JP5468827B2

JP5468827B2 - Oil cooler

Info

Publication number: JP5468827B2
Application number: JP2009150658A
Authority: JP
Inventors: 勝弘磯田
Original assignee: 株式会社マーレフィルターシステムズ
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-06-25
Also published as: JP2011007410A

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.

また特許文献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。 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

上記のフィンプレートは、オイル流路を各々構成する２枚のコアプレートとその中を流れるオイルとの間の熱伝達の向上に寄与しているが、コア部の断面で見ると、２枚のコアプレートで構成される狭い間隙からなるオイル流路内をオイルは直線的に流れるため、コアプレート表面近傍に温度境界層が生じ、この温度境界層が熱交換効率を損なう要因となっている。この温度境界層を小さくするためには、例えば、フィンのピッチをより細かくして微細な流路における流速を高めることが有効であるが、フィンの過度の微細化は通路抵抗の増大を招くため、自ずから限界がある。 The fin plate described above contributes to an improvement in heat transfer between the two core plates constituting the oil flow path and the oil flowing therethrough. Since oil flows linearly in an oil flow path composed of a narrow gap formed by a core plate, a temperature boundary layer is generated in the vicinity of the core plate surface, and this temperature boundary layer is a factor that impairs heat exchange efficiency. In order to reduce the temperature boundary layer, for example, it is effective to increase the flow velocity in a fine flow path by making the fin pitch finer, but excessive miniaturization of the fin causes an increase in passage resistance. Naturally, there is a limit.

また上記特許文献２の邪魔壁も、オイルの実質的な通路長が長くなることから、同様に通路抵抗の増大を伴う。 Further, the baffle wall of Patent Document 2 also increases the passage resistance in the same manner because the substantial passage length of the oil becomes longer.

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積層し、互いにロー付け接合し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挟んで互いに反対側となる２箇所に、それぞれオイル連通孔を有し、
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、上記一対のオイル連通孔を結ぶ直線と交差する方向に延びた複数本の突条部が形成され、この突条部は、隣接するコアプレートに接しない範囲でオイル流路から見て外側へ膨出していることを特徴としている。 In the present invention, a large number of core plates are stacked, and oil flow paths and cooling water flow paths are alternately formed between them, and fin plates are stacked between the core plates serving as the oil flow paths and brazed to each other. In the oil cooler that is joined,
The core plate has oil communication holes at two locations opposite to each other across the center on the plan view,
A plurality of protrusions extending in a direction intersecting with a straight line connecting the pair of oil communication holes is formed on at least one of the two core plates constituting each of the oil flow paths. In the range not contacting the adjacent core plate, it is characterized by bulging outward as seen from the oil flow path.

上記のように突条部が設けられている部位では、２枚のコアプレートの間に形成されるオイル流路が局部的に膨らんだ形となるため、一方のオイル連通孔から他方のオイル連通孔へと流れるオイルは、断面で見たときに、複数の突条部により僅かに蛇行しながら流れる。これにより、コアプレート表面の温度境界層が小さくなり、熱交換効率が高くなる。 Since the oil flow path formed between the two core plates is locally swelled at the portion where the protrusion is provided as described above, the oil communication hole from one oil communication hole is communicated with the other oil communication hole. The oil flowing to the hole flows while meandering slightly by the plurality of protrusions when viewed in cross section. Thereby, the temperature boundary layer on the core plate surface is reduced, and the heat exchange efficiency is increased.

本発明の好ましい一つの形態では、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双方に、上記の突条部がそれぞれ形成されており、一方のコアプレートの突条部と他方のコアプレートの突条部とが交互に、かつ、積層方向に投影したときに互いに重ならないように配置されている。これにより、コアプレートの双方に向かってより確実に蛇行しながらオイルが流れるようになり、各々のコアプレートとの間での熱交換効率が高くなる。 In one preferred form of the present invention, in both of the two core plates constituting each of the oil passages, protrusions described above are formed respectively, ridges and other hand the core plate The protrusions of the core plate are alternately arranged so as not to overlap each other when projected in the stacking direction . As a result, the oil flows while more reliably meandering toward both the core plates, and the heat exchange efficiency with each core plate is increased.

また上記突条部の部位においては、フィンプレートの形式にもよるが、通常は、フィンプレートとコアプレートとがロー付け接合されずに隙間が残存することとなる。そのため、通路抵抗が低減する。 Moreover, although it depends on the type of the fin plate at the portion of the ridge portion, normally, the fin plate and the core plate are not joined by brazing and a gap remains. Therefore, the passage resistance is reduced.

この発明によれば、オイルの流れに対する通路抵抗を増大させることなく熱交換効率が向上する。 According to this invention, the heat exchange efficiency is improved without increasing the passage resistance against the oil flow.

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. ２種のコアプレートを重ねたときの突条部の配置を投影して示す平面図。The top view which projects and shows arrangement | positioning of a protrusion part when two types of core plates are piled up. 図４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４のＢ−Ｂ線に沿った組立状態での断面図。Sectional drawing in the assembly state along the BB line of FIG. フィンプレートの拡大斜視図。The expansion perspective view of a fin plate. 図５のＣ−Ｃ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 CC line of FIG. コア部の断面におけるオイルの流れの説明図。Explanatory drawing of the flow of the oil in the cross section of a core part. 第２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 2nd Example. 第２実施例における第２のコアプレートの平面図。The top view of the 2nd core plate in 2nd Example. 第２実施例における図４と同様の平面図。The top view similar to FIG. 4 in 2nd Example. 第３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 3rd Example. 第３実施例における第２のコアプレートの平面図。The top view of the 2nd core plate in 3rd Example. 第３実施例における図４と同様の平面図。The top view similar to FIG. 4 in 3rd Example. 第４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 4th Example. 第４実施例における第２のコアプレートの平面図。The top view of the 2nd core plate in 4th Example. 第４実施例における図４と同様の平面図。The top view similar to FIG. 4 in 4th 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５，６参照）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 FIGS. 5 and 6). 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 upper positions, and cooling water communication holes 13 are formed at two 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 laminated, 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の適宜位置には、冷却水流路８側つまり上方へ突出する複数個の円錐台形のディンプル１６Ａが膨出形成されており、上記第２のコアプレート６には、これらのディンプル１６Ａに対応する位置に、冷却水流路８側つまり下方へ突出する複数個の円錐台形のディンプル１６Ｂが膨出形成されている。これらのディンプル１６Ａ，１６Ｂは、２枚のコアプレート５，６の間に必要な間隔の半分の高さをそれぞれ有し、組立状態では、図５，図６に示すように、各々の頂部が互いにロー付けにより接合されている。このように柱状に接合したディンプル１６Ａ，１６Ｂ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。なお、図１では、このようなコアプレート５，６の細部は図示省略されている。 Further, a plurality of frustoconical dimples 16 A projecting upward from the cooling water flow path 8 side, that is, upward, are formed at appropriate positions on the first core plate 5. A plurality of frustoconical dimples 16B projecting downward on the cooling water flow path 8 side, that is, downward, are formed at positions corresponding to these dimples 16A. These dimples 16A and 16B each have a height that is half the required distance between the two core plates 5 and 6, and in the assembled state, as shown in FIGS. They are joined together by brazing. The dimples 16 </ b> A and 16 </ b> B joined in a columnar shape in this way have a function of generating turbulent flow in the flow of cooling water and improving heat exchange efficiency, and contribute to improving the rigidity of the entire core portion 1. In FIG. 1, the details of the core plates 5 and 6 are not shown.

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。なお、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７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上下に蛇行させるための突条部３１，３２について説明する。 Next, the flow of oil in the oil flow path 7, which is the main part of the present invention, and the protrusions 31 and 32 for causing the oil flow to meander up and down will be described.

図７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７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. 7, 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. In particular, the position of the corrugated by a half pitch for every certain width. It consists of offset-type corrugated fins. For convenience of explanation, assuming that two directions orthogonal to each other in the plane of the fin plate 11 are defined as an X direction and a Y direction as shown in FIG. 7, the base material is sent in the Y direction at every 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（図８参照）、この脚部４４がオイル流路７を横切る形となる。そのため、このフィンプレート１１は、コアプレート５，６の面に沿った方向ではオイルの流れを蛇行させる機能を有するが、コアプレート５，６の断面で見ると、オイルは基本的に直線的に通過しようとする。 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 legs 44 as heat exchange fins between the first core plate 5 and the second core plate 6 ( As shown in FIG. 8, the leg 44 crosses the oil flow path 7. Therefore, the fin plate 11 has a function of causing the oil flow to meander in the direction along the surfaces of the core plates 5 and 6, but when viewed in the cross section of the core plates 5 and 6, the oil is basically linear. Try to pass.

そこで、本発明では、コアプレート５，６の断面方向にオイルの流れを蛇行させるために、コアプレート５，６に比較的浅い複数の突条部３１，３２がプレス加工されている。 Therefore, in the present invention, in order to meander the oil flow in the cross-sectional direction of the core plates 5 and 6, a plurality of relatively shallow protrusions 31 and 32 are pressed on the core plates 5 and 6.

上述したように、オイルが流れるオイル流路７は、コアプレート５，６の間、詳しくは第１のコアプレート５の下面と第２のコアプレート６の上面との間に構成されているが、図５，図６に示すように、相対的に上方に位置する第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複数本の細長い第１の突条部３１が膨出形成されている。この第１の突条部３１は、長手方向と直交する断面において比較的緩い円弧形に膨らんでおり、かつその高さは、上方に隣接する第２のコアプレート６と接しない範囲、より具体的には、ディンプル１６Ａよりも僅かに低いものとなっており、冷却水流路８の流れを閉塞することはない。 As described above, the oil flow path 7 through which oil flows is formed between the core plates 5 and 6, specifically between the lower surface of the first core plate 5 and the upper surface of the second core plate 6. As shown in FIGS. 5 and 6, the first core plate 5 positioned relatively upward is provided with a plurality of elongated first protrusions 31 projecting toward the cooling water flow path 8, that is, upward. Has been formed. The first protrusion 31 swells in a relatively loose arc shape in a cross section orthogonal to the longitudinal direction, and the height thereof is within a range not in contact with the second core plate 6 adjacent to the upper side. Specifically, it is slightly lower than the dimples 16A, and does not block the flow of the cooling water flow path 8.

同様に、相対的に下方に位置する第２のコアプレート６には、冷却水流路８側つまり下方へ突出する複数本の細長い第２の突条部３２が膨出形成されている。この第２の突条部３２は、第１の突条部３１と同様に、長手方向と直交する断面において比較的緩い円弧形に膨らんでおり、かつその高さは、下方に隣接する第１のコアプレート５と接しない範囲、より具体的には、ディンプル１６Ｂよりも僅かに低いものとなっており、やはり冷却水流路８の流れを閉塞することはない。 Similarly, a plurality of elongated second protrusions 32 projecting from the cooling water flow path 8 side, that is, downward, are formed in the second core plate 6 positioned relatively downward. Similar to the first ridge portion 31, the second ridge portion 32 swells in a relatively loose arc shape in a cross section orthogonal to the longitudinal direction, and the height thereof is adjacent to the lower portion. This is a range that is not in contact with one core plate 5, more specifically, slightly lower than the dimple 16 </ b> B, and does not obstruct the flow of the cooling water flow path 8.

図２および図３は、複数の突条部３１，３２の配置の一例を示しているが、この例では、第１の突条部３１の各々は、一対のオイル連通孔１２を結ぶ直線Ｍに直交する直線状に延び、かつ５本（但し、中央の１本は、テーパ筒状部５ｂにより２個に分割されている）の突条部３１がそれぞれ平行に形成されている。 2 and 3 show an example of the arrangement of the plurality of ridges 31, 32. In this example, each of the first ridges 31 is a straight line M connecting the pair of oil communication holes 12. And 5 ridges 31 (one at the center is divided into two by the tapered cylindrical portion 5b) are formed in parallel.

同様に、第２の突条部３２の各々は、一対のオイル連通孔１２を結ぶ直線Ｍに直交する直線状に延び、かつ６本（但し、中央部の２本は、テーパ筒状部６ｂによりそれぞれ２個に分割され、その両側の各１本は、ディンプル１６Ｂを挟んでそれぞれ３個に分割されている）の突条部３２がそれぞれ平行に形成されている。 Similarly, each of the second protrusions 32 extends in a straight line perpendicular to the straight line M connecting the pair of oil communication holes 12, and six (however, the two at the center are the tapered tubular parts 6b). , Each of which is divided into three pieces, each of which is divided into three pieces with the dimples 16B interposed therebetween, respectively.

そして、第１のコアプレート５における第１の突条部３１の位置（図２）と、第２のコアプレート６における第２の突条部３２の位置（図３）と、は、互いに相補の関係となっており、両者を重ねたときの配置を投影して示す図４に明らかなように、直線Ｍに沿って第１の突条部３１と第２の突条部３２とが交互に位置している。また、両者を投影したときに、互いに重なり合わない範囲で互いに近接して配置されており、かつ、正方形をなすコアプレート５，６の四隅のオイル連通孔１２および冷却水連通孔１３を除く中央の大部分に、これらの突条部３１，３２が拡がっている。 The position of the first protrusion 31 (FIG. 2) on the first core plate 5 and the position of the second protrusion 32 (FIG. 3) on the second core plate 6 are complementary to each other. As shown in FIG. 4 which shows a projection of the arrangement when the two are overlaid, the first protrusions 31 and the second protrusions 32 alternate along the straight line M. Is located. Further, when both are projected, they are arranged close to each other within a range that does not overlap with each other, and the center excluding the oil communication holes 12 and the cooling water communication holes 13 at the four corners of the core plates 5 and 6 forming a square shape. These ridges 31 and 32 are spread over most of the area.

これらの突条部３１，３２を備えたコアプレート５，６は、上述したように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１１とともに炉内でロー付け接合されるが、上記の突条部３１，３２においては、突条部３１，３２がオイル流路７から見て外側へ膨らんでいることから、フィンプレート１１とはロー付けされることがなく、図９に拡大して示すように、フィンプレート１１との間に隙間３３が残存している。 The core plates 5 and 6 having these protrusions 31 and 32 are brazed and joined in the furnace together with the fin plate 11 made of offset corrugated fins as described above. In FIG. 9, the protrusions 31 and 32 bulge outward as viewed from the oil flow path 7, so that they are not brazed to the fin plate 11, and as shown in an enlarged view in FIG. The gap 33 remains between the two.

上記のような構成においては、一方のオイル連通孔１２から各々のオイル流路７内に流入したしたオイルは、基本的には、上記の直線Ｍに沿うような形で他方のオイル連通孔１２へとコアプレート５，６間のオイル流路７を流れていくが、図９にオイルの流れを矢印３５として示すように、第１の突条部３１と第２の突条部３２とが交互に配置されていることから、オイルは上下に蛇行して流れる。これにより、コアプレート５，６表面近傍の温度境界層が小さくなり、各々のコアプレート５，６との間での熱交換効率が向上する。また、各々の突条部３１，３２では、フィンプレート１１との間に隙間３３が生じていることから、通路抵抗が局部的に小さくなる。従って、フィンプレート１１内を上下に蛇行しながら通流するにも拘わらず、通路抵抗の増大はなく、むしろオイルクーラ全体として通路抵抗を低減することができる。 In the configuration as described above, the oil that has flowed into each oil flow path 7 from one oil communication hole 12 is basically along the straight line M in the other oil communication hole 12. The oil flows through the oil flow path 7 between the core plates 5 and 6. As shown in FIG. 9 by the arrow 35, the first protrusion 31 and the second protrusion 32 are connected to each other. Since they are arranged alternately, the oil flows meandering up and down. As a result, the temperature boundary layer in the vicinity of the surfaces of the core plates 5 and 6 is reduced, and the efficiency of heat exchange with each of the core plates 5 and 6 is improved. Further, since the gaps 33 are formed between the projecting ridges 31 and 32 and the fin plate 11, the passage resistance is locally reduced. Therefore, the passage resistance does not increase despite the passage of the fin plate 11 while meandering up and down, and the passage resistance can be reduced as a whole in the oil cooler.

次に、図１０〜図１２は、突条部３１，３２の形状（レイアウト）を変更した第２実施例を示している。図１０は第１のコアプレート５における第１の突条部３１の配置を示し、図１１は第２のコアプレート６における第２の突条部３２の配置を示し、図１２は、両者を重ねた状態を投影して示している。ここで、図の左下側のオイル連通孔１２ａがオイル流路７に対するオイル入口となり、図の右上側のオイル連通孔１２ｂがオイル流路７に対するオイル出口となる。この第２実施例は、オイル入口１２ａから矢印３６，３７のように放射状に拡がって流れるオイルの流れに対し、突条部３１，３２の各部ができるだけ直角に近い角度で交差するように、各々の突条部３１，３２が緩い円弧形に湾曲した形状をなしている。より詳しくは、オイル入口１２ａへ向かって凹となった湾曲形状をなしている。なお、５本の第１の突条部３１と６本の第２の突条部３２とが、交互にかつ平行に配置されている点は、前述した第１実施例と同様である。 Next, FIGS. 10 to 12 show a second embodiment in which the shape (layout) of the protrusions 31 and 32 is changed. 10 shows the arrangement of the first ridges 31 in the first core plate 5, FIG. 11 shows the arrangement of the second ridges 32 in the second core plate 6, and FIG. The superimposed state is projected. Here, the oil communication hole 12 a on the lower left side in the figure serves as an oil inlet for the oil flow path 7, and the oil communication hole 12 b on the upper right side in the figure serves as an oil outlet for the oil flow path 7. In the second embodiment, each portion of the protrusions 31 and 32 intersects the oil flow flowing radially from the oil inlet 12a as indicated by arrows 36 and 37 so that they intersect at an angle as close to a right angle as possible. The protrusions 31 and 32 are curved into a loose arc shape. More specifically, it has a curved shape that is concave toward the oil inlet 12a. Note that the five first protrusions 31 and the six second protrusions 32 are alternately and parallelly arranged in the same manner as in the first embodiment described above.

次に、図１３〜図１５は、突条部３１，３２の形状（レイアウト）を変更した第３実施例を示している。図１３は第１のコアプレート５における第１の突条部３１の配置を示し、図１４は第２のコアプレート６における第２の突条部３２の配置を示し、図１５は、両者を重ねた状態を投影して示している。ここで、図の左下側のオイル連通孔１２ａがオイル流路７に対するオイル入口となり、図の右上側のオイル連通孔１２ｂがオイル流路７に対するオイル出口となる。この第３実施例は、前述した第２実施例と同じく、オイル入口１２ａから矢印３６，３７のように放射状に拡がって流れるオイルの流れに対し、突条部３１，３２の各部ができるだけ直角に近い角度で交差するように、各々の突条部３１，３２が緩い円弧形に湾曲した形状をなしているものであるが、特に、オイル出口１２ｂへ向かって収束するように流れる流れの後半部分を考慮して、円弧の向きを流れの前半部分（つまり図の左下側部分）と後半部分（つまり図の右上部分）とで対称に配置してある。つまり、オイル入口１２ａ寄りの突条部３１，３２は該オイル入口１２ａへ向かって凹となった湾曲形状をなし、オイル出口１２ｂ寄りの突条部３１，３２は該オイル出口１２ｂへ向かって凹となった湾曲形状をなしている。 Next, FIGS. 13 to 15 show a third embodiment in which the shapes (layouts) of the protrusions 31 and 32 are changed. FIG. 13 shows the arrangement of the first protrusions 31 on the first core plate 5, FIG. 14 shows the arrangement of the second protrusions 32 on the second core plate 6, and FIG. The superimposed state is projected. Here, the oil communication hole 12 a on the lower left side in the figure serves as an oil inlet for the oil flow path 7, and the oil communication hole 12 b on the upper right side in the figure serves as an oil outlet for the oil flow path 7. In the third embodiment, as in the second embodiment described above, each portion of the protrusions 31 and 32 is as perpendicular as possible to the flow of oil flowing radially from the oil inlet 12a as indicated by arrows 36 and 37. Each of the protrusions 31 and 32 has a shape that is curved in a loose arc shape so as to intersect at a close angle, and in particular, the latter half of the flow that flows so as to converge toward the oil outlet 12b. Considering the portion, the direction of the arc is symmetrically arranged in the first half of the flow (that is, the lower left portion of the figure) and the latter half (that is, the upper right portion of the drawing). That is, the protrusions 31 and 32 near the oil inlet 12a have a curved shape that is concave toward the oil inlet 12a, and the protrusions 31 and 32 near the oil outlet 12b are concave toward the oil outlet 12b. It has a curved shape.

さらに、図１６〜図１８は、突条部３１，３２の形状（レイアウト）を変更した第４実施例を示している。図１６は第１のコアプレート５における第１の突条部３１の配置を示し、図１７は第２のコアプレート６における第２の突条部３２の配置を示し、図１８は、両者を重ねた状態を投影して示している。ここで、図の左下側のオイル連通孔１２ａがオイル流路７に対するオイル入口となり、図の右上側のオイル連通孔１２ｂがオイル流路７に対するオイル出口となる。この第４実施例は、フィンプレート１１が有する流路抵抗の異方性を相殺するように、突条部３１，３２の長手方向を、一対のオイル連通孔１２を結ぶ直線Ｍに対し一方に傾斜させたものである。 Further, FIGS. 16 to 18 show a fourth embodiment in which the shapes (layouts) of the protrusions 31 and 32 are changed. 16 shows the arrangement of the first ridges 31 on the first core plate 5, FIG. 17 shows the arrangement of the second ridges 32 on the second core plate 6, and FIG. The superimposed state is projected. Here, the oil communication hole 12 a on the lower left side in the figure serves as an oil inlet for the oil flow path 7, and the oil communication hole 12 b on the upper right side in the figure serves as an oil outlet for the oil flow path 7. In the fourth embodiment, the longitudinal direction of the protrusions 31 and 32 is set to one side with respect to the straight line M connecting the pair of oil communication holes 12 so as to cancel the anisotropy of the channel resistance of the fin plate 11. It is slanted.

すなわち、上述したようなオフセット型コルゲートフィンにおいては、図８の拡大断面図（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、フィンプレート１１の脚部４４を断面している）に示すように、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（図７参照）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。 That is, in the offset corrugated fin as described above, the enlarged cross-sectional view of FIG. 8 (the cross-section of the leg portion 44 of the fin plate 11 is taken along the cross-section crossing the oil flow path 7 parallel to the surfaces of the core plates 5 and 6 As shown in FIG. 7, since the offset width 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 (see FIG. 7). 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おり、例えば、図１８に付記したＸ方向およびＹ方向にフィンプレート１１が組み合わされる。そのため、オイル入口１２ａとなるオイル連通孔１２からオイル流路７に流れ出たオイルは、オイル入口１２ａからＸ方向へは流れやすいものの、Ｙ方向へは流れにくく、矢印３６，３７のように流れる流れの分布が不均一となる傾向がある。 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 having a substantially square shape. For example, the fins in the X direction and the Y direction added to FIG. Plates 11 are combined. Therefore, the oil flowing out from the oil communication hole 12 serving as the oil inlet 12a to the oil flow path 7 is easy to flow from the oil inlet 12a in the X direction, but hardly flows in the Y direction, and flows as indicated by arrows 36 and 37. The distribution tends to be non-uniform.

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、この第４実施例では、突条部３１，３２が傾斜している。突条部３１，３２に斜めに衝突した流れは、この突条部３１，３２を乗り越えつつもこの突条部３１，３２の長手方向に沿って案内されるので、図１８のＹ方向へオイルが流れやすくなる。従って、フィンプレート１１の基本的な流路抵抗の異方性が相殺され、コアプレート５，６およびフィンプレート１１の全面に亘って、より均等にオイルが流れるようになり、全体的な熱交換が向上する。なお、突条部３１，３２をさらに第２実施例のように湾曲形状とすることも可能である。 In consideration of such anisotropy of the channel resistance of the fin plate 11, in the fourth embodiment, the protrusions 31 and 32 are inclined. Since the flow which collided diagonally with the ridges 31 and 32 is guided along the longitudinal direction of the ridges 31 and 32 while getting over the ridges 31 and 32, the oil flows in the Y direction in FIG. Becomes easier to flow. Accordingly, the basic flow resistance anisotropy of the fin plate 11 is offset, and the oil flows more evenly over the entire surfaces of the core plates 5 and 6 and the fin plate 11, so that the overall heat exchange is performed. Will improve. In addition, it is also possible to make the protrusions 31 and 32 into a curved shape as in the second embodiment.

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、上記実施例では、コアプレート５，６の双方に突条部３１，３２を形成しているが、いずれか一方のみに突条部を設けるようにしてもよく、また突条部の形状（レイアウト）としても、上記実施例に限定されずに、種々の変更が可能である。さらに、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。また、一対のオイル連通孔の中で、どちらがオイル入口でどちらがオイル出口となるかは、上記実施例に限られずに任意に選択できる。 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, in the above embodiment, the ridges 31 and 32 are formed on both of the core plates 5 and 6, but the ridges may be provided on only one of them, and the shape of the ridges The (layout) is not limited to the above embodiment, and various changes can be made. Furthermore, 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 or fin plate such as a circle, an oval, or a rectangle. Further, which of the pair of oil communication holes is the oil inlet and which is the oil outlet can be arbitrarily selected without being limited to the above embodiment.

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…第１の突条部
３２…第２の突条部 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 ... 1st protrusion Part 32: Second protrusion

Claims

A large number of core plates are stacked, and oil flow paths and cooling water flow paths are alternately formed between them, and fin plates are stacked between the core plates serving as the oil flow paths and brazed to each other. In the oil cooler,
The core plate has oil communication holes at two locations opposite to each other across the center on the plan view,
In both of the two core plates constituting each of the oil passages, ridges of a plurality of which extends in a direction intersecting with the straight line connecting the pair of oil communication hole is formed, these projections The part bulges outward as seen from the oil flow path as long as it does not contact the adjacent core plate via the cooling water flow path ,
The ridges of one core plate and the ridges of the other core plate constituting the oil flow path are alternately arranged so as not to overlap each other when projected in the stacking direction. Oil cooler.

2. The oil cooler according to claim 1 , wherein the protrusions extend in a straight line perpendicular to the straight line, and the plurality of protrusions are formed in parallel.

3. The fin plate according to claim 1 or 2 , wherein the fin plate is made of an offset corrugated fin, and the fin plate and the core plate are not brazed and joined in the protruding portion. Oil cooler.