DE69806458T2

DE69806458T2 - Ölkühler mit einer Rippe auf der Kühlwasserseite und einer Rippe auf der Ölseite

Info

Publication number: DE69806458T2
Application number: DE1998606458
Authority: DE
Inventors: Shinichi Hamada; Shuji Komoda; Yasutoshi Yamanaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: EP0919780B1; EP0919780A2; EP0919780A3; DE69806458D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölkühler gemäß Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solcher Ölkühler ist beispielsweise bekannt aus JP-B2-210 857.
Ein solcher herkömmlicher Kraftfahrzeug-Ölkühler ist in JP-B2-2-10 357 offenbart und umfasst einen Kühlwasserkanal, einen Ölkanal (Rohr), der innerhalb des Kühlwasserkanals durch Kernplatten gebildet ist, und versetzte Rippen, die mit den beiden Flächen (in den beiden Kanälen) jeder der Kernplatten verlötet sind.
In letzter Zeit hat sich die Anzahl der Einrichtungen, wie beispielsweise eines Ölkühlers, die in einem Motorraum eingebaut sind, vergrößert. Bei dieser Tendenz sind die Abstände zwischen den Einrichtungen im Motorraum verkleinert worden, um der Zunahme der Anzahl der Einrichtungen zu entsprechen und die Größe des Motorraums nicht zu vergrößern. Wenn die Abstände zwischen den Einrichtungen verkleinert sind, ist die Durchführung des Einbaus (die Anbringbarkeit) der Einrichtungen verschlechtert. Dies kann eine Erhöhung der Kosten für die Herstellung des Fahrzeugs verursachen. Daher ist die Verkleinerung der Größe jeder Einrichtung erforderlich geworden.
Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage des obigen Problems gemacht worden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeug- Ölkühler mit einer kleinen Größe zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mittels der im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Ölkühler ein Rohr, das in einem Kühlwasserkanal angeordnet ist und in seinem Inneren einen Luftkanal bildet, eine ölseitige Rippe, die an einer Innenwand des Rohrs befestigt ist, und eine wasserseitige Rippe, die an einer Außenwand des Rohrs befestigt ist und eine Plattendicke größer als diejenige der ölseitigen Rippe aufweist, auf. Vorzugsweise sind die ölseitige und die wasserseitige Rippe gewellte Rippen.
Entsprechend können die ölseitige und die wasserseitige Rippe so ausgebildet sein, dass sie kleine Rippenteilungen aufweisen, sodass die Größe des Ölkühlers verkleinert ist. Weiter kann jede der Rippen eine hohe Dichte und eine große Druckwiderstandsfestigkeit aufweisen. Weil die Plattendicke der wasserseitigen Rippe dicker als diejenige der ölseitigen Rippe ist, kann verhindert werden, dass die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur der wasserseitigen Rippe diejenige der ölseitigen Rippe übersteigt, wenn sie verlötet sind. Als Folge können Verlötungsfehler bzw. -mängel, die durch die Erosion der wasserseitigen Rippe verursacht sind, verhindert werden.
Vorzugsweise weist der Ölkühler weiter ein Gehäuse, ein Trennwandelement, das mit dem Gehäuse einstückig verlötet ist und das Innere des Gehäuses in dem Kühlwasserkanal und einen Filtergehäusebereich aufteilt, und einen Filter auf, der in dem Filtergehäusebereich angeordnet ist. Entsprechend besteht keine Notwendigkeit zur Verwendung von O-Ringen für die Gewährleistung einer Abdichtungseigenschaft zwischen dem Kühlwasserkanal und dem Filtergehäusebereich, was zu einer Herabsetzung der Anzahl der Teile für den Ölkühler führt. Dies führt weiter zu einer Herabsetzung der Kosten für die Herstellung des Ölkühlers.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind leichter aus einem besseren Verständnis der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Ölkühler einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Kernbereichs des Ölkühler der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine innere Rippe des Kernbereichs der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 ist ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Wärmeübertragungskoeffizienten auf der Ölsseite und der Höhe der inneren Rippe;
Fig. 5 ist ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der in der Kernplatte erzeugten Beanspruchung und der Dicke der Kernplatte;
Fig. 6 ist ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Ölströmungswiderstand und der Dicke der inneren Rippe;
Fig. 7 ist ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehungen zwischen der in der inneren Rippe erzeugten Beanspruchung und der Teilung der inneren Rippe;
Fig. 8 ist ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehungen zwischen der in der Kernplatte erzeugten Beanspruchung und der Dicke der Kernplatte;
Fig. 9 ist ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem thermischen Widerstand und der Dicke der Kernplatte;
Fig. 10 ist ein Schnitt durch den Ölkühler bei einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 11 ist ein Schnitt durch den Ölkühler bei einer dritten Ausführungsform;
Fig. 12 ist ein Schnitt durch den Ölkühler bei einer vierten Ausführungsform;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Wabenstruktur-Elements, das als Trennwandelement bei der vierten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 14 ist ein Schnitt durch den Ölkühler bei einer fünften Ausführungsform;
Fig. 15 ist ein Schnitt durch den Ölkühler bei einer sechsten Ausführungsform;
Fig. 16A ist ein Schnitt durch den Ölkühler bei einer siebten Ausführungsform;
Fig. 16B ist eine Ansicht der rechten Seite des Ölkühlers von Fig. 16A;
Fig. 16C ist eine Ansicht von unten auf den Ölkühler von Fig. 16A;
Fig. 17A ist eine Vorderansicht mit einer teilweisen Darstellung des Ölkühlers bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 17B ist ein Schnitt entlang der Linie XVIIB-XVIIB in Fig. 17A;
Fig. 18 ist eine Vorderansicht des Ölkühlers bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 19 ist eine Erläuterungszwecken dienende Darstellung des Ölströmungswegs in dem Ölkühler bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 20 ist ein Schnitt entlang der Linie XX-XX in Fig. 19;
Fig. 21 ist ein Schnitt entlang der Linie XXI-XXI in Fig. 19;
Fig. 22A ist eine Vorderansicht des Ölkühlers bei einer achten Ausführungsform;
Fig. 22B ist eine Ansicht der rechten Seite des Ölkühlers von Fig. 22A;
Fig. 23A ist eine Vorderansicht mit einer teilweisen Darstellung des Ölkühlers bei einer neunten Ausführungsform; und
Fig. 23B ist ein Schnitt entlang der Linie XXIIIB-XXIIIB in Fig. 23A.

(Erste Ausführungsform).

Ein in Fig. 1 dargestellter Ölkühler 100 der ersten bevorzugten Ausführungsform ist an einer Wand eines wassergekühlten Motors (nachfolgend bezeichnet als Motor) befestigt. Der Ölkühler 100 weist ein zylindrisches Filterelement 101 (nachfolgend bezeichnet als Filter) zum Filtern von Motoröl (nachfolgend bezeichnet als Öl), das in dem Motor umläuft, auf, sodass Fremdmaterial aus dem Öl entfernt wird. Der Ölkühler 100 weist weiter einen Ölkühler-Kernbereich 102 (nachfolgend bezeichnet als Kernbereich) für den Austausch von Wärme zwischen dem Motorkühlwasser (nachfolgend bezeichnet als Kühlwasser) und dem Öl auf.
Der Kernbereich 102 besteht aus einer Vielzahl von Kerneinheiten, die in ihrer Wanddickenrichtung miteinander laminiert und verlötet sind (siehe Fig. 2). Jede der Kerneinheiten weist Kernplatten 102a, 102b, die zu besonderen Gestaltungen gepresst sind, und eine rechteckige, gewellte, ölseitige Rippe 102c auf, die mit den Kernplatten 102a, 102b zwischen diesen angeordnet verlötet ist. Ein Kühlwasserkanal 103c für die Strömung von Kühlwasser in seinem Inneren und ein Ölkanal (Rohr) 103d für die Strömung von Öl in seinem Inneren sind voneinander durch die Kernplatten 102a, 102b getrennt. Das heißt, der Ölkanal 103d, der durch die Kernplatten 102a, 102b begrenzt ist, ist in dem Kühlwasserkanal 103c vorgesehen. Jede der Kerneinheiten ist mit einer benachbarten Kerneinheit der Kerneinheiten über eine rechteckige, gewellte, kühlwasserseitige innere Rippe 102d laminiert. Die kühlwasserseitige innere Rippe 102d ist mit den entsprechenden Kernplatten 102a, 102b zwischen den zwei benachbarten Kerneinheiten verlötet. Die Dicke (Rippendicke, Plattendicke) Tw der kühlwasserseitigen inneren Rippe 102d ist dicker als die Dicke (Rippendicke, Plattendicke) To der ölseitigen inneren Rippe 102c.
Jede der inneren Rippen 102c, 102d weist, wie in Fig. 3 dargestellt ist, bekannte Lamellen 103e auf, die durch teilweises Schneiden und einstückiges Aufbiegen der inneren Rippen 102c, 102d an ihren beiden Flächen gebildet sind. Das Kühlwasser und das Öl strömen mäanderförmig an den beiden Flächen der jeweiligen inneren Rippen 102c, 102d infolge der Lamellen 103e. Weiter ist der Kernbereich 102 in einer Filterkonsole (Gehäuse) 105 angeordnet, die aus einem Konsolenelement 104 für die Befestigung an dem Motor und aus einem Trennwandelement 103 besteht, das mit dem Konsolenelement 104 verlötet ist.
Das Konsolenelement 104 und das Trennwandelement 103 sind aus Metall, insbesondere aus Aluminium bei dieser Ausführungsform, hergestellt. Das Trennwandelement 103 teilt das Innere des Konsolenelements 104 in einen Kernraum 103a, in dem der Kernbereich 102 gehalten bzw. untergebracht ist, und in einen Filtergehäusebereich (Filterraum) 103b auf, in dem der Filter 101 gehalten bzw. untergebracht ist.
Der Kernraum 103a dient zur Unterbringung des Kernbereichs 102 und bildet einen Teil des Kühlwasserkanals 103c. Der Kernbereich 102 ist mit der Innenwand der Filterkonsole 105 (dem Trennwandelement 103 und dem Konsolenelement 104) verlötet. Die Filterkonsole 105 weist einen Einlassbereich 102e, damit das Kühlwasser in den Kernraum 103a einströmen kann, und einen Auslassbereich 102f auf, damit das Kühlwasser, das seinen Wärmeaustausch abgeschlossen hat, aus den Kernraum 103a heraus ausströmen kann. Verbindungsrohre 102g sind mit dem Einlassbereich 102e und dem Auslassbereich 102f durch Verlötung zum Anschließen äußerer Rohre (nicht dargestellt) verbunden.
Wenn der Kernbereich 102 und die Filterkonsole 105 verlötet werden, werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist, jede der Kernplatten 102a, 102b, die inneren Rippen 102c, 102d, deren vordere und hintere Fläche mit Lötfüllmetall beschichtet sind, und das Trennwandelement 103 in einer besonderen Reihenfolge in der Filterkonsole 105 miteinander laminiert und in einem Zustand miteinander verlötet, bei dem sich die Motor-Anbaufläche 104a des Konsolenelements 104 an der unteren Seite befindet. Das Konsolenelement 104 ist an dem Motor über die Motor-Anbaufläche 104a befestigt. Entsprechend kann der Kernbereich 102 infolge der Schwerkraft gesichert verlötet werden.
Weiter ist in dem Filtergehäusebereich 103b ein Rückschlagventil 106, hergestellt aus Gummi, vorgesehen um zu verhindern, dass Öl, das in den Filtergehäusebereich 103b durch den Kernbereich 102 hindurch eintritt, zu der Seite des Kernbereichs hin zurückströmt. Das Öl wird mittels des Filters 101 gefiltert und zu dem Motor über einen Leitungsbereich 107 zurückgeführt, der sich von dem zentralen Bereich des Filters 101 aus erstreckt und in den zentralen Bereich des Kernbereichs 102 eindringt. Ein Dichtungselement 108, hergestellt aus Gummi, ist zwischen dem Leistungsbereich 107 und dem Filter 101 vorgesehen, um den Spalt zwischen dem Leistungsbereich 107 und dem Filter 101 abzudichten.
Der Filter 101 ist gegen das Trennwandelement 103 durch ein elastisches Element 109, beispielsweise eine Scheibenfeder, gedrückt, und das elastische Element 109 ist mittels eines Deckels 110 gedrückt, der die Öffnung des Filtergehäuses 103b abdeckt. Der Deckel 110 ist an dem Konsolenelement 104 über einen O-Ring 111 angeschraubt, um den Filtergehäusebereich 103b hermetisch abzudichten. Der Deckel 110 weist ein Schraubenloch 104b zur Aufnahme einer Schraube (nicht dargestellt) auf, die die Filterkonsole 105 (das Konsolenelement 104) an dem Motor befestigt. Das Schraubenloch 104b ist mit breiten Querflächen für den Eingriff durch ein Werkzeug, beispielsweise einen Schraubenschlüssel, ausgebildet, anders verwendet wird, um den Deckel 110 zu drehen. Weiter wird bei dem Ölkühler 100 dieser Ausführungsform der Deckel 110 von dem Konsolenelement 104 entfernt, wenn der Filter 101 ausgetauscht wird.
Als Nächstes werden Merkmale und Wirkungen bei dieser Ausführungsform erläutert. Zunächst können die inneren Rippen 102c, 102d, weil sie zu rechteckigen, gewellten Gestaltungen mittels eines Walzformverfahrens hergestellt werden, eine gewellte Rippe für einen Wärmetauscher, beispielsweise einen Kühler oder einen Kondensator, sein. Daher können die inneren Rippen 102c, 102d eine Rippenteilung (siehe Fig. 3) kleiner als diejenige einer versetzten Rippe, die im Wege des Pressens hergestellt wird, aufweisen. Als Folge ist die Druckwiderstandsfestigkeit (mechanische Festigkeit) des Rohrs (Ölkanals) 103d groß, und ist die Dichte der inneren Rippen vergrößert, sodass der Ölkühler 100 miniaturisiert ist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die versetzten Rippen des herkömmlichen Ölkühlers untersucht und versucht, die Rippenteilung und die Höhe der versetzten Rippen zu verkleinern, sodass die Rippen eine größere Dichte aufweisen. Jedoch war es schwierig, die Rippenteilung und die Höhe der versetzten Rippen zu steuern, weil die versetzten Rippen im Wege des Pressens hergestellt sind. Im Gegensatz hierzu können bei dieser Ausführungsform die Rippenteilung und die Höhe der inneren Rippen 102c, 102d ohne weiteres gesteuert werden.
Das Motoröl läuft innerhalb des Motors um, um die Bewegung der Kolben, der Nockenwellen und dergleichen zu schmieren und diese Teile zu kühlen. Die Vergrößerung der Dichte der inneren Rippen kann den Druckverlust des Ölkühlers herabsetzen. Als Folge besteht die Möglichkeit, dass das Motoröl nicht dem gesamten Motor zugeführt wird, und entsprechend kann der Motor fressen. Zur Lösung dieses Problems ist bei der vorliegenden Erfindung die Dicke To der ölseitigen inneren Rippe 102c verkleinert um zu verhindern, dass der Druckverlust innerhalb des Rohrs 103d ansteigt, ohne die Druckwiderstandsfestigkeit des Rohrs 103d herabzusetzen.
Weiter ist, weil die Dicke Tw der wasserseitigen inneren Rippe 102d größer als die Dicke To der ölseitigen inneren Rippen 102c ist, verhindert, dass die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur der wasserseitigen inneren Rippe 102d diejenige der ölseitigen inneren Rippe 102c übersteigt, wenn sie verlötet sind. Entsprechend ist die Erosion der wasserseitigen inneren Rippe 102d verhindert, um Verlötungsmängel zu verhindern. Wie oben beschrieben, kann gemäß der ersten Ausführungsform der Ölkühler 100 miniaturisiert werden, ohne die Qualitäten, wie beispielsweise die Löteigenschaften und die Druckwiderstandsfestigkeit zu beeinträchtigen.
Weiter wird, weil die wasserseitige innere Rippe 102d stets das Kühlwasser berührt, die wasserseitige innere Rippe 102d leichter erodiert als die ölseitige innere Rippe 102c. Daher wird, wenn die Dicke der inneren Rippen 102c, 102d untereinander gleich sind, die wasserseitige innere Rippe 102d schneller erodiert als die ölseitige innere Rippe 102c. Das heißt, die Standzeit des Ölkühlers 100 ist durch die Standzeit der wasserseitigen inneren Rippe 102d eingeschränkt. Im Gegensatz hierzu ist gemäß dieser Ausführungsform, weil die Dicke Tw der wasserseitigen inneren Rippe 102d dicker als die Dicke To der ölseitigen inneren Rippe 102c ist, die Standzeit der wasserseitigen inneren Rippe 102d verlängert, und ist folglich die Standzeit des Ölkühlers 100 verlängert.
Vorzugsweise ist die Dicke Tw der wasserseitigen inneren Rippe 102d größer als das 1,05-fache der Dicke To der ölseitigen inneren Rippe 102c. Noch weiter bevorzugt ist die Dicke Tw der wasserseitigen inneren Rippe 102d größer als das 1,10-fache der Dicke To der ölseitigen inneren Rippe 102c. Die ölseitige innere Rippe 102c betreffend liegt wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Höhe ho der Rippe vorzugsweise im Bereich von 1 mm bis 3 mm, liegt die Dicke To vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm bis 0,3 mm, und ist die Rippenteilung fpo vorzugsweise gleich 4 mm oder kleiner. Die Plattendicke Tp des Rohrs 103 (der Kernplatte 102a oder 102b) ist vorzugsweise gleich 0,2 mm oder größer.
Die wasserseitige innere Rippe 102d betreffend liegt gleichfalls die Höhe hw der Rippe im Bereich von 1 mm bis 3 mm, liegt die Plattendicke Tw vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm bis 0,3 mm, und ist die Rippenteilung fpw vorzugsweise gleich 4 mm oder kleiner. Diese zu bevorzugenden Abmessungsbereiche sind durch experimentelle Versuche bestimmt, die in Fig. 4 bis 9 dargestellt sind. Beispielsweise zeigt Fig. 4 die Beziehung zwischen dem ölseitigen Wärmeübertragungskoeffizienten α&sub0; und der Höhe ho oder ht der inneren Rippe 102c oder 102d, wenn die Dicke To bzw. Tw der inneren Rippen 102c bzw. 102d 0,1 mm misst und die Dicke Tp des Rohrs 103d 0,6 mm misst. Dies wurde überprüft um zu verhindern, dass die Lamellen 103e durch das Lötfüllmetall geschlossen werden. Weiter ist die untere Grenze (0,05 mm) der Dicke To, Tw der inneren Rippen 102c, 102d so bestimmt worden, dass die inneren Rippen 102c, 102d gesichert verlötet werden können.
Der Kernraum 103a ist mit dem Kühlwasser gefüllt, und der Filtergehäusebereich 103b ist mit dem Öl gefüllt. Weil das Trennwandelement 103 und das Konsolenelement 104 durch Verlötung miteinander verbunden sind, ist es nicht notwendig, dass mehrere O-Ringe zwischen dem Kernraum 103a und dem Filtergehäusebereich 103d eingesetzt werden, um die Abdichtungseigenschaft zwischen diesen zu gewährleisten, wie beispielsweise in dem Europäischen Patent 631 804-A1 (3. Januar 1995) beschrieben ist. Dies führt zu einer Verringerung der Anzahl der Teile des Ölkühlers 100, und führt daher zu einer Herabsetzung der Kosten der Herstellung und einer Verkleinerung der Größe des Ölkühlers 100. Die Anbringbarkeit des Ölkühlers 100 an dem Fahrzeug ist infolge der Verkleinerung der Größe verbessert. Weiter ist die Anzahl der O-Ringe, die kurzlebendige Verbrauchsgüter sind, herabgesetzt, sodass die finanzielle Belastung für den Benutzer des Ölkühlers, nachdem der Benutzer den Ölkühler erworben hat, herabgesetzt ist.

(Zweite Ausführungsform)

Gemäß Fig. 10 weist der Ölkühler 400 bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform um den Filter 101 herum einen Kühlwasserkanal 401 auf, in dem das Kühlwasser strömt. Der Kühlwasserkanal 401 ist zwischen einem Trennwandelement 1031 und dem Konsolenelement 104 vorgesehen. Entsprechend ist die Größe des Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlwasser und dem Öl vergrößert, sodass die Temperatur des Öls nicht weiter herabgesetzt wird. Dies verlängert die Standzeit des Öls. Entsprechend ist die Häufigkeit des Ölwechsels verkürzt, sodass die finanzielle Belastung des Benutzers herabgesetzt ist. Die weiteren Merkmale und Wirkungen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, und ihre Erläuterung wird nicht wiederholt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die beiden inneren Rippen 102c, 102d zu einer rechteckigen, gewellten Gestalt ausgebildet. Jedoch ist die Gestalt der Rippen nicht hierauf beschränkt, und kann sie eine Gestalt nach Art einer Sinus-Linie sein. Obwohl der Ölkühler 100 oder 400 ein äußerer Ölkühler ist, dessen Kernbereich 102 außerhalb des Motors angeordnet ist, kann die vorliegende Erfindung bei einem inneren Ölkühler Anwendung finden, dessen Kernbereich in einem Motor-Wassermantel (Kühlwasserkanal) innerhalb des Motors angeordnet ist.

(Dritte Ausführungsform)

Bei der ersten Ausführungsform weist das Konsolenelement 104 der Filterkonsole 105 den Filtergehäusebereich 103b auf. Im Gegensatz hierzu ist bei einem Ölkühler 200 der dritten Ausführungsform, wie in Fig. 11 dargestellt ist, ein Filtergehäuse 201 zur Unterbringung des Filters 101 in seinem Inneren mit dem Filter 101 zusammengefasst. Wenn der Filter 101 ausgetauscht wird, wird auch das Lüftergehäuse 201 zusammen mit dem Filter 101 ausgetauscht. Bei der dritten Ausführungsform trennt das Trennwandelement 103 den Kernraum 103a von dem Bereich, wo der Filter 101 und das Filtergehäuse 201 angeordnet sind, und dient das Trennwandelement gleichzeitig als Befestigungselement zum Befestigen des Filters 101 und des Filtergehäuses 201. Die weiteren Merkmale und Wirkungen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.

(Vierte Ausführungsform)

Bei der dritten Ausführungsform besteht das Trennwandelement 103 aus einer Aluminiumplatte. Im Gegensatz hierzu weist gemäß Fig. 12 der Ölkühler 300 der vierten bevorzugten Ausführungsform ein Trennwandelement 1032 auf, das ein Honigwabenstruktur-Element (siehe Fig. 13) ist, das aus einer dünnen Aluminiumplatte 1032c besteht, die rechtwinklig mit zwei dünnen Aluminiumplatten 1032a, 1032b zwischen diesen angeordnet verbunden ist. Entsprechend ist das Trennwandelement 1032 leicht ausgebildet, was zu einer leichten Ausbildung des Ölkühlers 300 führt. Weiter ist die Festigkeit des Trennwandelements 1032 verbessert. Die anderen Merkmale und Wirkungen sind die gleichen wie bei der dritten Ausführungsform.

(Fünfte Ausführungsform)

Der Ölkühler 500 bei der fünften bevorzugten Ausführungsform ist ein zu dem Ölkühler 400 der zweiten Ausführungsform modifizierter Ölkühler. Gemäß Fig. 14 weist der Ölkühler 500 eine erste spiralförmige Rippe (ein erstes vorstehendes Element) 501 in dem Kühlwasserkanal 401 auf. Die spiralförmige Rippe 501 steht von dem Trennwandelement 1031 in Richtung zu dem Konsolenelement 104 in dem Kühlwasserkanal 401 vor. Entsprechend ist der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser und dem Öl in dem Kühlwasserkanal 401 erleichtert, sodass die Temperatur des Öls weiter herabgesetzt ist. Die anderen Merkmale und Wirkungen sind die gleichen wie bei der zweiten Ausführungsform.

(Sechste Ausführungsform)

Der Ölkühler 600 bei der sechsten bevorzugten Ausführungsform ist ein weiterer zu dem Ölkühler 400 der zweiten Ausführungsform modifizierter Ölkühler. Gemäß Fig. 15 weist der Ölkühler 600 eine zweite spiralförmige Rippe (ein zweites vorstehendes Element) 601 auf, die von der Außenwand des Konsolenelements 104 der Filterkonsole 105 aus vorsteht. Diese Ausführungsform wird auf der Grundlage des Ölkühlers 400 der zweiten Ausführungsform erläutert; jedoch kann diese Ausführungsform nicht nur bei dem Ölkühler 400, sondern auch bei dem Ölkühler 500 der fünften Ausführungsform oder bei dem Ölkühler Anwendung finden, bei dem der Kühlwasserkanal 401 wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform nicht vorgesehen ist.

(Siebte Ausführungsform)

Die Ölkühler 100-600 bei der ersten bis sechsten Ausführungsform sind äußere Ölkühler, deren Kernbereich 102 außerhalb des Motors angeordnet ist. Im Gegensatz hierzu findet bei der siebten bevorzugten Ausführungsform die vorliegende Erfindung bei einem inneren Ölkühler 700 Anwendung, dessen Kernbereich 102 innerhalb des Motors, insbesondere innerhalb eines Wassermantels (Kühlwasserkanals) des Motors, angeordnet ist.
Gemäß Fig. 16A-16C sind auch bei dem Ölkühler 700 das Trennwandelement 103 (Plattenelement) und das Konsolenelement 104, das Konsolenteile 104A- 104D aufweist, einstückig miteinander verlötet. Der Filter 101 ist innerhalb einer Filterkammer 701, hergestellt aus Aluminium, untergebracht. Die Filterkammer 701 ist mit dem Trennwandelement 103 und dem Konsolenelement 104 nach der Ausbildung zu einer besonderen Gestalt im Wege des Pressens oder des Schmiedens verlötet (siehe Fig. 17A, 17B). Bei dem Ölkühler 700 ist der Deckel 110 an der Filterkammer 701 mit Hilfe von Schrauben 702 befestigt.
Wie in Fig. 18 dargestellt ist, sind Innengewindelöcher 703, 704 an der oberen Seite und der unteren Seite der Filterkammer 701 ausgebildet, und sind Schrauben 706, 707 in die Löcher 703, 704 über flache Scheiben 705, hergestellt aus einem verhältnismäßig weichen Material, beispielsweise aus Kupfer, eingesetzt. Daher fließt, wenn der Filter 101 ausgetauscht wird, die Ölansammlung in der Filterkammer 701 durch das Lösen der Schrauben 706, 707 ohne weiteres heraus. Als Folge kann die Durchführung des Austauschs des Filters 101 verbessert sein.
Als Nächstes wird der Strömungsweg des Öls in dem Ölkühler 700 im Allgemeinen erläutert. Wie in Fig. 19 dargestellt ist, tritt das von dem Motor aus abgegebene Öl in das Innere des Ölkühlers 700 von einem motorseitigen Öleinlass 708 aus, der in dem Konsolenteil 104D des Konsolenelements 104 vorgesehen ist, ein, tritt es durch einen Ölkanal 709, der in dem Konsolenteil 104D vorgesehen ist, hindurch, und strömt es in den Kernbereich 102 durch einen kernseitigen Ölauslass 710 hindurch ein (siehe Fig. 20). Dann strömt, wie in Fig. 19, 21 dargestellt ist, das Öl, das den Wärmeaustausch in dem Kernbereich 102 abgeschlossen hat, in die Filterkammer 701 durch einen kernseitigen Öleinlass 711 hindurch, der in dem Konsolenteil 104A ausgebildet ist, ein, wird es mittels des Ölfilters 101 gefiltert, und kehrt es zu dem Motor über einen ersten motorseitigen Ölauslass 712 zurück, der in dem Konsolenteil 104B ausgebildet ist. Der Konsolenteil 104D bildet einen Rückführungskanal 713 zum Ausbreiten des Öls von dem Ölkanal 709, um zu dem Motor hin umzulaufen. Ein Entlastungsventil 714 ist in dem Rückführungskanal 713 zur direkten Zurückführung des Öls angeordnet, das durch den motorseitigen Öleinlass 708 hindurch geführt wird, um den Ölkühler 700 im Bypass zu umgehen, wenn der Druck im Inneren des Ölkühlers 700 (des Kernbereichs 102 und der Filterkammer 701) eine besondere Größe überschreitet. Weiter bezeichnet das Bezugszeichen 715 eine Bohrung für einen umlaufenden Teil des Öls innerhalb der Filterkammer 701 zu einer Ölwanne hin.

(Achte Ausführungsform)

Gemäß Fig. 22A, 22B ist der Ölkühler 800 bei der achten bevorzugten Ausführungsform ein modifizierter Ölkühler des Ölkühlers 700 bei der siebten Ausführungsform. Speziell weist der Ölkühler 800 eine Rippe (ein drittes vorstehendes Element) 801 auf, das von der Außenwand der Filterkammer 701 und dem Deckel 110 aus vorsteht. Entsprechend kann die Temperatur des Öls wie bei der fünften und der sechsten Ausführungsform herabgesetzt werden, und wird dadurch die Standzeit des Öls verlängert.

(Neunte Ausführungsform)

Der Ölkühler 900 bei der neunten bevorzugten Ausführungsform ist ein innerer Ölkühler wie diejenigen bei der siebten und achten Ausführungsform, und macht der Ölkühler 800 von einem Honigwabenstruktur-Element gemäß Darstellung Fig. 13 als Trennwandelement 1032 Gebrauch. Das Trennwandelement 1032 weist Schraubenlöcher 104d auf, in die Schrauben eingesetzt sind. In diesem Fall wird es, wie in Fig. 23A, 23B dargestellt ist, bevorzugt, dass Verstärkungskragen 901 an dem Honigwaben-Trennwandelement 1032 um die Schraubenlöcher 104d herum angelötet sind.

(Weitere Ausführungsformen).

Bei der vierten und neunten Ausführungsform besteht das Trennwandelement 1032 aus einem Honigwabenstruktur-Element; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die gesamte Filterkonsole 105, das Konsolenelement 104 oder die Filterkammer 701 können aus einem Honigwabenstruktur-Element bestehen.
Obwohl bei der ersten bis sechsten Ausführungsform der Kernbereich 102 sowohl mit dem Trennwandelement 103 als auch mit dem Konsolenelement 104 verlötet ist, kann der Kernbereich 102 mit ausschließlich einem Teil von Trennwandelement 103 und Konsolenelement 104 verlötet sein. Obwohl bei der zweiten Ausführungsform der Kühlwasserkanal 401 durch das Trennwandelement 1031 und das Konsolenelement 104 gebildet bzw. begrenzt ist, kann der Kühlwasserkanal 401 durch die anderen Elemente gebildet bzw. begrenzt sein.
Zwar ist die vorliegende Erfindung dargestellt und unter Bezugnahme auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch ist für den Fachmann erkennbar, dass Änderungen der Form und Details durchgeführt werden können, ohne den Umfang der Erfindung gemäß deren Definition in den beigefügten Ansprüchen zu verlassen.

Claims

1. Ölkühler zum Kühlen von Öl im Wege des Wärmeaustauschs zwischen dem Öl und Kühlwasser, wobei der Ölkühler umfasst:

ein Gehäuse (105), das in seinem Inneren einen Kühlwasserkanal (103c) bildet;

ein Rohr (103d), das in dem Kühlwasserkanal angeordnet ist und in seinem Inneren einen Ölkanal bildet;

eine ölseitige Rippe (102c), die an einer Innenwand des Rohrs (103d) befestigt ist; und

ein wasserseitige Rippe (102d), die an einer Außenwand des Rohrs (103d) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Plattendicke (Tw) der wasserseitigen Rippe (102d) größer als das 1,05-fache der Dicke der ölseitigen Rippe (102c) ist, sodass verhindert ist, dass die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur der wasserseitigen Rippe diejenige der ölseitigen Rippe übersteigt, wenn sie verlötet sind.

2. Ölkühler nach Anspruch 1, wobei die ölseitige Rippe (102c) und die wasserseitige Rippe (102d) gewellte Rippen sind.

3. Ölkühler nach Anspruch 2, wobei die Plattendicke (Tw) der wasserseitigen Rippe (102d) größer als das 1,1-fache derjenigen der ölseitigen Rippe (102c) ist.

4. Ölkühler nach Anspruch 1, wobei:

die ölseitige Rippe (102c) eine Vielzahl von Lamellen (103e) aufweist, um das Öl an ihren beiden Flächen mäanderförmig zu führen;

die Höhe (ho) der ölseitigen Rippe (102c) im Bereich von 1 mm bis 3 mm liegt;

die Plattendicke (To) der ölseitigen Rippe (102c) im Bereich von 0,05 mm bis 0,3 mm liegt;

die Rippenteilung (fpo) der ölseitigen Rippe (102c) kleiner als 4 mm ist; und

die Plattendicke (Tp) des Rohrs (103d) größer als 0,2 mm ist.

5. Ölkühler nach Anspruch 4, wobei:

die Höhe (hw) der wasserseitigen Rippe (102d) im Bereich von 1 mm bis 3 mm liegt;

die Plattendicke (Tw) der wasserseitigen Rippe (102d) im Bereich von 0,05 mm bis 0,3 mm liegt; und

die Rippenteilung (fpw) der wasserseitigen Rippe (102d) kleiner als 4 mm ist.

6. Ölkühler nach Anspruch 1, weiter umfassend:

ein Trennwandelement (103, 1031, 1032), das das Innere des Gehäuses (105) in den Kühlwasserkanal (103c) und einen Filtergehäusebereich (103b) aufteilt und einen Teil des Ölkanals für das Einführen des Öls von dem Rohr (103d) aus in den Filtergehäusebereich (103b) bildet, wobei das Trennwandelement (103, 1031, 1032) aus Metall hergestellt und mit dem Gehäuse (105) einstückig verlötet ist; und

einen Filter (101), der in dem Filtergehäusebereich (103b) des Gehäuses (105) angeordnet ist, zum Filtern des Öls.

7. Ölkühler nach den Anspruch 6, wobei der Filter (101) von dem Kühlwasserkanal (103c) umgeben ist

8. Ölkühler nach Anspruch 7, wobei der Kühlwasserkanal (103c) zwischen dem Gehäuse (105) und dem Trennwandelement (1031) gebildet ist.

9. Ölkühler nach Anspruch 6, weiter umfassend ein erstes vorstehendes Element (501), das in dem Kühlwasserkanal angeordnet ist, der den Filter (101) umgibt, und das von einer Wand des Trennwandelements (1031) aus in Richtung zu einer Innenwand des Gehäuses (105) hin vorsteht.

10. Ölkühler nach Anspruch 9, weiter umfassend ein zweites vorstehendes Element (601), das von dem Gehäuse (105) aus vorsteht.

11. Ölkühler nach Anspruch 6, weiter umfassend ein zweites vorstehendes Element (601), das von dem Gehäuse (105) aus vorsteht.

12. Ölkühler nach Anspruch 6, wobei das Trennwandelement (1032) eine wabenförmige Struktur aufweist.

13. Ölkühler nach den Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend:

einen Kernbereich (102), der das Rohr (103d), in dem das Öl strömt, für den Wärmeaustausch zwischen dem Öl und dem Kühlwasser, das außenseitig des Rohrs (103d) strömt, umfasst,

einen Filter (101) zum Filtern des Öls, das in dem Kernbereich (102) gekühlt wird; und

ein Trennwandelement (103, 1031, 1032), das zwischen dem Kernbereich (102) und dem Filter (101) angeordnet ist und einen Kernraum (103a), in dem der Kernbereich (102) angeordnet ist, von einen Filtergehäuseraum (103b) trennt, in dem der Filter (101) angeordnet ist.

14. Ölkühler nach Anspruch 13, wobei der Kernbereich (102) in einem Kühlwasserkanal eines wassergekühlter Motors angeordnet ist.