KR100892109B1 - 변속기 오일 쿨러 - Google Patents

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KR100892109B1
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한상철
태혁찬
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한국델파이주식회사
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Abstract

본 발명은 변속기 오일 쿨러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속기용 오일의 냉각효율을 더욱 향상시킬 수 있는 변속기 오일 쿨러에 관한 것이다.
본 발명에 의한 변속기 오일 쿨러는, 상하방향으로 적층된 복수의 열교환유닛을 포함하고, 상기 복수의 열교환유닛들 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성되며, 상기 각 열교환유닛은 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 가장자리 부분이 상호 결합됨으로써 이루어지고, 상기 각 열교환유닛은 그 내부에 오일이 통과하는 오일유로를 가지며, 상기 상부 플레이트의 상면 및 하부 플레이트의 저면 각각에는 복수의 제1돌출부가 평면상에서 사선방향으로 연장된 형태로 형성되고, 복수의 제1돌출부들 사이에는 일정간격으로 복수의 제2돌출부가 배치되고, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부와 평행하며, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부 보다 높게 형성되고, 상기 적층된 열교환유닛들의 서로 인접하는 제2돌출부들이 상호 접촉하는 것을 특징으로 한다.
변속기, 오일, 쿨러, 이격돌기, 열교환유닛

Description

변속기 오일 쿨러{TRANSMISSION OIL COOLER}
본 발명은 변속기 오일 쿨러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속기용 오일의 냉각효율을 더욱 향상시킬 수 있는 변속기 오일 쿨러에 관한 것이다.
차량의 변속기는 항상 같은 방향으로 회전하는 엔진의 회전력을 차량의 구동력으로 전환시켜 주는 장치로서, 이러한 변속기는 전진과 후진 등과 같이 구동방향의 역전이나 속도의 조절을 위해 반드시 요구되는 시스템이다. 변속기는 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기 등과 같이 여러가지 종류가 있다.
한편, 이러한 변속기는 그 내부에 기어 등과 같은 다수의 작동부재가 설치되어 있고, 이러한 작동부재들 사이의 윤활 내지 세정작업을 위해서 변속기 오일이 순환된다. 이러한 작동 중에 부품의 열이 전도되어 가열됨으로서 점도가 현저히 저하되어 오일 본래의 기능을 상실하게 된다. 이에 따라 이러한 오일을 냉각시키는 오일 쿨러(Oil Cooler)가 이용되고 있다.
이러한 오일쿨러는 주로 라디에이터 등에 수용되어 라디에이터의 냉각수에 의해 냉각되도록 구성된다.
라디에이터 내에 수용되는 오일쿨러는 오일이 통과하는 오일 유로를 가진 다 수의 열교환유닛이 적층되고, 각 열교환유닛 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성된 구조로 이루어진다. 이에 따라, 각 열교환유닛의 내부로는 오일이 통과하고, 각 열교환유닛의 외부로는 냉각수가 통과함에 따라, 열교환유닛 내의 오일이 냉각된다.
종래의 오일쿨러는 오일 유로의 단면을 증대시킴으로써 오일의 열교환처리용량을 증대시키도록 구성되었고, 이로 인해 상대적으로 냉각수가 통과하는 냉각수 유로의 단면적이 감소하여 오일의 열교환효율이 극히 저하되는 단점이 있었다.
또한, 종래의 오일쿨러는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로의 단면적이 감소함에 따라 유동저항이 증가하고, 이로 인해 냉각에 필요한 충분한 양의 냉각수가 냉각수 유로를 통과하지 못하고, 또한 냉각수 유로 내에 냉각수가 고이거나 잔류하는 등 냉각수가 원활하게 소통하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 오일 유로의 단면적을 및 냉각수 유로의 단면적을 증대시킴으로써 오일의 열교환효율을 더욱 향상시킬 수 있는 변속기 오일 쿨러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 냉각수 유로의 단면적이 증대됨에 따라 냉각수의 소통을 더욱 원활하게 할 수 있는 변속기 오일 쿨러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 변속기 오일 쿨러는,
상하방향으로 적층된 복수의 열교환유닛을 포함하고, 상기 복수의 열교환유닛들 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성되며,
상기 각 열교환유닛은 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 가장자리 부분이 상호 결합됨으로써 이루어지고, 상기 각 열교환유닛은 그 내부에 오일이 통과하는 오일유로를 가지며,
상기 상부 플레이트의 상면 및 하부 플레이트의 저면 각각에는 복수의 제1돌출부가 평면상에서 사선방향으로 연장된 형태로 형성되고,
복수의 제1돌출부들 사이에는 일정간격으로 복수의 제2돌출부가 배치되고, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부와 평행하며, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부 보다 높게 형성되고, 상기 적층된 열교환유닛들의 서로 인접하는 제2돌출부들이 상호 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 및 하부 플레이트의 각 제2돌출부는 사다리꼴 단면, 곡률진 단면, 사각형 단면 중에서 어느 하나의 단면을 가진다.
상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 각 제1돌출부 내측에는 오일이 통과하는 제1홈이 개별적으로 형성되며, 상기 각 제2돌출부의 내측에는 오일이 통과하는 제2홈이 개별적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 플레이트의 제1, 제2홈과 하부 플레이트의 제1, 제2홈이 서로 교차되게 배치됨으로써 각 열교환유닛 내에는 오일이 교차하면서 통과하는 오일 유로가 형성되고, 서로 인접하는 상부 플레이트의 제2돌출부 및 하부 플레이트의 제2돌출부는 서로 교차하면서 접촉한다.
상기 열교환유닛의 양단에는 오일이 유입되는 유입통로 및 오일이 유출되는 유출통로가 개별적으로 형성되고, 상기 복수의 열교환유닛은 그 각각의 유입통로 및 유출통로들이 서로 소통되게 연결된다.
상기 유입통로 및 유출통로의 상부에는 상부 플랜지가 상향으로 각각 돌출되고, 유입통로 및 유출통로의 하부에는 하부 플랜지가 하향으로 각각 돌출되며, 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 상호 끼움결합된다.
상기 상부 및 하부 플랜지들 중에서 어느 일측 플랜지는 그 단부가 내경방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 한다.
상기 상부 플레이트의 가장자리 및 하부 플레이트의 가장자리에는 위치결정용 조립홈 및 조립돌기가 상호 대응되게 형성된다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 오일 유로의 단면적을 감소시키지 않은 상태로 냉각수 유로의 단면적을 증대시킴으로써 오일의 열교환효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 냉각수 유로의 단면적이 증대됨에 따라 냉각수의 소통을 더욱 원활하게 할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 오일 쿨러를 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 변속기 오일 쿨러는 복수의 열교환유닛(10)을 포함하고, 복수의 열교환유닛(10)이 상하방향으로 적층된다.
각 열교환유닛(10)은 그 내부에 오일이 통과하는 오일 유로(15)를 가지고, 각 열교환유닛(10)은 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)의 결합에 의해 형성된다. 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)는 그 가장자리(11a, 12a)들이 서로 접착됨으로써 상호 결합된다.
상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)는 알루미늄 등과 같이 열전도성이 우수한 금속 재질로 이루어지고, 상부 및 하부 플레이트(11, 12)는 그 가장자리(11a, 12a)들이 열융착에 의해 상호 접착될 수 있다.
상부 플레이트(11)의 상면 및 하부 플레이트(12)의 저면 각각에는 복수의 제1돌출부(16)가 형성되고, 제1돌출부(16)들은 도 3에 도시된 바와 같이 평면상에서 사선방향으로 연장된 구조로 이루어진다. 그리고, 상부 플레이트(11)의 제1돌출부(16)와 하부 플레이트(12)의 제1돌출부(16)들은 서로 교차하는 방향으로 형성되 어 있다.
상부 및 하부 플레이트(11, 12)의 각 제1돌출부(16)는 그 내측에 제1홈(11b, 12b)들을 개별적으로 구비하고, 이 제1홈(11b, 12b)들은 제1돌출부(16)와 마찬가지로 평면상에서 사선방향으로 연장된다. 이에 의해 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(12)는 서로 마주보는 면(즉, 상부 플레이트(11)의 저면과 하부 플레이트(12)의 상면)에 개별적으로 복수의 제1홈(11b, 12b)을 가진다. 상부 플레이트(11)의 제1홈(11b)들과 하부 플레이트(12)의 제1홈(12b)들은 서로 교차되게 형성됨으로써 오일이 교차하면서 통과하는 교차구조의 오일유로(15)를 형성한다. 이러한 교차구조의 오일 유로(15)를 통해 오일은 지그재그식으로 유동할 수 있으며, 이에 의해 유동하는 오일의 처리용량을 증대시킬 뿐만아니라 오일의 접촉면적을 넓혀 그 열교환효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 서로 인접하여 적층된 열교환유닛(10)들 사이에는 라디에이터의 냉각수가 통과하는 냉각수 유로(28)가 형성되고, 이 냉각수 유로(28)는 복수의 열교환유닛(10)들이 일정간격으로 이격됨으로써 형성된다.
특히, 본 발명은 오일 유로(15)의 단면적을 줄이지 않은 상태에서 냉각수 유로(28)의 단면적을 증대시키기 위하여 열교환유닛(10)들 사이의 이격 간격을 증가시키는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
이와 같이 냉각수 유로(28)의 단면적을 증대시키기 위한 구성으로, 본 발명은 제1돌출부(16)들 사이에 개재된 복수의 제2돌출부(17)의 구성을 제안한다.
이러한 제2돌출부(17)들은 일정간격으로 제1돌출부(16)들 사이에 배치되고, 제2돌출부(17)는 제1돌출부(16)와 서로 평행하게 연장된다. 이에, 제2돌출부(17)는 제1돌출부(16)와 마찬가지로 평면상에서 사선방향으로 연장된다. 상부 및 하부 플레이트(11, 12)의 제2돌출부(17)는 제1돌출부(16) 보다 높은 돌출높이를 가진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2돌출부(17)의 돌출 높이(h1)는 제1돌출부(16)의 돌출높이(h2)의 2배 이하로 이루어짐이 바람직할 것이다. 한편, 제1 및 제2 돌출부(16, 17)들은 스탬핑 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
그리고, 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)의 제2돌출부(17)들은 사다리꼴 단면, 타원 또는 원형 등과 같은 곡률진 단면, 사각형 단면 중에서 어느 하나의 단면구조를 가질 수 있다. 그리고, 제2돌출부(17)가 사다리꼴 또는 사각형 단면구조일 경우, 상부 플레이트(11)의 제2돌출부(17) 상면 및 하부 플레이트(12)의 제2돌출부(17) 저면에는 평탄면(17a)이 개별적으로 형성되고, 이 평탄면(17a)들에 의해 서로 접촉하는 제2돌출부(17)들의 접착이 더욱 용이해질 수도 있다.
또한, 상부측 열교환유닛(10)의 제2돌출부(17)와 그 하부측 열교환유닛(10)의 제2돌출부(17)가 서로 교차하면서 접촉함에 따라 열교환유닛(10)들 사이의 이격 간격이 증가되고, 이에 의해 냉각수 유로(28)가 대폭 증대된다. 그리고, 서로 접촉하는 제2돌출부(17)들은 열융착 방식 등으로 서로 접착될 수도 있다.
그리고, 상부 및 하부 플레이트(11, 12)의 각 제2돌출부(17)의 내측에는 제2홈(11d, 12d)들이 개별적으로 형성되어 있고, 이에 의해 상부 및 하부 플레이트(11, 12)의 제1홈(11b, 12b)들 사이에는 복수의 제2홈(11d, 12d)이 배치되고, 각 제2홈(11d, 12d)은 평면상에서 사선방향으로 연장된다. 그리고, 제2홈(11d, 12d)은 제1홈(11b, 12b) 보다 깊게 형성되고, 제1홈(11b, 12b)들과 마찬가지로 상부 플레 이트(11)의 제2홈(11d)들과 하부 플레이트(12)의 제2홈(12d)들은 서로 교차되게 형성됨으로써 오일이 교차하면서 통과하는 교차구조의 오일유로(15)를 형성한다.
한편, 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)는 각 가장자리(11a, 12a)의 일측에 위치결정용 조립홈 및 조립돌기(11c, 12c)를 가진다. 이에 의해, 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)는 그 위치결정이 용이하여 그 가결합이 신속하게 이루어질 수 있고, 이에 따라 상부 및 하부 플레이트(11, 12)의 결합이 매우 정확하고 견고하게 이루어질 수 있다.
각 열교환유닛(10)은 그 일단에 유입통로(13)를 가지고, 그 타단에 유출통로(14)를 가진다. 유입통로(13) 및 유출통로(14)는 오일 유로(15)와 소통한다. 각 열교환유닛(10)의 유입통로(13) 및 유출통로(14)들은 서로 소통되게 연결된다.
이 유입통로(13) 및 유출통로(14)의 상부에는 상부 플랜지(23)가 상향으로 각각 돌출되고, 유입통로(13) 및 유출통로(14)의 하부에는 하부 플랜지(24)가 하향으로 각각 돌출된다. 그리고, 상부 플랜지(23) 및 하부 플랜지(24)는 상호 끼움결합가능한 내경을 가짐이 바람직할 것이다. 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부측 열교환유닛(10)의 하부 플랜지(24)에 그 하부측 열교환유닛(10)의 상부 플랜지(23)가 끼움결합됨으로써 그 밀봉성이 보장될 수 있다. 또한, 서로 인접하는 상부 플랜지(23) 및 하부 플랜지(24)들은 열융착 등을 통해 밀봉적으로 결합될 수 있다.
그리고, 최상측 열교환유닛(10)의 일측 상부 플랜지(23)에는 유입구(25a)를 가진 유입캡(25)이 결합되고, 타측 상부 플랜지(24)에는 유출구(26a)를 가진 유출 캡(26)이 결합된다.
또한, 최하측 열교환유닛(10)의 양측 하부 플랜지(24)에는 폐쇄구(27)가 각각 조립식으로 결합되거나 일체형으로 형성될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 일측 열교환유닛(10)의 하부 플랜지(24)의 내경면에 끼워지는 타측 열교환유닛(10)의 상부 플랜지(23)는 그 상단(23a)이 내경방향으로 테이퍼질 수 있다. 대안적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 일측 열교환유닛(10)의 하부 플랜지(24)가 타측 열교환유닛(10)의 상부 플랜지(23)의 내경면에 끼워질 경우 일측 열교환유닛(10)의 하부 플랜지(24)는 그 하단(24a)이 내경방향으로 테이퍼질 수 있다.
즉, 일측 열교환유닛의 플랜지 중에서 타측 열교환유닛의 플랜지의 내경면에 끼워지는 플랜지는 그 단부(23a, 24a)가 내경방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해, 상부 플랜지(23) 및 하부 플랜지(24)의 조립을 더욱 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 오일용 쿨러를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 변속기 오일용 쿨러를 길이방향으로 절취한 부분 절취사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 열교환유닛의 상부 및 하부 플레이트가 분리된 상태를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 변속기 오일용 쿨러를 길이방향 및 폭방향으로 절취한 부분 절취사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 변속기 오일용 쿨러를 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 변속기 오일용 쿨러를 도시한 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변속기 오일용 쿨러를 도시한 정단면도이다.
도 8은 도 7의 변형 실시예에 따른 변속기 오일용 쿨러를 도시한 분해 정단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10: 열교환유닛 11: 상부 플레이트
12: 하부 플레이트 15: 오일 유로
21, 22: 이격돌기 28: 냉각수 유로

Claims (8)

  1. 상하방향으로 적층된 복수의 열교환유닛을 포함하고, 상기 복수의 열교환유닛들 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성되며,
    상기 각 열교환유닛은 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 가장자리 부분이 상호 결합됨으로써 이루어지고, 상기 각 열교환유닛은 그 내부에 오일이 통과하는 오일유로를 가지며,
    상기 상부 플레이트의 상면 및 하부 플레이트의 저면 각각에는 복수의 제1돌출부가 평면상에서 사선방향으로 연장된 형태로 형성되고,
    복수의 제1돌출부들 사이에는 일정간격으로 복수의 제2돌출부가 배치되고, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부와 평행하며, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부 보다 높게 형성되고, 상기 적층된 열교환유닛들의 서로 인접하는 제2돌출부들이 상호 접촉하고,
    상기 열교환유닛의 양단에는 오일이 유입되는 유입통로 및 오일이 유출되는 유출통로가 개별적으로 형성되며, 상기 복수의 열교환유닛은 그 각각의 유입통로 및 유출통로들이 서로 소통되게 연결되고, 상기 유입통로 및 유출통로의 상부에는 상부 플랜지가 상향으로 각각 돌출되며, 유입통로 및 유출통로의 하부에는 하부 플랜지가 하향으로 각각 돌출되고, 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 상호 끼움결합되며, 상기 상부 및 하부 플랜지들 중에서 적어도 어느 하나의 플랜지는 그 단부가 내경방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 플레이트의 각 제2돌출부는 사다리꼴 단면, 곡률진 단면, 사각형 단면 중에서 어느 하나의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 플레이트의 각 제1돌출부 내측에는 오일이 통과하는 제1 홈이 개별적으로 형성되며, 상기 각 제2돌출부의 내측에는 오일이 통과하는 제2홈이 개별적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 플레이트의 제1, 제2홈들과 하부 플레이트의 제1, 제2홈들이 서로 교차되게 배치됨으로써 각 열교환유닛 내에는 오일이 교차하면서 통과하는 오일 유로가 형성되고, 서로 인접하는 상부 플레이트의 제2돌출부 및 하부 플레이트의 제2돌출부는 서로 교차하면서 접촉하는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플레이트의 가장자리 및 하부 플레이트의 가장자리에는 위치결정용 조립홈 및 조립돌기가 상호 대응되게 형성되는 변속기 오일 쿨러.
KR1020080067004A 2008-07-10 2008-07-10 변속기 오일 쿨러 KR100892109B1 (ko)

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