CN102917837A - 油冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种油冷却装置，能提高冷却效率并能缩小设置空间。在具有设于前方侧壁的第一通气口(31)及设于上壁的第二通气口(33a、33b)的筐体(30)内设置油冷却器(11)和风扇(20a、20b)，其中，所述油冷却器(11)供从机床(90)供给来的润滑油流动，所述风扇(20a、20b)用于从第一通气口(31)吸引空气并将该空气从第二通气口(33a、33b)排出。油冷却器(11)配置于第一通气口(31)，风扇(20a、20b)配置于第二通气口(33a、33b)。

Description

油冷却装置

技术领域

本发明涉及对从外部供给来的油进行冷却的油冷却装置。

背景技术

为了对机床等的高速旋转的主轴的轴承进行冷却，已知一种对在轴承中使用的润滑油进行冷却的油冷却装置。作为上述油冷却装置，在专利文献1中，公开了一种包括进行制冷循环的制冷剂回路和使在该制冷剂回路的蒸发器中与制冷剂热交换而被冷却的冷却油在与机床之间循环的冷却油回路的装置。这样，利用制冷循环的油冷却装置包括制冷剂回路及油冷却回路这两个回路，结构比较复杂。

在专利文献2中，公开了一种在供高温润滑油流动的管路的中途设有空冷油冷却器(以下简称为“油冷却器”)、并在与油冷却器相对的位置设有风扇的油冷却装置。在上述油冷却装置中，利用被风扇吹出的空气对在油冷却器内流动的润滑油进行冷却。这样利用风扇的油冷却装置与利用制冷循环的油冷却装置相比，其结构简易。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007－100967号公报

专利文献2：日本专利特开平11－33426号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上述专利文献2所公开的那样，在包括被配置成相对的风扇和油冷却器的油冷却装置中，为了使装置小型化，风扇与油冷却器之间的距离被设定得较短。在上述情况下，在油冷却器中会产生从风扇输送来的空气未流过的部分，使冷却效率显著降低。

另外，在风扇与油冷却器在水平方向上相对，从收容有风扇及油冷却器的筐体的侧壁排出被油冷却器加热后的空气的情况下，热风吹拂配置于油冷却装置周围的机械。被热风吹拂的机械会因热应变而导致精度下降。由此，当设置油冷却装置时，为了使从筐体排出的热风不吹拂周围的机械，需要较大的空间。

因此，本发明是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能提高冷却效率并能缩小设置空间的油冷却装置。

解决技术问题所采用的技术方案

第一发明的油冷却装置包括：筐体，该筐体具有设于侧壁的第一通气口和设于上壁的第二通气口；油冷却器，该油冷却器供从外部供给来的油流动；以及风扇，该风扇用于从上述第一通气口吸引空气并将该空气从上述第二通气口排出，上述油冷却器配置于上述第一通气口和上述第二通气口中的任意一个通气口，上述风扇配置于上述第一通气口和上述第二通气口中的另一个通气口。

在该油冷却装置中，通过以大致90°的角度配置风扇和油冷却器，不用增大筐体的设置面积，就能使风扇与油冷却器之间的距离变大。藉此，可使空气均匀地流过油冷却器。因此，能提高油冷却器的冷却效率。另外，由于热风被排出至筐体的上方，因此能防止热风吹拂其它机械。由此，能减小设置空间。

第二发明的油冷却装置是在第一发明的油冷却装置的基础上，上述油冷却器配置于上述第一通气口，上述风扇配置于上述第二通气口。

在该油冷却装置中，能有效地使用油冷却器的冷却面积，因此，能提高热交换能力。另外，由于风扇配置于上壁，因此能容易地维修风扇。

第三发明的油冷却装置是在第一发明的油冷却装置的基础上，上述油冷却装置包括贮存从上述油冷却器流出的油的油箱，上述筐体的内部被隔板分隔为配置有上述油冷却器及上述风扇的第一空间和配置有上述油箱的第二空间。

在该油冷却装置中，即使配置有油冷却器的第一空间内的温度上升，也能防止贮存于油箱内的油的温度上升。

第四发明的油冷却装置是在第一发明至第三发明中任一发明的油冷却装置的基础上，上述油冷却装置包括气流改变板，该气流改变板配置于上述筐体内，并将从上述第一通气口吸引来的气流改变至朝向上述第二通气口的方向。

在该油冷却装置中，因气流改变板而使筐体内的空气滞留减少，从而能使从第一通气口流向第二通气口的气流变得顺畅。因此，能进一步提高油冷却器的冷却效率。

发明效果

如上所述，根据本实用新型，能获得以下效果。

在第一发明中，不用使筐体大型化，就能使风扇与油冷却器之间的距离变大。通过使风扇与油冷却器之间的距离变长，可使空气均匀地在油冷却器内流过。因此，能提高油冷却器的冷却效率。另外，由于热风被排出至筐体的上方，因此能防止热风吹拂其它机械。由此，能减小设置空间。

在第二发明中，能有效地使用油冷却器的冷却面积，因此，能提高热交换能力。另外，由于风扇配置于上壁，因此能容易地维修风扇。

另外，在第三发明中，即使配置有油冷却器的第一空间内的温度上升，也能防止贮存于油箱内的油的温度上升。

此外，在第四发明中，因气流改变板而使筐体内的空气滞留减少，从而能使从第一通气口流向第二通气口的气流变得顺畅。因此，能进一步提高油冷却器的冷却效率。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的油冷却装置的回路图。

图2是图1所示的油冷却装置的前视图。

图3是图1所示的油冷却装置的右视图。

图4是图1所示的油冷却装置的左视图。

图5是图1所示的油冷却装置的俯视图。

图6是沿着图2所示的油冷却装置的V－V线的剖视图。

图7是第一实施方式的第一变形例的油冷却装置的回路图。

图8是第一实施方式的第二变形例的油冷却装置的回路图。

图9是本发明第二实施方式的油冷却装置的回路图。

图10是本发明第三实施方式的油冷却装置的回路图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照图1～图6，对本发明的油冷却装置的第一实施方式进行说明。

本实施方式的油冷却装置1对在机床90的主轴的轴承中使用的润滑油进行冷却。此外，油冷却装置1主要包括：油冷却器11，该油冷却器11供经由流入管61从机床90输送来的润滑油流动；风扇20a、20b，该风扇20a、20b对在油冷却器11内流动的润滑油进行冷却；以及筐体30，该筐体30收容油冷却器11及风扇20a、20b。

筐体30呈大致长方体形状。在以下的说明中，在图5的俯视图中，将筐体30的上下方向设为“前后方向”，将筐体30的左右方向设为“宽度方向”。筐体30的内部被隔板35分隔为位于上方的冷却室38和位于下方的泵电动机室39。

如图2所示，在筐体30的对应于冷却室38的部分的前方侧壁上形成有矩形形状的第一通气口31。如图3所示，在冷却室38的前方侧壁的内表面上安装有油冷却器11。油冷却器11被配置成与第一通气口31的整个表面大致相对。

如图5所示，在筐体30的上壁上以沿宽度方向(图中左右方向)排列的方式形成有圆形形状的两个第二通气口33a、33b。在筐体30的上表面上安装有覆盖第二通气口33a、33b的格栅34a、34b，以避免手指等经由通气口33a、33b接触到风扇。另外，也可将通气口33a、33b形成为狭缝状以代替格栅34a、34b。如图3所示，在筐体30的上壁的内表面以与两个第二通气口33a、33b分别相对的方式安装有两个风扇20a、20b。风扇20a、20b分别被电动机21a、21b驱动，以将冷却室38内的空气经由第二通气口33a、33b送出至外部。此时，空气因冷却室38的内外的压力差而经由第一通气口31被吸入冷却室38内。即，通过驱动风扇20a、20b，能从第一通气口31吸引空气并将该空气从第二通气口33a、33b排出。

第一通气口31的宽度方向上的长度(图2中沿左右方向的长度)L1与将两个第二通气口33a、33b合在一起的宽度方向上的长度(图5中沿左右方向的长度)L2大致相同。另外，第一通气口31和第二通气口33a、33b在宽度方向上设于大致相同的位置。即，图5中位于右侧的第二通气口33a的右侧端部在宽度方向上的位置与第一通气口31的右侧端部的位置大致一致。另外，图5中位于左侧的第二通气口33b的左侧端部在宽度方向上的位置与第一通气口31的左侧端部的位置大致一致。此外，第一通气口31的高度方向上的长度(图2中沿上下方向的长度)L3与第二通气口33a、33b的前后方向上的长度(图5中沿上下方向的长度)L4大致相同。因此，从第一通气口31流入筐体30的冷却室38内的气流以几乎不改变其宽度的方式被从第二通气口33a、33b排出。

在泵电动机室39中配置有油箱13和液压泵15，其中，上述油箱13用于贮存被油冷却器11冷却后的润滑油，上述液压泵15通过电动机16的驱动来将油箱13内的润滑油朝机床90输送。油箱13利用第一连接管62与油冷却器11连接在一起，液压泵15利用第二连接管63与油箱13连接在一起。被液压泵15送出的润滑油被流出管65输送至机床90。即，如图1所示，由流入管61、第一连接管62、第二连接管63及流出管65构筑起可使被油冷却器11冷却后的润滑油在油冷却器11与机床90之间循环的回路。

因此，在机床90中被加热后的润滑油经由流入管61而被输送至油冷却器11，并在油冷却器11内流动的期间被冷却。然后，在油冷却器11中被冷却后的润滑油经由第一连接管62而被输送至油箱13。贮存于油箱13中的冷却结束后的润滑油经由第二连接管63被液压泵15吸引，并经由流出管65而被输送至机床90。

如图4所示，在筐体30的左侧侧壁形成有供流入管61插通的插通口36。另外，在筐体30的左侧侧壁形成有使液压泵15及电动机16的一部分露出至筐体30外的开口37。流出管65与通过开口37而露出的液压泵15的流出口15a连接。

如上所述，第一实施方式的油冷却装置1包括：筐体30，该筐体30具有设于前方侧壁的第一通气口31及设于上壁的第二通气口33a、33b；油冷却器11，该油冷却器11供从机床90供给来的润滑油流动；以及风扇20a、20b，该风扇20a、20b用于从第一通气口31吸引空气，并将该空气从第二通气口33a、33b排出。此外，油冷却器11配置于第一通气口31，风扇20a、20b配置于第二通气口33a、33b。因此，与风扇20a、20b和油冷却器11被配置成相对的情况相比，不用增大筐体30的前后方向上的长度，就能使风扇20a、20b与油冷却器11之间的距离变长。通过使风扇20a、20b与油冷却器11之间的距离变长，空气可均匀地在油冷却器11内流过。由此，能提高油冷却器11的冷却效率。另外，由于流过油冷却器11后的热风被排出至筐体30的上方，因此能防止热风吹拂配置于周围的其它机械。由此，能减小设置空间。

另外，在第一实施方式的油冷却装置1中，油冷却器11配置于第一通气口31、即风扇20a、20b的吸引侧。因此，能有效地使用油冷却器11的冷却面积，因此，能提高油冷却器11的热交换能力。另外，由于风扇20a、20b配置于在上壁所形成的第二通气口33a、33b，因此能容易地维修风扇20a、20b。

此外，在第一实施方式的油冷却装置1中，筐体30的内部被隔板35分隔为冷却室38和泵电动机室39，其中，上述冷却室38配置有油冷却器11及风扇20a、20b，上述泵电动机室39配置有供从油冷却器11流出的润滑油贮存的油箱13及被电动机16驱动的液压泵15。因此，即便配置有油冷却器11的冷却室38内的温度上升，也能防止贮存于油箱13内的冷却结束后的润滑油的温度上升。

[第一实施方式的第一变形例]

在此，参照图7，对第一实施方式的第一变形例的油冷却装置进行说明。

在本变形例的油冷却装置1a中，如图7所示，在冷却室38内配置有气流改变板40a。气流改变板40a配置于与油冷却器11相对的位置，其是具有面向前上方(图7中的左斜上方)的表面的平板状构件。在本变形例中，气流改变板40a和筐体30的地板面所成的角度(图7中以θ表示的角度)为45度，但能适当地调节气流改变板40a的角度。如图7所示，气流改变板40a将沿水平方向从第一通气口31被吸入冷却室38内的气流改变至朝向上方的第二通气口33a、33b的方向。

在本变形例的油冷却装置1a中，利用气流改变板40a来减少冷却室38内的空气滞留，使从第一通气口31被吸入的空气顺畅地朝第二通气口33a、33b流动。藉此，能进一步提高油冷却器11的冷却效率。

[第一实施方式的第二变形例]

另外，参照图8，对第一实施方式的第二变形例的油冷却装置进行说明。

在本变形例的油冷却装置1b中，如图8所示，在冷却室38内配置有气流改变板40b。气流改变板40b配置于与油冷却器11相对的位置。气流改变板40b是具有面向前上方(图8中的左斜上方)、并朝后下方(图8中的右斜下方)弯曲成凸状的面的弯曲板状构件。能适当地调节气流改变板40b的弯曲程度。如图8所示，气流改变板40b将沿水平方向从第一通气口31被吸入冷却室38内的气流改变至朝向上方的第二通气口33a、33b的方向。

在本变形例的油冷却装置1b中，利用气流改变板40b来减少冷却室38内的空气滞留，使从第一通气口31被吸入的空气顺畅地朝第二通气口33a、33b流动。藉此，能进一步提高油冷却器11的冷却效率。

[第二实施方式]

接着，参照图9，对第二实施方式的油冷却装置进行说明。

本实施方式的油冷却装置101与第一实施方式的油冷却装置1的主要不同点是以下这点：在第一实施方式中，风扇20a、20b被电动机21a、21b驱动，与此相对，在本实施方式中，风扇20a、20b被液压马达121a、121b驱动。其它点与第一实施方式的结构相同，因此，省略详细的说明。

如图9所示，通过经由第三连接管164供给从液压泵15送出的润滑油来驱动液压马达121a、121b。从液压马达121a、121b送出的润滑油经由流出管165被输送至机床90。

在本实施方式的油冷却装置101中，与第一实施方式相同，能提高油冷却器11的冷却效率。另外，通过使用液压马达121a、121b作为风扇20a、20b的动力源，能实现动力的有效利用，该液压马达121a、121b是通过利用在与机床90之间循环的润滑油的供给来驱动的。此外，不需要在使用电动机驱动风扇20a、20b的情况下所需的配线，因此，能简化装置。此外，不会发生以下情况：因流过冷却室38内的空气中所含有的异物、油雾等而使电动机停止，从而不能进行冷却。

[第三实施方式]

接着，参照图10，对第三实施方式的油冷却装置进行说明。

本实施方式的油冷却装置201与第一实施方式的油冷却装置1的主要不同点是以下这点：在第一实施方式中，对在油冷却器11内流动的润滑油进行冷却的风扇20a、20b被电动机21a、21b驱动，并且将油箱13内的润滑油输送至机床90的液压泵15被电动机16驱动，与此相对，在本实施方式中，风扇20a和液压泵215被同一电动机221驱动。其它点与第一实施方式的结构相同，因此，省略详细的说明。

如图10所示，本实施方式的液压泵215与电动机221连接，该电动机221对配置于冷却室38内的风扇20a进行驱动。此外，第二连接管263将配置于泵电动机室39内的油箱13与配置于冷却室38内的液压泵215连接在一起。另外，流出管265将配置于冷却室38内的液压泵215与机床90连接在一起。

在本实施方式的油冷却装置201中，与第一实施方式相同，能提高油冷却器11的冷却效率。另外，通过将液压泵215的驱动源兼用作风扇20a的驱动源，能减少零件个数。另外，也可将液压泵215的驱动源兼用作另一个风扇20b的驱动源。

以上，根据附图对本发明的实施方式进行了说明，但应当理解具体的结构不限定于这些实施方式。本发明的范围是由权利要求书来表示的，而并非由上述实施方式的说明来表示的，此外，本发明的范围还包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

例如，在上述第一～第三实施方式中，对油冷却器11配置于在筐体30的前方侧壁上设置的第一通气口31、并且风扇20a、20b配置于在筐体30的上壁上设置的第二通气口33a、33b的情况进行了说明，但并不限定于此。即，也可将风扇20a、20b配置于在侧壁上设置的第一通气口，并将油冷却器配置于在上壁上设置的第二通气口。在该情况下，通过驱动风扇20a、20b，将空气经由第一通气口吸入冷却室38内，并因冷却室38的内外的压力差而使空气从第二通气口朝冷却室38外流出。

另外，在上述第一～第三实施方式中，对利用隔板35将筐体30的内部分隔为冷却室38和泵电动机室39的情况进行了说明，但也可以去除隔板35。

此外，在上述第一～第三实施方式中，对包括两个风扇20a、20b的情况进行了说明，但风扇的设置个数并不限定于此。

此外，在上述第一～第三实施方式中，对以下情况进行了说明：第一通气口31的宽度方向上的长度L1和将两个第二通气口33a、33b合在一起的宽度方向上的长度L2是大致相同的长度，上述第一通气口31和两个第二通气口33a、33b在宽度方向上设于大致相同的位置。另外，对第一通气口31的高度方向上的长度L3与第二通气口33a、33b的前后方向上的长度L4大致相同的情况进行了说明。然而，第一通气口31和第二通气口33a、33b的尺寸及它们的位置关系并不限定于上述情况。

另外，也可以在上述第二实施方式的油冷却装置101和第三实施方式的油冷却装置201中设置第一实施方式的第一变形例中说明的气流改变板40a和第一实施方式的第二变形例中说明的气流改变板40b。

除此之外，本发明的应用并不限于用于对机床的主轴的轴承进行冷却的油冷却装置，还能用作在包括高速旋转的轴的所有机械中对轴承进行冷却的装置。

工业上的可利用性

若利用本发明，则能提高冷却效率并能减小设置空间。

(符号说明)

1、1a、1b、101、201    油冷却装置

11    油冷却器

13    油箱

20a、20b    风扇

30    筐体

31    第一通气口

33    第二通气口

35    隔板

38    冷却室(第一空间)

39    泵电动机室(第二空间)

40a、40b    气流改变板

Claims (4)

1.一种油冷却装置，其特征在于，包括：

筐体，该筐体具有设于侧壁的第一通气口和设于上壁的第二通气口；

油冷却器，该油冷却器供从外部供给来的油流动；以及

风扇，该风扇用于从所述第一通气口吸引空气并将该空气从所述第二通气口排出，

所述油冷却器配置于所述第一通气口和所述第二通气口中的任意一个通气口，

所述风扇配置于所述第一通气口和所述第二通气口中的另一个通气口。

2.如权利要求1所述的油冷却装置，其特征在于，

所述油冷却器配置于所述第一通气口，

所述风扇配置于所述第二通气口。

3.如权利要求1或2所述的油冷却装置，其特征在于，

所述油冷却装置包括贮存从所述油冷却器流出的油的油箱，

所述筐体的内部被隔板分隔为配置有所述油冷却器及所述风扇的第一空间和配置有所述油箱的第二空间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的油冷却装置，其特征在于，

所述油冷却装置包括气流改变板，该气流改变板配置于所述筐体内，并将从所述第一通气口吸引来的气流改变至朝向所述第二通气口的方向。

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