KR101585327B1 - 인몰딩된 입구 반경 피쳐를 갖춘 열 교환기 입구 탱크 - Google Patents

인몰딩된 입구 반경 피쳐를 갖춘 열 교환기 입구 탱크 Download PDF

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Abstract

내측면 및 외측면을 갖춘 하우징 그리고 하우징의 내측면과 연속되는 내측면을 갖춘 입구 커넥터를 포함하는 열 교환기 입구 탱크가 개시된다. 하우징의 내측면 및 입구 커넥터의 내측면은 수렴하여 입구 경계를 형성한다. 열 교환기는, 입구 탱크를 통해 유동하는 유체의 압력 강하를 방지하도록 구성되어 하우징의 내측면 상에 배치되는 돌출부를 더 포함한다.

Description

인몰딩된 입구 반경 피쳐를 갖춘 열 교환기 입구 탱크{HEAT EXCHANGER INLET TANK WITH INMOLDED INLET RADIUS FEATURE}
본 발명은 차량에서 열 교환기와 함께 사용하기 위한 입구 탱크에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 차량에서 열 교환기와 함께 사용하기 위한 입구 탱크 반경 피쳐(inlet tank radius feature)에 관한 것이다.
널리 공지되어 있는 바와 같이, 라디에이터와 같은 열 교환기는 예컨대 엔진 냉매, 엔진 윤활유, 공기 조화용 냉각제 및 자동차 트랜스미션 오일과 같은 다양한 작동 유체의 온도를 변경시키도록 구성된다. 이러한 열 교환기는 보통 입구 탱크와 출구 탱크 사이에서 연결되는 이격된 유체 도관 또는 튜브 그리고 이웃한 도관들 사이에 배치되는 핀(fin)을 포함한다. 상기 작동 유체는 입구 포트를 통해 입구 탱크로 유입되며, 다음으로 유체 도관 또는 튜브를 통해 유동하고, 출구 포트를 통해 출구 탱크를 빠져나간다. 공기는 핀을 가로질러 안내된다. 공기가 핀을 가로질러 유동함에 따라, 튜브를 통해 유동하는 작동 유체로부터의 열은 튜브의 벽을 통해, 핀으로 그리고 공기로 전도된다. 입구 탱크는 이에 따라 입구 포트로부터 튜브로 작동 유체를 분배하기 위해 유체 매니폴드로서 구성된다.
입구 탱크는 보통 하우징 및 입구 포트를 형성하는 입구 커넥터 또는 파이프를 포함한다. 입구 커넥터는 보통 하우징의 면에 형성되고 하우징의 면으로부터 외측을 향해 연장된다. 입구 커넥터는, 순환하는 작동 유체를 입구 탱크 내에 공급하기 위해 차량의 파이프라인 또는 호스에 결합되도록 구성될 수 있다. 입구 커넥터의 내측면 및 하우징의 내측면 상의 입구 경계(inlet interface)에 예리한 에지가 형성된다. 바람직하지 않게, 상기 예리한 에지는 입구 탱크를 통해 유동하는 작동 유체의 벌크 속도(bulk velocity)에 지장을 주며, 이는 작동 유체가 입구 탱크에 유입될 때 작동 유체의 압력 강하를 증가시키는 결과를 초래한다. 압력 강하의 증가는 라디에이터의 열 효율을 감소시킨다. 이에 따라, 작동 유체가 입구 탱크에 유입될 때 작동 유체의 압력 강하를 최소화하기 위해 예리한 에지 대신에 입구 경계에서 입구 커넥터 상의 둥글린 입구 에지를 형성하는 것이 바람직하다.
그러나, 열 교환기를 위한 입구 탱크는 보통 몰딩 과정에 의해 형성되며, 이때 입구 탱크 및 입구 커넥터는 일체로 형성된다. 몰딩 툴의 인발 방향으로 인해, 입구 커넥터를 형성하는 것은, 몰딩 과정 동안 수축하는 코어 또는 공동 돌출부와 같은 특수한 몰딩 장치를 필요로 한다. 둥글린 입구 에지를 형성하기 위해 입구 커넥터 상에 피쳐(feature)를 형성하는 것은, 몰딩 툴의 구성 및 특수한 몰딩 장치의 구성을 복잡하게 하며, 몰딩 과정의 비용을 증가시킨다.
이에 따라, 둥글린 입구 에지를 형성하는 피쳐를 갖는 열 교환기의 입구 탱크를 제조하는 것이 바람직하며, 이때 열 교환기의 열 효율은 극대화되고 제조의 복잡성 및 비용은 최소화된다. 열 교환기의 입구 탱크가 개선될 수 있으면 유리하다.
본 발명의 목적은, 차량에서 열 교환기와 함께 사용하기 위한 입구 탱크, 더욱 구체적으로는 차량에서 열 교환기와 함께 사용하기 위한 입구 탱크 반경 피쳐를 제공하는 것이다.
본 발명에 부합하고 적절하게, 열 교환기의 입구 탱크의 개선이 발견되었다.
일 실시예에 따르면, 열 교환기 입구 탱크가 개시된다. 상기 열 교환기 입구 탱크는, 내측면 및 외측면을 갖춘 하우징 그리고 하우징의 내측면과 실질적으로 연속되는 내측면을 갖춘 입구 커넥터를 포함한다. 하우징의 내측면 및 입구 커넥터의 내측면은 수렴하여 입구 경계를 형성한다. 열 교환기 입구 탱크는, 입구 탱크를 통해 유동하는 유체의 압력 강하를 방지하도록 구성되어 하우징의 내측면 상에 배치되는 돌출부를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 열 교환기 입구 탱크는, 내측면 및 외측면을 갖춘 하우징 그리고 하우징의 외측면으로부터 외측을 향해 연장되고 하우징의 외측면과 일체로 형성되는 입구 커넥터를 포함한다. 입구 커넥터는, 하우징의 내측면과 실질적으로 연속되는 내측면을 갖는다. 열 교환기 입구 탱크는, 입구 커넥터의 내측면 및 하우징의 내측면의 수렴부에 형성되는 입구 경계 그리고 하우징의 내측면을 따라 입구 경계의 적어도 일부로부터 연장되어 하우징의 내측면 상에 배치되는 돌출부를 더 포함한다.
추가적인 실시예에 따르면, 열 교환기가 개시된다. 상기 열 교환기는 입구 탱크를 포함하며, 상기 입구 탱크는 내측면 및 외측면을 갖춘 하우징 그리고 하우징의 내측면과 실질적으로 연속되는 내측면을 갖춘 입구 커넥터를 포함한다. 하우징의 내측면 및 입구 커넥터의 내측면은 수렴하여 입구 경계를 형성한다. 상기 열 교환기는, 입구 경계의 적어도 일부로부터 하우징의 내측면을 따라 하우징의 내측면의 천이부까지 연장되어 하우징의 내측면에 배치되는 실질적으로 아치형인 단면을 갖는 돌출부를 더 포함한다. 상기 돌출부에 대응하는 오목한 만입부가 하우징의 외측면 상에 형성된다. 복수 개의 튜브가 입구 탱크로부터 연장되고 입구 탱크와 유체 연통된다.
본 발명에 따르면, 차량에서 열 교환기와 함께 사용하기 위한 입구 탱크, 더욱 구체적으로는 차량에서 열 교환기와 함께 사용하기 위한 입구 탱크 반경 피쳐를 얻을 수 있다.
본 발명의 이상의 장점뿐만 아니라 다른 장점은 첨부 도면에 비추어 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 이하의 상세한 설명을 읽으면 당업자가 용이하고 명확하게 파악할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환기의 부분적인 상부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 열 교환기의 입구 탱크의 부분적인 저부 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 입구 탱크의 부분적인 저부 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 열 교환기의 입구 탱크의 후면 분해 입면도이다.
도 5는 도 4의 라인 5-5를 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 4의 라인 6-6를 따라 취한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 4의 라인 5-5를 따라 취한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 4의 라인 6-6를 따라 취한 부분 단면도이다.
이하의 상세한 설명 및 첨부 도면은 본 발명의 다양한 예시적인 실시예를 설명 및 도시한다. 상기 설명 및 도면은 당업자가 본 발명을 실시 및 이용 가능하도록 하는 역할을 하며, 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환기(10)를 도시한 것이다. 열 교환기(10)는, 예컨대, 차량의 엔진을 위한 액체 냉매를 냉각시키기 위한 라디에이터로서 사용될 수 있다. 열 교환기(10)는 열 교환기 코어(12) 및 하우징(20)을 포함한다. 열 교환기 코어(12)는 복수 개의 실질적으로 평행한 튜브(14)들 및 이들 튜브(14) 사이에 개재되는 복수 개의 실질적으로 평행한 핀(fin; 16)을 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 열 교환기(10)는 통상 라디에이터로 지칭되는 평행 유동 타입의 열 교환기이다. 그러나, 사형(serpentine) 유동 타입의 열 교환기 및 U자형 유동 타입의 열 교환기와 같이 다른 타입의 열 교환기가 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가적으로, 도시된 실시예는 튜브(14) 및 핀(16)을 구비한 열 교환기 코어(12)를 포함하지만, 본 발명은 다양한 타입의 열 교환기 코어와 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
튜브(14)는 열 전달을 촉진하기 위해 유체를 수용 및 운반하도록 구성된다. 이러한 유체는, 예컨대 엔진 냉매, 엔진 윤활유, 공기 조화용 냉각제 및 자동차 트랜스미션 오일과 같이, 열 전달을 촉진하도록 구성되는 임의의 유체일 수 있다. 튜브(14)는 하우징으로부터 측방향으로 연장되며 하우징(20)과 유체 연통된다. 또한, 튜브(14)는 하우징(20)에 대해 실질적으로 수직으로 연장된다. 튜브(14)는, 열 교환기(10)를 통해 유동하는 유체를 위한 출구를 제공하도록 되어 있는 출구 탱크(도시되어 있지 않음)와 하우징(20) 사이에서 연장될 수 있다. 핀(16)은 튜브(14)와 열적으로 연통되며, 핀들 사이로 공기의 유동이 통과 가능하도록 되어 있고, 또한 공기로부터 핀(16)으로, 튜브(14)로 그리고 유체로의 열 전달을 촉진하기 위해 또는 유체로부터 튜브(14)로, 핀(16)으로 그리고 공기로의 열 전달을 촉진하기 위해 튜브(14)들 사이로 공기의 유동이 통과할 수 있도록 한다. 핀(16)은 파형 형상을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(20)은 길고, 유체의 소스(도시되어 있지 않음)로부터 튜브(14)로 유체의 유동을 운반하도록 되어 있다. 하우징(20)은, 개구(28)를 형성하는 튜브 둘레(22)를 갖춘 챔버(30)를 포함한다. 하우징(20)은, 대향하는 단부 벽(26)들 사이에 연장되는 실질적으로 아치형인 벽(24), 실질적으로 평활한 내측면(34) 및 외측면(35)을 더 포함한다. 아치형 벽(24) 및 단부 벽(26)은 튜브 둘레(22)로부터 연장되어 유체를 수용하는 챔버(30)를 형성한다. 챔버(30)는, 튜브(14)를 수용하기 위한 복수 개의 튜브 개구(도시되어 있지 않음)와 함께 개구(28) 내에 배치되는 플레이트(도시되어 있지 않음)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 플레이트는 튜브 둘레(22)에 의해 경계가 정해지며, 하우징(20)과 함께 일체로 형성될 수 있거나 또는 하우징(20)과 별도로 형성되어 하우징에 결합될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 하우징(20)은 실질적으로 반원통형 형상을 갖는다. 그러나, 하우징(20)은, 예컨대 5개의 벽을 갖춘 직사각형 형상 또는 필요에 따라 장방형, 난형, 타원형 및 삼각형 형상과 같은 임의의 다른 형상을 가질 수 있다.
하우징(20)은, 그 제1 단부(32)에 배치되어 유체의 소스와 하우징(20) 사이의 유체 연통을 제공하도록 되어 있는 입구 커넥터(40)를 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 입구 커넥터(40)는 하우징(20)과 일체로 형성되며 하우징(20)의 외측면(35)으로부터 외측을 향해 연장된다. 입구 커넥터(40)는 챔버(30)에 대한 입구 포트(42)를 형성한다. 입구 커넥터(40)는 하우징(20)의 종방향에 대해 실질적으로 수직이다. 그러나, 입구 커넥터(40)는 또한 하우징(20)에 대해 소정 각도로 형성될 수 있다. 입구 커넥터(40)는 대체로 원통형 형상을 가지며, 입구 직경(d)을 갖는다. 도시된 실시예에 있어서, 입구 커넥터(40)는 하우징(20)의 반원통형 형상으로 인해 절두 원통형 형상을 갖는다. 그러나, 입구 커넥터(40)는 필요에 따라 임의의 형상을 가질 수 있다. 추가적으로, 입구 커넥터(40)는, 예컨대 중앙부와 같은 하우징(20) 상의 임의의 위치로부터, 대향하는 단부 벽(26)들 중 하나로부터 또는 제2 단부(33)로부터 연장될 수 있다.
입구 커넥터(40)의 실질적으로 평활한 내측면(44)은 하우징(20)의 실질적으로 평활한 내측면(34)과 실질적으로 연속된다. 하우징(20)의 내측면(34) 및 입구 커넥터(40)의 내측면(44)은 수렴하여 입구 경계(50)를 형성한다. 입구 경계(50)는 제1 에지 부분(52) 및 제2 에지 부분(54)을 포함한다. 제1 에지 부분(52)은, 그 곡률의 제1 원호(a1)를 따라 연장되는 입구 경계(50)의 일부에 대응된다. 제2 에지 부분(54)은, 그 곡률의 제2 원호(a2)를 따라 연장되는 입구 경계(50)의 일부에 대응된다. 제1 에지 부분(52)은 입구 경계(50)의 일부에 대응되는데, 여기서 에지 반경이 형성될 수 있고 에지 반경은 아치형 또는 라운딩된 에지이다. 제1 에지 부분(52)은 또한 전체 입구 경계(50)를 따라 연장될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
하우징(20)은, 하우징(20)의 내측면(34)으로부터 외측을 향해 연장되고 하우징 내측면과 일체로 형성되는 돌출부(60)를 더 포함한다. 돌출부(60)는 일반적으로 하우징(20)의 내측면(34)에 대해 볼록하다. 돌출부(60)는 입구 경계(50)와 실질적으로 연속되며, 입구 경계(50)의 제1 에지 부분(52)으로부터 하우징(20)의 제2 단부(33)를 향해 하우징(20)의 내측면(34)의 천이부(38)까지 하우징(20)의 내측면(34)을 따라 종방향으로 연장된다. 입구 경계(50)의 제1 에지 부분(52) 및 천이부(38)는 돌출부(60)의 둘레를 형성한다. 돌출부(60)의 폭(WP)은 그 길이(lP)를 따라 변할 수 있으며 돌출부(60)의 길이(lP)는 그 폭(WP)을 따라 변할 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 돌출부(60)는 일반적으로 포물선형 또는 약간 초승달 형상의 둘레를 갖는다. 그러나, 돌출부(60)의 둘레는, 하우징(20)을 통해 유동하는 유체의 압력 강하를 최소화하기 위해서 팬 형상, 직사각형, 신장 형상, 난형 또는 임의의 다른 형상과 같이 필요에 따라 임의의 형상을 가질 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에 있어서, 돌출부(60)는, 하우징(20)을 통한 유체의 원활한 유동을 촉진하기 위해 전반적으로 아치형 또는 캠버 형상인 단면을 갖는다. 그러나, 돌출부(60)는, 하우징(20)을 통해 유동하는 유체의 압력 강하를 최소화하기 위해서 사형(serpentine shaped), 안장 형상, 반원 형상, 쐐기 형상 또는 임의의 다른 형상과 같이 필요에 따라 다른 단면 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하우징(20)의 내측면(34)에 대한 돌출부(60)의 높이(hp)는 그 폭(WP)을 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 돌출부(60)는 튜브 둘레(22)를 향해 천이부(38)까지 테이퍼진 제1 테이퍼 면(66)을 갖는다. 돌출부(60)는 또한, 실질적으로 평활한 표면이 천이부(38)에서 형성되도록 하기 위해 아치형 벽(24)의 기부(36)를 향해 하우징(20)의 내측면(34)의 천이부(38)까지 테이퍼진 제2 테이퍼 면(68)을 갖는다. 제1 테이퍼 면(66)의 폭(wT1)은 제2 테이퍼 면(68)의 폭(wT2)과 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 제1 테이퍼 면(66)의 폭(wT1)은, 하우징(20)을 통해 유동하는 유체의 압력 강하의 최소화를 용이하게 하기 위해 필요에 따라 제2 테이퍼 면(68)의 폭(wT2)보다 작을 수도 있고 클 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같은 비한정적인 예에 있어서, 제1 테이퍼 면(66)의 폭(wT1)은 제2 테이퍼 면(68)의 폭(wT2)보다 작을 수 있다. 추가적으로, 제1 테이퍼 면(66)이 제2 테이퍼 면(68)보다 가파른 테이퍼를 가질 수 있거나 또는 제2 테이퍼 면(68)이 제1 테이퍼 면(66)보다 가파른 테이퍼를 가질 수 있다. 더욱이, 도 5에 도시된 바와 같이, 돌출부(60)는, 천이부(38)에서의 실질적으로 원만한 천이를 제공하기 위해 그리고 하우징(20)의 반원통형 단면 형상에 순응하기 위해 하우징(20)의 내측면(34)과 함께 그 폭(WP)을 따라 약간 구부러진다. 그러나, 돌출부(60)는, 필요에 따라 예컨대 5개의 벽을 갖춘 직사각형 형상과 같은 하우징(20)의 임의의 형상 또는 장방형, 난형, 타원형 및 삼각형 형상과 같은 임의의 다른 형상과 같은 하우징(20)의 임의의 형상에 순응하도록 되어 있을 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에 있어서, 돌출부(60)는, 하우징(20)을 통한 유체의 원활한 유동을 용이하게 하기 위해 아치형 또는 캠버 형상인 단면을 갖는다. 그러나, 돌출부는, 돌출부(60)를 가로질러 그리고 하우징(20)을 통해 유체의 압력 강하를 최소화하기 위해 필요에 따라 사형, 안장 형상, 반원형, 쐐기 형상 또는 임의의 다른 형상과 같은 다른 단면 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하우징(20)의 내측면(34)에 대한 돌출부(60)의 높이(hp)는 그 길이(lP)를 따라 변할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 돌출부(60)는, 입구 경계(50)에서 둥글린 에지(radiused edge)를 형성하며 입구 경계(50)를 향해 테이퍼진 제1 테이퍼 단부(62)를 갖는다. 돌출부(60)는 또한, 실질적으로 평활한 표면이 천이부(38)에서 형성되도록 하기 위해 하우징(20)의 제2 단부(33)를 향해 하우징(20)의 내측면(34)의 천이부(38)까지 테이퍼진 제2 테이퍼 단부(64)를 가질 수 있다. 제1 테이퍼 단부(62)의 길이(lT1)는 제2 테이퍼 단부(64)의 길이(lT2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 제1 테이퍼 단부(62)의 길이(lT1)는, 필요에 따라 하우징(20)을 통해 그리고 돌출부(60)를 가로질러 유체의 압력 강하의 최소화를 용이하게 하기 위해 제2 테이퍼 단부(64)의 길이(lT2)보다 작을 수도 있고 클 수도 있다. 비한정적인 예에 있어서, 제1 테이퍼 단부(62)가 제2 테이퍼 단부(64)의 테이퍼보다 가파른 테이퍼를 갖도록 하기 위해 제1 테이퍼 단부(62)의 길이(lT1)가 제2 테이퍼 단부(64)의 길이(lT2)보다 작을 수 있다. 추가적으로, 제1 테이퍼 단부(62)가 제2 테이퍼 단부(64)의 테이퍼보다 가파른 테이퍼를 가질 수도 있고, 제2 테이퍼 단부(64)가 제1 테이퍼 단부(62)의 테이퍼보다 가파른 테이퍼를 가질 수도 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 있어서, 하우징(20)은 벽 두께(tc)를 갖는다. 돌출부(60)는 하우징(20)의 벽 두께(tw)보다 큰 벽 두께(tp)를 갖는다. 돌출부의 벽 두께(tp)는, 높이(hp)가 돌출부의 길이(lP) 및 폭(WP)을 따라 변함에 따라 변할 수 있다. 그러나, 도 7 및 도 8은 다른 실시예를 제시하고 있다. 도 5 및 도 6과 유사한 구조는 동일한 도면부호를 사용하고 명확성을 위해 프라임(') 기호를 포함한다. 돌출부(60')의 벽 두께(tp')는, 몰딩 과정의 개선을 용이하게 하기 위해 하우징(20')의 벽 두께와 실질적으로 동일하고 실질적으로 균일할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 오목한 만입부(170)가 하우징(20')의 외측면(35') 상에 형성된다. 오목한 만입부(170)는 돌출부(60')에 대응하며, 돌출부(60')의 두께(tp')와 하우징(20')의 두께(tc') 사이에서 균일한 두께를 유지하도록 하기 위해 하우징(20')의 내측면(34') 상의 돌출부(60')의 형상에 순응하도록 되어 있다.
돌출부(60)는, 하우징(20)을 통해 유동하는 유체의 압력 강하를 최소화하기 위해서 필요에 따라 임의의 형상, 길이(lP), 폭(WP), 두께(tp) 또는 높이(hp)를 가질 수 있다. 비한정적인 예에 있어서, 돌출부(60)의 길이(lP) 및 폭(WP)은 입구 커넥터(40)의 내경(d)의 1 내지 2 배일 수 있다. 다른 비한정적인 예에 있어서, 하우징(20)의 내측면(34)에 대한 돌출부(20)의 높이(hp)는 입구 커넥터(40)의 내경(d)의 0.08 내지 0.2 배일 수 있다. 추가적으로, 도 3에 도시된 돌출부(60)는 단지 제1 에지 부분(52)에서 입구 포트(42)의 일부를 둘러쌀 뿐인 반면, 돌출부(60)는 전체 입구 포트(42)를 둘러싸는 것과 같이 입구 포트(42)의 임의의 부분을 둘러쌀 수 있다는 것을 이해할 것이다.
하우징(20)은 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 예컨대 사출 성형과 같은 몰딩 과정으로부터 형성될 수 있다. 돌출부(60)는, 돌출부(60)가 하우징(20)과 일체로 성형되도록 하기 위해 사출 성형 과정에서 몰드 상의 피쳐(feature)에 의해 형성될 수 있다. 하우징(20) 및 돌출부(60)는 적절한 몰딩 다이 인발을 허용하도록 되어 있을 수 있다. 예를 들면, 돌출부(60)는 몰드로부터의 제거를 용이하게 하기 위해 테어퍼져 있다. 하우징(20) 및 돌출부(60)는 예컨대 금속 스탬핑과 같은 다른 과정에 의해 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하우징(20) 및 돌출부(60)는 현재 공지되어 있거나 이후에 개발될 다른 적절한 방법을 채용하여 형성될 수 있다. 추가적으로, 돌출부(60)는 필요에 따라 하우징과 별도로 형성되어 하우징(20)과 결합될 수 있다.
사용 중에, 유체는 유체의 소스로부터 분배될 하우징(20)을 통해 튜브(14)로 유동하도록 되어 있다. 유체는, 예컨대 냉매 유체, 자동차 트랜스미션 오일, 파워 스티어링 유체 또는 엔진 오일과 같은 임의의 통상적인 유체일 수 있다. 유체는 입구 커넥터(40)를 통해 유동함으로써 그리고 이후에 벌크 속도(bulk velocity)로 챔버(30) 내로 유동함으로써 하우징(20)에 유입된다. 유체가 입구 커넥터(40)로부터 챔버(30)로 유동함에 따라, 유체는, 입구 경계(50)에서 둥글린 에지를 형성하는 돌출부(60)를 거쳐 유동한다. 돌출부(60)는, 유체가 입구 커넥터(40)로부터 챔버(30)로 천이함에 따라 유체의 벌크 속도 면에서의 감소를 최소화하도록 되어 있다. 유체의 벌크 속도에 있어서의 감소를 최소화하는 것은, 유체가 입구 커넥터(40)로부터 챔버(30)로 천이함에 따라 유체의 압력 강하를 방지하며, 이는 다시 열 교환기(10)의 열 효율을 상승시킨다. 예를 들면, 하우징(20) 상의 돌출부(60)는, 돌출부(60)가 없을 때의 하우징(20)의 압력 강하의 약 10 % 내지 15 % 만큼 입구 커넥터(40)로부터 챔버(30)로의 압력 강하를 최소화하도록 되어 있을 수 있다. 그러나, 하우징(20)의 타입 그리고 돌출부(60)의 높이(hp), 길이(lP), 폭(WP) 및 두께(tp)에 따라 더 낮은 비율 또는 더 높은 비율이 구현될 수 있다.
또한, 하우징(20) 상에 배치되는 돌출부(60)는 제작의 용이성에 도움이 되며 제조 비용을 절감시킨다. 사출 성형에 있어서, 돌출부(60)가 하우징(20) 상에 배치되기 때문에, 부적절한 몰딩 다이 인발을 방지하기 위해 몰딩 과정에서 연결 입구(40)의 형성을 위한 특수한 철회 툴(retraction tool)이 요구되지 않는다. 제시된 도면에 도시된 실시예들은, 입구 경계(50)에서 둥글린 에지를 형성하도록 하기 위해 하우징(20) 내에 배치된 돌출부(60)를 도시하고 있지만, 돌출부(60)는 또한 하우징(20)에서의 압력 강하를 방지하기 위해 둥글린 에지를 형성하는 것을 역시 돕도록 입구 커넥터(40) 상에 형성된 또는 상기 입구 커넥터와 함께 포함되는 피쳐를 구비하는 하우징(20)과 함께 포함될 수 있다.
이상의 설명으로부터, 당업자는 본 발명의 핵심적인 특징을 용이하게 확인할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명이 다양한 용례 및 조건에 적합하게 되도록 본 발명에 다양한 변화 및 변경을 행할 수 있다.
10 : 열 교환기
12 : 열 교환기 코어
20 : 하우징
24 : 벽
30 : 챔버
40 : 입구 커넥터
44 : 내측면
50 : 입구 경계
52 : 제1 에지 부분
54 : 제2 에지 부분
60 : 돌출부

Claims (20)

  1. 열 교환기 입구 탱크로서,
    내측면 및 외측면을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 내측면과 연속되는 내측면을 갖는 입구 커넥터로서, 상기 하우징의 내측면과 상기 입구 커넥터의 내측면은 수렴하여 입구 경계를 형성하는 것인 입구 커넥터; 및
    입구 탱크를 통해 유동하는 유체의 압력 강하를 방지하도록 구성되어 하우징의 내측면 상에 배치되는 돌출부;를 포함하고,
    상기 돌출부는 입구 경계의 적어도 일부로부터 하우징의 내측면의 천이부까지 연장되며,
    상기 돌출부는 제1 테이퍼 면, 제2 테이퍼 면, 제1 테이퍼 단부 및 제2 테이퍼 단부를 갖고, 상기 제1 테이퍼 면, 제2 테이퍼 면 및 제2 테이퍼 단부는 천이부로 테이퍼지며, 제1 테이퍼 단부는 입구 경계로 테이퍼지는 열 교환기 입구 탱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 입구 경계에서 라운드 처리된 에지(radiused edge)를 포함하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  5. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 그 길이를 따라 폭이 변하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  6. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 그 폭을 따라 길이가 변하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  7. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 아치형 단면을 갖는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 내측면에 대한 상기 돌출부의 높이는 돌출부의 길이를 따라 변하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 내측면에 대한 상기 돌출부의 높이는 돌출부의 폭을 따라 변하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  10. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 벽 두께는 하우징의 벽 두께와 동일한 것인 열 교환기 입구 탱크.
  11. 제1항에 있어서, 상기 돌출부에 대응하는 오목한 만입부는 하우징의 외측면 상에 형성되는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  12. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 사출 성형 및 금속 스탬핑 중 하나에 의해 일체로 형성되는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  13. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 반원형 형상을 갖는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  14. 열 교환기 입구 탱크로서,
    내측면 및 외측면을 갖는 하우징;
    하우징의 외측면으로부터 외측을 향해 연장되며 하우징의 외측면과 일체로 형성되는 입구 커넥터로서, 하우징의 내측면과 연속되는 내측면을 갖춘 입구 커넥터;
    입구 커넥터의 내측면과 하우징의 내측면의 수렴부에 형성되는 입구 경계; 및
    하우징의 내측면을 따라 입구 경계의 적어도 일부로부터 연장되어 하우징의 내측면 상에 배치되는 돌출부;를 포함하고,
    상기 돌출부는 입구 경계의 적어도 일부로부터 하우징의 내측면의 천이부까지 연장되며,
    상기 돌출부는 제1 테이퍼 면, 제2 테이퍼 면, 제1 테이퍼 단부 및 제2 테이퍼 단부를 갖고, 상기 제1 테이퍼 면, 제2 테이퍼 면 및 제2 테이퍼 단부는 천이부로 테이퍼지며, 제1 테이퍼 단부는 입구 경계로 테이퍼지는 열 교환기 입구 탱크
  15. 제13항에 있어서, 상기 돌출부는, 그 폭을 따라 변하는 길이 및 그 길이를 따라 변하는 폭 중 적어도 하나를 갖는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  16. 삭제
  17. 제13항에 있어서, 상기 하우징의 내측면에 대한 상기 돌출부의 높이는 돌출부의 길이를 따라 변하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  18. 제13항에 있어서, 상기 하우징의 내측면에 대한 상기 돌출부의 높이는 돌출부의 폭을 따라 변하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  19. 제13항에 있어서, 상기 돌출부에 대응하는 오목한 만입부는 하우징의 외측면 상에 형성되어 열 교환기 입구 탱크의 균일한 벽 두께를 유지하도록 하는 것인 열 교환기 입구 탱크.
  20. 삭제
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