JP6919552B2 - Cooling circuit and oil cooler - Google Patents
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Description
本開示は、冷却回路及びオイルクーラに関する。 The present disclosure relates to a cooling circuit and an oil cooler.
従来、下記の特許文献1に記載のオイルクーラがある。特許文献1に記載のオイルクーラは、多数のプレートを積層してなる熱交換器コアと、その頂部に取り付けられた流路制御弁とを有する。流路制御弁は、プレートの頂部にろう付けされたバルブハウジングとロータリバルブとからなり、低温冷却水が供給される低温冷却水導入口と、高温冷却水が供給される高温冷却水導入口と、冷却水を戻す冷却水導出口とを有している。熱交換器コアのコア冷却水入口及びコア冷却水出口は、バルブハウジングの内部に連通されている。ロータリバルブの切り替え位置に応じてこれらの流路が適宜に連通し、オイルの加熱及び冷却が行われる。
Conventionally, there is an oil cooler described in
ところで、特許文献1に記載されるようなオイルクーラでは、オイルを加熱する場合と、オイルを冷却する場合とで、用いられる冷却水の流量が異なる。具体的には、オイルを加熱する際に用いられる高温冷却水の流量よりも、オイルを冷却する際に用いられる低温冷却水の流量の方が多くなりやすい。特許文献1に記載のオイルクーラでは、冷却水の流量が相対的に少ないオイル加熱時、及び冷却水の流量が相対的に多いオイル冷却時のいずれの場合でも、一つの冷却水導出口から冷却水が排出される。そのため、特に冷却水の流量の多いオイル冷却時に冷却水の圧力損失が大きくなりやすい。冷却水の圧力損失が大きくなると、冷却水の流速が低下するため、オイルクーラの熱交換性能が低下したり、ポンプ負荷が増加したりする等の問題が生じる可能性がある。
By the way, in an oil cooler as described in
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流量の変更を可能としつつ、圧力損失を低減することの可能なオイルクーラ及び冷却回路を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide an oil cooler and a cooling circuit capable of reducing a pressure loss while allowing a change in a flow rate.
上記課題を解決する冷却回路(10)は、第1冷却水が流れる第1冷却水流路(W20)と、第2冷却水が流れる第2冷却水流路(W23,W52)と、流入する冷却水の温度が所定温度以上であるときに第1冷却水流路における第1冷却水の流通を遮断するとともに、冷却水の温度が所定温度以上であるときに第1冷却水流路における第1冷却水の流通を許可するサーモスタット(43)と、オイルを加熱又は冷却するオイルクーラ(51)と、を備える。オイルクーラは、第1冷却水流路を流れる第1冷却水が流入する第1冷却水流入口(511a)と、第2冷却水流路を流れる第2冷却水が流入する第2冷却水流入口(512a)と、第1冷却水流入口及び第2冷却水流入口の両方が接続される内部流路(77)と、内部流路に接続され、内部流路を流れた冷却水を第1冷却水流路に流出させる第1冷却水流出口(511b)と、内部流路に接続され、内部流路を流れた冷却水を第2冷却水流路に流出させる第2冷却水流出口(512b)と、を有し、サーモスタットにより第1冷却水流路における第1冷却水の流通が遮断されている場合、第2冷却水流入口のみを通じて内部流路に第2冷却水が流入し、サーモスタットにより第1冷却水流路における第1冷却水の流通が許可されている場合、第1冷却水流入口及び第2冷却水流入口の両方を通じて内部流路に第1冷却水及び第2冷却水が流入し、内部流路を流れる冷却水とオイルとの熱交換によりオイルを加熱又は冷却する。
The cooling circuit (10) that solves the above problems includes a first cooling water flow path (W20) through which the first cooling water flows, a second cooling water flow path (W23, W52) through which the second cooling water flows, and an inflowing cooling water. The flow of the first cooling water in the first cooling water flow path is blocked when the temperature of It includes a thermostat (43) that permits distribution and an oil cooler (51) that heats or cools the oil. The oil cooler has a first cooling water inflow port (511a) into which the first cooling water flowing through the first cooling water flow path flows in, and a second cooling water inflow port (512a) in which the second cooling water flowing through the second cooling water flow path flows in. And the internal flow path (77) to which both the first cooling water inflow port and the second cooling water inflow port are connected, and the cooling water connected to the internal flow path and flowing through the internal flow path flows out to the first cooling water flow path. The thermostat has a first cooling water outlet (511b) for causing the cooling water to flow out, and a second cooling water outlet (512b) which is connected to the internal flow path and allows the cooling water flowing through the internal flow path to flow out to the second cooling water flow path. When the flow of the first cooling water in the first cooling water flow path is blocked by the first cooling water flow path, the second cooling water flows into the internal flow path only through the second cooling water inflow port, and the first cooling in the first cooling water flow path is performed by the thermostat. When water flow is permitted, the first cooling water and the second cooling water flow into the internal flow path through both the first cooling water inlet and the second cooling water inlet, and the cooling water and oil flowing through the internal flow path. The oil is heated or cooled by heat exchange with.
この構成によれば、サーモスタットにより第1冷却水流路における第1冷却水の流通が遮断されている場合には、オイルクーラには第2冷却水のみが流入する。これに対し、サーモスタットにより第1冷却水流路における第1冷却水の流通が許可されている場合には、オイルクーラには第1冷却水及び第2冷却水の両方が流入する。よって、オイルクーラを流れる冷却水の流量を変化させることができる。また、第1冷却水流出口及び第2冷却水流出口の2つの流出口から冷却水を流出させることができるため、流出口を一つしか有していない従来のオイルクーラと比較すると、冷却水の圧力損失を低減することができる。 According to this configuration, when the flow of the first cooling water in the first cooling water flow path is blocked by the thermostat, only the second cooling water flows into the oil cooler. On the other hand, when the thermostat permits the flow of the first cooling water in the first cooling water flow path, both the first cooling water and the second cooling water flow into the oil cooler. Therefore, the flow rate of the cooling water flowing through the oil cooler can be changed. Further, since the cooling water can flow out from the two outlets of the first cooling water outlet and the second cooling water outlet, the cooling water is compared with the conventional oil cooler having only one outlet. The pressure loss can be reduced.
上記課題を解決するために、複数のプレートが積層して配置されることにより、オイルが流通するオイル流路と、冷却水が流通する冷却水流路とが交互に設けられるオイルクーラ(51)において、冷却水流路を構成する冷却水用プレート(70)は、冷却水が流入する第1冷却水流入路(72a)及び第2冷却水流入路(73a)と、第1冷却水流入路及び第2冷却水流入路の両方に接続される内部流路(77)と、内部流路から冷却水を流出させる第1冷却水流出路(72b)及び第2冷却水流出路(73b)と、を備え、第1冷却水流入路への冷却水の流入が遮断される一方、第2冷却水流入路に冷却水が流入している場合、内部流路には、第2冷却水流入路のみを通じて冷却水が流入し、第1冷却水流入路及び第2冷却水流入路の両方に冷却水が流入している場合、内部流路には、第1冷却水流入路及び第2冷却水流入路の両方を通じて冷却水が流入する。 In order to solve the above problem, in the oil cooler (51) in which a plurality of plates are stacked and arranged so that an oil flow path through which oil flows and a cooling water flow path through which cooling water flows are alternately provided. , cooling water plate constituting the cooling water passage (70), the first cooling water inlet passage cooling water is inflow (72a) and a second cooling water inlet channel and (73a), the first cooling water inlet channel The internal flow path (77) connected to both the second cooling water inflow path and the first cooling water outflow path (72b) and the second cooling water outflow path (73b) for draining the cooling water from the internal flow path. When the cooling water is blocked from flowing into the first cooling water inflow passage, while the cooling water is flowing into the second cooling water inflow passage, only the second cooling water inflow passage is passed through the internal flow path. When the cooling water flows in and the cooling water flows into both the first cooling water inflow passage and the second cooling water inflow passage, the first cooling water inflow passage and the second cooling water inflow passage enter the internal flow path. Cooling water flows in through both .
この構成によれば、例えば第1冷却水流入路に冷却水を流入させなければ、第2冷却水流入路のみから内部流路に冷却水が流入するようになる。これに対し、第1冷却水流入路に冷却水を流入させれば、第1冷却水流入路及び第2冷却水流入路の両方から内部流路に冷却水が流れるようになる。したがって、内部流路を流れる冷却水の流量を変化させることができる。また、第1冷却水流出路及び第2冷却水流出路の2つの流出路から冷却水を流出させることができるため、流出路を一つしか有していない従来のオイルクーラと比較すると、冷却水の圧力損失を低減することができる。 According to this configuration, for example, unless the cooling water flows into the first cooling water inflow passage, the cooling water flows into the internal flow path only from the second cooling water inflow passage. On the other hand, if the cooling water flows into the first cooling water inflow passage, the cooling water flows from both the first cooling water inflow passage and the second cooling water inflow passage into the internal flow path. Therefore, the flow rate of the cooling water flowing through the internal flow path can be changed. Further, since the cooling water can be discharged from the two outflow passages of the first cooling water outflow passage and the second cooling water outflow passage, the cooling water is compared with the conventional oil cooler having only one outflow passage. The pressure loss can be reduced.
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 The reference numerals in parentheses described in the above means and claims are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
本開示によれば、流量の変更を可能としつつ、圧力損失を低減することの可能なオイルクーラ及び冷却回路を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an oil cooler and a cooling circuit capable of reducing a pressure loss while making it possible to change the flow rate.
以下、冷却回路及びオイルクーラの実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、冷却回路及びオイルクーラの第1実施形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the cooling circuit and the oil cooler will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and duplicate description is omitted.
<First Embodiment>
First, the first embodiment of the cooling circuit and the oil cooler will be described.
図1に示される本実施形態の冷却回路10は、車両に搭載されており、エンジン40の冷却水が循環するエンジン用冷却回路20と、変速機50の作動油が循環する変速機用冷却回路30とにより構成されている。
エンジン用冷却回路20には、エンジン40、ラジエータ41、ヒータコア42、サーモスタット43、及び冷却水ポンプ44が設けられている。
The
The
エンジン40は、冷却水流路W20を通じてラジエータ41に接続されている。また、エンジン40は、冷却水流路W21を通じてヒータコア42に接続されている。したがって、エンジン40と熱交換した冷却水は、冷却水流路W20及び冷却水流路W21を通じてラジエータ41及びヒータコア42の少なくとも一方に流れることが可能となっている。本実施形態では、冷却水流路W20が第1冷却水流路に相当し、冷却水流路W20を流れる冷却水が第1冷却水に相当する。
The
ラジエータ41は、その内部を流れる冷却水と、その外部を流れる空気との間で熱交換を行うことにより冷却水を冷却する。ラジエータ41により冷却された冷却水は、冷却水流路W22を通じて冷却水ポンプ44に流入する。
冷却水ポンプ44は、エンジン40から伝達される動力に基づいて駆動する機械式のポンプ、又は車両に搭載されたバッテリから供給される電力に基づいて駆動する電動式のポンプである。冷却水ポンプ44は、流入する冷却水をエンジン40に圧送することにより、エンジン用冷却回路20の各要素に冷却水を循環させる。
The
The
ヒータコア42は、車両の空調装置の構成要素である。ヒータコア42は、エンジン40から供給される冷却水と、空調装置の空調ダクト内を流れる空気との間で熱交換を行うことにより、空調ダクト内を流れる空気を加熱する。空調装置では、この加熱された空気が空調ダクトを通じて車室内に吹き出されることにより車室内が暖房される。ヒータコア42の内部を流れた冷却水は、冷却水流路W23を通じてサーモスタット43に流入する。本実施形態では、冷却水流路W23が第2冷却水流路に相当し、冷却水流路W23を流れる冷却水が第2冷却水に相当する。
The
サーモスタット43は、ラジエータ41とエンジン40とを接続する冷却水流路W22の途中に設けられている。サーモスタット43は、冷却水の温度が所定の開弁温度Tth1未満である場合には、冷却水流路W22を遮断する閉弁状態となる。開弁温度Tth1は、例えば80度に設定されている。冷却水の温度が開弁温度Tth1未満である場合には、ヒータコア42からエンジン40への冷却水の流れが許可される一方、ラジエータ41からエンジン40への冷却水の流れが遮断される。サーモスタット43は、冷却水の温度が開弁温度Tth1以上である場合には、冷却水流路W22を開放する開弁状態となる。冷却水の温度が開弁温度Tth1以上である場合には、ヒータコア42からエンジン40への冷却水の流れが許可されるとともに、ラジエータ41からエンジン40への冷却水の流れも許可される。開弁温度Tth1よりも高い全開温度Tth2を冷却水の温度が超えると、サーモスタット43は全開状態となる。
The
エンジン用冷却回路20では、エンジン40の冷間始動時等、冷却水の温度が低い状況では、サーモスタット43が閉弁状態となる。そのため、冷却水ポンプ44により圧送される冷却水は、ラジエータ41以外の要素であるエンジン40及びヒータコア42を循環する。したがって、冷却水がラジエータ41において冷却されることがないため、冷却水の温度を早期に上昇させ易くなる。結果的に、エンジン40及びヒータコア42が早期に暖気され易くなる。
In the
その後、冷却水の温度が開弁温度Tth1以上に上昇すると、サーモスタット43が開弁状態となる。そのため、冷却水ポンプ44により圧送される冷却水は、エンジン40、ラジエータ41、及びヒータコア42を循環する。これにより、ラジエータ41において冷却された冷却水がエンジン40に供給されるため、この冷却水がエンジン40と熱交換することによりエンジン40が冷却される。また、エンジン40の内部を流れることにより加熱された冷却水の一部がヒータコア42に供給されるため、ヒータコア42の温度が高温状態に維持される。そのため、ヒータコア42により、空調ダクト内を流れる空気を加熱することができる。
After that, when the temperature of the cooling water rises to the valve opening temperature Tth1 or higher, the
変速機用冷却回路30には、変速機50、オイルクーラ51、及びオイルポンプ52が設けられている。
変速機50は、オイル流路W30を通じてオイルクーラ51のオイル流入口510aに接続されている。変速機50の内部を流れたオイルは、オイル流路W30を通じてオイルクーラ51のオイル流入口510aに流入する。
The
The
オイルクーラ51は、オイル流入口510a、第1冷却水流入口511a、第2冷却水流入口512a、オイル流出口510b、第1冷却水流出口511b、及び第2冷却水流出口512bを備えている。
オイル流入口510aに流入したオイルは、オイルクーラ51の内部を流れた後、オイル流出口510bから排出される。オイル流出口510bから排出されたオイルは、オイル流路W31を通じてオイルポンプ52に流入する。
The
The oil that has flowed into the
オイルポンプ52は、例えば車両に搭載されたバッテリから供給される電力に基づいて駆動する電動式のポンプである。オイルポンプ52は、流入するオイルを変速機50に圧送することにより、変速機用冷却回路30の各要素にオイルを循環させる。
オイルクーラ51の第1冷却水流入口511aは、バイパス流路W40を通じて冷却水流路W20に接続されている。よって、冷却水流路W21を流れる冷却水の一部、すなわちエンジン40から排出される冷却水の一部は、バイパス流路W40を通じてオイルクーラ51に流入する。バイパス流路W40の途中には、逆止弁45が設けられている。逆止弁45は、冷却水流路W20から第1冷却水流入口511aに向かう方向への冷却水の流通を許可する一方、第1冷却水流入口511aから冷却水流路W20に向かう方向への冷却水の流通を規制している。本実施形態では、逆止弁45が流通規制部に相当する。
The
The first cooling
オイルクーラ51の第2冷却水流入口512aは、バイパス流路W41を通じて冷却水流路W23に接続されている。よって、冷却水流路W23を流れる冷却水の一部、すなわちヒータコア42から排出される冷却水の一部は、バイパス流路W41を通じてオイルクーラ51に流入する。
The second cooling
第1冷却水流入口511a及び第2冷却水流入口512aの少なくとも一方からオイルクーラ51の内部に流入した冷却水は、オイルクーラ51を流れるオイルと熱交換する。これによりオイルが加熱又は冷却される。オイルクーラ51の内部を流れた冷却水は、第1冷却水流出口511b又は第2冷却水流出口512bから排出される。第1冷却水流出口511bは、バイパス流路W42を通じて、冷却水流路W20におけるバイパス流路W40との接続部分よりも下流側の部分に接続されている。したがって、第1冷却水流出口511bから排出された冷却水は冷却水流路W20に流入する。第2冷却水流出口512bは、バイパス流路W43を通じて、冷却水流路W23におけるバイパス流路W41との接続部分よりも下流側の部分に接続されている。したがって、第2冷却水流出口512bから排出された冷却水は冷却水流路W23に流入する。
The cooling water that has flowed into the oil cooler 51 from at least one of the first
次に、オイルクーラ51の具体的な構造について説明する。
オイルクーラ51は、複数のプレートが積層して配置されることにより、オイルが流通するオイル流路と、冷却水が流通する冷却水流路とが交互に設けられた構造を有している。図2は、オイルクーラ51の冷却水流路を構成する冷却水用プレート70の断面構造を示したものである。
Next, the specific structure of the
The
図2に示されるように、冷却水用プレート70は、プレート積層方向に直交する断面形状が略六角形状に形成されている。冷却水用プレート70の内部には、冷却水が流れる内部流路77が形成されている。冷却水用プレート70には、冷却水用内部流路77に連通される第1冷却水流入路72a、第2冷却水流入路73a、第1冷却水流出路72b、及び第2冷却水流出路73bが設けられている。また、冷却水用プレート70には、冷却水用内部流路77に連通されていないオイル流入路71a、及びオイル流出路71bが設けられている。第1冷却水流入路72aは、冷却水用プレート70の角部C1に設けられている。冷却水用プレート70において角部C1に隣り合う2つの角部C2,C3には、オイル流出路71b及び第2冷却水流入路73aがそれぞれ設けられている。冷却水用プレート70において角部C1〜C3の対角に位置する角度C4〜C6には、第1冷却水流出路72b、オイル流入路71a、及び第2冷却水流出路73bが設けられている。第1冷却水流入路72aの内径は、第2冷却水流入路73aの内径よりも大きい。同様に、第1冷却水流出路72bの内径は、第2冷却水流出路73bの内径よりも大きい。
As shown in FIG. 2, the cooling
なお、以下では、第1冷却水流入路72aから第1冷却水流出路72bに向かう方向を「X方向」と称し、X方向と直交する方向を「Y方向」と称する。また、第2冷却水流出路73bから第2冷却水流出路73bに向かう方向、すなわちX方向及びY方向を二等分する方向を「α方向」と称する。本実施形態では、X方向が第1方向に相当し、Y方向が第2方向に相当し、α方向が第3方向に相当する。
In the following, the direction from the first cooling
冷却水用プレート70の冷却水用内部流路77には、オフセットフィン74が配置されている。図3に示されるように、オフセットフィン74は、部分的に切り起こされた切り起こし部740をX方向に複数有している。X方向は、オフセットフィン74の開口方向である。X方向において隣り合う切り起こし部740,740は、Y方向にオフセットされて配置されている。このオフセットフィン74では、冷却水が図2に示されるX方向に流れている場合、すなわち冷却水が第1冷却水流入路72aから第1冷却水流出路72bに向かって流れている場合には、切り起こし部740の内部、及び隣り合う切り起こし部740,740の隙間を冷却水が流れるため、冷却水に作用する通水抵抗が小さい。これに対し、冷却水がα方向に流れている場合、すなわち冷却水が第2冷却水流入路73aから第2冷却水流出路73bに向かって流れている場合には、切り起こし部740に冷却水が衝突し易くなるため、冷却水に作用する通水抵抗が大きくなる。本実施形態では、オフセットフィン74が通水抵抗付与部に相当する。
Offset
冷却水用プレート70における第1冷却水流入路72aと第2冷却水流入路73aとの間には、冷却水用プレート70の内壁面から延びるようにリブ75が形成されている。リブ75は、第1冷却水流入路72aと第2冷却水流入路73aとの間における冷却水の流れの短絡を抑制している。
A
同様に、冷却水用プレート70における第1冷却水流出路72bと第2冷却水流出路73bとの間には、冷却水用プレート70の内壁面から延びるようにリブ76が形成されている。リブ76は、第1冷却水流出路72bと第2冷却水流出路73bとの間における冷却水の流れの短絡を抑制している。
Similarly, a
このオイルクーラ51では、図1に示されるオイル流入口510aから、図2に示されるオイル流入路71aにオイルが流入する。オイル流入路71aに流入したオイルは、冷却水用プレート70と隣り合うオイル用プレートに形成されたオイル用内部流路に流入する。図2に示されるように、オイル用内部流路を流れるオイルは、図中の矢印D1で示される方向に流れる。このオイルの流れ方向D1は、第1冷却水流入路72aから第1冷却水流出路72bに向かう冷却水の流れ方向D2に対向している。このオイル用内部流路に流入したオイルは、オイル流出路71bを通じて、図1に示されるオイル流出口510bから排出される。
In the
次に、本実施形態の冷却回路10及びオイルクーラ51の動作例について説明する。
エンジン40の冷間始動時等、エンジン用冷却回路20を流れる冷却水の温度が開弁温度Tth1未満である場合には、サーモスタット43が閉弁状態になっている。この場合、図4に太線で示されるようにエンジン用冷却回路20を冷却水が循環する。すなわち、エンジン40、ヒータコア42、オイルクーラ51、サーモスタット43、及び冷却水ポンプ44に冷却水が循環する一方、ラジエータ41には冷却水が循環しない。
Next, an operation example of the
When the temperature of the cooling water flowing through the
この場合、エンジン40との熱交換により加熱された冷却水が、冷却水流路W21、ヒータコア42、冷却水流路W23、バイパス流路W41を通じてオイルクーラ51の第2冷却水流入口512aに流入し、オイルクーラ51の冷却水用内部流路77を流れる。このオイルクーラ51の冷却水用内部流路77を流れる冷却水と、オイル用内部流路を流れるオイルとの間で熱交換が行われることにより、オイルが加熱される。すなわち、変速機50を流れるオイルを加熱することができる。オイルとの熱交換により温度の低下した冷却水は、第2冷却水流出路73b及び第2冷却水流出口512bを通じてバイパス流路W43に排出される。バイパス流路W43に排出された冷却水は、冷却水流路W23、サーモスタット43、冷却水ポンプ44を通じてエンジン40に流入することにより、再度加熱される。
In this case, the cooling water heated by heat exchange with the
なお、オイルクーラ51では、第2冷却水流入路73aから第2冷却水流出路73bに向かって冷却水が流れているため、冷却水がオフセットフィン74から通水抵抗を受け易い。したがって、オイルクーラ51内を流れる冷却水の流量が少なくなる。この点、図5に示されるように、例えば時刻t10でエンジン40が始動したとすると、変速機50のオイルの温度Ttよりもエンジン40の冷却水の温度Teの方が早期に上昇する。したがって、エンジン40の冷却水の温度Teと変速機50のオイルの温度Ttとの間の温度差ΔTが大きくなるため、仮にオイルクーラ51内を流れる冷却水の流量が少ない場合でも、オイルの加熱が可能である。
In the
その後、エンジン用冷却回路20を流れる冷却水の温度が開弁温度Tth1以上に上昇すると、サーモスタット43が開弁状態になる。この場合、図6に太線で示されるように冷却水がエンジン用冷却回路20を循環する。すなわち、エンジン用冷却回路20の全ての要素を冷却水が循環する。
After that, when the temperature of the cooling water flowing through the
この場合、ラジエータ41において冷却された冷却水がエンジン40、冷却水流路W20、バイパス流路W40を通じてオイルクーラ51の第1冷却水流入口511aに流入する。また、冷却水流路W23を流れる冷却水がバイパス流路W41を通じてオイルクーラ51の第2冷却水流入口512aに流入する。これらの第1冷却水流入口511a及び第2冷却水流入口512aに流入した冷却水がオイルクーラ51の冷却水用内部流路77を流れる。この冷却水用内部流路77を流れる冷却水と、オイル用内部流路を流れるオイルとの間で熱交換が行われることにより、オイルが冷却される。すなわち、変速機50を流れるオイルが冷却される。そのため、図5に示されるように、冷却水の温度が開弁温度Tth1を超える時刻t11以降、変速機50のオイルの温度Ttが低下する。
In this case, the cooling water cooled by the
オイルを熱交換することにより加熱された冷却水は、第1冷却水流入路72a及び第1冷却水流出口511bを通じてバイパス流路W42に排出されるか、あるいは第2冷却水流出路73b及び第2冷却水流出口512bからバイパス流路W43に排出される。バイパス流路W42に排出された冷却水は、冷却水流路W20を通じてラジエータ41に流入することにより、再度冷却される。
The cooling water heated by heat exchange of the oil is discharged to the bypass flow path W42 through the first cooling
以上説明した本実施形態の冷却回路10及びオイルクーラ51によれば、以下の(1)〜(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)サーモスタット43により冷却水流路W20における冷却水の流通が遮断されている場合、オイルクーラ51の第1冷却水流入路72aに冷却水が流入しないため、オイルクーラ51の内部流路77には、第2冷却水流入路73aのみから冷却水が流入する。これに対し、サーモスタット43により冷却水流路W20における冷却水の流通が許可されている場合、オイルクーラ51の内部流路77には、第1冷却水流入路72a及び第2冷却水流入路73aの両方から冷却水が流入する。よって、オイルクーラ51を流れる冷却水の流量を変化させることができる。また、オイルクーラ51には、第1冷却水流出口511b及び第2冷却水流出口512bの2つの流出口、並びに第1冷却水流出路72b及び第2冷却水流出路73bの2つの流出路から冷却水を流出させることができるため、流出口及び流出路をそれぞれ一つしか有していない従来のオイルクーラと比較すると、冷却水の圧力損失を低減することができる。
According to the
(1) When the flow of the cooling water in the cooling water flow path W20 is blocked by the
(2)オイルクーラ51の第1冷却水流入口511aと冷却水流路W20とを接続するバイパス流路W40には、逆止弁45が設けられている。逆止弁45は、オイルクーラ51の第1冷却水流入口511aから冷却水流路W20に向かう方向への冷却水の流通を規制する。これにより、サーモスタット43が閉弁状態であるときに、オイルクーラ51の内部流路77を流れる冷却水が冷却水流路W20に向かって逆流することを防止できる。
(2) A
(3)オイルクーラ51では、第1冷却水流入口511aから第1冷却水流入路72aに流入した冷却水が第1冷却水流出路72bを通じて第1冷却水流出口511bから排出される。この冷却水の流れ方向D2とオイルの流れ方向D1とが対向している。これにより、より効率的に冷却水とオイルとの間で熱交換を行うことができるため、オイルの冷却効率を高めることができる。
(3) In the
(4)オイルクーラ51の冷却水用プレート70は、オフセットフィン74を有している。オフセットフィン74は、第1冷却水流入路72aから第1冷却水流出路72bに向かう方向であるX方向に流れる際に冷却水が受ける通水抵抗と、第2冷却水流入路73aから第2冷却水流出路73bに向かう方向であるα方向に流れる際に冷却水が受ける通水抵抗とを異ならせる。具体的には、前者の通水抵抗よりも後者の通水抵抗の方が大きい。これにより、冷却水が第1冷却水流入路72aから第1冷却水流出路72bに向かって流れ易くなるため、オイルクーラ51内の冷却水がラジエータ41に流れ易くなる。結果的に、冷却回路10内の冷却水を冷却させ易くなるため、冷却回路10の冷却効率を高めることができる。また、冷却水用プレート70の内部にオフセットフィン74を配置するだけで、2方向の通水抵抗を容易に異ならせることができる。
(4) The cooling
(5)オイルクーラ51では、第1冷却水流入路72a及び第1冷却水流出路72bが、X方向においてオフセットフィン74を挟んで対向するように配置されている。また、第2冷却水流入路73a及び第2冷却水流出路73bが、α方向においてオフセットフィン74を挟んで対向するように配置されている。これにより、冷却水とオイルとの熱交換効率を高く維持しつつも、X方向に流れる冷却水に作用する通水抵抗と、α方向に流れる冷却水に作用する通水抵抗とを異ならせることができる。
(5) In the
(6)オイルクーラ51における第1冷却水流入路72aと第2冷却水流入路73aとの間にはリブ75が設けられている。リブ75により、第1冷却水流入路72aと第2冷却水流入路73aとの間における冷却水の流れの短絡を抑制することができるため、オイルクーラ51の熱交換効率の低下を抑制することができる。
(6) A
<第2実施形態>
次に、冷却回路10の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の冷却回路10との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態のエンジン40は、過給機付きのエンジンである。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the
図7に示されるように、本実施形態の冷却回路10は、ヒータコア42を流れる回路に代えて、チャージエアクーラ(Charge Air Cooler : CAC)81の冷却水が循環するCAC用冷却回路80を備えている。CAC用冷却回路80には、CAC81、低水温ラジエータ82、冷却水用ポンプ83、及びサーモスタット84が設けられている。
As shown in FIG. 7, the cooling
CAC81は、過給機付きエンジン40において圧縮された吸気を冷却することにより空気密度を高める装置である。CAC81と低水温ラジエータ82との間には冷却水流路W50,W51を通じて冷却水が循環している。低水温ラジエータ82は、その内部を流れる冷却水と、その外部を流れる空気との間で熱交換を行うことにより、冷却水を冷却する。
The
冷却水用ポンプ83は、冷却水流路W51に設けられている。冷却水用ポンプ83は、CAC用冷却回路80内の冷却水を循環させる。
オイルクーラ51の第2冷却水流入口512aは、冷却水流路W52を通じて冷却水流路W50に接続されている。また、オイルクーラ51の第2冷却水流出口512bは、冷却水流路W53を通じて冷却水流路W51に接続されている。本実施形態では、冷却水流路W52が第2冷却水流路に相当し、冷却水流路W52の内部を流れる冷却水が第2冷却水に相当する。
The cooling
The second cooling
サーモスタット84は、冷却水流路W50における冷却水流路W52との接続部分に設けられている。サーモスタット84は、冷却水の温度が所定温度未満である場合には閉弁状態となり、冷却水流路W50における冷却水の流れを遮断する。サーモスタット84は、冷却水の温度が所定温度以上である場合には開弁状態となり、冷却水流路W50における冷却水の流れを許可する。
The
なお、本実施形態の冷却回路10では、冷却水流路W20が冷却回路W24を通じて冷却水流路W22に接続されている。冷却回路W24は、冷却水流路W20を流れる冷却水を、ラジエータ41を迂回させて冷却水流路W22に流す流路である。
このような構成によれば、サーモスタット43,84が閉弁状態である場合には、CAC81で熱交換することにより加熱された冷却水がオイルクーラ51に供給される。そのため、オイルクーラ51では、この冷却水とオイルとの間で熱交換が行われることにより、オイルを加熱することができる。
In the
According to such a configuration, when the
<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・バイパス流路W40には、冷却水の流通を規制する流通規制部として、逆止弁45に代えて、電磁弁を設けてもよい。
<Other Embodiments>
In addition, each embodiment can also be implemented in the following embodiments.
A solenoid valve may be provided in the bypass flow path W40 instead of the
・オイルクーラ51により冷却されるオイルは、変速機50に用いられるオイルに限らず、エンジン40等の動力機に用いられるオイルであってもよい。
・冷却回路10は、エンジン40に代えて、車両に搭載された電動機や、電動機を駆動させるためのインバータ装置等を冷却するものであってもよい。
The oil cooled by the
-The
・冷却水用プレート70には、通水抵抗付与部として、オフセットフィン以外の適宜の構造を設けてもよい。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
-The
-The present disclosure is not limited to the above specific examples. Specific examples described above with appropriate design changes by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.
W20:冷却水流路(第1冷却水流路)
W23,W52:冷却水流路(第2冷却水流路)
W40:バイパス流路
10:冷却回路
43:サーモスタット
45:逆止弁(流通規制部)
50:変速機
51:オイルクーラ
70:冷却水用プレート
72a:第1冷却水流入路
72b:第1冷却水流出路
73a:第2冷却水流入路
73b:第2冷却水流出路
74:オフセットフィン(通水抵抗付与部)
75:リブ
77:内部流路
511a:第1冷却水流入口
511b:第1冷却水流出口
512a:第2冷却水流入口
512b:第2冷却水流出口
W20: Cooling water flow path (first cooling water flow path)
W23, W52: Cooling water flow path (second cooling water flow path)
W40: Bypass flow path 10: Cooling circuit 43: Thermostat 45: Check valve (Distribution regulation part)
50: Transmission 51: Oil cooler 70: Cooling
75: Rib 77:
Claims (12)
第2冷却水が流れる第2冷却水流路(W23,W52)と、
流入する冷却水の温度が所定温度以上であるときに前記第1冷却水流路における前記第1冷却水の流通を遮断するとともに、前記冷却水の温度が所定温度以上であるときに前記第1冷却水流路における前記第1冷却水の流通を許可するサーモスタット(43)と、
オイルを加熱又は冷却するオイルクーラ(51)と、を備え、
前記オイルクーラは、
前記第1冷却水流路を流れる前記第1冷却水が流入する第1冷却水流入口(511a)と、
前記第2冷却水流路を流れる前記第2冷却水が流入する第2冷却水流入口(512a)と、
前記第1冷却水流入口及び前記第2冷却水流入口の両方が接続される内部流路(77)と、
前記内部流路に接続され、前記内部流路を流れた冷却水を前記第1冷却水流路に流出させる第1冷却水流出口(511b)と、
前記内部流路に接続され、前記内部流路を流れた冷却水を前記第2冷却水流路に流出させる第2冷却水流出口(512b)と、を有し、
前記サーモスタットにより前記第1冷却水流路における前記第1冷却水の流通が遮断されている場合、前記第2冷却水流入口のみを通じて前記内部流路に前記第2冷却水が流入し、
前記サーモスタットにより前記第1冷却水流路における前記第1冷却水の流通が許可されている場合、前記第1冷却水流入口及び前記第2冷却水流入口の両方を通じて前記内部流路に前記第1冷却水及び前記第2冷却水が流入し、
前記内部流路を流れる冷却水と前記オイルとの熱交換により前記オイルを加熱又は冷却する
冷却回路。 The first cooling water flow path (W20) through which the first cooling water flows and
The second cooling water flow path (W23, W52) through which the second cooling water flows, and
When the temperature of the inflowing cooling water is equal to or higher than a predetermined temperature, the flow of the first cooling water in the first cooling water flow path is blocked, and when the temperature of the cooling water is equal to or higher than the predetermined temperature, the first cooling is performed. A thermostat (43) that permits the flow of the first cooling water in the water flow path, and
The oil cooler (51) for heating or cooling the oil is provided.
The oil cooler
The first cooling water inflow port (511a) into which the first cooling water flowing through the first cooling water flow path flows in, and
A second cooling water inflow port (512a) into which the second cooling water flowing through the second cooling water flow path flows in, and
An internal flow path (77) to which both the first cooling water inlet and the second cooling water inlet are connected, and
A first cooling water outlet (511b) connected to the internal flow path and causing the cooling water flowing through the internal flow path to flow out to the first cooling water flow path .
It has a second cooling water outlet (512b) that is connected to the internal flow path and allows the cooling water that has flowed through the internal flow path to flow out to the second cooling water flow path.
When the flow of the first cooling water in the first cooling water flow path is blocked by the thermostat, the second cooling water flows into the internal flow path only through the second cooling water inflow port, and the second cooling water flows into the internal flow path.
When the thermostat permits the flow of the first cooling water in the first cooling water flow path, the first cooling water enters the internal flow path through both the first cooling water inflow port and the second cooling water inflow port. And the second cooling water flows in,
A cooling circuit that heats or cools the oil by heat exchange between the cooling water flowing through the internal flow path and the oil.
前記バイパス流路に設けられ、前記第1冷却水流入口から前記第1冷却水流路に向かう方向への前記第1冷却水の流通を規制する流通規制部(45)と、
を更に備える請求項1に記載の冷却回路。 A bypass flow path (W40) that connects the first cooling water inlet to the first cooling water flow path, and
A distribution control unit (45) provided in the bypass flow path and restricting the flow of the first cooling water in the direction from the first cooling water inflow port to the first cooling water flow path.
The cooling circuit according to claim 1.
請求項2に記載の冷却回路。 The cooling circuit according to claim 2, wherein the distribution control unit includes a check valve.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却回路。 The oil cooler according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow direction of the cooling water flowing from the first cooling water inlet to the first cooling water outlet and the flow direction of the oil face each other. Cooling circuit.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の冷却回路。 The cooling circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the oil is oil used for a vehicle transmission (50).
請求項1〜4のいずれか一項に記載の冷却回路。 The cooling circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the oil is an oil used for a vehicle motor.
前記冷却水流路を構成する冷却水用プレート(70)は、
冷却水が流入する第1冷却水流入路(72a)及び第2冷却水流入路(73a)と、
前記第1冷却水流入路及び前記第2冷却水流入路の両方に接続される内部流路(77)と、
前記内部流路から冷却水を流出させる第1冷却水流出路(72b)及び第2冷却水流出路(73b)と、を備え、
前記第1冷却水流入路への冷却水の流入が遮断される一方、前記第2冷却水流入路に冷却水が流入している場合、前記内部流路には、前記第2冷却水流入路のみを通じて冷却水が流入し、
前記第1冷却水流入路及び前記第2冷却水流入路の両方に冷却水が流入している場合、前記内部流路には、前記第1冷却水流入路及び前記第2冷却水流入路の両方を通じて冷却水が流入する
オイルクーラ。 An oil cooler (51) in which an oil flow path through which oil flows and a cooling water flow path through which cooling water flows are alternately provided by arranging a plurality of plates in a laminated manner.
The cooling water plate constituting the cooling water passage (70),
The first coolant inlet passage cooling water is you inflow (72a) and a second cooling water inlet channel and (73a),
An internal flow path (77) connected to both the first cooling water inflow path and the second cooling water inflow path, and
A first cooling water outflow passage (72b) and a second cooling water outflow passage (73b) for draining cooling water from the internal flow path are provided.
When the inflow of the cooling water into the first cooling water inflow passage is blocked, while the cooling water is flowing into the second cooling water inflow passage, the second cooling water inflow passage is connected to the internal flow path. Cooling water flows in only through
When the cooling water flows into both the first cooling water inflow passage and the second cooling water inflow passage, the internal flow path includes the first cooling water inflow passage and the second cooling water inflow passage. An oil cooler in which cooling water flows in through both.
前記第1冷却水流入路から前記第1冷却水流出路に向かう第1方向に流れる際に前記冷却水が受ける通水抵抗と、前記第2冷却水流入路から前記第2冷却水流出路に向かう第2方向に流れる際に前記冷却水が受ける通水抵抗とを異ならせる通水抵抗付与部(74)を更に有する
請求項7に記載のオイルクーラ。 The cooling water plate is
The water flow resistance that the cooling water receives when flowing in the first direction from the first cooling water inflow passage to the first cooling water outflow passage, and the second cooling water outflow passage from the second cooling water inflow passage to the second cooling water outflow passage. The oil cooler according to claim 7, further comprising a water flow resistance imparting portion (74) that makes the water flow resistance received by the cooling water different when flowing in two directions.
請求項8に記載のオイルクーラ。 In the water flow resistance imparting portion, a plurality of partially cut-up portions are formed in the first direction, and the cut-up portions adjacent to each other in the first direction are arranged so as to be offset from each other. The oil cooler according to claim 8, which is an offset fin.
前記第1冷却水流入路及び前記第1冷却水流出路は、前記第1方向において前記オフセットフィンを挟んで対向するように配置され、
前記第2冷却水流入路及び前記第2冷却水流出路は、前記第3方向において前記オフセットフィンを挟んで対向するように配置されている
請求項9に記載のオイルクーラ。 The direction orthogonal to the first direction, in which the adjacent cut-up portions are offset from each other, is the second direction, and the direction in which the first direction and the second direction are equally divided is the third direction. When
The first cooling water inflow passage and the first cooling water outflow passage are arranged so as to face each other with the offset fin in the first direction.
The oil cooler according to claim 9, wherein the second cooling water inflow passage and the second cooling water outflow passage are arranged so as to face each other with the offset fins interposed therebetween in the third direction.
請求項7〜10のいずれか一項に記載のオイルクーラ。 A rib (75) for suppressing a short circuit of the cooling water flow between the first cooling water inflow passage and the second cooling water inflow passage is formed. The oil cooler described in any one item.
請求項7〜11のいずれか一項に記載のオイルクーラ。
The oil cooler according to any one of claims 7 to 11, wherein the flow direction of the cooling water from the second cooling water inflow path to the second cooling water outflow path is opposed to the flow direction of the oil.
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