EP0197169B1 - Ölkühler - Google Patents

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EP0197169B1
EP0197169B1 EP85104245A EP85104245A EP0197169B1 EP 0197169 B1 EP0197169 B1 EP 0197169B1 EP 85104245 A EP85104245 A EP 85104245A EP 85104245 A EP85104245 A EP 85104245A EP 0197169 B1 EP0197169 B1 EP 0197169B1
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EP
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channels
oil
transverse
open
oil cooler
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EP85104245A
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Günter Röttgering
Dieter Baumann
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Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
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Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0025—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by zig-zag bend plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/08—Arrangements of lubricant coolers

Definitions

  • the invention relates to an oil cooler.
  • a lubricating oil heat exchanger for an internal combustion engine which is designed with a housing made of light metal casting.
  • the housing is provided with cooling fins running parallel to the water flow direction.
  • This heat exchanger is arranged on the end face of the cylinder block of the internal combustion engine and thus disadvantageously leads to an increase in the overall length of the machine.
  • the plate covering the outer side of the central part can be made completely flat. Furthermore, the inwardly open channels are also covered by a flat plate, which forms a transverse channel for the oil adjacent to one transverse side at the edge of the central part and has an oil outlet opening there, and a distance from the edge on the opposite transverse side to form an oil inlet of the middle part.
  • the oil cooler is so small that it can replace the oil pan of an internal combustion engine, for example.
  • the oil cooler does not require more installation space than a previously installed conventional oil pan, so that an exchange is possible without any problems.
  • the manufacture of the oil cooler is due to the design of the central part as a die-cast part and the extremely simple shape of the flat plates, which, for. B. sheet metal can be very simple and inexpensive.
  • the oil cooler offers large heat exchange surfaces for the countercurrent media oil and cooling water.
  • the plate for forming the transverse channel for the oil has a raised end region.
  • the plate can be brought into the specified shape simply by folding, which represents a very low processing effort.
  • the walls of the oil channels and / or the water channels have ribs running transversely to the direction of flow. These ribs swirl the media flowing through the channels and thus intensify the heat exchange.
  • the illustrated embodiment of the oil cooler 1 essentially consists of a middle part 2, which has meandering walls 3, is closed on the long sides 21 and each has an upper and lower projecting edge 81 and 82.
  • the walls 3 alternately form upwardly open channels 4 for the oil and downwardly open channels 4 'for the coolant, generally cooling water.
  • the middle part 2 is covered at the top by an upper end plate 61 and at the bottom by a lower end plate 62.
  • the lower end plate 62 lies sealingly on the projecting edge 82 of the central part 2. No absolute tightness is required between the walls 3 and the lower end plate 62, since a leak would only create a connection between two channels 4 'for the cooling water, which has no negative consequences.
  • the upper end plate 61 even has a purely guiding function, since here the sealing of the oil cooler 1 via the upper edge 81 against the underside of the engine block (not shown) ) he follows.
  • the channels 4 and 4 ' run parallel to one another in the longitudinal direction in the oil cooler 1.
  • transverse channels 15 and 25 for the oil and transverse channels 15 'and 25' for the cooling water are arranged. which serve the distribution of the two media on adjacent channels 4 and 4 '.
  • Inlet openings 51 for the oil which here by simple Shortening the upper end plate 61 in the region of the ends 14 of the oil channels 4 and an outlet opening 52 'for the cooling water are provided in the upper side of the transverse channels 15 and 25' on the end face 22, while an outlet opening 52 for the oil and an inlet opening 51 'for the cooling water on the opposite end face 22'.
  • ribs 7 are arranged on the walls 3 of the oil channels 4, the function of which is to swirl the oil flowing vertically over them in order to achieve good heat distribution in the oil with a minimal increase in pressure and thus an intensive one To ensure heat exchange.
  • an oil cooler 1 without such ribs 7 or with ribs 7 is of course also conceivable in the water channels 4 '.
  • the longitudinal section shown in FIG. 3 through the oil filter 1 along the line AA in FIG. 2 runs through one of the oil passages 4 with ribs 7 arranged on the wall 3.
  • the end transverse passages 25 ', 15, 25 and 15' with the associated inlet and outlet Outlet openings 52 ', 51, 52, 51' for oil and cooling water can be clearly seen, as can the opposite flow profiles of the two media.
  • Figure 4 finally shows part of the oil cooler 1 also in longitudinal section, but here along the line B-B of Figure 2, which runs in a channel 4 'for the cooling water.
  • the channel 4 ' is closed at the bottom by the lower end plate 62, is smooth-walled and connected to the outlet opening 52' via the transverse channel 25 '.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ölkühler.
  • Aus der US-A-1891434 ist ein Ölkühler mit einem Mittelteil bekannt, dessen Boden mäanderförmig mit längs verlaufenden, parallelen, abwechselnd nach innen und außen geöffneten Kanälen ausgebildet ist, wobei die Kanäle jeweils beidseitig in Querkanäle münden, die in den stirnseitigen Bereichen von im übrigen Teil flachen, die Kanäle dichtend abdeckenden Platten ausgebildet sind und Ein- und Auslaßöffnungen aufweisen. Als nachteilig wird bei diesem Ölkühler angesehen, daß der Mittelteil in aufwendiger Weise durch Fräsen aus einer massiven Metallplatte hergestellt ist. Die beiden wärmetauschenden Medien, hier Dampf und Öl, strömen im Gegenstrom, jedoch in weitestgehend laminarer Strömung, durch die Kanäle. Außerdem ergibt die Anordnung sämtlicher Querkanäle in den Platten eine relativ große Bauhöhe des gesamten Ölkühlers, was die Möglichkeiten seiner Unterbringung insbesondere bei beengten räumlichen Verhältnissen einschränkt.
  • Aus der DE-A-2737054 ist ein Schmieröl-Wärmetauscher für eine Brennkraftmaschine bekannt, welcher mit einem aus Leichtmetallguß bestehenden Gehäuse ausgebildet ist. Das Gehäuse ist mit parallel zur Wasserströmungsrichtung verlaufenden Kühlrippen versehen. Dieser Wärmetauscher ist an der Stirnseite des Zylinderblocks der Brennkraftmaschine angeordnet und führt so nachteilig zu einer Vergrößerung der Baulänge der Maschine.
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Ölkühler zu schaffen, der bei einem guten Wirkungsgrad einfach herstellbar und raumsparend mit einer Brennkraftmaschine verbindbar ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Ölkühler gemäß dem Patentanspruch 1.
  • Dadurch, daß die nach außen offenen Kanäle wasserführend und die zugehörigen Querkanäle im Mittelteil vorgesehen sind, kann die die äußere Seite des Mittelteils abdeckende Platte vollkommen flach ausgebildet sein. Weiterhin sind die nach innen offenen Kanäle ebenfalls von einer flachen Platte abgedeckt, wobei diese an der einen Querseite am Rand des Mittelteils anliegend einen Querkanal für das Öl bildet und dort eine Ölaustrittsöffnung aufweist, sowie an der gegenüberliegenden Querseite zur Bildung eines Oleinlasses einen Abstand vom Rand des Mittelteils besitzt.
  • Mit der Erfindung wird eine so geringe Bauhöhe des Ölkühlers erreicht, dass dieser beispielsweise die Ölwanne einer Brennkraftmaschine ersetzen kann. Der Ölkühler benötigt dabei nicht mehr Einbauraum als eine zuvor eingebaute herkömmliche Ölwanne, so daß ein Austausch problemlos möglich ist. Die Herstellung des Ölkühlers ist aufgrund der Ausbildung des Mittelteils als Druckgußteil und der äußerst einfachen Form der flachen Platten, die z. B. Blechplatten sein können, sehr einfach und kostengünstig. Dabei bietet der Ölkühler große Wärmeaustauschflächen für die im Gegenstrom führbaren Medien Öl und Kühlwasser.
  • Zur einfachen Herstellbarkeit trägt weiter bei, daß in einer Weiterbildung des Ölkühlers die Platte zur Ausbildung des Querkanals für das Öl einen hochgezogenen Endbereich aufweist. Die Platte kann dabei einfach durch Abkanten in die angegebene Form gebracht werden, was einen sehr geringen Bearbeitungsaufwand darstellt. Schließlich ist noch vorgesehen, daß die Wandungen der Ölkanäle und/oder der Wasserkanäle quer zur Strömungsrichtung verlaufende Rippen aufweisen. Diese Rippen sorgen für eine Verwirbelung der durch die Kanäle strömenden Medien und damit für einen intensiveren Wärmeaustausch.
  • Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
    • Figur 1 einen erfindungsgemäßen Ölkühler im Querschnitt,
    • Figur 2 eine Draufsicht auf den Ölkühler, teilweise aufgebrochen,
    • Figur 3 einen Längsschnitt durch den Ölkühler entlang der Linie A-A in Figur 2 und
    • Figur 4 einen Längsschnitt durch den Ölkühler entlang der Linie B-B in Figur 2.
  • Wie Figur 1 zeigt, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ölkühlers 1 im wesentlichen aus einem Mittelteil 2, der mäandrierend verlaufende Wandungen 3 aufweist, an den Längsseiten 21 geschlossen ist und je einen oberen und unteren vorspringenden Rand 81 und 82 besitzt. Die Wandungen 3 bilden abwechselnd nach oben offene Kanäle 4 für das Öl und nach unten offene Kanäle 4' für das Kühlmittel, im allgemeinen Kühlwasser. Oben ist der Mittelteil 2 durch eine obere Abschlußplatte 61 und unten durch eine untere Abschlußplatte 62 abgedeckt. Dabei liegt die untere Abschlußplatte 62 randseitig dichtend auf dem vorspringenden Rand 82 des Mittelteils 2 auf. Zwischen den Wandungen 3 und der unteren Abschlußplatte 62 ist keine absolute Dichtigkeit erforderlich, da bei einer Undichtigkeit lediglich eine Verbindung zwischen zwei Kanälen 4' für das Kühlwasser geschaffen würde, was keine negativen Folgen hat. Das gleiche gilt entsprechend für die Verbindung der oberen Abschlußplatte 61 mit dem Mittelteil 2 für die Ölkanäle 4, so daß eine Vermischung von Öl und Kühlwasser völlig ausgeschlossen ist. Für den Fall des unter einem Motor angebrachten Ölkühlers 1, wie er in Figur 1 dargestellt ist, hat die obere Abschlußplatte 61 sogar nur eine reine Leitfunktion, da hier die Abdichtung des Ölkühlers 1 über den oberen Rand 81 gegen die Unterseite des Motorblockes (nicht dargestellt) erfolgt.
  • Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, verlaufen die Kanäle 4 und 4' parallel zueinander in Längsrichtung im Ölkühler 1. Im Bereich der Stirnseiten 22 und 22' sind Querkanäle 15 und 25 für das Öl und Querkanäle 15' und 25' für das Kühlwasser angeordnet, die der Verteilung der beiden Medien auf benachbarte Kanäle 4 und 4' dienen. Einlaßöffnungen 51 für das Öl, die hier durch einfaches Verkürzen der oberen Abschlußplatte 61 im Bereich der Enden 14 der Ölkanäle 4 gebildet sind und eine Auslaßöffnung 52' für das Kühlwasser sind in der Oberseite der Querkanäle 15 und 25' an der Stirnseite 22 angebracht, während eine Auslaßöffnung 52 für das Öl und eine Einlaßöffnung 51' für das Kühlwasser an der gegenüberliegenden Stirnseite 22' liegen. Hierdurch wird eine Führung der wärmeaustauschenden Medien im reinen Gegenstrom erreicht, was für einen guten Wirkungsgrad wesentlich ist.
  • Weiterhin sind an dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf den Wandungen 3 der Ölkanäle 4 Rippen 7 angeordnet, deren Funktion eine Verwirbelung des senkrecht über sie hinwegströmenden Öls ist, um eine gute Wärmeverteilung im Öl bei minimalem Druckanstieg zu erreichen und damit einen intensiven Wärmeaustausch zu gewährleisten. Neben dieser Ausführung ist natürlich auch ein Ölkühler 1 ohne derartige Rippen 7 oder mit Rippen 7 auch in den Wasserkanälen 4' denkbar.
  • Der in Figur 3 gezeigte Längsschnitt durch den Ölfilter 1 entlang der Linie A-A in Figur 2 verläuft durch einen der Ölkanäle 4 mit auf der Wandung 3 angeordneten Rippen 7. Die stirnseitigen Querkanäle 25', 15, 25 und 15' mit den zugehörigen Ein-und Auslaßöffnungen 52', 51, 52, 51' für Öl und Kühlwasser sind deutlich zu erkennen, ebenso wie die einander entgegengesetzten Strömungsverläufe der beiden Medien.
  • Figur 4 schließlich zeigt einen Teil des Ölkühlers 1 ebenfalls im Längsschnitt, hier aber entlang der Linie B-B der Figur 2, die in einem Kanal 4' für das Kühlwasser verläuft. Der Kanal 4' ist nach unten durch die untere Abschlußplatte 62 verschlossen, ist glattwandig und über den Querkanal 25' mit der Auslaßöffnung 52' verbunden.

Claims (3)

1. Ölkühler mit einem als Druckgußteil ausgebildeten Mittelteil (2), dessen Boden mäanderförmig mit längsverlaufenden, parallelen, abwechselnd nach innen und aussen geöffneten Kanälen (4, 4') ausgebildet ist, wobei die nach außen offenen Kanäle (4') wasserführend sind und beidseitig in Querkanäle (15', 25') münden und wobei diese Kanäle (4', 15', 25') an ihrer offenen Seite durch eine flache Platte (62) randseitig dichtend abgedeckt sind, wobei die Querkanäle (15', 25') Wasserein- und Wasserauslaßöffnungen (51', 52',) aufweisen und wobei die nach innen offenen Kanäle (4) über den größten Teil ihrer Länge von einer flachen Platte (61) abgedeckt sind, die an der einen Querseite am Rand des Mittelteils (2) anliegend einen Querkanal (25) für das Öl bildet und dort eine Ölaustrittsöffnung (52) aufweist und die an der gegenüberliegenden Querseite zur Bildung eines Öleinlasses (51) einen Abstand vom Rand des Mittelteils (2) besitzt.
2. Ölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (61) zur Ausbildung des Querkanals (25) einen hochgezogenen Endbereich aufweist.
3. Ölkühler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (3) der Ölkanäle (4) und/oder der Wasserkanäle (4') quer zur Strömungsrichtung verlaufende Rippen (7) aufweisen.
EP85104245A 1985-04-09 1985-04-09 Ölkühler Expired EP0197169B1 (de)

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AT85104245T ATE45030T1 (de) 1985-04-09 1985-04-09 Oelkuehler.
EP85104245A EP0197169B1 (de) 1985-04-09 1985-04-09 Ölkühler
DE8585104245T DE3571869D1 (en) 1985-04-09 1985-04-09 Oil cooler

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EP85104245A EP0197169B1 (de) 1985-04-09 1985-04-09 Ölkühler

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EP0197169A1 EP0197169A1 (de) 1986-10-15
EP0197169B1 true EP0197169B1 (de) 1989-07-26

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EP85104245A Expired EP0197169B1 (de) 1985-04-09 1985-04-09 Ölkühler

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ATE45030T1 (de) 1989-08-15
DE3571869D1 (en) 1989-08-31

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