JP2015212609A - カン型熱交換機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円筒形状に形成され、閉鎖された一面および側面に少なくとも1つ以上の流入口105および排出口107が形成されるハウジング101と、複数のプレート111が積層されて相互交差して連結流路を形成し、それぞれの流入口を介して流入した互いに異なる作動流体が各連結流路を通過しながら相互熱交換される放熱ユニットと、放熱ユニットの連結流路とは別のバイパス通路121を形成する隔壁プレート120と、流入口を介して流入した作動流体の温度変化に応じて、膨張または収縮変形しながら発生する直線変位を利用して、隔壁プレートを介して区画された装着空間またはバイパス通路をそれぞれ選択的に開閉して作動流体の流動を調節するバルブユニット130とを含むカン型熱交換機100。
【選択図】図2
Description
また、車両の状態に応じて、バルブユニットの作動を通じて作動流体の温度調節が可能であり、熱交換効率は増大させながら、重量およびサイズの縮小が可能なカン形状に形成することにより、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化すると同時に、装着空間の確保が容易で、搭載性およびパッケージ性を向上させるようにするカン型熱交換機を提供することである。
また、車両の状態に応じて、バルブユニットの作動を通じて作動流体の温度調節が可能であり、熱交換効率は増大させながら、重量およびサイズの縮小が可能なカン形状に形成することにより、車両の燃費改善、および暖房性能を向上させることができ、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化すると同時に、装着空間の確保が容易で、搭載性およびパッケージ性を向上させることができる。
さらに、温度に応じて迅速に膨張および収縮をするワックス素材の変形部材が適用されたバルブユニットを介して流入した作動流体を選択的に流動させることにより、作動流体の流動を正確に制御しながら応答性を向上させることができる。
また、熱交換機の内部にバルブユニットを搭載することにより、作動流体の流動を制御する別の制御バルブおよび分岐回路を除去することができて、製作コストの節減および作業性を向上させることができる。
これと共に、作動流体が自動変速機の変速機オイルの場合、冷始動時に摩擦低減のためのウォームアップ機能と、走行時のスリップ防止および耐久維持のための冷却機能の同時実行が可能で、燃費および変速機の耐久性を向上させることができる。
そして、作動流体の温度に応じたバルブ開閉作動の応答性を向上させることにより、全体的な商品性を向上させることができる。
101:ハウジング
103:装着部
105:流入口
105a、105b:第1、第2流入口
107:排出口
107a、107b:第1、第2排出口
110:放熱ユニット
111:プレート
113:連結流路
113a、113b:第1、第2連結流路
114:第1連結ホール
115:第2連結ホール
116:突起
117:分配突起
120:隔壁プレート
121:バイパス通路
123:貫通ホール
130:バルブユニット
132:アウターケース
134:固定部
135:載置端
136:挿入部
137:リング溝
138:第1開口ホール
142:バイパスホール
144:スナップリング
146:固定ロッド
148:変形部材
152:インナーケース
154:第2開口ホール
156:フランジ部材
158:流動ホール
162:装着部
164:固定リング
166:ストッパ
167:固定端
168:貫通ホール
172:ストッパリング
174:弾性部材
176:シーリング
178:エンドキャップ
180:カバー
S:装着空間
Claims (30)
- 円筒形状に形成され、一面は閉鎖され、他面が開口して内部に装着空間が形成され、側面の一側には前記装着空間に連結される装着部が一体に形成され、閉鎖された一面および側面に少なくとも1つ以上の流入口および排出口が形成されるハウジングと、
前記ハウジングの装着空間に装着され、複数のプレートが積層されて相互交差して連結流路を形成し、それぞれの前記連結流路のうちの1つの連結流路が前記装着空間に連結され、それぞれの前記流入口を介して流入した互いに異なる作動流体が前記各連結流路を通過しながら相互熱交換される放熱ユニットと、
前記装着空間と前記装着部の内部を区画して、前記装着部に形成される流入口と前記ハウジングの側面に形成された前記排出口に連結され、前記放熱ユニットの連結流路とは別のバイパス通路を形成する隔壁プレートと、
前記装着部に形成される前記流入口に対応して、前記装着部の内部で一端部が前記隔壁プレートを貫通して装着され、前記流入口を介して流入した作動流体の温度変化に応じて、膨張または収縮変形しながら発生する直線変位を利用して、前記隔壁プレートを介して区画された前記装着空間または前記バイパス通路をそれぞれ選択的に開閉して作動流体の流動を調節するバルブユニットとを含むことを特徴とする、カン型熱交換機。 - 前記流入口は、
前記ハウジングの一面で一側に形成される第1流入口と、前記装着部の一側に形成される第2流入口とを含み、
前記排出口は、前記ハウジングの一面で前記第1流入口と離隔した他側に形成される第1排出口と、前記ハウジングの側面の一側で前記第2流入口と離隔した位置に形成される第2排出口とを含むことを特徴とする、請求項1に記載のカン型熱交換機。 - 前記第1流入口と前記第1排出口は、
前記第2流入口および前記第2排出口と相互交差した位置にそれぞれ形成されることを特徴とする、請求項2に記載のカン型熱交換機。 - 前記プレートは、
前記ハウジングに対応して円板形状に形成されるが、前記隔壁プレートに対応する一側が直線状に形成されることを特徴とする、請求項1に記載のカン型熱交換機。 - 前記プレートは、
前記第1流入口と前記第1排出口に対応して、第1、第2連結ホールがそれぞれ形成されることを特徴とする、請求項2に記載のカン型熱交換機。 - 前記プレートは、
複数の突起が設定間隔で離隔して突出形成され、中心から前記隔壁プレートに向かう外周面まで分配突起が形成されることを特徴とする、請求項2に記載のカン型熱交換機。 - 前記突起は、
半球状に形成され、前記分配突起と同一の方向に前記プレートの一面に突出形成されることを特徴とする、請求項6に記載のカン型熱交換機。 - 前記バルブユニットは、
前記装着部に形成された前記流入口に対応して、前記装着部の外側から前記流入口に向かって挿入され、内面に装着溝が一体に形成され、前記流入口の反対側で前記装着部の外側に装着される固定部と、前記固定部に一体に形成され、前記隔壁プレートによって区画された前記装着空間に対応して、少なくとも1つ以上の第1開口ホールが長さ方向に沿って形成され、前記バイパス通路に対応して、少なくとも1つ以上のバイパスホールが形成される挿入部とを含んで構成されるアウターケースと、
前記アウターケースの内部に挿入され、前記固定部の装着溝に一端が固定装着される固定ロッドと、
前記固定ロッドの他端部に挿入され、作動流体の温度変化に応じて内部で膨張または収縮が行われながら、前記固定ロッド上で移動する変形部材と、
前記アウターケースの第1開口ホールに対応して、長さ方向に沿って少なくとも1つ以上の第2開口ホールが形成され、前記アウターケースの内部でスライド移動可能に挿入されるインナーケースと、
前記インナーケースの内部で一端に固定装着され、中央が前記変形部材の下部に固定されるフランジ部材と、
前記アウターケースの固定部の反対側で前記挿入部に固定装着されるストッパと、
前記変形部材と前記ストッパとの間に介在し、前記変形部材の膨張による前進時、圧縮されながら前記変形部材に弾性力を提供する弾性部材とを含むことを特徴とする、請求項1に記載のカン型熱交換機。 - 前記アウターケースは、
前記固定部の外側で前記装着部に装着されるエンドキャップにスナップリングを介して固定されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記アウターケースは、
一端が開口した円筒形状に形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記バイパスホールと前記第1開口ホールは、
前記アウターケースの長さ方向に離隔した位置で円周方向に沿って設定角度で離隔して形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記各第1開口ホールは、
前記バイパスホールから離隔した位置で前記固定部に向かって前記アウターケースの長さ方向に沿って形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記インナーケースは、
両端が開口した円筒形状に形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記各第2開口ホールは、
前記インナーケースの長さ方向に中央を基準として両側に、それぞれその周りに沿って設定角度で離隔してそれぞれ相互交差した位置に形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記インナーケースは、
前記アウターケースの内部で前記変形部材の膨張変形によって前記流入口側に向かって移動時、前記各第2開口ホールが前記各第1開口ホールに位置しながら前記各第1開口ホールを開放し、前記バイパスホールを閉鎖させることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記インナーケースは、
初期装着時、前記各第2開口ホールが前記アウターケースの閉鎖された区間に位置し、前記各第1開口ホールを閉鎖させた状態で装着されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記変形部材は、
その材質が、作動流体の温度に応じて内部で収縮と膨張が行われるワックス素材で形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記フランジ部材は、
外周面の周りに沿って設定角度で離隔した位置に流動ホールが形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記フランジ部材は、
外周面が前記固定部に向かう前記インナーケースの一端の内周面に固定され、中央に形成された連結部が前記変形部材に装着された固定リングを介して固定されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記ストッパは、
前記流入口に流入する作動流体が前記バルブユニットの内部に流入するように、少なくとも1つ以上の貫通ホールが形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記各貫通ホールは、
前記ストッパの中央と、円周方向に沿って設定角度で離隔した位置に形成されることを特徴とする、請求項20に記載のカン型熱交換機。 - 前記ストッパは、
前記弾性部材が固定されるように、固定端が突出形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記アウターケースは、
前記挿入部の内周面の一側に前記ストッパの載置される載置端が形成されることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記アウターケースは、
前記ストッパを固定させるストッパリングが装着されるリング溝が、前記載置端から離隔した内周面の周りに沿って形成されることを特徴とする、請求項23に記載のカン型熱交換機。 - 前記弾性部材は、
一端が前記ストッパに支持され、他端が前記変形部材に支持されるコイルスプリングからなることを特徴とする、請求項8に記載のカン型熱交換機。 - 前記各作動流体は、
ラジエータから流入する冷却水と、自動変速機から流入する変速機オイルとから構成されることを特徴とする、請求項2に記載のカン型熱交換機。 - 前記変速機オイルは、前記第1流入口と前記第1排出口を介して前記放熱ユニットに循環し、前記冷却水は、前記第2流入口と前記第2排出口を介して循環し、
前記各連結流路は、変速機オイルが流入して移動する第1連結流路と、冷却水が流入して移動する第2連結流路とを含むことを特徴とする、請求項26に記載のカン型熱交換機。 - 前記隔壁プレートは、
前記装着空間に位置する一端部が、前記装着部に位置する他端部から設定角度で折り曲げ形成されることを特徴とする、請求項1に記載のカン型熱交換機。 - 前記隔壁プレートは、
前記放熱ユニットに対応する一端部に貫通ホールが形成されることを特徴とする、請求項1に記載のカン型熱交換機。 - 前記ハウジングは、
開口した他面に前記装着空間を閉鎖するカバーが装着されることを特徴とする、請求項1に記載のカン型熱交換機。
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