KR100499533B1 - 보강구조를 가지는 공랭식 인터쿨러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 인터쿨러의 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 압축공기를 내부로 유도하는 유입파이프(11)와 냉각된 압축공기를 외부로 유도하는 유출파이프(21), 상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)에 연결되어 유체의 통로가 되는 한 쌍 튜브플레이트(15)가 합쳐서된 복수개의 튜브(16)가 적층되어 있고, 상기 튜브(16)의 외주면 사이에 연결 배열되어 공기의 흐름을 정체시켜 유체의 냉각을 돕는 아웃 핀(19)과 다른 장치와 연결을 위한 브라켓(25)으로 구성된 인터쿨러에 있어

상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 두께를 상이하게 하고;

상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 유로를 형성하는 컵부(29)를 외측으로 4각 버링 하여 상기 튜브(16)간의 접촉면적을 크게 하고;

상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)를 내측으로 더 길게 하는 연장부(18)를 가지며, 상기 복수개 튜브플레이트(15)와 브레이징 되도록 하고;

상기 유입파이프(11) 측근의 상부 플레이트(13)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측과 상기 유출파이프(21) 측근의 하부 플레이트(17)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측에 반고리 형태의 보강편(23) 또는 클립형태의 보강편(24)을 상기 튜브플레이트(15)와 일체로 브레이징하는 보강구조를 가지는 것을 특징으로 하는 공랭식 인터쿨러에 관한 것이다.

Description

보강구조를 가지는 공랭식 인터쿨러 {Air-cooling intercooler having reinforcement structure}

본 발명은 자동차의 인터쿨러의 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 압축공기를 내부로 유도하는 유입파이프(11)와 냉각된 압축공기를 외부로 유도하는 유출파이프(21), 상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)에 연결되어 유체의 통로가 되는 한 쌍 튜브플레이트(15)가 합쳐서된 복수개의 튜브(16)가 적층되어 있고, 상기 튜브(16)의 외주면 사이에 연결 배열되어 공기의 흐름을 정체시켜 유체의 냉각을 돕는 아웃 핀(19)과 다른 장치와 연결을 위한 브라켓(25)으로 구성된 인터쿨러에 있어 보강구조를 가지는 공랭식 인터쿨러(10)에 관한 것이다.

일반적으로 공랭식 인터쿨러는 과급기(터보 차저)가 부착된 엔진에서 터보 차저와 흡기 매니폴드 사이에 설치되어 공기를 냉각시키는 장치를 말하며, 엔진에서 공기밀도의 저하로 인한 출력 감소를 막기 위하여 이것을 냉각하여 밀도를 회복시키는 기능을 한다.

즉, 종래의 공랭식 인터쿨러는 도 4에 나타낸 바와 같이, 적층되어 있는 상기 튜브플레이트들(150)의 두께가 모두 같고 또한, 상기 유입파이프(110) 및 유출파이프(210) 방향의 유로 형성을 위한 튜브플레이트의 컵부(290)의 형상이 전체가 동일하다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 튜브플레이트(150)의 양끝을 환상으로 피어싱 시, 상기 유입파이프(110) 및 유출파이프(210) 방향으로 유로를 형성하기 위해 튜브(160)를 구성하는 튜브플레이트를 내부에서 외부로 피어싱을 하여 피어싱에 의해 밀려나온 부분(280)끼리 맞붙여 튜브와 다른 튜브를 연결해 유로(140)를 형성하게 된다.

또한, 도 6에 도시한 형태의 상기 유입파이프(110)는 상부 플레이트(130)와 연결이 되고 상기 유출파이프(210)는 하부 플레이트(170)에만 연결 되어있다.

이러한 종래 기술은 실린더나 컴프레셔 등에 의해 발생되는 진동이 유입파이프 또는 유출파이프나 브라켓을 통해 인터쿨러로 전달되어 유입파이프 또는 유출파이프 측근의 튜브플레이트 자체의 컵부(290)에 크래크 발생우려가 크고, 유입파이프(110) 및 유출파이프(210)와 상부 플레이트(130) 및 하부 플레이트 간(170)에도 지속적 진동에 의해 분리되어 버릴 수 있다.

또한, 튜브와 다른 튜브 사이의 결합 면적이 적어 위와 같이 전달된 진동으로 인해 유입파이프와 유출파이프 방향의 유로를 형성하는 튜브 사이도 분리되거나 크래크되어 결국 인터쿨러의 파손을 불러일으켜 잦은 고장의 원인이 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 주된 목적은, 특히 진동 등의 외부 충격에 취약한 유입파이프 및 유출파이프 측근의 튜브플레이트에 보강된 구조를 부여하고 유입파이프 및 유출파이프와 튜브플레이트간에 더 견고히 결합할 수 있게 하여, 인터쿨러의 파손에 따른 잦은 수리나 교체를 방지하고자 하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고온의 압축공기를 내부로 유도하는 유입파이프(11)와 냉각된 압축공기를 외부로 유도하는 유출파이프(21), 상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)에 연결되어 유체의 통로가 되는 한 쌍 튜브플레이트(15)가 합쳐서된 복수개의 튜브(16)가 적층되어 있고, 상기 튜브(16)의 외주면 사이에 연결 배열되어 공기의 흐름을 정체시켜 유체의 냉각을 돕는 아웃 핀(19)과 다른 장치와 연결을 위한 브라켓(25)으로 구성된 공랭식 인터쿨러에 있어 보강구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

이때 이러한 보강구조는 상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15) 및 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 두께를 그 중간에 설치되는 다른 튜브플레이트의 두께와 상이하게 제작하고, 상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 유로를 형성하는 컵부(29)를 외측으로 4각 버링 하여 튜브간의 접촉면적을 크게 하는 구조로 한다.

또한 상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)를 내측으로 더 길게 하여, 상기 복수개 튜브플레이트(15)와 브레이징 되도록 하고, 상기 유입파이프(11) 측근의 상부 플레이트(13)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측과 상기 유출파이프(21) 측근의 하부 플레이트(17)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측에 반고리 형태의 보강편(23) 및 클립형태의 보강편(24)을 상기 튜브플레이트(15)와 일체로 브레이징하는 보강구조를 가지도록 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 예시한 바와 같이 종래와 같은 인터쿨러를 보강시키는 방안으로 제1안은 상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 두께를 다른 튜브플레이트와는 상이하게 제작하여 주로 크래크가 발생하는 곳인 튜브플레이트 자체의 컵부와 플레이트 사이의 강도를 증가시켜 충격에 잘 견디도록 하는 것이다.

이때 주로 컵부가 크래크 되는 튜브플레이트는 진동이 전달되는 경로상 유입파이프 또는 유출파이프 측근이거나 브라켓이 연결된 상부 플레이트 또는 하부 플레이트의 측근일 것이므로 모든 튜브플레이트의 두께를 강화시킬 필요 없이 상기의 복수개의 튜브플레이트의 두께만 상이하게 제작하면 된다. 또한 종래에는 상기 튜브플레이트의 두께가 0.6㎜인데 반해 본 발명은 이보다 두꺼운 0.8㎜이상으로 하는 것이 바람직하다.

제2안은 상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 상기 유입파이프 및 유출파이프 방향의 유로를 형성하는 컵부를 외측으로 4각 버링하여 상기 튜브(16)간의 접촉면적을 크게 하는 것이다.

상술한 바와 같이 종래에는 도 5에 도시된 바 상기 튜브플레이트(150)의 양끝을 환상으로 피어싱 시, 상기 튜브 외부로 피어싱에 의해 밀려나온 부분(280)끼리 맞붙여 튜브와 다른 튜브를 연결해 유로(140)를 형성하는데 이들간의 접하는 면적이 적어 튜브간의 크래크나 파손이 발생하는 경우가 많았다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 주로 크래크가 발생하는 유입파이프 및 유출파이프 측근의 복수개의 상기 튜브플레이트의 컵부를 외측으로 도2에 도시한 바와 같이 4각 버링 하여 튜브와 다른 튜브간의 결합을 단단히 하고 내측 피어싱은 다른 튜브플레이트와 동일하게 제작하여 유로를 형성한다. 즉, 이와 같은 실시예에 따르면, 유입,유출 파이프(11)(21)과 연결되는 입,출구측 튜브플레이트(15)의 두께를 크게 하면, 각각의 튜브플레이트(15)를 적층시켜 브레이징할 때 튜브(16) 주변에 버링가공되는 상기 컵부(29)의 형성면적을 깊이 방향으로 충분히 확보할 수 있게 되고, 이로 인해 상기 컵부(29)간의 접촉면적을 가일층 증대시킬 수 있어 브레이징 후 튜브플레이트간에 결합력이 증대된다

제3안은 상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)를 내측으로 연장부(18)를 가지며, 복수개 튜브플레이트와 서로 맞닿아 브레이징 되도록 하고, 이때 상기 유입파이프(11) 및 유출파이프(21)는 상기 아웃 핀(19)이 조립되는 방향으로 유체가 통하도록 커팅한다.

상술한 바와 같이 종래에는 도6에 도시한 상기 유입파이프(110)는 상기 상부 플레이트(130)와만 연결이 되고 상기 유출파이프(210)는 상기 하부 플레이트(710)와만 연결 되어있어 계속적 진동에 의한 충격에 의해 파이프와 상부 플레이트 또는 하부 플레이트간에 크래크 될 우려가 컸으나, 본 발명에서는 도3에 도시한 형태의 유입파이프 또는 유출파이프를 상부 튜브플레이트 또는 하부 튜브플레이트뿐만 아니라 내측의 튜브플레이트와도 서로 맞닿아 브레이징되도록 하여 이들간의 결합을 견고히 하였다.

다만, 유입파이프 및 유출파이프와 연결되는 튜브 내부로도 유체가 흐르도록 하기 위해 상기 아웃 핀(19)이 조립되는 방향으로 컷팅 해준다.

제4안은 상기 유입파이프(11) 측근의 상부 플레이트(13)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측과 상기 유출파이프(21) 측근의 하부 플레이트(17)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측에 보강편을 상기 튜브플레이트(15)와 일체로 브레이징하여 파이프나 브라켓를 통해 전달되는 진동을 확산시켜 특정부위로 충격이 집중되지 않도록 해 상기 유입파이프 또는 유출파이프 측근의 튜브플레이트간의 크래크나 파손을 막을 수 있도록 한다.

이때 상기 보강편을 반환고리 형태의 보강편(23)으로 하여 복수개의 튜브플레이트의 컵부 전체를 서로 브레이징 할 수도 있고, 클립형태의 보강편(24)으로 하여 유로를 방해하지 않는 범위 내에서 튜브플레이트의 컵부만을 서로 브레이징 할 수도 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형은 가능함은 물론이다.

따라서, 본 발명의 권리를 청구하는 범위는 발명의 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 공랭식 인터쿨러는, 상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 두께를 달리하여 튜브플레이트 자체의 컵부와 플레이트간에 크래크되는 것을 막고, 상기 튜브플레이트의 컵부의 모양을 달리하거나 그 외부에 보강편을 대어 튜브간이나 튜브플레이트간에 분리되는 것을 방지한다.

또한 파이프를 내측으로 더 길게 하여, 상기 복수개 튜브플레이트(15)와 브레이징 되도록 하여 파이프와 상부 플레이트 및 하부 플레이트 간에 진동에 의한 크래크나 분리를 막아 인터쿨러가 외부 충격에 더 잘 견딜 수 있게 하여, 이의 잦은 보수나 교체를 막을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공랭식 인터쿨러를 나타내는 부분 분해 사시도

도 2은 본 발명의 특징부에 하나인 도1의 튜브를 구성하는 튜브플레이트를 나타내는 평면도

도 3은 본 발명의 특징부에 하나인 도1의 유입파이프 및 유출파이프를 나타내는 평면도

도 4는 종래 공랭식 인터쿨러를 나타내는 사시도

도 5는 종래의 도4의 튜브를 구성하는 튜브플레이트를 나타내는 평면도

도 6은 종래의 도4의 유입파이프 및 유출파이프를 나타내는 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10,100 인터쿨러 11,110 유입파이프

12,120 파이프 13,130 상부플레이트

14,140 튜브간 연결부 15,150 튜브플레이트

16,160 튜브 17,170 하부플레이트

18 파이프의 연장부

19,190 아웃 핀 21,210 유출파이프

23 반환형 보강편 24 클립형 보강편

25,250 브라켓 27,270 피어싱 된 부분

280 피어싱에 의해 밀려나온 부분 29,290 컵부

Claims (4)

1. 고온의 압축공기를 내부로 유도하는 유입파이프(11)와;

   냉각된 압축공기를 외부로 유도하는 유출파이프(21)와;

   상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)에 연결되어 유체의 통로가 되는 한 쌍 튜브플레이트(15)가 합쳐서된 복수개의 튜브(16)가 적층되어 있고;

   상기 튜브(16)의 외주면 사이에 연결 배열되어 공기의 흐름을 정체시켜 유체의 냉각을 돕는 아웃 핀(19)과;

   다른 장치와 연결을 위한 브라켓(25)으로 구성된 인터쿨러에 있어;

   상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15) 및 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 두께를 그 중간의 다른 튜브플레이트의 두께와 상이하게 하고;

   상기 유입파이프(11) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)와 상기 유출파이프(21) 측근의 복수개 튜브플레이트(15)의 유로를 형성하는 컵부(29)를 외측으로 4각 버링 하여 상기 튜브(16)간의 접촉면적을 크게 하고;

   상기 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)를 내측으로 연장부(18)를 가지며, 상기 복수개 튜브플레이트(15)와 브레이징 되도록 하고;

   상기 유입파이프(11) 측근의 상부 플레이트(13)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측과 상기 유출파이프(21) 측근의 하부 플레이트(17)를 포함한 복수개 튜브플레이트(15)의 외측에 반고리 형태의 보강편(23)을 상기 튜브플레이트(15)와 일체로 브레이징하는 보강구조를 가지는 공랭식 인터쿨러.
2. 청구항 1에 있어,

   상기 두께를 달리하는 튜브플레이트에 있어 두께를 0.8㎜이상으로 하는 것을 특징으로 하는 공랭식 인터쿨러.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 연장부(18)를 가지는 유입파이프(11)와 상기 유출파이프(21)는 상기 아웃 핀(19)이 조립되는 방향으로 유체가 통하도록 커팅하는 것을 특징으로 하는 공랭식 인터쿨러.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 보강편을 클립형태의 보강편(24)으로 하여 상기 튜브플레이트(15)와 일체로 브레이징하는 것을 특징으로 하는 공랭식 인터쿨러.