KR101601262B1

KR101601262B1 - 차량용 크로스 플로우 인터쿨러

Info

Publication number: KR101601262B1
Application number: KR1020150060843A
Authority: KR
Inventors: 김영삼; 최해성
Original assignee: 갑을오토텍(주)
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-03-09
Also published as: KR20150080455A

Abstract

본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부, 상기 튜브부의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 압축공기 저장 공간이 형성된 탱크 및 상기 탱크 하단부에 구비되어, 상기 압축공기 저장 공간에 발생되는 응축수와 이물질을 상기 탱크 외부로 자동 배출시키는 드레인밸브를 포함한다.
그리고 본 발명의 다른 형태에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 제1튜브 및 상기 복수 개의 제1튜브 하부에 구비되는 적어도 하나 이상의 제2튜브를 포함하는 튜브부 및 상기 튜브부의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 압축공기 저장 공간이 형성된 탱크를 포함하며, 상기 제2튜브는, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성된 내부프레임 및 상기 내부프레임의 외측을 감싸도록 구비된 보강프레임을 포함한다.
그리고 본 발명의 또 다른 형태에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부, 상기 튜브부의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 압축공기 저장 공간이 형성된 탱크 및 상기 튜브부와 상기 탱크의 하부에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 압축공기 저장 공간에 발생되는 응축수와 이물질을 전달받아 수용하는 저장부를 포함한다.

Description

차량용 크로스 플로우 인터쿨러{CROSS FLOW INTERCOOLER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량에 구비되는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 관한 것으로 보다 상세하게는 튜브의 강도를 향상시키고, 응축수 및 이물질을 용이하게 배출시킬 수 있는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진의 냉각을 위해 인터쿨러(INTERCOOLER)가 구비된다. 이와 같은 인터쿨러는 압축공기의 흐름에 따라 다운플로우(DOWN FLOW) 방식, U턴 플로우(U-TURN FLOW) 방식, 크로스 플로우(CROSS FLOW) 방식 등 다양한 방식으로 분류된다. 이들 중 크로스 플로우 방식 인터쿨러의 경우, 인터쿨러 자체의 높이를 낮게 설계할 수 있어 차량의 프론트 그릴의 디자인 자유도가 커지게 된다는 장점이 있다.

다만, 크로스 플루우 인터쿨러는 그 구조로 인해 내부에 온도 차에 의한 응축수가 발생될 경우 이는 탱크와 튜브에 쌓이게 된다. 보통 차량에 시동을 건 후 정상 운전상태가 되면 터보 챠저를 지난 압축공기의 온도가 100도 이상 올라가게 되어 응축수는 보통 증발하게 되나, 블로바이 가스 배출이 법으로 금지되어 있어 재연소를 위해 다시 흡기 매니폴더로 보내지는 시스템에서 엔진 블로바이 가스에 포함된 오일과 기타 에어필터를 통해서 유입된 먼지와 같은 이물질이 혼합되어 쌓여있는 응축수 표면에 막을 형성하여 증발을 막게 된다.

이러한 현상들이 반복되다가 하단부에 위치한 튜브의 내부가 응축수로 가득차게 되고, 겨울철에 온도가 영하로 떨어질 경우 응축수가 빙결이 되어 부피가 팽창하면서 튜브를 파괴하는 현상이 발생하게 된다는 문제가 있다.

따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있다.

한국공개실용신안공보 1998-0034829호

본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.

첫째, 응축수의 배출을 용이하게 하여 튜브의 파괴를 미연에 방지하고자 한다.

둘째, 튜브의 강도를 보강하여 응축수의 빙결에 의한 튜브의 파괴를 방지하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부; 상기 튜브부의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크; 및 상기 탱크 하단부에 구비되며, 상기 튜브부 및 탱크 내부에 생성된 응축수와 이물질을 상기 탱크 외부로 자동 배출시키는 드레인밸브;를 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 드레인밸브를 제어하는 제어부를 더 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 응축수와 이물질이 기준량 이상 발생될 경우 상기 드레인밸브를 개방시킨다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제어부는 미리 설정된 차량의 소정 주행거리마다 상기 드레인밸브를 개방시킨다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제어부는 미리 설정된 시간 간격마다 상기 드레인밸브를 개방시킨다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제어부는 외부 온도가 미리 설정된 온도값을 만족시킬 경우 상기 드레인밸브를 개방시킨다.

본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 제1튜브 및 상기 복수 개의 제1튜브 하부에 구비되는 적어도 하나 이상의 제2튜브를 포함하는 튜브부; 및 상기 튜브부의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크; 를 포함하며, 상기 제2튜브는, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성된 내부프레임 및 상기 내부프레임의 외측을 감싸도록 구비된 보강프레임을 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 내부프레임의 유동경로는 상하 방향으로 형성된 하나 이상의 내벽에 의해 구획된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 보강프레임은 상기 내부프레임의 외측에 밀착된 상태로 구비된다.

본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부; 상기 튜브부의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크; 및 상기 튜브부와 상기 탱크의 하부에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부 및 탱크 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부; 를 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 저장부는, 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프; 및 상기 저장파이프의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부의 양측에 구비된 탱크의 하단에 상기 저장파이프의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크와 상기 저장파이프의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지;를 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 저장파이프의 어느 일측과 상기 고정플랜지 사이에는, 상기 저장파이프의 일측이 횡 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결된 연결부재가 구비되고, 상기 연결부재 둘레에는 상기 고정플렌지 내주면과 맞닿는 오링이 더 포함된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 고정플랜지에는, 상기 연통유로 상면으로부터 상기 저장파이프의 수용 공간 하면보다 하측으로 연장된 제1격벽이 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 고정플랜지에는, 상기 연통유로 상면으로부터 하측으로 연장된 제1격벽과, 상기 제1격벽과 소정 간격 이격되고, 상기 연통유로 하면으로부터 상기 제1격벽의 하단보다 상측으로 연장된 제2격벽을 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 연통유로의 하면에서부터 상기 제1격벽 끝단까지의 거리(h1)는 상기 연통유로의 하면에서부터 상기 제2격벽 끝단까지의 거리(h2)보다 작게 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 저장파이프 일측에는 상기 저장파이프의 수용 공간 상면으로부터 하측으로 연장된 차단벽이 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 저장파이프의 적어도 일부는 상기 수용 공간 내측을 외부에서 확인할 수 있도록 투시성을 가지도록 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 저장파이프의 배출측에는 단면축소부재가 더 포함된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 단면축소부재는 상기 저장파이프의 내측에 장착되는 판형으로 이루어지고 다수개의 관통홀이 구비된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 고정플랜지를 상기 탱크에 고정시키는 고정부재를 더 포함하고, 배출측의 상기 고정부재는 중공이 형성된 아이볼트로 구성된다.

본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러는 드레인밸브에 의해 탱크 내에 발생하는 응축수 및 이물질을 다양한 조건 하에 용이하게 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 응축수 및 이물질의 배출에 따라 튜브가 파괴되는 현상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 하단부에 구비된 튜브의 강도가 보강되어 응축수가 빙결된다고 하더라도 튜브의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 인터쿨러의 하부에 응축수 및 이물질을 저장하는 저장부가 구비될 경우, 정비 시 응축수 및 이물질을 수동으로 용이하게 배출시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러의 전체 모습을 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 제1튜브의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 제2튜브가 탱크에 연결되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 제2튜브의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 저장부의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 저장파이프의 유입 측과 고정플랜지를 자세히 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 저장파이프의 배출 측과 고정플랜지를 자세히 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 고정플랜지의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 고정플랜지의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 고정플랜지의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러(100)의 전체 모습을 나타낸 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러(100)는 전체적으로 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b)를 포함하며, 탱크(110a, 110b) 하단부에는 드레인밸브(120)가 구비된다.

튜브부(130)는 차량의 엔진 등의 방열 대상을 냉각시키기 위해 압축공기를 통과시켜 냉각시키며, 복수 개의 튜브(130a, 130b)를 포함한다. 상기 튜브(130a, 130b)는 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성된다. 그리고 튜브(130a, 130b)는 복수 개가 구비되어, 상하 방향을 따라 다중 배열된다.

탱크(110a, 110b)는 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 튜브(130a, 130b)의 유동경로와 연통된 응축수 저장 공간이 형성된다. 즉 본 실시예의 경우, 탱크(110a, 110b)는 튜브부(130)의 양측에 각각 한 쌍이 구비되며, 압축공기는 일측 탱크(110a), 튜브(130a, 130b), 타측 탱크(1110b)를 반복적으로 경유하게 된다.

또한 도시되지는 않았으나, 각 탱크(110a, 110b)는 별도의 인렛 파이프 및 아웃렛 파이프 등과 연결되어 압축공기를 전달받거나 엔진 측으로 배출시킬 수 있다.

한편 발명의 배경이 되는 기술 부분에서 설명한 바와 같이, 크로스 플루우 인터쿨러(100)는 그 구조로 인해 내부에 온도 차에 의한 응축수가 발생될 경우 이는 탱크(110a, 110b)와 튜브(130a, 130b)에 쌓이게 된다.

이러한 현상들이 반복되다가 하단부에 위치한 튜브(130b)의 내부가 응축수로 가득차게 되고, 겨울철에 온도가 영하로 떨어질 경우 응축수가 빙결이 되어 부피가 팽창하면서 튜브를 파괴하는 현상이 발생하게 된다.

이에 따라 본 발명의 경우, 드레인밸브(120)가 탱크(110a, 110b) 하단부에 더 구비된다. 드레인밸브(120)는 적어도 어느 하나 이상의 탱크(110a, 110b) 하단부에 구비되며, 상기 압축공기 저장 공간에 발생되는 응축수와 이물질을 탱크(110a, 110b) 외부로 자동 배출시킨다. 도시되지는 않았으나, 이를 위해 차량용 크로스 플로우 인터쿨러(100)는 드레인밸브(120)를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

그리고 드레인밸브(120)의 오픈 드레인밸브(120)의 오픈 조건으로는 다음과 같은 조건들이 설정될 수 있다.

먼저, 상기 제어부는 상기 압축공기 저장 공간에 응축수와 이물질이 기 설정된 기준량 이상 발생될 경우 상기 드레인밸브(120)를 개방시키도록 할 수 있다.

그리고 상기 제어부는 미리 설정된 차량의 소정 주행거리마다 상기 드레인밸브(120)를 개방시키도록 할 수 있으며, 이는 별도의 센서가 구비될 필요가 없다는 장점이 있다.

또한 상기 제어부는 미리 설정된 시간 간격마다 상기 드레인밸브(120)를 개방시키도록 할 수 있다. 이 역시 소정 주행거리마다 드레인밸브(120)를 개방시키는 방법과 같이 별도의 센서가 구비될 필요가 없다는 장점이 있다.

추가적으로 상기 제어부는 외부 온도가 미리 설정된 온도값을 만족시킬 경우 상기 드레인밸브(120)를 개방시키도록 할 수 있다. 이와 같은 경우에는 응축수가 발생하지 않을 정도로 외부 온도가 유지될 경우 불필요하게 드레인밸브(120)를 개방시킬 필요가 없다는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 경우 탱크(110a, 100b)의 하단부에 드레인밸브(120)가 구비됨으로써 응축수 및 이물질이 탱크(110a, 100b) 또는 튜브(130a, 130b)에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

그리고 본 실시예의 경우, 응축수 및 이물질에 의해 튜브(130a, 130b)가 파손되는 것을 방지하기 위해, 하부에 구비된 하나 이상의 튜브는 보강 구조를 가진다. 이하 설명의 편의를 위해 튜브부(130) 중 보강 구조를 가지는 하부의 튜브를 제2튜브(130b), 제2튜브(130b)보다 상부에 위치된 튜브를 제1튜브(130a)라 칭하도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러(100)에 있어서, 제1튜브(130a)의 모습을 나타낸 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1튜브(130a)는 외측에 튜브프레임(132)이 구비되며, 튜브프레임(132)의 내측에는 이너핀(133)이 복수 개 구비된다. 따라서 복수의 이너핀(133) 사이로는 압축공기가 유동되는 유동경로(131)가 형성된다. 이와 같은 제1튜브(130a)의 경우 내구성이 취약하므로, 복수 개의 제1튜브(130a) 하부에는 적어도 하나 이상의 제2튜브가 구비된다.

도 3에는 제2튜브(130b)가 탱크(110b)에 연결되는 모습이 도시되며, 이를 참조하면 본 실시예에서 제2튜브(130b)는 튜브부 최하단에 3열 구비되는 것을 확인할 수 있다.

도 4에는 제2튜브(130b)의 보다 구체적인 모습이 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2튜브(130b)는 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성된 내부프레임(136)과, 상기 내부프레임(136)의 외측을 감싸도록 구비된 보강프레임(135)을 포함한다. 즉 제2튜브(130b)는 내부프레임(136) 및 보강프레임(135)을 포함한 2중 구조를 가진다.

이와 같이 응축수 및 이물질이 쌓이게 되는 하부의 튜브를 제2튜브(130b)로 대체함에 따라 튜브 자체의 파손을 방지할 수 있다는 장점을 가진다.

한편 본 실시예에서 내부프레임(136)의 유동경로는 상하 방향으로 형성된 하나 이상의 내벽(137)에 의해 구획되며, 이에 따라 내부프레임(136)의 강도를 보강할 수 있다. 그리고 보강프레임(135)은 내부프레임(136)의 외측에 밀착된 상태로 구비되어, 내부프레임(136)의 팽창을 방지할 수 있게 된다.

이하 <실험1>은 제1튜브만으로 구성된 튜브부가 구비된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러의 크랙 실험데이터이며, <실험2>는 하부 3열을 제2튜브로 대체한 튜브부가 구비된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러의 크랙 실험 데이터이다.

그리고 각 실험의 조건은 다음과 같이 동일하게 설정하였다.

실험조건1	-32℃에서 25분, 10℃에서 25분을 1사이클로 함
실험조건2	차량용 크로스 플로우 인터쿨러 전면에 강풍기 작동
실험조건3	탱크 내부에 물 1ℓ 투입

구성	튜브부 전체가 제1튜브로 구성
결과	4시간 경과 후 튜브 크랙

구성	튜브부 하부 3열을 제2튜브로 구성
결과	20시간 경과 후 튜브 크랙

표1은 실험조건이고, 표2의 <실험1>과 표 3의 <실험2>의 결과와 같이, 강도를 보강한 제2튜브가 포함된 튜브부의 경우 현저한 강도의 상승을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에서는 드레인밸브를 탱크 하단부에 구비하여 튜브의 파손을 미연에 방지하고, 튜브부의 하부에 하나 이상의 제2튜브를 배치하여 물리적인 강도를 보강할 수 있다는 장점이 있다. 이하에서는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 저장부를 구비하여, 발생되는 응축수와 이물질을 효과적으로 배출시키는 실시예에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러(100)에 있어서, 저장부(200)의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러(100)는 튜브부와 탱크(110a, 110b)의 하부에 탈착 가능하게 구비되고, 압축공기 저장 공간에 발생되는 응축수와 이물질을 전달받아 수용하는 저장부를 더 포함한다.

즉 본 실시예의 경우 저장부를 더 구비함에 따라 오랜 기간 동안 응축수 및 이물질을 저장할 수 있어 잦은 정비를 받을 필요가 없으며, 또한 저장부는 탈착이 가능하므로 용이하게 응축수 및 이물질을 배출시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 저장파이프(200)의 유입 측과 고정플랜지(210)를 자세히 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예의 저장부는 저장파이프(200)와 고정플랜지(210)를 포함한다.

저장파이프(200)는 횡 방향으로 길게 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된다. 그리고 고정플랜지(210)는 상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 튜브부의 양측에 구비된 탱크의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시킨다. 즉 본 실시예에서 저장파이프(200)는 고정플랜지(210)에 의해 한 쌍의 탱크에 안정적으로 고정된다.

또한 상기 저장파이프(200)의 적어도 일부는 상기 수용 공간 내측을 외부에서 확인할 수 있도록 투시성을 가지도록 형성될 수 있다.

그리고 고정플랜지(210)의 내부에는 상기 탱크의 압축공기 저장 공간과 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로(212)가 형성된다. 이에 따라 탱크 내에서 발생된 응축수 및 이물질은 저장파이프(200)에 전달될 수 있다.

한편 본 실시예의 경우 고정플랜지(210)는 고정부재인 아이볼트(220)에 의해 탱크(110a)에 고정되며, 아이볼트(220)의 내부에는 중공(222)이 형성되어 탱크와 연통유로(212)를 서로 연결시킬 수 있다. 그리고 지수력을 향상시키기 위해 아이볼트(220)와 고정플랜지(210) 사이에는 실링부재(230)가 더 구비된다. 또한 배출측에 장착되는 아이볼트(220)는 중심축을 따라 중공이 형성된 아이블트로 이루어지고, 유입측에 장착되는 아이볼트(220)는 중심축을 따라 중공이 형성되지 않는 일반볼트를 사용할 수 있다. 이는 유입측은 압축공기가 유입되는 것을 차단하는 경우가 발생될 수 있기 때문이다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 저장파이프(200)의 배출 측과 고정플랜지(240)를 자세히 나타낸 단면도이다.

저장파이프(200)의 배출 측 역시 도 6에 도시된 유입 측과 마찬가지로 고정플랜지(240)가 구비되며, 고정플랜지(240)는 중공(252)이 형성된 아이볼트(250)에 의해 탱크(110b)에 연결된다는 것은 동일하다. 그리고 아이볼트(250)와 고정플랜지(240) 사이에는 실링부재(260)가 더 구비된다는 점도 동일하다.

다만, 저장파이프(200)의 배출 측에는 저장파이프(200)와 고정플랜지(240) 사이에 상기 저장파이프(200)의 일측이 횡 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결된 연결부재(270)가 더 구비된다. 이는 온도 차가 심한 인터쿨러 튜브의 열응력을 해소하기 위한 것으로, 저장파이프(200) 장착 시 튜브 길이 방향으로 온도에 대한 팽창이 가능하도록 할 수 있다. 따라서 저장파이프(200)가 팽창할 수 있는 공간이 확보되어 내구력을 증가시킬 수 있다. 이때 연결부재(270)의 둘레에는 지수력을 증가시키기 위한 오링(280)이 하나 이상 구비될 수 있다.

저장파이프(200)의 배출측에 구비되는 연결부재(270)의 일면에는 인터쿨러 내부의 압축공기가 저장파이프(200) 내측으로 흐르는 것을 방지하기 위해서 단면축소부재(271)가 장착된다. 단면축소부재(271)는 연결부재(270)을 복개하는 판 형상으로 이루어지고, 다수개의 관통홀(271a)이 관통되어 유로단면적을 축소하는 형상으로 구성된다. 단면축소부재(271)는 배출측의 저장파이프(200) 내부에 장착될 수도 있다. 이에 따라 내부 압력 차가 증가되어 압축공기는 튜브를 통해서 열교환되어 인터쿨러 방열성능을 높이고, 내부 이물질 및 응축수만이 저장파이프(200)에 쌓일 수 있다.

이하에서는 이와 같이 압축공기가 저장파이프(200) 내측으로 흐르는 것을 방지하기 위한 또 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 고정플랜지(210)의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 고정플랜지(210)는 저장파이프(200)에 결합된 상태를 가지며, 상기 고정플랜지(210)에는 연통유로(212) 상면으로부터 상기 저장파이프(200)의 수용 공간 하면보다 하측으로 연장된 제1격벽(214)이 형성된다. 즉 저장파이프(200)의 수용 공간 하면과 제1격벽(214)의 하단은 ℓ₁만큼의 높이 차를 가지게 된다. 이에 따라 저장파이프(200) 내에는 응축수(w)만이 흘러들어가게 되며, 인터쿨러 내의 압축 공기는 제1격벽(214)에 의해 막혀 저장파이프(200) 내에 진입할 수 없게 된다.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 고정플랜지(210)의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러의 고정플랜지(210)는 저장파이프(200)에 결합된 상태를 가지며, 상기 고정플랜지(210)에는 연통유로(212) 상면으로부터 연장된 제1격벽(214)이 형성된다는 것은 제3실시예와 동일하다.

다만, 제4실시예의 경우 제1격벽(214)의 하단이 저장파이프(200)의 수용 공간 하면보다 하측으로 연장되지 않는다. 그리고 상기 제1격벽(214)과 소정 간격 이격되고, 연통유로(212) 하면으로부터 상기 제1격벽(214)의 하단보다 상측으로 연장된 제2격벽(216)을 포함한다.

즉, 연통유로(212)의 하면에서부터 제1격벽 끝단까지의 거리(h1)는 연통유로(212) 하면에서부터 제2격벽(216) 끝단까지의 거리(h2)보다 작게 형성된다.

이에 따라 제4실시예 역시 제3실시예와 마찬가지로 저장파이프(200) 내에는 응축수(w)만이 흘러들어가게 되며, 인터쿨러 내의 압축 공기는 제1격벽(214)에 의해 막혀 저장파이프(200) 내에 진입할 수 없게 되는 효과를 얻을 수 있다.

도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에 있어서, 고정플랜지(210)의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제5실시예에 따른 차량용 크로스 플로우 인터쿨러에는 제3실시예, 제4실시예와 같은 격벽이 구비되지는 않으나, 저장파이프(200)의 일측에는 상기 저장파이프(200)의 수용 공간 상면으로부터 하측으로 연장된 차단벽(202)이 구비된다. 그리고 차단벽(202)과 저장파이프(200)의 수용 공간 하면 사이에는 연결홀(204)이 형성된다.

이에 따라 고정플랜지(210)의 구조가 단순화되어 고정플랜지(210)의 성형을 용이하게 할 수 있으며, 응축수(w)가 일정 이상 발생하여 연결홀(204)의 높이 이상으로 수위가 올라감에 따라 압축 공기는 저장파이프(200) 내측으로 진입할 수 없게 된다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 크로스 플로우 인터쿨러 110a, 110b: 탱크
120: 드레인밸브 130: 튜브부
130a: 제1튜브 130b: 제2튜브
200: 저장파이프 210, 240: 고정플랜지
212, 252: 연통유로 230, 250: 아이볼트
270: 연결부재 280: 오링

Claims

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횡 방향으로 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부(130);
상기 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크(110a, 110b); 및
상기 튜브부(130)와 상기 탱크(110a, 110b)에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부;를 포함하여 이루어지되,
상기 저장부는,
횡 방향으로 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프(200); 및
상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부(130)의 양측에 구비된 탱크(110a, 110b)의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크(110a, 110b)와 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지(210, 240);를 포함하고,
상기 저장파이프(200)의 어느 일측과 상기 고정플랜지(210, 240) 사이에는, 상기 저장파이프(200)의 일측이 횡 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결된 연결부재(270)가 구비되고, 상기 연결부재(270) 둘레에는 오링(280)이 더 포함된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
횡 방향으로 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부(130);
상기 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크(110a, 110b); 및
상기 튜브부(130)와 상기 탱크(110a, 110b)에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부;를 포함하여 이루어지되,
상기 저장부는,
횡 방향으로 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프(200); 및
상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부(130)의 양측에 구비된 탱크(110a, 110b)의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크(110a, 110b)와 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지(210, 240);를 포함하고,
상기 고정플랜지(210, 240)에는,
상기 연통유로 상면으로부터 상기 저장파이프(200)의 수용 공간 하면보다 하측으로 연장된 제1격벽(214)이 형성된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
횡 방향으로 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부(130);
상기 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크(110a, 110b); 및
상기 튜브부(130)와 상기 탱크(110a, 110b)에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부;를 포함하여 이루어지되,
상기 저장부는,
횡 방향으로 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프(200); 및
상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부(130)의 양측에 구비된 탱크(110a, 110b)의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크(110a, 110b)와 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지(210, 240);를 포함하고,
상기 고정플랜지(210, 240)에는,
상기 연통유로 상면으로부터 하측으로 연장된 제1격벽(214)과, 상기 제1격벽(214)과 소정 간격 이격되고, 상기 연통유로 하면으로부터 상기 제1격벽(214)의 하단보다 상측으로 연장된 제2격벽(216)을 포함하는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제5항에 있어서,
상기 연통유로의 하면에서부터 상기 제1격벽(214) 끝단까지의 거리(h1)는 상기 연통유로의 하면에서부터 상기 제2격벽(216) 끝단까지의 거리(h2)보다 작게 형성되는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
횡 방향으로 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부(130);
상기 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크(110a, 110b); 및
상기 튜브부(130)와 상기 탱크(110a, 110b)에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부;를 포함하여 이루어지되,
상기 저장부는,
횡 방향으로 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프(200); 및
상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부(130)의 양측에 구비된 탱크(110a, 110b)의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크(110a, 110b)와 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지(210, 240);를 포함하고,
상기 저장파이프 일측에는 상기 저장파이프의 수용 공간 상면으로부터 하측으로 연장된 차단벽이 형성된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제3항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장파이프(200)의 적어도 일부는 상기 수용 공간 내측을 외부에서 확인할 수 있도록 투시성을 가지도록 형성된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
횡 방향으로 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부(130);
상기 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크(110a, 110b); 및
상기 튜브부(130)와 상기 탱크(110a, 110b)에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부;를 포함하여 이루어지되,
상기 저장부는,
횡 방향으로 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프(200); 및
상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부(130)의 양측에 구비된 탱크(110a, 110b)의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크(110a, 110b)와 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지(210, 240);를 포함하고,
상기 저장파이프(200)의 배출측에는 단면축소부재(271)가 더 포함되는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제9항에 있어서,
상기 단면축소부재(271)는 상기 저장파이프(200)의 내측에 장착되는 판형으로 이루어지고 다수개의 관통홀이 구비된 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
횡 방향으로 형성되며, 내부에 압축공기가 유동되는 유동경로가 형성되고, 상하 방향을 따라 다중 배열된 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브부(130);
상기 튜브부(130)의 양측에 연결되며, 내부에 상기 유동경로와 연통된 탱크(110a, 110b); 및
상기 튜브부(130)와 상기 탱크(110a, 110b)에 탈착 가능하게 구비되고, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 수용하는 저장부;를 포함하여 이루어지되,
상기 저장부는,
횡 방향으로 형성되며, 내부에 수용 공간이 형성된 저장파이프(200); 및
상기 저장파이프(200)의 양측에 각각 구비되어 상기 튜브부(130)의 양측에 구비된 탱크(110a, 110b)의 하단에 상기 저장파이프(200)의 양측을 고정시키고, 내부에는 상기 탱크(110a, 110b)와 상기 저장파이프(200)의 수용 공간을 연통시키는 연통유로가 형성된 고정플랜지(210, 240);를 포함하고,
상기 고정플랜지(210, 240)를 상기 탱크(110a, 110b)에 고정시키는 고정부재를 더 포함하고, 배출측의 상기 고정부재는 중공이 형성된 아이볼트로 구성되는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제3항 내지 제5항, 제7항, 제9항, 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탱크(110a, 110b)에 구비되며, 상기 튜브부(130) 및 탱크(110a, 110b) 내부에 생성된 응축수와 이물질을 상기 탱크 외부로 자동 배출시키는 드레인밸브(120)를 포함하는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제12항에 있어서,
상기 드레인밸브(120)를 제어하는 제어부를 더 포함하는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 응축수와 이물질이 기준량 이상 발생될 경우 상기 드레인밸브(120)를 개방시키는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 미리 설정된 차량의 소정 주행거리마다 상기 드레인밸브(120)를 개방시키는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 미리 설정된 시간 간격마다 상기 드레인밸브(120)를 개방시키는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 외부 온도가 미리 설정된 온도값을 만족시킬 경우 상기 드레인밸브(120)를 개방시키는 차량용 크로스 플로우 인터쿨러.