SE527947C2 - Lubricant cooling method for vehicle engine, comprises supplying coolant to heat exchanger immersed in lubricant - Google Patents

Abstract

Lubricant in a region containing a rotary axle is cooled using a heat exchanger which is at least partly immersed in the lubricant and supplied with a coolant.

Description

30 5.27 947 2 Motorema hos motorfordon, speciellt lastbilar, tenderar att blir större och större med högre och högre effekter. Behoven att kyla oljan ökar med ökad motoreffekt och med lösningar enligt känd teknik kan det vara problem att åstadkomma tillräckligt bra kylning av oljan. 30 5.27 947 2 The engines of motor vehicles, especially trucks, tend to get bigger and bigger with higher and higher effects. The need to cool the oil increases with increased engine power and with solutions according to known technology, it can be a problem to achieve sufficiently good cooling of the oil.

SYFTE MED UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att förbättra verkningsgraden vid kylning av ett i ett begränsat utrymme anordnat medium.OBJECT OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the efficiency of cooling a medium arranged in a limited space.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Detta och andra syften, vilka fiarngår av nedanstående beskrivning, åstadkommas medelst ett förfarande för kylning, en kylanordning och en värmeväxlaranordning, enligt ovan, och som vidare uppvisar särdragen angivna i den kännetecknande delen av bifogade oberoende patentkrav 1, ll och 22. Föredragna utiöringsformer hos an- ordning enligt uppfirmingen är definierade i bifogade beroende krav 2-10, 12-21, och 23-3 9.SUMMARY OF THE INVENTION This and other objects, which are set forth in the following description, are accomplished by a method of cooling, a cooling device and a heat exchanger device, as above, and further having the features set forth in the characterizing part of appended independent claims 1, 11 and 22. Preferred embodiments of the device according to the invention are defined in the appended dependent claims 2-10, 12-21, and 23-39.

Genom ett förfarande för kylning av ett i ett begränsat utrymme anordnat medium enligt patentkravets 1 kärmetecknande del erhålles en effektiv kylning av närrmda medium eftersom kylningen av mediet sker direkt i mediet i det begränsade utrym- met medelst ett till den i mediet i det begränsade utrymmet nedsänlrta värmeväxla- ren matat kylande medium.By a method for cooling a medium arranged in a limited space according to the core-drawing part of claim 1, an efficient cooling of said medium is obtained since the cooling of the medium takes place directly in the medium in the limited space by means of one lowered into the medium in the limited space. the heat exchanger fed cooling medium.

Motsvarande genom en kylanordning för kylning av ett i ett begränsat utrymme an- ordnat medium enligt uppfinningen såsom den formuleras i kravet ll känneteck- nande del erhålles en effektiv kylning av nämnda medium efiersom kylningen av mediet sker direkt i mediet i det begränsade utrymmet medelst ett till den i mediet i det begränsade utrymmet nedsänlrta värmeväxlaren matat kylande medium. 10 20 25 30 527 947 Genom en värmeväxlaranordning för kylning av ett i ett begränsat utrymme anord- nat medium enligt uppfinningen såsom den formuleras i kravet 26 kännetecknande del erhålles en effektiv kylning av nämnda medium eftersom kylningen av mediet sker direkt i mediet i det begränsade utrymmet medelst ett till den i mediet i det be- gränsade utrymmet nedsänlda värmeväxlaren matat kylande medium.Correspondingly, by means of a cooling device for cooling a medium arranged in a limited space according to the invention as formulated in the characterizing part of claim 1, an efficient cooling of said medium is obtained, since the cooling of the medium takes place directly in the medium in the limited space by means of another the heat exchanger lowered into the medium in the confined space fed cooling medium. By means of a heat exchanger device for cooling a medium arranged in a limited space according to the invention as characterized in the characterizing part of claim 26, an efficient cooling of said medium is obtained since the cooling of the medium takes place directly in the medium in the limited space. by means of a cooling medium fed to the heat exchanger lowered into the medium in the confined space.

Det kan noteras att enligt den kända tekniken enligt ovan, för lastbilar, utgör luft värmeväxlarens primärmedium och olja dess sekundärmedium. Enligt uppfmningen utgör oljan värmeväxlarens primärmedium och vatten/kylarvätska dess sekundärme- dium.It can be noted that according to the prior art as above, for trucks, air is the primary medium of the heat exchanger and oil is its secondary medium. According to the invention, the oil is the primary medium of the heat exchanger and water / coolant its secondary medium.

Genom att värmeväxlaranordningen är nedsänkt i ett i ett begränsat utrymme anord- nat medium, där det begränsade utrymmet exempelvis utgörs av en växellåda hos ett motorfordon och mediet exempelvis utgörs av olja eller liknande Smörjmedel, ersät- ter värmeväxlaren enligt uppfinningen den vid grillen hos fordon belägna värmeväx- laren för kylning av smörjmedel såsom olja, varvid utrymme frigörs så att det möj- liggörs att installera större motorer altemativt andra komponenter.Because the heat exchanger device is immersed in a medium arranged in a limited space, where the limited space consists, for example, of a gearbox of a motor vehicle and the medium consists, for example, of oil or similar Lubricant, the heat exchanger according to the invention replaces the vehicle grill the heat exchanger for cooling lubricants such as oil, whereby space is freed up so that it is possible to install larger motors or alternatively other components.

Företrädesvis används vatten som kylande medium hos exempelvis motorfordon, istället för att transportera oljan i oljeledningar för kylning av densamma, varvid en säkrare kylanordning åstadkommes eftersom risken för brand vid läckage i oljeled- ningarna elimineras. Vidare möjliggör användandet av vatten med eventuella frys- punktsnedsättande tillsatser som kylande medium att hos motorfordon utnyttja det befintliga kylarvätskesystemet, vilket medför att inga extra komponenter erfordras för att mata kylarvätskan, utan vattenpumpen hos fordonet kan användas för ända- målet.Preferably, water is used as the cooling medium in, for example, motor vehicles, instead of transporting the oil in oil lines for cooling it, whereby a safer cooling device is provided because the risk of fire in the event of leakage in the oil lines is eliminated. Furthermore, the use of water with any freezing point reducing additives as a cooling medium enables motor vehicles to utilize the essential coolant system, which means that no additional components are required to supply the coolant, but the water pump in the vehicle can be used for this purpose.

Företrädesvis är värmeväxlaren anpassad att nära omsluta axelelementet utmed åt- minstone en del av dess omkrets, varvid verkningsgraden för kylning av närrmda 10 20 25 30 527 947 4 medium förbättras ytterligare, eftersom värmeväxlaren kyler över en stor yta nära axelelementet där närrmda medium är relativt varmt.Preferably, the heat exchanger is adapted to closely enclose the shaft member along at least a portion of its circumference, thereby further improving the efficiency of cooling the medium medium, since the heat exchanger cools over a large area near the shaft member where the medium is relatively hot. .

Företrädesvis innefattar värmeväxlaren ett kanalsystem i vilket det kylande mediet är anordnat att matas, vilket kanalsystem innefattar relativt axelelementets utsträek- ning i huvudsak parallellt löpande kanalpartier, mellan sig utbildande öppningar, genom vilka öppningar mediet tillåts flöda, varvid verkningsgraden för kylning av nänmda medium förbättras ytterligare, eflersom ytan mot vilken mediet strömmar är större, varvid värmeövertöringen till det kylande mediet ökar.Preferably, the heat exchanger comprises a duct system in which the cooling medium is arranged to be fed, which duct system comprises, relative to the extension of the shaft element, substantially parallel duct portions, between them forming openings, through which openings the medium is allowed to empty, thereby improving the efficiency of cooling medium. , e ersom because the surface to which the medium flows is larger, whereby the heat transfer to the cooling medium increases.

Med fördel är kanalpartiema väsentligen skovelformade och anordnade så att ett ka- nalpartis tvärsnitt i ett plan vinkelrätt mot axelelementets axiella riktning är vinklat på ett törutbestämt sätt relativt axelelementet, varvid ett gynnsamt flöde och värme- utbyte möjliggörs genom öppningama vid rotation hos axelelementet, varvid verk- ningsgraden för kylning av nämnda medium förbättras ytterligare, efizersom ett lami- närt flöde utmed ytorna hos kanalpartiema erhålles.Advantageously, the channel portions are substantially vane-shaped and arranged so that a cross-section of a channel portion in a plane perpendicular to the axial direction of the shaft element is angled in a dry-determined manner relative to the shaft element, a favorable fate and heat exchange being possible through the openings the degree of cooling of said medium is further improved, since a laminar flow along the surfaces of the duct portions is obtained.

Företrädesvis är varje kanalparti utformat så att dess genomsnittliga riktning i vä- sentligen radiell led bildar en bestämd vinkel med tangenten hos axelelementet lö- pande till ett inre ändparti hos nänmda kanalpartis tvärsnitt, varvid verkningsgraden för kylning av nämnda medium förbättras ytterligare, eftersom det laminära flödet utmed ytorna hos kanalpartiema ytterligare förbättras.Preferably, each channel portion is designed so that its average direction in a substantially radial direction forms a certain angle with the tangent of the shaft element extending to an inner end portion of said channel portion cross-section, whereby the efficiency of cooling said medium is further improved, since the laminar along the surfaces of the channel portions is further improved.

Företrädesvis har kanalpartiet ett mot det inre ändpartiet avsmalnande tvärsnitt, var- vid verkningsgraden för kylning av nämnda medium förbättras ytterligare, eftersom det laminära flödet utmed ytorna hos kanalpartiema ytterligare förbättras i det att flödet ”klyvs” vid det spetsiga ändpartiet och inte ”studsar”.Preferably, the channel portion has a tapered cross-section towards the inner end portion, whereby the efficiency of cooling said medium is further improved, since the laminar fate along the surfaces of the channel portions is further improved in that the fate is "split" at the pointed end portion and not "bounces".

Företrädesvis innefattar axelelementet kuggelement, varvid ett högre flöde hos me- diet, exempelvis oljan i växellådan hos ett motorfordon, erhålles vid rotation hos lO 2.0 25 30 527 947 5 nänmda axelelement, vilket i sin tur medför förbättrad verkningsgrad för kYïfliflg av nänmda medium.Preferably, the shaft element comprises gear elements, a higher fl fate of the medium, for example the oil in the gearbox of a motor vehicle, being obtained by rotation of said shaft elements, which in turn leads to improved efficiency for kYï fl in fl g of said medium.

Ytterligare fördelar och uttöringsfonner hos förfarandet, kylanordningen och vär- meväidaranordningen enligt föreliggande uppfinning redovisas i följ ande dfitallefa' de beskrivning.Further advantages and features of the method, the cooling device and the heating device according to the present invention are reported in the following detailed description.

FIGURBESKRIVNING Föreliggande uppfinning kommer att förstås bättre med hänvisning till följande de- tetjemae beemvning m: fineenimene med de bifegade fimingerna, där lika hänvis- ningsbeteckningar hänför sig till lika delar genomgående i de många vyßrïlfl, 0011 i vilka: Fig. l schematiskt visar en perspektivvy av en värmeväxlaranordning enligt en före- dragen utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 2 schematiskt visar en perspektivvy av en del av ett huvudaxelelement och ett sidoaxelelement, samt den i fig. l visade värmeväxlaranordnirigen; Fig. 3 schematiskt visar en tvärsnittsvy av huvudaxelelementet, sidoaxelelementet och värmeväxlaranordningen i fig. 2.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be better understood by reference to the following details, taken in conjunction with the appended drawings, in which like reference numerals refer to like parts throughout the many views in which: FIG. 1 schematically shows a perspective view. of a heat exchanger device according to a preferred embodiment of the present invention; Fig. 2 schematically shows a perspective view of a part of a main shaft element and a side shaft element, as well as the one in fi g. 1 shows the heat exchanger device; Fig. 3 schematically shows a cross-sectional view of the main shaft element, the side shaft element and the heat exchanger device in fi g. 2.

Fig. 4 visar schematiskt en delvis skuren perspektivvy av en växellåda, med huvud- axelelementet, sidoaxelelementet, och värmeväxlaranordningen i fig. 2, enligt en ut- töringsform av föreliggande uppfirming; 10 20 25 527 947 6 DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Fig. l visar schematiskt en perspektivvy av en värmeväxlaranordning 1 enligt röre- liggande uppfinning. Värmeväxlaranordningen l har formen av ett väsentligen halv- cylindriskt skal. Värmeväxlaranordningen l är anpassad att nära ansluta till ett axel- element utmed åtminstone en del av omkretsen hos axelelementet längs åtminstone en del av axelelementets längd. Värmeväxlaranordningen 1 innefattar ett kanalsy- stem 2, vilket kanalsystem 2 innefattar axiellt löpande kanalpartier 3 mellan vilka öppningar 4 är utbildade, genom vilka öppningar 4 Smörjmedel, såsom olja eller an- nat medium som avses kylas, är anordnat att flöda. Vidare innefattar värmeväxlar- anordningen 1 ett inlopp 5 i vilket ett kylande medium, företrädesvis vatten, är av- sett att inmatas och vilket utgör inloppet 5 hos nämnda kanalsystem 2, samt ett ut- lopp 6 ur vilket nämnda kylande medium är avsett att utrnatas och vilket utgör ut- loppet 6 hos nämnda kanalsystem 2.Fig. 4 schematically shows a partially cut perspective view of a gearbox, with the main shaft element, the side shaft element, and the heat exchanger device in fi g. 2, according to an embodiment of the present invention; DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Fig. 1 schematically shows a perspective view of a heat exchanger device 1 according to the present invention. The heat exchanger device 1 has the shape of a substantially semi-cylindrical shell. The heat exchanger device 1 is adapted to closely connect to a shaft element along at least a part of the circumference of the shaft element along at least a part of the length of the shaft element. The heat exchanger device 1 comprises a duct system 2, which duct system 2 comprises axially extending duct portions 3 between which openings 4 are formed, through which openings 4 Lubricants, such as oil or other medium intended to be cooled, are arranged to.. Furthermore, the heat exchanger device 1 comprises an inlet 5 in which a cooling medium, preferably water, is intended to be fed and which constitutes the inlet 5 of said duct system 2, and an outlet 6 from which said cooling medium is intended to be discharged and which constitutes the outlet 6 of said duct system 2.

De hos värmeväxlaranordníngen 1 axiellt löpande kanalpartiema är, som framgår av fig. 3, anordnade i en konfiguration liknande en del av ett turbinhjul, där varje ka- nalparti 3 i tvärsnitt relativt ett plan vinkelrätt mot ett sidoaxelelementets 20 axiella riktning utgör en bâgformig skovel 3, varvid de mellan skovlarna 3 sig utbildande öppningarna 4 har motsvarande bågforrn. Vidare visas i fig. 3 i tvärsnitt och i fig. 2 i perspektiv ett huvudaxelelement 10 och sidoaxelelementet 20, där värmeväxlaran- ordningen l är anordnad att omsluta sidoaxelelernentet 20 utmed väsentligen halva dess omkrets. Varje kanalparti 3 är utformat så att dess genomsnittliga riktning ivä- sentligen radiell led bildar en spetsig vinkel v med en tangent hos axelelementet 20 löpande till ett inre ändparti 3a, dvs. den ände 3a hos kanalpartiet 3 som är vänd mot sidoaxelelementet 20, hos nämnda kanalpartis 3 tvärsnitt. Kanalpartiet 3 har ett mot det inre ändpartiet 3a avsmalnande tvärsnitt. Vidare är kanalpartiets 3 projektion i den tangentíella riktningen väsentligt mindre än kanalpartiets yta i sig. 10 15 20 25 527 947 7 Enligt en iöredragen uttöringsform, visad i fig. 4, är värmeväxlaranordnirtgen 1 an' ordnad i en växellåda 30 hos ett motorfordon, till exempel en lastbil. Växellådan in- nefattar ett roterbart huvudaxelelement 10, innefattande en huvudaxel 12 och på ax- eln anordnade kuggelement 14, vilket axelelement 10 är anordnat att drivas medelst motorfordonets motor (ej visad) och ett sidoaxelelement 20, innefattande en sidoax- el 22 och på sidoaxeln anordnade kuggelement 24, vilket sidoaxelelement 20 är an- ordnat vid huvudaxelelementet 10 att roteras medelst huvudaxelelementet 10, via de hos respektive axel 12, 22 irmefattade kuggelementen 14, 24, vilka kuggelement 14, 24 är anordnade att bringas i ingrepp genom ett växlingsiörfarande. Vidare är olja 8, eller annat Smörjmedel 8, inrymt i växellådan 30 till en viss önskad nivå 8a. Sidoax- elelementet 20 är delvis nedsänkt i nämnda Smörjmedel 8. Värmeväxlaranordningen 1 är åtminstone delvis nedsänkt i smörjmedlet 8 och anpassad att nära ansluta till si- doaxelelementet 20 utmed väsentligen halva omkretsen hos sidoaxelelementet 20, längs åtminstone en del av sidoaxelelementets 20 längd.The channel portions of the heat exchanger arrangement of the heat exchanger device 1 are, as shown in fi g. 3, arranged in a configuration similar to a part of a turbine wheel, where each channel portion 3 in cross section relative to a plane perpendicular to the axial direction of the side shaft element 20 constitutes an arcuate vane 3, the openings 4 forming between the vanes 3 having corresponding arcuate shapes. It is also shown in fi g. 3 in cross section and in fi g. 2 is a perspective view of a main shaft member 10 and the side shaft member 20, wherein the heat exchanger device 1 is arranged to enclose the side shaft member 20 along substantially half of its circumference. Each channel portion 3 is designed so that its average direction substantially radial joint forms an acute angle v with a tangent of the shaft element 20 extending to an inner end portion 3a, i.e. the end 3a of the channel portion 3 facing the side shaft member 20, of the cross section of said channel portion 3. The channel portion 3 has a cross-section tapering towards the inner end portion 3a. Furthermore, the projection of the channel portion 3 in the tangential direction is substantially smaller than the surface of the channel portion itself. 10 15 20 25 527 947 7 According to a preferred form of dehydration, shown in fi g. 4, the heat exchanger device 1 is arranged in a gearbox 30 of a motor vehicle, for example a truck. The gearbox comprises a rotatable main shaft element 10, comprising a main shaft 12 and gear elements 14 arranged on the shaft, which shaft element 10 is arranged to be driven by the motor vehicle motor (not shown) and a side shaft element 20, comprising a side shaft 22 and on the side shaft gear element 24, which side shaft element 20 is arranged at the main shaft element 10 to be rotated by means of the main shaft element 10, via the tooth elements 14, 24 included in the respective shaft 12, 22, which tooth elements 14, 24 are arranged to be engaged by a shifting method. Furthermore, oil 8, or other Lubricant 8, is contained in the gearbox 30 to a certain desired level 8a. The side shaft element 20 is partially immersed in said Lubricant 8. The heat exchanger device 1 is at least partially immersed in the lubricant 8 and adapted to closely connect to the side shaft element 20 along substantially half the circumference of the side shaft element 20, along at least a portion of the side shaft element 20.

Enligt ett alternativ har värmeväzdaranordningen 1 stödpirmar eller liknande, ej vi- sat, anordnade mellan kanalpartierna 3 väsentligen vinkelrätt mot närrmda kanalpar- tíers 3 axiella riktning. På detta sätt erhålles ett ökat antal öppningar och följaktligen ett ökat antal ytor mot vilka smörjmedlet eller dylikt flödar, vilket ytterligare förbätt- rar värmeöveriörirrgen.According to an alternative, the heat sink device 1 has support pillars or the like, not shown, arranged between the duct portions 3 substantially perpendicular to the axial direction of adjacent duct portions 3. In this way an increased number of openings is obtained and consequently an increased number of surfaces against which the lubricant or the like dar corrodes, which further improves the heat transfer surface.

Värmeväxlaranordningen 1 enligt föreliggande uppfinning är även lämpad att appli- ceras på andra ställen hos ett fordon där roterande axlar med smörjbehov förekom- mer. Med fördel kan värmeväxlaranordningen 1 anordnas exempelvis i ett motor- fordon på motsvarande sätt vid vevaxeln hos en motor, drivaxlarna hos en differen- tialväxel, etc.The heat exchanger device 1 according to the present invention is also suitable for application in other places of a vehicle where rotating shafts with lubrication are present. Advantageously, the heat exchanger device 1 can be arranged, for example, in a motor vehicle in a corresponding manner at the crankshaft of an engine, the drive shafts of a differential gear, etc.

Enligt en alternativ uttöringsform är värmeväidaranordningen 1 anpassad att omslu- ta ett axelelement utmed hela omkretsen hos axelelementet/axelelementen. Detta 10 20 25 30 527 947 8 medför ytterligare förbättrat värmeutbyte och således en effektivare kylning av smörjmedlet, eller dylikt medium.According to an alternative form of drying, the heat expansion device 1 is adapted to enclose a shaft element along the entire circumference of the shaft element (s). This results in further improved heat exchange and thus a more efficient cooling of the lubricant, or the like medium.

Enligt en ytterligare altemativ utföringsform har kanalpartíema ett väsentligen S- formigt tvärsnitt, ej visat, varvid öppningar-na erhåller en motsvarande form. På det- ta sätt kan flödet genom värmeväxlaranordningen ytterligare fórbäflIaS, líksfim V51'- meöverföringen.According to a further alternative embodiment, the channel portions have a substantially S-shaped cross-section, not shown, the openings obtaining a corresponding shape. In this way, the genom fate through the heat exchanger device can further prevent fl IaS, similar to the V51 'transmission.

Företrädesvis är, som nämnts, det kylande mediet vatten. Genom att använda vatten kan det befintliga kylarvätskesystemet hos motorfordon utnyttjas. Enligt en föredra- gen utföringsform är följaktligen värmeväxlaranordningen 1 förbunden med fordo- nets kylarvätskesystem, varvid kylarvätska i form av vatten med eventuella frys- punktsnedsättaride tillsatser är anordnat att pumpas genom vänneväxlaranordningen.Preferably, as mentioned, the cooling medium is water. By using water, the existing coolant system of motor vehicles can be utilized. Accordingly, according to a preferred embodiment, the heat exchanger device 1 is connected to the vehicle's coolant system, wherein coolant in the form of water with any freezing point reducer additives is arranged to be pumped through the heat exchanger device.

Kombinationer av varianter och utföringsforrner närrmda ovan är tänkbara.Combinations of variants and embodiments mentioned above are conceivable.

Vid drift av fordonet medför rotationen hos sidoaxelelementet 20, medelst de på si- doaxeln 22 anordnade kuggelementen 24 att sidoaxelelementet 20 fungerar som en pump och kastar oljan 8, eller liknande Smörjmedel, i tangentens riktning fi-ån sido- axelelementet 20 varvid ett högt oljeflöde uppkommer, och varvid kuggelement 14, 24, lager etc. förses med olja för smörjning. Vidare kastas oljan, vid rotation hos si- doaxelelementet, i tangentens riktning fiân sidoaxeln mot öppningarna 4 mellan ka- nalpartierna 3 hos värmeväxlaranordningen 1. Tack vare den exempelvis bågfonni- ga skovelformen hos kanalpartiemas 3 tvärsnitt, och att varje kanalparti är utformat så att dess genomsnittliga riktning i väsentligen radiell led bildar en spetsig vinkel v med en tangent hos axelelementet 20 löpande till nämnda tvärsnitts inre ändparti 3a, samt att kanalpartiet 3 har ett mot inre änpartiet 3a avsmalnande tvärsnitt, se exem- pelvis fig. 3, möjliggörs ett laminärt flöde genom de däremellan utbildade öppning- arna 4, och följaktligen gynnsam värmeöverföring utmed kanalpartiets 3 ytor. Det höga flödet som uppkommer vid rotation hos axelelementet 20 utnyttjas följaktligen 10 20 527 947 9 för värmeöverforing till det kylande mediet, dvs. kylvattnet. När oljan flödaf 80mm nänmda öppningar 4 kommer den, tack vare värmeväxlaranordningens 1 utforrn- ning, i kontakt med stora ytor hos kanalpartierna varvid en effektiv kylning, meåßlSï det i kanalsystemet 2 flödande kylvattnet, åstadkommas. Värmeväxlaranordningen l är förbunden med fordonets kylarvätskesystem, varvid kylvßïflleï Pumpasß fófetfä' desvis medelst fordonets vattenpmnp, in i inloppet 5 och flödar sedan genom kanal- partierna 3 hos värrneväærlaranordningen 1 och kyler den varma oljan, VafVíd Vattnet pumpas ut genom utloppet 6 och âtertörs till lcylarvätskesystemet for återkylning.During operation of the vehicle, the rotation of the side axle member 20, by means of the toothed members 24 arranged on the side axle 22, causes the side axle member 20 to act as a pump and throw the oil 8, or similar Lubricant, in the tangent direction fi from the side axle member 20. arises, and gear elements 14, 24, bearings, etc. are provided with oil for lubrication. Furthermore, when rotating the side shaft element, the oil is thrown in the direction of the tangent ân at the side axis towards the openings 4 between the channel portions 3 of the heat exchanger device 1. Thanks to the arcuate vane shape of the cross section 3, and each channel portion average direction in substantially radial direction forms an acute angle v with a tangent of the shaft element 20 running to said inner end portion 3a of said cross-section, and that the channel portion 3 has a tapered cross-section towards the inner end portion 3a, see for example fi g. 3, a laminar fate is made possible through the openings 4 formed therebetween, and consequently favorable heat transfer along the surfaces of the channel portion 3. The high fate which arises during rotation of the shaft element 20 is consequently used for heat transfer to the cooling medium, i.e. the cooling water. When the oil fl reaches 80 mm mentioned openings 4, it will, thanks to the design of the heat exchanger device 1, come into contact with large surfaces of the duct portions, whereby an effective cooling, with the cooling water flowing in the duct system 2, is produced. The heat exchanger device 1 is connected to the coolant system of the vehicle, the coolant being pumped through the water pump of the vehicle into the inlet 5 and then flowing through the duct portions 3 of the heat exchanger device 1 and cooling the hot oil through the pump and water system. for cooling.

Ovan har exempel på applikationer för motorfordon hos värmeväxlaranordningen 1 enligt föreliggande uppfinning beskrivits. Man kan även med fördel använda vär- meväxlaranordningen l i andra industrier, där roterande axlar nedsänkta i medier, som flödar på motsvarande sätt och som behöver kylas, används, till exempel i livs- medelsindustrin, exempelvis mej eriindustrin.Above, examples of applications for motor vehicles of the heat exchanger device 1 according to the present invention have been described. It is also advantageous to use the heat exchanger device 1 in other industries, where rotating shafts immersed in media which flow in a corresponding manner and which need to be cooled are used, for example in the food industry, for example the dairy industry.

Uppfinningen har ovan beskrivits i anslutning till utföringsexempel. Naturligtvis kan fler utiöringsformer liksom mindre förändringar och kompletteringar tänkas utan att uppfinningstanken därför frångås.The invention has been described above in connection with exemplary embodiments. Of course, your forms of expression as well as minor changes and additions can be thought of without departing from the idea of invention.

Uppfinningen skall således ej anses begränsad till ovan angivna utföringsformer utan kan varieras inom sin av bifogade patentkrav angivna ram.The invention is thus not to be considered limited to the above-mentioned embodiments but can be varied within the scope specified by the appended claims.

Claims (29)

10 15 20 25 30 527 947 10 PATENTKRAV10 15 20 25 30 527 947 10 PATENT CLAIMS 1. Förfarande för kylning av ett i ett begränsat utrymme anordnat medium (8), i vil- ket utrymme ett roterande axelelement (20) förefinns anordnat åtminstone till del i nämnda medium, varvid nämnda medium kyls medelst en värmeväxlaranordning (1), varvid värmeväxlaranordningen (1) åtminstone delvis nedsänks i nänmda medi- um (8), varvid det kylande mediet matas i ett kanalsystem (2) i värmeväxlaranord- ningen (1), vilket kanalsystem (2) innefattar relativt axelelementets (20) utsträck- ning i huvudsak parallellt löpande kanalpartier (3 ), kännetecknat av att det vid ro- tation hos axelelementet (I) uppkomna flödet av det i utrymmet anordnade mediet flödas genom öppningar utbildade mellan nänmda kanalpartier (3) 'för utnyttjande av värmeövertöringen till nänmda kylande medium.A method for cooling a medium (8) arranged in a limited space, in which space a rotating shaft element (20) is previously arranged at least in part in said medium, said medium being cooled by means of a heat exchanger device (1), wherein the heat exchanger device (1) at least partially immersed in said medium (8), the cooling medium being fed into a duct system (2) in the heat exchanger device (1), which duct system (2) comprises relative to the extent of the shaft element (20) substantially parallel channel portions (3), characterized in that the fl fate of the medium arranged in the space vid arising upon rotation of the shaft element (I) is deserted by openings formed between said channel portions (3) 'for utilizing the heat transfer to said cooling medium. 2. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av att värmeväxlaranordningen (1) bringas omsluta axelelementet (20) utmed åtminstone en del av dess omkrets.Method according to claim 1, characterized in that the heat exchanger device (1) is caused to enclose the shaft element (20) along at least a part of its circumference. 3. Förfarande enligt krav l eller 2, kännetecknad av att kanalpartiema (3) är vä- sentligen skovelformade och anordnade så att ett kanalpartis tvärsnitt i ett plan vin- kelrätt mot axelementets (20) axiella riktning är vinklat på ett törutbestämt sätt rela- tivt axelelementet, varvid ett gynnsamt flöde och gynnsam värmeöverföring möjlig- görs utmed kanalpartiernas ytor i öppningama (4).Method according to claim 1 or 2, characterized in that the channel portions (3) are substantially vane-shaped and arranged so that a cross-section of a channel portion in a plane perpendicular to the axial direction of the shaft element (20) is angled in a relatively determined manner. the shaft element, whereby a favorable flow and favorable heat transfer are made possible along the surfaces of the channel portions in the openings (4). 4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att varje kanalparti (3) är utformat så att dess genomsnittliga riktning i väsentligen radiell led bildar en be- stämd vinkel (v) med en tangent hos axelelementet (20) löpande till ett inre ändparti (3 a) hos nämnda kanalpartis (3a) tvärsnitt.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that each channel portion (3) is designed so that its average direction in a substantially radial direction forms a certain angle (v) with a tangent of the shaft element (20) extending to a inner end portion (3a) of the cross-section of said channel portion (3a). 5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att kanalpartiet (3) har ett mot det inre ändpartiet (3) avsmalnande tvärsnitt. 10 15 20 25 527 947 11Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the channel portion (3) has a cross-section which tapers towards the inner end portion (3). 10 15 20 25 527 947 11 6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att mediet (8) är ett Smörjmedel, till exempel olja (8).Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the medium (8) is a lubricant, for example oil (8). 7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att det kylande mediet är vatten med eventuella fryspunktsnedsättande tillsatser.Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the cooling medium is water with any freezing point-reducing additives. 8. Förfarande enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att nämnda begränsade utrymme omfattas av ett motorfordon.Method according to any one of claims 1-7, characterized in that said limited space is covered by a motor vehicle. 9. Förfarande enligt något av kraven 1-8, kännetecknat av att nämnda begränsade utrymme omfattas av en växellåda, vilken växellåda innefattar ett huvudaxelelement (10) som roterar nämnda axelelement (20).Method according to any one of claims 1-8, characterized in that said limited space is comprised of a gearbox, which gearbox comprises a main shaft element (10) which rotates said shaft element (20). 10. Förfarande enligt något av kraven 1-9, kännetecknat av att värmeväxlaranord- ningen (1) matas med kylarvätska från ett kylarvätskesystem i ett motorfordon.Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the heat exchanger device (1) is fed with coolant from a coolant system in a motor vehicle. 11. Kylanordníng för kylning av ett i ett begränsat utrymme anordnat medium (3), i vilket utrymme ett roterbart axelelement (20) törefinns anordnat åtminstone till del i nämnda medium, varvid nämnda medium kyls medelst en värmeväxlaranordning (1) anordnad invid axelelementet (20), varvid värmeväxlaranordningen (1) åtminstone delvis är nedsänkt i nänmda medium (8), vilken värmeväxlaranordning (1) innefattar ett kanalsystem (2), i vilket det kylande mediet är anordnat att frammatas, vilket ka- nalsystem (2) innefattar relativt till axelelementets (20) utsträckning löpande kanal- partier (3), kännetecknad av att nämnda kanalpartier är anordnade på så sätt att öppningar utbildas mellan desamma, varvid det vid rotation hos axelelementet (20) uppkomna flödet hos det i utrymmet anordnade mediet (8) utnyttjas för värmeöver- töringen till nänmda kylande medium. 10 15 20 25 30 527 947 12Cooling device for cooling a medium (3) arranged in a limited space, in which space a rotatable shaft element (20) is arranged at least in part in said medium, said medium being cooled by means of a heat exchanger device (1) arranged next to the shaft element (20). ), wherein the heat exchanger device (1) is at least partially immersed in said medium (8), which heat exchanger device (1) comprises a duct system (2), in which the cooling medium is arranged to be fed, which duct system (2) comprises relative to extending channel portions (3) of the shaft element (20), characterized in that said channel portions are arranged in such a way that openings are formed between them, the fate of the medium (8) arranged in space being formed upon rotation of the shaft element (20) being used. for the heat transfer to said cooling medium. 10 15 20 25 30 527 947 12 12. Kylanordning enligt krav 11 kännetecknad av att värmeväxlaranordningen (1) är anordnad att nära omsluta axelelementet (20) utmed åtlïliflsmfle en del av dess omkrets.Cooling device according to Claim 11, characterized in that the heat exchanger device (1) is arranged to closely enclose the shaft element (20) along a part of its circumference. 13. Kylanordning enligt krav ll eller 12, kännetecknar! av att kanalpartierna (3) är väsentligen skovelformade och anordnade så att ett kanalpartis tvärsnitt i ett plan vinkelrätt mot axelementets (20) axiella riktning är vinklat på ett törutbestämt sätt relativt axelelementet, varvid ett gynnsamt flöde och gynnsam värmeöverföring möjliggörs utmed kanalpartiemas ytor i öppningarna (4) vid rotation hos axelele- mentet (20).Cooling device according to claim 11 or 12, characterized in! in that the channel portions (3) are substantially vane-shaped and arranged so that a cross-section of a channel portion in a plane perpendicular to the axial direction of the shaft element (20) is angled in a dryly defined manner relative to the shaft element, thereby enabling a favorable and favorable heat transfer 4) when rotating the shaft element (20). 14. Kylanordning enligt något av kraven 11-13, kännetecknad av att varje kanal- parti (3) är utformat så att dess genomsnittliga riktning i väsentligen radiell led bil- dar en bestämd vinkel (v) med en tangent hos axelelementet (20) löpande till ett inre ändparti (3a) hos nämnda kanalpartis (3a) tvärsnitt.Cooling device according to one of Claims 11 to 13, characterized in that each channel portion (3) is designed so that its average direction in a substantially radial direction forms a definite angle (v) with a tangent of the shaft element (20) running. to an inner end portion (3a) of said channel portion (3a) cross-section. 15. Kylanordning enligt något av kraven 11-14, kännetecknad av att kanalpartiet (3) har ett mot det inre ändpartiet (3) avsmalnande tvärsnitt.Cooling device according to one of Claims 11 to 14, characterized in that the duct portion (3) has a cross section which tapers towards the inner end portion (3). 16. Kylanordning enligt något av kraven l 1-15, känneteßkllfld 8V att flxelelementet (20) innefattar kuggelement (24).Cooling device according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the shaft element (20) comprises tooth elements (24). 17. Kylanordning enligt krav 11-16, kännetecknad av att mediet (8) är ett SIHÖYJI' medel (8), till exempel olja (8).Cooling device according to claims 11-16, characterized in that the medium (8) is a SIHÖYJI 'means (8), for example oil (8). 18. Kylanordning enligt krav 11-17, kännetecknad av att det kylande mediet är vat- ten med eventuella fryspunktsnedsättande tillsatser.Cooling device according to claims 11-17, characterized in that the cooling medium is water with possible freezing point reducing additives. 19. Kylanordning enligt krav 11-18, kännetecknad av att närrmda begränsade ut- rymme omfattas av ett motorfordon. 10 15 20 25 527 947 13Cooling device according to claims 11-18, characterized in that said limited space is covered by a motor vehicle. 10 15 20 25 527 947 13 20. Kylanordning enligt krav 11-19, kännetecknad av att nämnda begränsade ut- rymme omfattas av en växellåda, vilken växellåda innefattar ett huvudaxelelement (10) anordnat att rotera nämnda axelelement (20).Cooling device according to claims 11-19, characterized in that said limited space is comprised of a gearbox, which gearbox comprises a main shaft element (10) arranged to rotate said shaft element (20). 21.Kylanordning enligt krav 1 1-20, kännetecknad av att värmeväxlaranordningen (1) är förbunden med ett i ett motorfordon fórefintligt anordnat kylarvätskesystem, varvid kylarvätska är anordnat att matas genom kanalsystemet (2) hos värmeväxlar- anordningen (1).Cooling device according to claims 1 1-20, characterized in that the heat exchanger device (1) is connected to a coolant system pre-arranged in a motor vehicle, wherein coolant liquid is arranged to be fed through the duct system (2) of the heat exchanger device (1). 22. Värmeväxlaranordning för kylning av ett i ett begränsat utrymme anordnat me- diummedelst ett kylande medium, i vilket utrymme ett roterbart axelelement före- finns anordnat åtminstone till del i nämnda medium, varvid värmeväxlaranordning- en (l) är anpassad att anordnas invid axelelementet (20), vilken värmeväxlaranord- ning (1) innefattar ett kanalsystem (2), i vilket det kylande mediet är anordnat att frammatas, vilket kanalsystem (2) innefattar relativt till axelelementets (20) ut- sträckning löpande kanalpartier (3), kännetecknad av att nämnda kanalpartier är anordnade på så sätt att öppningar utbildas mellan desamma, varvid det vid rotation hos axelelementet (20) uppkomna flödet hos det i utrymmet anordnade mediet (8) utnyttjas for vänneöveríöringen till nämnda kylande medium.A heat exchanger device for cooling a medium arranged in a limited space by means of a cooling medium, in which space a rotatable shaft element is arranged at least in part in said medium, the heat exchanger device (1) being adapted to be arranged next to the shaft element ( 20), which heat exchanger device (1) comprises a channel system (2), in which the cooling medium is arranged to be fed, which channel system (2) comprises channel portions (3) running relative to the extent of the shaft element (20), characterized by that said channel portions are arranged in such a way that openings are formed between them, the fate of the medium (8) arising in rotation of the shaft element (20) being used for the friend transfer to said cooling medium. 23. Värmeväxlaranordning enligt krav 22, kännetecknad av att värmeväxlaranord- ningen (1) är anpassad att omsluta axelelementet (20) utmed åtminstone en del av dess omkrets.Heat exchanger device according to claim 22, characterized in that the heat exchanger device (1) is adapted to enclose the shaft element (20) along at least a part of its circumference. 24. Värmeväxlaranordning enligt krav 22 eller 23, kännetecknad av att kanalparti- erna (3) är väsentligen skovelformade anordnade så att ett kanalpartis tvärsnitt i ett plan vinkelrätt mot axelementets (20) axiella riktning är vinklat på ett fórutbestämt sätt relativt axelelementet, varvid ett gynnsamt flöde och gynnsam värmeöverföring 10 15 20 527 947 14 möjliggörs utmed kanalpartiernas ytor i öppningarna (4) vid rotation hos axelele- mentet (20).Heat exchanger device according to claim 22 or 23, characterized in that the channel portions (3) are substantially vane-shaped arranged so that a cross section of a channel portion in a plane perpendicular to the axial direction of the shaft element (20) is angled in a predetermined manner relative to the shaft element. fl desolate and favorable heat transfer is made possible along the surfaces of the duct portions in the openings (4) by rotation of the shaft element (20). 25. Värmeväxlaranordning enligt något av kraven 22-24, kännetecknad av att varje kanalparti (3) är utformat så att dess genomsnittliga riktning i väsentligen radiell led bildar en bestämd vinkel (v) med en tangent hos axelelementet (20) löpande till ett inre ändparti (Sa) hos nämnda kanalpartis (3 a) tvärsnitt.Heat exchanger device according to any one of claims 22-24, characterized in that each channel portion (3) is designed so that its average direction in a substantially radial direction forms a certain angle (v) with a tangent of the shaft element (20) extending to an inner end portion (Sa) of said channel portion (3a) cross-section. 26. Värmeväxlaranordning enligt något av kraven 22-25, kännetecknar! av att ka- nalpartiet (3) har ett mot det inre ändpartiet (3) avsmalnande tvärsnitt.Heat exchanger device according to one of Claims 22 to 25, characterized in! in that the channel portion (3) has a cross-section tapering towards the inner end portion (3). 27. Värmeväxlaranordning enligt något av kraven 22-26, kännetecknad av att axel- elementet (20) innefattar kuggelement (24).Heat exchanger device according to one of Claims 22 to 26, characterized in that the shaft element (20) comprises gear elements (24). 28. Värmeväxlaranordning enligt något av kraven 22-27, känneteeknad av att me- diet (8) är ett Smörjmedel (8), till exempel olja.Heat exchanger device according to one of Claims 22 to 27, characterized in that the medium (8) is a lubricant (8), for example oil. 29. Vänneväxlaranordning enligt krav 22-28, kännetecknad av att det kylande me- diet är vatten med eventuella fryspunktsnedsättande tillsatser.Friend changer device according to claims 22-28, characterized in that the cooling medium is water with any freezing point reducing additives.