KR20160147475A

KR20160147475A - 캔형 열교환기

Info

Publication number: KR20160147475A
Application number: KR1020150084260A
Authority: KR
Inventors: 김재연; 이상용
Original assignee: 현대자동차주식회사; 갑을오토텍(주)
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-12-23
Also published as: CN106247817A; EP3106818A1; US20160363391A1; JP2017003250A

Abstract

캔형 열교환기가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 일면은 개구되고, 타면이 폐쇄되어 내부에 공간이 형성되고, 측면에는 상기 공간과 연결되는 제1 유입구와 제1 배출구가 형성되는 하우징; 상기 공간의 내부에 삽입되며, 다수개의 플레이트가 적층되어 상호 교대로 연결유로를 형성하고, 각각의 상기 연결유로 중 하나의 연결유로가 상기 공간과 연결되며, 서로 다른 작동유체가 상기 각 연결유로를 통과하면서 상호 열교환되는 방열유닛; 및 상기 공간에 대응하는 일면에 상기 방열유닛이 일체로 장착되고, 상기 연결유로 중, 다른 하나의 연결유로와 연결되는 제2 유입구와 제2 배출구가 각각 형성되며, 상기 하우징의 개구된 일면에 장착되는 커버 캡을 포함한다.

Description

캔형 열교환기{CAN-TYPE HEAT EXCHANGER}

본 발명은 캔형 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부로 유입된 각각의 작동유체가 상호 열교환을 통해 온도가 조절되고, 열교환 효율은 증대시키면서 중량 및 사이즈를 축소가 가능하여 패키지 성을 향상시키도록 하는 캔형 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 온도가 높은 유체로부터 전열벽을 통해 온도가 낮은 유체로 열을 전달하는 것으로 가열기, 냉각기, 증발기, 응축기 등에 사용된다.

이러한 열교환기는 열에너지를 재사용 하거나 용도에 맞게 유입되는 작동유체의 온도를 조절하게 되고, 보통 차량의 공조시스템이나 변속기 오일쿨러 등에 적용하며, 엔진룸에 장착된다.

여기서, 열교환기는 한정적인 공간을 갖는 엔진룸에 장착 시, 공간확보 및 장착의 어려움이 발생하는 바, 소형, 경량화 및 고효율 고기능화를 위한 연구가 계속되고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같은 종래의 열교환기는 차량의 상태에 따라 각기 작동유체의 온도를 조절하여 차량의 엔진 또는 변속기, 공조장치로 작동유체를 공급해야 하지만, 이를 위해서는 유입되는 작동유체의 유로 상에 별도의 분기회로 및 밸브를 설치해야 하는 바, 구성요소 및 조립공수가 증가되고, 레이아웃이 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 별도의 분기회로 및 밸브의 미설치 시에는 작동유체의 유량에 따른 열교환량의 제어가 불가능하여 작동유체의 효율적인 온도조절이 불가능해지는 문제점도 있다.

또한, 종래의 열교환기는 열교환 효율 증대를 위해서 크기를 증가시켜야 하며, 작동유체의 유동흐름을 제어하는 밸브가 외부에 별도로 장착되어 패키지가 불리하고 중량 및 제작원가가 증가되는 단점이 있으며, 이로 인해, 협소한 엔진룸 내부에 장착 시, 레이아웃이 복잡해지고, 장착공간의 확보가 어려워지는 문제점도 내포하고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각각의 작동유체가 내부에서 유동되면서 상호 열교환 시, 열교환 효율은 증대시키면서, 중량 및 사이즈 축소가 가능한 캔 형상으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃을 간소화하는 동시에, 장착공간의 확보가 용이하여 탑재성 및 패키지성을 향상시키도록 하는 캔형 열교환기를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기는 일면이 개구되고, 타면은 폐쇄되어 내부에 공간이 형성되고, 측면에는 상기 공간과 연결되는 제1 유입구와 제1 배출구가 형성되는 하우징; 상기 공간의 내부에 삽입되며, 다수개의 플레이트가 적층되어 상호 교대로 연결유로를 형성하고, 각각의 상기 연결유로 중 하나의 연결유로가 상기 공간과 연결되며, 서로 다른 작동유체가 상기 각 연결유로를 통과하면서 상호 열교환되는 방열유닛; 및 상기 공간에 대응하는 일면에 상기 방열유닛이 일체로 장착되고, 상기 연결유로 중, 다른 하나의 연결유로와 연결되는 제2 유입구와 제2 배출구가 각각 형성되며, 상기 하우징의 개구된 일면에 장착되는 커버 캡을 포함한다.

상기 커버 캡은 외주면에 상기 하우징을 향하여 일체로 절곡 형성되는 결합부를 포함할 수 있다.

상기 결합부는 상기 하우징의 외주면을 감싼 상태에서 외주면 둘레가 클린칭(Clinching) 접합 될 수 있다.

상기 하우징은 상기 커버 캡과의 사이에 시일링이 개재될 수 있다.

상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구는 상기 하우징의 측면에서 이격된 위치에 형성될 수 있다.

상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구는 상기 커버 캡의 일면에서 이격되게 형성될 수 있다.

상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구는 상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구와 상호 엇갈린 위치에 각각 형성될 수 있다.

상기 하우징은 원통 형상으로 형성되되, 사출 성형을 통하여 형성될 수 있다.

상기 하우징은 그 재질이 플라스틱 소재로 형성될 수 있다.

상기 플레이트는 원판 형상으로 형성되며, 상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구에 대응하여 제1, 제2 연결홀이 각각 형성될 수 있다.

상기 방열유닛은 상기 커버 캡에 고정되는 일면에 장착되고, 상기 제1, 제2 연결홀에 대응하여 제1, 제2 관통홀이 형성되는 제1 고정 플레이트와, 상기 공간으로 삽입되는 타면에 장착되는 제2 고정 플레이트를 더 포함할 수 있다.

상기 플레이트는 다수개의 돌기가 설정간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구의 사이에 대응하여 중심으로부터 외주면까지 분배돌기가 형성될 수 있다.

상기 돌기는 반구형으로 형성되며, 상기 분배돌기와 동일한 방향으로 상기 플레이트의 일면에 돌출 형성될 수 있다.

상기 각 작동유체는 라디에이터로부터 유입되는 냉각수와, 자동변속기로부터 유입되는 변속기오일로 구성될 수 있다.

상기 냉각수는 상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구를 통해 순환되고, 상기 변속기 오일은 상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구를 통해 상기 방열유닛으로 순환되며, 상기 각 연결유로는 냉각수가 유입되어 이동하는 제1 연결유로와, 변속기 오일이 유입되어 이동하는 제2 연결유로를 포함할 수 있다.

상기 하우징은 타면 둘레에 적어도 하나의 장착부가 일체로 형성될 수 있다.

상기 커버 캡은 금속재질로 형성되며, 상기 방열유닛이 브레이징 용접을 통해 일체로 결합될 수 있다.

상기 커버 캡은 타면에 장착 플레이트가 장착되며, 상기 장착 플레이트의 외주면에는 장착부가 일체로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기에 의하면, 각각의 작동유체가 내부에서 유동되면서 상호 열교환 시, 열교환 효율은 증대시키면서, 중량 및 사이즈 축소가 가능한 캔 형상으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃을 간소화할 수 있다.

또한, 엔진룸 내부에서 장착공간의 확보가 용이하여 탑재성 및 패키지성을 향상시킬 수 있다.

또한, 방열유닛이 일체로 장착된 커버 캡을 사출 성형으로 제작된 하우징에 결합하여 제작을 완료함으로써, 제작 및 조립 작업이 용이해지고, 제작비용을 절감하는 동시에, 생산성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 커버 캡의 조립 전에 방열유닛의 불량 여부 확인이 가능해짐으로써, 완제품의 불량발생을 미연에 방지하고, 상품성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기가 적용되는 차량 냉각시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기에 적용되는 방열유닛의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기에 적용되는 방열유닛에서 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기의 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기의 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기가 적용되는 차량 냉각시스템의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)는 차량의 자동변속기 냉각 시스템에 적용된다.

상기한 자동변속기 냉각 시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 워터펌프(10)를 통해 냉각팬(21)이 장착된 라디에이터(20)를 통과하면서 냉각된 냉각수가 엔진을 냉각시키는 냉각라인(Cooling Line : 이하 “C.L”이라 함)이 구비되고, 이 냉각라인(C.L) 상에는 미도시된 차량 난방시스템과 연결되는 히터 코어(30)를 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)는 내부로 유입된 각각의 작동유체가 상호 열교환을 통해 온도가 조절될 수 있도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)는 워터펌프(10)와 히터코어(30) 사이에 구비되며, 자동변속기(40)와 오일라인(Oil Line : 이하 “O.L”이라 함)을 통해 상호 연결된다.

즉, 본 실시예에서, 상기 각 작동유체는 상기 라디에이터(20)로부터 유입되는 냉각수와, 상기 자동변속기(40)로부터 유입되는 변속기오일로 구성되며, 캔형 열교환기(100)를 통해 냉각수와 변속기오일을 상호 열교환시켜 변속기오일의 온도를 조절하게 된다.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기의 사시도 및 분해 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)는, 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 하우징(101), 방열유닛(110), 커버 캡(130)을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(101)은 일면이 개구되고, 타면은 폐쇄되어 내부에 공간(S)이 형성된다. 이러한 하우징(101)은 측면에 상기 공간(S)과 연결되는 제1 유입구(103)와 제1 배출구(105)가 형성된다.

여기서, 상기 하우징(101)은 원통 형상으로 형성되되, 사출 성형을 통하여 제작될 수 있다.

한편, 상기 하우징(101)은 원형을 포함한 다각형 형상으로도 형성될 수 있다.

이러한 하우징(101)은 그 재질이 플라스틱 소재로 형성된다.

또한, 상기 하우징(101)은 타면 둘레에 적어도 하나의 장착부(107)가 일체로 형성될 수 있다.

상기 장착부(107)는 엔진룸의 내부에 열교환기(100)를 장착하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 상기 하우징(101)의 외주면 둘레를 따라 3 개가 설정각도로 이격된 위치에 형성된다.

본 실시예에서는 장착부(107)가 상기 하우징(101)의 타면에서 외주면 둘레에 3 개가 설정각도로 이격되어 형성되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 장착부(107)의 위치 및 개수는 변경하여 적용 할 수 있다.

한편, 상기 제1 유입구(103)와 제1 배출구(105)는 상기 하우징(101)의 측면에서 둘레를 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성될 수 있다.

도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 5는 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기에 적용되는 방열유닛의 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기에 적용되는 방열유닛에서 플레이트의 사시도이다.

본 실시예에서, 상기 방열유닛(110)은, 도 3 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 공간(S)의 내부에 삽입되며, 다수개의 플레이트(111)가 적층되어 상호 교대로 연결유로(113)를 형성한다.

이러한 방열유닛(110)은 각각의 상기 연결유로(113) 중 하나의 연결유로(113)가 상기 공간(S)과 연결되며, 서로 다른 작동유체가 상기 각 연결유로(113)를 통과하면서 상호 열교환 된다.

그리고 상기 커버 캡(130)은 상기 공간(S)에 대응하는 일면에 상기 방열유닛(110)이 일체로 장착된다.

이러한 커버 캡(130)은 상기 방열유닛(110)과 상기 연결유로(113) 중, 다른 하나의 연결유로(113)와 연결되는 제2 유입구(131)와 제2 배출구(133)가 각각 형성되며, 상기 하우징(101)의 개구된 일면에 장착된다.

여기서, 상기 커버 캡(130)은 금속재질로 형성되며, 상기 방열유닛(110)이 브레이징 용접을 통해 일체로 결합될 수 있다.

즉, 상기 방열유닛(110)은 상기 커버 캡(130)이 상기 하우징(101)에 결합되기 전에 상기 커버 캡(130)에 먼저 조립된다.

이에 따라, 상기 방열유닛(110)은 상기 제2 유입구(131)와 상기 제2 배출구(133)에 연결되는 다른 하나의 연결유로(113)에서 유입된 작동유체의 누유를 미리 검사하여 방열유닛(110)의 작동불량 발생을 방지할 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 제2 유입구(131)와 상기 제2 배출구(133)는 상기 커버 캡(130)의 일면에서 이격되게 형성될 수 있다.

즉, 상기 제2 유입구(131)와 상기 제2 배출구(133)는 상기 제1 유입구(103) 및 상기 제1 배출구(105)와 상호 엇갈린 위치에 각각 형성될 수 있다.

이에 따라, 냉각수는 상기 제1 유입구(103)와 상기 제1 배출구(105)를 통해 상기 공간(S)과 방열유닛(110)으로 순환되고, 변속기오일은 제2 유입구(131)와 제2 배출구(133)를 통해 방열유닛(110)으로 순환될 수 있다.

여기서, 상기 커버 캡(130)은 외주면에 상기 하우징(101)을 향하여 일체로 절곡 형성되는 결합부(135)를 더 포함한다.

상기 결합부(135)는 상기 하우징(101)의 외주면을 감싼 상태에서 외주면 둘레가 적어도 하나의 클린칭(Clinching)을 통하여 접합될 수 있다.

즉, 상기 커버 캡(130)은 상기 결합부(135)의 외주면 둘레가 반복적으로 클린칭 됨으로써, 상기 하우징(101)에 견고하게 결합된다.

본 실시예에서, 상기 하우징(101)은 상기 커버 캡(130)과의 사이에 시일링(140)이 개재될 수 있다.

상기 시일링(140)은 상기 하우징(101)의 공간(S)과 상기 커버 캡(130) 사이를 시일하여 상기 공간(S)으로 유입된 냉각수가 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 방열유닛(110)은 각각의 상기 연결유로(113) 중, 하나의 연결유로(113)가 상기 공간(S)과 연결되며, 상기 제1, 제2 유입구(103, 131)를 통해 유입되는 냉각수와 변속기오일이 각 연결유로(113)를 통과하면서 상호 열교환 된다.

즉, 상기 방열유닛(110)은 변속기오일이 제2 유입구(131)를 통해 내부로 유입되어 순환될 경우, 상기 제1 유입구(103)를 통해 하우징(101)의 공간(S)으로 유입되는 냉각수와 서로 반대방향으로 흘러 그 유동을 대향류(counterflow, 對向流)시켜 상호 열교환시키게 된다.

여기서, 상기 각 연결유로(113)는 상기 공간(S)의 내부로 유입된 냉각수가 이동하는 제1 연결유로(113a)와, 변속기오일이 유입되어 이동하는 제2 연결유로(113b)를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 플레이트(111)는 상기 하우징(101)의 외형에 대응하여 원판 형상으로 형성되되, 상기 제2 유입구(131)와 상기 제2 배출구(133)에 대응하여 제1, 제2 연결홀(115, 117)이 각각 형성된다.

이에 따라, 상기 제2 유입구(131)를 통해 유입된 변속기오일은 상기 제1 연결홀(115)을 통해 상기 방열유닛(110)의 내부로 유입되어 제2 연결유로(113b)를 통과한 후, 제2 연결홀(117)을 통해 제2 배출구(133)로 배출된다.

한편, 상기 플레이트(111)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 다수개의 돌기(118)가 설정간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 제1 유입구(103)와 상기 제1 배출구(105)의 사이에 대응하여 중심으로부터 외주면까지 분배돌기(119)가 형성될 수 있다.

상기 각 돌기(118)는 반구형으로 형성되며, 상기 분배돌기(119)와 동일한 방향으로 상기 플레이트(111)의 일면에 돌출 형성되고, 상기 플레이트(111)의 중심으로부터 외주면을 향하여 원주방향을 따라 다수개가 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 플레이트(111)는 각 돌기(118)와 분배돌기(119)가 돌출된 일면이 상호 접촉되도록 적층된다.

따라서, 상기 방열유닛(110)은 각 돌기(118)와 분배돌기(119)가 상호 접촉되게 결합된 두 장의 플레이트(111)를 다수개 적층하여 제1 연결유로(113a)와 제2 연결유로(113b)를 교차되게 형성할 수 있다.

여기서, 상기 각 돌기(118)는 상기 방열유닛(110)의 제1 연결유로(113a)를 통과하는 변속기오일과 제2 연결유로(113b)를 통과하는 냉각수에 유동저항을 발생시켜 열교환 효율을 증대시키게 된다.

또한, 상기 분배돌기(119)는 상기 제1, 제2 연결유로(113a, 113b)를 통과하는 변속기오일과 냉각수가 유동되는 거리를 증가시키도록 각 작동유체의 유동을 분배하여 각 작동유체가 방열유닛(110)의 플레이트(111) 전 영역으로 고르게 유동시키게 된다.

이와 같이 구성되는 상기 방열유닛(110)은 제1, 제2 고정 플레이트(121, 127)를 더 포함한다.

먼저, 상기 제1 고정 플레이트(121)는 상기 커버 캡(130)에 고정되는 상기 방열유닛(110)의 일면에 장착되고, 상기 제1, 제2 연결홀(115, 117)에 대응하여 제1, 제2 관통홀(123, 125)이 형성된다.

그리고 상기 제2 고정 플레이트(127)는 상기 공간(S)으로 삽입되는 상기 방열유닛(110)의 타면에 장착된다.

여기서, 상기 제2 고정 플레이트(127)는 상기 방열유닛(110)의 타면에서 상기 플레이트(111)에 형성된 제1, 제2 연결홀(115, 117)을 폐쇄하여 상기 제1, 제2 연결홀(115, 117)을 통해 유입된 변속기오일이 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 제1 유입구(103)와 제1 배출구(105)를 통해 유입 및 배출되는 냉각수가 상기 공간(S)의 내부에서 제1 연결유로(113a)로 유동되며, 제2 유입구(131)를 통해 유입된 변속기오일이 제2 연결유로(113b)로 유동되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 냉각수와 변속기오일은 서로 변경하여 적용할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기의 작동 상태도이다.

먼저, 상기 제1 유입구(103)를 통해 유입된 냉각수는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 공간(S)으로 유입되어 방열유닛(110)의 외측과 제1 연결유로(113a)를 통과한 후, 제1 배출구(105)를 통해 배출된다.

그러면, 냉각수는 공간(S)으로부터 상기 제1 연결유로(113a)들을 통과하게 되고, 상기 제2 유입구(131)를 통해 유입되어 제2 연결유로(113b)를 통과하는 변속기오일은 상기 제1 연결유로(113a)를 통과하는 냉각수와 상기 하우징(101)의 공간(S)에서 상호 열교환되어 그 온도가 조절된다.

여기서, 변속기오일은 제2 유입구(131)를 통해 자동변속기(40)로부터 유입되어 상기 공간(S)에서 방열유닛(110)의 제2 연결유로(113b)를 통과한 후, 제2 배출구(133)를 통해 배출되면서, 냉각수와 열교환된다.

이 경우, 냉각수와 변속기오일은 제1, 제2 유입구(103, 131)가 상기 하우징(101)의 측면과 상기 커버 캡(130)의 일면에서 상호 엇갈린 방향으로 형성됨에 따라, 각 작동유체의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환됨으로써, 보다 효율적인 열교환이 이루어진다.

따라서, 상기 자동변속기(40)의 내부에서 발생되는 유체의 마찰로 발열되어 냉각 시에 필요한 변속기오일은 캔형 열교환기(100)의 방열유닛(110)에서 냉각수와의 상호 열교환을 통해 냉각된 상태로 상기 자동변속기(40)로 공급된다.

즉, 상기 열교환기(100)는 고속으로 회전되는 자동변속기(40)로 냉각된 변속기오일이 공급을 공급함으로써, 자동변속기(40)의 슬립 발생을 방지하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)는 제1 유입구(103)와 제2 유입구(131)를 통해 유입되는 냉각수와 변속기오일을 상호 열교환시켜 변속기오일의 온도를 조절하게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기의 구성을 첨부한 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기(200)는 하우징(201), 방열유닛(210), 및 커버 캡(230)을 포함한다.

여기서, 상기 하우징(201)은 제1 유입구(203)와 제1 배출구(205)를 포함하고, 상기 커버 캡은 제2 유입구(231)와 제2 배출구(233)를 포함한다.

그리고 상기 커버 캡(230)은 결합부(235)를 포함하여 구성되고, 이는 전술한 일 실시예와 동일하므로 이하 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기(200)에서 상기 커버 캡(230)은 타면에 장착 플레이트(250)가 장착되며, 상기 장착 플레이트(250)의 외주면에는 장착부(251)가 일체로 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기(200)는 상기 장착 플레이트(250)를 통하여 자동변속기(40)의 일측에 직접 장착 될 수 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 열교환기(200)는 커버 캡(230)에 장착된 장착 플레이트(250)의 장착부(251)를 통하여 자동변속기(40)의 일측에 장착됨으로써, 변속기오일의 공급 및 배출을 위한 배관을 제거할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100, 200)를 적용하면, 각각의 작동유체가 내부에서 유동되면서 상호 열교환 시, 열교환 효율은 증대시키면서, 중량 및 사이즈 축소가 가능한 캔 형상으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃을 간소화할 수 있다.

또한, 방열유닛(110, 210)이 일체로 장착된 커버 캡(130, 230)을 사출 성형으로 제작된 하우징(101, 201)에 결합하여 제작을 완료함으로써, 제작 및 조립 작업이 용이해지고, 제작비용을 절감하는 동시에, 생산성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 커버 캡(130, 230)의 조립 전에 방열유닛(110, 210)의 불량 여부 확인이 가능해짐으로써, 완제품의 불량발생을 미연에 방지하고, 상품성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 캔형 열교환기(100)를 설명함에 있어 본 실시예에서는 상기 열교환기(100)가 원통형상으로 형성되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 열교환기(100)의 형상은 원형을 포함한 다각형 형상으로 형성될 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 열교환기 101 : 하우징
103 : 제1 유입구 105 : 제1 배출구
107 : 장착부 110 : 방열유닛
111 : 플레이트 113 : 연결유로
113a : 제1 연결유로 113b : 제2 연결유로
115 : 제1 연결홀 117 : 제2 연결홀
118 : 돌기 119 : 분배돌기
121 : 제1 고정 플레이트 123 : 제1 관통홀
125 : 제2 관통홀 127 : 제2 고정 플레이트
130 : 커버 캡 131 : 제2 유입구
133 : 제2 배출구 135 : 결합부
140 : 시일링

Claims

일면은 개구되고, 타면이 폐쇄되어 내부에 공간이 형성되고, 측면에는 상기 공간과 연결되는 제1 유입구와 제1 배출구가 형성되는 하우징;
상기 공간의 내부에 삽입되며, 다수개의 플레이트가 적층되어 상호 교대로 연결유로를 형성하고, 각각의 상기 연결유로 중 하나의 연결유로가 상기 공간과 연결되며, 서로 다른 작동유체가 상기 각 연결유로를 통과하면서 상호 열교환되는 방열유닛; 및
상기 공간에 대응하는 일면에 상기 방열유닛이 일체로 장착되고, 상기 연결유로 중, 다른 하나의 연결유로와 연결되는 제2 유입구와 제2 배출구가 각각 형성되며, 상기 하우징의 개구된 일면에 장착되는 커버 캡;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 커버 캡은
외주면에 상기 하우징을 향하여 일체로 절곡 형성되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제2항에 있어서,
상기 결합부는
상기 하우징의 외주면을 감싼 상태에서 외주면 둘레가 클린칭(Clinching) 접합되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
상기 커버 캡과의 사이에 시일링이 개재되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구는
상기 하우징의 측면에서 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구는
상기 커버 캡의 일면에서 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구는
상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구와 상호 엇갈린 위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
원통 형상으로 형성되되, 사출 성형을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
그 재질이 플라스틱 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 플레이트는
원판 형상으로 형성되며, 상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구에 대응하여 제1, 제2 연결홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제10항에 있어서,
상기 방열유닛은
상기 커버 캡에 고정되는 일면에 장착되고, 상기 제1, 제2 연결홀에 대응하여 제1, 제2 관통홀이 형성되는 제1 고정 플레이트와,
상기 공간으로 삽입되는 타면에 장착되는 제2 고정 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 플레이트는
다수개의 돌기가 설정간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구의 사이에 대응하여 중심으로부터 외주면까지 분배돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제12항에 있어서,
상기 돌기는
반구형으로 형성되며, 상기 분배돌기와 동일한 방향으로 상기 플레이트의 일면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 각 작동유체는
라디에이터로부터 유입되는 냉각수와, 자동변속기로부터 유입되는 변속기오일로 구성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제14항에 있어서,
상기 냉각수는 상기 제1 유입구와 상기 제1 배출구를 통해 순환되고, 상기 변속기오일은 상기 제2 유입구와 상기 제2 배출구를 통해 상기 방열유닛으로 순환되며,
상기 각 연결유로는 냉각수가 유입되어 이동하는 제1 연결유로와, 변속기 오일이 유입되어 이동하는 제2 연결유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
타면 둘레에 적어도 하나의 장착부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 커버 캡은
금속재질로 형성되며, 상기 방열유닛이 브레이징 용접을 통해 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 커버 캡은
타면에 장착 플레이트가 장착되며, 상기 장착 플레이트의 외주면에는 장착부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 캔형 열교환기.