KR102598408B1 - 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적층에 의해 냉각수가 유동되는 냉각수 유로 및 공기가 유동되는 공기 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트를 포함하여 구성된 열교환기에 있어서, 상기 유로 플레이트는 냉각수가 유입되는 냉각수 유입홀과 냉각수가 배출되는 냉각수 배출홀이 서로 이격되어 형성되며, 상기 냉각수 유입홀과 냉각수 배출홀의 사이에 냉각수 유동을 막는 비드들이 돌출 형성되되, 상기 비드들은 냉각수 유입홀 및 냉각수 배출홀의 주변을 둘러싸도록 배치되며, 냉각수의 유동 길이가 길어질수록 냉각수의 유동 저항이 작아지게 비드들이 이격되어 배치되어, 유로 플레이트에서 냉각수의 흐름을 안내하도록 돌출 형성된 비드들에 의해 냉각수의 유동 분배가 균일해져 열교환기의 냉각 효율이 향상될 수 있는 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 인터쿨러(10)는 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 수랭식 인터쿨러와 같은 열교환기는 열교환 효율을 향상시키기 위해 도 2와 같이 냉각수가 유동되는 냉각수 유로를 형성하는 유로 플레이트에 돌출된 형태의 돌기 형태이면서 냉각수의 흐름을 안내하는 디플렉터를 형성하여 냉각수가 분배되도록 하고 있으나, 냉각수는 유동 저항이 작은 길이가 짧은 유로를 따라 흐르려고 하기 때문에 균일하게 유동이 분배되도록 하는 것이 어려우며, 냉각수의 균일한 유동 분배를 위해 별도의 구조가 필요하다.
KR 10-1116844 B1 (2012.02.08.) EP 2941784 A1 (2015.11.11.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유로 플레이트들의 적층에 의해 냉각수 및 공기가 유동되는 유로를 각각 형성하는 열교환기에 있어서, 유로 플레이트에 냉각수의 흐름을 안내하는 비드들을 돌출 형성하여 냉각수의 유동 분배를 균일하게 함으로써, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 열교환기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는, 적층에 의해 냉각수가 유동되는 냉각수 유로 및 공기가 유동되는 공기 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트(200); 를 포함하여 구성된 열교환기에 있어서, 상기 유로 플레이트(200)는, 냉각수가 유입되는 냉각수 유입홀(211)과 냉각수가 배출되는 냉각수 배출홀(221)이 서로 이격되어 형성되며, 상기 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이에 냉각수 유동을 막는 비드(230)들이 돌출 형성되되, 상기 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 주변을 둘러싸도록 배치되며, 냉각수의 유동 길이가 길어질수록 냉각수의 유동 저항이 작아지게 비드(230)들이 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 갈수록 서로 이웃하는 비드(230)들 사이의 간격(W)이 넓게 형성될 수 있다.
또한, 상기 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
또한, 상기 비드(230)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 점 또는 선 형태로 돌출 형성된 돌기(231)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 비드(230)는 점 형태로 형성된 돌기(231)와 선 형태로 형성된 돌기(231)가 번갈아 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레에서 바깥쪽을 향해 연장된 선 형태로 돌출 형성된 유동 가이드(232)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)을 기준으로 냉각수 유로의 폭방향 측면쪽에 배치될 수 있다.
또한, 상기 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 유동 가이드(232)의 끝단 거리(L)가 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)은 냉각수 유로의 폭방향 중앙부분에 형성되며, 상기 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 폭방향 일측 또는 양측에 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)는 바깥쪽 일부분이 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 꺾인 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)들은 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리(L)가 가까운 쪽에 배치될수록, 상기 유동 가이드(232)는 바깥쪽 일부분이 꺾인 각도(θ)가 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)에 가까운쪽 부분인 직선형태의 제1리브(232-1)와 먼쪽 부분인 직선형태의 제2리브(232-2)가 서로 연결된 형태로 형성되며, 상기 제2리브(232-2)는 제1리브(232-1)를 기준으로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 꺾인 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)의 제1리브(232-1)는 냉각수 유로의 폭방향과 나란하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)의 제1리브(232-1)는 냉각수 유로의 폭방향을 기준으로 냉각수 유입홀(221)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 경사진 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)들은 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가까운 쪽에 배치될수록, 냉각수 유로의 폭방향을 기준으로 제2리브(232-2)가 경사진 각도가 더 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 열교환기는 유로 플레이트에 냉각수의 흐름을 안내하도록 돌출 형성된 비드들에 의해 냉각수의 유동 분배가 균일해져, 열교환기의 냉각 효율이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 수랭식 인터쿨러를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 종래의 열교환기에서 냉각유체 유로가 형성된 히트 싱크(유로 플레이트)를 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트들과 핀의 적층 구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 7의 AA'방향 단면도이다.
도 9는 도 7의 BB'방향 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트의 세부구조를 나타낸 평면도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트들과 핀의 적층 구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 정면도이며, 도 8 및 도 9는 도 7의 AA'방향 단면도 및 BB'방향 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 크게 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.
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 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)이 형성되고, 홀들의 주변이 공기 유로쪽으로 돌출되어 컵부(202)가 형성될 수 있다. 즉, 컵부(202)는 바닥면에 홀이 뚫려있는 컵 형태로 형성되어, 플레이트(201)를 기준으로 냉각수 유로쪽 면에서 오목하게 형성되며, 공기 유로쪽 면에서 볼록하게 돌출 형성될 수 있다. 여기에서 일례로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)은 서로 길이방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 그리하여 복수개의 유로 플레이트(200)들의 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)에는 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이에 냉각수의 유동을 막는 비드(230)들이 돌출 형성될 수 있다. 이때, 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 냉각수 유입홀(211)을 둘러싸는 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211)의 둘레를 따라 서로 이격되어, 비드(230)들 사이로 냉각수가 통과될 수 있다. 마찬가지로 냉각수 배출홀(221)을 둘러싸는 비드(230)들도 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 서로 이격되어, 비드(230)들 사이로 냉각수가 통과될 수 있다. 또한, 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 5 및 도 6에서는 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 4와 같이 유로 플레이트들과 핀들이 적층 조립된 조립체가 형성될 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4에서는 핀의 형태를 도시하지 않았으며, 도 7에서는 일부분에만 핀(400)의 형태를 도시하였으나, 상기 설명한바 및 도시된 구조와 같이 핀이 일정하게 배열된 형태로 배치될 수 있다. 그리고 컵부(202)에 근접한 위치에서 컵부(202)의 주변을 막도록 유입 차단부(203)가 형성되어, 유입 차단부(203)에 의해 공기가 컵부(202)쪽으로 유동되는 것이 차단될 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(310) 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. 그리고 헤더(300)는 프레임(310)의 내측을 연결하여 지지하는 보강 리브(320)들이 형성될 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 개구(330)를 통해 유동될 수 있다.
여기에서 냉각수가 유동되는데 걸리는 유동 저항은 냉각수의 유동 길이에 비례하며, 유로 플레이트에서 냉각수의 유동 길이는 냉각수 유입홀(211)에서부터 냉각수 배출홀(221)까지 냉각수가 유동되는 경로가 될 수 있다. 보다 상세하게 냉각수는 냉각수 유입홀(211)에서부터 냉각수 유입홀(211) 둘레를 따라 형성된 비드(230)들 사이를 통해 냉각수 배출홀(221)쪽으로 유동되며, 냉각수 배출홀(221) 둘레를 따라 형성된 비드(230)들 사이를 통과하여 냉각수 배출홀(221)까지 유동될 수 있다. 즉, 냉각수가 유동됨에 있어서 비드(230)들은 유동 저항이 될 수 있으며, 서로 이웃하는 비드(230)들 사이 공간은 냉각수가 통과될 수 있는 통로가 될 수 있다. 이때, 냉각수의 유동 길이가 길어질수록 냉각수의 유동 저항이 작아지도록 비드(230)들이 이격되어 배치될 수 있다.
그리하여 냉각수의 유동 길이가 길게 형성되는 쪽에는 냉각수의 유동 저항이 작도록 서로 이웃하는 비드(230)들 사이의 간격(W)을 상대적으로 넓게 형성하고, 반대로 냉각수의 유동 길이가 짧게 형성되는 쪽에는 냉각수의 유동 저항이 크도록 서로 이웃하는 비드(230)들 사이의 간격(W)을 상대적으로 좁게 형성하여, 유로 플레이트(200)의 냉각수 유로 전체 폭에 걸쳐 냉각수가 균일하게 분배되어 유동될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 열교환기는 유로 플레이트에 냉각수의 흐름을 안내하도록 돌출 형성된 비드들에 의해 냉각수의 유동 분배가 균일해져, 열교환기의 냉각 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한, 이웃하는 비드(230)들 사이의 간격(W)은 서로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 갈수록 점점 넓게 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어질수록 냉각수의 유동 길이가 길어지게 되어 유동 저항이 증가한다. 그러므로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어질수록 비드(230)들 사이의 간격(W)을 넓게 형성하여 냉각수의 유동 분배를 균일하게 할 수 있다.
또한, 비드(230)는 돌기(231) 및 유동 가이드(232)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 돌기(231)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 점 또는 선 형태로 돌출 형성될 수 있으며, 점 형태로 형성된 돌기와 선 형태로 형성된 돌기가 번갈이 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레에서 바깥쪽을 향해 연장된 선 형태로 돌출 형성될 수 있다. 일례로 돌기(231)는 단면이 원기둥 또는 타원 형태로 돌출 형성되거나 리브 형태로 길게 형성될 수 있다. 또한, 유동 가이드(232)는 리브 형태로 길게 형성될 수 있다.
또한, 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 유동 가이드(232)의 끝단 거리(L)가 길게 형성될 수 있다. 즉, 냉각수 유입홀(211) 주변에 형성된 유동 가이드(232)를 예로 설명하면, 유동 가이드(232)의 끝단 거리(L)는 냉각수 유입홀(211)에 가까운쪽의 유동 가이드(232)의 내측단에서부터 먼쪽인 외측단까지의 폭방향 길이로 정의할 수 있다. 그리고 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향인 길이방향 바깥쪽으로 갈수록 유동 가이드(232)의 끝단 거리(L)를 길게 형성하여, 유로 플레이트(200)에 형성된 냉각수 유로의 폭방향 전체에 걸쳐 냉각수의 유동 경로가 겹치지 않고 균일한 냉각수 분배가 이루어질 수 있다.
또한, 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)은 유로 플레이트(200)의 폭방향 중앙부분에 형성되며, 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 폭방향 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 즉, 냉각수는 유동 저항이 상대적으로 작은 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가장 짧은 폭방향 중앙쪽으로 유동되려고 하기 때문에, 냉각수의 균일한 유동 분배를 위해 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221) 각각의 폭방향 양측에 유동 가이드(232)들이 형성되어 냉각수의 흐름이 안내되도록 할 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(232)는 바깥쪽 일부분이 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 꺾인 형태로 형성될 수 있다. 냉각수 유입홀(211) 주변에 형성된 유동 가이드(232)에 대해 설명하면, 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211)에 가까운쪽 부분인 제1리브(232-1)와 먼쪽 부분인 제2리브(232-2)가 연결된 형태로 형성되며, 제1리브(232-1)에서 제2리브(232-2)가 꺾여있는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제2리브(232-2)는 냉각수 배출홀(221)쪽을 향해 폭방향을 기준으로 경사지게 꺾여있는 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 냉각수의 유동 경로가 서서히 변하도록 할 수 있다. 반대로 냉각수 배출홀(221) 주변에 형성된 유동 가이드(232)들은 냉각수 유입홀(221)쪽을 향해 제2리브(232-2)가 폭방향을 기준으로 경사지게 꺾여있는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 유동 가이드(232)들은 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리(L)가 가까운 쪽에 배치될수록, 상기 유동 가이드(232)는 바깥쪽 일부분이 꺾인 각도(θ)가 더 크게 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가까운 쪽에 배치된 유동 가이드(232)일수록 냉각수 유로의 폭방향을 기준으로 제2리브(232-2)가 경사진 각도가 더 크게 형성될 수 있다. 그리고 유동 가이드(232)들 중 상대적으로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 만 쪽에 배치된 유동 가이드(232)들은 제1리브(232-1)가 냉각수 유로의 폭방향과 나란하게 형성될 수 있으며, 상대적으로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가까운 쪽에 배치된 유동 가이드(232)들은 제1리브(232-1)가 냉각수 유로의 폭방향을 기준으로 냉각수 유입홀(221)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 폭방향 바깥쪽으로 가면서 경사진 형태로 형성될 수 있다. 유동 가이드(232)의 제1리브(232-1)도 폭방향을 기준으로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 경사진 형태로 형성될 수 있으며, 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가까운 쪽에 배치된 유동 가이드(232)일수록 제2리브(232-1)가 경사진 각도가 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 냉각수가 유동되는 냉각수 유로에는 비드(230)들 외에 열교환 면적을 넓히기 위한 돌출부들이 형성될 수 있으며, 냉각수의 유동 방향을 조절하기 위한 격벽들이 형성될 수도 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
201 : 플레이트 202 : 컵부
203 : 유입 차단부 204 : 측면 지지부
210 : 입구 탱크부 220 : 출구 탱크부
211 : 냉각수 유입홀 221 : 냉각수 배출홀
230 : 비드
231 : 돌기 232 : 유동 가이드
232-1 : 제1리브 232-2 : 제2리브
300 : 헤더 310 : 프레임부
320 : 보강 리브 330 : 개구
400 : 핀

Claims (15)

  1. 적층에 의해 냉각수가 유동되는 냉각수 유로 및 공기가 유동되는 공기 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트(200); 를 포함하여 구성된 열교환기에 있어서,
    상기 유로 플레이트(200)는,
    냉각수가 유입되는 냉각수 유입홀(211)과 냉각수가 배출되는 냉각수 배출홀(221)이 서로 이격되어 형성되며, 상기 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이에 냉각수 유동을 막는 비드(230)들이 돌출 형성되되,
    상기 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 주변을 둘러싸도록 배치되며, 냉각수의 유동 길이가 길어질수록 냉각수의 유동 저항이 작아지게 비드(230)들이 이격되어 배치되고,
    상기 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 주변이 공기 유로쪽으로 돌출되어 컵부(202)가 형성되고,
    상기 컵부(202)에 근접한 위치에서 상기 컵부(202)의 주변을 막도록 유입 차단부(203)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 갈수록 서로 이웃하는 비드(230)들 사이의 간격(W)이 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비드(230)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레를 따라 점 또는 선 형태로 돌출 형성된 돌기(231)를 포함하는 열교환기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비드(230)는 점 형태로 형성된 돌기(231)와 선 형태로 형성된 돌기(231)가 번갈아 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 비드(230)들은 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)의 둘레에서 바깥쪽을 향해 연장된 선 형태로 돌출 형성된 유동 가이드(232)를 포함하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)을 기준으로 냉각수 유로의 폭방향 측면쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 유동 가이드(232)의 끝단 거리(L)가 길게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)은 냉각수 유로의 폭방향 중앙부분에 형성되며, 상기 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 및 냉각수 배출홀(221)의 폭방향 일측 또는 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)는 바깥쪽 일부분이 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 꺾인 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)들은 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가까운 쪽에 배치될수록, 상기 유동 가이드(232)는 바깥쪽 일부분이 꺾인 각도(θ)가 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)는 냉각수 유입홀(211) 또는 냉각수 배출홀(221)에 가까운쪽 부분인 직선형태의 제1리브(232-1)와 먼쪽 부분인 직선형태의 제2리브(232-2)가 서로 연결된 형태로 형성되며, 상기 제2리브(232-2)는 제1리브(232-1)를 기준으로 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 꺾인 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)의 제1리브(232-1)는 냉각수 유로의 폭방향과 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)의 제1리브(232-1)는 냉각수 유로의 폭방향을 기준으로 냉각수 유입홀(221)과 냉각수 배출홀(221)의 사이 방향을 향해 경사진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 유동 가이드(232)들은 냉각수 유입홀(211)과 냉각수 배출홀(221) 사이의 거리가 가까운 쪽에 배치될수록, 냉각수 유로의 폭방향을 기준으로 제2리브(232-2)가 경사진 각도가 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
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