KR100389699B1 - 수냉식 열교환기 - Google Patents

수냉식 열교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR100389699B1
KR100389699B1 KR10-2001-0002608A KR20010002608A KR100389699B1 KR 100389699 B1 KR100389699 B1 KR 100389699B1 KR 20010002608 A KR20010002608 A KR 20010002608A KR 100389699 B1 KR100389699 B1 KR 100389699B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
inlet
plate
discharge
heat exchanger
Prior art date
Application number
KR10-2001-0002608A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020061692A (ko
Inventor
김영진
송이석
Original Assignee
삼성공조 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
Application filed by 삼성공조 주식회사 filed Critical 삼성공조 주식회사
Priority to KR10-2001-0002608A priority Critical patent/KR100389699B1/ko
Priority to PCT/KR2001/001951 priority patent/WO2002057699A1/en
Publication of KR20020061692A publication Critical patent/KR20020061692A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100389699B1 publication Critical patent/KR100389699B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
    • 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
    • F28D3/00—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 flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 냉각수와 피냉각유체를 상호 열교환시켜 피냉각유체를 냉각하거나 가열하는 수냉식 열교환기에 관한 것으로, 특히, 플레이트 적층구조로써 냉각수 유로와 피냉각유체 유로를 교번하여 형성하고 그 각 유로내에 방열면적을 확대하는 방열휜을 개재하여 이루어진 고효율의 수냉식 열교환기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수냉식 열교환기는, 가장자리를 따라 접합부(130)가 돌출 성형되고 그 접합부 내에 제 1 유입탱크부(131)와 제 1 배출탱크부(132)가 서로에 대하여 거리를 두고 형성됨과 아울러 제 2 유입탱크공(133)과 제 2 배출탱크공(134)이 각각 서로에 대하여 거리를 두고 돌출 성형된 홀수 플레이트(13)와, 상기 홀수 플레이트에 대응되는 형상으로 가장자리를 따라 접합부(140)가 돌출 성형되고 그 접합부 내에 상기 홀수 플레이트의 제 1 유입,배출탱크부에 대응하는 제 1 유입,배출탱크공(141,142)이 각각 형성되고 아울러 상기 홀수 플레이트의 제 2 유입,배출탱크공에 대응하는 제 2 유입,배출탱크부(143,144)가 각각 돌출 성형된 짝수 플레이트(14)가 교번되게 적층된 후 서로 접합된 플레이트 적층구조(1)로 이루어져, 상기 제 1 유입탱크부들이 형성하는 제 1 유입탱크(1a)와 상기 제 2 유입탱크부들이 형성하는 제 2 유입탱크(1c)로 서로 다른 유체를 도입하여 그 각 유체를 상기 각 플레이트들에 의해 격리 형성된 유로(14a,13a)를 각각 경유하게 한 다음 상기 제 1 배출탱크부들이 형성하는 제 1 배출탱크(1b)와 상기 제 2 배출탱크부들이 형성하는 제 2 배출탱크(1d)를 통하여 각각 배출함으로써 상기 두 유체를 상호 열교환시키는것을 특징으로 한다.

Description

수냉식 열교환기{Water Cooling Heat Exchanger}
본 발명은 냉각수와 피냉각유체를 상호 열교환시켜 피냉각유체를 냉각하거나 가열하는 수냉식 열교환기에 관한 것으로, 특히, 플레이트 적층구조로써 냉각수 유로와 피냉각유체 유로를 교번하여 형성하고 그 각 유로 내에 방열면적을 확대하는 방열휜을 개재하여 이루어진 고효율의 수냉식 열교환기에 관한 것이다.
차량에는 엔진 냉각수를 냉각하는 라디에이터나 또는 에어컨의 냉매를 냉각하는 콘덴서 등과 같이 예컨대 냉각수나 냉매 등과 같은 각종의 피냉각유체를 냉각하기 위한 여러 종류의 열교환기들이 장착되는 바, 이들 열교환기들은 피냉각유체를 냉각하는데 이용하는 냉각유체에 따라서 기체인 외부공기를 냉각유체로 이용하는 공랭식과 액체인 냉각수를 냉각유체로 이용하는 수냉식으로 나뉘어진다.
예컨대, 챠지 에어 쿨러(Charge Air Cooler)는 터어보 차져(Turbo Charger)에서 과급되어 압력이 높아진 과급공기를 냉각하여 압력상승에 따른 온도의 증가로 밀도가 저하된 과급공기의 밀도를 증대시킴으로써 엔진의 연소효율과 엔진의 출력을 높이는 역할을 하는 것으로 통상 공랭식 열교환기가 사용되며, 오일 쿨러는 차량의 동력전달계통을 윤활하는 오일을 냉각하여 온도 상승에 따른 오일의 점도 저하를 막아 오일 점도 저하로 인한 기계적 마찰 및 마멸을 방지하는 역할을 하는 것으로, 공랭식과 수냉식 열교환기 중에서 어느 하나가 선택적으로 사용된다.
한편, 챠지 에어 쿨러나 오일 쿨러 등으로 사용되는 종래 공랭식 열교환기들은 열전달 효율이 낮은 공기를 냉각유체로 이용하고 또 상호 열교환하는 피냉각유체(예컨대 과급공기나 오일)나 냉각유체(예컨대 냉각수나 외부공기) 사이의 열교환 효율의 높이기 위하여 상기 두 유체의 방열면적을 확대하는데 사용되는 방열휜이 통상 피냉각유체의 유로나 또는 냉각유체의 유로 중 어느 한 쪽의 유로에만 설치되므로 열교환 효율이 낮다는 단점이 있었다. 또한 종래 수냉식 열교환기들의 경우에는 냉각유체(예컨대 냉각수 등)와 피냉각유체(예컨대 오일 등) 사이의 열교환 효율을 높이기 위하여 상기 두 유체를 하우징 내에 설치된 튜브 내,외부에 각각 형성되는 두 유로를 통해 각각 유동하게 함으로써 그 두 유체 사이의 열전달 효율을 증대시킬 수 있는 구조로 되어 있는 바, 두 유로 중 어느 하나의 유로에만 방열휜이 설치되므로 열교환 효율이 낮고, 하우징 사용으로 인해 부피가 증대되어 자동차에 대한 장착성이 나쁘며, 소요부품수가 많아 조립성도 매우 나쁘다는 문제점을 가지고 있었다.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 공랭식 및 수냉식 열교환기들이 가진 문제점이 해소된 것으로, 엔진의 연소실에 과급되어 공급되는 과급공기를 냉각하는 챠지 에어 쿨러나 또는 동력전달계통의 윤활을 위해 사용되는 오일을 냉각하는 오일 쿨러 등으로 사용될 수 있는 것으로, 하우징 없는 플레이트 적층구조로 이루어져, 체적 대비 열교환 효율이 높고, 조립성이 크게 개선되어 제조원가도 저렴한 수냉식 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기에서 플레이트 적층구조를 이루는 홀수 플레이트 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기에서 방열휜이 결합된 홀수 플레이트 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기에서 플레이트 적층구조를 이루는 짝수 플레이트 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기에서 짝수 플레이트 상에 개재되는 방열휜의 평면도와 정면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 상부 플레이트 평면도와 그 평면도의 A-A 선 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 하부 서포트 정면도와 그 저면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 상부 서포트 평면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 평면도와 정면도.
도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선 단면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 홀수 플레이트 평면도와 그 평면도의 B-B 선 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 짝수 플레이트 평면도와 그 평면도의 C-C 선 단면도.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 방열휜 평면도.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 하부 플레이트 평면도.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 하부 서포트 평면도.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기의 상부 서포트 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1, 6 : 플레이트 적층구조 2, 7 : 제 1 유입관
3, 8 : 제 1 배출관 4, 9 : 제 2 유입관
5, 10 : 제 2 배출관 11, 61 : 하부 서포트
12, 62 : 상부 서포트 13, 63 : 홀수 플레이트
14, 64 : 짝수 플레이트 15, 16, 66 : 방열휜
17 : 상부 플레이트 65 : 하부 플레이트
130, 140 : 접합부 131, 631 : 제 1 유입탱크부
132, 632 : 제 1 배출탱크부 133, 633 : 제 2 유입탱크공
134, 634 : 제 2 배출탱크공 135, 145 : 안착돌기
141, 641 : 제 1 유입탱크공 142, 642 : 제 1 배출탱크공
143, 643 : 제 2 유입탱크부 144, 644 : 제 2 배출탱크부
1a,6a : 제 1 유입탱크 1b, 6b : 제 1 배출탱크
1c,6c : 제 2 유입탱크 1d, 6d : 제 2 배출탱크
13a, 63a : 제 2 유로 14a, 64a : 제 1 유로
본 발명에 따른 수냉식 열교환기는, 가장자리를 따라 접합부가 돌출 성형되고 그 접합부 내에 제 1 유입탱크부와 제 1 배출탱크부가 서로에 대하여 거리를 두고 형성됨과 아울러 제 2 유입탱크공과 제 2 배출탱크공이 각각 서로에 대하여 거리를 두고 돌출 성형된 홀수 플레이트와, 상기 홀수 플레이트에 대응되는 형상으로 가장자리를 따라 접합부가 돌출 성형되고 그 접합부 내에 상기 홀수 플레이트의 제 1 유입,배출탱크부에 대응하는 제 1 유입,배출탱크공이 각각 형성되고 아울러 상기 홀수 플레이트의 제 2 유입,배출탱크공에 대응하는 제 2 유입,배출탱크부가 각각 돌출 성형된 짝수 플레이트가 교번되게 적층된 후 서로 접합된 플레이트 적층구조로 이루어져, 상기 제 1 유입탱크부들이 형성하는 제 1 유입탱크와 상기 제 2 유입탱크부들이 형성하는 제 2 유입탱크로 서로 다른 유체를 도입하여 그 각 유체를 상기 각 플레이트들에 의해 격리 형성된 유로를 각각 경유하게 한 다음 상기 제 1 배출탱크부들이 형성하는 제 1 배출탱크와 상기 제 2 배출탱크부들이 형성하는 제 2배출탱크를 통하여 각각 배출함으로써 상기 두 유체를 상호 열교환시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따른 수냉식 열교환기는 상기 각 플레이트 사이에 개재되어 그 각 플레이트 사이의 유로를 통해 흐르는 각 유체의 전열면적을 확대하는 방열휜을 더 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따른 수냉식 열교환기는 상기 제 1 유입탱크와 상기 제 2 유입탱크 그리고 상기 제 1 배출탱크와 상기 제 2 배출탱크는 각각 서로 반대측에 위치하여 상기 두 유체의 유동방향이 서로 엇갈리도록 구성된다.
또한, 상기 플레이트 적층구조의 상부와 하부에 접합되어 상기 적층구조의 접합강도를 높이는 상,하부 플레이트를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 플레이트 적층구조에 대하여 서로 반대측에서 접합되어 상기 제 1 유입탱크와 상기 제 1 배출탱크에 연결되는 제 1 유입,배출관과; 상기 플레이트 적층구조에 대하여 서로 같은 방향에서 접합되어 상기 제 2 유입탱크와 상기 제 2 배출탱크에 연결되는 제 2 유입,배출관을 더 포함한다.
그리고, 상기 각 플레이트들이 원호형 평판으로 제작되는 경우 플레이트 적층구조는 원통형을 이루어 열교환 성능 대비 체적을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 수냉식 열교환기의 구성과 작용 및 효과를 실시예를 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선 단면도이다.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 엔진의 연소효율 향상을 위해 엔진에 공급되는 과급공기를 냉각하여 그 밀도를 높이는 작용을 하는 챠지 에어 쿨러로 사용할 수 있게 제작된 대략 육면체형의 열교환기로서, 이 챠지 에어 쿨러는 엔진과 라디에이터 사이를 순환하면서 엔진을 냉각하는 냉각수로써 과급공기를 냉각하도록 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 챠지 에어 쿨러는 그 내부에 서로 교번되는 과급공기 유로와 냉각수 유로들을 형성하여 그 각 유로를 통해 과급공기와 냉각수를 유동시킴으로써 그 두 유체를 상호 열교환시키는 육면체형 플레이트 적층구조(1)와, 라디에이터(미도시)로부터 냉각수를 도입하기 위하여 상기 적층구조(1)의 하부 일측 모서리에 설치되는 제 2 유입관(4)과, 터어보 차저(미도시)로부터 과급된 공기를 도입하기 위하여 상기 적층구조(1)의 상부에 설치되는 제 1 유입관(2)과, 과급공기를 배출하기 위하여 상기 적층구조(1) 하부에 상기 제 1 유입관(2)의 반대측에 위치하도록 설치되는 제 1 배출관(3)과, 냉각수 배출통로로서 상기 적층구조(1) 하부에 상기 제 2 유입관(4)의 반대측에 위치하도록 설치되는 제 2 배출관(5)으로 구성되어 있다.
상기 플레이트 적층구조(1)는 도 2의 단면도에 도시된 바와 같이, 상부 서포트(12)와 하부 서포트(11)를 사이에 대응되는 구조를 가지는 두 종류의 플레이트(13,14)들이 방열휜(15,16)을 개재하면서 서로 교번되도록 적층된 다음 브레이징에 의해 서로 접합되어 형성되는 것으로, 그 내부에, 상기 제 1 유입관(2)을 통해 도입되는 과급공기를 제 1 배출관(3)까지 유동시키는 복렬의 제 1 유로(14a)와 상기 제 2 유입관(4)을 통해 유입되는 냉각수를 제 2 배출관(5)까지 유동시키는 복렬의 제 2 유로(13a)를 서로 교번되도록 형성하며, 이에 플레이트 적층구조(1)는 그 내부의 제 1 유로(14a)로 유동되는 과급공기를 제 2 유로(13a)로 유동되는 냉각수와 열교환하여 냉각한다.
도 3과 5에는 이와 같은 플레이트 적층구조(1)를 형성하는 두 종류 플레이트 즉 홀수 플레이트(13)와 짝수 플레이트(14)가 도시되어 있고 도 4에는 방열휜(15)이 수용된 홀수 플레이트(13)가 도시되어 있으며, 도 6에는 상기 짝수 플레이트(14)에 수용되는 방열휜(16)이 도시되어 있다. 그리고, 도 7에는 상기 플레이트 적층구조(1)의 상부에 접합되는 상부 플레이트(17)의 평면도와 그 일부 절개 단면도가 도시되어 있고, 도 8에는 상기 플레이트 적층구조(1)의 최하부에 각각 접합되어 플레이트 적층구조(1)를 지지하면서 플레이트 적층구조(1) 내부에 형성되는 각 유로에 대하여 탱크에 대하여 제 1 유입관(2) 등을 연결하는 하부 서포트(11)의 정면도와 평면도가 도시되어 있고, 도 9에는 플레이트 적층구조(1)의 상부 플레이트(17)에 접합되어 상부 플레이트(17)의 제 1 배출탱크(1b)를 밀폐하는 상부 서포트(12)의 평면도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 플레이트는 상기 플레이트 적층구조(1)의 홀수 순번에 적층되는 홀수 플레이트(13)로서, 도시된 바와 같이, 홀수 플레이트(13)의 가장자리에는 접합부(130)가 융기되고, 서로 대향하는 양측 모서리에는 중앙에 구멍이 뚫리고 접합테두리를 가진 제 1 유입탱크부(131)와 제 1 배출탱크부(132)가 돌출 성형되며, 상기 제 1 유입,배출탱크부(131,132)와 엇갈리는 양측 모서리에는 상기 제 1 유입탱크부(131)들에 비해 직경이 상대적으로 작은 제 2 유입,배출탱크공(133,134)이 각각 형성된다. 그리고 그 접합부(130) 내측 곳곳에는 안착돌기(135)가 하향 돌출 성형된다.
그리고, 도 5에 도시된 플레이트(14)는 홀수 플레이트(13)와 교번 적층되어 상기 홀수 플레이트(13)의 윗면과 아랫면에 각각 접합되는 짝수 플레이트(14)로서, 그 가장자리에는 도 5에 도시된 바와 같이 접합부(140)가 융기되고, 그 내측의 상기 홀수 플레이트(13)의 제 1 유입,배출탱크부(131,132)와 제 2 유입,배출탱크공(133,134)에 대응되는 위치에는 제 1 유입,배출탱크공(141,142)과 중앙에 구멍이 뚫리고 접합테두리를 가지면서 돌출된 제 2 유입,배출탱크부(143,144)가 각각 형성된다. 그리고, 상기 홀수 플레이트(13)의 각 안착돌기(135)에 대응되는 위치에 적층시 상대물인 상기 홀수 플레이트(13)의 각 안착돌기(135)와 접촉하여 홀수 플레이트(13)에 대한 짝수 플레이트(14)의 접합 위치를 잡아주고 또 홀수 플레이트(13)에 대한 접합력을 높일 수 있는 안착돌기(145)들이 상향 돌출 성형된다.
이상의 상기 홀수 플레이트(13)와 짝수 플레이트(14)는 상부 서포트(12)와 하부 서포트(11) 사이에 각각 그 상면의 접합부(130,140) 내부에 각각 주름구조를 갖는 도 4의 방열휜(15)과 도 6의 방열휜(16)을 수용하면서 적층된 다음 브레이징 공정을 거쳐 서로 접합되어 상술한 바와 같은 플레이트 적층구조(1)를 형성하는 바, 서로 접합되어 연결되는 홀수 플레이트(13)의 제 1 유입,배출탱크부(131,132)와 짝수 플레이트(14)의 제 1 유입,배출탱크공(141,142)들로는 과급공기를 유입하고 배출하는 제 1 유입,배출탱크(1a,1b)를 형성하고, 짝수 플레이트(14)의 제 2 유입,배출탱크부(143,144)와 홀수 플레이트(13)의 제 2 유입,배출탱크공(133,134)들로는 냉각수를 유입하고 배출하는 제 2 유입,배출탱크(1c,1d)를 각각 형성한다. 이들 제 1 유입탱크(1a)와 제 1 배출탱크(1b)는 각 짝수 플레이트(14)가 그 위쪽 홀수 플레이트(13)의 하면과 간격을 두어 형성하는 접합부(140) 내부의 제 1 유로(14a)를 통해 서로 연결되고, 상기 제 2 유입탱크(1c)와 제 2 배출탱크(1d)는 각 홀수 플레이트(13)의 상면이 형성하는 제 2 유로(13a)에 의해 서로 연결되며, 상기 제 1 유입탱크(1a)에는 상부 서포트(12)의 제 1 유입관(2)이, 상기 제 1 배출탱크(1b)에는 하부 서포트(11)의 제 1 배출관(3)이, 상기 제 2 유입탱크(1c)와 제 2 배출탱크(1d)에는 하부 서포트(11)의 제 2 유입관(4)과 제 2 배출관(5)이 각각 연결된다. 한편, 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 유입탱크부(171)와 제 1 배출탱크부(172)만 형성된 상부 플레이트(17)는 플레이트 적층구조(1)의 최상부에 위치하는 홀수 플레이트(13) 위에 접합되어 제 2 유입,배출탱크(1c,1d)를 밀폐하며, 도 9의 상부 서포트(12)는 상기 상부 플레이트(17) 위에 접합되어 제 1 배출탱크(1b)를 밀폐하며, 플레이트 적층구조(1)를 지지함으로써 플레이트 적층구조(1)의 배부름 현상을 억제한다.
이상과 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 제 1 유입관(2)을 통해 도입되는 과급공기를 제 1 유입탱크(1a)로 유입하여 제 1 유로(14a) 경유하게 한 다음 제 1 배출탱크(1b)를 거쳐 제 1 배출관(3)으로 배출하고 그와 동시에 제 2 유입관(4)을 통해 도입되는 냉각수를 제 2 유입탱크(1c)에 유입하여 제 2 유로(13a)를 경유하게 하면서 제 2 배출탱크(1d)를 거쳐 제 2 배출관(5)을 통해 배출함으로써 과급공기와 냉각수가 각 플레이트(13,14) 사이에 형성된 제 1 유로(14a)와 제 2 유로(13a)를 따라 서로 엇갈리게 유동하게 하여 그들을 상호 열교환시킨다. 이 때 각 유로에 개재된 방열휜(15,16)들은 유체의 각 플레이트(13,14)에 대한 전열면적을 확대하고 엇갈린 유동을 하게 하여 두 유체 사이의 열교환효율을 높인다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 열교환 효율이 높은 냉각수를 냉각유체로 사용하는 데다 각 유로(13a,14a)의 방열휜(15,16)들이 냉각유체와 피냉각유체의 전열면적을 확대하므로 부피 대비 열교환 효율이 매우 높다. 뿐만 아니라 하우징 없는 플레이트 적층구조(1)로 이루어지므로 조립성이 크게 개선되어 제조원가가 저렴하다는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기 사시도이고, 도 11은 도 10의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 차량의 동력전달계통을 윤활하는 오일을 냉각하여 온도 상승에 따른 오일의 점도 저하를 막아 오일 점도 저하로 인한 기계적 마찰 및 마멸을 방지하는 역할을 하는 오일 쿨러로 사용할 수 있게 제작된 대략 납작한 고리 형상을 가지는 열교환기로서, 이 수냉식 열교환기는 엔진을 냉각하는 냉각수로써 오일을 냉각하도록 구성된다.
도 10과 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 내부에 서로 교번되는 오일 유로와 냉각수 유로들을 형성하는 플레이트 적층구조(6)와, 오일을 유입하고 배출하는 제 1 유입관(7)과 제 1 배출관(8), 냉각수를 유입하고 배출하는 제 2 유입관(9)과 제 2 배출관(10) 등으로 구성되어 있다.
상기 플레이트 적층구조(6)는 도 11 및 도 12의 단면도에 도시된 바와 같이, 상부 서포트(62)와 하부 서포트(61)를 사이에 대응되는 두 종류의 플레이트(63,64)들이 방열휜(66)을 개재하면서 서로 교번되도록 적층된 다음 브레이징에 의해 서로 접합되어 형성하는 것으로, 그 내부에, 오일을 유동시키는 복렬의 제 1 유로와 상기 제 1 유로와 교번되는 복렬의 제 2 유로를 형성하여 제 1 유로로 유동되는 오일을 제 2 유로로 엇갈리게 유동되는 냉각수와 열교환하여 냉각한다.
도 13과 14에는 이와 같은 플레이트 적층구조(6)를 형성하는 두 종류 플레이트 즉 홀수 순번으로 적층되는 홀수 플레이트(63)와 짝수 순번으로 적층되는 짝수 플레이트(64)가 도시되어 있고 도 15에는 상기 각 플레이트(63,64) 사이에 개재되는 방열휜(66)의 평면도가 도시되어 있다. 그리고, 도 16에는 상기 플레이트 적층구조(6) 중 가장 먼저 적층되는 하부 플레이트(65)가 도시되어 있고 도 17에는 상기 플레이트 적층구조(6)의 저면에 접합되어 플레이트 적층구조(6)를 지지하는 하부 서포트(61)가 그리고 도 18에는 플레이트 적층구조(6)의 상부에 접합되어 플레이트 적층구조(6)의 상부를 지지하면서 플레이트 적층구조(6) 내부에 형성되는 각 탱크(6a,6b,6c,6d)들에 대하여 유입관(7,9)과 배출관(8,10)들을 연결하는 상부 서포트(62)의 평면도가 도시되어 있다.
도 13에 도시된 플레이트(63)는 상기 플레이트 적층구조(6)의 홀수 순번에 적층되는 홀수 플레이트(63)로서, 도시된 바와 같이, 그 가장자리에 접합부(630)가융기되고, 서로 대향하는 양쪽 끝단 모서리에는 중앙에 구멍이 뚫리고 접합테두리(632a 참조)를 가진 제 1 유입탱크부(631)와 제 1 배출탱크부(632)가 돌출 성형되며, 상기 제 1 유입,배출탱크부(631,632)와 엇갈리는 양측 모서리에는 상기 제 1 유입,배출탱크부(631,632)들에 비해 직경이 상대적으로 작은 구멍인 제 2 유입,배출탱크공(633,634)이 각각 형성된다.
그리고, 도 14에 도시된 플레이트(64)는 홀수 플레이트(63)와 교번 적층되어 상기 홀수 플레이트(63)의 윗면과 아랫면에 각각 접합되는 짝수 플레이트(64)로서, 그 가장자리에 접합부(640)가 융기되고, 그 내측의 상기 홀수 플레이트의 제 1 유입,배출탱크부(631,632)와 제 2 유입,배출탱크공(633,634)에 대응되는 위치에 제 1 유입,배출탱크공(641,642)과 제 2 유입,배출탱크부(643,644)가 각각 형성된다. 상기 제 2 유입,배출탱크부(643)는 중앙에 구멍이 뚫리고 접합테두리(643a)를 가지면서 돌출된다.
이상의 홀수 플레이트(63)와 짝수 플레이트(64)들은 도 11과 도 12로부터 알 수 있는 바와 같이 상부 서포트(62)와 하부 서포트(61) 사이에 각각 그 상면의 접합부 내부에 주름구조를 갖는 도 15의 방열휜(66)을 수용하면서 적층된 다음 브레이징 공정을 거쳐 서로 접합되어 상술한 바와 같은 플레이트 적층구조(6)를 형성하는 바, 서로 접합되어 연결되는 홀수 플레이트(63)의 제 1 유입,배출탱크부(631,632)와 짝수 플레이트(64)의 제 1 유입,배출탱크공(641,642)들로는 오일을 유입하고 배출하는 제 1 유입,배출탱크(6a,6b)를 형성하고, 홀수 플레이트(63)의 제 2 유입,배출탱크공(633,634)와 짝수 플레이트(64)의 제 2 유입,배출탱크부(643,644)들로는 냉각수를 유입하고 배출하는 제 2 유입,배출탱크(6c,6d)를 각각 형성한다. 상기 제 1 유입탱크(6a)와 제 1 배출탱크(6b)는 각 짝수 플레이트(64)가 그 위쪽 홀수 플레이트(63)의 하면과 간격을 두어 형성하는 접합부(640) 내부의 제 1 유로(64a)를 통해 서로 연결되고, 상기 제 2 유입탱크(6c)와 제 2 배출탱크(6d)는 각 홀수 플레이트(63)의 상면이 형성하는 제 2 유로(63a)에 의해 서로 연결된다. 그리고, 상기 제 1, 2 유입탱크(6a,6c)와 제 1, 2 배출탱크(6b,6d)의 각각에는 상부 서포트(62)에 접합된 제 1, 2 유입관(7,9)과 제 1, 2 배출관(8,10)이 연결된다. 한편, 도 16의 하부 플레이트(65)는 도 12에서 알 수 있는 바와 같이 플레이트 적층구조(6)의 최하부에 적층되어 제 2 유입,배출탱크(6c,6d)의 하부를 밀폐하며, 도 17의 하부 서포트(61)는 상기 하부 플레이트(65) 밑면에 접합되어 그 위쪽의 플레이트 적층구조(6)를 지지하면서 제 1 유입,배출탱크(6a,6b)의 하부를 밀폐한다. 도 18의 상부 서포트(62)는 플레이트 적층구조(6)의 최상부에 접합되어 플레이트 적층구조(6)를 지지하여 플레이트 적층구조(6)의 배부름 현상을 억제하고, 아울러 유입관(7,9)과 배출관(8,10)들은 각 탱크(6a,6b,6c,6d)에 연결한다.
이상과 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 제 1 유입관(7)을 통해 도입되는 오일을 제 1 유입탱크(6a)로 유입하여 제 1 유로(64a)를 경유하게 한 다음 제 1 배출탱크(6b)를 거쳐 제 1 배출관(8)으로 배출하고 그와 동시에 제 2 유입관(9)을 통해 도입되는 냉각수를 제 2 유입탱크(6c)에 유입하여 제 2 유로(63a)를 경유하게 하면서 제 2 배출탱크(6d)를 거쳐 제 2 배출관(10)을 통해 배출함으로써 오일과 냉각수가 각 플레이트(63,64) 사이에 형성된제 1 유로(64a)와 제 2 유로(63a)를 따라 서로 엇갈리게 유동하게 하여 그들을 상호 열교환시킨다. 이 때 각 유로(63a,64a)에 개재된 방열휜(66)들은 오일 및 냉각수의 각 플레이트(63,64)에 대한 전열면적을 확대하여 두 유체 사이의 열교환효율을 높인다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 수냉식 열교환기는 각 유로(63a,64a)에 설치된 방열휜(66)이 냉각유체인 오일과 피냉각유체인 냉각수의 전열면적을 확대하므로 부피 대비 열교환 효율이 매우 높다. 뿐만 아니라 하우징 없는 플레이트 적층구조(6)로 이루어지므로 조립성이 크게 개선되어 제조원가가 저렴하다는 장점이 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 '홀수'와 '짝수'는 두 종류의 플레이트를 구별하기 위해 사용된 용어로서, 플레이트 적층구조에서 플레이트의 종류별 적층 순서과 구조 등을 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 수냉식 열교환기는 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 열전도율이 높은 냉각수를 냉각유체로 사용하는 데다가 각 유로에서 방열휜들이 냉각수와 피냉각유체의 전열면적을 확대함과 아울러 각 유체 유동을 난류화하여 두 유체 사이의 열교환 효율을 증진하므로 체적 대비 열교환 효율이 매우 높다.
뿐만 아니라, 본 고안에 따른 수냉식 열교환기는, 적층되어 서로 접합된 플레이트들이 하우징 역할하면서 냉각유체 유로와 피냉각유체의 유로들을 서로 엇갈리게 격리 형성함에 따라, 유로 형성하기 위한 하우징과 그 유로를 격리하기 위한별도의 부품 사용이 배제됨으로써, 조립이 아주 간편하고, 제조원가도 매우 저렴하다는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 가장자리를 따라 접합부가 돌출 성형되고 그 접합부 내에 제 1 유입탱크부와 제 1 배출탱크부가 서로에 대하여 거리를 두고 형성됨과 아울러 제 2 유입탱크공과 제 2 배출탱크공이 각각 서로에 대하여 거리를 두고 돌출 성형된 홀수 플레이트와, 상기 홀수 플레이트에 대응되는 형상으로 가장자리를 따라 접합부가 돌출 성형되고 그 접합부 내에 상기 홀수 플레이트의 제 1 유입,배출탱크부에 대응하는 제 1 유입,배출탱크공이 각각 형성되고 아울러 상기 홀수 플레이트의 제 2 유입,배출탱크공에 대응하는 제 2 유입,배출탱크부가 각각 돌출 성형된 짝수 플레이트가 교번되게 적층된 후 서로 접합된 플레이트 적층구조;
    상기 각 플레이트 사이에 개재되어 그 각 플레이트 사이의 유로를 통해 흐르는 각 유체의 전열면적을 확대하는 방열휜; 및
    상기 플레이트 적층구조의 상부와 하부에 접합되어 상기 적층구조의 접합강도를 높이는 상,하부 서포트를 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 유입탱크부들이 형성하는 제 1 유입탱크와 상기 제 2 유입탱크부들이 형성하는 제 2 유입탱크로 서로 다른 유체를 도입하여 그 각 유체를 상기 각 플레이트들에 의해 격리 형성된 유로를 각각 경유하게 한 다음 상기 제 1 배출탱크부들이 형성하는 제 1 배출탱크와 상기 제 2 배출탱크부들이 형성하는 제 2 배출탱크를 통하여 각각 배출함으로써 상기 두 유체를 상호 열교환시키는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트 적층구조에 대하여 서로 반대측에서 접합되어 상기 제 1 유입탱크와 상기 제 1 배출탱크에 연결되는 제 1 유입,배출관과;
    상기 플레이트 적층구조에 대하여 서로 같은 방향에서 접합되어 상기 제 2 유입탱크와 상기 제 2 배출탱크에 연결되는 제 2 유입,배출관을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 플레이트들은 원호형 평판으로서 그 적층구조가 원통형을 이루는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환기.
KR10-2001-0002608A 2001-01-17 2001-01-17 수냉식 열교환기 KR100389699B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0002608A KR100389699B1 (ko) 2001-01-17 2001-01-17 수냉식 열교환기
PCT/KR2001/001951 WO2002057699A1 (en) 2001-01-17 2001-11-15 Water cooling heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0002608A KR100389699B1 (ko) 2001-01-17 2001-01-17 수냉식 열교환기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020061692A KR20020061692A (ko) 2002-07-25
KR100389699B1 true KR100389699B1 (ko) 2003-06-27

Family

ID=19704740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0002608A KR100389699B1 (ko) 2001-01-17 2001-01-17 수냉식 열교환기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100389699B1 (ko)
WO (1) WO2002057699A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4338480B2 (ja) * 2003-09-05 2009-10-07 カルソニックカンセイ株式会社 熱交換器
DE102004003790A1 (de) * 2004-01-23 2005-08-11 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher, insbesondere Öl-/Kühlmittel-Kühler
KR100762268B1 (ko) 2006-07-24 2007-10-01 삼성전자주식회사 수냉식 공기조화기
CN100516758C (zh) * 2007-06-12 2009-07-22 缪志先 一种无封条板翅式换热器
KR101243676B1 (ko) * 2010-06-09 2013-03-14 한라공조주식회사 판형 열교환기
KR101284183B1 (ko) * 2011-12-23 2013-07-09 최영종 분해 세척이 가능한 주전열면 열교환기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03204596A (ja) * 1990-01-05 1991-09-06 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
JPH06147787A (ja) * 1992-11-09 1994-05-27 Honda Motor Co Ltd 熱交換器
JP2000193390A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Daikin Ind Ltd プレ―ト式熱交換器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6438471U (ko) * 1987-08-25 1989-03-08
JPH07190650A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Rinnai Corp 熱交換器
JPH07198289A (ja) * 1993-12-29 1995-08-01 Showa Alum Corp 積層型熱交換器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03204596A (ja) * 1990-01-05 1991-09-06 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
JPH06147787A (ja) * 1992-11-09 1994-05-27 Honda Motor Co Ltd 熱交換器
JP2000193390A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Daikin Ind Ltd プレ―ト式熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020061692A (ko) 2002-07-25
WO2002057699A1 (en) 2002-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015534030A (ja) 熱交換器
KR100687637B1 (ko) 열교환기
US6364006B1 (en) Beaded plate for a heat exchanger and method of making same
US20050217833A1 (en) Heat exchanger and associated method
KR100389699B1 (ko) 수냉식 열교환기
CN113383205B (zh) 换热器
US5373895A (en) Heat exchanger
JP4857074B2 (ja) プレート型熱交換器
KR20130065173A (ko) 차량용 열교환기
KR20190033929A (ko) 오일쿨러
JP3683001B2 (ja) 複式積層型熱交換器
KR20130065174A (ko) 차량용 열교환기
CN109696070B (zh) 热交换器
KR20110134650A (ko) 판형 열교환기
KR20110115246A (ko) 열교환기
KR102533346B1 (ko) 일체형 열교환기
US20240102745A1 (en) Heat exchanger
JP2941768B1 (ja) 積層型熱交換器
KR100760589B1 (ko) 열교환 플레이트 및 이 열교환 플레이트를 이용한 열교환기
KR20240036850A (ko) 열교환기
KR100988319B1 (ko) 열교환기
JP2005037031A (ja) 熱交換器の接合構造
WO2019208041A1 (ja) 熱交換器
KR20080074328A (ko) 열교환기
JP2001027490A (ja) 自動車のオイルを冷却するためのプレートタイプ熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130618

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140618

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150618

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160617

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170616

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180618

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190618

Year of fee payment: 17