KR100527705B1

KR100527705B1 - 오일쿨러

Info

Publication number: KR100527705B1
Application number: KR10-2002-0079533A
Authority: KR
Inventors: 최승우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2005-11-09
Also published as: KR20040051852A

Abstract

본 발명은 오일쿨러에 관한 것으로, 실린더블록(2)의 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 형성된 메인통로상에 다수개의 볼트(11,13)를 매개로 장착되고, 그 내부에는 냉각수의 순환경로를 가지는 냉각수통로(25a) 및 오일의 순환경로를 가지는 오일통로(25b)가 서로 분할되면서 구비되어져, 오일쿨러(20)의 구성시 비용이 절감되고 레이아웃의 구성에 제약을 덜 받게 됨으로써 그만큼 여유공간이 확보되게 되며, 아울러 냉각수통로(25a)를 통과하는 냉각수의 모든 유량을 냉각유량으로서 사용할 수 있게 됨으로써 오일통로(25b)를 통과하는 오일의 냉각효율을 극대화시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

오일쿨러{oil cooler}

본 발명은 오일쿨러에 관한 것으로, 특히 구성비용과 설치비용을 절감시키면서 냉각수의 모든 유량을 냉각유량으로 사용할 수 있도록 하여 오일의 냉각효율을 극대화시킬 수 있도록 된 오일쿨러에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진은 실린더블록, 실린더헤드, 피스톤, 크랭크축, 컨넥팅로드, 캠 등과 같은 다양한 부품들로 구성된다.

상기한 부품들이 고속으로 작동되는 과정에서 서로 마찰되는 부분에는 반드시 열이 생기게 되고, 이와 같은 각 마찰부 및 습동부는 윤활유(오일)를 사용하여 냉각 및 윤활시키도록 되어 있다.

즉, 오일은 마찰부 및 습동부의 열을 운반 제거하여 냉각하는 효과를 가지게 되는 것이다.

이와 같이, 엔진의 각부를 냉각하는 과정에서 가열된 오일은 오일팬으로 되돌아가는 동안에 방열되면서 냉각이 되지만, 최근 고속회전으로 운용되는 엔진에서는 오일팬에서의 방열만으로는 오일의 냉각이 불충분하기 때문에 별도의 오일쿨러를 사용하고 있는 실정이다.

상기의 오일쿨러는 보통 공랭식과 수냉식이 있으며, 이하 본 명세서에서는 수냉식 오일쿨러를 이용한 오일의 냉각구조에 대해 설명하기로 한다.

종래의 오일 냉각구조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 엔진의 시동으로 물펌프(1)가 구동되면 냉각수는 실린더블록(2)의 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 설치된 냉각수파이프(3)를 통해 물재킷으로 공급되고, 이후 실린더블록(2)의 측부에 장착된 오일쿨러(4)와 서모스탯(5)을 경유하면서 가열된 상태로 라디에이터(6)에 공급되며, 상기 라디에이터(6)로 공급된 가열된 냉각수는 방열과정을 거치면서 재차 냉각된 후 물펌프(1)의 구동력으로 상기의 경로를 반복적으로 순환하게 된다.

또한, 엔진의 시동으로 오일펌프가 구동되면 오일팬(7)에 저장되어 있던 오일은 오일쿨러(4)로 유입되고, 상기 오일쿨러(4)로 유입된 오일은 냉각수와의 열교환을 통해 냉각된 다음 오일필터(8)를 통과하는 과정상에서 여과된 후 오일파이프(9)를 통해 오일 메인 갤러리로 공급되며, 오일 메인 갤러리로 공급된 오일은 엔진의 각 마찰부 및 습동부로 공급되어 엔진을 냉각시키거나 또는 윤활시키게 된다.

즉, 종래의 오일 냉각구조는 엔진의 시동과 함께 오일팬(7)에 저장되어 있던 오일이 실린더블록(2)의 측면상에 장착된 오일쿨러(4)를 통과하는 과정상에서 냉각수와의 열교환을 통해 냉각이 이루어지는 구조로 되어 있는 것이다.

한편, 도 1과 도 2에 도시된 미설명부호 P1은 냉각수유입호스이고, P2은 냉각수배출호스이며, P3는 오일유입호스이고, P4는 오일배출호스이다.

또한, 미설명부호 W는 냉각수이고, F는 오일이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉각구조는 오일쿨러(4)가 실린더블록(2)의 측면상에 창작된 외장식으로 되어 있기 때문에, 냉각수의 순환구조를 이루기 위해서는 전술한 바와 같이 냉각수유입호스(P1) 및 냉각수배출호스(P2)를 별도로 결합시켜야 하며, 이로 인해 레이아웃의 구성비용이 많이 소요된다는 단점과 레이아웃의 구성에 제약이 따르게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 냉각수파이프(3)를 흐르는 냉각수는 보편적으로 100% 모두 오일쿨러(4)로 공급되지 않고 도 3에 도시된 바와 같이 20% ~ 30% 정도는 냉각수파이프(3)내에 그대로 잔류하게 되는데, 이와 같은 냉각수의 잔류량에 의해 종래에는 오일의 냉각효율을 극대화시키지 못한다는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 실린더블록의 좌,우뱅크사이에 형성된 메인통로상에 오일쿨러를 장착시킴으로써, 레이아웃의 구성시 수반되는 제약을 최소화시키면서 아울러 비용의 절감을 이룩하고, 또한 냉각수의 모든 유량을 냉각유량으로 사용할 수 있도록 하여 오일의 냉각효율을 극대화시킬 수 있도록 된 오일쿨러를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더블록의 좌,우뱅크사이에 형성된 메인통로상에 다수개의 볼트를 매개로 장착되면서, 그 내부에는 냉각수의 순환경로를 가지는 냉각수통로 및 오일의 순환경로를 가지는 오일통로가 서로 분할되도록 구비되는 오일쿨러에 있어서, 상기 좌,우뱅크사이에 위치되면서 다수개의 볼트를 매개로 실린더블록상에 체결되어 설치되고, 상측으로 개구된 오목한 모양의 챔버가 형성되며, 이 챔버의 일측에는 물펌프로부터 냉각수가 유입되는 냉각수유입통로 및 오일필터쪽으로 연결되는 오일배출통로가 형성되고, 반대편의 타측에는 서모스탯쪽으로 연결되는 냉각수배출통로 및 오일팬으로부터 연결되는 오일유입통로가 형성되는 오일쿨러바디부재와; 상기 챔버를 밀폐시키기 위해 오일쿨러바디부재상에 다수개의 볼트를 매개로 체결되어 결합되고, 그 일측부 윗면에는 상기 오일유입통로와 챔버를 연결시키는 제1연결통로가 형성되며, 반대편의 타측부 윗면에는 상기 챔버와 오일배출통로를 연결시키는 제2연결통로가 형성되는 바디커버부재와; 상기 바디커버부재의 저면에 용접결합되어 바디커버부재의 설치시 챔버내에 위치되도록 설치되고, 그 내부에는 상기 냉각수유입통로와 냉각수배출통로를 연결하는 다수개의 냉각수통로 및 상기 제1연결통로와 제2연결통로를 연결하는 다수개의 오일통로가 형성되며, 이 냉각수통로와 오일통로는 한 개씩 교대로 적층되면서 형성되는 다판식 플레이트부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 오일쿨러를 설명하기 위한 평면도 및 종단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 오일쿨러(20)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 실린더블록(2)의 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 형성된 메인통로상에 다수개의 볼트(11,13)를 매개로 장착되며, 또한 그 내부에는 냉각수의 순환경로를 가지는 냉각수통로(25a) 및 오일의 순환경로를 가지는 오일통로(25b)가 서로 분할되는 구조를 가지면서 형성되는 구조로 되어 있다.

즉, 본 발명의 오일쿨러(20)는 상기 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 위치되면서 다수개의 볼트(11)를 매개로 실린더블록(2)상에 체결되어 설치되는 오일쿨러바디부재(21)와, 상기 오일쿨러바디부재(21)상에 다수개의 볼트(13)를 매개로 체결되어 결합되는 바디커버부재(23)와, 상기 바디커버부재(23)의 저면에 용접결합되어 바디커버부재(23)의 설치시 오일쿨러바디부재(21)내에 위치되도록 설치되는 다판식 플레이트부재(25)로 구성된다.

여기서, 상기 오일쿨러바디부재(21)에는 상측으로 개구된 오목한 모양의 챔버(21a)가 형성되고, 이 챔버(21a)의 일측으로는 물펌프(1)로부터 냉각수가 유입되는 냉각수유입통로(21b) 및 오일필터(8)쪽으로 연결되는 오일배출통로(21c)가 형성되며, 반대편의 타측으로는 서모스탯(5)쪽으로 연결되는 냉각수배출통로(21d) 및 오일팬(7)으로부터 연결되는 오일유입통로(21e)가 형성된다.

그리고, 상기 바디커버부재(23)는 오일쿨러바디부재(21)상에 볼트(13)를 매개로 체결될 때 상기 오일쿨러바디부재(21)의 챔버(21a)를 밀폐시키는 역할을 수행하게 된다.

또한, 상기 바디커버부재(23)의 일측부 윗면에는 오일유입통로(21e)와 챔버(21a)를 연결시키는 제1연결통로(23a)가 형성되며, 반대편의 타측부 윗면에는 챔버(21a)와 오일배출통로(21c)를 연결시키는 제2연결통로(23b)가 형성된다.

그리고, 상기 다판식 플레이트부재(25)의 내부에는 냉각수유입통로(21b)와 냉각수배출통로(21d)를 연결하는 다수개의 냉각수통로(25a) 및 상기 제1연결통로(23a)와 제2연결통로(23b)를 연결하는 다수개의 오일통로(25b)가 형성되는데, 상기 냉각수통로(25a)와 오일통로(25b)는 서로 간에 분할되어 연결이 차단되는 구조로 되어 있으며, 또한 상기의 냉각수통로(25a)와 오일통로(25b)는 한 개씩 교대로 적층되면서 형성되는 구조를 가지도록 되어 있다.

한편, 상기의 다판식 플레이트부재(25)는 두 개의 플레이트부재가 한 쌍으로 이루어지면서 양측의 끝단이 서로 중첩을 이루는 구조로 되어 있으며, 또한 서로 중첩된 양단은 브레이즈 용접(braze welding)을 통해 서로 결합되게 된다.

그리고, 상기의 다판식 플레이트부재(25)는 부식방지와 경량화를 이룩하기 위해 알루미늄(Al)으로 제작되게 된다.

이하, 본 발명에 따른 오일쿨러(20)를 이용한 오일의 냉각과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 엔진의 시동으로 물펌프(1)가 구동되면 냉각수는 실린더블록(2)의 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 설치된 오일쿨러바디부재(21)의 냉각수유입통로(21b)를 통해 챔버(21a)로 유입되게 되고, 상기 챔버(21a)로 유입된 냉각수는 다판식 플레이트부재(25)에 형성된 다수개의 냉각수통로(25a)를 통과하여 오일쿨러바디부재(21)에 형성된 냉각수배출통로(21d)를 통해 배출되면서 물재킷으로 공급되며, 이후 스로틀보디(도시않됨) 및 히터(도시않됨)등과 같은 각 기관을 경유하면서 냉각작용을 발휘한 다음 서모스탯(5)을 경유하여 가열된 상태로 라디에이터(6)에 공급되게 되고, 상기 라디에이터(6)로 공급된 가열된 냉각수는 방열과정을 거치면서 재차 냉각된 후 물펌프(1)의 구동력으로 상기의 경로를 반복적으로 순환하게 된다.

또한, 엔진의 시동으로 오일펌프가 구동되면 오일팬(7)에 저장되어 있던 오일은 오일쿨러바디부재(21)에 형성된 오일유입통로(21b)와 바디커버부재(23)에 형성된 제1연결통로(23a)를 순차적으로 경유하여 챔버(21a)로 유입되게 되고, 상기 챔버(21a)로 유입된 오일은 다판식 플레이트부재(25)에 형성된 다수개의 오일통로(25b)를 통과하면서 냉각수와의 열교환을 통해 냉각되게 된다.

그리고, 상기 오일통로(25b)를 통과하면서 냉각이 이루어진 오일은 바디커버부재(23)에 형성된 제2연결통로(23b)와 오일쿨러바디부재(21)에 형성된 오일배출통로(21c)를 순차적으로 통과한 다음 오일필터(8)를 통과하는 과정상에서 불순물이 여과되게 되고, 상기 오일필터(8)를 통과한 깨끗한 오일은 메인 갤러리된 후 엔진의 각 마찰부 및 습동부로 공급되어 엔진을 냉각시키거나 또는 윤활시키게 된다.

즉, 엔진의 시동과 함께 오일팬(7)에 저장되어 있던 오일이 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 장착된 본 발명의 오일쿨러(20)를 통과하는 과정상에서 냉각수와의 열교환을 통해 냉각이 이루어지는 구조로 되어 있는 것이다.

이와 같이, 실린더블록(2)의 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 형성된 메인통로상에 본 발명에 따른 오일쿨러(20)를 설치하게 되면, 도 1과 도 2를 참조로 전술한 종래의 구조와 비교하여 볼 때 냉각수의 순환구조를 이루기 위한 냉각수유입호스(P1) 및 냉각수배출호스(P2)를 별도로 사용할 필요가 없어지게 되며, 이로 인해 본 발명에 따른 오일쿨러(20)를 구성함에 있어 비용이 절감되는 잇점과 또한 레이아웃의 구성에 제약을 덜 받게 됨으로써 그만큼 여유공간이 확보된다는 잇점도 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 오일쿨러(20)는 냉각수통로(25a)를 통과하는 냉각수의 모든 유량을 냉각유량으로서 사용할 수 있게 되며, 이에 따라 오일통로(25b)를 통과하는 오일의 냉각효율을 극대화시킬 수 있게 됨으로써, 엔진의 각 마찰부 및 습동부의 냉각효율을 증대시킬 수 있는 잇점도 기대할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진 오일을 냉각시키기 위한 오일쿨러가 실린더블록의 좌,우뱅크사이에 형성된 메인통로상에 설치되어져, 오일쿨러의 구성시 비용이 절감되고 레이아웃의 구성에 제약을 덜 받게 됨으로써 그만큼 여유공간이 확보되게 되며, 아울러 냉각수통로를 통과하는 냉각수의 모든 유량을 냉각유량으로서 사용할 수 있게 됨으로써 오일통로를 통과하는 오일의 냉각효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1 내지 도 3은 종래의 냉각구조를 설명하기 위한 개념도,

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 오일쿨러를 설명하기 위한 평면도 및 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 - 실린더블록 2a - 좌뱅크

2c - 우뱅크 11,13 - 볼트

20 - 오일쿨러 21 - 오일쿨러바디부재

21a - 챔버 21b - 냉각수유입통로

21c - 오일배출통로 21d - 냉각수배출통로

21e - 오일유입통로 23 - 바디커버부재

23a - 제1연결통로 23b - 제2연결통로

25 - 다판식 플레이트부재 25a - 냉각수통로

25b - 오일통로

Claims

실린더블록(2)의 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 형성된 메인통로상에 다수개의 볼트(11,13)를 매개로 장착되면서, 그 내부에는 냉각수의 순환경로를 가지는 냉각수통로(25a) 및 오일의 순환경로를 가지는 오일통로(25b)가 서로 분할되도록 구비되는 오일쿨러에 있어서,

상기 좌,우뱅크(2a,2c)사이에 위치되면서 다수개의 볼트(11)를 매개로 실린더블록(2)상에 체결되어 설치되고, 상측으로 개구된 오목한 모양의 챔버(21a)가 형성되며, 이 챔버(21a)의 일측에는 물펌프(1)로부터 냉각수가 유입되는 냉각수유입통로(21b) 및 오일필터(8)쪽으로 연결되는 오일배출통로(21c)가 형성되고, 반대편의 타측에는 서모스탯(5)쪽으로 연결되는 냉각수배출통로(21d) 및 오일팬(7)으로부터 연결되는 오일유입통로(21e)가 형성되는 오일쿨러바디부재(21)와;

상기 챔버(21a)를 밀폐시키기 위해 오일쿨러바디부재(21)상에 다수개의 볼트(13)를 매개로 체결되어 결합되고, 그 일측부 윗면에는 상기 오일유입통로(21e)와 챔버(21a)를 연결시키는 제1연결통로(23a)가 형성되며, 반대편의 타측부 윗면에는 상기 챔버(21a)와 오일배출통로(21c)를 연결시키는 제2연결통로(23b)가 형성되는 바디커버부재(23)와;

상기 바디커버부재(23)의 저면에 용접결합되어 바디커버부재(23)의 설치시 챔버(21a)내에 위치되도록 설치되고, 그 내부에는 상기 냉각수유입통로(21b)와 냉각수배출통로(21d)를 연결하는 다수개의 냉각수통로(25a) 및 상기 제1연결통로(23a)와 제2연결통로(23b)를 연결하는 다수개의 오일통로(25b)가 형성되며, 이 냉각수통로(25a)와 오일통로(25b)는 한 개씩 교대로 적층되면서 형성되는 다판식 플레이트부재(25)로 구성된 것을 특징으로 하는 오일쿨러.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 다판식 플레이트부재(25)는 부식방지와 경량화를 위한 알루미늄 다판식 플레이트부재인 것을 특징으로 하는 오일쿨러.