KR20200120509A - 인터쿨러 - Google Patents

인터쿨러 Download PDF

Info

Publication number
KR20200120509A
KR20200120509A KR1020200037310A KR20200037310A KR20200120509A KR 20200120509 A KR20200120509 A KR 20200120509A KR 1020200037310 A KR1020200037310 A KR 1020200037310A KR 20200037310 A KR20200037310 A KR 20200037310A KR 20200120509 A KR20200120509 A KR 20200120509A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
intercooler
side case
flow path
pair
tubes
Prior art date
Application number
KR1020200037310A
Other languages
English (en)
Inventor
오광헌
강병훈
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
Publication of KR20200120509A publication Critical patent/KR20200120509A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • 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
    • 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)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 서로 이격 배치되는 한 쌍의 헤더; 양단이 한 쌍의 상기 헤더에 각각 연결되되, 양측방향으로 서로 이격 배치되는 복수의 튜브; 복수의 튜브 사이에 개재된 복수의 핀; 및 복수의 상기 튜브 중 양측방향 최외각의 튜브의 외측에 각각 배치되는 한 쌍의 측면케이스;를 포함하며, 상기 튜브 내부에는 제1유체가 유동되되, 복수의 상기 튜브 사이로 제2유체가 유동되며, 한 쌍의 상기 측면케이스 중 하나 이상의 측면케이스 내면에는, 상기 제2유체가 유동되는 유로가 형성되도록 이루어져, 장치 내부 전반적으로 균일한 전열이 이루어지도록 제공하는 인터쿨러에 관한 것이다.

Description

인터쿨러{Inter cooler}
본 발명은 인터쿨러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과급기에서 사용된 고온의 과급공기를 냉각유체를 이용하여 냉각하도록, 과급통기가 통하는 복수의 튜브 사이에 냉각유체가 유통되어 열교환이 이루어지는 인터쿨러에 관한 것이다.
인터쿨러는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 냉각시켜주는 장치이다. 즉, 과급기에 의해 급속히 압축된 공기는 온도가 매우 높아져 부피가 팽창하고 산소 밀도가 떨어지게 되어 결과적으로 실린더안의 충전효율이 저하되는 현상이 발생되므로, 인터쿨러를 이용해 압축된 고온의 공기를 냉각함으로써 실린더의 흡입효율이 높아지고 연소효율이 향상되어 연비가 높아지는 것은 물론 이산화탄소 및 매연 등 환경에 유해한 배기가스의 배출도 크게 줄어들도록 하고 있다.
이러한 인터쿨러는 인터쿨러는 냉각방식에 따라 수랭식과 공랭식으로 나눌 수 있다. 상기 수랭식 인터쿨러과 공랭식 인터쿨러는 서로 그 원리는 유사하나, 고온의 공기를 냉각시키는 수단에 따라 구분이 된다. 이때 공랭식 인터쿨러는 외부 공기를 이용하여 압축공기를 냉각시키고, 수랭식 인터쿨러는 차량에 탑재된 냉각수를 이용하여 압축공기를 냉각시키도록 마련될 수 있다.
위와 같은 인터쿨러는 한국등록특허공보 제10-1696871호("수랭식 인터쿨러") 등에서 개시되어 있으며, 도 1을 참조하여 상기한 문헌을 요약하자면 다음과 같다. 인터쿨러는 서로 이격 배치된 제1헤더탱크(2) 및 제2헤더탱크(3)와 그 사이에 배치되는 복수의 튜브(6) 및 핀(7)으로 구성될 수 있다. 그리고 한 쌍의 헤더탱크(2,3)에는 과급기가 출입되는 파이프(4)가 형성되고, 상기 과급기를 냉각하도록 제공되는 냉각유체가 출입되는 파이프(5)가 별도로 마련될 수 있다. 여기서, 상기 인터쿨러는, 복수의 튜브 중에 최외각에 배치되는 튜브를 감싸도록 커버부재(8)가 구비될 수 있다.
이때 상기 커버부재(8)가 마련된 인터쿨러는, 최외각에 배치된 튜브로 압축공기가 유동된다. 하지만 상기 최외각 튜브와 커버부재(8) 사이에는 밀폐되거나 유로가 흐르지 않음에 따라, 상기 인터쿨러 내부에서는 부분적으로 비균일 온도(열섬)가 발생될 수 있다. 이에 따라 위와 같은 현상으로 인하여 종래에는 인터쿨러의 냉각 효율이 저하되는 문제가 발생되었다.
KR 10-1696871 B1 ("수랭식 인터쿨러") 2017.01.16. 공고 JP 5856067 B2 ("熱交換器") 2013.04.25. 공개 WO2016-083479 A1 ("HEAT EXCHANGER WITH IMPROVED SEALING") 2016.06.02. 공개
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최외각 튜브와 측면케이스 사이에 유로를 형성하여 장치 전반적으로 균일한 열 교환이 이루어지도록하며, 상기 유로가 전열을 촉진할 수 있는 다양한 형태로 구비되어 보다 효율적인 가동이 이루어지는 인터쿨러를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 따른 인터쿨러는, 서로 이격 배치되는 한 쌍의 헤더; 양단이 한 쌍의 상기 헤더에 각각 연결되되, 양측방향으로 서로 이격 배치되는 복수의 튜브; 복수의 튜브 사이에 개재된 복수의 핀; 및 복수의 상기 튜브 중 양측방향 최외각의 튜브의 외측에 각각 배치되는 한 쌍의 측면케이스;를 포함하며, 상기 튜브 내부에는 제1유체가 유동되되, 복수의 상기 튜브 사이로 제2유체가 유동되며, 한 쌍의 상기 측면케이스 중 하나 이상의 측면케이스 내면에는, 상기 제2유체가 유동되는 유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1유체 및 제2유체는 각각 과급공기 및 냉각수로 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스의 유로는 상기 제2유체의 유동방향과 나란한 측면케이스의 길이 방향으로 연장된 그루브(Groove)형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스는 상기 유로가 형성된 내면과 대응하는 영역의 외면에 외측으로 돌출되는 돌출부가 배치될 수 있다.
또한, 상기 유로는 상기 측면케이스의 길이 방향을 따라 선형으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 유로는 상기 측면케이스의 길이 방향을 따라 파형(Wave)으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스는 서로 이격 배치되는 복수의 유로를 포함하고, 복수의 상기 유로는 서로 대응되는 형상으로 상기 측면케이스의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.
또한, 서로 인접한 한 쌍의 상기 유로 중, 하나의 유로의 골이 다른 하나의 유로의 마루와 서로 이격될 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 상기 튜브 사이사이마다 냉각유체를 공급하는 냉각유체 분배기;를 더 포함하며, 상기 유로의 단부는 상기 냉각유체 분배기에 연결되어 냉각유체가 유통되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
또한, 한 쌍의 상기 측면케이스 중 하나 이상의 상기 측면케이스가 상기 냉각유체 분배기와 일체로 결합될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스는 상기 유로가 형성된 내면과 대응하는 지점의 외면에 외측으로 돌출되는 돌출부가 배치될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스는 서로 이격 배치되는 복수의 유로를 포함하고, 복수의 상기 유로 중 일부는 서로 다른 면적으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 측면케이스는 복수의 상기 유로가 형성된 내면과 대응하는 지점의 외면에 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부가 배치되되, 복수의 상기 돌출부 중 일부는 서로 다른 면적으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유로와 상기 돌출부의 면적이 서로 대응하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스의 내면이 상기 측면케이스와 인접한 튜브와 접하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 핀은 상기 측면케이스와, 상기 측면케이스에 인접한 튜브 사이에도 개재될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스의 내면에는, 상기 핀과 대응하는 형상의 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면케이스는 상기 홈이 형성된 내면과 대응하는 지점의 외면에 외측으로 돌출되는 돌출부가 배치될 수 있다.
또한, 상기 튜브는 내부에 딤플, 이너핀, 접힘부 및 격벽 중 적어도 하나 이상의 유동제어수단이 포함될 수 있다.
상술한 구성에 의한 본 발명의 본 발명의 인터쿨러는, 측면케이스 상에 그루브 형태의 유로가 형성되어 장치 내부에서 발생되는 열섬 현상을 억제함과 더불어, 최외각 튜브 상에 인입되는 압축공기에 대해서도 양면 모두 열교환이 이루어질 수 있어 보다 효율적인 가동이 이루어질 수 있다. 아울러 본 발명은 최외각 튜브의 전열(傳熱) 성능이 크게 향상되는 장점이 있다. 그리고 본 발명은 양 끝단으로도 냉각유체가 흐르도록 마련되어, 상술한 바와 같이 열섬 현상을 억제함과 더불어, 냉각수의 유동이 촉진되어 비등 현상을 억제할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 측면케이스의 유로가 파형 또는 서로 상이한 면적을 가지는 다수의 유로로써 형성됨에 따라, 전열을 보다 촉진시키는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 인터쿨러를 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터쿨러의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터쿨러의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터쿨러의 평단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터쿨러의 정단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면케이스의 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 다양한 변형예의 측면케이스의 사시도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터쿨러의 정단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인터쿨러의 사시도.
도 12는 본 발명의 다양한 변형예에 따른 튜브의 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 인터쿨러를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
<제1 실시예>
도 2 및 도 3은 본 발명인 인터쿨러의 일 실시예에 관한 것으로, 도 2는 인터쿨러의 사시도를, 도 3은 인터쿨러의 분해사시도를 각각 나타낸다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 인터쿨러는, 제1유체가 유입 및 배출되는 파이프가 각각 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(10)와, 제2유체가 유입 및 배출되는 파이프를 포함하는 한 쌍의 냉각유체 분배기(20)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 한 쌍의 상기 헤더탱크(10)와 한 쌍의 상기 냉각유체 분배기(20)가 서로 이격 배치되고, 본 발명은 테두리가 한 쌍의 상기 헤더탱크(10) 및 한 쌍의 상기 냉각유체 분배기(20)와 결합되는 측면케이스(100)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 상기 제1유체는 고온의 압축공기인 과급공기로, 상기 제2유체는 상기 과급공기를 냉각하는 냉각수 등의 냉각유체로 이루어질 수도 있다.
이때 한 쌍의 상기 헤더탱크(10) 중 전면에 배치되는 헤더탱크(10)에는 고온의 과급공기가 유입(Ain)되는 제1입구파이프가 형성되고, 후면에 배치되는 헤더탱크(10)에는 냉각된 압축공기가 배출(Aout)되는 제1출구파이프가 형성될 수 있다. 그리고 한 쌍의 상기 냉각유체 분배기(20)에도 냉각유체가 유입(Fin)되는 제2입구파이프 및 냉각유체가 배출(Fout)되는 제2출구파이프가 포함될 수 있다. 여기서 상기 제1입구파이프 및 제2출구파이프는 도시된 바와 같이 하나의 냉각유체 분배기(20) 상에 형성되고, 다른 하나의 냉각유체 분배기(20)에서는 회수되도록 라인이 형성될 수 있다. 아울러 한 쌍의 상기 냉각유체 분배기(20) 상에 제2입구파이프 및 제2출구파이프가 각각 배치될 수도 있다.
이어 도 3을 참조하면, 한 쌍의 상기 헤더탱크(10)는 각각 헤더(11) 및 과급탱크(12)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 한 쌍의 상기 헤더탱크(10) 각각의 과급탱크(12) 상에는, 상기 제1입구파이프 및 제1출구파이프가 각각 배치되어 고온의 과급공기가 유입 및 냉각된 과급공기가 배출되는 유로를 형성할 수 있다. 그리고 제1입구파이프를 포함하는 과급탱크(12)와 결합되는 헤더(11)는 유입된 과급공기를 코어부(30) 상에 공급하도록 이루어질 수 있으며, 상기 코어부(30) 상에 복수의 튜브가 있는 경우에는 상기 헤더(11)가 과급공기를 각각의 튜브로 분배하도록 구성될 수 있다. 그리고 제1출구파이프를 포함하는 과급탱크(12)와 결합되는 헤더(11)는 냉각되어 복수의 튜브 각각에서 배출되는 과급공기를 취합하여 배출하도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 냉각유체 분배기(20)는, 인터쿨러가 공랭식으로 구성되는 경우에 외부공기를 유동시켜 상기 과급공기를 냉각하고, 인터쿨러가 수랭식으로 구성되는 경우에는 차량의 냉각수 등을 이용하여 상기 과급공기를 냉각하도록 이루어질 수 있다. 이때 상기 냉각유체 분배기(20)의 제2입구파이프를 통해 유입되는 냉각유체는 상기 코어부(30)의 복수의 튜브 사이사이 마다 유입되어, 튜브 사이에 유동되는 과급공기와 열교환이 이루어질 수 있다.
여기서 하나 또는 한 쌍의 측면케이스(100)에는 내면에 유로(110)가 형성될 수 있으며, 상기 유로(110) 상에 냉각유체 분배기(20)를 통해 유입된 냉각유체가 공급되도록 이루어질 수 있다. 이에 따라 상기 코어부(30)의 최외각에 배치된 튜브 또한 내측면 및 외측면 모두 냉각유체와의 열교환이 이루어질 수 있어, 본 발명은 보다 전열 효율이 향상되는 인터쿨러를 제공하는 장점이 있다.
그리고 상기 측면케이스(100)는 한 쌍의 상기 헤더탱크(10) 각각과 결합하도록 양단측 테두리에 한 쌍의 결합부재(120)가 형성할 수 있으며, 본 발명은 유로(110)와 결합부재(120)를 모두 포함하는 측면케이스(100)를 통해 누수지점을 보다 줄일 수 있어 경제성 및 생산성이 높은 인터쿨러를 제공할 수 있다. 이를 부가적으로 설명하자면, 상기 측면케이스(100)는 유로(110)가 복수의 상기 튜브 사이사이에 인입된 냉각유체가 유동되는 방향과 대응되도록 그루브 형인 홈이 연장 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 냉각유체 분배기(20)에서 인입된 냉각유체는 양단이 개방된 그루브 형태의 유로(110)의 일단으로 유입될 수 있으며, 상기 냉각유체가 타단으로 유동되는 동안 상기 과급공기와의 열교환이 이루어지도록 마련될 수 있다. 이처럼 유로(110)가 마련된 측면케이스(100)가 상기 헤더탱크(10) 혹은 냉각유체 분배기(20)와 직접 결합되기에, 본 발명은 최외각에 배치된 튜브의 양면을 냉각하기 위한 구성을 별도로 포함하지 않고도 해결할 수 있어, 누수지점이 감소되는 장점으로 이어진다.
도 4 및 도 5는 본 발명인 인터쿨러의 일 실시예에 관한 것으로, 도 4는 도 2의 A-A`선에 따른 인터쿨러의 평단면도를, 도 5는 도 2의 B-B`선에 따른 인터쿨러의 정단면도를 각각 나타낸다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명은, 상기 코어부(30)가 상술한 바와 같이 서로 양측방향으로 이격 배치되는 복수의 튜브(31)와 복수의 상기 튜브(31) 사이에 개재된 복수의 핀(32)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 상기 측면케이스(100)의 내면은 최외각에 배치된 튜브(31)의 외측면과 접하도록 배치될 수 있으며, 상기 측면케이스(100)의 내면에 유로(110)가 형성되어 냉각유체가 흐르도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 유로(110)는 복수로 이루어질 수 있으며, 복수의 유로(110)는 냉각유체가 흐르는 방향(도면 상에는 관통되는 방향)과 수직되는 방향으로, 서로 이격 배치되어 형성될 수 있다. 그리고 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 유로(110)는 복수의 상기 핀(32)이 연통되는 방향과 나란하도록 연통될 수 있으며, 본 발명은 이와 같은 유로(110)가 복수로 이루어져 최외각의 튜브(31)의 외측면에서도 열교환이 이루어지도록 제공할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명인 인터쿨러의 일 실시예에 관한 것으로, 도 6은 측면케이스의 사시도를, 도 7 내지 도 9는 다양한 변형예에 따른 측면케이스의 사시도를 각각 나타낸다.
먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 측면케이스(100)는 한 쌍으로 이루어져 좌우측 방향으로 이격 배치될 수 있으며, 각각에 형성된 유로(110)가 서로 대면하도록 이루어질 수 있다. 그리고 상기 유로(110)는 상하방향으로 연장되는 그루브 형태로 이루어지고, 전후방향으로 이격 배치되어 보다 많은 양의 냉각유체가 유통되도록 이루어질 수 있다. 이때 상기 유로(110)는 상하방향을 따라 선형으로 연장될 수 있다.
여기서 방향은 보다 명확한 설명을 위해 기재한 것으로, 본 발명의 구성이 해당 방향으로 형성되는 것으로 한정하지는 아니하며, 상기 유로(110)가 도면 상의 상하 축에서 전후방향으로 기울어진 방향으로 구성되는 등 여러 형태로 변형이 가능하다. 그리고 도 7에서 도시된 바와 같이, 본 발명은(100)은 상기 유로(110)가 형성된 내측 면과 대응하는 지점의 외면에 돌출부(130)가 형성되도록 이루어질 수도 있다. 이에 따라 본 발명은 상기 측면케이스(100)의 제작이 용이해져 생산성이 보다 향상될 수 있으며, 외부에서 상기 유로(110)의 형상을 상기 돌출부(130)의 형상을 통해 간접적으로 관측할 수 있는 장점과 더불어, 제작이 보다 용이해지는 장점이 있다.
이어 도 8을 참조하면, 본 발명의 유로(110)는 상하로 연장되되 파형으로 이루어져 전열 효율이 보다 향상될 수 있다. 이를 파형을 그리는 진동분야의 용어를 이용하여 설명하자면, 본 발명은 복수의 유로(110) 중 하나의 유로(110)의 골과 인접한 다른 하나의 유로(110)의 마루가 서로 맞닿지 않도록 형성될 수 있으며, 복수의 유로(110)가 서로 동일한 높이에 골이 형성되거나, 서로 동일한 높이에 골이나 마루가 배치되도록 하여 보다 상기 유로(110)가 보다 넓은 면적으로 튜브와 접하도록 이루어질 수 있다. 즉, 하나의 유로(110)의 골이 다른 하나의 유로(100)의 마루보다 상대적으로 후방 측에 배치됨에 따라, 유로(100)의 길이가 길어져 전열 효율의 향상되는 장점이 있다.
그리고 본 발명은 도 9에서 도시된 바와 같이, 복수의 상기 유로(110)는 제1유로(111) 및 제2유로(112)를 포함하고, 상기 제1유로(111) 및 제2유로(112)가 서로 다른 직경으로 이루어질 수 있다. 여기서 직경은 도 9 상의 평단면도 상에서의 홈의 너비 또는 최내측까지의 깊이 혹은 너비와 깊이의 곱일 수 있으며, 홈이 파져있는 면적이 서로 상이하도록 이루어질 수 있다. 또는 하나의 제1유로(111) 상에서도 일부 구간에서 면적이 좁아지거나 넓어져 냉각유체의 유속을 제어할 수도 있다. 아울러 본 발명은 열섬현상이 발생되는 지점에 상대적으로 면적 또는 직경이 넓은 유로(110)가 형성되어 장치 내부가 전반적으로 균일한 온도로 이루어지도록 제공할 수 있다.
<제2 실시예>
도 10은 본 발명인 인터쿨러의 다른 실시예에 관한 것으로, 도 10은 인터쿨러의 정단면도를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 인터쿨러는, 전후방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 헤더탱크(10)와, 그 사이에 배치되는 복수의 튜브(31) 및 복수의 핀(32)을 포함하고, 좌우 양측에 배치되는 측면케이스(100)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 복수의 상기 튜브(31)는 양단이 상기 헤더탱크(10)에 연결되어 고온의 과급공기가 유입되고 냉각된 과급공기가 배출될 수 있으며, 복수의 상기 튜브(31)는 서로 좌우방향으로 이격 배치될 수 있다. 그리고 복수의 상기 핀(32)은 복수의 상기 튜브(31)의 사이사이마다 개재될 수 있다.
여기서 본 발명은 상기 핀(32)이 최외각 튜브(31)와 이와 인접한 측면케이스(100) 사이에 배치될 수 있다. 이때 상기 측면케이스(100)의 내면에는 상기 핀(32)의 외측 형상과 대응하는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 측면케이스(100) 상에 결합된 핀(32)의 내측면과 상기 최외각 튜브(31)의 외측면 사이에는 유로(110)가 형성될 수 있다.
이때 본 발명은 양측방향에 배치된 한 쌍의 최외각 튜브(31)의 외측에 모두 핀(32)이 배치되고, 이와 인접한 한 쌍의 상기 측면케이스(100)의 내면 상에 핀(32)이 결합되어 유로(110)가 형성되거나, 하나의 측면케이스(100)에는 핀(32)이 결합되고 다른 하나의 측면케이스(100)에는 유로(110)가 그루브 형태로 파여지도록 형성될 수 있다.
<제3 실시예>
도 11은 본 발명인 인터쿨러의 또 다른 실시예에 관한 것으로, 도 11-(a) 및 도 11-(b)는 각각 인터쿨러의 사시도를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 상기 측면케이스(100)는, 상기 냉각유체 분배기(20)와 일체로 결합될 수도 있다. 도 11-(a)는 한 쌍의 상기 측면케이스(100)가 한 쌍의 상기 냉각유체 분배기(20)와 각각 결합되어, 하나의 측면케이스(100)와 하나의 냉각유체 분배기(20)가 일체로 형성되고, 다른 하나의 측면케이스(100)와 다른 하나의 냉각유체 분배기(20)가 일체로 형성되는 것을 도시하고 있다. 이에 따라 본 발명은 제품 조립이 보다 용이하면서 상기 측면케이스(100)와 냉각유체 분배기(20) 사이로 유체가 새어나가는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 아울러 도 11-(b)는 한 쌍의 측면케이스(100)가 한 쌍의 상기 냉각유체 분배기(20) 중 어느 하나의 냉각유체 분배기(20) 상에 일체로 결합된 것을 도시하고 있다. 이처럼 본 발명의 인터쿨러는 상기 측면케이스(100) 및 냉각유체 분배기(20)가 "ㄱ"자 형상으로 일체로 구성되거나, "ㄷ"자 형상으로 일체로 구성될 수도 있으며, 하나의 상기 측면케이스(100)는 상기 냉각유체 분배기(20)에 일체로 결합되고 다른 하나의 상기 측면케이스(100)는 별도로 결합되도록 형성될 수도 있다.
도 12는 튜브의 다양한 변형예에 따른 인터쿨러에 관한 것으로, 도 12-(a) 내지 12-(d)는 튜브의 단면도를 나타낸다.
도 12-(a)를 참조하면, 제1변형예에 따른 본 발명의 튜브(31)는, 내부에 중공이 형성된 튜브몸체(31a) 및 상기 튜브몸체(31a)의 내면 상에 형성되어 내측으로 돌출된 딤플(31b)을 포함할 수 있다. 이때 상기 딤플(31b)은 복수로 형성되어 상기 튜브몸체(31a)의 내면의 둘레를 따라 서로 이격 배치될 수 있으며, 상기 딤플(31b)의 돌출 폭은 상기 튜브몸체(31a)의 단축의 내경과 대응하거나 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 튜브몸체(31a) 내부에 유동되는 과급공기가 상기 딤플(31b)에 의해 제어될 수 있다.
도 12-(b)를 참조하면, 제2변형예에 따른 본 발명의 튜브(31)는, 접철식으로 구성되어 접힘부(31c)가 중공 상에 형성된 튜브몸체(31a)를 포함할 수 있다. 이때 상기 튜브몸체(31a)는 하나의 판재가 접혀 "B"자 형상으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 튜브(31)는 내면의 둘레 방향을 따라 서로 이격 배치되는 딤플(31b)을 더 포함할 수도 있다. 이에 따라 상기 튜브몸체(31a) 내부에 유동되는 과급공기가 상기 접힘부(31c) 및 딤플(31b)을 통해 제어될 수도 있다.
도 12-(c)를 참조하면, 제3변형예에 따른 본 발명의 튜브(31)는, 내부에 중공이 형성된 튜브몸체(31a)와, 상기 튜브몸체(31a)의 중공 상에 배치되는 이너핀(31d)을 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 튜브몸체(31a) 내부에 유동되는 과급공기가 이너핀(31d)을 통해 제어될 수 있다. 여기서 상기 튜브몸체(31a)는 "B"타입으로 구성되어 접힘부를 기준으로 양측에 한 쌍의 이너핀이 삽입될 수도 있다.
도 12-(d)를 참조하면, 제4변형예에 따른 본 발명의 튜브(31)는, 내부에 중공이 형성된 튜브몸체(31a) 및 상기 튜브몸체(31a)의 내부 상에 배치되어 복수의 유로(L)로 구획하는 격벽(31e)을 포함할 수 있다. 이때 상기 격벽(31e)은 상기 튜브몸체(31a)와 일체로 구성되거나, 상술한 이너핀과 같이 별개로 장착될 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.
10 : 헤더탱크
11 : 헤더 12 : 과급탱크
20 : 냉각유체 분배기
30 : 코어부 31 : 튜브
31a : 튜브몸체 31b : 딤플
31c : 접힘부 31d : 이너핀
31e : 격벽 32 : 핀
100 : 측면케이스
110 : 유로
111 : 제1유로 112 : 제2유로
120 : 결합부재
130 : 돌출부
131 : 제1돌기 132 : 제2돌기

Claims (19)

  1. 서로 이격 배치되는 한 쌍의 헤더;
    양단이 한 쌍의 상기 헤더에 각각 연결되되, 양측방향으로 서로 이격 배치되는 복수의 튜브;
    복수의 튜브 사이에 개재된 복수의 핀; 및
    복수의 상기 튜브 중 양측방향 최외각의 튜브의 외측에 각각 배치되는 한 쌍의 측면케이스;
    를 포함하며,
    상기 튜브 내부에는 제1유체가 유동되되, 복수의 상기 튜브 사이로 제2유체가 유동되며,
    한 쌍의 상기 측면케이스 중 하나 이상의 측면케이스 내면에는, 상기 제2유체가 유동되는 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1유체 및 제2유체는 각각 과급공기 및 냉각수인 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측면케이스의 유로는,
    상기 제2유체의 유동방향과 나란한 측면케이스의 길이 방향으로 연장된 그루브(Groove)형인 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측면케이스는,
    상기 유로가 형성된 내면과 대응하는 영역의 외면에 외측으로 돌출되는 돌출부가 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 유로는,
    상기 측면케이스의 길이 방향을 따라 선형으로 연장되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 유로는,
    상기 측면케이스의 길이 방향을 따라 파형(Wave)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 측면케이스는 서로 이격 배치되는 복수의 유로를 포함하고,
    복수의 상기 유로는 서로 대응되는 형상으로 상기 측면케이스의 길이 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  8. 제7항에 있어서,
    서로 인접한 한 쌍의 상기 유로 중, 하나의 유로의 골이 다른 하나의 유로의 마루와 서로 이격된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  9. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 튜브 사이사이마다 냉각유체를 공급하는 냉각유체 분배기;
    를 더 포함하며,
    상기 유로의 단부는 상기 냉각유체 분배기에 연결되어 냉각유체가 유통되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  10. 제9항에 있어서,
    한 쌍의 상기 측면케이스 중 하나 이상의 상기 측면케이스가 상기 냉각유체 분배기와 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 측면케이스는,
    상기 유로가 형성된 내면과 대응하는 지점의 외면에 외측으로 돌출되는 돌출부가 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 측면케이스는 서로 이격 배치되는 복수의 유로를 포함하고,
    복수의 상기 유로 중 일부는 서로 다른 면적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측면케이스는,
    복수의 상기 유로가 형성된 내면과 대응하는 지점의 외면에 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부가 배치되되,
    복수의 상기 돌출부 중 일부는 서로 다른 면적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유로와 상기 돌출부의 면적이 서로 대응하는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 측면케이스의 내면이, 상기 측면케이스와 인접한 튜브와 접하는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 핀은,
    상기 측면케이스와, 상기 측면케이스에 인접한 튜브 사이에도 개재되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 측면케이스의 내면에는,
    상기 핀과 대응하는 형상의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 측면케이스는,
    상기 홈이 형성된 내면과 대응하는 지점의 외면에 외측으로 돌출되는 돌출부가 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 내부에 딤플, 이너핀, 접힘부 및 격벽 중 적어도 하나 이상의 유동제어수단이 포함된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
KR1020200037310A 2019-04-12 2020-03-27 인터쿨러 KR20200120509A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190043069 2019-04-12
KR20190043069 2019-04-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200120509A true KR20200120509A (ko) 2020-10-21

Family

ID=73034558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200037310A KR20200120509A (ko) 2019-04-12 2020-03-27 인터쿨러

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200120509A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5856067B2 (ja) 2009-12-18 2016-02-09 ヴァレオ システム テルミク 熱交換器
KR101696871B1 (ko) 2010-09-06 2017-01-16 한온시스템 주식회사 수랭식 인터쿨러

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5856067B2 (ja) 2009-12-18 2016-02-09 ヴァレオ システム テルミク 熱交換器
KR101696871B1 (ko) 2010-09-06 2017-01-16 한온시스템 주식회사 수랭식 인터쿨러

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WO2016-083479 A1 ("HEAT EXCHANGER WITH IMPROVED SEALING") 2016.06.02. 공개

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8069905B2 (en) EGR gas cooling device
CN102893012B (zh) 具有egr气体冷却构造的气缸盖及其制造方法
US6595274B2 (en) Exhaust gas heat exchanger
US10151279B2 (en) Apparatus for cooling vehicle engine
KR101696871B1 (ko) 수랭식 인터쿨러
JP5850693B2 (ja) 熱交換器用チューブ
WO2015107882A1 (ja) インタークーラ
US20070017661A1 (en) Heat exchanger
US10202880B2 (en) Exhaust heat exchanger
JP2007177786A (ja) インタークーラの出入口配管構造およびインタークーラ
US6976530B2 (en) Exhaust heat exchanger
JP2011122818A (ja) 管束を有する熱交換器
JP2019511695A (ja) ガス再循環システムにおけるｅｇｒ冷却器として使用される熱交換器
US11802527B2 (en) Gasoline EGR cooler with improved thermo-mechanical fatigue life
CN101245973B (zh) 双u型回路换热器
CN108317018A (zh) 气缸盖冷却装置及其制作方法以及气缸盖冷却系统
KR20200120509A (ko) 인터쿨러
KR20140088124A (ko) 가스, 특히 엔진 배기 가스용 열 교환기
KR101207839B1 (ko) 수랭식 인터쿨러 일체형 열교환기
KR20160009409A (ko) 통합형 열교환기
JP2011214550A (ja) シリンダヘッドの排気再循環装置
KR102173379B1 (ko) 차량용 ｅｇｒ 쿨러
JP2016023550A (ja) コルゲートフィン式熱交換器
CN115176120A (zh) 热交换器
KR20150133019A (ko) 수랭식 인터쿨러