(57)【要約】  【課題】  犠牲材２６が露出していると、周囲環境によっては、電食による優先的な腐食が発生し、この腐食が水路１４側へ進行するおそれがある。  【解決手段】  外側犠牲プレート１２Ａと内側犠牲プレート１２Ｂとを交互に積層して、各プレートの底壁２９から外周側へ斜めに立ち上がる立上フランジ２４Ａ，２４Ｂを積層方向に重合，ロウ付けし、プレート間に扁平な油路１３と水路１４とを交互に形成する。芯材２７のフランジ外側に犠牲材２６が設けられた外側犠牲プレート１２Ａの立上フランジ２４Ａの外周面を覆うように、芯材２７のフランジ内側に犠牲材２６が設けられた内側犠牲プレート１２Ｂのフランジ高さ３０Ｂを高くする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に積層される外側犠牲プレートと内側犠牲プレートとを有し、各プレートの底壁から外周側へ斜めに立ち上がる立上フランジを積層方向に重合，ロウ付けし、上記プレート間に扁平な第１流体路と第２流体路とを交互に形成してなるプレート積層型の熱交換器において、
各プレートの芯材上に層状に設けられる犠牲材が、外側犠牲プレートでは芯材に対してフランジ外周側に設けられる一方、内側犠牲プレートでは芯材に対してフランジ内周側に設けられ、
かつ、上記内側犠牲プレートは、少なくとも外側犠牲プレートの立上フランジの外周面を覆うように、外側犠牲プレートよりもフランジ高さが高く設定されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
上記外側犠牲プレートの立上フランジが、上記底壁より外周側へ斜めに立ち上がるテーパ部と、このテーパ部の先端からフランジ内周側へ折曲して、他の外側犠牲プレートの外周面にロウ付けされる延長部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のプレートを積層してなるプレート積層型の熱交換器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にも記載されているように、車両のオイルクーラには、多数のプレートを積層してなるプレート積層型の熱交換器が好適に用いられる。この熱交換器は、多数の薄板状のプレートを内部フィンとともに積層し、各プレートの内周側と外周側の立上フランジを重合・ロウ付けしてなり、プレート間に２つの流体路、例えばオイルが通流する油路と冷却水が通流する水路とが交互に形成される。
【０００３】
また、上記の特許文献１では、冷却水の水路側の耐食性を向上するように、各プレートを、芯材の水路側に犠牲材が層状に設けられ、かつ、その両側にロウ材が層状に設けられたアルミニウム合金のクラッド材としている。つまり、図６及び図７の参考例に示すように、芯材２７に対して犠牲材２６がフランジ外周側に設けられる外側犠牲プレート１２Ａと、芯材２７に対して犠牲材２６がフランジ内周側に設けられる内側犠牲プレート１２Ｂと、を交互に積層させている。
【特許文献１】特開平１０−１８５４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の参考例では、外側犠牲プレート１２Ａと内側犠牲プレート１２Ｂとは、芯材２７に対して異なる側面にそれぞれ犠牲材２６が設けられているものの、その外殻形状は実質的に同じものであり、外周側の立上フランジ２４Ａ，２４Ｂの高さは同一となっている。このために、ロウ付けの際にロウ材が溶融すると、両プレート１２Ａ，１２Ｂの接合部等には部分的にロウ材のフィレット３１が形成されるものの、外側犠牲プレート１２Ａでは立上フランジ２４Ａの外周面に犠牲材２６の一部が露出することとなる。このために、海水が飛散するような腐食の生じ易い周囲環境によっては、図７に示すように犠牲材２６が露出している部分３２で電食による優先的な腐食が発生し、この腐食が犠牲材２６に沿って水路１４側へ進行するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、交互に積層される外側犠牲プレートと内側犠牲プレートとを有し、各プレートの底壁から外周側へ斜めに立ち上がる立上フランジを積層方向に重合，ロウ付けし、上記プレート間に扁平な第１流体路と第２流体路とを交互に形成してなるプレート積層型の熱交換器において、各プレートの芯材上に層状に設けられる犠牲材が、外側犠牲プレートでは芯材に対してフランジ外周側に設けられる一方、内側犠牲プレートでは芯材に対してフランジ内周側に設けられている。そして、上記内側犠牲プレートは、少なくとも外側犠牲プレートの立上フランジの外周面を覆うように、外側犠牲プレートよりもフランジ高さが高く設定されている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、犠牲材により水路等の一つの流体路内の腐食を防止しつつ、犠牲材が外部に露出する部分からの腐食の進行を回避し、耐久性，信頼性に優れた熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。図３及び図４は、本発明に係るプレート積層型の熱交換器としてのハウジングレス型のオイルクーラ１０の一例を示す断面図及び上面図を示している。このオイルクーラ１０は、複数のコアプレート１２が積層方向に積層され、隣り合うプレート間に、エンジンオイルが通流する油路（第１流体路）１３と、エンジンの冷却水が通流する水路（第２流体路）１４と、が積層方向で交互に形成されたコア部１１と、このコア部１１の底面に固定され、上記コアプレート１２よりも厚肉なベースプレート１５と、コア部１１の上面に取り付けられるアッパプレート１６と、を有している。
【０００８】
コアプレート１２を含めた各部品の表面にはロウ（鑞）材の層が形成されており、製造の際には、各部品を仮組した状態で高温の炉内でロウ付けを行うことによって、油路１３内に介装される内部フィン１９を含めて各部品が一体にロウ付け接合される。ベースプレート１５にはコア部１１よりも側方へ張り出した取付フランジ部１７が設けられ、この取付フランジ部１７には複数のボルト孔１７Ａが貫通形成されている。これらのボルト孔１７Ａを挿通する固定ボルト（図示省略）によって、このオイルクーラ１０のベースプレート１５がエンジン側の例えばシリンダブロック１８へ共締め固定される。
【０００９】
各プレート１２の内・外周側には傾斜しつつ斜めに立ち上がる立上フランジ２３，２４が屈曲形成され、これらの立上フランジ２３，２４が隙間無く重合することによりコア部１１の内・外周壁部が形成されている。このように、このオイルクーラ１０は、油路１３と水路１４を区画形成するコアプレート１２がコア部１１の内・外周壁部を形成するハウジングとしても機能する、いわゆるハウジングレス式でプレート積層型の構造となっている。
【００１０】
コア部１１には、内部を積層方向に貫通して各油路１３に連通する２本の油縦通路２０が設けられ、これらの油縦通路２０を通してエンジンオイルが油路１３内へ送給され、油路１３内を通流するように構成されている。また、コア部１１には、内部を積層方向に貫通して各水路１４に連通する２本の水縦通路２２が設けられ、これらの水縦通路２２を通して冷却水が水路１４を通流するように構成されている。これらのエンジンオイルや冷却水は、例えばシリンダブロック１８の所定位置に形成された穴（図示省略）を介して、このオイルクーラ１０へ供給されるとともに、シリンダブロック１８へ戻されるようになっている。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施例に係るオイルクーラ１０のコア部１１における外周近傍の要部断面図である。コアプレート１２は、交互に積層される外側犠牲プレート１２Ａと内側犠牲プレート１２Ｂと、の２種類のプレートで構成されている。図２に示すように、ロウ付け前の状態では、両プレート１２Ａ，１２Ｂともに、ロウ材２５，犠牲材２６，芯材２７及びロウ材２８が積層された４層構造のアルミニウム合金のクラッド材から構成され、プレス成形等により適宜な凹凸が与えられている。ロウ材は、クラッド材に限らず、例えばロウ材（箔，ペースト状等）を別途用意して両プレート１２Ａ，１２Ｂに塗布，添着しても良い。ここで、犠牲材２６が芯材２７よりも水路１４の側に配置されるように、外側犠牲プレート１２Ａでは、芯材２７に対して外周側の立上フランジ２４のフランジ外周側（図１の左側）に犠牲材２６が設けられる一方、内側犠牲プレート１２Ｂでは、芯材２７に対してフランジ内周側（図１の右側）に犠牲材２６が設けられる。このため、上述したように、仮に図６及び図７に示す参考例のように内側犠牲プレート１２Ｂと外側犠牲プレート１２Ａとを実質的に同一形状とし、両プレート１２Ａ，１２Ｂのフランジ高さ（プレート底壁２９の上面から立上フランジ２４の上端までの高さ）３０Ａ，３０Ｂを等しくした場合、外側犠牲プレート１２Ａの立上フランジ２４Ａの外周面に犠牲材２６の一部が露出し、周囲環境によっては、図７に示すように犠牲材２６が露出している部分３２で電食による優先的な腐食が発生し、この腐食が犠牲材２６に沿って水路１４側へ進行するおそれがある。
【００１２】
そこで本実施例では、図１に示すように、犠牲材２６が外部へ露出することのないように、内側犠牲プレート１２Ｂの立上フランジ２４Ｂにより外側犠牲プレート１２Ａの立上フランジ２４Ａの外周面を覆うように構成した。すなわち、内側犠牲プレート１２Ｂのフランジ高さ３０Ｂを、外側犠牲プレート１２Ａのフランジ高さ３０Ａよりも高く設定している。特に、この第１実施例では、犠牲材２６が確実に露出することのないように、内側犠牲プレート１２Ｂの立上フランジ２４Ｂを、プレート底壁２９より外周側へ傾斜しつつ立ち上がるテーパ部３３と、このテーパ部３３の先端からフランジ内周側へ折曲して、プレート底壁２９に対して略垂直に立ち上がり、他の内側犠牲プレート１２Ｂの外周面にロウ付けされる延長部３４と、を有する構成としている。つまり、内側犠牲プレート１２Ｂのフランジ高さ３０Ｂは、組付状態での延長部３４の先端が一つ上の内側犠牲プレート１２Ｂの外周面に接触する寸法、あるいはロウ付け時にロウ材層の分の沈み込みを考慮してロウ付け後に接触する寸法に設定されている。
【００１３】
また、延長部３４と隣り合う内側犠牲プレート１２Ｂのテーパ部３３及び外側犠牲プレート１２Ａの立上フランジ２４Ａとで形成される断面三角形状のロウ溜まり内はロウ材で満たされている。これによって、上記延長部３４，テーパ部３３及び立上フランジ２４Ａのロウ付け部の強度が増し、ひいてはコア部１１の機械的強度を増加・確保することができる。
【００１４】
このような本実施例によれば、図１に示すように、外側犠牲プレート１２Ａの外周側の立上フランジ２４Ａが内側犠牲プレート１２Ｂの立上フランジ２４Ｂにより完全に覆い隠される形となり、ロウ付け後の製品外面に犠牲材２６が露出することがない。従って、周囲環境が悪化したとしても、上述した電食による犠牲材の優先的な腐食の発生・進行を確実に回避することができ、耐食性、ひいては信頼性・耐久性が向上し、かつ、コア部１１の外周壁部の強度・剛性も向上する。
【００１５】
また、交互に積み重ねられるプレートの組付作業性を考慮して、内側犠牲プレート１２Ｂの延長部３４の内径寸法３５Ｂは、外側犠牲プレート１２Ａのフランジ先端部の最外径寸法３５Ａよりも大きく設定されている。従って、組付時には両者間に適宜な隙間が確保されるようになっており、組付作業性にも優れている。
【００１６】
図５は本発明の第２実施例を示している。この第２実施例においては、内側犠牲プレート１２Ｂの立上フランジ２４Ｂは、プレート底壁２９より斜めに立ち上がるテーパ部３３のみとされ、第１実施例の延長部（３４）が省略された簡素な構造となっている。そして、内側犠牲プレート１２Ｂは、少なくとも外側犠牲プレート１２Ａの立上フランジ２４Ａの外周面を覆うように、外側犠牲プレート１２Ａよりもフランジ高さが高く設定されている。より具体的には、外側犠牲プレート１２Ａの立上フランジ２４Ａの外周面に過不足なく重合するように、内側犠牲プレート１２Ｂの立上フランジ２４Ｂは、図６の参考例に比して外側犠牲プレート１２Ａのフランジ露出分αだけ長い寸法に設定されている。
【００１７】
このような第２実施例によれば、第１実施例と同様、ロウ付け後の製品外面に犠牲材２６が露出することがなく、従って、耐食性、ひいては信頼性・耐久性を向上することに加え、第１実施例に比して内側犠牲プレート１２Ｂの立上フランジ２４Ｂが延長部（３４）のない簡素な構造となっており、軽量化や低コスト化を図ることができる。
【００１８】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば上記の冷却水に代えてＬＬＣ（Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ）等の不凍液を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例に係るオイルクーラを示す要部断面図。
【図２】コアプレートの積層構造を示す説明図。
【図３】本発明に係るオイルクーラの一例を示す断面図。
【図４】図３のオイルクーラの上面図。
【図５】本発明の第２実施例に係るオイルクーラを示す要部断面図。
【図６】参考例に係るオイルクーラを示す要部断面図。
【図７】上記参考例に係る優先的な腐食の進行を示す説明図。
【符号の説明】
【００２０】
１０…オイルクーラ（熱交換器）
１１…コア部
１２Ａ…外側犠牲プレート
１２Ｂ…内側犠牲プレート
１３…油路（第１流体路）
１４…水路（第２流体路）
２４Ａ，２４Ｂ…立上フランジ
２５，２８…ロウ材
２６…犠牲材
２７…芯材
【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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