JP6907959B2

JP6907959B2 - Oil cooler

Info

Publication number: JP6907959B2
Application number: JP2018012958A
Authority: JP
Inventors: 聖今川; 佐藤　克彦; 克彦佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: JP2019132462A

Description

本発明は、オイルクーラ、特に積層型の水冷オイルクーラに関する。 The present invention relates to an oil cooler, particularly a laminated water-cooled oil cooler.

従来、自動車に搭載され、トランスアクスルのケース内で使用されるオイル等を冷却するオイルクーラが知られている。特許文献１には、ほぼＵ字状に曲げられたオイルパイプの平行部間に掛け渡されて接合された放熱フィンを備える空冷オイルクーラが記載されている。 Conventionally, an oil cooler that is mounted on an automobile and cools oil or the like used in a case of a transformer axle is known. Patent Document 1 describes an air-cooled oil cooler including heat-dissipating fins that are hung and joined between parallel portions of oil pipes that are bent in a substantially U shape.

水冷オイルクーラとしては、多数のプレートを積層して形成されており、各プレート間に冷却水が流通する冷却水流路と、オイルが流通するオイル流路とが交互に形成された本体を有する積層型の水冷オイルクーラが知られている。 The water-cooled oil cooler is formed by laminating a large number of plates, and has a main body in which cooling water flow paths through which cooling water flows and oil flow paths through which oil flows are alternately formed between the plates. A type of water-cooled oil cooler is known.

特開平４−５８００９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-58009

積層型の水冷オイルクーラにおいて、体格を増加させることなく、冷却性能を向上させることが望まれている。 In a laminated water-cooled oil cooler, it is desired to improve the cooling performance without increasing the physique.

本発明の目的は、コンパクトで冷却性能が高いオイルクーラを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an oil cooler that is compact and has high cooling performance.

本発明のオイルクーラは、多数のプレートを積層して形成されており、各プレート間に冷却水が流通する冷却水流路と、オイルが流通するオイル流路とが交互に形成された本体と、前記本体の上面から延出し、前記本体の前記冷却水流路に前記冷却水を流入および流出させる一対の冷却水パイプと、前記本体の上面から延出し、前記本体の前記オイル流路に前記オイルを流入および流出させる一対のオイルパイプと、を有するオイルクーラであって、前記本体の上面から延出すると共に、前記冷却水パイプおよび前記オイルパイプのうち少なくとも１つのパイプの外周面に接して設けられた放熱フィンを備える、ことを特徴とする。 The oil cooler of the present invention is formed by stacking a large number of plates, and has a main body in which cooling water flow paths through which cooling water flows and oil flow paths through which oil flows are alternately formed between the plates. A pair of cooling water pipes extending from the upper surface of the main body to allow the cooling water to flow in and out of the cooling water flow path of the main body, and extending the oil from the upper surface of the main body to the oil flow path of the main body. An oil cooler having a pair of oil pipes for inflow and outflow, which extends from the upper surface of the main body and is provided in contact with the outer peripheral surface of at least one of the cooling water pipe and the oil pipe. It is characterized by being provided with heat radiating fins.

本発明によれば、放熱フィンにより、本体の上面に伝わった熱の外気への放熱面積、及び、パイプに伝わった熱の外気への放熱面積が増えるため、冷却性能を高めることができる。また、パイプが延出している本体の上面のデッドスペースに放熱フィンが設けられるため、放熱フィンを設けることによるオイルクーラの体格の増加がない。 According to the present invention, the heat radiating fins increase the heat radiating area of the heat transmitted to the upper surface of the main body to the outside air and the heat radiating area of the heat transmitted to the pipe to the outside air, so that the cooling performance can be improved. Further, since the heat radiating fins are provided in the dead space on the upper surface of the main body where the pipe extends, the physique of the oil cooler does not increase due to the radiating fins.

オイルクーラの斜視図である。It is a perspective view of an oil cooler. オイルクーラの上面を簡略化して示す図である。It is the figure which shows the upper surface of the oil cooler in a simplified manner. 図２のＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 別の実施形態におけるオイルクーラの上面を簡略化して示す図である。It is a figure which shows the upper surface of the oil cooler in another embodiment simplified.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態のオイルクーラ１０の斜視図である。本実施形態のオイルクーラ１０は、積層型の水冷オイルクーラであり、自動車のエンジンルーム等に搭載されてトランスアクスルのケース内で使用されるオイル等を冷却するものである。 FIG. 1 is a perspective view of the oil cooler 10 of the present embodiment. The oil cooler 10 of the present embodiment is a laminated water-cooled oil cooler, which is mounted in an engine room of an automobile or the like to cool oil or the like used in a transaxle case.

オイルクーラ１０は、本体１２と、本体１２の上面１７から延出し本体１２に冷却水を流入および流出させる一対の冷却水パイプ１４ａ，１４ｂと、本体１２の上面１７から延出し本体１２にオイルを流入および流出させる一対のオイルパイプ１６ａ，１６ｂと、を備える。 The oil cooler 10 extends oil from the main body 12 and the upper surface 17 of the main body 12 to the main body 12 and a pair of cooling water pipes 14a and 14b for flowing in and out of the cooling water from the upper surface 17 of the main body 12. A pair of oil pipes 16a and 16b for inflow and outflow are provided.

本実施形態のオイルクーラ１０は、本体１２の上面１７から延出し、オイルパイプ１６ａ，１６ｂの各々の外周面に接し、一対のオイルパイプ１６ａ，１６ｂ間を繋げるように設けられた放熱フィン２０を備える。図２は、オイルクーラ１０の上面を簡略化して示す図である。図２に示すように、放熱フィン２０は、所定の厚みを有する板状部材であり、熱伝導性の高い金属等で形成されている。例えば、放熱フィン２０は、本体１２の上面１７と同じ材質、或いは、一対のオイルパイプ１６ａ，１６ｂと同じ材質とすることができる。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、放熱フィン２０は、複数の円形状の穴２６を有する。 The oil cooler 10 of the present embodiment extends from the upper surface 17 of the main body 12 and has heat radiating fins 20 provided so as to be in contact with the outer peripheral surfaces of the oil pipes 16a and 16b and to connect the pair of oil pipes 16a and 16b. Be prepared. FIG. 2 is a simplified view showing the upper surface of the oil cooler 10. As shown in FIG. 2, the heat radiating fin 20 is a plate-shaped member having a predetermined thickness, and is made of a metal or the like having high thermal conductivity. For example, the heat radiation fin 20 can be made of the same material as the upper surface 17 of the main body 12 or the same material as the pair of oil pipes 16a and 16b. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 3, the heat radiation fin 20 has a plurality of circular holes 26.

本実施形態のオイルクーラ１０は、本体１２の上面１７、及び、一対のオイルパイプ１６ａ，１６ｂに伝わった熱が放熱フィン２０に伝わり、放熱フィン２０に伝わった熱は外気で冷却される。このように、放熱フィン２０により外気への放熱面積が増えているため、オイルクーラ１０の冷却効率を高くすることが可能である。また、放熱フィン２０が複数の穴２６を有することで、外気がそれらを通過でき、放熱フィン２０の放熱効率が高められている。 In the oil cooler 10 of the present embodiment, the heat transferred to the upper surface 17 of the main body 12 and the pair of oil pipes 16a and 16b is transmitted to the heat radiating fins 20, and the heat transferred to the heat radiating fins 20 is cooled by the outside air. As described above, since the heat radiating area to the outside air is increased by the heat radiating fins 20, it is possible to increase the cooling efficiency of the oil cooler 10. Further, since the heat radiating fins 20 have a plurality of holes 26, outside air can pass through them, and the heat radiating efficiency of the heat radiating fins 20 is enhanced.

ここで、図３を参照しながら、オイルクーラ１０の本体１２の構造について説明する。本体１２は、多数のプレート３０，３２を積層して形成されており、各プレート３０，３２間に冷却水が流通する冷却水流路３６と、オイルが流通するオイル流路３４とが交互に形成されている。 Here, the structure of the main body 12 of the oil cooler 10 will be described with reference to FIG. The main body 12 is formed by laminating a large number of plates 30 and 32, and the cooling water flow path 36 through which cooling water flows between the plates 30 and 32 and the oil flow path 34 through which oil flows are alternately formed. Has been done.

プレートは、第１プレート３０と第２プレート３２とからなり、それらが交互に積み重ねられている。第１プレート３０は、一対のオイルパイプ１６ａ，１６ｂの各々に対応するように設けられた円形状の第１オイル連通孔４０ａ，４０ｂと、第１オイル連通孔４０ａ，４０ｂの各々の周縁から下向きに突出した突出部４１ａ，４１ｂとを有する。第２プレート３２は、一対のオイルパイプ１６ａ，１６ｂの各々に対応するように設けられた円形状の盛り上がり部４２ａ，４２ｂと、盛り上がり部４２ａ，４２ｂの各々の天板４４ａ，４４ｂに設けられた円形状の第２オイル連通孔４３ａ，４３ｂとを有する。第１プレート３０と、第２プレートとが重ねられることで、第１プレート３０の突出部４１ａ，４１ｂの各々が、第２プレート３２の第２オイル連通孔４３ａ，４３ｂの中に入り込んでおり、第１プレート３０の下面と、第２プレート３２の天板４４ａ，４４ｂとが密着している。この構造により、冷却水流路３６を挟んで一層おきにオイル流路３４が形成されている。図３に示すように、本実施形態では、最も上層はオイル流路３４となる。オイルパイプ１６ａから流入したオイルは、各層のオイル流路３４を通り、オイルパイプ１６ｂから流出される。 The plates consist of a first plate 30 and a second plate 32, which are stacked alternately. The first plate 30 has circular first oil communication holes 40a and 40b provided so as to correspond to each of the pair of oil pipes 16a and 16b, and downwards from the peripheral edges of the first oil communication holes 40a and 40b. It has protruding portions 41a and 41b protruding from the surface. The second plate 32 is provided on the circular raised portions 42a and 42b provided so as to correspond to each of the pair of oil pipes 16a and 16b, and on the top plates 44a and 44b of the raised portions 42a and 42b, respectively. It has circular second oil communication holes 43a and 43b. By overlapping the first plate 30 and the second plate, each of the protruding portions 41a and 41b of the first plate 30 has entered the second oil communication holes 43a and 43b of the second plate 32. The lower surface of the first plate 30 and the top plates 44a and 44b of the second plate 32 are in close contact with each other. With this structure, oil flow paths 34 are formed at every other layer of the cooling water flow path 36. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the uppermost layer is the oil flow path 34. The oil flowing in from the oil pipe 16a passes through the oil flow path 34 of each layer and flows out from the oil pipe 16b.

図示しないが、一対の冷却水パイプ１４ａ，１４ｂの断面においては、図３と同様の構造で、冷却水が流れる経路が存在する。すなわち、第１プレート３０が盛り上がり部と冷却水連通孔とを有し、第２プレート３２が冷却水連通孔と突出部とを有し、第２プレート３２の突出部が第１プレート３０の冷却水連通孔の中に入り込んでおり、第２プレート３２の下面と、第１プレート３０の盛り上がり部の天板とが密着している。この構造により、オイル流路３４を挟んで一層おきに冷却水流路３６が形成されている。冷却水パイプ１４ａから流入した冷却水は、各層の冷却水流路３６を通り、冷却水パイプ１４ｂから流出される。 Although not shown, in the cross section of the pair of cooling water pipes 14a and 14b, there is a path through which the cooling water flows with the same structure as in FIG. That is, the first plate 30 has a raised portion and a cooling water communication hole, the second plate 32 has a cooling water communication hole and a protruding portion, and the protruding portion of the second plate 32 cools the first plate 30. It has entered the water communication hole, and the lower surface of the second plate 32 and the top plate of the raised portion of the first plate 30 are in close contact with each other. With this structure, cooling water flow paths 36 are formed every other layer with the oil flow path 34 interposed therebetween. The cooling water flowing in from the cooling water pipe 14a passes through the cooling water flow path 36 of each layer and flows out from the cooling water pipe 14b.

次に、本実施形態のオイルクーラ１０の作用効果について説明する。 Next, the action and effect of the oil cooler 10 of the present embodiment will be described.

本実施形態のオイルクーラ１０によれば、本体１２の上面１７から放熱フィン２０が延出しているため、上面１７に伝わった熱の放熱面積（外気との放熱面積）が増え、冷却性能を向上することができる。特に、本実施形態のように本体１２の最上層にオイル流路３４が形成されている場合には、本体１２の上面１７が非常に高温となるが、本実施形態によれば、放熱フィン２０によりその熱を効果的に放散することができる。さらに、放熱フィン２０は、オイルパイプ１６ａ，１６ｂの各々の外周面に接して設けられているため、それらのパイプに伝わった熱の放熱面積も増え、オイルクーラ１０の冷却性能を一段と高めることができる。また、本実施形態の放熱フィン２０は複数の穴２６を有しているため、オイルクーラ１０の設置場所（エンジンルーム等）に入り込んだ風がそれらの穴２６を通過することで、放熱フィン２０が効果的に冷却される。 According to the oil cooler 10 of the present embodiment, since the heat radiating fins 20 extend from the upper surface 17 of the main body 12, the heat radiating area (heat radiating area with the outside air) of the heat transmitted to the upper surface 17 increases, and the cooling performance is improved. can do. In particular, when the oil flow path 34 is formed in the uppermost layer of the main body 12 as in the present embodiment, the upper surface 17 of the main body 12 becomes extremely hot, but according to the present embodiment, the heat radiation fins 20 Allows the heat to be dissipated effectively. Further, since the heat radiating fins 20 are provided in contact with the outer peripheral surfaces of the oil pipes 16a and 16b, the heat radiating area of the heat transmitted to those pipes is increased, and the cooling performance of the oil cooler 10 can be further improved. can. Further, since the heat radiating fins 20 of the present embodiment have a plurality of holes 26, the wind that has entered the installation location (engine room or the like) of the oil cooler 10 passes through those holes 26, so that the heat radiating fins 20 Is effectively cooled.

本体１２の上面１７からは冷却水パイプ１４ａ，１４ｂ及びオイルパイプ１６ａ，１６ｂが延出しており、それらのパイプ間の空間であり上面１７の上の空間（放熱フィン２０を設けた空間）は、従来、何も存在しなかった空間（デッドスペースであった空間）である。よって、放熱フィン２０を設けることで、オイルクーラ１０の体格が増加することはなく、本実施形態によれば、オイルクーラ１０をコンパクトにすることができる。 Cooling water pipes 14a and 14b and oil pipes 16a and 16b extend from the upper surface 17 of the main body 12, and the space above the upper surface 17 (the space provided with the heat radiation fins 20) is the space between these pipes. It is a space where nothing existed in the past (a space that was a dead space). Therefore, by providing the heat radiation fins 20, the physique of the oil cooler 10 does not increase, and according to the present embodiment, the oil cooler 10 can be made compact.

以上説明したオイルクーラ１０は、オイルパイプ１６ａ，１６ｂ間を繋げるように放熱フィン２０を設けた。しかし、放熱フィン２０は、冷却水パイプ１４ａ，１４ｂおよびオイルパイプ１６ａ，１６ｂのうち少なくとも１つのパイプの外周面に接するように設ければよい。すなわち、例えば、オイルパイプ１６ａ，１６ｂのうち１つのパイプにだけ接するように放熱フィン２０を設けてもよいし、冷却水パイプ１４ａ，１４ｂ間を繋げるように放熱フィン２０を設けてもよいし、冷却水パイプ１４ａ，１４ｂのうち１つのパイプにだけ接するように放熱フィン２０を設けてもよい。また、放熱フィン２０を複数設けてもよい。例えば、冷却水パイプ１４ａ，１４ｂとオイルパイプ１６ａ，１６ｂとの４つのパイプを互いに繋ぐように格子状に放熱フィン２０を設けてもよい。また、図４に示すように、パイプの外周面に接する放熱フィン２０に加えて、パイプの外周面に接しない本体１２の上面１７から延出した１つ又は複数の放熱フィン（図４では２つの放熱フィン２２ａ、２２ｂ）を設けてもよい。 The oil cooler 10 described above is provided with heat radiation fins 20 so as to connect the oil pipes 16a and 16b. However, the heat radiation fins 20 may be provided so as to be in contact with the outer peripheral surface of at least one of the cooling water pipes 14a and 14b and the oil pipes 16a and 16b. That is, for example, the heat radiation fins 20 may be provided so as to be in contact with only one of the oil pipes 16a and 16b, or the heat radiation fins 20 may be provided so as to connect the cooling water pipes 14a and 14b. The heat radiation fin 20 may be provided so as to be in contact with only one of the cooling water pipes 14a and 14b. Further, a plurality of heat radiation fins 20 may be provided. For example, the heat radiation fins 20 may be provided in a grid pattern so as to connect the four pipes of the cooling water pipes 14a and 14b and the oil pipes 16a and 16b to each other. Further, as shown in FIG. 4, in addition to the heat radiation fins 20 in contact with the outer peripheral surface of the pipe, one or more heat radiation fins extending from the upper surface 17 of the main body 12 not in contact with the outer peripheral surface of the pipe (2 in FIG. 4). Two heat radiation fins 22a, 22b) may be provided.

以上説明したオイルクーラ１０は、放熱フィン２０に円形状の穴２６が複数設けられていた。しかし、穴２６の数は１つであってもよいし、穴２６の形状は円形状に限定されない。また、放熱フィン２０に穴２６が設けられていない構造であってもよい。また、以上説明したオイルクーラ１０は、本体１２の最上層にオイル流路３４が形成された構造であったが、最上層に冷却水流路３６が形成された構造であってもよい。 In the oil cooler 10 described above, the heat radiation fins 20 are provided with a plurality of circular holes 26. However, the number of holes 26 may be one, and the shape of the holes 26 is not limited to the circular shape. Further, the heat radiating fin 20 may have a structure in which the hole 26 is not provided. Further, although the oil cooler 10 described above has a structure in which the oil flow path 34 is formed in the uppermost layer of the main body 12, it may have a structure in which the cooling water flow path 36 is formed in the uppermost layer.

１０オイルクーラ、１２本体、１４ａ，１４ｂ冷却水パイプ、１６ａ，１６ｂオイルパイプ、１７上面、２０，２２ａ，２２ｂ放熱フィン、２６穴、３０プレート（第１プレート）、３２プレート（第２プレート）、３４オイル流路、３６冷却水流路、４０ａ，４０ｂ第１オイル連通孔、４１ａ，４１ｂ突出部、４２ａ，４２ｂ盛り上がり部、４３ａ，４３ｂ第２オイル連通孔、４４ａ，４４ｂ天板。 10 oil cooler, 12 main body, 14a, 14b cooling water pipe, 16a, 16b oil pipe, 17 top surface, 20, 22a, 22b heat dissipation fin, 26 holes, 30 plate (1st plate), 32 plate (2nd plate), 34 oil flow path, 36 cooling water flow path, 40a, 40b first oil communication hole, 41a, 41b protruding part, 42a, 42b raised part, 43a, 43b second oil communication hole, 44a, 44b top plate.

Claims

The main body is formed by stacking a large number of plates, and the cooling water flow path through which cooling water flows and the oil flow path through which oil flows are alternately formed between the plates.
A pair of cooling water pipes extending from the upper surface of the main body and allowing the cooling water to flow in and out of the cooling water flow path of the main body.
An oil cooler having a pair of oil pipes extending from the upper surface of the main body and allowing the oil to flow in and out of the oil flow path of the main body.
It is provided with heat radiation fins extending from the upper surface of the main body and in contact with the outer peripheral surface of at least one of the cooling water pipe and the oil pipe.
An oil cooler that features that.