KR20150003878A

KR20150003878A - 어댑터 모듈을 갖는 열교환기

Info

Publication number: KR20150003878A
Application number: KR1020147033079A
Authority: KR
Inventors: 베른하드 올리에르
Original assignee: 다나 캐나다 코포레이션
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2015-01-09
Also published as: EP4310433A2; EP3869140A1; DE202012007775U1; WO2013159172A1; CN110332833A; US20150129164A1; EP2856061A4; CN104395685A; CN110332833B; US9933215B2; US10775114B2; US20180195812A1; EP2856061A1; EP4310433A3; US10222138B2; WO2013159232A1; EP3869140B1; EP2856061B1; CN104395685B; US20190154364A1

Abstract

변속기 또는 엔진 하우징과 같은 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면에 직접적으로 장착되도록 적응된 열교환기 모듈이 제공된다. 열교환기 모듈은 어댑터 모듈에 고정되어 부착된 열교환기를 포함한다. 어댑터 모듈은 하나 이상의 유체 이송 채널, 인터페이스 커넥터, 밀봉부, 및 나사 및/또는 볼트를 위한 장착 구멍을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 어댑터 모듈은 하나 이상의 보강판으로 밀봉되는 어댑터 플레이트로 구성되며, 상기 보강판은 어댑터 모듈을 열교환기에 직접적으로 납땜하기 위해 납땜 표면도 제공하며, 따라서 열교환기는 베이스 플레이트를 사용하지 않고서도 어댑터 모듈에 부착된다.

Description

어댑터 모듈을 갖는 열교환기{HEAT EXCHANGER WITH ADAPTER MODULE}

이 출원은 "어댑터 모듈을 갖는 열교환기"라는 명칭으로 2012년 4월 26일자로 출원된 국제 출원 PCT/CA2012/050263호의 장점 및 우선권을 청구한다. 상기 특허 출원의 내용은 발명의 상세한 설명에 명확히 참조 인용되었다.

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 자동차 시스템 부품의 하우징에 직접 장착을 위해 적응되는 열교환기에 관한 것이다.

복수의 적층된 열교환기 플레이트를 포함하는 플레이트-타입 열교환기는 오일과 열교환 유체 사이의 열교환을 포함하여, 다양한 목적을 위해 알려져 있다. 적층된 플레이트 열교환기를 장착하는 알려진 방법은 평탄한 스탬프형 베이스 플레이트를 스택(stack)의 한쪽 단부에, 예를 들어 바닥 단부에 장착하는 것이다. 베이스 플레이트는 보강판(shim plate)으로 또는 보강판 없이 열교환기에 납땜될 수 있다. 열교환기를 자동차 열교환기 시스템 내에 통합하기 위해, 그 후 예를 들어 베이스를 플레이트를 갖는 열교환기는 전형적으로 캐스팅된 또는 성형된 어댑터 구조물에 장착되며, 상기 어댑터 구조물은 예를 들어 추가적인 유체 라인 및/또는 커넥터를 사용하여 다시 변속기(transmission) 또는 엔진 하우징에 장착된다. 캐스팅된 또는 성형된 어댑터 구조물은 열교환기가 전체 열교환기 시스템 내에 통합되는 것을 허용하기 위해, 장착 구멍, 유체 이송 채널, 유체 피팅(fitting), 등을 포함한다. 일부 경우에 있어서, 캐스팅된 또는 성형된 어댑터 구조는 플라스틱으로 제조되며 또한 다른 경우에 있어서 이것은 구조가 매우 복잡하고 또한 고비용의 헤비-듀티(heavy-duty) 캐스팅이다. 두 경우에 있어서, 어댑터 구조는 전체 제조비용뿐만 아니라 열교환기 부품의 전체 높이 및 중량에도 기여한다.

자동차 열교환기 제조의 분야에 있어서, 공간 제한뿐만 아니라 중량 제한은 점증적으로 제한적으로 되고 있다. 따라서 전체 시스템 내에 부품의 조립 및 장착을 촉진시키기 위해 복잡성을 감소시키고 또한 전체 제조 및/또는 조립 비용을 감소시키기 위한 노력으로 부품의 적응성 및/또는 융통성(flexibility)을 증가시키기 위해 노력이 경주되고 있다. 예를 들어, 전체 시스템 내에 장착 또는 통합으로 인한 부품들 또는 부품 인터페이스의 개수의 감소는, 잠재적인 누설 지점의 개수를 감소시켜 조립 단계뿐만 아니라 테스트 요구를 감소시킨다. 또한, 부품의 복잡성의 감소 및 부품들 사이의 더욱 복잡한 유체 연결부의 개수의 감소는 비용을 절감시키도록 작용하며, 따라서 바람직하다.

자동차 열교환기 시스템에 있어서, 공간 제한을 수용 또는 조정하는 하나의 방식은, 개재형(intervening) 어댑터 또는 장착 구조물을 사용하지 않고서도 열교환기를 관련된 자동차 시스템 부품에 직접적으로 장착하는 것으로 간주하는 것이다. 예를 들어, 엔진 오일 냉각기(engine oil cooler)(EOC)가 자동차 엔진 하우징의 외부에 직접적으로 장착되는 것은 드문 경우가 아니다. 엔진 하우징의 외부에 직접적으로 장착된 EOC 의 예가 JP 2011149015호에 도시되어 있다.

엔진 하우징의 구조는 엔진 하우징의 외부에 열교환기를 직접 장착하기에는 일반적으로 다소 도전성이다. 실린더 헤드의 영역은 오일 입구 및 복귀 통로에 직접 접근할 동안 열교환기가 볼트 결합될 수 있는 평탄한 가공된 오목부를 제공한다. 그러나 열교환기를 실린더 헤드에 볼트 결합함으로써 이 영역에서 열교환기는 가공된 오목부에 브릿지(bridge)되거나 걸쳐져야만 하며, 또한 그에 따라 엔진에 내재하는 시스템의 주기적인 상대적으로 높은 압력 부하로부터의 변형을 최소화하기 위해 상대적으로 뻣뻣해야만 하며, 이것은 열교환기에 의해 브릿지된 정확한 거리에 따라 증폭되려는 경향이 있다. 따라서 열교환기를 엔진 하우징에 직접적으로 장착할 때는 전체적인 높이 및 공간 제한을 잊지 않으면서 특별한 구조적 요청에 접근할 필요가 있다.

열교환기를 엔진 하우징의 외부에 직접적으로 장착하는 것은 소정의 구조적 강성도에 부합해야 할 것을 요구하는 반면에, 다른 자동차 시스템 부품의 하우징의 구조 또한 부품 하우징에 열교환기의 직접 장착에 관련된 도전을 제공한다. 예를 들어, 변속기 하우징의 경우에 있어서, 하우징은 일반적으로 굴곡되며 또한 크기가 많이 커서, 변속기의 내부 부품에 수직으로 도입하지 않아도 넓은 일반적으로 평탄한 영역/오목부를 제공하는 것을 어렵게 한다. 또한, 변속기 오일 공급 피드 라인 및/또는 오일 포트는 일반적으로 서로 멀리 또한 이 목적을 위해 사용되는 통상적인 열교환기의 족적(footprint) 영역의 바깥쪽으로 떨어져 있다. 따라서 오일 포트의 정확한 장소/위치가 자주 변할 수 있다. 이들 요소는 변속기 오일 쿨러(transmission oil cooler)(TOC)와 같은 열교환기를 변속기 하우징의 외부에 직접 장착하는 것과 관련된 어려움에 기여한다.

따라서 자동차 시스템 부품의 하우징에 열교환기의 직접 장착을 허용하는 개선된 장착 장치를 구비한 열교환기가 요망되고 있다.

본 발명의 일 양태에 따라, 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면에 직접적으로 장착하기 위한 열교환기 모듈이 제공되며, 상기 열교환기 모듈은 상기 열교환기를 통해 교호하는 제1 및 제2 유체 경로를 형성하는 복수의 적층된 열교환 플레이트를 포함하는 열교환기; 열교환기를 통해 연장하며 또한 제1 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제1 유체 매니폴드; 열교환기를 통해 연장하며 또한 제2 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제2 유체 매니폴드; 열교환기의 단부에 부착된 제1 표면 및 상기 제1 표면과는 반대인 제2 표면을 가지며 또한 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면상에서 인터페이스 표면과 면 대 면 접촉하도록 적응된 어댑터 모듈을 포함하며, 상기 어댑터 모듈은 유체 매니폴드의 상기 쌍들 중 하나의 입구 및 출구 매니폴드 중 하나와 통신하기 위해 어댑터 모듈에 형성된 적어도 하나의 유체 이송 채널; 적어도 하나의 유체 이송 채널과 통신하며 열교환기 족적의 바깥쪽에 위치된 제1 포트; 유체 매니폴드의 상기 쌍의 입구 및 출구 매니폴드 중 다른 하나와 통신하기 위한 제2 포트를 포함하며, 상기 열교환기는 열교환 플레이트의 스택에 의해 형성된 영역에 대응하는 족적을 가지며, 상기 제1 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제1 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 제2 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제2 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 제1 및 제2 유체 포트는 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 또한 상기 자동차 부품의 하우징상에서 인터페이스 표면에 형성된 대응하는 유체 입구 및 출구 포트와 유체 연통하도록 배향 및 적응된 장착 표면을 가지며, 상기 어댑터 모듈은 상기 인터페이스 표면에서 상기 열교환기를 상기 자동차 시스템 부품에 고정하기 위해 일련의 장착 구멍을 추가로 포함하며, 상기 어댑터 모듈은 상기 열교환기와 상기 자동차 시스템 부품 사이에서 상기 열교환기의 족적의 바깥쪽에서 유체 포트를 통해 제1 및 제2 유체 중 적어도 하나를 이송한다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면에 직접적으로 장착하기 위한 열교환기 모듈이 제공되며, 상기 열교환기 모듈은 상기 열교환기를 통해 교호하는 제1 및 제2 유체 경로를 형성하는 복수의 적층된 열교환 플레이트를 포함하는 열교환기; 열교환기를 통해 연장하며 또한 제1 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제1 유체 매니폴드; 열교환기를 통해 연장하며 또한 제2 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제2 유체 매니폴드; 열교환기의 단부에 부착된 제1 표면 및 상기 제1 표면과는 반대인 제2 표면을 가지며 또한 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면상에서 인터페이스 표면과 면 대 면 접촉하도록 적응된 어댑터 모듈을 포함하며, 상기 어댑터 모듈은 어댑터 모듈에 형성되며, 유체 매니폴드의 상기 쌍들 중 하나의 입구 및 출구 매니폴드 중 하나와 직접 유체 연통하는 제1 유체 이송 채널; 상기 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 제1 유체 이송 채널과 유체 연통하는 제1 포트; 상기 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 유체 매니폴드의 상기 쌍의 입구 및 출구 매니폴드 중 다른 하나와 유체 연통하는 제2 포트; 상기 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 제1 유체 이송 채널과 유체 연통하는 제3 포트를 포함하며, 상기 열교환기는 열교환 플레이트의 스택에 의해 형성된 영역에 대응하는 족적을 가지며, 상기 제1 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제1 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 제2 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제2 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 제1 유체 이송 채널은 자동차 시스템 부품의 하우징의 인터페이스 표면에 형성된 입구 및 출구 포트와 상기 열교환기의 입구 매니폴드 사이에 유체 연통을 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면에 장착하기 위한 어댑터 모듈이 제공되며, 상기 열교환기 모듈은 열교환기의 단부에 부착하기 위한 제1 표면, 및 하우징의 외측 표면상에서 인터페이스 표면과 면 대 면 접촉하는 자동차 시스템 부품의 하우징에 직접 장착하기 위한 상기 제1 표면과는 반대인 제2 표면을 갖는 어댑터 플레이트; 어댑터 플레이트를 열교환기에 납땜하기 위해 어댑터 플레이트의 제1 표면상에 배치되는 보강판; 어댑터 플레이트에 형성되는 트라프 부분; 어댑터 플레이트의 제2 표면에 형성되며 또한 유체 이송 채널과 통신하는 제1 유체 포트; 유체 이송 채널과 상기 열교환기의 입구/출구 매니폴드 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 보강판에 형성된 매니폴드 포트; 어댑터 플레이트에 형성되며, 어댑터 모듈을 하우징에 고정하기 위해 조임 장치를 각각 수용하기 위한 복수의 보어를 포함하며, 상기 트라프 부분과 보강판은 그 사이에 유체 이송 채널을 형성하며, 상기 어댑터 플레이트는 열교환기 족적을 지나 연장하는 연장 부분을 가지며, 상기 제1 유체 포트는 연장 부분에 적어도 부분적으로 형성된다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 열교환기 모듈은 변속기 하우징에 직접적으로 장착하는데 특히 적합하며, 따라서 열교환기는 변속기 오일 쿨러(TOC)로서 기능한다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 열교환기 모듈은 엔진 하우징에 직접적으로 장착하는데 특히 적합하며, 따라서 열교환기는 엔진 오일 쿨러(EOC)로서 기능한다.

본 발명의 예시적인 실시예가 첨부한 도면을 참조하여 이제 예로서 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 열교환기 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 열교환기 모듈의 분해도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 열교환기 모듈의 어댑터 모듈의 부분을 형성하는 어댑터 플레이트의 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 어댑터 플레이트의 다른 실시예의 사시도이다.
도 4는 도 1의 열교환기 모듈의 저면도이다.
도 5는 도 1의 열교환기 모듈의 어댑터 모듈의 부분을 형성하는 보강판의 사시도이다.
도 6은 도 4의 절단선 5-5 를 따른 도면이다.
도 7은 예시적인 변속기 하우징의 외부에 장착된 도 1의 열교환기 모듈의 사시도이다.
도 7a는 도 1의 열교환기 모듈의 어댑터 모듈의 다른 실시예의 분해도이다.
도 8은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기 모듈의 사시도이다.
도 9는 도 8의 구조물의 저면도이다.
도 10은 자동차 시스템 부품의 하우징상에 직접적으로 장착된 것으로 도시된 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기 모듈의 사시도이다.
도 11은 도 10의 열교환기 모듈의 저면 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기 모듈의 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 열교환기 모듈의 부분을 형성하는 어댑터 모듈의 일부의 사시도이다.
도 14는 도 13의 어댑터 모듈의 일부의 사시도이다.
도 15는 도 12의 어댑터 모듈의 일부의 분해도이다.
도 16은 도 14의 어댑터 모듈의 다른 실시예의 일부의 하부측의 분해된 사시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기 모듈의 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 열교환기 모듈의 분해된 사시도이다.
도 19는 도 17의 열교환기 모듈의 저면 사시도이다.
도 20은 어댑터 모듈의 오일측(oil side)을 도시한 도 17의 열교환기 모듈의 일부의 분해도이다.
도 21은 어댑터 모듈의 냉각제측(coolant side)을 도시한 도 17의 열교환기 모듈의 일부의 분해도이다.

도 1에는 본 발명에 따른 열교환기 모듈(10)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 열교환기 모듈(10)은 어댑터 모듈(14)에 고정하여 부착된 열교환기(12)로 구성된다. 열교환기(12)는 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 일반적으로 안착된 접시형-플레이트(dished-plate) 열교환기의 형태이며, 또한 적층된 플레이트(16, 17) 사이에 형성된 교호하는(alternating) 제1 및 제2 유체 흐름 통로(20, 22)를 구비한 열교환기 코어를 형성하기 위해 서로 교호하여 적층 납땜된 관계로 배치된 복수의 스탬핑된(stamped) 열교환기 플레이트(16, 17)로 구성되어 있다.

도 2를 참조하여, 열교환기 모듈(10)의 분해도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 스탬핑된 열교환기 플레이트(16, 17)는 경사진 엣지 벽(26)에 의해 모든 측부상에서 둘러싸인 일반적으로 평탄한 베이스 부분(24)을 포함한다. 열교환기 플레이트(16, 17)는 하나 위에 다른 하나가 적층되며, 그 엣지 벽(26)이 안착되어 밀봉 결합된다. 각각의 열교환기 플레이트(16, 17)는 그 네 모서리 가까이에 4개의 구멍(28, 30, 32, 34)을 가지며, 그 각각은 특별한 적용이 요구될 때 열교환 유체를 위한 입구 구멍 또는 출구 구멍으로서 작용한다. 2개의 구멍(28, 30)이 플레이트(16)의 베이스 부분(24)에 대해 상승되며, 다른 2개의 구멍은 베이스 부분(24)과 동일 평면상에 형성된다. 한 쪽 플레이트(16)의 상승한 구멍(28, 30)은 인접한 플레이트(17)의 평탄한 또는 동일 평면의 구멍(32, 34)과 정렬하고 이에 대해 밀봉함으로써, 열교환기 플레이트(16, 17)를 이격시키며 또한 다른 제1 및 제2 유체 통로(20, 22)를 형성한다. 터뷸라이저(turbulizer)(35)는 본 기술분야에 알려진 바와 같이 열전달을 개선시키기 위해 각각의 제1 및 제2 유체 통로(20, 22)에서 각각의 플레이트(16, 17) 사이에 위치될 수 있다. 대안적으로, 각각의 유체 통로(20, 22)에 위치된 개별적인 터뷸라이저(35)를 갖기 보다는, 플레이트(16, 17) 자체는 본 기술분야에 알려진 바와 같이 플레이트(16, 17)의 평탄한 베이스 부분에 형성된 리브 및/또는 딤플(dimple)과 같은 열전달 증가 특징부로 형성될 수 있다. 적층된 플레이트(16, 17)의 정렬된 밀봉 구멍(28, 30, 32, 34)은 열교환기를 통해 제1 유체의 흐름을 위해 유체 통로(20)에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제1 매니폴드(36)(즉, 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드)를 형성하며, 또한 열교환기(12)를 통해 제2 유체의 흐름을 위해 유체 통로(22)에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제2 매니폴드(38)(즉, 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드)를 형성한다. 예를 들어, 만일 열교환기 모듈(10)이 오일 열교환기(즉, 변속기 오일 쿨러 또는 TOC)로서 사용되고자 한다면, 제1 및 제2 유체 중 하나는 오일이 될 수 있는 반면에, 다른 유체는 오일을 냉각(또는 가열)하기 위한 표준의 알려진 액체일 수 있다.

상부 및 바닥 또는 단부 플레이트(40, 42)는 열교환기(12)를 형성하기 위해 열교환기 플레이트(16, 17)의 스택을 둘러싼다. 특별한 용도에 따라, 단부 플레이트(40, 42)는 열교환기(12)의 내외로 제1 및 제2 유체의 입구 및 출구를 위해 제1 및 제2 유체 매니폴드의 쌍들 중 하나와 각각 유체 연통하는, 특별한 개수의 도관 개구로 설계된다. 도시된 예에 있어서, 단부 플레이트(40)는 그 내부에 형성된 2개의 도관 개구(46, 48)를 갖는 반면에, 단부 플레이트(42)는 4개의 개구(28, 30, 32, 34)를 가지며[이들 중 2개는 어댑터 모듈(14)에 의해 폐쇄/밀봉된다], 또한 일반적으로 플레이트(16, 17) 보다 미세하게 두꺼울 수 있다는 것을 제외하고는 열교환기 플레이트(16, 17)와 동일한 형태를 갖는다.

도시된 실시예에 있어서, 입구/출구 피팅(54, 56)은 보강판(43)에 의해 단부 플레이트(40)의 도관 개구(46, 48)에 고정되어 부착 또는 납땜된다. 또한, 상부 또는 단부 플레이트(40)는 필요 시 추가적인 피팅 또는 장착 브래킷(58)을 가질 수도 있으며, 이 피팅 또는 장착 브래킷(58)은 보강판(43)에 의해 단부 플레이트에 납땜될 수 있다.

전술한 타입의 열교환기는 일반적으로 본 기술분야에 알려져 있으며, 또한 예를 들어 그 교시가 여기에 참조인용된 미국 특허 제7,717,164호에 개시되어 있다. 또한, 전술한 열교환기(12)는 예시적인 목적으로 개시되었으며, 또한 본 기술분야에 알려진 바와 같이 본 발명의 열교환기 모듈(10)에 임의의 적절한 열교환기가 사용될 수 있음을 인식해야 한다.

도 1, 3, 4, 및 5에 있어서, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 어댑터 모듈(14)이 상세히 도시되어 있다. 본 실시예에 있어서, 어댑터 모듈(14)은 어댑터 플레이트(60) 및 보강판(62)으로 구성된다. 보강판(62)은 어댑터 플레이트(60)가 열교환기(12)의 단부 플레이트 또는 바닥 플레이트(42)에 직접 납땜되게 하는, 상대적으로 얇은 부드러운 납땜 클래드(clad) 알루미늄 시트이다. 어댑터 플레이트(60)는 전형적으로 가공된 알루미늄이며, 또한 보강판(62) 보다 실질적으로 두꺼우며, 또한 열교환기 플레이트(16, 17) 보다 실질적으로 두껍다. 어댑터 플레이트(60)는 보강판(62)과 함께 열교환기(12)의 한쪽 단부에, 예를 들어 바닥에 납땜되는 제1 표면(64)을 갖는다. 도면에 도시된 바와 같이, 열교환기(12)는 적층된 열교환기 플레이트(16, 17)의 베이스 부분(24)에 의해 형성된 영역에 대응하는 "족적"을 가지며, 어댑터 모듈(14)은 열교환기(12)의 족적 영역 내에서 열교환기(12)에 고정되어 부착된다. 본 실시예에 있어서, 어댑터 모듈(14)은 하기에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 열교환기(12)의 족적을 지나 연장하는 적어도 일부를 갖는다.

어댑터 플레이트(60)는 그 제1 표면(64)에 트라프(trough) 부분(66)을 추가로 형성하며, 이것은 보강판(62)과 조합하여 유체 이송 채널(68)을 형성한다. 유체 이송 채널(68)은 열교환기(12)의 족적 내에 위치된 보강판(62)에서 도관 개구(40)를 통해 열교환기의 유체 매니폴드들(38) 중 하나와 통신하는 한쪽 단부, 및 어댑터 모듈(14)의 연장 부분 또는 연장 아암(69)에서 열교환기로부터 멀리 연장하는 다른 쪽 단부를 갖는다. 트라프 부분(66)은 트라프 부분의 반대쪽 단부에[즉, 어댑터 모듈(14)의 연장 부분(69)에서 열교환기(12)의 족적 외측에] 형성된 유체 포트(72)를 가지며, 상기 유체 포트(72)는 자동차 시스템 부품의 하우징의 대응하는 유체 포트(즉, 변속기 하우징의 오일 포트)에 직접 삽입 및 장착되도록 적응된다. 어댑터 플레이트(60)는 보강판(62)에 형성된 대응하는 개구(78)와 정렬되는, 그 내부에 형성된 다른 유체 개구 또는 유체 포트(76)를 갖는다. 유체 포트(76)는 열교환기(12)의 매니폴드들(38) 중 하나와 부품 하우징의 대응하는 유체 포트 사이에 다른 직접적인 유체 연결을 제공한다. 따라서 열교환기를 통해 흐르는 유체들 중 하나가 궁극적으로 어댑터 모듈(14)을 통해 열교환기(12)로 출입할 것이다. 또한, 어댑터 플레이트(60)는 그 내부에 형성된 복수의 보어(80)를 가지며, 그 각각은 열교환기 모듈(10)을 하우징에 고정하기 위해 조임(fastening) 장치(즉, 볼트)를 수용하기 위해 부품 하우징상에 제공된 각각의 보어 또는 장착 구멍과 정렬된다.

도 7은 변속기 하우징(11)의 예시적인 실시예의 외부에 직접적으로 장착되는 열교환기 모듈(10)을 도시하고 있다. 따라서 열교환기 모듈(10)이 변속기(11)의 하우징에 직접적으로 장착된 변속기 오일 쿨러(TOC)인 작동에 있어서, 제2 유체는 변속기 하우징으로부터 빠져나오고 또한 어댑터 플레이트(60)에서 유체 포트(76)에 직접적으로 결합되는 변속기 하우징상의 유체 포트를 통해 열교환기 모듈(10)에 들어가는 변속기 오일일 것이다. 오일은 보강판(62)의 개구(78)를 통해 열교환기에 들어가며, 또한 입구 매니폴드(38)를 거처 유체 통로(22)를 통해 출구 매니폴드(38)로 분배된다. 그후 변속기 오일은 열교환기(12)를 빠져나와 보강판(62)의 유체 포트(70)를 통해 어댑터 모듈(14)에 들어가고, 어댑터 모듈(14)의 유체 이송 채널(68)[또는 어댑터 플레이트(60)의 트라프 부분(66)]을 이동하여 어댑터 모듈(14) 상의 바깥쪽 유체 포트(72), 즉 열교환기(12)의 족적 외측에 있으며 열교환기(12)의 입구/출구 매니폴드 포트들 중 하나에 직접 연결되지 않는 유체 포트를 통해 변속기에 들어간다. 변속기 오일을 냉각(또는 가열)하기에 적절한 유체는 변속기 오일의 흐름과는 일반적으로 반대인 방향으로 대응하는 입구 및 출구 매니폴드(36)에 결합된 입구 및 출구(56, 58)를 통해 열교환기(12)를 통해서도 흐를 것이다. 따라서 유체 이송 채널(68)및 유체 포트(72)는 유체 포트가 적어도 부분적으로 열교환기(12)의 족적 외측에 있기 때문에 어댑터 모듈(14)의 제2 표면에 위치된 유체 포트와 열교환기 내의 유체 매니폴드들 중 하나 사이에 간접적인 유체 연결을 제공하는 것을 인식해야 한다.

열교환기(12)를 통해 순환하는 유체의 특별한 예가 설명되었지만, 이것은 제한적인 것으로 의도되지 않으며 또한 열교환기 및/또는 관련된 자동차 시스템 부품의 특별한 구조에 따른 변화는 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 열교환기 모듈을 통해 상이한 유체 패턴/순환으로 나타날 수 있음을 인식해야 한다.

어댑터 모듈(14)은 복수의 보어(80) 및 유체 포트가 일반적으로 동일한 평면에 위치되는 상대적으로 평탄한 구조로 도시되었지만, 어댑터 모듈(14)은 특별한 적용에 기초하여 이것이 고정되고자 하는 자동차 부품 하우징의 외측 표면에 삽입되도록 수정될 수 있음을 인식해야 한다. 특히, 어댑터 플레이트(60)의 연장 부분 또는 연장 아암(69)은 어댑터 모듈(14) 상의 유체 포트(72, 76)(예를 들어)와 부품 하우징 상의 대응하는 유체 포트 사이의 직접적인 연결을 허용하기 위해 어댑터 모듈(14)이 부품 하우징상의 요구된 위치로 연장하는 것을 보장할 필요에 따라 크기 및 각도를 가질 수 있다. 따라서 어댑터 모듈(14)의 특정한 형상 및/또는 크기는 부품 하우징 상에 제공된 구조 및 대응하는 결합 표면(들)에 다소 의존한다. 예를 들어, 변속기 하우징의 경우에 있어서, 오일 포트는 전형적으로 이 목적을 위해 사용되는 통상적인 열교환기 또는 오일 쿨러의 "족적" 보다 일반적으로 큰 영역 위에서 전형적으로 서로 이격된다. 전술한 열교환기 모듈(10)의 예시적인 실시예는 "외측" 유체 연결을 허용하는 연장 부분(69)을 갖는 어댑터 모듈(14)에 열교환기를 직접적으로 납땜함으로써 이 문제에 접근하고 있다.

또한, 전술한 어댑터 모듈(14)이 일반적으로 평탄한 구조를 갖지만, 어댑터 모듈(14)은 하우징의 굴곡된 외측 표면을 수용하도록 굴곡될 수도 있음을 인식해야 한다. 따라서 어댑터 모듈(14)은 어댑터 모듈(14)과 외측 하우징 상의 다양한 표면 사이에 다양한 접촉 지점을 제공하기 위해, 그 제2 표면으로부터 연장하는 돌출부 및/또는 돌기가 형성될 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 어댑터 플레이트(60)는 열교환기(12)의 전체 "족적" 또는 베이스 영역을 덮을 필요가 없으므로, 따라서 열교환기 모듈(10)의 바닥 또는 단부면은 층을 이루어 형성되거나(tiered) 또는 멀티-레벨(multi-level) 표면일 수 있다. 다른 실시예에서(도 3a에 도시된 바와 같이), 어댑터 플레이트(60)는 열교환기(12)의 전체 "족적" 또는 베이스 영역을 덮을 수 있으며, 그 바닥 표면은 멀티-레벨 표면으로서 형성된다.

도 2, 4, 및 6에 있어서, 제2 표면 또는 어댑터 모듈(14)과 유체 포트(72, 76)와의 장착 인터페이스가 더욱 상세히 도시되어 있다. 밀봉 홈(82)은 o-링 또는 본 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 수단과 같은 밀봉부 또는 밀봉 수단을 수용하기 위해 각각의 유체 포트(72, 76) 둘레로 제공된다. 밀봉 수단(83)은 변속기 하우징과 같은, 이것이 삽입되는 자동차 시스템 부품의 하우징과 열교환기 모듈(10) 사이에 타이트한 유체 연결을 제공한다. 스탬프형 베이스 플레이트 또는 장착 플레이트를 갖는 열교환기가 다시 자동차 시스템 부품 하우징에 장착되는 플라스틱 캐스트 또는 성형 구조물에 고정되는 종래 기술의 구조에 있어서, 열교환기와 플라스틱 구조물 사이 모두에, 또한 플라스틱 구조물과 자동차 시스템 부품 사이에 밀봉 인터페이스가 요구된다. 따라서 모두 테스팅을 요구하는, 2개의 잠재적인 고장/누설 지점을 일으키는 2개의 독립적인 밀봉부 세트가 요구된다. 본 실시예에 있어서, 열교환기 모듈(10)과 이것이 삽입되는 부품의 하우징 사이에는 오직 한 세트의 밀봉부만 요구된다.

전술한 어댑터 모듈(14)이 도면에는 오직 하나의 유체 채널(68) 및 2개의 유체 포트(72, 76)를 갖는 것으로 도시되었지만, 어댑터 모듈은 특별한 용도에 따라 추가적인 유체 채널 및/또는 유체 포트를 포함하도록 수정될 수 있음을 인식해야 한다. 따라서 어댑터 모듈은 예를 들어 하나 이상의 제어 밸브(들)[즉, 열 바이패스 밸브(들)] 또는 필터와 같은 추가적인 부품들을 수용하도록 수정될 수 있다.

전술한 열교환기 모듈(10)은 다양한 다른 열교환기 장착 구조물에 비해 전체적인 부품 높이 및 중량의 감소를 제안하고 있음을 인식해야 한다. 특히, 전술한 바와 같이, 어댑터 모듈(14)은 통상적인 열교환기 베이스 플레이트 또는 장착 플레이트를 사용하지 않고서도 열교환기(12)의 바닥 또는 단부 플레이트(42)에 직접 납땜되며, 그에 따라 열교환기 모듈(10)의 전체 패키징 높이 및 중량을 감소시킨다. 통상적인 베이스 플레이트 또는 장착 플레이트의 제거로 인해 제조비용도 감소될 수 있다. 따라서 어댑터 모듈이 유체 이송 채널(들) 및 유체 포트, 밀봉부, 및 그 내부에 형성된 모든 부착 구멍을 통합하고 있기 때문에, 열교환기를 자동차 시스템 부품에 장착하기 위해 전형적으로 사용되는 2차적인 플라스틱 또는 헤비-듀티 캐스트 또는 성형된 어댑터 구조의 사용은 부품의 전체적인 패키지 높이 및 중량의 감소를 요구하지 않는다. 또한, 열교환기의 족적을 지나 연장하는 어댑터 모듈(14)을 가짐으로써 열교환기 모듈(10)에 융통도(a degree of flexibility) 또는 조정도(a degree of adjustability)를 부여하는데, 그 이유는 유체 포트 및/또는 유체 연결 지점이 열교환기의 족적의 외측에 위치될 수 있기 때문이다.

도 7a는 전술한 어댑터 모듈(14)의 다른 실시예 또는 변형예를 도시하고 있으며, 거기에서 어댑터 모듈(14)은 일련의 층상(layered) 플레이트로 구성되어 있다. 특히, 단일의 어댑터 플레이트(60) 및 대응하는 보강판(62)으로 형성되기 보다는, 이 실시예의 어댑터 모듈(14)은 보강판(62)과 베이스 플레이트(63) 사이에 협지된 어댑터 플레이트 또는 채널 플레이트(60)로 구성되며, 상기 베이스 플레이트(63)는 어댑터 또는 채널 플레이트(60)의 제2 또는 바닥 표면에 직접적으로 또는 중간 보강판(65)에 의해 부착된다. 중간 보강판(65)은 그 내부에 형성된 동일한 대응하는 개구를 갖는 어댑터 플레이트(60) 및 베이스 플레이트(63)의 형상을 모방하고 있으며, 또한 2개를 함께 납땜하도록 작용한다. 이 실시예에서, 어댑터 플레이트(60)에는 절결부의 형태인 트라프 부분(66), 보강판(62), 유체 이송 채널(68)을 함께 형성하는 어댑터 플레이트(60) 및 베이스 플레이트(63)가 형성되어 있다. 도 7a에 도시된 어댑터 모듈(14) 층상 플레이트 구조는 도 1-7에 도시된 실시예에 대해 제조 장점 및/또는 비용 절감을 제안할 수 있는데, 그 이유는 어댑터 모듈(14)이 복잡한 가공된 단일의 또는 일체형 어댑터 플레이트가 아니라 일련의 스탬프형 또는 형성된 플레이트로 구성되기 때문이다.

도 8 및 9에 있어서, 이제 본 발명에 따른 열교환기 모듈(100)의 다른 예시적인 실시예가 설명될 것이며, 거기에서 유사한 도면부호는 100 의 단위로 증가되어 유사한 특징부를 표시하는데 사용된다. 본 실시예에 있어서, 열교환기(112)는 그 한쪽 단부에 고정되어 부착된 베이스 플레이트(184)를 포함한다. 베이스 플레이트(184)는 열교환기 플레이트(116, 117) 보다 실질적으로 두꺼운 스탬프형 플레이트일 수 있다. 베이스 플레이트(184)는 전형적으로 열교환기의 단부에 직접 납땜되거나, 또는 중간 보강판(도시되지 않음)에 의해 열교환기(112)에 납땜된다. 어댑터 모듈(114)은 그 내부에 형성된 유체 이송 채널(168)로 완전히 둘러싸인 모듈이다. 본 실시예에 있어서, 어댑터 모듈(114)은 베이스 플레이트(184)에 제공된 대응하는 보어와 정렬하기 위한 제1 세트의 보어(181), 및 자동차 시스템 부품의 하우징상의 대응하는 보어와 정렬하기 위한 제2 세트의 보어(180)를 갖는다. 따라서 본 실시예에 있어서, 어댑터 모듈(114)의 제1 표면과 제2 표면(164, 165) 모두는 2개의 분리된 장착 인터페이스들 사이에 밀봉부(즉, o-링)를 제공하기 위해 유체 포트 또는 도관 개구(172, 176)의 각각의 둘레에 밀봉 홈(182)(도시되지 않은 제1 표면 홈)을 갖는다.

다시 한번, 전술한 그리고 관련 도면에 도시된 어댑터 모듈(114)은 오직 하나의 유체 채널(168) 및 2개의 유체 포트(172, 176)를 갖고 있지만, 어댑터 모듈(114)은 특별한 용도에 따라 추가적인 유체 채널 및/또는 유체 포트를 포함하도록 수정될 수 있음을 인식해야 한다.

도 10 및 11에 있어서, 본 발명에 따른 열교환기 모듈(200)의 다른 예시적인 실시예가 설명될 것이며, 거기에서 유사한 도면부호는 200 의 단위로 증가되어, 유사한 특징부를 표시하는데 사용된다.

더욱 복잡한 유체 연결, 유체 채널 및/또는 추가적인 특징부/부품(즉, 밸브, 필터, 등)이 요구되는 특별한 용도에 있어서, 도 1-9에 관해 전술한 어댑터 모듈(14, 114)을 위해 가공된 또는 캐스팅된 알루미늄 구조물과 관련된 비용은 바람직하지 않을 수 있다. 이런 경우에, 열교환기 모듈(200)은 열교환기(212) 및 어댑터 모듈(214)로 구성되며, 상기 어댑터 모듈(214)은 어댑터 플레이트(260) 및 장착 플레이트(290)로 구성된다. 어댑터 플레이트(260)는 도시된 실시예에서는 일반적으로 열교환기(212)의 족적의 크기 및 형상에 대응하는 보강판(292)의 형태인 베이스를 갖지만, 다른 다양한 구성이 사용될 수 있다. 유체를 열교환기(212)로부터 변속기와 같은 자동차 시스템 부품으로 제어 또는 지향/전달하기 위한 개별적인 부품 및/또는 어댑터(294)는 보강판(292)의 한쪽에 개별적으로 납땜된다. 보강판(292)은 열교환기(212)의 유채 매니폴드(236, 238)와 다양한 부품 및/또는 어댑터(294) 사이에 유체 연통을 허용하기 위해 그 내부에 유체 개구(도시되지 않음)를 갖는다. 자동차 시스템 부품에 유체 연결을 제공하는 다양한 부품 및/또는 어댑터(294)는 보강판(292) 상에 위치되며, 또한 부품 및/또는 어댑터(294)와 부품 하우징 상의 대응하는 유체 포트 사이에 직접적인 연결을 허용하도록 배향될 수 있다. 예를 들어, 하우징으로의 직접적인 연결을 허용하기 위해, 어댑터(294)는 부품 하우징 상에서 대응한 유체 포트와 수직으로 또는 축방향으로 정렬되는 그 자유 단부에 유체 개구를 제공하도록, 보강판(292) 상에 구성 및 배치되어야만 한다. 그렇지 않으면, 부품 하우징상의 유체 포트를 어댑터(294)의 자유 단부에 제공된 대응하는 유체 개구에 연결하기 위해, 추가적인 커넥터 및/또는 배관이 요구될 것이다. 부품/어댑터(294)를 보강판(292) 및 열교환기(212)에 직접적으로 납땜함으로써 유체 포트에 직접적인 연결을 위해 어댑터(294)가 배치될 때, 어댑터 플레이트(260)와 자동차 시스템 부품 하우징 인터페이스(들) 사이에는 오직 한 세트의 밀봉부만 요구된다.

도 10 및 11에 도시된 어댑터(294)는 열교환기(212)의 족적을 단지 미세하게 지나 연장하는 것으로 도시되었지만, 어댑터(294)의 크기 및 형상은 유체 포트/연결이 적절한 위치에 제공되는 것을 보장하도록 특별한 용도에 기초하여 변화될 수 있음을 인식해야 한다. 대안적으로, 전술한 바와 같이, 부품 하우징 상의 유체 포트를 대응하는 부품/어댑터(294)의 대응하는 유체 포트/개구에 연결하기 위해 추가적인 배관 및/또는 커넥터가 사용될 수 있다.

전술한 어댑터 모듈(214)을 자동차 시스템 부품 하우징의 외측 표면에 고정하기 위해, 장착 플레이트(290)가 제공된다. 장착 플레이트(290)는 보강판(292)에 납땜되며, 또한 보강판에도 납땜되는 다양한 부품/어댑터들(294) 사이에 삽입되도록 구성된다. 장착 플레이트(290)는 부품 하우징 상의 대응하는 장착 구멍과 정렬하기 위해 복수의 보어(296)를 갖는다. 장착 플레이트(290)는 보어(296)가 다양한 표면에 제공되도록 적응 및 구성될 수 있으며, 그 일부는 다양한 축방향을 가질 수 있으며, 그에 따라 열교환기 모듈(200)을 다양한 부품 하우징에 적응시킬 큰 융통성을 제공한다.

도 10 및 11과 관련하여 전술한 예시적인 실시예는 자동차 시스템 부품이 변속기이고 또한 열교환기가 변속기 오일 쿨러(TOC)일 때 특히 적합한데, 그 이유는 유체 연결부/어댑터(294)가 통상적인 스탬프형 열교환기 베이스 플레이트 또는 장착 플레이트를 사용하지 않고서도 보강판(292)에 의해 열교환기(212)의 베이스에 직접적으로 납땜되기 때문이다. 변속기와 관련된 주기적인 부하/압력이 다른 부품들(즉, 엔진 하우징)과 관련된 부하/압력 보다 다소 적기 때문에, 통상적인 베이스 플레이트 또는 장착 플레이트에 의해 제공된 추가적인 구조적 강성도(rigidity)가 필수적으로 요구되지 않는다. 이것은 열교환기(212)에 다양한 어댑터(294)의 직접 납땜을 허용하며, 또한 자동차 시스템 부품 하우징에 열교환기 모듈(200)의 직접 장착을 허용하는 반면에, 전체적인 패키지 높이의 감소를 제안하는데, 그 이유는 베이스 플레이트 및 플라스틱 어댑터 구조가 제거되기 때문이며, 또한 어댑터(294)가 변속기 하우징상의 카운터 표면에 적합/삽입되도록 선택될 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 열교환기 모듈(300)의 다른 예시적인 실시예가 도 12-15에 도시되어 있으며, 또한 하기에 상세히 설명되는데, 거기에서 유사한 도면부호는 300 의 단위로 증가되어, 유사한 특징부를 식별하는데 사용된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 열교환기 모듈(300)은 어댑터 모듈(314)에 고정되어 부착된 열교환기(312)로 구성된다. 본 실시예에서, 열교환기 모듈(300)은 자동차 엔진 하우징(또는 캐스팅)의 외부에 직접 장착에 특히 적합하며, 따라서 엔진 오일 쿨러(EOC)로서 기능한다. 그러나 열교환기 모듈(300)은 여기에 개시된 다른 예시적인 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 다른 목적 또는 용도를 위해 적응될 수 있음을 인식해야 한다.

본 실시예에서, 어댑터 모듈(314)은 층상 플레이트 구조물이며, 또한 제1 보강판(362)에 의해 열교환기(312)의 베이스에 직접 납땜되는 제1 어댑터 플레이트(360)로 구성된다. 제2 어댑터 플레이트(360')는 제2 보강판(362')에 의해 제1 어댑터 플레이트(360)의 반대쪽 표면에 직접 납땜된다. 따라서 제1 어댑터 플레이트(360)는 본질적으로 제1 및 제2 보강판들(362, 362') 사이에 협지된다. 어댑터 모듈(314)을 형성하는데 사용된 모든 플레이트(362, 362', 360')는 일부 알려진 통상적인 복잡한 캐스팅 어댑터 구조물에 비해, 상대적으로 구조가 간단하며 또한 제조하기가 상대적으로 용이하다.

제1 어댑터 플레이트(360)는 엔진 하우징에 열교환기 모듈(300)의 직접적인 장착에 요구되는 구조적 강성도를 제공하는 상대적으로 두꺼운 가공된 또는 형성된 알루미늄 플레이트이지만, 보강판(362, 362')은 실질적으로 어댑터 플레이트(360) 보다 얇으며 또한 납땜 클래드 알루미늄으로 제조된다. 제1 어댑터 플레이트(360)는 제1 어댑터 플레이트(360) 내에 절결부 형태의 트라프 부분(366)을 포함한다. 절결부 또는 트라프 부분(366)은 어댑터 모듈(314)의 연장 아암 또는 연장 부분(369) 내로 연장한다. 제1 어댑터 플레이트(360)의 절결부 또는 트라프 부분(366)은 보강판(362, 362')이 본질적으로 유체 이송 채널(368)을 형성하기 위해 절결부 또는 트라프 부분(366)을 둘러쌀 때, 제1 및 제2 보강판(362, 362')과 함께 어댑터 모듈(314)에 적어도 하나의 유체 이송 채널(368)을 형성한다. 이전에 설명된 실시예에서처럼, 유체 이송 채널(368)의 한쪽 단부는 제1 보강판(362)에 형성된 대응하는 개구(도시되지 않음)를 통해 열교환기(312)의 유체 매니폴드 중 하나(즉, 예를 들어 오일 입구 매니폴드)와 통신한다. 유체 이송 채널(368)의 다른 쪽 단부는 어댑터 모듈(314)의 연장 부분(369) 내로 연장하며, 또한 자동차 시스템 부품 하우징(즉, 엔진 하우징 상의 엔진 오일 출구) 상의 대응하는 유체 포트로의 유체 연결을 위해 적응된다. 따라서 연장 부분(369)은 열교환기 내에서 유체 매니폴드들 중 하나로 간접적인 유체 연결을 제공한다(즉, 열교환기 코어의 족적의 또는 경계부의 적어도 부분적으로 외측에).

또한, 제1 어댑터 플레이트(360)는 그 각각이 열교환기(312)의 유체 매니폴드들 중 분리된 하나와 유체 연통하는 2개의 추가적인 유체 개구(304, 306)를 갖는다. 도시된 특정한 실시예에서, 유체 개구(306)는 제1 보강판(362)에 형성된 대응하는 개구(도시되지 않음)를 통해 열교환기의 오일 출구 매니폴드와 통신하며, 또한 제2 보강판(362')과 제2 어댑터 플레이트(360')[개구(376) 참조] 모두에서 대응하는 개구를 통해 엔진 하우징 상의 대응하는 유체 포트(즉, 오일 입구 포트)에 결합된다. 유체 개구(304)는 제1 보강판(362)에 형성된 대응하는 개구(도시되지 않음)를 통해 열교환기(312)로부터 냉각제 입구 매니폴드와 통신하며, 또한 제2 보강판(362') 및 제2 어댑터 플레이트(360')[개구(308) 참조]에서 대응한 개구를 통해 엔진 하우징 상의 대응하는 유체 포트(즉, 냉각제 입구 포트)에 결합된다.

열교환기 모듈(300)을 통해 순환하는 유체의 특별한 실시예가 설명되었지만, 당업자라면 이것은 제한하는 것으로 의도되지 않으며 또한 열교환기 모듈(300)을 통한 정확한 유체 회로의 변형 및 열교환기(312) 및/또는 어댑터 모듈(314)에 제공된 유체 포트의 개수 및 위치는 열교환기(312)의 특별한 구조 및 열교환기 모듈(300)의 특별한 적용에 따를 것임을 인식해야 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 제2 어댑터 플레이트(360')는 일반적으로 제1 어댑터 플레이트(360) 보다 얇으며, 또한 일반적으로 제1 어댑터 플레이트(360)의 형상에 대응한다. 제2 어댑터 플레이트(360')는 제2 어댑터 플레이트(360')의 바닥 또는 제2 표면(365)으로부터 연장하는 적어도 하나의 원통형 돌출부(321)를 포함하며, 상기 원통형 돌출부(321)의 개방 단부는 어댑터 모듈(314)의 외측 유체 포트(372)로서 작용한다. 원통형 돌출부(321)는 유체(즉, 엔진 오일)의 열교환기(312)로의 흐름을 제어하기 위해, 드레인-방지 밸브 또는 열 바이패스 밸브와 같은 밸브 부품(323)을 수용하도록 적응된다. 밸브 부품(323)은 원통형 돌출부(321)와 나사식으로 결합될 수 있거나, 또는 본 기술분야에 알려진 바와 같이 임의의 적절한 방식으로 원통형 돌출부 내에 수용될 수 있다. 예를 들어, 밸브 부품(323)은 원통형 돌출부(321) 내로 압입될 수 있으며, 또한 조립 후 원통형 돌출부(321)의 하부 엣지에 형성된 만입부(indentation)에 의해 연장된 보강판(362)과 원통형 돌출부(321) 사이에서 제 위치에 고정되거나 또는 클램핑된다.

일부 실시예에서, 원통형 돌출부(321)는 제2 어댑터 플레이트(360') 내에 직접적으로 형성되며(도 14에 도시된 바와 같이), 또한 다른 실시예에서 원통형 돌출부(321), 예를 들어 도 16에 도시된 바와 같이 외측 유체 포트(372)를 형성하기 위해 어댑터 플레이트(360')에 형성된 대응하는 개구(372')와 정렬하여 납땜되거나[보강 링(321')에 의해] 또는 그렇지 않으면 제2 어댑터 플레이트(360')의 외측 표면에 부착되는 분리된 부품으로부터 형성될 수 있다.

제1 및 제2 어댑터 플레이트(360, 360')는 모두 그 외주 둘레에 모두 자동차 시스템 부품 하우징(즉, 엔진 하우징)에서 대응하는 개구와 각각 정렬하는 복수의 보어(380)를 가지며, 또한 열교환기 모듈(300)을 부품 하우징에 고정하기 위한 조임 장치(볼트와 같은)를 수용하도록 적응된다.

전술한 또한 관련 도면에 도시된 어댑터 모듈(314)은 오직 하나의 유체 이송 채널(368)을 가지며 또한 그 바닥 또는 장착 표면(365)에 형성된 3개의 유체 포트(372, 376, 308)를 갖지만, 어댑터 모듈(314)은 특별한 용도에 따라 추가적인 유체 채널 및/또는 유체 포트의 상이한 배치를 포함하도록 수정될 수 있음을 인식해야 한다. 따라서 어댑터 모듈(314)은 예를 들어 추가적인 밸브 부품 및/또는 필터와 같은 추가적인 부품을 수용하도록 추가로 수정될 수 있다.

또한, 도 12-16과 관련하여 전술한 실시예는 엔진 하우징의 외부에 직접 장착되는 엔진 오일 쿨러의 내용에 대해 설명되었지만, 어댑터 모듈(314)은 다른 용도를 위해 사용하도록 수정 및/또는 적응될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 제1 어댑터 플레이트(360)는 상대적으로 두꺼운 플레이트이며, 또한 열교환기를 엔진 하우징에 장착하는데 필요한 소정의 구조적 강성도를 제공한다. 그러나 소정의 구조적 강성도가 필요하지 않는 경우에, 플레이트의 두께 및/또는 재료가 변할 수 있다. 또한, 일부 경우에 있어서, 제2 어댑터 플레이트(360')가 납땜-클래드 재료로 형성될 수 있을 때 제2 보강판(362')을 제거하는 것이 적절할 수도 있다.

도 17-21을 참조하여, 본 발명에 따른 열교환기 모듈(400)의 다른 예시적인 실시예가 도시된다. 열교환기 모듈(400)은 이것 또한 일반적으로 층상 플레이트 구조를 가지며 또한 자동차 엔진 하우징(또는 케이싱)의 외부로의 직접적인 장착에 특히 적합하다는 점에서, 도 12-16과 관련하여 전술한 열교환기 모듈(300)과 구조적으로 유사하며, 그에 따라 본 실시예에서 엔진 오일 쿨러(EOC)로서 기능할 수 있다. 그러나 열교환기 모듈(400)은 본 발명의 범위 내에서 다른 목적 또는 용도를 위해 적응될 수 있음을 인식해야 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 열교환기 모듈(400)은 어댑터 모듈(414)에 고정된/부착된 열교환기(412)로 구성된다. 어댑터 모듈(414)은 제1 어댑터 플레이트 또는 채널 플레이트(460) 및 제2 어댑터 플레이트 또는 베이스 플레이트(460')를 포함하는 층상 플레이트 구조물이다. 제1 어댑터 플레이트 또는 채널 플레이트(460)는 제1 보강판 또는 연장된 보강판(462)에 의해 열교환기(412)의 단부에 납땜된다[그 이유는 이것이 트라프 부분(466)을 둘러싸기 위해 열교환기(412)의 족적을 지나 연장하기 때문이다]. 제2 어댑터 플레이트(460')는 제1 어댑터 플레이트(460)의 제2 또는 바닥 표면에 직접적으로 또는 제2 또는 중간 보강판(462')에 의해 납땜된다.

제1 어댑터 플레이트 또는 채널 플레이트(460)는 상대적으로 두꺼운 가공된, 스탬프된, 또는 형성된 알루미늄 플레이트이다. 제2 어댑터 플레이트(460')는 제2 어댑터 플레이트 또는 베이스 플레이트(460')가 제1 어댑터 플레이트(460)만큼 두껍지는 않을 수 있더라도, 유사하게 형성된 플레이트이다. 제1 및 제2 어댑터 플레이트(460, 460')는 열교환기 모듈(400)을 엔진 하우징에 직접 장착하기 위해 요구되는 구조적 강성도를 함께 제공한다. 제1 및 제2 보강판(462, 462')은 본 기술분야에서 일반적으로 인식되는 것처럼 어댑터 플레이트(460, 460') 보다 실질적으로 얇으며, 또한 전형적으로 어댑터 모듈(400)을 형성하기 위해 제1 및 제2 어댑터 플레이트(460, 460')를 그 층상 관계로 함께 납땜하기 위한 납땜 클래드 알루미늄으로 제조된다.

제1 어댑터 플레이트 또는 채널 플레이트(460)는 열교환기 코어의 외주를 지나 연장하는 연장 아암 또는 연장 부분(469)을 제공하기 위해 열교환기(412)의 족적 보다 크다. 절결부의 형태인 트라프 부분(466)은 제1 어댑터 플레이트 또는 채널 플레이트(460)로 형성되며, 또한 제1 어댑터 플레이트(460)의 연장 아암 또는 연장 부분(466)으로 연장한다. 플레이트들이 그 적층된 또는 층상 배치로 배치될 때, 제1 어댑터 또는 채널 플레이트(460)는 제1 유체 이송 채널(468)을 형성하기 위해 제1 보강판(462) 및 제2 어댑터 플레이트(460')가 본질적으로 절결부 또는 트라프 부분(466)을 둘러쌀 때, 제2 어댑터 플레이트 또는 베이스 플레이트(460') 및 제1 보강판(462)과 함께 제1 유체 이송 채널(468)을 형성한다. 전술한 실시예에처럼, 제1 유체 이송 채널(468)의 한쪽 단부는 열교환기(412)의 입구/출구 매니폴드들 중 하나와 통신한다. 열교환기 모듈(400)이 엔지 하우징에 직접 장착된 EOC 로서 사용하도록 적응된 본 실시예에 있어서, 제1 유체 이송 채널(468)은 열교환기(412)로의 오일 입구 매니폴드와 통신한다.

제2 어댑터 플레이트 또는 베이스 플레이트(460')는 일반적으로 제1 어댑터 플레이트(460)와 동일한 형상을 가지며, 또한 어댑터 모듈(414)의 연장 부분(466) 내로 연장하는 제1 유체 이송 채널(468)과 직접적으로 통신하는 그 내부에 형성된 1차적인(primary) 또는 주 유체 개구(461)를 갖는다. 본 실시예에 있어서, 주 유체 개구(461)는 그 바닥으로부터 멀리 연장하는 원통형 돌출부(421)에 의해 제2 어댑터 플레이트(460')에 부착되거나 또는 그렇지 않으면 고정된다. 원통형 돌출부(421)의 자유 단부(472)는 엔진 하우징 상의 엔진 오일 출구에 직접 삽입되거나 또는 직접 장착되도록 적응된다. 드레인-방지 밸브 형태의 밸브 부품(423)은 어댑터 모듈(414) 내로의/어댑터 모듈(414)로부터의 유체 흐름을 제어하기 위해 어댑터 모듈(414)로의 오일 입구로서 작용하는 원통형 돌출부(421) 내에 삽입된다. 특히, 밸브 부품(423)이 드레인-방지 밸브의 형태일 때, 밸브 부품(423)은 중력에 대해 유체 개구(472)를 통해 어댑터 모듈(414) 내로의 일방향 흐름을 허용하도록 의도된다. 따라서 드레인-방지 밸브는 중력에 의해 유체가 동일한 유체 개구(472), 즉 오일 입구를 통해 어댑터 모듈(414)로부터 어댑터 모듈(414) 내로 흐르는 것을 방지하도록 작용한다.

제1 보강판(462)은 어댑터 플레이트(460)의 상부에 위치되며, 또한 일반적으로 열교환기(414)의 바닥과 동일한 형상을 갖지만, 그러나 트라프 또는 절결 부분(466)을 형성하여 제1 유체 이송 채널(468)을 형성하도록 열교환기 코어의 족적을 지나 연장하는 부분(469')을 갖는다. 따라서 제1 보강판(462)은 연장된 보강판으로도 지칭될 수 있는데, 그 이유는 이것이 열교환기의 경계부 또는 족적을 지나 연장하기 때문이다. 또한, 제1 보강판은 열교환기(414)의 오일 입구 매니폴드와 유체 이송 채널(468) 사이에 직접적인 유체 연통을 제공하기 위해 유체 개구(465)를 갖는다.

제1 보강판(462), 제1 어댑터 플레이트(460), 중간 보강판(426')(사용될 경우), 및 제2 어댑터 플레이트(460')는 모두 플레이트들이 그 적층된 또는 층상의 배치로 배치될 때, 서로 모두 정렬되는 적어도 2개의 추가적인 유체 개구(404, 406)를 갖는다. 정렬된 유체 개구(404, 406)는 열교환기(414)와 관련된 각각의 입구/출구 매니폴드들 사이에 유체 연통을 제공한다. 특정한 도시된 실시예에 있어서, 유체 개구(406)는 열교환기(412)의 출구 매니폴드와 직접 통신하며, 유체 개구(404)는 열교환기(414)의 냉각제 입구 매니폴드와 직접 통신한다. 따라서 열교환기 모듈(400)이 엔진 하우징에 장착될 때, 어댑터 모듈(414)의 바닥 또는 인터페이스 표면 상의 유체 개구(471, 406, 404)는 엔진 오일이 열교환기 모듈(400)에 들어가고/나오며 또한 엔진 하우징으로 복귀하는 것을 허용하기 위해 열교환기(412)와 엔진 사이에 유체 연통을 허용하며, 또한 엔진 냉각제가 엔진 하우징에서 빠져나오고 그리고 열교환기(412)의 상부에 위치된 냉각제 출구를 통해 시스템의 다른 곳으로 지향되기 전에 열교환기 모듈(400)에 들어가는 것을 허용한다.

도시된 실시예에서, 어댑터 모듈(414)은 열교환기(412)에 들어가지 않은 엔진 오일이 다시 엔진 하우징으로 드레인되게 하고 또한 엔진 냉각제가 열교환기(412)를 바이패스하고 또한 열교환기(412)의 출구 매니폴드로 직접 지향되도록, 엔진 오일과 냉각제 바이패스 채널 모두를 제공한다. 어댑터 모듈(414) 내에 오일과 냉각제 바이패스 흐름 모두를 제공함으로써, 열교환기 모듈(400)은 시스템 내의 유체 압력의 변화로 조정될 수 있다.

엔진 오일이 열교환기(412)를 바이패스하고 또한 엔진 하우징으로 복귀되는 것을 허용하기 위해, 어댑터 모듈(404)은 제1 유체 이송 채널(468)(도 20에 더욱 명확하게 도시된 바와 같이)과 유체 연통하는 제1 바이패스 개구(481)를 갖는다. 따라서 제1 바이패스 개구(481)는 주 유체 개구(461)로부터 이격된 그리고 열교환기(412)의 오일 입구 매니폴드로의 개구와 정렬된 제2 어댑터 플레이트 또는 베이스 플레이트(460')에 형성된다. 따라서 제1 바이패스 개구(481)는 열교환기(412)의 오일 입구 매니폴드와 정반대인 제1 유체 이송 채널(468)과 통신한다. 열교환기 모듈(400)이 인터페이스 표면에서 엔진 하우징과 면 대 면 접촉하여 장착될 때, 바이패스 개구(481)는 엔진 하우징 상의 오일 입구 개구와 수직 정렬로 배치된다.

열교환기 모듈(40) 내에 냉각제 바이패스 흐름을 제공하기 위해, 어댑터 모듈(414)은 도시된 실시예에서는 엔진 냉각제인 열교환기를 통해 흐르는 제2 유체를 위해 입구와 출구 매니폴드 사이에 유체 연통을 제공하도록 제2 유체 이송 채널(483)(도 21 참조)을 갖는다. 제2 유체 이송 채널(483)은 엔진 냉각제가 열교환기(412)를 바이패스하게 하며 또한 대신에 열교환기(412)의 상부에 위치된 출구 피팅을 통해 열교환기 모듈(412)로부터 열교환기(412)의 출구 매니폴드로 직접 지향된다(그 내부에 형성된 열전달 유체 통로를 통해 흐를 필요 없이). 따라서 제2 유체 이송 채널(483)은 냉각제가 열교환기 모듈(412)을 빠져나가고 그리고 열교환기(412)를 통해 흐를 필요 없이 시스템의 다른 곳으로 지향되는 것을 허용하는 바이패스 채널의 형태를 제공한다. 제2 유체 이송 채널(483)은 유체 개구(404)로부터 보강판(462)의 반대편 단부로 연장하는 제2 트라프 부분(485)을 구비한 제1 또는 연장된 보강판(462)에 형성된 제2 트라프 부분(485)에 의해 형성되며, 상기 제2 트라프 부분(485)의 반대편 단부는 따라서 열교환기(412)의 냉각제 출구 매니폴드와 정렬된다. 열교환기(412)가 어댑터 모듈(414)에 부착될 때, 열교환기(412)의 최하부 플레이트(42)는 본질적으로 어댑터 모듈(414)에 형성된 제2 트라프 부분(485)을 둘러싸며, 그에 따라 제2 유체 이송 채널(483)을 형성한다. 따라서 이 실시예에 있어서, 어댑터 모듈(414)은 자동차 시스템 부품 하우징(즉, 엔진 하우징)과 열교환기(412) 사이에 유체 연통을 제공할 뿐만 아니라 열교환기(412)를 통해 흐르는 열교환 유체들 중 하나를 위한 한 쌍의 대응하는 입구/출구 매니폴드들 사이에 유체 연통을 제공한다.

열교환기 모듈(400)과 자동차 시스템 부품 하우징(즉, 엔진 하우징) 사이의 인터페이스에 적절한 밀봉을 보장하기 위해, 어댑터 모듈(400)은 제2 어댑터 플레이트 또는 베이스 플레이트(460')의 바닥 표면에 부착된 가스켓 플레이트(487)를 추가로 포함한다. 가스켓 플레이트(487)에는 엔진 하우징과 열교환기 모듈(400) 사이의 인터페이스 표면에 제공된 유체 통로 및/또는 개구를 본질적으로 둘러싸는 밀봉 부재(488)가 형성된다.

또한, 전술한 실시예에서처럼, 어댑터 모듈(400)은 열교환기 모듈(400)을 자동차 시스템 부품 하우징에 고정하기 위해 조임 장치를 각각 수용하기 위해 어댑터 모듈(414)의 외주 둘레에 이격된 간격으로 형성된 복수의 개구(480)를 갖는다. 따라서 개구(480)는 어댑터 모듈(414)의 층상 플레이트 구조를 형성하는 각각의 플레이트의 대응하는 축방향으로 정렬된 개구에 의해 형성되는 것을 인식해야 한다.

사용 시, 열교환기 모듈(400)이 엔진 하우징의 외측 표면 상에 위치될 때, 엔진 오일은 엔진 하우징을 빠져나오고 그리고 유체 개구(471)를 거쳐 드레인-방지 밸브(423)를 통해 어댑터 모듈(414)에 들어간다. 그후, 엔진 오일은 제1 유체 이송 채널(468)을 통해 이동하고, 또한 제1 보강판(462)에 형성된 대응하는 개구를 통해 열교환기(412) 오일 입구 매니폴드에 들어가거나 또는 바이패스 개구를 통해 어댑터 모듈(414)을 빠져나오고, 그리고 엔진 하우징에 형성된 오일 입구 개구를 통해 엔진 하우징으로 복귀된다. 엔진 오일이 다시 엔진 하우징으로 흐를 수 있도록 엔진 하우징의 특정한 설계에 기초하여, 적절한 유체 연통 채널이 엔진 하우징 상에서 인터페이스 표면에 제공되며 또한 어댑터 모듈(414)과 인터페이스 표면 모두는 특정한 용도를 위해 적응될 수 있음을 인식해야 한다.

어댑터 모듈(14)을 통해 열교환기(412)에 들어가는 엔진 오일을 위해(엔진 하우징으로 복귀되는 "바이패스" 오일과는 반대로), 오일은 열교환기(412)를 통해 이동하며, 또한 열교환기의 바닥 상의 오일 출구 매니폴드를 통해 열교환기(412)를 빠져나오며, 그리고 어댑터 모듈(414)을 거쳐 하우징에 제공된 엔진 오일 입구 개구를 통해 엔진 하우징으로 복귀된다. 열교환기(412)를 통해 흐르는 제2 유체, 즉 엔진 냉각제를 위해, 이 유체는 엔진 하우징을 빠져나와서 그리고 어댑터 모듈(414)로 들어가며, 또한 유체 개구(404)를 통해 열교환기(412)의 냉각제 입구 매니폴드로 또는 지향되거나 또는 어댑터 모듈(414)에 형성된 제2 유체 이송 채널(483)을 통해 열교환기(412)를 효과적으로 바이패스하는 열교환기(412)의 출구 매니폴드로 이동한다. 2개의 냉각제 흐름, 즉 열교환기(412)를 통해 흐르는 냉각제, 및 "바이패스 냉각제"는 열교환기(412)의 상부에 제공된 냉각제 출구를 통해 열교환기를 빠져나간다.

어댑터 모듈(414) 내에 바이패스 개구 및 제2 유체 이송 채널을 제공함으로써, 열교환기 모듈(400) 내의 유체 압력 강하는 열교환기 모듈과 관련된 열전달 성능이 유체 압력의 변화에 의해 악영향을 받지 않는 것을 보장하기 위해 특별한 용도 또는 시스템 요구에 기초하여 적절한 레벨로 조정될 수 있다.

열교환기 모듈(400)을 순환하는 유체의 특별한 실시예가 설명되었지만, 당업자라면 이것은 제한하는 것으로 의도되지 않으며 또한 열교환기 모듈(400)을 통한 정확한 유체 회로의 변형 및 열교환기(412) 및/또는 어댑터 모듈(414)에 제공된 유체 포트의 개수 및 위치는 열교환기(412)의 특별한 구조 및 열교환기 모듈(400)의 특별한 적용에 따를 것임을 인식해야 한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 언급된 다양한 예시적인 실시예에 의해 도시 및 설명되었지만, 다양한 생략, 수정, 대체, 등이 특별히 본 발명의 정신 및 범위로부터의 일탈 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있는 것으로 이해되기 때문에 본 발명은 예시적인 실시예 및 여기에 도시된 상세한 내용에 제한되는 것으로 의도되지 않음을 인식해야 한다.

Claims

자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면에 직접적으로 장착하기 위한 열교환기 모듈로서:
상기 열교환기를 통해 교호하는 제1 및 제2 유체 경로를 형성하는 복수의 적층된 열교환 플레이트를 포함하는 열교환기;
열교환기를 통해 연장하며 또한 제1 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제1 유체 매니폴드;
열교환기를 통해 연장하며 또한 제2 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제2 유체 매니폴드;
열교환기의 단부에 부착된 제1 표면 및 상기 제1 표면과는 반대인 제2 표면을 가지며 또한 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면상에서 인터페이스 표면과 면 대 면 접촉하도록 적응된 어댑터 모듈을 포함하며,
상기 어댑터 모듈은
유체 매니폴드의 상기 쌍들 중 하나의 입구 및 출구 매니폴드 중 하나와 통신하기 위해 어댑터 모듈에 형성된 적어도 하나의 유체 이송 채널;
적어도 하나의 유체 이송 채널과 통신하며 열교환기 족적의 바깥쪽에 위치된 제1 포트;
유체 매니폴드의 상기 쌍의 입구 및 출구 매니폴드 중 다른 하나와 통신하기 위힌 제2 포트를 포함하며,
상기 열교환기는 열교환 플레이트의 스택에 의해 형성된 영역에 대응하는 족적을 가지며, 상기 제1 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제1 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 제2 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제2 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며,
상기 제1 및 제2 유체 포트는 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 또한 상기 자동차 부품의 하우징상에서 인터페이스 표면에 형성된 대응하는 유체 입구 및 출구 포트와 유체 연통하도록 배향 및 적응된 장착 표면을 가지며,
상기 어댑터 모듈은 상기 인터페이스 표면에서 상기 열교환기를 상기 자동차 시스템 부품에 고정하기 위해 일련의 장착 구멍을 추가로 포함하며, 상기 어댑터 모듈은 상기 열교환기와 상기 자동차 시스템 부품 사이에서 상기 열교환기의 족적의 바깥쪽에서 유체 포트를 통해 제1 및 제2 유체 중 적어도 하나를 이송하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제1 항에 있어서,
어댑터 모듈은
열교환기에 부착하기 위한 제1 표면, 및 자동차 시스템 부품의 하우징 상에서 인터페이스 표면과의 면 대 면 접촉을 위한 어댑터 모듈의 제2 표면을 형성하는 제2 표면을 갖는 어댑터 플레이트;
어댑터 플레이트에 형성되며, 연장 부분에 적어도 부분적으로 형성되는 트라프 부분;
어댑터 플레이트를 열교환기에 납땜하기 위해 어댑터 플레이트의 제1 표면상에 배치되는 보강판;
적어도 하나의 유체 이송 채널과 상기 열교환기 사이에 유체 연통을 제공하는, 상기 보강판에 형성된 제1 유체 개구를 포함하며,
상기 어댑터 플레이트는 열교환기 족적으로부터 멀리 또한 이를 지나 연장하는 연장 부분을 가지며, 상기 보강판은 트라프 부분을 둘러쌈으로써 그 사이에 적어도 하나의 유체 이송 채널을 형성하며,
상기 어댑터 모듈의 제1 포트는 연장 부분에서 어댑터 플레이트의 제2 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제2 항에 있어서,
보강판은 열교환기와 상기 어댑터 모듈의 상기 제2 포트 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 제2 유체 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제2 항에 있어서,
보강판은 납땜 클래드 알루미늄이며, 또한 어댑터 모듈은 언클래드(unclad) 알루미늄인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제1 항에 있어서,
장착 구멍은 열교환기 모듈을 자동차 시스템 부품 하우징에 고정하기 위해 조임 장치를 수용하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제5 항에 있어서,
장착 구멍은 상이한 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제1 항에 있어서,
제1 및 제2 포트의 장착 표면은 열교환기 모듈과 자동차 시스템 부품 사이의 인터페이스 표면에 타이트한 유체 밀봉을 제공하기 위해 밀봉 부재를 수용하기 위한 밀봉 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제2 항에 있어서,
어댑터 플레이트는 일체형 구조이며, 어댑터 플레이트는 가공된 알루미늄인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제2 항에 있어서,
어댑터 플레이트는
상기 열교환기에 부착하기 위한 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 채널 플레이트; 및
상기 채널 플레이트의 상기 제2 표면에 부착되는 베이스 플레이트를 포함하며,
상기 트라프 부분은 상기 채널 플레이트에 형성된 절결부의 형태이며, 상기 베이스 플레이트는 상기 절결부와 통신하기 위한 유체 개구를 가지며, 상기 베이스 플레이트는 상기 인터페이스 표면에 장착하기 위해 상기 어댑터 모듈의 상기 제2 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제9 항에 있어서,
상기 베이스 플레이트 및 상기 채널 플레이트는 중간 보강판에 의해 함께 부착되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제9 항에 있어서,
채널 플레이트, 베이스 플레이트, 및 보강판은 함께 적어도 하나의 이송 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제2 항에 있어서,
자동차 시스템 부품은 변속기이며, 열교환기는 변속기 오일 쿨러(TOC)이며, 제2 포트는 변속기 오일을 상기 입구 및/또는 출구 매니폴드들 중 하나의 입구 매니폴드로 분배하기 위해 변속기 하우징 상의 변속기 오일 출구와 직접적으로 통신하며, 상기 제1 포트는 열교환기를 빠져나오는 변속기 오일을 상기 이송 채널을 통해 변속기 하우징으로 이송하기 위해 상기 하우징 상의 변속기 오일 입구와 직접적으로 통신하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제2 항에 있어서,
어댑터 플레이트의 제2 표면은 일반적으로 하우징의 외측 표면에 삽입되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제13 항에 있어서,
제2 표면은 아치형인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제13 항에 있어서,
제2 표면은 적어도 2개의 장착 표면을 가지며, 각각의 장착 표면은 상이한 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제1 항에 있어서,
어댑터 모듈은 상기 어댑터 모듈의 내외로의 흐름을 제어하기 위해 상기 제 1 및 제2 포트들 중 하나와 유체 연통하는 밸브 부품을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제16 항에 있어서,
상기 밸브 부품은 상기 제1 포트를 통한 제1 방향으로 유체 이송 채널에 들어가는 유체가 반대의 제2 방향으로 제1 포트를 통해 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 포트와 유체 연통하도록 장착된 드레인-방지 밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제16 항에 있어서,
상기 밸브 부품은 열 바이패스 밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제1 항에 있어서,
어댑터 모듈은
상기 열교환기에 부착하기 위한 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 제1 어댑터 플레이트;
제1 어댑터 플레이트에 형성되며, 연장 부분 내로 연장하는 절결부의 형태인 트라프 부분;
제1 어댑터 플레이트의 제2 표면에 고정되어 부착되며, 상기 어댑터 모듈의 상기 제2 표면을 형성하는 제2 어댑터 플레이트;
상기 트라프 부분과 통신하는 제2 어댑터 플레이트의 바닥 표면으로부터 멀리 연장하며, 상기 제1 포트에 대응하는 개방 단부를 갖는 원통형 돌출부;
상기 제1 포트 내외로의 유체 흐름을 제어하기 위해 상기 원통형 돌출부 내에 장착되며, 상기 적어도 하나의 유체 이송 채널과 유체 연통하는 밸브 부품;
어댑터 모듈을 열교환기에 납땜하기 위해 제1 어댑터 플레이트의 제1 표면상에 배치되는 보강판;
상기 적어도 하나의 유체 이송 채널과 상기 열교환기 사이에 유체 연통을 제공하는, 상기 보강판에 형성된 제1 유체 개구;
상기 열교환기와 상기 제2 포트 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 상기 보강판에 형성된 제2 유체 개구를 포함하며,
상기 보강판은 제1 어댑터 플레이트에 형성된 트라프 부분을 둘러싸며, 상기 보강판, 제1 어댑터 플레이트, 및 제2 어댑터 플레이트는 그 사이에 적어도 하나의 유체 이송 채널을 형성하며,
상기 제1 및 제2 포트는 제1 및 제2 어댑터 플레이트에 형성된 정렬된 개구들에 의해 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제19 항에 있어서,
원통형 돌출부는 상기 제2 어댑터 플레이트에 납땜되는 분리된 부품인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제19 항에 있어서,
상기 제2 어댑터 플레이트를 상기 제1 어댑터 플레이트의 제2 표면에 부착하기 위해 상기 제1 및 제2 어댑터 플레이트들 사이에 배치되는 중간 보강판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제19 항에 있어서,
자동차 시스템 부품은 엔진이고, 열교환기는 엔진 오일 쿨러(EOC)이며, 제1 포트는 변속기 오일을 상기 이송 채널을 통해 열교환기의 상기 입구 및/또는 출구 매니폴드들 중 하나의 입구 매니폴드로 분배하기 위해 엔진 하우징 상의 엔진 오일 출구와 직접적으로 통신하며, 상기 어댑터 모듈의 제2 포트는 열교환기를 빠져나오는 엔진 오일을 상기 엔진 하우징으로 복귀시키기 위해 엔진 하우징상의 엔진 오일 입구 포트와 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제22 항에 있어서,
어댑터 모듈은 그 제2 표면에 형성된 제3 포트를 추가로 포함하며, 상기 제3 포트는 다른 쌍의 입구 및 출구 매니폴드의 입구 매니폴드와 직접 유체 연통하고 또한 상기 열교환기 내로의 제2 유체의 흐름을 위해 엔진 하우징 상의 제2 출구 포트와 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제23 항에 있어서,
보강판은 다른 쌍의 입구 및 출구 매니폴드의 출구 매니폴드와 대응하는 입구 매니폴드 사이에 유체 연통을 제공하는 트라프 부분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제24 항에 있어서,
상기 보강판에 형성된 트라프 부분은 상기 열교환기를 통해 흐르는 제2 유체를 위해 입구 및 출구 매니폴드들 사이에 바이패스 채널을 제공하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제19 항에 있어서,
어댑터 모듈은 상기 유체 이송 채널과 통신하는 바이패스 포트를 추가로 포함하며, 상기 바이패스 포트는 자동차 시스템 부품 하우징상의 대응하는 입구 포트와 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제26 항에 있어서,
바이패스 포트는 입구 및 출구 매니폴드의 쌍들 중 하나의 입구 매니폴드와 정렬되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제19 항에 있어서,
밸브 부품은 상기 제1 포트를 통한 제1 방향으로 유체 이송 채널에 들어가는 유체가 반대의 제2 방향으로 제1 포트를 통해 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 포트와 유체 연통하도록 장착된 드레인-방지 밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제19 항에 있어서,
제1 어댑터 플레이트는 실질적으로 제2 어댑터 플레이트 보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제9 항에 있어서,
채널 플레이트는 실질적으로 베이스 플레이트 보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면에 직접 장착하기 위한 열교환기 모듈로서:
상기 열교환기를 통해 교호하는 제1 및 제2 유체 경로를 형성하는 복수의 적층된 열교환 플레이트를 포함하는 열교환기;
열교환기를 통해 연장하며 또한 제1 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제1 유체 매니폴드;
열교환기를 통해 연장하며 또한 제2 유체 경로에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 제2 유체 매니폴드;
열교환기의 단부에 부착된 제1 표면 및 상기 제1 표면과는 반대인 제2 표면을 가지며 또한 자동차 시스템 부품의 하우징의 외측 표면상에서 인터페이스 표면과 면 대 면 접촉하도록 적응된 어댑터 모듈을 포함하며,
상기 어댑터 모듈은
어댑터 모듈에 형성되며, 유체 매니폴드의 상기 쌍들 중 하나의 입구 및 출구 매니폴드 중 하나와 직접 유체 연통하는 제1 유체 이송 채널;
상기 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 제1 유체 이송 채널과 유체 연통하는 제1 포트;
상기 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 유체 매니폴드의 상기 쌍의 입구 및 출구 매니폴드 중 다른 하나와 유체 연통하는 제2 포트;
상기 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성되며, 제1 유체 이송 채널과 유체 연통하는 제3 포트를 포함하며,
상기 열교환기는 열교환 플레이트의 스택에 의해 형성된 영역에 대응하는 족적을 가지며, 상기 제1 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제1 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 제2 유체 매니폴드의 쌍은 상기 열교환기를 통한 제2 유체의 흐름을 위해 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함하며,
상기 제1 유체 이송 채널은 자동차 시스템 부품의 하우징의 인터페이스 표면에 형성된 입구 및 출구 포트와 상기 열교환기의 입구 매니폴드 사이에 유체 연통을 제공하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제31 항에 있어서,
어댑터 모듈에 형성된 제2 유체 이송 채널을 추가로 포함하며, 상기 제2 유체 이송 채널은 입구 및 출구 매니폴드의 다른 쌍의 입구 및 출구 포트와 자동차 시스템 부품의 하우징의 인터페이스 표면에 형성된 대응하는 유체 포트 사이에 유체 연통을 제공하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제32 항에 있어서,
어댑터 모듈은 어댑터 모듈의 제2 표면에 형성된 제4 포트를 추가로 포함하며, 상기 제4 포트는 상기 제2 유체 이송 채널과 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제32 항에 있어서,
어댑터 모듈은
상기 열교환기에 부착하기 위한 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 제1 어댑터 플레이트;
제1 어댑터 플레이트에 형성되며, 연장 부분 내로 연장하는 절결부의 형태인 트라프 부분;
제1 어댑터 플레이트의 제2 표면에 고정되어 부착되며, 상기 어댑터 모듈의 상기 제2 표면을 형성하는 제2 어댑터 플레이트;
상기 트라프 부분과 통신하는 제2 어댑터 플레이트의 바닥 표면으로부터 멀리 연장하며, 상기 제1 포트에 대응하는 개방 단부를 갖는 원통형 돌출부;
상기 제1 포트 내외로의 유체 흐름을 제어하기 위해 상기 원통형 돌출부 내에 장착되며, 상기 적어도 하나의 유체 이송 채널과 유체 연통하는 밸브 부품;
어댑터 모듈을 열교환기에 납땜하기 위해 제1 어댑터 플레이트의 제1 표면상에 배치되는 보강판;
상기 적어도 하나의 유체 이송 채널과 상기 열교환기 사이에 유체 연통을 제공하는, 상기 보강판에 형성된 제1 유체 개구;
상기 열교환기와 상기 제2 포트 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 상기 보강판에 형성된 제2 유체 개구를 포함하며,
상기 보강판은 제1 어댑터 플레이트에 형성된 트라프 부분을 둘러싸며, 보강판, 제1 어댑터 플레이트, 및 제2 어댑터 플레이트는 그 사이에 적어도 하나의 유체 이송 채널을 형성하며,
상기 제1 및 제2 포트는 제1 및 제2 어댑터 플레이트에 형성된 정렬된 개구들에 의해 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제34 항에 있어서,
보강판은 상기 제2 유체 이송 채널을 형성하는 트라프 부분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제34 항에 있어서,
원통형 돌출부는 상기 제2 어댑터 플레이트에 납땜되는 분리된 부품인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제34 항에 있어서,
상기 제2 어댑터 플레이트를 상기 제1 어댑터 플레이트의 제2 표면에 부착하기 위해 상기 제1 및 제2 어댑터 플레이트들 사이에 배치되는 중간 보강판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제32 항에 있어서,
자동차 시스템 부품은 엔진이고, 열교환기는 엔진 오일 쿨러(EOC)이며, 제1 포트는 변속기 오일을 상기 이송 채널을 통해 열교환기의 상기 입구 및/또는 출구 매니폴드들 중 하나의 입구 매니폴드로 분배하기 위해 엔진 하우징 상의 엔진 오일 출구와 직접적으로 통신하며, 상기 어댑터 모듈의 제2 포트는 열교환기를 빠져나오는 엔진 오일을 상기 엔진 하우징으로 복귀시키기 위해 엔진 하우징상의 엔진 오일 입구 포트와 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
제34 항에 있어서,
밸브 부품은 드레인-방지 밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기 모듈.
열교환기를 자동차 시스템 부품의 하우징에 장착하기 위한 어댑터 모듈로서:
열교환기의 단부에 부착하기 위한 제1 표면, 및 하우징의 외측 표면 상에서 인터페이스 표면과 면 대 면 접촉하는 자동차 시스템 부품의 하우징에 직접 장착하기 위한 상기 제1 표면과는 반대인 제2 표면을 갖는 어댑터 플레이트;
어댑터 플레이트를 열교환기에 납땜하기 위해 어댑터 플레이트의 제1 표면상에 배치되는 보강판;
어댑터 플레이트에 형성되는 트라프 부분;
어댑터 플레이트의 제2 표면에 형성되며 또한 유체 이송 채널과 통신하는 제1 유체 포트;
유체 이송 채널과 상기 열교환기의 입구/출구 매니폴드 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 보강판에 형성된 매니폴드 포트;
어댑터 플레이트에 형성되며, 어댑터 모듈을 하우징에 고정하기 위해 조임 장치를 각각 수용하기 위한 복수의 보어를 포함하며,
상기 트라프 부분과 보강판은 그 사이에 유체 이송 채널을 형성하며,
상기 어댑터 플레이트는 열교환기 족적을 지나 연장하는 연장 부분을 가지며, 상기 제1 유체 포트는 연장 부분에 적어도 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항에 있어서,
어댑터 플레이트는
상기 보강판과 결합하기 위한 제1 표면을 갖는 채널 플레이트; 및
상기 채널 플레이트에 적층된 관계로 부착되는 베이스 플레이트를 포함하며,
상기 트라프 부분은 상기 채널 플레이트에 형성된 절결부의 형태이며, 상기 베이스 플레이트는 상기 절결부와 통신하는 유체 개구를 가지며, 상기 유체 개구는 어댑터 모듈의 제1 유체 포트를 형성하며,
상기 채널 플레이트, 베이스 플레이트, 및 보강판은 함께 상기 유체 이송 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항에 있어서,
베이스 플레이트를 상기 채널 플레이트에 납땜하기 위해 채널 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 위치된 중간 보강판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항에 있어서,
베이스 플레이트의 바닥으로부터 멀리 연장하는 원통형 돌출부;
상기 유체 이송 채널 내로의 유체 흐름을 제어하기 위해 원통형 돌출부 내에 장착되는 밸브 부품을 추가로 포함하며,
상기 원통형 돌출부의 자유 단부는 제1 유체 포트를 형성하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제43 항에 있어서,
밸브 부품은 드레인-방지 밸브인 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항 내지 44항 중 임의의 한 항에 있어서,
상기 제1 유체 이송 채널로부터 유동적으로 절연된 제2 유체 이송 채널을 추가로 포함하며, 유체를 위한 바이패스 채널을 위해 상기 제2 유체 이송 채널은 어댑터 모듈에 들어가는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제45 항에 있어서,
제2 유체 이송 채널은 상기 보강판에 형성된 제2 트라프 부분에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항 내지 46항 중 임의의 한 항에 있어서,
유체를 상기 어댑터 모듈로부터 지향시키기 위해 상기 제1 이송 채널과 통신하는 바이패스 포트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항에 있어서,
채널 플레이트는 실질적으로 상기 베이스 플레이트 보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항에 있어서,
채널 플레이트 및 상기 베이스 플레이트는 실질적으로 상기 보강판보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항에 있어서,
복수의 보어가 상이한 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항 내지 50항 중 임의의 한 항에 있어서,
그 제2 표면에 형성된 유체 포트 둘레에 밀봉 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항에 있어서,
보강판은 납땜 클래드 알루미늄이며, 또한 어댑터 플레이트는 언클래드 알루미늄인 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항에 있어서,
어댑터 플레이트의 제2 표면은 굴곡된 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제41 항에 있어서,
어댑터 모듈과 자동차 시스템 부품의 하우징 사이의 인터페이스 표면에 밀봉 수단을 제공하기 위해 베이스 플레이트에 부착되는 가스켓 플레이트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항에 있어서,
어댑터 모듈은 변속기 오일 쿨러(TOC)의 형태인 열교환기와 함께 사용되며, 어댑터 모듈은 변속기 오일을 상기 자동차 시스템 부품 하우징과 상기 변속기 오일 쿨러 사이로 이송하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제40 항에 있어서,
어댑터 모듈은 엔진 오일 쿨러(EOC)의 형태인 열교환기와 함께 사용되며, 어댑터 모듈은 엔진 오일 및 엔진 냉각제를 상기 자동차 시스템 부품 하우징과 상기 엔진 쿨러 사이로 이송하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.
제56 항에 있어서,
어댑터 모듈은
엔진 오일이 엔진 오일 쿨러를 바이패스하고 또한 하우징으로 복귀되도록 상기 제1 이송 채널과 통신하는 바이패스 포트; 및
제2 열교환 유체가 상기 열교환기를 바이패스하는 것을 허용하기 위해 상기 제1 이송 채널로부터 유동적으로 절연된 제2 유체 이송 채널을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 모듈.