KR100892111B1 - 변속기 오일 쿨러 - Google Patents

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KR100892111B1
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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 발명의 변속기 오일 쿨러는, 상하 방향으로 적층된 복수의 열교환유닛을 포함하고, 상기 복수의 열교환유닛들 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성되며, 상기 각 열교환유닛은 상부플레이트 및 하부플레이트의 가장자리 부분이 서로 결합됨으로써 이루어지고, 상기 각 열교환유닛은 그 내부에 오일이 통과하는 오일유로를 가지며, 상기 상부플레이트 및 하부플레이트는 복수의 융기부 및 복수의 골부분으로 이루어진 파형구조를 구비하고, 상기 상부플레이트의 융기부 상부에는 복수의 상부 이격돌기가 서로 이격되어 돌출되고, 상기 하부 플레이트의 융기부 저부에는 복수의 하부 이격돌기가 서로 이격되어 돌출되며, 상기 적층된 열교환유닛들의 서로 인접하는 이격돌기들이 상호 접촉지지되는 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 감소시키지 않은 상태로 냉각수 유로의 단면적을 증대시킴으로써 오일의 열교환효율을 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 상하 방향으로 적층된 복수의 열교환유닛을 포함하고,
상기 복수의 열교환유닛들 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성되며,
상기 각 열교환유닛은 상부플레이트 및 하부플레이트의 가장자리 부분이 상호 결합됨으로써 이루어지고, 상기 각 열교환유닛은 그 내부에 오일이 통과하는 오일유로를 가지며,
상기 상부플레이트 및 하부플레이트는 복수의 융기부 및 복수의 골부분으로 이루어진 파형구조를 구비하고, 상기 상부플레이트의 융기부 상부에는 복수의 상부 이격돌기가 서로 이격되어 돌출되고, 상기 하부 플레이트의 융기부 저부에는 복수의 하부 이격돌기가 서로 이격되어 돌출되며, 상기 적층된 열교환유닛들의 서로 인접하는 이격돌기들이 상호 접촉지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 이격돌기 및 하부 이격돌기는 사다리꼴 단면, 곡률진 단면, 사각형 단면 중에서 어느 하나의 단면을 가진다.
상기 각 열교환유닛의 오일 유로는 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 서로 대향하는 면에 형성된 복수의 홈에 의해 형성된다.
상기 상부 플레이트의 홈과 하부 플레이트의 홈은 서로 교차하게 형성된다.
그리고, 상기 이격돌기들은 상부 플레이트의 홈 및 하부 플레이트의 홈이 서로 교차하는 지점에 형성됨으로써 그 적층구조를 더욱 안정적으로 구현할 수 있다.
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 도 2에 도시된 바와 같이, 그 내부에 오일이 통과하는 오일 유로(15)를 가진다. 각 열교환유닛(10)은 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12)가 상호 결합됨으로써 이루어진다. 특히 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 열융착 등에 의해 상호 접착될 수 있다.
상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(12)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 부분에 개별적으로 복수의 홈(11b, 12b)을 가지고, 상부 플레이트(11)의 홈(11b)과 하부 플레이트(12)의 홈(12b)들은 서로 교차하도록 형성된다. 특히, 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(12)의 홈(11b, 12b)들은 도 3에 도시된 바와 같이 평면상에서 사선방향으로 연장된 구조로 이루어진다. 이러한 홈(11b, 12b)들에 의해 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12) 각각은 그 외면에 사선방향으로 연장된 파형구조(16, 17)를 가진다.
복수의 홈(11b, 12b)은 상부 및 하부 플레이트(11, 12)가 주조공정 또는 스탬핑 등과 같은 프레스 공정을 통해 형성될 수 있다. 이러한 홈(11b, 12b) 구조에 의해 상부 및 하부 플레이트(11, 12)는 그 표면에 파형구조(16, 17)를 형성한다. 각 파형구조(16, 17)는 각 홈(11b, 12b)의 반대편이 융기됨으로써 복수의 융기부(16a, 17a)를 가지고, 복수의 융기부(16a, 17a)들 사이에는 복수의 골부분(16b, 17b)이 각각 형성된다.
이러한 홈(11b, 12b)들에 의해 교차하는 오일 유로(15)가 형성되고, 이러한 교차구조의 오일 유로(15)를 통해 오일은 지그재그 식으로 유동할 수 있으며, 이에 의해 유동하는 오일의 처리용량을 증대시킬 뿐만 아니라 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 이격간격을 증가시키는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
이를 위해, 각 열교환유닛(10)의 상면 및 저면에는 즉, 상부 플레이트(11)의 상부 및 하부 플레이트(12)의 저부 각각에는 복수의 상부 및 하부 이격돌기(21, 22)들이 개별적으로 돌출된다. 특히, 복수의 상부 이격돌기(21)는 상부 플레이트(11)의 융기부(16a) 상부에 일정간격으로 서로 이격되어 형성되고, 복수의 하부 이격돌기(22)는 하부 플레이트(12)의 융기부(17a) 저부에 일정간격으로 서로 이격되어 형성된다. 이에, 상부측 열교환유닛(10)의 하부 이격돌기(22)는 그 하부측 열교환유닛(10)의 상부 이격돌기(21)와 접촉하고, 이렇게 상하방향으로 복수의 이격돌기(21, 22)들이 서로 접촉지지됨에 따라 열교환유닛(10)들 사이의 이격 간격이 증가되고, 이에 의해 냉각수 유로(28)가 대폭 증대된다. 그리고, 서로 접촉하는 이격돌기(21, 22)들은 열융착 방식 등으로 서로 접착될 수도 있다.
한편, 상부 및 하부 이격돌기(21, 22)들은 사다리꼴 단면, 타원 또는 원형 등과 같은 곡률진 단면, 사각형 단면 중에서 어느 하나의 단면구조를 가질 수 있다. 그리고, 이격돌기(21, 22)가 사다리꼴 또는 사각형 단면구조일 경우, 상부 이격돌기(21)의 상부 및 하부 이격돌기(22)의 저부에는 평탄면(21a, 22a)이 개별적으로 형성되고, 이 평탄면(21a, 22a)들에 의해 서로 접촉하는 이격돌기(21, 22)들의 접착이 더욱 용이해질 수도 있다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 이격돌기(21, 22)들의 높이(h1)는 상부 및 하부 홈(11b, 12b)의 최대깊이(h2)의 2배 이하로 이루어짐이 바람직할 것이다.
상부 및 하부 이격돌기(21, 22)들은 상부 플레이트(11)의 홈(11b) 및 하부 플레이트(12)의 홈(12b)이 서로 교차하는 지점에 위치함으로써 그 적층구조를 더욱 안정적으로 구현할 수 있다.
또한, 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 끼움결합되는 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 유출캡(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: 상부 및 하부 이격돌기 28: 냉각수 유로

Claims (9)

  1. 상하 방향으로 적층된 복수의 열교환유닛을 포함하고,
    상기 복수의 열교환유닛들 사이에는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 형성되며,
    상기 각 열교환유닛은 상부플레이트 및 하부플레이트의 가장자리 부분이 상호 결합됨으로써 이루어지고, 상기 각 열교환유닛은 그 내부에 오일이 통과하는 오일유로를 가지며,
    상기 상부플레이트 및 하부플레이트는 복수의 융기부 및 복수의 골부분으로 이루어진 파형구조를 구비하고, 상기 상부플레이트의 융기부 상부에는 복수의 상부 이격돌기가 서로 이격되어 돌출되고, 상기 하부 플레이트의 융기부 저부에는 복수의 하부 이격돌기가 서로 이격되어 돌출되며, 상기 적층된 열교환유닛들의 서로 인접하는 이격돌기들이 상호 접촉지지되고,
    상기 각 열교환유닛의 오일 유로는 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 서로 대향하는 면에 형성된 복수의 홈에 의해 형성되며, 상기 상부 플레이트의 홈과 하부 플레이트의 홈은 서로 교차하게 형성되고, 상기 상부 및 하부 이격돌기들은 상부 플레이트의 홈 및 하부 플레이트의 홈이 서로 교차하는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 이격돌기 및 하부 이격돌기는 사다리꼴 단면, 곡률진 단면, 사각형 단면 중에서 어느 하나의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열교환유닛의 양단에는 오일이 유입되는 유입통로 및 오일이 유출되는 유출통로가 개별적으로 형성되고, 상기 복수의 열교환유닛은 그 각각의 유입통로 및 유출통로들이 서로 소통되게 연결되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  7. 제6항에 있어서,
    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 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 플랜지들 중에서 어느 일측 플랜지는 그 단부가 내경방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플레이트의 가장자리 및 하부 플레이트의 가장자리에는 위치결정용 조립홈 및 조립돌기가 상호 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일 쿨러.
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