(57)【要約】【課題】設計の自由度を高めることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１は、アルミニウム押出形材製扁平管21からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数のオイル流路を有するオイル流通管２と、アルミニウム押出形材製扁平管22からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数の冷却液流路を有し、かつ幅方向をオイル流通管２の幅方向と同方向に向けた状態でオイル流通管２の一側面にろう付された冷却液流通管３とによって構成される。両流通管2,3は、幅方向にのびかつ両流通管2,3と平行な仮想直線を曲げ中心Oとしてオイル流通管２が曲げ内側に来るように同方向に曲げられている。オイル流通管２の管高さを３〜５ｍｍ、各オイル流路の相当直径を１〜２ｍｍとし、冷却液流通管３の管高さを５〜８ｍｍ、各冷却液流路の相当直径を３〜５ｍｍとする。【選択図】図１
2016121844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム押出形材製扁平管からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数のオイル流路を有するオイル流通管と、アルミニウム押出形材製扁平管からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数の冷却液流路を有し、かつ幅方向をオイル流通管の幅方向と同方向に向けた状態でオイル流通管の一側面にろう付された冷却液流通管とによって構成され、オイル流通管および冷却液流通管が、幅方向にのびかつ両流通管と平行な仮想直線を曲げ中心としてオイル流通管が曲げ内側に来るように同方向に曲げられており、オイル流通管の厚み方向の寸法である管高さが３〜５ｍｍ、各オイル流路の相当直径が１〜２ｍｍであり、冷却液流通管の厚み方向の寸法である管高さが５〜８ｍｍ、各冷却液流路の相当直径が３〜５ｍｍである熱交換器。
【請求項２】
オイル流通管の一端部がオイル入口ヘッダに接続されるとともに、同他端部がオイル出口ヘッダに接続され、冷却液流通管の一端部が冷却液入口ヘッダに接続されるとともに、同他端部が冷却液出口ヘッダに接続され、オイル流通管のオイル流路内のオイルの流れ方向と、冷却液流通管の冷却液流路内の冷却液の流れ方向とが逆向きである請求項１記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば自動車の各種オイルを冷却するのに用いられる熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
この種の熱交換器として、プレス成形された複数の熱交換プレートが積層され、隣り合う熱交換プレート間にオイル流路と冷却液流路とが交互に設けられた板積層形熱交換器が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の熱交換器では、熱交換プレートを製造するプレス成形用金型により熱交換プレートのサイズが決まるので、設計の自由度が低く、要求される熱交換性能を満たした上で、自動車への搭載スペースの省スペース化を図ることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５１８９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、設計の自由度を高めることが可能な熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００８】
1)アルミニウム押出形材製扁平管からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数のオイル流路を有するオイル流通管と、アルミニウム押出形材製扁平管からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数の冷却液流路を有し、かつ幅方向をオイル流通管の幅方向と同方向に向けた状態でオイル流通管の一側面にろう付された冷却液流通管とによって構成され、オイル流通管および冷却液流通管が、幅方向にのびかつ両流通管と平行な仮想直線を曲げ中心としてオイル流通管が曲げ内側に来るように同方向に曲げられており、オイル流通管の厚み方向の寸法である管高さが３〜５ｍｍ、各オイル流路の相当直径が１〜２ｍｍであり、冷却液流通管の厚み方向の寸法である管高さが５〜８ｍｍ、各冷却液流路の相当直径が３〜５ｍｍである熱交換器。
【０００９】
2)オイル流通管の一端部がオイル入口ヘッダに接続されるとともに、同他端部がオイル出口ヘッダに接続され、冷却液流通管の一端部が冷却液入口ヘッダに接続されるとともに、同他端部が冷却液出口ヘッダに接続され、オイル流通管のオイル流路内のオイルの流れ方向と、冷却液流通管の冷却液流路内の冷却液の流れ方向とが逆向きである上記1)記載の熱交換器。
【発明の効果】
【００１０】
上記1)および2)の熱交換器によれば、アルミニウム押出形材製扁平管からなるとともに幅方向に並んで設けられた複数のオイル流路を有するオイル流通管と、アルミニウム押出形材製扁平管からなるとともに隔壁を介して幅方向に並んで設けられた複数の冷却液流路を有し、かつ幅方向をオイル流通管の幅方向と同方向に向けた状態でオイル流通管の一側面にろう付された冷却液流通管とによって構成されているので、オイル流通管および冷却液流通管を形成するアルミニウム押出形材製扁平管の長さを簡単に変更することにより、要求される熱交換性能を満たすことが可能になる。また、オイル流通管および冷却液流通管が、幅方向にのびかつ両流通管と平行な仮想直線を曲げ中心としてオイル流通管が曲げ内側に来るように同方向に曲げられているので、熱交換器の形状を、自動車などの空いたスペースに合わせることが可能になる。したがって、特許文献１記載の熱交換器に比較して、設計の自由度が高くなり、要求される熱交換性能を満たした上で、自動車への搭載スペースの省スペース化を図ることが可能になる。
【００１１】
さらに、オイル流通管の厚み方向の寸法である管高さが３〜５ｍｍ、各オイル流路の相当直径が１〜２ｍｍであり、冷却液流通管の厚み方向の寸法である管高さが５〜８ｍｍ、各冷却液流路の相当直径が３〜５ｍｍであるから、冷却液流通管の冷却液流路内を流れる冷却液によって、オイル流通管のオイル流路内を流れるオイルを効率良く冷却することが出来る。しかも、曲げ内側に位置するオイル流通管の曲げ部におけるオイル流路の潰れが防止される。
【００１２】
上記2)の熱交換器によれば、冷却液流通管の冷却液流路内を流れる冷却液によって、オイル流通管のオイル流路内を流れるオイルを一層効率良く冷却することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明による熱交換器の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１の熱交換器をつくるのに用いられるオイル流通管形成用扁平管と冷却液流通管形成用扁平管とのろう付体を示す斜視図である。
【図４】この発明による熱交換器の他の実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図２の左右を左右というものとする。
【００１５】
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００１６】
図１はこの発明の熱交換器の実施形態の全体構成を示し、図２は図１の熱交換器の要部の構成を示す。また、図３は図１の熱交換器を形成するオイル流通管形成用扁平管と冷却液流通管形成用扁平管とのろう付体を示す。
【００１７】
図１および図２において、熱交換器(1)は、アルミニウム押出形材製扁平管(21)からなるオイル流通管(2)と、アルミニウム押出形材製扁平管(22)からなり、かつ幅方向をオイル流通管(2)の幅方向と同方向に向けた状態でオイル流通管(2)の一側面にろう付された冷却液流通管(3)とによって構成されている。
【００１８】
オイル流通管(2)には、長手方向にのびる複数のオイル流路(4)が、隔壁(5)を介して幅方向に並んで設けられている。冷却液流通管(3)には、長手方向にのびる複数の冷却液流路(6)が、隔壁(7)を介して幅方向に並んで設けられている。オイル流通管(2)の厚み方向の寸法である管高さ(h1)は３〜５ｍｍ、各オイル流路(4)の相当直径は１〜２ｍｍであり、冷却液流通管(3)の厚み方向の寸法である管高さ(h2)は５〜８ｍｍ、各冷却液流路(6)の相当直径は３〜５ｍｍである。
【００１９】
オイル流通管(2)および冷却液流通管(3)は、両流通管(2)(3)の幅方向にのびるとともに両流通管(2)(3)の厚み方向と直交し、かつ両流通管(2)(3)と平行な仮想直線を曲げ中心(O)としてオイル流通管(2)が曲げ内側に来るように同方向に曲げられている。ここでは、オイル流通管(2)および冷却液流通管(3)は、曲げ中心(O)を中心とする半円よりも大きな優弧状部分(2a)(3a)と、優弧状部分(2a)(3a)の両端部に連なった直線状部分(2b)(3b)とを有している。冷却液流通管(3)の直線状部分(3b)における優弧状部分(3a)とは反対側の端部には、オイル流通管(2)の直線状部分(2b)から離隔するように外方に曲げられた屈曲部(3c)が一体に設けられている。
【００２０】
オイル流通管(2)の一方の直線状部分(2b)の先端には、長手方向をオイル流通管(2)の幅方向に向けたアルミニウム製オイル入口ヘッダ(8)がろう付されるとともに、他方の直線状部分(2b)の先端には、長手方向をオイル流通管(2)の幅方向に向けたアルミニウム製オイル出口ヘッダ(9)がろう付されており、オイル流通管(2)の全オイル流路(4)が両ヘッダ(8)(9)に通じている。冷却液流通管(3)におけるオイル入口ヘッダ(8)が位置する側と反対側の屈曲部(3c)の先端には、長手方向を冷却液流通管(3)の幅方向に向けたアルミニウム製冷却液入口ヘッダ(11)がろう付されるとともに、他方の屈曲部(3c)の先端には、長手方向を冷却液流通管(3)の幅方向に向けたアルミニウム製冷却液出口ヘッダ(12)がろう付されており、全冷却液流路(6)が両ヘッダ(11)(12)に通じている。したがって、オイル流通管(2)のオイル流路(4)内のオイルの流れ方向と、冷却液流通管(3)の冷却液流路(6)内の冷却液の流れ方向とが逆向きになっている。なお、オイル入口ヘッダ(8)のオイル入口と、冷却液出口ヘッダ(12)の冷却液出口とは同方向を向き、オイル出口ヘッダ(9)のオイル出口と冷却液入口ヘッダ(11)の冷却液入口とは逆方向を向いている。
【００２１】
熱交換器(1)は次のようにして製造される。
【００２２】
まず、図３に示すように、アルミニウム押出形材製のオイル流通管形成用扁平管(21)と、オイル流通管形成用扁平管(21)の一側面に積層状にろう付されたアルミニウム押出形材製の冷却液流通管形成用扁平管(22)とからなるろう付体(20)を用意する。ろう付体(20)は、オイル流通管形成用扁平管(21)と、両端部が同方向に曲げられて屈曲部(3c)が設けられた冷却液流通管形成用扁平管(22)とを、屈曲部(3c)がオイル流通管形成用扁平管(21)とは反対側を向くように積層し、さらにオイル流通管形成用扁平管(21)の一端にオイル入口ヘッダ(8)を配置するとともに他端にオイル出口ヘッダ(9)を配置し、冷却液流通管形成用扁平管(22)の一端に冷却液入口ヘッダ(11)を配置するとともに他端に冷却液出口ヘッダ(12)を配置し、この状態で、両扁平管(21)(22)の一方の側面どうし、オイル流通管形成用扁平管(21)とオイル入口ヘッダ(8)およびオイル出口ヘッダ(9)、ならびに冷却液流通管形成用扁平管(22)と冷却液入口ヘッダ(11)および冷却液出口ヘッダ(12)を一括してろう付することによりつくられる。
【００２３】
その後、ろう付体(20)のオイル流通管形成用扁平管(21)および冷却液流通管形成用扁平管(22)の長手方向の大部分を、両扁平管(21)(22)の幅方向にのびるとともに両扁平管(21)(22)の厚み方向と直交し、かつ両扁平管(21)(22)と平行な仮想直線を曲げ中心(O)としてオイル流通管形成用扁平管(21)が曲げ内側に来るように同方向に円弧状に曲げて優弧状部分(2a)(3a)を形成することにより、優弧状部分(2a)および直線状部分(2b)からなるオイル流通管(2)と、優弧状部分(3a)、直線状部分(3b)および屈曲部(3c)からなる冷却液流通管(3)とをつくる。こうして、熱交換器(1)が製造される。
【００２４】
上述した熱交換器(1)において、自動車の高温となった各種オイル、たとえば燃料電池車におけるＯ2供給用コンプレッサのオイルが、オイル入口ヘッダ(8)を経てオイル流通管(2)のオイル流路(4)内に送り込まれ、オイル流路(4)内を一端部から他端部側に流れる。一方、水を含む冷却液、たとえばロングライフクーラントが、冷却液入口ヘッダ(11)を経て冷却液流通管(3)の冷却液流路(6)内に送り込まれ、冷却液流路(6)内をオイルの流れ方向とは逆方向に流れる。そして、冷却液流通管(3)の冷却液流路(6)内を流れる冷却液により、オイル流通管(2)のオイル流路(4)内を流れるオイルが冷却される。
【００２５】
図４はこの発明による熱交換器の他の実施形態を示す。
【００２６】
図４において、熱交換器(30)は、アルミニウム押出形材製扁平管(21)からなるオイル流通管(31)と、アルミニウム押出形材製扁平管(22)からなり、かつ幅方向をオイル流通管(2)の幅方向と同方向に向けた状態でオイル流通管(2)の一側面にろう付された冷却液流通管(32)とによって構成されている。
【００２７】
オイル流通管(31)および冷却液流通管(32)は、両流通管(31)(32)の幅方向にのびるとともに両流通管(31)(32)の厚み方向と直交し、かつ両流通管(31)(32)と平行な仮想直線を曲げ中心(O)としてオイル流通管(31)が曲げ内側に来るように同方向に曲げられている。ここでは、オイル流通管(31)および冷却液流通管(32)は、曲げ中心(O)を中心とする半円よりも小さな劣弧状部分(31a)(32a)と、優弧状部分(31a)(32a)の両端部に連なった直線状部分(31b)(32b)とを有している。冷却液流通管(32)の直線状部分(32b)における優弧状部分(31a)とは反対側の端部には、オイル流通管(31)の直線状部分(31b)から離隔するように外方に曲げられた屈曲部(32c)が一体に設けられている。
【００２８】
図示は省略したが、オイル流通管(31)には、長手方向にのびる複数のオイル流路が、隔壁を介して幅方向に並んで設けられている。冷却液流通管(32)には、長手方向にのびる複数の冷却液流路が、隔壁を介して幅方向に並んで設けられている。オイル流通管(31)の厚み方向の寸法である管高さは３〜５ｍｍ、各オイル流路の相当直径は１〜31ｍｍであり、冷却液流通管(32)の厚み方向の寸法である管高さは５〜８ｍｍ、各冷却液流路の相当直径は３〜５ｍｍである。
【００２９】
その他の構成は、図１および図２に示す熱交換器(1)と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明による熱交換器は、たとえば自動車の各種オイルを冷却するのに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３１】
(1)(30)：熱交換器
(2)：オイル流通管
(3)：冷却液流通管
(4)：オイル流路
(5)：隔壁
(6)：冷却液流路
(7)：隔壁
(21)：アルミニウム押出形材製のオイル流通管形成用扁平管
(22)：アルミニウム押出形材製の冷却液流通管形成用扁平管
【図１】
2016121844.tif 000003
【図２】
2016121844.tif 000004
【図３】
2016121844.tif 000005
【図４】
2016121844.tif 000006