WO2021167307A1 - 인터쿨러 - Google Patents

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WO2021167307A1
WO2021167307A1 PCT/KR2021/001918 KR2021001918W WO2021167307A1 WO 2021167307 A1 WO2021167307 A1 WO 2021167307A1 KR 2021001918 W KR2021001918 W KR 2021001918W WO 2021167307 A1 WO2021167307 A1 WO 2021167307A1
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WO
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outlet
header tank
intercooler
heat exchange
exchange medium
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/001918
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English (en)
French (fr)
Inventor
이상민
손정욱
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
Priority claimed from KR1020210016782A external-priority patent/KR20210105816A/ko
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    • 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
    • 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
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • 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
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an intercooler, and to an intercooler that cools air compressed to a high temperature and high pressure by a supercharger in order to increase the output of the engine and then sends it to the engine side.
  • the intercooler is a device that cools the compressed air at high temperature and high pressure by the supercharger to increase engine output.
  • the air rapidly compressed by the supercharger has a very high temperature, so the volume expands and the oxygen density drops, resulting in a decrease in the filling efficiency in the cylinder. Therefore, the intercooler cools the high-temperature air compressed in the supercharger, thereby increasing the intake efficiency of the engine cylinder and improving the combustion efficiency, thereby increasing fuel efficiency.
  • the intercooler in charge of this role can be divided into a water cooling type and an air cooling type according to the cooling method.
  • the air-cooled intercooler 10 is similar in principle to the water-cooled intercooler, but when cooling the intercooler through which high-temperature and high-pressure supercharge-side air passes, it uses external air instead of vehicle coolant or water to cool the supercharge-side air. There is a difference in
  • the air-cooled intercooler shown in FIG. 1 includes an inlet header tank 51 and an outlet header tank 55 spaced apart from each other by a predetermined distance and formed in parallel to store and flow cooling air therein; a plurality of tubes (53) having both ends connected to the inlet header tank (51) and the outlet header tank (55) to form a flow passage for the supercharging-side air; and a cooling fin (53) interposed between the tubes (53), so that the high-temperature and high-pressure supercharge-side air compressed in the supercharger passes inside the tubes (53) of the air-cooled intercooler while passing through the tube ( 53) is configured to heat exchange with the cooling air passing between them.
  • a condensed water storage space 57 is formed in a concave shape at the inner bottom of the outlet header tank 55 , and an absorber 59 for absorbing condensed water is accommodated in the storage space 57 , and the intercooler A technology has been disclosed in which the condensed water formed in the inside of the engine is maintained in a state absorbed by the absorber, and then is vaporized into water vapor and introduced into the engine side through the intake line.
  • the absorber 59 absorbs the condensed water, the condensed water does not evaporate smoothly, and in winter, the condensed water absorbed in the absorber 59 freezes and expands to the outlet header tank 55 and outlet header tank 55 There is a problem that the connected parts may be deformed or damaged.
  • the present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to separate and store the condensed water generated inside the intercooler, thereby rapidly increasing the flow of condensed water and turning the vehicle toward the engine side.
  • An object of the present invention is to provide an intercooler capable of preventing a sudden inflow of condensed water.
  • the intercooler of the present invention for achieving the above object includes: an inlet header tank having an inlet through which a first heat exchange medium is introduced, and a space for storing and flowing the first heat exchange medium; an outlet header tank spaced apart from the inlet header tank, having a space for storing and flowing the first heat exchange medium, and having an outlet through which the first heat exchange medium is discharged; a plurality of tubes having both ends connected to the inlet header tank and the outlet header tank to form a flow path for a first heat exchange medium; and a cooling fin interposed between the tubes. It includes, wherein the first heat exchange medium is configured to exchange heat with the second heat exchange medium passing between the tubes while passing through the inside of the tubes, and a condensate separating member may be formed in the outlet header tank.
  • the condensate separating member is an outlet baffle, and an outlet baffle defining an inner space is provided in parallel with a plane formed in a width direction and a length direction in the outlet header tank, so that the outlet baffle is installed in the outlet header tank. It is coupled, and the outlet-side baffle may have a plurality of through-holes penetrating through both upper and lower surfaces so that condensed water can pass therethrough.
  • outlet-side baffle may be disposed below the outlet of the outlet header tank.
  • a guide vane may be formed in the outlet-side baffle to extend to an upper side of the outlet-side baffle close to the through hole.
  • the guide vane may be formed to be inclined in a direction opposite to the direction in which the first heat exchange medium is discharged from the outlet header tank while going upward of the outlet side baffle.
  • the condensate separating member may be a diaphragm, and the diaphragm may protrude from an inner wall of the outlet header tank at a position below the outlet adjacent to the outlet in the outlet header tank.
  • the diaphragm may be formed in a shape away from the bottom of the outlet header tank as it goes away from the outlet toward the inside of the outlet header tank.
  • an outlet header tank may be disposed below the inlet header tank in the height direction.
  • inlet header tank and the outlet header tank may be disposed to be spaced apart from each other in the longitudinal direction.
  • outlet side baffle may be disposed below the tube disposed at the bottom and the outlet of the outlet header tank.
  • a guide vane may be formed in the outlet-side baffle to extend to an upper side of the outlet-side baffle close to the through hole.
  • the guide vane may be formed to be inclined in a direction opposite to the direction in which the first heat exchange medium is discharged from the outlet header tank while going upward of the outlet side baffle.
  • the intercooler of the present invention can effectively separate and store the condensed water generated therein, thereby preventing the condensed water from rapidly flowing into the engine, thereby preventing engine misfire, poor combustion, and engine damage. .
  • FIG. 1 is a perspective view showing a conventional air-cooled intercooler.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a partial cross-section of FIG. 1 .
  • FIG. 3 and 4 are perspective and cross-sectional views illustrating an intercooler according to a first embodiment of the present invention.
  • 5 to 7 are a perspective view, a front view, and a right side view showing an actual form of modeling the intercooler according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an intercooler according to a second embodiment of the present invention.
  • 9 to 11 are a perspective view, a rear view, and a perspective view of an outlet header tank showing an actual form of modeling the intercooler according to the second embodiment of the present invention.
  • the first heat exchange medium (charge-side air) compressed at high temperature and high pressure by the supercharger to increase the output of the engine passes through the inside of the tube, and the second passes between the tubes from the outside.
  • It may be an air-cooled intercooler capable of exchanging heat with a heat exchange medium (cooling air) to cool the first heat exchange medium in an air-cooled manner.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating an intercooler according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an intercooler according to the first embodiment of the present invention.
  • the intercooler according to the first embodiment of the present invention may be largely composed of an inlet header tank 100 , an outlet header tank 200 , a plurality of tubes 300 and cooling fins 400 , and an outlet header.
  • a condensate separating member is provided inside the tank 200 and may be coupled to the outlet header tank.
  • the condensed water separation member may be an outlet-side baffle 230 in which a plurality of through-holes 221 penetrating both upper and lower surfaces are formed so that the condensed water can pass therethrough.
  • the inlet header tank 100 is a part that forms a space in which the first heat exchange medium introduced from the supercharger can be stored therein and the first heat exchange medium can flow along the inside, so that the first heat exchange medium can be introduced.
  • An inlet 110 penetrating the inner surface and the outer surface may be formed.
  • the inlet pipe 120 may be formed extending along the longitudinal direction from the periphery of the inlet 110 to the outside.
  • the outlet header tank 200 may be disposed to be spaced apart from the lower side of the inlet header tank 100 in the height direction.
  • the outlet header tank 200 is a part that forms a space in which the first heat exchange medium that has passed through the inside of the tubes 300 can be gathered and stored and can flow along the inside, and the first heat exchange medium can be discharged.
  • An outlet 210 passing through the side surface and the outer surface may be formed.
  • the outlet pipe 220 may be formed extending along the longitudinal direction from the periphery of the outlet 210 to the outside.
  • the tube 300 has one end connected to the inlet header tank 100 and the other end connected to the outlet header tank 200 to form a flow path through which the first heat exchange medium can flow.
  • the tube 300 is composed of a plurality, and is formed in a shape extending in the height direction so that the open end of the tube shape faces upward and the other open end faces downward so that the flow path of the first heat exchange medium is formed along the height direction.
  • the tubes 300 may be arranged to be spaced apart from each other in the longitudinal direction.
  • both ends of the tube 300 may be fixed by being joined to the header tanks 100 and 200 by brazing or the like.
  • the cooling fin 400 is for improving heat exchange efficiency, and may be provided outside the tube 300 .
  • the cooling fin 400 may be formed as a fin such as a corrugated corrugated fin, and may be interposed between the neighboring tubes 300 to be fixed to the outer peripheral surfaces of the tubes 300 by brazing or the like.
  • an inner fin may be interposed to improve heat exchange efficiency inside the tube 300 and may be coupled to the tube, and the inner fin is formed as a fin such as a corrugated corrugated corrugated corrugated fin on the inner circumferential surface of the tube 300 . It may be joined and fixed by brazing or the like.
  • the first heat exchange medium which is high-temperature supercharge-side air compressed in the supercharger, flows into the inlet header tank 100, flows along the inside of the tubes 300, gathers in the outlet header tank 200, and is discharged from the outside of the intercooler.
  • the second heat exchange medium which is cooling air, passes between the tubes 300 , heat exchange occurs between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium to cool the first heat exchange medium.
  • the outlet baffle 230 is provided inside the outlet header tank 200 , and the outlet baffle 230 may be fixedly coupled to the inner side of the outlet header tank 200 .
  • the exit baffle 230 may be formed in a plate shape and disposed in parallel with a plane formed in the width direction and the length direction.
  • the outlet baffle 230 is spaced upwardly from the inner lower surface of the outlet header tank 200 and is also spaced apart from the inner upper surface of the outlet header tank 200 , and the upper end of the support 240 is the outlet baffle. It is coupled to the 230 and the lower end of the support 240 may be coupled to the inner lower surface of the outlet header tank 200 .
  • a plurality of through-holes 231 penetrating the upper and lower surfaces may be formed in the exit baffle 230 .
  • the condensed water generated while cooling is introduced into the outlet header tank 200 , and the condensed water passes through the through holes 231 formed in the outlet baffle 230 . It may pass through and be stored in the space below the exit baffle 230 .
  • the condensed water 500 collected at the lower side of the outlet side baffle 230 may be evaporated according to the flow of the first heat exchange medium and discharged to the outside of the outlet header tank 200 .
  • the condensed water 500 collected at the lower side of the outlet baffle 230 is rapidly discharged through the outlet 210 of the outlet header tank 200 along the flow of the first heat exchange medium by the outlet baffle 230. This can be prevented, and even if the vehicle shakes while the intercooler is installed in the vehicle, the condensate 500 can be prevented from being rapidly discharged through the outlet 210 of the outlet header tank 200 .
  • the intercooler of the present invention can effectively separate and store the condensed water generated therein, thereby preventing the condensed water from rapidly flowing into the engine, thereby preventing engine failure and damage.
  • the outlet baffle 230 may be disposed below the lower end of the outlet 210 of the outlet header tank 200 in the height direction. That is, by disposing the height of the outlet baffle 230 at a lower position than the outlet 210 , the condensed water 500 collected in the outlet baffle 230 can be prevented from being rapidly discharged toward the outlet 210 .
  • a guide vane 232 may be formed to extend above the exit baffle 230 in proximity to the through hole 231 in the exit baffle 230 .
  • the guide vanes 232 may be formed for each through hole 231 .
  • the guide vane 232 may be formed to extend from the exit baffle 230 at the circumferential position of the through hole 231 , for example, after cutting the blocked plate-shaped plate and then bending the cut-out portion
  • the through hole and the guide vane can be integrally formed in the exit baffle at a time.
  • the guide vane 232 is formed close to the through hole 231, it may be formed at a position toward the outlet 210 in the longitudinal direction from the through hole 231.
  • the guide vane 232 may be formed at the right end of the through hole 231 in the longitudinal direction.
  • the guide vane 232 may be formed to be inclined to the left, which is a direction opposite to the direction in which the first heat exchange medium is discharged from the outlet header tank 200 while going upward of the outlet side baffle 230 .
  • the guide vane 232 may be formed in a shape inclined at an acute angle with respect to the surface formed by the exit-side baffle 230 .
  • the guide vane 232 is formed to block a portion of the upper side from the right end of the through hole 231 in the longitudinal direction, and even if the flow of the first heat exchange medium or the shaking of the intercooler occurs, the space below the outlet side baffle 230 It is difficult for the condensed water 500 collected in the outlet side to easily escape into the space above the outlet side baffle 230, and even if it escapes, it collides with the guide vane 232 and then again through the through hole 231 to the lower side of the outlet side baffle 230. can enter the space. Thus, it is possible to prevent the condensed water 500 from rapidly flowing toward the outlet 210 .
  • the exit baffle 230 , the through hole 231 , and the guide vane 232 may be formed in various shapes.
  • 5 to 7 are a perspective view, a front view, and a right side view showing an actual form of modeling the intercooler according to the first embodiment of the present invention.
  • the inlet header tank 100 and the outlet header tank 200 may be formed in a form in which various types of curved surfaces are connected, and may be formed in various other forms.
  • the inlet 110 and the outlet 120 may be formed on the front side, may be formed in a position slightly shifted to the right with respect to the center, the inlet pipe 120 and the outlet pipe 220 in various directions can be formed.
  • the outlet baffle 230 may be provided and fixed inside the outlet header tank 200 , and the outlet baffle 230 may be disposed below the outlet 210 , and the outlet baffle 230 .
  • a plurality of through-holes penetrating through both upper and lower surfaces may be formed.
  • the guide vane may be extended to the upper side of the exit baffle 230 close to the through hole.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an intercooler according to a second embodiment of the present invention.
  • the intercooler according to the second embodiment of the present invention may be largely composed of an inlet header tank 100 , an outlet header tank 200 , a plurality of tubes 300 and a cooling fin 400 , and an outlet header.
  • a condensate separating member is provided inside the tank 200 and may be coupled to the outlet header tank.
  • the condensed water separation member may be an outlet-side baffle 230 in which a plurality of through-holes 221 penetrating both upper and lower surfaces are formed so that the condensed water can pass therethrough.
  • the inlet header tank 100 is a part that forms a space in which the first heat exchange medium introduced from the supercharger can be stored therein and the first heat exchange medium can flow along the inside, so that the first heat exchange medium can be introduced.
  • An inlet 110 penetrating the inner surface and the outer surface may be formed.
  • the inlet pipe 120 may be formed extending along the longitudinal direction from the periphery of the inlet 110 to the outside.
  • the outlet header tank 200 may be disposed to be spaced apart from the inlet header tank 100 in the longitudinal direction.
  • the outlet header tank 200 is a part that forms a space in which the first heat exchange medium that has passed through the inside of the tubes 300 can be gathered and stored and can flow along the inside, and the first heat exchange medium can be discharged.
  • An outlet 210 passing through the side surface and the outer surface may be formed.
  • the outlet pipe 220 may be formed extending along the longitudinal direction from the periphery of the outlet 210 to the outside.
  • the tube 300 has one end connected to the inlet header tank 100 and the other end connected to the outlet header tank 200 to form a flow path through which the first heat exchange medium can flow.
  • the tube 300 is composed of a plurality, and extends in the longitudinal direction so that an open end of the tube shape faces to the left in the longitudinal direction and the other open end faces to the right in the longitudinal direction so that a flow path of the first heat exchange medium is formed along the longitudinal direction.
  • the tubes 300 may be arranged to be spaced apart from each other in the height direction, and although not shown, the tubes 300 may be arranged to be spaced apart from each other in the width direction.
  • both ends of the tube 300 may be fixed by being joined to the header tanks 100 and 200 by brazing or the like.
  • the cooling fin 400 is for improving heat exchange efficiency, and may be provided outside the tube 300 .
  • the cooling fin 400 may be formed as a fin such as a corrugated corrugated fin, and may be interposed between the neighboring tubes 300 to be fixed to the outer peripheral surfaces of the tubes 300 by brazing or the like.
  • an inner fin may be interposed to improve heat exchange efficiency inside the tube 300 and may be coupled to the tube, and the inner fin is formed as a fin such as a corrugated corrugated corrugated corrugated fin on the inner circumferential surface of the tube 300 . It may be joined and fixed by brazing or the like.
  • the first heat exchange medium which is high-temperature supercharge-side air compressed in the supercharger, flows into the inlet header tank 100, flows along the inside of the tubes 300, gathers in the outlet header tank 200, and is discharged from the outside of the intercooler.
  • the second heat exchange medium which is cooling air, passes between the tubes 300 , heat exchange occurs between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium to cool the first heat exchange medium.
  • the outlet baffle 230 is provided inside the outlet header tank 200 , and the outlet baffle 230 may be fixedly coupled to the inner side of the outlet header tank 200 .
  • the exit baffle 230 may be formed in a plate shape and disposed in parallel with a plane formed in the width direction and the length direction.
  • the outlet baffle 230 is spaced upwardly from the inner lower surface of the outlet header tank 200 and is also spaced apart from the inner upper surface of the outlet header tank 200 , and the upper end of the support 240 is the outlet baffle. It is coupled to the 230 and the lower end of the support 240 may be coupled to the inner lower surface of the outlet header tank 200 .
  • a plurality of through-holes 231 penetrating the upper and lower surfaces may be formed in the exit baffle 230 .
  • the outlet baffle 230 may be disposed below the lower end of the outlet 210 of the outlet header tank 200 in the height direction. In addition, the outlet baffle 230 may be disposed below the tube 300 disposed at the lowermost side. Thus, it is possible to prevent the condensed water 500 from being rapidly discharged toward the outlet 210 , and it is also possible to prevent the condensed water 500 from flowing toward the tube 300 .
  • a guide vane 232 may be formed to extend to an upper side of the exit baffle 230 in proximity to the through hole 231, and the guide vane 232 may be formed in the exit baffle 230. It may be formed in a shape inclined to the left, which is the opposite direction to the direction in which the first heat exchange medium is discharged from the outlet header tank 200 while going to the upper side of the . Thus, it is possible to prevent the condensed water 500 from rapidly flowing toward the outlet 210 .
  • 9 to 11 are a perspective view, a rear view, and a perspective view of an outlet header tank showing an actual form of modeling the intercooler according to the second embodiment of the present invention.
  • the inlet header tank 100 and the outlet header tank 200 may be formed in a curved shape, and may be formed in various other shapes.
  • the inlet 110 and the outlet 120 may be formed on the rear side, and the inlet pipe 120 and the outlet pipe 220 may be formed in various directions.
  • a condensate separating member is provided inside the outlet header tank 200 and coupled to the outlet header tank, and the condensed water separating member may be the diaphragm 250 .
  • the diaphragm 250 may be provided in the outlet header tank 200 without an outlet baffle.
  • the diaphragm 250 may be formed to protrude from the inner wall of the outlet header tank 200 at a position lower than the outlet 210 adjacent to the outlet 210 .
  • the diaphragm 250 may be formed in a shape away from the bottom of the outlet header tank 200 in a direction away from the outlet 210 toward the inside of the outlet header tank 200 . That is, from the fixed end of the diaphragm 250 coupled to the outlet header tank 200 toward the free end, the diaphragm 250 may be formed to be inclined upward.
  • the diaphragm may be formed in various shapes, positions, and numbers.
  • the diaphragm 250 may be applied in place of the exit baffle 230, and the diaphragm and the exit baffle may be applied together, and various modifications are possible in addition.
  • 100 inlet header tank, 110: inlet, 120: inlet pipe,
  • 200 outlet header tank
  • 210 outlet
  • 220 outlet pipe

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Abstract

본 발명은 인터쿨러에 관한 것으로, 제1열교환매체가 유입되는 입구 헤더탱크와 배출되는 출구 헤더탱크; 상기 입구 헤더탱크 및 출구 헤더탱크에 양단이 연결된 복수개의 튜브; 및 상기 튜브들 사이에 개재된 냉각핀; 을 포함하여 구성되는 인터쿨러에 있어서, 상기 출구 헤더탱크의 내부에는 응축수 분리 부재가 구비되어, 인터쿨러의 내부에서 발생되는 응축수를 효과적으로 분리 및 저장할 수 있어 응축수가 급격하게 엔진으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 인터쿨러에 관한 것이다.

Description

인터쿨러
본 발명은 인터쿨러에 관한 것으로, 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 냉각시킨 후 엔진측으로 보내는 인터쿨러에 관한 것이다.
인터쿨러는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 냉각시켜주는 장치이다.
과급기에 의해 급속히 압축된 공기는 온도가 매우 높아져 부피가 팽창하고 산소 밀도가 떨어지게 되어 결과적으로 실린더 안의 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 공랭식 인터쿨러(10)는 수랭식 인터쿨러와 그 원리는 유사하나, 고온 및 고압의 과급측 공기가 통과되는 인터쿨러를 냉각시킬 때 차량의 냉각수나 물 대신 외부 공기를 이용하여 과급측 공기를 냉각시킨다는 점에서 차이가 있다.
도 1에 도시된 공랭식 인터쿨러는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되어 내부에 냉각 공기가 저장 및 유동되는 입구 헤더탱크(51) 및 출구 헤더탱크(55); 상기 입구 헤더탱크(51) 및 출구 헤더탱크(55)에 양단이 연결되어 과급측 공기의 유동 통로를 형성하는 복수개의 튜브(53); 및 상기 튜브(53)들의 사이에 개재된 냉각핀(53);을 포함하여 이루어져, 과급기에서 압축된 고온 및 고압의 과급측 공기가 공랭식 인터쿨러의 튜브(53)들 내부를 통과하면서 외부에서 튜브(53)들 사이를 통과하는 냉각 공기와 열교환되도록 구성된다.
그런데 이와 같은 공랭식 인터쿨러는 튜브들의 내부를 통과하는 과급측 공기가 냉각되면서 응축수가 발생되는데, 발생된 응축수가 공기의 유동에 의해 일시적으로 급격하게 흡기 라인(10)을 통해 엔진측으로 유입되는 경우에는 엔진의 연소에 이상이 발생할 수 있으며 엔진측에 설치되는 각종 부품들에 고장이 발생될 수 있다.
이를 해결하기 위해 도 2와 같이 출구 헤더탱크(55)의 내부 바닥에서 오목한 형태로 응축수 저장 공간(57)을 형성하고, 저장 공간(57)에 응축수를 흡수하는 흡수체(59)를 수납하여, 인터쿨러의 내부에서 형성된 응축수를 흡수체가 흡수한 상태를 유지하였다가 수증기로 기화되면서 흡기 라인을 통해 엔진측으로 유입되도록 한 기술이 공개되어 있다. 그러나 흡수체(59)가 응축수를 흡수하고 있기 때문에 응축수가 원활하게 증발되지 않으며, 동절기에는 흡수체(59)에 흡수되어 있던 응축수가 얼면서 팽창되어 출구 헤더탱크(55) 및 출구 헤더탱크(55)에 연결된 부품들이 변형되거나 파손될 수 있는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
KR 2019-0012615 A (2019.02.11)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인터쿨러의 내부에서 발생되는 응축수를 분리 및 저장할 수 있도록 함으로써, 응축수의 급격한 유동 증가 및 차량의 쏠림 등으로 인해 엔진 측으로 응축수가 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있는 인터쿨러를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터쿨러는, 제1열교환매체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 제1열교환매체가 저장 및 유동되는 공간이 형성된 입구 헤더탱크; 상기 입구 헤더탱크와 이격되어 배치되고, 상기 제1열교환매체가 저장 및 유동되는 공간이 형성되며, 상기 제1열교환매체가 배출되는 출구가 형성된 출구 헤더탱크; 상기 입구 헤더탱크 및 출구 헤더탱크에 양단이 연결되어 제1열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 및 상기 튜브들 사이에 개재된 냉각핀; 을 포함하며, 상기 제1열교환매체가 튜브들의 내부를 통과하면서 튜브들 사이를 통과하는 제2열교환매체와 열교환되도록 구성되고, 상기 출구 헤더탱크의 내부에는 응축수 분리 부재가 형성될 수 있다.
또한, 상기 응축수 분리 부재는 출구측 배플이며, 상기 출구 헤더탱크의 내부에는 내부 공간을 구획하는 출구측 배플이 폭방향 및 길이방향이 이루는 평면과 나란하게 구비되어 상기 출구측 배플이 출구 헤더탱크에 결합되어 있으며, 상기 출구측 배플은 응축수가 통과될 수 있도록 상하 양면을 관통하는 복수개의 관통공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 출구측 배플은 출구 헤더탱크의 출구보다 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 출구측 배플에는 관통공에 근접하여 출구측 배플의 상측으로 가이드 베인이 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 베인은 출구측 배플의 상측으로 가면서 출구 헤더탱크에서 제1열교환매체가 배출되는 방향의 반대방향으로 기울어진 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 응축수 분리 부재는 격판이며, 상기 출구 헤더탱크의 내부에는 상기 출구와 인접하여 출구보다 하측의 위치에서 상기 출구 헤더탱크의 내벽으로부터 격판이 돌출될 수 있다.
또한, 상기 격판은 출구에서 출구 헤더탱크의 내부쪽으로 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 출구 헤더탱크의 바닥으로부터 멀어지는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 높이방향으로 상기 입구 헤더탱크의 하측에 출구 헤더탱크가 배치될 수 있다.
또한, 상기 입구 헤더탱크와 출구 헤더탱크는 서로 길이방향으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 출구측 배플은 출구 헤더탱크의 출구 및 최 하측에 배치된 튜브보다 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 출구측 배플에는 관통공에 근접하여 출구측 배플의 상측으로 가이드 베인이 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 베인은 출구측 배플의 상측으로 가면서 출구 헤더탱크에서 제1열교환매체가 배출되는 방향의 반대방향으로 기울어진 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 인터쿨러는 내부에서 발생되는 응축수를 효과적으로 분리 및 저장할 수 있어 응축수가 급격하게 엔진으로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 엔진의 실화, 연소 불량 및 엔진 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 공랭식 인터쿨러를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 단면을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 인터쿨러를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 인터쿨러를 모델링한 실제 형태를 나타낸 사시도, 정면도 및 우측면도이다.
도 8은 본 발의 제2실시예에 따른 인터쿨러를 나타낸 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 인터쿨러를 모델링한 실제 형태를 나타낸 사시도, 배면도 및 출구 헤더탱크를 나타낸 사시도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 인터쿨러는 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 제1열교환매체(과급측 공기)가 튜브의 내부를 통과하면서, 외부에서 튜브들 사이를 통과하는 제2열교환매체(냉각 공기)와 열교환되어, 공랭식으로 제1열교환매체를 냉각시킬 수 있는 공랭식 인터쿨러가 될 수 있다.
<실시예 1>
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인터쿨러를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 인터쿨러를 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 인터쿨러는 크게 입구 헤더탱크(100), 출구 헤더탱크(200), 복수개의 튜브(300) 및 냉각핀(400)으로 구성될 수 있으며, 출구 헤더탱크(200)의 내부에는 응축수 분리 부재가 구비되어 출구 헤더탱크에 결합될 수 있다. 여기에서 응축수 분리 부재는 응축수가 통과될 수 있도록 상하 양면을 관통하는 복수의 관통공(221)이 형성된 출구측 배플(230)이 될 수 있다.
입구 헤더탱크(100)는 과급기에서 유입된 제1열교환매체가 내부에 저장될 수 있고 제1열교환매체가 내부를 따라 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 제1열교환매체가 유입될 수 있도록 내측면과 외측면을 관통하는 입구(110)가 형성될 수 있다. 그리고 입구(110)의 둘레에서 외부쪽으로 길이방향을 따라 입구 파이프(120)가 연장 형성될 수 있다.
출구 헤더탱크(200)는 높이방향으로 입구 헤더탱크(100)의 하측에 이격되어 배치될 수 있다. 출구 헤더탱크(200)는 튜브(300)들의 내부를 통과한 제1열교환매체가 모여 저장될 수 있고 내부를 따라 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 제1열교환매체가 배출될 수 있도록 내측면과 외측면을 관통하는 출구(210)가 형성될 수 있다. 그리고 출구(210)의 둘레에서 외부쪽으로 길이방향을 따라 출구 파이프(220)가 연장 형성될 수 있다.
튜브(300)는 입구 헤더탱크(100)에 일단이 연결되고 출구 헤더탱크(200)에 타단이 연결되어 제1열교환매체가 유동될 수 있는 유로를 형성하는 부분이다. 그리고 튜브(300)는 복수개로 구성되고, 높이방향을 따라 제1열교환매체의 유로가 형성되도록 관 형태의 개방된 일단이 상측을 향하고 개방된 타단이 하측을 향하도록 높이방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 튜브(300)들은 서로 길이방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 또한, 튜브(300)는 양단이 브레이징 등으로 헤더탱크(100, 200)들에 접합되어 고정될 수 있다.
냉각핀(400)은 열교환 효율을 향상시키기 위한 것이며, 튜브(300)의 외부에 구비될 수 있다. 냉각핀(400)은 주름진 코루게이트 형태 등의 핀으로 형성되어 이웃하는 튜브(300)들의 사이에 개재되어 튜브(300)들의 외주면에 브레이징 등으로 접합되어 고정될 수 있다. 그리고 도시되지는 않았으나 튜브(300)의 내부에 열교환 효율을 향상시키기 위해 내부핀이 개재되어 튜브에 결합될 수 있으며, 내부핀은 주름진 코루게이트 형태 등의 핀으로 형성되어 튜브(300)의 내주면에 브레이징 등으로 접합되어 고정될 수 있다.
그리하여 과급기에서 압축된 고온의 과급측 공기인 제1열교환매체가 입구 헤더탱크(100)로 유입되고 튜브(300)들의 내부를 따라 유동되어 출구 헤더탱크(200)로 모여 배출되며, 인터쿨러의 외부에서 냉각 공기인 제2열교환매체가 튜브(300)들의 사이를 통과하면서 제1열교환매체와 제2열교환매체간에 열교환이 일어나 제1열교환매체가 냉각되도록 구성될 수 있다.
출구측 배플(230)은 출구 헤더탱크(200)의 내부에 구비되며, 출구측 배플(230)은 출구 헤더탱크(200)의 내측에 결합되어 고정될 수 있다. 그리고 출구측 배플(230)은 판 형태로 형성되어 폭방향 및 길이방향이 이루는 평면과 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 출구측 배플(230)은 출구 헤더탱크(200)의 내측 하면에서 상측으로 이격되고 출구 헤더탱크(200)의 내측 상면에서도 이격된 위치에 배치되며, 지지대(240)의 상단이 출구측 배플(230)에 결합되고 지지대(240)의 하단이 출구 헤더탱크(200)의 내측 하면에 결합될 수 있다. 또한, 출구측 배플(230)에는 상하 양면을 관통하는 복수개의 관통공(231)이 형성될 수 있다.
그리하여 제1열교환매체가 튜브(300)들의 내부를 통과할 때 냉각되면서 발생된 응축수가 출구 헤더탱크(200)의 내부로 유입되고, 응축수는 출구측 배플(230)에 형성된 관통공(231)들을 통과해 출구측 배플(230) 하측의 공간에 모여 저장될 수 있다. 그리고 출구측 배플(230)의 하측에 모인 응축수(500)는 제1열교환매체의 유동에 따라 증발되어 출구 헤더탱크(200)의 외부로 배출될 수 있다. 여기에서 출구측 배플(230)의 하측에 모인 응축수(500)는 출구측 배플(230)에 의해 제1열교환매체의 유동을 따라 출구 헤더탱크(200)의 출구(210)를 통해 급격하게 배출되는 것이 방지될 수 있으며, 인터쿨러가 차량에 설치된 상태에서 차량의 흔들림 등이 발생하더라도 응축수(500)가 출구 헤더탱크(200)의 출구(210)를 통해 급격하게 배출되는 것이 방지될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 인터쿨러는 내부에서 발생되는 응축수를 효과적으로 분리 및 저장할 수 있어 응축수가 급격하게 엔진으로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 엔진의 고장 및 파손을 방지할 수 있다.
또한, 출구측 배플(230)은 높이방향으로 출구 헤더탱크(200)의 출구(210) 하단보다 하측에 배치될 수 있다. 즉, 출구측 배플(230)의 높이를 출구(210)보다 낮은 위치에 배치하여, 출구측 배플(230)에 모인 응축수(500)가 출구(210)쪽으로 급격하게 배출되는 것을 방지할 수 있다. 여기에서 출구측 배플(230)이 출구(210)에 근접해있는 부분에는 관통공(231)이 없도록 하고, 출구측 배플(230)의 길이방향 단부에서 특정거리 이격된 안쪽 위치의 영역에만 관통공(231)들을 형성할 수 있다.
또한, 출구측 배플(230)에는 관통공(231)에 근접하여 출구측 배플(230)의 상측으로 가이드 베인(232)이 연장 형성될 수 있다. 그리고 가이드 베인(232)은 각각의 관통공(231)마다 형성될 수 있다. 또한, 가이드 베인(232)은 관통공(231)의 둘레 위치에서 출구측 배플(230)에서 연장된 형태로 형성될 수 있으며, 일례로 막혀있는 판 형태의 플레이트를 절개한 후 절개된 부분을 절곡하여 출구측 배플에 관통공과 가이드 베인을 한 번에 일체로 형성할 수 있다. 또한, 가이드 베인(232)은 관통공(231)에 근접하여 형성되되, 관통공(231)에서 길이방향으로 출구(210)쪽 위치에 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 관통공(231)의 길이방향 우측단에서 가이드 베인(232)이 형성될 수 있다. 또한, 가이드 베인(232)은 출구측 배플(230)의 상측으로 가면서 출구 헤더탱크(200)에서 제1열교환매체가 배출되는 방향의 반대방향인 좌측으로 기울어진 형태로 형성될 수 있다. 이때, 가이드 베인(232)은 출구측 배플(230)이 이루는 면을 기준으로 예각으로 경사진 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 가이드 베인(232)이 관통공(231) 길이방향 우측단에서부터 상부쪽의 일부를 막는 형태로 형성되어, 제1열교환매체의 유동이나 인터쿨러의 흔들림이 발생하더라도 출구측 배플(230)의 하측 공간에 모여 있던 응축수(500)가 쉽게 출구측 배플(230)의 상측 공간으로 빠져나오기 어렵고, 빠져나오더라도 가이드 베인(232)에 부딪힌 후 다시 관통공(231)을 통해 출구측 배플(230)의 하측 공간으로 유입될 수 있다. 그리하여 응축수(500)가 급격하게 출구(210)쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이외에도 출구측 배플(230), 관통공(231) 및 가이드 베인(232)은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 인터쿨러를 모델링한 실제 형태를 나타낸 사시도, 정면도 및 우측면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 인터쿨러에서 입구 헤더탱크(100) 및 출구 헤더탱크(200)는 다양한 형태의 곡면이 연결되어 있는 형태로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 입구(110) 및 출구(120)는 정면 측에 형성될 수 있고, 중심을 기준으로 약간 우측으로 치우진 위치에 형성될 수 있으며, 입구 파이프(120)와 출구 파이프(220)는 다양한 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 출구 헤더탱크(200)의 내부에는 출구측 배플(230)이 구비되어 고정될 수 있고, 출구측 배플(230)은 출구(210)보다 아래쪽에 배치될 수 있으며, 출구측 배플(230)에는 상하 양면을 관통하는 복수개의 관통공이 형성될 수 있다. 또한, 관통공에 근접하여 출구측 배플(230)의 상측으로 가이드 베인이 연장 형성될 수 있다.
<실시예 2>
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 인터쿨러를 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 인터쿨러는 크게 입구 헤더탱크(100), 출구 헤더탱크(200), 복수개의 튜브(300) 및 냉각핀(400)으로 구성될 수 있으며, 출구 헤더탱크(200)의 내부에는 응축수 분리 부재가 구비되어 출구 헤더탱크에 결합될 수 있다. 여기에서 응축수 분리 부재는 응축수가 통과될 수 있도록 상하 양면을 관통하는 복수의 관통공(221)이 형성된 출구측 배플(230)이 될 수 있다.
입구 헤더탱크(100)는 과급기에서 유입된 제1열교환매체가 내부에 저장될 수 있고 제1열교환매체가 내부를 따라 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 제1열교환매체가 유입될 수 있도록 내측면과 외측면을 관통하는 입구(110)가 형성될 수 있다. 그리고 입구(110)의 둘레에서 외부쪽으로 길이방향을 따라 입구 파이프(120)가 연장 형성될 수 있다.
출구 헤더탱크(200)는 길이방향으로 입구 헤더탱크(100)와 이격되어 배치될 수 있다. 출구 헤더탱크(200)는 튜브(300)들의 내부를 통과한 제1열교환매체가 모여 저장될 수 있고 내부를 따라 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 제1열교환매체가 배출될 수 있도록 내측면과 외측면을 관통하는 출구(210)가 형성될 수 있다. 그리고 출구(210)의 둘레에서 외부쪽으로 길이방향을 따라 출구 파이프(220)가 연장 형성될 수 있다.
튜브(300)는 입구 헤더탱크(100)에 일단이 연결되고 출구 헤더탱크(200)에 타단이 연결되어 제1열교환매체가 유동될 수 있는 유로를 형성하는 부분이다. 그리고 튜브(300)는 복수개로 구성되고, 길이방향을 따라 제1열교환매체의 유로가 형성되도록 관 형태의 개방된 일단이 길이방향 좌측을 향하고 개방된 타단이 길이방향 우측을 향하도록 길이방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 튜브(300)들은 서로 높이방향으로 이격되어 배열될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 튜브(300)들은 서로 폭방향으로 이격되어 배열될 수도 있다. 또한, 튜브(300)는 양단이 브레이징 등으로 헤더탱크(100, 200)들에 접합되어 고정될 수 있다.
냉각핀(400)은 열교환 효율을 향상시키기 위한 것이며, 튜브(300)의 외부에 구비될 수 있다. 냉각핀(400)은 주름진 코루게이트 형태 등의 핀으로 형성되어 이웃하는 튜브(300)들의 사이에 개재되어 튜브(300)들의 외주면에 브레이징 등으로 접합되어 고정될 수 있다. 그리고 도시되지는 않았으나 튜브(300)의 내부에 열교환 효율을 향상시키기 위해 내부핀이 개재되어 튜브에 결합될 수 있으며, 내부핀은 주름진 코루게이트 형태 등의 핀으로 형성되어 튜브(300)의 내주면에 브레이징 등으로 접합되어 고정될 수 있다.
그리하여 과급기에서 압축된 고온의 과급측 공기인 제1열교환매체가 입구 헤더탱크(100)로 유입되고 튜브(300)들의 내부를 따라 유동되어 출구 헤더탱크(200)로 모여 배출되며, 인터쿨러의 외부에서 냉각 공기인 제2열교환매체가 튜브(300)들의 사이를 통과하면서 제1열교환매체와 제2열교환매체간에 열교환이 일어나 제1열교환매체가 냉각되도록 구성될 수 있다.
출구측 배플(230)은 출구 헤더탱크(200)의 내부에 구비되며, 출구측 배플(230)은 출구 헤더탱크(200)의 내측에 결합되어 고정될 수 있다. 그리고 출구측 배플(230)은 판 형태로 형성되어 폭방향 및 길이방향이 이루는 평면과 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 출구측 배플(230)은 출구 헤더탱크(200)의 내측 하면에서 상측으로 이격되고 출구 헤더탱크(200)의 내측 상면에서도 이격된 위치에 배치되며, 지지대(240)의 상단이 출구측 배플(230)에 결합되고 지지대(240)의 하단이 출구 헤더탱크(200)의 내측 하면에 결합될 수 있다. 또한, 출구측 배플(230)에는 상하 양면을 관통하는 복수개의 관통공(231)이 형성될 수 있다.
그리하여 본 발명의 제2실시예에서도 제1실시예와 마찬가지로 응축수(500)가 출구 헤더탱크(200)의 출구(210)를 통해 급격하게 배출되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 출구측 배플(230)은 높이방향으로 출구 헤더탱크(200)의 출구(210) 하단보다 하측에 배치될 수 있다. 그리고 출구측 배플(230)은 최 하측에 배치된 튜브(300)보다 하측에 배치될 수 있다. 그리하여 응축수(500)가 출구(210)쪽으로 급격하게 배출되는 것을 방지할 수 있으며, 응축수(500)가 튜브(300)쪽으로 유입되는 것도 방지할 수 있다.
또한, 출구측 배플(230)에는 관통공(231)에 근접하여 출구측 배플(230)의 상측으로 가이드 베인(232)이 연장 형성될 수 있으며, 가이드 베인(232)은 출구측 배플(230)의 상측으로 가면서 출구 헤더탱크(200)에서 제1열교환매체가 배출되는 방향의 반대방향인 좌측으로 기울어진 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 응축수(500)가 급격하게 출구(210)쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 인터쿨러를 모델링한 실제 형태를 나타낸 사시도, 배면도 및 출구 헤더탱크를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 인터쿨러에서 입구 헤더탱크(100) 및 출구 헤더탱크(200)는 곡면 형태로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 입구(110) 및 출구(120)는 배면 측에 형성될 수 있으며, 입구 파이프(120)와 출구 파이프(220)는 다양한 방향으로 형성될 수 있다. 여기에서 변형된 실시예로 출구 헤더탱크(200)의 내부에는 응축수 분리 부재가 구비되어 출구측 헤더탱크에 결합으며, 여기에서 응축수 분리 부재는 격판(250)이 될 수 있다.
즉, 출구 헤더탱크(200)의 내부에는 출구측 배플이 없이 격판(250)만 구비될 수 있다. 그리고 격판(250)은 출구(210)와 인접하여 출구(210)보다 아래쪽의 위치에서 출구 헤더탱크(200)의 내벽으로부터 돌출 형성될 수 있다. 이때, 격판(250)은 출구(210)에서부터 출구 헤더탱크(200)의 내부쪽으로 멀어지는 방향으로 갈수록 출구 헤더탱크(200)의 바닥으로부터 멀어지는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 출구 헤더탱크(200)에 결합된 격판(250)의 고정단에서부터 자유단쪽으로 갈수록 격판(250)이 상측으로 기울어져 있는 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 차량의 정차하여 인터쿨러가 정지되어 있을 때 출구 헤더탱크의 내부에 고이는 응축수가 인터쿨러의 재가동에 의해 공기와 함께 엔진으로 과도하게 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이외에도 격판은 다양한 형태, 위치 및 개수로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 모든 실시예서 격판(250)은 출구측 배플(230)을 대신하여 적용될 수 있고, 격판과 출구측 배플이 함께 적용될 수도 있으며, 이외에도 다양한 변형 실시가 가능하다.
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.
[부호의 설명]
100 : 입구 헤더탱크, 110 : 입구, 120 : 입구 파이프,
200 : 출구 헤더탱크, 210 : 출구, 220 : 출구 파이프,
230 : 출구측 배플, 231 : 관통공, 232 : 가이드 베인,
240 : 지지대, 250 : 격판, 300 : 튜브, 400 : 냉각핀,
500 : 응축수

Claims (12)

  1. 제1열교환매체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 제1열교환매체가 저장 및 유동되는 공간이 형성된 입구 헤더탱크; 상기 입구 헤더탱크와 이격되어 배치되고, 상기 제1열교환매체가 저장 및 유동되는 공간이 형성되며, 상기 제1열교환매체가 배출되는 출구가 형성된 출구 헤더탱크; 상기 입구 헤더탱크 및 출구 헤더탱크에 양단이 연결되어 제1열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 및 상기 튜브들 사이에 개재된 냉각핀; 을 포함하며, 상기 제1열교환매체가 튜브들의 내부를 통과하면서 튜브들 사이를 통과하는 제2열교환매체와 열교환되도록 구성되고,
    상기 출구 헤더탱크의 내부에는 응축수 분리 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 분리 부재는 출구측 배플이며,
    상기 출구 헤더탱크의 내부에는 내부 공간을 구획하는 출구측 배플이 폭방향 및 길이방향이 이루는 평면과 나란하게 구비되어 상기 출구측 배플이 출구 헤더탱크에 결합되어 있으며, 상기 출구측 배플은 응축수가 통과될 수 있도록 상하 양면을 관통하는 복수개의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출구측 배플은 출구 헤더탱크의 출구보다 하측에 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 출구측 배플에는 관통공에 근접하여 출구측 배플의 상측으로 가이드 베인이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드 베인은 출구측 배플의 상측으로 가면서 출구 헤더탱크에서 제1열교환매체가 배출되는 방향의 반대방향으로 기울어진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 분리 부재는 격판이며,
    상기 출구 헤더탱크의 내부에는 상기 출구와 인접하여 출구보다 하측의 위치에서 상기 출구 헤더탱크의 내벽으로부터 격판이 돌출된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 격판은 출구에서 출구 헤더탱크의 내부쪽으로 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 출구 헤더탱크의 바닥으로부터 멀어지는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  8. 제1항에 있어서,
    높이방향으로 상기 입구 헤더탱크의 하측에 출구 헤더탱크가 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입구 헤더탱크와 출구 헤더탱크는 서로 길이방향으로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 출구측 배플은 출구 헤더탱크의 출구 및 최 하측에 배치된 튜브보다 하측에 배치된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 출구측 배플에는 관통공에 근접하여 출구측 배플의 상측으로 가이드 베인이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드 베인은 출구측 배플의 상측으로 가면서 출구 헤더탱크에서 제1열교환매체가 배출되는 방향의 반대방향으로 기울어진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러.
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