JP2013119851A - 車両用ラジエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の車両用ラジエータは、エンジンから冷却水が流入するインレットタンク、前記インレットタンクと離隔されて配置され、前記冷却水を再びエンジンに排出するアウトレットタンク、前記インレットタンク及びアウトレットタンクを流体が流動するように連結して、複数のチューブ及び放熱ピンから構成され、前記チューブを通して流動する冷却水を外気との熱交換によって冷却する熱交換部、そして前記エンジンから前記インレットタンクに前記冷却水を供給するライン上に装着されて、前記冷却水に含まれている気泡を分離させ、前記気泡が分離された冷却水を前記インレットタンクに供給して、前記熱交換部を通過させる気泡分離ユニット、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
ラジエータは、冷却方式によって空冷式ラジエータ及び水冷式ラジエータに区分され、冷却水の流動方向によってクロスフロー(Cross−Flow)ラジエータ及びダウンフロー(Down−Flow)ラジエータに区分される。
クロスフローラジエータ及びダウンフローラジエータは、冷却水の流動方向によって決定される。
従来技術によるラジエータは、冷却水が流入するインレットタンク及び冷却水が排出されるアウトレットタンクが離隔されて配置され、インレットタンク及びアウトレットタンクの間を互いに連結する複数のチューブが積層されて装着されていた。冷却水は、複数のチューブ内で流動して、外気との熱交換によって冷却された。
そして、ダウンフローラジエータは、インレットタンク及びアウトレットタンクが上下に配置されて、チューブが縦方向に装着されるラジエータである。したがって、ダウンフローラジエータは、冷却水が上下方向に流動して冷却される。
ラジエータは、車両の走行中に流入する冷たい外気と冷却水とが熱交換されるように、通常、車両のエンジンルームの内部で前方に向かって配置される。
また、ラジエータの冷却効率が低下する場合には、冷却水を要求される温度に冷却することができない状態でエンジンに供給することによって、エンジンを適切に冷却することができなくなり、車両の全体的な冷却性能が低下する短所がある。
また、冷却水の冷却効率を向上させ、冷却水を要求温度まで冷却することによって、容量を増大することなくエンジンの冷却性能を向上させることができ、全体的な大きさの縮小が可能で、製作原価の節減及びエンジンルームの内部の空間活用効率を向上させる、車両用ラジエータを提供することにある。
図1は本発明の第1実施例による車両用ラジエータの正面図であり、図2は図1の部分拡大斜視図である。
本発明の実施例による車両用ラジエータは、エンジンから排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させた状態でその内部に流入させることによって、冷却水の流動抵抗を減少させて、冷却効率を向上させることができる構造からなる。
また、本発明の実施例による車両用ラジエータは、冷却水の冷却効率を向上させて、冷却水を要求温度まで冷却することによって、容量の増大なくエンジンの冷却性能を向上させることができ、全体的な大きさの縮小が可能で、製作原価の節減及びエンジンルームの内部の空間活用性を向上させることができる構造からなる。
そして、インレットタンク110及びアウトレットタンク120の間には、熱交換部130が配置されている。熱交換部130は、複数のチューブ131及び放熱ピン133を含み、チューブ131を通して流動する冷却水と外気との間に熱交換が行われる。熱交換部130は、インレットタンク110及びアウトレットタンク120の内側を互いに連結する。
本実施例で、気泡分離ユニット140は、図2に示したように、流入ポート141、気泡析出部143、フィラーネック145、及び気泡排出ポート149を含んで構成される。以下、これを各構成別により詳細に説明する。
本実施例で、気泡析出部143は、流入ポート141に備えられている。
流入ポート141に冷却水が流入する時に、気泡析出部143は、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水に回転を誘導してうず巻きを発生させる。
ここで、気泡析出部143は、流入ポート141の内周面上に螺旋形状に形成されたスパイラル(Spiral)溝である。
即ち、気泡析出部143に冷却水が流入する場合、冷却水は、螺旋形状に形成されたスパイラル溝に沿って流動して回転する。
冷却水が前記気泡析出部143の内周面に沿って回転すると、気泡析出部143の長さ方向中心部に遠心力によってうず巻きが発生する。この時、気泡は、うず巻きの中央に移動して、冷却水から分離される。
即ち、気泡析出部143を通過して冷却水から分離された気泡は、冷却水より軽いため、気泡析出部143より上部に位置する気泡捕集部147に移動して捕集される。
一方、気泡捕集部147は、その上端に装着されたキャップ146を開けて冷却水を補充する冷却水補充入口の機能も共に行うことができる。
そして、気泡排出ポート149は、フィラーネック145の上部一側に形成され、リザーブタンク105と連結されて、捕集された気泡を排出する。
図3は本発明の第1実施例による車両用ラジエータの作動状態図である。
図面に示す通り、本発明の第1実施例による車両用ラジエータ100は、エンジン103を冷却した冷却水が連結ホース107を通してインレットタンク110の流入ポート141に流入する。
そうすると、冷却水は、流入ポート141に形成されたスパイラル溝形状の気泡析出部143によって回転して、インレットタンク110の内部に流入する。
冷却水が気泡析出部143の内周面に沿って回転する時に、気泡析出部143の長さ方向中心部に遠心力によるうず巻きが発生する。この時、気泡は、うず巻きの中央に移動して、冷却水から分離される。
この時、冷却水から分離された気泡は、冷却水に比べて自重が小さいので、インレットタンク110の上部に形成されたフィラーネック145の気泡捕集部147に移動して捕集される。
そして、気泡捕集部147に捕集された気泡は、気泡排出ポート149を通してリザーブタンク105に排出され、気泡が分離された冷却水は、インレットタンク110から熱交換部130に流動して熱交換部130を通過し、外気との熱交換によって冷却される。
冷却が完了した冷却水は、アウトレットタンク120を通して排出され、エンジン103に供給されて、エンジンを冷却する。
本発明の第2実施例によるラジエータ100は、気泡析出部243の構成を除いては、本発明の第1実施例によるラジエータ100と同一である。
本発明の第2実施例による気泡析出部243は、図4に示したように、挿入ボディー243a及びスパイラル溝243bから構成される。
まず、挿入ボディー243aは、流入ポート141に挿入されて、流入ポート141の内周面に固定される。
このような挿入ボディー243aは、所定の厚さを有する円筒形状のパイプから形成される。
そして、スパイラル溝243bは、螺旋形状であり、挿入ボディー243aの内周面に長さ方向に沿って一体に形成される。
図5は本発明の第3実施例による車両用ラジエータの構成図であり、図6は本発明の第3実施例による車両用ラジエータに適用される気泡分離ユニットの斜視図である。
図5に示す通り、本発明の第3実施例による車両用ラジエータ300は、冷却水が流入するインレットタンク310及び冷却水が排出されるアウトレットタンク320を含み、インレットタンク310及びアウトレットタンク320が互いに所定の間隔で離隔されて配置される。
ここで、本発明の第3実施例によるラジエータ300は、インレットタンク310に流入する冷却水に含まれている気泡を分離させた後で熱交換部330を通過するようにする。この目的のために、ラジエータ300は、インレットタンク310と連結されて、エンジン103から排出された冷却水の内部に含まれている気泡を分離させる気泡分離ユニット340をさらに含む。
まず、フィラーネック本体341は、その一側面に連結ホース107を通してエンジン103と連結される流入ポート342が形成され、その他側面にインレットタンク310の上部一側に形成された流入口311に連結される排出ポート343が各々形成される。
ここで、流入ポート342及び排出ポート343は、フィラーネック本体341の上部及び下部に各々形成されている。したがって、流入ポート342の装着位置は、排出ポート343の装着位置より高い。
また、排出ポート343は、流入ポート342が形成された一側面に隣接する他側面に形成される。
このような気泡析出部344は、流入ポートの内周面上に螺旋形状に形成されたスパイラル(Spiral)溝である。
即ち、気泡析出部344に冷却水が流入する場合、冷却水は、螺旋形状に形成されたスパイラル溝に沿って流動して回転する。
冷却水が気泡析出部344の内周面に沿って回転すると、気泡析出部344の長さ方向中心部に遠心力によってうず巻きが発生する。この時、気泡は、うず巻きの中央に移動して、冷却水から分離される。
本発明の第3実施例で、気泡捕集部345は、フィラーネック本体341の上端から一体に突出形成され、気泡捕集部345の上端には、キャップ346が装着される。気泡捕集部345の内部には、気泡析出部344によって分離された気泡が捕集される。
一方、気泡捕集部345は、その上端に装着されたキャップ346を開けて冷却水を補充する冷却水補充入口の機能も共に行うことができる。
そして、気泡排出ポート347は、気泡捕集部345の内部に捕集された気泡を排出するように気泡捕集部345の上部一側に形成されて、リザーブタンク105と連結される。
図7は本発明の第3実施例による気泡分離ユニットの作動状態図である。
図面に示す通り、本発明の第3実施例による車両用ラジエータ300は、エンジン103を冷却した冷却水が連結ホース107を通してフィラーネック本体341の流入ポート342に流入する。
そうすると、冷却水は、流入ポート342に形成されたスパイラル溝形状の気泡析出部344によって回転して、フィラーネック本体341の内部に流入する。
冷却水が気泡析出部344の内周面に沿って回転する時に、気泡析出部344の長さ方向中心部に遠心力によるうず巻きが発生する。この時、気泡は、うず巻きの中央に移動して、冷却水から分離される。
この時、フィラーネック本体341の内部で冷却水から分離された気泡は、冷却水に比べて自重が小さいので、フィラーネック本体341の上部に形成された気泡捕集部345に移動して捕集される。
気泡捕集部345に捕集された気泡は、気泡排出ポート347を通してリザーブタンク105に排出される。
本発明の実施例による車両用ラジエータ100、300を使用すれば、エンジン103から排出される冷却水の内部に含まれる気泡を分離させた状態でその内部に流入させることによって、冷却水の流動抵抗を減少させて、冷却効率を向上させることができる。
また、本発明の実施例による車両用ラジエータ100、300は、冷却水の冷却効率を向上させて、冷却水を要求温度まで冷却することによって、容量を増大させることなくエンジンの冷却性能を向上させることができ、全体的な大きさの縮小が可能で、製作原価の節減及びエンジンルームの内部の空間活用性を向上させることができる。
一方、本発明の第1、第2、第3実施例による車両用ラジエータ100、300を説明する際に、気泡分離ユニット140、340に含まれる気泡析出部143、243、344が流入ポート141、342に構成されることを一実施例として説明したが、これに限定されず、螺旋形状のスパイラル溝から形成される気泡析出部は、流入ポートと連結される連結ホース107の一端部の内周面に形成されてもよい。
103 エンジン
105 リザーブタンク
107 連結ホース
110、310 インレットタンク
120、320 アウトレットタンク
130、330 熱交換部
131、331 チューブ
133、333 放熱ピン
140、340 気泡分離ユニット
141、342 流入ポート
143、243、344 気泡析出部
145 フィラーネック
146、346 キャップ
147、345 気泡捕集部
149、347 気泡排出ポート
243a 挿入ボディー
243b スパイラル溝
311 流入口
343 排出ポート
Claims (10)
- エンジンから冷却水が流入するインレットタンク、
前記インレットタンクと離隔されて配置され、前記冷却水を再びエンジンに排出するアウトレットタンク、
前記インレットタンク及びアウトレットタンクを流体が流動するように連結して、複数のチューブ及び放熱ピンから構成され、前記チューブを通して流動する冷却水を外気との熱交換によって冷却する熱交換部、そして
前記エンジンから前記インレットタンクに前記冷却水を供給するライン上に装着されて、前記冷却水に含まれている気泡を分離させ、前記気泡が分離された冷却水を前記インレットタンクに供給して、前記熱交換部を通過させる気泡分離ユニット、
を含むことを特徴とする車両用ラジエータ。 - 前記気泡分離ユニットは、
前記インレットタンクの上部一側に一体に形成され、エンジンに流体が流動するように連結ホースを通して連結されて、エンジンから冷却水の供給を受ける流入ポート、
前記流入ポートに備えられて、前記流入ポートに冷却水が流入する時に、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水の回転を誘導してうず巻きを発生させる気泡析出部、
前記インレットタンクの上端から突出形成されて、その内部に前記気泡析出部によって冷却水から分離された気泡が捕集される気泡捕集部が形成されるフィラーネック、及び
前記フィラーネックの上部一側に形成されて、捕集された気泡を排出する気泡排出ポート、を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用ラジエータ。 - 前記気泡析出部は、前記流入ポートの内周面上に螺旋形状に形成されたスパイラル(Spiral)溝であることを特徴とする請求項2に記載の車両用ラジエータ。
- 前記気泡析出部は、
前記流入ポートに挿入されて、前記流入ポートの内周面に固定される挿入ボディー、及び
前記挿入ボディーの内周面に長さ方向に沿って形成されるスパイラル溝、を含むことを特徴とする請求項2に記載の車両用ラジエータ。 - 前記気泡捕集部の上端に装着されるキャップをさらに含み、
前記キャップを開けて前記気泡捕集部を通して冷却水を補充することを特徴とする請求項2に記載の車両用ラジエータ。 - 前記気泡分離ユニットは、
その一側面に連結ホースを通してエンジンと流体が流動するように連結される流入ポートが形成され、その他側面に前記インレットタンクに形成された流入口に流体が流動するように連結される排出ポートが各々形成されるフィラーネック本体、
前記流入ポートの内周面に形成されて、前記流入ポートに冷却水が流入する時に、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水の回転を誘導してうず巻きを発生させる気泡析出部、
前記フィラーネック本体の上端から一体に突出形成されて、その内部に前記気泡析出部によって冷却水から分離された気泡が捕集される気泡捕集部、及び
前記気泡捕集部の内部に捕集された気泡を排出するように前記気泡捕集部の上部一側に形成された気泡排出ポート、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用ラジエータ。 - 前記気泡析出部は、前記流入ポートの内周面上に螺旋形状に形成されたスパイラル(Spiral)溝であることを特徴とする請求項6に記載の車両用ラジエータ。
- 前記流入ポートの装着位置は、前記排出ポートの装着位置より高いことを特徴とする請求項6に記載の車両用ラジエータ。
- 前記排出ポートは、前記流入ポートが形成された一側面に隣接する他側面に形成されることを特徴とする請求項6に記載の車両用ラジエータ。
- 前記気泡捕集部の上端に装着されるキャップをさらに含み、
前記キャップを開けて前記気泡捕集部を通して冷却水を補充することを特徴とする請求項6に記載の車両用ラジエータ。
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