BR102016017595B1

BR102016017595B1 - Trocador de calor para veículos

Info

Publication number: BR102016017595B1
Application number: BR102016017595-0A
Authority: BR
Inventors: Daisuke Tokozakura; Kazuya Arakawa; Takahiro Shiina
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2023-03-07
Also published as: EP3124832A3; CA2937090C; MY175385A; BR102016017595A2; EP3124832B1; CN106403669B; CA2937090A1; JP2017026275A; US9957879B2; EP3124832A2; JP6086132B2; RU2638247C1; US20170030254A1; CN106403669A

Abstract

TROCADOR DE CALOR PARA VEÍCULOS Trata-se de um trocador de calor (1) que inclui: uma primeira passagem de fluxo (11) para um refrigerante de motor; uma segunda passagem de fluxo (12) para um óleo de motor; uma terceira passagem de fluxo (13) para um óleo de transmissão; e várias placas (10) que dividem a primeira, segunda e terceira passagens de fluxo. A primeira passagem de fluxo (11) é configurada para permitir que o refrigerante de motor troque calor com o óleo de motor e o óleo de transmissão através das placas (10). A segunda passagem de fluxo (12) é disposta na mesma camada que a terceira passagem de fluxo (13). A primeira passagem de fluxo (11) é disposta em uma camada diferente da camada da segunda e terceira passagem de fluxo (13). A terceira passagem de fluxo (13) é disposta em um lado a montante e a segunda passagem de fluxo (12) é disposta em um lado a jusante em uma direção de fluxo do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo (11).

Description

FUNDAMENTO DAS INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um trocador de calor para um veículo.

2. Descrição da Técnica Relacionada

[002] Conhecem-se trocadores de calor que são instalados em veículos, e refrigerantes de motor para troca de calor com óleos de motor e óleos de transmissão a fim de ajustar as temperaturas desses óleos. A Publicação de Pedido de Patente Japonesa no 2013-113578 revela um trocador de calor de veículos que inclui as passagens de fluxo empilhadas através da qual um refrigerante de motor, um óleo de motor, e um óleo de transmissão fluem respectivamente, e permite que esses fluidos troquem calor entre si. Nesse trocador de calor de veículos, a troca de calor é realizada entre o refrigerante de motor e o óleo de motor, e a troca de calor também é realizada entre o refrigerante de motor e o óleo de transmissão.

[003] No trocador de calor de veículos revelado no documento JP 2013113578 A, cada passagem de fluxo através da qual o óleo de motor flui e cada passagem de fluxo através da qual o óleo de transmissão flui são dispostas de modo a interporem cada passagem de fluxo do refrigerante de motor entre as mesmas, e, logo, o refrigerante de motor troca calor com o óleo de motor e com o óleo de transmissão em paralelo. Em outras palavras, o refrigerante de motor troca calor simultaneamente com o óleo de motor e com o óleo de transmissão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Em geral, um óleo de transmissão tem um grau de variação maior em perda relativa à variação em temperatura de óleo do que aquele de um óleo de motor. O grau de variação em perda denota um grau de torque de perda de um motor e uma transmissão quando cada temperatura de óleo variar em 1°C, por exemplo. Portanto, se tanto o óleo de motor como o óleo de transmissão trocarem calor com o refrigerante de motor simultaneamente, tanto o óleo de motor como o óleo de transmissão passam por uma variação em perda de acordo com a variação em cada temperatura de óleo. Tendo em vista o aperfeiçoamento em eficiência de combustível, há campo para aperfeiçoar a configuração anterior.

[005] A presente revelação proporciona um trocador de calor para um veículo capaz de aumentar a eficiência de combustível de todo um conjunto de motor e transmissão.

[006] Um primeiro aspecto da invenção proporciona um trocador de calor para um veículo. O veículo inclui um motor e uma transmissão. O trocador de calor inclui: uma primeira passagem de fluxo através da qual um refrigerante de motor flui; uma segunda passagem de fluxo através da qual um óleo de motor flui; uma terceira passagem de fluxo através da qual um óleo de transmissão flui; e uma pluralidade de placas que dividem a primeira passagem de fluxo, a segunda passagem de fluxo e a terceira passagem de fluxo. A primeira passagem de fluxo é configurada para permitir que o refrigerante de motor troque calor com o óleo de motor na segunda passagem de fluxo e com o óleo de transmissão na terceira passagem de fluxo atra-vés das placas. A segunda passagem de fluxo é disposta na mesma camada que uma camada da terceira passagem de fluxo. A primeira passagem de fluxo é disposta em uma camada diferente da camada da segunda passagem de fluxo e da terceira passagem de fluxo. A terceira passagem de fluxo é disposta em um lado a montante em uma direção de fluxo do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo. A segunda passagem de fluxo é disposta em um lado a jusante na direção de fluxo do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo.

[007] Através dessa configuração, trocador de calor primeiro troca calor entre o refrigerante de motor e o óleo de transmissão. De modo subsequente, o trocador de calor troca calor entre o refrigerante de motor e o óleo de motor, trocando calor, assim, preferencialmente, entre o óleo de transmissão tendo uma variação maior em perda relativa à variação em temperatura de óleo e os outros fluidos (o refrigerante de motor e o óleo de motor). De modo correspondente, por exemplo, durante o aquecimento da transmissão, é possível aumentar rapidamente a temperatura do óleo de transmissão, reduzindo, assim, a perda da transmissão, e aumentando a eficiência de combustível de todo o conjunto de motor e transmissão.

[008] No trocador de calor para o veículo, a primeira passagem de fluxo pode ter uma primeira porta de entrada do refrigerante de motor e uma primeira porta de saída do refrigerante de motor. A segunda passagem de fluxo pode ter uma segunda porta de entrada do óleo de motor e uma segunda porta de saída do óleo de motor. A primeira porta de entrada, a primeira porta de saída, a segunda porta de entrada e a segunda porta de saída podem ser dispostas de modo que uma direção de fluxo do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo e uma direção de fluxo do óleo de motor na segunda passagem de fluxo estejam em contrafluxo uma em relação à outra.

[009] Através dessa configuração, no trocador de calor, a direção de fluxo do refrigerante de motor e a direção de fluxo do óleo de motor se encontram em con- trafluxo uma em relação à outra, e, logo, é possível manter a diferença em temperatura entre os respectivos fluidos divididos pelas placas como sendo grande, comparada ao caso de estar em co-fluxo, realizando, assim, eficientemente a troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de motor.

[010] No trocador de calor para o veículo, a primeira passagem de fluxo pode ter uma primeira porta de entrada do refrigerante de motor e uma primeira porta de saída do refrigerante de motor. A terceira passagem de fluxo pode ter uma terceira porta de entrada do óleo de transmissão e uma terceira porta de saída do óleo de transmissão. A primeira porta de entrada, a primeira porta de saída, a terceira porta de entrada e a terceira porta de saída podem ser dispostas de modo que uma direção de fluxo do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo e uma direção de fluxo do óleo de transmissão na terceira passagem de fluxo estejam em contra- fluxo uma em relação à outra.

[011] Através dessa configuração, no trocador de calor, a direção de fluxo do refrigerante de motor e a direção de fluxo do óleo de transmissão se encontram em contrafluxo uma em relação à outra, e, logo, é possível manter a diferença em temperatura entre os respectivos fluidos divididos pelas placas como sendo grande, comparada a caso de estar em co-fluxo, realizando, assim, eficientemente a troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de transmissão.

[012] No trocador de calor para o veículo, uma terceira área da terceira passagem de fluxo na direção ortogonal a uma direção de empilhamento das placas pode ser maior que uma segunda área da segunda passagem de fluxo em uma direção ortogonal à direção de empilhamento das placas.

[013] Através dessa configuração, no trocador de calor, um dentre o óleo de motor e o óleo de transmissão que tem uma temperatura de óleo menor antes da conclusão do aquecimento tem uma taxa de vazão aumentada, aumentando, assim, a quantidade de troca de calor.

[014] Através da configuração supramencionada, no trocador de calor, um dentre o óleo de motor e o óleo de transmissão que tem uma temperatura de óleo maior durante uma condução em alta velocidade ou uma condução de alta carga tem uma taxa de vazão aumentada, aumentando, assim, a quantidade de troca de calor.

[015] De acordo com o trocador de calor da presente revelação, as respectivas passagens de fluxo são dispostas considerando-se a variação em perda relativa à variação em cada temperatura de óleo do óleo de motor e do óleo de transmissão, otimizando, assim, as respectivas quantidades de troca de calor do refrigerante de motor, do óleo de motor, e do óleo de transmissão; portanto, é possível reduzir a perda do motor e da transmissão, e aumentar a eficiência de combustível de todo o conjunto de motor e transmissão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] Os recursos, vantagens e significância técnica e industrial significativa das modalidades exemplificadoras da invenção serão descritos abaixo em referência aos desenhos anexos, em que referências numéricas similares denotam elementos similares, e em que:

[017] As Figuras 1 são diagramas esquemáticos que mostram uma configuração de um trocador de calor de acordo com uma primeira modalidade, e mostram uma vista em planta, uma vista frontal, e uma vista de fundo em ordem a partir de cima;

[018] A Figura 2 é um desenho que mostra cada procedimento de troca de calor entre um refrigerante de motor, um óleo de transmissão, e um óleo de motor no trocador de calor de acordo com a primeira modalidade;

[019] A Figura 3 é um gráfico que mostra uma relação entre os respectivos torques de perda de um motor e uma transmissão e respectivas viscosidades cinéticas do óleo de motor e do óleo de transmissão em um veículo;

[020] A Figura 4 é um desenho que mostra, de modo esquemático, uma direção de fluxo do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo, e uma direção de fluxo do óleo de motor em cada segunda passagem de fluxo no trocador de calor de acordo com a primeira modalidade;

[021] A Figura 5 é um desenho que mostra, de modo esquemático, a direção de fluxo do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo, e uma direção de fluxo do óleo de transmissão em cada terceira passagem de fluxo no trocador de calor de acordo com a primeira modalidade;

[022] A Figura 6 é um desenho esquemático que mostra, de modo esquemático, uma configuração de um trocador de calor de acordo com uma segunda modalidade;

[023] A Figura 7 é um gráfico que mostra cada transição de temperatura dos respectivos fluidos durante um tempo frio indicando um estado antes da conclusão do aquecimento (durante o aquecimento) do motor e da transmissão no veículo, e durante um tempo quente indicando um estado após a conclusão do aquecimento do motor e da transmissão no veículo;

[024] A Figura 8 é um gráfico que mostra cada temperatura máxima dos respectivos fluidos durante uma condução em alta velocidade e uma condução em aclive (alta carga) do veículo;

[025] A Figura 9 é um desenho esquemático que mostra, de modo esquemático, uma configuração de um trocador de calor de acordo com uma terceira modalidade; e

[026] A Figura 10 é um desenho que mostra um exemplo de uma posição de disposição do trocador de calor de acordo com cada modalidade em um veículo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[027] Um trocador de calor para um veículo de acordo com cada modalidade será descrito com referência às Figura 1 a 10. As modalidades da presente invenção não se limitam somente às modalidades descritas abaixo. Os elementos de configuração nas modalidades a seguir incluem aqueles fáceis e substituíveis por um indivíduo versado na técnica, ou substancialmente os mesmos.

[028] O trocador de calor 1 de acordo com a primeira modalidade é um denominado trocador de calor trifásico que é instalado em um veículo, e troca calor com três tipos de fluidos: um refrigerante de motor, um óleo de motor, e um óleo de transmissão (doravante referido como um óleo de T/M entre si). Conforme mostrado na Figura 1, o trocador de calor 1 é um trocador de calor do tipo empilhamento de placas configurado empilhando-se uma pluralidade de placas 10 feitas de metal, como alumínio, e unindo integralmente essas placas. Um exemplo de um veículo no qual o trocador de calor 1 é instalado pode incluir um veículo AT, um veículo CVT, e um veículo HV (o mesmo em um “veículo” referido na descrição a seguir). A Figura 1 mostra principalmente respectivas passagens de fluxo de fluidos que trocam calor no trocador de calor 1, e configurações diferentes daquelas das passagens de fluxo são apropriadamente omitidas ou simplificadas.

[029] Descreve-se um esboço de cada passagem de fluxo. No trocador de calor 1, conforme mostrado na Figura 1, uma pluralidade de placas 10 são empilhadas a fim de formar três tipos de passagens de fluxo: a primeira passagem de fluxo 11, a segunda passagem de fluxo 12, e uma terceira passagem de fluxo 13, sendo que cada uma é definida entre cada duas placas adjacentes 10.

[030] Cada “passagem de fluxo” denota um espaço dividido pelas placas 10. Na Figura 1, uma região correspondente a cada primeira passagem de fluxo 11 é indicada sem a utilização de hachuramento, uma região correspondente a cada segunda passagem de fluxo 12 é indicada utilizando-se um hachuramento de pontos escuros, e uma região correspondente à terceira passagem de fluxo 13 é indicada utilizando-se um hachuramento de pontos claros, respectivamente. Cada linha tracejada alternada longa e curta indica uma direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11. Cada seta de linha contínua indica uma direção de fluxo F12 do óleo de motor em cada segunda passagem de fluxo 12. Ca-da seta de linha pontilhada indica uma direção de fluxo F13 do óleo de T/M em cada terceira passagem de fluxo 13. A “direção de fluxo” denota uma direção que flui a partir de uma porta de entrada de cada passagem de fluxo em direção a uma porta de saída da mesma (vide as Figuras 4 e 5).

[031] A primeira passagem de fluxo 11, a segunda passagem de fluxo 12 e a terceira passagem de fluxo 13 são isoladas e divididas umas das outras pelas placas 10, evitando, assim, que os fluidos que fluem através das respectivas passagens de fluxo sejam misturados entre si. O trocador de calor 1 é configurado por cinco camadas no total, conforme mostrado na Figura 1, e a segunda passagem de fluxo 12 e a terceira passagem de fluxo 13 são dispostas de modo adjacente em cada uma dentre a primeira, terceira e quinta camadas a partir de cima, e a primeira passagem de fluxo 11 é disposta em cada uma dentre a segunda e quarta camadas a partir de cima, respectivamente. O trocador de calor 1 é configurado de modo que o mesmo tipo de passagens de fluxo se comuniquem entre si de modo que o mesmo tipo de fluidos possa fluir na direção de empilhamento das placas 10. A configuração específica das placas 10 para incorporar as passagens de fluxo descritas anteriormente será descrita mais adiante. Primeiramente, cada passagem de fluxo será descrita nas partes que se seguem.

[032] As primeiras passagens de fluxo 11 são passagens de fluxo usadas para fluir o refrigerante de motor através das mesmas. Conforme mostrado na Figura 1, a primeira passagem de fluxo 11 é formada ao longo de toda a superfície de cada camada se o trocador de calor 1 for observado em uma vista em planta em uma direção ortogonal à direção de empilhamento das placas 10, e formada por uma área equivalente à soma de uma área da segunda passagem de fluxo 12 e uma área da terceira passagem de fluxo 13. Conforme o uso em questão, a “área” denota uma área em uma direção ortogonal à direção de empilhamento das placas 10 (o mesmo na “área” referida na descrição a seguir).

[033] Conforme mostrado na Figura 1, a placa 10 que configura a parte mais superior do trocador de calor 1 é dotada de uma primeira porta de entrada 111 usada para introduzir o refrigerante de motor a partir de fora (motor) nas primeiras passagens de fluxo 11, e uma primeira porta de saída 112 usada para descarregar o refrigerante de motor a partir das primeiras passagens de fluxo 11 para fora (motor). O refrigerante de motor introduzido a partir da primeira porta de entrada 111 na primeira passagem de fluxo 11 flui descendentemente na direção de empilhamento das placas 10, e é particionado em cada primeira passagem de fluxo 11 em cada camada (a segunda e quarta camadas a partir de cima na Figura 1). O refrigerante de mo tor flui através se da primeira passagem de fluxo 11 em cada camada, e, posteriormente, flui ascendentemente na direção de empilhamento das placas 10 para que sejam unidos entre si, e flui a partir da primeira porta de saída 112 para fora do trocador de calor 1.

[034] Embora não mostradas no desenho, cada uma das placas 10 que configura a primeira passagem de fluxo 11 em cada camada é dotada de uma passagem de comunicação intercamadas formada de modo a se estender através de cada primeira passagem de fluxo 11 para o propósito de permitir que o óleo de motor se comunique entre as segundas passagens de fluxo 12 dispostas acima e abaixo de cada primeira passagem de fluxo 11. De modo similar, cada primeira passagem de fluxo 11 em cada camada é dotada de uma passagem de comunicação interca- madas formada de modo a se estender através da primeira passagem de fluxo 11 em cada camada para o propósito de permitir que o óleo de T/M se comunique entre as terceiras passagens de fluxo 13 dispostas acima e abaixo de cada primeira passagem de fluxo 11. Essas passagens de comunicação intercamadas são respectivamente formadas em posições indicadas por linhas contínuas ortogonais à direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11 (passagem através da qual o óleo de motor flui na direção de empilhamento), e em posições indicadas por linhas descontínuas ortogonais à direção de fluxo F11 (passagem através da qual o óleo de T/M flui na direção de empilhamento), conforme mostrado na Figura 1, por exemplo.

[035] As segundas passagens de fluxo 12 são passagens de fluxo usadas para fluir o óleo de motor através das mesmas. Conforme mostrado na Figura 1, cada segunda passagem de fluxo 12 é formada em uma semi-superfície de cada camada se o trocador de calor 1 for observado em uma vista em planta na direção ortogonal à direção de empilhamento das placas 10, e cada segunda passagem de fluxo 12 tem uma semi-área de cada primeira passagem de fluxo 11, e é formada por uma área equivalente a uma área de cada terceira passagem de fluxo 13.

[036] Conforme mostrado na Figura 1, a placa 10 que configura a parte mais inferior do trocador de calor 1 é dotada de uma segunda porta de entrada 121 usada para introduzir o óleo de motor a partir de fora (motor) na segunda passagem de fluxo 12, e uma segunda porta de saída 122 usada para descarregar o óleo de motor a partir da segunda passagem de fluxo 12 para fora (motor). O óleo de motor introduzido a partir da segunda porta de entrada 121 na segunda passagem de fluxo 12 flui para cima na direção de empilhamento das placas 10, e é particionado em cada segunda passagem de fluxo 12 em cada camada (a primeira, terceira e quinta camadas a partir de baixo na Figura 1). O óleo de motor flui através das segundas passagens de fluxo 12 nas respectivas camadas, e, posteriormente, flui para baixo na direção de empilhamento das placas 10 para que sejam unidos entre si, e flui a partir da segunda porta de saída 122 para fora do trocador de calor 1.

[037] Embora não mostradas no desenho, cada uma das placas 10 que configura a segunda passagem de fluxo 12 em cada camada é dotada de uma passagem de comunicação intercamadas formada de modo a se estender através de cada segunda passagem de fluxo 12 para o propósito de permitir que o refrigerante de motor se comunique entre as primeiras passagens de fluxo 11 dispostas acima e abaixo das segundas passagens de fluxo 12. Essas passagens de comunicação in- tercamadas são respectivamente formadas em posições indicadas por linhas tracejadas alternadas longas e curtas ortogonais à direção de fluxo F12 do óleo de motor em cada segunda passagem de fluxo 12 (passagem através da qual o refrigerante de motor flui na direção de empilhamento), conforme mostrado na Figura 1, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 1, a primeira porta de saída 112 é formada na placa mais superior 10 que divide a segunda passagem de fluxo 12, mas é configurada para evitar que o refrigerante de motor seja introduzido à força na segunda passagem de fluxo 12 proporcionando-se a passagem intercamadas.

[038] As terceiras passagens de fluxo 13 são passagens de fluxo usadas para fluir o óleo de T/M através das mesmas. Conforme mostrado na Figura 1, cada terceira passagem de fluxo 13 é formada na outra semi-superfície de cada camada se o trocador de calor 1 for observado em uma vista em planta na direção ortogonal à direção de empilhamento das placas 10, e cada terceira passagem de fluxo 13 tem uma semi-área de cada primeira passagem de fluxo 11, e é formada de modo que tenha uma área equivalente a uma área de cada segunda passagem de fluxo 12.

[039] Conforme mostrado na Figura 1, a placa 10 que configura a parte mais superior do trocador de calor 1 é dotada de uma terceira porta de entrada 131 usada para introduzir o óleo de T/M a partir de fora (transmissão) na terceira passagem de fluxo 13, e uma terceira porta de saída 132 usada para descarregar o óleo de T/M a partir da terceira passagem de fluxo 13 para fora (transmissão). O óleo de T/M introduzido a partir da terceira porta de entrada 131 na terceira passagem de fluxo 13 flui para baixo na direção de empilhamento das placas 10, e é particionado em cada terceira passagem de fluxo 13 em cada camada (a primeira, terceira e quinta camadas a partir de cima na Figura 1). O óleo de T/M flui através das terceiras passagens de fluxo 13 nas respectivas camadas, e, posteriormente, flui para cima na direção de empilhamento das placas 10 para que sejam unidos entre si, e flui a partir da terceira porta de saída 132 para fora do trocador de calor 1.

[040] Embora não mostradas no desenho, cada uma das placas 10 que configura a terceira passagem de fluxo 13 em cada camada é dotada de uma passagem de comunicação intercamadas formada de modo a se estender através da terceira passagem de fluxo 13 para o propósito de permitir que o refrigerante de motor se comunique entre as primeiras passagens de fluxo 11 dispostas acima e abaixo de cada terceira passagem de fluxo 13. Essas passagens de comunicação interca- madas são respectivamente formadas em posições indicadas por linhas tracejadas alternadas longas e curtas ortogonais à direção de fluxo F13 do óleo de T/M em ca- da terceira passagem de fluxo 13 (passagem através da qual o refrigerante de motor flui na direção de empilhamento), conforme mostrado na Figura 1, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 1, a primeira porta de entrada 111 é formada na placa mais superior 10 que divide a terceira passagem de fluxo 13, mas é configurada para evitar que o refrigerante de motor seja introduzido à força na terceira passagem de fluxo 13 proporcionando-se a passagem intercamadas.

[041] A disposição de cada passagem de fluxo será descrita a seguir. Conforme mostrado na Figura 1, cada primeira passagem de fluxo 11 é disposta sozinha em uma camada única, que é diferente da camada onde cada segunda passagem de fluxo 12 e cada terceira passagem de fluxo 13 são dispostas. Cada segunda passagem de fluxo 12 e cada terceira passagem de fluxo 13 são dispostas de modo adjacente na mesma camada única. Cada camada na qual a primeira passagem de fluxo 11 é disposta sozinha (a segunda e a quarta camadas a partir de cima na Figura 1), e cada camada na qual a segunda passagem de fluxo 12 e a terceira passagem de fluxo 13 são dispostas de modo adjacente (a primeira, terceira e quinta camadas a partir de cima na Figura 1) são alternadamente dispostas na direção de empilhamento das placas 10. De modo correspondente, o refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11 pode mutuamente trocar calor com o óleo de motor em cada segunda passagem de fluxo 12 e o óleo de T/M em cada terceira passagem de fluxo 13 através das placas 10. De modo específico, o refrigerante de motor, o óleo de motor e o óleo de T/M são configurados para fluírem independentemente enquanto são divididos entre si pelas placas 10. Cada segunda passagem de fluxo 12 e cada terceira passagem de fluxo 13 que são adjacentes entre si na mesma camada são isoladas entre si pela placa 10; portanto, não ocorre uma troca de calor entre o óleo de motor e o óleo de T/M.

[042] No trocador de calor 1, conforme mostrado na Figura 1, cada terceira passagem de fluxo 13 é disposta em um lado a montante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11, e cada segunda passagem de fluxo 12 é disposta e um lado a jusante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11. Logo, o refrigerante de motor que flui através de cada primeira passagem de fluxo 11 primeiramente troca calor com o óleo de T/M que flui através de cada terceira passagem de fluxo 13 através das placas 10, e, posteriormente, troca calor com o óleo de motor que flui através de cada segunda passagem de fluxo 12 através da placa 10.

[043] O “lado a montante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor” denota um lado onde o refrigerante de motor flui para dentro, e, de modo mais específico, denota o lado da primeira porta de entrada 111 a partir do qual o refrigerante de motor flui para dentro (vide as Figuras 4 e 5 para maiores detalhes). O “lado a jusante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor” denota um lado onde o refrigerante de motor flui para fora, e, de modo mais específico, denota o lado da primeira porta de saída 112 a partir do qual o refrigerante de motor flui para fora (vide as Figuras 4 e 5 para maiores detalhes).

[044] O procedimento da troca de calor de cada fluido na passagem de fluxo do trocador de calor 1 correspondente é coletivamente ilustrado na Figura 2. Doravante, descreve-se um exemplo de aumentar a temperatura do óleo de T/M através de troca de calor com o refrigerante de motor. Conforme mostrado na Figura 2, o refrigerante de motor fluido a partir de uma unidade de Eng em cada primeira passagem de fluxo 11 primeiramente troca calo com o óleo de T/M a fim de aumentar a temperatura do óleo de T/M (o refrigerante de motor é resfriado (temperatura do mesmo é reduzida)). De modo subsequente, o refrigerante de motor troca calor com o óleo de motor a fim de aumentar a temperatura do óleo de motor (o refrigerante de motor é resfriado), e, posteriormente, o refrigerante de motor é retornado na unidade de Eng. Nesse caso, uma taxa de vazão V do refrigerante de motor antes e após da troca de calor é constante, e a temperatura do refrigerante de motor antes e depois da troca de calor se torna gradualmente reduzida na ordem de uma “temperatura do refrigerante antes da troca de calor T1”, uma “temperatura do refrigerante após a troca de calor com o óleo de T/M T2”, e uma “temperatura do refrigerante após a troca de calor com o óleo de motor T3”. Cada quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e os outros fluidos se torna gradualmente aumentada em direção a montante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor. Logo, a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M se torna maior que a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de motor.

[045] Conforme mostrado na Figura 2, o óleo de T/M fluido a partir de uma unidade de T/M em cada terceira passagem de fluxo 13 troca calor com o refrigerante de motor, resfriando, assim, o refrigerante de motor (aumentando a temperatura do óleo de T/M), e, então, é retornado na unidade de T/M. Conforme mostrado na Figura 2, o óleo de motor fluido a partir da unidade de Eng em cada segunda passagem de fluxo 12 troca calor com o refrigerante de motor, resfriando, assim, o refrigerante de motor (aumentando a temperatura do óleo de motor), e, então, é retornado na unidade de Eng.

[046] Conforme supramencionado, o grau de variação em perda relativa à variação em temperatura de óleo é diferente entre o óleo de motor e o óleo de T/M. Por exemplo, a Figura 3 mostra relações entre o torque de perda e a temperatura de óleo no veículo, e um eixo geométrico vertical representa um torque de perda, um eixo geométrico horizontal representa uma viscosidade cinética, uma linha contínua representa uma relação entre uma viscosidade cinética e um torque de perda do óleo de motor, e uma linha descontínua representa uma relação entre uma viscosidade cinética e um torque de perda do óleo de T/M. nesse desenho, ΔTEng representa uma inclinação do torque de perda do motor relativa à variação em viscosidade cinética, e ΔTT/M representa uma inclinação do torque de perda da transmissão rela-tiva à variação em viscosidade cinética.

[047] Na In Figura 3, embora o eixo geométrico horizontal não represente a temperatura de óleo, mas represente a viscosidade cinética, a viscosidade cinética tem uma dependência de temperatura; portanto, pode-se considerar que esse desenho mostra a variação em perda relativa à variação em temperatura de óleo. “Temperatura de óleo alta” e “temperatura de óleo baixa” indicadas na direita e na esquerda do eixo geométrico horizontal nesse desenho representam que a viscosidade cinética se torna menor à medida que a temperatura de óleo se torna maior, e a viscosidade cinética se torna maior à medida que a temperatura de óleo se torna menor.

[048] Conforme mostrado na Figura 3, tanto no motor como na transmissão, à medida que a viscosidade cinética diminui (a temperatura de óleo aumenta), o torque de perda diminui. Entretanto, a inclinação do torque de perda relativo à variação em temperatura de óleo tem uma relação de ΔTT/M>ΔTEng, e, logo, a inclinação do torque de perda da transmissão é mais íngreme do que a inclinação do torque de perda do motor. Consequentemente, por exemplo, é possível reduzir mais o torque de perda de todo o conjunto de motor e transmissão aumentando-se a temperatura de óleo do óleo de T/M em 1°C ao invés de aumentar a temperatura de óleo do óleo de motor em 1°C, por exemplo, aperfeiçoando, assim, a eficiência de combustível.

[049] No trocador de calor 1, a troca de calor entre o refrigerante de motor, o óleo de motor, e o óleo de T/M não é realizada simultaneamente, mas, conforme mostrado na Figura 1, cada terceira passagem de fluxo 13 é disposta no lado a montante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11, e cada segunda passagem de fluxo 12 é disposta no lado a jusante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11. Essa configuração faz com que o refrigerante de motor e o óleo de T/M preferencialmente troquem calor entre si.

[050] Dessa maneira, o trocador de calor 1 pode preferencialmente faz com que o óleo de T/M tendo uma variação maior em perda relativa à variação in tempe-ratura de óleo troque calor com os outros fluidos (o refrigerante de motor e o óleo de motor) trocando-se primeiramente calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M, e, posteriormente, trocando-se calor entre o refrigerante de motor e o óleo de motor. De modo correspondente, por exemplo, na transmissão durante o aquecimento, é possível aumentar rapidamente a temperatura do óleo de T/M, reduzindo, assim, a perda da transmissão, e aumentando a eficiência de combustível de todo o conjunto de motor e transmissão.

[051] A direção de fluxo de cada fluido na passagem de fluxo correspondente será descrita mais adiante com referência às Figuras 4 e 5. Por exemplo, no trocador de calor 1 conforme mostrado na Figura 1, a Figura 4 seleciona e ilustra somente a primeira passagem de fluxo 11 e a segunda passagem de fluxo 12 adjacentes entre si na direção de empilhamento das placas 10. Por exemplo, no trocador de calor 1 conforme mostrado na Figura 1, a Figura 5 seleciona e ilustra somente a primeira passagem de fluxo 11 e a terceira passagem de fluxo 13 adjacentes entre si na direção de empilhamento das placas 10.

[052] Em cada uma das Figuras 4 e 5, uma seta de linha tracejada alternada longa e curta indica uma linha principal (direção de fluxo típica) da direção de fluxo F11 do refrigerante de motor no caso de conectar a primeira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112 com uma distância mínima. Uma seta de linha contínua indica uma linha principal da direção de fluxo F12 do óleo de motor no caso de conectar a segunda porta de entrada 121 e a segunda porta de saída 122 com uma distância mínima. Uma seta de linha descontínua indica uma linha principal da direção de fluxo F13 do óleo de T/M no caso de conectar a terceira porta de entrada 131 e a terceira porta de saída 132 com uma distância mínima.

[053] Conforme mostrado na Figura 4, no trocador de calor 1, a primeira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112, e a segunda porta de entrada 121 e a segunda porta de saída 122 são respectivamente formadas de modo que a direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11 e a direção de fluxo F12 do óleo de motor em cada segunda passagem de fluxo 12 estejam ambas em contrafluxo uma em relação à outra.

[054] Conforme mostrado nesse desenho, o “contrafluxo” denota um estado no qual as linhas principais de direções de fluxo respectivas de diferentes fluidos se cruzam, ou em um estado no qual as linhas principais das direções de fluxos respectivas de diferentes fluidos se opõem. Os fluxos em um estado fora de contrafluxo, ou seja, em um estado no qual as linhas principais das direções de fluxo respectivas de diferentes fluidos não se cruzam, e em um estado no qual as linhas principais das direções de fluxo respectivas dos diferentes fluidos não se opõem entre si são denominados como “co-fluxos”.

[055] Se a direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11 e a direção de fluxo F12 do óleo de motor em cada segunda passagem de fluxo 12 entram ou não em um estado de contrafluxo depende da relação posicional entre a primeira porta de entrada 111, a primeira porta de saída 112, a segunda porta de entrada 121 e a segunda porta de saída 122.

[056] Conforme mostrado na Figura 4, a primeira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112 são formadas em respectivas posições diagonais de cantos quando a placa 10 que configura a primeira passagem de fluxo 11 for observada em uma vista em planta. A segunda porta de entrada 121 e a segunda porta de saída 122 são formadas em respectivas posições diagonais de cantos quando a placa 10 que configura a segunda passagem de fluxo 12 for observada em uma vista em planta, e a linha principal da direção de fluxo F12 do óleo de motor é formada em uma posição que cruza a linha principal da direção de fluxo F11 do refrigerante de motor conforme observado em uma vista em planta. Por exemplo, em cada placa 10 em um formato retangular conforme mostrado na Figura 4, se a primeira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112 forem formadas em quaisquer posições diagonais dos quatro cantos da placa 10, a segunda porta de entrada 121 e a segunda porta de saída 122 são formadas em posições diagonais dos quatro cantos que não se sobrepõem à primeira porta de entrada 111 e à primeira porta de saída 112 conforme observado na vista em planta.

[057] Dessa maneira, no trocador de calor 1, a linha principal da direção de fluxo F11 do refrigerante de motor cruza a linha principal da direção de fluxo F12 do óleo de motor de modo que a direção de fluxo do refrigerante de motor e a direção de fluxo do óleo de motor estejam ambas em contrafluxo uma em relação à outra; portanto, é possível manter a diferença em temperatura entre os fluidos divididos pelas placas 10 como sendo maior comparada ao caso do co-fluxo, trocando calor, assim, efetivamente, entre o refrigerante de motor e o óleo de motor.

[058] Por exemplo, se as direções de fluxo dos respectivos fluidos estiverem em co-fluxo, a diferença em temperatura entre esses fluidos se torna maior em cada lado de entrada (cada lado da porta de entrada) dos fluidos, mas a diferença em temperatura entre esses fluidos se torna gradualmente menor em direção a cada lado de saída (cada lado da porta de saída) dos fluidos; logo, a troca de calor se torna eficientemente reduzida como um todo. Em contrapartida, se as direções de fluxo dos respectivos fluidos estiverem em contrafluxo uma em relação à outra, conforme na presente invenção, a diferença em temperatura entre esses fluidos se torna constante em cada lado de entrada (cada lado da porta de entrada) dos fluidos e em cada lado de saída (cada lado da porta de saída) dos fluidos; logo, é possível manter a diferença em temperatura entre esses fluidos como sendo maior em uma média, aumentando, assim, a eficiência de troca de calor como um todo.

[059] Conforme mostrado na Figura 5, no trocador de calor 1, a primeira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112, e a terceira porta de entrada 131 e a terceira porta de saída 132 são respectivamente formadas de modo que a direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11 entre em contrafluxo em relação à direção de fluxo F13 do óleo de T/M em cada terceira passagem de fluxo 13.

[060] Se a direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11 e a direção de fluxo F13 do óleo de T/M em cada terceira passagem de fluxo 13 entram ou não em um estado de contrafluxo depende da relação posicional entre a primeira porta de entrada 111, a primeira porta de saída 112, a terceira porta de entrada 131 e a terceira porta de saída 132.

[061] Conforme mostrado na Figura 5, a primeira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112 são formadas em posições diagonais dos cantos se a placa 10 que configura a primeira passagem de fluxo 11 for observada em uma vista em planta. A terceira porta de entrada 131 e a terceira porta de saída 132 são formadas em posições diagonais respectivas dos cantos se a placa 10 que configura a terceira passagem de fluxo 13 for observada em uma vista em planta, e a linha principal da direção de fluxo F13 do óleo de T/M é formada em uma posição que cruza a linha principal da direção de fluxo F11 do refrigerante de motor. Por exemplo, em cada placa 10 em um formato retangular conforme mostrado na Figura 5, se a pri-meira porta de entrada 111 e a primeira porta de saída 112 forem formadas em quaisquer posições diagonais dos quatro cantos da placa 10, a terceira porta de entrada 131 e a terceira porta de saída 132 são formadas em posições diagonais dos quarto cantos que não se sobrepõem à primeira porta de entrada 111 e à primeira porta de saída 112 conforme observado na vista em planta.

[062] Dessa maneira, no trocador de calor 1, a linha principal da direção de fluxo F11 do refrigerante de motor cruza a linha principal da direção de fluxo F13 do óleo de T/M de modo que a direção de fluxo do refrigerante de motor e a direção de fluxo do óleo de T/M estejam ambas em contrafluxo uma em relação à outra; portanto, é possível manter a diferença em temperatura entre os fluidos divididos pelas placas 10 como sendo maior comparada ao caso do co-fluxo, trocando calor, assim, eficientemente, entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M.

[063] Doravante, descreve-se um exemplo de uma configuração específica do trocador de calor 1. A configuração específica no trocador de calor 1, ou seja, o formato e o método de empilhamento das placas 10 não se limitam àqueles específicos, e o formato e o método de empilhamento das placas 10 podem ser apropriadamente definidos a fim de proporcionar as disposições supramencionadas das respectivas passagens de fluxo; e um exemplo da mesma pode incluir o caso de utilizar placas parabólicas.

[064] Nesse caso, os três tipos a seguir de placas podem ser usados como as placas 10: placas parabólicas grandes que dividem as respectivas primeiras passagens de fluxo 11, placas parabólicas pequenas que dividem as respectivas segundas passagens de fluxo 12 e as respectivas terceiras passagens de fluxo 13, e uma placa plana que funciona como um membro de revestimento mais superior, e essas placas são combinadas (empilhadas) para formar as respectivas passagens de fluxo. Conforme o uso em questão, “parabólica” denota um formato no qual uma superfície plana é formada de modo que fique côncava, forma-se uma abertura acima da porção côncava, e existe uma superfície inferior e uma superfície lateral. Aplica-se um agente adesivo entre as placas 10, e essas placas 10 são submetidas a um tratamento térmico, ou algo do gênero, de modo que sejam integralmente unidas no trocador de calor 1.

[065] No trocador de calor 1 tendo a configuração supramencionada, as respectivas passagens de fluxo são dispostas em consideração à variação em perda relativa a cada variação em temperatura de óleo do óleo de motor e do óleo de T/M, otimizando, assim, as respectivas quantidades de troca de calor do refrigerante de motor, do óleo de motor, e do óleo de T/M; portanto, é possível reduzir a perda do motor e da transmissão, e aumentar a eficiência de combustível de todo o conjunto de motor e transmissão.

[066] No trocador de calor de veículos proposto no documento JP 2013113578 A, cada passagem de fluxo através da qual o óleo de motor fui, cada passagem de fluxo através da qual o refrigerante de motor flui, e cada passagem de fluxo através da qual o óleo de T/M flui são empilhadas nessa ordem; logo, exige-se que pelo menos três camadas realizem troca de calor entre os três tipos de fluidos. Em contrapartida, no trocador de calor 1 de acordo com a presente modalidade, cada segunda passagem de fluxo 12 através da qual o óleo de motor flui e cada terceira passagem de fluxo 13 através da qual o óleo de T/M flui são dispostas na mesma camada; e, logo, é possível realizar a troca de calor entre os três tipos de fluidos em duas camadas. De modo correspondente, comparado ao trocador de calor de veículos revelado no documento JP 2013-113578 A, no trocador de calor 1, é possível reduzir o número de placas 10 usadas para formar as passagens de fluxo dos respectivos fluidos. Logo, de acordo com a presente modalidade, é possível reduzir o número de camadas, bem como a dimensão do trocador de calor 1.

[067] No trocador de calor de veículos proposto no documento JP 2013113578 A, visto que a troca de calor é realizada simultaneamente entre o refrigerante de motor, o óleo de motor e o óleo de T/M, as respectivas quantidades de troca de calor desses fluidos podem ter sido reduzidas, resultando na deterioração da eficiência de combustível. De modo específico, visto que os fluem nas respectivas camadas simultaneamente, a taxa de vazão de cada fluido em cada camada se torna reduzida, e, logo, a quantidade de troca de calor de cada fluido se torna menor. Em particular, o óleo de T/M tem uma taxa de vazão menor que aquela do refrigerante de motor e do óleo de motor; portanto, no trocador de calor de veículos descrito no documento JP 2013-113578 A, pode ser impossível satisfazer a quantidade exigida de troca de calor. Se as passagens de fluxo forem projetadas para satisfazer a quantidade de troca de calor requerida no óleo de T/M tendo a menor taxa de vazão, no caso do trocador de calor de veículos convencional, as respectivas passagens de fluxo através das quais os outros fluidos em relação ao óleo de T/M fluem necessariamente se tornam maiores de acordo com a dimensão alimentada da passagem de fluxo através da qual o óleo de T/M flui, resultando em um aumento na dimensão de todo trocador de calor de veículos. Em contrapartida, o trocador de calor 1 da presente modalidade é configurado de modo que as respectivas passagens de fluxo sejam dispostas de modo a satisfazer a quantidade de troca de calor requerida no óleo de T/M; portanto, é possível suprimir o aumento em dimensão de todo o trocador de calor.

[068] No trocador de calor de veículos conforme descrito no documento JP 2013-113578 A, é impossível dispor as direções de fluxo de todos os fluidos para que fiquem em contrafluxo umas em relação às outras, de modo que alguns dos fluidos estejam em co-fluxo. Em contrapartida, no trocador de calor 1 da presente modalidade, conforme mostrado na Figura 1, cada terceira passagem de fluxo 13 é disposta em um lado a montante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11, e cada segunda passagem de fluxo 12 é disposta em um lado a jusante na direção de fluxo F11 do refrigerante de motor em cada primeira passagem de fluxo 11, dispondo, assim, as direções de fluxo de todos os fluidos para que fiquem em contrafluxo umas em relação às outras. De modo corres-pondente, no trocador de calor 1 da presente modalidade, os respectivos fluidos podem trocar calor de modo mais eficiente entre si, comparando-se ao trocador de calor de veículos conforme descrito no documento JP 2013-113578 A em que algumas das passagens de fluxo são dispostas em co-fluxo.

[069] No trocador de calor de veículos conforme proposto no documento JP 2013-113578 A, o número das placas que configura cada passagem de fluxo é igual; logo, é impossível ajustar a quantidade de troca de calor de cada fluido em um valor ótimo, causando deficiência e excesso da quantidade de troca de calor. Em contra partida, o trocador de calor 1 da presente modalidade pode ajustar a quantidade de troca de calor de cada fluido em um valor ótimo dispondo-se apropriadamente o local de cada passagem de fluxo.

[070] Doravante, descreve-se a segunda modalidade. No trocador de calor 1 da primeira modalidade, conforme mostrado na Figura 1, cada segunda passagem de fluxo 12 e cada terceira passagem de fluxo 13 têm a mesma área, mas ambas as áreas podem ser diferentes entre si de acordo com a quantidade de troca de calor requerida em cada fluido. De modo específico, em um trocador de calor 1A de acordo com a segunda modalidade, conforme mostrado na Figura 6, uma área de cada terceira passagem de fluxo 13 é formada como sendo maior que uma área de cada segunda passagem de fluxo 12. A área referida no presente documento denota uma área em uma direção ortogonal à direção de empilhamento de cada placa 10 conforme supramencionado. Doravante, conforme mostrado na Figura 6, a razão pela qual se altera uma razão de área de cada passagem de fluxo será descrita com referência às Figuras 7 e 8. O trocador de calor 1A tem as mesmas configurações do trocador de calor 1 da primeira modalidade além da configuração da área de cada segunda passagem de fluxo 12 e da área de cada terceira passagem de fluxo 13.

[071] A Figura 7 mostra cada transição de temperatura dos respectivos fluidos durante um tempo frio indicando um estado antes da conclusão do aquecimento (durante o aquecimento) do motor e da transmissão no veículo e durante um tempo quente indicando um estado após a conclusão do aquecimento do motor e da transmissão no veículo. Na Figura 7, uma linha descontínua indica um ponto de tempo quando o aquecimento estiver concluído. Conforme mostrado nesse desenho, antes da conclusão do aquecimento, a temperatura de óleo do óleo de T/M se torna menor que a temperatura de óleo do óleo de motor. Logo, antes da conclusão do aquecimento, é necessário aumentar a temperatura de óleo do óleo de T/M, de preferência, até a temperatura de óleo do óleo de motor a fim de aumentar a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M.

[072] Entretanto, a Figura 8 mostra temperaturas máximas dos respectivos fluidos durante uma condução em alta velocidade e uma condução em aclive veículo. Conforme mostrado na Figura 8, durante uma condução em alta velocidade ou uma condução de alta carga do veículo, tal como uma condução em aclive, a temperatura de óleo do óleo de T/M se torna maior que a temperatura de óleo do óleo de motor. Logo, durante a condução em alta velocidade ou a condução de alta carga do veículo, requer-se que o óleo de T/M seja resfriado mais que o óleo de motor; portanto, requer-se que a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M seja aumentada. De modo específico, durante a condução em alta velocidade e a condução em aclive do veículo, é necessário aumentar um desempenho de resfriamento (quantidade de troca de calor) com o refrigerante de motor para o óleo de T/M ao invés do óleo de motor.

[073] No trocador de calor 1A, em comparação entre a área de cada segunda passagem de fluxo 12 e a área de cada terceira passagem de fluxo 13, um dentre o óleo de motor e o óleo de T/M que tenha uma temperatura de óleo inferior antes da conclusão do aquecimento do motor e da transmissão no veículo, ou que tenha uma temperatura de óleo superior durante a condução em alta velocidade ou a condução de alta carga do veículo é configurado para que tenha uma área maior de cada passagem de fluxo do mesmo. Através disso, dentre o óleo de motor e o óleo de T/M, aquele que tem uma temperatura de óleo inferior antes da conclusão do aquecimento, ou aquele que tenha uma temperatura de óleo superior durante a condução em alta velocidade ou a condução de alta carga do veículo é configurado para que tenha uma taxa de vazão aumentada a fim de aumentar a quantidade de troca de calor. Conforme mostrado na Figura 6, no trocador de calor 1A, a área de cada terceira passagem de fluxo 13 é maior que a área de cada segunda passagem de fluxo 12, aumentando, assim, a taxa de vazão do óleo de T/M a fim de aumentar a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M mais que a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de motor.

[074] Dessa maneira, no trocador de calor 1A, altera-se a razão de área entre cada segunda passagem de fluxo 12 através da qual o óleo de motor flui e cada terceira passagem de fluxo 13 através da qual o óleo de T/M flui, otimizando, assim, a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M sem alterar toda a dimensão (largura, altura) do trocador de calor 1A.

[075] Doravante, descreve-se a terceira modalidade. No trocador de calor 1, conforme mostrado na Figura 1, o óleo de T/M introduzido a partir da terceira porta de entrada 131 é particionado nas respectivas terceiras passagens de fluxo 13 nas várias camadas, e o óleo de T/M flui na mesma direção em todas as terceiras passagens de fluxo 13 das respectivas camadas; mas as terceiras passagens de fluxo 13 podem ser formadas em uma estrutura de sinuosidade (estrutura de múltiplas trajetórias). De modo específico, conforme mostrado na Figura 9, o trocador de calor 1B de acordo com a terceira modalidade da presente invenção é configurado de modo que a direção de fluxo F13 do óleo de T/M em cada terceira passagem de fluxo 13 meandre entre cada terceira passagem de fluxo 13 de cada camada a fim de fazer com que o óleo de T/M nas terceiras passagens de fluxo 13 das respectivas camadas flua em uma direção diferente das outras.

[076] Conforme supramencionado, em um trocador de calor trifásico, em geral, a taxa de vazão do óleo de T/M é menor que a taxa de vazão do refrigerante de motor e a taxa de vazão do óleo de motor. No caso do trocador de calor 1, o óleo de T/M introduzido a partir da terceira porta de entrada 131 é particionado nas respectivas terceiras passagens de fluxo 13 dispostas nas várias camadas, de modo que a taxa de vazão do óleo de T/M que é originalmente menor seja adicionalmente dividida. Logo, dependendo da quantidade de óleo de T/M introduzida a partir da terceira porta de entrada 131, a quantidade de troca de calor desejada não ode ser mantida em alguns casos. Conforme descrito nas Figuras 7 e 8, no trocador de calor trifásico, demandou-se o máximo possível um aumento na quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M.

[077] Desse modo, conforme mostrado na Figura 9, no trocador de calor 1B, a terceira passagem de fluxo 13 é configurada na estrutura de sinuosidade. De modo específico, no trocador de calor 1B, o óleo de T/M introduzido a partir da terceira porta de entrada 131 que é formada na placa 10 da parte mais superior flui através da terceira passagem de fluxo 13 da primeira camada a partir de cima conforme observado em uma vista em planta, em uma direção a partir da terceira porta de entrada 131 à terceira porta de saída 132, flui através da passagem de comunicação intercamadas não mostrada formada na primeira passagem de fluxo 11 da segunda camada a partir de cima na terceira passagem de fluxo 13 da terceira camada a partir de cima. De modo subsequente, o óleo de T/M flui através da terceira passagem de fluxo 13 da terceira camada a partir de cima conforme observado em uma vista em planta, em uma direção a partir da terceira porta de saída 132 até a terceira porta de entrada 131, e, então, flui através da passagem intercamadas não mostrada formada na primeira passagem de fluxo 11 da quarta camada a partir de cima na terceira passagem de fluxo 13 da quinta camada a partir de cima. De modo subsequente, o óleo de T/M flui através da terceira passagem de fluxo 13 da quinta camada a partir de cima conforme observado em uma vista em planta, em uma direção a partir da terceira porta de entrada 131 até a terceira porta de saída 132, flui para cima na direção de empilhamento das placas 10, e flui para fora a partir da terceira porta de saída 132 formada na placa 10 da parte mais superior do trocador de calor 1B.

[078] Conforme supramencionado, de acordo com o trocador de calor 1B, a taxa de vazão do óleo de T/M introduzida a partir da terceira porta de entrada 131 não é particionada, mas flui através das terceiras passagens de fluxo 13 nas respec- tivas camadas a partir de uma camada para outra. De modo correspondente, é possível aumentar a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M. É possível otimizar a quantidade de troca de calor entre o refrigerante de motor e o óleo de T/M sem alterar a dimensão (largura, altura) de todo o trocador de calor 1B.

[079] Pode-se fazer uma escolha da estrutura das terceiras passagens de fluxo 13 entre a estrutura de sinuosidade do trocador de calor 1B e a estrutura de divisão do trocador de calor 1 dependendo da taxa de vazão suposta do óleo de T/M. Por exemplo, se a taxa de vazão do óleo de T/M não for menor que uma taxa de vazão predeterminada, as terceiras passagens de fluxo 13 podem ser formadas na estrutura de divisão do trocador de calor 1, e se a taxa de vazão do óleo de T/M for menor que a taxa de vazão predeterminada, a terceiras passagens de fluxo 13 pode ser formada na estrutura de sinuosidade do trocador de calor 1B.

[080] Descreve-se uma posição de disposição do trocador de calor. Prefere- se dispor cada um dos trocadores de calor 1, 1A, 1B em uma posição na qual a taxa de vazão do refrigerante de motor é maior que no veículo, e, por exemplo, conforme mostrado na Figura 10, a mesma pode ser disposta em uma passagem de radiador. Nesse desenho, ilustram-se, respectivamente, um bloco de cilindro 2, um cabeçote de cilindro 3, um corpo de estrangulador 4, um aquecedor 5, um radiador 6, e um termostato 7 do motor no veículo. Na Figura 10, uma seta ilustrada entre cada dois elementos de componente adjacente indica uma passagem através da qual cada fluido (o refrigerante de motor, o óleo de motor e o óleo de T/M) flui. A “taxa de vazão do refrigerante de motor é grande” denota o caso de o refrigerante de motor ter uma taxa de vazão média não maior que 6L/min, por exemplo.

[081] Conforme mostrado na Figura 10, o trocador de calor 1, 1A, 1B é disposto nas adjacências de uma entrada do radiador 6 a fim de fornecer ao trocador de calor 1, 1A, 1B mais refrigerante de motor, aumentando, assim, a quantidade de troca de calor de cada fluido. No caso de dispor o trocador de calor 1, 1A, 1B na posição conforme mostrado nesse desenho, o termostato 7 se encontra em um estado fechado antes da conclusão do aquecimento do motor, significando que o refrigerante de motor não está suficientemente aquecido, e o trocador de calor 1, 1A, 1B é suprido com o refrigerante de motor, não realizando uma troca de calor entre os respectivos fluidos. Por outro lado, após a conclusão do aquecimento do motor, significando que o refrigerante de motor está suficientemente aquecido, o termostato 7 é aberto a fim de fornecer ao trocador de calor 1, 1A, 1B o refrigerante de motor, realizando, assim, a troca de calor entre os respectivos fluidos. De modo correspondente, se o trocador de calor 1, 1A, 1B for disposto na posição conforme mostrado nesse desenho, é possível realizar automaticamente uma comutação entre a execução e a inexecução da troca de calor entre os respectivos fluidos antes e após a conclusão do aquecimento do motor.

[082] Em geral, antes da concussão do aquecimento do motor, é preferível aumentar a temperatura do refrigerante de motor visando o aumento da eficiência de combustível; portanto, conforme mostrado na Figura 10, o trocador de calor 1, 1A, 1B é disposto nas adjacências da entrada do radiador 6 a fim de aumentar a eficiência de combustível.

[083] O trocador de calor 1, 1A, 1B pode ser disposto em uma posição imediatamente após o cabeçote de cilindro 3, diferente da posição anterior, conforme indicado por uma referência numérica A da Figura 10. A taxa de vazão do refrigerante de motor também se torna maior nessa posição; logo, é possível aumentar a quantidade de troca de calor de cada fluido. Nesse caso, a segunda porta de entrada 121 e a segunda porta de saída 122 podem ser diretamente montadas ao cabeçote de cilindro 3, por exemplo.

[084] Conforme descrito anteriormente, explicaram-se as modalidades específicas do trocador de calor de acordo com a presente revelação, mas a presente invenção não se limita às descrições anteriores. Várias alterações e modificações podem ser feitas com base na descrição e incluídas no escopo da invenção.

[085] Por exemplo, nas Figuras 1, 6 e 9 conforme descrito anteriormente, explicou-se o trocador de calor 1, 1A, 1B tendo cinco camadas no total configuradas dispondo-se alternadamente, na direção de empilhamento das placas 10, a camada incluindo somente a primeira passagem de fluxo 11, e a camada incluindo a segunda passagem de fluxo 12 e a terceira passagem de fluxo 13 que são adjacentemente dispostas. No entanto, o número de camadas do trocador de calor 1, 1A, 1B pode ser maior que cinco, ou menor que cinco desde que a camada incluindo somente a primeira passagem de fluxo 11 e a camada incluindo a segunda passagem de fluxo 12 e a terceira passagem de fluxo 13 que são adjacentemente dispostas sejam alternadamente dispostas.

Claims

1. Trocador de calor (1) para um veículo, o veículo incluindo um motor e uma transmissão, o trocador de calor (1) CARACTERIZADO por compreender: uma primeira passagem de fluxo (11) através da qual um refrigerante de motor flui; uma segunda passagem de fluxo (12) através da qual um óleo de motor flui; uma terceira passagem de fluxo (13) através da qual um óleo de transmissão flui; e uma pluralidade de placas (10) que dividem o trocador de calor (1) para formar a primeira passagem de fluxo (11), a segunda passagem de fluxo (12) e a terceira passagem de fluxo (13), em que a primeira passagem de fluxo (11) é configurada para permitir que o refrigerante de motor troque calor tanto com o óleo de motor na segunda passagem de fluxo (12) quanto com o óleo de transmissão na terceira passagem de fluxo (13) através das placas (10), a segunda passagem de fluxo (12) é disposta na mesma camada que uma camada da terceira passagem de fluxo (13), a primeira passagem de fluxo (11) é disposta em uma camada diferente da camada da segunda passagem de fluxo (12) e da terceira passagem de fluxo (13), a terceira passagem de fluxo (13) é disposta em um lado a montante em relação a uma direção de fluxo do refrigerante de motor fluindo na primeira passagem de fluxo (11), e a segunda passagem de fluxo (12) é disposta em um lado a jusante em relação à direção de fluxo do refrigerante de motor fluindo na primeira passagem de fluxo (11).

2. Trocador de calor (1) para um veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira passagem de fluxo (11) tem uma primeira porta de entrada (111) do refrigerante de motor e uma primeira porta de saída (112) do refrigerante de motor, a segunda passagem de fluxo (12) tem uma segunda porta de entrada (121) do óleo de motor e uma segunda porta de saída (122) do óleo de motor, e a primeira porta de entrada (111), a primeira porta de saída (112), a segunda porta de entrada (121) e a segunda porta de saída (122) são dispostas de tal maneira que uma direção de fluxo (F11) do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo (11) e uma direção de fluxo (F12) do óleo de motor na segunda passagem de fluxo (12) estão em contrafluxo uma em relação à outra.

3. Trocador de calor (1) para um veículo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira passagem de fluxo (11) tem uma primeira porta de entrada (111) do refrigerante de motor e uma primeira porta de saída (112) do refrigerante de motor, a terceira passagem de fluxo (13) tem uma terceira porta de entrada (131) do óleo de transmissão e uma terceira porta de saída (132) do óleo de transmissão, e a primeira porta de entrada (111), a primeira porta de saída (112), a terceira porta de entrada (131) e a terceira porta de saída (132) são dispostas de tal maneira que uma direção de fluxo (F11) do refrigerante de motor na primeira passagem de fluxo (11) e uma direção de fluxo (F13) do óleo de transmissão na terceira passagem de fluxo (13) estão em contrafluxo uma em relação à outra.

4. Trocador de calor (1) para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que uma terceira área da terceira passagem de fluxo (13) na direção ortogonal a uma direção de empilhamento das placas (10) é maior que uma segunda área da segunda passagem de fluxo (12) em uma direção ortogonal à direção de empilhamento das placas (10).