KR20160009409A - Integrated heat exchanger - Google Patents

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KR20160009409A
KR20160009409A KR1020140089938A KR20140089938A KR20160009409A KR 20160009409 A KR20160009409 A KR 20160009409A KR 1020140089938 A KR1020140089938 A KR 1020140089938A KR 20140089938 A KR20140089938 A KR 20140089938A KR 20160009409 A KR20160009409 A KR 20160009409A
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KR1020140089938A
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Inventor
조아라
전태수
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한온시스템 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an integrated heat exchanger and, more specifically, to an integrated heat exchanger, wherein the heat exchanger may form separated sections therein, the sections include: a first heat exchanging unit which functions as a low-temperature radiator; a second heat exchanging unit which functions as a water-cooling type intercooler; and a third heat exchanging unit which functions as an air-cooling type intercooler.

Description

통합형 열교환기{Integrated heat exchanger}Integrated heat exchanger

본 발명은 통합형 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 저온 라디에이터 역할을 하는 제1열교환부와, 수랭식 인터쿨러 역할을 하는 제2열교환부 및 공랭식 인터쿨러 역할을 하는 제3열교환부가 하나의 열교환기 내에서 영역이 분리되어 형성될 수 있는 통합형 열교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to an integrated heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger having a first heat exchanger serving as a low temperature radiator, a second heat exchanger serving as a water-cooled intercooler, and a third heat exchanger serving as an air- To an integrated heat exchanger which can be formed separately.

인터쿨러(Intercooler)는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온ㆍ고압으로 압축된 공기를 식혀주는 장치이다. The intercooler is a device that cools the compressed air at high temperature and high pressure by a supercharger to increase engine output.

대체적으로 디젤 기관을 사용하는 차량에 있어서 엔진의 출력을 향상시키기 위해 엔진의 실린더 내부로 압축공기를 공급하는 과급기를 사용한다. Generally, in a vehicle using a diesel engine, a supercharger that supplies compressed air into the cylinder of the engine is used to improve the output of the engine.

그러나 상기 과급기에 의해 급속히 압축된 공기는 온도가 매우 높아져 부피가 팽창하고 산소 밀도가 떨어지게 되어 결과적으로 실린더안의 충전효율이 저하되는 현상이 발생된다. However, the air rapidly compressed by the supercharger becomes extremely high in temperature, which causes the volume to expand and the oxygen density to drop, resulting in a reduction in the charging efficiency in the cylinder.

따라서 상기 인터쿨러가 상기 과급기에 의해 압축된 고온의 공기를 냉각함으로써, 상기 인터쿨러가 구비되는 차량은 엔진 실린더의 흡입효율이 높아지고, 연소효율이 향상되어 연비가 높아지는 것은 물론 이산화탄소 및 매연 등 환경에 유해한 배기가스의 배출도 크게 줄어들게 된다.Therefore, by cooling the high temperature air compressed by the supercharger by the intercooler, the vehicle equipped with the intercooler has a high suction efficiency of the engine cylinder, the combustion efficiency is improved and the fuel economy is increased, and the exhaust gas, which is harmful to the environment such as carbon dioxide and soot, Gas emissions are also greatly reduced.

이러한 역할을 담당하는 인터쿨러는 냉각방식에 따라 수랭식과 공랭식으로 나눌 수 있다. The intercooler in this role can be divided into water-cooled type and air-cooled type according to the cooling method.

일반적으로 가장 많이 사용되는 공랭식 인터쿨러(10′)의 일예를 도 1에 도시하였으며, 상기 도 1에 도시한 인터쿨러는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(20′) 및 제2헤더탱크(30′); 상기 제1헤더탱크(20′) 또는 제2헤더탱크(30′)에 각각 형성되어 공기가 유입되는 입구파이프(40′) 및 배출되는 출구파이프(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′); 을 포함하여 형성된다. 1 shows an example of the most commonly used air-cooled intercooler 10 '. The intercooler shown in FIG. 1 includes a first header tank 20' and a second header tank 20 ' (30 '); An inlet pipe 40 'and an outlet pipe 50', respectively, formed in the first header tank 20 'or the second header tank 30' and through which air is introduced; A plurality of tubes 60 'having both ends fixed to the first header tank 20' and the second header tank 30 'to form air passages; And a pin (70 ') interposed between the tube (60'); .

이 때, 상기 인터쿨러(10′)는 외부 공기가 엔진의 배기압에 의한 터빈의 회전에 의해 압축된 상태로 강제 송풍되어 상기 입구파이프(40′)를 통해 상기 제1헤더탱크(20′)로 유입된다. At this time, the intercooler 10 'is forcibly blown in a state in which the outside air is compressed by the rotation of the turbine due to the exhaust pressure of the engine and is supplied to the first header tank 20' through the inlet pipe 40 ' ≪ / RTI >

상기 제1헤더탱크(20′)로 유입된 공기는 상기 튜브(60′)의 공기 유로를 따라 상기 제2헤더탱크(30′)로 이동되면서 외부 핀(70′) 사이를 통과하는 공기와 열교환되어 냉각되고, 상기 제2헤더탱크(30′)의 출구파이프(50′)를 통해 배출된다.The air that has flowed into the first header tank 20 'is moved to the second header tank 30' along the air flow path of the tube 60 'to perform heat exchange with the air passing between the outer fins 70' And is discharged through the outlet pipe 50 'of the second header tank 30'.

한편, 수랭식 인터쿨러(10)는 공랭식 인터쿨러(10′)와 그 원리는 유사하나, 인터쿨러를 냉각시킬 때 외부 공기 대신 차량의 냉각수나 물을 이용하여 인터쿨러를 냉각시키는 방식으로 냉각효율은 우수하나 구조가 복잡하여 설치가 어려울 뿐만 아니라 유지보수가 어렵다는 문제점이 있다.The water-cooled intercooler 10 is similar in principle to the air-cooled intercooler 10 '. However, in cooling the intercooler, the intercooler is cooled by using the cooling water or water of the vehicle instead of the external air. There is a problem that it is difficult to install and maintenance is difficult.

도 2에서는 종래의 수랭식 인터쿨러(10)가 구성되는 냉각 시스템을 간략하게 도시하였다.2 schematically shows a cooling system in which a conventional water-cooled intercooler 10 is constructed.

도 2에서 도시된 바와 같이, 수랭식 인터쿨러(10)는 상기 과급기에 의해 압축된 고온의 공기와 열교환된 냉각수를 다시 냉각하기 위한 보조 라디에이터(20)가 추가로 구비된다.As shown in FIG. 2, the water-cooled intercooler 10 is further provided with an auxiliary radiator 20 for cooling the cooling water that has been heat-exchanged with the hot air compressed by the supercharger.

또한, 상기 수랭식 인터쿨러(10) 및 보조 라디에이터(20) 내부에 유동되는 냉각수가 순환되도록 냉각수 유로(40) 및 별도의 워터펌프(30)가 구비된다.The cooling water flow path 40 and the separate water pump 30 are provided so that the cooling water flowing into the water-cooled intercooler 10 and the auxiliary radiator 20 is circulated.

이와 같이, 수랭식 인터쿨러를 포함하는 냉각 시스템은 수랭식 인터쿨러 외에 별도로 구비되어야 하는 부품수가 많고, 그 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 냉각수와의 열교환만으로는 냉각될 수 있는 온도에 한계가 있어 열교환 효율이 다소 저하될 수도 있다.As described above, the cooling system including the water-cooled intercooler has a large number of components to be separately provided besides the water-cooled type intercooler, and the structure is complicated, and there is a limit to the temperature that can be cooled only by heat exchange with the cooling water, It is possible.

이에 따라, 상기 과급기에 의해 압축된 고온의 공기와 열교환 방식이 간단하며, 조립이 간편하고, 공간 활용이 용이한 과급공기 냉각시스템의 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a supercharging air cooling system which is simple in heat exchange method with high temperature air compressed by the supercharger, is easy to assemble, and is easy to use space.

이와 관련된 기술로는 국내공개특허 제2002-0085153호(공개일 2002.11.16, 명칭 : 인터쿨러와 일체로 형성된 라디에이터)에 수랭식 인터쿨러 및 라디에이터가 일체로 형성된 예가 개시된 바 있으나, 여전히 공간을 많이 차지하며, 그 구조가 복잡하다는 단점이 있었다.
As a related art, there has been disclosed an example in which a water-cooled intercooler and a radiator are integrally formed in a domestic patent publication 2002-0085153 (published November 16, 2002, name: a radiator formed integrally with an intercooler), but still occupies a lot of space, The structure is complicated.

국내공개특허 제2002-0085153호(공개일 2002.11.16, 명칭 : 인터쿨러와 일체로 형성된 라디에이터)Korean Patent Publication No. 2002-0085153 (published on November 16, 2002, entitled " Radiator Integrated with Intercooler "

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 열교환기 내에 서로 다른 유체인 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부와, 제3열교환부 영역으로 분리되어 형성되고, 상기 제1열교환부를 이루는 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크 내에서 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 서로 열교환 되는 제2열교환부가 형성되도록 함으로써, 서로 다른 다수개의 열교환기가 하나의 열교환기로 구현되도록 하기 위한 통합형 열교환기를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat exchanger in which a first heat exchanging medium and a second heat exchanging medium which are different fluids are heat exchanged with outside air, And a second heat exchanger section formed separately from the first heat exchanger section and the third heat exchanger section so that the first heat exchanger medium and the second heat exchanger medium are heat exchanged with each other in the first header tank or the second header tank constituting the first heat exchanger section And a plurality of different heat exchangers are realized as one heat exchanger.

본 발명의 통합형 열교환기는 제1열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부(A1); 제2열교환매체가 유입되어 상기 제1열교환부(A1)를 통과한 상기 제1열교환매체와 열교환 되는 제2열교환부(A2); 상기 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제3열교환부(A3); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The integrated heat exchanger of the present invention comprises: a first heat exchange unit (A1) in which a first heat exchange medium is introduced and heat-exchanged with outside air; A second heat exchange unit (A2) through which the second heat exchange medium flows and is heat-exchanged with the first heat exchange medium that has passed through the first heat exchange unit (A1); A third heat exchange unit A3 through which the second heat exchange medium having passed through the second heat exchange unit A2 flows and exchanges heat with the outside air; And is formed to include a plurality of protrusions.

또한, 상기 통합형 열교환기(1)는 상기 제1열교환매체가 냉각수이고, 상기 제2열교환매체가 과급기에 의해 압축된 과급공기일 수 있다.In addition, the integrated heat exchanger (1) may be a supercharging air in which the first heat exchange medium is cooling water and the second heat exchange medium is compressed by a supercharger.

또한, 상기 통합형 열교환기(1)는 상기 제2열교환매체가 상기 제2열교환부(A2)에서 상기 제1열교환매체와 열교환 하여 1차 냉각된 다음, 상기 제3열교환부(A3)에서 외부 공기와 열교환 하여 2차 냉각될 수 있다.In the integrated heat exchanger 1, the second heat exchange medium is heat-exchanged with the first heat exchange medium in the second heat exchange section A2 to be first cooled, and then the third heat exchange section A3 exchanges the external air To be secondarily cooled.

본 발명의 통합형 열교환기는 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)와, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정된 튜브(200)와, 상기 튜브(200) 사이에 개재되는 복수개의 핀(300)을 포함하여 형성되는 통합형 열교환기(1)에 있어서, 상기 통합형 열교환기(1)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)를 높이방향으로 공간을 분리하는 제1구획부재(410)에 의해 높이방향으로 상측 영역에 형성되며, 제1열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부(A1); 상기 제1열교환부(A1)에 위치한 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내부 공간이 제1유동부(421)와 제2유동부(422)로 분리되도록 길이방향으로 연장 형성된 제2구획부재(420)가 삽입되며, 상기 제1유동부(421)에 상기 제1열교환매체가 유동되고, 상기 제2유동부(422)에 제2열교환매체가 유동되어 서로 열교환 되는 제2열교환부(A2); 상기 제1구획부재(410)에 의해 분리된 공간 중 높이방향으로 하측 영역에 형성되며, 상기 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제3열교환부(A3); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The integrated heat exchanger of the present invention includes a first header tank 110 and a second header tank 120 which are spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction and a first header tank 110 and a second header tank 120, And a plurality of fins (300) interposed between the tubes (200), wherein the integrated heat exchanger (1) comprises a plurality of heat exchangers The first header tank 110 and the second header tank 120 are formed in the upper region in the height direction by a first partition member 410 separating the spaces from each other in the height direction, A first heat exchange unit A1 to be heat-exchanged; The inner space of the first header tank 110 or the second header tank 120 located in the first heat exchanging portion A1 is extended in the longitudinal direction so as to be separated into the first fluid portion 421 and the second fluid portion 422, The second partition member 420 is inserted and the first heat exchanging medium flows into the first fluidizing unit 421 and the second heat exchanging medium flows into the second fluidizing unit 422, 2 heat exchange section A2; A third heat exchange unit formed in a lower region of the space separated by the first partition member 410 in a height direction and having a second heat exchange medium that has passed through the second heat exchange unit A2, (A3); And is formed to include a plurality of protrusions.

또한, 상기 통합형 열교환기(1)는 상기 제1열교환부(A1)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되며, 제1열교환매체가 유입되는 제1유입구(510) 및 배출되는 제1배출구(520); 상기 제2열교환부(A2)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에서 상기 제2유동부(422)와 연통되도록 형성되며, 제2열교환매체가 유입되는 제2유입구(530); 상기 제2유입구(530)로부터 유입되어 상기 제2유동부(422)를 통과한 제2열교환매체가 상기 제3열교환부(A3)로 유입되도록 상기 제2구획부재(420) 일정영역이 중공되어 형성되는 제2배출구(540); 상기 제3열교환부(A3)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되며, 상기 제2배출구(540)를 통해 유입된 제2열교환매체가 외부로 배출되는 제3배출구(560); 를 포함하여 형성될 수 있다.The integrated heat exchanger 1 is formed in the first header tank 110 or the second header tank 120 in the region where the first heat exchange unit A1 is formed, 1 inlet 510 and a first outlet 520 to be discharged; The first header tank 110 or the second header tank 120 is formed to communicate with the second flow portion 422 in the region where the second heat exchange portion A2 is formed and the second heat exchange medium A second inlet 530; A certain region of the second partitioning member 420 is hollow so that the second heat exchange medium flowing from the second inlet 530 and passing through the second fluidizing unit 422 flows into the third heat exchanging unit A3 A second outlet 540 formed therein; The second heat exchange medium is formed in the first header tank 110 or the second header tank 120 in the region where the third heat exchanging unit A3 is formed and the second heat exchange medium flowing through the second outlet 540 flows to the outside A third outlet 560 to be discharged; As shown in FIG.

또한, 상기 통합형 열교환기(1)는 상기 제1유입구(510)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최상측에 인접하여 형성되고, 상기 제1배출구(520)가 상기 제2헤더탱크(120)의 높이방향으로 최하측에 인접하여 형성될 수 있다.The integrated heat exchanger 1 is formed such that the first inlet 510 is adjacent to the uppermost side in the height direction of the first header tank 110 and the first outlet 520 is connected to the second header And may be formed adjacent to the lowermost side in the height direction of the tank 120.

또한, 상기 통합형 열교환기(1)는 상기 제1유입구(510)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최상측에 인접하여 형성되고, 상기 제1배출구(520)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최하측에 인접하여 형성될 수 있다.The integrated heat exchanger 1 is formed such that the first inlet 510 is adjacent to the uppermost side in the height direction of the first header tank 110 and the first outlet 520 is connected to the first header And may be formed adjacent to the lowermost side in the height direction of the tank 110.

또한, 상기 제2구획부재(420)는 길이방향으로 연장 형성된 관형태로, 일단이 상기 제2유입구(530)와 연통되고, 타단이 상기 제2배출구(540)와 연통될 수 있다.The second partition member 420 may have a tubular shape extending in the lengthwise direction and may have one end communicating with the second inlet 530 and the other end communicating with the second outlet 540.

또한, 상기 제2구획부재(420)는 판 형태로 형성되어 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)를 길이방향으로 2 영역으로 분리시키되, 상기 튜브(200)와 인접한 영역에 제1유동부(421)가 형성되고, 나머지 영역에 제2유동부(422)가 형성될 수 있다.The second partitioning member 420 may be formed in a plate shape to divide the first header tank 110 or the second header tank 120 into two regions in the longitudinal direction, And the second flow portion 422 may be formed in the remaining region.

또한, 상기 튜브(200)는 상기 제1열교환부(A1)가 형성되는 영역에 위치한 제1튜브(210)와, 상기 제3열교환부(A3)가 형성되는 영역에 위치한 제2튜브(220)로 이루어지되, 상기 제1튜브(210) 및 제2튜브(220)의 수력직경이 서로 상이하게 형성될 수 있다.
The tube 200 includes a first tube 210 located in a region where the first heat exchanging unit A1 is formed and a second tube 220 located in a region where the third heat exchanging unit A3 is formed. The first tube 210 and the second tube 220 may have different hydraulic diameters.

본 발명의 통합형 열교환기는 하나의 열교환기가, 서로 다른 유체인 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부와, 제3열교환부 영역으로 분리되어 형성되고, 상기 제1열교환부를 이루는 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크 내에서 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 서로 열교환 되는 제2열교환부가 형성되도록 함으로써, 서로 다른 다수개의 열교환기가 하나의 열교환기 내에 구현되도록 할 수 있다는 장점이 있다.The integrated heat exchanger of the present invention is characterized in that one heat exchanger is divided into a first heat exchange section in which heat exchange is performed between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium which are different fluids respectively from the outside air and a third heat exchange section area, The first header tank or the second header tank constituting the first heat exchanger may be provided with a second heat exchanger which exchanges heat between the first heat exchanger medium and the second heat exchanger medium so that a plurality of different heat exchangers are realized in one heat exchanger There is an advantage that it can be.

더 구체적으로는, 본 발명의 통합형 열교환기는 저온 라디에이터 역할을 하는 제1열교환부와, 수랭식 인터쿨러 역할을 하는 제2열교환부 및 공랭식 인터쿨러 역할을 하는 제3열교환부가 하나의 열교환기 내에서 영역이 분리되어 형성될 수 있도록 함으로써, 기존에 각각의 구성을 별도로 형성하여 배관 연결 하던 것에 비해 패키지 크기가 축소될 수 있으며, 조립 및 제작이 간편해져 생산성이 향상될 수 있다.More specifically, the integrated heat exchanger of the present invention includes a first heat exchanger serving as a low-temperature radiator, a second heat exchanger serving as a water-cooled intercooler, and a third heat exchanger serving as an air- So that the size of the package can be reduced as compared with the conventional structure in which the respective components are separately formed and connected to each other, and the assembling and manufacturing can be simplified and the productivity can be improved.

특히, 본 발명은 과급기로부터 압축된 고온 고압의 압축 공기가 저온 라디에이터를 통과한 냉각수와 1차적으로 열교환 된 다음, 공랭식 인터쿨러 역할을 하는 제3열교환부에서 외부 공기와 2차적으로 열교환 됨으로써 냉각 효율을 크게 향상시킬 수 있다.Particularly, in the present invention, compressed air of high temperature and high pressure compressed from a supercharger is first heat-exchanged with cooling water having passed through a low-temperature radiator, and then is heat-exchanged secondarily with external air in a third heat- Can greatly improve.

또한, 본 발명은 먼저 수랭식 인터쿨러 역할을 하는 제2열교환부에서 압축 공기를 냉각하게 되면 차량의 초기 시동 시, 이슬점보다 높은 온도를 유지하기 때문에 응축수 생성을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the compressed air is cooled in the second heat exchanger acting as a water-cooled intercooler, the temperature is maintained at a temperature higher than the dew point at the initial start of the vehicle, so that the generation of condensed water can be prevented.

아울러, 본 발명은 수랭식 인터쿨러 역할을 하는 제2열교환부와 공랭식 인터쿨러 역할을 하는 제3열교환부 간에 과급공기 유로가 헤더탱크 내부에서 바로 이어지도록 형성됨으로써, 별도의 배관 연결을 통해 두 개의 열교환기를 연결하는 것보다 냉각 속도가 빨라지고, 패키지가 단순화될 수 있다.
In addition, the present invention is characterized in that the supercharging air flow path is formed directly between the second heat exchanging part serving as the water-cooled intercooler and the third heat exchanging part serving as the air-cooling type intercooler directly inside the header tank, thereby connecting two heat exchangers The cooling speed is higher than that in the case of the first embodiment, and the package can be simplified.

도 1은 종래의 공랭식 인터쿨러를 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 수랭식 인터쿨러가 구비되는 냉각 시스템의 시스템도.
도 3은 본 발명에 따른 통합형 열교환기를 나타낸 개략도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 통합형 열교환기의 일실시예를 나타낸 사시도 및 분해사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 통합형 열교환기의 제2열교환부에 대한 다양한 실시예와 유체 흐름을 나타낸 개략도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 통합형 열교환기에서 유체 흐름을 나타낸 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 통합형 열교환기를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 구성도.
도 11은 본 발명에 따른 또 다른 통합형 열교환기를 나타낸 개략도.1 is a perspective view showing a conventional air-cooled intercooler;
2 is a system diagram of a cooling system having a conventional water-cooled intercooler.
3 is a schematic view of an integrated heat exchanger according to the present invention;
4 and 5 are a perspective view and an exploded perspective view showing an embodiment of the integrated heat exchanger according to the present invention.
Figures 6 and 7 are schematic views showing various embodiments and fluid flow of a second heat exchanger of an integrated heat exchanger according to the present invention.
Figures 8 and 9 are schematic diagrams illustrating fluid flow in yet another integrated heat exchanger of the present invention.
10 is a configuration diagram illustrating a cooling system including an integrated heat exchanger in accordance with the present invention;
11 is a schematic view of yet another integrated heat exchanger in accordance with the present invention;

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 통합형 열교환기(1)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the integrated heat exchanger 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 통합형 열교환기(1)는 하나의 열교환기 내에, 서로 다른 유체인 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부(A1)와, 제3열교환부(A3) 영역으로 분리되어 형성되고, 상기 제1열교환부(A1)를 이루는 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내에서 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 서로 열교환 되는 제2열교환부(A2)가 형성되도록 함으로써, 서로 다른 다수개의 열교환기가 하나의 열교환기로 구현되도록 하는 것을 특징으로 한다.
The integrated heat exchanger (1) of the present invention includes a first heat exchange section (A1) in which a first heat exchange medium and a second heat exchange medium, which are different fluids, undergo heat exchange with outside air, a third heat exchange section A3), and the first heat exchanging medium and the second heat exchanging medium are heat exchanged with each other in the first header tank (110) or the second header tank (120) constituting the first heat exchanging unit (A1) Two heat exchanging units A2 are formed so that a plurality of different heat exchangers are realized as one heat exchanger.

다시 말해, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 크게 제1열교환부(A1), 제2열교환부(A2) 및 제3열교환부(A3)를 포함하여 형성된다.In other words, the integrated heat exchanger 1 of the present invention is formed to include the first heat exchanging portion A1, the second heat exchanging portion A2, and the third heat exchanging portion A3.

상기 제1열교환부(A1)에서는 제1열교환매체가 유입되어 주행풍과 같은 외부 공기와 열교환 되며, 상기 제2열교환부(A2)에서는 제2열교환매체가 유입되어 상기 제1열교환부(A1)를 통과한 상기 제1열교환매체와 열교환 되고, 상기 제3열교환부(A3)에서는 상기 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 된다.In the first heat exchanging part A1, the first heat exchanging medium flows into the first heat exchanging part A1, and the second heat exchanging part A2 flows into the first heat exchanging part A1, And the second heat exchange medium having passed through the second heat exchange unit A2 flows in the third heat exchange unit A3 to perform heat exchange with the external air.

이때, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제1열교환부(A1)가 기존의 저온 라디에이터 역할을 하고, 제2열교환부(A2)가 수랭식 열교환기, 제3열교환부(A3)가 공랭식 열교환기 역할을 할 경우, 상기 제1열교환매체가 저온 라디에이터에 유동되는 냉각수이고, 상기 제2열교환매체가 과급기에 의해 압축된 과급공기일 수 있다.In the integrated heat exchanger 1 of the present invention, the first heat exchanger A1 serves as a conventional low-temperature radiator, the second heat exchanger A2 serves as a water-cooled heat exchanger, the third heat exchanger A3 serves as an air- In the case of the heat exchanger, the first heat exchange medium may be cooling water flowing into the low temperature radiator, and the second heat exchange medium may be supercharged air compressed by the supercharger.

따라서 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 과급기에 의해 압축된 과급공기인 제2열교환매체가 상기 제2열교환부(A2)에 유입된 다음, 상기 제1열교환부(A1)를 통과한 냉각수인 제1열교환매체와 열교환 되어 1차적으로 냉각된 후, 상기 제3열교환부(A3)로 유입되어 외부 공기와 열교환 되어 2차적으로 냉각된다.
Accordingly, as shown in FIG. 3, the integrated heat exchanger 1 of the present invention is configured such that the second heat exchange medium, which is supercharged air compressed by the supercharger, flows into the second heat exchanger A2, Exchanges heat with the first heat exchange medium which is the cooling water passing through the first heat exchanger A1 and then is primarily cooled, then flows into the third heat exchanger A3 and is heat-exchanged with the outside air to be secondarily cooled.

상술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 통합형 열교환기(1)의 구성을 구체적으로 설명하면,The construction of the integrated heat exchanger 1 of the present invention having the above-described characteristics will be described in detail.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)와, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정된 튜브(200)와, 상기 튜브(200) 사이에 개재되는 복수개의 핀(300)을 포함하여 형성되는 핀(300)-튜브(200) 타입의 열교환기일 수 있다.4, the integrated heat exchanger 1 of the present invention includes a first header tank 110 and a second header tank 120 which are spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, A tube 300 having both ends fixed to the tank 110 and the second header tank 120 and a plurality of pins 300 interposed between the tubes 200, 200) type heat exchanger.

물론, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 핀(300)-튜브(200) 타입 외에도 플레이트 타입으로 형성될 수도 있으며, 필요에 따라 다양하게 변경실시가 가능하다.Of course, the integrated heat exchanger 1 of the present invention may be formed in a plate type in addition to the fin 300-tube 200 type, and may be variously modified as needed.

이때, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)는 헤더(131)와 탱크(132)의 결합으로 형성될 수 있다.At this time, the first header tank 110 and the second header tank 120 may be formed by coupling the header 131 and the tank 132.

본 발명의 통합형 열교환기(1)에서 상기 제1열교환부(A1)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)를 높이방향으로 공간을 분리하는 제1구획부재(410)에 의해 높이방향으로 상측 영역에 형성되며, 제1열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되도록 형성된다.In the integrated heat exchanger 1 of the present invention, the first heat exchanging part A1 includes a first partitioning member 410 for separating the first header tank 110 and the second header tank 120 from each other in the height direction, And the first heat exchange medium is formed to flow in and exchange heat with the outside air.

즉, 상기 제1열교환부(A1)는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120) 중 상기 제1구획부재(410)에 의해 분리된 상측 영역과, 그 영역에 해당되는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정된 상기 튜브(200)와, 핀(300)으로 구성되어 상기 제1열교환매체가 유입되어 일반적인 라디에이터에서와 같이 외부 공기와 열교환 되어 열을 방출하며 유동된다.That is, the first heat exchanging unit A1 includes an upper region separated from the first header tank 110 and the second header tank 120 by the first partition member 410, The first header tank 110 and the second header tank 120 are fixed to both ends of the tube 200 and the fin 300. The first heat exchange medium flows into the first header tank 110 and the second header tank 120, Thereby releasing heat and flowing.

상기 제2열교환부(A2)는 상기 제1열교환부(A1)에 위치한 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내부 공간이 제1유동부(421)와 제2유동부(422)로 분리되도록 길이방향으로 연장 형성된 제2구획부재(420)가 삽입되어 형성된다.The second heat exchanging unit A2 is configured such that the inner space of the first header tank 110 or the second header tank 120 located in the first heat exchanging unit A1 is communicated with the first fluidizing unit 421, And a second partition member 420 extending in the longitudinal direction so as to be separated from the second partition member 420 by a predetermined distance.

이때, 상기 제2열교환부(A2)에서는 상기 제1유동부(421)에 상기 제1열교환매체가 유동되고, 상기 제2유동부(422)에 제2열교환매체가 유동되어 서로 열교환 되는 과정을 통해 상기 제2열교환매체가 1차적으로 냉각된다.At this time, in the second heat exchanging unit A2, the first heat exchange medium flows into the first fluid flow unit 421 and the second heat exchange medium flows into the second fluid flow unit 422, The second heat exchange medium is primarily cooled.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2구획부재(420)는 길이방향으로 연장 형성된 관형태로, 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내에 삽입되어 그 내부가 이중관 형태가 되도록 함으로써, 삽입된 관 내부에는 상기 제2열교환매체가 유동되고, 외부에는 상기 제1열교환매체가 유동되어 서로 열교환 되도록 형성될 수 있다.6, the second partition member 420 is inserted into the first header tank 110 or the second header tank 120 in the form of a tube extending in the longitudinal direction, So that the second heat exchange medium flows into the inserted tube and the first heat exchange medium flows outside and is heat exchanged with each other.

이때, 관형태의 상기 제2구획부재(420)는 다수개 형성되어 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내에 삽입될 수도 있다.At this time, a plurality of the tube-shaped second partitioning members 420 may be formed and inserted into the first header tank 110 or the second header tank 120.

또 다른 실시예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2구획부재(420)는 판 형태로 형성되어 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)를 길이방향으로 두 개의 영역으로 분리시키되, 상기 튜브(200)와 인접한 영역에 제1유동부(421)가 형성되고, 나머지 영역에 제2유동부(422)가 형성되도록 할 수 있다.7, the second partition member 420 may be formed in a plate shape so that the first header tank 110 or the second header tank 120 is divided into two The first fluid portion 421 may be formed in the region adjacent to the tube 200 and the second fluid portion 422 may be formed in the remaining region.

이에 따라, 상기 제2열교환부(A2)는 상기 제1열교환부(A1)의 튜브(200)를 통과하여 제1유동부(421)에 유동되는 제1열교환매체와 상기 제2유동부(422)에 유동되는 제2열교환매체가 서로 열교환 될 수 있다.The second heat exchange unit A2 is connected to the first heat exchange medium through the tube 200 of the first heat exchange unit A1 and to the first fluid flow unit 421 and the second fluid exchange unit 422 The second heat exchange medium can be heat exchanged with each other.

상기 제3열교환부(A3)는 상기 제1구획부재(410)에 의해 분리된 공간 중 높이방향으로 하측 영역에 형성되며, 상기 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 된다.The third heat exchanging unit A3 is formed in a lower region of the space separated by the first partitioning member 410 in the height direction and the second heat exchanging medium having passed through the second heat exchanging unit A2 flows therein Exchanged with the outside air.

상기 제3열교환부(A3)는 제2열교환매체가 2차적으로 냉각되는 영역으로, 상기 제1구획부재(410)에 의해 분리된 상측 영역과 하측 영역에 모두 형성될 수도 있지만, 방열 성능을 고려하여 하측에 형성되는 것이 바람직하다.The third heat exchanging unit A3 may be formed in both the upper region and the lower region separated by the first partitioning member 410, which is a region where the second heat exchanging medium is secondarily cooled, So that it is formed on the lower side.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통합형 열교환기(1)는 제1유입구(510), 제1배출구(520), 제2유입구(530), 제2배출구(540) 및 제3배출구(560)를 포함하여 형성될 수 있다.3 to 5, the integrated heat exchanger 1 includes a first inlet 510, a first outlet 520, a second inlet 530, a second outlet 540, (560).

상기 제1유입구(510)는 상기 제1열교환부(A1)가 형성되는 영역의 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되며, 제1열교환매체가 유입되도록 형성되고, 상기 제2배출구(540)는 상기 제1열교환부(A1)를 통과한 제1열교환매체가 배출되도록 형성된다.The first inlet 510 is formed in the first header tank 110 or the second header tank 120 in the region where the first heat exchanging unit A1 is formed and is formed to introduce the first heat exchange medium And the second outlet 540 is formed to discharge the first heat exchange medium having passed through the first heat exchange unit A1.

이때, 상기 제1유입구(510) 및 제1배출구(520)는 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 중 어느 하나에 모두 형성될 수도 있고, 하나는 상기 제1헤더탱크(110)에, 나머지는 제2헤더탱크(120)에 형성될 수도 있으며, 형성되는 위치에 따라 상기 제1열교환부(A1) 내에 유동되는 제1열교환매체의 유로를 조절할 수 있다.At this time, the first inlet 510 and the first outlet 520 may be formed in any one of the first header tank 110 and the second header tank 120, (110), and the remainder may be formed in the second header tank (120), and the flow path of the first heat exchange medium flowing into the first heat exchange unit (A1) can be adjusted according to the formed position.

또한, 상기 제2유입구(530)는 상기 제2열교환부(A2)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에서 상기 제2유동부(422)와 연통되도록 형성되며, 열교환매체가 유입된다.The second inlet 530 is connected to the second header tank 110 or the second header tank 120 in the region where the second heat exchanging unit A2 is formed to communicate with the second flow unit 422 And a heat exchange medium is introduced.

상기 제2배출구(540)는 상기 제2유입구(530)로부터 유입되어 상기 제2유동부(422)를 통과한 제2열교환매체가 상기 제3열교환부(A3)로 유입되도록 상기 제2구획부재(420)의 일정 영역이 중공되어 형성된다.
The second outlet 540 is connected to the second heat exchange unit A3 so that the second heat exchange medium flowing from the second inlet 530 and passing through the second flow unit 422 flows into the third heat exchange unit A3, A certain region of the dielectric layer 420 is formed to be hollow.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1유입구(510)는 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최상측에 인접하여 형성되고, 상기 제2배출구(540)는 상기 제2헤더탱크(120)의 높이방향으로 최하측에 인접하여 형성될 경우, 제1열교환매체는 1 pass의 유로를 통해 유동될 수 있다.6, the first inlet 510 is formed adjacent to the uppermost side in the height direction of the first header tank 110, and the second outlet 540 is formed adjacent to the second header The first heat exchange medium can flow through the passage of one pass when the first heat exchange medium is formed adjacent to the lowermost side in the height direction of the tank 120. [

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제1유입구(510)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최상측에 인접하여 형성되고, 상기 제1배출구(520)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최하측에 인접하여 형성되고, 상기 제1유입구(510) 및 제1배출구(520) 사이에 배플(600)이 구비될 경우, 제1열교환매체는 U-flow를 따라 유동될 수 있다.8, the integrated heat exchanger 1 of the present invention is configured such that the first inlet 510 is formed adjacent to the uppermost side in the height direction of the first header tank 110, 1 outlet 520 is formed adjacent to the lowermost side in the height direction of the first header tank 110 and the baffle 600 is provided between the first inlet 510 and the first outlet 520 , The first heat exchange medium can flow along the U-flow.

이 외에도, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제1열교환부(A1)에 해당되는 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내에 배플(600)이 다수개 구비되어 유로가 다양하게 변경 실시될 수도 있다.In addition, in the integrated heat exchanger 1 of the present invention, a plurality of baffles 600 are provided in the first header tank 110 or the second header tank 120 corresponding to the first heat exchange unit A1 The euro may be subject to various changes.

이 경우, 상기 배플(600)은 상기 제2열교환부(A2)가 형성되는 영역 중 제1유동부(421)에만 형성되도록 해야 한다.In this case, the baffle 600 should be formed only in the first flow portion 421 of the region where the second heat exchange portion A2 is formed.

또 다른 실시예로, 도 9에 도시된 통합형 열교환기(1)는 제1열교환부(A1)에 유동되는 제1열교환매체의 유로가 도 8과 동일하되, 제2열교환부(A2)를 통과하여 제3열교환부(A3)에 유동되는 제2열교환매체가 상기 제2열교환부(A2) 내에서 U-flow를 따라 유동되도록 형성된다.9, the flow path of the first heat exchange medium flowing into the first heat exchange section A1 is the same as that of the flow path of the first heat exchange medium A1, and the flow path of the first heat exchange medium passing through the second heat exchange section (A2) And the second heat exchange medium flowing to the third heat exchanging part A3 is formed to flow along the U-flow in the second heat exchanging part A2.

이때, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제3열교환부(A3)에 형성된 제2헤더탱크(120)에 배플(600)이 더 구비되어, 상기 제2배출구(540)를 통해 상기 제3열교환부의 제2헤더탱크(120)로 유입된 제2열교환매체가 상기 튜브(200)를 거쳐 제1헤더탱크(110)측으로 유동된 다음, 다시 상기 튜브(20)를 통해 상기 제2헤더탱크(120)측으로 유동되어 상기 제3배출구(560)를 통해 배출되도록 형성될 수 있다.The integrated heat exchanger 1 of the present invention further includes a baffle 600 in a second header tank 120 formed in the third heat exchanging unit A3, The second heat exchange medium flowing into the second header tank 120 of the third heat exchange unit flows to the first header tank 110 side through the tube 200 and then flows through the tube 20 to the second header tank 120. [ The second outlet port 560 may be connected to the second outlet port 560. [

이 경우, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 냉각수인 제1열교환매체의 입출구와, 과급공기인 제2열교환매체의 입출부가 각각 동일 방향으로 구성될 수 있어, 차량의 호스 장착 패키지 단순화가 가능해질 수 있다는 장점이 있다.In this case, the integrated heat exchanger (1) of the present invention can be configured so that the inlet and outlet of the first heat exchange medium as the cooling water and the inlet and outlet of the second heat exchange medium as the supercharge air can be configured in the same direction, It has the advantage that it can be done.

다시 말해, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제1유입구(510) 및 제1배출구(520)가 상기 제1헤더탱크(110) 측에 형성되고, 상기 제2유입구(530) 및 제3배출구(560)가 상기 제2헤더탱크(120) 측에 형성될 수 있어 차량 내 호스 연결이 단순해질 수 있다.
In other words, in the integrated heat exchanger 1 of the present invention, the first inlet 510 and the first outlet 520 are formed on the first header tank 110 side, and the second inlet 530 and the 3 outlet 560 may be formed on the side of the second header tank 120 to simplify hose connection in the vehicle.

도 3 내지 도 5에서는 상기 제2열교환부(A2)가 제2헤더탱크(120) 측에 형성된 실시예가 도시되었다.3 to 5, the second heat exchanging unit A2 is formed on the second header tank 120 side.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2배출구(540)는 상기 제2구획부재(420)가 관형태일 경우, 상기 제2구획부재(420)의 단면에 대응되는 형태로 상기 제1구획부재(410)의 일정 영역이 중공되어 형성될 수 있으며, 상기 제2구획부재(420)가 판 형태일 경우, 상기 제2유동부(422)에 위치한 영역의 상기 제1구획부재(410) 일정 영역이 중공되어 형성됨으로써, 상기 제2유동부(422)를 통과한 제2열교환매체가 상기 제3열교환부(A3)로 유입되도록 한다.5, the second outlet 540 may be formed in a shape corresponding to the end surface of the second partition member 420 when the second partition member 420 is in the shape of a tube, A predetermined area of the first partition member 410 may be formed in a hollow region of the first partition member 410. When the second partition member 420 is in the form of a plate, So that the second heat exchange medium having passed through the second flow portion 422 flows into the third heat exchange portion A3.

상기 제3배출구(560)는 상기 제3열교환부(A3)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되며, 상기 제2배출구(540)를 통해 유입된 제2열교환매체가 외부로 배출되도록 한다.The third outlet 560 is formed in the first header tank 110 or the second header tank 120 in the region where the third heat exchanging unit A3 is formed, The second heat exchange medium is discharged to the outside.

이때, 도 10과 같은 냉각 시스템에 적용될 경우, 상기 제3배출구(560)에서 배출된 과급공기는 엔진(3)으로 공급된다.10, the supercharged air discharged from the third outlet 560 is supplied to the engine 3.

도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에서는 상기 제3열교환부(A3)의 제2헤더탱크(120)에 상기 제2배출구(540)가 형성되고, 제1헤더탱크(110)에 제3배출구(560)가 형성되어 1 pass의 형태로 제2열교환매체가 상기 제3열교환부(A3)를 통과하도록 형성되었으나, 제1열교환부(A1)와 마찬가지로, 상기 제3열교환부(A3)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120) 내에 배플이 구비되어 1 pass 이상의 유로를 갖도록 형성될 수도 있다.
3 to 5, the second outlet 540 is formed in the second header tank 120 of the third heat exchanging unit A3, and the third outlet port 540 is connected to the first header tank 110. In addition, The second heat exchanging medium is formed to pass through the third heat exchanging unit A3 in the form of one pass. However, like the first heat exchanging unit A1, A baffle may be provided in the first header tank 110 and the second header tank 120 so as to have a flow path of one pass or more.

또 다른 실시예로, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제2열교환부(A2)가 양단이 밀폐된 관형태로 형성되고, 상기 제2유입구(530) 및 제2배출구(540)가 상기 제2헤더탱크(120)의 측면에 파이프 형태로 형성되어 상기 제2열교환부(A2)와 연통되도록 형성될 수 있다.11, in the integrated heat exchanger 1 of the present invention, the second heat exchanging portion A2 is formed in a tube shape closed at both ends, And the second outlet 540 may be formed in a pipe shape on the side of the second header tank 120 so as to communicate with the second heat exchanging part A2.

이 경우, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제3열교환부(A3)에 해당되는 영역의 제2헤더탱크(120)에 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되는 제3유입구(550)가 더 형성되어야 하며, 상기 제2배출구(540)와 제3유입구(550)는 제2헤더탱크(120) 외측에서 배관으로 연결된 형태가 될 수 있다.
In this case, in the integrated heat exchanger 1 of the present invention, the second heat exchange medium, which has passed through the second heat exchange section A2, flows into the second header tank 120 in the area corresponding to the third heat exchange section A3, And the second outlet 540 and the third inlet 550 may be connected to the outside of the second header tank 120 by piping.

한편, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 튜브(200)가 상기 제1열교환부(A1)가 형성되는 영역에 위치한 제1튜브(210)와, 상기 제3열교환부(A3)가 형성되는 영역에 위치한 제2튜브(220)로 이루어지되, 상기 제1튜브(210) 및 제2튜브(220)의 수력직경이 서로 상이하게 형성될 수도 있다.The integrated heat exchanger 1 according to the present invention is characterized in that the tube 200 includes a first tube 210 located in a region where the first heat exchange unit A1 is formed and a second tube 210 located in a region where the third heat exchange unit A3 is formed The first tube 210 and the second tube 220 may be formed to have different hydraulic diameters.

즉, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 상기 제1튜브(210)와 제2튜브(220) 내에 유동되는 유체의 특성이 서로 상이하므로, 각각의 특성을 고려하여 적합한 수력직경을 갖도록 상기 제1튜브(210) 및 제2튜브(220)가 상이하게 형성될 수도 있다.
That is, since the characteristics of fluids flowing in the first tube 210 and the second tube 220 are different from each other in the integrated heat exchanger 1 of the present invention, The first tube 210 and the second tube 220 may be formed differently.

도 3 및 도 5에 도시된 실시예를 기준으로, 도 6과 같은 유로를 갖는 통합형 열교환기(1) 내에서 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 유동 과정을 설명하면.Referring to FIGS. 3 and 5, the flow of the first heat exchange medium and the second heat exchange medium in the integrated heat exchanger 1 having the flow path as shown in FIG. 6 will be described.

먼저, 제1열교환매체는 제1열교환부(A1)의 제1헤더탱크(110) 상측 영역에 형성된 제1유입구(510)를 통해 유입되어 제1튜브(210)를 통과한 다음, 상기 제2헤더탱크(120)의 제1유동부(421)에 도달하게 된다.First, the first heat exchange medium is introduced through a first inlet 510 formed in the upper region of the first header tank 110 of the first heat exchange unit A1, passes through the first tube 210, And reaches the first fluid portion 421 of the header tank 120.

이때, 상기 제2열교환매체는 상기 제2헤더탱크(120)의 상측면에 형성된 제2유입구(530)를 통해 상기 제2열교환부(A2)가 형성되는 제2헤더탱크(120) 내의 제2유동부(422)로 유입되며, 제1유동부(421)에 유동되는 제1열교환매체와 1차적으로 열교환하게 된다.At this time, the second heat exchange medium is introduced into the second header tank 120 through the second inlet 530 formed on the upper surface of the second header tank 120, Flows into the flow portion 422 and primarily exchanges heat with the first heat exchange medium flowing into the first flow portion 421.

상기 제2열교환부(A2)에서 열교환을 마친 제2열교환매체는 상기 제2배출구(540)를 통해 제3열교환부(A3)의 제2헤더탱크(120)로 유입되며, 제2튜브(220)를 통과하여 제1헤더탱크(110)에 형성된 제3배출구(560)로 배출된다.The second heat exchange medium having undergone the heat exchange in the second heat exchanging part A2 flows into the second header tank 120 of the third heat exchanging part A3 through the second outlet 540 and flows into the second tube 220 And is discharged to the third outlet 560 formed in the first header tank 110.

이에 따라, 본 발명의 통합형 열교환기(1)는 저온 라디에이터 역할을 하는 제1열교환부(A1)와, 수랭식 인터쿨러 역할을 하는 제2열교환부(A2) 및 공랭식 인터쿨러 역할을 하는 제3열교환부(A3)가 하나의 열교환기 내에서 영역이 분리되어 형성될 수 있도록 함으로써, 기존에 각각의 구성을 별도로 형성하여 배관 연결 하던 것에 비해 패키지 크기가 축소될 수 있으며, 조립 및 제작이 간편해져 생산성이 향상될 수 있다.Accordingly, the integrated heat exchanger 1 of the present invention includes a first heat exchanger A1 serving as a low-temperature radiator, a second heat exchanger A2 serving as a water-cooled intercooler, and a third heat exchanger A3 can be formed separately in one heat exchanger, so that the package size can be reduced as compared with the conventional structure in which the respective components are separately formed and piping is connected. .

특히, 본 발명은 과급기로부터 압축된 고온 고압의 압축 공기가 저온 라디에이터를 통과한 냉각수와 1차적으로 열교환 된 다음, 공랭식 인터쿨러 역할을 하는 제3열교환부(A3)에서 외부 공기와 2차적으로 열교환 됨으로써 냉각 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
Particularly, in the present invention, compressed air of high temperature and high pressure compressed from a supercharger is first heat-exchanged with cooling water having passed through a low-temperature radiator, and then second heat is exchanged with external air in a third heat exchanger A3 serving as an air- The cooling efficiency can be greatly improved.

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.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

1 : 통합형 열교환기
2 : 워터펌프
3 : 엔진
A1, A2, A3 : 제1열교환부, 제2열교환부, 제3열교환부
110 : 제1헤더탱크 120 : 제2헤더탱크
131 : 헤더 132 : 탱크
200 : 튜브
210 : 제1튜브 220 : 제2튜브
300 : 핀
410 : 제1구획부재 420 : 제2구획부재
421 : 제1유동부 422 : 제2유동부
510 : 제1유입구 520 : 제1배출구
530 : 제2유입구 540 : 제2배출구
550 : 제3유입구 560 : 제3배출구1: Integrated heat exchanger
2: Water pump
3: engine
A1, A2, A3: first heat exchanger, second heat exchanger, third heat exchanger
110: first header tank 120: second header tank
131: header 132: tank
200: tube
210: first tube 220: second tube
300: pin
410: first partition member 420: second partition member
421: first flow portion 422: second flow portion
510: first inlet 520: first outlet
530: second inlet 540: second outlet
550: third inlet port 560: third outlet port

Claims (10)

통합형 열교환기(1)에 있어서,
제1열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부(A1);
제2열교환매체가 유입되어 상기 제1열교환부(A1)를 통과한 상기 제1열교환매체와 열교환 되는 제2열교환부(A2);
상기 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제3열교환부(A3); 를 포함하여 형성되는 통합형 열교환기.
In the integrated heat exchanger (1)
A first heat exchange unit (A1) through which the first heat exchange medium flows and exchanges heat with the outside air;
A second heat exchange unit (A2) through which the second heat exchange medium flows and is heat-exchanged with the first heat exchange medium that has passed through the first heat exchange unit (A1);
A third heat exchange unit A3 through which the second heat exchange medium having passed through the second heat exchange unit A2 flows and exchanges heat with the outside air; Wherein the heat exchanger is formed of a heat exchanger.
제 1항에 있어서,
상기 통합형 열교환기(1)는
상기 제1열교환매체가 냉각수이고, 상기 제2열교환매체가 과급기에 의해 압축된 과급공기인 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
The method according to claim 1,
The integrated heat exchanger (1)
Wherein the first heat exchange medium is cooling water, and the second heat exchange medium is supercharged air compressed by a supercharger.
제 2항에 있어서,
상기 통합형 열교환기(1)는
상기 제2열교환매체가 상기 제2열교환부(A2)에서 상기 제1열교환매체와 열교환 하여 1차 냉각된 다음,
상기 제3열교환부(A3)에서 외부 공기와 열교환 하여 2차 냉각되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
3. The method of claim 2,
The integrated heat exchanger (1)
The second heat exchange medium is heat-exchanged with the first heat exchange medium in the second heat exchange section (A2) to be first cooled,
And the third heat exchanger (A3) is heat-exchanged with the outside air to be secondarily cooled.
길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)와, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정된 튜브(200)와, 상기 튜브(200) 사이에 개재되는 복수개의 핀(300)을 포함하여 형성되는 통합형 열교환기(1)에 있어서,
상기 통합형 열교환기(1)는
상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)를 높이방향으로 공간을 분리하는 제1구획부재(410)에 의해 높이방향으로 상측 영역에 형성되며, 제1열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제1열교환부(A1);
상기 제1열교환부(A1)에 위치한 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내부 공간이 제1유동부(421)와 제2유동부(422)로 분리되도록 길이방향으로 연장 형성된 제2구획부재(420)가 삽입되며, 상기 제1유동부(421)에 상기 제1열교환매체가 유동되고, 상기 제2유동부(422)에 제2열교환매체가 유동되어 서로 열교환 되는 제2열교환부(A2);
상기 제1구획부재(410)에 의해 분리된 공간 중 높이방향으로 하측 영역에 형성되며, 상기 제2열교환부(A2)를 통과한 제2열교환매체가 유입되어 외부 공기와 열교환 되는 제3열교환부(A3); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
A first header tank 110 and a second header tank 120 formed to be spaced apart from each other in a longitudinal direction and spaced apart from each other by a predetermined distance and a first header tank 110 and a second header tank 120. The first and second header tanks 110, (200), and a plurality of fins (300) interposed between the tubes (200), the integrated heat exchanger (1)
The integrated heat exchanger (1)
The first header tank 110 and the second header tank 120 are formed in the upper region in the height direction by a first partition member 410 separating the spaces from each other in the height direction, A first heat exchange unit (A1) for heat exchange with air;
The inner space of the first header tank 110 or the second header tank 120 located in the first heat exchanging portion A1 is extended in the longitudinal direction so as to be separated into the first fluid portion 421 and the second fluid portion 422, The second partition member 420 is inserted and the first heat exchanging medium flows into the first fluidizing unit 421 and the second heat exchanging medium flows into the second fluidizing unit 422, 2 heat exchange section A2;
A third heat exchange unit formed in a lower region of the space separated by the first partition member 410 in a height direction and having a second heat exchange medium that has passed through the second heat exchange unit A2, (A3); Wherein the heat exchanger is formed to include the heat exchanger.
제 4항에 있어서,
상기 통합형 열교환기(1)는
상기 제1열교환부(A1)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되며, 제1열교환매체가 유입되는 제1유입구(510) 및 배출되는 제1배출구(520);
상기 제2열교환부(A2)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에서 상기 제2유동부(422)와 연통되도록 형성되며, 제2열교환매체가 유입되는 제2유입구(530);
상기 제2유입구(530)로부터 유입되어 상기 제2유동부(422)를 통과한 제2열교환매체가 상기 제3열교환부(A3)로 유입되도록 상기 제2구획부재(420) 일정영역이 중공되어 형성되는 제2배출구(540);
상기 제3열교환부(A3)가 형성되는 영역의 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되며, 상기 제2배출구(540)를 통해 유입된 제2열교환매체가 외부로 배출되는 제3배출구(560); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
5. The method of claim 4,
The integrated heat exchanger (1)
The first heat exchanging part A1 is formed in the first header tank 110 or the second header tank 120 in the area where the first heat exchanging part A1 is formed and includes a first inlet 510 through which the first heat exchanging medium flows, An outlet 520;
The first header tank 110 or the second header tank 120 is formed to communicate with the second flow portion 422 in the region where the second heat exchange portion A2 is formed and the second heat exchange medium A second inlet 530;
A certain region of the second partitioning member 420 is hollow so that the second heat exchange medium flowing from the second inlet 530 and passing through the second fluidizing unit 422 flows into the third heat exchanging unit A3 A second outlet 540 formed therein;
The second heat exchange medium is formed in the first header tank 110 or the second header tank 120 in the region where the third heat exchanging unit A3 is formed and the second heat exchange medium flowing through the second outlet 540 flows to the outside A third outlet 560 to be discharged; Wherein the heat exchanger is formed to include the heat exchanger.
제 5항에 있어서,
상기 통합형 열교환기(1)는
상기 제1유입구(510)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최상측에 인접하여 형성되고,
상기 제1배출구(520)가 상기 제2헤더탱크(120)의 높이방향으로 최하측에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
6. The method of claim 5,
The integrated heat exchanger (1)
The first inlet 510 is formed adjacent to the uppermost side in the height direction of the first header tank 110,
And the first outlet (520) is formed adjacent to the lowermost side in the height direction of the second header tank (120).
제 5항에 있어서,
상기 통합형 열교환기(1)는
상기 제1유입구(510)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최상측에 인접하여 형성되고,
상기 제1배출구(520)가 상기 제1헤더탱크(110)의 높이방향으로 최하측에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
6. The method of claim 5,
The integrated heat exchanger (1)
The first inlet 510 is formed adjacent to the uppermost side in the height direction of the first header tank 110,
And the first outlet (520) is formed adjacent to the lowermost side in the height direction of the first header tank (110).
제 5항에 있어서,
상기 제2구획부재(420)는
길이방향으로 연장 형성된 관형태로, 일단이 상기 제2유입구(530)와 연통되고, 타단이 상기 제2배출구(540)와 연통되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
6. The method of claim 5,
The second partition member (420)
Wherein one end is communicated with the second inlet (530) and the other end is communicated with the second outlet (540) in the form of a tube extending in the longitudinal direction.
제 5항에 있어서,
상기 제2구획부재(420)는
판 형태로 형성되어 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)를 길이방향으로 2 영역으로 분리시키되,
상기 튜브(200)와 인접한 영역에 제1유동부(421)가 형성되고, 나머지 영역에 제2유동부(422)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
6. The method of claim 5,
The second partition member (420)
The first header tank 110 or the second header tank 120 is divided into two regions in the longitudinal direction,
Wherein a first fluid portion (421) is formed in a region adjacent to the tube (200), and a second fluid portion (422) is formed in a remaining region.
제 4항에 있어서,
상기 튜브(200)는
상기 제1열교환부(A1)가 형성되는 영역에 위치한 제1튜브(210)와,
상기 제3열교환부(A3)가 형성되는 영역에 위치한 제2튜브(220)로 이루어지되,
상기 제1튜브(210) 및 제2튜브(220)의 수력직경이 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.5. The method of claim 4,
The tube (200)
A first tube 210 located in a region where the first heat exchanging unit A1 is formed,
And a second tube 220 located in a region where the third heat exchanging unit A3 is formed,
Wherein the first tube (210) and the second tube (220) have different hydraulic diameters.
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