KR102548211B1 - 일체형 라디에이터 및 이의 조립 방법 - Google Patents

일체형 라디에이터 및 이의 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일체형 라디에이터에 관한 것으로, 엔진용 라디에이터와 전장용 라디에이터가 일체로 구성된 라디에이터에 있어서, 서로 다른 작동 온도에 의한 열 변형과 이에 따른 부품 손상을 최소화할 수 있는 일체형 라디에이터에 관한 것이다.

Description

일체형 라디에이터 및 이의 조립 방법{Integrated radiator and method of assembling thereof}
본 발명은 일체형 라디에이터에 관한 것으로, 엔진용 라디에이터와 전장용 라디에이터가 일체로 구성된 라디에이터에 있어서, 서로 다른 작동 온도에 의한 열 변형과 이에 따른 부품 손상을 최소화할 수 있는 일체형 라디에이터에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진룸 전방에 구비되는 프론트 엔드 모듈을 도 1에 도시하였다.
도 1에 도시한 프론트 엔드 모듈(1)은 캐리어(2)와 상기 캐리어(2)의 후방에 장착되는 응축기(3)와 전장용 라디에이터(6)와 엔진용 라디에이터(4) 및 팬 슈라우드 조립체(5)를 포함하는 쿨링모듈과, 상기 캐리어(2)의 전방에 장착되며 상기 캐리어(2)의 후방으로 공기가 유통되도록 상측 및 하측에 각각 개구부(8, 9)가 형성된 범퍼 빔(7)을 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 응축기는 냉방 사이클 과정 중에 압축기에서 송출되는 고압의 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축하고, 팽창수단으로 송출한다.
또, 상기 라디에이터(Radiator)는 열교환기의 범주에 포함되는 구성요소로서, 상기 라디에이터는 엔진의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위한 구성이다.
일반적으로 내연기관은 항상 고온ㆍ고압의 가스를 연소시키는 과정에서 매우 많은 양의 열이 발생되며, 상기 열이 적절히 냉각되지 않으면 과열로 인하여 실린더와 피스톤을 포함하는 각종 부품이 손상되므로, 상기 실린더 주위에 냉각수를 수용하는 재킷을 구비하고, 상기 재킷 내부의 냉각수를 순환시킴으로써 상기 냉각수가 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수함으로써 엔진이 냉각되도록 하고 있다.
즉, 라디에이터는 엔진 내부를 순환하면서 연소에 의해 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수가 워터펌프에 의해 순환되면서, 외부에 열을 방출하도록 하여 엔진의 과열을 방지하며 최적의 운전 상태가 유지되도록 하는 열교환기이다.
한편, 하이브리드 차량에서는 엔진 외에도 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 포함하는 전기, 전자 구성품인 전장부품 역시 냉각해야하는데, 상기 엔진을 통과한 냉각수와 전장부품을 통과한 냉각수는 일정 온도 차이가 발생되어 하나의 냉각 시스템을 갖지 못한다.
따라서 차량용 냉각 시스템은 크게 엔진 냉각용 시스템과, 전장부품 냉각용 시스템이 개별적으로 구비되며, 엔진 냉각을 위한 라디에이터와 전장부품 냉각을 위한 라디에이터가 개별적으로 구비된다.
상기 전장부품 냉각용 라디에이터는 일반적으로 별도로 제작되어 응축기의 상측 또는 하측에 조립된다.
위 방안은 전장부품 냉각용 라디에이터와 응축기의 조립을 위한 부품이 필요하며, 조립 공정 추가에 따른 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 전장부품 냉각용 라디에이터를 상기 응축기의 하측 또는 상측에 조립할 경우, 제한된 공간 내에 구비되어야 하기 때문에 상기 응축기의 전면 면적이 축소될 수밖에 없어 냉방 성능이 저하될 수 있으며, 상기 응축기의 하측 영역에 형성되는 과냉각 영역이 차량의 범퍼 빔에 가려져 외부에서 유입되는 공기가 충분하지 못하다는 문제점이 있다.
국내공개특허 제2012-0097618호(공개일 2012.09.05 명칭: 보조 라디에이터)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진용 냉각수가 유동되는 엔진 냉각용 영역과 전장부품용 냉각수가 유동되는 전장부품 냉각용 영역이 하나의 라디에이터에 일체형으로 제조 가능하여 조립이 간편하고, 원가절감으로 생산성을 높일 수 있는 일체형 라디에이터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 서로 다른 작동 온도에 의해 경계부분에 열응력이 집중되어 그 부분의 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있는 일체형 라디에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 제1열교환매체가 유동되며, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 배치되는 제1튜브(110); 두께 방향으로 상기 제1튜브(110)와 나란하게 배치되며, 제2열교환매체가 유동되는 다수개의 제2튜브(120); 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이에 개재되는 방열핀(200); 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)의 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 배치되며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입 결합되는 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)을 포함하여 형성되되, 서로 이웃한 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되며 나머지 영역의 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함하는 헤더(310); 상기 헤더(310)와 결합되어 내부에 공간을 형성하며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 연통되는 공간이 분리된 탱크(320); 및 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 삽입되어 틈새를 밀폐시키는 제1가스켓(410); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터(10)는 상기 제1열교환매체와 제2열교환매체의 온도가 서로 상이할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 상기 헤더(310)에 삽입되는 방향과 반대방향으로 삽입 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1가스켓(410)은 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 가장자리에 걸리도록, 상기 헤더(310)의 내측면에 위치한 단부가 단차지어 형성되는 단차부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 내측면이 경사진 챔퍼부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 헤더(310)는 상기 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)이, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성되며, 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터(10)는 상기 헤더(310)와 탱크(320)가 결합되는 가장자리 면에 장착되는 제2가스켓(420)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터(10)는 상기 제2가스켓(420) 및 제1가스켓(410)이 일체로 형성되되, 다수개의 상기 제1가스켓(410)이 제1연결부(431)에 의해 서로 연결되고, 상기 제1가스켓(410)이 상기 제2가스켓(420) 측으로 연장된 제2연결부(432)에 의해 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 서로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법에 있어서, 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 가조립되는 가조립 단계(S1); 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 브레이징 결합되는 브레이징 단계(S2); 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓 삽입 단계(S3); 및 상기 헤더(310) 및 탱크(320)가 결합되는 헤더탱크 결합 단계(S4); 을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은 상기 헤더탱크 결합 단계(S4)가 수행되기 전, 상기 헤더(310) 및 탱크(320) 사이에 제2가스켓이 삽입되는 단계(S5)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 일체로 형성되는 경우, 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계에서 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은 상기 제1가스켓 삽입 단계(S3) 이후, 상기 제1가스켓(410)에 삽입된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)를 확관하는 튜브 확관 단계(S6)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 엔진용 냉각수가 유동되는 엔진 냉각용 영역과 전장부품용 냉각수가 유동되는 전장부품 냉각용 영역이 하나의 라디에이터에 일체형으로 제조 가능하여 조립이 간편하고, 원가절감으로 생산성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 엔진용 냉각수와 전장부품용 냉각수의 온도 차이로 인해, 열응력이 집중될 수 있는 부분의 튜브삽입홀을 더 크게 형성하고, 틈새를 가스켓에 의해 실링 되도록 함으로써, 열 변형에 강건한 디자인 확보로 부품손상을 최소화할 수 있다.
또, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 과거에 응력 저감을 위해 더미 튜브를 사용했을 때보다, 냉각수가 유동될 수 있는 튜브 개수가 늘어나기 때문에 전체적인 냉각 효율이 향상될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 탱크와 헤더의 실링을 위한 가스켓과 튜브와 헤더 사이에 결합되는 가스켓이 일체로 형성될 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 헤더 가공 시, 튜브만 삽입되는 홀과, 가스켓과 튜브가 삽입되는 홀의 가공 방향을 다르게 함으로써, 가스켓의 삽입을 용이하게 하고, 가스켓과 헤더의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 실링 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 프론트 엔드 모듈을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터의 부분 분해사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더, 제1튜브 및 제2튜브의 결합부위를 확대한 사시도.
도 4는 도 3에서 제1가스켓을 분해한 분해사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤더를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더, 제1튜브 및 제2튜브의 결합부위를 나타낸 종단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더를 나타낸 종단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더, 제1튜브 및 제2튜브의 결합부위를 확대한 사시도.
도 9는 도 8에서 제1가스켓 및 제2가스켓을 분해한 분해사시도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 일체형 라디에이터(10)는 크게 제1튜브(110), 제2튜브(120), 방열핀(200), 헤더(310), 탱크(320) 및 제1가스켓(410)을 포함하며, 기존의 전장부품 냉각용 냉각수를 냉각시키는 저온 라디에이터와, 엔진 냉각용 냉각수를 냉각시키는 내연기관 라디에이터가 일체로 형성된 것이다.
이때, 본 발명의 일체형 라디에이터(10)는 상술한 바와 같이 저온 라디에이터와 내연기관 라디에이터를 일체로 형성하기 위한 것에 한정되지 아니하며, 라디에이터와 오일쿨러 또는 인터쿨러와 같은 다른 열교환기를 일체로 형성하기 위한 구조로 적용될 수도 있다.
다만, 후술되는 설명에서는 편의를 위해 저온 라디에이터와 내연기관 라디에이터를 일체로 형성한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제1튜브(110)는 제1열교환매체가 유동되며, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 배치된다.
또한, 상기 제2튜브(120)는 두께 방향으로 상기 제1튜브(110)와 나란하게 배치되며, 제2열교환매체가 유동된다. 상기 제1열교환매체는 엔진 냉각용 냉각수이고, 상기 제2열교환매체는 전장부품 냉각용 냉각수일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 높이방향으로 상측에 상기 제1튜브(110)가 배치되어 엔진 냉각용 영역(H)을 이루고, 하측에 제2튜브(120)가 배치되어 전장부품 냉각용 영역(L)을 이룰 수 있다.
이때. 상기 엔진 냉각용 영역(H) 및 전장부품 냉각용 영역(L)의 위치는 서로 바뀔 수 있음은 물론이다.
상기 방열핀(200)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이에 개재되는 것으로, 전열면적을 늘리는 역할을 한다.
상기 헤더(310)는 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)의 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 배치되며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입 결합되는 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)을 포함하여 형성되되, 서로 이웃하여 배치된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되며 나머지 영역의 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함한다.
즉, 상기 헤더(310)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 형성되는 다수개의 튜브삽입홀을 포함하되, 상기 제1튜브(110)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(311), 상기 제2튜브(120)가 삽입되는 제2튜브삽입홀(312), 상기 제1튜브(110)가 삽입되되 상기 제1튜브삽입홀(311)보다 크게 형성되는 제3튜브삽입홀(313), 상기 제2튜브(120)가 삽입되되 상기 제2튜브삽입홀(312)보다 크게 형성되는 제4튜브삽입홀(314)을 포함한다.
다음으로, 상기 탱크(320)는 헤더(310)와 결합되어 한 쌍의 헤더탱크(300)를 이룬다. 이때, 상기 탱크(320) 내부 공간은 상기 제1튜브(110)와 연통되는 공간과, 상기 제2튜브(120)와 연통되는 공간이 구획부(500)에 의해 분리된다.
상기 구획부(500)는 배플형태로, 별도의 부재로 제작되어 결합될 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 서로 다른 작동 온도에 의해 경계부분에 열응력이 집중되어 그 부분의 부품이 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 다른 홀보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함하는 헤더(310)와, 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 삽입되어 틈새를 밀폐시키는 제1가스켓(410)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 서로 경계면에 위치한 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)는 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)에 브레이징 결합되지 않고, 삽입 결합 후 상기 제1가스켓(410)에 의해 틈새가 밀폐되는 결합구조를 갖게 되므로, 열 변형에 의해 쉽게 파손되지 않는다는 장점이 있다.
상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 상기 헤더(310)에 삽입되는 방향과 반대방향으로 삽입 결합되며, 이때, 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 가장자리에 걸리도록, 상기 헤더(310)의 내측면에 위치한 단부가 단차지어 형성되는 단차부를 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 내측면이 경사진 챔퍼부를 포함하여 형성됨으로써, 튜브 삽입이 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 상기 헤더(310)는 일반적으로 튜브삽입홀 가공 시 헤더(310) 외측에서 내측 방향으로 홀이 가공되는데, 홀 가공 시 발생되는 버링은 튜브 삽입을 안내하는 가이드 역할을 보조적으로 하게 된다.
그런데, 본 발명에서는 상기 헤더(310)에 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향과, 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향이 서로 상이하므로, 도 7과 같이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 홀 가공 방향이 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)과 서로 반대가 되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 헤더(310)는 상기 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)이, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성되며, 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성될 수 있다.
일반적으로 열교환기에서는 헤더(310)와 탱크(320) 사이를 실링 하는 실링부재가 더 구비되는데, 이와 마찬가지로, 상기 일체형 라디에이터(10)에도 제2가스켓(420)이 더 구비된다.
이때, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 상기 제2가스켓(420) 및 제1가스켓(410)이 일체로 형성되되, 다수개의 상기 제1가스켓(410)이 제1연결부(431)에 의해 서로 연결되고, 상기 제1가스켓(410)이 상기 제2가스켓(420) 측으로 연장된 제2연결부(432)에 의해 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 서로 연결될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 헤더(310)와 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이의 기밀을 유지하기 위해 제1가스켓(410)을 적용함에 있어서, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)에 삽입된 제1가스켓(410)이 내부의 압력이나 진공, 또는 외부의 충격으로 인해 이탈되지 않도록 제2가스켓(420)과 일체로 구성함으로써, 제2가스켓(420)이 외력에 의해 쉽게 이탈되지 않도록 한다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)을 일체로 형성함으로써, 조립 공수나 가스켓 금형 투자비를 절감할 수 있다.
상술한 바와 같은 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법을 순차적으로 설명하면, 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 가조립되는 가조립 단계; 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 브레이징 결합되는 브레이징 단계; 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓(410) 삽입 단계; 및 상기 헤더(310) 및 탱크(320)가 결합되는 헤더탱크(300) 결합 단계; 로 이루어진다.
다시 설명하면, 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)의 가조립이 이루어진 다음, 이를 브레이징하게 되는데, 이 과정에서 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)에 삽입된 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)는 홀 크기와 튜브의 크기 차이로 인해 브레이징으로 결합되지 않게 된다.
따라서 그 다음으로, 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓(410) 삽입 단계가 더 수행되어 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 헤더(310) 간에 완벽하게 기밀을 유지할 수 있도록 한다.
상기 제2가스켓(420)이 더 구비되는 경우에는 상기 헤더탱크(300) 결합 단계가 수행되기 전, 상기 헤더(310) 및 탱크(320) 사이에 제2가스켓(420)이 삽입되는 단계가 더 수행된다.
이때, 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 일체로 형성되는 경우에는 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계에서 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 장착된다.
아울러, 상기 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법은 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계 이후, 상기 제1가스켓(410)에 삽입된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)를 확관하는 튜브 확관 단계를 더 포함함으로써, 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 헤더(310) 간에 기밀성이 더욱 향상되도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 엔진용 냉각수가 유동되는 엔진 냉각용 영역과 전장부품용 냉각수가 유동되는 전장부품 냉각용 영역이 하나의 라디에이터에 일체형으로 제조 가능하여 조립이 간편하고, 원가절감으로 생산성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 엔진용 냉각수와 전장부품용 냉각수의 온도 차이로 인해, 열응력이 집중될 수 있는 부분의 튜브삽입홀을 더 크게 형성하고, 틈새를 가스켓에 의해 실링 되도록 함으로써, 열 변형에 강건한 디자인 확보로 부품손상을 최소화할 수 있다.
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.
10: 일체형 라디에이터
H: 엔진 냉각용 영역 L: 전장부품 냉각용 영역
110: 제1튜브 120: 제2튜브
200: 방열핀
300: 헤더탱크
310: 헤더
311: 제1튜브삽입홀 312: 제2튜브삽입홀
313: 제3튜브삽입홀 314: 제4튜브삽입홀
320: 탱크
410: 제1가스켓 420: 제2가스켓
431: 제1연결부 432: 제2연결부
500: 구획부

Claims (12)

  1. 제1열교환매체가 유동되며, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 배치되는 제1튜브(110);
    두께 방향으로 상기 제1튜브(110)와 나란하게 배치되며, 제2열교환매체가 유동되는 다수개의 제2튜브(120);
    상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이에 개재되는 방열핀(200);
    상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)의 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 배치되며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입 결합되는 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)을 포함하여 형성되되, 서로 이웃한 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되며 나머지 영역의 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함하는 헤더(310);
    상기 헤더(310)와 결합되어 내부에 공간을 형성하며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 연통되는 공간이 분리된 탱크(320); 및
    상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 삽입되어 틈새를 밀폐시키는 제1가스켓(410); 을 포함하는 일체형 라디에이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 일체형 라디에이터(10)는
    상기 제1열교환매체와 제2열교환매체의 온도가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1가스켓(410)은
    상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 상기 헤더(310)에 삽입되는 방향과 반대방향으로 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1가스켓(410)은
    상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 가장자리에 걸리도록, 상기 헤더(310)의 내측면에 위치한 단부가 단차지어 형성되는 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1가스켓(410)은
    상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 내측면이 경사진 챔퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 헤더(310)는
    상기 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)이, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성되며,
    상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 일체형 라디에이터(10)는
    상기 헤더(310)와 탱크(320)가 결합되는 가장자리 면에 장착되는 제2가스켓(420)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 일체형 라디에이터(10)는
    상기 제2가스켓(420) 및 제1가스켓(410)이 일체로 형성되되,
    다수개의 상기 제1가스켓(410)이 제1연결부(431)에 의해 서로 연결되고,
    상기 제1가스켓(410)이 상기 제2가스켓(420) 측으로 연장된 제2연결부(432)에 의해 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터.
  9. 제 1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법에 있어서,
    상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 가조립되는 가조립 단계(S1);
    상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 브레이징 결합되는 브레이징 단계(S2);
    상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓 삽입 단계(S3); 및
    상기 헤더(310) 및 탱크(320)가 결합되는 헤더탱크 결합 단계(S4); 을 포함하는 일체형 라디에이터의 조립 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은
    상기 헤더탱크 결합 단계(S4)가 수행되기 전, 상기 헤더(310) 및 탱크(320) 사이에 제2가스켓이 삽입되는 단계(S5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터의 조립 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은
    상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 일체로 형성되는 경우, 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계에서 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 장착되는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터의 조립 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은
    상기 제1가스켓 삽입 단계(S3) 이후, 상기 제1가스켓(410)에 삽입된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)를 확관하는 튜브 확관 단계(S6)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 라디에이터의 조립 방법.
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