SE505252C2 - Oljekylare - Google Patents

Description

505 252 10 15 20 25 30 35 2 Problemet med att förbättra värmeöverföringen från rörets väggar till det omgivande kylmediet har emellertid inte lösts på ett fullt tillfredställande sätt. En lösning som bl a är inriktad på detta är den som visas i US-A-4 086 959, vilken häri inbegrips med hänvisning, och vid vilken en oljekylare uppbyggd pà samma sätt som den ovannämnda grundkonstruktionen omfattar ett dubbelväggigt rör med en ringformig kanal för den strömmande oljan, och organ upptagna i kanalen för ökad värmeöverföringsyta och ökad turbulens hos den förbiströmmande oljan. Ytterröret har en korrugerad form, dvs det är försett med spiral- formiga försänkningar utmed väsentligen hela sin längd.

Den korrugerade ytan åstadkommer ökad turbulens hos det förbiströmmande kylmediet vilket i förhållande till en oljekylare utformad med slät yta ökar värmeöverföringen med ca 10%. Konstruktionen har dock vissa nackdelar, av vilka den kanske främsta är att tryckfallet på den genom kanalen strömmande oljan är stort, vilket inverkar nega- tivt på kylsystemet. Oljekylaren är dessutom komplicerad och dyr att tillverka bl a på grund av ytterrörets korru- gerade yta.

Ovannämnda nackdelar gör att det finns behov av en i förhållande till ovan beskrivna oljekylare bättre lösning.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att undanröja ovannämnda nackdelar och framställa en olje- kylare med i förhållande till känd teknik högre värme- överföringsförmåga och lägre tryckfall.

Ytterligare ett ändamål är att framställa en olje- kylare som är enkel och billig att tillverka.

Ett speciellt ändamål är att åstadkomma en flexibel oljekylare, som enkelt kan anpassas till varierande krav på olika oljekylsystem, vad gäller maximalt tillåtet tryckfall och värmeöverföringsförmåga, där dessa krav beror av övriga i systemet ingående komponenter.

Dessa ändamål har nu uppnåtts med en oljekylare av den inledningsvis beskrivna typen och som därutöver om- fattar de kännetecknande särdragen i efterföljande patentkrav l. 10 15 20 25 30 35 505 252 3 Ytterligare särdrag hos uppfinningen framhålls i efterföljande underordnade patentkrav som anger föredragna utföringsformer av uppfinningen.

Genom uppfinningen uppnås ett flertal fördelar fram- för den oljekylare som visas i US-A-4 086 959.

Praktiska försök har visat att den ökade turbulensen på det genom och runt röret strömmande kylmediet ger en förbättrad värmeöverföring på ca 20% i förhållande till en oljekylare med slät ytteryta, vilket innebär att olje- kylaren enligt uppfinningen uppvisar betydligt bättre värmeöverföringsegenskaper än oljekylaren som visas i US-A-4 086 959. Den speciella utformningen av ytterröret gör också att det tryckfall som alltid förekommer på den genom kanalen strömmande oljan blir lägre än hos den ovan nämnda oljekylaren.

En för närvarande föredragen utföringsform kommer att i exemplifierande syfte beskrivas i det följande under hänvisning till bifogade ritning.

Fig 1 är en sidovy, delvis i sektion, av en olje- kylare i enlighet med uppfinningen.

Fig 2 är en sektionsvy, som visar ett tvärsnitt av oljekylaren.

I fig 1-2 åskàdliggörs en föredragen utföringsform av en oljekylare enligt uppfinningen. Oljekylaren, som är av- sedd att insättas i en tank ingående i ett fordons motor- kylsystem, är uppbyggd av ett ytterrör l och ett inuti ytterröret 1 placerat innerrör 2, vars ytteryta tillsam- mans med ytterrörets 1 inneryta bildar en ringformig kanal 3. Kanalen 3, som är tätad i båda ändarna, är avsedd av leda olja som skall kylas. Kanalens ena ände har ett in- lopp 4, som utgörs av en konventionell nippel 5, genom vilken olja leds in i kanalen, strömmar genom kanalen och leds ut genom ett utlopp 6 i andra änden av kanalen 3, vilket utlopp utgörs av en nippel 7. Den ringformiga kanalen 3 är upptagen av en ytförstorare 8, som dels skapar turbulens hos den strömmande oljan, dels ökar den värmeöverförande ytan, vilket befrämjar värmeöverföring fràn oljan till rörväggarna. 505 252 10 15 20 25 30 35 4 Ytterröret är försett med ett stort antal skålformade gropar 9, som är placerade utmed väsentligen hela ytter- rörets 1 längd och kring hela ytterrörets 1 omkrets, vilka skålformade gropar 9 åstadkommer ökad turbulens hos ett utanför ytterröret strömmande kylmedium 10. Groparna 9, som är cirkulära med en diameter av 6 mm, är utformade i 16 st rader utmed ytterrörets 1 längdriktning, vilka är jämnt fördelade kring rörets 1 omkrets. Avståndet mellan i samma rad ingående gropars 9 centrum är 11,5 mm, medan groparna ingående i två angränsande rader är i längd- riktningen förskjutna från varandra 5,75 mm.

Tillverkningen och sammansättningen av oljekylaren tillgår på följande sätt.

Innerröret 2 kapas till önskad längd varefter ytför- storaren 8 anbringas runt innerrörets 2 omkrets utmed väsentligen hela dess längd. Ytterröret 1 kapas på samma sätt till önskad längd varefter håltagning för nipplarna 5, 7 görs i ytterröret 1. Nipplarna 5, 7 fastgörs vid hålen i ytterröret 1 genom svetsning eller lödning.

Innerröret 2 sticks sedan in i ytterröret 1 varefter innerröret 2 expanderas mot ytterrörets 1 insida så att innerröret 2 kläms fast inuti ytterröret 1. Rörens ändar svetsas sedan ihop, så att tätning mellan rören uppnås.

Slutligen åstadkommes de skålformade groparna 9 på ytterrörets ytteryta medelst ett pressverktyg.

De skålformade groparna utmed ytterrörets ytteryta åstadkommer således ökad turbulens hos det utanför ytter- röret strömmande kylmediet, vilket underlättar värmeöver- föring från rörväggarna till omgivningen, utan att orsaka för stort tryckfall på oljan. Härigenom ökar oljekylarens förmåga att kyla ned den heta oljan.

Uppfinningen uppvisar vidare ytterligare fördelar som framgår av ovanstående utföringsexempel.

Oljekylaren är enkel och billig att tillverka efter- som den består av standardkomponenter. Något särskilt ytterrör fordras inte tack vare att detta bearbetas efter sammansättning av oljekylaren. De skålformade groparnas 10 15 20 25 30 35 505 252 5 djup avgör vilken ökad värmeöverföring som åstadkommes och vilket extra tryckfall som orsakas, dvs en djupare grop ger ökad värmeöverföring på bekostnad av ökat tryckfall.

Eftersom groparna utformas efter sammansättning av olje- kylaren skapas härigenom möjlighet att enkelt anpassa kylarens prestanda utifrån övriga komponenter i kylsyste- met. Finns exempelvis tillgång till en effektiv oljepump kan groparna göras djupare eftersom systemet tål ett större tryckfall på oljan.

Avslutningsvis skall påpekas att väsentligen samma positiva effekter uppnås genom att på analogt sätt utforma ytterrörets ytteryta med vàrtliknande utskott i stället för de skàlformade groparna. Man kan även tänka sig en blandning av utskott och gropar. Vidare bör påpekas att liknande gropar och/eller utskott med fördel även kan utformas på innerrörets inneryta, dvs ut mot den kanal där omgivande kylmedium strömmar.

Claims (7)

505 252 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Oljekylare för motorfordon, vilken har ett ytter- rör (1) och ett inuti ytterröret (1) placerat innerrör (2), vars ytteryta tillsammans med ytterrörets (1) inner- yta bildar en ringformig kanal (3), vilken är tätad i båda ändar, från ett in- lopp (4) vid rörens ena ändar till ett utlopp (6) vid för matning av olja, som skall kylas, rörens andra ändar, ett i den ringformiga kanalen (3) an- ordnat organ (8) för värmeöverföring från den förbi- strömmande oljan till de omgivande rörväggarna, och ett på ytterrörets (1) ytteryta anordnat turbulensskapande organ (9) för kylvätska (10), k ä n n e t e c k n a d i vilken oljekylaren är nedsänkt, av att det turbulensskapande organet (9) utgöres av skålformade gropar (9) på ytter- rörets (1) ytteryta.

2. Oljekylare enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att de skålformade groparna (9) är utformade även på innerrörets (2) inneryta.

3. Oljekylare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att de skålformade groparna (9) är cirkulära och har en diameter av ca 6 mm. k ä n - av att de skålformade groparna (9) är 2) längdriktning,

4. Oljekylare enligt något av kraven 1-3, n e t e c k n a d utformade i ett antal rader i rörens (1, vilka rader är jämnt fördelade kring ytterrörets (l) om- krets.

5. Oljekylare enligt något av kraven 1-4, k ä n - n e t e c k n a d av att de skålformade groparna (9) ingående i två angränsande rader är förskjutna i för- hållande till varandra.

6. Oljekylare enligt krav 5, av att de skålformade groparna (9) ingående i två k ä n n e t e c k - n a d angränsande rader är förskjutna ca 5,75 mm från varandra. 10 15 20 25 30 35 505 252 7

7. Oljekylare enligt något av kraven 3-6, k ä n - n e t e c k n a d av att avståndet mellan centrum av tvà angränsande skàlfcrmade gropar (9) belägna i samma rad är ca 11, 5 mm.