KR20230095269A - 수랭식 열교환기 - Google Patents

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김병주
이양우
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 고압으로 압축된 과급공기를 수랭식으로 냉각시킬 수 있는 수랭식 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환부의 플레이트가 탱크 내측까지 부분적으로 연장되어 열교환 면적을 증대시키고, 연장부를 통해 헤더의 강성을 확보한 수랭식 열교환기에 관한 것이다.

Description

수랭식 열교환기{Water-cooled Heat Exchanger}
본 발명은 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 고압으로 압축된 과급공기를 수랭식으로 냉각시킬 수 있는 수랭식 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환부의 플레이트가 탱크 내측까지 부분적으로 연장되어 열교환 면적을 증대시키고, 연장부를 통해 헤더의 강성을 확보한 수랭식 열교환기에 관한 것이다.
열교환기 중 인터쿨러(Intercooler)는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온, 고압으로 압축된 공기를 식혀주는 장치이다.
과급기에 의해 급속히 압축된 공기는 온도가 매우 높아져 부피가 팽창하고 산소 밀도가 떨어지게 되어 결과적으로 실린더안의 충전효율이 저하되는 현상이 발생된다. 따라서 인터쿨러는 과급기에서 압축된 고온의 공기가 냉각되도록 함으로써, 엔진 실린더의 흡입효율이 높아지도록 하며 연소효율이 향상되어 연비가 높아지도록 한다.
이러한 역할을 담당하는 인터쿨러는 냉각방식에 따라 수랭식과 공랭식으로 나눌 수 있다. 이 중 수랭식 인터쿨러는 공랭식 인터쿨러와 그 원리는 유사하나, 고온의 공기가 통과되는 인터쿨러를 냉각시킬 때 외부 공기 대신 차량의 냉각수나 물 등을 이용하여 압축공기를 냉각시킨다는 점에서 차이가 있다.
도 1에 도시된 수랭식 인터쿨러(10)는 내부에 공기가 유동하는 열교환 공간을 포함하는 탱크부(20, 30, 80)와, 내부에 냉각수가 유동하는 코어부(50)를 포함한다.
탱크부는, 내부에 열교환 공간이 형성되며 양측이 개방된 커버부재(80); 커버부재(80)의 개방면을 밀폐하도록 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1 헤더탱크(20) 및 제2 헤더탱크(30); 제1 헤더탱크(20) 또는 제2 헤더탱크(30)에 각각 형성되어 공기가 유입되는 제1 입구파이프(40) 및 배출되는 제1 출구파이프(60)를 포함하고, 코어부(50)는, 제1 헤더탱크(20) 및 제2 헤더탱크(30)에 양 단이 고정되어 공기 통로를 형성하는 튜브(51)와 튜브(51) 사이에 개재되는 핀(55); 커버부재(80)의 일면에 형성되며, 냉각수를 상기 튜브(51)에 유입시키는 제2 입구파이프(41) 및 튜브(51)에서 열교환된 냉각수를 배출하는 제2 출구파이프(51); 를 포함하여 형성된다.
도 2에는 종래의 적층형 열교환기 형태의 코어부(50)를 나타낸 분해사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 코어부(50)는 제1 플레이트(51a)와 제2 플레이트(52b)의 결합에 의해 내부에 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(C)가 형성된 튜브(51)들이 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 튜브(51)와 튜브(51) 사이에는 열교환 면적을 증가시키기 위한 핀(55)이 결합될 수 있다.
접합된 제1 및 제2 플레이트(51a, 51b)의 내측에는 열교환매체인 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(C)가 형성되며, 냉매의 흐름을 안내하도록 냉각수 유로(C)를 구획하거나 냉매의 유동 방향을 조절할 수 있는 형태로 돌출 형성된 유동조절 비드(53)와, 열교환 면적을 증대시키기 위한 돌출 비드(54)를 포함한다.
또한, 제1 플레이트(51a)와 제2 플레이트(51b)에는 이웃하는 튜브(51)를 향하는 방향으로 컵부(52)가 돌출 형성될 수 있으며, 컵부(52)는 이웃하는 컵부(52)와 서로 연통되어 냉각수 유입 탱크부와 냉각수 유출 탱크부를 형성한다. 따라서 코어부(50)로 유입된 냉매는 냉각수 유입 탱크부를 통해 각각의 튜브(51)로 분배되어 냉각수 유로(C)로 유입된 후 유동조절 비드(53)에 의해 냉각수 유로(C)를 경유하며, 과급 공기와 열교환 한 냉각수 유출 탱크부를 통해 배출되도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 일반적인 수랭식 인터쿨러(10)는 제1 헤더(21)와 제2 헤더(22)의 내측에 수용되도록 크기가 제한되기 때문에 열교환 성능을 증가시키기 위해서는, 돌출 비드(54)를 증가시키는 방법 외에 특별한 대책이 없는 실정이다.
또한, 제1 헤더(21)와 제1 탱크(22) 또는 제2 헤더(31)와 제2 탱크(32)의 클램핑 공정 시에는 헤더(21)(31)의 변형 방지를 위해 보강부(21a)(31a)가 필수적으로 요구되기 때문에 제조 단가나 공정이 증가하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 열교환부의 플레이트가 탱크 내측까지 부분적으로 연장된 연장부를 형성하여 코어부의 열교환 면적을 증대시킨 수랭식 열교환기를 제공함에 있다.
또한, 상기 연장부를 통해 헤더의 내측을 지지하도록 하여 헤더와 탱크의 클램핑 결합 시 헤더의 변형을 방지한 수랭식 열교환기를 제공함에 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기는, 내부에 열교환 공간이 형성되며 양측이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 개방면을 밀폐하도록 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1 헤더탱크 및 제2 헤더탱크와, 상기 제1 헤더탱크에 형성되어 과급공기가 유입되는 제1 입구파이프 및 상기 제2 헤더탱크에 형성되어 공기가 배출되는 제1 출구파이프를 포함하는 탱크부; 및 상기 열교환 공간에 수용되며, 내부에 냉각수 유로가 형성되고, 상류단이 냉각수 유입구와 연결되고 하류단이 냉각수 유출구와 연결되는 복수 개의 플레이트와, 상기 플레이트들 사이에 개재되며 상기 플레이트들 사이에 공기가 유동하는 유로를 형성하는 복수 개의 핀으로 구성된 코어부; 를 포함하되, 상기 플레이트는, 내부에 상기 냉각수가 유동하도록 상기 공기 유동방향 일측에서 상기 제1 헤더탱크의 내측으로 연장 형성되는 제1-1 연장부를 더 포함한다.
또한, 상기 제1-1 연장부는, 상기 플레이트의 상기 공기 유동방향 일측 단부에서 길이 방향 중앙 측 일부만 상기 제1 헤더탱크의 내측으로 연장 형성된다.
또한, 상기 플레이트는, 복수 개가 높이 방향을 따라 적층되며, 상측에 배치되는 제1 플레이트와 하측에 배치되는 제2 플레이트의 결합에 의해 내부에 냉각수 유로가 형성되고, 상기 한 쌍의 플레이트 간의 결합을 위해 둘레를 따라 접합부가 형성되되, 상기 접합부는, 상기 제1-1 연장부의 길이 방향 일측과 타측으로 연장 형성되는 제2-1 연장부를 더 포함한다.
또한, 상기 핀은 상기 제1-1 연장부 및 제2-1 연장부를 포함하는 상기 플레이트와 대응되는 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 플레이트는, 내부에 상기 냉각수가 유동하도록 상기 공기 유동방향 타측에서 상기 제2 헤더탱크의 내측으로 연장 형성되는 제1-2 연장부를 더 포함한다.
또한, 상기 제1-2 연장부는, 상기 플레이트의 상기 공기 유동방향 타측 단부에서 길이 방향 중앙 측 일부만 상기 제2 헤더탱크의 내측으로 연장 형성된다.
또한, 상기 플레이트는, 복수 개가 높이 방향을 따라 적층되며, 상측에 배치되는 제1 플레이트와 하측에 배치되는 제2 플레이트의 결합에 의해 내부에 냉각수 유로가 형성되고, 상기 한 쌍의 플레이트 간의 결합을 위해 둘레를 따라 접합부가 형성되되, 상기 접합부는, 상기 제1-2 연장부의 길이 방향 일측과 타측으로 연장 형성되는 제2-2 연장부를 더 포함한다.
또한, 상기 핀은, 상기 제1-2 연장부 및 제2-2 연장부를 포함하는 상기 플레이트와 대응되는 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 제1-1 연장부는 적층방향 일측과 타측이 상기 제1 헤더탱크의 제1 헤더 내측에 맞닿아 제1 헤더를 지지하도록 구성되며, 상기 제1-2 연장부는 적층방향 일측과 타측이 상기 제2 헤더탱크의 제2 헤더 내측에 맞닿아 제2 헤더를 지지하도록 구성된다.
또한, 상기 냉각수 유로의 상류측은, 상기 공기 유동 방향의 하류측에 형성되고, 하류측은 상기 공기 유동 방향의 상류측에 형성된다.
아울러, 상기 플레이트는, 상기 제1 및 제2 플레이트 상에 상기 냉각수 유로가 형성되는 측으로 돌출 형성되는 유동조절 비드를 통해 상기 냉각수 유로를 구획한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 수랭식 열교환기는, 한정된 공간을 갖는 수랭식 열교환기의 탱크부 내에서 코어부의 크기를 증가시킬 수 있어 동일 크기를 갖는 수랭식 열교환기 대비 열교환 면적이 증가됨에 따라 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 탱크 내측으로 연장되는 플레이트의 연장부를 통해 헤더의 내측을 지지하도록 함에 따라 헤더와 탱크 결합 시 헤더의 변형 방지를 위한 보강부의 삭제가 가능하여 제조 단가를 낮추고 제조 공정을 단순화한 효과가 있다.
또한, 탱크부로 유입되는 과급 공기가 코어부의 연장부 주위를 통해 일차적으로 냉각된 상태에서 코어부의 냉각수 유입부와 열교환하기 때문에 냉각수 유입부의 열응력 문제가 해소되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 수랭식 열교환기의 분해사시도
도 2는 종래의 적층형 열교환기 코어의 분해사시도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기의 분해사시도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 적층형 열교환기 코어의 정면도
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기의 내부 평면도
도 6는 본 발명의 일실시 예에 따른 플레이트의 내부 평면도
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 핀의 평면도
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기의 유동을 나타낸 내부 평면도
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기(1000)의 분해사시도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기(1000)는, 내부에 공기가 유동하는 열교환 공간을 포함하는 탱크부(100, 200, 300)와, 탱크부에 수용되며, 내부에 냉각수가 유동하여 상기 공기와 열교환하는 코어부(500)를 포함한다. 탱크부는, 내부에 열교환 공간이 형성되며 양측이 개방된 하우징(100)과, 하우징(100)의 개방면을 밀폐하도록 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1 헤더탱크(200) 및 제2 헤더탱크(300); 제1 헤더탱크(200)에 형성되어 과급공기가 유입되는 제1 입구파이프(225) 및 제2 헤더탱크(300)에 형성되어 공기가 배출되는 제1 출구파이프(325)를 포함한다. 코어부(500)는, 제1 헤더탱크(200) 및 제2 헤더탱크(300)에 양 단이 고정되어 공기 통로를 형성하는 플레이트(510)와 플레이트(510) 사이에 개재되는 핀(550)과, 하우징(100)의 일면에 형성되며, 냉각수를 플레이트(510)에 유입시키는 제2 입구파이프(110) 및 플레이트(510)에서 열교환된 냉각수를 배출하는 제2 출구파이프(120)를 포함하여 형성된다.
이때 본 발명의 코어부(500)의 플레이트(510)는 공기 유동 방향 일측 단부 중 일부가 제1 헤더탱크(200)의 제1 탱크(210) 내측으로 연장되는 제1-1 연장부(521, 도 5 참조) 및 제2-1 연장부(531, 도 5 참조)와 공기 유동 방향 타측 단부 중 일부가 제2 헤더탱크(300)의 제2 탱크(320) 내측으로 연장되는 제1-2 연장부(522, 도 5 참조) 및 제2-2 연장부(532, 도 5 참조)를 포함하여 코어부(500)의 열교환 면적을 증대시키고, 플레이트(510) 상의 냉각수 유입유로 및 유출 유로의 열충격을 감소시키도록 구성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 코어부(500)의 세부 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 코어부(500)의 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 수랭식 열교환기(1000)의 내부 평면도가 도시되어 있다. 또한, 도 6에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 플레이트(510)의 내부 평면도가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 코어부(500)는 복수의 플레이트(510)(510')가 상하 길이 방향을 따라 적층된 형태를 이루며, 플레이트(510)와 이웃하는 플레이트(510') 사이에는 열교환 면적을 증가시키기 위한 핀(550)이 결합될 수 있다. 플레이트(510)는 상측에 배치되는 제1 플레이트(510a)와 하측에 배치되는 제2 플레이트(510b)의 결합에 의해 내부에 냉각수가 유동하는 냉각수 유로(511)가 형성된다.
도시된 바와 같이 코어부(500)는 복수개의 플레이트(510)들이 높이방향으로 적층되어 접합된 형태로 형성될 수 있으며, 플레이트(510)는 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)의 접합에 의해 형성될 수 있다. 이때 제1 플레이트(510a)는 상측으로 볼록하게 형성되고, 제2 플레이트(510b)는 하측으로 볼록하게 형성되어 각각의 둘레부에 형성된 접합부(510a)가 접합됨에 따라 내부에 냉각수 유로(511)를 형성한다. 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)는 브레이징 등으로 접합될 수 있다. 따라서 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)의 접합에 의해 외곽이 밀폐될 수 있으며, 접합부(510a)의 내측에 열교환매체인 냉각수가 유동될 수 있는 냉각수 유로(511)가 형성될 수 있다. 또한, 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)는 각각 냉각수 유로(511)가 형성되는 측으로 유동조절 비드(514) 및 돌출 비드(515)가 돌출되도록 형성될 수 있으며, 유동조절 비드(514)는 냉매의 흐름을 안내하도록 냉각수 유로(511)를 구획하거나 냉매의 유동 방향을 조절할 수 있는 형태로 길게 형성될 수 있고 돌출 비드(515)는 냉각수와의 열교환 면적을 크게 할 수 있도록 원기둥 형태 등으로 형성될 수 있다. 도 5를 기준으로 상하 방향을 플레이트(510)의 길이 방향으로 정의하고, 좌우 방향을 플레이트(510)의 폭 방향으로 정의할 때, 냉각수 유로(511)는 플레이트(510)의 길이 방향을 따라 'U' 자형 유로가 복수 개 연결되어 이루어질 수 있다. 또한, 공기가 플레이트(510)의 폭 방향 일측에서 타측으로 유동하는 경우 냉각수 유입유로(511a)가 폭 방향 타측에 형성되는 것이 바람직하며, 이는 열교환 성능을 향상시키기 위함이다.
한편, 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)에는 비드(514, 515)들과는 반대 방향인 이웃하는 플레이트(510)를 향하는 방향으로 유입 컵부(512a) 및 유출 컵부(513a)가 돌출 형성될 수 있다. 유입 컵부(512a) 및 유출 컵부(513a)의 돌출된 단부에는 제1 플레이트(510a) 및 제2 플레이트(510b)를 관통하는 연통공이 형성될 수 있고, 돌출된 단부의 일부가 반경 방향 내측 또는 외측을 향해 수평하게 연장 형성되어 서로 이웃하는 플레이트(510)들의 유입 컵부(512a) 및 유출 컵부(513a) 끼리 용이하게 접합되어 결합될 수 있다.
즉 제1 플레이트(510a)의 유입 컵부(512a)는 상방으로 돌출되며, 제1 플레이트(510a)의 상측에 위치한 플레이트(510)의 제2 플레이트(510b)의 유입 컵부(512a)는 하방으로 돌출되어 서로 접합될 수 있다. 이에 따라 유입 컵부(512a) 및 유출 컵부(513a) 들에 의해 형성된 공간이 연결되도록 형성되며, 유입 컵부(512a)를 통해 입구 탱크(512)를 형성하고, 유출 컵부(513a)를 통해 출구 탱크(513)를 형성할 수 있다. 그리하여 일례로 도시된 바와 같이 길이방향 일측에 입구 탱크(512)와 출구 탱크(513)가 모두 형성되는 경우에는, 냉각수 유입구(110)를 통해 입구 탱크(512)로 유입된 냉매는 각각의 플레이트(510)로 분배되어 유입된 후 유동조절 비드(514)에 의해 각각의 플레이트(510)들에 형성된 냉각수 유로(511)를 따라 길이방향으로 유동 및 유턴을 반복하여 유동된 후 출구 탱크(513)로 모여 냉각수 유출구(120)를 통해 배출되도록 구성될 수 있다.
또한, 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)는 동일한 형태로 형성되어 제1 플레이트(510a)를 뒤집어 놓은 것이 제2 플레이트(510b)가 될 수 있으며, 다른 실시 예로, 제1 플레이트(510a)와 제2 플레이트(510b)가 다른 형태로 형성될 수도 있다.
이때, 플레이트(510)는 내부에 냉각수 유로가 형성되도록 폭 방향 일측에서 제1 탱크(210) 내측으로 연장되는 제1-1 연장부(521)를 포함한다. 제1-1 연장부(521)는 플레이트(510)의 열교환 면적을 늘려 열교환 성능을 향상시키도록 구성된다. 제1-1 연장부(521)는 플레이트(510)의 폭 방향 일측 단부에서 길이 방향 중앙 측 일부만 제1 탱크(210) 내측으로 연장 형성되도록 구성된다. 제1-1 연장부(521)의 길이 방향 일측과 타측에는 접합부(510a)의 폭 방향 일측에서 제1 탱크(210) 내측으로 연장되는 제2-1 연장부(531)가 형성된다. 제2-1 연장부(531)는 과급공기가 유출 컵부(513a)에 직접 맞닿아 열교환하지 않고, 제2-1 연장부(531)를 경유하여 열교환하도록 하여 출구 탱크(513)의 열충격을 감소시키도록 구성된다.
또한, 플레이트(510)는 내부에 냉각수 유로가 형성되도록 폭 방향 타측에서 제2 탱크(320) 내측으로 연장되는 제1-2 연장부(522)를 포함한다. 제1-2 연장부(522)는 플레이트(510)의 열교환 면적을 늘려 열교환 성능을 향상시키도록 구성된다. 제1-2 연장부(522)는 플레이트(510)의 폭 방향 타측 단부에서 길이 방향 중앙 측 일부만 제2 탱크(320) 내측으로 연장 형성되도록 구성된다. 제1-2 연장부(522)의 길이 방향 일측과 타측에는 접합부(510a)의 폭 방향 타측에서 제2 탱크(320) 내측으로 연장되는 제2-2 연장부(532)가 형성된다. 제2-2 연장부(532)는 유입 컵부(512a)를 통과한 과급공기가 바로 배출되지 않고, 제2-2 연장부(532)를 경유하여 배출하도록 하여 입구 탱크(512)의 열충격을 감소시키도록 구성된다.
상기와 같은 구성의 제1-1 및 제1-2 연장부(521)(522)는 적층방향 일측과 타측이 제1 및 제2 헤더(220)(310)의 내측에 맞닿아 제1 및 제2 헤더(220)(310)를 지지하도록 구성된다. 따라서 제1 및 제2 헤더(220)(310)와 제1 및 제2 탱크(210)(320)의 결합 시 제1 및 제2 헤더(220)(310)에 별도의 보강부를 형성하지 않아도 제1 및 제2 헤더(220)(310)의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 7에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 핀(550)의 평면도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 플레이트(510)와 이웃하는 플레이트(510') 사이에 구비되는 핀(550)은 제1-1 연장부(521)와 제1-2 연장부(522) 및 제2-1 연장부(531)와 제2-2 연장부(532)를 포함하는 플레이트(510)와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 즉 핀(550)은, 폭 방향 일측에서 제1 탱크(210) 내측으로 연장되는 제3-1 연장부(551)와, 폭 방향 타측에서 제2 탱크(320) 내측으로 연장되는 제3-2 연장부(552)를 포함하여 형성된다. 또한, 제3-1 연장부(551)의 길이 방향 일측과 타측에는 제4-1 연장부(553)가 형성되고, 제3-2 연장부(552)의 길이 방향 일측과 타측에는 제4-2 연장부(554)가 형성된다.
아울러 플레이트(510)의 유입 컵부(512a)에 대응되는 부위에는 유입 컵부 공간(550)이 형성되고, 유출 컵부(513a)에 대응되는 부위에는 유출 컵부 공간(556)이 형성될 수 있다.
도 8에는 본 발명의 일실시 예에 따른 플레이트(510)의 유동을 나타낸 평면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 입구 탱크(512)를 통해 유입된 냉각수는 냉각수 유로(511)를 경유하여 과급 공기와 열교환한 후 출구 탱크(513)를 통해 배출된다. 이때 플레이트(510)에는 제1-1 연장부(521)와 제1-2 연장부(522)가 형성되어 코어부의 크기를 증가시킬 수 있다. 과급 공기는 공기 유입구(225)가 형성된 제1 헤더탱크(200)를 통해 유입된 후 플레이트(510)와 플레이트(510) 사이에 배치되는 핀(550)을 통과하며 균일화 되고, 냉각되어 제2 헤더탱크(300)를 통해 공기 유출구(325)로 배출 된다. 이때 제1 헤더탱크(200)로 유입된 과급공기 중 일부는 제2-1 연장부(531)를 통해 먼저 열교환한 후 출구 탱크(513)와 열교환하도록 구성되어 출구 탱크(513) 내를 유동하는 냉각수의 열충격을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
1000 : 수랭식 열교환기
100 : 하우징
110 : 냉각수 유입구 120 : 냉각수 유출구
200 : 제1 헤더탱크 210 : 제1 탱크
220 : 제1 헤더
300 : 제2 헤더탱크 310 : 제2 헤더
320 : 제2 탱크
500 : 코어부
510 : 플레이트 510a : 제1 플레이트
510b : 제2 플레이트 511 : 냉각수 유로
512 : 입구 탱크 512a : 유입 컵부
513 : 출구 탱크 513a : 유출 컵부
514 : 유동조절 비드 515 : 돌출 비드
521 : 제1-1 연장부 522 : 제1-2 연장부
531 : 제2-1 연장부 532 : 제2-2 연장부
550 : 핀

Claims (11)

  1. 내부에 열교환 공간이 형성되며 양측이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 개방면을 밀폐하도록 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1 헤더탱크 및 제2 헤더탱크와, 상기 제1 헤더탱크에 형성되어 과급공기가 유입되는 제1 입구파이프 및 상기 제2 헤더탱크에 형성되어 공기가 배출되는 제1 출구파이프를 포함하는 탱크부; 및
    상기 열교환 공간에 수용되며, 내부에 냉각수 유로가 형성되고, 상류단이 냉각수 유입구와 연결되고 하류단이 냉각수 유출구와 연결되는 복수 개의 플레이트와, 상기 플레이트들 사이에 개재되며 상기 플레이트들 사이에 공기가 유동하는 유로를 형성하는 복수 개의 핀으로 구성된 코어부; 를 포함하되,
    상기 플레이트는,
    내부에 상기 냉각수가 유동하도록 상기 공기 유동방향 일측에서 상기 제1 헤더탱크의 내측으로 연장 형성되는 제1-1 연장부를 더 포함하는, 수랭식 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1-1 연장부는,
    상기 플레이트의 상기 공기 유동방향 일측 단부에서 길이 방향 중앙 측 일부만 상기 제1 헤더탱크의 내측으로 연장 형성되는, 수랭식 열교환기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    복수 개가 높이 방향을 따라 적층되며, 상측에 배치되는 제1 플레이트와 하측에 배치되는 제2 플레이트의 결합에 의해 내부에 냉각수 유로가 형성되고,
    상기 한 쌍의 플레이트 간의 결합을 위해 둘레를 따라 접합부가 형성되되,
    상기 접합부는, 상기 제1-1 연장부의 길이 방향 일측과 타측으로 연장 형성되는 제2-1 연장부를 더 포함하는, 수랭식 열교환기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 핀은
    상기 제1-1 연장부 및 제2-1 연장부를 포함하는 상기 플레이트와 대응되는 형상으로 이루어지는, 수랭식 열교환기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    내부에 상기 냉각수가 유동하도록 상기 공기 유동방향 타측에서 상기 제2 헤더탱크의 내측으로 연장 형성되는 제 1-2 연장부를 더 포함하는, 수랭식 열교환기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1-2 연장부는,
    상기 플레이트의 상기 공기 유동방향 타측 단부에서 길이 방향 중앙 측 일부만 상기 제2 헤더탱크의 내측으로 연장 형성되는, 수랭식 열교환기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    복수 개가 높이 방향을 따라 적층되며, 상측에 배치되는 제1 플레이트와 하측에 배치되는 제2 플레이트의 결합에 의해 내부에 냉각수 유로가 형성되고,
    상기 한 쌍의 플레이트 간의 결합을 위해 둘레를 따라 접합부가 형성되되,
    상기 접합부는, 상기 제1-2 연장부의 길이 방향 일측과 타측으로 연장 형성되는 제2-2 연장부를 더 포함하는, 수랭식 열교환기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 핀은,
    상기 제1-2 연장부 및 제2-2 연장부를 포함하는 상기 플레이트와 대응되는 형상으로 이루어지는, 수랭식 열교환기.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 제1-1 연장부는 적층방향 일측과 타측이 상기 제1 헤더탱크의 제1 헤더 내측에 맞닿아 제1 헤더를 지지하도록 구성되며,
    상기 제1-2 연장부는 적층방향 일측과 타측이 상기 제2 헤더탱크의 제2 헤더 내측에 맞닿아 제2 헤더를 지지하도록 구성되는, 수랭식 열교환기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각수 유로의 상류측은, 상기 공기 유동 방향의 하류측에 형성되고, 하류측은 상기 공기 유동 방향의 상류측에 형성되는, 수랭식 열교환기.
  11. 제 3항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 제1 및 제2 플레이트 상에 상기 냉각수 유로가 형성되는 측으로 돌출 형성되는 유동조절 비드를 통해 상기 냉각수 유로를 구획하는, 수랭식 열교환기.
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