KR101217017B1 - 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체 - Google Patents

라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 오일쿨러가 라디에이터 탱크 외측에서 별도의 파이프 없이 직접 삽입 체결됨으로써 공정 효율을 높이고 소형화가 가능하며, 수냉식 및 공냉식으로 열교환되어 열교환효율을 높임으로써 오일 냉각 성능을 보다 향상할 수 있는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체에 관한 것이다.

Description

라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체{Radiator Tank And Oil Cooler Assembly}
본 발명은 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 오일쿨러가 라디에이터 탱크 외측에서 별도의 파이프 없이 직접 삽입 체결됨으로써 공정 효율을 높이고 소형화가 가능하며, 수냉식 및 공냉식으로 열교환되어 열교환효율을 높임으로써 오일 냉각 성능을 보다 향상할 수 있는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체에 관한 것이다.
오일쿨러(Oil Cooler)는 자동변속 차량에 구비되는 것으로 토크 컨버터나 동력전달 계통의 엔진오일을 냉각시키는 장치이다.
상기 오일쿨러 내부를 연통하는 자동변속기 오일의 온도는 상기 라디에이터의 온도보다 높은 상태이므로 라디에이터의 엔진 냉각수를 이용하여 열교환이 이루어져 수냉식으로 냉각되거나, 외부 공기에 의해 열교환이 이루어져 공냉식으로 냉각된다.
한편, 라디에이터는 엔진의 온도가 일정온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 엔진 내부를 순환하면서 연소에 의해 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수가 워터펌프에 의해 순환되어 상기 라디에이터를 통과하면서 외부에 열을 방출하여 엔진의 과열을 방지하며 최적의 운전상태가 유지되도록 하는 열교환기이다.
상기 오일쿨러는 냉각 방식에 의해 수냉식 및 공냉식으로 구분되며, 구비되는 외치에 따라 내장형 오일쿨러와, 외장형 오일쿨러로 구분할 수 있다.
상기 내장형 오일쿨러는 이중관 형태를 갖는 이중관형 오일쿨러, 및 적층형 오일쿨러로 구분할 수 있고, 상기 이중관형 오일쿨러 및 라디에이터 탱크 조립체를 도 1에 도시하였다.
상기 도 1에 도시한 상기 이중관형 오일쿨러(10)는 수냉식 형태로서, 라디에이터의 탱크 내부에 구비되고, 동심원 형상으로 된 본체(11)가 구비되며 일측에 상기 본체(11)로 오일을 유입 또는 배출되도록 하는 입구파이프(13) 및 출구파이프(12)가 형성되고, 상기 본체(11) 내측과 외측에 라디에이터의 냉각수가 흐르게 되어 상기 본체(11)로 공급되는 오일을 냉각시키게 된다.
상기 본체(11)는 열교환효율을 높이기 위해 이너핀(12, Inner fin) 등에 의해 상기 탱크의 길이방향으로 길게 다수개의 채널이 형성된다.
그러나 상기 내장형 오일쿨러는 이중관의 형태로 형성되어 오일쿨러의 길이가 제한되는 경우에, 상기 오일쿨러의 용량에는 한계가 있고, 상기 오일이 상기 본체에 형성된 채널로 각각 분배되기 위한 구조가 복잡하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 적층형 오일쿨러를 도 2에 도시하였으며, 상기 적층형 오일쿨러(20)는 일반적인 열교환기의 구성과 같이 일정거리 이격되어 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(25), 상기 헤더탱크(25)에 각각 형성되는 입구파이프(23) 및 출구파이프(24); 상기 헤더탱크(25)에 양단이 고정되어 유로를 형성하는 튜브(21), 및 상기 튜브(21) 사이에 개재되는 핀(22);을 포함하여 이루어진다.
상기 적층형 오일쿨러의 핀(22)이라 함은 상기 튜브(21) 사이에 개재되어 라디에이터 탱크 내부의 냉각수가 유통되는 부분에 형성되는 아우터핀(Outer fin)을 의미하며, 상기 튜브(21) 내부의 오일이 유통되는 공간에는 이너핀이 별도로 형성된다.
상기 적층형 오일쿨러는 라디에이터 탱크 내부에 구비되는 수냉식인 경우에 그 크기가 탱크 내부에 구비되며, 장착이 용이하도록 한정되므로, 충분한 유량을 확보하기 어려워 열교환성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 3에 도시한 바와 같은 외장형 오일쿨러(30)가 제안된 바 있다.
상기 도 3에 도시한 외장형 오일쿨러(30)는 복수개의 플레이트(31)가 적층되는 판형 열교환기 형태로 냉각수 및 오일이 교번되어 유동됨으로서 수냉식으로 열교환되고, 외부 공기와도 열교환되어 공냉식으로 열교환되는 형태이다.
상기 도 3에 도시한 외장형 오일쿨러(30)는 라디에이터(40) 탱크(41) 외부에 형성됨에 따라 형성 크기에 제한됨이 없는 장점이 있다.
그러나, 상기 외장형 오일쿨러(30)는 수냉 및 공냉식으로 열교환되지만, 공기와 접촉되는 면적이 외측 부분으로 제한되어 외부 공기와 열교환되는 정도가 매우 낮으며, 이에 따라, 오일의 냉각 성능이 냉각수에 매우 의존적인 문제점이 있다.
이 때, 상기 라디에이터(40)는 냉각수가 유입되기 위한 제1입구파이프(42) 및 제1출구파이프(43)가 구비되고, 상기 외장형 오일쿨러(30)에도 오일이 유입되기 위한 제2입구파이프(32) 및 제2출구파이프(33)가 형성된다.
또한, 상기 외장형 오일쿨러(30)는 상기 라디에이터(40) 내부의 냉각수가 외장형 오일쿨러(30) 내부에 유입 및 배출되기 위한 제1연결파이프(45) 및 제2연결파이프(46)의 구성에 따라 복잡해지며, 소형화를 방해하며, 라디에이터(40) 탱크(41)에 상기 외장형 오일쿨러(30)를 조립하기 위한 구성들이 추가되어야 하고, 라디에이터(40) 탱크(41)와 외장형 오일쿨러(30) 조립 공정, 제1연결파이프(45) 및 제2연결파이프(46)의 조립 공정 등이 추가되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 입출구 보스부에 제1입구파이프 및 제1출구파이프가 형성되고, 상기 제1입구파이프 및 제1출구파이프가 라디에이터 탱크 외측에서 내측으로 삽입되어 직접 결합됨으로써 냉각수를 유입 또는 배출하기 위한 별도의 파이프 연결 공정이 필요치 않아 공정 효율을 높일 수 있으며 소형화가 가능한 라디에이터 탱크 및 오일쿨러를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 오일쿨러가 체결되는 영역의 라디에이터 탱크 높이가 낮게 형성되고, 상기 오일쿨러의 튜브 사이에 아우터핀이 형성됨으로써 공냉 효율을 높이고, 냉각수가 유동되는 제1튜브와 오일이 유동되는 제2튜브가 라디에이터 탱크의 높이방향으로 교번되도록 형성되고, 튜브 내부에 이너핀이 구비됨으로써 수냉 효율을 높여 전체 오일 냉각 성능을 향상할 수 있는 오일쿨러를 제공하는 것이다.
본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 일측 면이 개방된 형태를 가지며, 상기 개방된 면에 대향되는 하면에 일정거리 이격되어 중공된 한 쌍의 중공부(110)가 형성되고, 상기 한 쌍의 중공부(110)가 형성된 면의 일정 영역이 함몰되는 라디에이터 탱크(100); 상기 라디에이터 탱크(100)의 함몰된 영역에 구비되어 내부를 유동하는 오일이 냉각수에 의해 열교환되고 외부 유동 공기에 의해 열교환되는 오일쿨러(200); 및 상기 라디에이터 탱크(100)와 오일쿨러(200)를 고정하는 고정수단(300); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 오일쿨러(200)는 내부에 냉각수 안내부(221) 및 오일 안내부(223)가 형성되며 상기 탱크(100)의 길이방향으로 서로 대칭되게 일정거리 이격되어 구비되는 한 쌍의 입출구 보스부(220)와, 한 쌍의 상기 입출구 보스부(220)의 냉각수 안내부(221)와 연결되어 냉각수가 유입되는 제1입구파이프(231) 및 배출되는 제1출구파이프(232)와, 한 쌍의 상기 입출구 보스부(220)의 오일 안내부(223)에 각각 연결되어 오일이 유입되는 제2입구파이프(241) 및 배출되는 제2출구파이프(242)와, 상기 한 쌍의 입출구 보스부(220)에 양단이 결합되되 상기 냉각수 안내부(221)와 연통되어 냉각수 유로를 형성하는 제1튜브(211)와, 상기 한 쌍의 입출구 보스부(220)에 양단이 결합되되 상기 오일 안내부(223)와 연통되어 오일 유로를 형성하는 제2튜브(212)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오일쿨러(200)는 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100) 외측면에서 상기 중공부(110)와 직접 맞닿도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 오일쿨러(200)의 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100) 내측으로 삽입되는 길이로 형성되며, 상기 삽입된 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100)의 내측에서 상기 고정수단(300)에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 오일쿨러(200)는 상기 라디에이터 탱크(100)와 체결되는 측의 입출구 보스부(200) 둘레가 연장되는 연장부(225)가 형성되고, 상기 연장부(225) 영역과 라디에이터 탱크(100)가 상기 고정수단(300)에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오일쿨러(200)는 상기 제2입구파이프(241) 및 제2출구파이프(242)가 상기 라디에이터 탱크(100)와 오일쿨러(200)가 체결되는 측의 반대방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 입출구 보스부(220)는 상기 냉각수 안내부(221)에 상기 제1튜브(211)로 냉각수를 안내하도록 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 개방되는 냉각수 연통부(222)가 형성되고, 상기 오일 안내부(223)에 상기 제2튜브(212)로 오일을 안내하도록 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 개방되는 오일 연통부(224)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 오일쿨러(200)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)가 높이방향으로 교번되도록 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 한 쌍의 입출구 보스부(220)는 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 양측에 냉각수 안내부(221)가 위치되고, 상기 냉각수 안내부(221)의 내측에 상기 냉각수 안내부(221)와 일정거리 이격되어 오일 안내부(223)가 위치되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 오일쿨러(200)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)의 외측에 아우터핀(251)(Outer-fin)이 개재되는 것을 특징으로 하고, 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)는 상기 냉각수 연통부(222) 및 오일 연통부(224)에 대응영역이 중공된 이너핀(213)(Inner-fin)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 제1튜브(211) 내부의 냉각수 흐름이 상기 제2튜브(212) 내부의 오일 흐름과 서로 반대방향인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 라디에이터 탱크(100)와 고정수단(300) 사이에는 풀림방지부재(410)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 오일쿨러(200)의 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 라디에이터 탱크(100) 사이에 실링부재(420)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러는 라디에이터 탱크에 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부 형성 영역에 오일쿨러가 안착됨으로써 소형화가 가능하며, 수냉식으로 형성되는 경우에, 냉각수가 유동되는 파이프의 구성을 간소화할 수있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러는 입출구 보스부에 제1입구파이프 및 제1출구파이프가 형성되고, 상기 제1입구파이프 및 제1출구파이프가 라디에이터 탱크 외측에서 내측으로 삽입되어 직접 결합되거나 입출구 보스부의 일정 영역이 연장되어 탱크와 결함됨으로써 냉각수를 유입 또는 배출하기 위한 별도의 파이프 연결 공정이 필요치 않아 공정 효율을 높일 수 있으며 소형화가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러는 상기 오일쿨러의 튜브 사이에 아우터핀이 형성됨으로써 공냉 효율을 높이고, 냉각수가 유동되는 제1튜브와 오일이 유동되는 제2튜브가 라디에이터 탱크의 높이방향으로 교번되도록 형성되고, 튜브 내부에 이너핀이 구비됨으로써 수냉 효율을 높여 전체 오일 냉각 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 이중관형 오일쿨러를 나타낸 단면도.
도 2는 적층형 오일쿨러를 나타낸 사시도.
도 3은 외장형 오일쿨러 및 라디에이터 조립체를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체를 포함하는 라디에이터를 나타낸 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체의 분해사시도. 및 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체의 다른 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체의 또 다른 분해사시도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 라디에이터 탱크(100), 오일쿨러(200), 및 고정수단(300)을 포함하는 구성으로서, 먼저, 라디에이터 탱크(100)는 헤더와 함께 헤더탱크를 구성하는 부분으로서, 냉각수가 유입되는 냉각수 입구파이프(101) 또는 냉각수 출구파이프(102)가 형성되며, 라디에이터를 장착하기 위한 구성들이 형성된다.
상기 라디에이터는 헤더와 결합되는 측이 개구되어 단면이 "ㄷ"자 형태를 갖도록 형성되며, 상기 개구된 측(헤더와 결합되는 측)에 대응되는 면에 일정거리 이격되어 중공되는 한 쌍의 중공부(110)가 형성된다.
이 때, 상기 중공부(110)는 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 일정거리 이격되어 상기 오일쿨러(200)를 고정하고, 상기 오일쿨러(200)로 냉각수를 공급하거나 오일쿨러(200)를 순환한 냉각수가 다시 라디에이터 탱크(100) 내부로 배출되도록 하는 구성이다.
또한, 상기 라디에이터 탱크(100)는 상기 중공부(110)가 형성된 일정 영역이 함몰되도록 형성되며, 상기 영역은 오일쿨러(200)가 구비되는 영역을 형성한다.
본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 라디에이터 탱크에 오일쿨러(200)가 안착되는 함몰부(103)가 형성됨으로써 외장형의 오일쿨러(200)가 구비되는 경우에, 외측으로 돌출되는 영역을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서, 함몰된다는 것은 상기 라디에이터 탱크(100)의 중공부(110)가 형성된 면의 일정영역의 높이(H2)가 상기 오일쿨러(200)가 안착되지 않는 부분의 높이(H1)보다 낮게 형성되는 것을 의미한다. (H1 ＞ H2)
상기 라디에이터 탱크(100) 외측에 구비되는 외장형 오일쿨러(200)는 공기에 의해 공냉될 수 있는 구성이나, 종래의 라디에이터 탱크(100)는 상기 오일쿨러(200)가 외측으로 돌출되게 위치되거나 냉각수를 유입 또는 배출하기 위한 파이프의 구성에 의해 코어부와 동일 면에 위치되기 어려워 상기 라디에이터를 통과하는 공기가 상기 오일쿨러(200) 영역을 통과하기 어려워 공기에 의한 오일 냉각을 기대하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 라디에이터 탱크(100)에 오일쿨러(200)가 조립되는 영역의 높이(H2)가 낮게 형성되는 함몰부(103)가 형성되어 상기 라디에이터의 코어부(라디에이터 튜브, 핀, 및 헤더를 포함하는 구성)와 동일 면에 위치됨으로써 라디에이터를 통과하는 공기의 일부가 상기 오일쿨러(200)를 통과하게 되어 공기에 의한 오일의 냉각 효율을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
도면에서 오일쿨러(200)가 조립되는 영역인 함몰부(103)가 형성된 탱크(100)의 높이(H2)를 H2, 오일쿨러(200)가 조립되지 않는 탱크(100)의 높이(H1)를 H1 으로 표시하였다.
상기 라디에이터 탱크(100)는 별도의 고정수단(300)을 이용하여 오일쿨러(200)가 고정되도록 하며, 그 구체적인 결합 형태는 아래에서 다시 설명한다.
상기 오일쿨러(200)는 다양한 형태로 구비될 수 있으나, 수냉 및 공냉되어 오일의 냉각 효율을 보다 높일 수 있도록 아래와 같은 형태로 형성될 수 있다.
상기 오일쿨러(200)는 한 쌍의 입출구 보스부(220), 제1입구파이프(231), 제1출구파이프(232), 제2입구파이프(241), 제2출구파이프(242), 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)를 포함하여 형성된다.
상기 입출구 보스부(220)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)를 지지하며, 오일쿨러(200)를 라디에이터 탱크(100)에 고정하는 부분으로서, 내부에 냉각수 안내부(221) 및 오일 안내부(223)가 형성되며, 상기 탱크(100)의 길이방향으로 서로 대칭되게 일정거리 이격되어 한 쌍이 구비된다.
상기 냉각수 안내부(221) 및 오일 안내부(223)는 입출구 보스부(220)의 내부에 상기 냉각수 및 오일이 서로 혼합되지 않도록 각각 형성되되, 상기 냉각수 안내부(221)는 상기 냉각수 유로를 형성하는 제1튜브(211)와 연통되고, 상기 오일 안내부(223)는 상기 오일 유로를 형성하는 제2튜브(212)와 연통된다.
또한, 한 쌍의 상기 입출구 보스부(220)는 상기 냉각수 안내부(221)에 연결되어 상기 탱크(100) 내부의 냉각수가 오일쿨러(200) 내부로 유입되는 제1입구파이프(231) 및 오일쿨러(200) 내부의 냉각수가 탱크(100) 내부로 배출되는 제1출구파이프(232)가 각각 형성된다.
상기 입출구 보스부(220)는 상기 라디에이터의 높이방향으로 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 구비되고, 상기 라디에이터의 길이방향으로 튜브(211, 212)가 형성된다.
상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 다양하게 형성될 수 있으나, 상기 중공부(110)와 직접 맞닿도록 형성됨으로써 냉각수가 유동되기 위한 파이프의 구성을 간소화하도록 할 수 있다.
이 때, 상기 오일쿨러(200)의 고정은 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100)의 소재 두께보다 길게 돌출형성되고, 상기 라디에이터 탱크(100) 외측에서 내측으로 삽입되는 파이프(231, 232)가 상기 고정수단(300)에 의해 체결되어 고정될 수 있다.
도 5에서, 상기 고정수단(300)은 너트 형태로 형성되고, 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 외주면에 상기 고정수단(300)과 대응되는 나사산이 형성된 형태를 나타내었다.
도 8은 본 발명에 따른 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(100)의 또 다른 분해사시도로서, 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 라디에이터 탱크(100) 내측으로 돌출되어 고정 역할로 이용되지 않고, 상기 중공부(110)와 밀착되도록 형성되어 냉각수가 유동되는 역할만 담당한다.
이 때, 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)의 길이는 상기 라디에이터 탱크(100) 내부의 냉각수 흐름을 방해하지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 라디에이터 탱크(100)와 체결되는 측의 입출구 보스부(200) 둘레가 연장되는 연장부(225)가 형성되고, 상기 연장부(225) 영역과 라디에이터 탱크(100)가 상기 고정수단(300)에 의해 고정되는 예를 나타내었다.
더욱 상세하게, 상기 연장부(225)는 제1고정홀(226)이 형성되고, 상기 라디에이터 탱크(100) 역시 상기 제1고정홀(226)에 대응되는 제2고정홀(104)가 형성되며, 상기 고정수단(300)이 제1고정홀(226) 및 제2고정홀(104)을 관통하여 고정될 수 있다.
또한, 상기 라디에이터 탱크(100) 및 오일쿨러(200)의 체결 시, 상기 라디에이터 탱크(100)의 중공부(110) 형성면과, 상기 오일쿨러(200)의 입출구 보스부(200) 일측은 서로 밀착되는 것이 바람직하다.
상기 제2입구파이프(241) 및 제2출구파이프(242)는 상기 오일쿨러(200)의 입출구 보스부(220) 오일 안내부(223)에 각각 연결되어 오일이 유입되고, 배출되도록 하는 구성으로서, 이 때, 상기 제2입구파이프(241) 및 제2출구파이프(242)는 상기 라디에이터와 오일쿨러(200)가 체결되는 측의 반대방향으로 돌출형성되도록 함으로써 상기 오일쿨러(200)와 라디에이터가 밀착 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 오일쿨러(200)로 냉각수를 공급 또는 배출하기 위한 파이프의 구성이 필요치 않아 구성을 간소화하고, 라디에이터 탱크(100) 외측에서 오일쿨러(200)가 중공부(110)를 통해 직접 삽입되어 체결공정을 용이하게 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 라디에이터 탱크(100) 내부와 고정수단(300) 사이에 와셔(Washer)와 같은 풀림방지부재(410)가 더 구비되며, 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 라디에이터 탱크(100) 사이에 실링부재(420)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 라디에이터 탱크(100)와 오일쿨러(200)는 상기 헤더와의 조립 이전에 상기 오일쿨러(200)가 상기 라디에이터 탱크(100) 외측에서 내측으로 삽입된 후, 상기 라디에이터 탱크(100) 내부에서 고정수단(300)과 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 각각 고정되어 일체화된다.
이 후, 헤더가 결합되고, 내부에 냉각수가 유동되게 되므로, 상기 고정수단(300)의 체결력이 견고하며, 시간이 경과된 다 하더라도 그 체결력이 유지되어야 하므로, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 고정수단(300)과 라디에이터 탱크(100) 내부에 상기 고정수단(300)의 풀림을 방지할 수 있는 부재가 부가되어 체결력을 높일 수 있도록 한다.
또한, 상기 실링부재(420)는 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 냉각수가 유동되는 부분으로, 상기 중공부(110)가 형성된 영역에서, 냉각수가 누설(Leak)되는 것을 방지되도록 오-링(O-ring)과 같은 부재가 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 오일 냉각 효율을 더욱 높이기 위하여 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)의 외측에는 아우터핀(251)(Outer-fin)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 아우터핀(251)은 상기 제1튜브(211)와 제2튜브(212) 간의 직접적인 전도로 인해 열교환성능을 높일 뿐만 아니라, 외부 공기의 흐름 저항을 증가하여 오일 냉각 성능을 높일 수 있도록 한다.
한편, 상기 입출구 보스부(220)의 냉각수 안내부(221)는 상기 제1튜브(211)로 냉각수를 안내하도록 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 개방되는 냉각수 연통부(222)가 형성되고, 상기 오일 안내부(223)는 상기 제2튜브(212)로 오일을 안내하도록 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 개방되는 오일 연통부(224)가 형성된다.
상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)가 형성되는 위치에 따라 상기 냉각수 안내부(221)에 형성되는 냉각수 연통부(222)의 형성 위치 및 상기 오일 안내부(223)에 형성되는 오일 연통부(224)의 형성 위치는 다양하게 형성될 수 있으나, 냉각수와 오일의 열교환성능을 보다 높일 수 있도록 상기 오일쿨러(200)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)가 상기 라디에이터 탱크(100)의 높이방향으로 교번되게 위치되는 것이 바람직하다.
이를 위하여 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)로 각각 냉각수 및 오일을 공급하기 위한 냉각수 연통부(222) 및 오일 연통부(224) 역시 상기 오일쿨러(200)의 높이방향으로 교번되게 형성되며, 아우터핀(251)이 구비되는 경우에, 상기 라디에이터 탱크(100) 높이방향으로 제1튜브(211)-아우터핀(251)-제2튜브(212)-아우터핀(251)이 반복되게 구비된다.
상기 제1튜브(211) 내부의 냉각수 흐름과 상기 제2튜브(212) 내부의 오일 흐름은 상기 입출구 보스부(220)에 연결되는 제1입구파이프(231), 제1출구파이프(232), 제2입구파이프(241) 및 제2출구파이프(242)의 형성 위치에 따라 변화될 수 있는 데, 이 때, 상기 제1튜브(211) 내부의 냉각수 흐름은 상기 제2튜브(212) 내부의 오일 흐름과 서로 반대방향을 형성하는 것이 바람직하다.
하나의 입출구 보스부(220)에는 냉각수가 유입되는 경우에 오일은 배출되고, 나머지 입출구 보스부(220)에는 냉각수가 배출되는 경우에 오일은 유입되도록 파이프(231, 232, 233, 234)가 연결되도록 한다.
도 6은 냉각수가 유입되는 제1입구파이프(231)가 좌측 하부에, 냉각수가 배출되는 제1출구파이프(232)가 우측 하부에, 오일이 유입되는 제2입구파이프(241)가 우측 상부에, 오일이 배출되는 제2출구파이프(242)가 좌측 상부에 형성된 예를 나타내었다.
도 6을 참조로, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000) 내부의 냉각수 및 오일 흐름을 설명한다.
먼저, 상기 라디에이터 탱크(100) 내부의 냉각수는 상기 제1입구파이프(231)를 통해 좌측 입출구 보스부(220)의 냉각수 안내부(221)로 이동되고, 냉각수 연통부(222)를 통해 상기 제1튜브(211)들로 분기되어 유동된 후, 우측에 위치한 냉각수 연통부(222), 냉각수 안내부(221) 및 제1출구파이프(232)를 통해 라디에이터 탱크(100) 내부로 배출된다.
다음으로, 상기 제2입구파이프(241)를 통해 우측 입출구 보스부(220)의 오일 안내부(223)로 유입된 오일은 상기 오일 연통부(224)를 통해 상기 제2튜브(212)들로 분기되어 유동된 후, 좌측에 위치한 오일 연통부(224), 오일 안내부(223) 및 추구파이프(242)를 통해 배출된다.
이 때, 도 6은 냉각수의 흐름을 실선 화살표로, 오일의 흐름을 점선 화살표로 나타내었다.
본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 제1입구파이프(231), 제1출구파이프(232), 제2입구파이프(241) 및 제2출구파이프(242)가 형성되는 위치가 도면에 형성된 예 외에도 더욱 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 따라 내부의 냉각수 및 오일의 흐름 역시 다양하게 변화될 수 있다.
또한, 본 발명의 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 도 7에 도시한 바와 같이 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212) 내부에는 이너핀(213)(Inner-fin)이 더 구비될 수 있다.
이 때, 상기 이너핀(213)은 상기 냉각수 안내부(221) 및 오일 안내부(223)가 형성된 부분에서, 상기 라디에이터 탱크(100)의 높이방향으로 각각 유동되는 냉각수 및 오일의 흐름을 방해할 수 있으므로, 상기 냉각수 안내부(221) 및 오일 안내부(223)에 대응되는 영역이 중공되도록 한다.
상기 오일쿨러(200)는 다양하게 형성될 수 있으며, 그 구체적인 형성 예를 도 9 및 도 10에 도시하였다.
상기 도면에 나타낸 상기 오일쿨러(200)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)가 양측에 냉각수 안내부(221)를 형성하는 제1중공부(202a, 202b) 및 상기 오일 안내부(223)를 형성하는 제2중공부(203a, 203b)가 형성된 플레이트(201a, 202b)의 접합에 의해 형성되고, 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212) 사이에 상기 냉각수 안내부(221)를 형성하는 제1홀(228) 및 상기 오일 안내부(223)를 형성하는 제2홀(229)이 형성된 지지부재(227)가 구비됨으로써 입출구 보스부(200)를 형성할 수 있다.
더욱 상세하게, 상기 제1튜브(211)는 상기 제1중공부(202a)의 둘레가 상측방향으로 형성되고 상기 제2중공부(203a)의 둘레가 하측방향으로 형성된 제1플레이트(201a)와, 상기 제1플레이트(201a)의 하측에 상기 제1중공부(202b)의 둘레가 하측방향으로 형성되고 상기 제2중공부(203b)의 둘레가 상측방향으로 형성된 제2플레이트(201b)가 서로 접합됨으로써, 중공된 상태를 유지하여 상기 냉각수 연통부(222)를 형성하는 제1중공부(202a, 202b)를 통해 냉각수가 유입되거나 배출되고, 서로 접합된 제2중공부(203a, 203b) 둘레 외측 영역에 냉각수가 유동된다.
또한, 상기 제2튜브(212)는 상기 제2플레이트(201b)와, 상기 제2플레이트(201b)의 하측에 상기 제1플레이트(201a)가 서로 접합됨으로써, 중공된 상태를 유지하여 상기 오일 연통부(224)를 형성하는 제2중공부(203a, 203b)를 통해 오일이 유입되거나 배출되고, 서로 접합된 제1중공부(202a, 202b) 둘레 외측 영역에 오일이 유동된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 라디에이터 탱크(100) 및 오일쿨러(200)는 입출구 보스부(220)에 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 형성되고, 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 라디에이터 탱크(100) 외측에서 내측으로 삽입되어 직접 결합됨으로써 냉각수를 유입 또는 배출하기 위한 별도의 파이프(231, 232) 연결 공정이 필요치 않아 공정 효율을 높일 수 있으며 소형화가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 라디에이터 탱크(100) 및 오일쿨러(200)는 외부 공기와 용이하게 열교환되며, 냉각수와 오일의 열교환효율을 높여 오일 냉각 성능을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체
100 : 라디에이터 탱크
H1, H2 : 라디에이터 탱크의 높이
101 : 냉각수 입구파이프 102 : 냉각수 출구파이프
103 : 함몰부 104 : 제2고정홀
110 : 중공부
200 : 오일쿨러
201a : 제1플레이트 202a : 제1중공부
203a : 제2중공부
201a : 제2플레이트
202b : 제1중공부 203b : 제2중공부
211 : 제1튜브
212 : 제2튜브
213 : 이너핀
220 : 입출구 보스부
221 : 냉각수 안내부 222 : 냉각수 연통부
223 : 오일 안내부 224 : 오일 연통부
225 : 연장부 226 : 제1고정홀
227 : 지지부재 228 : 제1홀
229 : 제2홀
231 : 제1입구파이프 232 : 제1입구파이프
241 : 제2입구파이프 242 : 제2출구파이프
251 : 아우터핀
300 : 고정수단
410 : 풀림방지부재 420 : 실링부재

Claims (14)

  1. 일측 면이 개방된 형태를 가지며, 상기 개방된 면에 대향되는 하면에 일정거리 이격되어 중공된 한 쌍의 중공부(110)가 형성되고, 상기 한 쌍의 중공부(110)가 형성된 면의 일정 영역이 함몰되는 라디에이터 탱크(100);
    상기 라디에이터 탱크(100)의 함몰된 영역에 구비되어 내부를 유동하는 오일이 냉각수에 의해 열교환되고 외부 유동 공기에 의해 열교환되는 오일쿨러(200); 및
    상기 라디에이터 탱크(100)와 오일쿨러(200)를 고정하는 고정수단(300); 을 포함하되,
    상기 오일쿨러(200)는
    내부에 냉각수 안내부(221) 및 오일 안내부(223)가 형성되며 상기 탱크(100)의 길이방향으로 서로 대칭되게 일정거리 이격되어 구비되는 한 쌍의 입출구 보스부(220)와, 한 쌍의 상기 입출구 보스부(220)의 냉각수 안내부(221)와 연결되어 냉각수가 유입되는 제1입구파이프(231) 및 배출되는 제1출구파이프(232)와, 한 쌍의 상기 입출구 보스부(220)의 오일 안내부(223)에 각각 연결되어 오일이 유입되는 제2입구파이프(241) 및 배출되는 제2출구파이프(242)와, 상기 한 쌍의 입출구 보스부(220)에 양단이 결합되되 상기 냉각수 안내부(221)와 연통되어 냉각수 유로를 형성하는 제1튜브(211)와, 상기 한 쌍의 입출구 보스부(220)에 양단이 결합되되 상기 오일 안내부(223)와 연통되어 오일 유로를 형성하는 제2튜브(212)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오일쿨러(200)는 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100) 외측면에서 상기 중공부(110)와 직접 맞닿도록 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 오일쿨러(200)의 상기 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100) 내측으로 삽입되는 길이로 형성되며, 상기 삽입된 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)가 상기 탱크(100)의 내측에서 상기 고정수단(300)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 오일쿨러(200)는 상기 라디에이터 탱크(100)와 체결되는 측의 입출구 보스부(200) 둘레가 연장되는 연장부(225)가 형성되고, 상기 연장부(225) 영역과 라디에이터 탱크(100)가 상기 고정수단(300)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 오일쿨러(200)는 상기 제2입구파이프(241) 및 제2출구파이프(242)가 상기 라디에이터 탱크(100)와 오일쿨러(200)가 체결되는 측의 반대방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입출구 보스부(220)는 상기 냉각수 안내부(221)에 상기 제1튜브(211)로 냉각수를 안내하도록 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 개방되는 냉각수 연통부(222)가 형성되고, 상기 오일 안내부(223)에 상기 제2튜브(212)로 오일을 안내하도록 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 개방되는 오일 연통부(224)가 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오일쿨러(200)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)가 높이방향으로 교번되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 입출구 보스부(220)는 상기 라디에이터 탱크(100)의 길이방향으로 양측에 냉각수 안내부(221)가 위치되고, 상기 냉각수 안내부(221)의 내측에 상기 냉각수 안내부(221)와 일정거리 이격되어 오일 안내부(223)가 위치되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 오일쿨러(200)는 상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)의 외측에 아우터핀(251)(Outer-fin)이 개재되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1튜브(211) 및 제2튜브(212)는 상기 냉각수 연통부(222) 및 오일 연통부(224)에 대응영역이 중공된 이너핀(213)(Inner-fin)이 구비되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체(1000)는 상기 제1튜브(211) 내부의 냉각수 흐름이 상기 제2튜브(212) 내부의 오일 흐름과 서로 반대방향인 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  13. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 라디에이터 탱크(100)와 고정수단(300) 사이에는 풀림방지부재(410)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 오일쿨러(200)의 제1입구파이프(231) 및 제1출구파이프(232)는 라디에이터 탱크(100) 사이에 실링부재(420)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 탱크 및 오일쿨러 조립체.
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