JPS6273088A - 冷却器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌｌ−へ什皿於野一 本発明は、周壁を閉塞された外管及びそれに対して同軸
に４（／ｉたわ−）でいる周壁を閉寒されな内管を有し
ており、この場合、内管は、少なくとも、その外側に、
また、外管は、少なくとも、その内側に、放射方向に延
びている、両方の周壁の軸に対して平行なリブを有して
おり、また、両方の周壁は、対応する周辺輪郭を有して
いる冷却器、例えば、油冷却器に関するしのである。

Ｕ± この柱頭の冷却器は、アメリカ特許第４．３４５，６４
４号明４ｌ１ｇから公知である。この冷却器においては
、内周壁及び外周壁は、一体の押し出し型材として形成
されており、この場合、両方の周壁により境界されてい
る環状室が、放射方向に延びている、周壁含直接的に連
結しているウェブにより、個々の室に分割されている。

正面ｆｌｔｌｌを開放されている端部は、環１ノｚのキ
ャンプにより１′７１″！￥されており、これらのキャ
ップは、冷却されるハ＼き媒体に対する入口ないしは出
口開口を有している。このような・輪郭に対する押し出
し工具は、製（１−不可能である。その上、貫流横断面
の周辺長さに対する貫流横断面の比は、適りでは無い。

この比は、特に、冷却能力を決定するしのである。冷却
能力に著しく影響を与える他の因子は、冷却器の２個の
隣接する境界面の間における媒Ｉ＋、層の厚さである。

広範な実験が示すように、この層、又は、層厚が、冷却
されるＩ＼き媒体の２屯のｊγ擦、又は、境界層厚さの
領域内に横たわる時は、冷却能力は著しく向上する。こ
こで、境界層という用語の下において、固体の壁に沿っ
てガス状、又は、液状媒体の、直接的に壁の付近に横た
わり、流れ速度をゼロ値から、漸進的に外部流れの値ま
で上昇させる流れ層を意味するものである。

この場合、境界層厚さは、壁から、流れ速度が、外部速
度の約９９ｚに達するまでの距離である。空気及び水に
対しては、境界層は、約２　ｍ　ｍであり、油（伝動装
置用油）の渇きには、境界層は、６＋ａｍまでに達する
ことがある。それ故、効果的な冷却器に対しては、冷却
する面の距離が、比較的に小さいことが重要である。他
方、冷却器構造は、冷却器が上述の判断基準を維持の下
に、相違する貫流量に、それにより、同様に、冷却能力
の中に因子として入って行く媒体の１５１首の貫流速度
が変えられること無しに、適合可能であるように形成さ
れるべきである。

几朋遭」を法」７よ゛　−る。

本発明は、最初に述べられた種類の冷却器から出発する
ものである。

本発明が基礎としている課題は、今や、このような冷却
器の比冷却能力を改善すること、従って、貫流横断面の
周辺長さに対する貫流横断面の比を、好適に形成するこ
と、更に、このような冷却器の製作及び組み立てを簡単
化するような構造的な前提を得ることにあるものである
。

１１題占をイ゛　−るための−；・ この複雑な課題の解決は、本発明によると、今や、放射
方向に測られて、リブの高さが、外周壁の内径と、内周
壁の外径との差の半分であり、また、内周壁から外方ｌ
＼突出しているリブが、それぞれ、隣接する、内方に突
出している外周壁の２個のリブにより境界されている部
分室を等分し、この場合、部分室の個数は、外方に突出
している内周壁のリブの個数と同数であることにある。

第二の本発明による特徴によると、外周壁及び内周壁は
、相互に波付けされており、このようにして、型材の拡
大された、ないしは、延長された正面側の端部領域が、
組み立ての際に、歯状に相互に係合し、また、正面側の
分離継ぎ口のろう付け、又は、溶接の際に、型材が相互
に回転することを阻止する。これにより、簡単に、連結
されるべき型材片の位＝決めが可能であるように、外方
に突出している内周壁のリフが、位置を正しく外周壁の
内方に突出しているリブの部分室の中に横たわり、これ
を等分し、これにより、冷却器の全周壁の上に、同じ幾
何学的関係が存在するようにすることを確実とする。

爽−ＪＬＪ引 第１図は、押し出し成形された外管１の横断面を示すも
のであるが、その本来の周壁２は、波状に形成されてお
り、この場合、各波の山３には、外リブ４が、また、各
波の谷５には、内リブ６が接続している。

波の山３及び波の谷５は、外管１の長子軸に対して平行
に延びている。壁厚並びに本来の周面２及び各リブ４及
び６の壁厚は、非常に小さいものである。その上、周囲
の長さ単位ごとに、４個のリブ４ないしは５があり、そ
れ故、リブのピッチは大きい。

第２図は、押し出し成形された内管７の横断面を示すも
のであるが、その本来の周壁８は、同様に、波状に形成
されており、しかも、外管１の周壁２に対して、対応し
た形ｊ＋３に形成されている。それぞれの波の山９には
、外方に向けられたリブ１０が接続している。リブ１０
のピッチは、外壁２のそれに対応している。

冷却器の形成及び仕上げのために、このように形成され
た同じ長さの押し出し成形された管１及び７が、相互に
しゅう動される。リブ６ないしは１０の放射方向に図ら
れた窩さＩＩは、外周壁２の平均内径りと、内周８壁の
平均外径ｄとの差の半分にほぼに等しく、これにより、
リブ６も、リブ１０も、両方の相互にしゅう動された型
材により境界された環状室を、放射方向に（Δ渡しをす
るようにするく第３図）。上述の環状室を放射方向に橋
渡しをしているリブ６ないしは１０の外方の境界角は、
この場合、それぞれ、周ｖ２ないしは８の波により形成
された溝状のくぼみ（波の谷）の中に横たわり、これに
より、上述の環状室の一様なピッチのために、多数の同
じ大きさの室に分割されるようにし、この場合、内周壁
８から、外方に突出しているリブ１０は、それぞれ、２
個の隣接する、内方に突出している外周壁２のリブ６に
より境界された部分室１１を等分する。

この部分室１１の幅は非常に小さいが、しかしながら、
第１図及び他の図も、構成部分を拡大された尺度で描か
れていることを理解すべきである。実傑には、これらの
部分は、図示されたものの、はんの半分の大きさである
だけである。

等分された部分室１１は、貫流横断面を形成しており、
それらを境界している壁、ここでは、リブ６及び１０は
、非常に近く相互に構たわっており、すなわち、周辺方
向に測られて距Ｍ、たけ相互に分離している。この距離
ａは、冷却されるべき媒体の２倍の境界層に相当してい
る。

第３図から分かる貫流横断面が、距離ａの維持の下に、
また、冷却器の外部寸法の維持の下に拡大されるべきで
あるならば、内管７が、より小さい内径を有し、同時に
、リブ６及び１０の高さＩ＋を拡大して使用される。こ
の寸法の変更は、無論、ある定められた限界内において
可能であるだけである。なぜならば、一方では、内管７
の直径ｄは、任意に縮小されることができず、他方では
、外管１のリブ６の高さ　１１は、任意に高くされるこ
とができないからである。冷却器の形成のために相互に
しゆう動される管１及び７は、正面側を閉塞されるべき
である。この目的のために、第４図に縦断面で示されて
いる閉塞キャップ１５が役立つ。このキャップ１５は、
軸方向に見られて、異なった直径を有している２個の部
分１６及び１７並びに中心貫通開口１８を有している。

より小さな外径を有している部分１７の中には、軸方向
に長く延ばされた環状室１９があり、これは、部分１６
の中に設けられた、外方に開放している第二の環状室２
０に移行している。環状室１９が、円筒状の壁２１及び
２２により境界されると、第二の環状室２０の壁２３及
び２４は、外管１の外部輪郭及び内管７の内部輪郭に対
応して輪郭を付けられている。この輪郭を、第Ｓ図によ
る閉塞キャップ１５の正面図が示している。相互に移行
している環状室１９及び２０は、異なった放射方向の広
がりを有しており、また、相互に、これらの両方の環状
室１９及び２０の間の移行領域において、それぞれ、１
個の肩２５が形成されるように、相互に横たわっている
。閉塞キャップ１５の側方に、しかも、部分１７の中に
は、接続支管２６が形成されている。

これらの閉塞キャップ１５は、今や、端部側において、
相互に差し込まれた管１及び７の上をしゆう動さ゛れ、
その場合、これらの両方の管１及び７の正面側の縁領域
は、環状室２０により、かぶされる（第６図）。

これらの両方の管１及び７の正面角は、その場合、上述
の肩２５にもたれている。相互にかぶされた領域の中に
おいて、相互に連結された部分は接着される。ここに示
された輪郭付けのために、これらの接着面は、非常に大
きい、閉塞キャップ１５は、目的にかなっては、合成樹
脂材料から作られるが、この材料は、少なくとも狭い領
域内において、ある弾性的膨張性を有している０作動的
に取り付けられた場合に、冷却器の上へ圧力ＫＩＤが作
用をする時は、その時には、開基キャップ１５が作られ
ている材料の上述の弾性のために、環状室２０は、少な
くとも、ある周辺の中において、膨張室の機能を行い、
接着面の負荷を解放する。このような圧力衝撃は、例え
ば、冷却器が、自動車の自動制御駆動装置の油回路の中
に横たわっている時に、考慮されるべきものである。

管１．７及びキャップ１５の間の接着連結の代わりに、
機械的連結部材も、また、使用されることができ、例え
ば、多数の、周辺に沿って分布された、冷却器の軸に対
して平行に配置された引っ張り棒が使用されることもで
き、これらが、第６図の中に、破線２７により示されて
いる。開店キャップ１５の外方肩２８には、その時には
、環状の軸受は部１才２９が設けられるが、これら、同
様に、第６図に示されており、これと、引っ張り棒２７
の端部とが、例えば、ねしにより締め付けられる。

閉塞キャップ１５と一体に作られた接続支管２６の代わ
りに、部分１７の中に、ただ１個の穴が設りられ。

その中に、それから、接続ニップルが差し込まれること
もできる。

閉塞キャップ１５の部分１６の周面が同様に輪郭を付け
られ、しかも、この輪郭１・１けにより、のこ刃状のウ
ェブ３０（第５図）が生ずるようにすることが、目的に
かなっている。この種類の冷却器は、例えば、管の中に
組み込まれることかでき、この場合、その時には、この
ウェブ３０は、二つの目的を満足する。

すなわち、一方では、冷却器を位置を正しくこの管の中
に保持することであり、他方では、質流開口を冷却器を
受は取っている管の内側と組み会わされて境界する。こ
の開口を通って冷却される媒体が、流れることができる
。このような管が、第５［２１には、破線３２により示
されている。

図示された実施例においては、周辺を閉塞された外管及
び内ｇ１及び７は、円筒状に形成されている。本発明の
要旨の中には、池の周辺輪郭、例えば、だ円形状、又は
、多角形状の周辺輪郭を選択することら入っているもの
である。その時には、対応する様式で閉塞キャップ１５
を形成すべきである。

図示された実施例においては、更に、外管１く第１図）
の外部輪郭は、放射方向に対称に形成されている。この
ような形態は、冷却器が、例えば、管路の中にＪ［み込
まれる時に、目的にかなっているものである。これは、
自動車の油冷却器の場合であり、この自動車においては
、この油冷却器が水冷却器の中に一体とされている。し
かしながら、外管１の外側において、例えば、桟を設け
、この桟が、管１と一緒に押し出し成形され、管と一体
に形成され、第１図に破線１４により示されているよう
にすることも考えられるが、これも、本発明の要旨の中
に入るものである。このような桟１４は、冷却器の固着
に没立つものである。このような桟１４が設けられると
、無論、閉塞キャップ１５の第二の環状室２０の外周辺
側の境界壁２３も、また、対応して形成すべきである。

本発明を制限すべきであるとすること無しに、例えば、
このような自動車の油冷却器として使用される冷却器に
対する幾つかの目的にかなった寸法を挙げると、次ぎの
ようになる。

外管１が、約４０　＋ｎ　ｍの外径を有するならば、内
管７の外径は、約３０　ｍ　ｔｏである。リブ４．６の
平均厚さ　Ｓは、約０　、６　ｔｏ　ｎ＋であり、本来
の周壁２ないしは８の壁厚さは、約０　、６　＋ｎ　ｔ
ｏである。更に、一方では、貫流横断面と、他方では、
Ｔ：１流する横断面の周辺長さとの間の比は、非常に好
適であるが、このことを、第５図が直接的に明白として
いる。外周Ｍ２の平均直径は、更に、約３２　＋ｎ　ｍ
であり、また、内周壁８の平均直径は、Ｖ）２２１Ｏτ
０である・ 管の相互の接合の際に、波は歯状に相互に係合し、この
歯状の相互の係合により、管は確実に相互に位互決めさ
れ、これにより、内周壁の外方に突出しているリブ１０
は、位置を正しく、外周壁の内方に突出しているリブ６
の部分室１１の中に横たわり、これを等分するようにし
、これにより、冷却器の全周辺の上に、同し幾何学的関
係が存在するようにする８部分室１１の幅ａは、それぞ
れ、冷却されるべき媒体に最善に適きされる。提案され
た構造のために、冷却器を形成している要素を、部分室
１１の平均１１ｉ’Ｘ　ａが、単に、数ＩＩＩ　Ｉｌｌ
であるように形成することを可能とする。この値は、そ
の時には、冷却されるべき媒体の２倍の境界層の厚さに
相当しており、これにより、最善の冷却能力が期待され
ることがてきるようにする。また、リブ４．６及び１０
は、平面状のものであり、更に、平面状部分が、境界さ
れることらできるが、しかしながら、これらのリブの表
面を、幾らか波状とするように境界することもできるこ
とのゴ又めムｓｈ乙こ）−を　捕♀１−で石く−また−
ここに記載された構造様式の多数の油冷却器を、群及び
組立体に組み会わされることのできることも、述べて置
く。

第１及び２図による詳細に説明された構造要素を有する
冷却器の第二実施例を、今や、第７．８及び９図が示し
ている。この冷却器を形成し、作るために、ここでも、
また、このように形成された押し出し成形された、はぼ
同じ長さの管１及び２が、相互にしゅう動される。しか
しながら、押し出された管１及び２が相互にしゅう動さ
れる１ｊｑに、内管７の端部部分に、外方に突出してい
るリブ１ｏが分雛され、同様に、外管１の内方に突出し
ているリブ６が分離されている。

それから、内管７が、この端部領域内において、円すい
状、又は、ラッパ状に拡大され、しがも、その拡大され
た外縁が、外周壁２の内側にもたれる範囲まで拡大され
ている（第７図）、比較的薄い壁の周面８にもかかわら
ず、この拡大は、型材の形態のために、可能である。な
ぜならば、上述の波により、いわば、材料の保留が形成
されるからであるが、この材料の保留は、今や、周辺の
著しい拡−ｋを音映１−ｆｉ−いごの拡大の際に、引き
寄せられることができるからである。それから、突き合
わせ継ぎ目、又は、分離継ぎ目１２に沿って、相互にし
ゅう動された管１及び７ば、溶接、又は、ろう付け、あ
るいは、接着される。

また、内管７を拡大する代わりに、外管１を圧縮するこ
とも可能であり、この場合、この場合にも、また、リブ
６ないしは１０は、端部領域内において分離されなけれ
ばならない、また、制御された縮小に対して、外管１の
周壁２のこのような波が奏功する。

溶接、又は、ろう付けのために用意された冷却器の正面
側を第８図が示しており、この図から、内管７の本来の
周壁８の上述のラッパ状の拡大も見られる。端部領域の
近くにおいて、外周壁２の中に、入口開口ないしは出口
開口１３が設けられており、これに、適当な、公知の手
段により、管路ないしはポース導管が接続可能となって
いる。

図示された実施例においては、周壁を閉塞している外管
及び内管１及び７は、円筒形に形成されている。他の周
壁輪郭、例えば、だ円形状、又は、多角形状を選択する
ことも、本発明の要旨の中に入るものである。

第７〜９図による実施例に、それぞれ、最初に説明され
た実施例に関連して上に述べられた各寸法か基礎に置か
れると、どのように極端な範囲に、内周壁８の正面側に
おいて拡大されるかが分かる。上に挙げられた量が考慮
されると、周辺差が、拡大のために、△Ｕ・π（Ｄ−ｄ
）であることを考慮の下に、約３０ｍｌ１１の値が生ず
る。最初の周辺に関して、これは、約４５１の拡大を与
える。周壁２ないしは８の特殊の形態のために、この極
端な寸法における拡大かり能とされる。

正面側において、内周壁ないしは外周壁は、波がそのよ
うして保持されたままであるが、しかしながら、それら
の元の形状に対して拡大ないしは縮小される。管の相互
のしゆう動の際に、その時には、波が歯状に相互に係合
し、この歯状の相互の係合により、管は、相互に位置決
めされ、これにより、内周壁の外方に突出しているリブ
が位置を正しく、外周壁の内方に突出しているリブの部
分室の中に横たわり、これを等分し、これにより、冷却
器の全周辺に、同じ幾何学的関係が存在するようにする
。

部分室１１の幅すは、それぞれ、冷却されるべき媒体に
対してｆ＆善に適合される。これにより、提案された構
造のために、冷却器を形成している要素を、部分室１１
の平均幅すが、はんの約０．２ｏｎ＋であることを可能
とするが、これは、最善の冷却能力を可能とする。

第７図に示された実施例においては、冷却されるべき媒
体に対する入口ないしは出［１開口１３が、外周壁２の
中に設けられている。この開口を、内周壁の中に設ける
こと及び内周壁及び外周壁に設けることも、本発明の範
囲の中にに入るものである。

その上、上に一般的な形状で最１）月こ説明された実施
例から言われることは、第二に述べられた実施例にも当
てはまるものである。

発」！υ例スス −発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、製作及び組み立てを容易とさせる比冷却能力を改善し
た新規な冷却器を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、外管の横断面図、第２図は、内管の横断面図
、第３図は、第１及び２図に示された両方の管の相互の
差し込みにより形成された冷却器の、第６図のＩＩＩ−
ＩＩＩ線による横断面図、第４図は、正面側の閉塞キャ
ップの横断面図、第５図は、第４図に示されたＶ！ｉｘ
キャップの矢印への方向に見た正面図、第６図は、冷却
器の正面領域における縦断面図、第７図は、冷却器の第
二実施例の一部し７ノ断側面図、第８図は、第７図に示
ず冷却器の矢印への方向に見た正面側の正面図、第９図
は、第７図のＩＸ−ＩＸ線による（（へ断面図である。 １・・・外管、２・・外周壁、３・・波の山、５・波の
谷、４．６．１０・・・リブ、７・・・内管、８・・・
内周壁、１１・・・部分室、１５・・閉塞キャップ、１
６．１７・・・部分、１Ｊ２０・・・環状室、２５・・
・肩、２４・・・境界壁、２６・・・接続支管。 匡 ■　　　　　　　の −ＰＬｌ”） 工く り Ｃ力 ｕ、ｌ　　＠ＩＪ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、周壁を閉塞された外管（１）と、それと同軸に横た
   わっている周壁を閉塞された内管（７）とを有しており
   、この場合、内管（７）は、少なくとも、その外側に、
   また、外管（１）は、少なくとも、その内側に、放射方
   向に延びている、周壁の軸に対して平行なリブ（６、１
   ０）を有しており、内外管は、対応する周壁構造を有し
   ている、押し出された型材から成る冷却器、例えば、油
   冷却器において、リブ（６、１０）の放射方向に測定さ
   れた高さ（Ｈ）が、外周壁（２）の内径（Ｄ）と、内周
   壁（８）の外径（ｄ）との差の半分にほぼ等しく、また
   、内周壁（８）から外方に突出しているリブ（１０）が
   、それぞれ、隣接された、内方に突出している外周壁（
   ２）の２個のリブ（６）によって境界されている部分室
   （１１）を等分しており、この場合、部分室（１１）の
   個数は、内周壁（２）の外方に突出しているリブ（１０
   ）の個数に等しくなっていることを特徴とする冷却器。 ２、内外周壁（２、８）の内の少なくとも一方が、波型
   とされ、この場合、波の山（３）及び波の谷（５）が、
   内外周壁の軸に対して平行に延びている特許請求の範囲
   第１項記載の冷却器。 ３、外周壁（２）及び内周壁（８）が、対応して相互に
   波型とされている特許請求の範囲第１項記載の冷却器。 ４、リブ（６、１０）の平均厚さが、内外周壁（２、８
   ）の壁厚よりも、より小さい特許請求の範囲第１項記載
   の冷却器。 ５、両方の周壁（２、８）によって境界されている環状
   室が、リブ（６）ないしは（１０）により放射方向に仕
   切られており、リブ（６、１０）の自由な端部、又は、
   角が、それぞれ、波を形成している同じ周面のくぼみの
   中に突出し、それに向かってそれが延びている特許請求
   の範囲第１〜４項のいずれかに記載の冷却器。 ６、同軸に横たわっている管（１、７）の正面側の閉塞
   のために、それ自体公知の様式で、中心開口（１８）を
   有している閉塞キャップ（１５）が、部分室（１１）を
   連結している環状室（１９）を設けられており、この環
   状室に他の一つの側を開放している環状室（２０）が接
   続しており、その周辺側の外方の境界壁（２３）は、外
   管（１）の外部輪郭に相当しており、その周辺側の内方
   の境界壁（２４）が、内管（７）の内部輪郭に対応して
   形成されており、この環状室（２０）は、両方の管（１
   、７）の縁側において延びており、また、これらに連結
   されている、好適には、接着されている特許請求の範囲
   第１〜５項のいずれかに記載の冷却器。 ７、部分室（１１）を連結している内方の環状室（１９
   ）の軸状の延長が、その放射方向の延長よりも、より大
   きくなっている特許請求の範囲第６項記載の冷却器。 ８、内方環状室（１９）に連結ニップルが連結されてお
   り、あるいは、環状室（１９）が側方において成形され
   て接続支管（２６）を有している特許請求の範囲第６又
   は７項記載の冷却器。 ９、閉塞キャップ（１５）が、合成樹脂材料、又は、金
   属、特に、アルミニウムから作られている特許請求の範
   囲第６、７又は８項記載の冷却器。 １０、外方に開放している環状室（２０）を有している
   閉塞キャップ（１５）の領域（１６）が、内方環状室（
   １９）を有している領域（１７）よりも、より大きな外
   径を有している特許請求の範囲第６項記載の冷却器。 １１、閉塞キャップ（１５）が、その周辺、好適には、
   より大きな直径を有している部分（１６）に中に、放射
   方向外方に向けられたウェブ（３０）を有している特許
   請求の範囲第１０項記載の冷却器。 １２、閉塞キャップ（１５）の両方の環状室（１９、２
   ０）が、外方肩及び内方肩（２５）を介して相互に移行
   しており、これらの肩（２５）が、閉塞キャップ（１５
   ）の機能の正しい構成においては、管（１、７）の正面
   角に対する止めを形成している特許請求の範囲第６〜１
   １項のいずれかに記載の冷却器。 １３、端部部分の中において、外周壁（２）の内部リブ
   （６）と、内周壁（８）の外部リブ（１０）とが分離さ
   れており、また、正面側において、内周壁（８）が次の
   ように拡大及び（又は）外周（２）が次のように圧縮、
   すなわち、内外周壁が正面側において接触し、両方の周
   壁が、正面例を相互に連結（溶接、ろう付け、接着）さ
   れるように、なっている特許請求の範囲第１〜５項のい
   ずれかに記載の冷却器。 １４、内周壁及び（又は）外周壁の端部部分の拡大、又
   は、圧縮により波が、また、相互に接合された周壁の波
   が、歯状に相互に係合している特許請求の範囲第１３項
   記載の冷却器。 １５、２個の隣接するリブ（６、１０）により境界され
   た部分室（１１）の平均幅（ｂ）が、約０．２ｍｍであ
   る特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の冷却器
   。