(57)【要約】【課題】油側熱交換部と外気との熱交換を有効に行うことにより熱交換効率を高める。【解決手段】油側熱交換部２１と水側熱交換部２２とが交互に積層された熱交換コア（積層部）２をハウジング３内に収容した熱交換器１において、前記熱交換コア２の当該熱交換器１の座面側の端部に水側熱交換部２２を配置し、前記熱交換コア２の前記座面側とは反対側の端部に油側熱交換部２１を配置するとともに、前記熱交換コア２の反対側端部に位置するハウジング壁体３ｃが外気と接するようにする。このように熱交換コア（積層部）２の前記座面側とは反対側の端部（最上段）で、外気と接するハウジング壁体３ｃ側に油側熱交換部２１を配置することで、その油側熱交換部２１が外気にて有効に冷却されるので、熱交換効率が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油側熱交換部と水側熱交換部とが交互に積層された積層部をハウジング内に収容した熱交換器であって、
前記積層部の当該熱交換器の座面側の端部に水側熱交換部が配置され、前記積層部の前記座面側とは反対側の端部に油側熱交換部が配置されているとともに、前記積層部の前記座面側とは反対側の端部に位置するハウジング壁体が外気と接するように構成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器において、
前記ハウジングの前記座面側に配置されるプレートに、当該熱交換器の油入口からの油を前記ハウジングの側壁内面と前記積層部との間に導入する通油穴と、その油導入側とは反対側のハウジングの側壁内面と前記積層部との間に流出した油を当該熱交換器の油出口に導出する通油穴が設けられていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機などに使用する作動油（オイル）と冷却水との間で熱交換を行う熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、自動変速機などに使用する作動油（以下、変速機オイルともいう）とエンジン冷却水（以下、単に「冷却水」という場合もある）との間で熱交換を行う熱交換器が搭載されている。
【０００３】
変速機オイル用熱交換器としては、例えば、ハウジング（タンク）内に油側熱交換部（オイル通路）と水側熱交換部（冷却水通路）とを交互に積層した構造のものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。その積層型の熱交換器の一例を図４に示す。
【０００４】
この例の熱交換器３０１では、［補強プレート３２５→油側熱交換部３２１→第１クーリングプレート３２３→水側熱交換部３２２→第２クーリングプレート３２４→油側熱交換部３２１→・・・→第１クーリングプレート３２３→水側熱交換部３２２→第２クーリングプレート３２４］の順で各部材を積層することによって積層型の熱交換コア（積層部）３０１を構成し、この熱交換コア３０２をハウジング３０３内に収容している。また、補強プレート３２５の下面側（座面側）に油路等を構成する圧入プレート３２６及び座面プレート３０４を配置している。
【０００５】
そして、この例の変速機オイル用の熱交換器３０１においては、例えば自動変速機のオイルが座面プレート３０４のオイル入口３０４ａに供給され、エンジンの冷却水がハウジング３０３の水入口３０３ａに供給される。オイル入口３０４ａに供給されたオイルは、熱交換コア３０２の各油側熱交換部３２１・・３２１を流通した後、座面プレート３０４のオイル出口３０４ｂを通じて自動変速機側に戻される。一方、ハウジング３０３の水入口３０３ａに供給された冷却水は、熱交換コア３０２の各水側熱交換部３２２・・３２２を流通した後に水出口３０３ｂからハウジング３０３の外部に流出する。このようにして熱交換コア３０２の各油側熱交換部３２１・・３２１を流れるオイルと、各水側熱交換部３２２・・３２２を流れる冷却水との間において熱交換が行われてオイルが冷却水によって冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１６４９０号公報
【特許文献２】特開２００６−０１７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図４に示す熱交換器３０１では、熱交換コア（積層部）３０２の最上段（座面側とは反対側（外気側）の端部）が水側熱交換部３２２（第２クーリングプレート３２４）となっており、冷却を必要とする油側熱交換部３２１がハウジング３０３の壁体（外気）側に配置されていないため、外気との熱交換効率が劣る。また、熱交換コア３０２の最下段の油側熱交換部３２１の強度を確保するために補強プレート３２５が必要になる。
【０００８】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、ハウジング内に油側熱交換部と水側熱交換部とが交互に積層された熱交換器において、油側熱交換部と外気との熱交換を有効に行うことが可能な構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、油側熱交換部と水側熱交換部とが交互に積層された積層部（熱交換コア）をハウジング内に収容した熱交換器において、前記積層部の当該熱交換器の座面側の端部に水側熱交換部が配置され、前記積層部の前記座面側とは反対側の端部に油側熱交換部が配置されているとともに、前記積層部の前記座面側とは反対側の端部に位置するハウジング壁体が外気と接するように構成されていることを技術的特徴としている。
【００１０】
本発明の熱交換器によれば、積層部（熱交換コア）の座面側とは反対側の端部（最上段）で、外気と接するハウジング壁体側に油側熱交換部を配置しているので、その油側熱交換部が外気にて有効に冷却される。これによって熱交換効率が向上する。また、油側熱交換部と水側熱交換部との積層形態を、図４に示す熱交換コアとは逆向きの積層形態としているので、補強プレート３２５を廃止することができる。
【００１１】
本発明の具体的な構成として、熱交換器（ハウジング）の前記座面側に配置されるプレート（例えば、圧入プレート）に、当該熱交換器の油入口からの油を前記ハウジングの側壁内面と前記積層部との間に導入する通油穴と、その油導入側とは反対側のハウジングの側壁内面と前記積層部との間に流出した油を当該熱交換器の油出口に導出する通油穴とを設けるという構成を挙げることができる。このような構成を採用すれば、上記した熱交換器の座面側とは反対側の端部（最上段）での外気による油側熱交換部の冷却に加えて、ハウジングの側壁部においても油が外気にて冷却されるので、熱交換効率が更に向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハウジング内に油側熱交換部と水側熱交換部とが交互に積層された熱交換器において、油側熱交換部と外気との熱交換を有効に行うことができるので、熱交換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の熱交換器の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の熱交換器の他の例を示す縦断面図である。
【図３】図２の熱交換器に用いる圧入プレートのみを抽出して示す縦断面図及び平面図を併記して示す図である。
【図４】従来の積層型の熱交換器の一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
［実施形態１］
図１は変速機オイル用の熱交換器１の一例を示す縦断面図である。
【００１６】
この例の熱交換器１は、車両に搭載される自動変速機に使用するオイル（例えばＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｆｌｕｉｄ）と、エンジンの冷却水との間で熱交換を行ってオイルを冷却する熱交換器である。
【００１７】
熱交換器１は、プレート積層型の熱交換コア２、その熱交換コア２を収容するハウジング（タンク）３、及び、座面プレート４などを備えている。
【００１８】
ハウジング３は、円筒形状の部材であって、軸方向の一端側（図１の下側）に開口部３０が設けられている。また、ハウジング３の側壁には、冷却水が流入する水入口３ａ、及び、熱交換を終えた冷却水が流出する水出口３ｂが設けられている。
【００１９】
熱交換コア２は、冷却水とオイルとを熱交換するコアユニットであって、複数の油側熱交換部２１・・２１、複数の水側熱交換部２２・・２２及び圧入プレート２５を備え、水側熱交換部２２と油側熱交換部２１とが当該熱交換部２２，２１の厚み方向（円筒形状のハウジング３の軸方向）に交互に積層されている。具体的には、圧入プレート２５側（座面側）から順に、水側熱交換部２２と油側熱交換部２１とがそれぞれ６層ずつ積層されており、最下段の層（座面側の端部の層）が水側熱交換部２２となっている。また、熱交換コア２の最上段（座面側とは反対側の端部）の層が油側熱交換部２１となっており、この最上段の油側熱交換部２１が外気側に配置されている。
【００２０】
各油側熱交換部２１は、第１クーリングプレート（熱交換プレート）２３と第２クーリングプレート（熱交換プレート）２４との間にインナーフィン２１１を設けた構造となっており、オイルが流れる油路として機能する。インナーフィン２１１は、オイルと冷却水との熱交換を促進するためのものであって、オフセット形状に加工されている（例えば、特開２００１−１１６４９０号公報等参照）。各油側熱交換部２１・・２１の内部空間は互いに連通しており、全体としてオイル通路２１０を形成している。
【００２１】
なお、複数の油側熱交換部２１・・２１のうち、最上段（座面プレート４に対して最も遠い側）の油側熱交換部２１については、２枚のプレートのうちの一方側（上方側）のプレートが、ハウジング３の上部壁体３ｃ（外気に接する壁体）によって構成されている。
【００２２】
各水側熱交換部２２は、第２クーリングプレート２４と第１クーリングプレート２３との間にインナーフィン２２１を設けた構造となっており、冷却水が流れる水路として機能する。インナーフィン２２１は、冷却水とオイルとの熱交換を促進するためのものであって、オフセット形状に加工されている（例えば、特開２００１−１１６４９０号公報等参照）。各水側熱交換部２２・・２２の内部空間は互いに連通しており、全体として冷却水通路２２０を形成している。
【００２３】
このようにして水側熱交換部２２と油側熱交換部２１とが交互に積層された熱交換コア（積層部）２は、ハウジング３の内部に開口部３０を通じて挿入配置された状態で圧入プレート２５によってハウジング３内に固定される。この状態で、熱交換コア２の最上段（座面側とは反対側の端部）の油側熱交換部２１（ハウジング３の壁体３ｃ）が外気に接する。
【００２４】
圧入プレート２５は、プレス加工等によって凹凸が形成された部材であって、上記オイル通路２１０（各油側熱交換部２１・・２１の内部空間（油路））にそれぞれ連通するオイル導入部２５ａ及びオイル導出部２５ｂが設けられている。オイル導入部２５ａ及びオイル導出部２５ｂはオイル通路２１０の一部を構成している。これらオイル導入部２５ａ及びオイル導出部２５ｂには、それぞれ、オイル導入穴２５ｃ及びオイル導出穴２５ｄが設けられている。
【００２５】
そして、このようにして熱交換コア２が収容されたハウジング３の下部には、開口部３０を閉鎖する座面プレート４が取り付けられる。座面プレート４は、圧入プレート２５及びハウジング３にろう付け等によって接合されている。
【００２６】
座面プレート４には、上記圧入プレート２５のオイル導入穴２５ｃに連通するオイル入口４ａと、オイル導出穴２５ｄに連通するオイル出口４ｂとが設けられている。また、座面プレート４の下面（圧入プレート２５とは反対側の面）は、例えば自動変速機のハウジングの壁面（取付座：図示せず）に接触するシール面４１となっている。そのシール面４１には、Ｏリング５が装着されるＯリング溝４２が形成されている。
【００２７】
以上の構造の熱交換器１においては、自動変速機のオイル（ＡＴＦ）が座面プレート４のオイル入口４ａに供給され、エンジンの冷却水がハウジング３の水入口３ａに供給される。
【００２８】
オイル入口４ａに供給されたオイルは、圧入プレート２５のオイル導入部２５ａに流入した後、熱交換コア２の各油側熱交換部２１・・２１を流通してオイル導出部２５ｂ側に向けて流れる。このオイル導出部２５ｂに流入したオイルは、座面プレート４のオイル出口４ｂを通じて自動変速機側に戻される。一方、水入口３ａに供給された冷却水は、ハウジング３内部の水導入部３１に流入し、熱交換コア２の各水側熱交換部２２・・２２を流通して水導出部３２側に向けて流れ、水出口３ｂからハウジング３の外部に流出する。そして、このようにして熱交換コア２の各油側熱交換部２１・・２１（オイル通路２１０）を流れるオイルと、各水側熱交換部２２・・２２（冷却水通路２２０）を流れる冷却水との間において熱交換が行われて、オイルが冷却水によって冷却される。
【００２９】
ここで、この例の熱交換器１では、熱交換コア２の最上段（座面側とは反対側の端部）で外気と接する側に油側熱交換部２１を配置しているので、その油側熱交換部２１が外気にて有効に冷却される。これによって熱交換効率が向上する。また、油側熱交換部と水側熱交換部との積層形態を、図４に示す熱交換コア３０１とは逆向きの積層形態とし、熱交換コア２の最下段（座面側の端部）に水側熱交換部２２を配置しているので、その最下段の水側熱交換部２２を構成する第２クーリングプレート２４が補強プレートとして機能する。これによって図４に示す補強プレート３２５を廃止することができ、コスト・質量の低減化及びコンパクト化を達成することができる。
【００３０】
なお、以上の例では、熱交換コア２を構成する水側熱交換部２２と油側熱交換部２１とをそれぞれ６層ずつ積層しているが、これに限定されず、熱交換コアを構成する油側熱交換部と水側熱交換部の積層数は任意の数であってもよい。
【００３１】
［実施形態２］
図２は変速機オイル用の熱交換器の他の例の縦断面図である。図３は図２の熱交換器に用いる圧入プレートのみを抽出して示す縦断面図及び平面図を併記して示す図である。
【００３２】
この例の熱交換器１０１も、車両に搭載される自動変速機に使用するオイルと、エンジンの冷却水との間で熱交換を行ってオイル（ＡＴＦ）を冷却する熱交換器であって、プレート積層型の熱交換コア１０２、その熱交換コア１０２を収容するハウジング（タンク）１０３、及び、座面プレート１０４などを備えている。
【００３３】
ハウジング１０３は、円筒形状の部材であって、軸方向の一端側（図１の下側）に開口部１３０が設けられている。また、ハウジング１０３の上部壁体１０３ｃには、冷却水が流入する水入口１０３ａ、及び、熱交換を終えた冷却水が流出する水出口１０３ｂが設けられている。
【００３４】
熱交換コア１０２は、冷却水とオイルとを熱交換するコアユニットであって、複数の油側熱交換部５１・・５１、複数の水側熱交換部５２・・５２、及び、圧入プレート５５を備え、水側熱交換部５２と油側熱交換部５１とが当該熱交換部５２，５１の厚み方向（円筒形状のハウジング１０３の軸方向）に交互に積層されている。
【００３５】
具体的には、圧入プレート５５側（熱交換器の座面側）から順に、水側熱交換部５２と油側熱交換部５１とがそれぞれ６層ずつ積層されており、最下段の層（座面側の端部の層）が水側熱交換部５２となっている。また、熱交換コア２の最上段（座面側とは反対側の端部）の層が油側熱交換部５１となっており、この最上段の油側熱交換部５１が外気側に配置されている。
【００３６】
各油側熱交換部５１は、第１クーリングプレート（熱交換プレート）５３と第２クーリングプレート（熱交換プレート）５４との間にインナーフィン５１１を設けた構造となっており、オイルが流れる油路として機能する。インナーフィン５１１は、オイルと冷却水との熱交換を促進するためのものであって、オフセット形状に加工されている（例えば、特開２００１−１１６４９０号公報等参照）。各油側熱交換部５１・・５１の内部空間は互いに連通しており、全体としてオイル通路５１０を形成している。
【００３７】
各水側熱交換部５２は、第２クーリングプレート５４と第１クーリングプレート５３との間にインナーフィン５２１を設けた構造となっており、冷却水が流れる水路として機能する。インナーフィン５２１は、冷却水とオイルとの熱交換を促進するためのものであって、オフセット形状に加工されている（例えば、特開２００１−１１６４９０号公報等参照）。各水側熱交換部５２・・５２の内部空間は互いに連通しており、全体として冷却水通路５２０を形成している。
【００３８】
なお、複数の水側熱交換部５２・・５２のうち、最下段（座面プレート１０４に最も近い側）の水側熱交換部５２については、２枚のプレートのうちの一方側（下方側）のプレートが、圧入プレート５５によって構成されている。
【００３９】
このようにして水側熱交換部５２と油側熱交換部５１とが交互に積層された熱交換コア（積層部）１０２は、ハウジング３の内部に開口部１３０を通じて挿入配置された状態で圧入プレート５５によってハウジング３内に固定される。この状態で、熱交換コア１０２の最上段（座面側とは反対側の端部）の油側熱交換部５１（ハウジング１０３の上部壁体１０３ｃ）が外気に接する。
【００４０】
圧入プレート５５は、プレス加工等によって凹凸が形成された部材であって、オイル導入部５５ａ及びオイル導出部５５ｂが設けられている。圧入プレート５５の周縁部には複数の通油穴５５ｃ・・５５ｃが設けられており、これら複数の通油穴５５ｃ・・５５ｃを通じて、上記オイル導入部５５ａが、ハウジング１０３内部の油流通路１３１（ハウジング１０３の側壁１０３ｄの内面と熱交換コア（積層部）１０２と間の油流通路１３１）に連通している。また、それら導入側の通油穴５５ｃとは反対側の圧入プレート５５の周縁部にも、複数の通油穴５５ｄ・・５５ｄが設けられており、これら複数の通油穴５５ｄ・・５５ｄを通じて、ハウジング１０３内部の油流通部１３２（上記油導入側とは反対側のハウジング１０３の側壁１０３ｅの内面と熱交換コア（積層部）１０２と間の油流通部１３２）が、上記オイル導出部５５ｂに連通している。
【００４１】
そして、このようにして熱交換コア１０２が収容されたハウジング１０３の下部には、開口部１３０を閉鎖する座面プレート１０４が取り付けられる。座面プレート１０４は、圧入プレート５５及びハウジング１０３にろう付け等によって接合されている。
【００４２】
座面プレート１０４には、上記圧入プレート５５のオイル導入部５５ａに連通するオイル入口１０４ａと、オイル導出部５５ｂに連通するオイル出口１０４ｂとが設けられている。また、座面プレート１０４の下面（圧入プレート５５とは反対側の面）は、例えば自動変速機のハウジングの壁面（取付座：図示せず）に接触するシール面１４１となっている。そのシール面１４１には、Ｏリング１０５が装着されるＯリング溝１４２が形成されている。
【００４３】
この例の熱交換器１０１においては、自動変速機のオイル（ＡＴＦ）が座面プレート１０４のオイル入口１０４ａに供給され、エンジンの冷却水がハウジング１０３の水入口１０３ａに供給される。
【００４４】
オイル入口１０４ａに供給されたオイルは、圧入プレート５５のオイル導入部５５ａに流入した後、この圧入プレート５５の通油穴５５ｃ・・５５ｃを通過して、ハウジング１０３の側壁１０３ｄ内側の油流通部１３１に流入する。ハウジング１０３の油流通部１３１に流入したオイルは、熱交換コア１０２の各油側熱交換部５１・・５１を流通した後、油導入側とは反対側のハウジング１０３の側壁１０３ｅの内側の油流通部（油導出側）１３２に流出する。この油導出側の油流通部１３２に流出したオイルは、圧入プレート５５の通油穴５５ｄ・・５５ｄを通じてオイル導出部５５ｂに流出した後、座面プレート１０４のオイル出口１０４ｂを通じて自動変速機側に戻される。一方、水入口１０３ａに供給された冷却水は、ハウジング１０３の内部に流入した後に、熱交換コア１０２の各水側熱交換部５２・・５２を流通して水出口１０３ｂからハウジング１０３の外部に流出する。
【００４５】
そして、このようにして熱交換コア１０２の各油側熱交換部５１・・５１（オイル通路５１０）を流れるオイルと、各水側熱交換部５２・・５２（冷却水通路５２０）を流れる冷却水との間において熱交換が行われて、オイルが冷却水によって冷却される。
【００４６】
ここで、この例の熱交換器１０１では、熱交換コア１０２の最上段（座面側とは反対側の端部）で外気と接する側に油側熱交換部５１を配置しているので、その油側熱交換部５１が外気にて有効に冷却される。これにより熱交換効率が向上する。しかも、ハウジング１０３の側壁（外気と接触する壁体）１０３ｄ，１０３ｅの内側にオイルが流れるようにしているので、オイルが外気にて更に効果的に冷却される。これによって熱交換効率が更に向上する。また、図４の構造と比較して、補強プレート３２５を廃止することができるので、コスト・質量の低減化及びコンパクト化を達成することができる。
【００４７】
なお、この例においても、熱交換コア１０２を構成する水側熱交換部５２と油側熱交換部５１とをそれぞれ６層ずつ積層しているが、これに限定されず、熱交換コアを構成する油側熱交換部と水側熱交換部の積層数は任意の数であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、自動変速機などに使用する作動油と冷却水との間で熱交換を行う熱交換器に利用可能であり、さらに詳しくは、例えばエンジン冷却水路に接続される変速機オイル用の熱交換器に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１，１０１  熱交換器
２，１０２  熱交換コア（積層部）
２１，５１  油側熱交換部
２１０，５１０  オイル通路
２２，５２  水側熱交換部
２２０，５２０  冷却水通路
２５，５５  圧入プレート
５５ｃ，５５ｃ  通油穴
３，１０３  ハウジング
１０３ｄ，１０３ｅ  ハウジングの側壁
３ａ，１０３ａ  水入口
３ｂ，１０３ｂ  水出口
３ｃ，１０３ｃ  壁体（外気に接する壁体）
４，１０４  座面プレート
４ａ，１０４ａ  オイル入口
４ｂ，１０３ｂ  オイル出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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