HEAT EXCHANGER

18-06-2020 дата публикации
Номер:
WO2020122494A1
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Номер заявки: KR69-01-201981
Дата заявки: 04-12-2019

열교환기
[1]

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 냉각시킬 수 있는 열교환기에 관한 것이다.

[2]

[3]

열교환기 중 인터쿨러(Intercooler)는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온ㆍ고압으로 압축된 공기를 식혀주는 장치이다.

[4]

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.

[5]

이러한 역할을 담당하는 인터쿨러는 냉각방식에 따라 수랭식과 공랭식으로 나눌 수 있다. 이 중 수랭식 인터쿨러(10)는 공랭식 인터쿨러와 그 원리는 유사하나, 고온의 공기가 통과되는 인터쿨러를 냉각시킬 때 외부 공기 대신 차량의 냉각수나 물 등을 이용하여 압축공기를 냉각시킨다는 점에서 차이가 있다.

[6]

도 1에 도시된 수랭식 인터쿨러(10)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(20) 및 제2헤더탱크(30); 상기 제1헤더탱크(20) 또는 제2헤더탱크(30)에 각각 형성되어 공기가 유입되는 제1입구파이프(40) 및 배출되는 제1출구파이프(50); 상기 제1헤더탱크(20) 및 제2헤더탱크(30)에 양 단이 고정되어 공기 통로를 형성하는 복수개의 튜브(60); 및 상기 튜브(60) 사이에 개재되는 핀(70); 상기 튜브(60)와 핀(70)의 조립체가 수용되며, 상기 튜브(60)의 일측 단부가 위치하는 일측면과 타측면에 개구되는 커버부재(80); 및 상기 커버부재(80)의 일측면에 형성되며, 냉각수가 유입되는 제2입구파이프(41) 및 배출되는 제2출구파이프(51); 를 포함하여 형성된다.

[7]

또한, 이와는 반대로 냉각수가 튜브의 내부를 통과하고 헤더탱크들, 튜브 및 핀이 조립된 조립체인 열교환기 코어를 내측에 배치하고 코어를 둘러싸도록 케이스를 형성하여, 케이스의 내측을 공기가 통과하면서 코어에 의해 공기가 냉각되도록 구성될 수 있다.

[8]

그런데 수랭식 인터쿨러는 내부를 통과하는 냉각수 및 공기의 압력이나 외력에 의해 변형되거나 파손되지 않도록 충분한 내압 성능을 가져야 한다. 특히 헤더탱크를 구성하는 헤더는 공기가 통과할 수 있도록 개구가 형성되어야 하므로, 공기의 유동에 대한 저항을 줄일 수 있으면서 동시에 충분한 내압 성능을 갖는 구조로 형성되어야 한다.

[9]

[선행기술문헌]

[10]

[특허문헌]

[11]

KR 10-1116844 B1 (2012.02.08)

[12]

[13]

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 헤더를 통과하는 공기의 유동 저항을 줄일 수 있으며 내부를 통과하는 공기의 압력이나 외력에 대해 헤더의 충분한 내압 성능을 확보할 수 있는 열교환기를 제공하는 것이다.

[14]

[15]

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는, 내부에 수용 공간이 형성되며, 양측이 개방된 케이스; 상기 케이스의 내부에 구비되며, 적층에 의해 냉각수 및 공기가 유동되는 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트; 및 상기 케이스의 개방된 양측에 결합된 한 쌍의 헤더; 를 포함하여 이루어지며, 상기 헤더는 프레임부의 내측에 양면을 관통하는 개구가 형성되고, 상기 프레임부의 내측을 연결하는 지지부가 형성되되, 상기 지지부는 프레임부와 연결되는 양단부의 연결부가 비틀린 형태로 형성될 수 있다.

[16]

또한, 상기 지지부는 공기의 유동방향과 나란하게 형성될 수 있다.

[17]

또한, 상기 지지부는 양측의 연결부들 사이 부분이 두께에 비해 폭이 넓은 평판 형태의 평판부로 형성될 수 있다.

[18]

또한, 상기 지지부의 평판부는 프레임부가 이루는 평면에 수직으로 형성될 수 있다.

[19]

또한, 상기 연결부의 프레임부측과 평판부측이 서로 수직으로 형성될 수 있다.

[20]

또한, 상기 지지부의 평판부는 프레임부가 이루는 평면에 경사지게 형성될 수 있다.

[21]

또한, 상기 지지부의 연결부는 프레임부쪽에 연결된 부분에서 폭방향이 프레임부가 형성된 방향을 따라 형성될 수 있다.

[22]

또한, 상기 지지부는 프레임부와 일체로 형성될 수 있다.

[23]

또한, 상기 지지부의 양측 연결부는 서로 반대 방향으로 비틀려 있을 수 있다.

[24]

또한, 상기 지지부는 복수개로 구성되어 서로 이격되어 배치되고, 복수개의 지지부들 중 일부는 연결부가 일측 방향으로 비틀린 형태로 형성되며 나머지는 타측 방향으로 비틀린 형태로 형성될 수 있다.

[25]

또한, 상기 지지부들이 배열된 중앙을 기준으로 지지부들의 연결부가 비틀린 방향이 대칭으로 형성될 수 있다.

[26]

또한, 상기 지지부는 유로 플레이트들에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

[27]

또한, 상기 지지부는 양측의 연결부들 사이 부분이 두께에 비해 폭이 넓은 평판 형태의 평판부로 형성되며, 상기 평판부는 유로 플레이트들 사이의 공기 유로를 막지 않도록 형성될 수 있다.

[28]

또한, 상기 유로 플레이트들 사이의 공기 유로에 개재된 복수개의 핀을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

[29]

또한, 상기 케이스의 개방된 양측에는 헤더 형합부가 형성되며, 상기 한 쌍의 헤더는 각각 상기 헤더 형합부에 삽입되어 결합될 수 있다.

[30]

[31]

본 발명의 헤더의 프레임부를 연결하는 지지부가 비틀린 형태로 형성되어, 프레임부와 일체로 지지부가 형성된 형태로 제조하기 매우 용이한 장점이 있다.

[32]

또한, 헤더를 통과하는 공기의 유동 저항을 줄일 수 있으며 내부를 통과하는 공기의 압력이나 외력에 대해 헤더의 충분한 내압 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다.

[33]

[34]

도 1은 종래의 수랭식 인터쿨러를 나타낸 분해사시도이다.

[35]

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.

[36]

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트들과 핀의 적층 구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다.

[37]

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 정면도이다.

[38]

도 7은 도 6의 AA'방향 단면도이다.

[39]

도 8은 도 6의 BB'방향 단면도이다.

[40]

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 헤더에 형성된 지지부를 나타낸 사시도이다.

[41]

[42]

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

[43]

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 유로 플레이트들과 핀의 적층 구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 정면도이며, 도 7 및 도 8은 도 6의 AA'방향 단면도 및 BB'방향 단면도이다.

[44]

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 크게 케이스(100), 복수개의 유로 플레이트(200) 및 한 쌍의 헤더(300)로 구성될 수 있다. 그리고 도시되지는 않았으나 한 쌍의 헤더(300)에는 각각 헤더와 결합되어 내부에 공기가 유동될 수 있는 공간을 형성하도록 탱크가 결합될 수 있다. 이때, 탱크는 헤더와 마주보는 쪽이 개방된 용기 형태로 형성될 수 있으며, 탱크에는 공기가 유입되는 입구 및 배출되는 출구가 형성될 수 있다.

[45]

케이스(100)는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)로 구성될 수 있으며, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 결합되어 내부에 수용 공간이 형성될 수 있다. 그리고 케이스(100)는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 결합된 양측 단부에 헤더 형합부(110-1, 110-2)가 형성되어, 헤더 형합부(110-1, 110-2)에 헤더(300)가 삽입되어 수용될 수 있다. 여기에서 케이스(100)는 몸체(130-1, 130-2) 부분이 사각관 형태로 형성될 수 있으며, 몸체(130-1, 130-2)의 개방된 양측 단부에 형성된 헤더 형합부(110-1, 110-2)는 몸체의 양단부가 외측으로 확장된 형태로 형성될 수 있다.

[46]

복수개의 유로 플레이트(200)들은 높이방향으로 적층되어 접합될 수 있으며, 적층된 후 브레이징 등으로 접합되어 냉각수가 유동될 수 있는 냉각수 유로 및 공기가 유동될 수 있는 공기 유로가 각각 형성될 수 있다. 일례로 도시된 바와 같이 유로 플레이트(200)들은 길이방향 양측에 상하를 관통하는 홀이 형성되고 홀의 주변이 공기 유로쪽으로 돌출되어 컵부(202)가 형성될 수 있다. 즉, 컵부(202)는 바닥면에 홀이 뚫려있는 컵 형태로 형성되어, 플레이트(201)를 기준으로 냉각수 유로쪽 면에서 오목하게 형성되며, 공기 유로쪽 면에서 볼록하게 돌출 형성될 수 있다. 그리고 컵부(202)에 근접한 위치에서 컵부(202)의 주변을 막도록 유입 차단부(203) 및 측면 지지부(204)가 형성되어, 유입 차단부(203)에 의해 공기가 컵부(202)쪽으로 유동되는 것이 차단될 수 있으며 측면 지지부(204)에 의해 핀(400)이 지지될 수 있다. 즉, 길이방향 일측에서 유로 플레이트(200)들 사이의 핀(400)이 배치된 공간인 공기 유로로 고온의 공기가 유입될 때, 유입 차단부(203)에 의해 컵부(202)쪽으로는 공기가 유입될 수 없어 컵부(202)의 폭방향 양쪽에 배치된 핀(400) 쪽으로 공기가 유입되어 길이방향으로 유동될 수 있다. 그리하여 복수개의 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 길이방향 일측에 냉각수가 유입되는 입구 탱크부(210)가 형성되고 타측에 냉각수가 배출되는 출구 탱크부(220)가 형성될 수 있다. 또한, 유로 플레이트(200)는 일례로 두 장의 유로 플레이트가 마주보도록 적층 및 접합되어 내부에 냉각수 유로가 형성되는 하나의 튜브로 형성되고, 튜브들 사이에는 코루게이트 형태의 핀(400)이 개재되어 튜브와 접합될 수 있으며 튜브들 사이의 빈 공간이 공기가 유동되는 공기 유로로 형성될 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 두 장의 유로 플레이트(200) 사이에 핀(400)이 개재되어 적층되는 조립체를 나타내었으며, 핀(400)이 배치된 두 장의 유로 플레이트(200)들 사이로 공기가 유동되는 공기 유로가 형성될 수 있다. 그리고 상기한 바와 같은 조립체가 복수개 적층되어 도 3과 같이 유로 플레이트들과 핀들이 적층 조립된 조립체가 형성될 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에서는 핀의 형태를 도시하지 않았으며, 도 6에서는 일부분에만 핀(400)의 형태를 도시하였으나, 상기 설명한바 및 도시된 구조와 같이 핀이 일정하게 배열된 형태로 배치될 수 있다.

[47]

헤더(300)는 상기한 바와 같이 탱크와 결합되어 내부에 공기가 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 헤더(300)는 케이스(100) 양측의 헤더 형합부(110-1, 110-2)에 각각 삽입된 후 브레이징 등으로 접합되어 결합될 수 있다. 그리고 헤더(300)는 사각의 프레임(310) 형태로 형성되어 내측에 길이방향으로 양면을 관통하는 개구(330)가 형성되며, 개구(330)가 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 형성된 공기 유로와 연결될 수 있다. 그리고 헤더(300)는 프레임(310)의 내측을 연결하여 지지하는 지지부(320)들이 형성될 수 있다.

[48]

그리하여 케이스(100)의 제2부재(100-2)에 형성된 냉각수 입구부(131-2)로 유입되는 냉각수는 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 형성된 입구 탱크부(210)로 유동되어 유로 플레이트(200)들에 의해 형성된 냉각수 유로를 거쳐 유로 플레이트(200)들의 적층에 의해 형성된 출구 탱크부(220)에 모여 케이스(100)의 제2부재(100-2)에 형성된 냉각수 출구부(131-1)로 배출될 수 있다. 그리고 공기는 일측 헤더(300)쪽에서 타측 헤더를 향해 유동될 수 있으며, 공기는 길이방향 일측 헤더(300)의 개구(330)를 통해 유로 플레이트(200)들 사이의 공기 유로를 거쳐 길이방향 타측 헤더(300)의 개구(330)를 통해 유동될 수 있다.

[49]

여기에서 헤더(300)는 개구(330)가 형성된 프레임부(310) 및 복수개의 지지부(320)로 구성되며, 지지부(320)는 프레임부(310)에서 서로 마주보는 방향인 폭방향쪽에 양단이 연결된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 지지부(320)는 평판 형태의 평판부(322) 양단에 형성된 비틀린 형태의 연결부(321)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 지지부(320)의 평판부(322)는 공기의 유동방향인 길이방향과 나란한 방향으로 배치될 수 있으며, 열교환기의 폭방향으로 평판부(322)의 양단부에 연결부(321)가 형성되어 연결부(321)에 의해 평판부(322)가 프레임부(310)에 연결되어 있는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 지지부(320)는 프레임부(310)가 이루는 평면과 나란하도록 프레임부(310)와 일체로 형성된 후 평판부(322)에 해당되는 부분을 잡고 비틀어서, 지지부(320)의 평판부(322)는 프레임부(310)가 형성하는 평면에 수직인 방향으로 세워져 있는 형태가 될 수 있으며 평판부(322)의 양단부에 연결된 연결부(321)는 비틀린 형태로 형성될 수 있다.

[50]

그리하여 본 발명의 열교환기는 헤더의 프레임부를 연결하는 지지부가 비틀린 형태로 형성되어, 프레임부와 일체로 지지부가 형성된 형태로 제조하기 매우 용이한 장점이 있다. 또한, 헤더를 통과하는 공기의 유동 저항을 줄일 수 있으며 내부를 통과하는 공기의 압력이나 외력에 대해 헤더의 충분한 내압 성능을 확보할 수 있다.

[51]

이하에서는 헤더(300)의 지지부(320)에 대한 세부적인 구성에 대해 상세히 설명한다.

[52]

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에서 헤더에 형성된 지지부를 나타낸 사시도이다.

[53]

도시된 바와 같이 상기 지지부(320)는 양측의 연결부(321)들 사이 부분이 두께(t)에 비해 폭(w)이 넓은 평판 형태의 평판부(322)로 형성될 수 있다. 즉, 평판부(322)에 의해 충분한 구조적인 강도를 확보할 수 있다.

[54]

또한, 상기 지지부(320)의 평판부(322)는 프레임부(310)가 이루는 평면에 수직으로 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 평판부(322)는 프레임부(310)가 형성하는 면에 대해 수직인 길이방향과 나란하게 배치되어 개구(330)를 통과하는 공기에 대한 유동 저항을 최소화 할 수 있다. 여기에서 지지부(320)의 양단부인 연결부(321)들은 프레임부(310)에 연결되는 부분인 프레임부측과 평판부에 연결되는 부분인 평판부측이 서로 수직으로 형성될 수 있다.

[55]

또한, 상기 지지부(320)의 평판부(322)는 프레임부(310)가 이루는 평면에 경사지게 형성될 수 있다. 이는 도시되지는 않았으나 헤더(300)와 결합되어 내부에 공기가 유동되는 공간을 형성할 수 있는 탱크에는 공기가 유입 또는 배출되는 유입구나 배출구가 형성될 수 있는데, 유입구나 배출구의 방향 또는 탱크의 형태에 따라 헤더(300)의 개구(330)쪽으로 공기가 유동되는 방향이 길이방향에 대해 경사진 방향으로 형성될 수도 있으므로, 공기의 유동 방향에 따라 평판부(322)가 기울어진 각도가 경사지게 형성될 수 있다.

[56]

또한, 상기 지지부(320)의 연결부(321)는 프레임부(310)쪽에 연결된 부분에서 폭(w)방향이 프레임부(310)가 형성된 방향을 따라 형성될 수 있다. 즉, 지지부(320)는 평판부(322)를 잡고 비틀어서 연결부(321)가 비틀린 형태로 형성될 수 있으므로, 연결부(321)는 프레임부(310)에 연결된 부분에서 폭(w)방향이 프레임부(310)를 따라 형성될 수 있다.

[57]

또한, 상기 지지부(320)는 프레임부(310)와 일체로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는 하나의 평판을 프레싱하여 프레임부(310)의 형상 및 개구(330)를 형성하고, 개구(330)들 사이에 남아있으며 프레임부(310)에 연결되어 있는 부분을 잡고 비틀어서 지지부(320)를 형성할 수 있다. 그리하여 프레임부(310)와 일체로 지지부(320)가 형성될 수 있으며, 프레임부(310)와는 별도로 지지부(322)를 형성하여 결합하지 않아도 되기 때문에 제조가 용이하며 내압성도 향상될 수 있다.

[58]

또한, 상기 지지부(320)의 양측 연결부(321)는 서로 반대 방향으로 비틀린 형태로 형성될 수 있다. 즉, 평판부(322)를 잡고 비틀어서 지지부(320)가 형성될 수 있으므로, 하나의 지지부(320)에서 양측의 연결부(321)는 서로 반대 방향으로 비틀린 형태로 형성될 수 있다.

[59]

또한, 상기 지지부(320)는 복수개로 구성되어 서로 이격되어 배치되고, 복수개의 지지부(320)들 중 일부는 연결부(321)가 일측 방향으로 비틀린 형태로 형성되며 나머지 지지부(320)는 연결부(321)가 타측 방향으로 비틀린 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 시계 방향으로 비틀린 지지부(320)들도 있고 반시계 방향으로 비틀린 지지부(320)들이 함께 있을 수 있다. 그리하여 평판부(322)를 잡고 비틀어서 지지부(320)들을 형성할 때 양쪽 방향으로 비틀리는 힘이 작용하므로 프레임부(310)가 한쪽으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.

[60]

또한, 상기 지지부(320)들이 배열된 중앙을 기준으로 지지부(320)들의 연결부(321)가 비틀린 방향이 대칭으로 형성될 수 있다. 즉, 지지부(320)들이 비틀려 형성되는 방향이 중앙부분을 기준으로 대칭으로 형성될 경우, 프레임부(310)의 내측에서 외측으로 작용하는 압력에 의해 지지부가 한쪽으로만 변형되는 것을 방지할 수 있다.

[61]

또한, 상기 지지부(320)는 유로 플레이트(200)들에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이 지지부(320)는 열교환기의 폭방향을 따라 형성되어, 열교환기를 정면에서 바라보았을 때 유로 플레이트(200)들이 배치된 높이에 지지부(320)의 평판부(322)가 위치하도록 배치될 수 있다. 여기에서 두 장의 유로 플레이트(200)가 접합되어 냉각수 유로가 형성된 튜브가 형성될 수 있으며, 튜브들 사이의 공간인 공기 유로에 핀(400)이 개재되어 핀(400)이 튜브에 접합될 수 있다. 이때, 평판부(322)의 두께는 튜브의 두께보다 얇거나 같게 형성되어, 높이방향으로 튜브가 배치된 영역내에 평판부(322)가 배치될 수 있으며, 높이방향으로 핀(400)이 배치된 영역에는 평판부(322)가 배치되지 않을 수 있다. 그리하여 공기가 유동되는 부분을 평판부(322)가 막지 않아 공기의 유동 저항을 줄일 수 있다.

[62]

또한, 일례로 케이스(100)를 구성하는 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 각각 L자형으로 절곡되어 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1부재(100-1)는 L자형으로 절곡되어 몸체(130-1)와 양측 헤더 형합부(110-1)가 일체로 형성될 수 있으며, 마찬가지로 제2부재(100-2)도 L자형으로 절곡되어 몸체(130-2)와 양측 헤더 형합부(110-2)가 일체로 형성될 수 있다. 여기에서 제2부재(100-2)는 제1부재(100-1)를 180도 회전시킨 형태로 형성될 수 있다. 즉, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)는 형태는 동일하되 배치만 서로 180도 회전된 형태로 구성될 수 있다. 그리하여 제1부재와 제2부재가 동일하므로 부품의 수를 줄일 수 있다. 그리고 케이스(100)는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 서로 인접하는 단부가 접합되어 결합될 수 있다. 또한, 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)는 몸체(130-1, 130-2)의 양단에서 바깥쪽으로 절곡된 제1절곡부(111-1, 111-2) 및 제1절곡부(111-1, 111-2)의 단부에서 길이방향으로 절곡된 제2절곡부(121-1, 121-2)로 구성될 수 있다. 이때, 제1절곡부(111-1, 111-2)는 몸체(130-1, 130-2)에 수직인 방향으로 절곡될 수 있으며, 제2절곡부(121-1, 121-2)는 제1절곡부에 수직인 길이방향 바깥쪽을 향해 절곡 형성될 수 있다.

[63]

또한, 도시된 바와 같이 케이스(100)를 구성하는 제1부재(100-1) 및 제2부재(100-2)는 서로 인접하는 일측의 단부가 절곡된 케이스 결합부(120-1, 120-2)가 형성될 수 있다. 즉, 제1부재(100-1)의 몸체(130-1) 중 수평방향으로 배치된 부분인 제1면부(130-1a)의 우측단이 상측으로 절곡되어 케이스 결합부(120-1)가 형성될 수 있으며, 제1부재(100-1)의 케이스 결합부(120-1)는 제2부재(100-2)의 몸체(130-2) 중 수직방향으로 배치된 부분인 제2면부(130-2b)의 내측면에 면접촉되어 접합에 의해 결합될 수 있다. 마찬가지로 제2부재(100-2)의 몸체(130-2) 중 수평방향으로 배치된 부분인 제1면부(130-2a)의 좌측단이 하측으로 절곡되어 케이스 결합부(120-2)가 형성될 수 있으며, 제2부재(100-2)의 케이스 결합부(120-2)는 제1부재(100-1)의 몸체(130-1) 중 수직방향으로 배치된 부분인 제2면부(130-1b)의 내측면에 면접촉되어 접합에 의해 결합될 수 있다.

[64]

또한, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 인접한 부분인 면접촉되는 부분의 모서리는 각진 형태로 형성되어, 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 서로 인접하여 접합되는 부분에서 빈 공간이 없도록 형성될 수 있다. 그리고 제1부재(100-1)의 케이스 결합부(120-1)의 양단은 헤더 형합부(110-1)의 제1절곡부(111-1)들과 연결되어 있는 형태로 일체로 형성될 수 있으며, 케이스 결합부(120-1)와 제1절곡부(111-1)가 연결되는 모서리 부분도 각진 형태로 형성될 수 있다. 또한, 케이스 결합부(120-1)와 몸체(130-1)가 만나는 모서리 부분 중 제1절곡부(111-1)에 인접한 부분도 각진 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제2부재(100-2)도 제1부재와 마찬가지로 형태로 형성될 수 있다.

[65]

또한, 케이스(100)의 헤더 형합부(110-1, 110-2)에서 제1절곡부(111-1, 111-2)는 L자형으로 절곡된 모서리 부분의 연결부(111-1a, 111-2a)가 형성될 수 있으며, 연결부(111-1a, 111-2a)는 제1절곡부(111-1, 111-2) 및 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 케이스(100)를 구성하는 제1부재(100-1)와 제2부재(100-2)가 L자 형태로 형성되는 경우, 헤더 형합부(110-1, 110-2)에서 제1절곡부(111-1, 111-2)도 L자형으로 형성될 수 있다. 이때, 연결부(111-1a, 111-2a)는 절곡에 의해 제1절곡부(111-1, 111-2) 및 몸체(130-1, 130-2)와 일체로 형성될 수 있다.

[66]

또한, 핀(400)은 산과 골을 형성하는 곡면부를 제외한 평평한 면을 이루는 부분에 양면을 관통하도록 형성된 루버들이 형성될 수도 있다.

[67]

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.

[68]

[부호의 설명]

[69]

100 : 케이스

[70]

100-1 : 제1부재, 110-1 : 헤더 형합부

[71]

111-1 : 제1절곡부, 112-1 : 제2절곡부

[72]

111-1a : 연결부, 120-1 : 케이스 결합부

[73]

130-1 : 몸체, 130-1a : 제1면부

[74]

130-1b : 제2면부, 131-1 : 냉각수 출구부

[75]

100-2 : 제2부재, 110-2 : 헤더 형합부

[76]

111-2 : 제1절곡부, 112-2 : 제2절곡부

[77]

111-2a : 연결부, 120-2 : 케이스 결합부

[78]

130-2 : 몸체, 130-2a : 제1면부

[79]

130-2b : 제2면부, 131-2 : 냉각수 입구부

[80]

200 : 유로 플레이트

[81]

201 : 플레이트, 202 : 컵부

[82]

203 : 유입 차단부, 204 : 측면 지지부

[83]

210 : 입구 탱크부, 220 : 출구 탱크부

[84]

300 : 헤더, 310 : 프레임부

[85]

320 : 지지부, 321 : 연결부

[86]

322 : 평판부, 330 : 개구

[87]

400 : 핀



[1]

The present invention relates to a heat exchanger comprising: a case having an accommodation space formed therein, and a header fitting portion formed on both open sides thereof; a plurality of flow path plates provided inside the case, and each forming a flow path through which cooling water and air flow by means of stacking; and a pair of headers each inserted into and coupled to the header fitting portion of the case, wherein the header has an opening penetrating both surfaces thereof inside a frame portion, and a support portion connecting the inside of the frame portion, the support portion being formed of a connection portion, having a twisted form, of both ends connected to the frame portion so as to reduce a flow resistance of air passing through the header and to secure sufficient pressure resistance performance of the header against a pressure or external force of air passing through the inside thereof.

[2]



내부에 수용 공간이 형성되며, 양측이 개방된 케이스;

상기 케이스의 내부에 구비되며, 적층에 의해 냉각수 및 공기가 유동되는 유로를 각각 형성하는 복수개의 유로 플레이트; 및

상기 케이스의 개방된 양측에 결합된 한 쌍의 헤더; 를 포함하여 이루어지며,

상기 헤더는 프레임부의 내측에 양면을 관통하는 개구가 형성되고, 상기 프레임부의 내측을 연결하는 지지부가 형성되되, 상기 지지부는 프레임부와 연결되는 양단부의 연결부가 비틀린 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 지지부는 공기의 유동방향과 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 지지부는 양측의 연결부들 사이 부분이 두께에 비해 폭이 넓은 평판 형태의 평판부로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제3항에 있어서,

상기 지지부의 평판부는 프레임부가 이루는 평면에 수직으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제4항에 있어서,

상기 연결부의 프레임부측과 평판부측이 서로 수직으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제3항에 있어서,

상기 지지부의 평판부는 프레임부가 이루는 평면에 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 지지부의 연결부는 프레임부쪽에 연결된 부분에서 폭방향이 프레임부가 형성된 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 지지부는 프레임부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제8항에 있어서,

상기 지지부의 양측 연결부는 서로 반대 방향으로 비틀린 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 지지부는 복수개로 구성되어 서로 이격되어 배치되고, 복수개의 지지부들 중 일부는 연결부가 일측 방향으로 비틀린 형태로 형성되며 나머지는 타측 방향으로 비틀린 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제10항에 있어서,

상기 지지부들이 배열된 중앙을 기준으로 지지부들의 연결부가 비틀린 방향이 대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 지지부는 유로 플레이트들에 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제12항에 있어서,

상기 지지부는 양측의 연결부들 사이 부분이 두께에 비해 폭이 넓은 평판 형태의 평판부로 형성되며,

상기 평판부는 유로 플레이트들 사이의 공기 유로를 막지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 유로 플레이트들 사이의 공기 유로에 개재된 복수개의 핀을 더 포함하여 이루어지는 열교환기.

제1항에 있어서,

상기 케이스의 개방된 양측에는 헤더 형합부가 형성되며, 상기 한 쌍의 헤더는 각각 상기 헤더 형합부에 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 열교환기.