(57)【要約】【課題】  コアサイズの大型化を招くことなく大幅な冷却性能の向上を実現できる空冷式オイルクーラの提供。【解決手段】  一対のプレート部材の間にインナーフィン８が配置されたチューブ４を、その両側に連通穴10,11を形成した状態で複数積層して成る空冷式オイルクーラ１において、前記チューブ同士の間に、波状の頂部と谷部との間にリターンルーバを１つずつ備えるアウターフィン５を配置し、インナーフィン８をオフセットフィンとし、チューブ４における高さをＡ１、幅をＡ２とした場合に、チューブ４の偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）となるように形成した。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のプレート部材の間にインナーフィンが配置されたチューブを、その両側に連通穴を形成した状態で複数積層して成る空冷式オイルクーラにおいて、
前記チューブ同士の間に、波状の頂部と谷部との間にリターンルーバを１つずつ備えるアウターフィンを配置し、
前記インナーフィンをオフセットフィンとし、
前記チューブにおける高さをＡ１、幅をＡ２とした場合に、チューブの偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）となるように形成したことを特徴とする空冷式オイルクーラ。
【請求項２】
請求項１記載の空冷式オイルクーラにおいて、
前記連通穴をチューブの積層方向に仕切ることにより、オイルを蛇行させるように流通させたことを特徴とする空冷式オイルクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空冷式オイルクーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対のプレート部材の間にインナーフィンが配置されたチューブを、その両側に連通穴を形成した状態で複数積層して成る空冷式オイルクーラの技術が公知になっている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１４６４７９号公報
【特許文献２】特開平１１−１１８３６６号公報
【特許文献３】特開平１１−７２２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年の空冷式オイルクーラは、エンジンの高出力化に対応すべく更なる冷却性能の向上が望まれており、特許文献１〜３記載の空冷式オイルクーラにおいて、単にチューブの積層数を増やして冷却性能の向上を図った場合、コアサイズの大型化を招いてしまうという問題点があった。
また、近年の車室内のスペースの拡大化に伴ってエンジンルーム内は狭小化する傾向にあり、空冷式オイルクーラのコンパクト化が急務となっている。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、コアサイズの大型化を招くことなく大幅な冷却性能の向上を実現できる空冷式オイルクーラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、一対のプレート部材の間にインナーフィンが配置されたチューブを、その両側に連通穴を形成した状態で複数積層して成る空冷式オイルクーラにおいて、前記チューブ同士の間に、波状の頂部と谷部との間にリターンルーバを１つずつ備えるアウターフィンを配置し、前記インナーフィンをオフセットフィンとし、前記チューブにおける高さをＡ１、幅をＡ２とした場合に、チューブの偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）となるように形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明にあっては、チューブ同士の間に、波状の頂部と谷部との間にリターンルーバを１つずつ備えるアウターフィンを配置し、前記インナーフィンをオフセットフィンとし、前記チューブにおける高さをＡ１、幅をＡ２とした場合に、チューブの偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）となるように形成したため、オイルクーラの大型化を招くことなく大幅な冷却性能の向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の空冷式オイルクーラを示す全体図、図２は本実施例１の空冷式オイルクーラを示す分解図、図３はチューブの内部を説明する側断面図、図４はチューブの積層を説明する側断面図、図５はチューブの内部を説明する図であり、図２のＳ５−Ｓ５線における端面図である。
図６はインナーフィンを示す斜視図（一部のみ）、図７はアウターフィンを示す斜視図（一部のみ）、図８はアウターフィンのルーバを説明する図であり、図７のＳ８−Ｓ８線における端面図、図９は本実施例１の空冷式オイルクーラの作用を説明する図、図１０は従来品の空冷式オイルクーラと本実施例１の空冷式オイルクーラの冷却性能を実験した結果を示す図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の空冷式オイルクーラ１は、入出力パイプP1,P2と、上下のアウタプレート2,3と、この上下のアウタプレート2,3の間に配置された複数のチューブ４と、隣接するチューブ４の間に配置されたアウターフィン５が備えられている。
アウタプレート２の一方側には、入出力パイプ１を貫通させた状態で固定するための貫通穴２ａが形成され、他方側には後述するチューブ４の接続部６ｃと嵌合するための凹部溝２ｂが形成されている。
アウタプレート２と同様に、アウタプレート３の一方側には、入出力パイプ２を貫通させた状態で固定するための貫通穴３ａが形成され、他方側には後述するチューブ４の接続部７ｃと嵌合するための凹部溝３ｂが形成されている。
【００１０】
図３に示すように、チューブ４は、最中状に重ねられる皿状の一対のプレート部材6,7と、これらプレート部材6,7の間に収容されるインナーフィン８で構成されている。
また、プレート部材６の外周縁には、フランジ部６ａが形成される他、その両側には上方に突出する段部６ｂを有して開口された環状の接続部６ｃがそれぞれ形成されている。
プレート部材６と同様に、プレート部材７の外周縁には、フランジ部６ａと接合するためのフランジ部７ａが形成される他、その両側には下方向に突出する段部７ｂを有して開口された環状の接続部７ｃがそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、プレート部材６の接続部６ｃの開口径Ｗ１は、プレート部材７の接続部７ｃの外径Ｗ２よりも大きく形成されており、これによって、図４に示すように、アウターフィン５を介在させた状態でチューブ４の接続部6c,7cの段部6b、7b同士を嵌合させることによりコア部９を形成可能となっている。
また、コア部９の両側には、チューブ４同士を上下方向に連通させる連通穴10,11が形成され、連通穴１０は、チューブ１２（図１参照）におけるプレート部材７の接続部７ｃが閉塞部１３（太線で図示）で閉塞されることにより、室Ｒ１と室Ｒ２の範囲に仕切られている。
一方、連通穴１１は、チューブ１４（図１参照）におけるプレート部材７の接続部７ｃが閉塞部１５（太線で図示）で閉塞されることにより、室Ｒ３と室Ｒ４の範囲に仕切られている。
なお、連通孔10,11を仕切る個数及び位置については適宜設定できる。
【００１２】
そして、図５に示すように、チューブ４の高さをＡ１、幅をＡ２とした場合に、チューブ４の偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）となるように形成されている。
なお、本実施例１のチューブ４の高さＡ１は２．５ｍｍであり、従来品の約１／２の高さで形成されているが、この高さＡ１は２．４ｍｍ〜３．７ｍｍが好適であり、２．４ｍｍよりも小さいとオイルの流通抵抗が増し、３．７ｍｍよりも大きいとコアサイズの大型化に繋がる上、所望の冷却性能が得られない。
また、チューブ４の幅Ａ２は従来品と同様に５０ｍｍであるが、この幅Ａ２は、チューブ４の偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）を満たす範囲内において適宜設定できる。
【００１３】
また、チューブ４の接続部6c,7cの間の高さＡ３（図３（ｂ）参照）は、９．７ｍｍとなっており、従来品の接続部の高さ（１４．６ｍｍ）に比べて大幅に小さくなっている。
【００１４】
図６に示すように、インナーフィン８は、その長手方向に長く形成された複数の波部８ａが短手方向にジクザク状にオフセットするように形成された所謂オフセットフィンとなっている。
【００１５】
図７、８に示すように、アウターフィン５は、波状のコルゲートタイプが使用される他、その波状の頂部と谷部との間に、両側のルーバ５ａと中央のルーバ５ｂで構成される所謂リターンルーバが１つずつ形成されている。
従って、アウターフィン５を流通する空気流は、リターンルーバによってＶ字型に流れ、これにより、リターンルーバを波状の頂部と谷部との間に複数個ずつ設けた場合に比べて空気流の通気抵抗が少なくなっている。
なお、アウターフィン５の高さＡ４は６．５ｍｍ、幅Ａ５は５０ｍｍに形成されているが、高さＡ４は従来品の高さ（１０ｍｍ）よりも低い６〜７．３ｍｍが好ましい。
また、アウタプレート3,4に隣接する最外端のアウターフィン５は他のアウターフィン５に比べて幾分長手方向に短く形成されている。
従って、本実施例１のコア部９では、従来品の同じコアサイズの空冷式オイルクーラに比べてチューブ４及びアウターフィン５をより多く配置でき、本実施例１では、同コアサイズの従来品のチューブが１３個積層されるのに比べて、コア部９は１９個積層されている。
なお、チューブ４の積層数については適宜設定できる。
【００１６】
その他、本実施例１の空冷式オイルクーラ１を構成する全ての構成部材はアルミ製であり、各構成部材が接合する接合部のうち、少なくとも一方側にはろう材から成るクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。
【００１７】
次に、作用を説明する。
このように構成された空冷式オイルクーラ１を製造するには、図２に示すように、プレート部材同士の間にインナーフィン８を配置した状態で最中状に重ね合わせてチューブ４を形成すると共に、このチューブ４をアウターフィン５と交互に複数個（本実施例１では１９個）積層してコア部９を形成する。
なお、この際、隣接するチューブ４の接続部6c,7cに近接してチューブ４の間隔を維持するための環状のシート部材を介在させても良い。
【００１８】
次に、コア部９の両側にアウタプレート2,3を配置し、アウタプレート2,3の貫通穴２ａに環状のシート部材Ｓ１を介して入出力パイプＰ１を貫通させた状態で配置し、アウタプレート３の貫通穴３ａに環状のシート部材Ｓ２を介して入出力パイプＰ２を貫通させた状態で配置することにより、空冷式オイルクーラ１を仮組する。
【００１９】
次に、仮組された空冷式オイルクーラ１を図外の加熱炉で熱処理することにより、各部材の接合部をろう付けして一体的に固定する。
【００２０】
そして、車両に搭載された空冷式オイルクーラ１は、図９に示すように、入出力パイプＰ１から室Ｒ１に流入したオイルが、室Ｒ１と室Ｒ３に対応するチューブ４、室Ｒ３と室Ｒ２に対応するチューブ４、室Ｒ２と室Ｒ４に対応するチューブ４の順番にコア部９を蛇行するように矢印方向に流通する間にインナーフィン８及びアウターフィン５を介して車両走行風またはモータファンの強制風による空気流と熱交換を行って冷却された後、入出力パイプＰ２から排出される。
【００２１】
この際、インナーフィン８によりチューブ４内のオイルを複数の方向に拡散しながら流通させて冷却することができる。
【００２２】
また、アウターフィン５のリターンルーバを介したＶ字型の高速な空気流によってオイルの熱交換を促進させることができる。
【００２３】
また、オイルはコア部９を蛇行するように流通するため、その流路を長く形成することができ、冷却性能を大幅に向上できる。
【００２４】
そして、アウターフィン５の高さＡ４と接続部6c,7cの間の高さＡ３が従来品より低く形成されていることに加え、チューブ４の偏平率が最適となるように形成されているため、従来品の空冷式オイルクーラ１のコアサイズでより多くのチューブ４を配置することができ、これにより、コア部９の大型化を招くことなく冷却性能を大幅に向上できる。
【００２５】
ここで、従来品の空冷式オイルクーラと本実施例１の空冷式オイルクーラ１の冷却性能を実験した結果を図１０に示す。
なお、従来品の空冷式オイルクーラは連通穴10,11が仕切られず、チューブ４の高さが４．６ｍｍでその幅が５０ｍｍ、アウターフィン５が波状の頂部と谷部との間にリターンルーバを３つずつ備えると共に、その高さが１０ｍｍで幅が５０ｍｍ、インナーフィン８が波状のコルゲートタイプのものを使用した。
図１０に示すように、本実施例１の空冷式オイルクーラ１は、コア部の単位面積当たりの放熱量が従来品の空冷式オイルクーラに比べて約３６％前後向上した。
【００２６】
従って、本実施例１の空冷式オイルクーラ１は、従来品の空冷式オイルクーラと同コアサイズで約３６％の冷却性能の向上を実現でき、換言すると、従来品の空冷式オイルクーラよりも小さなコアサイズで同等の冷却性能を実現できる。
【００２７】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、一対のプレート部材の間にインナーフィン８が配置されたチューブ４を、その両側に連通穴10,11を形成した状態で複数積層して成る空冷式オイルクーラ１において、チューブ４同士の間に、波状の頂部と谷部との間にリターンルーバを１つずつ備えるアウターフィン５を配置し、インナーフィン８をオフセットフィンとし、チューブ４における高さをＡ１、幅をＡ２とした場合に、チューブ４の偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）となるように形成したため、コアサイズの大型化を招くことなく大幅な冷却性能の向上を実現できる。
【００２８】
また、連通穴10,11をチューブ４の積層方向に仕切ることにより、オイルを蛇行させるように流通させたため、その流路を長く形成することができ、冷却性能を大幅に向上できる。
【００２９】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、チューブ４の高さＡ１、幅Ａ２は、チューブ４の偏平率＝Ａ１／Ａ２×１００＝４．８〜７．４（％）を満たす範囲内において適宜設定できる。
また、連通穴10,11を仕切る個数についてはオイルの流通抵抗を考慮した上で適宜設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１の空冷式オイルクーラを示す全体図である。
【図２】本実施例１の空冷式オイルクーラを示す分解図である。
【図３】チューブの内部を説明する側断面図である。
【図４】チューブの積層を説明する側断面図である。
【図５】チューブの内部を説明する図であり、図２のＳ５−Ｓ５線における端面図である。
【図６】インナーフィンを示す斜視図（一部のみ）である。
【図７】アウターフィンを示す斜視図（一部のみ）である。
【図８】アウターフィンのルーバを説明する図であり、図７のＳ８−Ｓ８線における端面図である。
【図９】本実施例１の空冷式オイルクーラの作用を説明する図である。
【図１０】従来品の空冷式オイルクーラと本実施例１の空冷式オイルクーラの冷却性能を実験した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｐ１、Ｐ２  入出力パイプ
Ｓ１、Ｓ２  シート部材
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  室
１  空冷式オイルクーラ
２、３  アウタプレート
２ａ、３ａ  貫通穴
２ｂ、３ｂ  凹部溝
４、１２、１４  チューブ
５  アウターフィン
５ａ、５ｂ  ルーバ
６ａ、７ａ  フランジ部
６ｂ、７ｂ  段部
６ｃ、７ｃ  接続部
８  インナーフィン
８ａ  波部
９  コア部
１０、１１  連通穴
１３、１５  閉塞部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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