專(zhuān)利名稱(chēng)：油冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油冷卻器，更具體地涉及這樣一種油冷卻器，該油 冷卻器設(shè)有形成在其中的連通部以允許在其中流動(dòng)的油均勻地分配，并 且能夠促進(jìn)油生成湍流以提高油和冷卻水的熱交換性能。
背景技術(shù)：
散熱器是一種用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度升高到預(yù)定值之上的裝置。散 熱器是一種熱交換裝置，用于在通過(guò)水泵使高溫冷卻水循環(huán)并穿過(guò)散熱 器的同時(shí)使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)中循環(huán)以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)中因燃燒產(chǎn)生的熱，并 且將高溫冷卻水中含有的熱散至外部，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱并保持最佳 的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
同時(shí)，在自動(dòng)變速車(chē)輛中設(shè)有油冷卻器，用于對(duì)變矩器或動(dòng)力傳動(dòng) 系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)油進(jìn)行冷卻。由于與油冷卻器連通的自動(dòng)變速器中的油 溫高于散熱器的溫度，因此通過(guò)利用散熱器中的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水使油進(jìn)行 熱交換，因而對(duì)油進(jìn)行冷卻。
油冷卻器主要可以分為設(shè)在散熱器箱中的內(nèi)部型油冷卻器，以及外 部型油冷卻器。而且，內(nèi)部型油冷卻器可以分為具有雙管形狀的雙管型
油冷卻器，以及疊置型油冷卻器。在圖1A中示出了雙管型油冷卻器和散 熱器箱組件。圖1A中所示的雙管型油冷卻器10設(shè)在散熱器的箱中，設(shè) 有同心的主體11，并且在主體11的一側(cè)上形成有入口管13和出口管14， 以允許油引入主體中并且從主體11排出油。散熱器中的冷卻水在主體11 中流動(dòng)并從主體11流出，而對(duì)供應(yīng)至主體11的油進(jìn)行冷卻。
為了提高熱交換效率，在主體11中通過(guò)內(nèi)翼片等沿箱的縱向形成多 個(gè)通道。
但是，問(wèn)題在于，在油冷卻器的長(zhǎng)度有限的情況下，由于內(nèi)部型油冷卻器具有雙管形狀，因此油冷卻器的容量受限，并且由于用于向形成 在主體上的通道分配油的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此生產(chǎn)率降低。
在圖IB中示出了疊置型油冷卻器，該疊置型油冷卻器20包括如
傳統(tǒng)的熱交換器的結(jié)構(gòu)那樣，彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離的一對(duì)油枕(header tank) 25;分別形成在油枕25上的入口管23和出口 24;多個(gè)管21,所 述管21的兩端被油枕25固定以形成流道；以及布置在管21之間的翼片 22。
疊置型油冷卻器中的翼片22是指布置在管21之間并形成在散熱器 箱的供冷卻水流過(guò)的部分處的外翼片，并且在供管中的油流過(guò)的空間中 另外形成有內(nèi)翼片。
上述疊置型油冷卻器的優(yōu)點(diǎn)在于，以疊置狀態(tài)設(shè)置管和翼片而提高 了熱交換效率，但是缺陷在于制造成本相對(duì)較高。
而且，盡管形成有外翼片的部分用于增加與冷卻水(在散熱器箱中 流動(dòng)的液體)進(jìn)行熱交換的面積，但是問(wèn)題在于，形成有外翼片的部分 阻礙了冷卻水的流動(dòng)。
此外，在雙管型油冷卻器和疊置型油冷卻器中流動(dòng)的油具有較高粘 度，從而與傳統(tǒng)的流體相比，油流不能順暢地流動(dòng)。因而，雙管型油冷 卻器和疊置型油冷卻器的問(wèn)題在于，難以均勻地分配通過(guò)入口管引入的 油，從而熱交換效率降低。
在油冷卻器中流動(dòng)的油的流動(dòng)阻力和流動(dòng)特性、以及設(shè)在油冷卻器 中的翼片的密集度顯著影響油冷卻器的性能。
圖2是設(shè)在傳統(tǒng)油冷卻器中的內(nèi)翼片12或22的立體圖。如箭頭A 所示，在油沿著與內(nèi)翼片12或22的分隔部30垂直的方向流動(dòng)時(shí)，油被 分隔部30沿所有方向分散從而油流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?。但是，上述結(jié)構(gòu)與湍流 成比例地增加了油阻力，因而油不能順暢地流動(dòng)。為了解決上述問(wèn)題， 應(yīng)當(dāng)降低內(nèi)翼片12或22的密集度，結(jié)果熱交換面積減少?gòu)亩沟糜屠?卻器的整體散熱性能變差。
為了解決上述問(wèn)題，已提出了如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，內(nèi)翼片12或 22的分隔部30與圖2中箭頭B所示的油流動(dòng)方向垂直。
6圖2所示的內(nèi)翼片的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，降低了油阻力并增加了內(nèi)翼 片的密集度，從而能改善散熱性能。但是，在包括具有上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)翼 片的油冷卻器中，油流類(lèi)似于層流，因而由于油阻力的降低導(dǎo)致熱交換 性能變差。
換言之，需要這樣的油冷卻器，該油冷卻器能夠向圖2所示的B方 向引導(dǎo)油流以降低油阻力，并且能夠促進(jìn)生成油湍流以提高散熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題而做出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種油冷卻 器，該油冷卻器包括能夠混合油并形成在管之間以使油均勻分配的連通 部。
本發(fā)明的另一目的是提供一種油冷卻器，該油冷卻器可以將油流轉(zhuǎn) 換為湍流以使油能順暢流動(dòng)，從而提高熱交換效率。
根據(jù)本發(fā)明的油冷卻器包括一對(duì)入口/出口凸臺(tái)部110，所述一對(duì)
入口/出口凸臺(tái)部彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離；分別接合到所述入口/出口凸臺(tái)
部110的入口管120和出口管130;以及多個(gè)管140，所述管的兩端被戶(hù)萬(wàn) 述入口/出口凸臺(tái)部110固定以形成油流道。其中在這里，所述管140在 所述入口管120與所述出口管130之間的區(qū)域處形成有連通部160，該連 通部用于使所述管140與相鄰的管140連通以使得油在所述管之間流動(dòng)。
另外，所述多個(gè)連通部160沿所述管140的縱向形成，并且所述連 通部160沿所述管140的疊置方向形成在一條線(xiàn)上。
所述連通部160沿與所述管140中油的流動(dòng)方向垂直的方向形成在 所有所述管140的區(qū)域上，以使得在特定管140中流動(dòng)的油通過(guò)所述連 通部160流入所有其它管140中。此時(shí)，在所述管140中，在所述連通 部160上游流動(dòng)的油的流動(dòng)方向與在所述連通部160下游流動(dòng)的油的流 動(dòng)方向相同。
另外，通過(guò)將上板141接合到下板142而形成所述管140，兩個(gè)相 鄰管140中的一個(gè)管在其所述板142上形成有朝向另一個(gè)管140垂直伸 出的第一突起部143，所述另一個(gè)管在其所述板141上形成有朝向所述一個(gè)管140垂直伸出的第二突起部144，該第二突起部與所述第一突起部 143的內(nèi)表面或外表面緊密接觸，并且通過(guò)將所述第一突起部143接合到 所述第二突起部144上而形成所述連通部160。
所述油冷卻器的特征在于，所述管140具有通過(guò)切除其某些區(qū)域而 形成的中空部145，所述管140的中空部145沿所述管140的疊置方向彼 此相對(duì)應(yīng)，并且形成有將相鄰管140的中空部145彼此相連的連通部件 161以形成所述連通部160。
而且，所述管140包括設(shè)在其中的內(nèi)翼片150，所述內(nèi)翼片150具 有通過(guò)切除其某些區(qū)域而形成的無(wú)翼片部155，該無(wú)翼片部形成在與所述 連通部160相對(duì)應(yīng)的位置處，以使得在所述連通部160中流動(dòng)的油順暢 地流動(dòng)。
這里，所述內(nèi)翼片150包括交替且重復(fù)地布置的第一行和第二行， 其中所述第二行具有與所述第一行相同的構(gòu)造，并且與所述第一行的第 一分隔部152的基準(zhǔn)間隔開(kāi)預(yù)定距離，所述第一行包括多個(gè)從平面部151 垂直向上伸出的第一分隔部152、從所述第一分隔部152垂直并與所述平 面部151平行地延伸的延伸部153、以及從所述延伸部153垂直向下并與 所述第一分隔部152平行地延伸的第二分隔部154，其中所述第一分隔部 152、所述延伸部153和所述第二分隔部154重復(fù)地布置在所述第一行中。
而且，所述內(nèi)翼片150布置成使得所述第一分隔部152和所述第二 分隔部154與所述油冷卻器中流動(dòng)的油的流動(dòng)方向平行。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的油冷卻器包括 一對(duì)入口管120和出口管130， 所述一對(duì)入口管和出口管彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離；多個(gè)管140，它們的兩端 連接到所述入口管120和所述出口管130以形成油流道；以及形成在所 述管140中的油流道上的湍流產(chǎn)生部。
這里，所述湍流產(chǎn)生部是連通部160，通過(guò)該連通部使相鄰的管140 彼此連通，以允許油在所述管140之間流動(dòng)。
此外，所述連通部160沿與所述管140中油的流動(dòng)方向垂直的方向 形成在所有所述管140的區(qū)域上，以使得在特定管140中流動(dòng)的油通過(guò) 所述連通部160流入所有其它管140中。


圖1A是表示傳統(tǒng)的雙管形油冷卻器和散熱器箱組件的剖視圖IB是表示傳統(tǒng)的疊置型油冷卻器的立體圖2是設(shè)在傳統(tǒng)油冷卻器中的內(nèi)翼片的立體圖3是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的油冷卻器的立體圖4A是本發(fā)明的油冷卻器的局部剖立體圖4B是圖4A中所示的內(nèi)翼片的立體圖5A是表示本發(fā)明的油冷卻器的局部剖視圖5B是表示圖5A中所示的點(diǎn)C和D的溫度的示意圖6是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的油冷卻器的管的立體圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明的油冷卻器的管的制造過(guò)程的圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明的油冷卻器的管和連通部的另一制造過(guò)程的
圖9是本發(fā)明的油冷卻器的另一局部剖立體圖10是構(gòu)成圖9所示的油冷卻器的管的分解立體圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的油冷卻器的剖視圖12是表示圖11所示的油冷卻器中的油溫度分布的圖13是表示圖11所示的油冷卻器的管內(nèi)的油的平均溫度的曲線(xiàn)圖14是表示圖11所示的油冷卻器的管表面的平均溫度的曲線(xiàn)圖15是表示圖ll所示的油冷卻器的管表面上的熱流量的曲線(xiàn)圖16A是表示圖ll所示的油冷卻器的溫度分布的另一曲線(xiàn)圖；以及
圖16B是表示比較例的溫度分布的曲線(xiàn)圖。
100:本發(fā)明的油冷卻器
110:入口/出口凸臺(tái)部
120:入口管 130:出口管
140:管 141:上板
142:下板
9143:第一突起144:第二突起
150:內(nèi)翼片
151:平面部152:第一分隔部
153:延伸部154:第二分隔部
155:無(wú)翼片部160:連通部
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的油冷卻器ioo進(jìn)行
更詳細(xì)地說(shuō)明。
圖3是表示本發(fā)明的油冷卻器100的立體圖。如圖3所示，本發(fā)明
的油冷卻器100包括彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離的一對(duì)入口/出口凸臺(tái)部110;
分別接合到入口/出口凸臺(tái)部110上的入口管120和出口管130;以及多 個(gè)管140，它們的兩端被入口/出口凸臺(tái)部110固定以形成油流道。上述 油冷卻器100的特征在于，管140平行且以多級(jí)布置，并且管140在入 口管120與出口管130之間的區(qū)域處形成有連通部160，該連通部用于使 管140與相鄰的管140連通，以允許油在所述管之間流動(dòng)。
換言之，連通部160沿管140的縱向形成在入口管120與出口管130 之間的區(qū)域處，使得當(dāng)通過(guò)入口管120引入到管140中的油向出口管流 動(dòng)時(shí)該油能流入相鄰的管140中，因而促進(jìn)生成油湍流。
更具體地說(shuō)，在傳統(tǒng)的油冷卻器中，通過(guò)入口管120和一個(gè)入口/ 出口凸臺(tái)部110引入的油沿著特定管140流動(dòng)，然后流過(guò)另一入口/出口 凸臺(tái)部110和出口管130，與傳統(tǒng)的油冷卻器相比，本發(fā)明的油冷卻器 IOO的優(yōu)點(diǎn)在于，連通部160允許相鄰的管140彼此連通，使得引入特定 管140中的油能夠通過(guò)連通部160流入所有其它的管140中，從而在特 定管140內(nèi)的油流速過(guò)大的情況下，特定管140中的流速分散到其它管 140中，以使所有管140內(nèi)的流速分布均衡。
通常，由于過(guò)高的粘度，油不能順暢地流動(dòng)。但是，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 在于，連通部160導(dǎo)致油湍流以使得油能在油冷卻器100中順暢地流動(dòng)。
此時(shí)，連通部160僅將油引入其它管140中，在連通部160上游流動(dòng)的油的流動(dòng)方向與在連通部160下游流動(dòng)的油的流動(dòng)方向相同。
另外，傳統(tǒng)的油冷卻器的問(wèn)題在于，在管140與管140之間未設(shè)置 外翼片的情況下，由于管140沿縱向延伸并且疊置多個(gè)管140，因此如果 施加外力，則管140易于變形。但是，本發(fā)明的油冷卻器100的效果在 于，連通部160可以支撐管140的外側(cè)以提高總體耐用性。
可以通過(guò)多種方法形成連通部160。通過(guò)切除管140的某些區(qū)域而 形成中空區(qū)域，然后將額外的連通部件161接合到該中空區(qū)域，以允許 該中空區(qū)域與該額外的連通部件161連通，從而可以通過(guò)使用形成管140 的板141和142而形成連通部。
圖4A是本發(fā)明的油冷卻器100的局部剖立體圖，圖4B是圖4A中所 示的內(nèi)翼片150的立體圖，圖5A是表示本發(fā)明的油冷卻器100的局部剖 視圖。圖4A和圖5A示出了其中通過(guò)使用板141和142同時(shí)形成連通部 160的實(shí)施例。
在圖5A中，為了顯示油流，在圖5A中省略了設(shè)在管140中的內(nèi)翼 片150的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的油冷卻器100中，如圖4A和圖5A所示，通過(guò)將上板141 接合到下板142而形成管140。在兩個(gè)相鄰管140的每一個(gè)中，在一個(gè)管 140的板141或142上形成朝向另一個(gè)管140垂直地伸出的第一突起部 143，在另一個(gè)管140的板141或142上形成朝向所述一個(gè)管140垂直地 伸出的第二突起部144。此時(shí)，第二突起部144與第一突起部143的內(nèi)表 面或外表面緊密接觸，并且通過(guò)將第一突起部143接合到第二突起部144 而形成連通部160。
換言之，第一突起部143垂直伸出地形成在構(gòu)成一個(gè)管140的下板 142上，第二突起部144垂直伸出地形成在構(gòu)成另一個(gè)管140的上板141 上，以使相鄰的一個(gè)管140與另一個(gè)管140彼此連通。第一突起部143 和第二突起部144具有中空構(gòu)造，從而通過(guò)第一突起部143和第二突起 部144的接合使得管140和管140彼此連通。
可以通過(guò)與為了將構(gòu)成管140的上板141和下板142接合而執(zhí)行的 焊接方法相同的焊接方法，實(shí)現(xiàn)第一突起部143和第二突起部144的接
ii合，并且這兩個(gè)突起部的接合表面并不暴露于外側(cè)，從而可預(yù)先防止因 接合表面與在管外流動(dòng)的散熱器的冷卻水之間的相互作用而引起的接合 表面的腐蝕問(wèn)題。
盡管圖4A至圖5A示出了第一突起部143形成在一個(gè)管140的下板 142上，并且與第一突起部143的外表面接觸的第二突起部144形成在另 一個(gè)管140上，但本發(fā)明并不限于此，而可以各種方式進(jìn)行修改。
由于如上所述形成的連通部160，如圖5A所示，流過(guò)管140的油流 轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧魇沟糜涂梢匀菀椎亓魅肓硪粋€(gè)管140中，本發(fā)明的油冷卻器 IOO的優(yōu)點(diǎn)在于，由于油順暢地流動(dòng)，因此可以進(jìn)一步提高熱交換效率。
另外，圖3和圖4A示出了油冷卻器100的實(shí)施例，其中連通部160 形成在管140的縱向兩個(gè)位置處并貫穿管140的整體區(qū)域形成。這里， 連通部160與管140中的油的流動(dòng)方向垂直。根據(jù)油冷卻器100的容量、 管140的尺寸等，可以沿管140的縱向形成多個(gè)連通部160。連通部160 可以與管140中的油的流動(dòng)方向垂直(沿與入口管120或出口管130的 方向平行的方向)，并且貫穿管140的整體區(qū)域形成，或者僅允許某些管 140彼此連通。
在本發(fā)明的油冷卻器100中，在形成有多個(gè)連通部160的情況下， 優(yōu)選的是多個(gè)連通部160沿管140的疊置線(xiàn)形成在同一線(xiàn)上，使得在一 個(gè)管140中流動(dòng)的油能順暢地流入所有其它管140中。
同時(shí)，本發(fā)明的油冷卻器100包括設(shè)在管140中的內(nèi)翼片150，用 于將油流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧饕蕴岣邿峤粨Q效率。如圖4B所示，內(nèi)翼片150包括 交替布置的第一行和第二行。在各第一行中，重復(fù)地布置有從平面部 151垂直向上伸出的第一分隔部152、從第一分隔部152垂直并與平面部 151平行地延伸的延伸部153、以及從延伸部153垂直向下并與第一分隔 部152平行地延伸的第二分隔部154。而且，除了第二行中第一分隔部 152的基準(zhǔn)位置與第一行中第一分隔部152的基準(zhǔn)位置隔開(kāi)預(yù)定距離之 外，各第二行具有與第一行相同的構(gòu)造。此時(shí)，優(yōu)選的是在油冷卻器ioo 中流動(dòng)的油沿與第一分隔部152和第二分隔部154平行的方向流動(dòng)，以 降低施加于油的阻力并提高翼片的密集度，從而提高散熱性能，并可以通過(guò)連通部160促進(jìn)油湍流的生成以使熱交換性能最佳。
在本發(fā)明的油冷卻器100中，可以在管140與管140之間設(shè)置外翼 片，以允許油與散熱器箱中流動(dòng)的冷卻水進(jìn)行熱交換。相反，不設(shè)置外 翼片，可以增加設(shè)在有限空間中的管140的級(jí)數(shù)。
在未設(shè)置外翼片的情況下，可以提高與在管140中流動(dòng)的油進(jìn)行熱 交換的冷卻水的流速，盡管散熱器箱的尺寸變小，但可以增加管140的 級(jí)數(shù)從而提高熱交換性能。
圖5B是表示圖5A中所示的點(diǎn)C和D的溫度的示意圖。更具體地說(shuō)， 圖5B的(a)是表示溫度隨著圖5A中所示的點(diǎn)C的高度(最上側(cè)管的中 心線(xiàn)的垂直方向)的變化的示意圖，圖5B的(b)是表示溫度隨著圖5A 中所示的點(diǎn)D的高度的變化的示意圖。
如圖5B所示，在油到達(dá)連通部160之前，油以油溫朝向管140內(nèi)部 增加的層流狀態(tài)流動(dòng)，并且管140內(nèi)表面和外表面之間的溫差較大。但 是，在油經(jīng)過(guò)連通部160之后，管140的內(nèi)部和外部之間的溫差變小， 從而管140內(nèi)部的溫度變得更加均勻(參見(jiàn)圖12)。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的油冷卻器100的管140的立 體圖。作為管的一個(gè)實(shí)施例，圖3至圖5A示出了具有矩形截面的連通部 160的管140。如圖7所示，可清楚連通部160具有圓形截面。另外，如 果連通部160與管140的外部相連以使在管140中流動(dòng)的油能流入另一 個(gè)管140中，則連通部160的形狀并不限于矩形截面和圓形截面。
圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明的油冷卻器100的管140的制造過(guò)程的圖， 將描述如圖4A、圖4B和圖5A所示的油冷卻器100的管140的制造過(guò)程。 如圖7的(a)所示，制備構(gòu)成管140的上板141和下板142，使上板141 和下板142的兩側(cè)彎曲以使上板141和下板142彼此結(jié)合，如圖7的(b) 所示。如圖7的(c)所示，在上板141和下板142上形成第一突起部143 和第二突起部144，將上板141和下板142彼此結(jié)合以形成管140,該管 具有連通部160并在管中設(shè)置有內(nèi)翼片150。
圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明的油冷卻器100的管140和連通部160的另 一制造過(guò)程的圖。除了圖7所示的板141和142之外，在本發(fā)明的油冷卻器100中還可以采用圖8的(a)中所示的擠壓型管140。
如圖8的(b)中所示，此時(shí)，各擠壓型管140均具有通過(guò)切除其某 些區(qū)域而形成的中空部145，管140的中空部145沿管140的疊置方向彼 此對(duì)應(yīng)。
接著，如圖8的(c)中所示，可以通過(guò)管140的中空部145來(lái)固定 設(shè)置成形成連通部160并且高度對(duì)應(yīng)于管140之間距離的中空管狀連通 部件161，以形成連通部160。除了圖7和圖8所示的形狀之外，如果連 通部160將相鄰的管140相連以允許油在管140中流動(dòng)，則可以按照各 種方式對(duì)本發(fā)明的油冷卻器100的連通部進(jìn)行修改。
圖8示出了形成連通部的連通部件161的實(shí)施例，該連通部件在上 下周面上形成有突起，從而可調(diào)整連通部件161插入管140的中空部145 中的深度。
圖9是本發(fā)明的油冷卻器100的另一局部剖立體圖，圖10是構(gòu)成圖 9所示的油冷卻器100的管140的分解立體圖。圖9所示的油冷卻器100 具有與圖4A所示的油冷卻器100相同的基本結(jié)構(gòu)。但是，在管140中設(shè) 有內(nèi)翼片150，并且可以在內(nèi)翼片150的對(duì)應(yīng)于連通部160的部位上形成 有無(wú)翼片部155，以使得在連通部160中流動(dòng)的油能順暢地流動(dòng)。
術(shù)語(yǔ)"無(wú)翼片部155"是指內(nèi)翼片150的對(duì)應(yīng)于連通部160的空閑 空間。盡管圖9中顯示了矩形形狀的無(wú)翼片部155，但是無(wú)翼片部155的 形狀可以根據(jù)諸如連通部160形狀之類(lèi)的要素以各種方式形成。
內(nèi)翼片150的平面部151和延伸部153沿與連通部160中流動(dòng)的油 的流動(dòng)方向垂直的方向形成，從而平面部151和延伸部153可用作中斷 油流的因素。因而，在本發(fā)明的油冷卻器100中，通過(guò)切除內(nèi)翼片150 的對(duì)應(yīng)于連通部160的某些區(qū)域而形成無(wú)翼片部155，從而允許油在管 140之間順暢地流動(dòng)。結(jié)果，可以使設(shè)置成用于將油流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧饕蕴岣?熱交換效率的連通部160的功能最大化。
在實(shí)施方式1中采用圖11所示的油冷卻器100，實(shí)施方式1中使用 的油冷卻器100的詳細(xì)尺寸如下入口管120的中心線(xiàn)與出口管130的
14中心線(xiàn)之間的距離為375mm， 一個(gè)入口/出口凸臺(tái)部110與另一入口/出口 凸臺(tái)部110之間的距離(除了管140的待插入入口/出口凸臺(tái)部110中的 部分；以下將其稱(chēng)為沿圖3中的X軸方向的"管140的長(zhǎng)度")為346mm， 管140的寬度(圖3中的Y軸方向)為26腿，管140疊置七級(jí)，并且在 兩個(gè)位置處形成有具有圓形截面的連通部160,連通部160的中心線(xiàn)與入 口/出口凸臺(tái)部110間隔開(kāi)84mm。
此時(shí)，除了連通部160之外，比較例中使用的油冷卻器100的所有 元件與實(shí)施方式i中使用的油冷卻器的所有元件相同。在通過(guò)入口管120 引入的油的流速為12 1/min且溫度為414K，油冷卻器100的外表面上流 動(dòng)的散熱器冷卻水的流速為80 1/min并且水溫為383K的情況下，對(duì)實(shí) 施方式l和比較例進(jìn)行試驗(yàn)。
圖12是表示圖11所示的油冷卻器100中的油溫度分布的圖。實(shí)際 上，在油經(jīng)過(guò)連通部160之前在管140中的油的溫度分布中， 一個(gè)管140 內(nèi)的溫度較高，管的表面溫度較低。而且，可以證實(shí)在油經(jīng)過(guò)連通部160 之后，管140內(nèi)的溫度分布變均勻。
圖13是表示圖11所示的油冷卻器100的管140內(nèi)的油的平均溫度 的曲線(xiàn)圖，圖14是表示圖11所示的油冷卻器100的管140表面的平均 溫度的曲線(xiàn)圖，圖15是表示在圖11所示的油冷卻器100的管140表面 上的熱流量(對(duì)于每單位面積的板141和142，由板141和142傳遞給冷 卻水的熱的流量比)的曲線(xiàn)圖。這里，基準(zhǔn)點(diǎn)是入口管120設(shè)置處的入 口/出口凸臺(tái)部110的最外側(cè)部分，在圖13和圖14中示出了沿管140的 整體長(zhǎng)度的各點(diǎn)處的溫度值。
在上述視圖中，向上/向下虛線(xiàn)是指連通部160的中心線(xiàn)，粗實(shí)線(xiàn)表
示本發(fā)明的實(shí)施方式l，細(xì)虛線(xiàn)表示比較例。
如圖13所示，整體上，與比較例相比，本發(fā)明實(shí)施方式1的管140 中的油的平均溫度有所降低，經(jīng)過(guò)第一連通部160和第二連通部160的 油的平均溫度快速降低，因此可以證實(shí)，與比較例相比，實(shí)施方式1的 熱交換效率得以提高。
圖14是表示管140的表面的平均溫度的曲線(xiàn)圖。圖14表示采用連通部160的本發(fā)明的實(shí)施方式1解決了管140中的溫度不均勻性(內(nèi)部 和表面之間的高溫差)，從而在管140中流動(dòng)的油可以更有力地進(jìn)行熱交 換。另外，隨著時(shí)間的推移，管140中流動(dòng)的油與管140表面上的油混 合并且油與外部冷卻水進(jìn)行熱交換，因而管140的表面的平均溫度降低 到類(lèi)似于比較例的值。而且，當(dāng)油經(jīng)過(guò)第二連通部160時(shí)，明顯獲得所 述效果(而未達(dá)到當(dāng)油經(jīng)過(guò)第一連通部160時(shí)所獲得的效果)。
圖15是表示圖11所示的油冷卻器100的管140表面上的平均熱流 量的曲線(xiàn)圖。術(shù)語(yǔ)"熱流量"表示對(duì)于每單位面積的管140的表面，傳 遞給外部冷卻水的熱的流量比，并且圖15中的曲線(xiàn)圖具有類(lèi)似于圖14 中曲線(xiàn)圖的曲線(xiàn)。
因而，與未形成有連通部160的比較例相比，在本發(fā)明的實(shí)施方式 1中，管140中的溫度分布以連通部160為中心變得均勻，從而管140中 的未進(jìn)行適當(dāng)熱交換的油可以與外部冷卻水進(jìn)行熱交換，以提高油冷卻 器的熱交換性能。
另外，可以證實(shí)在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，解決了特定管140中溫 度分布的不均勻性，在特定管140中流動(dòng)的油可以流入另一個(gè)管140中， 從而在置于難以進(jìn)行熱交換的(沿高度方向的)中間位置的管140中流 動(dòng)的油被混合而將油流完全轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳎纱颂岣吡藷峤粨Q效率。
實(shí)際上，圖15中標(biāo)有斜線(xiàn)的區(qū)域是指與比較例相比，相對(duì)于管140 的長(zhǎng)度(mm)散發(fā)的更多熱量。
圖16A是表示圖11所示的油冷卻器100的溫度分布的另一曲線(xiàn)圖， 圖16B是表示比較例的溫度分布的曲線(xiàn)圖。上述視圖示出了在設(shè)有入口 管120的入口/出口凸臺(tái)部110上以及在管140的對(duì)應(yīng)于油冷卻器100中
心部的部分上的溫度分布。
與圖16B的比較例相比，可以證實(shí)在圖16A的實(shí)施方式1中，以某 區(qū)域(在該區(qū)域上形成有連通部)作為中心，溫度顯著升高。
結(jié)果，由于散熱量與溫差成比例，因此如果油溫升高，則冷卻水與 油之間的溫差增加從而增加了散熱量，并且油的整體平均溫度進(jìn)一步降 低。如圖13至圖16B所示，與比較例相比，在其中形成有兩個(gè)連通部 160的本發(fā)明的實(shí)施方式1中，油流轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼜?qiáng)的湍流，從而更有力地進(jìn) 行熱交換。因而，可以有效地降低油冷卻器100中流動(dòng)的油的溫度。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的另一油冷卻器100包括彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離 的一對(duì)入口管120和出口管130;多個(gè)管140，它們的兩端連接到入口管 120和出口管130以形成油流道；以及形成在管140中的油流道上的湍流 產(chǎn)生部。此時(shí)，湍流產(chǎn)生部是連通部160，通過(guò)該連通部使相鄰的管140 彼此連通，以允許油在管140之間流動(dòng)。
另外，連通部160沿著與管140中的油流動(dòng)方向垂直的方向形成在 所有管140的區(qū)域上，因而在特定管140中流動(dòng)的油可以通過(guò)連通部160 流入所有其它管140中。因而，通過(guò)連通部160將在管140中流動(dòng)的油 流有效地轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳌?br> 因此，本發(fā)明的油冷卻器的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)在管上形成第一突起和 第二突起而形成連通部(油通過(guò)該連通部在管之間流動(dòng))，以通過(guò)該連通 部促進(jìn)生成油湍流，從而可以提高熱交換效率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，以上描述公開(kāi)的構(gòu)思和特定實(shí)施方式可 以容易地用作修改或設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明相同目的的其它實(shí)施方式的基礎(chǔ)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員還清楚的是，這些等價(jià)實(shí)施方式并不脫離如所附權(quán)利要 求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種油冷卻器，該油冷卻器包括一對(duì)入口/出口凸臺(tái)部(110)，所述一對(duì)入口/出口凸臺(tái)部彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離；分別接合到所述入口/出口凸臺(tái)部(110)的入口管(120)和出口管(130)；以及多個(gè)管(140)，所述管的兩端被所述入口/出口凸臺(tái)部(110)固定以形成油流道，其中，所述多個(gè)管平行且多級(jí)布置，并且所述管(140)在所述入口管(120)與所述出口管(130)之間的區(qū)域處形成有連通部(160)，該連通部用于使所述管(140)與相鄰的管(140)連通以使得油在所述管之間流動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷卻器，其中，所述多個(gè)連通部(160) 沿所述管(140)的縱向形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油冷卻器，其中，所述連通部(160)沿 所述管(140)的疊置方向形成在一條線(xiàn)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油冷卻器，其中，所述連通部(160) 沿與所述管(140)中油的流動(dòng)方向垂直的方向形成在所有所述管(140) 的區(qū)域上，以使得在特定管(140)中流動(dòng)的油通過(guò)所述連通部(160) 流入所有其它管(140)中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油冷卻器，其中，在所述管(140)中， 在所述連通部(160)上游流動(dòng)的油的流動(dòng)方向與在所述連通部(160)下游流動(dòng)的油的流動(dòng)方向相同。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油冷卻器，其中，通過(guò)將上板(141)接 合到下板(142)而形成所述管(140)，兩個(gè)相鄰管(140)中的一個(gè)管 在其所述板(141或142)上形成有朝向另一個(gè)管(140)垂直伸出的第 一突起部(143)，所述另一個(gè)管(140)在其所述板(141或142)上形 成有朝向所述一個(gè)管(140)垂直伸出的第二突起部(144)，該第二突起部與所述第一突起部(143)的內(nèi)表面或外表面緊密接觸，并且通過(guò)將所述第一突起部(143)接合到所述第二突起部(144)上而形成所述連通部(160)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油冷卻器，其中，所述管(140)具有通過(guò)切除其某些區(qū)域而形成的中空部(145)，所述管(140)的中空部(145)沿所述管(140)的疊置方向彼此相對(duì)應(yīng)，并且形成有將相鄰的管(140)的中空部(145)彼此相連的連通部件(161)以形成所述連通部(160)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷卻器，其中，所述管(140)包括設(shè)在其中的內(nèi)翼片(150)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的油冷卻器，其中，所述內(nèi)翼片(150)具有通過(guò)切除其某些區(qū)域而形成的無(wú)翼片部(155)，該無(wú)翼片部形成在與所述連通部(160)相對(duì)應(yīng)的位置處，以使得在所述連通部(160)中流動(dòng)的油順暢地流動(dòng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的油冷卻器，其中，所述內(nèi)翼片(150)包括交替且重復(fù)地布置的第一行和第二行，其中所述第二行具有與所述第一行相同的構(gòu)造，并且與所述第一行的第一分隔部(152)的基準(zhǔn)間隔開(kāi)預(yù)定距離，所述第一行包括多個(gè)從平面部(151)垂直向上伸出的第一分隔部(152)、從所述第一分隔部(152)垂直并與所述平面部(151)平行地延伸的延伸部(153)、以及從所述延伸部(153)垂直向下并與所述第一分隔部(152)平行地延伸的第二分隔部(154),其中所述第一分隔部(152)、所述延伸部(153)和所述第二分隔部(154)重復(fù)地布置在所述第一行中。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的油冷卻器，其中，所述內(nèi)翼片(150)布置成使得所述第一分隔部(152)和所述第二分隔部(154)與所述油冷卻器中流動(dòng)的油的流動(dòng)方向平行。
12、 一種油冷卻器，該油冷卻器包括 一對(duì)入口管(120)和出口管(130)，所述一對(duì)入口管和出口管彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離；多個(gè)管(140)，所述管的兩端連接到所述入口管(120)和所述出口管(130)以形成油流道；以及形成在所述管(140)中的油流道上的湍流產(chǎn)生部。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的油冷卻器，其中，所述湍流產(chǎn)生部是連通部(160)，通過(guò)該連通部使相鄰的管(140)彼此連通，以允許油在所述管(140)之間流動(dòng)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的油冷卻器，其中，所述連通部(160)沿與所述管(140)中油的流動(dòng)方向垂直的方向形成在所有所述管(140)的區(qū)域上，以使得在特定管(140)中流動(dòng)的油通過(guò)所述連通部(160)流入所有其它管(140)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油冷卻器，更具體地涉及這樣一種油冷卻器，該油冷卻器設(shè)有形成在其中的連通部以允許在其中流動(dòng)的油均勻地分配，并且能夠促進(jìn)生成油湍流以提高油和冷卻水的熱交換性能。根據(jù)本發(fā)明的油冷卻器包括一對(duì)入口/出口凸臺(tái)部，所述一對(duì)入口/出口凸臺(tái)部彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離；分別接合到所述入口/出口凸臺(tái)部的入口管和出口管；以及多個(gè)管，所述管的兩端接合到所述入口/出口凸臺(tái)部(110)上以形成油流道。這里，其中所述多個(gè)管平行且多級(jí)布置，并且所述管在所述入口管與所述出口管之間的區(qū)域處形成有連通部，該連通部用于使所述管與相鄰的管連通以使得油在所述管之間流動(dòng)。
文檔編號(hào)F01P11/00GK101504259SQ200810176319
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者樸昌鎬, 沈琥昌, 趙柄善, 鄭焞安, 金光一, 閔殷基 申請(qǐng)人:漢拏空調(diào)株式會(huì)社