KR20030047001A - 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 쿨러의 제조공정을 단순화함과 아울러, 오일이 누출되지 않도록 한 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러에 관한 것이다.

본 발명에 따른 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러는, 좌우 개구부에 엔드 캡이 결합되는 알루미늄 탱크(200)의 내부에 탱크와 일체로 압출 성형되며 외주면에 방사형으로 방열핀(112)이 배열된 오일 순환관(110)과, 상기 엔드 캡을 관통하면서 상기 오일 순환관의 좌우 개구부에 각각 삽입되는 오일 입출구관(120)(130)을 포함하여 구성된다. 본 발명에 따른 오일 쿨러에 의하면, 상기 오일 순환관(110)이 탱크(200)와 일체로 형성되어 오일 쿨러의 제조공정이 감소되며, 엔드 캡(210)(220)의 삽입부가 오일 순환관의 내부에 브레이징됨과 아울러, 오일 입출구관(120)(130)의 스토퍼 비드가 엔드 캡의 표면에 면접촉되어 오일 순환관을 따라 흐르는 오일이 누출되지 않는다.

Description

알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러{ALUMINUM RADIATOR ONE-PIECE TYPE OIL-COOLER}

본 발명은 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일 쿨러의 제조공정을 단순화하며, 오일이 누출되지 않도록 한 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기 차량에는 기관의 회전력을 운동에너지로 전환하고 이 에너지를 다시 동력으로 전환하여 전달하는 동력 전달매체인 미션 오일을 냉각하기 위한 오일 쿨러가 제공된다.

오일 쿨러는 그 내부를 따라 흐르는 오일이 라디에이터를 순환하는 냉각수와 열교환되어 냉각되도록 대개 알루미늄 라디에이터에 설치된다.

오일 쿨러를 설명하기 이전에 오일 쿨러가 설치되는 라디에이터를 간략히 설명한다. 알루미늄 라디에이터는, 상하 탱크 및 라디에이터 코어로 구성된다.

라디에이터 코어는 내부를 따라 냉각수가 흐르며 상하 단부가 상하 탱크에 각각 삽입되는 다수의 튜브와, 튜브들 사이에 배치되어 튜브를 따라 흐르는 냉각수와 공기를 열교환시키는 다수의 방열핀으로 구성된다.

오일 쿨러는 이와 같이 구성된 알루미늄 라디에이터에 설치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 일 예의 오일 쿨러(40)는, 탱크(20)의 내부에 일체로 형성된 코러게이트형 격벽(41)에 의해 그 일측에 구획된 오일유로(42)와, 오일유로(42)측의 상부 탱크(20)에 삽입 고정되어 오일의 유출입을 안내하는오일 입출구관(43)(43a)으로 구성된다.

도 2는 종래 기술에 따른 오일 쿨러의 다른 예를 보인 단면도로, 오일 쿨러(40)는, 판재가 그 중앙에 단면이 원형인 오일 순환관(44)이 형성되도록 벤딩되고, 수직부(45)와 수평부(46)가 연속해서 형성되도록 절곡되어 이루어진 후, 수평부(46)의 양측 단부가 단면이 대략 디귿자 형태로 절곡된 알루미늄 라디에이터 탱크(21)의 개구부에 용접된다.

오일 순환관(44)의 내부에는 전열면적을 증대시키기 위한 방열핀(47)이 삽입된다.

그러나, 종래 기술에 따른 알루미늄 라디에이터의 오일 쿨러들에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술에 따른 오일 쿨러의 첫 번째 예에 따르면, 오일 입출구관(43,43a)을 결합하기 위하여 탱크(20)에 구멍을 천공하여야 하는데, 탱크(20)의 외주면이 곡면으로 이루어지기 때문에 오일 입출구관(43,43a)의 삽입을 위한 진원형의 구멍을 천공하는 것이 매우 어렵다.

또한, 오일과 냉각수가 열교환하는 면적이 오일 쿨러의 일부분이기 때문에 열교환 효율이 저하된다.

종래 오일 쿨러의 두 번째 예에 따르면, 일정 형상으로 절곡된 오일 쿨러(40)의 수평부(46)와 탱크(21)의 접합면이 평탄하지 못할 수 있으며, 이에 따라, 탱크(21)와 오일 쿨러(40)의 사이에 틈이 발생되어 이 틈을 통해 오일이 누출될 염려가 있다. 또한, 오일 쿨러(40)의 내부에 방열핀(47)을 삽입하여야 하는 별도의 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.

또한, 오일 쿨러(40) 외측, 즉 냉각수 접촉면이 작아 열교환 효율이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 오일 쿨러의 제조 및 결합 작업을 단순화할 수 있도록 한 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 라디에이터 탱크와 오일 쿨러의 연결부, 그리고 오일 입출구관의 연결부를 통해 오일이 누출되지 않도록 하려는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 오일과 냉각수의 열교환 효율을 향상시키기 위하여 오일 및 냉각수측 전열 먼적을 최대로 확보하려는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 오일 쿨러의 일 예를 도시한 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 오일 쿨러의 다른 예를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 오일 쿨러의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 오일 쿨러의 설치 상태를 보인 알루미늄 라디에이터의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 오일 쿨러의 종단면도.

도 6a와 도 6b는 각각 본 발명에 따른 오일 쿨러의 다른 예시도의 정단면도 및 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 오일 쿨러, 110 : 오일 순환관

112 : 방열핀, 120,130 : 오일 입출구관

121,131 : 스토퍼 비드, 200 : 탱크

210,220 : 엔드 캡, 211,221 : 오일 입출구관 삽입홀

212,222 : 고정부, 213,223 : 삽입부

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄 라디에이터의 오일 쿨러는, 좌우가 개구되며 그 외주면과 내주면 중 적어도 일측에 방열핀이 구비되어 좌우 개구부에 엔드 캡이 결합되며 다수의 냉각수 튜브가 결합된 라디에이터 탱크의 내부에 배치되는 오일 순환관과; 그리고, 상기 엔드 캡을 관통하면서 상기 오일 순환관의 좌우 개구부에 각각 유체 연통 가능하게 연결되는 오일 입출구관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

< 실시예 1 >

도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러의 설치 상태를 보인 알루미늄 라디에이터의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 오일 쿨러의 종단면도이다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 쿨러(100)는, 내부에 좌우가 개구되는 중공부가 구비되며 그 단면이 대략 원형으로 이루어진 라디에이터 탱크(200)의 내부에 이 라디에이터 탱크(200)의 내주면과 연결되는 반경방향의 연결부(111)를 매개로 하여 라디에이터 탱크(200)와 일체로 압출 성형되는 오일 순환관(110)과, 탱크(200)의 좌우 개구부에 결합되는 엔드 캡(210)(220)을 관통하여 라디에이터 탱크(200)와 동일 방향으로 배열되면서 오일 순환관(110)의 좌우 개구부와 각각 유체 연통 가능하게 연결되는 오일 입출구관(120)(130)을 포함하여 구성된다.

오일 순환관(110)의 내주면 및 외주면에는 복수의 방열핀(112)(도 3과 도 5에 도시됨)이 길이방향을 따라 돌출 형성된다. 방열핀(112)은 내주면과 외주면 중 어느 일측에만 형성될 수도 있다.

도 3에 나타난 바와 같이, 엔드 캡(210)(220)은 탱크(200)의 단면과 대략 동일한 구조로 이루어지면서 가장자리부에는 탱크(200)의 외주면을 감싸는고정부(212)(222)가 돌출 형성되며, 오일순환관(110)과 대응되는 곳에는 오일 입출구관(120)(130)이 삽입되는 삽입홀(211)(221)이 형성되는 한편, 삽입홀(211)(221)의 일측에는 오일 순환관(110)의 좌우 개구부에 내접되는 버(burr)형태의 삽입부(213)(223)가 각각 형성된다.

오일 입출구관(120)(130)의 일단부로부터 내측으로 이격되는 곳에는 환형의 스토퍼 비드(121)(131)가 돌출 형성되며, 자연스럽게 이 비드(121)(13)의 일측에는 엔드 캡(210)의 삽입홀(211)(221)을 통과하면서 삽입부(213)(223)에 내접되는 삽입부(122)(132)가 구비된다.

오일 순환관(110)은 그 직경이 대략 탱크(200) 직경의 1/3정도가 되도록 이루어진다.

도면중 미설명 부호 230은 라디에이터 튜브이며, 240은 방열핀이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 오일 쿨러는 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다.

1. 소재를 오일순환관(110)과 탱크(200)가 일체로 이루어지도록 압출 성형한다.

2. 탱크(200)의 좌우 개구부에 엔드 캡(210)(220)을 각각 결합한다. 엔드 캡(210)(220)의 가장자리의 고정부(212)(222)는 탱크(200)의 외주면을 덮으면서 탱크(200)에 결합되는 동시에, 삽입부(213)(223)는 오일 순환관(110)에 각각 내접된다.

3. 엔드 캡(210)(220)의 삽입홀(211)(221)에 오일 입출구관(120)(130)의 삽입부(122)(123)를 각각 삽입하는데, 오일 입출구관(120)(130)의 스토퍼 비드(121)(131)가 엔드 캡(210)(220)의 표면에 접촉될 때까지 삽입한다.

4. 탱크 조립체를 브레이징한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 오일 쿨러의 작용 상태는 다음과 같다.

냉각수 튜브(220)를 따라 흐르면서 튜브(220) 사이를 통과하는 공기와 열교환되어 온도가 낮아진 냉각수는 탱크(200)에 유입되며, 동시에, 오일은 오일 입구관(120)을 통해 오일 순환관(110)에 유입되어 이 오일 순환관(110)을 따라 흐르는 중에 오일 순환관(110) 및 방열핀(112)을 통해 냉각수와 열교환되어 자신의 온도가 낮아진 후, 오일 출구관(130)을 통하여 오일 순환관(110)에서 빠져나간다.

< 실시예 2 >

도 6a와 도 6b는 각각 본 발명에 따른 오일 순환관의 실시예 2를 도시한 정단면도 및 측단면도로, 이에 도시된 바와 같이, 오일 순환관(100)은 좌우 양측 개구단에 엔드캡(210)(220)의 삽입부(213)(223)가 내접되면서 끼워진다. 오일 순환관(100)의 조립과정을 간략히 설명하면, 탱크(200)의 일측에 엔드 캡(210)을 결합하고, 오일 순환관(100)의 일측 개구부를 엔드 캡(210)의 삽입부(213)에 밀어넣음으로써 오일 순환관(100)의 일측을 결합하고, 오일 순환관(100)의 타측 개구부 내에 엔드 캡(220)의 삽입부(223)(도 3참조)를 끼우면서 엔드 캡(220)을 탱크(200)에 결합함으로써 오일 순환관(100)이 탱크(200) 내부에 고정 지지된다.

실시예 2는 실시예 1의 연결부(111)(도 3 내지 도 5에 도시됨)없이 탱크(200)에 설치되는 것으로, 탱크(200)의 내부에 냉각수의 흐름을 방해하는 요소없이 떠있는 상태로 고정되어 실시예 1보다 냉각수와의 접촉면적이 넓어져 방열 성능을 높일 수 있다.

< 실시예 3 >

도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 알루미늄 라디에이터의 오일 쿨러는, 원관 형태의 오일 순환관 내부에 다공성의 알루미늄 폼(foam)이 삽입될 수도 있다.

즉, 본 발명에 따른 라디에이터의 오일 쿨러에 의하면, 실시예 1,2보다 냉각수와 알루미늄 폼과의 접촉면적이 넓어져 열교환 효율이 높아지는 장점이 있다.

따라서, 오일 순환관(110)이 탱크(200)의 제조시 한번의 작업에 의해 탱크(200)와 함께 제조되어 별도의 제조 공정이 불필요하다.

오일 입출구관(120)(130)의 스토퍼 비드(121)(131)가 엔드 캡(210)(220)의 평탄면에 접촉되어 삽입홀(211)(221)을 막게 되며, 엔드 캡(210)(220)의 삽입부(213)(223)는 오일 순환관(110)의 내면에 용접되어 오일이 누출되지 않는다.

열교환성능을 높이기 위한 방열핀(112)이 오일 순환관(110)에 일체로 성형되어 종래와 같이 방열핀을 삽입하는 별도의 공정이 없어진다.

오일 입출구관 삽입홀(211)(221)이 엔드 캡(210)(220)의 가공공정에 포함되어 삽입홀의 가공을 위한 공정이 감소된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 알루미늄 라디에이터의 오일 쿨러에의하면, 오일 쿨러의 오일 순환관이 한번의 압출에 의해 탱크에 일체로 제조되며, 아울러 방열핀을 삽입하는 작업이 없어져 제조 공정이 감소되므로 생산성을 높일 수 있다.

그리고, 오일 순환관과 오일 입출구관의 연결부를 통하여 오일이 누출되지 않으므로 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다.

또한, 오일측 및 냉각수측의 전열 면적을 최대로 확보함에 따라 열교환 효율을 증대할 수 있다.

Claims (7)

1. 좌우가 개구되며 그 외주면과 내주면 중 적어도 일측에 방열핀이 구비되어 좌우 개구부에 엔드 캡이 결합되며 다수의 냉각수 튜브가 결합된 라디에이터 탱크의 내부에 배치되는 오일 순환관과; 그리고,

   상기 엔드 캡을 관통하여 상기 오일 순환관의 좌우 양측에 유체연통 가능하게 각각 연결되는 오일 입출구관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일 입출구관의 외주면에는 엔드 캡의 표면에 면접촉되는 환형의 스토퍼 비드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 캡의 가장자리에는 탱크의 외주면을 감싸는 결합부가 구비되는 한편, 오일 입출구관이 삽입되는 엔드 캡의 삽입홀에는 상기 오일 순환관에 내접되는 버 형태의 삽입부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 오일 순환관은 좌우 양단이 상기 엔드 캡의 삽입부에 결합 지지되어 상기 라디에이터 탱크의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 오일순환관은 외주면에 길이방향을 따라 형성된 연결부를 매개로 하여 탱크의 내주면에 일체로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 오일순환관은 압출로 성형한 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일 쿨러.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오일순환관의 내측/외측 중 적어도 일측 이상에 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터 일체형 오일쿨러.