KR20230075229A - 통합형 라디에이터 - Google Patents

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KR20230075229A
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김기현
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

개시된 통합형 라디에이터는, 상측튜브와, 상기 상측튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1상측탱크와, 상기 제1상측탱크에 밀봉적으로 결합된 제1상측헤더와, 상기 상측튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2상측탱크와, 상기 제2상측탱크에 밀봉적으로 결합된 제2상측헤더를 포함한 상측영역; 하측튜브와, 상기 하측튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1하측탱크와, 상기 제1하측탱크에 밀봉적으로 결합된 제1하측헤더와, 상기 하측튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2하측탱크와, 상기 제2하측탱크에 밀봉적으로 결합된 제2하측헤더를 포함한 하측영역; 및 중간튜브와, 상기 중간튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1중간탱크와, 상기 제1중간탱크에 밀봉적으로 결합된 제1중간헤더와, 상기 중간튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2중간탱크와, 상기 제2중간탱크에 밀봉적으로 결합된 제2중간헤더를 포함한 중간영역;를 포함할 수 있고, 상측냉각수가 상기 상측튜브를 통과하도록 구성되고, 하측냉각수가 상기 하측튜브를 통과하도록 구성되며, 냉각매체가 상기 중간튜브에 수용되도록 구성될 수 있다.

Description

통합형 라디에이터{INTEGRATED RADIATOR}
본 발명은 통합형 라디에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중간영역이 상측영역 및 하측영역 사이에 개재된 통합형 라디에이터에 관한 것이다.
차량은 그 전방측에 탑재된 복수의 라디에이터를 포함한다. 복수의 라디에이터는 차량의 전방그릴에 인접하게 배치되고, 각 라디에이터는 전방그릴을 통해 유입된 공기와 열교환하도록 구성된다. 구체적으로, 냉각수가 각 라디에이터의 내부통로를 통과하고, 공기가 각 라디에이터의 외부표면을 가로질러 통과함으로써 공기 및 냉각수 사이에서 열교환이 이루어진다.
복수의 라디에이터는 상대적으로 고온을 가진 고온 냉각수가 통과하는 고온라디에이터(high temperature radiator)와, 상대적으로 저온을 가진 저온 냉각수가 통과하는 저온라디에이터(low temperature radiator)로 구분된다. 고온라디에이터 및 저온라디에이터는 유체적으로 분리되고, 고온라디에이터가 저온라디에이터에 대해 물리적으로 분리된다.
종래기술에 따르면, 차량의 프론트컴파트먼트 내에서 고온라디에이터 및 저온라디에이터가 차량의 길이방향을 따라 배치된다. 이에 고온라디에이터 및 저온라디에이터의 레이아웃, 패키징이 복잡해지고, 중량 및 원가 등이 상승한다. 이에, 고온라디에이터 및 저온라디에이터가 상하로 적층되는 통합형 라디에이터에 대한 연구개발이 진행되고 있다.
한편, 고온라디에이터 및 저온라디에이터가 서로 간에 직접적으로 접촉함에 따라 열이 고온라디에이터 및 저온라디에이터 사이에서 전달될 수 있고, 이에 고온라디에이터 및 저온라디에이터는 서로 간에 열영향을 받을 수 있다. 이로 인해, 고온라디에이터의 출구로부터 배출된 고온냉각수의 출구온도 및 저온라디에이터에서 배출되는 저온냉각수의 출구온도를 상대적으로 낮추기 어려울 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 냉각매체를 수용한 중간영역이 상측냉각수가 통과하는 상측영역과 하측냉각수가 통과하는 하측영역 사이에 개재됨으로써 상측영역 및 하측영역 중에서 적어도 하나의 영역에 대한 냉각성능이 개선되거나 상측영역의 냉각성능 및 하측영역의 냉각성능이 함께 개선될 수 있는 통합형 라디에이터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 통합형 라디에이터는, 상측튜브와, 상기 상측튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1상측탱크와, 상기 제1상측탱크에 밀봉적으로 결합된 제1상측헤더와, 상기 상측튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2상측탱크와, 상기 제2상측탱크에 밀봉적으로 결합된 제2상측헤더를 포함한 상측영역; 하측튜브와, 상기 하측튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1하측탱크와, 상기 제1하측탱크에 밀봉적으로 결합된 제1하측헤더와, 상기 하측튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2하측탱크와, 상기 제2하측탱크에 밀봉적으로 결합된 제2하측헤더를 포함한 하측영역; 및 중간튜브와, 상기 중간튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1중간탱크와, 상기 제1중간탱크에 밀봉적으로 결합된 제1중간헤더와, 상기 중간튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2중간탱크와, 상기 제2중간탱크에 밀봉적으로 결합된 제2중간헤더를 포함한 중간영역;를 포함할 수 있고, 상측냉각수가 상기 상측튜브를 통과하도록 구성되고, 하측냉각수가 상기 하측튜브를 통과하도록 구성되며, 냉각매체가 상기 중간튜브에 수용되도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 냉각매체를 수용한 중간영역이 상측냉각수가 통과하는 상측영역과 하측냉각수가 통과하는 하측영역 사이에 개재됨으로써 상측영역 및 하측영역 중에서 적어도 하나의 영역에 대한 냉각성능이 개선되거나 상측영역의 냉각성능 및 하측영역의 냉각성능이 함께 개선될 수 있다. 예컨대, 상측냉각수 및 하측냉각수 사이의 온도차이가 상대적으로 낮은 경우, 중간영역이 상측영역의 냉각 및 하측영역의 냉각을 보조함으로써 상측영역의 냉각성능 및 하측영역의 냉각성능이 모두 개선될 수 있다. 상측냉각수 및 하측냉각수 사이의 온도차이가 상대적으로 큰 경우에, 중간영역이 상대적으로 고온인 영역에서 상대적으로 저온인 영역으로 열을 전달함으로써 상측영역 및 하측영역 중에서 적어도 하나의 영역에 대한 냉각성능을 개선할 수 있다.
상기 중간영역은 복수의 배플에 의해 상기 상측영역 및 상기 하측영역에 대해 유체적으로 분리되도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 중간영역이 복수의 배플에 의해 상측영역 및 하측영역에 대해 유체적으로 분리됨으로써 상측냉각수, 냉각매체, 하측냉각수 등이 누설됨이 확실하게 방지될 수 있다.
상기 복수의 배플은, 상기 제1상측탱크의 하단으로부터 상기 제1상측헤더의 하단을 향해 수평으로 연장된 제1상측배플과, 상기 제1하측탱크의 상단으로부터 상기 제1하측헤더의 상단을 향해 수평으로 연장된 제1하측배플과, 상기 제2상측탱크의 하단으로부터 상기 제2상측헤더의 하단을 향해 수평으로 연장된 제2상측배플과, 상기 제2하측탱크의 상단으로부터 상기 제2하측헤더의 상단을 향해 수평으로 연장된 제2하측배플을 포함할 수 있다.
이를 통해, 중간영역의 제1중간챔버는 제1상측배플 및 제1하측배플에 의해 밀봉성이 확보될 수 있고, 중간영역의 제2중간챔버는 제2상측배플 및 제2하측배플에 의해 그 밀봉성이 확보될 수 있다.
상기 중간튜브의 각 단부를 차단하도록 구성된 차단유닛을 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 중간튜브의 각 단부가 차단유닛에 의해 밀봉적으로 차단됨으로써 중간튜브에 수용된 냉각매체의 누설이 확실하게 방지될 수 있다.
상기 차단유닛은, 상기 중간튜브의 제1단부를 밀봉적으로 차단하도록 구성된 제1차단유닛과, 상기 중간튜브의 제2단부를 밀봉적으로 차단하도록 구성된 제2차단유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1차단유닛은 상기 제1중간헤더의 일측가장자리에에서 연장된 제1차단리브와, 상기 제1차단리브에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제1차단부를 포함할 수 있다. 상기 제1차단부는 상기 중간튜브의 제1단부를 차단하도록 구성될 수 있다.
상기 제1차단유닛을 밀봉적으로 지지하는 제1지지유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제1지지유닛은, 상기 제1중간헤더의 타측가장자리로부터 연장된 제1지지리브와, 상기 제1지지리브에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제1지지부를 포함할 수 있다. 상기 제1지지부는 상기 제1차단부에 밀착되도록 구성될 수 있다.
상기 제1지지유닛은 상기 제1지지부의 일측 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제1에지 지지부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 제1지지유닛이 제1차단유닛을 밀봉적으로 지지함으로써 중간튜브의 제1단부에 대한 밀봉성이 충분히 확보될 수 있다.
상기 제2차단유닛은 상기 제2중간헤더의 타측가장자리에서 연장된 제2차단리브와, 상기 제2차단리브에 폴링 및 언폴딩가능하게 연결된 제2차단부를 포함할 수 있다. 상기 제2차단부는 상기 중간튜브의 제2단부를 차단하도록 구성될 수 있다.
상기 제2차단유닛을 밀봉적으로 지지하는 제2지지유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제2지지유닛은, 상기 제2중간헤더의 타측가장자리로부터 연장된 제2지지리브와, 상기 제2지지리브에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제2지지부를 포함할 수 있다. 상기 제2지지부는 상기 제2차단부에 밀착되도록 구성될 수 있다.
상기 제2지지유닛은 상기 제2지지부의 일측 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제2에지 지지부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 제2지지유닛이 제2차단유닛을 밀봉적으로 지지함으로써 중간튜브의 제2단부에 대한 밀봉성이 충분히 확보될 수 있다.
본 발명에 의하면, 냉각매체를 수용한 중간영역이 상측냉각수가 통과하는 상측영역과 하측냉각수가 통과하는 하측영역 사이에 개재됨으로써 상측영역 및 하측영역 중에서 적어도 하나의 영역에 대한 냉각성능이 개선되거나 상측영역의 냉각성능 및 하측영역의 냉각성능이 함께 개선될 수 있다. 예컨대, 상측냉각수 및 하측냉각수 사이의 온도차이가 상대적으로 낮은 경우, 중간영역이 상측영역의 냉각 및 하측영역의 냉각을 보조함으로써 상측영역의 냉각성능 및 하측영역의 냉각성능이 모두 개선될 수 있다. 상측냉각수 및 하측냉각수 사이의 온도차이가 상대적으로 큰 경우에, 중간영역이 상대적으로 고온인 영역에서 상대적으로 저온인 영역으로 열을 전달함으로써 상측영역 및 하측영역 중에서 적어도 하나의 영역에 대한 냉각성능을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합형 라디에이터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 라디에이터를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 라디에이터를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 라디에이터를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 라디에이터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 통합형 라디에이터를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 라디에이터의 제1중간헤더에 제공된 제1차단유닛 및 제1지지유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 라디에이터의 중간튜브의 제1단부가 제1차단유닛 및 제1지지유닛에 의해 차단되는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 통합형 라디에이터의 제2중간헤더에 제공된 제2차단유닛 및 제2지지유닛을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 라디에이터의 중간튜브의 제2단부가 제2차단유닛 및 제2지지유닛에 의해 차단되는 것을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 통합형 라디에이터는, 상측영역(1)과, 상측영역(1)의 아래에 위치한 하측영역(2)과, 상측영역(1) 및 하측영역(2) 사이에 배치된 중간영역(3)을 포함할 수 있다.
상측영역(1)은 하나 이상의 상측튜브(11)와, 상측튜브(11)의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1상측탱크(5a)와, 상측튜브(11)의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2상측탱크(6a)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상측튜브(11)는 복수의 상측튜브(11)로 이루어질 수 있고, 복수의 상측튜브(11)는 상하로 이격될 수 있다. 인접한 상측튜브(11)들 사이의 틈새로 공기가 통과할 수 있고, 냉각수가 각 상측튜브(11)의 내부통로로 통과할 수 있다. 도 6을 참조하면, 냉각핀(11a)이 인접한 상측튜브(11)들 사이에 개재될 수 있다. 상측튜브(11)는 제1상측탱크(5a)와 유체적으로 연결된 제1단부와, 제2상측탱크(6a)와 유체적으로 연결된 제2단부를 가질 수 있다. 제1상측탱크(5a)의 길이방향 축선 및 제2상측탱크(6a)의 길이방향 축선은 상측튜브(11)의 길이방향 축선에 대해 직교할 수 있다. 제1상측헤더(7a)가 제1상측탱크(5a)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 이에 제1상측헤더(7a) 및 제1상측탱크(5a)는 제1상측챔버(9a)를 한정할 수 있다. 상측튜브(11)의 제1단부는 제1상측헤더(7a)의 끼움홀에 밀봉적으로 끼워질 수 있고, 상측튜브(11)는 제1상측챔버(9a)와 유체적으로 소통할 수 있다. 제2상측헤더(8a)가 제2상측탱크(6a)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 이에 제2상측헤더(8a) 및 제2상측탱크(6a)는 제2상측챔버(10)를 한정할 수 있다. 상측튜브(11)의 제2단부는 제2상측헤더(8a)의 끼움홀에 밀봉적으로 끼워질 수 있고, 상측튜브(11)는 제2상측챔버(10a)와 유체적으로 소통할 수 있다.
하측영역(2)은 하나 이상의 하측튜브(12)와, 하측튜브(12)의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1하측탱크(5b)와, 하측튜브(12)의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2하측탱크(6b)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 하측튜브(12)는 복수의 하측튜브(12)로 이루어질 수 있고, 복수의 하측튜브(12)는 상하로 이격될 수 있다. 인접한 하측튜브(12)들 사이의 틈새로 공기가 통과할 수 있고, 냉각수가 각 하측튜브(12)의 내부통로로 통과할 수 있다. 도 6을 참조하면, 냉각핀(12a)이 인접한 하측튜브(12)들 사이에 개재될 수 있다. 하측튜브(12)는 제1하측탱크(5b)와 유체적으로 연결된 제1단부와, 제2하측탱크(6b)와 유체적으로 연결된 제2단부를 가질 수 있다. 제1하측탱크(5b)의 길이방향 축선 및 제2하측탱크(6b)의 길이방향 축선은 하측튜브(12)의 길이방향 축선에 대해 직교할 수 있다. 제1하측헤더(7b)가 제1하측탱크(5b)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 이에 제1하측헤더(7b) 및 제1하측탱크(5b)는 제1하측챔버(9b)를 한정할 수 있다. 하측튜브(12)의 제1단부는 제1하측헤더(7b)의 끼움홀에 밀봉적으로 끼워질 수 있고, 이에 하측튜브(12)는 제1하측챔버(9b)와 유체적으로 소통할 수 있다. 제2하측헤더(8b)가 제2하측탱크(6b)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 이에 제2하측헤더(8b) 및 제2하측탱크(6b)는 제2하측챔버(10b)를 한정할 수 있다. 하측튜브(12)의 제2단부는 제2하측헤더(8b)의 끼움홀에 밀봉적으로 끼워질 수 있고, 이에 하측튜브(12)는 제2하측챔버(10b)와 유체적으로 소통할 수 있다.
중간영역(3)은 하나 이상의 중간튜브(13)와, 중간튜브(13)의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1중간탱크(5c)와, 중간튜브(13)의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2중간탱크(6c)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 중간튜브(13)는 복수의 중간튜브(13)로 이루어질 수 있고, 복수의 중간튜브(13)는 상하로 이격될 수 있다. 인접한 중간튜브(13)들 사이의 틈새로 공기가 통과할 수 있고, 냉각수가 각 중간튜브(13)의 내부통로로 통과할 수 있다. 도 6을 참조하면, 상측 냉각핀(13a)이 최상측에 위치한 중간튜브(13)와 최하측에 위치한 상측튜브(11)들 사이에 개재될 수 있고, 중간 냉각핀(13b)이 인접한 중간튜브(13)들 사이에 개재될 수 있으며, 하측 냉각핀(13c)이 최하측에 위치한 중간튜브(13)와 최상측에 위치한 하측튜브(12)들 사이에 개재될 수 있다. 중간튜브(13)는 제1중간탱크(5c)와 유체적으로 연결된 제1단부와, 제2중간탱크(6c)와 유체적으로 연결된 제2단부를 가질 수 있다. 제1중간탱크(5c)의 길이방향 축선 및 제2중간탱크(6c)의 길이방향 축선은 중간튜브(13)의 길이방향 축선에 대해 직교할 수 있다. 제1중간헤더(7c)가 제1중간탱크(5c)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 이에 제1중간헤더(7c) 및 제1중간탱크(5c)는 제1중간챔버(9c)를 한정할 수 있다. 중간튜브(13)의 제1단부는 제1중간헤더(7c)의 끼움홀에 밀봉적으로 끼워질 수 있고, 중간튜브(13)는 제1중간챔버(9c)와 유체적으로 소통할 수 있다. 제2중간헤더(8c)가 제2중간탱크(6c)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 이에 제2중간헤더(8c) 및 제2중간탱크(6c)는 제2중간챔버(10c)를 한정할 수 있다. 중간튜브(13)의 제2단부는 제2중간헤더(8c)의 끼움홀에 밀봉적으로 끼워질 수 있고, 중간튜브(13)는 제2중간챔버(10c)와 유체적으로 소통할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1상측탱크(5a), 제1중간탱크(5c), 및 제1하측탱크(5b)는 단일체로서 하나의 제1탱크(5)를 형성할 수 있다. 제1상측헤더(7a), 제1중간헤더(7c), 및 제1하측헤더(7b)는 단일체로서 하나의 제1헤더(7)를 형성할 수 있다. 제2상측탱크(6a), 제2중간탱크(6c), 및 제2하측탱크(6b)는 단일체로서 하나의 제2탱크(6)를 형성할 수 있다. 제2상측헤더(8a), 제2중간헤더(8c), 및 제2하측헤더(8b)는 단일체로서 하나의 제2헤더(8)를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상측영역(1)은 상대적으로 고온을 가진 고온 냉각수가 통과하는 고온라디에이터일 수 있고, 하측영역(2)은 상대적으로 저온을 가진 저온 냉각수가 통과하는 저온라디에이터일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상측영역(1)은 상대적으로 저온을 가진 저온 냉각수가 통과하는 저온라디에이터일 수 있고, 하측영역(2)은 상대적으로 고온을 가진 고온 냉각수가 통과하는 고온라디에이터일 수 있다.
내연기관 차량에서, 고온라디에이터는 내연기관의 워터자켓을 통과하는 고온의 냉각수를 냉각하도록 구성되고, 저온라디에이터는 EGR쿨러의 냉각수통로를 통과하는 저온의 냉각수를 냉각하도록 구성된다.
하이브리드 차량에서, 고온라디에이터는 내연기관의 워터자켓을 통과하는 고온의 냉각수를 냉각하도록 구성되고, 저온라디에이터는 전장부품(전기모터, 인버터 등)들의 냉각수통로를 통과하는 저온의 냉각수를 냉각하도록 구성된다.
전기자동차에서, 고온라디에이터는 파워트레인 컴포넌트(전기모터, 전장부품 등)를 통과하는 고온의 냉각수를 냉각하도록 구성되고, 저온라디에이터는 배터리의 냉각수통로를 통과하는 저온의 냉각수를 냉각하도록 구성된다.
상측영역(1)과 하측영역(2)은 중간영역(3)을 통해 유체적으로 분리될 수 있다. 상측 냉각수가 상측영역(1)을 통과할 수 있으며, 하측 냉각수가 하측영역(2)을 통과할 수 있고, 상측 냉각수 및 하측 냉각수는 서로 다른 컴포넌트들을 냉각시키도록 구성될 수 있다.
상측영역(1)은 상측 냉각수가 유입되는 상측 인렛(21)과, 상측 냉각수가 배출되는 상측 아웃렛(22)을 포함할 수 있다. 상측 인렛(21) 및 상측 아웃렛(22)은 상측 냉각수의 흐름방향을 다양하게 구현하도록 제1상측탱크(5a) 및/또는 제2상측탱크(6a)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
하측영역(2)은 하측 냉각수가 유입되는 하측 인렛(23)과, 하측 냉각수가 배출되는 하측 아웃렛(24)을 포함할 수 있다. 하측 인렛(23) 및 하측 아웃렛(24)은 하측 냉각수의 흐름방향을 다양하게 구현하도록 제1하측탱크(5b) 및/또는 제2하측탱크(6b)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 1의 실시예에 따르면, 상측 인렛(21)이 제1상측탱크(5a)의 상부에 위치할 수 있고, 상측 아웃렛(22)이 제2상측탱크(6a)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 상측 냉각수는 제1상측탱크(5a)의 상부로부터 복수의 상측튜브(11)를 거쳐 제2상측탱크(6a)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 상측 냉각수는 상측영역(1)에서 직선방향(도 1의 F1방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 1의 실시예에 따르면, 하측 인렛(23)이 제1하측탱크(5b)의 상부에 위치할 수 있고, 하측 아웃렛(24)이 제2하측탱크(6b)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 하측 냉각수는 제1하측탱크(5b)의 하부로부터 복수의 하측튜브(12)를 거쳐 제2하측탱크(6b)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 하측 냉각수는 하측영역(2)에서 직선방향(도 1의 F2방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 2의 실시예에 따르면, 상측 인렛(21)이 제2상측탱크(6a)의 상부에 위치할 수 있고, 상측 아웃렛(22)이 제1상측탱크(5a)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 상측 냉각수는 제2상측탱크(6a)의 상부로부터 복수의 상측튜브(11)를 거쳐 제1상측탱크(5a)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 상측 냉각수는 상측영역(1)에서 직선방향(도 1의 F3방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 2의 실시예에 따르면, 하측 인렛(23)이 제1하측탱크(5b)의 상부에 위치할 수 있고, 하측 아웃렛(24)이 제2하측탱크(6b)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 하측 냉각수는 제1하측탱크(5b)의 상부로부터 복수의 하측튜브(12)를 거쳐 제2하측탱크(6b)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 하측 냉각수는 하측영역(2)에서 직선방향(도 2의 F2방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 3의 실시예에 따르면, 상측 인렛(21)이 제1상측탱크(5a)의 상부에 위치할 수 있고, 상측 아웃렛(22)이 제1상측탱크(5a)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 상측 냉각수는 제1상측탱크(5a)의 상부로부터 복수의 상측튜브(11)를 거쳐 제1상측탱크(5a)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 상측 냉각수는 상측영역(1)에서 "U"자흐름방향(도 3의 F4방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 3의 실시예에 따르면, 하측 인렛(23)이 제1하측탱크(5b)의 상부에 위치할 수 있고, 하측 아웃렛(24)이 제2하측탱크(6b)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 하측 냉각수는 제1하측탱크(5b)의 상부로부터 복수의 하측튜브(12)를 거쳐 제2하측탱크(6b)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 하측 냉각수는 하측영역(2)에서 직선방향(도 3의 F2방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 4의 실시예에 따르면, 상측 인렛(21)이 제2상측탱크(6a)의 상부에 위치할 수 있고, 상측 아웃렛(22)이 제1상측탱크(5a)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 상측 냉각수는 제2상측탱크(6a)의 상부로부터 복수의 상측튜브(11)를 거쳐 제1상측탱크(5a)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 상측 냉각수는 상측영역(1)에서 직선방향(도 4의 F3방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 4의 실시예에 따르면, 하측 인렛(23)이 제1하측탱크(5b)의 상부에 위치할 수 있고, 하측 아웃렛(24)이 제1하측탱크(5b)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 하측 냉각수는 제1하측탱크(5b)의 상부로부터 복수의 하측튜브(12)를 거쳐 제1하측탱크(5b)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 하측 냉각수는 하측영역(2)에서 직선방향(도 4의 F6방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 5의 실시예에 따르면, 상측 인렛(21)이 제1상측탱크(5a)의 상부에 위치할 수 있고, 상측 아웃렛(22)이 제1상측탱크(5a)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 상측 냉각수는 제1상측탱크(5a)의 상부로부터 복수의 상측튜브(11)를 거쳐 제1상측탱크(5a)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 상측 냉각수는 상측영역(1)에서 "U"자흐름방향(도 5의 F4방향)으로 흘러갈 수 있다.
도 5의 실시예에 따르면, 하측 인렛(23)이 제1하측탱크(5b)의 상부에 위치할 수 있고, 하측 아웃렛(24)이 제1하측탱크(5b)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 하측 냉각수는 제1하측탱크(5b)의 상부로부터 복수의 하측튜브(12)를 거쳐 제1하측탱크(5b)의 하부로 흘러갈 수 있으므로, 하측 냉각수는 하측영역(2)에서 "U"자흐름방향(도 5의 F6방향)으로 흘러갈 수 있다.
상술한 바와 같이, 상측 인렛(21) 및 상측 아웃렛(22)은 상측 냉각수의 다양한 흐름방향을 결정하도록 상측영역(1)의 제1상측탱크(5a) 및/또는 제2상측탱크(6a)에 선택적으로 배치될 수 있다. 하측 인렛(23) 및 하측 아웃렛(24)은 하측 냉각수의 다양한 흐름방향을 결정하도록 하측영역(2)의 제1하측탱크(5b) 및/또는 제2하측탱크(6b)에 선택적으로 배치될 수 있다. 상측 인렛(21) 및 상측 아웃렛(22)의 위치, 하측 인렛(23) 및 하측 아웃렛(24)의 위치는 도 1 내지 도 5의 실시예에 한정되지 않고, 보다 다양하게 변경될 수 있다.
중간영역(3)은 별도의 인렛 및 아웃렛을 가지지 않으며, 중간영역(3)은 상측영역(1) 및 하측영역(2)에 대해 유체적으로 분리되도록 구성될 수 있다. 중간영역(3)은 복수의 배플(81, 82, 91, 92)에 의해 상측영역(1) 및 하측영역(2)에 대해 구획될 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 복수의 배플(81, 82, 91, 92)은 제1탱크(5)로부터 제1헤더(7)를 향해 연장된 제1상측배플(81) 및 제1하측배플(82)과, 제2탱크(6)로부터 제2헤더(8)를 향해 연장된 제2상측배플(91) 및 제2하측배플(92)을 포함할 수 있다.
제1상측배플(81)은 제1상측탱크(5a)의 하단으로부터 제1상측헤더(7a)의 하단을 향해 수평으로 연장될 수 있고, 제1상측배플(81)은 실링부재(81a)를 통해 제1상측헤더(7a)의 하단에 밀봉적으로 연결될 수 있다. 제1상측배플(81)은 제1상측챔버(9a) 및 제1중간챔버(9c) 사이를 유체적으로 분리할 수 있다.
제1하측배플(82)은 제1하측탱크(5b)의 상단으로부터 제1하측헤더(7b)의 상단을 향해 수평으로 연장될 수 있고, 제1하측배플(82)은 실링부재(82a)를 통해 제1하측헤더(7b)의 상단에 밀봉적으로 연결될 수 있다. 제1하측배플(82)은 제1하측챔버(9b) 및 제1중간챔버(9c) 사이를 유체적으로 분리할 수 있다.
제2상측배플(91)은 제2상측탱크(6a)의 하단으로부터 제2상측헤더(8a)의 하단을 향해 수평으로 연장될 수 있고, 제2상측배플(91)은 지지부재(51a)를 통해 제2상측헤더(8a)의 하단에 밀봉적으로 연결될 수 있다. 제2상측배플(91)은 제2상측챔버(10a) 및 제2중간챔버(10c) 사이를 유체적으로 분리할 수 있다.
제2하측배플(92)은 제2하측탱크(6b)의 상단으로부터 제2하측헤더(8b)의 상단을 향해 수평으로 연장될 수 있고, 제2하측배플(92)은 지지부재(52a)를 통해 제2하측헤더(8b)의 상단에 밀봉적으로 연결될 수 있다. 제2하측배플(92)은 제2하측챔버(10b) 및 제2중간챔버(10c) 사이를 유체적으로 분리할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 중간영역(3)은 2 이상의 중간튜브(13)를 포함할 수 있고, 각 중간튜브(13)는 그 내부통로에 공기, 냉각수, 축열재 등과 같은 냉각매체를 수용할 수 있다. 중간튜브(13)의 각 단부는 복수의 차단유닛(30, 60)에 의해 차단될 수 있다.
복수의 차단유닛(30, 60)은 각 중간튜브(13)의 제1단부를 밀봉적으로 차단하도록 구성된 제1차단유닛(30)과, 각 중간튜브(13)의 제2단부를 밀봉적으로 차단하도록 구성된 제2차단유닛(60)을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1차단유닛(30)은 제1중간헤더(7c)의 일측가장자리로부터 연장된 제1차단리브(31)와, 제1차단리브(31)에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 2이상의 제1차단부(32, 33)를 포함할 수 있다. 2 이상의 제1차단부(32, 33)는 2 이상의 중간튜브(13)에 대응하는 갯수로 구성될 수 있고, 각 제1차단부(32, 33)가 그에 상응한 중간튜브(13)의 제1단부를 향해 폴딩됨으로써 도 8과 같이 각 제1차단부(32, 33)는 그에 상응한 중간튜브(13)의 제1단부에 밀착될 수 있다. 제1차단부(32, 33)는 중간튜브(13)의 제1단부에 제공된 개구 보다 넓은 면적을 가질 수 있고, 제1차단부(32, 33)가 그에 상응한 중간튜브(13)의 제1단부를 커버함으로써 중간튜브(13)의 제1단부는 완전히 차단(폐쇄)될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1차단유닛(30)의 제1차단부(32, 33)를 밀봉적으로 지지하는 제1지지유닛(40)을 더 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 제1지지유닛(40)은 제1중간헤더(7c)의 타측가장자리로부터 연장된 제1지지리브(41)와, 제1지지리브(41)에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 2이상의 제1지지부(42, 43)와, 각 제1지지부(42, 43)의 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 2이상의 제1에지 지지부(44, 45)를 포함할 수 있다. 2이상의 제1지지부(42, 43)는 2이상의 제1차단부(32, 33)에 대응하는 갯수로 구성될 수 있고, 각 제1지지부(42, 43)가 그에 상응한 제1차단부(32, 33)를 향해 폴딩됨으로써 도 8과 같이 각 제1지지부(42, 43)는 그에 상응한 제1차단부(32, 33)에 밀착될 수 있다. 각 제1에지 지지부(44, 45)는 그에 상응한 제1지지부(42, 43)의 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결될 수 있다. 각 제1에지 지지부(44, 45)가 그에 상응한 제1지지부(42, 43)로부터 그에 상응한 중간튜브(13)를 향해 폴딩됨으로써 각 제1에지 지지부(44, 45)는 그에 상응한 중간튜브(13)의 상측가장자리 또는 하측가장자리에 밀착될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상측 제1차단부(32)가 상측 중간튜브(13)의 제1단부를 차단하고, 상측 제1지지부(42)가 상측 제1차단부(32)에 밀착되며, 제1상측 에지 지지부(44)가 상측 중간튜브(13)의 제1단부의 상측 가장자리에 밀착됨으로써 상측 중간튜브(13)의 제1단부는 기밀하게 밀봉될 수 있다. 하측 제1차단부(33)가 하측 중간튜브(13)의 제1단부를 차단하고, 하측 제1지지부(43)가 하측 제1차단부(33)에 밀착되며, 하측 제1에지 지지부(45)가 하측 중간튜브(13)의 제1단부의 하측 가장자리에 밀착됨으로써 하측 중간튜브(13)의 제1단부는 기밀하게 밀봉될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2차단유닛(60)은 제2중간헤더(8c)의 일측가장자리로부터 연장된 제2차단리브(61)와, 제2차단리브(61)에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 2이상의 제2차단부(62, 63)를 포함할 수 있다. 2 이상의 제2차단부(62, 63)는 2 이상의 중간튜브(13)에 대응하는 갯수로 구성될 수 있고, 각 제2차단부(62, 63)가 그에 상응한 중간튜브(13)의 제2단부를 향해 폴딩됨으로써 도 10과 같이 각 제2차단부(62, 63)는 그에 상응한 중간튜브(13)의 제2단부에 밀착될 수 있다. 제2차단부(62, 63)는 중간튜브(13)의 제2단부에 제공된 개구 보다 넓은 면적을 가질 수 있고, 제2차단부(62, 63)가 그에 상응한 중간튜브(13)의 제2단부를 커버함으로써 중간튜브(13)의 제2단부는 완전히 차단(폐쇄)될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2차단유닛(60)의 제2차단부(62, 63)를 밀봉적으로 지지하는 제2지지유닛(70)을 더 포함할 수 있다. 도 9을 참조하면, 제2지지유닛(70)은 제2중간헤더(8c)의 타측가장자리로부터 연장된 제2지지리브(71)와, 제2지지리브(71)에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 2이상의 제2지지부(72, 73)와, 각 제2지지부(72, 73)의 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 2이상의 제2에지 지지부(74, 75)를 포함할 수 있다. 2이상의 제2지지부(72, 73)는 2이상의 제2차단부(62, 63)에 대응하는 갯수로 구성될 수 있고, 각 제2지지부(72, 73)가 그에 상응한 제2차단부(62, 63)를 향해 폴딩됨으로써 도 10과 같이 각 제2지지부(72, 73)는 그에 상응한 제2차단부(62, 63)에 밀착될 수 있다. 각 제2에지 지지부(74, 75)는 그에 상응한 제2지지부(72, 73)의 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결될 수 있다. 각 제2에지 지지부(74, 75)가 그에 상응한 제2지지부(72 73)로부터 그에 상응한 중간튜브(13)를 향해 폴딩됨으로써 각 제2에지 지지부(74, 75)는 그에 상응한 중간튜브(13)의 상측가장자리 또는 하측가장자리에 밀착될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상측 제2차단부(62)가 상측 중간튜브(13)의 제2단부를 차단하고, 상측 제2지지부(72)가 상측 제2차단부(62)에 밀착되며, 상측 제2에지 지지부(74)가 상측 중간튜브(13)의 제2단부의 상측 가장자리에 밀착됨으로써 상측 중간튜브(13)의 제2단부는 기밀하게 밀봉될 수 있다. 하측 제2차단부(63)가 하측 중간튜브(13)의 제2단부를 차단하고, 하측 제2지지부(73)가 하측 제2차단부(63)에 밀착되며, 하측 제2에지 지지부(75)가 하측 중간튜브(13)의 제2단부의 하측 가장자리에 밀착됨으로써 하측 중간튜브(13)의 제2단부는 기밀하게 밀봉될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
: 상측영역 2: 하측영역
3: 중간영역 5: 제1탱크
5a: 제1상측탱크 5b: 제1하측탱크
5c: 제1중간탱크 6: 제2탱크
6a: 제2상측탱크 6b: 제2하측탱크
6c: 제2중간탱크 7: 제1헤더
7a: 제1상측헤더 7b: 제1하측헤더
7c: 제1중간헤더 8: 제2헤더
8a: 제2상측헤더 8b: 제2하측헤더
8c: 제2중간헤더 11: 상측튜브
12: 하측튜브 13: 중간튜브
30: 제1차단유닛 31: 제1차단리브
32, 33: 제1차단부 40: 제1지지유닛
41: 제1지지리브 42, 43: 제1지지부
44, 45: 제1에지 지지부 60: 제2차단유닛
61: 제2차단리브 62, 63: 제2차단부
70: 제2지지유닛 71: 제2지지리브
72, 73: 제2지지부 74, 75: 제2에지 지지부
81: 제1상측배플 82: 제1하측배플
91: 제2상측배플 92: 제2하측배플

Claims (13)

  1. 상측튜브와, 상기 상측튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1상측탱크와, 상기 제1상측탱크에 밀봉적으로 결합된 제1상측헤더와, 상기 상측튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2상측탱크와, 상기 제2상측탱크에 밀봉적으로 결합된 제2상측헤더를 포함한 상측영역;
    하측튜브와, 상기 하측튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1하측탱크와, 상기 제1하측탱크에 밀봉적으로 결합된 제1하측헤더와, 상기 하측튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2하측탱크와, 상기 제2하측탱크에 밀봉적으로 결합된 제2하측헤더를 포함한 하측영역; 및
    중간튜브와, 상기 중간튜브의 제1단부와 유체적으로 연결된 제1중간탱크와, 상기 제1중간탱크에 밀봉적으로 결합된 제1중간헤더와, 상기 중간튜브의 제2단부와 유체적으로 연결된 제2중간탱크와, 상기 제2중간탱크에 밀봉적으로 결합된 제2중간헤더를 포함한 중간영역;를 포함하고,
    상측냉각수가 상기 상측튜브를 통과하도록 구성되고, 하측냉각수가 상기 하측튜브를 통과하도록 구성되며, 냉각매체가 상기 중간튜브에 수용되도록 구성된 통합형 라디에이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중간영역은 복수의 배플에 의해 상기 상측영역 및 상기 하측영역에 대해 유체적으로 분리되도록 구성된 통합형 라디에이터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 배플은, 상기 제1상측탱크의 하단으로부터 상기 제1상측헤더의 하단을 향해 수평으로 연장된 제1상측배플과, 상기 제1하측탱크의 상단으로부터 상기 제1하측헤더의 상단을 향해 수평으로 연장된 제1하측배플과, 상기 제2상측탱크의 하단으로부터 상기 제2상측헤더의 하단을 향해 수평으로 연장된 제2상측배플과, 상기 제2하측탱크의 상단으로부터 상기 제2하측헤더의 상단을 향해 수평으로 연장된 제2하측배플을 포함한 통합형 라디에이터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 중간튜브의 각 단부를 차단하도록 구성된 차단유닛을 더 포함하는 통합형 라디에이터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단유닛은, 상기 중간튜브의 제1단부를 밀봉적으로 차단하도록 구성된 제1차단유닛과, 상기 중간튜브의 제2단부를 밀봉적으로 차단하도록 구성된 제2차단유닛을 포함한 통합형 라디에이터.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1차단유닛은 상기 제1중간헤더의 일측가장자리에에서 연장된 제1차단리브와, 상기 제1차단리브에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제1차단부를 포함할 수 있다. 상기 제1차단부는 상기 중간튜브의 제1단부를 차단하도록 구성된 통합형 라디에이터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1차단유닛을 밀봉적으로 지지하는 제1지지유닛을 더 포함하는 통합형 라디에이터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1지지유닛은, 상기 제1중간헤더의 타측가장자리로부터 연장된 제1지지리브와, 상기 제1지지리브에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제1지지부를 포함하고,
    상기 제1지지부는 상기 제1차단부에 밀착되도록 구성된 통합형 라디에이터.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1지지유닛은 상기 제1지지부의 일측 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제1에지 지지부를 더 포함하는 통합형 라디에이터.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2차단유닛은 상기 제2중간헤더의 타측가장자리에서 연장된 제2차단리브와, 상기 제2차단리브에 폴링 및 언폴딩가능하게 연결된 제2차단부를 포함하고,
    상기 제2차단부는 상기 중간튜브의 제2단부를 차단하도록 구성된 통합형 라디에이터.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2차단유닛을 밀봉적으로 지지하는 제2지지유닛을 더 포함하는 통합형 라디에이터.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2지지유닛은, 상기 제2중간헤더의 타측가장자리로부터 연장된 제2지지리브와, 상기 제2지지리브에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제2지지부를 포함할 수 있다. 상기 제2지지부는 상기 제2차단부에 밀착되도록 구성된 통합형 라디에이터.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2지지유닛은 상기 제2지지부의 일측 가장자리에 폴딩 내지 언폴딩가능하게 연결된 제2에지 지지부를 더 포함하는 통합형 라디에이터.

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