JP6296439B2

JP6296439B2 - 車両用ラジエータ

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Publication number: JP6296439B2
Application number: JP2013252270A
Authority: JP
Inventors: 金載然; 韓至勳; 申賢根
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: KR101416419B1; JP2015010606A

Description

本発明は車両用ラジエータに関する。

一般に、自動車はエンジンシリンダー内に燃料と空気の混合気を噴射してピストンの圧縮による爆発力を駆動車輪に伝達して進行するところ、前記のように爆発による出力を得るエンジンは爆発による高熱を冷ますためにウォータージャケットのような冷却装置を有し、前記ウォータージャケットを循環した冷却水を再び冷ます機能をラジエータが遂行する。

このような機能を有するラジエータは冷却方式によって空冷式と水冷式に区分され、構成形式によってクロスフロー（Ｃｒｏｓｓ−Ｆｌｏｗ）及びダウンフロー（Ｄｏｗｎ−Ｆｌｏｗ）ラジエータに区分される。

前記構成形式による区分であるクロスフロー及びダウンフローラジエータは冷却水の流れ方向によって決定されるものであって、従来技術によるラジエータは冷却水が流入及び排出されるインレット及びアウトレットタンクが離隔して配置され、インレット及びアウトレットタンクの間を相互連結するチューブが積層されて装着されて冷却水が流動し、外気との熱交換を通じて流動する冷却水を冷却させる構造で構成される。

ここで、クロスフロータイプのラジエータはインレット及びアウトレットタンクが左、右側に配置されてチューブが横方向に積層されて装着されることによって、冷却水が横方向に循環しながら冷却される方式である。

そしてダウンフロータイプのラジエータはインレット及びアウトレットタンクが上下に配置されて各タンクの間を連結するチューブが縦方向に積層されて装着されることによって、冷却水が上下方向に循環しながら冷却される方式である。

このように構成されるラジエータは走行中に流入する冷たい外気と冷却水が熱交換されるように通常車両のエンジンルームの内部で前方に配置される。

一方、最近はエンジンの出力を向上させるために適用されたターボチャージャのタービンで圧縮された空気を冷却させてエンジンに供給するインタークーラが適用されているのが実情である。

このようなインタークーラは通常空冷式または水冷式に区分され、冷却性能の向上とターボラグ改善で燃費を向上させるように空冷式より水冷式の適用が拡大されている傾向にある。

水冷式が適用されたインタークーラの場合はエンジンに冷却水を供給するラジエータとは別途のインタークーラ用ラジエータを通じて冷却された冷却水が流入して圧縮空気を冷却させる。

しかし、このような従来の車両用ラジエータはエンジン用ラジエータとインタークーラ用ラジエータからそれぞれ構成されて車両の前方で前方または後方に相互並んで適用されることによって、パッケージが増大し狭いエンジンルームで設置空間の制約が発生するという問題点がある。

また、バックビームとエンジンルームの間の空間が縮小されることによって衝突性能が低下し、各ラジエータのチューブと放熱フィンの高さが相違していて車両の前方で流入する外気が各ラジエータを通過時、通気抵抗が過大に形成されラジエータの放熱性能が低下するという問題点もある。

また、ラジエータの放熱性能が低下すれば、冷却水を要求温度に冷却させることができず全体的な冷却効率が低下し、冷却が十分に行われていない冷却水がエンジンとインタークーラに供給されることによって、エンジンとインタークーラをそれぞれ適切に冷却することができず車両の全体的な冷却性能が低下するという問題点も内包している。

韓国公開特許１０−１９９８−００５５２８０号公報特開２００６−２０７３７７号公報韓国登録特許１０−０２１１８８２号公報

したがって、本発明は前記のような問題点を解決するために発明されたものであって、本発明は、各ヘッダータンクの内部を区画してそれぞれ冷却水を供給するように一体形に構成し、一つのヘッダータンクの内部に冷媒を凝縮するコンデンサを内蔵することによって、車両パッケージを縮小し、各冷却水が流動するチューブを同一線上に配置して通気抵抗を減少させるようにし放熱性能を向上させるようにする車両用ラジエータの提供を目的とする。

このような目的を達成するための本発明による車両用ラジエータは、外気との熱交換を通じて内部で流動する冷却水を冷却させるための車両用ラジエータにおいて、冷却水がそれぞれ貯蔵されるように内部に一体に形成される第１隔壁によって区画されて第１チャンバーと第２チャンバーが形成され、前記第１、第２チャンバーに冷却水が流入または排出される第１ヘッダータンクと、前記第１ヘッダータンクから一定の間隔、離隔して配置され、前記第１隔壁に対応して内部に一体に形成された第２隔壁によって区画されて第３、第４チャンバーが形成され、前記第１ヘッダータンクから前記第３、第４チャンバーに冷却水がそれぞれ流入または排出される第２ヘッダータンクと、前記第１ヘッダータンクの第１チャンバーと前記第２ヘッダータンクの第３チャンバーを相互連結し、前記第１ヘッダータンクの第２チャンバーと前記第２ヘッダータンクの第４チャンバーを相互連結するように前記第１、第２ヘッダータンクの各内側面にそれぞれ離隔した位置で高さ方向に沿って装着される複数の第１、第２チューブと、前記複数の第１チューブと前記複数の第２チューブの間にそれぞれ構成される放熱フィンと、前記第２ヘッダータンクで前記第４チャンバーの内部に備えられ、冷媒配管を通じて冷媒が循環し、前記第４チャンバーを通過する冷却水との熱交換を通じて冷媒を凝縮させるコンデンサと、を含み、前記第１ヘッダータンクは、前記第１チューブと第２チューブの間の間隔を減らすように前記第２ヘッダータンクよりエンジンルーム側に移動した位置で、前記第２ヘッダータンクと非対称に配置されることを特徴とする。

前記第１ヘッダータンクで前記第１チャンバーの内部に備えられ、オイル配管を通じて自動変速機と連結されて変速機オイルが循環し、前記第１チャンバーを通過する冷却水との熱交換を通じて変速機オイルを冷却させるオイルクーラーをさらに含むことができる。

前記第１チャンバーと前記第２チャンバーは互いに異なる大きさに区画され、前記第３チャンバーと前記第４チャンバーは互いに異なる大きさに区画され得る。

前記第１チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に前記第２チャンバーよりさらに大きい幅で形成され得る。

前記第４チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に前記第３チャンバーよりさらに大きい幅で形成され得る。

前記第２チャンバーと前記第３チャンバーはラジエータの厚さ方向を基準に互いに同一の幅で形成され、前記第１チャンバーと前記第４チャンバーはラジエータの厚さ方向を基準に互いに同一の幅で形成され得る。

前記第１、第３チャンバーはラジエータの厚さ方向を基準に同一の幅で形成され、前記第２、第４チャンバーはラジエータの厚さ方向を基準に同一の幅で形成され、前記第２、第４チャンバーの幅は前記第１、第３チャンバーよりさらに大きい幅で形成され得る。

前記第１ヘッダータンクは、前記第１チャンバーの下部に前記第１チャンバーに流入した冷却水が排出される第１排出口が形成され得る。

前記第２ヘッダータンクは、前記第３チャンバーの上部に前記第３チャンバーに冷却水を流入させる第１流入口が形成され得る。

前記第１ヘッダータンクは、前記第２チャンバーの上部及び下部にそれぞれ冷却水が流入及び排出される第２流入口と第２排出口がそれぞれ形成され得る。

前記第１ヘッダータンクは、前記第２流入口と前記第２排出口の間で前記第２チャンバーを高さ方向に区画して前記第２チャンバーに流入した冷却水の混入を防止する隔膜が一体に形成され得る。

前記第２チャンバーに流入する冷却水は前記隔膜を基準に上部では前記各第２チューブを通じて前記第４チャンバーに流動し、下部では前記第４チャンバーから前記第２チューブを通じて前記第２チャンバーに流動することを特徴とする。

前記各第１チューブと前記各第２チューブは、前記第１ヘッダータンクと前記第２ヘッダータンクの高さ方向に沿って同一線上に配置され得る。

前記放熱フィンは、前記各第１チューブの間と前記各第２チューブの間で折り曲げられた位置が同一に配置され得る。

前記放熱フィンは、ラジエータの厚さ方向に離隔した前記各第１チューブと前記各第２チューブに対応してそれぞれ分離された状態で前記第１チューブと前記第２チューブにそれぞれ装着され得る。

前記放熱フィンは、ラジエータの厚さ方向に離隔した前記各第１チューブと前記第２チューブを相互連結して装着され得る。

前記第１チャンバーと前記第３チャンバーを流動しながら冷却された冷却水は、内燃機関車両のエンジン、ハイブリッド自動車のエンジン、または環境にやさしい自動車の駆動部品に循環することを特徴とする。

前記第２チャンバーと前記第４チャンバーを流動しながら冷却された冷却水は、内燃機関車両のインタークーラまたは環境にやさしい自動車の電気動力部品に循環することを特徴とする。

前述のように本発明の実施形態による車両用ラジエータによれば、各ヘッダータンクの内部を区画してエンジンとインタークーラにそれぞれ冷却水を供給するように一体形に構成し、一つのヘッダータンクの内部に冷媒を凝縮するコンデンサを内蔵することによって、車両パッケージが縮小でき、重量及びサイズを減らして製作原価を節減する効果がある。また、一つのヘッダータンクの内部に変速機オイルを冷却するオイルクーラーを内蔵し、他の一つのヘッダータンクの内部に冷媒を凝縮するコンデンサを内蔵することによって、車両パッケージがさらに縮小でき、重量及びサイズを減らして製作原価を節減する効果がある。

また、パッケージ縮小を通じてエンジンルーム内部の空間活用性を向上させ、バックビームとのエンジンルームの間に十分な空間を確保して衝突性能を向上させる効果もある。

また、エンジン用冷却水とインタークーラ用冷却水がそれぞれ流動する各チューブを同一線上に配置して通気抵抗を減少させることによって、全体的な放熱性能を向上させる効果もある。

また、放熱性能向上を通じて冷却水を要求温度まで冷却させることによって、サイズ及び容量の増大なくてもエンジンとインタークーラの冷却性能を向上させる効果もある。

また、パッケージ縮小を通じてエンジンルーム内部の空間活用性を向上させ、バックビームとの間に十分な空間を確保して衝突性能を向上させる効果もある。

そして、オイルクーラーとコンデンサをヘッダータンクの内部に内蔵して水冷式に構成することによって、冷媒と変速機オイルの冷却効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態による車両用ラジエータの前方斜視図である。本発明の第１実施形態による車両用ラジエータの後方斜視図である。本発明の第１実施形態による車両用ラジエータの正面図である。本発明の第１実施形態による車両用ラジエータの平面図である。本発明の第１実施形態による車両用ラジエータでチューブと放熱フィンの配置状態を示す斜視図である。本発明の第１実施形態による車両用ラジエータで各冷却水の流動を示した図面である。本発明の第１実施形態による車両用ラジエータで各冷却水の流動を示した図面である。本発明の第１実施形態の変形による車両用ラジエータの平面図である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータの前方斜視図である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータの後方斜視図である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータの正面図である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータの平面図である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータでチューブと放熱フィンの配置状態を示す斜視図である。本発明の第２実施形態の変形による車両用ラジエータでチューブと放熱フィンの配置状態を示す斜視図である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータで各冷却水の流動を示した図面である。本発明の第２実施形態による車両用ラジエータで各冷却水の流動を示した図面である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。

これに先立ち、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎないだけであり本発明の技術的な思想を全て代弁するのではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

そして明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。

また、明細書に記載された“・・・ユニット”、“・・・手段”、“・・・部”、“・・・部材”などの用語は少なくとも一つの機能や動作をする包括的な構成の単位を意味する。

図１と図２は本発明の第１実施形態による車両用ラジエータの前方及び後方投影斜視図であり、図３と図４は本発明の第１実施形態による車両用ラジエータの正面図及び平面図であり、図５は本発明の第１実施形態による車両用ラジエータでチューブと放熱フィンの配置状態を示す斜視図である。

まず、図１乃至図８を参照して、本発明の第１実施形態とその変形例を説明する。

図面に示す通り、本発明の第１実施形態による車両用ラジエータ１００は各ヘッダータンク１１０、１２０の内部を区画してそれぞれ冷却水を供給するように一体形に構成し、一つのヘッダータンクの内部に変速機オイルを冷却するオイルクーラー１６０を内蔵し、他の一つのヘッダータンクの内部に冷媒を凝縮するコンデンサ１７０を内蔵することによって、車両パッケージを縮小し、各冷却水が流動するチューブを同一線上に配置して通気抵抗を減少させるようにして放熱性能を向上させることができる構造からなる。

このために、本発明の第１実施形態による車両用ラジエータ１００は、車両の前方に構成されて走行中に流入する外気と、図示されていないエンジンルーム側に装着されるクーリングファンから送風される風を通じて内部で流動する冷却水を冷却させる。

このような車両用ラジエータ１００は、図１乃至図４で示したように、第１ヘッダータンク１１０、第２ヘッダータンク１２０、第１、第２チューブ１３０、１４０、放熱フィン１５０、オイルクーラー１６０、及びコンデンサ１７０を含んで構成される。

まず、前記第１ヘッダータンク１１０は冷却水がそれぞれ貯蔵されるように内部に一体に形成される第１隔壁１１１を通じて互いに異なる大きさに区画されて第１チャンバー１１３と第２チャンバー１１５が形成される。

このような第１ヘッダータンク１１０は前記第１、第２チャンバー１１３、１１５に冷却水がそれぞれ流入または排出される。

ここで、前記第１ヘッダータンク１１０は前記第１チャンバー１１３の前方下部に前記第１チャンバー１１３に流入した冷却水が排出される第１排出口１１７が形成される。

また、前記第１ヘッダータンク１１０はラジエータの幅方向に前記第２チャンバー１１５の外側上下部にそれぞれ冷却水が流入及び排出される第２流入口１１６と第２排出口１１８がそれぞれ形成され得る。

そして前記第１チャンバー１１３はその幅（Ｗ１）がラジエータの厚さ方向を基準に前記第２チャンバー１１５の幅（Ｗ２）よりさらに大きい幅（Ｗ１＞Ｗ２）で形成され得る。

本第１実施形態で、前記第２ヘッダータンク１２０は前記第１ヘッダータンク１１０から一定の間隔離隔して配置され、前記第１隔壁１１１に対応して内部に一体に形成された第２隔壁１２１を通じて互いに異なる大きさに区画されて第３、第４チャンバー１２３、１２５が形成される。

このような第２ヘッダータンク１２０は前記第３チャンバー１２３に流入した冷却水を前記第１ヘッダータンク１１０の第１チャンバー１１３に排出し、前記第１ヘッダータンク１１０の第２チャンバー１１５に流入した冷却水を前記第４チャンバー１２５に流入させた後、再び前記第４チャンバー１２５から前記第２チャンバー１１５に冷却水を排出する。

ここで、前記第２ヘッダータンク１２０は前記第３チャンバー１２３の前方上部に、前記第３チャンバー１２３に冷却水を流入させる第１流入口１２７を形成することができる。

また、前記第４チャンバー１２５はその幅（Ｗ４）がラジエータの厚さ方向を基準に前記第３チャンバー１２３の幅（Ｗ４）よりさらに大い幅（Ｗ３＜Ｗ４）で形成することができる。

つまり、前記第１、第２ヘッダータンク１１０、１２０で前記第２チャンバー１１５と前記第３チャンバー１２３はラジエータの厚さ方向を基準に互いに同一の幅（Ｗ２＝Ｗ３）で形成され、前記第１チャンバー１１３と前記第４チャンバー１２５はラジエータの厚さ方向を基準に互いに同一の幅（Ｗ１＝Ｗ４）で形成することができる。

このように構成される第１ヘッダータンク１１０と第２ヘッダータンク１２０で前記第１チャンバー１１３と前記第３チャンバー１２３は車両の前方に向かって配置され、前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５は車両の後方に向かって配置することができる。

一方、本第１実施形態で、前記第１ヘッダータンク１１０は前記第２流入口１１６と前記第２排出口１１８の間で前記第２チャンバー１１５を高さ方向に区画して前記第２チャンバー１１５に流入した冷却水が前記第４チャンバー１２５から前記第２チャンバー１１５に流入する冷却水と混入されることを防止する隔膜１１９を一体に形成することができる。

これにより、前記第２流入口１１６に流入した冷却水は前記隔膜１１９によって前記第２排出口１１８に直ちに排出されることが防止される。

本第１実施形態で、前記第１チューブ１３０は前記第１ヘッダータンク１１０の第１チャンバー１１３と前記第２ヘッダータンク１２０の第３チャンバー１２３を相互連結する。

前記第２チューブ１４０は前記第１ヘッダータンク１１０の第２チャンバー１１５と前記第２ヘッダータンク１２０の第４チャンバー１２５を相互連結する。

このような第１チューブ１３０と第２チューブ１４０は前記第１、第２ヘッダータンク１１０、１２０の各内側面にそれぞれ離隔した位置で高さ方向に沿って複数個が装着される。

ここで、前記第１、第２チューブ１３０、１４０は前記第１ヘッダータンク１１０と第２ヘッダータンク１２０の高さ方向に沿って等間隔で離隔して装着することができる。

また、前記第１チューブ１３０はその幅が約１４ｍｍに構成され、前記第２チューブ１４０はその幅を約１８ｍｍに構成することができる。

これにより、前記第２チューブ１４０を通過する冷却水は前記第１チューブ１３０を通じて流動する冷却水の流量より多い流量が流動する。

一方、本第１実施形態で、前記第２チューブ１４０の幅が前記第１チューブ１３０の幅より長く形成されて冷却水の流量が異なって流動することを一実施形態にして説明しているが、これに限定されるのではなく、エンジンとインタークーラの放熱要求量によって前記各チューブ１３０、１４０の長さを変更して適用することができ、これにより、流動する冷却水の流量調節が可能である。

ここで、前記各第１チューブ１３０と前記各第２チューブ１４０は前記第１ヘッダータンク１１０と前記第２ヘッダータンク１２０の高さ方向に沿って互いに対応する前記第１、第３チャンバー１１３、１２３を相互連結し、前記第２、第４チャンバー１１５、１２５を相互連結しながら同一線上に配置され得る。

一方、本第１実施形態で、前記第２流入口１１６を通じて第２チャンバー１１５に流入する冷却水は前記隔膜１１９を基準に上部では前記各第２チューブ１４０を通じて前記第４チャンバー１２５に流動し、下部では前記第４チャンバー１２５から前記第２チューブ１４０を通じて前記第２チャンバー１１５に流動する。

前記放熱フィン１５０は、図５に示したように、前記複数の第１チューブ１３０と前記複数の第２チューブ１４０の間にそれぞれ構成されて、前記第１、第２チューブ１３０、１４０を通じて流動する冷却水から伝達される熱を外部に放出する。

ここで、前記放熱フィン１５０は前記各第１チューブ１３０の間と前記各第２チューブ１４０の間で折り曲げられた位置が同一に配置され得る。

このような放熱フィン１５０はラジエータの厚さ方向に離隔した前記各第１チューブ１３０と前記各第２チューブ１４０に対応してそれぞれ分離された状態で前記第１チューブ１３０と前記第２チューブ１４０にそれぞれ別途に装着することができる。

つまり、本第１実施形態で、前記複数の第１、第２チューブ１３０、１４０は前記第１ヘッダータンク１１０と第２ヘッダータンク１２０の間で前記各チャンバー１１３、１１５、１２３、１２５によってラジエータの厚さ方向にそれぞれ離隔した位置で車両の高さ方向に同一線上に配置される。

そして前記各放熱フィン１５０は前記複数の第１チューブ１３０の間と前記複数の第２チューブ１４０の間で折り曲げられた位置が同一に配置される。

これにより、前記ラジエータ１００は車両の走行中、流入する外気が流入して通過する場合、外気の通気抵抗が減少してより円滑に流動する。したがって、前記ラジエータ１００は全体的な放熱性能が向上して冷却水の冷却効率を高めることができる。

本第１実施形態で、前記オイルクーラー１６０は前記第１ヘッダータンク１１０で車両の前方に向かって配置される前記第１チャンバー１１３の内部に備えられる。

このようなオイルクーラー１６０は幅（Ｗ１）が大きい前記第１チャンバー１１３の内部でオイル配管１６１を通じて自動変速機（図示せず）と連結されて内部に変速機オイルが循環し、前記第１チャンバー１１３を通過する冷却水との熱交換を通じて変速機オイルを冷却させる。

前記オイルクーラー１６０を通じて冷却された変速機オイルは自動変速機（図示せず）に供給されて自動変速機の冷却を完了した後、再び前記オイルクーラー１６０に流入することによって、循環する。

そして前記コンデンサ１７０は前記第２ヘッダータンク１２０で車両の後方に向かって配置される前記第４チャンバー１２５の内部に備えられる。

このようなコンデンサ１７０は幅（Ｗ４）が大きい前記第４チャンバー１２５の内部に備えられて冷媒配管１７１を通じて圧縮器（図示せず）から供給される冷媒が循環し、前記第４チャンバー１２５を通過する冷却水との熱交換を通じて冷媒を凝縮させる。

ここで、前記コンデンサ１７０は前記第２チャンバー１１５から流入して前記第２チューブ１４０を通過しながら外気との熱交換された状態で、前記第４チャンバー１２５に流入する冷却された冷却水を通じて内部で循環する冷媒と熱交換させる。

前記コンデンサ１７０を通じて冷却されて凝縮された冷媒は蒸発器に供給され、蒸発器から圧縮器を経て再び前記コンデンサ１７０に流入することによって、循環する。

ここで、前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５を連結する前記複数の第２チューブ１４０はその幅が前記複数の第１チューブ１３０に比べて長く形成されることにより、流動する冷却水の流量が増加することによって、前記第４チャンバー１２５に内蔵された前記コンデンサ１７０の冷却効率を向上させることができる。

一方、前記オイルクーラー１６０は前記コンデンサ１７０に比べて少ない冷却水流量でも熱交換効率を充足させることができるので効率的に変速機オイルを冷却させることができる。

このように構成されるラジエータ１００で前記第１チャンバー１１３と前記第３チャンバー１２３の間で前記各第１チューブ１３０を通過しながら外気との熱交換を通じて冷却された冷却水は図示されていない内燃機関車両のエンジンまたは環境にやさしい自動車の駆動部品に循環する。

そして前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５の間で前記各第２チューブ１４０を通過しながら外気との熱交換を通じて冷却された冷却水は図示されていない内燃機関車両のインタークーラまたは環境にやさしい自動車の電気動力部品に循環する。

つまり、本発明の第１実施形態による車両用ラジエータ１００は内燃機関車両でエンジンとインタークーラに冷却水を供給するように構成できる一方、電気自動車、ハイブリッド車両のような環境にやさしい車両で駆動部品と電装品に冷却水を供給するように構成が可能であることにより、内燃機関の車両と環境にやさしい車両に全て適用することができる。

以下、本発明の第１実施形態による車両用ラジエータ１００の作動及び作用を説明する。

図６と図７は本発明の第１実施形態による車両用ラジエータで冷却水の流動を示した図面である。

まず、図６に示す通り、内燃機関のエンジン、または環境にやさしい車両の駆動部品を冷却した冷却水は前記第２ヘッダータンク１２０の第３チャンバー１２３の上部に形成された前記第１流入口１２７を通じて前記第３チャンバー１２３に流入する。

このような冷却水は前記第３チャンバー１２３から前記複数の第１チューブ１３０に沿って前記第１チャンバー１１３に流動しながら外気との熱交換を通じて冷却され、前記第１ヘッダータンク１１０の第１チャンバー１１３の下部に形成された第２排出口１１７を通じて再び内燃機関のエンジン、または環境にやさしい車両の駆動部品に供給される。

この時、前記第１チャンバー１１３に流入した冷却が完了された冷却水は前記第１チャンバー１１３の内部に備えられた前記オイルクーラー１６０の内部を通過する変速機オイルと相互熱交換されながら変速機オイルを冷却させる。

そしてインタークーラまたは環境にやさしい車両の電装品を冷却した冷却水は、図７に示したように、前記第１ヘッダータンク１１０の第２チャンバー１１５の上部に形成された第２流入口１１６に流入する。

前記第２流入口１１６に流入した冷却水は前記第２チャンバー１１５の上部で前記隔膜１１９までは前記複数の第２チューブ１４０に沿って外気との熱交換を通じて一次に冷却された状態で前記第４チャンバー１２５に流入する。

前記第４チャンバー１２５に流入した冷却水は前記第４チャンバー１２５の内部に備えられた前記コンデンサ１７０の内部を通過する冷媒と相互熱交換されながら前記冷媒を凝縮させる。

その後、冷却水は前記第２チャンバー１１５の隔膜１１９を基準に下部に位置する前記複数の第２チューブ１４０に沿って前記第４チャンバー１２５から再び前記第２チャンバー１１５に流動しながら外気との熱交換を通じて２次に冷却される。

前記第２チャンバー１１５に流入する冷却が完了された冷却水は前記第２チャンバー１１５の下部に位置する第２排出口１１８を通じて排出されて再びインタークーラまたは環境にやさしい車両の電装品に供給される。

つまり、エンジンとインタークーラ、または環境にやさしい車両の駆動部品と電装品を冷却させる各冷却水は前述のような作動を反復遂行しながら、外気との熱交換を通じて冷却される。

ここで、前記複数の第１、第２チューブ１３０、１４０がそれぞれ同一線上に配置され、各チューブ１３０、１４０の間に位置する放熱フィン１５０が折り曲げられた位置が同一に配置されることによって、通気抵抗が減少してより円滑に前記ラジエータ１００に外気が流入する。

これにより、前記ラジエータ１００は外気の通気抵抗の縮小による円滑な外気の流入で放熱性能が向上される。

したがって、前記のように構成される本発明の第１実施形態による車両用ラジエータ１００を適用すれば、前記第１、第２ヘッダータンク１１０、１２０の内部を互いに異なる大きさに区画してエンジンとインタークーラにそれぞれ冷却水を供給するように一体形に構成し、第１ヘッダータンク１１０の第１チャンバー１１３の内部に変速機オイルを冷却するオイルクーラーを内蔵し、第２ヘッダータンク１２０の第４チャンバー１２５の内部に冷媒を凝縮するコンデンサを内蔵することによって、車両パッケージを縮小することができ、重量及びサイズを減らすことができる。

また、前記ラジエータ１００はパッケージ縮小を通じてエンジンルーム内部の空間活用性を向上させ、バックビームとエンジンルームの間に十分な空間を確保して衝突性能を向上させることができる。

また、前記複数の第１チューブ１３０と前記複数の第２チューブ１４０は相互対応する各チャンバー１１３、１１５、１２３、１２５を相互連結しながらラジエータの厚さ方向に互いに同一線上に配置されることによって、外気の流入時、通気抵抗を減少させて全体的な放熱性能を向上させることができる。

また、前記ラジエータ１００の放熱性能向上を通じて冷却水を要求温度まで冷却させることによって、サイズ及び容量の増大なくてもエンジンとインタークーラの冷却性能を向上させることができる。

そしてオイルクーラー１６０とコンデンサ１７０をヘッダータンクの内部に内蔵して水冷式に構成することによって、冷媒と変速機オイルの冷却効率を向上させることができる。

一方、本発明の第１実施形態の変形例による車両用ラジエータ２００を添付した図８を参照して説明する。

図８は本発明の第１実施形態の変形例による車両用ラジエータの平面図である。

図面に示す通り、本発明の第１実施形態の変形例による車両用ラジエータ２００は第１ヘッダータンク２１０、第２ヘッダータンク２２０、第１、第２チューブ２３０、２４０、放熱フィン２５０、オイルクーラー２６０、及びコンデンサ２７０を含んで構成され、これは前述の第１実施形態と同一な構成及び構造からなり、以下でその構成及び構造と機能に対する詳細な説明は省略する。

ここで、本発明の第１実施形態の変形例による車両用ラジエータ２００は、前述の第１実施形態と比較して前記第１ヘッダータンク２１０が前記第２ヘッダータンク２２０よりエンジンルーム側に移動した位置で、前記第２ヘッダータンク２２０と非対称に配置することができる。

これにより、本発明の第１実施形態の変形例による車両用ラジエータ２００は前述の第１実施形態に比べて第１チューブ２３０と第２チューブ２４０の間の間隔（Ｇ）を減らすことによって、ラジエータの厚さ方向にラジエータ２００の幅サイズ縮小を通じてパッケージを縮小することができる。

以下、図９乃至図１６を参照して本発明の第２実施形態を説明する。

図９と図１０は本発明の第２実施形態による車両用ラジエータの前、後方投影斜視図であり、図１１と図１２は本発明の第２実施形態による車両用ラジエータの正面図及び平面図であり、図１３は本発明の第２実施形態による車両用ラジエータでチューブと放熱フィンの配置状態を示す斜視図である。

図面に示す通り、本発明の第２実施形態による車両用ラジエータ１００は一つのヘッダータンクの内部を区画してエンジンとインタークーラにそれぞれ冷却水を供給するように一体形に構成し、ヘッダータンクの内部に冷媒を凝縮するコンデンサ１７０を内蔵することによって、車両パッケージを縮小し、各冷却水が流動するチューブを同一線上に配置して通気抵抗を減少させるようにして放熱性能を向上させることができる構造からなる。
このために、本発明の第２実施形態による車両用ラジエータ１００は車両の前方に構成され走行中、流入する外気と、エンジンルーム（図示せず）側に装着されるクーリングファンから送風される風を通じて内部で流動する冷却水を冷却させる。

このような車両用ラジエータ１００は、図９乃至図１２に示したように、第１ヘッダータンク１１０、第２ヘッダータンク１２０、第１、第２チューブ１３０、１４０、放熱フィン１５０、及びコンデンサ１７０を含んで構成される。

まず、前記第１ヘッダータンク１１０は冷却水がそれぞれ貯蔵されるように内部に一体に形成される第１隔壁１１１を通じて区画されて第１チャンバー１１３と第２チャンバー１１５が形成される。

このような第１ヘッダータンク１１０は前記第１、第２チャンバー１１３、１１５に冷却水が流入または排出される。

ここで、前記第１ヘッダータンク１１０は前記第１チャンバー１１３の後方下部に前記第１チャンバー１１３に流入した冷却水が排出される第１排出口１１７が形成される。

また、前記第１ヘッダータンク１１０はラジエータの幅方向に前記第２チャンバー１１５の外側上部及び外側下部にそれぞれ冷却水が流入及び排出される第２流入口１１６と第２排出口１１８をそれぞれ形成することができる。

本第２実施形態で、前記第２ヘッダータンク１２０は前記第１ヘッダータンク１１０から一定の間隔離隔して配置され、前記第１隔壁１１１に対応して内部に一体に形成された第２隔壁１２１を通じて区画されて第３、第４チャンバー１２３、１２５が形成される。

ここで、前記第２ヘッダータンク１２０は前記第３チャンバー１２３の後方上部に前記第３チャンバー１２３に冷却水を流入させる第１流入口１２７を形成することができる。

一方、本第２実施形態で、前記第１ヘッダータンク１１０は前記第２流入口１１６と前記第２排出口１１８の間で前記第２チャンバー１１５を高さ方向に区画して前記第２チャンバー１１５に流入した冷却水が前記第４チャンバー１２５から前記第２チャンバー１１５に流入する冷却水と混入されることを防止する隔膜１１９を一体に形成することができる。

このように構成される第１ヘッダータンク１１０と第２ヘッダータンク１２０で前記第１チャンバー１１３と前記第３チャンバー１２３は車両の後方に向かって配置され、前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５は車両の前方に向かって配置することができる。

本第２実施形態で、前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５はラジエータの厚さ方向を基準に同一の幅（Ｗ２）で形成され、前記第１チャンバー１１３と前記第３チャンバー１２３は同一の幅（Ｗ１）で形成され、第２、第４チャンバー１１５、１２５の幅（Ｗ２）は第１、第３チャンバー１１３、１２３の幅（Ｗ１）よりさらに大きく形成することができる（Ｗ２＞Ｗ１）。

ここで、前記第２、第４チャンバー１２３、１２５の幅（Ｗ２）は約１８ｍｍに構成され、前記第１、第３チャンバー１１３、１１５の幅（Ｗ１）は約１４ｍｍに構成することができる。

そして前記第１チューブ１３０は前記第１ヘッダータンク１１０の第１チャンバー１１３と前記第２ヘッダータンク１２０の第３チャンバー１２３を相互連結する。

また、前記第２チューブ１４０はエンジンの冷却性能とインタークーラまたはエアコン冷却性能によってその幅が前記第１チューブ１３０の幅と異なるように構成され、本第２実施形態では前記第１チューブ１３０の幅より大きい幅で形成することができる。

一方、本第２実施形態で、前記第２チューブ１４０の幅が前記第１チューブ１３０の幅より長く形成され冷却水の流量が異なって流動することを一実施形態にして説明しているが、これに限定されるのではなく、エンジンとインタークーラの冷却性能によって前記各チューブ１３０、１４０の長さを変更して適用することができ、これにより、流動する冷却水の流量調節が可能である。

ここで、前記各第１チューブ１３０と前記各第２チューブ１４０は前記第１ヘッダータンク１１０と前記第２ヘッダータンク１２０の高さ方向に沿って互いに対応する前記第１、第３チャンバー１１３、１２３を相互連結し、前記第２、第４チャンバー１１５、１２５を相互連結しながら同一線上に配置することができる。

一方、本第２実施形態で、前記第２流入口１１６を通じて第２チャンバー１１５に流入する冷却水は、前記隔膜１１９を基準に上部では前記各第２チューブ１４０を通じて前記第４チャンバー１２５に流動し、下部では前記第４チャンバー１２５から前記第２チューブ１４０を通じて前記第２チャンバー１１５に流動することができる。

前記放熱フィン１５０は、図１３に示したように、前記複数の第１チューブ１３０と前記複数の第２チューブ１４０の間に各各構成されて前記第１、第２チューブ１３０、１４０を通じて流動する冷却水から伝達される熱を外部に放出する。

ここで、前記放熱フィン１５０は前記各第１チューブ１３０の間と前記各第２チューブ１４０の間で折り曲げられた位置が同一に配置することができる。

つまり、本第２実施形態で、前記複数の第１、第２チューブ１３０、１４０は前記第１ヘッダータンク１１０と第２ヘッダータンク１２０の間で前記各チャンバー１１３、１１５、１２３、１２５によってラジエータの厚さ方向にそれぞれ離隔した位置で車両の高さ方向に同一線上に配置される。

図１４は本発明の第２実施形態の変形例による車両用ラジエータでチューブと放熱フィンの配置状態を示す斜視図である。

図１４に示す通り、本発明の第２実施形態の変形例による前記放熱フィン２５０はラジエータの厚さ方向に離隔した前記各第１チューブ１３０と前記第２チューブ１４０を相互連結する一体形に装着することができる。

つまり、本発明の第２実施形態の変形例で前記放熱フィン２５０は第１チューブ１３０と第２チューブ１４０に共に適用される一体型構造を適用することによって、装着性を向上させることができる。

そして前記コンデンサ１７０は前記第２ヘッダータンク１２０で車両の前方に向かって配置される前記第４チャンバー１２５の内部に備えられる。

このようなコンデンサ１７０は幅（Ｗ２）が大きい前記第４チャンバー１２５の内部で冷媒配管１７１を通じて圧縮器（図示せず）から供給される冷媒が循環し、前記第４チャンバー１２５を通過する冷却水との熱交換を通じて冷媒を凝縮させる。

ここで、前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５は前記第１チャンバー１１３と前記第３チャンバー１１５に比べて大きく形成され第１チューブ１３０に比べて幅が長い第２チューブ１４０で相互連結されることによって、流動する冷却水の流量が増加することによって、前記第４チャンバー１２５に内蔵された前記コンデンサ１７０の冷却効率を向上させることができる。

このように構成されるラジエータ１００で前記第１チャンバー１１３と前記第３チャンバー１２３の間で前記各第１チューブ１３０を通過しながら外気との熱交換を通じて冷却された冷却水は図示されていない内燃機関車両のエンジンまたはハイブリッド自動車のエンジンまたは環境にやさしい自動車の駆動部品に循環することができる。

そして前記第２チャンバー１１５と前記第４チャンバー１２５の間で前記各第２チューブ１４０を通過しながら外気との熱交換を通じて冷却された冷却水は図示されていない内燃機関車両のインタークーラまたは環境にやさしい自動車の電気動力部品に循環することができる。

つまり、本発明の第２実施形態による車両用ラジエータ１００は内燃機関車両でエンジンとインタークーラに冷却水を供給するように構成することができる一方、電気自動車、ハイブリッド車両のような環境にやさしい車両で駆動部品と電装品に冷却水を供給するように構成が可能であることによって、内燃機関の車両と環境にやさしい車両に全て適用することができる。

以下、本発明の第２実施形態による車両用ラジエータ１００の作動及び作用を説明する。

図１５と図１６は本発明の第２実施形態による車両用ラジエータで冷却水の流動を示した図面である。

まず、図１５に示す通り、内燃機関とハイブリッド自動車のエンジン、または環境にやさしい車両の駆動部品を冷却した冷却水はラジエータの厚さ方向を基準に後方に配置される前記第２ヘッダータンク１２０の第３チャンバー１２３の上部に形成された前記第１流入口１２７を通じて前記第３チャンバー１２３に流入する。

そしてインタークーラまたは環境にやさしい車両の電装品を冷却した冷却水は、図１６に示したように、前記第１ヘッダータンク１１０の第２チャンバー１１５の上部に形成された第２流入口１１６に流入する。

これにより、前記ラジエータ１００は外気の通気抵抗の縮小による円滑な外気の流入で放熱性能が向上する。

したがって、前記のように構成される本発明の第２実施形態による車両用ラジエータ１００を適用すれば、第１、第２ヘッダータンク１１０、１２０の内部を区画して内部にそれぞれ２つのチャンバー１１３、１１５、１２３、１２５をそれぞれ構成してエンジンとインタークーラにそれぞれ冷却水を供給するように一体形に構成し、前記第２ヘッダータンク１２０の第４チャンバー１２５の内部に冷媒を凝縮するコンデンサ１７０を内蔵することによって、車両パッケージを縮小することができ、重量及びサイズを減らすことができる。

そして前記ラジエータ１００の放熱性能向上を通じて冷却水を要求温度まで冷却させることによって、サイズ及び容量の増大なくてもエンジンとインタークーラの冷却性能を向上させることができる。

以上のように、本発明はたとえ限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であるのはもちろんである。

１００ラジエータ
１１０第１ヘッダータンク
１１１第１隔壁
１１３第１チャンバー
１１５第２チャンバー
１１６第２流入口
１１７第１排出口
１１８第２排出口
１１９隔膜
１２０第２ヘッダータンク
１２１第２隔壁
１２３第３チャンバー
１２５第４チャンバー
１２７第１流入口
１３０第１チューブ
１４０第２チューブ
１５０放熱フィン
１６０オイルクーラー
１６１オイル配管
１７０コンデンサ
１７１冷媒配管

Claims

外気との熱交換を通じて内部で流動する冷却水を冷却させるための車両用ラジエータにおいて、
冷却水がそれぞれ貯蔵されるように内部に一体に形成される第１隔壁によって区画されて第１チャンバーと第２チャンバーが形成され、前記第１、第２チャンバーに冷却水が流入または排出される第１ヘッダータンクと、
前記第１ヘッダータンクから一定の間隔、離隔して配置され、前記第１隔壁に対応して内部に一体に形成された第２隔壁によって区画されて第３、第４チャンバーが形成され、前記第１ヘッダータンクから前記第３、第４チャンバーに冷却水がそれぞれ流入または排出される第２ヘッダータンクと、
前記第１ヘッダータンクの第１チャンバーと前記第２ヘッダータンクの第３チャンバーを相互連結し、前記第１ヘッダータンクの第２チャンバーと前記第２ヘッダータンクの第４チャンバーを相互連結するように前記第１、第２ヘッダータンクの各内側面にそれぞれ離隔した位置で高さ方向に沿って装着される複数の第１、第２チューブと、
前記複数の第１チューブと前記複数の第２チューブの間にそれぞれ構成される放熱フィンと、
前記第２ヘッダータンクで前記第４チャンバーの内部に備えられ、冷媒配管を通じて冷媒が循環し、前記第４チャンバーを通過する冷却水との熱交換を通じて冷媒を凝縮させるコンデンサと、
を含み、
前記第１ヘッダータンクは、前記第１チューブと第２チューブの間の間隔を減らすように前記第２ヘッダータンクよりエンジンルーム側に移動した位置で、前記第２ヘッダータンクと非対称に配置されることを特徴とする車両用ラジエータ。
前記第１ヘッダータンクで前記第１チャンバーの内部に備えられ、オイル配管を通じて自動変速機と連結されて変速機オイルが循環し、前記第１チャンバーを通過する冷却水との熱交換を通じて変速機オイルを冷却させるオイルクーラーをさらに含み、
前記第１チャンバーと前記第２チャンバーは互いに異なる大きさに区画され、
前記第３チャンバーと前記第４チャンバーは互いに異なる大きさに区画されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第１チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に前記第２チャンバーよりさらに大きい幅で形成され、
前記第４チャンバーはラジエータの厚さ方向を基準に前記第３チャンバーよりさらに大きい幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第２チャンバーと前記第３チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に互いに同一の幅で形成され、
前記第１チャンバーと前記第４チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に互いに同一の幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第１、第３チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に同一の幅で形成され、
前記第２、第４チャンバーは、ラジエータの厚さ方向を基準に同一の幅で形成され、
前記第２、第４チャンバーの幅は前記第１、第３チャンバーよりさらに大きい幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第１ヘッダータンクは、前記第１チャンバーの下部に前記第１チャンバーに流入した冷却水が排出される第１排出口が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第２ヘッダータンクは、前記第３チャンバーの上部に前記第３チャンバーに冷却水を流入させる第１流入口が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第１ヘッダータンクは、前記第２チャンバーの上部及び下部にそれぞれ冷却水が流入及び排出される第２流入口と第２排出口がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第１ヘッダータンクは、前記第２流入口と前記第２排出口の間で前記第２チャンバーを高さ方向に区画して前記第２チャンバーに流入した冷却水の混入を防止する隔膜が一体に形成されることを特徴とする請求項８に記載の車両用ラジエータ。
前記第２チャンバーに流入する冷却水は、前記隔膜を基準に上部では前記各第２チューブを通じて前記第４チャンバーに流動し、下部では前記第４チャンバーから前記第２チューブを通じて前記第２チャンバーに流動することを特徴とする請求項９に記載の車両用ラジエータ。
前記各第１チューブと前記各第２チューブは、前記第１ヘッダータンクと前記第２ヘッダータンクの高さ方向に沿って同一線上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記放熱フィンは、前記各第１チューブの間と前記各第２チューブの間で折り曲げられた位置が同一に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記放熱フィンは、ラジエータの厚さ方向に離隔した前記各第１チューブと前記各第２チューブに対応してそれぞれ分離された状態で前記第１チューブと前記第２チューブにそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記放熱フィンは、ラジエータの厚さ方向に離隔した前記各第１チューブと前記第２チューブを相互連結して装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第１チャンバーと前記第３チャンバーを流動しながら冷却された冷却水は、内燃機関車両のエンジン、ハイブリッド自動車のエンジン、または環境にやさしい自動車の駆動部品に循環することを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。
前記第２チャンバーと前記第４チャンバーを流動しながら冷却された冷却水は、内燃機関車両のインタークーラまたは環境にやさしい自動車の電気動力部品に循環することを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエータ。