JP6907959B2

JP6907959B2 - オイルクーラ

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。

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。

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。

特開平４−５８００９号公報

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。

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。

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。

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。

オイルクーラの斜視図である。オイルクーラの上面を簡略化して示す図である。図２のＡ−Ａ断面図である。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims

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、
ことを特徴とするオイルクーラ。