KR20100071332A - 수로 감소형 라디에이터 탱크구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기, 휠로더 등의 건설용 중장비에 적용되는 수로 감소형 라디에이터 탱크구조를 개시한다. 상기 라디에이터 탱크구조는, 냉각수 유입포트(2a)를 구비하며, 양측 최외곽부(2b)의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 수로 좁힘부(10)를 구비한 일측 헤더탱크(2); 상기 일측 헤더탱크(2)와 일정간격을 두고 배치되며, 냉각수 배출포트(3a)를 구비하는 타측 헤더탱크(3); 및 상기 일측 및 타측 헤더탱크(2,3) 사이에 일정간격을 두고 배치되고 상기 일측 헤더탱크(2)에서 타측 헤더탱크(3)로 냉각수의 이동을 위한 냉각튜브(4);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 일측 헤더탱크의 최외곽부와 냉각수 유입포트 사이의 냉각튜브들이 고온의 냉각수에 의해 열변형되는 것을 최소화시켜 상기 일측 헤더탱크와 상기 냉각튜브들 간의 연결부분의 균열의 발생을 미연에 방지할 수 있게 한다.

수로, 감소형, 라디에이터, 탱크, 구조

Description

수로 감소형 라디에이터 탱크구조{Waterway reduction type radiator tank structure}

본 발명은 굴삭기, 휠로더 등의 건설용 중장비에 적용되는 수로 감소형 라디에이터 탱크구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해당 엔진블록으로부터 일측 헤더탱크로 유입되는 고온의 냉각수를 타측 헤더탱크로 이어지는 냉각튜브들로 균등하게 분배할 수 있게 하여 일측 헤더탱크와 해당 냉각튜브들 간의 연결부분의 균열을 방지할 수 있게 하는 수로 감소형 라디에이터 탱크구조에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭기, 휠로더 등과 같은 건설용 중장비의 라디에이터는 엔진 블록의 워터재킷을 따라 순환하면서 엔진블록으로부터 고온의 열을 전달받은 냉각수가 일측 헤더탱크와 타측 헤더탱크 사이의 다수 개의 냉각튜브들을 따라 유동할 때 엔진의 일측에 제공된 송풍팬에 의해 공급되는 공기에 의해 냉각수의 열을 방열시키는 열교환장치이다.

도 1은 종래 기술에 따른 건설용 중장비의 라디에이터를 보여주는 개략 정단면도이다.

종래 기술에 따른 라디에이터(1)는 1에 도시된 바와 같이, 일측 및 타측 헤 더탱크(2,3)와, 상기 일측 및 타측 헤더탱크(2,3) 사이에 개재된 다수 개의 냉각튜브(4)와, 상기 각 냉각튜브(4) 사이에 설치된 방열핀(5)으로 이루어진다. 또한, 상기 일측 및 타측 헤더탱크(2,3)에는 각각 냉각수 유입포트(2a)와 냉각수 배출포트(3a)가 구비되어 있다.

그에 따라, 엔진 블록의 워터재킷(미도시)으로부터 유입되는 고온의 냉각수가 냉각수 유입포트(2a)를 통해 일측 헤더탱크(2)로 유입되어 다수 개의 냉각튜브(4)들을 통해 분배되어 흘러가게 된다. 이때, 상기 냉각튜브(4)들을 통해 흘러가는 고온의 냉각수는 상기 각 냉각튜브(4) 사이의 방열핀(5) 사이로 송풍되는 공기에 의해 방열되어 저온의 냉각수로 된다. 이어서, 저온의 냉각수는 타측 헤더탱크(3)에 모아져 냉각수 배출포트(3a)를 통해 다시 엔진 블록의 워터재킷으로 순환된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 라디에이터(1)는 일측 헤더탱크(2) 내의 수로가 냉각수 유입포트(2a)의 위치 및 상기 일측 헤더탱크(2)의 좌우 최외곽부(2b)들의 위치와 상관 없이 동일하게 형성되어 있었다. 그 때문에, 엔진 블록의 워터재킷(미도시)으로부터 냉각수 유입포트(2a)를 통해 유입되는 고온의 냉각수가 일측 헤더탱크(2)의 최외곽부(2b)에 위치하는 수로에 집중적으로 몰리게 됨으로써 상기 최외곽부(2b)에 위치하는 냉각튜브(4)들에 더 많은 열변형을 일으키고, 심한 경우 상기 일측 헤더탱크(2)와 해당 냉각튜브(4)들 간의 연결부분에 균열을 일으켜 누수를 발생시키는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 헤더탱크의 최외곽부와 냉각수 유입포트 사이의 수로공간을 나머지 수로공간에 비해 좁게 형성한 수로 감소구조를 제공하여, 헤더탱크의 최외곽부와 냉각수 유입포트 사이의 해당 냉각튜브들이 고온의 냉각수에 의해 열변형되는 것을 최소화시켜 상기 헤더탱크와 상기 냉각튜브들 간의 연결부분의 균열의 발생을 미연에 방지할 수 있게 하는 수로 감소형 라디에이터 탱크구조를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 냉각수 유입포트를 구비하며, 양측 최외곽부의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 수로 좁힘부를 구비한 일측 헤더탱크; 상기 일측 헤더탱크와 일정간격을 두고 배치되며, 냉각수 배출포트를 구비하는 타측 헤더탱크; 및 상기 일측 및 타측 헤더탱크 사이에 일정간격을 두고 배치되고 상기 일측 헤더탱크에서 타측 헤더탱크로 냉각수의 이동을 위한 냉각튜브;를 포함하는 수로 감소형 라디에이터 탱크구조를 제공한다.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 냉각튜브들의 인접한 틈새 사이에 방열핀이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 타측 헤더탱크는 양측 최외곽부의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 수로 좁힘부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 각각의 일측 및 타측 헤더탱크의 양측 최외곽부의 수로는 해당 수로 좁힘부에 의해 나머지 부분에 비해 60~80%로 감소된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 각각의 수로 좁힘부는 4~5개의 냉각튜브와 마주하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 각각의 수로 좁힘부는 내측부에서 최외곽부로 갈수록 수로가 좁아지는 형태를 이루고 격벽으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 헤더탱크의 최외곽부와 냉각수 유입포트 사이의 냉각튜브들이 고온의 냉각수에 의해 열변형되는 것을 최소화시켜 상기 헤더탱크와 상기 냉각튜브들 간의 연결부분의 균열의 발생을 미연에 방지할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 고온의 냉각수에 의한 열변형을 막기 위해 헤더탱크와 냉각튜브들의 재질, 두께를 변경시키는 것 보다 비교적 훨씬 적은 비용으로 헤더탱크와 냉각튜브의 내구성을 향상시킬 수 있게 하고, 나아가 장비전체의 신뢰성을 크게 증대시킬 수 있게 한다.

이하, 본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조의 실시예를 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조를 보여주는 개략 정단면도이다.

하기 본 발명에 대한 설명에서 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소들에 대해서는 이해의 편의를 위해 종래 기술에서와 같은 동일한 부호를 사용하였다.

본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 양측에 각각 수로 좁힘부(10)를 구비한 일측 헤더탱크(2), 타측 헤더탱크(3) 및 다수 개의 냉각튜브(4)를 포함한다.

여기서, 상기 일측 헤더탱크(2)는 냉각수 유입포트(2a)를 구비하고, 상기 수로 좁힘부(10)는 상기 일측 헤더탱크(2)의 양측 최외곽부(2b)의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 형성된다. 이는 고온의 냉각수가 내측부에서 최외곽부(2b)로 집중적으로 몰려 들어 상기 일측 헤더탱크(2)와 해당 냉각튜브(4)들의 연결부분에 열손상을 주는 것을 차단한다. 상기 타측 헤더탱크(3)는 상기 일측 헤더탱크(2)와 일정간격을 두고 배치되며, 냉각수 배출포트(3a)를 구비한다. 상기 각 냉각튜브(4)는 상기 일측 및 타측 헤더탱크(2,3) 사이에 일정간격을 두고 배치되고 상기 일측 헤더탱크(2)에서 타측 헤더탱크(3)로 냉각수를 안내하며, 각각의 인접한 틈새 사이에 방열핀(5)이 구비된다.

또한, 본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조는 전술한 바와 같은 기본구성에 다음의 구체적인 실시예들로 더 한정될 수 있다.

상기 일측 헤더탱크(2)에서와 같이, 상기 타측 헤더탱크(3)는 양측 최외곽 부(3b)의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 수로 좁힘부(10a)를 구비하는 형태로 이루어질 수 있다. 이는 저온의 냉각수가 최외곽부(3b)에서 내측부로 원활히 흘러 갈 수 있도록 안내하는 역할을 한다.

상기 일측 헤더탱크(2) 또는 타측 헤더탱크(3)의 경우, 상기 일측 헤더탱크(2)의 양측 최외곽부(2b)의 수로는 통상 냉각수의 유속을 고려할 때 해당 수로 좁힘부(10)에 의해 나머지 부분에 비해 60~80%로 감소되는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 각각의 수로 좁힘부(10)는 4~5개의 냉각튜브(4)와 마주하도록 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 일측 헤더탱크(2)의 각 수로 좁힘부(10)는 내측부에서 최외곽부(2b)로 갈수록 수로가 좁아지는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 상기 일측 헤더탱크(2)의 내측부에서 최외곽부(2b)로 유입되는 고온의 냉각수의 흐름을 진입깊이에 따라 보다 정밀하게 제어할 수 있게 한다. 또한, 상기 각각의 수로 좁힘부(10)는 해당 헤더탱크(2,3) 또는 라디에이터(1a)의 하중의 증가를 막고 제조비의 상승을 억제할 수 있도록 격벽의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

위와 같이 구성된 본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조의 작동을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

엔진의 가동에 의해 라디에이터(1a)가 작동되면 일측 헤더탱크(2)의 냉각수 유입포트(2a)를 통해 고온의 냉각수가 상기 일측 헤더탱크(2) 내로 유입된다. 이때, 상기 냉각수 유입포트(2a)를 통해 들어온 고온의 냉각수 중 일부는 중앙부분의 냉각튜브(4)들로 유입되고, 나머지는 해당 수로 좁힘부(10)에 의해 과다한 유입이 억제되면서 최외곽부(2b)의 해당 냉각튜브(4)들로 유입된다.

이어서, 상기 각 냉각튜브(4)들로 유입된 고온의 냉각수는 상기 각 냉각튜브 들의 방열핀(5) 사이로 송풍되는 공기에 의해 방열되어 저온의 냉각수로 되어 타측 헤더탱크(3)의 냉각수 배출포트(3a)를 통해 다시 엔진블록의 워터재킷(미도시)로 순환된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 건설용 중장비의 라디에이터를 보여주는 개략 정단면도.

도 2는 본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조를 보여주는 개략 정단면도.

도 3은 본 발명에 따른 수로 감소형 라디에이터 탱크구조의 사용상태를 보여주는 개략 정단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1a: 라디에이터 2: 일측 헤더탱크

2a: 냉각수 유입포트 2b, 3b: 최외곽부

3: 타측 헤더탱크 3a: 냉각수 배출포트

4: 냉각튜브 5: 방열핀

10, 10a: 수로 좁힘부

Claims (6)

1. 냉각수 유입포트(2a)를 구비하며, 양측 최외곽부(2b)의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 수로 좁힘부(10)를 구비한 일측 헤더탱크(2);

   상기 일측 헤더탱크(2)와 일정간격을 두고 배치되며, 냉각수 배출포트(3a)를 구비하는 타측 헤더탱크(3); 및

   상기 일측 및 타측 헤더탱크(2,3) 사이에 일정간격을 두고 배치되고 상기 일측 헤더탱크(2)에서 타측 헤더탱크(3)로 냉각수의 이동을 위한 냉각튜브(4);

   를 포함하는 수로 감소형 라디에이터 탱크구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉각튜브들(4)의 인접한 틈새 사이에 방열핀(5)이 구비된 것인 수로 감소형 라디에이터 탱크구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 타측 헤더탱크(3)는 양측 최외곽부(3b)의 수로가 나머지 부분에 비해 좁도록 수로 좁힘부(10a)를 구비한 것인 수로 감소형 라디에이터 탱크구조.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 각각의 일측 및 타측 헤더탱크(2,3)의 양측 최외곽부(2b,3b)의 수로는 해당 수로 좁힘부(10,10a)에 의해 나머지 부분에 비해 60~80%로 감소된 것인 수로 감소형 라디에이터 탱크구조.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 각각의 수로 좁힘부(10,10a)는 4~5개의 냉각튜브(4)와 마주하도록 배치된 것인 수로 감소형 라디에이터 탱크구조.
6. 제1항에 있어서,

   상기 각각의 수로 좁힘부(10)는 내측부에서 최외곽부(2b)로 갈수록 수로가 좁아지는 형태를 이루고 격벽으로 이루어진 것인 수로 감소형 라디에이터 탱크구조.

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