入させることが可能となっている。

さらに、冷却水閉塞部３０ａを有する第１コアプレート６よりもコアプレート積層方向で上方側に位置する第１コアプレート６の冷却水導入部１９の直下にある第２冷却水通過穴３２に上流側制御弁８１が配置されている。上流側制御弁８１は、第２冷却水通過穴３２を開閉するものである。上流側制御弁８１を閉じることで、当該位置の第２冷却水通過穴３２が塞がれた状態となる。

これにより、上流側冷却水流路群１２ａにおいては、図８に示すように、冷却水がコアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変えてＵターンしつつコアプレート積層方向に流れることになる。

また、冷却水閉塞部３０ａを有する第１コアプレート６よりもコアプレート積層方向で下方側に位置する第１コアプレート６の冷却水導入部１９の直下にある第２冷却水通過穴３２に下流側制御弁８２が配置されている。下流側制御弁８２は、第２冷却水通過穴３２を開閉するものである。下流側制御弁８２を閉じることで、当該位置の第２冷却水通過穴３２が塞がれた状態となる。

これにより、下流側冷却水流路群１２ｂにおいては、図８に示すように、冷却水がコアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変えてＵターンしつつコアプレート積層方向に流れることになる。

この第４実施例においては、下流側冷却水流路群１２ｂにおいて冷却水導入部１９の直下にある第２冷却水通過穴３２の集合体である下流側貫通通路８３が第１バイパス通路に相当し、下流側制御弁８２が第１制御弁に相当する。また、上流側冷却水流路群１２ａにおいて冷却水導入部１９の直下にある第２冷却水通過穴３２の集合体である上流側貫通通路８４が第２バイパス通路に相当し、上流側制御弁８１が第２制御弁に相当する。

上流側制御弁８１及び下流側制御弁８２の双方を閉弁すると、冷却水導入部１９から導入された冷却水は、上流側冷却水流路群１２ａをコアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変えてＵターンしつつコアプレート積層方向に流れた後、下流側冷却水流路群１２ｂをコアプレート積層方向と直交する方向で流れの向きを変えてＵターンしつつコアプレート積層方向に流れる。

上流側制御弁８１及び下流側制御弁８２の双方を開弁すると、冷却水導入部１９から導入された冷却水は、上流側冷却水流路群１２ａ及び下流側冷却水流路群１２ｂをバイパスして冷却水排出部２０から排出される。

上流側制御弁８１を閉弁し、下流側制御弁を開弁すると、冷却水導入部１９から導入された冷却水は、上流側冷却水流路群１２ａを流れた後、下流側冷却水流路群１２ｂをバイパスして冷却水排出部２０から排出される。

上流側制御弁８１を開弁し、下流側制御弁を閉弁すると、冷却水導入部１９から導入された冷却水は、上流側冷却水流路群１２ａをバイパスした後、下流側冷却水流路群１２ｂを流れて冷却水排出部２０から排出される。

このような第４実施例のオイルクーラ８０においては、上述した第１実施例のオイルクーラ６０と略同様の作用効果を得ることができる。

また、上流側制御弁８１と下流側制御弁８２の閉弁と開弁を組み合わせてことで、第１オイル排出部１８から排出される第１のオイルの温度と、第２オイル排出部２２から排出される第２のオイルの温度を状況に応じた最適な温度に制御することが可能となる。

さらに、上流側制御弁８１を開弁することで、上流側冷却水流路群１２ａを流れる冷却水の流量が相対的に低下させることができる。つまり、第１オイル導入部１７から導入される第１のオイルに冷却水との間で熱交換を行う必要がないような状況では、上流側制御弁８１を開弁することで、上流側冷却水流路群１２ａへの冷却水の供給を実質的に停止することが可能となる。

そして、上流側制御弁８１の開度を調整し、上流側冷却水流路群１２ａを流れる冷却水の流量を調整することで、第１オイル経路１１ａを流れる第１のオイルの熱交換量を調整することが可能となる。

また、下流側制御弁８２を開弁することで、下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水の流量が相対的に低下させることができる。つまり、第２オイル導入部２１から導入される第２のオイルに冷却水との間で熱交換を行う必要がないような状況では、下流側制御弁８２を開弁することで、下流側冷却水流路群１２ｂへの冷却水の供給を実質的に停止することが可能となる。

そして、下流側制御弁８２の開度を調整し、下流側冷却水流路群１２ｂを流れる冷却水の流量を調整することで、第２オイル経路１１ｂを流れる第２のオイルの熱交換量を調整することが可能となる。

１…オイルクーラ
２…熱交換部
３ａ…第１頂部プレート
３ｂ…第２頂部プレート
４ａ…第１底部プレート
４ｂ…第２底部プレート
６…第１コアプレート
７…第２コアプレート
９…プレート間オイル流路
１０…プレート間冷却水流路
１１ａ…第１オイル経路
１１ｂ…第２オイル経路
１２ａ…上方側冷却水流路群
１２ｂ…下方側冷却水流路群
１３…冷却水経路
１３ａ…第１冷媒経路
１３ｂ…第２冷媒経路
１５…オイル通過穴
１６…冷却水通過穴
１７…第１オイル導入部
１８…第１オイル排出部
１９…冷却水導入部
２０…冷却水排出部
２１…第２オイル導入部
２２…第２オイル排出部
２４…オイル戻し通路
２５…第１オイル通過穴
２６…第２オイル通過穴
２８…オイル閉塞部
３０ａ…冷却水閉塞部
３０ｂ…冷却水閉塞部
３１…第１冷却水通過穴
３２…第２冷却水通過穴

Claims

多数のコアプレートを積層し、各々の間にプレート間オイル流路とプレート間冷媒流路とを交互に構成した熱交換部を有するオイルクーラにおいて、
第１のオイルが導入される第１オイル導入口と、
上記第１のオイルが排出される第１オイル排出口と、
第２のオイルが導入される第２オイル導入口と、
上記第２のオイルが排出される第２オイル排出口と、
冷媒が導入される冷媒導入口と、
上記冷媒が排出される冷媒排出口と、を有し、
上記プレート間オイル流路によって、上記第１オイル導入口から上記第１オイル排出口に至る第１オイル経路と、上記第１オイル経路から独立し、上記第２オイル導入口から上記第２オイル排出口に至る第２オイル経路が形成され、
上記プレート間冷媒流路によって、上記冷媒導入口から上記冷媒排出口に至る冷媒経路が形成され、
上記冷媒経路は、上記第１オイル経路内の上記第１のオイルを冷却する上流側の第１冷媒経路と、上記第２オイル経路内の上記第２のオイルを冷却する下流側の第２冷媒経路と、が直列に接続された構成となっており、
上記第２冷媒経路をバイパスする第１バイパス通路と、
上記第１バイパス通路を開閉する第１制御弁と、を有することを特徴とするオイルクーラ。
上記第１冷媒経路をバイパスする第２バイパス通路と、
上記第２バイパス通路を開閉する第２制御弁と、を有することを特徴とする請求項１に記載のオイルクーラ。
多数のコアプレートを積層し、各々の間にプレート間オイル流路とプレート間冷媒流路とを交互に構成した熱交換部を有するオイルクーラにおいて、
第１のオイルが導入される第１オイル導入口と、
上記第１のオイルが排出される第１オイル排出口と、
第２のオイルが導入される第２オイル導入口と、
上記第２のオイルが排出される第２オイル排出口と、
冷媒が導入される冷媒導入口と、
上記冷媒が排出される冷媒排出口と、を有し、
上記プレート間オイル流路によって、上記第１オイル導入口から上記第１オイル排出口に至る第１オイル経路と、上記第１オイル経路から独立し、上記第２オイル導入口から上記第２オイル排出口に至る第２オイル経路が形成され、
上記プレート間冷媒流路によって、上記冷媒導入口から上記冷媒排出口に至る冷媒経路が形成され、
上記冷媒経路は、上記第１オイル経路内の上記第１のオイルを冷却する上流側の第１冷媒経路と、上記第２オイル経路内の上記第２のオイルを冷却する下流側の第２冷媒経路と、が直列に接続された構成となっており、
上記第１冷媒経路をバイパスするバイパス通路と、
上記バイパス通路を開閉する制御弁と、を有することを特徴とするオイルクーラ。