KR20110045483A

KR20110045483A - 차량용 라디에이터의 서포트 구조

Info

Publication number: KR20110045483A
Application number: KR1020090102087A
Authority: KR
Inventors: 이상민; 김광일
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-05-04

Abstract

본 발명은 코어 중심을 기준으로 열변형 흡수부를 서포트의 양단부에 구비한 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 관한 것이다. 개시발명은 라디에이터 서포트(30)의 바닥면이 커팅되어 형성된 커팅부(31a)와, 커팅부(31a)의 양쪽에 위치되고 서포트(30)의 양측면이 벤딩되어 형성된 벤딩부(31b)로 구성되어, 서포트(30)로의 열전달시 서포트(30)의 열팽창에 의한 변형을 방지해주는 열변형 흡수부(31)를 갖는 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 있어서, 열변형 흡수부(31)는 코어(20)의 중심선(C-C)을 기준으로 서포트(30)의 양단부에 각각 형성된다. 따라서, 코어에서의 열교환시 발생되는 열에 의해 서포트가 길이방향으로 팽창하더라도 두 개의 열변형 흡수부에 의해 충분히 보정됨에 따라 서포트의 열팽창에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한, 외부로부터의 진동에 의한 집중응력이 두 개의 열변형 흡수부를 통해 분산됨으로써 진동 내구성이 향상된다.

Description

차량용 라디에이터의 서포트 구조{Support structure of radiator for vehicles}

본 발명은 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 관한 것으로, 특히 코어 중심을 기준으로 열변형 흡수부를 서포트의 양단부에 구비한 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 고온, 고압의 가스를 연소시키는 과정에서 높은 열이 발생하게 되고, 이러한 열이 적절히 냉각되지 않으면 과열로 인하여 실린더와 피스톤을 포함하는 각종 부품들이 손상된다. 이러한 손상을 막기 위해 실린더 주위에는 냉각수를 수용하는 재킷이 구비되고 재킷을 통해 냉각수를 순환시킴으로써, 냉각수와 엔진과의 열교환을 통해 엔진이 냉각된다.

차량용 라디에이터는 재킷을 순환하면서 많은 열을 흡수한 냉각수를 유입하여 외부 공기와의 열교환을 통해 냉각시킨 후 다시 재킷으로 공급함으로써, 엔진의 과열을 방지하여 최적의 운전상태가 유지되도록 하는 열교환기이다.

도 1 은 종래기술에 따른 차량용 라디에이터를 나타낸 정면도이다.

종래기술에 따른 라디에이터는 도 1에 도시된 바와 같이, 좌우 탱크 어셈블리(110)(111), 탱크 어셈블리(110)(111) 사이에 설치되는 코어(120), 및 탱크 어셈블리(110)(111)의 상부와 하부를 연결하여 후술할 발열핀(122)을 보호하고 코어(120)의 설치상태가 유지되도록 하는 서포트(130)로 구성된다.

상기 코어(120)는 양단부가 탱크 어셈블리(110)(111)의 헤더에 각각 연결되며 내부를 따라 냉각수가 흐르는 튜브(121), 및 튜브(121)들의 사이에 설치되어 튜브(121) 사이를 통과하여 흐르는 주위 공기와 열교환되어 냉각수를 냉각하는 발열핀(122)으로 구성된다.

그러나, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 차량용 라디에이터에 따르면, 코어에서의 열교환시 서포트로 전달되는 열에 의해 서포트(130)가 길이방향으로 팽창하려고 하나 서포트의 양단부가 고정된 상태이기 때문에 열팽창에 의한 변형이 발생되며, 이로 인해 튜브와 헤더의 접합부에서 크랙이 발생되는 문제점이 있었다.

이에, 전술한 바와 같은 종래의 차량용 라디에이터가 갖는 문제점을 해소하고자 도 2와 같은 차량용 라디에이터가 개발되어 사용되고 있다.

도 2는 종래기술에 따른 또 다른 차량용 라디에이터를 나타낸 정면도이다.

라디에이터의 서포트(130)는 도 2에서 보는 바와 같이, 그 중심부에 코어(120)에서의 열교환시 서포트(130)로 전달되는 열에 의해 서포트(130)가 길이방향으로 팽창될 수 있도록 하여 열팽창에 의한 변형을 방지하는 열변형 흡수부(131) 를 갖는다.

상기 열변형 흡수부(131)는, 서포트(130)의 바닥면에 형성되며 길이 방향을 따라 H형으로 커팅되는 커팅부(131a)와, 서포트(130)의 측면이 내측으로 절곡되어 형성된 벤딩부(131b)로 이루어진다. 따라서, 서포트(130)에 열이 가해질 때에는 벤딩부(131b)가 벤딩되면서 서포트(130)가 길이방향으로 팽창하게 되고 반대로 냉각될 때에는 벤딩부(131b)가 펴지면서 길이방향으로의 수축이 일어나게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 차량용 라디에이터의 경우, 서포트의 중심부에 하나의 열변형 흡수부만을 두어 열적 사이클에 따른 서포트의 열팽창을 보정하는데 한계가 있었으며, 외부로부터 전달되는 진동에 의해 하나의 열변형 흡수부에 집중응력이 발생함으로써 진동에 대한 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 열변형 흡수부를 코어 중심을 기준으로 서포트의 양단부에 각각 구비함으로써 서포트의 열적성능과 진동 내구성을 개선시킬 수 있는 차량용 라디에이터의 서포트 구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 라디에이터 서포트의 바닥면이 커팅 되어 형성된 커팅부와, 커팅부의 양쪽에 위치되고 서포트의 양측면이 벤딩되어 형성된 벤딩부로 구성되어, 서포트로의 열전달시 서포트의 열팽창에 의한 변형을 방지해주는 열변형 흡수부를 갖는 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 있어서, 열변형 흡수부는 코어의 중심선을 기준으로 서포트의 양단부에 각각 형성된다.

상기 열변형 흡수부는, 코어의 중심선에서 열변형 흡수부의 중심까지의 거리 L₁을 코어의 중심선에서 발열핀의 끝단까지의 거리 L₀로 나눈 값(L₁/L₀)이 0.65~0.83인 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 의하면, 열변형 흡수부를 코어 중심을 기준으로 서포트의 양단부에 형성함으로써, 코어에서의 열교환시 발생되는 열에 의해 서포트가 길이방향으로 팽창하더라도 두 개의 열변형 흡수부에 의해 충분히 보정됨에 따라 서포트의 열팽창에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한, 외부로부터의 진동에 의한 집중응력이 두 개의 열변형 흡수부를 통해 분산됨으로써 진동 내구성이 향상될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 라디에이터를 나타낸 정면도이다.

본 발명에 따른 차량용 라디에이터는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우 탱크 어셈블리(10)(11), 탱크 어셈블리(10)(11) 사이에 설치되는 코어(20), 및 탱크 어셈블리(10)(11)의 상부와 하부를 서로 연결하는 상,하 서포트(30)로 구성된다.

상기 좌우 탱크 어셈블리(10)(11)는 판상의 헤더와, 헤더에 결합되는 탱크로 이루어진다. 탱크중 일측 탱크에는 외부로부터 고온의 냉각수가 유입되고 타측 탱크에는 코어(20)를 통해 열교환되어 냉각된 저온의 냉각수가 모아진 후 외부로 배출된다.

상기 코어(20)는 양단부가 탱크 어셈블리(10)(11)의 헤더에 각각 연결되며 내부를 따라 냉각수가 흐르는 튜브(21), 및 튜브(21)들 사이에 설치되어 튜브(21) 사이를 통과하여 흐르는 주위 공기와 열교환되어 냉각수를 냉각하는 발열핀(22)으로 구성된다.

상기 서포트(30)는 발열핀(22)을 보호하고 코어(20)의 설치상태가 유지되도록 지지하는 것으로, 단면이 U자형으로 형성되며, 양단부에는 열교환시 열적변화에 의해 서포트(30)가 팽창하거나 수축될 수 있도록 하는 열변형 흡수부(31)가 코어(20)의 중심을 기준으로 양단부에 형성된다.

상기 열변형 흡수부(31)는 도면에서 보는 바와 같이 서포트(30)의 바닥면에 형성되며 길이 방향을 따라 H형으로 커팅되는 커팅부(31a)와, 커팅부(31a)의 양쪽에 위치되고 서포트(30)의 양측면이 내측으로 절곡되어 형성된 벤딩부(31b)로 이루어진다. 따라서, 서포트(30)에 열이 가해질 때에는 벤딩부(31b)가 벤딩되면서 서포 트(30)가 길이방향으로 팽창하게 되고 반대로 냉각될 때에는 벤딩부(31b)가 펴지면서 길이방향으로 수축이 일어나게 된다.

이 때, 열변형 흡수부(31)가 서포트(30)의 양단부에 각각 형성됨으로써, 코어(20)에서의 열교환시 발생되는 열이 서포트(30)에 전달되어 서포트(30)가 길이방향으로 팽창하더라도 두 개의 열변형 흡수부(31)에 의해 팽창부분이 충분히 보정됨에 따라 열변형 흡수부(31)가 한 개인 경우보다 서포트(30)의 열팽창에 의한 변형이 더욱 효과적으로 방지된다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 진동 내구성능을 나타낸 그래프이다. 본 그래프는 종래기술에 따른 진동 내구 성능을 1로 보았을 때 본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 진동 내구성능을 측정하여 비교한 결과를 나타낸 것이다.

상기 열변형 흡수부(31)는 도 4에 도시된 바와 같이, 코어(20) 중심선(C-C)에서 열변형 흡수부(31)의 중심까지의 거리 L₁을 코어(20) 중심선에서 발열핀의 끝단까지의 거리 L₀로 나눈 값(L_1/L₀)이 0.15~0.9인 위치에 형성될 때 종래기술 대비 10% 이상의 진동 내구성능의 향상을 가져오고, L_1/L₀의 값이 0.65~0.83인 위치에 형성될 때 20% 이상의 진동 내구성능의 향상을 가져오며, L_1/L₀의 값이 0.75일 때 진동 내구성능이 최대가 된다.

즉, 종래에서와 같이 열변형 흡수부가 서포트의 중심부에만 형성되어 있는 경우에는 외부로부터 전달되는 진동에 의한 응력이 중심부에 집중되어 진동 내구성 이 저하되었으나, 본 발명에서와 같이 열변형 흡수부를 서포트의 양단부에 구비함으로써 진동에 의한 응력이 양쪽에 분산되어 진동 내구성능이 향상되는 결과를 가져오게 된다.

본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 의하면, 열변형 흡수부를 코어 중심을 기준으로 서포트의 양단부에 각각 형성함으로써, 코어에서의 열교환시 발생되는 열에 의해 서포트가 길이방향으로 팽창하더라도 두 개의 열변형 흡수부에 의해 충분히 보정됨에 따라 서포트의 열팽창에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한, 외부로부터의 진동에 의한 집중응력이 두 개의 열변형 흡수부를 통해 분산됨으로써 진동 내구성이 향상될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에서 기재된 범주내에서 변경할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 차량용 라디에이터를 나타낸 정면도,

도 2는 종래기술에 따른 또 다른 차량용 라디에이터를 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 라디에이터를 나타낸 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 진동 내구성능을 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 11 : 탱크 어셈블리 20 : 코어

21 : 튜브 22 : 발열핀

30 : 서포트 31 : 열변형 흡수부

31a : 커팅부 31b: 벤딩부

Claims

라디에이터 서포트(30)의 바닥면이 커팅되어 형성된 커팅부(31a)와, 커팅부(31a)의 양쪽에 위치되고 서포트(30)의 양측면이 벤딩되어 형성된 벤딩부(31b)로 구성되어, 서포트(30)로의 열전달시 서포트(30)의 열팽창에 의한 변형을 방지해주는 열변형 흡수부(31)를 갖는 차량용 라디에이터의 서포트 구조에 있어서,

상기 열변형 흡수부(31)는 코어(20)의 중심선(C-C)을 기준으로 상기 서포트(30)의 양단부에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터의 서포트 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 열변형 흡수부(31)는, 상기 코어(20)의 중심선(C-C)에서 열변형 흡수부(31)의 중심까지의 거리 L₁을 상기 코어(20)의 중심선(C-C)에서 발열핀(22)의 끝단까지의 거리 L₀로 나눈 값(L₁/L₀)이 0.65~0.83인 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터의 서포트 구조.