KR101172065B1 - Intercooler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러에 관한 것으로서, 특히 원통형 바디의 내부 중심부에 냉각수가 유동되는 냉각수 유동관을 형성하고, 그 냉각수 유동관의 외측으로는 차량 전방으로부터 유입된 공기가 유입 유동되는 공기유동공간부가 형성되도록 하되, 상기 냉각수 유동관과 공기유동공간부를 관통하도록 다수의 압축공기 유동관을 형성하여서 된 열교환수단을 인터쿨러 내부에 형성하며, 공기 유입단에 유입공기를 와류시키는 와류부를 형성하므로서, 와류된 공기와 냉각수를 이용하여 터보차저에서 압축된 흡기를 냉각시킴에 따라 과급된 흡기의 냉각효율이 향상되고, 이로인해 인터쿨러의 크기를 현저히 줄여줄 수 있음은 물론 인터쿨러의 설치위치에 대한 자유도를 향상시키고, 차량의 레이아웃 측면에서도 매우 유리해지도록 한 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러에 관한 것이다.The present invention relates to a composite intercooler for improving cooling performance, and in particular, forms a coolant flow tube through which coolant flows in an inner center of a cylindrical body, and the air inflowed from the front of the vehicle is introduced to the outside of the coolant flow tube. The flow space portion is formed, but the heat exchange means formed by forming a plurality of compressed air flow pipes to penetrate the cooling water flow pipe and the air flow space portion inside the intercooler, and by forming a vortex to vortex inlet air at the air inlet end, By using compressed air and coolant to cool the intake compressed by the turbocharger, the cooling efficiency of supercharged intake is improved, which can significantly reduce the size of the intercooler and also improve the degree of freedom in the installation position of the intercooler. Very advantageous in terms of vehicle layout The present invention relates to a composite intercooler for improving cooling performance.
인터쿨러, 냉각성능 개선, 원통바디, 열교환수단, 냉각수, 공기, Intercooler, improved cooling performance, cylindrical body, heat exchange means, cooling water, air,
Description
도 1 은 본 발명의 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러를 보인 도면.1 is a view showing a composite intercooler for improving the cooling performance of the present invention.
도 2 는 본 발명에 적용된 인터쿨러를 보인 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing an intercooler applied to the present invention.
도 3 은 본 발명에 적용된 원통바디의 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of the cylindrical body applied to the present invention.
도 4 는 본 발명에 적용된 와류부를 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a vortex portion applied to the present invention.
도 5 는 종래의 인터쿨러를 보인 도면.5 is a view showing a conventional intercooler.
도 6 은 종래 인터쿨러의 설치상태를 보인 도면.6 is a view showing an installation state of a conventional intercooler.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
1: 인터쿨러, 2: 라디에이터,1: intercooler, 2: radiator,
3: 방열판, 4: 냉각수공급라인,3: heat sink, 4: cooling water supply line,
5: 냉각수리턴라인, 11: 압축공기입구,5: cooling water return line, 11: compressed air inlet,
12: 압축공기출구, 13: 공기유입관,12: compressed air outlet, 13: air inlet pipe,
14: 공기배출관, 15: 원통바디,14: air discharge pipe, 15: cylindrical body,
16: 냉각수입구, 17: 냉각수출구,16: cooling inlet, 17: cooling outlet,
18: 공기입구, 19: 공기출구,18: air inlet, 19: air outlet,
20: 열교환수단, 21: 냉각수 유동관,20: heat exchange means, 21: coolant flow pipe,
22: 공기유동공간부, 23: 배플,22: airflow space portion, 23: baffle,
24: 압축공기유동관, 30: 와류부,24: compressed air flow pipe, 30: vortex section,
본 발명은 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러에 관한 것으로서, 특히 와류된 공기와 냉각수를 이용하여 터보차저에서 압축된 흡기를 냉각시킴에 따라 과급된 흡기의 냉각효율이 향상되고, 이로인해 인터쿨러의 크기를 현저히 줄여줄 수 있음은 물론 인터쿨러의 설치위치에 대한 자유도를 향상시키고, 차량의 레이아웃 측면에서도 매우 유리해지도록 한 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러에 관한 것이다.The present invention relates to a composite intercooler for improving cooling performance. In particular, the cooling efficiency of the supercharged intake is improved by cooling the intake air compressed in the turbocharger by using the vortexed air and the cooling water, thereby increasing the size of the intercooler. In addition, the present invention relates to a composite intercooler for improving cooling performance, which can significantly reduce the degree of freedom, improve the degree of freedom of the installation position of the intercooler, and be very advantageous in terms of layout of the vehicle.
일반적으로 인터쿨러라 함은 디젤차량에 있어서 터보차저에서 과급된 고온, 고압의 흡기를 냉각시켜 흡기가 고밀도의 상태로 연소실로 공급되도록 하는 것을 말한다.In general, an intercooler refers to cooling a high-temperature, high-pressure intake in a turbocharger in a diesel vehicle so that the intake is supplied to the combustion chamber in a high density state.
도 5 는 종래의 인터쿨러를 도시한 것으로서, 복수개의 납작관(50) 외측으로 다수의 평판핀(51)을 형성하여 납작관(50)으로 통과하는 과급된 흡기를 평판핀(51)의 차량의 전면으로 공급되는 공기와 열교환시켜 냉각시키는 구조이다.FIG. 5 illustrates a conventional intercooler, wherein a plurality of
이러한 종래 인터쿨러의 방열량은 전면풍량과 인터쿨러의 입출력 온도에 의해 결정된다.The amount of heat dissipation of the conventional intercooler is determined by the amount of front wind and the input / output temperature of the intercooler.
그러나, 종래의 인터쿨러는 차량 전방으로 유입되는 공기에 의존하여 흡기를 냉각시키는 것이기 때문에 도 6 과같이 라디에이터(52)의 전방 또는 측면에 인터쿨 러(53)를 설치해야만 하며, 이로인해 라디에이터(52)로 공급되는 공기량이 감소하게되어 엔진의 냉각성능이 저하되는 문제점이 발생하고 있었다.However, since the conventional intercooler cools the intake air depending on the air flowing into the front of the vehicle, the
또한, 인터쿨러를 차량의 후드나 휀더 측에 위치시키는 경우에는 적정한 풍량의 유도가 힘들어 인터쿨러의 냉각성능이 현저히 저하되는 문제점이 발생하고 있었다.In addition, when the intercooler is positioned on the hood or fender side of the vehicle, it is difficult to induce an appropriate amount of air, which causes a problem that the cooling performance of the intercooler is significantly reduced.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 원통형 바디의 내부 중심부에 냉각수가 유동되는 냉각수 유동관을 형성하고, 그 냉각수 유동관의 외측으로는 차량 전방으로부터 유입된 공기가 유입 유동되는 공기유동공간부가 형성되도록 하되, 상기 냉각수 유동관과 공기유동공간부를 관통하도록 다수의 압축공기 유동관을 형성하여서 된 열교환수단을 인터쿨러 내부에 형성하며, 공기 유입단에 유입공기를 와류시키는 와류부를 형성하므로서, 와류된 공기와 냉각수를 이용하여 터보차저에서 압축된 흡기를 냉각시킴에 따라 과급된 흡기의 냉각효율이 향상되고, 이로인해 인터쿨러의 크기를 현저히 줄여줄 수 있음은 물론 인터쿨러의 설치위치에 대한 자유도를 향상시키고, 차량의 레이아웃 측면에서도 매우 유리해지도록 한 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is to form a coolant flow tube in which the coolant flows in the inner center of the cylindrical body, the outer side of the coolant flow tube is formed so that the air flow space portion in which the air flowing from the front of the vehicle is introduced However, the heat exchange means formed by forming a plurality of compressed air flow pipes to penetrate the cooling water flow pipe and the air flow space portion is formed in the intercooler, and the vortex air and the coolant are formed by forming a vortex for vortexing inlet air at the air inlet. By cooling the intake compressed by the turbocharger, the cooling efficiency of the supercharged intake can be improved, thereby significantly reducing the size of the intercooler and improving the degree of freedom of the installation position of the intercooler, and the layout of the vehicle. To improve the cooling performance And the providing a composite structure for the purpose of the intercooler.
상기 목적달성을 위한 본 발명은In order to achieve the above object,
청구범위 제 1 항에 의하여,According to
인터쿨러에 있어서,In the intercooler,
원통형 바디의 내부에 냉각수와 차량 전면으로부터 유입되는 공기를 이용하 여 터보차저에서 과급된 흡기를 냉각시키는 열교환수단을 형성한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the heat exchange means for cooling the intake supercharged in the turbocharger by using the coolant and the air flowing from the front of the vehicle inside the cylindrical body.
청구범위 제 2 항에 의하여,According to
상기 원통형 바디에는 압축공기입구와 압축공기출구, 냉각수입구와 냉각수출구 및 공기입구와 공기출구가 형성되고,The cylindrical body is formed with a compressed air inlet and compressed air outlet, cooling inlet and cooling outlet, air inlet and air outlet,
원통바디의 내부 중심에 냉각수가 유동되는 냉각수 유동관을 형성하고, 이 냉각수 유동관의 외측에는 공기입구로 유입된 공기가 유동되는 공기유동공간부 형성되며, 상기 냉각수 유동관과 공기유동공간부를 관통하도록 다수의 압축공기유동관을 형성하여 열교환수단을 이루는 것을 특징으로 한다.A coolant flow tube through which coolant flows is formed at an inner center of the cylindrical body, and an outer side of the coolant flow tube is formed with an air flow space through which air flows into the air inlet. It is characterized by forming a compressed air flow tube to form a heat exchange means.
청구범위 제 3 항에 의하여,According to
상기 공기유동공간부에는 유입된 공기가 지그재그로 유동되도록 안내하는 복수개의 배플을 상하부에 교번되게 형성한 것을 특징으로 한다.The air flow space portion is characterized in that a plurality of baffles for guiding the introduced air flows in a zigzag alternately formed in the upper and lower parts.
청구범위 제 4 항에 의하여,According to
상기 공기입구에는 차량전방으로 부터 연장된 공기유입관이 연결되는 것을 특징으로 한다.The air inlet is characterized in that the air inlet pipe extending from the front of the vehicle is connected.
청구범위 제 5 항에 의하여,According to claim 5,
상기 공기유입관의 도중에는 유입된 공기가 와류되도록 하는 와류부가 형성된 것을 특징으로 한다.In the middle of the air inlet pipe is characterized in that the vortex portion is formed so that the introduced air vortex.
청구범위 제 6 항에 의하여,According to claim 6,
상기 냉각수입구로 공급되는 냉각수는 라디에이터를 통과하여 방열판을 통과 하면서 냉각된 것임을 특징으로 한다.The cooling water supplied to the cooling water inlet is cooled while passing through a radiator and passing through a heat sink.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 4.
도면부호 1 은 본 발명의 인터쿨러를 나타내는 것으로서, 상기 인터쿨러(1)는 도 2 에 도시된 바와같이 원통형으로 형성된 원통바디(15)의 내부에 냉각수와 차량전면으로부터 유입된 공기를 이용하여 터보차저에서 과급된 흡기를 냉각시키는 열교환수단(20)을 형성한 것이다.
이를위해, 상기 원통바디(15)에는 터보차저에서 과급된 흡기가 유입되는 압축공기입구(11)와 냉각된 흡기를 연소실로 공급하기 위한 압축공기출구(12), 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(16)와 인터쿨러(1) 내부를 순환한 냉각수를 다시 라디에이터(2) 측으로 배출하기 위한 냉각수출구(17), 차량 전면으로 부터 유입되는 공기가 유입되는 공기입구(18)와 인터쿨러(1) 내부를 순환한 공기가 대기중으로 배출되기 위한 공기출구(19)가 각각 형성된다.To this end, the cylindrical body (15) has a compressed air inlet (11) into which the intake supercharged from the turbocharger is introduced, a compressed air outlet (12) for supplying cooled intake to the combustion chamber, and a coolant inlet (16) into which cooling water is introduced. ) And a
그리고, 원통바디(15)의 내부에 설치되는 열교환수단(20)은 원통바디(15)의 중심부에 냉각수 유동관(21)을 형성하여 냉각수입구(16)로 유입된 냉각수가 냉각수 유동관(21)을 이동한 후 냉각수출구(17)를 통해 배출되도록 하고, 상기 냉각수 유동관(21)의 외측에는 공기유동공간부(22)가 형성되도록 하여 공기입구(18)로 유입된 공기가 공기유동공간부(22)를 순환한 후 공기출구(19)를 통해 배출되도록 구성하며, 상기 냉각수 유동관(21)과 공기유동공간부(22)를 관통하도록 다수의 압축 공기유동관(24)을 형성하여 압축공기유동관(24)을 통과하는 압축된 흡기가 냉각수와 공기에 의해 냉각되도록 하였다.In addition, the heat exchange means 20 installed inside the
그리고, 상기 공기유동공간부(22) 내에는 공기가 공기유동공간부(22) 내에서 지그재그 방향으로 유동되도록 안내하는 다수의 배플(23)을 상하부에 교번되게 형성하는 것이 바람직하다.In the
상기한 공기입구(18)에는 그 입구가 차량 전면에 위치하는 공기유입관(13)이 연결되는데, 상기 공기유입관(13)의 도중에는 유입되는 공기를 와류시키기 위한 와류부(30)가 설치된다.The
상기 와류부(30)는 도 4 에 도시된 바와같이 다수의 경사날개(31)를 갖도록 하여 공기유입관(13)을 통과하는 공기가 와류되도록 하며, 이와같이 유입되는 공기를 와류시키게되면 열교환수단(20) 내에서의 압축공기 냉각효율이 더욱 향상되는 효과를 기대할 수 있다.The
또한, 라디에이터(2)의 부근에 별도의 방열판(3)을 형성하고, 이 방열판(3)으로 냉각수가 공급되도록 하며, 방열판(3)을 통과한 냉각수가 냉각수공급라인(4)을 통해 냉각수유동관(21)으로 공급되도록 연결한다.In addition, a
미설명된 도면부호 5 는 냉각수리턴라인이다.Unexplained reference numeral 5 denotes a coolant return line.
이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.
차량이 주행하여 터보차저에서 과급된 공기가 인터쿨러(1)의 원통바디(15)에 형성된 압축공기입구(11)로 유입되어 압축공기유동관(24)을 통과하여 압축공기출구(12)를 통해 엔진의 연소실로 공급된다.As the vehicle travels, the supercharged air from the turbocharger flows into the
이때, 공기유입관(13)을 통해 차량 전방으로부터 공기가 유입되어 와류부(30)를 통과하면서 와류된 상태로 원통바디(15) 내부의 공기유동공간부(22)로 유입되며, 라디에이터(2)를 통과한 냉각수의 일부가 방열판(3)을 통과하면서 더욱냉각된 후 냉각수공급라인(4)을 통해 냉각수 유동관(21) 내부로 유입된다.At this time, the air is introduced from the front of the vehicle through the
이에따라, 압축공기유동관(24)을 통과하는 압축된 흡기가 냉각수 유동관(21)을 통과하는 냉각수와 공기유동공간부(22)를 통과하는 공기에 의해 효율적으로 냉각되어 연소실로 공급되는 것이다.Accordingly, the compressed intake air passing through the compressed
상기 설명과같이 동작하는 본 발명의 복합구조 인터쿨러에 의하면, 냉각수와 외부 유입되는 공기를 이용하여 복합적으로 압축된 흡기를 냉각시키므로서 냉각효율이 개선되고, 특히 저속, 공회전시의 흡기 냉각효율이 개선되어 엔진출력 향상에 기여할 수 있으며, 고속 주행시에는 차량 전방으로 부터 유입되는 다량의 공기를 이용하여 압축된 공기를 효율적으로 냉각시키므로 이또한 엔진 출력향상에 기여할 수 있게되는 것이다.According to the composite structure intercooler of the present invention operating as described above, the cooling efficiency is improved by cooling the intake air compressed by using the cooling water and the air flowing in from the outside, in particular, the intake cooling efficiency at low speed and idling is improved. It can contribute to the improvement of the engine output, and at high speeds, the compressed air is efficiently cooled by using a large amount of air flowing from the front of the vehicle, which also contributes to the improvement of the engine output.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 원통형 바디의 내부 중심부에 냉각수가 유동되는 냉각수 유동관을 형성하고, 그 냉각수 유동관의 외측으로는 차량 전방으로부터 유입된 공기가 유입 유동되는 공기유동공간부가 형성되도록 하되, 상기 냉각수 유동관과 공기유동공간부를 관통하도록 다수의 압축공기 유동관을 형성하여서 된 열교환수단을 인터쿨러 내부에 형성하며, 공기 유입단에 유입공기를 와류시키는 와류부를 형성하므로서, 와류된 공기와 냉각수를 이용하여 터보차저에서 압축 된 흡기를 냉각시킴에 따라 과급된 흡기의 냉각효율이 향상되고, 이로인해 인터쿨러의 크기를 현저히 줄여줄 수 있음은 물론 인터쿨러의 설치위치에 대한 자유도를 향상시키고, 차량의 레이아웃 측면에서도 매우 유리해지도록 한 냉각성능 개선을 위한 복합구조 인터쿨러를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention forms a coolant flow tube through which coolant flows in an inner central portion of the cylindrical body, and an air flow space portion through which air introduced from the front of the vehicle flows is formed outside the coolant flow tube. The heat exchange means formed by forming a plurality of compressed air flow pipes to penetrate the coolant flow pipe and the air flow space part is formed inside the intercooler, and forms a vortex for vortexing inlet air at the air inlet, thereby using the vortexed air and the coolant Cooling the compressed air intake from the charger improves the cooling efficiency of the supercharged air intake, thereby significantly reducing the size of the intercooler, and improving the degree of freedom in the installation position of the intercooler, and in terms of the layout of the vehicle. Composite sphere for improved cooling performance The effect of providing a jaw intercooler can be expected.
Claims (6)
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