(57)【要約】  油冷却器用熱交換器が、少なくとも２つの熱交換器部材であってそれぞれ第１流路（１２）を取り囲む熱交換器部材を含み、第２流路（７）が少なくとも２つの熱交換器部材（１０、１０’）の間に形成される。少なくとも１つの熱交換器部材が、熱交換器の外部から第２流路へのアクセスを提供する貫通穴を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの熱交換器部材（１０）であって、各々がそれぞれの第１流路（１２）を取り囲む、熱交換器部材（１０）と、
前記第１流路に媒体を供給するための入口ポートと、
前記第１流路から前記媒体を取り出すための出口ポートと
を含む油冷却器用のプレート型熱交換器であって、
第２流路（７）が前記少なくとも２つの熱交換器部材（１０）の間に形成されて、前記第２流路にある媒体が前記第１流路にある媒体から隔離され、
前記第２の流路が前記熱交換器を取り囲んでいる空間に通じるように配置されるプレート型熱交換器において、
少なくとも１つの前記熱交換器部材が、前記熱交換器部材の１つの面から、前記第１流路を貫いて、前記熱交換器部材の第２の、反対側の面まで伸び、前記熱交換器の外部から前記第２流路（７）までのアクセスを提供する貫通穴または貫通くぼみ（９、１１）を提供することを特徴とするプレート型熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、前記貫通穴が前記熱交換器部材（１０）のすべての周辺端部から間隔をあけられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記貫通穴または前記貫通くぼみを画定する端部がそれぞれの交点において前記熱交換器の端部と交差し、
前記貫通穴が中心角を提供し、前記中心角の辺が各接点をそれぞれの交差点において提供し、
前記中心角が約１８０°未満、約１３５°未満、または約９０°未満であることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の熱交換器において、２つの別々の熱交換器部材の熱交換器プレートが互いに向き合い、前記貫通穴（９，１１）および／または油ポート（３，４）のすぐ近くに配置された、少なくとも１つのそれぞれの突起（１７０，１８０；１７０’，１８０’）を提供し、前記突起が互いに隣接していることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器において、向かい合う前記熱交換器プレートが複数の隣接する突起を提供することを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項４または５に記載の熱交換器において、少なくとも１つの前記突起が隆起部として形成されることを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１項に記載の熱交換器において、少なくとも２つの前記突起が異なる形状を有することを特徴とする熱交換器。
【請求項８】
請求項４乃至７の何れか１項に記載の熱交換器において、前記隣接する突起が互いに接合されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
請求項４乃至８の何れか１項に記載の熱交換器において、前記熱交換器が、
前記２つの熱交換器部材のうちの１つと隣接して配置され、前記熱交換器部材の主平面の垂線に沿った他の貫通穴または貫通くぼみと１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみを有する第３の熱交換器部材を含み、
少なくとも１つのワッシャが前記第３の熱交換器部材と前記２つの熱交換器部材のうちの１つとの間に配置されることを特徴とする熱交換器。
【請求項１０】
請求項４乃至９の何れか１項に記載の熱交換器において、少なくとも１つの前記突起を収容するために配置されるくぼみを提供する取付けフランジ（２’）をさらに含むことを特徴とする熱交換器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の熱交換器において、少なくとも２つの熱交換器部材がそれぞれ貫通穴または貫通くぼみを提供し、前記それぞれの貫通穴または貫通くぼみが少なくとも部分的に重なり合い、１組の重なりあう貫通穴または貫通くぼみを形成することを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の熱交換器において、前記重なり合う貫通穴または貫通くぼみを通してアクセスできる取付け穴を提供する少なくとも１つの取付け部材をさらに含むことを特徴とする熱交換器。
【請求項１３】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の熱交換器において、前記熱交換器のすべてではない熱交換器部材がそれぞれ貫通穴または貫通くぼみを提供することを特徴とする熱交換器。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の熱交換器において、前記熱交換器部材のうちの１つの貫通穴または貫通くぼみが、前記前記熱交換器部材のうちの別の１つの重なり合う貫通穴または貫通くぼみより小さいことを特徴とする熱交換器。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の熱交換器において、前記貫通穴または貫通くぼみが前記熱交換器部材の主平面の垂線に沿って、互いにほぼ１列に並べられ、１組の１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみを形成していることを特徴とする熱交換器。
【請求項１６】
請求項１５に記載の熱交換器において、
１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第１の組が、前記熱交換器の油ポートの中心を通る長手方向中心線に対して第１の角度、第１の油ポートの前記中心から第１の距離で配置され、
１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第２の組が、前記長手方向中心線に対して第２の角度、前記第１の油ポートの前記中心から第２の距離で配置されることを特徴とする熱交換器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の熱交換器において、前記第１の距離および前記第２の距離がほぼ等しいことを特徴とする熱交換器。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の熱交換器において、前記第１の角度と前記第２の角度が約１８０°相違することを特徴とする熱交換器。
【請求項１９】
請求項１６または１８に記載の熱交換器において、前記第１の角度と前記第２の角度が１８０°未満、約１３５°未満、または約９０°未満相違することを特徴とする熱交換器。
【請求項２０】
請求項１６または１８に記載の熱交換器において、前記第１の角度と前記第２の角度が１８０°超、約２２５°超、または約２７０°超相違することを特徴とする熱交換器。
【請求項２１】
請求項１５乃至２０の何れか１項に記載の熱交換器において、１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第１の組が前記熱交換器の油ポートの中心を通る長手方向中心線に対して第１の側に配置され、１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第２の組が長手方向中心線に対して第２の側に配置されることを特徴とする熱交換器。
【請求項２２】
請求項２１に記載の熱交換器において、１列に並べられた両方の組の貫通穴の中心を通る横断線が前記長手方向中心線に対してほぼ直角をなすことを特徴とする熱交換器。
【請求項２３】
請求項２１に記載の熱交換器において、１列に並べられた両方の組の貫通穴または貫通くぼみの中心を通る横断線が前記長手方向中心線に対して、約９０°未満、約７５°未満、約６０°未満、または約４５°未満であることを特徴とする熱交換器。
【請求項２４】
請求項２０または２３に記載の熱交換器において、前記横断線が油ポートを横切ることを特徴とする熱交換器。
【請求項２５】
請求項１乃至２４の何れか１項に記載の熱交換器において、少なくとも１つの前記熱交換器部材が、前記熱交換器外から前記第２流路（７）へアクセスを提供する、少なくとも２つの貫通穴または貫通くぼみ（９、１１）を提供することを特徴とする熱交換器。
【請求項２６】
少なくとも３つの積み重ねられた熱交換器部材（１０）であって各々がそれぞれ第１流路（１２）を囲む熱交換器部材（１０）を含む油冷却器用熱交換器において、
それぞれの第２流路（７）が２つの隣接する前記熱交換器部材（１０）の間に形成され、
油ポートが前記熱交換器部材を貫いて伸び、前記それぞれの第１流路（１２）に接続し、
表面が互いに向き合い、合同の第２の流路を形成する、隣接する熱交換器部材の第１の対の表面が、前記油ポートのすぐ近くに配置された、それぞれ少なくとも１つの突起（１７０，１８０；１７０’，１８０’）を提供し、前記突起が互いに隣接し、
そして、隣接する熱交換器部材の第２の対が少なくとも１つのほぼ平面の部材、たとえばワッシャで分離され、前記油ポートの周辺要部あたりに伸びることを特徴とする熱交換器。
【請求項２７】
油冷却装置において、
液体冷却媒体入口（６０）と液体冷却媒体出口（５０）を有する空洞８と、
冷却される油用油入口（４）および冷却された油用油出口（３）と、
請求項１乃至２６の何れか１項に記載の熱交換器（１０、１０’）と
を含み、前記熱交換器は前記空洞８内にほぼ囲われていることを特徴とする油冷却装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の油冷却装置において、前記第２流路が少なくとも部分的に前記空洞によって形成されることを特徴とする冷却装置。
【請求項２９】
請求項２７または２８に記載の油冷却装置を用いる車における油を冷却する方法において、
冷却される油を前記油入口（４）から前記第１流路（１２）を通って前記油出口（３）まで流すステップと、
液体冷却媒体を前記冷却媒体入口（６０）から前記第２流路（７）を通って前記冷却媒体出口（５０）まで流すステップとを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は熱交換器に関し、より具体的には大型車両の油冷却器としての使用に適する熱交換器に関する。
【０００２】
本発明の開示は、特に、いわゆる単一流れ組み込み（ｓｉｎｇｌｅ  ｆｌｏｗ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄＳＦＩ）型熱交換器、すなわち、流体回路のうち１つがプレート束に組み込まれ、典型的には熱交換器が取り付けられている空洞に取り囲まれた他の流体回路中に熱交換器が基本的に浸される熱交換器に関する。
【０００３】
しかし、本発明の開示は、いわゆる複数流れ組み込み式熱交換器、すなわち、すべての流体回路がプレート束に組み込まれ、したがって、閉じられた空洞中に取り付ける必要のない熱交換器にも適用できる。
【背景技術】
【０００４】
たとえば大型車両で油冷却器として使用される熱交換器は、平行板間に平行な流路が形成されるように積み重ねられてよい、複数の平行プレートで形成されてよい。代表的には、一つおきの流路が冷却媒体の流れを通すように配置され、他の流路が放熱媒体を通すように配置される。プレート同士は、単一の熱交換器ユニットを形成するようにろう付けされてよい。
【０００５】
そのような熱交換器を形成するための基本原理は、たとえば国際公開第９０／１３３９４Ａ１号パンフレットおよび国際公開第２００４０２７３３４Ａ１号パンフレットに開示されている。
【０００６】
単一流れ組み込み型熱交換器は、１つの媒体をその内部に通し、基本的に他の媒体中に浸される。
【０００７】
使用中、一般的には熱交換器は冷却媒体が流される空洞中に配置され、一方、放熱媒体は熱交換器の入口開口から放熱媒体用流路に供給され、その後、冷却された放熱媒体は熱交換器の出口開口から取り出される。そのため、冷却媒体用流路は、少なくとも部分的に空洞に開放されている。
【０００８】
特開２００５−３３７５８２Ａ号公報には、油圧によって生じる大きな力にさらされるエリアの熱交換器の構造的完全性をもたらすために別の場合は熱交換器シートの間に用いられるワッシャを省略するため、自動車用油冷却器の油流路周辺の突起または円形の隆起部を利用する熱交換器が開示されている。
【０００９】
この形式の熱交換器においては、より小さく、かつ／またはより軽い熱交換器でより多くの冷却ができるよう、熱交換器の効率を上げることが望ましい。
【００１０】
しかし、熱交換器を設計する場合、熱交換器自体の強度面ならびに熱交換器が取り付けられる空間の形状と冷却される媒体および冷却媒体それぞれのポート、入口および出口の位置を含む取り付け面との両方を考慮する必要がある。
【００１１】
そのため、熱交換器の強度および効率を維持または向上させながら、熱交換器の設計における自由度の向上をはかることを目的として、さらに技術開発を行う必要性がある。
【発明の概要】
【００１２】
一般的な目的は、従来技術の欠点を軽減または除去する熱交換器および熱交換器システムを提供することである。
【００１３】
特有の目的は、設計における自由度を許容し、同時に熱交換器の強度および効率を維持または向上させる熱交換器および熱交換器システムを提供することである。
【００１４】
さらなる目的は、より軽量かつ／またはよりコンパクトな熱交換器システムを提供することである。
【００１５】
本発明は、付属の独立請求項と従属請求項、図面、および以下の説明に記述されている実施形態によって定義される。
【００１６】
第１の態様によれば、各々がそれぞれの第１流路を取り囲む少なくとも２つの熱交換器部材と、媒体を第１流路に供給するための入口ポートと、媒体を第１流路から取り出す出口ポートとを含む、油冷却器用プレート型熱交換器が提供される。第２流路は、少なくとも２つの熱交換器部材の間に形成される。第２流路に存在する媒体は、第１流路に存在する媒体から隔離される。熱交換器部材の少なくとも１つが、熱交換器部材の１つの表面から、第１流路を貫き、熱交換器部材の第２の、反対側表面まで伸び、熱交換器の外部から第２流路へのアクセスを提供する貫通穴または貫通くぼみを提供する。
【００１７】
熱交換器においては通常のことであるが、第１通路と第２通路は互いに隔離されており、連通していないことがわかる。
【００１８】
上述の熱交換器によって、熱交換器の有効面積を増やすことができる。熱交換器が配置される空洞の壁に熱交換器を取り付けるためのボルトが、熱交換器の後側の取付け板にかみ合い、貫通穴を通してアクセスできる。その代わりに、または補足物として、空洞の壁の突起物を収容するためにくぼみを提供してよい。
【００１９】
第２流路は熱交換器部材の主平面に平行な方向から開放されていてよい。たとえば、第２流路は熱交換器の短い方の端部において開放されていてよい。
【００２０】
したがって、熱交換器の有効面積（「設置面積」）にわたって、より自由にボルト穴またはくぼみを配置でき、それによって熱交換器のためにより広い空間部分を利用することができる。熱交換器部材はそれぞれ貫通穴または貫通くぼみを提供してよく、貫通穴または貫通くぼみは互いにほぼ１列に並べられてよい。
【００２１】
貫通穴または貫通くぼみは、熱交換器部材のすべての周辺端部から間隔をあけてよい。
【００２２】
「貫通穴または貫通くぼみは、熱交換器部材のすべての周辺端部から間隔をあける」とは、実質的には第２第１流路中を流れる媒体が貫通穴または貫通くぼみの周囲を流れてよいことを意味する。
【００２３】
貫通穴または貫通くぼみを画定する端部はそれぞれの交差点で熱交換器の端部と交差してよく、貫通穴または貫通くぼみが中心角を示し、中心角の辺がそれぞれの交差点においてそれぞれの接点を示してよく、中心角は約１８０°未満、約１３５°未満、または９０°未満でよい。
【００２４】
したがって、貫通穴または貫通くぼみは、熱交換器の端部に配置してよい。
【００２５】
２つの別々の熱交換器部材の、互いに向かい合った熱交換器プレートは、貫通穴または貫通くぼみおよび／または油ポートのすぐ近くに配置された、それぞれ少なくとも１つの突起を提供してよく、突起は互いに隣接してよい。
【００２６】
そのような突起は熱伝達面に対する悪影響を最少化すると共に、強度の増大をもたらす。このことは、油ポートまわりにおいて追加的な熱伝達面が利用できるため、上述の貫通穴または貫通くぼみと組み合わせた場合に特に有利となることがある。
【００２７】
互いに向き合った熱交換器プレートは、複数の隣接した突起を提供してよい。
【００２８】
少なくとも１つの突起は、隆起部として形成してよい。
【００２９】
少なくとも２つの突起は、異なる形状を有してよい。
【００３０】
隣接した突起は、互いに接合してよい。接合は、たとえば、溶接、ろう付け、はんだ付け、または接着剤で行ってよい。
【００３１】
熱交換器はさらに、２つの熱交換器部材の内の１つに隣接して配置され、熱交換器の主平面の垂線に沿って他の貫通穴または貫通くぼみと１列に並べられた貫通穴または貫通くぼみを有する第３の熱交換器部材を含んでよく、少なくとも１つのワッシャを第３の熱交換器部材と前記２つの熱交換器部材のうちの１つの間に配置してよい。
【００３２】
熱交換器は、少なくとも１つの突起を受け入れるように配置されたくぼみを提供する取付けフランジをさらに含んでよい。そのような取付けフランジは、貫通穴または貫通くぼみなしであっても、突起を提供する任意の熱交換器に使用してもよい。
【００３３】
少なくとも２つの熱交換器部材がそれぞれの貫通穴または貫通くぼみを提供してよく、それぞれの貫通穴または貫通くぼみが少なくとも部分的に重なり合い、１組の重なり合う貫通穴または貫通くぼみを形成してよい。熱交換器は、重なり合う貫通穴または貫通くぼみを通してアクセスできる取付け穴を提供する、少なくとも１つの取付け部材をさらに含んでよい。
【００３４】
別の方法では、熱交換器のすべてではない熱交換器部材が、それぞれ貫通穴または貫通くぼみを提供してよい。
【００３５】
熱交換器部材のうちの１つの貫通穴または貫通くぼみが、重なり合う別の１つの熱交換器部材の貫通穴または貫通くぼみより小さくてよい。
【００３６】
すべての熱交換器部材が、それぞれ貫通穴または貫通くぼみを提供してよく、貫通穴または貫通くぼみが、熱交換器部材の主平面の垂線に沿って互いにほぼ一直線に並べられ、１組の貫通穴または貫通くぼみを形成してよい。
【００３７】
一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第１の組は、関連する第１の油ポートの中心を通る長手方向中心線に対して第１の角度および第１の油ポートの中心から第１の距離に配置されてよく、一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第２の組は、長手方向中心線に対して第２の角度および第１の油ポートの中心から第２の距離に配置されてよい。
【００３８】
第１および第２の距離は、ほぼ同一でよい。第１および第２の角度は、約１８０°異なってよい。別の１つの方法では、第１および第２の角度は、１８０°未満、約１３５°未満、または約９０°未満異なってよい。さらに別の１つの方法では、第１および第２の角度は、１８０°超、約２２５°超、または約２７０°超異なってよい。
【００３９】
一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第１の組は、熱交換器の油ポートの中心を通る長手方向中心線の第１の側に配置され、一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの第２の組は、長手方向中心線の第２の側に配置されてよい。
【００４０】
両方の組の一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの中心を通る横断線は、長手方向中心線にほぼ垂直でよい。
【００４１】
両方の組の一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの中心を通る横断線は、中心線に対して約９０°未満の角度、約７５°未満の角度、約６０°未満の角度、または約４５°未満の角度を示してよい。
【００４２】
熱交換器は複数の対の一直線に並べられた貫通穴または貫通くぼみの組を有してよく、そして１つの対の横断線が長手方向中心線にほぼ垂直である一方、もう１つの対の横断線が長手方向中心線に対して約９０°未満の角度をなしてよいことがわかる。
【００４３】
１つまたは複数の横断線は、油ポートと交差してよい。一実施形態において、横断線は油ポートの中心を通過してよい。
【００４４】
少なくとも１つの熱交換器部材は、熱交換器の外部から第２流路へのアクセスを提供する、少なくとも２つの貫通穴または貫通くぼみを提供してよい。
【００４５】
第２の態様によれば、各々がそれぞれの第１流路を取り囲む、少なくとも３つの積み重ねられた熱交換器部材を含む油冷却器用熱交換器が提供される。それぞれの第２流路は、前記熱交換器部材のうちの隣接した２つの部材によって形成される。油ポートは熱交換器部材を貫いて伸び、それぞれの第１流路を接続する。互いに向かい合って連合した第２流路を形成している、隣接した熱交換器部材の第１の対の伝熱面が油ポートのすぐ近くに配置された少なくとも１つのそれぞれの突起を提供し、突起は互いに隣接している。隣接する熱交換器部材の第２の対が、少なくとも１つのほぼ平面の部材、たとえばワッシャで分離され、油ポートの周辺要部あたりに伸びる。
【００４６】
第３の態様によれば、上記のように液体冷却媒体入口と液体冷却媒体出口を有する空洞と、冷却される油用油入口および冷却された油用油出口と、熱交換器とを含み、前記熱交換器は前記空洞内にほぼ囲われている油冷却装置が提供される。
【００４７】
第２流路は、熱交換器が配置されている空洞によって、少なくとも部分的に形成されてよい。
【００４８】
第４の態様によれば、上述の油冷却装置を用いる車両における油を冷却する方法において、冷却される油を油入口から第１流路を通って油出口まで流すことと、液体冷却媒体を冷却媒体入口から第２流路を通って冷却媒体出口まで流すこととを含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、油冷却装置用熱交換器の概略斜視図である。
【図１ａ】図１ａは、図１の熱交換器の断面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１の熱交換器の断面図である。
【図１ｃ】図１ｃは、図１の熱交換器の断面図である。
【図２ａ】図２ａは、熱交換器部材変更例の部分断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、熱交換器部材変更例の部分断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、熱交換器部材変更例の部分断面図である。
【図２ｄ】図２ｄは、熱交換器部材変更例の部分断面図である。
【図３ａ】図３ａは、油冷却器用熱交換器変更例の断面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、油冷却器用熱交換器変更例の断面図である。
【図４ａ】図４ａは、油冷却系統の線図である。
【図４ｂ】図４ｂは、油冷却系統の線図である。
【図５ａ】図５ａは、熱交換器部材変更例の概略斜視図である。
【図５ｂ】図５ｂは、熱交換器部材変更例の概略斜視図である。
【図５ｃ】図５ｃは、熱交換器部材変更例の概略斜視図である。
【図５ｄ】図５ｄは、熱交換器部材変更例の概略斜視図である。
【図６ａ】図６ａは、一代替実施形態による１対の熱交換器部材を概略的に示す図である。
【図６ｂ】図６ｂは、一代替実施形態による１対の熱交換器部材を概略的に示す図である。
【図７】別の構造による熱交換器の一部の概略断面図である。
【図８】別の実施形態による熱交換器部材の概略図である。
【図９ａ】図９ａは、取付けフランジを概略的に示す図である。
【図９ｂ】図９ｂは、取付けフランジを概略的に示す図である。
【図９ｃ】図９ｃは、取付けフランジを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１は、油冷却装置用熱交換器１の概略図である。熱交換器は、図４ａおよび図４ｂに図解されているように、すなわち、自動車のエンジンブロックによって部分的に形成されうる空洞８内にほぼ長手方向に取り付けられることを意図している。熱交換器１は、第１流路１２によって接続される油ポート３および４ならびに冷却液が熱交換器１のそれぞれの第２流路７を貫流することを可能にする冷却液開口５および６を有する。第１流路１２および第２流路７は、流路内を通り抜ける流体が互いに接触しないように、完全に分離されている。
【００５１】
各第１流路１２は、熱交換器部材１０を形成する１対の接合された熱交換器プレート１７，１８によって画定される。熱交換器プレートは、たとえば、溶接、ろう付け、はんだ付けまたは接着剤で接合できる。熱交換器プレート端部は、図２ａ〜２ｄに図解されているように互いに折り重ねてよい。このことは、周辺端部、貫通穴または貫通くぼみ９、１１および／または油ポート３、４の端部に適用される。
【００５２】
熱交換器１は、さらに空洞８の壁面に熱交換器１を固定するための取付けフランジ２ａ、２ｂを有してよい。取付けフランジ２ａ、２ｂは、油ポート３、４および／またはボルト穴２０ａ、２０ｂを有してよい。
【００５３】
各油ポート３、４において、すべての熱交換器部材１０を通って伸びることができ、油ポート３、４をそれぞれの第１流路１２と接続する入口／出口流路が形成されている。熱交換器のポート側に対する反対側（図１における上側）には、入口／出口流路を閉鎖する油流路カバー３ａ、４ａを備えてよい。
【００５４】
特に図１ａ、１ｃ、および１ｄを参照すると、熱交換器１は、取付けフランジ２ａ、２ｂにアクセスを提供する通し穴９を有してよい。締結装置（たとえば、ねじ、ボルト、またはリベット（図示せず））が通し穴を通して導入でき、締結装置の頭部が取付けフランジ２ａ、２ｂにかみ合うように、通し穴９の直径は関連するボルト穴２０ａ、２０ｂより大きくてよい。
【００５５】
図１および１ａに示すように、熱交換器プレート１７、１８からの突起１７０、１８０を、油ポート３、４の周囲かつ通し穴９の周囲に提供してよい。第１の熱交換器部材１０の１つの熱交換器プレート１７の突起１７０は、第２の、隣接する熱交換器部材１０の１つの熱交換器プレート１８の対応する突起１８０と、突起１７０、１８０が互いに接触するように一列に並べてよい。突起１７０、１８０は、たとえば、溶接、ろう付け、はんだ付け、接着剤で接合してよい。突起は、熱交換器部材を形成する材料を打抜きまたは押抜き加工によって提供してよい。あるいは、熱交換器部材の表面に材料を追加して突起を形成してもよい。
【００５６】
図２ａ〜２ｄを参照すると、熱交換器プレート１７、１８端部を接続する種々の方法が開示されている。
【００５７】
図２ａにおいて、上部プレート１７および下部プレート１８の端部は共に、熱交換器部材の厚み方向に沿って端部が重なり合うように約９０度折り曲げられている。提示されている特定の実施形態において、下部プレート１８の垂直部分が上部プレート１７の垂直部分の外側になるように、下部プレートは上部プレートを越えて伸びる。このように、プレートは、熱交換器部材の主平面にほぼ垂直な平面で接合される。
【００５８】
図２ｂにおいて、上部プレート１７および下部プレート１８の両方の端部は、熱交換器部材の主平面とほぼ平行な平面で接合されるように曲げられる。
【００５９】
図２ｃにおいて、上部プレート１７および下部プレート１８の端部は共に、熱交換器部材の厚み方向に沿って端部が重なり合うように約９０度折り曲げられている。提示されている特定の実施形態において、上部プレート１７の垂直部分が下部プレート１８の垂直部分の外側になるように、上部プレート１７は下部プレート１８を越えて伸びる。このように、プレートは、熱交換器部材の主平面にほぼ垂直な平面で接合される。
【００６０】
図２ｄにおいて、上部プレート１７は実質的に曲げられておらず、一方、下部プレート１８は、熱交換器部材の主平面にほぼ垂直に伸びる壁面が下部プレート１８全体にわたって形成されるように曲げられる。下部プレート１８の端部はさらに曲げられ、上部プレート１７の端部を包み込んでいる。
【００６１】
図２ａ〜２ｄに開示されているすべての端部形状は熱交換器部材の周辺端部の形成に使用してよいが、一方、図２ａ〜２ｄに開示されている端部形状はここに記載しているように貫通穴９または収容くぼみ１１の端部を形成するのに用いることも可能であることが留意される。さらに、１つの形状が周辺端部に用いられ、他の形状が貫通穴および／または収容くぼみに用いられてもよい。異なる形状を貫通穴および／または貫通穴および収容くぼみについて用いることも可能である。
【００６２】
図３ａを参照すると、収容くぼみ１１が提供されている実施形態が開示されている。この実施形態において、くぼみは一番上の２つの熱交換器部材１０の貫通穴によって形成される。最上段の熱交換器部材の貫通穴は、上から２番目の熱交換器部材の貫通穴より若干大きい。収容くぼみを形成する貫通穴は、たとえば、熱交換器が置かれることになる空洞８内の突起を収容するのに必要な数の熱交換器部材に提供されてよいことがわかる。
【００６３】
図３ｂを参照すると、一列に並べられた貫通穴の同一の組（点検口、収容くぼみ）または油ポートにおいて突起１７０、１８０がワッシャ１９と共に用いられている実施形態が開示されている。突起とワッシャの組み合わせは、熱交換器部材１０のいくつかの対の間にワッシャを用い、一方、他の対の熱交換器部材の間に突起を用いることによって、たとえば重量対強度比を最適化するために用いることができる。たとえば、ワッシャ１９は熱交換器部材に及ぼす力が非常に大きなところに使用してよく、一方、突起１７０、１８０は熱交換器部材がそれほど大きくない力にさらされているところに使用してよい。
【００６４】
図３ｂの左側に図解されているように、ワッシャは各２番目のジョイントに使用され、一方、突起は他のジョイントに使用されるようにワッシャと突起を互い違いにすることができる。
【００６５】
代案として、あるいは補足として、ワッシャを３つ以上の隣接する熱交換器部材に対して使用し、一方、突起は１つまたは少数の熱交換器部材に使用することができる。
【００６６】
図４ａおよび４ｂを参照すると、本発明の開示を利用することによって、いかに設計の自由度が改善できるかが図解されている。
【００６７】
図４ａにおいて、流入する冷却液流Ｆｃと流出する冷却液流は、ほぼ同じ方向に動く。ボルト穴９は、熱交換器１の長手方向中心線の両側に提供されている。しかし、中心線に垂直な線に沿って一列に並べられる代わりに、ボルト穴９は長手方向中心線に対して９０°ではない角度βをなす線に沿って一列に並べられる。その角度は、約８０°未満、約７０°未満、約６０°未満、約５０°未満、約４０°未満、または約３０°未満でよい。少なくとも１つの油３，４ポートもボルト穴９と同じ線上に並べられる。
【００６８】
図４ａおよび４ｂにおいて、油ポートの中心を通る長手方向中心線が定義されている。したがって、角度βは、一列に並べられた貫通穴のそれぞれの組に対する絶対角である。穴と穴の間の開き角θを定義してよい。油ポートの中心を通る単一の線に沿って穴が一列に並べられる場合、開き角θは１８０°になる。
【００６９】
図４ｂにおいて、流入する冷却液流Ｆｃが熱交換器１の長手方向中心線に対してある角度で到着し、流出する冷却液流Ｆｃは長手方向中心線にほぼ平行である実施形態が図解されている。ボルト穴９の第１および第２の対は、それぞれの対のボルト穴９が一列に並べられている線間の油ポート中心における角度βがボルト穴９の対の間で異なるように提供されてもよい。必要なら、１列に並べられる貫通穴またはボルト穴の組が、それぞれの油ポートにおいて、たとえば、さらに３、４、または５組提供されてもよい。
【００７０】
図５ａ〜５ｄを参照すると、油ポート３、４、および／または点検口／収容くぼみに関連して用いてよい種々の突起／隆起部パターンが図解されている。
【００７１】
図６ａおよび６ｂを参照すると、接合される１対の熱交換器メンバー１０間で、突起／隆起部がどのように異なってよいかが図解されている。図に示すように、第１の熱交換器プレート１８’の第１の隆起部１８０’は第１の方向に伸びてよく、第２の熱交換器プレート１７’の第２の隆起部１７０’は第２の、異なる方向に伸びてよい。第１および第２の方向は、実質的に互いに直角をなしてよい。しかし、隣接する熱交換器部材１０の隆起部間は０°から９０°の間の任意の角度としてよい。
【００７２】
図７には、それぞれがほぼ管状の部材として形成されている、複数の熱交換器部材１０’’’ａ、１０’’’ｂから形成される熱交換器を示す。各部材は、金属薄板片の圧延あるいは折り曲げ加工または押し出し加工によって形成される。どちらの場合でも、管状部材の形成に続いて、平板化ステップおよび／または熱伝達の向上を図るための追加フランジ構造物の挿入が行われてよい。
【００７３】
熱交換器は、図に示すように、複数の同一熱交換器部材によって形成してよい。図８には、貫通穴９’が熱交換器部材１０ＩＶと交差する実施形態が図解されている。貫通穴の中心角ｃが示され、中心角の辺それぞれの端部と穴の端部の交差点に一致する各接点が示される。中心角は、約１８０°未満、約１３５°未満、または約９０°未満でよい。この文脈において、「中心」は、穴がほぼ円形または楕円形の場合には幾何学的中心、また貫通穴が非対称な場合は重心と理解すべきである。
【００７４】
図９ａ〜９ｃには、本明細書に開示されているように、熱交換器と共に使用するのに適した取付けフランジ２’が概略的に図解されている。取付けフランジは、取付けフランジ２’中に伸び、適用可能な場合、放熱媒体または冷却媒体の導入または抜き出しに用いられるポート穴２１を提供する。取付けフランジ２’は、熱交換器プレートに形成されている突起を取付けフランジ２’によってカバーされているエリアにおいて受け入れるのに適合した、１つまたは複数のくぼみ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈも提供する。そのような取付けフランジによって、すべての熱交換器部材が同一であり、それによって異なる最外部熱交換器部材を用意する必要性を排除し、取付けフランジにしっかり嵌合する熱交換器を提供できる。
【００７５】
取付けフランジは、さらに１つまたは複数の締結穴２２を含んでよい。取付けフランジは単一プレートから形成されてよく、くぼみは止まり穴または貫通穴として提供されてよいくぼみとして形成される。開示された実施形態において、取付けフランジ２’は２つの別々の材料プレート２４、２５で形成され、第１の材料プレート２４にはポート穴２１および締結穴２２のみが形成されてよく、一方、他のプレートにはくぼみ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈを形成する貫通穴も形成される。材料プレート形成時、取付けフランジ２’は異なる材料で構成されてよい。例として、１つの材料、たとえば第１プレート２４は最適な強度のために選定してよく、他の材料、たとえば第２プレート２５はろう付けプロセスに適合するように選定してよい。
【図１】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【国際調査報告】
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