KR20210016712A - 차량용 라디에이터 - Google Patents

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KR20210016712A
KR20210016712A KR1020190094814A KR20190094814A KR20210016712A KR 20210016712 A KR20210016712 A KR 20210016712A KR 1020190094814 A KR1020190094814 A KR 1020190094814A KR 20190094814 A KR20190094814 A KR 20190094814A KR 20210016712 A KR20210016712 A KR 20210016712A
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윤신원
김혁
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 라디에이터의 튜브로 유입되는 가열된 냉각수를 고르게 분포시킬 수 있어, 라디에이터의 열변형 불균형에 의한 파손을 방지할 수 있는 차량용 라디에이터에 관한 것으로, 내부에 유로가 형성되어 유체가 통과하는 다수의 튜브가 일방향으로 적층 배열되어 이루어지는 튜브부, 상기 튜브의 일단이 삽입되어 다수의 상기 튜브를 배열 및 고정하는 제1헤더, 상기 제1헤더의 일면을 덮도록 상기 제1헤더에 결합되는 제1탱크, 상기 제1탱크의 내부공간과 이어지도록 상기 제1탱크에 형성되어 상기 유체가 유입되는 입구 파이프 및 상기 제1헤더와 상기 제1탱크 사이에 배치되어 상기 입구 파이프를 통해 상기 제1탱크의 내부공간으로 유입되는 유체를 분산시키는 분산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 라디에이터{Radiator for vehicle}
본 발명은 차량용 라디에이터에 관한 것으로써, 보다 상세히는 가열된 냉각수를 라디에이터에 포함되는 전체 튜브 영역에 걸쳐 고르게 분포시키도록 냉각수 분포 구조를 가지는 차량용 라디에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 엔진룸에는 엔진과, 이 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수단, 공기조화장치 등이 설치되어 있다. 냉각수단은 자동차의 엔진을 냉각시키기 위한 것으로, 엔진의 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터와, 이 라디에이터의 공기 흐름을 유발시켜 라디에이터 표면의 방열효율을 높이고 결과적으로 냉각수의 냉각효율을 더욱 촉진시키기 위한 팬 슈라우드(Fan Shroud)를 포함한다.
도 1은 종래의 일반적인 차량용 라디에이터(10)가 결합된 상태를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 라디에이터(10)는 탱크(20), 헤더(30), 튜브(도번 미도시) 및 핀(도번 미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 탱크(20)에는 입구 파이프(21)가 형성되어 가열된 냉각수가 입구 파이프(21)를 통해 탱크(20)의 내부공간으로 유입되고, 유입된 냉각수는 탱크(20)의 내부공간에서 일방향으로 배열된 다수개의 튜브로 분배된다. 헤더(30)는 일방향으로 배열된 다수개의 튜브를 정렬 및 고정하며, 탱크(20)와 결합된다.
차량에 설치된 종래의 라디에이터의 경우, 저온에 방치된 상태에서 동작하면 고온의 냉각수가 입구 파이프(21)를 통해 탱크(20)의 내부공간으로 유입된 후, 튜브로 퍼지게 되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 라디에이터(10)의 상단에 입구파이프(21)가 설치될 경우 냉각수가 입구파이프(21) 및 탱크(20)를 통해 전체 튜브에 고르게 분포되지 않고 입구 파이프(21)와 인접한 부분의 튜브에 먼저 퍼지게 된다. 이러한 경우 냉각수의 온도에 의한 상부와 하부에 위치한 튜브의 온도차이로 인해, 튜브의 열팽창 정도의 차이가 발생하고, 결과적으로 튜브에 응력이 발생하여 튜브가 파손되는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-0848329호("판형 열교환기의 열충격 완화구조", 공고일 2008.07.25.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 차량용 라디에이터의 목적은 라디에이터의 튜브로 유입되는 가열된 냉각수를 고르게 분포시킬 수 있어, 열변형 불균형에 의한 라디에이터의 파손을 방지할 수 있는 차량용 라디에이터에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 차량용 라디에이터는 내부에 유로가 형성되어 유체가 통과하는 다수의 튜브가 일방향으로 적층 배열되어 이루어지는 튜브부, 상기 튜브의 일단이 삽입되어 다수의 상기 튜브를 배열 및 고정하는 제1헤더, 상기 제1헤더의 일면을 덮도록 상기 제1헤더에 결합되는 제1탱크, 상기 제1탱크의 내부공간과 이어지도록 상기 제1탱크에 형성되어 상기 유체가 유입되는 입구 파이프, 및 상기 제1헤더와 상기 제1탱크 사이에 배치되어 상기 입구 파이프를 통해 상기 제1탱크의 내부공간으로 유입되는 유체를 분산시키는 분산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분산부는, 상기 제1헤더의 일면과 이격되는 판형의 저항부, 및 상기 저항부에서 연장 형성되어 상기 저항부를 지지하는 적어도 두 개 이상의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지부는, 상기 저항부를 측면에서 바라봤을 때, 상기 저항부에서 대각선 방향으로 연장 형성되는 다리부, 및 상기 다리부의 끝단에서 절곡되는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부와 상기 지지부의 연결부분은 라운드 처리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절곡부의 양면 중, 상기 제1헤더방향 일면은 평면인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1헤더와 맞닿는 상기 제1탱크의 단부에는 상기 절곡부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입홈은 상기 절곡부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 분산부가 상기 제1탱크에 조립시, 상기 삽입홈에 삽입된 절곡부의 일면과 상기 제1탱크의 단부 일면은 서로 동일평면상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1헤더의 일면에는 상기 다리부의 일부분이 위치하는 간섭 회피부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 간섭 회피부는 일면이 상기 다리부의 경사에 대응되는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부는 관통 형성되는 다수개의 관통부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다수개의 상기 관통부 중, 상측에 위치한 관통부는 하측에 위치한 관통부보다 개구된 면적이 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부의 상측의 단위면적당 상기 관통부의 개수는, 상기 저항부의 하측의 단위면적당 상기 관통부의 개수보다 적은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통부의 단면은 원형, 타원형 및 다각형 중 선택되는 어느 하나의 형상이거나, 상기 관통부는 슬릿 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통부의 단면은 원형, 타원형 및 다각형 중 선택되는 어느 하나의 형상이며, 다수개의 상기 관통부는 상기 저항부에 이차원적으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통부는 수평 방향으로 형성된 슬릿 형태이며, 다수개의 상기 관통부는 상기 저항부에 일방향으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부의 측면에서 바라봤을 때, 상기 관통부가 형성된 방향은 상기 입구 파이프에서 유입되는 유체의 방향과 소정각도를 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부는, 양면 중 상기 입구 파이프측 일면에 다수개의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부는 상단이 하단보다 상기 입구파이프측에 가깝게 경사진 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다리부는, 상기 제1탱크의 상단을 지지하는 제1다리부, 및 상기 제1탱크의 측단을 지지하는 적어도 둘 이상의 제2다리부로 구성되며, 상기 제1다리부의 길이는 상기 제2다리부의 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부는 상기 유체가 유입되는 측의 일면이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1탱크와 상기 제1헤더 사이에 배치되어, 상기 제1탱크와 상기 제1헤더가 결합할 때, 상기 분산부를 상기 제1탱크측으로 가압하는 가스켓을 더 포함하는 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스켓에는 상기 절곡부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분산부와 상기 가스켓은 서로 일체화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부의 폭은, 상기 제1헤더에 형성되어 상기 튜브가 삽입되는 튜브 삽입홀의 폭 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항부의 면적은, 상기 제1헤더에 형성되어 상기 튜브가 삽입되는 튜브 삽입홀 면적의 두 배 이상인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 차량용 라디에이터에 의하면, 분산부가 조립식으로 설치되어 입구 파이프로부터 유입되는 유체(가열된 냉각수)를 튜브 전체로 분산시킬 수 있으므로, 일방향으로 적층 배열된 다수의 튜브간의 열평창 정도를 균일하게 할 수 있어, 열팽창 불균형으로 인한 응력으로 튜브가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 차량용 라디에이터의 결합 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 부분 분해 사시도.
도 3은 도 2의 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터가 결합된 상태의 부분 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부의 사시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 부분 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 제1탱크와 분산부의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 제1탱크와 분산부의 결합 사시도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 제1헤더의 사시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 제1헤더의 부분 확대 단면도.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부의 사시도.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터의 부분 단면 개략도.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부의 사시도.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부의 상부 평면도 및 측단면도.
도 16은 본 발명의 제5실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부의 사시도.
도 17은 본 발명의 제6실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부의 상부 평면도.
도 18은 본 발명의 제7실시예에 의한 차량용 라디에이터의 부분 단면 개략도.
도 19는 본 발명의 제8실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부와 가스켓의 분해 및 결합 사시도.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 차량용 라디에이터는 도 1에 도시된 차량용 라디에이터에서 분산부가 추가적으로 설치되는 것이다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 차량용 라디에이터는 종래 차량용 라디에이터에 포함되는 구성들을 기본적으로 포함하고 있을 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 일부분이 분해된 상태를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 일부분을 확대 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터가 결합된 상태를 확대 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터는 튜브부, 제1헤더(210), 제1탱크(310), 입구 파이프(400), 분산부(500)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 튜브부는 일방향으로 연장 형성된 튜브(110) 다수개가 일방향으로 적층 배열되어 이루어진다. 서로 인접한 튜브(110) 사이에는 핀(120)이 형성될 수 있으며, 핀(120) 사이의 공간으로는 외부로부터 유입된 공기가 통과하면서 튜브(110) 내부의 유로를 통과하는 가열된 냉각수(냉각대상유체)를 냉각시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1헤더(210)는 튜브(110)의 일단이 삽입되어 다수의 상기 튜브(110)를 배열 및 고정한다. 도 2에는 도번을 통해 표시되지는 않았지만, 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터는 튜브(110)의 다른 쪽 일단(이하 타단)에 위치한 제2헤더를 더 포함할 수 있으며, 일방향으로 적층 배열된 다수개의 튜브(110)의 양단에는 각각 제1헤더 및 제2헤더가 삽입되어 다수개의 튜브(110)를 배열 및 고정한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1탱크(310)는 제1헤더(210)의 일면을 덮도록 제1헤더(210)에 결합된다. 제1탱크(310)가 제1헤더(210)와 결합되는 방식은 제1탱크(310)의 단부가 제1헤더(210)의 내부에 삽입되면 제1헤더(210)의 외곽에 위치하는 고정부재(213)가 제1탱크(310)가 탈거되지 않도록 제1탱크(310)를 고정하는 끼움결합 방식일 수 있으나, 본 발명은 제1탱크(310)와 제1헤더(210)의 결합 방법을 끼움결합에 한정하지 않고, 제1탱크(310)와 제1헤더(210)는 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
도 2에서 별도의 도번으로 표시되지는 않았지만, 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터는 제1탱크(310)에 대응되도록 제2헤더에 결합되는 제2탱크를 더 포함할 수 있으며, 제2탱크로는 튜브(110)를 통과해 냉각된 유체(냉각수)가 배출된다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 입구 파이프(400)는 제1탱크(310)에 형성되어 내부공간이 제1탱크(310)의 내부공간과 이어진다. 입구 파이프(400)로는 유체, 구체적으로는 엔진을 냉각시키면서 가열된 냉각수가 유입되는데, 가열된 냉각수는 입구 파이프(400)를 통해 제1탱크(310)로 유입된 후 다수의 튜브(110)로 분배되어 공기와의 열교환을 통해 냉각되고, 이후 제2탱크 및 제2탱크에 형성된 출구 파이프(미도시)를 통해 외부로 배출된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1헤더(210)와 제1탱크(310) 사이에는 씰링을 위한 가스켓(600)이 설치되어 제1탱크(310)를 통해 제1헤더(210)로 유입되는 유체의 누출을 방지함과 동시에, 후술할 분산부(500)가 제1탱크(310)에 조립된 상태에서 이탈되지 않도록 가압하는 수단으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 주요한 특징인 분산부(500)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1헤더(210)와 제1탱크(310) 사이에 결합된다.
도 5는 분산부(500)의 일실시예를 도시한 것으로, 도 5에는 분산부(500)의 전면과 후면이 각각 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 분산부(500)의 일실시예는 저항부(510)와 지지부(520)를 포함할 수 있다.
저항부(510)는 판형으로 분산부(500)가 제1헤더(210)와 제1탱크(310) 사이에 결합될 때, 제1헤더(210)의 일면(제1탱크측 일면)과 이격되는 부분이다. 저항부(510)는 일면이 입구 파이프(400)를 통해 유입되는 유체와 마주보게 배치되어, 유체를 주변으로 분산시키는 역할을 한다. 저항부(510)는 일면이 평면으로 형성될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 다양한 분산구조를 가지는 저항부(510)의 실시예가 있을 수 있고, 이에 대해서는 후술한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지부(520)는 저항부(510)의 단부에서 연장 형성되어 저항부(510)를 지지한다. 도 5에 도시된 본 실시예에서 지지부(520)는 저항부(510)의 단부에서 대각선 방향으로 연장 형성된다. 단, 본 발명은 지지부(520)와 연결되는 저항부(510)의 위치를 한정하지는 않으며, 저항부(510)의 타면에 지지부(520)가 연결된 실시예 또한 있을 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지부(520)는 저항부(510)를 측면에서 바라봤을 때, 측면으로 연장 형성되는 다리부(521)와 다리부(521)의 끝단에서 절곡되는 절곡부(522)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 절곡부(522)의 일면(도 5b에서 보이는 면)은 평면일 수 있다. 지지부(520)는 적어도 두 개 이상일 수 있으나, 저항부(510)의 안정적인 지지를 위해서는 적어도 세 개 이상의 지지부(520)가 저항부(510)와 연결되는 것이 바람직할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 지지부(520)와 저항부(510)가 서로 연결되는 부분은 라운드 처리되어 있다. 이는 유체가 저항부(510)의 일면에 부딪혀 발생하는 응력을 분산시키기 위한 것이며, 지지부(520)와 저항부(510)가 연결되는 부분 외에도 다리부(521)와 절곡부(522)의 연결부분 또한 라운드 처리되어, 유체에 의해 발생하는 응력을 더욱 분산시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 본 발명의 제1실시에에 의한 차량용 라디에이터의 모든 구성들이 결합된 상태의 차량용 라디에이터의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6에는 상술한 입구 파이프(400)가 별도로 도시되지 않았지만, 도 6에 도시된 제1탱크(310)의 좌측 상단을 통해 입구 파이프로부터 유체가 제1탱크(310) 내부공간으로 유입되며, 유체는 저항부(510)의 일면을 통해 주변으로 분산되며, 특히 하측으로 분산되어 하측으로 적층 배열된 다수개의 튜브(110)로 고르게 유입될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 제1탱크(310)와 분산부(500)가 결합되는 과정을 도시한 것이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터에서 분산부(500)는 제1탱크의 단부(312)에 결합될 수 있으며, 보다 상세히 제1탱크의 단부(312)에는 삽입홈(311)이 함몰 형성되고, 삽입홈(311)에는 분산부(500)의 절곡부(522)의 일부 또는 전체가 삽입될 수 있다.
삽입홈(311)의 형상은 절곡부(522)의 형상과 두께에 대응될 수 있으며, 이를 통해 삽입홈(311)에 분산부(500)의 절곡부(522)가 삽입되었을 때, 절곡부(522)의 일면과 제1탱크의 단부(312)의 표면은 서로 동일평면상에 위치할 수 있다. 이는 분산부(500)를 종래 차량용 라디에이터에 적용해, 제1탱크(310)와 제1헤더(210) 사이에 결합하더라도, 제1탱크(310)와 제1헤더(210)의 결합력이 저하되지 않도록 하기 위한 것이다.
도 8에는 도시되지 않았지만, 도 8과 같이 제1탱크(310)와 분산부(500)가 조립된 후, 제1탱크의 단부(312)에는 가스켓이 덮이도록 위치하고, 제1탱크(310), 분산부(500) 및 가스켓이 제1헤더(210)에 끼움 결합된다. 이를 통해 분산부(500)는 가스켓에 의해 눌려지도록 하여, 제1탱크(310)의 내부로 유체가 유입될 때, 분산부(500)가 이탈되지 않도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 라디에이터의 제1헤더(210)만을 도시한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 일반적으로 사용되는 제1헤더(210)에는 구조적 안정성 향상을 위해 일면에 돌출부(212)가 형성되어 있을 수 있다. 이렇듯 제1헤더(210)에 돌출부(212)가 형성되는 경우, 분산부(500)를 제1탱크(310)에 조립한 후, 제1탱크(310)와 분산부(500)를 제1헤더(210)에 조립할 때, 분산부(500)의 다리부(521)가 돌출부(212)에 걸려 간섭되는 문제점이 발생할 수 있으며, 본 실시예는 이를 해결하기 위해, 제1헤더(210)의 돌출부(212)에 다리부(521)가 안착될 수 있도록 간섭 방지부(211)가 형성될 수 있다.
도 10은 제1탱크(310), 분산부(500) 및 제1헤더(210)가 서로 결합된 상태에서, 제1탱크(310)를 생략하여, 분산부(500)의 다리부(521)의 일부분이 간섭 방지부(211)에 위치한 상태를 도시한 것이다.
도 11은 제1탱크(310), 가스켓(600), 분산부(500) 및 제1헤더(210)가 서로 결합된 부분의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1탱크의 단부(312)에 형성된 삽입홈에는 분산부의 절곡부(522)가 삽입된 상태로 제1헤더의 테두리 끼워진다. 제1헤더의 고정부재(213)는 제1탱크의 단부(312)를 고정하며, 제1탱크의 단부(312)와 제1헤더 사이에는 가스켓(600)이 위치하여 압착된다. 도 11을 기준으로, 냉각대상인 유체는 입구파이프를 통해 제1탱크 내부로 유입되면서 저항부(520)에 부딪혀, 분산부가 탈거되는 방향으로 힘을 가한다. 그러나 도 11에 도시된 바와 같은 결합구조를 통해 가스켓(600)과 제1헤더가 분산부가 이탈되는 반대방향으로 가압하기 때문에, 분산부가 이탈되지 않는다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 간섭 방지부의 경사면(A)의 경사는 다리부(521)가 형성된 경사에 대응되도록 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 저항부(510) 일면의 면적은 제1헤더(210)에 형성되어 튜브들의 일단이 형성되는 삽입홀(220)의 면적의 두 배 이상일 수 있다. 이는 저항부(510)의 일면 면적이 그 이하일 경우 입구파이프를 통해 유입되는 유체를 효과적으로 분산시키기 어려울 수 있기 때문이다. 마찬가지의 목적으로, 저항부(510)의 폭(도 10을 기준으로 두 개의 다리부(521)가 서로 마주보는 방향)은 삽입홀(220)의 폭과 동일하거나, 삽입홀(220)의 폭보다 더 클 수 있다.
본 실시예는 상기한 바와 같은 구조를 가짐으로써, 종래에 사용되는 차량용 라디에이터에 분산부를 조립식으로 적용 가능하며, 가열된 냉각수를 다수개의 튜브에 고르게 분포시킬 수 있어 튜브 및 기타 구성의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상술했듯, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)는 저항부재(510)가 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)를 도시한 것으로, 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터는 분산부(500), 특히 저항부(510)의 표면이 본 발명의 제1실시예와 다르되, 나머지 구성들은 동일한 것이다. 따라서 이하 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터는 달라진 부분인 저항부(510)와 이에 따른 효과에 대해서만 설명하고, 나머지 구성들은 동일한 것으로 간주한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터의 저항부(510)에는 다수개의 관통부(511)가 형성될 수 있다. 저항부(510)에 형성된 다수개의 관통부(511)는 저항부(510)의 표면에 고르게 2차원적으로 배열되어 형성되어, 저항부(510)의 일면과 부딪히는 유체를 관통부(511)가 형성되지 않은 저항부재(510)보다 효율적으로 분산시킬 수 있다. 도 12에서 관통부(511)의 단면은 원형이지만, 본 발명은 관통부(511)의 단면을 원형에 한정하는 것은 아니며, 이 외에도 단면이 타원형 또는 다각형인 관통부(511) 또한 있을 수 있다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터의 일부 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 라디에이터는 상술한 관통부(511)가 형성된 저항부재(510)를 포함하는 분산부(500)가 설치됨으로써, 제1탱크(310) 내부로 유입되는 유체가 저항부재(510)의 주변으로 분산될 뿐 아니라, 유체의 일부는 관통부(511)를 통과하여 저항부재(510)의 타면으로 배출됨으로써, 보다 고르게 유체를 분산시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)를 도시한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 분산부(500)의 저항부(520)의 입구파이프측 일면에 다수개의 돌기(512)가 형성된다. 다수개의 돌기(512)는 상술했던 관통부(511)와 마찬가지로, 보다 효율적으로 유체를 분산시키기 위한 것이다. 도 14에 도시된 돌기(512)는 단면이 반원일 수 있으며, 돌기(512)의 표면에는 곡면이 형성되어, 보다 효율적으로 유체를 분산시켜 하측에 위치한 튜브(100)로 유체가 유입되도록 할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)를 상측에서 바라본 것과, 측면 단면을 도시한 것이다.
도 15에 도시된 분산부(500)가 배치된 방향은 제1탱크의 단부에 조립될 때의 방향은 동일하다. 본 실시예의 분산부(500)의 저항부(510)에는 다수개의 관통부가 형성되어 있는데, 관통부의 면적, 즉 개구된 정도가 서로 다르다. 보다 상세히, 상측에서부터 하측으로 순서대로 형성되는 관통부를 각각 제1관통부(511a), 제2관통부(511b), 제3관통부(511c) 및 제4관통부(511d)라고 할 때, 상측에서 하측으로 갈수록 관통부의 면적은 커질 수 있다. 즉, 제4관통부(511d)의 면적이 가장 크고, 제1관통부(511a)의 면적이 가장 작을 수 있다. 이는 하측에 위치한 튜브로 보다 많은 양의 유체를 보내도록 하기 위함이다.
상기한 본 발명의 제4실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)와 유사한 목적으로, 관통부의 개수 또한 조절될 수 있다.
도 16은 본 발명의 제5실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)를 상측에서 바라본 것을 도시한 것이다.
도 16에 도시된 분산부(500)가 배치된 방향은 제1탱크의 단부에 조립될 때의 방향은 동일하다. 본 실시예의 분산부(500)의 저항부(510)에는 다수개의 관통부가 형성될 수 있는데, 상측에는 적은 개수의 관통부(511)가, 하측에서는 많은 개수의 관통부(511)가 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 저항부(510)를 가상의 수평선으로 네 개의 구역으로 나눴을 때, 가장 상측에 위치한 구역에는 세 개의 관통부(511)가, 상측에서 두 번째와 세 번째에 위치한 구역에는 각각 네 개의 관통부가, 상측에서 네 번째에 위치한 구역에는 여섯 개의 관통부(511)가 형성되어 있다. 이 또한 하측에 위치한 튜브로 보다 많은 양의 유체를 보내도록 하기 위함이다.
도 17은 본 발명의 제6실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)를 상측에서 바라본 것을 도시한 것이다.
도 17에 도시된 분산부(500)가 배치된 방향은 제1탱크의 단부에 조립될 때의 방향은 동일하다. 본 실시예에서 저항부(510)에 형성된 관통부(511)는 홀 형상이 아닌 슬릿 형상이다. 슬릿 형상의 관통부(511)는 수평방향으로 형성되며, 상측에서 하측으로 일정거리 이격되어 배치된다. 슬릿 형상의 관통부(511)는 앞서 설명한 홀보다 많은 양의 유체를 좌우 방향으로 분산시킬 수 있다.
도 18은 본 발명의 제7실시예에 의한 차량용 라디에이터의 일부분을 단면 개략도 형태로 도시한 것이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 저항부(510)는 상측 단부가 하측 단부보다 입구파이프측으로 가깝도록 기울어진 형태이다. 이는 입구파이프를 통해 제1탱크(310)로 유입되는 유체가 보다 효율적으로 하측으로 분산되도록 하기 위함이며, 본 실시예에서는 저항부(510)를 경사지게 배치하여 저항부(510)의 입구파이프측 일면을 경사면으로 만들었지만, 이 외에도 저항부(510)가 일면과 타면이 서로 평행하지 않고, 입구파이프측 일면이 경사면으로 형성되는 실시예 또한 있을 수 있다.
본 실시예와 같이, 저항부(510)의 상측 단부가 하측 단부보다 입구파이프 측으로 가깝게 기울어지면, 상측 단부에 연결된 제1다리부의 길이는 저항부(510)의 측단부에 연결된 두 개의 제2다리부의 길이보다 길어지게 된다.
도 19는 본 발명의 제8실시예에 의한 차량용 라디에이터의 분산부(500)와 가스켓(600)만을 도시한 것이다.
도 19a에 도시된 바와 같이, 가스켓(600)에는 분산부(500)의 절곡부(522)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(610)이 형성되어 있으며, 도 19b에 도시된 바와 같이, 삽입홈(610)에 절곡부(522)가 삽입되었을 때, 절곡부(522)의 노출되는 일면과 가스켓(600)의 일면은 서로 동일평면상에 위치한다. 절곡부(522)의 일면이 노출되는 부분은 제1헤더의 제1탱크측 일면일 수 있다. 본 실시예의 경우, 앞서 설명했던 제1탱크의 단부에 형성되는 삽입홈은 형성될 필요가 없으므로 생략된다. 정리하면, 본 실시예에서는 제1헤더-분산부(500)-가스켓(600)-제1탱크 순서대로 조립될 수 있다.
가스켓(600)에 삽입홈이 형성되는 실시예 외에도, 가스켓(600)과 분산부(500) 자체가 서로 일체화되는 경우 또한 있을 수 있다. 가스켓(600)과 분산부(500)를 일체화하는 방법으로는, 인서트사출이 있을 수 있으며, 이 외에도 가스켓(600)의 내주면에 삽입홈을 형성한 후, 삽입홈에 절곡부(522)를 삽입하는 실시예 또한 있을 수 있다.
본 실시예는 상기한 바와 같은 구조를 가짐으로써, 종래에 사용되는 차량용 라디에이터에 분산부를 조립식으로 적용 가능하며, 가열된 냉각수를 다수개의 튜브에 고르게 분포시킬 수 있어 튜브 및 기타 구성의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
10 : 라디에이터 20 : 탱크
21 : 입구 파이프 30 : 헤더
110 : 튜브 120 : 핀
210 : 제1헤더 211 : 간섭 방지부
212 : 돌출부 213 : 고정부
310 : 제1탱크 311 : 삽입홈
312 : 제1탱크의 단부 400 : 입구파이프
500 : 분산부 510 : 저항부
511 : 관통부 512 : 돌기
520 : 지지부 521 : 다리부
522 : 절곡부 600 : 가스켓
610 : 삽입홈 A : 경사면

Claims (15)

  1. 내부에 유로가 형성되어 유체가 통과하는 다수의 튜브가 일방향으로 적층 배열되어 이루어지는 튜브부;
    상기 튜브의 일단이 삽입되어 다수의 상기 튜브를 배열 및 고정하는 제1헤더;
    상기 제1헤더의 일면을 덮도록 상기 제1헤더에 결합되는 제1탱크;
    상기 제1탱크의 내부공간과 이어지도록 상기 제1탱크에 형성되어 상기 유체가 유입되는 입구 파이프; 및
    상기 제1헤더와 상기 제1탱크 사이에 배치되어 상기 입구 파이프를 통해 상기 제1탱크의 내부공간으로 유입되는 유체를 분산시키는 분산부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분산부는,
    상기 제1헤더의 일면과 이격되는 판형의 저항부; 및
    상기 저항부에서 연장 형성되어 상기 저항부를 지지하는 적어도 두 개 이상의 지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 저항부를 측면에서 바라봤을 때, 상기 저항부에서 대각선 방향으로 연장 형성되는 다리부; 및
    상기 다리부의 끝단에서 절곡되는 절곡부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1헤더와 맞닿는 상기 제1탱크의 단부에는 상기 절곡부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 삽입홈은 상기 절곡부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 분산부가 상기 제1탱크에 조립시, 상기 삽입홈에 삽입된 절곡부의 일면과 상기 제1탱크의 단부 일면은 서로 동일평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1헤더의 일면에는 상기 다리부의 일부분이 위치하는 간섭 회피부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 저항부는 관통 형성되는 다수개의 관통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저항부의 상측의 단위면적당 상기 관통부의 개수는, 상기 저항부의 하측의 단위면적당 상기 관통부의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 관통부의 단면은 원형, 타원형 및 다각형 중 선택되는 어느 하나의 형상이거나, 상기 관통부는 슬릿 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저항부의 측면에서 바라봤을 때, 상기 관통부가 형성된 방향은 상기 입구 파이프에서 유입되는 유체의 방향과 소정각도를 이루는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 저항부는, 양면 중 상기 입구 파이프측 일면에 다수개의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 저항부는 상단이 하단보다 상기 입구파이프측에 가깝게 경사진 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다리부는,
    상기 제1탱크의 상단을 지지하는 제1다리부, 및
    상기 제1탱크의 측단을 지지하는 적어도 둘 이상의 제2다리부로 구성되며,
    상기 제1다리부의 길이는 상기 제2다리부의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 제1탱크와 상기 제1헤더 사이에 배치되어, 상기 제1탱크와 상기 제1헤더가 결합할 때, 상기 분산부를 상기 제1탱크측으로 가압하는 가스켓을 더 포함하는 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 저항부의 폭은, 상기 제1헤더에 형성되어 상기 튜브가 삽입되는 튜브 삽입홀의 폭 이상인 것을 특징으로 하는 차량용 라디에이터.
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