JP3131668B2 - Oil cooler - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、自動車の自
動変速機のオイルをラジエータの冷却水で冷却するため
に用いられるオイルクーラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oil cooler used for cooling, for example, oil for an automatic transmission of a motor vehicle with radiator cooling water.

【従来の技術】この種のオイルクーラとしては、例えば
特開平３−４３６５３号公報に開示されているように、
内管内のフィンが、平板フィンプレートで形成されてい
るものが知られている。2. Description of the Related Art As this type of oil cooler , for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-43653,
It is known that a fin in an inner tube is formed of a flat plate fin plate.

【発明が解決しようとする課題】上記オイルクーラで
は、流体が内管内ををフィンにそってスムースに流れ、
フィン表面に温度境界層が流れ方向にそって漸次発達し
ていくため、圧力損失はそれほど大きくならないが、熱
伝達率が良くないという問題点がある。この発明の目的
は、熱伝達率が高く、高性能のオイルクーラを提供する
ことにある。In the above oil cooler , the fluid smoothly flows along the inner pipe along the fins,
Since the temperature boundary layer gradually develops along the flow direction on the fin surface, the pressure loss does not increase so much, but there is a problem that the heat transfer coefficient is not good. An object of the present invention is to provide a high-performance oil cooler having a high heat transfer coefficient.

【課題を解決するための手段】この発明によるオイルク
ーラは、冷却水外管および内管が、２重管を構成するよ
うに配されており、外管および内管の間隙にオイル通路
が形成され、内管内に 冷却水通路が形成されており、オ
イル通路内にオイルフィンが設けられ、冷却水通路内に
冷却水フィンが設けられており、オイルフィンが、単層
のオフセットフィンプレートで形成され、冷却水フィン
が、外内２重層のオフセットフィンプレートで形成され
ており、外オフセットフィンプレートのなす波の底に内
オフセットフィンプレートのなす波の頭が直接接触させ
られており、外オフセットフィンプレートのピッチより
内オフセットフィンプレートのピッチが小さくなされて
いるものである。SUMMARY OF THE INVENTION An oil tank according to the present invention is provided.
The outer and inner pipes of the cooling water form a double pipe.
Oil passage in the gap between the outer and inner pipes
Is formed, and a cooling water passage is formed in the inner pipe.
Oil fins are provided in the oil passage, and in the cooling water passage
Cooling water fins are provided, and oil fins are
Cooling water fins formed by offset fin plates
Is formed by an outer and inner double-layer offset fin plate
At the bottom of the wave formed by the outer offset fin plate.
The wave head of the offset fin plate makes direct contact
It is is one in which the pitch of the inner offset fin plate than the pitch of the outer offset fin plate are made smaller.

【作用】この発明によるオイルクーラでは、冷却水外管
および内管が、２重管を構成するように配されており、
外管および内管の間隙にオイル通路が形成され、内管内
に冷却水通路が形成されており、オイル通路内にオイル
フィンが設けられ、冷却水通路内に冷却水フィンが設け
られており、オイルフィンが、単層のオフセットフィン
プレートで形成され、冷却水フィンが、外内２重層のオ
フセットフィンプレートで形成されているから、オイル
通路および冷却水通路において、フィンに形成される境
界層が寸断されるため、熱伝達率が大きくなる。また、
外オフセットフィンプレートのなす波の底に内オフセッ
トフィンプレートのなす波の頭が直接接触させられてい
るから、冷却水通路において、乱流がフィンプレートの
なす層毎に発生させられる。さらに、外オフセットフィ
ンプレートのピッチより内オフセットフィンプレートの
ピッチが小さくなされているから、層毎に発生させられ
る乱流の大きさが異なる。In the oil cooler according to the present invention, the cooling water outer pipe is provided.
And the inner tube is arranged to form a double tube,
An oil passage is formed in the gap between the outer pipe and the inner pipe,
A cooling water passage is formed in the oil passage.
Fins are provided, and cooling water fins are provided in the cooling water passage.
Oil fins are single-layer offset fins
The cooling water fins are formed of plates,
Because it is made of fset fin plate , oil
In the passage and the cooling water passage, the boundary layer formed on the fin is cut, so that the heat transfer coefficient increases. Also,
At the bottom of the wave formed by the outer offset fin plate, the inner offset
Since the wave heads of the fin plates are in direct contact with each other , turbulence is generated in each layer of the fin plates in the cooling water passage . Further, since the pitch of the inner offset fin plates is smaller than the pitch of the outer offset fin plates, the magnitude of the turbulent flow generated for each layer differs.

【実施例】この発明の実施例を、図面を参照してつぎに
説明する。オイルクーラは、図１および図２に示すよう
に、左右方向にストレートにのびかつ同心状に配されて
いるアルミニウム押出パイプ製外管11および内管12と、
両管11，12間の間隙の左右両端開口をそれぞれ閉鎖して
いる左右一対の環状端板13，14とを備えている。外管11
の右端頂部には後向き逆Ｌ字状オイル入口管15が、外管
11の左端底部には前向逆Ｌ字状オイル出口管16がそれぞ
れ設けられ、これにより、外管11と内管12の間に、左向
きのオイル通路17が形成されている。内管12の左端部に
は冷却水入口管18が、内管12の右端部には冷却水出口管
19がそれぞれ一直線状に設けられ、これにより、内管12
内に右向きの冷却水通路20が形成されている。オイル通
路17にはオイルフィン21が設けられ、冷却水通路20内に
は冷却水フィン22が設けられている。オイルフィン21
は、筒状に折曲げ成形された１つのアルミニウムブレー
ジングシート製オフセットフィンプレート23で形成され
ている。冷却水フィン22は、内外方向に同心円状の２つ
の層を形成するようにそれぞれ筒状に折曲げ成形された
アルミニウムブレージングシート製外オフセットフィン
プレート24および内オフセットフィンプレート25で形成
されている。オフセットフィンプレートは、図３に示す
ように、所定の高さＨと幅Ｗをもつ波が所定のピッチＰ
で表れるように凹凸に形成され、１つの波を形成する横
断面略逆Ｕ字の部分が所定長さｌ毎に波の幅Ｗの半分ず
つ波の続く方向に食い違いとなるようにずらされてい
る、すなわちオフセットされているものである。上記１
つのオイルフィン形成オフセットフィンプレート23およ
び２つの冷却水フィン形成オフセットフィンプレート2
4，25は、いずれも図３に示す形状を有するものであ
る。図４を参照すると、内冷却水オフセットフィンプレ
ート24のピッチＰ1 より内冷却水オフセットフィンプレ
ート25のピッチＰ2 が小さくなされている。オイル入口
管15およびオイル出口管16は自動変速機のオイル配管に
接続される。冷却水入口管18および冷却水出口管19はラ
ジエータへの配管に接続される。オイル通路17にオイル
が、冷却水通路20に冷却水がそれぞれ流されると、それ
ぞれのフィン23〜24表面にそって温度境界層が形成され
るが、上記オフセットによって境界層が寸断されるた
め、境界層は大きく発達することがなく、フィンの熱伝
達率は極めて高いものとなる。とくに、冷却水通路20に
おいて、形状の異なるフィン24，25が２層に配置されて
いるため、層毎に異なる大きさの乱流が発生するため、
熱伝達率の一層の向上が望める。図５および図６は、他
の実施例を示す。図１に示す熱交換管の外管11および内
管12はストレートなものであったが、図５に示すもので
は、外管31および内管（図示しない）が略Ｓ字状に曲げ
られ、図６に示すものでは、外管41および内管32が略Ｕ
字状に曲げられている。曲げの局率Ｒは、外管31，41の
外径をＤとしたときに、Ｒ＞３Ｄの関係であることが好
ましく、この程度までの曲げＲであれば、曲げ加工によ
り外管および内管が偏平状に潰れることが避けられる。
上記のように外管31，41および内管を屈曲させることに
より、車載取付位置、スペース等の関係で、熱交換器が
他の物との干渉を避けることが可能となり、スペース等
の有効利用が図れる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The oil cooler includes, as shown in FIGS. 1 and 2, an outer pipe 11 and an inner pipe 12 made of an aluminum extruded pipe extending straight and concentrically in the left-right direction.
A pair of left and right annular end plates 13 and 14 closing left and right ends of a gap between the two tubes 11 and 12 are provided. Outer tube 11
At the top of the right end, a rear-facing inverted L-shaped oil inlet pipe 15 is
At the bottom of the left end of 11, a forward inverted L-shaped oil outlet pipe 16 is provided, whereby a left-facing oil passage 17 is formed between the outer pipe 11 and the inner pipe 12. A cooling water inlet pipe 18 is provided at the left end of the inner pipe 12, and a cooling water outlet pipe is provided at a right end of the inner pipe 12.
19 are respectively provided in a straight line, whereby the inner pipe 12
Inside, a cooling water passage 20 facing right is formed. An oil fin 21 is provided in the oil passage 17, and a cooling water fin 22 is provided in the cooling water passage 20. Oil fin 21
Is formed of one aluminum brazing sheet offset fin plate 23 which is bent and formed into a cylindrical shape. The cooling water fins 22 are each formed of an outer offset fin plate 24 and an inner offset fin plate 25 made of an aluminum brazing sheet and bent into a cylindrical shape so as to form two layers concentric in the inward and outward directions. As shown in FIG. 3, the offset fin plate has a wave having a predetermined height H and a predetermined width W having a predetermined pitch P.
Are formed so as to appear in the form of irregularities, and the portions of the substantially inverted U-shaped cross section that form one wave are shifted by a half of the width W of the wave for every predetermined length l in the direction in which the wave continues. That is, that is, offset. 1 above
Two oil fin forming offset fin plates 23 and two cooling water fin forming offset fin plates 2
Reference numerals 4 and 25 both have the shape shown in FIG. Referring to FIG. 4, the pitch P2 of the internal cooling water offset fin plate 25 is smaller than the pitch P1 of the internal cooling water offset fin plate 24. Oil inlet pipe 15 and oil outlet pipe 16 are connected to an oil pipe of the automatic transmission. Cooling water inlet pipe 18 and cooling water outlet pipe 19 are connected to piping to a radiator. When the oil flows into the oil passage 17 and the cooling water flows through the cooling water passage 20, a temperature boundary layer is formed along the surface of each of the fins 23 to 24, but the boundary layer is cut by the offset, The boundary layer does not develop significantly, and the heat transfer coefficient of the fin becomes extremely high. In particular, since the fins 24 and 25 having different shapes are arranged in two layers in the cooling water passage 20, a turbulent flow having a different size is generated for each layer.
Further improvement of the heat transfer coefficient can be expected. 5 and 6 show another embodiment. The outer tube 11 and the inner tube 12 of the heat exchange tube shown in FIG. 1 were straight, but in the one shown in FIG. 5, the outer tube 31 and the inner tube (not shown) were bent into a substantially S shape, 6, the outer tube 41 and the inner tube 32 are substantially U-shaped.
It is bent in the shape of a letter. The bending ratio R is preferably in a relationship of R> 3D when the outer diameter of the outer tubes 31 and 41 is D. If the bending R is up to this level, the outer tube and the inner tube are bent by bending. Flattening of the tube is avoided.
By bending the outer pipes 31, 41 and the inner pipe as described above, it becomes possible to prevent the heat exchanger from interfering with other objects in relation to the mounting position on the vehicle, the space, etc., and to effectively use the space, etc. Can be achieved.

【発明の効果】この発明によれば、フィンに形成される
境界層が寸断されるため、熱伝達率が大きくなり、さら
に、大きさの異なる乱流がフィンプレートのなす層毎に
発生させられるから、一層大きな熱伝達率の向上が望
め、高性能のオイルクーラが提供される。According to the present invention, since the boundary layer formed on the fin is cut, the heat transfer coefficient increases, and turbulent flows of different sizes are generated for each layer of the fin plate. Therefore, a further improvement in the heat transfer coefficient can be expected, and a high-performance oil cooler is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明による熱交換器の破砕断面を含む正面
図である。FIG. 1 is a front view including a crushed cross section of a heat exchanger according to the present invention.

【図２】同熱交換器の破砕断面を含む側面図である。FIG. 2 is a side view including a crushed cross section of the heat exchanger.

【図３】同熱交換器に用いられているフィンの斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view of a fin used in the heat exchanger.

【図４】内管内のフィンの詳細を示す部分断面図であ
る。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing details of a fin in an inner tube.

【図５】同熱交換器の変形例を示す図１相当の正面図で
ある。FIG. 5 is a front view corresponding to FIG. 1 showing a modification of the heat exchanger.

【図６】同熱交換器の他の変形例を示す図１相当の正面
図である。FIG. 6 is a front view corresponding to FIG. 1, showing another modified example of the heat exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 外管 12 内管 21 オイルフィン 22 冷却水フィン 24 オフセットフィンプレート 25 オフセットフィンプレート Ｐ1 フィンピッチ Ｐ2 フィンピッチ 11 Outer pipe 12 Inner pipe 21 Oil fin 22 Cooling water fin 24 Offset fin plate 25 Offset fin plate P1 fin pitch P2 fin pitch

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 外管11および内管12が、２重管を構成す
るように配されており、外管11および内管12の間隙にオ
イル通路17が形成され、内管12内に冷却水通路20が形成
されており、オイル通路17内にオイルフィン21が設けら
れ、冷却水通路20内に冷却水フィン22が設けられてお
り、オイルフィン21が、単層のオフセットフィンプレー
ト23で形成され、冷却水フィン22が、外内２重層のオフ
セットフィンプレート24 、 25で形成されており、外オフ
セットフィンプレート24のなす波の底に内オフセットフ
ィンプレート25のなす波の頭が直接接触させられてお
り、外オフセットフィンプレート24のピッチＰ1より内
オフセットフィンプレート25のピッチＰ2が小さくなさ
れているオイルクーラ。An outer tube and an inner tube constitute a double tube.
So that the gap between the outer pipe 11 and the inner pipe 12 is
An oil passage 17 is formed, and a cooling water passage 20 is formed in the inner pipe 12.
The oil fins 21 are provided in the oil passage 17.
The cooling water fins 22 are provided in the cooling water passage 20.
The oil fin 21 is a single-layer offset fin
The cooling water fins 22 are
Set fin plates are formed of 24 , 25 and off off
At the bottom of the wave formed by the set fin plate 24
The head of the wave formed by the
An oil cooler in which the pitch P2 of the inner offset fin plate 25 is smaller than the pitch P1 of the outer offset fin plate 24.