KR101764619B1 - 라디에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 라디에이터와 밀접 배치되는 팬 쉬라우드의 진동 시 팬 쉬라우드에 의한 라디에이터 접촉 및 손상을 방지하면서, 종래에 별도의 보호용 부품을 사용함으로써 생산 비용이 증가되었던 문제를 피할 수 있도록 하는, 일체형 보호 구조를 가지는 라디에이터를 제공함에 있다.
본 발명의 라디에이터는, 복수 개의 튜브(120)와, 상기 튜브(120) 사이에 개재되는 핀(130)과, 상기 튜브(120)의 양측 단부에 결합되어 열교환매체가 유통하는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지는 라디에이터(100)에 있어서, 상기 라디에이터(100)는 팬 쉬라우드(300)와 병렬 배치되며, 상기 라디에이터(100)는 서포트(140)를 포함하여 이루어지되, 상기 서포트(140)는 바닥면(141) 및 상기 바닥면(141)의 길이 방향 양측 모서리로부터 상기 바닥면(141)에 대하여 수직 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면부(142)를 포함하여 이루어지는 U자형으로 형성되어 상기 바닥면(141)이 상기 튜브(120)와 나란하게 배치되고, 상기 팬 쉬라우드(300)가 진동하여 상기 라디에이터(100)에 접촉하는 것을 방지하도록, 상기 팬 쉬라우드(300)를 향하는 측면부(142)의 일부가 돌출되어 보호 구조(145)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

라디에이터 {Radiator}

본 발명은 라디에이터에 관한 것이다.

라디에이터(radiator)는 내연기관에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해서 대기 속으로 방출하는 장치이다. 일반적으로 내연기관은 항상 고온ㆍ고압의 가스를 점화ㆍ연소시키는 과정에서 매우 많은 양의 열이 발생하게 되며, 따라서 냉각을 시켜 주지 않으면 과열로 인하여 실린더와 피스톤을 포함하는 각종 부품이 녹거나 탐으로써 손상 및 파손이 발생하게 된다. 따라서 실린더 주위에 냉각수를 수용하는 재킷을 설치하고, 상기 재킷 내부로 냉각수를 순환시킴으로써 냉각수가 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수함으로써 엔진이 냉각되도록 하고 있다. 그러나 냉각수 역시 오랜 시간 동안 엔진으로부터 열을 흡수하여 고온이 되면 엔진으로부터 더 이상 열을 흡수할 수 없게 되기 때문에, 상기 냉각수를 냉각시켜 주는 장치가 필요한데, 라디에이터는 바로 이러한 고온의 냉각수를 순환시켜 냉각시켜 주는 장치이다.

도 1은 종래의 라디에이터, 콘덴서를 포함하는 쿨링 모듈의 일반적인 형상 및 결합 관계를 도시하고 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 라디에이터(100') 및 콘덴서(200)는 통상적으로 일반적인 열교환기의 형태로 되어 있다. 즉, 라디에이터(100') 및 콘덴서(200) 모두 한 쌍의 헤더탱크를 구비하며 다수 개의 튜브들이 상기 한 쌍의 헤더탱크 사이에 개재되어 구비된 형태로 이루어지게 된다. 한편, 콘덴서(200)는 외부로부터 열을 방출하며 내부의 기상 냉매를 응축하여 액화하게 되는데, 이 때 냉매 일부가 기체 상태로 남는 경우가 많이 발생한다. 그런데, 이와 같이 콘덴서(200)에서 완전히 액화되지 못하고 액상과 기상이 공존하는 냉매가 열교환 시스템을 따라 증발기로 그대로 이동하게 되면, 냉매가 증발기에서 열교환이 이루어질 때 기체 상태의 냉매는 실내 공기의 열을 거의 흡열하지 못하므로 냉방 효율이 크게 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 콘덴서(200)에는 일반적으로 리시버 드라이어(400)가 구비되게 된다. 상기 리시버 드라이어(400)는 상기 콘덴서(200)에서 미처 액상화되지 않은 기체 상태의 냉매를 분리/제거하거나, 또는 순환하는 냉매 중에 함유된 수분을 흡수하여 냉방 효율을 높이는 역할을 한다.

종래의 라디에이터(100')는, 일반적인 열교환기와 마찬가지로, 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120')와, 상기 튜브(120') 사이에 개재되고 상기 튜브(120') 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(130')과, 상기 튜브(120')의 양측 단부에 결합되어 열교환매체가 유통하는 한 쌍의 헤더탱크(110')를 포함하여 이루어진다. 이 때 실질적으로 내부의 냉매와 주변 공기 간의 열교환이 주로 이루어지는 부분은 상기 튜브(120') 및 상기 핀(130')으로 이루어지는 부분이며, 이 부분을 일반적으로 코어라고 칭한다. 물론 종래의 콘덴서(200) 역시, 콘덴서 헤더탱크(210), 콘덴서 튜브(220) 및 콘덴서 핀(230)를 포함하여 이루어지며, 상기 종래의 라디에이터(100')와 같은 구조를 가지고 있다.

도 2는 엔진 룸 내에서의 종래의 쿨링 모듈, 즉 콘덴서 - 라디에이터 - 팬 쉬라우드의 배치 관계를 간략하게 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 라디에이터와 팬 쉬라우드는 서로 매우 밀접하게 배치되어 있는 것이 일반적이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 라디에이터와 팬 쉬라우드가 밀접하게 배치됨으로써, 다음과 같은 문제가 발생한다. 팬 쉬라우드는 말 그대로 그 내부에 팬이 구비되어 동작하도록 되어 있는 부품으로, 당연히 상당한 진동이 발생한다. 물론 차량 자체가 외부로부터 진동이나 충격을 많이 받는 환경이 있지만, 팬 쉬라우드에서는 팬의 회전에 의하여 그 자체로부터 발생되는 진동이 더 있는 것이다. 이에 따라 팬 쉬라우드와 밀접하게 배치되어 있는 라디에이터에서는, 이 진동에 따른 상대 운동으로 인하여 접촉이 발생할 수 있으며, 이러한 접촉에 따라 팬 쉬라우드에 찍혀서 라디에이터의 일부가 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 특히 튜브 및 핀으로 이루어지는 라디에이터의 코어 부분에 이러한 손상이 발생할 경우, 냉각수의 누출(leak)이 발생함은 물론이며 따라서 냉각 시스템 자체의 큰 문제로 발전할 수 있어, 이러한 손상 문제는 반드시 방지해야 하는 문제이다.

이러한 문제를 해소하기 위하여, 일반적으로 라디에이터에는, 팬 쉬라우드와의 적당한 이격 거리를 유지함과 동시에 팬 쉬라우드가 진동하여 라디에이터에 부딪히더라도 라디에이터를 보호할 수 있는, 별도의 보호 부품이 더 조립되어 있는 것이 일반적이다. 도 3은 이러한 팬 쉬라우드 진동에 의한 손상 방지용 라디에이터 보호 부품의 일실시예를 도시하고 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 별도의 보호 부품은, 라디에이터 튜브의 최외측에 배치되어 튜브를 보호하는 서포트 상에 끼워지도록 형성되어 있다. 이러한 별도의 보호 부품은, 도시된 바와 같이 팬 쉬라우드가 진동하더라도 라디에이터와 소정 간격 이격되도록 함으로써 라디에이터와의 직접 접촉을 방지하는 역할을 하며, 또한 접촉 시에도 그 충격을 완화할 수 있도록 넓은 판재 형태를 가지도록 형성되며, 또한 충격 완화 효과를 높이기 위하여 고무 등과 같은 탄성이 높은 재질로 이루어지기도 한다.

그러나 이러한 별도의 보호 부품이 구비됨으로써, 조립 과정에서의 공정 수가 늘어나서 조립 비용 및 시간이 증가하고, 또한 보호 부품 자체의 생산에 드는 재료 또는 제작 비용 등이 추가되어야 하는 등의 문제가 발생한다. 또한, 이러한 별도의 보호 부품이 차량 작동 중 빠져 나가거나 또는 노후 등으로 인하여 파손되는 경우, 라디에이터 보호가 제대로 이루어지지 못하게 되는 환경을 유발하게 되는 문제가 생긴다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 라디에이터와 밀접 배치되는 팬 쉬라우드의 진동 시 팬 쉬라우드에 의한 라디에이터 접촉 및 손상을 방지하면서, 종래에 별도의 보호용 부품을 사용함으로써 생산 비용이 증가되었던 문제를 피할 수 있도록 하는, 일체형 보호 구조를 가지는 라디에이터를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 라디에이터는, 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120)와, 상기 튜브(120) 사이에 개재되고 상기 튜브(120) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(130)과, 상기 튜브(120)의 양측 단부에 결합되어 열교환매체가 유통하는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지는 라디에이터(100)에 있어서, 상기 라디에이터(100)는 팬 쉬라우드(300)와 병렬 배치되며, 상기 라디에이터(100)는 판재로 형성되며 상기 튜브(120)를 보호하고 상기 헤더탱크(110) 사이를 지지하여 간격을 유지하도록 상기 튜브(120)로 이루어지는 열의 최외곽에 구비되는 서포트(140)를 포함하여 이루어지되, 상기 서포트(140)는 바닥면(141) 및 상기 바닥면(141)의 길이 방향 양측 모서리로부터 상기 바닥면(141)에 대하여 수직 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면부(142)를 포함하여 이루어지는 U자형으로 형성되어 상기 바닥면(141)이 상기 튜브(120)와 나란하게 배치되고, 상기 팬 쉬라우드(300)가 진동하여 상기 라디에이터(100)에 접촉하는 것을 방지하도록, 상기 팬 쉬라우드(300)를 향하는 측면부(142)의 일부가 돌출되어 보호 구조(145)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 보호 구조(145)는 상기 측면부(142)의 일부가 돌출되어 이루어지되, 돌출된 상기 측면부(142)의 일부 위치에 상응하는 상기 바닥면(141)의 일부가 절개되어 돌출된 상기 측면부(142)의 일부와 연결되어 상기 측면부(142)와 나란한 방향으로 펼쳐진 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보호 구조(145)는 상기 서포트(140) 상에 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 라디에이터에 보호 구조가 구비됨으로써 라디에이터와 밀접 배치되는 팬 쉬라우드의 진동 시 팬 쉬라우드에 의한 라디에이터 접촉 및 손상을 방지하는 큰 효과가 있다. 물론 이에 따라 라디에이터의 수명을 연장하는 효과도 있음은 물론이다.

특히, 종래에는 이러한 용도로 별도의 부품을 사용하였기 때문에 별도 부품의 조립, 생산 등에 의하여 원가 상승의 요인이 되는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 라디에이터 자체에 일체형으로 이러한 보호 구조가 형성되도록 함으로써 이러한 문제들을 근본적으로 제거하는 큰 효과가 있다. 보다 상세히 설명하자면, 본 발명에서는 라디에이터에 원래 구비되는 부품인 서포트에 이러한 보호 역할을 할 수 있는 구조가 형성되도록 하는 바, 원가 상승 요인이 거의 없기 때문에 결과적으로는 별도 부품을 사용하는 종래의 형태에 비해 원가를 저감시키는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 라디에이터, 콘덴서를 포함하는 쿨링 모듈의 일반적인 형상 및 결합 관계.
도 2는 엔진 룸 내에서의 종래의 쿨링 모듈, 즉 콘덴서 - 라디에이터 - 팬 쉬라우드의 배치 관계.
도 3은 팬 쉬라우드 진동에 의한 손상 방지용 라디에이터 보호 부품의 일실시예.
도 4는 본 발명의 보호 구조를 가지는 라디에이터.
도 5는 본 발명의 라디에이터의 보호 구조의 상세도.
도 6은 본 발명의 보호 구조가 채용된 라디에이터와 팬 쉬라우드의 결합 측면도.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 라디에이터를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 보호 구조를 가지는 라디에이터를 도시하고 있으며, 도 5는 본 발명의 라디에이터의 보호 구조의 상세도를 도시하고 있다. 상기 도면들을 참조하여 본 발명의 라디에이터 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 라디에이터(100)는 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120)와, 상기 튜브(120) 사이에 개재되고 상기 튜브(120) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(130)과, 상기 튜브(120)의 양측 단부에 결합되어 열교환매체가 유통하는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지며, 엔진 룸 내에서는 종래의 라디에이터와 마찬가지로 상기 라디에이터(100)는 팬 쉬라우드(300)와 병렬 배치되게 된다. 또한 본 발명의 라디에이터(100)는, 판재로 형성되며 상기 튜브(120)를 보호하고 상기 헤더탱크(110) 사이를 지지하여 간격을 유지하도록 상기 튜브(120)로 이루어지는 열의 최외곽에 구비되는 서포트(140)를 포함하여 이루어진다. 상기 서포트(140)는 실제로 일반적인 라디에이터에 대부분 포함되는 구성 부품이다.

이 때 본 발명의 라디에이터(100)는, 상기 서포트(140)와 일체화되어 있는 보호 구조(145)에 의하여 상기 팬 쉬라우드(300)가 진동하여 상기 라디에이터(100)에 접촉하는 것을 방지하도록 되는 것이 특징이다. 이하에서 상기 서포트(140)에 형성된 본 발명의 상기 보호 구조(145)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서, 상기 서포트(140)는 도시되어 있는 바와 같이, 바닥면(141) 및 상기 바닥면(141)의 길이 방향 양측 모서리로부터 상기 바닥면(141)에 대하여 수직 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면부(142)를 포함하여 이루어지는 U자형으로 형성되며, 상기 바닥면(141)이 상기 튜브(120)와 나란하게 배치된다. 이 때, 본 발명의 라디에이터(100)에서는 상기 서포트(140)에서 상기 팬 쉬라우드(300)를 향하는 측면부(142)의 일부가 돌출되어 보호 구조(145)를 형성하게 된다.

상기 보호 구조(145)는 상기 서포트(140)의 일부로서 이루어지는 것으로, 별도의 부품이 조립되거나 하는 것이 아니라 상기 서포트(140)와 일체형으로 되어 있는 것이다. 따라서 종래의 경우 라디에이터(100)와 팬 쉬라우드(300) 간 접촉을 방지하기 위하여 별도의 보호 부품이 조립되었던 것과는 달리, 본 발명에 의하면 별도의 부품을 제작하는 비용이나 이를 조립하는 공정 수, 비용 등이 원천적으로 제거될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 의하면 라디에이터(100)와 팬 쉬라우드(300) 간 접촉 및 이에 따른 라디에이터(100) 코어의 손상을 효과적으로 방지하면서도, 보호 구조의 채용으로 인한 원가 상승 요인이 거의 발생하지 않게 되어, 결과적으로 종래에 비해 생산 비용을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 보호 구조(145)의 형태에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 5(A)는 상기 보호 구조(145)의 사시도를, 도 5(B)는 상기 보호 구조(145)의 상면도를, 도 5(C)는 상기 보호 구조(145)의 정면도를 각각 도시하고 있다. 도 5에 상세히 도시되어 있는 실시예에서는, 상기 보호 구조(145)는 상기 측면부(142)의 일부가 돌출되어 이루어지되, 돌출된 상기 측면부(142)의 일부 위치에 상응하는 상기 바닥면(141)의 일부가 절개되어 돌출된 상기 측면부(142)의 일부와 연결되어 상기 측면부(142)와 나란한 방향으로 펼쳐진 형태로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보호 구조(145)는, 상기 팬 쉬라우드(300)가 상기 라디에이터(100) 코어에 접촉되지 않도록 상기 라디에이터(100)와 상기 팬 쉬라우드(300)가 소정 거리 이격되도록 하기만 하면 되기 때문에, 단순히 상기 측면부(142) 일부가 돌출되도록 한 형태만으로 형성되어도 물론 무방하다. 그러나 이와 같이 형성될 경우, 상기 팬 쉬라우드(300) 끝단이 진동에 의하여 상기 보호 구조(145)와 접촉하면서 타격할 때 상기 보호 구조(145)에 가해지는 힘이 커서 상기 보호 구조(145)의 형상이 변형될 우려가 있다. 상기 보호 구조(145)의 형상이 변형되면 상술한 바와 같은 효과를 얻을 수 없으므로, 상기 팬 쉬라우드(300) 끝단이 상기 보호 구조(145)를 타격할 때의 힘을 분산할 수 있는 구조를 채택하는 것이 바람직하다.

이 때 도 5의 실시예에 도시된 바와 같이, 상기 서포트(140)의 상기 바닥면(141) 일부를 절개하여 상기 측면부(142)와 나란하게 펼쳐진 형태로서 상기 보호 구조(145)가 형성되게 할 경우, 상기 팬 쉬라우드(300) 끝단이 상기 보호 구조(145)를 타격할 때 힘이 보다 넓은 면적으로 분산되게 된다. 따라서 상기 팬 쉬라우드(300) 끝단의 타격에 의한 상기 보호 구조(145)의 형상 변형 가능성을 낮출 수 있어, 본 발명의 효과를 극대화할 수 있다.

도 6은 이와 같은 본 발명의 보호 구조(145)가 채용된 라디에이터와 팬 쉬라우드(300)의 결합 측면도를 도시하고 있다. 종래의 보호 부품이 구비된 경우인 도 3과 비교하여 볼 때, 본 발명의 보호 구조(145)는 도 6에 도시된 바와 같이 종래의 보호 부품(도 3 참조)의 기능, 즉 상기 팬 쉬라우드(300)의 끝단이 상기 보호 구조(145)와 접촉됨으로써 상기 튜브(120)로부터 소정 거리 이격되어 진동 시에도 상기 튜브(120)와 접촉되지 않게 하여 손상을 방지하는 기능을 완전히 수행할 수 있음을 알 수 있다. 더불어 본 발명의 보호 구조(145)는 종래의 보호 부품(도 3 참조)이 별도의 부품으로 제작되었던 것과는 달리 상기 서포트(140)와 일체형으로 이루어져 있어, 부품 제작이나 조립 비용이 추가적으로 발생하지 않아, 종래에 비하여 경제적 효과가 우수하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: (본 발명의) 라디에이터 110: 헤더탱크
120: 튜브 130: 핀
140: 서포트 145: 보호 구조
141: 바닥면 142: 측면부

Claims (3)

1. 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120)와, 상기 튜브(120) 사이에 개재되고 상기 튜브(120) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(130)과, 상기 튜브(120)의 양측 단부에 결합되어 열교환매체가 유통하는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지는 라디에이터(100)에 있어서,
   상기 라디에이터(100)는 팬 쉬라우드(300)와 병렬 배치되며,
   상기 라디에이터(100)는 판재로 형성되며 상기 튜브(120)를 보호하고 상기 헤더탱크(110) 사이를 지지하여 간격을 유지하도록 상기 튜브(120)로 이루어지는 열의 최외곽에 구비되는 서포트(140)를 포함하여 이루어지되,
   상기 서포트(140)는 바닥면(141) 및 상기 바닥면(141)의 길이 방향 양측 모서리로부터 상기 바닥면(141)에 대하여 수직 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면부(142)를 포함하여 이루어지는 U자형으로 형성되어 상기 바닥면(141)이 상기 튜브(120)와 나란하게 배치되고, 상기 팬 쉬라우드(300)가 진동하여 상기 라디에이터(100)에 접촉하는 것을 방지하도록, 상기 팬 쉬라우드(300)를 향하는 측면부(142)의 일부가 돌출되어 보호 구조(145)를 형성하되,
   상기 보호 구조(145)는, 돌출된 상기 측면부(142)의 일부 위치에 상응하는 상기 바닥면(141)의 일부가 절개되어 돌출된 상기 측면부(142)의 일부와 연결되어 상기 측면부(142)와 나란한 방향으로 펼쳐진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 보호 구조(145)는
   상기 서포트(140) 상에 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터.

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