KR101422287B1 - 오일 쿨러 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 오일 쿨러가 개시된다. 개시된 오일 쿨러는, 일측에 오일유입구가 형성되고 이 오일유입구와 인접한 위치에 오일유출구가 형성된 외부파이프와, 이 외부파이프의 내부에 삽입된 내부파이프와, 외부파이프와 내부파이프 사이의 공간인 오일이동로에 위치하며 오일의 열을 외부파이프와 내부파이프로 각각 전달하는 다수의 냉각핀, 및 오일이동로를 길이방향으로 분할하여 오일유입구와 연통하는 제1오일이동로 및 오일유출구와 연통하는 제2오일이동로를 형성하는 격벽을 포함하고, 이 격벽의 일단부는 오일유입구와 오일유출구의 사이에 위치하며 타단부에는 제1오일이동로와 제2오일이동로를 연통하는 오일연통로가 형성된다.

이와 같은 구조의 오일 쿨러에 의하면, 냉각된 오일을 오일유입구 쪽으로 다시 돌려보내기 위한 별도의 호스 또는 파이프 등이 필요하지 않으므로 생산비용을 절감할 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 아울러, 냉각된 오일을 돌려보내기 위한 호스 또는 파이프 등을 라디에이터 탱크에 고정시키기 위한 고정부재도 필요하지 않다. 게다가, 오일이 지나가면서 냉각되는 냉각 유로의 길이가 2배 정도 길고, 냉각 유로의 단면적이 좁아 오일의 유속이 빠르므로 오일의 냉각 효율이 현저하게 향상된다는 장점이 있다.

Description

오일 쿨러{Oil cooler}

본 발명은 오일을 냉각시키는 쿨러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동변속(Auto transmission) 차량에 사용되는 트랜스미션 오일을 라디에이터 탱크 내에서 냉각수를 이용하여 냉각시키는 오일 쿨러에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기는 자동차의 주행속도와 부하에 맞추어 자동으로 최적의 토크 변환을 얻을 수 있도록 클러치를 없앤 것을 말한다. 따라서 클러치와 기어 변속의 조작이 운전 상황에 따라 자동으로 이루어진다.

자동변속기는 수동변속기에 비해 조작방법이 간단하고 주행조건에 맞는 적절한 변속이 이루어지며, 기어 잡음이 적고 정속 모드에서는 수동기어 이상의 연비 절감도 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 주기적인 점검이 필수적이며, 사용되는 부품의 수가 많으므로 고장 요인이 많다는 단점이 있다.

상기와 같은 자동변속기는 1939년에 처음 도입된 이후 대부분의 자동차에 선택장치 또는 기본장치로 장착되고 있다. 자동변속기가 장착된 자동차는 변속장치가 주행위치에 있을 때 가속 페달만 밟으면 자동으로 변속 되어 가속된다. 자동차의 속도가 빨라짐에 따라 자동변속기는 구동축과 기관 축이 유압전동장치에 의해 직접 연결될 때까지 자동으로 기어를 저단에서 고단으로 이동시킨다. 또한, 반대로 자동차 속도가 감소하면 고단에서 저단으로 자동 변속 된다.

상기 유압전동장치의 종류에는 유체 커플링과 토크 변환기(torque converter)가 있다.

유체 커플링은 2개의 서로 마주보는 날개식 터빈을 이용한 것으로, 기관에 의해 터빈이 돌아감에 따라 터빈 사이에서 순환되는 오일에 의해 토크가 전달된다.

상기 오일은 낮은 기관속도에서 유체이음장치가 쉽게 미끄러질 수 있도록 하여 제동장치가 걸려 있는 동안 엔진이 공전하게 된다. 또한, 고속에서는 미끄러짐이 거의 없어져서 유체이음장치는 고체이음장치와 같은 기능을 한다.

그리고, 유압 토크 변환기는 유체 커플링과 비슷하며 역시 오일에 의하여 동력이 전달된다. 저속에서는 펌프 또는 날개차의 날개가 오일을 고정자 날개에 밀어 넣고, 고정자 날개들이 오일의 방향을 터빈 쪽으로 바꾸어 토크를 증가시킨다. 또한, 고속에서는 유체이음장치의 경우처럼 오일, 고정자, 펌프, 터빈이 하나의 장치로서 함께 회전한다.

이와 같이, 자동변속기는 동력을 전달하기 위한 매개체로 오일을 사용하고 있으며, 동력전달로 인하여 오일이 압축되면 그 온도가 상승하게 되므로 오일을 냉각시켜야 할 필요가 있다.

일반적으로 자동변속기의 오일을 냉각하는 데에는 오일 쿨러가 사용된다. 이 오일 쿨러는 자동차의 라디에이터 탱크 내부에 위치하여 라디에이터 탱크 내부의 냉각수와 오일이 열교환 하도록 하는 역할을 한다. 또한, 고효율을 냉각을 필요할 경우에는 별도의 오일 쿨러를 설치하여 사용하기도 한다.

도 1에는 종래의 오일 쿨러를 나타낸 분해사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1에 도시된 오일 쿨러가 라디에이터 탱크에 장착된 모습을 나타낸 정면도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면 종래의 오일 쿨러(10)는 외부파이프(11)와 상기 외부파이프(11)의 내부에 삽입된 내부파이프(13)로 구성되며, 외부파이프(11)의 일측에 형성된 오일유입구(14)를 통하여 오일이 외부파이프(11)와 내부파이프(13) 사이의 공간으로 유입된다.

유입된 오일은 상기 외부파이프(11)의 외부와 내부파이프(13)의 내부를 흐르는 냉각수와 열교환을 하며 냉각되고, 냉각된 오일은 외부파이프(11)의 타측에 형성된 오일유출구(15)를 통하여 오일 쿨러(10)의 외부로 유출된다.

한편, 외부파이프(11)와 내부파이프(13) 사이의 공간에는 냉각핀(12)이 위치하여 오일의 열을 외부파이프(11)와 내부파이프(13)로 각각 전달하여 오일의 냉각효율을 향상시키는 역할을 한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 오일 쿨러(10)는 오일유입구(14)가 외부파이프(11)의 일측에 형성되고 오일유출구(15)는 외부파이프(11)의 타측에 형성되므로 냉각된 오일을 다시 오일유입구(14) 쪽으로 돌려보내기 위해서는 오일유출구(15)와 연결되는 별도의 호스 또는 파이프(17)가 필요하다는 문제점이 있다.

아울러, 상기 호스 또는 파이프(17)를 라디에이터 탱크(20)에 고정시키기 위한 별도의 고정부재(18)가 추가적으로 필요하다는 단점이 있다.

또한, 상기 오일 쿨러(10)를 통과하는 오일은 오일 쿨러(10)의 일측에서 타측 방향으로만 이동할 수 있으므로, 오일의 냉각 유로 길이를 오일 쿨러(10)의 길이 이상으로는 증가시킬 수 없다. 따라서, 오일 쿨러(10)의 크기에 비하여 오일의 냉각 용량이 작다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 냉각된 오일을 오일유입구쪽으로 다시 돌려보내기 위한 별도의 호스 또는 파이프가 필요하지 않으며, 동시에 오일의 유속을 높이고 열교환 시간을 연장시켜 방열 성능을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 오일 쿨러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오일 쿨러는, 일측에 오일유입구가 형성되고, 상기 오일유입구와 인접한 위치에 오일유출구가 형성된 외부파이프; 상기 외부파이프의 내부에 삽입된 내부파이프; 상기 외부파이프와 상기 내부파이프 사이의 공간인 오일이동로에 위치하며, 오일의 열을 상기 외부파이프와 상기 내부파이프로 각각 전달하는 다수의 냉각핀; 및 상기 오일이동로를 길이방향으로 분할하여, 상기 오일유입구와 연통하는 제1오일이동로 및 상기 오일유출구와 연통하는 제2오일이동로를 형성하는 격벽;을 포함하고, 상기 격벽의 일단부는 상기 오일유입구와 상기 오일유출구의 사이에 위치하며, 타단부에는 상기 제1오일이동로와 상기 제2오일이동로를 연통하는 오일연통로가 형성된다.

또한, 상기 오일유입구와 상기 오일유출구는 상기 오일이동로의 길이방향으로 나란하게 배치되고, 상기 격벽의 일단부에서 상기 외부파이프의 내벽면으로 연장되어 상기 제1오일이동로의 입구측과 상기 제2오일이동로의 출구측을 격리시키는 격리부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 격벽과 상기 격리부재는 일체로 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기 오일유입구와 상기 오일유출구는 상기 오일이동로의 길이방향에 수직하게 배치될 수 있다.

본 발명의 오일 쿨러에 의하면, 냉각된 오일을 오일유입구쪽으로 다시 돌려보내기 위한 별도의 호스 또는 파이프 등이 필요하지 않으므로 생산비용을 절감할 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 냉각된 오일을 돌려보내기 위한 호스 또는 파이프 등을 라디에이터 탱크에 고정시키기 위한 별도의 고정부재도 필요하지 않다는 장점이 있다.

게다가, 본 발명의 오일 쿨러는 같은 크기의 종래 오일 쿨러와 비교하였을 때, 오일이 지나가면서 냉각되는 냉각 유로의 길이가 2배 정도 길고 냉각 유로의 단면적이 좁아 오일의 유속이 빠르므로 오일의 냉각 효율이 현저하게 향상된다는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 쿨러의 정면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 오일 쿨러를 Ⅳ-Ⅳ선에 의하여 절단한 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 오일 쿨러를 Ⅴ-Ⅴ선에 의하여 절단한 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 오일 쿨러를 Ⅵ-Ⅵ선에 의하여 절단한 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 쿨러(100)는 외부파이프(110), 내부파이프(115), 냉각핀(150) 및 격벽(140)을 포함한다.

상기 외부파이프(110)의 일측에는 내부로 오일이 유입될 수 있도록 오일유입구(120)가 형성되며, 상기 오일유입구(120)와 인접한 위치에 오일유출구(130)가 형성된다.

그리고, 상기 외부파이프(110)의 내부에는 내부파이프(115)가 삽입되며. 이 내부파이프(115)와 상기 외부파이프(110) 사이의 공간으로 오일이 이동하게 된다.

상기 외부파이프(110)와 내부파이프(115) 사이의 공간인 오일이동로에는 이동하는 오일의 열을 상기 외부파이프(110)와 내부파이프(115)로 전달하는 다수의 냉각핀(150)이 위치한다.

한편, 상기 격벽(140)은 오일이동로를 길이방향으로 이등분하여, 상기 오일유입구(120)와 연통하는 제1오일이동로(117) 및 상기 오일유출구(130)와 연통하는 제2오일이동로(118)를 형성한다.

또한, 상기 격벽(140)의 일단부는 오일유입구(120)와 오일유출구(130)의 사이에 위치하며, 상기 격벽(140)의 타단부에는 제1오일이동로(117)와 제2오일이동 로(118)를 서로 연통하는 오일연통로(145)가 형성된다.

따라서, 오일유입구(120)를 통하여 외부파이프(110)의 내부로 유입된 오일은 제1오일이동로(117)를 따라 외부파이프(110)의 타측 방향으로 이동하게 되며, 격벽(140)의 타단부에 도달한 오일은 이 격벽(140)에 형성된 오일연통로(145)를 통과하여 제2오일이동로(118)로 이동한다.

그리고 제2오일이동로(118)로 이동한 오일은 다시 외부파이프(110)의 일측 방향으로 이동하게 되며, 상기 외부파이프(110)의 일측에 형성된 오일유출구(130)를 통하여 오일 쿨러(100)의 외부로 유출된다. 참고로, 도면에 도시된 화살표는 오일의 이동방향을 나타낸다.

이와 같이, 오일 쿨러(100)의 일측으로 유입된 오일은 제1오일이동로(117)와 제2오일이동로(118)를 통과하면서 다시 오일쿨러(100)의 일측으로 유출된다.

따라서, 냉각된 오일을 오일유입구(120)쪽으로 다시 돌려보내기 위한 별도의 호스 또는 파이프 등이 필요하지 않으므로 생산비용을 절감할 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 냉각된 오일을 돌려보내기 위한 호스 또는 파이프 등을 라디에이터 탱크에 고정시키기 위한 고정부재도 필요하지 않다는 장점이 있다.

게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 쿨러(100)는 같은 크기의 종래 오일 쿨러와 비교하였을 때 오일이 지나가면서 냉각되는 냉각 유로의 길이가 2배 정도 길고, 냉각 유로의 단면적이 좁아 오일의 유속이 빠르므로 오일의 냉각 효율이 현저하게 향상된다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 쿨러(100)는 오일유입구(120)와 오일유출구(130)가 오일이동로의 길이방향으로 나란하게 배치되며, 상기 오일유입구(120)와 상기 오일유출구(130) 사이의 오일이동로에 위치하는 격리부재(147)를 더 포함하는 것이 바람직하다,

도 7은 도 3에 도시된 A부분의 내부를 나타낸 사시도이며, 도 8은 격벽(140)과 격리부재(147)를 나타낸 사시도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 격리부재(147)는 상기 격벽(140)의 일단부에서 상기 외부파이프(110)의 내벽면으로 연장되어, 상기 제1오일이동로(117)의 입구측과 상기 제2오일이동로(118)의 출구측을 격리시키는 역할을 한다.

상기와 같이, 오일유입구(120)와 오일유출구(130)가 같은 방향을 향하도록 배치함으로써, 트랜스미션으로부터 연장되는 오일 이동 라인과 오일 쿨러(100)를 용이하게 결속시킬 수 있다.

아울러, 상기 격벽(140)과 격리부재(147)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 격벽(140)과 격리부재(147)를 일체로 형성함으로써 생산비용을 절감하고 오일 쿨러의 조립을 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 9에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 쿨러의 단면도가 도시되어 있다. 도 9는 오일유입구(220) 및 오일유출구(230)가 형성된 영역의 단면 개략도이되, 실제 해당 단면도에서는 보이지 않으나, 도면 상에 격벽(240) 및 오일연통로(245)가 형성되는 부분을 함께 표시하였고, 나머지 구성과의 차별을 위하여 상기 격벽(240) 및 오일연통로(245)의 구성과 도면부호를 연결하는 선을 점선으로 표시하였다. 도 9를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 쿨러(200)는 오일유입구(220)와 오일유출구(230)가 오일이동로의 길이방향에 수직하게 배치된다.

상기와 같이 오일유입구(220)와 오일유출구(230)를 오일이동로의 길이방향에 수직하게 배치하면, 상기 격벽(240)의 일단부를 연장하는 것으로 제1오일이동 로(217)의 입구측과 제2오일이동로(218)의 출구측을 격리시킬 수 있으므로 별도의 격리부재(147)가 필요하지 않다.

따라서, 오일 쿨러(200)의 제조 비용을 절감할 수 있으며 오일 쿨러(200)를 조립하는 공정 또한 매우 간편해지므로 오일 쿨러(200)의 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 격벽(140)(240)은, 상기 냉각핀(150)(250)과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 격벽(140)(240)은 외부파이프(110)(210) 및 내부파이프(115)(215)에 고정된 상태로 오일과 접촉하므로 오일의 열이 격벽(140)(240)을 통하여 상기 외부파이프(110)(210) 및 내부파이프(115)(215)로 전달될 수 있다.

따라서, 격벽(140)(240)을 냉각핀(150)(250)과 같은 재질로 형성함으로써, 상기 격벽(140)(240)이 냉각핀의 역할도 수행하도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 오일 쿨러(100)(200)는 격벽(140)(240)을 설치함으로써, 냉각핀이 추가적으로 설치된 효과를 얻을 수 있다. 또는, 격벽(140)(24)이 설치되는 대신에 설치된 격벽(140)(240)만큼의 냉각핀을 삭제함으로써, 격벽(140)(240)의 추가로 인하여 오일 쿨러(100)(200)의 무게가 증가하거나 제조 원가가 상승하는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 오일 쿨러를 나타낸 냉각팬 구동 모터를 나타낸 분해사시도,

도 2는 도 1에 도시된 오일 쿨러가 라디에이터 탱크에 장착된 상태를 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 쿨러를 나타낸 정면도,

도 4는 도 3에 도시된 오일 쿨러를 Ⅳ-Ⅳ선에 의하여 절단한 단면도,

도 5는 도 4에 도시된 오일 쿨러를 Ⅴ-Ⅴ선에 의하여 절단한 단면도,

도 6은 도 4에 도시된 오일 쿨러를 Ⅵ-Ⅵ선에 의하여 절단한 단면도,

도 7은 도 3에 도시된 A부분의 내부를 나타낸 사시도,

도 8은 도 7에 도시된 격벽 및 격리부재를 나타낸 사시도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 쿨러를 나타낸 단면도이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100,200...오일 쿨러 110,210...외부파이프

115,215...내부파이프 117,217...제1오일이동로

118,218...제2오일이동로 120,220...오일유입구

130,230...오일유출구 140.240...격벽

145,245...오일연통로 147...격리부재

150,250...냉각핀

Claims (4)

1. 일측에 오일유입구(220)가 형성되고, 상기 오일유입구(220)와 인접한 위치에 오일유출구(230)가 형성된 외부파이프(210);

   상기 외부파이프(210)의 내부에 삽입된 내부파이프(215);

   상기 외부파이프(210)와 상기 내부파이프(215) 사이의 공간인 오일이동로에 위치하며, 오일의 열을 상기 외부파이프(210)와 상기 내부파이프(215)로 각각 전달하는 다수의 냉각핀(250); 그리고

   상기 냉각핀(250)과 같은 재질로 형성되며, 상기 오일이동로를 길이방향으로 분할하여, 상기 오일유입구(220)와 연통하는 제1오일이동로(217) 및 상기 오일유출구(230)와 연통하는 제2오일이동로(218)를 형성하는 격벽(240)을 포함하고

   상기 격벽(240)의 일단부는 상기 오일유입구(220)와 상기 오일유출구(230)의 사이에 위치하며, 타단부에는 상기 제1오일이동로(217)와 상기 제2오일이동로(218)를 연통하는 오일연통로(245)가 형성되며,

   상기 오일유입구(220)와 상기 오일유출구(230)는 상기 오일이동로의 길이방향에 수직하게 서로 대응되도록 배치된 것을 특징으로 하는 오일 쿨러.
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