JP2017003249A - 缶型熱交換器 - Google Patents
缶型熱交換器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017003249A JP2017003249A JP2015218593A JP2015218593A JP2017003249A JP 2017003249 A JP2017003249 A JP 2017003249A JP 2015218593 A JP2015218593 A JP 2015218593A JP 2015218593 A JP2015218593 A JP 2015218593A JP 2017003249 A JP2017003249 A JP 2017003249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- type heat
- exchanger according
- inlet
- outer case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
- F16H57/0415—Air cooling or ventilation; Heat exchangers; Thermal insulations
- F16H57/0417—Heat exchangers adapted or integrated in the gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/002—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0006—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/044—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being pontual, e.g. dimples
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/086—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
- F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/005—Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0089—Oil coolers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
【課題】流入した作動流体の温度調節を効率的に遂行する缶型熱交換器を提供する。
【解決手段】缶型熱交換器100は、第1流入口105と第1排出口107が形成されるハウジング101と、第1流入口と第1排出口に連結され、ハウジングの内部にバイパス通路を形成する隔壁と、内部の空間に挿入されて、複数個のプレートが積層されて相互交差するように連結流路を形成し、互いに異なる作動流体が各連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱ユニットと、第1流入口を通して流入した作動流体の温度によって変形して、隔壁によって区切られた空間またはバイパス通路をそれぞれ選択的に開閉して作動流体の流動を調節するバルブユニットから構成される。
【選択図】図2
【解決手段】缶型熱交換器100は、第1流入口105と第1排出口107が形成されるハウジング101と、第1流入口と第1排出口に連結され、ハウジングの内部にバイパス通路を形成する隔壁と、内部の空間に挿入されて、複数個のプレートが積層されて相互交差するように連結流路を形成し、互いに異なる作動流体が各連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱ユニットと、第1流入口を通して流入した作動流体の温度によって変形して、隔壁によって区切られた空間またはバイパス通路をそれぞれ選択的に開閉して作動流体の流動を調節するバルブユニットから構成される。
【選択図】図2
Description
本発明は、缶型熱交換器に係り、より詳しくは、それぞれの作動流体が内部に流入して流動し、流入した作動流体の温度によって選択的に各作動流体が相互熱交換を通じて温度が調節されて、熱交換効率を増大させると同時に重量及びサイズの縮小が可能でパッケージ性を向上させるようにする缶型熱交換器に関する。
一般に、熱交換器は温度が高い流体から伝熱壁を通じて温度が低い流体に熱を伝達するものであって、加熱器、冷却器、蒸発器、凝縮機などに使用される。
このような熱交換器は、熱エネルギーを再使用したり用途に合うように流入する作動流体の温度を調節し、通常車両の空調システムや変速機オイルクーラーなどに適用され、エンジンルームに装着される。
ここで、熱交換器は、限定された空間を有するエンジンルームに装着される時、空間確保及び装着の困難が発生するところ、小型、軽量化及び高効率・高機能化のための研究が続けられているのが実情である。
しかし、このような従来の熱交換器は車両の状態によってそれぞれ作動流体の温度を調節して車両のエンジンまたは変速機、空調装置に作動流体を供給しなければならないが、このためには流入する作動流体の流路上に別の分岐回路及びバルブを設置しなければならないところ、構成要素及び組立工数が増加し、レイアウトが複雑になるという問題点がある。
また、別の分岐回路及びバルブを設置しないときには、作動流体の流量による熱交換量の制御が不可能で、作動流体の効率的な温度調節が不可能になるという問題点もある。
また、従来の熱交換器は、熱交換効率を増大させるためにサイズを増加させるべきであり、作動流体の流動流れを制御するバルブが外部に別に装着されてパッケージが不利で、重量及び製作原価が増加するという短所がある。これにより、狭いエンジンルームの内部に装着される時、レイアウトが複雑になり、装着空間の確保が難しくなるという問題点も有している。
この背景技術に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたもので、この技術が属する分野における通常の知識を有する者に既に公知された従来の技術でない事項を含むことがある。
そこで、本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、それぞれの作動流体が内部で流動しながら相互熱交換を通じた温度調節時、車両の走行状態や初期始動条件に合うように流入した作動流体の温度によって作動するバルブユニットを通じて作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に遂行することができる缶型熱交換器を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器は、一面は開口され、他面が閉鎖されて内部に空間が形成され、側面の一側には前記空間と連結される装着部が一体に形成され、前記装着部と側面にそれぞれ第1流入口と第1排出口が形成されるハウジングと、前記ハウジングに一体に形成されて、前記空間と前記装着部の内部を区切って前記第1流入口と前記第1排出口に連結され、前記ハウジングの内部に別のバイパス通路を形成する隔壁と、前記空間に挿入されて、複数個のプレートが積層されて相互交差するように連結流路を形成し、それぞれの前記連結流路のいずれか一つの連結流路が前記空間と連結され、互いに異なる作動流体が前記各連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱ユニットと、前記空間に対応する一面に前記放熱ユニットが一体に装着されて、前記連結流路の他の一つの連結流路と連結される第2流入口と第2排出口がそれぞれ形成され、前記ハウジングの開口された一面に装着されるカバーキャップと、前記第1流入口に対応して前記装着部の内部で一端部が前記隔壁を貫いて装着され、前記第1流入口を通して流入した作動流体の温度によって変形して、前記隔壁で区切られた前記空間または前記バイパス通路をそれぞれ選択的に開閉して作動流体の流動を調節するバルブユニットと、を含む。
前記カバーキャップは、外周面に前記ハウジングに向かって一体に折曲形成される結合部を含むことができる。
前記結合部は、前記ハウジングの外周面を取り囲んだ状態で外周面の周りがクリンチング(Clinching)接合されることができる。
前記ハウジングと前記カバーキャップとの間にはシーリングが介されることができる。
前記第1流入口及び前記第1排出口は、前記第2流入口及び前記第2排出口と相互交差した位置にそれぞれ形成されることができる。
前記プレートは、前記ハウジングに対応して円板形状に形成されるが、前記隔壁に対応する一側が直線状に形成されることができる。
前記プレートは、前記第2流入口と前記第2排出口に対応して第1、第2連結ホールがそれぞれ形成されることができる。
前記放熱ユニットは前記カバーキャップに固定される一面に装着され、前記第1、第2連結ホールに対応して第1、第2ホールが形成される第1固定プレートと、前記空間に挿入される他面に装着される第2固定プレートと、をさらに含むことができる。
前記プレートは、複数個の突起が設定間隔に離隔して突出形成され、中心から前記隔壁に向かう外周面まで分配突起が形成されることができる。
前記突起は半球形に形成され、前記突起と同一の方向に前記プレートの一面に突出形成されることができる。
前記バルブユニットは、前記装着部に形成された前記第1流入口に対応して前記装着部の外側で前記第1流入口に向かって挿入され、内面に装着溝が一体に形成されて前記第1流入口の反対側で前記装着部の外側に装着される固定部、及び前記固定部に一体に形成されて、前記隔壁によって区切られた前記空間に対応して少なくとも一つ以上の第1開口ホールが長さ方向に沿って形成され、前記バイパス通路に対応して少なくとも一つ以上のバイパスホールが形成される挿入部、を含んで構成されるアウターケースと、前記アウターケースの内部に挿入されて前記固定部の装着溝に一端が固定装着される固定ロッドと、前記固定ロッドの他端部に挿入されて、作動流体の温度変化によって内部で膨張または収縮が行われて、前記固定ロッド上で移動する変形部材と、前記アウターケースの第1開口ホールに対応して長さ方向に沿って少なくとも一つ以上の第2開口ホールが形成され、前記アウターケースの内部でスライド移動可能に挿入されるインナーケースと、前記インナーケースの内部で一端に固定装着され、中央が前記変形部材の下部に固定されるフランジ部材と、前記アウターケースの固定部の反対側で前記挿入部に固定装着されるストッパーと、前記変形部材と前記ストッパーとの間に介されて、前記変形部材の膨張による前進時、圧縮されながら前記変形部材に弾性力を提供する弾性部材と、を含むことができる。
前記アウターケースは、前記固定部の外側で前記装着部に装着されるエンドキャップにスナップリングを通じて固定されることができる。
前記アウターケースは、一端が開口された円筒形状に形成されることができる。
前記バイパスホールと前記第1開口ホールは、前記アウターケースの長さ方向に離隔した位置で円周方向に沿って設定角度で離隔するように形成されることができる。
前記各第1開口ホールは、前記バイパスホールから離隔した下部で前記固定部に向かって前記アウターケースの長さ方向に沿って形成されることができる。
前記インナーケースは、両端が開口された円筒形状に形成されることができる。
前記各第2開口ホールは、前記インナーケースの長さ方向に中央を基準として両側にそれぞれその周りに沿って設定角度で離隔してそれぞれ相互交差した位置に形成されることができる。
前記インナーケースは、前記アウターケースの内部で前記変形部材の膨張変形によって前記第1流入口側に向かって移動される時、前記各第2開口ホールが前記各第1開口ホールに位置して前記各第1開口ホールを開放し、前記バイパスホールを閉鎖させることができる。
前記インナーケースは初期装着時、前記各第2開口ホールが前記アウターケースの閉鎖された区間に位置して、前記各第1開口ホールを閉鎖させた状態で装着されることができる。
前記変形部材に充填される変形物質は、その材質が作動流体の温度によって内部で収縮と膨張を行うワックス素材から形成されることができる。
前記フランジ部材は、外周面の周りに沿って設定角度で離隔した位置に流動ホールが形成されることができる。
前記フランジ部材は、外周面が前記固定部に向かう前記インナーケースの一端の内周面に固定され、中央に形成された連結部が前記変形部材に装着された固定リングによって固定されることができる。
前記ストッパーは、前記第1流入口に流入する作動流体が前記バルブユニットの内部に流入するように少なくとも一つ以上の流入ホールが形成されることができる。
前記各流入ホールは、前記ストッパーの中央と、円周方向に沿って設定角度で離隔した位置に形成されることができる。
前記ストッパーは、前記弾性部材が固定されるように固定端が突出形成されることができる。
前記アウターケースは、前記挿入部の内周面の一側に前記ストッパーが安着する安着端が形成されることができる。
前記アウターケースは、前記ストッパーを固定させるストッパーリングが装着されるリング溝が、前記安着端から離隔した内周面の周りに沿って形成されることができる。
前記各作動流体は、ラジエータから流入する冷却水と、自動変速機から流入する変速機オイルで構成されることができる。
前記冷却水は、前記第1流入口と前記第1排出口を通して前記空間と前記放熱ユニットに循環し、前記変速機オイルは、第2流入口と第2排出口を通して前記放熱ユニットに循環し、前記各連結流路は、冷却水が流入して移動する第1連結流路と、変速機オイルが流入して移動する第2連結流路と、を含むことができる。
前記隔壁は、前記空間に位置する一端部が前記装着部に位置する他端部から設定角度に折曲形成されることができる。
前記隔壁は、前記放熱ユニットに対応する一端部に貫通ホールが形成されることができる。
前記ハウジングは円筒形状に形成されるが、その材質がプラスチック素材で射出成形によって形成されることができる。
前記カバーキャップは金属材質から形成され、前記放熱ユニットがブレイジング溶接によって一体に結合されることができる。
本発明の実施形態に係る缶型熱交換器によると、それぞれの作動流体が内部で流動しながら相互熱交換を通じた温度調節時、車両の走行状態や初期始動条件に合うように流入した作動流体の温度によって作動して作動流体の流動流れを選択的に制御するバルブユニットを適用することによって、作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に効率的に遂行することができる。
また、車両の状態に応じてバルブユニットの作動による作動流体の温度調節が可能であり、熱交換効率を増大させると同時に重量及びサイズの縮小が可能な缶形状に形成することによって、車両の燃費改善、及び暖房性能を向上させ、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化すると同時に、装着空間の確保が容易なので搭載性及びパッケージ性を向上させることができる。
また、温度によって速かに膨張及び収縮を行うワックス素材の変形部材が適用されたバルブユニットを通じて流入した作動流体を選択的に流動させることによって、作動流体の流動を正確に制御しながら応答性を向上させることができる。
また、熱交換器の内部にバルブユニットを搭載することによって、作動流体の流動を制御する別の制御バルブと分岐回路を除去することができ製作原価の節減及び作業性を向上させることができる。
また、放熱ユニットが一体に装着されたカバーキャップを射出成形で製作されたハウジングに結合して製作を完了することによって、製作及び組立作業が容易になり、生産性を向上させることができる。
それと同時に、カバーキャップの組立前に放熱ユニットの不良の有無を確認するのが可能で、完成品の不良発生を未然に防止し、作動流体の温度によるバルブ開閉作動の応答性を向上させることによって、全体的な商品性を向上させることができる。
そして作動流体が自動変速機の変速機オイルである場合、冷始動時に摩擦低減のためのウォームアップ機能と、走行時のスリップ防止及び耐久維持のための冷却機能の同時実行が可能となり、燃費及び変速機の耐久性を向上させることができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
これに先立ち、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想を全て代弁するものではないので、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付した。
図面における各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示しており、本発明が必ずしも図面に示されたものに限定されるのではなく、種々の部分及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
そして、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。
また、明細書に記載された「・・・ユニット」、「・・・手段」、「・・・部」、「・・・部材」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作をする包括的な構成の単位を意味する。
図1は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器が適用される車両冷却システムのブロック構成図である。
図1を参照すれば、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器100は、車両の自動変速機冷却システムに適用される。
前記自動変速機冷却システムは、図1に示したように、ウォータポンプ10を通じて冷却ファン21が装着されたラジエータ20を通過しながら冷却された冷却水がエンジンを冷却させる冷却ライン(Cooling Line:以下、「C.L」いう)が備えられ、この冷却ラインC.L上に車両暖房システム(図示せず)と連結されるヒーターコア30を含んで構成される。
ここで、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器100は、それぞれの作動流体が内部で流動しながら相互熱交換を通じた温度調節時、車両の走行状態や初期始動条件に合わせて流入する作動流体の温度によって作動するバルブユニット130を通じて作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に遂行することができる構造からなる。
このために、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器100は、ウォータポンプ10とヒーターコア30の間に備えられ、自動変速機40とオイルライン(Oil Line:以下、「O.L」という)を通じて相互連結される。
すなわち、本実施形態で、前記各作動流体は、前記ラジエータ20から流入する冷却水と、前記自動変速機40から流入する変速機オイルで構成され、缶型熱交換器100を通じて冷却水と変速機オイルを相互熱交換させ変速機オイルの温度を調節する。
図2と図3は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器の斜視図及び分解斜視図であり、図4は、図2のA−A線に沿った断面図であり、図5は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器に適用される放熱ユニットにおけるプレートの斜視図である。
図2乃至図4を参照すると、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器100は、ハウジング101、隔壁104、放熱ユニット110、カバーキャップ120、及びバルブユニット130を含んで構成される。
先ず、前記ハウジング101は円筒形状に形成されて、一面は開口され、他面が閉鎖されて内部に空間Sが形成される。
一方、前記ハウジング101は円形を含む多角形状に形成されてもよい。
このようなハウジング101は、側面の一側に前記空間Sと連結される装着部103が一体に形成され、前記装着部103と側面にそれぞれ第1流入口105と第1排出口107が形成される。
ここで、前記ハウジング101は、その材質がプラスチック素材から形成され、射出成形によって製作されることができる。
また、前記ハウジング101は、他面の周りに少なくとも一つの締結部109が一体に形成されることができる。
前記締結部109は、エンジンルームの内部に熱交換器100を装着するためのものであり本実施形態では、前記ハウジング101の外周面の周りに沿って設定角度で離隔した位置に3つ形成される。
本実施形態では、締結部109が前記ハウジング101の他面で外周面の周りに設定角度で離隔して3つ形成されることを一実施形態として説明しているが、これに限定されるのではなく、前記締結部109の位置及び個数は変更して適用することができる。
そして、前記隔壁104は前記ハウジング101に一体に形成されて、前記空間Sと前記装着部103の内部を区切って、前記装着部103に形成される第1流入口105と前記ハウジング101の側面に形成された前記第1排出口107に連結され、前記ハウジング101の内部に別のバイパス通路106を形成する。
ここで、前記隔壁104は、前記空間Sの一部を区切るように、前記空間Sに位置する一端部が前記装着部103に位置する他端部から設定角度で折曲形成されることができる。
このような隔壁104は、一端部が他端部から一定の曲率でラウンドに形成されてもよい。
また、前記隔壁104は、前記放熱ユニット110に対応する一端部に貫通ホール108が形成されることができる。
前記貫通ホール108は、バルブユニット130の作動によって前記空間Sに流入した冷却水が放熱ユニット110を通過した後、熱交換器100の外部に排出されるように前記空間Sと前記第1排出口107とを連結する。
すなわち、前記放熱ユニット110を通過した冷却水は隔壁104の貫通ホール108を通じてバイパス通路106に排出され、第1排出口107を通じて前記ハウジング101の外部に排出される。
本実施形態で、前記放熱ユニット110は、図3乃至図4に示したように、前記空間Sの内部に挿入され、複数個のプレート111が積層されて相互交互に連結流路113を形成する。
このような放熱ユニット110は、それぞれの前記連結流路113のいずれか一つの連結流路113が前記空間Sと連結され、互いに異なる作動流体が前記各連結流路113を通過しながら相互熱交換が行われる。
そして、前記カバーキャップ120は、前記空間Sに対応する一面に前記放熱ユニット110が一体に装着される。
このようなカバーキャップ120は、前記放熱ユニット110と前記連結流路113の他の一つの連結流路113と連結される第2流入口121と第2排出口123がそれぞれ形成され、前記ハウジング101の開口された一面に装着される。
ここで、前記カバーキャップ120は金属材質から形成され、前記放熱ユニット110がブレイジング溶接によって一体に結合されることができる。
すなわち、前記放熱ユニット110は、前記カバーキャップ120が前記ハウジング101に結合される前に前記カバーキャップ120に先ず組立てられる。
これにより、前記放熱ユニット110は、前記第2流入口121と前記第2排出口123に連結される他の一つの連結流路113から流入した作動流体の漏油を予め検査して、放熱ユニット110の作動不良が発生するのを防止できる。
一方、本実施形態で、前記第2流入口121と前記第2排出口123は前記カバーキャップ120の一面で離隔するように形成されることができる。
すなわち、前記第2流入口121と前記第2排出口123は、前記第1流入口105及び前記第1排出口107と相互交差した位置にそれぞれ形成されることができる。
これにより、冷却水は、前記第1流入口105と前記第1排出口107を通して前記空間Sと放熱ユニット110に循環し、変速機オイルは、第2流入口121と第2排出口123を通して放熱ユニット110に循環することができる。
ここで、前記カバーキャップ120は、外周面に前記ハウジング101に向かって一体に折曲形成される結合部125をさらに含む。
前記結合部125は、前記ハウジング101の外周面を取り囲んだ状態で、外周面の周りが少なくとも一つのクリンチング(Clinching)によって接合されることができる。
すなわち、前記カバーキャップ120は、前記結合部125の外周面の周りが繰り返してクリンチングされることによって、前記ハウジング101に堅固に結合する。
本実施形態で、前記ハウジング101は前記カバーキャップ120との間にシーリング127が介されることができる。
前記シーリング127は、前記空間Sと前記カバーキャップ120との間をシールして、前記空間Sに流入した冷却水が外部に漏出することを防止する。
このような放熱ユニット110は、それぞれの前記連結流路113のいずれか一つの連結流路113が前記空間Sと連結され、前記第1、第2流入口105、121を通じて流入する冷却水と変速機オイルが各連結流路113を通過しながら相互熱交換が行われる。
すなわち、前記放熱ユニット110は、変速機オイルが第2流入口121を通して内部に流入して循環する場合、前記第1流入口105を通してハウジング101の空間Sに流入する冷却水と互いに反対方向に流れて、その流動の対向流(counterflow)で相互熱交換させる。
ここで、前記各連結流路113は、前記空間Sの内部に流入した冷却水が移動する第1連結流路113aと、変速機オイルが流入して移動する第2連結流路113bと、を含む。
ここで、前記プレート111は、前記ハウジング101の外形に対応して円板形状に形成されるが、前記隔壁104に対応する一側が直線状に形成されることができる。
また、前記プレート111は、前記第2流入口121と前記第2排出口123に対応して第1、第2連結ホール115、117がそれぞれ形成される。
これにより、前記第2流入口121を通じて流入した変速機オイルは、前記第1連結ホール115を通じて前記放熱ユニット110の内部に流入して第2連結流路113bを通過した後、第2連結ホール117を通じて第2排出口123に排出される。
一方、前記プレート111は、図5に示したように、複数個の突起118が設定間隔に離隔して突出形成され、中心から前記隔壁104に向かう外周面まで分配突起119が形成されることができる。
前記各突起118は半球形に形成され、前記分配突起119と同一の方向に前記プレート111の一面に突出形成され、前記プレート111の中心から外周面に向かって円周方向に沿って複数個が形成されることができる。
このように構成される前記プレート111は、各突起118と分配突起119が突出した一面が相互接触するように積層される。
したがって、前記放熱ユニット110は、各突起118と分配突起119が相互接触するように結合された二枚のプレート111を複数個積層して、第1連結流路113aと第2連結流路113bを交差するように形成することができる。
ここで、前記各突起118は、前記放熱ユニット110の第1連結流路113aを通過する変速機オイル、及び第2連結流路113bを通過する冷却水に流動抵抗を発生させて、熱交換効率を増大させる。
また、前記分配突起119は、前記第1、第2連結流路113a、113bを通過する変速機オイルと冷却水が流動する距離を増加させるように、各作動流体の流動を分配して各作動流体が放熱ユニット110のプレート111全領域に均等に流動するようにする。
このように構成される前記放熱ユニット110は第1、第2固定プレート112、114をさらに含む。
前記第1固定プレート112は、前記カバーキャップ120に固定される前記放熱ユニット110の一面に装着され、前記第1、第2連結ホール115、117に対応して第1、第2ホール112a、112bが形成される。
そして、前記第2固定プレート114は前記空間Sに挿入される前記放熱ユニット110の他面に装着される。
ここで、前記第2固定プレート114は、前記放熱ユニット110の他面で前記プレート111に形成された第1、第2連結ホール115、117を閉鎖して、前記第1、第2連結ホール115、117を通じて流入した変速機オイルが外部に漏出することを防止する。
一方、本実施形態では、前記第1流入口105と第1排出口107を通して流入及び排出される冷却水が前記空間Sの内部で第1連結流路113aに流動し、第2流入口121を通して流入した変速機オイルが第2連結流路113bに流動することを一実施形態として説明しているが、これに限定されるのではなく、冷却水と変速機オイルは互いに変更して適用することができる。
そして、前記バルブユニット130は、前記装着部103に形成される前記第1流入口105に対応して、前記装着部103の内部で一端部が前記隔壁104を貫いて装着される。
このようなバルブユニット130は、前記第1流入口105を通じて流入した冷却水の温度変化によって膨張または収縮変形して発生する直線変位を利用して、前記隔壁104によって区切られた前記空間Sまたは前記バイパス通路106をそれぞれ選択的に開閉して冷却水の流動を調節する。
図6は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器に適用されるバルブユニットの斜視図であり、図7は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器に適用されるバルブユニットの分解斜視図であり、図8は、図6のB−B線に沿った断面図である。
前記バルブユニット130は、図6乃至図8に示したように、アウターケース132、固定ロッド146、変形部材148、インナーケース152、フランジ部材156、ストッパー166、及び弾性部材174を含んで構成され、これを各構成別にさらに詳しく説明する。
先ず、前記アウターケース132は、前記装着部103の外側で第1流入口105に向かって挿入される。
このようなアウターケース132は、内面に装着溝133が一体に形成されて、前記第1流入口105の反対側で前記装着部103の外側に装着される固定部134と、前記固定部134から前記第1流入口105に向かって一体に形成される挿入部136と、で構成される。
前記挿入部136は円筒形状となり、前記隔壁104によって区切られた前記空間Sに対応して少なくとも一つ以上の第1開口ホール138が長さ方向に沿って形成され、前記バイパス通路106に対応して少なくとも一つ以上のバイパスホール142が形成されることができる。
ここで、前記各第1開口ホール138と各バイパスホール142は、前記アウターケース132の長さ方向に離隔した位置で円周方向に沿って設定角度で離隔して形成されることができ、本実施形態では前記挿入部136の外周面の周りに沿って90°の角度で離隔して4つが等間隔で形成される。
また、前記各第1開口ホール138は、前記バイパスホール142から離隔した下部で前記固定部134に向かって前記アウターケース132の長さ方向に沿って形成されることができる。
このように構成される前記アウターケース132は、前記固定部134の外側で前記装着部103に射出成形によって装着されるエンドキャップ178にスナップリング144を通じて固定されることができる。
また、前記アウターケース132は、前記第1流入口105に向かう前記挿入部136の一端が開口された円筒形状に形成されることができる。
本実施形態において、前記固定ロッド146は、前記アウターケース132の内部に挿入されて、前記固定部134の装着溝133に一端が固定装着される。
このような固定ロッド146は、前記固定部134の装着溝133で前記第1流入口105に向かって前記固定部134と垂直に配置された状態で装着される。
そして、前記変形部材148は前記固定ロッド146の上部に挿入され、作動流体の温度変化によって内部で膨張または収縮を行って、前記固定ロッド146上での前進または後進による直線変位が発生して、その位置が可変する。
このような変形部材148に充填される変形物質は、その材質が作動流体の温度に応じて内部で収縮と膨張を行うワックス素材からなることができる。
ここで、ワックス素材は温度によって体積が膨張または収縮するものであって、温度が高まれば内部でその体積が膨張し、温度が低くなれば再び収縮して初期体積に復元する性質を有する素材である。
すなわち、前記変形部材148は、内部にワックス素材が含まれているアセンブリから構成され、内部のワックス素材が温度によって体積の変形する場合、外形は変形することなく、固定ロッド146上で前進または後進することができる。
これにより、前記変形部材148は、前記第1流入口105を通して温度が上昇した冷却水が流入する場合、温度が上昇してその体積が膨張することによって、前記固定ロッド146に装着された初期位置から前記固定ロッド146の他端に向かって前進して位置が変更される。
これとは反対に、前記変形部材148は前述のように、内部でその体積が膨張した状態で温度の低い冷却水が流入する場合、温度が下降してその体積が収縮することによって、前記固定ロッド146上で後進して初期位置に復帰する。
また、前記変形部材148は、前記固定ロッド146に装着された初期状態で設定温度以下の温度の低い冷却水が流入する場合には、膨張または収縮が発生しなくて位置が可変されない。
本実施形態で、前記インナーケース152は、前記アウターケース132の第1開口ホール138に対応して、長さ方向に沿って少なくとも一つ以上の第2開口ホール154が形成され、前記アウターケース132の内部でスライド移動可能に挿入される。
ここで、前記インナーケース152は、両端が開口された円筒形状に形成される。
そして、前記各第2開口ホール154は、前記各第1開口ホール138に対応して前記インナーケース152の長さ方向に中央を基準として上下部に、それぞれその周りに沿って設定角度で離隔した位置で相互交差するように形成されることができる。
ここで、前記各第2開口ホール154は、前記インナーケース152の上下部でそれぞれ外周面の周りに沿って90°の角度で離隔して4つが等間隔で形成されていると示されているが、これに限定されるのではない。
本実施形態で、前記フランジ部材156は、前記インナーケース152の内部で一端に固定装着され、中央が前記変形部材148の下部に固定される。
ここで、前記フランジ部材156は前記インナーケース152に一体形に製作でき、前記アウターケース132の内部でスライド移動可能に挿入されて、前記変形部材148の下部に固定されることができる。
このようなフランジ部材156は、外周面の周りに沿って設定角度で離隔した位置に流動ホール158が形成されることができる。
前記各流動ホール158は、前記フランジ部材156の外周面の周りに沿って90°の角度で離隔して4つが形成されることができ、前記第1流入口105に流入した冷却水が前記インナーケース152の内部から前記流動ホール158と前記第2開口ホール154を通じて前記放熱ユニット110の第1連結流路113aに流れることができる。
このようなフランジ部材156は、外周面が前記インナーケース152の下端の内周面に固定され、中央に形成された連結部162が前記変形部材148とその下部に装着された固定リング164によって固定されることができる。
一方、本実施形態で、前記インナーケース152は前記アウターケース132の内部で前記変形部材148の膨張変形時、前記フランジ部材156によって変形部材148と共に固定ロッド146上で前進する。
この場合、前記インナーケース152は、前記各第2開口ホール154が前記各第1開口ホール138に位置して前記各第1開口ホール138を開放し、その上部が前記バイパスホール142を閉鎖させる。
このようなインナーケース152は初期装着時、前記各第2開口ホール154が前記各第1開口ホール138の間で閉鎖された区間に位置して前記各第1開口ホール138を閉鎖させ、前記バイパスホール142の下部にその上端が位置してバイパスホール142を開放させた状態で装着されることができる。
本実施形態で、前記ストッパー166は、前記アウターケース132の固定部134の反対側で前記挿入部136に固定装着される。
ここで、前記ストッパー166は、前記第1流入口105に流入する冷却水が前記バルブユニット130の内部に流入して前記変形部材148に変形が生じるように、上面に少なくとも一つ以上の流入ホール168が形成されることができる。
本実施形態で、前記各流入ホール168は前記ストッパー166の中央に一つが形成され、円周方向に沿って設定角度で離隔した位置に120°の角度で3つそれぞれ形成されていると示されているが、これに限定されるのではない。
すなわち、前記ストッパー166は、前記アウターケース132の挿入部136の一端に装着されて、第1流入口105を通じて流入した冷却水を前記アウターケース132の内部に流入させるようになる。
一方、前記アウターケース132は、上端に前記ストッパー166が安着する安着端135が形成されることができる。
前記安着端135は、前記アウターケース132の内周面の周りに沿って前記アウターケース132の中心に向かって突出形成される。
このようなアウターケース132は、前記ストッパー166の上部を固定させるストッパーリング172を装着するためのリング溝137が、前記安着端135の上部で内周面の周りに沿って形成されることができる。
これにより、前記ストッパー166は、前記アウターケース132の上端で前記安着端135に定着された状態で、前記リング溝137に装着されるストッパーリング172によって固定される。
そして、前記弾性部材174は、前記変形部材148と前記ストッパー166との間に介されて、前記変形部材148の膨張による前進時、圧縮されながら前記変形部材148に弾性力を提供するようになる。
ここで、前記弾性部材174は、一端が前記ストッパー166に支持され、他端が前記変形部材148に支持されるコイルスプリングからなることができる。
これにより、前記弾性部材174は、前記変形部材148が膨張して前記固定ロッド146上で前進する場合、圧縮された状態を維持する。
反対に、前記弾性部材174は、前記変形部材148が収縮する場合、圧縮が解除されながら前記変形部材148に弾性力を提供することによって、前記変形部材148を固定ロッド146上で迅速に後進させて初期位置に復帰させる。
一方、本実施形態で、前記ストッパー166は、下部に前記弾性部材174が固定されるように固定端167が突出形成されることができる。
前記固定端167は、弾性部材174の一端の内周面に一定部分挿入されて、他端が前記変形部材148に挿入された前記弾性部材174を安定的に支持するようになる。
一方、本実施形態では、前記第1、第2開口ホール138、154、バイパスホール142、流動ホール158がそれぞれ円周方向に沿って90°の角度で離隔して4つ形成され、流入ホール168が120°の角度で離隔して3つ形成されることを一実施形態として説明しているが、これに限定されるのではなく、前記各開口ホール138、154、バイパスホール142、流動ホール158、及び流入ホール168の個数及び位置は変更して適用することができる。
一方、前記装着部103に装着された前記エンドキャップ178と前記アウターケース132の固定部134との間には、前記ハウジング101の内部に流入する冷却水が前記第1排出口107を除いて外部に漏出することを防止すると同時に、前記エンドキャップ178と固定部134との間に作動流体が漏出することを防止するためのゴムリング176が装着される。
すなわち、前記ゴムリング176は、前記固定部134の外周面と前記装着部103に装着されたエンドキャップ178との間をシールすることで、前記アウターケース132の固定部134の外周面に沿って冷却水が外部に漏出することを防止する。
図9は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器に適用されるバルブユニットの作動状態図である。
このように構成される前記バルブユニット130は、図9に示したように、前記第1流入口105を通して設定温度を有する冷却水が流入すれば、前記ストッパー166の各貫通ホール168を通じてアウターケース132、及びインナーケース152の内部に流入する。
これにより、前記変形部材148は内部で膨張しながら前記固定ロッド146上で前進するようになる。
このことにより、前記フランジ部材156は前記変形部材148の下端に固定されて前記変形部材148と共に前進する。これと同時に、前記インナーケース152は前記フランジ部材156と共にアウターケース132の内部で前記第1流入口105に向かってスライド移動する。
この場合、前記弾性部材174は圧縮され、これと同時に、前記バイパスホール142は前進移動した前記インナーケース152によって閉鎖された状態となる。
このとき、前記各第2開口ホール154は前記各第1開口ホール138と同一に位置し、これと同時に、アウターケース132の固定部134側に位置した各第1開口ホール138は、上昇したインナーケース152によって開放された状態を維持して、ハウジング101の空間Sに冷却水を流入させて第1連結流路113aを通過させる。
これとは反対に、設定温度以下の冷却水が前記第1流入口105に流入すれば、前記変形部材148は、図6に示すように、再び収縮して前記固定ロッド146の上部から下部に下降する。
このとき、前記弾性部材174は圧縮された状態でその弾性力を前記変形部材148に提供することによって、速かに上昇していた前記変形部材148を後進させるようになる。
このことにより、前記インナーケース152は前記変形部材148と共に後進移動するフランジ部材156によって後進することにより、前記バイパスホール142を再び開放させると同時に、開放された状態の各第1開口ホール138を閉鎖させるようになる。
以下、上記のように構成される本発明の実施形態に係る缶型熱交換器100の作動及び作用について詳細に説明する。
図10乃至図11は、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器の段階別作動状態図である。
先ず、前記第1流入口105を通して冷却水が流入する場合、冷却水の水温が設定水温より低ければ、図10に示したように、前記変形部材148は、前記バルブユニット130で前記ストッパー166の貫通ホール168に流入した冷却水の水温が変形発生温度より低いため、変形せずに初期状態を維持するようになる。
これにより、前記インナーケース152は、前記変形部材148が固定ロッド146上で前進しないことで、初期位置(図6参照)を維持し、前記アウターケース132のバイパスホール142は開放された状態を維持するようになる。
この場合、前述のように、前記インナーケース152の閉鎖された部分が各第1開口ホール138を閉鎖した状態を維持し、前記各第2開口ホール154も前記アウターケース132の閉鎖された部分に位置することによって、アウターケース132がインナーケース152の内部と閉鎖された状態を維持するようになる。
そのために、前記ハウジング101の内部に流入した冷却水は前記第1連結流路113aに流入するのが防止される。
このことにより、流入した冷却水は、開放された前記バイパスホール142を通じて前記バルブユニット130から排出されて前記放熱ユニット110に流入せず、隔壁104によって区切られて形成された前記バイパス通路106を通して第1排出口107に直ちにバイパスされて排出される。
これにより、冷却水は放熱ユニット110の第1連結流路113aに流入するのが防止され、前記第2流入口121を通して流入して放熱ユニット110の第2連結流路113bを通過する変速機オイルとの熱交換が防止される。
すなわち、前記バイパス通路106は、車両の走行状態やアイドルモード、または初期始動のように車両の状態やモードによって変速機オイルのウォームアップを必要とするとき、低温状態の冷却水が第1連結流路113aに流入するのを防止するようにバイパスさせることによって、変速機オイルが冷却水との熱交換を通じて温度が低下するのを防止する。
これと反対に、冷却水の水温が設定水温より高い場合には、図11に示したように、前記バルブユニット130の変形部材148は、第1流入口105から前記ストッパー166の流入ホール168に流入した冷却水によって前記固定ロッド146上で前進するようになる。
このとき、前記フランジ部材156は変形部材148と共に前進して、前記インナーケース152をアウターケース132の内部から第1流入口105側に向かって移動させるようになる。
これにより、前記インナーケース152は閉鎖された一端部を通じて前記バイパスホール142を閉鎖させた状態(図9参照)を維持するようになり、このとき、前記各第2開口ホール154は前記第1開口ホール138と同一に位置することによって、前記インナーケース152の内部が開放される。
これにより、前記第1、第2開口ホール138、154は前記インナーケース152の内部とアウターケース132の外部とを相互連結して、前記バルブユニット130が開放された状態となる。
このことにより、前記バルブユニット130に流入した冷却水は、閉鎖されたバイパスホール142によってバイパス通路121への流入が防止された状態で、開放された前記第1、第2開口ホール138、154を通じて排出され、隔壁104によって区切られた空間Sに流入して放熱ユニット130の外側と第1連結流路113aを通過した後、前記第1排出口107を通じて排出される。
これにより、冷却水は放熱ユニット110の第1連結流路113aを通過するようになり、前記第2流入口121を通して流入して第2連結流路113bを通過する変速機オイルは、前記第1連結流路113aを通過する冷却水と前記ハウジング101の空間Sで相互熱交換されて、その温度が調節される。
ここで、冷却水と変速機オイルは、第1、第2流入口105、121が前記ハウジング101の側面と前記カバーキャップ120の一面で相互交差した方向に形成されることによって、各作動流体の流動を対向流させて相互熱交換されることによって、さらに効率的な熱交換が行われる。
一方、前記変速機オイルは、第2流入口121を通して自動変速機40から流入して前記ハウジング101の空間Sで放熱ユニット110の第2連結流路113bを通過した後、第2排出口123を通して排出されながら冷却水の温度によって選択的に作動する前記バルブユニット130を通じて冷却水と選択的に熱交換が行われる。
これにより、自動変速機40の内部で発生する流体摩擦のために発熱して冷却が必要な変速機オイルは、缶型熱交換器100の放熱ユニット110で冷却水との相互熱交換を通じて冷却された状態で前記自動変速機40に供給される。
すなわち、前記缶型熱交換器100は、高速に回転する自動変速機40に冷却された変速機オイルを供給することによって、自動変速機40のスリップ発生を防止する。
このように、本発明の実施形態に係る缶型熱交換器100は、流入する冷却水の水温によって前記バルブユニット130の変形部材148が収縮または膨張しながら前記固定ロッド146上で前進または後進することによって、インナーケース152を位置移動させると同時に、各開口ホール138、154を閉鎖または開放させることによって、内部に流入した冷却水をバイパス通路106、または第1、第2開口ホール138、154を通じてハウジング101の内部に流入させて缶型熱交換器100を通過する冷却水の流動を調節する。
したがって、前記のように構成される本発明の実施形態に係る缶型熱交換器を適用すると、それぞれの作動流体が内部で流動しながら相互熱交換を通じた温度調節時、車両の走行状態や初期始動条件に合うように流入した作動流体の温度により作動して作動流体の流動流れを選択的に制御するバルブユニットを適用することによって、作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に効率的に遂行することができる。
また、車両の状態に応じてバルブユニットの作動によって作動流体の温度調節が可能であり、熱交換効率を増大させると同時に重量及びサイズの縮小が可能な缶形状に形成することによって、車両の燃費改善、及び暖房性能を向上させ、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化すると共に、装着空間の確保が容易なので搭載性及びパッケージ性を向上させることができる。
また、温度によって速かに膨張及び収縮を行うワックス素材の変形部材が適用されたバルブユニットを通じて流入した作動流体を選択的に流動させることによって、作動流体の流動を正確に制御しながら応答性を向上させることができる。
また、缶型熱交換器の内部にバルブユニットを搭載することによって、作動流体の流動を制御する別の制御バルブと分岐回路を除去することができ製作原価の節減及び作業性を向上させることができる。
これと同時に、作動流体が自動変速機の変速機オイルである場合、冷始動時に摩擦低減のためのウォームアップ機能と、走行時のスリップ防止及び耐久維持のための冷却機能の同時実行が可能となり、燃費及び変速機の耐久性を向上させることができる
また、作動流体の温度によるバルブ開閉作動の応答性を向上させることによって、全体的な商品性を向上させることができる。
また、作動流体の温度によるバルブ開閉作動の応答性を向上させることによって、全体的な商品性を向上させることができる。
また、放熱ユニットが一体に装着されたカバーキャップを射出成形で製作されたハウジングに結合して製作を完了することによって、製作及び組立作業が容易になり、製作費用を節減すると同時に、生産性を向上させることができる。
さらに、カバーキャップの組立前に放熱ユニットの不良の有無を確認するのが可能であるので、完成品の不良を未然に防止し、商品性を向上させることができる。
以上のように、本発明はたとえ限定された実施形態と図面によって説明されたとしても、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と以下に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であるのはもちろんである。
以上のように、本発明はたとえ限定された実施形態と図面によって説明されたとしても、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と以下に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であるのはもちろんである。
100:缶型熱交換器
101:ハウジング
103:装着部
104:隔壁
105:第1流入口
106:バイパス通路
107:第1排出口
108:貫通ホール
109:締結部
110:放熱ユニット
111:プレート
112:第1固定プレート
112a、112b:第1、第2ホール
113:連結流路
113a、113b:第1、第2連結流路
114:第2固定プレート
115:第1連結ホール
117:第2連結ホール
118:突起
119:分配突起
120:カバーキャップ
121:第2流入口
123:第2排出口
125:結合部
127:シーリング
130:バルブユニット
132:アウターケース
134:固定部
135:安着端
136:挿入部
137:リング溝
138:第1開口ホール
142:バイパスホール
144:スナップリング
146:固定ロッド
148:変形部材
152:インナーケース
154:第2開口ホール
156:フランジ部材
158:流動ホール
162:連結部
164:固定リング
166:ストッパー
167:固定端
168:流入ホール
172:ストッパーリング
174:弾性部材
176:ゴムリング
178:エンドキャップ
S:空間
101:ハウジング
103:装着部
104:隔壁
105:第1流入口
106:バイパス通路
107:第1排出口
108:貫通ホール
109:締結部
110:放熱ユニット
111:プレート
112:第1固定プレート
112a、112b:第1、第2ホール
113:連結流路
113a、113b:第1、第2連結流路
114:第2固定プレート
115:第1連結ホール
117:第2連結ホール
118:突起
119:分配突起
120:カバーキャップ
121:第2流入口
123:第2排出口
125:結合部
127:シーリング
130:バルブユニット
132:アウターケース
134:固定部
135:安着端
136:挿入部
137:リング溝
138:第1開口ホール
142:バイパスホール
144:スナップリング
146:固定ロッド
148:変形部材
152:インナーケース
154:第2開口ホール
156:フランジ部材
158:流動ホール
162:連結部
164:固定リング
166:ストッパー
167:固定端
168:流入ホール
172:ストッパーリング
174:弾性部材
176:ゴムリング
178:エンドキャップ
S:空間
Claims (33)
- 一面は開口され、他面が閉鎖されて内部に空間が形成され、側面の一側には前記空間と連結される装着部が一体に形成され、前記装着部と側面にそれぞれ第1流入口と第1排出口が形成されるハウジングと、
前記ハウジングに一体に形成されて、前記空間と前記装着部の内部を区切って前記第1流入口と前記第1排出口に連結され、前記ハウジングの内部に別のバイパス通路を形成する隔壁と、
前記空間に挿入され、複数個のプレートが積層されて相互交差するように連結流路を形成し、それぞれの前記連結流路のいずれか一つの連結流路が前記空間と連結され、互いに異なる作動流体が前記各連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱ユニットと、
前記空間に対応する一面に前記放熱ユニットが一体に装着されて、前記連結流路の他の一つの連結流路と連結される第2流入口と第2排出口がそれぞれ形成され、前記ハウジングの開口された一面に装着されるカバーキャップと、
前記第1流入口に対応して前記装着部の内部で一端部が前記隔壁を貫いて装着され、前記第1流入口を通して流入した作動流体の温度によって変形して、前記隔壁で区切られた前記空間または前記バイパス通路をそれぞれ選択的に開閉して作動流体の流動を調節するバルブユニットと、
を含むことを特徴とする缶型熱交換器。 - 前記カバーキャップは、外周面に前記ハウジングに向かって一体に折曲形成される結合部を含むことを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記結合部は、前記ハウジングの外周面を取り囲んだ状態で外周面の周りがクリンチング接合されることを特徴とする請求項2に記載の缶型熱交換器。
- 前記ハウジングと前記カバーキャップとの間にはシーリングが介されることを特徴とする 請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記第1流入口及び前記第1排出口は、前記第2流入口及び前記第2排出口と相互交差した位置にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記プレートは、前記ハウジングに対応して円板形状に形成されるが、前記隔壁に対応する一側が直線状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記プレートは、前記第2流入口と前記第2排出口に対応して第1、第2連結ホールがそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記放熱ユニットは、
前記カバーキャップに固定される一面に装着され、前記第1、第2連結ホールに対応して第1、第2ホールが形成される第1固定プレートと、
前記空間に挿入される他面に装着される第2固定プレートと、をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の缶型熱交換器。 - 前記プレートは、複数個の突起が設定間隔に離隔して突出形成され、中心から前記隔壁に向かう外周面まで分配突起が形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記突起は半球形に形成され、前記分配突起と同一の方向に前記プレートの一面に突出形成されることを特徴とする請求項9に記載の缶型熱交換器。
- 前記バルブユニットは、
前記装着部に形成された前記第1流入口に対応して前記装着部の外側で前記第1流入口に向かって挿入され、内面に装着溝が一体に形成されて、前記第1流入口の反対側で前記装着部の外側に装着される固定部、及び前記固定部に一体に形成されて、前記隔壁によって区切られた前記空間に対応して少なくとも一つ以上の第1開口ホールが長さ方向に沿って形成され、前記バイパス通路に対応して少なくとも一つ以上のバイパスホールが形成される挿入部、を含んで構成されるアウターケースと、
前記アウターケースの内部に挿入され、前記固定部の装着溝に一端が固定装着される固定ロッドと、
前記固定ロッドの他端部に挿入され、作動流体の温度変化によって内部で膨張または収縮が行われて、前記固定ロッド上で移動する変形部材と、
前記アウターケースの第1開口ホールに対応して長さ方向に沿って少なくとも一つ以上の第2開口ホールが形成され、前記アウターケースの内部でスライド移動可能に挿入されるインナーケースと、
前記インナーケースの内部で一端に固定装着され、中央が前記変形部材の下部に固定されるフランジ部材と、
前記アウターケースの固定部の反対側で前記挿入部に固定装着されるストッパーと、
前記変形部材と前記ストッパーとの間に介されて、前記変形部材の膨張による前進時、圧縮されながら前記変形部材に弾性力を提供する弾性部材と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。 - 前記アウターケースは、前記固定部の外側で前記装着部に装着されるエンドキャップにスナップリングを通じて固定されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器
- 前記アウターケースは、一端が開口された円筒形状に形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記バイパスホールと前記第1開口ホールは、前記アウターケースの長さ方向に離隔した位置で円周方向に沿って設定角度で離隔するように形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記各第1開口ホールは、前記バイパスホールから離隔した下部で前記固定部に向かって前記アウターケースの長さ方向に沿って形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記インナーケースは、両端が開口された円筒形状に形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記各第2開口ホールは、前記インナーケースの長さ方向に中央を基準として両側にそれぞれその周りに沿って設定角度で離隔してそれぞれ相互交差した位置に形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記インナーケースは、前記アウターケースの内部で前記変形部材の膨張変形によって前記第1流入口側に向かって移動される時、前記各第2開口ホールが前記各第1開口ホールに位置して前記各第1開口ホールを開放し、前記バイパスホールを閉鎖させることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記インナーケースは初期装着時、前記各第2開口ホールが前記アウターケースの閉鎖された区間に位置して、前記各第1開口ホールを閉鎖させた状態で装着されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記変形部材に充填される変形物質は、その材質が作動流体の温度によって内部で収縮と膨張を行うワックス素材で形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記フランジ部材は、外周面の周りに沿って設定角度で離隔した位置に流動ホールが形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記フランジ部材は、外周面が前記固定部に向かう前記インナーケースの一端の内周面に固定され、中央に形成された連結部が前記変形部材に装着された固定リングによって固定されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記ストッパーは、前記第1流入口に流入する作動流体が前記バルブユニットの内部に流入するように少なくとも一つ以上の流入ホールが形成されることを特徴とする請求項11に記載の車両用熱交換器。
- 前記各流入ホールは、前記ストッパーの中央と、円周方向に沿って設定角度で離隔した位置に形成されることを特徴とする請求項23記載の缶型熱交換器。
- 前記ストッパーは、前記弾性部材が固定されるように固定端が突出形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記アウターケースは、前記挿入部の内周面の一側に前記ストッパーが安着する安着端が形成されることを特徴とする請求項11に記載の缶型熱交換器。
- 前記アウターケースは、前記ストッパーを固定させるストッパーリングが装着されるリング溝が、前記安着端から離隔した内周面の周りに沿って形成されることを特徴とする請求項26に記載の缶型熱交換器。
- 前記各作動流体は、ラジエータから流入する冷却水と、自動変速機から流入する変速機オイルで構成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記冷却水は、前記第1流入口と前記第1排出口を通して前記空間と前記放熱ユニットに循環し、前記変速機オイルは、第2流入口と第2排出口を通して前記放熱ユニットに循環し、
前記各連結流路は、冷却水が流入して移動する第1連結流路と、変速機オイルが流入して移動する第2連結流路と、を含むことを特徴とする請求項28に記載の缶型熱交換器。 - 前記隔壁は、前記空間に位置する一端部が前記装着部に位置する他端部から設定角度に折曲形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記隔壁は、前記放熱ユニットに対応する一端部に貫通ホールが形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記ハウジングは円筒形状に形成されるが、その材質がプラスチック素材で射出成形によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
- 前記カバーキャップは金属材質から形成され、前記放熱ユニットがブレイジング溶接によって一体に結合されることを特徴とする請求項1に記載の缶型熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0084261 | 2015-06-15 | ||
KR1020150084261A KR101703603B1 (ko) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | 캔형 열교환기 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017003249A true JP2017003249A (ja) | 2017-01-05 |
Family
ID=54770908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015218593A Pending JP2017003249A (ja) | 2015-06-15 | 2015-11-06 | 缶型熱交換器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9810491B2 (ja) |
EP (1) | EP3115726B1 (ja) |
JP (1) | JP2017003249A (ja) |
KR (1) | KR101703603B1 (ja) |
CN (1) | CN106246884B (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3236188B1 (en) * | 2016-04-18 | 2018-12-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchangers |
CN110073164B (zh) * | 2016-11-09 | 2021-07-20 | 杭州三花研究院有限公司 | 流体换热组件及车辆热管理系统 |
WO2018090598A1 (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | 杭州三花研究院有限公司 | 变速箱油温度调节系统、热交换组件及阀组件 |
KR102563582B1 (ko) * | 2018-04-18 | 2023-08-03 | 현대자동차주식회사 | 열교환기 일체형 전동식 오일펌프 시스템 |
TWI692593B (zh) * | 2018-09-05 | 2020-05-01 | 和正豐科技股份有限公司 | 膜片閥構造及膜片閥的熱源隔離方法 |
US11054198B2 (en) | 2018-11-07 | 2021-07-06 | Ls Mtron Ltd. | Cooling apparatus for hydrostatic transmission |
EP3726175B1 (de) * | 2019-04-17 | 2022-08-10 | TechN GmbH | Komponenten für ein fluidkühlsystem sowie fluidkühlsystem mit diesen komponenten |
JP7321763B2 (ja) * | 2019-05-15 | 2023-08-07 | ミネベアミツミ株式会社 | ブロワ装置 |
JP7321764B2 (ja) * | 2019-05-15 | 2023-08-07 | ミネベアミツミ株式会社 | ブロワ装置 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1870809A (en) * | 1929-01-09 | 1932-08-09 | Standard Oil Co California | System for lubricating machinery |
DE2306426A1 (de) * | 1973-02-09 | 1974-08-15 | Modine Mfg Co | Waermetauscher |
US4669532A (en) | 1984-04-23 | 1987-06-02 | Kabushiki Kaisha Tsuchiya Seisakusho | Heat exchanger with temperature responsive bypass |
US5014775A (en) * | 1990-05-15 | 1991-05-14 | Toyo Radiator Co., Ltd. | Oil cooler and manufacturing method thereof |
JPH06229690A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-19 | Toyo Radiator Co Ltd | オイルクーラ |
DE19750814C5 (de) * | 1997-11-17 | 2005-08-18 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmetauscher, insbesondere Ölkühler |
KR100334061B1 (ko) | 1999-06-26 | 2002-04-26 | 송기택 | 디스크형 열교환기 |
JP4432229B2 (ja) * | 1999-08-06 | 2010-03-17 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
JP2001099585A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Denso Corp | アルミニウム製熱交換器 |
FR2800125B1 (fr) * | 1999-10-20 | 2002-05-03 | Coutier Moulage Gen Ind | Dispositif de distribution et de regulation d'un liquide de refroidissement dans un circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne et son procede |
JP2001174169A (ja) | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Denso Corp | 熱交換器 |
US7004237B2 (en) * | 2001-06-29 | 2006-02-28 | Delaware Capital Formation, Inc. | Shell and plate heat exchanger |
US7077190B2 (en) | 2001-07-10 | 2006-07-18 | Denso Corporation | Exhaust gas heat exchanger |
US6935569B2 (en) * | 2001-08-31 | 2005-08-30 | Huron, Inc. | Oil cooler bypass valve |
KR100417957B1 (ko) | 2002-03-28 | 2004-02-11 | 위니아만도 주식회사 | 자동차용 수냉식 오일쿨러 |
ATE431498T1 (de) * | 2002-05-15 | 2009-05-15 | Behr Gmbh & Co Kg | Schaltbarer abgaswaermetauscher |
US6799631B2 (en) * | 2003-01-09 | 2004-10-05 | Delphi Technologies, Inc. | Heat exchanger with integrated flow control valve |
FR2853725B1 (fr) * | 2003-04-09 | 2017-06-09 | Valeo Thermique Moteur Sa | Module de refroidissement a derivation, notamment pour vehicule automobile |
KR100600561B1 (ko) * | 2004-04-29 | 2006-07-13 | 모딘코리아 유한회사 | 자동차의 엔진 오일 냉각용 수냉식 오일 쿨러 |
US7195060B2 (en) | 2005-04-01 | 2007-03-27 | Dana Canada Corporation | Stacked-tube heat exchanger |
ATE479015T1 (de) * | 2007-07-11 | 2010-09-15 | Joaeo De Deus & Filhos S A | Wärmetauscheranordnung |
JP4939345B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2012-05-23 | 本田技研工業株式会社 | 車両用オイルクーラ |
EP2427716A4 (en) * | 2009-05-09 | 2014-06-18 | Tranter Inc | HEAT EXCHANGER WITH ACCESSIBLE CORE |
DE102009050016A1 (de) * | 2009-05-27 | 2011-05-05 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmeübertragereinheit |
JP2010286202A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Denso Corp | 熱交換器 |
JP5694712B2 (ja) | 2010-09-10 | 2015-04-01 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | オイルクーラ |
KR101339250B1 (ko) * | 2012-06-11 | 2013-12-09 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 열교환기 |
US20140352921A1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | Suhong Chen | Heat exchanger with an integrated temperature control valve and side-flow tube assembly |
KR101575315B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2015-12-07 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 열교환기 |
KR101610099B1 (ko) * | 2014-04-30 | 2016-04-08 | 현대자동차 주식회사 | 캔형 열교환기 |
-
2015
- 2015-06-15 KR KR1020150084261A patent/KR101703603B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-06 JP JP2015218593A patent/JP2017003249A/ja active Pending
- 2015-11-21 US US14/948,305 patent/US9810491B2/en active Active
- 2015-11-30 EP EP15197117.3A patent/EP3115726B1/en active Active
- 2015-12-04 CN CN201510886308.5A patent/CN106246884B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106246884A (zh) | 2016-12-21 |
EP3115726A1 (en) | 2017-01-11 |
US9810491B2 (en) | 2017-11-07 |
CN106246884B (zh) | 2019-12-27 |
EP3115726B1 (en) | 2018-02-28 |
KR101703603B1 (ko) | 2017-02-07 |
KR20160147476A (ko) | 2016-12-23 |
US20160363398A1 (en) | 2016-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6552810B2 (ja) | カン型熱交換機 | |
JP6317920B2 (ja) | 車両用熱交換機 | |
JP6211357B2 (ja) | 車両用熱交換器 | |
JP2017003249A (ja) | 缶型熱交換器 | |
KR101405186B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
KR101526427B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
KR101283591B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
KR101703606B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
KR101339250B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
JP6054627B2 (ja) | 車両用熱交換器 | |
KR101284337B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
KR20130063345A (ko) | 차량용 열교환기 | |
JP2012229906A (ja) | 車両用熱交換器 | |
JP2013113579A (ja) | 車両用熱交換器 | |
KR101274247B1 (ko) | 차량용 열교환기 | |
KR101283891B1 (ko) | 차량용 열교환기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20161129 |