KR102092795B1

KR102092795B1 - 변속기 오일용 열교환기

Info

Publication number: KR102092795B1
Application number: KR1020150057214A
Authority: KR
Inventors: 윤신원
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2020-04-14
Also published as: KR20160126305A

Abstract

본 발명은 변속기 오일용 열교환기에 관한 것으로, 본 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기는 변속기 오일이 순환되는 엔진(10); 및 상기 엔진(10)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 열교환 부(20)가 장착된 히터 코어(30)를 포함한다.

Description

변속기 오일용 열교환기{Transmission Oil Heat Exchanger}

본 발명은 차량에 설치된 변속기로 공급되는 변속기 오일의 온도를 조절하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환 부를 히터 코어에 설치하여 신속한 웜업(warm up)이 가능한 변속기 오일용 열교환기에 관한 것이다.

차량의 자동변속기에 사용되는 자동변속기 오일은 사용상 목적에 의하여 상기 자동변속기 오일을 가열하거나, 냉각시키는 수단들과 함께 사용되고 있다. 그 중에서, 자동변속기 오일을 조기에 웜업(warm up)시킴으로써, 상기 자동변속기의 마찰을 저감시키고자 하는 목적으로 사용되는 ATF워머의 경우, 난방 성능과 서로 상충하는 관계에 있으며, 이로 인하여 연비 효과를 감소시키고 제조 비용을 증가시키는 문제를 가지며, 별도의 공간을 차지하기 때문에 패키지상 문제점을 가지는 등의 여러 가지의 문제점들을 가지고 있었다.

종래의 워머에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 ATF 워머(2)는 자동변속기 오일을 웜업하는데 있어서 뜨거워진 냉각수열을 이용하기 위하여 히터 코어(4)와 엔진(3) 사이에 별도의 위치에 위치되어 호스를 통해 이송된 고온의 냉각수에 의한 열교환을 통해 엔진(3)으로 재순환되는 구조로 사용하고 있다.

이와 같이 사용되는 ATF웜머(2)는 별도로 구성되는 관계로 한정된 차량의 레이아웃에 따른 배치가 상당히 어렵고 별도의 구성으로 장착되어야 하므로 재료비 상승, 차량의 전체 중량 증가와, 작업자의 작업 공수 증가로 인한 작업성 저하와 같은 다양한 문제점이 유발되었다.

대한민국공개특허 제10-2014-0025830호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 변속기 오일의 온도를 최적의 온도로 빠르게 상승시켜 사용할 수 있어 변속기의 안정적인 작동 및 차량의 주행에 따른 소음 발생을 최소화할 수 있는 변속기 오일용 열교환기에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기는 변속기 오일이 순환되는 엔진; 및 상기 엔진에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 열교환 부가 장착된 히터 코어를 포함한다.

상기 열교환 부는 상기 엔진에서 이송된 변속기오일이 유입되는 유입 포트; 상기 유입 포트를 통해 유입된 변속기 오일과 상기 히터 코어로 공급된 냉각수가 서로 간에 열교환이 이루어지는 열교환 셀; 상기 열교환 셀을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진으로 이송하기 위한 토출 포트를 포함한다.

상기 유입 포트와 토출 포트는 상기 열교환 셀의 길이 방향을 기준으로 양측 단부에 각각 이격되어 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 열교환 셀은 소정의 두께를 갖는 판 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 열교환 셀은 상기 히터 코어의 전면에서 후면을 향해 다수개가 밀착된 상태로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 유입 포트와 토출 포트에는 상기 변속기 오일의 이동을 선택적으로 제어하는 유량 제어 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 열교환 부는 상기 히터코어의 상부 또는 하부 중의 어느 한 곳에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 열교환 부는 상기 히터코어의 상부와 하부에 모두 장착된 것을 특징으로 한다.

상기 히터 코어는 상기 열교환 부의 외측을 커버하는 커버를 더 포함한다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기는 변속기 오일이 순환되는 엔진; 및 상기 엔진에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부가 장착된 히터 코어를 포함한다.

상기 열교환 부는 상기 엔진에서 이송된 변속기 오일이 각각 독립적으로 유입되는 유입 포트; 상기 유입 포트를 통해 유입된 변속기 오일이 상기 히터 코어로 공급된 냉각수와 서로 간에 열교환이 이루어지도록 구비된 열교환 셀; 상기 열교환 셀을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진으로 이송하기 위한 토출 포트를 포함한다.

열교환 부는 상기 히터 코어의 상면 길이 방향을 따라 일측 상부에 위치된 제1 열교환 부와, 상기 제1 열교환 부와 이웃하여 타측에 위치되고 상대적으로 상기 제1 열교환 부에 비해 짧은 길이로 연장된 제2 열교환 부를 포함한다.

상기 유입 포트와 토출 포트에는 상기 변속기 오일의 이동을 제어하는 유량 제어 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 유량 제어 밸브의 작동 상태를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고, 상기 엔진으로 이송된 오일의 온도의 온도에 따라 상기 제어부가 엔진으로 이송되는 유량을 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 열교환 셀은 상기 히터 코어의 상측 길이 방향을 따라 연장된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기는 변속기 오일이 순환되는 엔진; 및 상기 엔진에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부가 장착된 히터 코어를 포함하되, 상기 열교환 부는 변속기 오일이 상기 히터 코어로 공급된 냉각수와 서로 간에 열교환이 이루어지도록 상기 히터 코어의 상측에 제1 길이(L1)로 연장된 제1 열교환 셀과, 상기 제1 열교환 셀과 이웃하여 배치되고 상기 제1 열교환 셀 보다는 상대적으로 짧은 제2 길이(L2)로 연장된 제2 열교환 셀을 포함한다.

상기 제1 열교환 셀과 제2 열교환 셀에는 상기 엔진에서 이송된 변속기오일이 각각 독립적으로 유입되는 유입 포트; 상기 제1,2 열교환 셀을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진으로 이송하기 위한 토출 포트; 상기 유입 포트와 토출 포트에 상기 변속기 오일의 이동을 제어하기 위해 설치된 유량 제어 밸브를 포함한다.

본 발명의 제4 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기는 변속기 오일이 순환되는 엔진; 상기 엔진에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부가 장착된 히터 코어; 및 상기 히터 코어에 장착되어 열교환이 이루어진 변속기 오일의 온도에 따라 상기 엔진으로 순환되는 변속기 오일량을 서로 다르게 제어하기 위한 유량 조절부를 포함한다.

상기 유량 조절부는 상기 히터 코어의 길이 방향을 기준으로 중앙에 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 유량 조절부는 변속기 오일의 온도에 따라 개폐량이 변화되는 써머스텟(thermostat)이 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기는 열교환 부가 장착된 히터 코어를 갖는 차량에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면 엔진이 냉간 시동일 경우 변속기 오일의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있어 변속기 유닛에 구비된 구성품들에 대한 마찰과 마모를 최소화 할 수 있고, 작동시 발생되는 소음량도 최소화 할 수 있어 다수개의 변속기어가 치합되는 과정에서 발생되는 소음 발생을 최소화 할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 엔진으로 순환되는 변속기 오일의 온도에 따라 순환량을 제어할 수 있어 최적의 상태로 차량의 작동 상태를 제어할 수 있다.

도 1은 종래의 변속기 오일용 워머와 주변구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기 오일용 열교환기와 주변 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기 오일용 열교환기를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 다른 실시 예를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기 오일용 열교환기와 주변 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기 오일용 열교환기를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 변속기 오일용 열교환기와 주변 구성을 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기와 엔진을 간략히 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기와 주변 구성을 도시한 블록도.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기와 엔진을 간략히 도시한 블록도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기 오일용 열교환기에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하면, 변속기 오일용 열교환기(1)는 변속기 오일이 순환되는 엔진(10)과, 상기 엔진(10)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 열교환 부(20)가 장착된 히터 코어(30)를 포함하는데, 상기 엔진(10)은 엔진(10)이 장착된 자동차 또는 특장 차량을 모두 포함하며 특별히 특정 차량으로 한정하지 않는다.

히터 코어(30)는 엔진룸(미도시)에 배치되지 않고 대시보드의 내측에 위치되나 다른 위치에 위치되는 것도 가능함을 밝혀둔다. 엔진(10)에서 열교환된 냉각수는 라디에이터(2)와 히터 코어(30)를 향해 각각 이송되고, 상기 라디에이터(2)로 이송된 냉각수는 차량 주행시 외부에서 유입된 외기에 의해 소정의 온도로 하강된 후에 워터 펌프(3)에 의해 엔진(10)으로 재순환되고, 상기 히터 코어(30)로 이송된 냉각수는 블로워에서 발생된 송풍 공기와 열 교환을 통해 차량 실내의 난방을 위해 사용된 후에 워터 펌프(3)를 경유하여 엔진(10)으로 재순환된다.

히터 코어(30)는 직육면체 형태로 형성되고, 가로 및 세로 길이에 비해 폭은 상대적으로 짧은 길이로 연장되며, 냉각수가 유입 및 유출되는 유입관과 유출관(미도시)이 각각 형성되어 있어 냉각수의 순환 이동이 이루어진다. 히터 코어(30)는 내부에 세로 방향에 지그재그 형태로 형성된 단위 코어가 배치되고 상기 단위 코어는 다수개가 횡 방향으로 밀착된 상태로 배치된다.

열교환 부(20)는 히터 코어(30)의 상부에 장착되거나 하부에 장착될 수 있는데, 본 실시 예에서는 상부에 장착된 것으로 한정하여 설명하나 다른 위치에 장착되는 것도 가능함을 밝혀둔다. 다만 히터 코어(30)의 중앙에 장착되는 것은 블로워에서 발생된 송풍 공기의 토출을 방해할 수 있으므로 전술한 위치에 장착되는 것이 바람직하다.

첨부된 도 4를 참조하면, 열교환 부(20)는 전술한 위치 중 히터 코어(30)의 상부와 하부에 모두 장착되는 것도 가능하며 이 경우 차량이 냉간 시동 상태에서 변속기 오일의 온도를 신속하게 상승시키고자 할 때 상기 히터코어(30)의 상측 또는 하측 중의 어느 한 곳에 장착된 구성에 비해 변속기 오일의 온도를 보다 빠르게 올릴 수 있는 효과가 발생된다.

히터 코어(30)에는 열교환 부(20)의 외측을 커버하는 커버(32)를 더 포함하고, 상기 커버(32)는 상기 열교환 부(20)의 외측을 모두 덮은 상태로 상기 열교환 부(20)의 길이 방향을 따라 연장된다.

열교환부(20)는 엔진(10)에서 이송된 변속기오일이 유입되는 유입 포트(22)와, 상기 유입 포트(22)를 통해 유입된 변속기 오일과 상기 히터 코어(30)로 공급된 냉각수가 서로 간에 열교환이 이루어지는 열교환 셀(24)과, 상기 열교환 셀(24)을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진(10)으로 이송하기 위한 토출 포트(26)를 포함한다.

상기 유입 포트(22)와 토출 포트(26)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 열교환 셀(24)의 길이 방향을 기준으로 양측 단부에 각각 이격되어 위치되는데, 상기 위치에 위치되는 이유는 유입 포트(22)를 통해 이송된 변속기 오일이 상기 토출 포트(26)를 향해 이동되는 동안 상대적으로 고온의 냉각수와 충분한 시간 동안 열교환이 이루어질 수 있는 시간을 확보하여 엔진(10)으로 재순환되는 변속기 오일의 온도를 상대적으로 높은 온도로 상승시켜 냉간 시동의 경우에도 변속기의 안정적인 작동 및 충격 발생을 최소화 할 수 있어 차량 주행의 정숙성과 내구성을 확보하기 위해서이다.

유입 포트(22)는 열교환 셀(24)의 내부로 변속기 오일이 이동되도록 관 형태로 형성되고, 단열을 위해 외측에 별도의 단열부재가 설치될 수 있으며, 토출 포트(26) 또한 상기 유입 포트(22)와 구조로 이루어진다.

상기 유입 포트(22)와 토출 포트(26)는 내부로 이동되는 변속기 오일의 신속한 이동을 위해 내측 길이 방향에 나선형의 홈부(미도시)가 형성될 수 있으며 이를 통해 변속기 오일의 이동 속도 향상을 도모할 수 있다.

열교환 셀(24)은 소정의 두께를 갖는 판 형태로 형성되는데, 히터 코어(30)의 길이 방향으로 연장된 길이로 연장되고 양 단부가 외측을 향해 라운드진 형태로 형성된다. 열교환 셀(24)은 상기 히터 코어(30)의 전면에서 후면을 향해 다수개가 밀착된 상태로 배치되고 개수는 특정 개수로 한정하지 않고 상기 히터 코어(30)의 폭에 따라 변동될 수 있다.

열교환 셀(24)은 냉각수와의 열교환을 위해 열전달률이 높은 재질이 사용되며 일 예로 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용되거나 다른 재질이 사용되는 것도 가능함을 밝혀 둔다.

유입 포트(22)와 토출 포트(26)에는 상기 변속기 오일의 이동을 선택적으로 제어하는 유량 제어 밸브(21)가 설치되고, 상기 유량 제어 밸브(21)를 통해 유입 포트(22)로 이동되는 변속기 오일량과 상기 토출 포트(26)를 통해 엔진(10)으로 이동하는 변속기 오일량을 조절할 수 있다.

이와 같이 엔진(10)에서 열교환 부(20)를 향해 변속기 오일이 최소한의 이동 경로를 갖고 열교환 부(20)에서 열교환이 이루어진 이후에 상기 엔진(10)을 향해 최단 경로로 이동되므로 대기 온도가 영하의 온도가 유지되는 경우에도 상기 변속기 오일의 점도가 안정적으로 유지되는 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있어 변속기의 내구성 향상과 작동 안전성 및 소음 발생을 최소화 할 수 있다.

예를 들어 차량에 히터 코어(30)가 설치된 상태에서 겨울철에 냉간 시동 상태로 엔진(10)이 작동될 경우 상기 엔진(10)에서 히터 코어(30)로 이동된 냉각수의 온도(t)는 변속기 오일의 온도(t')에 비해 상대적으로 높은 상태가 유지되고, 상기 유입 포트(22)를 경유하여 열교환 부(20)로 이동된 변속기 오일과 냉각수가 서로 간에 열교환이 이루어지므로 상기 변속기 오일의 온도는 짧은 시간 동안 소정의 온도로 빠르게 상승된 후에 토출 포트(26)를 통해 엔진(10)으로 이동되므로 상기 엔진(10)이 초기에 웜업(warm up)될 경우 변속기 오일의 온도를 신속히 상승시킬 수 있다.

차량에 웜업된 이후에 상기 변속기 오일의 온도(t')는 냉각수의 온도(t)에 비해 상대적으로 높은 온도가 유지되므로 상기 열교환 부(20)가 장착된 히터 코어(30)를 통한 차 실내의 난방 성능이 안정적으로 유지될 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 본실시 예는 전술한 제1 실시 예와 차이점은 열교환 부가 1개가 아닌 복수개가 장착된 점이 상이하다.

첨부된 도 5 내지 도 6을 참조하면, 변속기 오일용 열교환기(1a)는 변속기 오일이 순환되는 엔진(100); 및 상기 엔진(100)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부(200)가 장착된 히터 코어(300)를 포함한다.

상기 열교환 부(200)는 상기 엔진(100)에서 이송된 변속기 오일이 각각 독립적으로 유입되는 유입 포트(220)와, 상기 유입 포트(220)를 통해 유입된 변속기 오일이 상기 히터 코어(300)로 공급된 냉각수와 서로 간에 열교환이 이루어지도록 구비된 열교환 셀(240)과, 상기 열교환 셀(240)을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진(100)으로 이송하기 위한 토출 포트(260)를 포함한다.

열교환 부(200)는 도면을 기준으로 히터 코어(300)의 상면 길이 방향을 따라 좌측 상부에 위치된 제1 열교환 부(202)와, 상기 제1 열교환 부(202)와 이웃하여 우측에 위치되고 상대적으로 상기 제1 열교환 부(202)에 비해 짧은 길이로 연장된 제2 열교환 부(204)를 포함한다.

제1 열교환 부(202)와 제2 열교환 부(204)는 도면에 도시된 상태로 서로 간에 이웃하여 배치되는데, 상기 제1 열교환 부(202)는 차량이 냉간 시동의 조건에서 변속기 오일의 신속한 웜웝을 위해 상기 제2 열교환 부(204)에 비해 상대적으로 길게 연장되고, 전체적인 크기는 전술한 제1 실시 예보다 작게 형성되므로 엔진(100)으로 순환되는 순환 속도가 상대적으로 빨라져서 엔진(100)의 신속한 웜웝이 가능해진다.

제1 열교환 부(202)와 제2 열교환 부(204)는 서로 동일한 길이로 연장되는 것도 가능하며 전술한 바와 같이 제1 열교환 부(202)가 반드시 제2 열교환 부(204) 보다 길게 연장되는 것은 아님을 밝혀둔다.

유입 포트(220)는 복수개의 열교환 부(200)에 각각 설치되는데, 상기 열교환 부(200)의 길이 방향을 기준으로 상기 유입 포트(220)와 토출 포트(260)는 열교환 셀(240)의 양단에 각각 이격되어 위치되므로 상기 각각의 유입 포트(220)를 통해 제1 열교환 부(202)와 제2 열교환 부(204)를 향해 안정적으로 변속기 오일이 공급된다.

열교환 셀(240)은 소정의 두께를 갖는 판 형태로 형성되는데, 히터 코어(300)의 길이 방향으로 연장된 길이로 연장되고 양 단부가 외측을 향해 라운드진 형태로 형성된다. 열교환 셀(240)은 상기 히터 코어(300)의 전면에서 후면을 향해 다수개가 밀착된 상태로 배치되고 개수는 특정 개수로 한정하지 않고 상기 히터 코어(300)의 폭에 따라 변동될 수 있다. 열교환 셀(240)은 냉각수와의 열교환을 위해 열전달률이 높은 재질이 사용되며 일 예로 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용되거나 다른 재질이 사용되는 것도 가능함을 밝혀 둔다.

유입 포트(220)와 토출 포트(260)에는 상기 변속기 오일의 이동을 선택적으로 제어하는 유량 제어 밸브(210)가 설치되고, 상기 유량 제어 밸브(210)를 통해 유입 포트(220)로 이동되는 변속기 오일량과 상기 토출 포트(260)를 통해 엔진(100)으로 이동하는 변속기 오일량을 조절할 수 있다.

본 실시 예는 유량 제어 밸브(210)의 작동 상태를 제어하기 위한 제어부(400)를 더 포함하고, 상기 엔진(100)으로 이송된 오일의 온도의 온도에 따라 상기 제어부(400)가 엔진(100)으로 이송되는 유량을 선택적으로 제어한다.

제어부(400)는 일 예로 엔진이 저온의 온도 조건에서 시동이 이루어질 경우 변속기로 공급되는 변속기 오일의 온도에 따라 유량 제어 밸브(210)의 개도량을 선택적으로 제어할 수 있는데, 이 경우 열교환 부(200)를 경유하여 엔진(100)으로 순환되는 변속기 오일의 유량을 조절하여 엔진(100)과 변속기 유닛(미도시)의 작동 상태를 최상의 상태로 제어할 수 있다. 이로 인해 저온의 저온에서도 차량의 안정적인 주행 및 진동 및 소음 감소를 통해 정숙한 운전을 도모할 수 있다.

본 발명의 제3 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 본 실시 예는 제1,2 열교환 셀이 서로 다른 길이로 연장되므로 엔진으로 공급되는 변속기 오일의 양과 온도 상태를 보다 신속하게 조절할 수 있다.

첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 변속기 오일용 열교환기(1b)는 변속기 오일이 순환되는 엔진(100a) 및 상기 엔진(100a)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부(200a)가 장착된 히터 코어(300a)를 포함하되, 상기 열교환 부(200a)는 변속기 오일이 상기 히터 코어(300a)로 공급된 냉각수와 서로 간에 열교환이 이루어지도록 상기 히터 코어(300a)의 상측에 제1 길이(L1)로 연장된 제1 열교환 셀(240a)과, 상기 제1 열교환 셀(240a)과 이웃하여 배치되고 상기 제1 열교환 셀(240a) 보다는 상대적으로 짧은 제2 길이(L2)로 연장된 제2 열교환 셀(240b)을 포함한다.

상기 제1 열교환 셀(240a)과 제2 열교환 셀(240b)에는 상기 엔진(100a)에서 이송된 변속기오일이 각각 독립적으로 유입되는 유입 포트(220a)와, 상기 제1,2 열교환 셀(240a, 240b)을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진(100a)으로 이송하기 위한 토출 포트(260a)와, 상기 유입 포트(220a)와 토출 포트(260a)에 상기 변속기 오일의 이동을 제어하기 위해 설치된 유량 제어 밸브(210a)를 포함한다.

제1 열교환 셀(240a)은 도면에 도시된 바와 같이 제1 길이(L1)로 연장되는데, 엔진(100a)의 초기 안정적인 웜웝을 위해 상기 제1 열교환 셀(240a)의 크기 및 길이가 시뮬레이션을 통해 설정될 수 있으며 도면에 도시된 크기와 길이로 반드시 한정하지 않는다.

히터 코어(300a)는 전술한 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략하며 상기 유입 포트(220a)와 토출 포트(260a)에 대한 설명도 생략한다.

본 발명의 제4 실시 예에 의한 변속기 오일용 열교환기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 본 실시 예는 전술한 실시 예와 다르게 유량 조절부를 통한 변속기 오일량을 서로 다르게 조절할 수 있어 엔진의 상태에 따라 제1,2 열교환 셀이 서로 다른 길이로 연장되므로 엔진으로 공급되는 변속기 오일의 양과 온도 상태를 보다 신속하게 조절할 수 있다.

첨부된 도 9 내지 도 10을 참조하면, 변속기 오일이 순환되는 엔진(1000)과, 상기 엔진(1000)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부(2000)가 장착된 히터 코어(3000); 및 상기 히터 코어(3000)에 장착되어 열교환이 이루어진 변속기 오일의 온도에 따라 상기 엔진(1000)으로 순환되는 변속기 오일량을 서로 다르게 제어하기 위한 유량 조절부(4000)를 포함한다.

상기 유량 조절부(4000)는 상기 히터 코어(3000)의 길이 방향을 기준으로 중앙에 위치되고, 변속기 오일의 온도에 따라 개폐량이 변화되는 써머스텟(thermostat)이 사용된다.

상기 유량 조절부(4000)는 열교환 부(2000)의 내측 길이 방향을 기준으로 중앙 또는 일측에 치우친 상태로 설치될 수 있으며 본 실시 예에서는 중앙에 위치된 것으로 한정하여 설명한다.
상기 열교환 부(2000)는 상기 엔진(1000)에서 이송된 변속기 오일이 유입되는 유입 포트(2220)와, 상기 변속기 오일을 엔진(1000)으로 이송하기 위한 토출 포트(2240)를 포함하되, 상기 유입 포트(2200)와 상기 토출 포트(2240)의 내측 길이 방향에서 변속기 오일의 이동 속도가 빨라진다.

열교환 부(2000)는 유량 조절부(4000)가 설치되기 위해 상기 유량 조절부(4000)가 안착될 수 있는 안착홈(미도시)이 형성되므로 상기 유량 조절부(4000)의 위치가 안정적으로 고정되며, 다량의 변속기 오일이 유량 조절부(4000)를 경유하여 이동되는 경우에도 위치가 변동되지 않고 안정적으로 고정된 상태가 유지된다.

열교환 부(4000)로 사용되는 써머스텟은 변속기 오일이 저온에서는 오픈된 상태가 유지되므로 다량의 변속기 오일이 엔진(1000)을 향해 재순환되며, 상기 변속기 오일이 냉각수와 열교환을 통해 온도가 상승될 경우 상기 써머스텟의 개도량이 클로즈 위치로 이동되어 엔진(1000)으로 재순환되는 변속기 오일량이 상대적으로 감소 된다.

따라서 엔진(1000)으로 재순환되는 변속기 오일의 온도에 따라 유량을 손쉽게 조절할 수 있어 엔진(1000)의 상태에 따라 최적의 상태로 변속기 오일을 공급할 수 있어 차량의 안정적인 운행을 도모할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10, 100, 100a, 1000 : 엔진
20, 200, 200a, 2000: 열교환 부
30, 300, 300a, 3000 : 히터 코어
21, 210, 210a : 유량 제어 밸브
22, 220, 220a : 유입 포트
202 : 제1 열교환 부
204 : 제2 열교환 부
24 : 열교환 셀
240a : 제1 열교환 셀
240b : 제2 열교환 셀
26, 260, 260a : 토출 포트
32 : 커버
400 : 제어부
4000 :유량 조절부

Claims

변속기 오일이 순환되는 엔진(10); 및
상기 엔진(10)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 열교환 부(20)가 장착된 히터 코어(30)를 포함하고,
상기 엔진(10)을 기준으로 전방에 라디에이터(2)가 위치되고, 후방에 열교환부(20)가 장착된 히터 코어(30)가 위치되며,
상기 열교환 부(20)는 상기 엔진(10)에서 이송된 변속기오일이 유입되는 유입 포트(22)와, 상기 유입 포트(22)를 통해 유입된 변속기 오일과 상기 히터 코어(30)로 공급된 냉각수가 서로 간에 열교환이 이루어지는 열교환 셀(24)과, 상기 열교환 셀(24)을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진(10)으로 이송하기 위한 토출 포트(26)를 포함하되,
상기 유입 포트(22)와 상기 토출 포트(26)의 내측 길이 방향에서 변속기 오일의 이동 속도가 빨라지는 변속기 오일용 열교환기.
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제1 항에 있어서,
상기 유입 포트(22)와 토출 포트(26)는,
상기 열교환 셀(24)의 길이 방향을 기준으로 양측 단부에 각각 이격되어 위치된 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
제1 항에 있어서,
상기 열교환 셀(24)은,
소정의 두께를 갖는 판 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
제1 항에 있어서,
상기 열교환 셀(24)은,
상기 히터 코어(30)의 전면에서 후면을 향해 다수개가 밀착된 상태로 배치된 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
제1 항에 있어서,
상기 유입 포트(22)와 토출 포트(26)에는,
상기 변속기 오일의 이동을 선택적으로 제어하는 유량 제어 밸브(21)가 설치된 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
제1 항에 있어서,
상기 열교환 부(20)는,
상기 히터 코어(30)의 상부 또는 하부 중의 어느 한 곳에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
제1 항에 있어서,
상기 열교환 부(20)는,
상기 히터 코어(30)의 상부와 하부에 모두 장착된 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
제1 항에 있어서,
상기 히터 코어(30)는,
상기 열교환 부(20)의 외측을 커버하는 커버(32)를 더 포함하는 변속기 오일용 열교환기.
변속기 오일이 순환되는 엔진(100); 및
상기 엔진(100)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부(200)가 장착된 히터 코어(300)를 포함하고,
상기 엔진(100)을 기준으로 전방에 라디에이터(2)가 위치되고, 후방에 열교환부(200)가 장착된 히터 코어(300)가 위치되며,
상기 열교환 부(200)는 상기 엔진(100)에서 이송된 변속기오일이 유입되는 유입 포트(220)와, 상기 유입 포트(220)를 통해 유입된 변속기 오일과 상기 히터 코어(300)로 공급된 냉각수가 서로 간에 열교환이 이루어지는 열교환 셀(240)과, 상기 열교환 셀(240)을 통해 열교환된 변속기 오일을 엔진(100)으로 이송하기 위한 토출 포트(260)를 포함하고,
상기 열교환 부(200)는 상기 히터 코어(300)의 상면 길이 방향을 따라 일측 상부에 위치된 제1 열교환 부(202)와, 상기 제1 열교환 부(202)와 이웃하여 타측에 위치되고 상대적으로 상기 제1 열교환 부(202)에 비해 짧은 길이로 연장된 제2 열교환 부(204)를 포함하며,
상기 제1,2 열교환 부(202, 204)에는 상기 변속기 오일의 이동을 제어하기 위한 유량 제어 밸브(210)가 구비되고, 상기 유량 제어 밸브(210)를 통해 차량이 냉간 시동 조건에서 변속기 오일의 신속한 웜업을 위해 상기 유입 포트(220)로 유입되는 오일량과 상기 토출 포트(260)로 토출되는 오일량이 선택적으로 제어되며,
상기 유입 포트(220)와 상기 토출 포트(260)의 내측 길이 방향에서 변속기 오일의 이동 속도가 빨라지는 변속기 오일용 열교환기.
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제10 항에 있어서,
상기 열교환 셀(240)은,
상기 히터 코어(300)의 상측 길이 방향을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
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변속기 오일이 순환되는 엔진(1000);
상기 엔진(1000)에서 공급된 변속기 오일과 열 교환을 위한 복수개의 열교환 부(2000)가 장착된 히터 코어(3000); 및
상기 히터 코어(3000)에 장착되어 열교환이 이루어진 변속기 오일의 온도에 따라 상기 엔진(1000)으로 순환되는 변속기 오일량을 서로 다르게 제어하기 위한 유량 조절부(4000)를 포함하고,
상기 엔진(1000)을 기준으로 전방에 라디에이터(2)가 위치되고, 후방에 열교환부(2000)가 장착된 히터 코어(3000)가 위치되며,
상기 유량 조절부(4000)는 상기 히터 코어(3000)의 길이 방향을 기준으로 내측 중앙에 위치되고,
상기 열교환 부(2000)는 상기 엔진(1000)에서 이송된 변속기 오일이 유입되는 유입 포트(2220)와, 상기 변속기 오일을 엔진(1000)으로 이송하기 위한 토출 포트(2240)를 포함하되,
상기 유입 포트(2220)와 상기 토출 포트(2240)의 내측 길이 방향에서 변속기 오일의 이동 속도가 빨라지는 변속기 오일용 열교환기.
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제18 항에 있어서,
상기 유량 조절부(4000)는,
변속기 오일의 온도에 따라 개폐량이 변화되는 써머스텟(thermostat)이 사용되는 것을 특징으로 하는 변속기 오일용 열교환기.
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