KR20220070998A - 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임 및 이를 포함하는 차량용 열교환기 - Google Patents

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Abstract

실시예는 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임 및 이를 포함하는 열교환기에 관한 것이다.
실시예에 따른 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임은, 오일 유입구, 오일 유출구, 유체 유입구 및 유체 유출구를 포함하는 제1 지지 프레임과, 상기 제1 지지 프레임의 내측에 배치된 분산 가이드 및 상기 제1 지지 프레임의 둘레에 배치된 확산 지지부;를 포함할 수 있다.
상기 분산 가이드는, 상기 제1 지지 프레임의 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구에 각각 대응되는 유체 가이드 유입구와 유체 가이드 유출구를 포함할 수 있다.
상기 분산 가이드의 상기 유체 가이드 유입구와 상기 유체 가이드 유출구 각각의 크기는, 상기 제1 지지 프레임의 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구 각각의 크기에 비해 큰 것을 특징으로 한다.

Description

정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임 및 이를 포함하는 차량용 열교환기{A Heat Exchanging Frame having a precise distributing guide and A Heat Exchanger including the same for a vehicle}
실시예는 열교환기에 관한 것이다. 구체적으로 실시예의 열교환기는 차량용 오일쿨러에 대한 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
열교환기는 온도가 높은 유체로부터 전열벽을 통해 온도가 낮은 유체로 열을 전달하는 것으로 가열기, 냉각기, 증발기, 응축기 등에 사용된다.
이러한 열교환기는 에너지를 재사용하거나 유입되는 작동유체의 온도를 용도에 맞게 조절하게 되고, 보통 차량의 공조시스템이나 변속기 오일쿨러 등에 적용하며, 엔진 룸에 장착되기도 한다.
한편, 차량용 엔진과 자동변속기에 적용되는 열교환기의 선행 특허문헌으로 선행 특허문헌 1(KR10-2012-0055830A, 2012.06.01 공개), '차량용 수냉식 오일쿨러의 구조'가 있다.
선행 특허문헌 1에 의하면, 엔진과 자동변속기는 결합된 상태로 엔진 룸에 장착되며, 엔진 피스톤 및 토크 컨버터의 적절한 윤활을 위해 각각에 엔진오일 및 자동변속기오일(AT 오일)이 주입된다.
그리고, 엔진오일 및 자동변속기오일의 냉각을 위해 엔진 및 자동변속기에 각각 별도 쿨러들을 설치하여 오일의 온도 상승을 방지한다. 수냉식 쿨링방식은 엔진 및 자동변속기에 냉각 및 웜업을 위해 오일이 유동하는 쿨러들을 각각 설치하되, 엔진의 냉각수와 오일의 열교환을 이용해 냉각하는 방식이다.
수냉식 쿨링방식은 엔진을 순환하는 냉각수가 추가적으로 엔진오일 및 자동변속기오일과 열교환이 이뤄지도록 구성된 방식으로서, WTC(Water temperature control unit)에서 분기된 냉각수가 엔진오일 쿨러 및 자동변속기오일 쿨러를 순환하도록 구성된다.
한편, 출원인의 내부기술에서 자동변속기(AT)에는 ATF(automatic transmission fluid)로 칭해지는 오일이 사용되고 있다.
보통 엔진오일은 고온이 동반되는 엔진이라는 고온연소 환경에서 사용되고 있다.
반면, 자동변속기 오일은 고온연소 환경에서 사용되는 것이 아니나, 자동변속기에서 윤활기능과 더불어 클러치 부분에서 결합할 때 필요한 마찰력을 유지해야 하고, 클러치 부분이 개방될 때는 드래그 저항을 저감하고 유압회로의 작동유로서도 기능을 해야 하는 중요한 오일인데, 온도에 특히 민감한 오일이다.
도 1a는 자동변속기 오일의 온도(T)에 따른 점도(V: Viscosity) 데이터이다.
자동변속기 오일은 고 점도성(high viscosity), 내마모성, 산화 안정성, 적정한 마찰특성, 내부식성 등의 특성이 요구되며, 특히 '고 점도성'을 유지하는 것이 핵심적인 기술적 특징으로 여겨지고 있다.
그런데 도 1a에 의하면, 자동변속기 오일은 온도(T)가 증가할수록 점도(V)가 급격히 저하됨을 알 수 있다. 이러한 자동변속기 오일의 '저 점도화'에 따라 오일의 유막이 얇아져서 기어, 베어링, 유압펌프 등의 마모를 방지하는 내마모성이 악화될 수 있으며, 금속의 피로수명이 악화될 수 있다.
특히 자동변속기 오일의 '저 점도화'에 따라 클러치가 연결될 때 변속 쇼크를 저감하면서도 지나친 미끄럼이 생기지 않도록 하는 '적정한 마찰특성'을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 상황이 발생되고 있다.
도 1b는 출원인의 내부기술에서 전기자동차용 자동변속기(AT)의 오일 쿨러에서 오일의 열분포 데이터이며, 중앙의 화살표는 AFT의 전체적인 흐름 방향이다.
출원인은 비공개 연구를 통해 자동변속기(AT)의 오일 쿨러에서 오일이 균일하게 냉각되지 못하는 문제가 있음을 발견하였다.
특히 오일 쿨러의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 외곽 둘레를 타고 AFT의 이동량이 상대적으로 많기 때문에 외곽 둘레의 ATF는 냉각수와 접촉 면적이나 접촉 시간이 작으므로 제대로 냉각되지 못한 상태로 배출되어 자동변속기로 공급되고 있음이 연구되었고, 이러한 문제는 비 공개된 기술적 문제이나 제대로 해결되지 못하고 있었다.
이러한 문제로 인해 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 특별한 기술적 과제를 출원인의 발명자들은 도출하였다.
한편, 출원인의 내부기술에서는 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 적층구조로 형성되며, 오일이나 유체의 확산을 위해 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조를 채용하고 있다. 한편, 이러한 가이드 핀은 오일과 유체의 유입과 유출(토출)을 위해 유입 홀 또는 유출 홀이 구비되어야 한다. 유입 홀 또는 유출 홀은 유입 개구 또는 유출 개구로 칭해질 수 있다.
그런데 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상이 발행되고 있으며, 이러한 손상된 가이드 핀은 오일이나 유체의 이동 내지 확산을 제대로 시켜주지 못하게 됨이 연구되었으나 이에 대한 별다른 해결을 하지 못하고 있었다.
한편, 가이드 핀 구조의 손상의 문제로 인해 설계된 온도보다 높은 상태로 AFT가 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'로 공급된 ATF로 인해 자동변속기의 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 또다른 특별한 기술적 과제를 출원인의 발명자들은 도출하였다.
다음으로 도 1c는 종래기술에서 자동변속기 오일 쿨러의 부분 단면도이다.
종래기술에 의하면, 복수의 배플(B1,B2,B3,B4,B5,B6)인 냉각 프레임 또는 열교환 프레임이 적층되는 배플구조(B)로 형성되는데, 이때 복수의 배플들이 적층된 후 소정의 지그(미도시)를 통해 압착 공정을 통해 일체화되는 공정이 진행된다.
그런데 도 1c와 같이, 이러한 지그를 통한 강한 압착력에 의해 배플들이 눌려지는 경우, 원래의 설계치(D1)보다 낮은 치수(D2)가 되거나, 배플 간의 간격이 실계치(D1)와 다른 제품의 불량(D3, D4)이 발생할 수 있고 해당 압력을 견디지 못하여 냉각 프레임이 파손되는 문제가 발생하기도 한다(B5 참조).
반면, 제품손상을 방지하기 위해 지그 압력을 낮게 가하는 경우 배플들 간에 제대로 압착되지 못하므로 냉각수나 오일의 누수, 누유가 발생하는 기술적 모순이 발생하고 있음을 출원인의 발명자들은 또 다른 이질적인 특별한 기술적 과제로 도출하였다.
특허문헌 1_공개번호: KR10-2012-0055830A, 공개일: 2012.06.01, 발명의 명칭: 차량용 수냉식 오일쿨러의 구조
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상이 발행되고 있으며, 이러한 가이드 핀의 손상의 문제로 인해 설계된 온도보다 높은 상태로 AFT가 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'로 공급된 AFT로 인해 자동변속기의 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 또다른 기술적 문제를 해결하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 오일 쿨러의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 외곽 둘레를 타고 제대로 냉각되지 못한 상태로 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 문제를 해결하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 오일 쿨러가 복수의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 적층되는 구조가 강한 압착력에 의해 눌려지는 경우 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품의 불량이 발생할 수 있고 해당 압력을 견디지 못하여 냉각 프레임이 파손되는 문제가 발생하고 있는데, 제품손상을 방지하기 위해 프레싱 압력을 낮게 가하는 경우 제대로 압착되지 않으므로 냉각수나 오일의 누수, 누유가 발생하는 기술적 모순을 해결하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되는 것이 아니며, 명세서를 통해 도출될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임은, 오일 유입구(110A), 오일 유출구(110B), 유체 유입구(120A) 및 유체 유출구(120B)를 포함하는 제1 지지 프레임(110)과, 상기 제1 지지 프레임(110)의 내측에 배치된 분산 가이드(150) 및 상기 제1 지지 프레임(110)의 둘레에 배치된 확산 지지부(120);를 포함할 수 있다.
상기 분산 가이드(150)는, 상기 제1 지지 프레임(110)의 상기 유체 유입구(120A)와 상기 유체 유출구(120B)에 각각 대응되는 유체 가이드 유입구(20A)와 유체 가이드 유출구(20B)를 포함할 수 있다.
상기 분산 가이드(150)의 상기 유체 가이드 유입구(20A)와 상기 유체 가이드 유출구(20B) 각각의 크기는, 상기 제1 지지 프레임(110)의 상기 유체 유입구(120A)와 상기 유체 유출구(120B) 각각의 크기에 비해 큰 것을 특징으로 한다.
상기 유체 가이드 유입구(20A), 상기 유체 가이드 유출구(20B), 상기 유체 유입구(120A) 및 상기 유체 유출구(120B) 각각은 원형태일 수 있다.
상기 유체 가이드 유입구(20A)와 상기 유체 가이드 유출구(20B)의 제1-2 직경(D1b)과 제2-2 직경(D2b)은, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)의 제1 직경(D1)과 제2 직경(D2)보다 각각 크게 형성될 수 있다.
상기 유체 유입구(120A)와 상기 유체 유출구(120B) 각각은 원형태일 수 있으며, 상기 유체 가이드 유입구(20A2), 상기 유체 가이드 유출구(20B2) 각각은 다각형 형태일 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 유체 가이드 유입구(20A2)와 유체 가이드 유출구(20B2)에 내접하는 형태로 대응될 수 있다.
상기 확산 지지부(120)는, 상기 제1 지지 프레임(110)의 측벽의 일부가 내측으로 돌출된 형태이며, 상기 제1 지지 프레임(110)과 일체화된 구조로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)은, 바닥 프레임(114)과 상기 바닥 프레임(114)의 상측으로 연장되는 측벽 프레임(112)을 포함할 수 있다.
상기 확산 지지부(120)는, 상기 제1 지지 프레임(110)의 측벽 프레임의 일부가 내측으로 돌출된 형태일 수 있다.
상기 확산 지지부(120)의 제2 높이(H2)는 상기 분산 가이드(150)의 제1 높이(H1)보다 클 수 있다.
또한 실시예는 상기 제1 지지 프레임(110)의 바닥면 일부가 하측방향으로 돌출된 형태의 제1 엠보싱 구조(130)를 더 포함할 수 있다.
또한 실시예는 상기 분산 가이드(150)와 상기 제1 지지 프레임(110) 사이에 배치된 제2 분산 가이드(160)를 더 포함할 수 있다.
또한 실시예는 상기 제1 지지 프레임(110), 분산 가이드(150) 및 상기 확산 지지부(120) 상에 배치되는 제2 열교환 프레임(1002)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 열교환 프레임(1002)은, 제2 지지 프레임(210)과 제2 엠보싱 구조(230)를 포함할 수 있다.
상기 확산 지지부(120)는 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 상기 제2 지지 프레임(210)을 지지하고, 상기 분산 가이드(150)는 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 상기 제2 지지 프레임(210)과는 이격될 수 있다.
실시예에 따른 차량용 열교환기는, 상기 어느 하나의 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임 및 이를 포함하는 차량용 열교환기에 의하면, 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상에 따른 가이드 핀의 손상의 문제로 인해 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 기술적 문제를 해결할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 오일 쿨러의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 외곽 둘레를 타고 제대로 냉각되지 못한 상태로 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 문제를 해결할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 지지 프레임(110)에 구비된 확산 지지부(120)에 의해 자동변속기 오일이 열교환 프레임(1000)의 외곽 둘레를 따라 흐르지 못하고 확산되도록 함으로써 자동변속이 오일이 적정 온도로 효과적으로 냉각될 수 있다.
이에 따라 내부 기술에서 발생되었던 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되는 것을 방지하고 적정한 온도로 냉각된 AFT가 공급됨에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 오일 쿨러가 복수의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 적층되는 구조가 강한 압착력에 의해 눌려지는 경우 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품의 불량이 발생할 수 있고 해당 압력을 견디지 못하여 냉각 프레임이 파손되는 문제가 발생할 수 있고, 제품손상을 방지하기 위해 프레싱 압력을 낮게 가하는 경우 제대로 압착되지 않으므로 냉각수나 오일의 누수, 누유가 발생하는 기술적 모순을 해결할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 확산 지지부(120)를 구비하는 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 후 압착됨으로써 상기 확산 지지부(120)가 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)을 지지함으로써 적정한 압력으로 압착공정이 진행되어 오일이나 유체의 누유나 누수가 발생하지 않으면서도 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품불량 또는 파손이 발생되지 않도록 할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 확산 지지부(120)의 제2 높이(H2)는 상기 분산 가이드(150)의 제1 높이(H1)보다 높게 배치됨으로써 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 후 압착되는 경우 상기 확산 지지부(120)가 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)을 지지하고 분산 가이드(150)는 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)과는 이격됨으로써 상기 분산 가이드(150)의 손상이나 파손을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되는 것이 아니며, 도면을 포함한 명세서를 통해 도출될 수 있는 것을 포함한다.
도 1a는 자동변속기 오일의 온도(T)에 따른 점도(V) 데이터.
도 1b는 내부기술에서 전기자동차용 자동변속기(AT)의 오일 쿨러에서 오일의 열분포 데이터.
도 1c는 종래기술에서 자동변속기 오일 쿨러의 부분 단면도.
도 2a는 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드(150)를 포함하는 열교환 프레임(1000)의 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드(150)를 포함하는 열교환 프레임(1000)의 저면도.
도 2c는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드(150)를 포함하는 열교환 프레임(1000)의 분해 사시도.
도 2d는 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제2 분산 가이드(150B)의 예시도.
도 2e는 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제3 분산 가이드(150C)의 예시도.
도 2f는 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제4 분산 가이드(150D)의 예시도.
도 3a는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)의 평면도.
도 3b는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 분산 가이드(150)가 생략된 도면.
도 4a는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)의 A1-A1' 선을 따른 단면도.
도 4b 도 3a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)의 A2-A2' 선을 따른 단면도.
도 5a는 도 4a에서 제1 영역(S1)의 확대도.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1 영역(S1) 2개가 겹쳐진 개념도(S2).
이하 상기의 과제를 해결하기 위한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이해 설명하는 각각의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
특정 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 특정 실시예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는"제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
(실시예)
도 2a는 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드(150)를 포함하는 열교환 프레임(1000)의 사시도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드(150)를 포함하는 열교환 프레임(1000)의 저면도이다.
도 2a와 도 2b를 참조하면, 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)은, 제1 지지 프레임(110), 상기 제1 지지 프레임(110) 상에 배치되는 분산 가이드(150), 상기 제1 지지 프레임(110)의 일측에 구비된 확산 지지부(120), 상기 제1 지지 프레임(110)에 구비된 오일 유입구(110A), 오일 유출구(110B), 유체 유입구(120A) 및 유체 유출구(120B)를 포함할 수 있다. 상기 열교환 프레임은 튜브 플레이트 또는 냉각 프레임 등으로 칭해질 수 있다.
실시예서 분산 가이드(150)는 제1 지지 프레임(110) 상에 배치되며 가이드 핀으로 칭해질 수 있으며, 제1 지지 프레임(110) 내측을 이동하는 오일의 직선 유동을 차단하여 확산된 상태로 유동하게 하여 오일이 적정한 온도로 냉각될 수 있도록 할 수 있다.
상기 확산 지지부(120)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 장축 방향으로 복수로 이격되어 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 확산 지지부(120)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 단축 방향으로 복수로 이격되어 배치될 수도 있다.
상기 확산 지지부(120)는 상기 제1 지지 프레임(110)과 일체화된 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 확산 지지부(120)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 측벽의 일부가 내측으로 돌출된 형태로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 엠보싱 구조(130)는 상기 제1 지지 프레임(110)과 일체화된 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 엠보싱 구조(130)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 바닥면 일부가 하측방향으로 돌출된 형태로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 오일 유입구(110A), 오일 유출구(110B) 및 유체 유입구(120A), 유체 유출구(120B)의 배치 위치는 도시된 위치에 한정되지 않으며, 유입구와 유출구의 위치는 다르게 배치될 수 있다.
예를 들어, 유체 유입구(120A)로 주입되는 냉각수의 유동방향은 오일측 온도가 가장 높은 오일 유입구(110A) 방향으로 흐르게 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2b를 참조하면, 상기 제1 지지 프레임(110)의 바닥면에 제1 엠보싱 구조(130)를 포함하여 오일이나 유체의 흐름을 확산시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 엠보싱 구조(130)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 바닥면 아래 방향으로 오목한 형상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2c는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드(150)를 포함하는 열교환 프레임(1000)의 분해 사시도이다.
도 2c를 참조하면, 실시예에 따른 제1 지지 프레임(110)에서, 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 원형태일 수 있으며 제1 직경(D1)과 제2 직경(D2)을 구비할 수 있다.
또한 상기 제1 지지 프레임(110)에 배치된 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 원형태일 수 있으며 제3 직경(D3)과 제4 직경(D4)을 구비할 수 있다.
또한 도 2c를 참조하면, 상기 제1 지지 프레임(110) 상에 배치되는 상기 분산 가이드(150)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)에 각각 대응되는 유체 가이드 유입구(20A)와 유체 가이드 유출구(20B)를 포함할 수 있다. 상기 분산 가이드(150)의 유체 가이드 유입구(20A)와 유체 가이드 유출구(20B)는 각각 원형태일 수 있으며 제1-2 직경(D1b)과 제2-2 직경(D2b)을 구비할 수 있다.
또한 상기 분산 가이드(150)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)에 대응되는 오일 가이드 유입구(10A)와 오일 가이드 유출구(10B)를 포함할 수 있다. 상기 오일 가이드 유입구(10A)와 상기 오일 가이드 유출구(10B)는 각각 원형태일 수 있으며 제3-2 직경(D3b)과 제4-2 직경(D4b)을 구비할 수 있다.
이때 실시예에 따른 분산 가이드(150)는 유체 가이드 유입구(20A)와 유체 가이드 유출구(20B)의 제1-2 직경(D1b)과 제2-2 직경(D2b)은 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)의 제1 직경(D1)과 제2 직경(D2)보다 각각 크게 형성될 수 있다.
이를 통해 실시예에 의하면, 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상에 따른 가이드 핀의 손상의 문제로 인해 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 기술적 문제를 해결할 수 있다.
예를 들어, 상기 분산 가이드(150)에 구비된 유체 가이드 유입구(20A)와 유체 가이드 유출구(20B)의 제1-2 직경(D1b)과 제2-2 직경(D2b)은 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)의 제1 직경(D1)과 제2 직경(D2)보다 각각 크게 형성됨에 따라 상기 제1 지지 프레임(110)에 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B) 피어싱 공정에서 상기 분산 가이드(150)에 구비된 유체 가이드 유입구(20A)와 유체 가이드 유출구(20B)의 가이드 핀(guide fin) 구조의 손상이나 무너지는 문제를 방지할 수 있으며, 이에 따라 분산 가이드(150)의 가이드 핀 구조의 최적의 정밀 상태를 유지함으로써 적정한 온도로 냉각된 AFT가 공급됨에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 따른 분산 가이드(150)는 오일 가이드 유입구(10A)와 오일 가이드 유출구(10B)의 제3-2 직경(D3b)과 제4-2 직경(D4b)은 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)의 제3 직경(D3)과 제4 직경(D4)보다 각각 크게 형성될 수 있다.
이에 따라 상기 분산 가이드(150)에 구비된 오일 가이드 유입구(10A)와 오일 가이드 유출구(10B)의 제3-2 직경(D3b)과 제4-2 직경(D4b)이 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)의 제3 직경(D3)과 제4 직경(D4)보다 각각 각각 크게 형성됨에 따라 상기 제1 지지 프레임(110)에 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B) 피어싱 공정에서 상기 분산 가이드(150)에 구비된 오일 가이드 유입구(10A)와 오일 가이드 유출구(10B)의 가이드 핀(guide fin) 구조의 손상이나 무너지는 문제를 방지할 수 있으며, 이에 따라 분산 가이드(150)의 가이드 핀 구조의 최적의 정밀 상태를 유지함으로써 적정한 온도로 냉각된 AFT가 공급됨에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 2d는 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제2 분산 가이드(150B)의 예시도이다.
실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제2 분산 가이드(150B)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)에 각각 대응되는 제2 유체 가이드 유입구(20A2)와 제2 유체 가이드 유출구(20B2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 분산 가이드(150B)의 제2 유체 가이드 유입구(20A2)와 제2 유체 가이드 유출구(20B2)는 각각 정사각형을 포함하는 사각형 형태일 수 있으며, 정사각형 형태인 경우 한변의 길이는 제1 길이(L1)과 제2 길이(L2)을 구비할 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 제2 분산 가이드(150B)의 제2 유체 가이드 유입구(20A2)와 제2 유체 가이드 유출구(20B2)에 내접하는 형태로 대응될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에 따른 제2 분산 가이드(150B)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)에 대응되는 제2 오일 가이드 유입구(10A2)와 제2 오일 가이드 유출구(10B2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 분산 가이드(150B)의 제2 오일 가이드 유입구(10A2)와 제2 오일 가이드 유출구(10B2)는 각각 정사각형을 포함하는 사각형 형태일 수 있으며, 정사각형인 경우 한 변의 길이가 각각 제3 길이(L3)과 제4 길이(L4)를 구비할 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 상기 제2 분산 가이드(150B)의 제2 오일 가이드 유입구(10A2)와 제2 오일 가이드 유출구(10B2)에 내접하는 형태로 대응될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 제2 분산 가이드(150B)의 제2 유체 가이드 유입구(20A2)와 제2 유체 가이드 유출구(20B2)에 내접하는 형태로 대응되거나, 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 상기 제2 분산 가이드(150B)의 제2 오일 가이드 유입구(10A2)와 제2 오일 가이드 유출구(10B2)에 내접하는 형태로 대응됨에 따라, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B) 또는 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B) 피어싱 공정에서 상기 제2 분산 가이드(150B)에 구비된 제2 유체 가이드 유입구(10A2)와 제2 오일 가이드 유출구(10B2) 또는 제2 오일 가이드 유입구(10A2)와 제2 오일 가이드 유출구(10B2)의 가이드 핀(guide fin) 구조의 손상이나 무너지는 문제를 방지할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 분산 가이드(150)의 가이드 핀 구조의 최적의 정밀 상태를 유지함으로써 적정한 온도로 냉각된 AFT가 공급됨에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 2e는 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제3 분산 가이드(150C)의 예시도이다.
실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제3 분산 가이드(150C)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)에 각각 대응되는 제3 유체 가이드 유입구(20A3)와 제3 유체 가이드 유출구(20B3)를 포함할 수 있다. 상기 제3 분산 가이드(150C)의 제3 유체 가이드 유입구(20A3)와 제3 유체 가이드 유출구(20B3)는 각각 정육각형을 포함하는 다각형 형태일 수 있으며, 정육각형 형태인 경우 대응 변 사이의 길이는 제1-2 길이(L1B)과 제2-2 길이(L2B)를 구비할 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 제3 분산 가이드(150C)의 제3 유체 가이드 유입구(20A3)와 제3 유체 가이드 유출구(20B3)에 내접하는 형태로 대응될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에 따른 제3 분산 가이드(150C)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)에 대응되는 제3 오일 가이드 유입구(10A3)와 제3 오일 가이드 유출구(10B3)를 포함할 수 있다. 상기 제3 분산 가이드(150C)의 제3 오일 가이드 유입구(10A3)와 제3 오일 가이드 유출구(10B3)는 각각 정육각형을 포함하는 다각형 형태일 수 있으며, 정육각형 형태인 경우 대응 변 사이의 길이는 제3-2 길이(L3B)과 제4-2 길이(L4B)를 구비할 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 상기 제3 분산 가이드(150C)의 제3 오일 가이드 유입구(10A3)와 제3 오일 가이드 유출구(10B3)에 내접하는 형태로 대응될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이를 통해 실시예에 의하면, 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상에 따른 가이드 핀의 손상의 문제로 인해 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 기술적 문제를 해결할 수 있다.
예를 들어 실시예에 의하면, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 제3 분산 가이드(150C)의 제2 유체 가이드 유입구(20A3)와 제2 유체 가이드 유출구(20B3)에 내접하는 형태로 대응되거나, 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 상기 제3 분산 가이드(150C)의 제3 오일 가이드 유입구(10A1)와 제3 오일 가이드 유출구(10B3)에 내접하는 형태로 대응됨에 따라, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B) 또는 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B) 피어싱 공정에서 상기 제3 분산 가이드(150C)에 구비된 제3 유체 가이드 유입구(10A3)와 제3 오일 가이드 유출구(10B3) 또는 제3 오일 가이드 유입구(10A3)와 제3 오일 가이드 유출구(10B3)의 가이드 핀(guide fin) 구조의 손상이나 무너지는 문제를 방지할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 분산 가이드(150)의 가이드 핀 구조의 최적의 정밀 상태를 유지함으로써 적정한 온도로 냉각된 AFT가 공급됨에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다
다음으로 도 2f는 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제4 분산 가이드(150D)의 예시도이다.
실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제4 분산 가이드(150D)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)에 각각 대응되는 제4 유체 가이드 유입구(20A4)와 제4 유체 가이드 유출구(20B4)를 포함할 수 있다.
상기 제4 분산 가이드(150D)의 제4 유체 가이드 유입구(20A4)와 제4 유체 가이드 유출구(20B4)는 각각 직사각형을 포함하는 다각형 형태일 수 있으며, 직사각형 형태인 경우 긴 대응 변 사이의 길이는 제1-3 길이(L1C)과 제2-3 길이(L2C)를 구비할 수 있다.
상기 제4 유체 가이드 유입구(20A4)와 제4 유체 가이드 유출구(20B4)는 인접하는 두개 변에 분산 가이드 구조물이 잔존하지 않는 오픈된 구조 형태일 수 있다.
실시예에서 제4 분산 가이드(150D)는 피어싱 시 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 제4 분산 가이드(150D)의 제4 유체 가이드 유입구(20A4)와 제4 유체 가이드 유출구(20B4)에 내접하는 형태로 대응될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에 따른 제4 분산 가이드(150D)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)에 대응되는 제4 오일 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4)를 포함할 수 있다. 상기 제4 분산 가이드(150D)의 제4 오일 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4)는 각각 직사각형을 포함하는 다각형 형태일 수 있으며, 직사각형 형태인 경우 긴 대응 변 사이의 길이는 제3-3 길이(L3C)과 제4-3 길이(L4C)를 구비할 수 있다.
상기 제4 오일 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4)는 인접하는 두개 변에 분산 가이드 구조물이 잔존하지 않는 오픈된 구조 형태일 수 있다.
상기 제4 분산 가이드(150D)는 피어싱 시 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 상기 제4 분산 가이드(150D)의 제4 오일 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4)에 내접하는 형태로 대응될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B)는 각각 상기 제4 분산 가이드(150D)의 제4 유체 가이드 유입구(20A4)와 제4 유체 가이드 유출구(20B4)에 내접하는 형태로 대응되거나, 상기 제1 지지 프레임(110)의 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B)는 각각 상기 제4 분산 가이드(150D)의 제4 오일 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4)에 내접하는 형태로 대응됨에 따라, 상기 제1 지지 프레임(110)의 유체 유입구(120A)와 유체 유출구(120B) 또는 오일 유입구(110A)와 오일 유출구(110B) 피어싱 공정에서 상기 제4 분산 가이드(150D)에 구비된 제4 유체 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4) 또는 제4 오일 가이드 유입구(10A4)와 제4 오일 가이드 유출구(10B4)의 가이드 핀(guide fin) 구조의 손상이나 무너지는 문제를 방지할 수 있다.
이를 통해 실시예에 의하면, 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상에 따른 가이드 핀의 손상의 문제로 인해 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 기술적 문제를 해결할 수 있다.
다음으로 도 3a는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)의 평면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 분산 가이드(150)가 생략된 도면이다.
도 3a를 참조하면, 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)은, 제1 지지 프레임(110), 상기 제1 지지 프레임(110)의 둘레에 배치되는 확산 지지부(120), 상기 제1 지지 프레임(110) 내측에 배치되는 분산 가이드(150), 상기 제1 지지 프레임(110)에 구비된 오일 유입구(110A), 오일 유출구(110B), 유체 유입구(120A) 및 유체 유출구(120B)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지 프레임(110)과 분산 가이드(150)는 열전도도가 높고 가공성이 좋은 금속물질, 예를 들어 알루미늄, 텅스텐, 베릴륨, 마그네슘, 주석, 철, 구리 등의 단일 금속 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3b를 참조하면, 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)에서 제1 지지 프레임(110)은, 바닥 프레임(114)과 상기 바닥 프레임(114)의 상측으로 연장되는 측벽 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 바닥 프레임(114)과 상기 측벽 프레임(112)은 소성가공이나 주조공정 등을 통해 일체로 형성될 수 있다.
상기 확산 지지부(120)는 상기 측벽 프레임(112)의 일부영역이 내측으로 돌출된 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 측벽 프레임(112)의 일부영역에 프레스 공정등 소성가공을 진행하거나 상기 측벽 프레임(112) 형성 시 주조공정 등을 통해 확산 지지부(120)를 일체로 형성할 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 지지 프레임(110)에 구비된 확산 지지부(120)에 의해 자동변속기 오일이 열교환 프레임(1000)의 외곽 둘레를 따라 직선으로 흐르지 못하고 확산되도록 함으로써 자동변속이 오일이 적정 온도로 효과적으로 냉각될 수 있다.
이에 따라 내부 기술에서 발생되었던 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되는 것을 방지함에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 4a는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)의 A1-A1' 선을 따른 단면도이며, 도 4b 도 3a에 도시된 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)의 A2-A2' 선을 따른 단면도이며, 도 5a는 도 4a에서 제1 영역(S1)의 확대도이다.
도 5a를 참조하면, 실시예에 따른 열교환 프레임(1000)은 제1 지지 프레임(110), 상기 제1 지지 프레임(110)의 내측 둘레에 복수로 이격되어 배치된 확산 지지부(120), 상기 제1 지지 프레임(110) 바닥 상에 배치되는 분산 가이드(150), 및 상기 제1 지지 프레임(110) 바닥면에 배치된 제1 엠보싱 구조(130)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 지지 프레임(110) 상에 배치된 확산 지지부(120), 분산 가이드(150), 및 제1 엠보싱 구조(130)에 의해 오일 또는 유체의 분산이나 확산을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에서 제1 지지 프레임(110) 상에 배치된 분산 가이드(150)는 가이드 핀으로 칭해질 수 있으며, 제1 지지 프레임(110) 내측을 이동하는 오일의 직선 유동을 차단하여 확산된 상태로 유동하게 하여 오일이 적정한 온도로 냉각될 수 있도록 할 수 있다.
또한 상기 제1 엠보싱 구조(130)는 상기 제1 지지 프레임(110)의 바닥면 아래 방향으로 오목한 형상으로 형성될 수 있으며, 분산 가이드(150)와 함께 오일의 3차원 공간상 흐름 경로를 더 만들어 줌으로써 오일이 수평면 상에서의 유동을 차단하여 3차원 확대된 공간상에서 분산된 상태로 유동하게 하여 오일이 적정한 온도로 냉각될 수 있도록 할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 상기 확산 지지부(120)는 제1 지지 프레임(110)의 내측 둘레에 복수로 이격되어 배치될 수 있으며, 이러한 확산 지지부(120)에 의해 자동변속기 오일이 열교환 프레임(1000)의 외곽 둘레를 따라 직선으로 흐르지 못하고 확산되도록 함으로써 자동변속이 오일이 최적의 온도로 효과적으로 냉각될 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에 의하면, 제1 지지 프레임(110) 상에 배치된 확산 지지부(120), 분산 가이드(150), 및 제1 엠보싱 구조(130)의 유기적 결합에 의해 오일 또는 유체의 분산이나 확산을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 내부 기술에서 발생되었던 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되는 것을 방지함에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5b는 도 5a에 도시된 제1 영역(S1) 2개가 겹쳐진 개념도(S2)이다.
예를 들어, 도 5b를 참조하면, 실시예에 따른 열교환기(2000)는 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 구조일 수 있다. 또한 실시예에 따른 열교환기는 제3 내지 제10 열교환 프레임(미도시)을 더 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 오일 쿨러가 복수의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 적층되는 구조가 강한 압착력에 의해 레임이 눌려지는 경우 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품의 불량이 발생할 수 있고 해당 압력을 견디지 못하여 냉각 프레임이 파손되는 문제가 발생할 수 있고, 제품손상을 방지하기 위해 프레싱 압력을 낮게 가하는 경우 제대로 압착되지 않으므로 냉각수나 오일의 누수, 누유가 발생하는 기술적 모순을 해결할 수 있다.
구체적으로 제1 열교환 프레임(1000)이 제1 지지 프레임(110)의 내측 둘레에 복수로 이격되어 배치된 확산 지지부(120)를 포함할 수 있다. 또한 상기 제1 지지 프레임(110)은 그 바닥면 상에 확산 지지부(120)를 포함할 수 있다.
상기 제1 열교환 프레임(1000) 상에는 제2 열교환 프레임(1002)이 배치될 수 있으며, 상기 제1 열교환 프레임(1000)과 상기 제2 열교환 프레임(1002) 사이에는 자동변속기 오일이 공급되어 유동될 수 있다.
상기 제2 열교환 프레임(1002)은 제2 지지 프레임(210)과 제2 엠보싱 구조(230)를 포함할 수 있다. 상기 제2 엠보싱 구조(230)는 제2 지지 프레임(210)의 상측방향으로 볼록한 형상으로 형성될 수 있으며, 이를 통해 제2 엠보싱 구조(230)는 제1 열교환 프레임(1000)의 분산 가이드(150)와 이격될 수 있다.
상기 제2 열교환 프레임(1002)과 그 위에 배치되는 제3 열교환 프레임(미도시) 사이에는 냉각수 등의 유체가 공급되어 유동될 수 있다.
계속하여 도 5b를 참조하면, 상기 제1 열교환 프레임(1000)의 분산 가이드(150)는 제1 높이(H1)로 배치되며, 상기 확산 지지부(120)는 상기 제1 높이(H1)보다 큰 제2 높이(H2)로 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 확산 지지부(120)를 구비하는 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 후 압착됨으로써 상기 확산 지지부(120)가 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)을 지지함으로써 적정한 압력에 의한 압착공정이 진행되어 오일이나 유체의 누유나 누수가 발생하지 않으면서도 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품불량 또는 파손이 발생되지 않도록 할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 확산 지지부(120)의 제2 높이(H2)는 상기 분산 가이드(150)의 제1 높이(H1)보다 크게 배치됨으로써 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 후 압착되는 경우 상기 확산 지지부(120)가 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)을 지지하고 분산 가이드(150)는 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)과는 이격됨으로써 상기 분산 가이드(150)의 손상이나 파손을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 따른 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임 및 이를 포함하는 차량용 열교환기에 의하면, 오일 쿨러의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 외곽 둘레를 타고 제대로 냉각되지 못한 상태로 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 문제를 해결할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 지지 프레임(110)에 구비된 확산 지지부(120)에 의해 자동변속기 오일이 열교환 프레임(1000)의 외곽 둘레를 따라 흐르지 못하고 확산되도록 함으로써 자동변속이 오일이 적정 온도로 효과적으로 냉각될 수 있다.
이에 따라 내부 기술에서 발생되었던 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되는 것을 방지하고 적정한 온도로 냉각된 AFT가 공급됨에 따라 내마모성이 향상되고, 금속의 피로수명이 향상되며, 자동변속기에서 요구되는 최적의 적정한 마찰특성을 유지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 가이드 핀에 유입 홀이나 유출 홀을 피어싱 하는 과정에서 정밀하고 복잡한 형상의 가이드 핀(guide fin) 구조가 손상되거나 무너지는 현상에 따른 가이드 핀의 손상의 문제로 인해 설계된 AFT의 온도보다 높은 상태로 자동변속기에 공급됨에 따라 '고온 저점도 상태'의 AFT가 자동변속기로 공급되어 내마모성이 악화되고, 금속의 피로수명이 저하되며, 특히 자동변속기에서 적정한 마찰특성을 유지하지 못하여 자동변속기가 제대로 작동하기 어려운 기술적 문제를 해결할 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 오일 쿨러가 복수의 냉각 프레임 또는 열교환 프레임의 적층되는 구조가 강한 압착력에 의해 눌려지는 경우 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품의 불량이 발생할 수 있고 해당 압력을 견디지 못하여 냉각 프레임이 파손되는 문제가 발생할 수 있고, 제품손상을 방지하기 위해 프레싱 압력을 낮게 가하는 경우 제대로 압착되지 않으므로 냉각수나 오일의 누수, 누유가 발생하는 기술적 모순을 해결할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 확산 지지부(120)를 구비하는 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 후 압착됨으로써 상기 확산 지지부(120)가 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)을 지지함으로써 적정한 압력으로 압착공정이 진행되어 오일이나 유체의 누유나 누수가 발생하지 않으면서도 설계치보다 낮은 치수가 되거나 제품불량 또는 파손이 발생되지 않도록 할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 확산 지지부(120)의 제2 높이(H2)는 상기 분산 가이드(150)의 제1 높이(H1)보다 높게 배치됨으로써 제1 열교환 프레임(1000) 상에 제2 열교환 프레임(1002)이 배치된 후 압착되는 경우 상기 확산 지지부(120)가 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)을 지지하고 분산 가이드(150)는 상기 제2 열교환 프레임(1002)의 제2 지지 프레임(210)과는 이격됨으로써 상기 분산 가이드(150)의 손상이나 파손을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 오일 유입구, 오일 유출구, 유체 유입구 및 유체 유출구를 포함하는 제1 지지 프레임;
    상기 제1 지지 프레임의 내측에 배치된 분산 가이드; 및
    상기 제1 지지 프레임의 둘레에 배치된 확산 지지부;를 포함하며,
    상기 분산 가이드는, 상기 제1 지지 프레임의 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구에 각각 대응되는 유체 가이드 유입구와 유체 가이드 유출구를 포함하며,
    상기 분산 가이드의 상기 유체 가이드 유입구와 상기 유체 가이드 유출구 각각의 크기는, 상기 제1 지지 프레임의 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구 각각의 크기에 비해 큰 것을 특징으로 하는, 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유체 가이드 유입구, 상기 유체 가이드 유출구, 상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구 각각은 원형태이며,
    상기 유체 가이드 유입구와 상기 유체 가이드 유출구의 제1-2 직경과 제2-2 직경은, 상기 제1 지지 프레임의 유체 유입구와 유체 유출구의 제1 직경과 제2 직경보다 각각 크게 형성되는, 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구 각각은 원형태이며,
    상기 유체 가이드 유입구, 상기 유체 가이드 유출구 각각은 다각형 형태이며,
    상기 제1 지지 프레임의 유체 유입구와 유체 유출구는 각각 상기 유체 가이드 유입구와 유체 가이드 유출구에 내접하는 형태로 대응되는, 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 확산 지지부는, 상기 제1 지지 프레임의 측벽의 일부가 내측으로 돌출된 형태이며, 상기 제1 지지 프레임과 일체화된 구조로 형성되며,
    상기 제1 지지 프레임은, 바닥 프레임과 상기 바닥 프레임의 상측으로 연장되는 측벽 프레임을 포함하며,
    상기 확산 지지부는, 상기 제1 지지 프레임의 측벽 프레임의 일부가 내측으로 돌출된 형태인, 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 확산 지지부의 제2 높이는 상기 분산 가이드의 제1 높이보다 크며,
    상기 제1 지지 프레임의 바닥면 일부가 하측방향으로 돌출된 형태의 제1 엠보싱 구조를 더 포함하는, 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지 프레임, 상기 분산 가이드 및 상기 확산 지지부 상에 배치되는 제2 열교환 프레임을 더 포함하며,
    상기 제2 열교환 프레임은, 제2 지지 프레임과 제2 엠보싱 구조를 포함하며,
    상기 확산 지지부는 상기 제2 열교환 프레임의 상기 제2 지지 프레임을 지지하고,
    상기 분산 가이드는 상기 제2 열교환 프레임의 상기 제2 지지 프레임과는 이격되는, 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임.
  7. 제1 항 내지 제6 항에 중 어느 하나의 정밀한 분산 가이드를 구비하는 열교환 프레임을 포함하는 차량용 열교환기.
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