KR102583032B1 - 열교환기 - Google Patents

열교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR102583032B1
KR102583032B1 KR1020180148861A KR20180148861A KR102583032B1 KR 102583032 B1 KR102583032 B1 KR 102583032B1 KR 1020180148861 A KR1020180148861 A KR 1020180148861A KR 20180148861 A KR20180148861 A KR 20180148861A KR 102583032 B1 KR102583032 B1 KR 102583032B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
portions
bent
case
heat exchanger
header
Prior art date
Application number
KR1020180148861A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200062903A (ko
Inventor
손정욱
이양우
채현근
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020180148861A priority Critical patent/KR102583032B1/ko
Priority to PCT/KR2019/011004 priority patent/WO2020111458A1/ko
Publication of KR20200062903A publication Critical patent/KR20200062903A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102583032B1 publication Critical patent/KR102583032B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0462—Liquid cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0082—Charged air coolers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 제1부재와 제2부재의 결합에 의해 내부에 수용 공간이 형성되며, 상기 제1부재와 제2부재가 결합되어 형성된 개방된 양측 단부에 헤더가 삽입되어 수용되는 헤더 형합부가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에 구비되며, 적층에 의해 냉각수 및 공기가 유동되는 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트; 및 상기 케이스의 헤더 형합부에 각각 삽입되어 결합된 한 쌍의 헤더; 를 포함하여 이루어져, 케이스 내부에 적층에 의해 냉각수의 유로를 형성하는 유로 플레이트들을 삽입하여 조립하기 용이하며, 두 개의 부재를 결합하여 형성되는 케이스에 헤더를 결합하기 용이한 열교환기에 관한 것이다.

Description

열교환기 {Heat exchanger}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 냉각시킬 수 있는 열교환기에 관한 것이다.
열교환기 중 인터쿨러(Intercooler)는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온ㆍ고압으로 압축된 공기를 식혀주는 장치이다.
과급기에 의해 급속히 압축된 공기는 온도가 매우 높아져 부피가 팽창하고 산소 밀도가 떨어지게 되어 결과적으로 실린더안의 충전효율이 저하되는 현상이 발생된다. 따라서 인터쿨러는 과급기에서 압축된 고온의 공기가 냉각되도록 함으로써, 엔진 실린더의 흡입효율이 높아지도록 하며 연소효율이 향상되어 연비가 높아지도록 한다.
이러한 역할을 담당하는 인터쿨러는 냉각방식에 따라 수랭식과 공랭식으로 나눌 수 있다. 이 중 수랭식 인터쿨러는 공랭식 인터쿨러와 그 원리는 유사하나, 고온의 공기가 통과되는 인터쿨러를 냉각시킬 때 외부 공기 대신 차량의 냉각수나 물 등을 이용하여 압축공기를 냉각시킨다는 점에서 차이가 있다.
도 1에 도시된 수랭식 인터쿨러(10)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(20) 및 제2헤더탱크(30); 상기 제1헤더탱크(20) 또는 제2헤더탱크(30)에 각각 형성되어 공기가 유입되는 제1입구파이프(40) 및 배출되는 제1출구파이프(50); 상기 제1헤더탱크(20) 및 제2헤더탱크(30)에 양 단이 고정되어 공기 통로를 형성하는 복수개의 튜브(60); 및 상기 튜브(60) 사이에 개재되는 핀(70); 상기 튜브(60)와 핀(70)의 조립체가 수용되며, 상기 튜브(60)의 일측 단부가 위치하는 일측면과 타측면에 개구되는 커버부재(80); 및 상기 커버부재(80)의 일측면에 형성되며, 냉각수가 유입되는 제2입구파이프(41) 및 배출되는 제2출구파이프(51); 를 포함하여 형성된다.
또한, 이와는 반대로 냉각수가 튜브의 내부를 통과하고 헤더탱크들, 튜브 및 핀이 조립된 조립체인 열교환기 코어를 내측에 배치하고 코어를 둘러싸도록 케이스를 형성하여, 케이스의 내측을 공기가 통과하면서 코어에 의해 공기가 냉각되도록 구성될 수 있다.
그런데 이와 같은 수랭식 인터쿨러는 케이스의 내부에 코어가 고정되어야 하고 케이스와 코어 사이로 공기가 통과되지 않도록 이격된 틈이 없어야 한다. 이에 따라 케이스의 내측에 코어를 삽입하여 조립하기가 용이하지 않으며, 특히 유로 플레이트들의 적층에 의해 냉각수의 유로가 형성되는 튜브들이 적층되어 형성된 코어를 케이스의 내부에 삽입하여 유로 플레이트들이 밀착되도록 하기 위해서는, 코어를 압축한 상태에서 케이스의 내부에 코어를 삽입해서 조립해야 하므로 케이스에 코어를 조립하기 어렵다.
KR 10-1116844 B1 (2012.02.08)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두 개의 부재를 형성하고 이를 결합하여 케이스로 형성함으로써 케이스 내부에 적층 플레이트형 튜브들을 삽입하여 조립하기 용이하며, 두 개의 부재를 결합하여 형성되는 케이스에 헤더를 결합하기 용이한 열교환기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)의 결합에 의해 내부에 수용 공간이 형성되며, 상기 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 결합되어 형성된 개방된 양측 단부에 헤더가 삽입되어 수용되는 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 형성된 케이스(100); 상기 케이스(100)의 내부에 구비되며, 적층에 의해 냉각수 및 공기가 유동되는 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트(200); 및 상기 케이스(100)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)에 각각 삽입되어 결합된 한 쌍의 헤더(300); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 각각 L자형으로 절곡되어 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1)를 180도 회전시킨 형태로 제2부재(100-2)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스(100)의 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 서로 인접하는 일측의 단부가 케이스(100) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1)의 내측면에 상기 제2부재(100-2)의 케이스 결합부(120-2)가 면접촉되며, 상기 제2부재(100-2)의 내측면에 상기 제1부재(100-1)의 케이스 결합부(120-1)가 면접촉될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 면접촉되는 부분의 케이스 결합부(120-1, 120-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리의 양단부는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 면접촉되는 부분의 몸체(130-1, 130-2)와 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)는, 몸체(130-1, 130-2)의 길이방향 양단에서 몸체(130-1, 130-2) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 제1절곡부(111-1, 111-2); 및 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)의 단부에서 길이방향 바깥쪽으로 절곡된 제2절곡부(112-1, 112-2); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)는 L자형으로 절곡된 모서리 부분의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부(111-1a, 111-2a) 및 제1절곡부(111-1, 111-2)는 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 하나의 판재를 이용해 제1절곡부에 해당되는 부분을 먼저 절곡한 다음 L자형으로 몸체를 절곡하여, 상기 연결부(111-1a, 111-2a)가 제1절곡부(111-1, 111-2)와 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 하나의 판재를 이용해 제1절곡부에 해당되는 부분을 절곡하고, L자형으로 몸체에 해당되는 부분을 절곡하여, 상기 연결부(111-1a, 111-2a)와 제1절곡부(111-1, 111-2)가 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)는, 몸체(130-1, 130-2)의 길이방향 양단에서 몸체(130-1, 130-2) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 제1절곡부(111-1, 111-2); 및 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)의 단부에서 길이방향 바깥쪽으로 절곡된 제2절곡부(112-1, 112-2); 를 포함하여 이루어지며, 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)의 폭방향 단부와 케이스 결합부(120-1, 120-2)의 길이방향 단부가 서로 연결되어 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 면접촉되는 부분의 케이스 결합부(120-1, 120-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리의 양단부는 각진 형태로 형성되며, 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)와 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 인접한 제1절곡부(111-1, 111-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 면접촉되는 부분의 몸체(130-1, 130-2)와 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1)의 제1절곡부(111-1)와 제2부재(100-2)의 제1절곡부(111-2)가 만나는 부분에서 헤더(300)와의 틈이 없도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성된 부분에는 제2절곡부(112-1, 112-2)가 형성되지 않을 수 있다.
본 발명의 열교환기는 케이스 내부에 적층에 의해 냉각수 및 공기의 유로를 형성하는 유로 플레이트들을 적층한 후 삽입하여 조립하기 용이하며, 두 개의 부재를 결합하여 형성되는 케이스에 헤더를 결합하기 용이한 장점이 있다.
또한, L자형 부재 두 개를 결합하여 케이스를 형성하는 구조이므로, 두 개의 형태를 동일한 형태로 형성하고 둘 중 하나를 180도 돌려서 사용할 수 있으므로, 하나의 금형으로 2종의 케이스를 제작하여 공용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 수랭식 인터쿨러를 나타낸 분해사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트들과 핀의 적층 구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 정면도이다.
도 7은 도 6의 AA'방향 단면도이다.
도 8은 도 6의 BB'방향 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 케이스를 구성하는 제1부재 및 제2부재의 결합구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 케이스를 구성하는 제1부재 및 제2부재의 결합구조를 나타낸 정면 분해도 및 정면 조립도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트들과 핀의 적층 구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 정면도이며, 도 7 및 도 8은 도 6의 AA'방향 단면도 및 BB'방향 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 크게 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)의 결합에 의해 형성되는 케이스(100), 복수개의 유로 플레이트(200) 및 한 쌍의 헤더(300)로 구성될 수 있다. 그리고 도시되지는 않았으나 한 쌍의 헤더(300)에는 각각 헤더와 결합되어 내부에 공기가 유동될 수 있는 공간을 형성하도록 탱크가 결합될 수 있다. 이때, 탱크는 헤더와 마주보는 쪽이 개방된 용기 형태로 형성될 수 있으며, 탱크에는 공기가 유입되는 입구 및 배출되는 출구가 형성될 수 있다.
케이스(100)는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)로 구성될 수 있으며, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 결합되어 내부에 수용 공간이 형성될 수 있다. 그리고 케이스(100)는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 결합된 양측 단부에 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 형성되어, 헤더 형합부(110-1, 110-2)에 헤더(300)가 삽입되어 수용될 수 있다. 여기에서 케이스(100)는 몸체(130-1, 130-2) 부분이 사각관 형태로 형성될 수 있으며, 몸체(130-1, 130-2)의 개방된 양측 단부에 형성된 헤더 형합부(110-1, 110-2)는 몸체의 양단부가 외측으로 확장된 형태로 형성될 수 있다.
일례로 케이스(100)를 구성하는 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 각각 L자형으로 절곡되어 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1부재(100-1)는 L자형으로 절곡되어 몸체(130-1)와 양측 헤더 형합부(110-1)가 일체로 형성될 수 있으며, 마찬가지로 제2부재(100-2)도 L자형으로 절곡되어 몸체(130-2)와 양측 헤더 형합부(110-2)가 일체로 형성될 수 있다. 여기에서 제2부재(100-2)는 길이방향 축을 중심으로 제1부재(100-1)를 180도 회전시킨 형태로 형성될 수 있다. 즉, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)는 형태는 동일하되 배치만 서로 180도 회전된 형태로 구성될 수 있다. 그리하여 제1부재와 제2부재가 동일하므로 부품의 수를 줄일 수 있다. 그리고 케이스(100)는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 서로 인접하는 단부가 접합되어 결합될 수 있다. 또한, 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)는 몸체(130-1, 130-2)의 길이방향 양단에서 몸체(130-1, 130-2) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 제1절곡부(111-1, 111-2) 및 제1절곡부(111-1, 111-2)의 단부에서 길이방향으로 절곡된 제2절곡부(121-1, 121-2)로 구성될 수 있다. 이때, 제1절곡부(111-1, 111-2)는 몸체(130-1, 130-2)에 수직인 방향으로 절곡될 수 있으며, 제2절곡부(121-1, 121-2)는 제1절곡부에 수직인 길이방향 바깥쪽을 향해 절곡 형성될 수 있다.
복수개의 유로 플레이트(200)들은 높이방향으로 적층되어 접합될 수 있으며, 적층된 후 브레이징 등으로 접합되어 냉각수가 유동될 수 있는 냉각수 유로 및 공기가 유동될 수 있는 공기 유로가 각각 형성될 수 있다. 일례로 도시된 바와 같이 유로 플레이트(200)들은 길이방향 양측에 상하를 관통하는 구멍이 형성되어, 유로 플레이트들의 적층에 의해 길이방향 일측에 냉각수가 유입되는 입구 탱크부(210)가 형성되고 타측에 냉각수가 배출되는 출구 탱크부(220)가 형성될 수 있다. 그리고 유로 플레이트(200)는 일례로 두 장의 유로 플레이트가 마주보도록 적층 및 접합되어 내부에 냉각수 유로가 형성되는 하나의 튜브로 형성되고, 튜브들 사이에는 코루게이트 형태의 핀(400)이 개재되어 튜브와 접합될 수 있으며 튜브들 사이의 빈 공간이 공기가 유동되는 공기 유로로 형성될 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 두 장의 유로 플레이트(200) 사이에 핀(400)이 개재되어 적층되는 조립체를 나타내었으며, 핀(400)이 배치된 두 장의 유로 플레이트(200)들 사이로 공기가 유동되는 공기 유로가 형성될 수 있다. 그리고 상기한 바와 같은 조립체가 복수개 적층되어 도 3과 같이 유로 플레이트들과 핀들이 적층 조립된 조립체가 형성될 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에서는 핀의 형태를 도시하지 않았으며, 도 6에서는 일부분에만 핀(400)의 형태를 도시하였으나, 상기 설명한바 및 도시된 구조와 같이 핀이 일정하게 배열된 형태로 배치될 수 있다.
헤더(300)는 상기한 바와 같이 탱크와 결합되어 내부에 공기가 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 헤더(300)는 케이스(100) 양측의 헤더 형합부(110-1, 110-2)에 각각 삽입된 후 브레이징 등으로 접합되어 결합될 수 있다. 그리고 헤더(300)는 사각의 프레임 형태로 형성되어 내측에 길이방향으로 양면을 관통하는 개구(330)가 형성되며, 개구(330)가 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 형성된 공기 유로와 연결될 수 있다. 또한, 한 쌍의 헤더(300)는 각각 제1절곡부(111-1, 111-2)에 닿아 길이방향으로 받쳐지며, 한 쌍의 헤더(300)는 복수의 유로 플레이트(200)와 이격될 수 있다.
여기에서 케이스(100)의 제2부재(100-2)에 형성된 냉각수 입구부(131-2)로 유입되는 냉각수는 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 형성된 입구 탱크부(210)로 유동되어 유로 플레이트(200)들에 의해 형성된 냉각수 유로를 거쳐 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 형성된 출구 탱크부(220)에 모여 케이스(100)의 제2부재(100-2)에 형성된 냉각수 출구부(131-1)로 배출될 수 있다. 그리고 공기는 일측 헤더(300)쪽에서 타측 헤더를 향해 유동될 수 있으며, 공기는 길이방향 일측 헤더(300)의 개구(330)를 통해 유로 플레이트(200)들 사이의 공기 유로를 거쳐 길이방향 타측 헤더(300)의 개부(330)를 통해 유동될 수 있다.
그리하여 본 발명의 열교환기는 케이스 내부에 적층에 의해 냉각수 및 공기의 유로를 형성하는 유로 플레이트들을 적층한 후 삽입하여 조립하기 용이하며, 두 개의 부재를 결합하여 형성되는 케이스에 헤더를 결합하기 용이한 장점이 있다. 또한, L자형 부재 두 개를 결합하여 케이스를 형성하는 구조이므로, 두 개의 형태를 동일한 형태로 형성하고 둘 중 하나를 180도 돌려서 사용할 수 있으므로, 하나의 금형으로 2종의 케이스를 제작하여 공용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 케이스를 구성하는 제1부재 및 제2부재의 결합구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이며, 도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 케이스를 구성하는 제1부재 및 제2부재의 결합구조를 나타낸 정면 분해도 및 정면 조립도이다.
도시된 바와 같이, 케이스(100)를 구성하는 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 서로 인접하는 일측의 단부가 케이스(100) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 형성될 수 있다. 즉, 제1부재(100-1)의 몸체(130-1) 중 수평방향으로 배치된 부분인 제1면부(130-1a)의 우측단이 상측으로 절곡되어 케이스 결합부(120-1)가 형성될 수 있으며, 제1부재(100-1)의 케이스 결합부(120-1)는 제2부재(100-2)의 몸체(130-2) 중 수직방향으로 배치된 부분인 제2면부(130-2b)의 내측면에 면접촉되어 접합에 의해 결합될 수 있다. 마찬가지로 제2부재(100-2)의 몸체(130-2) 중 수평방향으로 배치된 부분인 제1면부(130-2a)의 좌측단이 하측으로 절곡되어 케이스 결합부(120-2)가 형성될 수 있으며, 제2부재(100-2)의 케이스 결합부(120-2)는 제1부재(100-1)의 몸체(130-1) 중 수직방향으로 배치된 부분인 제2면부(130-1b)의 내측면에 면접촉되어 접합에 의해 결합될 수 있다.
그리하여 제1부재와 제2부재의 조립 및 접합이 용이할 수 있다. 또한, 제1부재와 제2부재의 결합에 의해 형성된 내부 공간에 유로 플레이트들을 적층한 후 유로 플레이트들이 적층된 방향인 높이방향으로 압축되도록 제1부재와 제2부재를 가압하기 용이하며, 절곡된 케이스 결합부가 없는 것에 비해 제1부재와 제2부재가 서로 접합되는 부분의 면적이 상대적으로 넓어져 접합된 후 기밀성을 확보할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 인접한 부분인 면접촉되는 부분의 모서리는 각진 형태로 형성되어, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 서로 인접하여 접합되는 부분에서 빈 공간이 없도록 형성될 수 있다. 참고로 도면에서는 라운드 형태의 모서리부(RC)와 각진 형태로 형성된 모서리부(AC)를 표시하였다. 보다 상세하게는 제1부재(100-1)의 헤더 형합부(110-1) 중 제1절곡부(111-1)와 몸체(130-1)가 만나는 모서리 부분은 절곡에 의해 라운드 형태로 형성될 수밖에 없다. 여기에서 제1부재(100-1)의 제1절곡부(111-1)와 몸체(100-1)가 만나는 모서리 부분 중 제2부재(100-2)에 인접하는 부분의 모서리는, 절곡된 바깥쪽을 지그로 받치고 절곡된 안쪽에서 지그로 가압하는 포밍 가공에 의해 라운드 형태이던 바깥쪽 모서리 부분의 형태가 변형되어 각진 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제1부재(100-1)의 케이스 결합부(120-1)의 양단은 헤더 형합부(110-1)의 제1절곡부(111-1)들과 연결되어 있는 형태로 일체로 형성될 수 있으며, 케이스 결합부(120-1)와 제1절곡부(111-1)가 연결되는 모서리 부분도 각진 형태로 형성될 수 있다. 또한, 케이스 결합부(120-1)와 몸체(130-1)가 만나는 모서리 부분 중 제1절곡부(111-1)에 인접한 부분도 각진 형태로 형성될 수 있다.
그리하여 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 면접촉되는 부분의 케이스 결합부(120-1, 120-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리의 양단부는 각진 형태로 형성되며, 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)와 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 인접한 제1절곡부(111-1, 111-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성되어, 세 개의 모서리가 만나는 부분에서 라운드가 없이 모두 각진 형태로 형성될 수 있다. 그리고 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 면접촉되는 부분의 몸체(130-1, 130-2)와 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 연결된 모서리도 각진 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제2부재(100-2)도 제1부재와 마찬가지로 형태로 형성될 수 있다.
그리하여 제1부재(100-1)의 제1절곡부(111-1)와 제2부재(100-2)의 제1절곡부(111-2)가 만나는 부분에서 헤더(300)와의 틈이 발생하지 않으므로, 케이스와 헤더가 접합된 부분에서의 기밀성을 확보할 수 있다.
또한, 케이스(100)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)에서 제1절곡부(111-1, 111-2)는 L자형으로 절곡된 모서리 부분의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성될 수 있으며, 연결부(111-1a, 111-2a)는 제1절곡부(111-1, 111-2) 및 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 케이스(100)를 구성하는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 L자 형태로 형성되는 경우, 헤더 형합부(110-1, 110-2)에서 제1절곡부(111-1, 111-2)도 L자형으로 형성될 수 있다. 이때, 연결부(111-1a, 111-2a)는 절곡에 의해 제1절곡부(111-1, 111-2) 및 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는 하나의 평평한 판재를 이용해 제1절곡부에 해당되는 부분을 먼저 절곡한 후, L자형으로 몸체에 해당되는 부분을 절곡하여 연결부(111-1a, 111-2a)가 제1절곡부(111-1, 111-2)와 일체로 형성될 수 있다. 여기에서 L자형으로 몸체에 해당되는 부분을 절곡할 때 연결부(111-1a, 111-2a)에 해당되는 부분은 인장되면서 제1절곡부(111-1, 111-2)와 연결된 일체로 형성될 수 있다. 여기에서 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성된 부분에는 제2절곡부(112-1, 112-2)가 형성되지 않아, 절곡에 의해 연결부(111-1a, 111-2a) 부분을 형성하기 용이하도록 할 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.
100 : 케이스
100-1 : 제1부재
110-1 : 헤더 형합부 111-1 : 제1절곡부
112-1 : 제2절곡부 111-1a : 연결부
120-1 : 케이스 결합부 130-1 : 몸체
130-1a : 제1면부 130-1b : 제2면부
131-1 : 냉각수 출구부
100-2 : 제2부재
110-2 : 헤더 형합부 111-2 : 제1절곡부
112-2 : 제2절곡부 111-2a : 연결부
120-2 : 케이스 결합부 130-2 : 몸체
130-2a : 제1면부 130-2b : 제2면부
131-2 : 냉각수 입구부
200 : 유로 플레이트
210 : 입구 탱크부 220 : 출구 탱크부
300 : 헤더
310 : 프레임부 320 : 보강 리브
330 : 개구
400 : 핀

Claims (15)

  1. 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)의 결합에 의해 내부에 수용 공간이 형성되며, 상기 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 결합되어 형성된 개방된 양측 단부에 헤더가 삽입되어 수용되는 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 형성된 케이스(100);
    상기 케이스(100)의 내부에 구비되며, 적층에 의해 냉각수 및 공기가 유동되는 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트(200); 및
    상기 케이스(100)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)에 각각 삽입되어 결합된 한 쌍의 헤더(300); 를 포함하여 이루어지고,
    상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)는,
    몸체(130-1, 130-2)의 길이방향 양단에서 몸체(130-1, 130-2) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 제1절곡부(111-1, 111-2); 및 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)의 단부에서 길이방향 바깥쪽으로 절곡된 제2절곡부(112-1, 112-2); 를 포함하며,
    상기 한 쌍의 헤더(300)는 각각 제1절곡부(111-1, 111-2)에 닿아 길이방향으로 받쳐지며,
    상기 한 쌍의 헤더(300)는 상기 복수의 유로 플레이트(200)와 이격된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 각각 L자형으로 절곡되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    길이방향 축을 중심으로 상기 제1부재(100-1)를 180도 회전시킨 형태로 제2부재(100-2)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 서로 인접하는 일측의 단부가 케이스(100) 내부의 수용 공간 바깥쪽으로 절곡된 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1)의 내측면에 상기 제2부재(100-2)의 케이스 결합부(120-2)가 면접촉되며, 상기 제2부재(100-2)의 내측면에 상기 제1부재(100-1)의 케이스 결합부(120-1)가 면접촉된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 면접촉되는 부분의 케이스 결합부(120-1, 120-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리의 양단부는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 면접촉되는 부분의 몸체(130-1, 130-2)와 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1절곡부(111-1, 111-2)는 L자형으로 절곡된 모서리 부분의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결부(111-1a, 111-2a) 및 제1절곡부(111-1, 111-2)는 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 하나의 판재를 이용해 제1절곡부에 해당되는 부분을 먼저 절곡한 다음 L자형으로 몸체를 절곡하여, 상기 연결부(111-1a, 111-2a)가 제1절곡부(111-1, 111-2)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 삭제
  12. 제4항에 있어서,
    상기 제1절곡부(111-1, 111-2)의 폭방향 단부와 케이스 결합부(120-1, 120-2)의 길이방향 단부가 서로 연결되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 면접촉되는 부분의 케이스 결합부(120-1, 120-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리의 양단부는 각진 형태로 형성되며, 상기 제1절곡부(111-1, 111-2)와 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 인접한 제1절곡부(111-1, 111-2)와 몸체(130-1, 130-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성되며, 상기 케이스 결합부(120-1, 120-2)에 면접촉되는 부분의 몸체(130-1, 130-2)와 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 연결된 모서리는 각진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1)의 제1절곡부(111-1)와 제2부재(100-2)의 제1절곡부(111-2)가 만나는 부분에서 헤더(300)와의 틈이 없도록 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성된 부분에는 제2절곡부(112-1, 112-2)가 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 열교환기.
KR1020180148861A 2018-11-27 2018-11-27 열교환기 KR102583032B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180148861A KR102583032B1 (ko) 2018-11-27 2018-11-27 열교환기
PCT/KR2019/011004 WO2020111458A1 (ko) 2018-11-27 2019-08-28 열교환기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180148861A KR102583032B1 (ko) 2018-11-27 2018-11-27 열교환기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200062903A KR20200062903A (ko) 2020-06-04
KR102583032B1 true KR102583032B1 (ko) 2023-09-27

Family

ID=70852797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180148861A KR102583032B1 (ko) 2018-11-27 2018-11-27 열교환기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102583032B1 (ko)
WO (1) WO2020111458A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110162826A1 (en) * 2008-06-26 2011-07-07 Paul Garret Heat exchanger and casing for the exchanger

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4404305B2 (ja) * 2003-05-22 2010-01-27 株式会社ティラド プレート型熱交換器
KR101116844B1 (ko) 2009-06-04 2012-03-06 삼성공조 주식회사 열교환장치 및 이를 적용한 자동차용 수냉식 인터쿨러
DE102009053884A1 (de) * 2009-11-20 2011-06-01 Behr Gmbh & Co. Kg Saugrohr für einen Verbrennungsmotor
KR101696871B1 (ko) * 2010-09-06 2017-01-16 한온시스템 주식회사 수랭식 인터쿨러

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110162826A1 (en) * 2008-06-26 2011-07-07 Paul Garret Heat exchanger and casing for the exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200062903A (ko) 2020-06-04
WO2020111458A1 (ko) 2020-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10619946B2 (en) Heat exchanger for cooling a flow of compressed air using a liquid coolant
KR101696871B1 (ko) 수랭식 인터쿨러
US10240515B2 (en) Heat exchanger, particularly motor vehicle engine charge air cooler
US10697354B2 (en) Heat exchanger
US10605545B2 (en) Heat exchanger and core for a heat exchanger
US10279648B2 (en) Heat exchanger, particularly for a motor vehicle
CN105308408A (zh) 热交换器，特别是增压空气冷却器
MX2013005210A (es) Intercambiador de calor y metodo asociado de formacion de perturbadores de flujo.
JP7076562B2 (ja) 熱交換器
US11835297B2 (en) Heat exchanger
KR102583032B1 (ko) 열교환기
KR102463489B1 (ko) 열교환기
KR102670678B1 (ko) 열교환기
JP6481275B2 (ja) コルゲートフィン式熱交換器
KR102599202B1 (ko) 열교환기
KR102606642B1 (ko) 열교환기
KR102599220B1 (ko) 열교환기
KR20210027817A (ko) 열교환기
KR102605321B1 (ko) 열교환기
KR20210147547A (ko) 열교환기
KR101508595B1 (ko) 인터쿨러
WO2020250041A1 (ja) 熱交換器
KR102692102B1 (ko) 수랭식 인터쿨러
KR102483754B1 (ko) 열교환기
KR20230066816A (ko) 열교환기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right