KR20110086995A - 플레이트 적층형 오일열교환기 - Google Patents

플레이트 적층형 오일열교환기 Download PDF

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박명성
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Abstract

본 발명은 플레이트 적층형 오일열교환기에 관한 것이다. 구체적으로는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)가 순차적으로 적층하여 워터가 흐르는 워터층(WS)과 오일이 흐르는 오일층(OS)이 형성되고, 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 모서리부에는 상기 워터층에 연통하는 워터 출입구(Wi, Wo)와 상기 오일층에 연통하는 오일 출입구(Oi, Oo)가 형성되되, 상기 제1플레이트와 제2플레이트의 오일 출입구와 모서리 끝단 사이에는 서로 대향하는 방향으로 돌출하여 접하여 오일 출입구(Oi, Oo)를 감싸는 띠형태의 오일층 엠보(125)가 형성된다. 이러한 구성에 의하면, 중량을 감소시키면서 내압력성과 유체의 유동성을 개선하여 내구성을 높이고 유동저항을 줄이는 효과가 있다.

Description

플레이트 적층형 오일열교환기{heat enchanger of a stacked plate type}
본 발명은 플레이트 적층형 오일열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플레이트 적층형 오일열교환기의 플레이트 적층구조에 관한 것이다.
자동차에 사용되면서 고온의 엔진오일을 냉각시키거나 적정온도로 데워주는 오일열교환기로서, 플레이트 적층형 오일열교환기는 오일측의 열전달율을 향상시키기 위해 한 층의 공간으로는 오일이 흐르고, 다음 층의 공간으로는 워터가 흐르는 형식에 의해 열교환이 이루어진다. 각각의 공간에는 입출구부가 형성되고 오일이 흐르는 오일층과 워터가 흐르는 워터층에는 열교환 효율을 높이도록 플레이트 사이에 삽입된 인너핀이 구비되어 있다. 상기 인너핀에는 파형의 돌출부가 형성되어 있다.
그런데, 종래 플레이트 적층형 오일열교환기에서는 워터층과 오일층의 사용압력이 다르고 대부분 오일층의 사용압력이 높게 설정되어 있는데, 높은 압력을 견디기 위해서는 플레이트의 두께를 증대하거나 오일층의 인너핀 두께를 증대해야 하므로 두께가 증대함에 따라 중량이 증가하고 저항이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 압력은 오일층의 유체 유입측 최하단에 집중되는 경향이 있으며 이로 인해 인접 플레이트 모서리부에 크랙이 발생하게 된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서 본 발명의 목적은 중량을 감소시키면서 내압력성과 흐름성(유동성)을 개선하여 내구성을 높이고 유동저항을 줄이는 플레이트 적층형 오일열교환기를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기는, 제1플레이트와 제2플레이트가 순차적으로 적층하여 워터가 흐르는 워터층과 오일이 흐르는 오일층이 형성되고, 상기 제1플레이트와 제2플레이트의 모서리부에는 상기 워터층에 연통하는 워터 출입구와 상기 오일층에 연통하는 오일 출입구가 형성된 플레이트 적층형 오일열교환기에 있어서, 상기 제1플레이트와 제2플레이트의 오일 출입구와 모서리 끝단 사이에는 서로 대향하는 방향으로 돌출하여 접하여 오일 출입구를 감싸는 띠형태의 오일층 엠보가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1플레이트와 제2플레이트의 워터 출입구와 모서리 끝단 사이에는 서로 대향하는 방향으로 돌출하여 접하여 워터 출입구를 감싸는 띠형태의 워터층 엠보가 형성되어 있을 수도 있다.
본 발명에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기에 의하면, 띠형태의 엠보를 형성하여 오일 출입구의 압력을 분산하므로써 중량을 감소시키면서 내압력성과 유체의 유동성을 개선하여 내구성을 높이고 유동저항을 줄이는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기를 나타내는 사시도,
도2는 도1에서 화살표 A-A선에 따른 단면도,
도3은 본 발명의 제1실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기의 일부 분리 사시도(하측에서 바라본 분리 사시도),
도4는 본 발명의 제2실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기를 나타내는 구성도(단면도),
도5는 본 발명의 제2실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기의 일부 분리 사시도(하측에서 바라본 분리 사시도)이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기를 나타내는 사시도이고, 도2는 도1에서 화살표 A-A선에 따른 단면도이다. 도시한 바와 같이, 플레이트 적층형 열교환기(100)는 베이스 플레이트(110) 상에 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)가 순차적으로 적층하여 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130) 사이에는 워터가 흐르는 워터층(WS)과 오일가 흐르는 오일층(OS)이 순차적으로 형성되고, 상 플레이트(140)로 상측이 마감되며, 상기 상 플레이트(140)에는 워터 유입관(151)과 워터 유출관(152)이 서로 대각 방향으로 설치되는 한편 오일 유입관(161)과 오일 유출관(162)이 서로 대각방향으로 설치되어 상기 제1, 제2플레이트(120)(130)의 후술하는 워터 유입/유출구 또는 오일 유입/유출구에 연통하는 구조로 되어 있다.
그리고, 상기 오일층(OS)과 워터층(WS)의 내부에는 오일과 워터간의 열교환율을 높이는 인너핀 플레이트(170)가 구비된다.
도3에 도시한 바와 같이, 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)는 대체로 사각판 형태로서, 그 가장자리를 따라 절곡부(121)(131)가 형성되어 접시형을 이루며, 그 모서리부에는 는 상기 워터 유입관(151)과 워터 유출관(152)에 각각 연통하는 워터 유입구(Wi)와 워터 유출구(Wo)가 서로 대각방향으로 형성되는 한편 상기 오일 유입관(161)과 오일 유출관(162)에 각각 연통하는 오일 유입구(Oi)와 오일 유출구(Oo)가 서로 대각방향으로 형성되고, 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 워터 유입구(Wi)와 워터 유출구(Wo)와 오일 유입구(Oi) 및 오일 유출구(Oo)에는 상기 오일층(OS)의 오일 흐름과 워터층(WS)의 워터 흐름을 분리하도록 서로 반대방향으로 절곡되어 형성된 플랜지부(123, 133)(124, 134)가 서로 용착된다.
그리고, 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 오일 유입/유출구(Oi, Oo)와 모서리 끝단 사이에는 서로 대향하는 방향으로 오일층 쪽으로 돌출하여 접하여 오일 유입/유출구(Oi, Oo)를 감싸는 띠형태의 오일층 엠보(125)가 형성된다.
상기 베이스 플레이트(110) 또는 상 플레이트(140)에 접하는 제1플레이트 또는 제2플레이트에는 상기 플랜지부(123, 133)(124, 134)가 선택적으로 형성되어 있지 않을 수도 있다.
상기 인너핀 플레이트(170)은 절기된 파형의 돌출부(171a)를 가진 플레이트(171)로 되어 있으며, 그 모서리부에는 상기 플랜지부(124, 134) 및 오일층 엠보(125)에 간섭되지 않도록 절취부(171b, 171c)가 형성되는 한편 상기 플랜지부(123, 133)에 간섭되지 않도록 절취부(171d, 171e)가 형성된다.
도4은 본 발명의 제2실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기의 나타내는 구성도이고, 도5는 본 발명의 제2실시예에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기의 일부 분리 사시도이다. 도시한 바와 같이 본 제2실시예에서는 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 워터 유입/유출구(Wi, Wo)와 모서리 끝단 사이에 서로 대향하는 방향으로 워터층 쪽으로 돌출하여 접하여 워터 유입/유출구(Wi, Wo)를 감싸는 띠형태의 워터층 엠보(126)가 추가로 형성된다. 본 제2실시예의 나머지 구성은 제1실시예와 동일하므로 제1실시예와 동일한 부호를 붙이고 자세한 설명을 생략한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 플레이트 적층형 오일열교환기에 의하면, 제1플레이트와 제2플레이트의 모서리부에 형성된 띠형태의 엠보가 유입되는 유체의 압력을 분산하므로 압력에 의한 변형 및 용접부의 크랙을 방지할 수 있으므로 중량을 감소시키면서 내압력성과 유체의 유동성을 개선하여 내구성을 높이고 유동저항을 줄이는 역할을 한다.
110 : 베이스 플레이트 120 : 제1플레이트
130 : 제2플레이트 140 : 상 플레이트
151 : 워터 유입관 152 : 워터 유출관
161 : 오일 유입관 162 : 오일 유출관
170 : 인너핀 플레이트
OS : 오일층 WS : 워터층
Oi : 오일 유입구 Oo : 오일 유출구
Wi : 워터 유입구 Wo : 워터 유출구

Claims (2)

  1. 제1플레이트와 제2플레이트가 순차적으로 적층하여 워터가 흐르는 워터층과 오일이 흐르는 오일층이 형성되고, 상기 제1플레이트와 제2플레이트의 모서리부에는 상기 워터층에 연통하는 워터 출입구와 상기 오일층에 연통하는 오일 출입구가 형성된 플레이트 적층형 오일열교환기에 있어서,
    상기 제1플레이트와 제2플레이트의 오일 출입구와 모서리 끝단 사이에는 서로 대향하는 방향으로 돌출하여 접하여 오일 출입구를 감싸는 띠형태의 오일층 엠보가 형성된 것을 특징으로 하는 플레이트 적층형 오일열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1플레이트와 제2플레이트의 워터 출입구와 모서리 끝단 사이에는 서로 대향하는 방향으로 돌출하여 접하여 워터 출입구를 감싸는 띠형태의 워터층 엠보가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 플레이트 적층형 오일열교환기.
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