DE19515507A1

DE19515507A1 - Radiator arrangement

Info

Publication number: DE19515507A1
Application number: DE1995115507
Authority: DE
Inventors: Christopher Cosby; Nigel David Feltham; Bruce Laurence Evans; Henri Pierre Theodore V Helden
Original assignee: AC DELCO SYSTEMS OVERSEAS CORP DETROIT MICH US; Long Manufacturing Ltd; AC DELCO SYSTEMS OVERSEAS CORP
Current assignee: Delphi Energy and Engine Management Systems UK Overseas Corp
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1995-11-09
Also published as: GB2289123B; GB2289123A; GB9421541D0

Abstract

A cooler assembly 12 for cooling a lubricant comprises a cooler housing 28 including inlet and outlet conduits (36, 34, figure 1) leading to a cavity in the housing 28. A cooler element 22 including a plurality of cooling vanes and a cooler inlet 24 and a cooler outlet (26) are located in the cavity. A coolant circuit is coupled to supply coolant to the cooler assembly 12 in such a manner that the inlet and outlet conduits 36, 34 are coupled to the coolant circuit and the cooler inlet 24 and cooler outlet (26) are coupled to a lubricant circuit. The coolant outlet conduit 34 is located adjacent the inlet 24 to the cooler element and the inlet conduit 36 is located adjacent the outlet 26 of the cooler. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühleranordnung zum Kühlen von beispielsweise einem Schmiermittel für ein Fahr zeugschmierungssystem, und ein Verfahren zur Kühlung eines Schmiermittels.The present invention relates to a cooler arrangement for Cooling, for example, a lubricant for a driving lubrication system, and a method for cooling a Lubricant.

Eine bekannte Kühleranordnung zum Kühlen eines Schmiermit tels, beispielsweise von Öl, in einem Kraftfahrzeug umfaßt ein Kühlergehäuse von einer kubischen oder quaderförmigen Grundform.A known cooler arrangement for cooling a lubricant means, for example of oil, in a motor vehicle a cooler case of a cubic or cuboid Basic form.

Das Gehäuse umfaßt einen Hauptkörper, der aus fünf Wandungen des kubischen Körpers gebildet ist, und eine Deckplatte, welche die sechste Wand bildet. Der Körper umfaßt einen Ein laß und einen Auslaß, um das Schmiermittel durch das Gehäuse zu leiten. Die Deckplatte kann einen Teil einer Kühlereinheit bilden, die auch eine Mehrzahl von Rippen umfaßt, die parallel zueinander in dem Gehäusekörper angeordnet sind.The housing includes a main body that consists of five walls of the cubic body, and a cover plate, which forms the sixth wall. The body includes an one let and an outlet to the lubricant through the housing to lead. The cover plate can be part of a Form cooler unit, which also has a plurality of fins includes, which are parallel to each other in the housing body are arranged.

Ein Kühlmitteleinlaß und ein Kühlmittelauslaß sind in der Deckplatte an gegenüberliegenden Enden des Kühlers vorgesehen und bilden einen Kühlmittelpfad durch die Rippen. Die Kühlereinheit kann eine Abdeckung um die Rippen herum umfassen, die sich bis zu den Wänden des Gehäusekörpers oder sehr nahe zu diesen erstreckt. Eine Dichtung ist üblicherweise zwischen den Gehäusewänden und dem Kühler vorgesehen, um zu verhindern, daß das Schmiermittel zwischen der Kühlereinheit und dem Gehäuse an der Kühlereinheit vorbeifließt.A coolant inlet and a coolant outlet are in the Cover plate on opposite ends of the cooler provided and form a coolant path through the fins. The cooler unit can have a cover around the fins include, which extend up to the walls of the housing body or extends very close to these. A seal is usually between the housing walls and the cooler provided to prevent the lubricant between the cooler unit and the housing on the cooler unit flows past.

Bei Kraftfahrzeuganwendungen ist es insbesondere üblich, daß das Schmiermittel unter relativ hohem Druck gehalten wird. Dieser hohe Druck verursacht Probleme hinsichtlich des Küh lers. Beispielsweise kann eine Leckage von Schmiermittel durch die Dichtung zwischen der Kühlereinheit und dem Gehäu se auftreten, was zu einem Anstieg der Schmiermitteltempera tur hinter dem Kühler führt. Außerdem ist es erforderlich, daß die Deckplatte relativ dick und steif ist und daß rela tiv starke Sicherungsmittel verwendet werden, um die Deck platte an dem Gehäusekörper zu sichern und so zu gewährlei sten, daß keine Leckage von Schmiermittel aus dem Kühlerge häuse auftritt.In automotive applications, it is particularly common that the lubricant is kept under relatively high pressure. This high pressure causes cooling problems lers. For example, leakage of lubricant through the seal between the cooler unit and the housing se occur, causing an increase in the lubricant temperature leads behind the radiator. It is also necessary that the cover plate is relatively thick and stiff and that rela tiv strong securing devices are used to secure the deck to secure plate to the housing body and thus to ensure Most that there is no leakage of lubricant from the cooler house occurs.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes serte Kühleranordnung und ein Verfahren zur Kühlung eines Schmiermittels anzugeben, die auf einfache Weise eine Lecka ge von insbesondere unter hohem Druck stehendem Schmiermit tel gewährleistet.It is the object of the present invention to provide a serte cooler arrangement and a method for cooling a Specify lubricant that easily a Lecka ge of lubricant, especially under high pressure tel guaranteed.

Diese Aufgabe ist im wesentlichen gelöst durch eine Kühler anordnung zum Kühlen eines Schmiermittels mit einem Gehäuse, das Einlaß- und Auslaßöffnungen aufweist, die zu einem Hohl raum in dem Gehäuse führen, einem Kühlerelement, das eine Mehrzahl von Kühlrippen sowie einen Kühlereinlaß und einen Kühlerauslaß aufweist, und einem Kühlmittelkreislauf, um ein Kühlmittel der Kühleranordnung zuzuführen, wobei die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Gehäuses mit dem Kühlmittelkreislauf gekoppelt sind, und wobei der Kühlereinlaß und der Kühler auslaß mit einem Schmiermittelkreislauf gekoppelt sind, wobei die Einlaßöffnung des Gehäuses neben dem Kühlereinlaß angeordnet ist und die Auslaßöffnung des Gehäuses neben dem Kühlereinlaß angeordnet ist.This task is essentially solved by a cooler arrangement for cooling a lubricant with a housing, which has inlet and outlet openings that form a hollow space in the housing, a cooler element, the one A plurality of cooling fins and a radiator inlet and one Has radiator outlet, and a coolant circuit to a To supply coolant to the cooler assembly, the inlet and outlet openings of the housing with the coolant circuit are coupled, and wherein the radiator inlet and the radiator outlet are coupled to a lubricant circuit, the inlet opening of the housing adjacent to the radiator inlet is arranged and the outlet opening of the housing next to the Radiator inlet is arranged.

Da das Kühlerelement typischerweise eine abgedichtete Ein heit ist, ist es besser in der Lage, die hohen Drücke aufzu nehmen, die beispielsweise mit einem Motorschmiermittel ver bunden sind. Das unter niedrigem Druck stehende Kühlmittel durchläuft den Bereich, der herkömmlicherweise für das Schmiermittel verwendet wird. Daher besteht im wesentlichen keine Notwendigkeit für einen Schutz gegen hohe Drücke, wie es bei herkömmlichen Systemen erforderlich ist. Es wird er sichtlich sein, daß diese Anordnung das Gegenteil von den herkömmlicherweise verwendeten ist. Because the cooler element is typically a sealed one is, it is better able to apply the high pressures take, for example, with an engine lubricant are bound. The coolant under low pressure traverses the area traditionally used for the Lubricant is used. So essentially there is no need for protection against high pressures like it is required with conventional systems. It will be clear that this arrangement is the opposite of the is conventionally used.

Die Aufgabe ist weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Küh len eines Schmiermittels in einer Kühleranordnung mit einem Gehäuse, das erste und zweite Öffnungen aufweist, die zu einem Hohlraum in dem Gehäuse führen, einem Kühlerelement, das eine Mehrzahl von Kühlrippen sowie einen Kühlereinlaß und einen Kühlerauslaß aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, daß ein Kühlmittel durch den Hohlraum über die ersten und zweiten Öffnungen des Gehäuses geleitet wird und daß ein zu kühlendes Schmiermittel durch das Kühlerelement über den Kühlereinlaß und den Kühlerauslaß und die Rippen des Kühlerelements geleitet wird, wobei das Kühlmittel in den Hohlraum durch diejenige Öffnung des Gehäuses geführt wird, die am nächsten zu dem Kühlerauslaß liegt, und das Kühlmittel aus dem Hohlraum durch diejenige Öffnung des Gehäuses herausgezogen wird, die dem Kühlerein laß am nächsten liegt.The task is further solved by a cooling method len a lubricant in a cooler assembly with a Housing that has first and second openings facing lead a cavity in the housing, a cooler element, that a plurality of cooling fins and a radiator inlet and having a radiator outlet, the method being the Steps that a coolant through the cavity passed through the first and second openings of the housing and that a lubricant to be cooled by the Radiator element over the radiator inlet and the radiator outlet and the ribs of the radiator element is passed, the Coolant into the cavity through that opening of the Housing that is closest to the radiator outlet lies, and the coolant from the cavity through that Opening of the housing is pulled out, facing the radiator leave the closest.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfol gend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beilie gende Zeichnung beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the present invention will follow Example only with reference to the enclosed be described drawing. The drawing shows:

Fig. 1 im Teilschnitt eine Rückansicht einer Ausführungs form einer Kühleranordnung, die einen Teil eines kombinierten Kühlungs- und Filtersystems für ein Schmiermittel bildet; Figure 1 is a partial sectional rear view of an embodiment form of a cooler assembly which forms part of a combined cooling and filter system for a lubricant.

Fig. 2 eine Schnittansicht der Kühleranordnung von Fig. 1 entlang der Linie 2-2 von Fig. 1. FIG. 2 is a sectional view of the cooler arrangement of FIG. 1 along line 2-2 of FIG. 1.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, bildet die darge stellte Kühleranordnung einen Teil eines kombinierten Kühl ungs- und Filtersystems für ein Schmiermittel eines Kraft fahrzeugmotors. Die Anordnung umfaßt einen Filter 10 und einen Kühler 12, die in demselben Gußgehäuse 14 unterge bracht sind. Das Gehäuse 14 ist vorzugsweise aus einem Me tall, in dieser Ausführungsform aus Aluminium, hergestellt. Das Schmiermittel ist typischerweise Öl. As shown in FIGS . 1 and 2, the Darge presented cooler assembly forms part of a combined cooling and filter system for a lubricant of a motor vehicle engine. The arrangement comprises a filter 10 and a cooler 12 which are housed in the same cast housing 14 . The housing 14 is preferably made of a metal, in this embodiment made of aluminum. The lubricant is typically oil.

Die Anordnung bildet einen Teil eines Fahrzeugschmierungssy stems, in dem ein Schmiermittel in einem Kreislauf einen Motor durchläuft, um den Motor zu schmieren und zu reinigen, dann durch eine Kühleranordnung 12 geleitet wird, um die Temperatur des Schmiermittels wieder zu senken, nachdem sie durch den Motor erhöht worden ist, weiter durch einen Filter 10 geleitet wird, um gereinigt zu werden, und schließlich zu dem Motor zurückgeführt wird. Der Filter 10 kann von herkömmlicher Art sein und wird nicht im einzelnen beschrieben werden.The assembly forms part of a vehicle lubrication system in which a lubricant circulates through an engine to lubricate and clean the engine, then passes through a cooler assembly 12 to lower the temperature of the lubricant again after it has passed through the Engine has been raised, passed through a filter 10 to be cleaned, and finally returned to the engine. The filter 10 may be of a conventional type and will not be described in detail.

In der dargestellten Ausführungsform hat der Filter 10 den Aufbau, der in der weiteren deutschen Patentanmeldung be schrieben ist, welche am 10. März 1995 eingereicht wurde und die Priorität der GB 94 048 14.7 beansprucht.In the illustrated embodiment, the filter 10 has the structure described in the further German patent application, which was filed on March 10, 1995 and claims the priority of GB 94 048 14.7.

Der Kühler 12 umfaßt ein Kühlerelement 20 mit einer quader förmigen Grundform, wie sie beispielsweise in Fig. 2 erkennbar ist. Das Kühlerelement 20 umfaßt eine Mehrzahl von beabstandeten und parallel zueinander angeordneten Kühlrippen 22, einen Schmiermitteleinlaß 24 und einen Schmiermittelauslaß 26. Der Schmiermitteleinlaß 24 und der Schmiermittelauslaß 26 sind an gegenüberliegenden Seiten der Kühlrippen 22 angeordnet, so daß ein Schmiermittel, welches in das Kühlerelement 20 durch den Einlaß 24 eintritt, in die Kühlrippen 22 an dem Einlaßende des Kühlerelements 20 geleitet und dann durch die Kühlrippen 22 und dann zu dem Schmiermittelauslaß 26 geleitet wird. Wie am besten in Fig. 2 erkennbar ist, sind der Schmiermitteleinlaß 24 und der Schmiermittelauslaß 26 in dem Gehäuse 28 der Kühleranordnung 12 ausgebildet.The cooler 12 comprises a cooler element 20 with a cuboid basic shape, as can be seen, for example, in FIG. 2. The cooler element 20 comprises a plurality of spaced-apart and parallel cooling fins 22 , a lubricant inlet 24 and a lubricant outlet 26 . The lubricant inlet 24 and the lubricant outlet 26 are located on opposite sides of the cooling fins 22 so that a lubricant that enters the cooler element 20 through the inlet 24 is directed into the cooling fins 22 at the inlet end of the cooler element 20 and then through the cooling fins 22 and is then directed to the lubricant outlet 26 . As best seen in FIG. 2, the lubricant inlet 24 and the lubricant outlet 26 are formed in the housing 28 of the cooler assembly 12 .

Das Gehäuse 28 hat eine quaderförmige oder kubische Grundform und umfaßt einen Hauptkörper 30, der aus fünf Wänden des kubischen Körpers gebildet ist, und eine Deckplatte 32, welche die sechste Wand bildet. Der Körper 30 umfaßt umfaßt eine Auslaßleitung 34, die zu einer ersten Öffnung in der Wand des Hauptkörpers 30 führt, und eine Einlaßleitung 36, die mit einer zweiten Öffnung in der Wand des Hauptkörpers 30 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Auslaßleitung 34 neben dem Einlaßende des Kühlerelements 22 angeordnet, während die Einlaßleitung 36 neben dem Auslaßende des Kühlerelements 22 vorgesehen ist. In einer alternativen Ausführungsform strömen das zu kühlende Fluid und der Kühlmittelstrom in derselben Richtung durch die Kühleranordnung 12.The housing 28 has a cuboid or cubical basic shape and comprises a main body 30 , which is formed from five walls of the cubic body, and a cover plate 32 , which forms the sixth wall. The body 30 includes an outlet conduit 34 leading to a first opening in the wall of the main body 30 and an inlet conduit 36 connected to a second opening in the wall of the main body 30 . In the illustrated embodiment, the outlet conduit 34 is located adjacent to the inlet end of the cooler element 22 , while the inlet conduit 36 is provided adjacent to the outlet end of the cooler element 22 . In an alternative embodiment, the fluid to be cooled and the coolant flow flow in the same direction through the cooler arrangement 12 .

Wenn die Kühleranordnung in einem Fahrzeug installiert ist, sind die Einlaß- und Auslaßleitungen 34, 36 mit dem Motor kühlmittelsystem verbunden. Das Kühlmittel kann Wasser oder ein Wasser/Glykol-Gemisch sein, um ein Gefrieren oder eine Korrosion des Kühlmittels zu verhindern.When the radiator assembly is installed in a vehicle, the inlet and outlet lines 34 , 36 are connected to the engine coolant system. The coolant can be water or a water / glycol mixture to prevent freezing or corrosion of the coolant.

Wie in Fig. 2 erkennbar ist, ist die Deckplatte 32 des Küh lergehäuses 28 zu dem Hauptkörper 30 durch sechs Bolzen 38, die um die Platte 32 herum angeordnet (in der Zeichnung sind nur 4 Bolzen erkennbar), abgedichtet. Die Bolzen 38 greifen in entsprechende Gewindebohrungen 40 in einem Flansch 42 ein, der sich um die Öffnung des Hauptkörpers 30 des Gehäu ses 28 erstreckt, wobei eine Dichtung zwischen der Platte 32 und dem Flansch 42 zusammengedrückt wird.As can be seen in Fig. 2, the cover plate 32 of the cooler housing 28 is sealed to the main body 30 by six bolts 38 which are arranged around the plate 32 (only 4 bolts can be seen in the drawing). The bolts 38 engage in corresponding threaded bores 40 in a flange 42 which extends around the opening of the main body 30 of the housing 28 , a seal between the plate 32 and the flange 42 being compressed.

Im Gebrauch strömt heißes, schmutziges Schmiermittel, bei spielsweise Öl, von einem Fahrzeugmotor durch den Einlaß 24 in die Kühlrippen 22 des Kühlerelements 20. Das Strömen durch die Kühlrippen 22 verläuft in Richtung des Auslasses 26 des Kühlerelements 20 progressiv. Da das Kühlerelement 22 vollständig abgedichtet ist, kann es den Druck des Schmier mittels aushalten. Kühlmittelfluid, in diesem Beispiel Was ser, tritt in das Gehäuse 28 durch die Einlaßleitung 36 ein und umströmt die Kühlrippen 22 des Kühlerelements 20 in einer progressiven Weise in Richtung der Auslaßleitung 34. Während dieses Vorgangs wird Wärme durch die Kühlrippenwan dungen von dem heißen Schmiermittel zu dem Kühlmittel in dem Gehäuse übertragen. In use, hot, dirty lubricant, for example oil, flows from a vehicle engine through inlet 24 into cooling fins 22 of cooler element 20 . The flow through the cooling fins 22 is progressive in the direction of the outlet 26 of the cooler element 20 . Since the cooler element 22 is completely sealed, it can withstand the pressure of the lubricant. Coolant fluid, in this example what water enters the housing 28 through the inlet conduit 36 and flows around the cooling fins 22 of the cooler element 20 in a progressive manner towards the outlet conduit 34 . During this process, heat is transferred from the hot lubricant to the coolant in the housing through the cooling fin walls.

Da der Druck des Kühlmittels nicht hoch zu sein braucht, muß die Deckplatte 32 des Gehäuses 28 nicht besonders steif sein und brauchen die Sicherungsbolzen 38 nicht besonders stark zu sein. Es tritt auch nicht das Problem auf, daß Kühlmittel an den Kühlrippen vorbeiströmt, da im wesentlichen das ganze Schmiermittel, das in die Kühleranordnung 12 geleitet wird, an demselben Punkt durch das Kühlmittel gekühlt werden wird.Since the pressure of the coolant need not be high, the cover plate 32 of the housing 28 need not be particularly rigid and the securing bolts 38 need not be particularly strong. There is also no problem that coolant will flow past the cooling fins, since essentially all of the lubricant that is directed into the cooler assembly 12 will be cooled by the coolant at the same point.

Claims

1. cooler arrangement ( 12 ) for cooling a lubricant with a housing ( 28 ) having inlet and outlet openings ( 34 , 36 ) which lead to a cavity in the housing ( 28 ), a cooler element ( 20 ), which has a plurality of cooling fins ( 22 ) and a cooler inlet ( 24 ) and a cooler outlet ( 26 ), and a coolant circuit to supply a coolant to the cooler arrangement ( 12 ), characterized in that the inlet and outlet openings ( 34 , 36 ) with the Coolant circuit are connected and the radiator inlet ( 24 ) and the radiator outlet ( 26 ) are connected to a lubricant circuit and that the inlet opening ( 34 ) of the housing ( 28 ) next to the radiator outlet ( 26 ) and the outlet opening ( 36 ) of the housing ( 28 ) next to the cooler ( 24 ) is arranged.

2. A method for cooling a lubricant in a cooler assembly ( 12 ) with a housing ( 28 ) having first and second openings ( 34 , 36 ) leading to a cavity in the housing ( 28 ), a cooler Element ( 20 ) having a plurality of cooling fins ( 22 ) and a radiator inlet ( 24 ) and a radiator outlet ( 26 ), the method comprising the steps that a coolant through the cavity in the housing ( 28 ) via the first and second openings ( 34 , 36 ) and that a lubricant to be cooled is passed through the cooler element ( 20 ) via the cooler inlet ( 24 ) and the cooler outlet ( 26 ) into the cooling fins ( 22 ) of the cooler element ( 20 ), wherein the coolant into the cavity is passed through the one opening of the housing (28) which is the condenser outlet (26) to the next and the coolant from the cavity through the one Publ voltage of the housing (28) is pulled, di e leave the cooler ( 24 ) closest.