KR20230149607A - 엔진용 복합쿨링모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진용 복합쿨링모듈에 관한 것으로, 차량의 협소한 엔진룸 내에서 장착되어 효율적으로 엔진을 냉각시켜 엔진의 과열을 방지할 수 있도록 엔진에서 발생되는 고온의 냉각수를 냉각시키는 냉각수 냉각부와 상기 냉각수 냉각부재에 결합되어, 엔진에서 발생되는 고온의 오일을 냉각시키는 오일 냉각부 및 상기 오일 냉각부(20)에 결합되어, 엔진에서 발생되는 고온의 흡기공기를 냉각시킬 수 있는 흡기공기 냉각부가 하나의 냉각모듈 형태로 상호 결합된다.

Description

엔진용 복합쿨링모듈{COMPOSITE COOLING CAP FOR ENGINE}
본 발명은 엔진용 복합쿨링모듈에 관한 것으로, 차량의 협소한 엔진룸 내에서 장착되어 효율적으로 엔진을 냉각시켜 엔진의 과열을 방지할 수 있는 엔진용 복합쿨링모듈에 관한 것이다.
건설, 견인, 구난 등에 이용되는 특수차량 및 기계의 엔진 룸은 좁은 공간에 엔진 및 유압기기 등 고 발열 부품들이 밀집되어 있어 발열 문제로 인한 성능 저하와 내구 문제 등이 많이 발생하고 있다.
주행 중의 직접적인 영향과 활용 모색이 어려운 특수차량 및 기계의 열관리 시스템은 대부분 냉각 팬에 의존하고 있다. 이 경우, 이물질의 발생이 많고 고농도의 먼지가 유입되거나 방출되기에 작업 환경을 고려한 열교환기의 설계 및 장착이 제한되는 경우가 많아지고 있다.
또한, 배기규제 만족을 위해 후처리 시스템이 추가로 장착되고 있으나, 발열 문제는 더욱 심각해 질 것으로 예상되며, 방열을 위한 냉각팬의 성능 향상은 소음 증가를 유발함으로서 방열 및 소음에 대한 최적화 기술 개발이 요구되어 지고 있다.
특히, 내연기관이 장착된 차량에서는 엔진의 가동 시 발생하는 열이 실린더 헤드, 피스톤, 밸브 등으로 전도되며, 이로 인하여 부품들의 온도가 과도하게 높아져 열팽창이나 열화에 따라 부품의 강도가 떨어지고, 엔진 수명이 단축되며, 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기점화가 발생하여 엔진의 출력도 저하된다.
또한, 엔진의 냉각이 불완전하게 이루어지는 경우에는 실린더 내주면의 유막이 끊어지는 등 윤활기능도 저하된다.
아울러 엔진오일이 변질됨으로써 실린더의 이상마모를 일으키게 될 뿐만 아니라 피스톤이 실린더 내벽 면에 융착되는 현상도 발생하게 된다.
한편, 차량에서는 엔진 외에도 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 포함하는 전기, 전자 구성품인 전장부품 역시 냉각해야하는데, 상기 엔진을 통과한 냉각수와 전장부품을 통과한 냉각수는 일정 온도 차이가 발생되어 하나의 냉각 시스템을 갖추기에는 많은 어려움이 따르고 있다.
대한민국 특허등록공보 제10-0775044호(명칭 : 라디에이터, 등록일자 : 2007. 11. 02.)
본 발명의 목적은 협소한 엔진룸에 맞게 장착되어 엔진에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시켜 엔진의 과열을 방지하며, 엔진의 성능을 향상시키기 위한 엔진용 복합쿨링모듈을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 엔진에서 발생되는 고온의 냉각수를 냉각시키는 냉각수 냉각부(10)와 상기 냉각수 냉각부재(10)에 결합되어, 엔진에서 발생되는 고온의 오일을 냉각시키는 오일 냉각부(20) 및 상기 오일 냉각부(20)에 결합되어, 엔진에서 발생되는 고온의 흡기공기를 냉각시킬 수 있는 흡기공기 냉각부(30)가 하나의 냉각모듈 형태로 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각수 냉각부(10)는 내부에 일정공간을 형성하고, 냉각수 유입구(111)와 냉각수 배출구(112)가 각각 형성되는 한 쌍의 냉각수 탱크(11)와 상기 한 쌍의 냉각수 탱크(11) 사이에 결합되어 상기 냉각수 유입구(111)에서 상기 냉각수 배출구(112)로 냉각수가 전달되도록 냉각수의 이동을 안내하기 위한 냉각수 이동홈(121)을 형성하는 냉각수 이동부(12) 및 냉각수와 열 교환을 위해 내부에 외부공기가 관통할 수 있도록 냉각수 에어홈(131)이 형성되어 상기 냉각수 이동부(12)와 결합되는 냉각수 냉각부재(13)를 더 포함한다.
상기 오일 냉각부(20)는 내부에 일정공간을 형성하고, 오일 유입구(211)와 오일 배출구(212)가 각각 형성되는 한 쌍의 오일 탱크(21)와 상기 한 쌍의 오일 탱크(21) 사이에 결합되어 상기 오일 유입구(211)에서 상기 오일 배출구(212)로 오일이 전달되도록 오일의 이동을 안내하기 위한 오일 이동홈(221)을 형성하는 오일 이동부(22) 및 오일과 열 교환을 위해 내부에 외부공기가 관통할 수 있도록 오일 에어홈(231)이 형성되어 상기 오일 이동부(22)와 결합되는 오일 냉각부재(23) 더 포함한다.
상기 흡기공기 냉각부(30)는 내부에 일정공간을 형성하고, 흡기공기 유입구(311)와 흡기공기 배출구(312)가 각각 형성되는 한 쌍의 흡기공기 탱크(31) 상기 한 쌍의 흡기공기 탱크(31) 사이에 결합되어 상기 흡기공기 유입구(311)에서 상기 흡기공기 배출구(312)로 흡기공기가 전달되도록 흡기공기의 이동을 안내하기 위한 흡기공기 이동부(32) 및 흡기공기와 열 교환을 위해 상기 흡기공기 이동부(32)와 결합되는 흡기공기 냉각부재(33)를 더 포함한다.
또한, 상기 냉각수 이동홈(121)은 직선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 냉각수 이동부(12)의 일측에서 타측을 관통하여 형성되며, 상기 냉각수 에어홈(131)은 곡선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 냉각수 냉각부재(13)의 전면에서 후면을 관통하여 형성되되, 상기 냉각수 에어홈(131)은 상기 냉각수 이동홈(121)과 수직한 상태를 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오일 이동홈(221)은 직선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 오일 이동부(22)의 일측에서 타측을 관통하여 형성되며, 상기 오일 에어홈(231)은 곡선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 오일 냉각부재(23)의 전면에서 후면을 관통하여 형성되되, 상기 오일 에어홈(231)은 상기 오일 이동홈(221)과 수직한 상태를 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 엔진과 연결되도록 엔진 룸 내에 장착되며, 엔진으로부터 고온의 열을 흡수한 냉각수와 오일 및 흡기공기를 전달받아 냉각하고, 다시 엔진으로 전달하는 순환 구조를 통해 냉각수, 오일 및 흡기공기 각각의 냉각 효율을 향상시키며 엔진의 과열을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)가 하나의 냉각모듈 형태로 구성하여 협소한 엔진 룸 내에 용이하게 장착함으로써, 엔진 룸 내의 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에서 냉각수 냉각부(10)의 일부 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에서 오일 냉각부(20)의 일부 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에서 흡기공기 냉각부(30)의 일부 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에 냉각팬(40) 및 쉬라우드 조립체(50)이 결합된 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈의 사용상태도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈의 분해사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에서 냉각수 냉각부(10)의 일부 분해사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에서 오일 냉각부(20)의 일부 분해사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에서 흡기공기 냉각부(30)의 일부 분해사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈에 냉각팬(40) 및 쉬라우드 조립체(50)이 결합된 상태의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 복합쿨링모듈의 사용상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 차량의 협소한 엔진 룸에 맞게 장착되되, 엔진 룸 내에서도 전방에 장착되어 효울적으로 엔진을 냉각시켜 엔진의 과열을 방지하고, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있도록 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)가 하나의 냉각모듈 형태를 구성하고, 방열효율을 높이도록 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)로 공기를 송풍하기 위한 냉각팬(40) 및 쉬라우드 조립체(50)가 포함될 수 있다.
도 1 내지 도2를 참조하면, 냉각수 냉각부(10)는 엔진에서 발생되는 열을 흡수한 고온의 냉각수를 냉각시킬 수 있다. 냉각수 냉각부(10)는 엔진 룸 내에서도 전방에 위치하여 엔진과 연결되며, 엔진으로부터 냉각수를 전달받을 수 있도록 냉각수 탱크(11), 냉각수 이동부(12) 및 냉각수 냉각부재(13)를 포함할 수 있다.
냉각수 탱크(11)는 내부에 냉각수가 이동되는 공간을 형성할 수 있다.
또한, 냉각수 탱크(11)의 측면으로는 냉각수 이동부(12)가 결합될 수 있다.
상기 냉각수 탱크(11)의 측면으로는 냉각수 이동부(12)가 결합될 수 있도록 냉각수 탱크(11)의 측면에서 내부를 관통하는 냉각수 연통홀(113)이 형성될 수 있다. 냉각수 연통홀(113)은 냉각수 이동부(12)의 단부에 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 냉각수 연통홀(113은 냉각수 이동부(12)의 개수와 대응되도록 다수개로 형성될 수 있다.
또한, 냉각수 탱크(11)는 상호 일정간격 이격되게 배치되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 냉각수 탱크(11)에는 냉각수가 유입되고 배출될 수 있도록 냉각수 유입구(111) 및 냉각수 배출구(112)가 각각 형성될 수 있다. 냉각수 유입구(111)및 냉각수 배출구(112)는 냉각수 탱크(11)의 일면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 냉각수 유입구(111)및 냉각수 배출구(112)는 한 쌍의 냉각수 탱크(11) 각각의 정면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
이때, 한 쌍의 냉각수 탱크(11) 사이로는 냉각수 이동부(12)가 배치될 수 있으며, 냉각수 탱크(11)와 냉각수 이동부(12)가 상호 연통될 수 있다.
냉각수 이동부(12)는 냉각수의 이동을 안내할 수 있다. 냉각수 이동부(12)는 일정 두께를 갖는 플레이트(Plate)의 형상으로 형성될 수 있다. 냉각수 이동부(12)는 단부가 냉각수 탱크(11)의 측면에 결합될 수 있다. 냉각수 이동부(12)는 단부가 냉각수 탱크(11) 측면의 냉각수 연통홀(113)에 결합될 수 있다. 냉각수 이동부(12)는 냉각수 탱크(11)와 연통될 수 있다.
또한, 냉각수 이동부(12)는 냉각수 탱크(11)가 한 쌍으로 이루어지는 경우, 일단은 냉각수 유입구(111)가 형성되는 냉각수 탱크(11)에 결합되고, 타단은 냉각수 배출구(112)가 형성되는 냉각수 탱크(11)에 결합될 수 있다. 냉각수 이동부(12)는 내부에 냉각수의 이동을 안내하기 위한 냉각수 이동홈(121)이 형성될 수 있다.
이때, 냉각수 이동홈(121)은 냉각수 이동부(12)의 일측에서 타측을 관통하여 형성될 수 있다. 냉각수 이동홈(121)은 냉각수 이동부(12)의 일측에서 타측을 향하도록 길게 연장되어 형성될 수 있다. 냉각수 이동홈(121)은 냉각수 이동부(12)의 일단부 및 타단부 그리고 상부와 하부가 개방될 수 있다. 냉각수 이동홈(121)은 냉각수 이동부(12)의 내부에 다수개로 형성될 수 있으며, 각각의 냉각수 이동홈(121)은 일정간격 이격되어 상호 평행한 상태를 이룰 수 있다. 냉각수 이동홈(121)은 냉각수의 이동을 안내하는 유로의 역할을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 냉각수 이동홈(121)은 냉각수 이동부(12)의 일단에서 타단을 향하여 지그재그(Zigzag)의 형상으로 형성될 수 있다. 냉각수 이동홈(121)은 전,후 방향으로 직선의 연속적인 지그재그(Zigzag) 형상으로 형성될 수 있다. 냉각수 이동홈(121)은 마루와 골부분이 상호 평행한 직선으로 이루어지며, 마루와 골 사이는 수직하게 절곡될 수 있다. 이때, 냉각수 이동홈(121)은 마루와 골 사이의 거리(D)에 조정하여 지그재그(Zigzag) 형상의 촘촘한 정도를 조정하여 형성할 수 있다.
이에 따라, 냉각수 이동부(12)는 한 쌍의 냉각수 탱크(11) 사이에 상호 일정간격 이격되게 다수개 배치되며, 냉각수 유입구(111)를 통해 냉각수 탱크(11)로 냉각수가 유입되는 경우, 냉각수 이동홈(121)을 통해 냉각수 이동부(12)를 경유하여 냉각수 배출구(112)로 배출되도록 냉각수의 이동을 안내할 수 있다.
여기서, 냉각수 이동부(12)에는 냉각수가 냉각수 이동홈(121)을 통해 이동하는 경우, 냉각수 이동홈(121)의 개방된 상부와 하부로 냉각수가 유출되는 것을 방지하도록 냉각수 가드부재(122)가 결합될 수 있다.
냉각수 가드부재(122)는 냉각수 이동부(12)의 크기와 대응되는 크기로 갖도록 플레이트(Plate)의 형상으로 형성될 수 있다. 냉각수 가드부재(122)는 냉각수 이동부(12)의 상부와 하부에 각각 결합되도록 한 쌍으로 이루어져 있다. 한 쌍의 냉각수 가드부재(122)는 냉각수 이동부(12)의 상부와 하부에 각각 결합되어, 냉각수 이동홈(121)의 개방된 상부와 하부를 밀폐시킴으로써, 냉각수가 냉각수 이동홈(121)의 일단에서 타단으로만 이동할 수 있도록 유도할 수 있다.
냉각수 냉각부재(13)는 냉각수 이동부(12)에 결합되어 냉각수 이동부(12)를 통해 이동하는 냉각수와 열 교환할 수 있다. 냉각수 냉각부재(13)는 일정 두께를 갖는 플레이트(Plate)의 형상으로 형성될 수 있다. 냉각수 냉각부재(13)는 내부를 관통하여 외부공기가 흐르면서 냉각수와 열 교환하여 냉각수의 온도를 감소시킬 수 있다. 냉각수 냉각부재(13)는 냉각수 이동부(12)가 다수개로 형성되는 경우, 다수개의 냉각수 이동부(12) 사이에 배치되어 냉각수 이동부(12)에 고정되게 결합될 수 있다. 냉각수 냉각부재(13)는 내부로 외부공기의 이동을 안내하기 위한 냉각수 에어홈(131)이 형성될 수 있다.
이때, 도 3을 참조하면, 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 냉각부재(13)의 전면에서 후면을 관통하여 형성될 수 있다. 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 냉각부재(13)의 정면에서 후면을 향하도록 길게 연장되어 형성될 수 있다. 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 냉각부재(13)의 정면 및 후면 그리고 상부와 하부가 개방될 수 있다. 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 이동부(10)의 냉각수 이동홈(121)과 수직한 상태를 이룰 수 있다. 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 냉각부재(13)의 전면에서 후면을 향하여 지그재그(Zigzag)의 형태로 형성될 수 있다. 냉각수 에어홈(131)은 완만한 곡선의 연속적인 지그재그(Zigzag) 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 냉각부재(13)의 내부에 다수개로 형성될 수 있으며, 각각의 냉각수 에어홈(131)은 일정간격 이격되어 상호 평행한 상태를 이룰 수 있다. 냉각수 에어홈(131)은 냉각수 냉각부재(13)의 내부를 관통하여 흐르도록 외부 공기의 이동을 안내하는 통로의 역할을 수행할 수 있다.
이러한, 냉각수 냉각부(10)는 엔진과 연결되어 엔진으로부터 열을 흡수한 고온의 냉각수가 냉각수 유입구(111)를 통해 냉각수 탱크로 전달되면, 냉각수가 냉각수 이동부(12)를 통과하면서 냉각수 냉각부재(13)를 통해 외부공기와의 열 교환을 이루도록 함으로써, 냉각수 배출구(112)를 통해 배출되어 엔진으로 다시 전달되는 냉각수를 냉각시킬 수 있다.
오일 냉각부(20)는 엔진에서 발생되는 열을 흡수한 고온의 오일을 냉각시킬 수 있다. 여기서, 오일은 일 예로, "엔진오일"일 수 있다. 오일 냉각부(20)는 냉각수 냉각부(10)의 하부에 결합되어 엔진과 연결되며, 엔진으로부터 오일을 전달받을 수 있도록 오일 탱크(21), 오일 이동부(22) 및 오일 냉각부재(23)를 포함할 수 있다.
오일 탱크(21)는 내부에 오일이 이동되는 공간을 형성할 수 있다. 오일 탱크(21)의 측면으로는 오일 이동부(22)가 결합될 수 있다. 오일 탱크(21)의 측면으로는 오일 이동부(22)가 결합되게 오일 탱크(21)의 측면에서 내부를 관통하도록 오일 연통홀(213)이 형성될 수 있다. 오일 연통홀(213)은 오일 이동부(22)의 단부에 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 오일 연통홀(213)은 오일 이동부(22)의 개수와 대응되도록 다수개로 형성될 수 있다.
오일 탱크(21)는 상호 일정간격 이격되게 배치되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 오일 탱크(21)에는 오일이 유입되고 배출될 수 있도록 오일 유입구(211)및 오일 배출구(212)가 각각 형성될 수 있다. 오일 유입구(211)및 오일 배출구(212)는 오일 탱크(21)의 일면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 오일 유입구(211)및 오일 배출구(212)는 한 쌍의 오일 탱크(21) 각각의 정면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
이때, 한 쌍의 오일 탱크(21) 사이로는 오일 이동부(22)가 배치될 수 있으며, 오일 탱크(21)와 오일 이동부(22)가 상호 연통될 수 있다.
오일 이동부(22)는 오일의 이동을 안내할 수 있다. 오일 이동부(22)는 일정 두께를 갖는 플레이트(Plate)의 형상으로 형성될 수 있다. 오일 이동부(22)는 단부가 오일 탱크(21)의 측면에 결합될 수 있다. 오일 이동부(22)는 단부가 오일 탱크(21) 측면의 오일 연통홀(213)에 결합될 수 있다. 오일 이동부(22)는 오일 탱크(21)와 연통될 수 있다.
오일 이동부(22)는 오일 탱크(21)가 한 쌍으로 이루어지는 경우, 일단은 오일 유입구(211가 형성되는 오일 탱크(21)에 결합되고, 타단은 오일 배출구(212)가 형성되는 오일 탱크(21)에 결합될 수 있다. 오일 이동부(22)는 내부에 오일의 이동을 안내하기 위한 오일 이동홈(221)이 형성될 수 있다.
오일 이동홈(221)은 오일 이동부(22)의 일측에서 타측을 관통하여 형성될 수 있다. 오일 이동홈(221)은 오일 이동부(22)의 일측에서 타측을 향하도록 길게 연장되어 형성될 수 있다. 오일 이동홈(221)은 오일 이동부(22)의 일단부 및 타단부 그리고 상부와 하부가 개방될 수 있다. 오일 이동홈(221)은 오일 이동부(22)의 내부에 다수개로 형성될 수 있으며, 각각의 오일 이동홈(221)은 일정간격 이격되어 상포 평행한 상태를 이룰 수 있다. 오일 이동홈(221)은 오일의 이동을 안내하는 유로의 역할을 수행할 수 있다.
도 4를 참조하면, 오일 이동홈(221)은 오일 이동부(22)의 일단에서 타단을 향하여 지그재그(Zigzag)의 형상으로 형성될 수 있다. 오일 이동홈(221)은 전,후 방향으로 직선의 연속적인 지그재그 형상으로 형성될 수 있다. 오일 이동홈(221)은 마루와 골부분이 상호 평행한 직선으로 이루어지며, 마루와 골 사이는 수직하게 절곡될 수 있다.
이때, 오일 이동홈(221)은 냉각수 이동홈(121)에서 마루와 골 사이의 거리(D)보다 마루와 골 사이의 거리(d)가 짧은 거리를 갖도록 형성될 수 있다. 오일 이동홈(221)은 냉각수 이동홈(121)보다 촘촘한 지그재그의 형상을 가질 수 있다. 오일 이동홈(221)은 냉각수 이동홈(121)의 폭(T)보다 넓은 폭(t)을 갖도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 오일 이동부(22)는 한 쌍의 오일 탱크(21) 사이에 상호 일정간격 이격되게 다수개 배치되며, 오일 유입구(211를 통해 오일 탱크(21)로 오일이 유입되는 경우, 오일 이동홈(221)을 통해 오일 이동부(22)를 경유하여 오일 배출구(212)로 배출되도록 오일의 이동을 안내할 수 있다. 또한, 오일 이동부(22)는 이동하는 오일이 냉각되면서 높아지는 점도에 의해서나 다량으로 오일이 이동함에 따라 이동 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 오일 이동부(22)에는 오일이 오일 이동홈(221)을 통해 이동하는 경우, 오일 이동홈(221)의 개방된 상부와 하부로 오일이 유출되는 것을 방지하도록 오일 가드부재(222)가 결합될 수 있다.
오일 가드부재(222)는 오일 이동부(22)의 크기와 대응되는 크기를 갖도록 플레이트(Plate)의 형상으로 형성될 수 있다. 오일 가드부재(222)는 오일 이동부(22)의 상부와 하부에 각각 결합되도록 한 쌍으로 이루어져 있다. 한 쌍의 오일 가드부재(222)는 오일 이동부(22)의 상부와 하부에 각각 결합되어, 오일 이동홈(221)의 개방된 상부와 하부를 밀폐시킴으로써, 오일이 오일 이동홈(221)의 일단에서 타단으로만 이동할 수 있도록 유도할 수 있다.
오일 냉각부재(23)는 오일 이동부(22)에 결합되어 오일 이동부(22)를 통해 이동하는 오일과 열 교환할 수 있다. 오일 냉각부재(23)는 일정 두께를 갖는 플레이트(Plate)의 형상으로 형성될 수 있다. 오일 냉각부재(23)는 내부를 관통하여 외부공기가 흐르면서 오일과 열 교환하여 오일의 온도를 감소시킬 수 있다. 오일 냉각부재(23)는 오일 이동부(22)가 다수개로 형성되는 경우, 다수개의 오일 이동부(22) 사이에 배치되어 오일 이동부(22)에 고정되게 결합될 수 있다. 오일 냉각부재(23)는 내부로 외부공기의 이동을 안내하기 위한 오일 에어홈(231)이 형성될 수 있다.
이때, 도 4를 참조하면, 오일 에어홈(231)은 오일 냉각부재(23)의 전면에서 후면을 관통하여 형성될 수 있다. 오일 에어홈(231)은 오일 냉각부재(23)의 정면에서 후면을 향하도록 길게 연장되어 형성될 수 있다. 오일 에어홈(231)은 오일 냉각부재(23)의 정면 및 후면 그리고 상부와 하부가 개방될 수 있다. 오일 에어홈(231)은 오일 이동부(22)의 오일 이동홈(221)과 수직한 상태를 이룰 수 있다. 오일 에어홈(231)은 오일 냉각부재(23)의 전면에서 후면을 향하도록 지그재그(Zigzag)의 형태로 형성될 수 있다. 오일 에어홈(231)은 완만한 곡선의 연속적인 지그재그(Zigzag) 형상을 형성될 수 있다.
이에 따라, 오일 에어홈(231)은 오일 냉각부재(23)의 내부에 다수개로 형성될 수 있으며, 각각의 오일 에어홈(231)은 일정간격 이격되어 상호 평행한 상태를 이룰 수 있다. 오일 에어홈(231)은 오일 냉각부재(23)의 내부를 관통하여 흐르도록 외부공기의 이동을 안내하는 통로의 역할을 수행할 수 있다.
이러한, 오일 냉각부(20)는 엔진과 연결되어 엔진으로부터 열을 흡수한 고온의 오일이 오일 유입구(211)를 통해 오일 탱크(21)로 전달되면, 오일이 오일 이동부(22)를 통과하면서 오일 냉각부재(23)를 통해 외부공기와의 열 교환을 이루도록 함으로써, 오일 배출구(212)를 통해 배출되어 엔진으로 다시 전달되는 오일을 냉각시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 흡기공기 냉각부(30)는 엔진에서 발생되는 고온의 흡기공기를 냉각시킬 수 있다. 흡기공기 냉각부(30)는 고온으로 압축되는 흡기공기를 엔진으로부터 전달받은 경우, 흡기공기를 냉각하여 다시 엔진으로 전달할 수 있다. 흡기공기 냉각부(30)는 오일 냉각부(20)의 하부에 결합되어 엔진과 연결되며, 엔진으로부터 흡기공기를 전달받을 수 있도록 흡기공기 탱크(31), 흡기공기 이동부(32) 및 흡기공기 냉각부재(33)를 포함할 수 있다
흡기공기 탱크(31)는 내부에 흡기공기가 이동되는 공간을 형성할 수 있다. 흡기공기 탱크(31)의 측면으로는 흡기공기 이동부(32)가 결합될 수 있다. 흡기공기 탱크(31)의 측면으로는 흡기공기 이동부(32)가 결합되게 흡기공기 탱크(31)의 측면에서 내부를 관통하도록 흡기공기 연통홀(313)이 형성될 수 있다. 흡기공기 연통홀(313)은 흡기공기 이동부(32)의 단부에 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 흡기공기 연통홀(313)은 흡기공기 이동부(32)의 개수와 대응되도록 다수개로 형성될 수 있다.
또한, 흡기공기 탱크(31) 상호 일정간격 이격되게 배치되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 흡기공기 탱크(31)에는 흡기공기가 유입되고 배출될 수 있도록 흡기공기 유입구(311) 및 흡기공기 배출구(312)가 각각 형성될 수 있다. 흡기공기 유입구(311)및 흡기공기 배출구(312)는 흡기공기 탱크(31)의 일면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 흡기공기 유입구(311)및 흡기공기 배출구(312)는 한 쌍의 흡기공기 탱크(31) 각각의 정면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
이때, 한 쌍의 흡기공기 탱크(31) 사이로는 흡기공기 이동부(32)가 배치될 수 있으며, 흡기공기 탱크(31)와 흡기공기 이동부(32)가 상호 연통될 수 있다.
흡기공기 이동부(32)는 흡기공기의 이동을 안내할 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 중공의 기둥형상으로 형성될 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 원형, 사각형 및 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 일정 길이 연장되게 형성될 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 일 예로, "냉각튜브"일 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 단부가 흡기공기 탱크(31)의 측면에 결합될 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 단부가 흡기공기 탱크(31) 측면의 흡기공기 연통홀(313)에 결합될 수 있다. 흡기공기 이동부(32)는 흡기공기 탱크(31)와 연통될 수 있다.
이때, 흡기공기 이동부(32)는 흡기공기 탱크(31)가 한 쌍으로 이루어지는 경우, 일단은 흡기공기 유입구(311)가 형성되는 흡기공기 탱크(31)에 결합되고, 타단은 흡기공기 배출구(312)가 형성되는 흡기공기 탱크(31)에 결합될 수 있다.
또한, 흡기공기 이동부(32)는 한 쌍의 흡기공기 탱크(31) 사이에 일정간걱 이격되게 다수개 배치되며, 흡기공기 이동부(32)를 통해 흡기공기 탱크(31)로 흡기공기가 유입되는 경우, 흡기공기가 흡기공기 이동부(32)를 경유하여 흡기공기 배출구(312)로 배출되도록 흡기공기의 이동을 안내하는 통로의 역할을 수행할 수 있다.
흡기공기 냉각부재(33)는 흡기공기 이동부(32)에 결합되어 흡입공기 이동부(32)를 통해 이동되는 흡입공기와 열 교환할 수 있다. 흡기공기 냉각부재(33)는 일정 두께를 갖는 플레이트(Plate)로 지그재그(Zigzag)의 형상으로 형성될 수 있다. 흡기공기 냉각부재(33)는 상,하로 완만한 곡선의 연속적인 지그재그의 형상으로 형성될 수 있다. 흡기공기 냉각부재(33)는 일 예로, "냉각핀"일 수 있다. 흡기공기 냉각부재(33)는 내부를 관통하여 외부공기가 흐르면서 흡기공기와 열 교환하여 흡기공기의 온도를 감소시킬 수 있다.
이때, 흡기공기 냉각부재(33)는 흡기공기 이동부(32)가 다수개로 형성되는 경우, 다수개의 흡기공기 이동부(32) 사이에 배치되어 흡기공기 이동부(32)에 고정되게 결합될 수 있다.
이에 따라, 흡기공기 냉각부(30는 엔진의 연소 효율과 실린더의 흡입 효율을 향상시키기 위한 터보차저(미도시) 및 엔진과 연결되어, 고온으로 압축되는 흡기공기가 흡기공기 탱크(31)로 전달되면, 흡기공기가 흡기공기 이동부(32)를 통과하면서 흡기공기 냉각부재(33)를 통해 외부공기와의 열교환을 이두도록 함으로써, 흡기공기 배출구(312)를 통해 배출되어 엔진으로 다시 전달되는 흡기공기를 냉각시킬 수 있다.
이러한, 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)는 도 ~에 도시된 바와 같이, 상호 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)는 각각 브라킷(60)과 고정부재(70)를 통해 상호 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
이때. 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30) 각 사이에 브라킷(60)이 배치되고, 고정부재(70)를 통해 고정될 수 있다. 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)의 양측 외주면에 상호 대응되도록 다수개의 브라킷(60)이 배치된 상태에서 고정부재(70)를 통해 결합될 수 있다.
여기서, 브라킷(60)은 일정 두께를 갖는 플레이트(Plate)의 형상으로 형성되며, 고정부재(70) 삽입될 수 있도록 고정홀(61)이 형성될 수 있다. 고정홀(61)은 브라킷(60)의 일면에서 타면을 관통하여 형성되며, 브라킷(60)의 상,하로 다수개 형성될 수 있다. 고정부재(70)는 브라킷(60)을 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30) 각각에 고정시키기 위해 볼트나 핀 등으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 냉각수 탱크(11)와 오일 탱크(21) 사이에 각각의 외주면으로 고정홀(61)이 위치하도록 브라킷(60)을 배치시킨 상태에서 각각의 고정홀(61)로 고정부재(70)를 삽입하여 냉각수 냉각부(10)와 오일 냉각부(20)를 상호 결합시킬 수 있는 것이다. 또한, 오일 탱크(21)와 흡기공기 탱크(31) 사이에 각각의 외주면으로 고정홀(61)이 위치하도록 브라킷(60)을 배치시킨 상태에서 각각의 고정홀(61)로 고정부재(70)를 삽입하여 오일 냉각부(20)와 흡기공기 냉각부(30)를 상호 결합시킬 수 있는 것이다.
도 6을 참조하면, 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)는 상호 결합되어 하나의 냉각모듈 형태를 구성하며, 정면으로는 열 교환을 촉진시키고 방열효율을 높이기 위해 냉각팬(40) 및 쉬라우드 조립체(50)와 결합될 수 있다.
이 경우, 냉각팬(40)은 외부전원을 공급받아 회전하여 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30로 외부공기를 송풍할 수 있다. 냉각팬(40)은 중공의 쉬라우드 조립체(50) 중앙에 결합되며, 쉬라우드 조립체(50)를 통해 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)로부터 외력이나 진동에 의해 쉽게 이탈되지 않고 견고하게 결합될 수 있는 것이다.
따라서, 엔진 룸 내에 장착되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 파이프(미도시)를 통해 엔진과 연결되어, 엔진으로부터 고온의 열을 흡수한 냉각수와 오일을 전달받고, 그 냉각수와 오일을 냉각시켜 엔진에 전달하며, 고온의 흡기공기를 함께 전달받아 냉각하여 엔진으로 전달하는 순환 구조를 통해 냉각수, 오일 및 흡기공기 각각의 냉각 효율을 향상시키며 엔진의 과열을 방지할 수 있다.
이때, 냉각수 냉각부(10), 오일 냉각부(20) 및 흡기공기 냉각부(30)가 하나의 냉각모듈 형태로 구성되어 협소한 엔진 룸 내에 용이하게 장착됨으로써, 엔진 룸 내의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.
10 : 냉각수 냉각부 11 : 냉각수 탱크
111 : 냉각수 유입구 112 : 냉각수 배출구
113 : 냉각수 연통홀 12 : 냉각수 이동부
121 : 냉각수 이동홈 122 : 냉각수 가드부재
13 : 냉각수 냉각부재 131 : 냉각수 에어홈
20 : 오일 냉각부 21 : 오일 탱크
211 : 오일 유입구 212 : 오일 배출구
213 : 오일 연통홀 22 : 오일 이동부
221 : 오일 이동홈 222 : 오일 가드부재
23 : 오일 냉각부재 231 : 오일 에어홈
30 : 흡기공기 냉각부 31 : 흡기공기 탱크
311 : 흡기공기 유입구 312 : 흡기공기 배출구
313 : 흡기공기 연통홀 32 : 흡기공기 이동부
33 : 흡기공기 냉각부재 40 : 냉각팬
50 : 쉬라우드 조립체 60 : 브라킷
61 : 고정홀 70 : 고정부재

Claims (6)

  1. 엔진에서 발생되는 고온의 냉각수를 냉각시키는 냉각수 냉각부(10);와
    상기 냉각수 냉각부재(10)에 결합되어, 엔진에서 발생되는 고온의 오일을 냉각시키는 오일 냉각부(20); 및
    상기 오일 냉각부(20)에 결합되어, 엔진에서 발생되는 고온의 흡기공기를 냉각시킬 수 있는 흡기공기 냉각부(30);가
    하나의 냉각모듈 형태로 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 엔진용 복합쿨링모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각수 냉각부(10)는,
    내부에 일정공간을 형성하고, 냉각수 유입구(111)와 냉각수 배출구(112)가 각각 형성되는 한 쌍의 냉각수 탱크(11);와
    상기 한 쌍의 냉각수 탱크(11) 사이에 결합되어 상기 냉각수 유입구(111)에서 상기 냉각수 배출구(112)로 냉각수가 전달되도록 냉각수의 이동을 안내하기 위한 냉각수 이동홈(121)을 형성하는 냉각수 이동부(12); 및
    냉각수와 열 교환을 위해 내부에 외부공기가 관통할 수 있도록 냉각수 에어홈(131)이 형성되어 상기 냉가수 이동부(12)와 결합되는 냉각수 냉각부재(13);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 복합쿨링모듈.
  3. 제 1항에 있어서
    상기 오일 냉각부(20)는,
    내부에 일정공간을 형성하고, 오일 유입구(211)와 오일 배출구(212)가 각각 형성되는 한 쌍의 오일 탱크(21);와
    상기 한 쌍의 오일 탱크(21) 사이에 결합되어 상기 오일 유입구(211)에서 상기 오일 배출구(212)로 오일이 전달되도록 오일의 이동을 안내하기 위한 오일 이동홈(221)을 형성하는 오일 이동부(22); 및
    오일과 열 교환을 위해 내부에 외부공기가 관통할 수 있도록 오일 에어홈(231)이 형성되어 상기 오일 이동부(22)와 결합되는 오일 냉각부재(23); 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 복합쿨링모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 흡기공기 냉각부(30)는,
    내부에 일정공간을 형성하고, 흡기공기 유입구(311)와 흡기공기 배출구(312)가 각각 형성되는 한 쌍의 흡기공기 탱크(31);와
    상기 한 쌍의 흡기공기 탱크(31) 사이에 결합되어 상기 흡기공기 유입구(311)에서 상기 흡기공기 배출구(312)로 흡기공기가 전달되도록 흡기공기의 이동을 안내하기 위한 흡기공기 이동부(32); 및
    흡기공기와 열 교환을 위해 상기 흡기공기 이동부(32)와 결합되는 흡기공기 냉각부재(33);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 복합쿨링모듈.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 냉각수 이동홈(121)은 직선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 냉각수 이동부(12)의 일측에서 타측을 관통하여 형성되며,
    상기 냉각수 에어홈(131)은 곡선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 냉각수 냉각부재(13)의 전면에서 후면을 관통하여 형성되되,
    상기 냉각수 에어홈(131)은 상기 냉각수 이동홈(121)과 수직한 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 엔진용 복합쿨링모듈.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 오일 이동홈(221)은 직선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 오일 이동부(22)의 일측에서 타측을 관통하여 형성되며,
    상기 오일 에어홈(231)은 곡선의 연속적인 지그재그 형상으로 상기 오일 냉각부재(23)의 전면에서 후면을 관통하여 형성되되,
    상기 오일 에어홈(231)은 상기 오일 이동홈(221)과 수직한 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 엔진용 복합쿨링모듈.
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