WO2018038344A1 - Integral radiator and assembly method thereof - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an integrated radiator, and more particularly, to a radiator in which an engine radiator and an electric radiator are integrated, and an integrated radiator capable of minimizing thermal deformation and component damage due to different operating temperatures.
- FIG. 1 the front end module provided in front of the engine room of the vehicle is shown in FIG.
- the front end module 1 shown in FIG. 1 comprises a carrier 2, a condenser 3 mounted on the rear of the carrier 2, a radiator 6 for the electric field, a radiator 4 for the engine 4 and a fan shroud assembly ( Cooling module including a 5) and the bumper beam (7) which is mounted to the front of the carrier (2) and the openings (8, 9) formed in the upper and lower sides, respectively, so that air flows to the rear of the carrier (2) It is formed to include.
- the condenser condenses the high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor during the cooling cycle to the outside air by condensing it into a liquid of high temperature and high pressure and sending it to the expansion means.
- the radiator is a component included in the category of the heat exchanger, the radiator is configured to prevent the temperature of the engine rises above a certain temperature.
- the radiator circulates through the engine while absorbing the heat generated by the combustion, and the hot water is circulated by the water pump, thereby dissipating heat to the outside to prevent overheating of the engine and to maintain an optimal operating state.
- Heat exchanger
- the vehicle cooling system is largely provided with an engine cooling system and an electronic component cooling system separately, and a radiator for engine cooling and a radiator for electronic component cooling are separately provided.
- the radiator for electric component cooling is generally manufactured separately and assembled on the upper or lower side of the condenser.
- the above solution requires a component for assembling the radiator and the condenser for cooling the electric component, there is a problem that the productivity is reduced by the addition of the assembly process.
- the front area of the condenser must be reduced because it must be provided in a limited space can reduce the cooling performance, the lower side of the condenser There is a problem that the supercooled region formed in the region is covered by the bumper beam of the vehicle so that the air introduced from the outside is not sufficient.
- an object of the present invention is to integrate the engine cooling area in which the engine coolant flows and the electric component cooling area in which the coolant for electrical components flows into a single radiator. It is easy to assemble and can be manufactured to provide an integrated radiator that can increase productivity with cost reduction.
- the first heat exchange medium flows, a plurality of first tubes 110 are spaced apart at regular intervals in the thickness direction; A plurality of second tubes disposed in parallel with the first tube 110 in a thickness direction and in which a second heat exchange medium flows; A heat dissipation fin 200 interposed between the first tube 110 and the second tube 120;
- the first tube insertion hole is arranged side by side spaced apart in the longitudinal direction of the first tube 110 and the second tube 120, the first tube 110 and the second tube 120 is inserted and coupled.
- a header 310 coupled to the header 310 to form a space therein and having a space communicating with the first tube 110 and the second tube 120 separated from each other; And a first gasket 410 inserted between the first tube 110 and the third tube insertion hole 313 and the second tube 120 and the fourth tube insertion hole 314 to seal a gap.
- the integrated radiator 10 may have different temperatures of the first heat exchange medium and the second heat exchange medium.
- first gasket 410 may be inserted and coupled in a direction opposite to the direction in which the first tube 110 and the second tube 120 are inserted into the header 310. .
- first gasket 410 may be caught by the edges of the third tube insertion hole 313 and the fourth tube insertion hole 314 on the inner surface of the header 310.
- the end portion may include a stepped portion formed in a stepped position.
- first gasket 410 may include a chamfer portion having an inner side inclined in the direction in which the first tube 110 and the second tube 120 are inserted.
- the header 310 according to an embodiment of the present invention, the first tube insertion hole 311 and the second tube insertion hole 312, the first tube 110 and the second tube 120 is The hole is formed in the insertion direction, and the third tube insertion hole 313 and the fourth tube insertion hole 314 may be formed by hole processing in the direction in which the first gasket 410 is inserted.
- the integrated radiator 10 may further include a second gasket 420 mounted on an edge surface to which the header 310 and the tank 320 are coupled.
- the second gasket 420 and the first gasket 410 are integrally formed, and a plurality of the first gaskets 410 are connected to the first connection part (
- the first gasket 410 and the second gasket 420 are connected to each other by a second connecting portion 432 connected to each other by a 431, and the first gasket 410 extends toward the second gasket 420. Can be connected.
- the preliminary assembly step in which the header 310, the first tube 110, the second tube 120 and the heat dissipation fins 200 are pre-assembled ( S1); A brazing step (S2) in which the header 310, the first tube 110, the second tube 120, and the heat dissipation fin 200 are brazed;
- the first gasket 410 is formed inside the header 310 between the first tube 110 and the third tube insertion hole 313, and the second tube 120 and the fourth tube insertion hole 314. Inserting the first gasket step (S3); And a header tank coupling step (S4) to which the header 310 and the tank 320 are coupled. It may include.
- a step of inserting a second gasket between the header 310 and the tank 320 (S5). ) May be further included.
- the first gasket 410 and the second gasket 420 are integrally formed, the first gasket may be inserted in the first gasket 410. 410 and the second gasket 420 may be mounted.
- the method of assembling the integrated radiator may include the first tube 110 and the second tube 120 inserted into the first gasket 410 after the first gasket insertion step S3. It may further comprise a tube expansion step (S6) to expand the).
- the engine cooling area in which the engine coolant flows and the electric component cooling area in which the coolant for electric component flows can be manufactured integrally in one radiator, thereby simplifying assembly. As a result, productivity can be improved by reducing costs.
- the integrated radiator according to an embodiment of the present invention due to the temperature difference between the coolant for the engine and the coolant for the electrical component, to form a larger tube insertion hole of the portion where the thermal stress can be concentrated, sealing the gap by the gasket By doing so, it is possible to minimize the damage to the parts by ensuring a design that is robust to thermal deformation.
- the integrated radiator according to an embodiment of the present invention can improve the overall cooling efficiency because the number of tubes through which the coolant can flow can be increased, compared to when using a dummy tube for reducing stress in the past.
- the integrated radiator according to an embodiment of the present invention can be formed integrally with a gasket for sealing the tank and the header and a gasket coupled between the tube and the header, thereby improving productivity.
- the integrated radiator according to the embodiment of the present invention facilitates the insertion of the gasket by changing the processing direction of the hole in which only the tube is inserted and the hole in which the gasket and the tube are inserted when the header is processed, and the contact area between the gasket and the header By increasing, the sealing performance can be improved.
- FIG. 1 is a perspective view showing a conventional front end module.
- FIG. 2 is a partially exploded perspective view of an integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
- Figure 3 is an enlarged perspective view of the coupling portion of the header, the first tube and the second tube in the integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating the first gasket in FIG. 3;
- FIG. 5 is a perspective view showing a header according to an embodiment of the present invention.
- Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing the coupling portion of the header, the first tube and the second tube in the integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a header in an integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
- Figure 8 is an enlarged perspective view of the coupling portion of the header, the first tube and the second tube in the integrated radiator according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating the first gasket and the second gasket in FIG. 8;
- the integrated radiator 10 of the present invention includes a first tube 110, a second tube 120, a heat dissipation fin 200, a header 310, a tank 320, and a first gasket 410.
- the low-temperature radiator for cooling the cooling water for cooling the electrical component and the internal combustion engine radiator for cooling the cooling water for engine cooling are integrally formed.
- the integrated radiator 10 of the present invention is not limited to integrally forming the low-temperature radiator and the internal combustion engine radiator as described above, and has a structure for integrally forming the radiator and another heat exchanger such as an oil cooler or an intercooler. May be applied.
- the first tube 110 is a first heat exchange medium flows, a plurality of spaced apart a predetermined interval in the thickness direction is arranged.
- the second tube 120 is disposed parallel to the first tube 110 in the thickness direction, the second heat exchange medium flows.
- the first heat exchange medium may be cooling water for engine cooling
- the second heat exchange medium may be cooling water for cooling electronic components.
- the first tube 110 is disposed at an upper side in a height direction to form an engine cooling region H, and a second at the lower side.
- the tube 120 may be disposed to form a region L for cooling the electric component.
- the heat dissipation fin 200 is interposed between the first tube 110 and the second tube 120, and serves to increase the heat transfer area.
- the header 310 is arranged side by side spaced apart in the longitudinal direction of the first tube 110 and the second tube 120, the first tube 110 and the second tube 120 is inserted and coupled.
- the first tube insertion hole 311 and the second tube insertion hole 312 are formed, and the first tube 110 and the second tube 120 which are disposed adjacent to each other are inserted into each other.
- a third tube insertion hole 313 and a fourth tube insertion hole 314 that are larger than the first tube insertion hole 311 and the second tube insertion hole 312.
- the header 310 as shown in Figures 2 to 5, including a plurality of tube insertion holes are formed spaced apart at regular intervals in the thickness direction, the first tube into which the first tube 110 is inserted Insertion hole 311, the second tube insertion hole 312 into which the second tube 120 is inserted, the first tube 110 is inserted into a third formed larger than the first tube insertion hole 311
- the tube insertion hole 313 and the second tube 120 is inserted, but includes a fourth tube insertion hole 314 formed larger than the second tube insertion hole 312.
- the tank 320 is combined with the header 310 to form a pair of header tank 300.
- a space communicating with the first tube 110 and a space communicating with the second tube 120 may be separated by the partition 500.
- the partition portion 500 may be manufactured in a baffle form and combined with each other, or may be integrally formed.
- the integrated radiator 10 is to prevent the heat stress is concentrated on the boundary portion by different operating temperatures of the first heat exchange medium and the second heat exchange medium to prevent damage to the parts of the portion.
- the header 310 including the third tube insertion hole 313 and the fourth tube insertion hole 314 formed larger than the other holes, and the first tube 110 and the third tube insertion And a first gasket 410 inserted between the hole 313 and the second tube 120 and the fourth tube insertion hole 314 to seal the gap.
- the first tube 110 and the second tube 120 located at the boundary surface of each other are not brazed to the third tube insertion hole 313 and the fourth tube insertion hole 314, and after the insertion coupling, Since the gap is sealed by the first gasket 410, there is an advantage that the gap is not easily broken by thermal deformation.
- the first gasket 410 is inserted and coupled in a direction opposite to the direction in which the first tube 110 and the second tube 120 are inserted into the header 310, and in this case, the third tube insertion hole 313. ) And a stepped portion formed on the inner side of the header 310 so as to be caught by an edge of the fourth tube insertion hole 314.
- the first gasket 410 is formed by including a chamfer portion inclined in the inner surface in the direction in which the first tube 110 and the second tube 120 is inserted, Insertion can be made easily.
- the header 310 is generally a hole is processed in the direction from the header 310 outside the inner side when the tube insertion hole processing, the burring generated during the hole processing will serve as a guide to guide the tube insertion.
- the direction in which the first tube 110 and the second tube 120 are inserted into the header 310 and the direction in which the first gasket 410 is inserted are different from each other, as shown in FIG. 7.
- the hole processing direction of the third tube insertion hole 313 and the fourth tube insertion hole 314 into which the first gasket 410 is inserted is the first tube insertion hole 311 and the second tube insertion hole 312. It is desirable to be opposite to.
- the header 310 is hole-processed in the direction in which the first tube insertion hole 311 and the second tube insertion hole 312, the first tube 110 and the second tube 120 is inserted
- the third tube insertion hole 313 and the fourth tube insertion hole 314 may be formed by hole processing in the direction in which the first gasket 410 is inserted.
- the heat exchanger is further provided with a sealing member for sealing between the header 310 and the tank 320, similarly, a second gasket 420 is further provided in the integrated radiator 10.
- the second gasket 420 and the first gasket 410 are integrally formed.
- the first gasket 410 is connected to each other by the first connector 431, and the first gasket 410 is connected to the second gasket 420 by the second connector 432 extending to the second gasket 420.
- the second gasket 420 may be connected to each other.
- the first tube 110 and The first gasket 410 inserted into the second tube 120 is integrally formed with the second gasket 420 so that the second gasket 420 is not separated due to internal pressure, vacuum, or external impact. Do not be easily dislodged by external force.
- the integrated radiator 10 integrally forms the first gasket 410 and the second gasket 420, thereby reducing the assembly labor and the gasket mold investment cost.
- the pre-assembled step of the assembly of the header 310, the first tube 110, the second tube 120 and the heat dissipation fin 200 A brazing step in which the header 310, the first tube 110, the second tube 120, and the heat dissipation fin 200 are brazed;
- the first gasket 410 is formed inside the header 310 between the first tube 110 and the third tube insertion hole 313, and the second tube 120 and the fourth tube insertion hole 314. Inserting the first gasket 410 is inserted; And a header tank 300 to which the header 310 and the tank 320 are coupled. Is made of.
- the first tube 110, the second tube 120 and the heat radiation fin 200 is made, it is brazed, the third tube insertion hole 313 ) And the first tube 110 and the second tube 120 inserted into the fourth tube insertion hole 314 are not coupled by brazing due to the difference between the hole size and the size of the tube.
- the first gasket 410 is disposed between the first tube 110 and the third tube insertion hole 313, and the second tube 120 and the fourth tube insertion hole 314.
- An insertion step of the first gasket 410 inserted into the inner part 310 is further performed to completely maintain the airtight between the first tube 110 and the second tube 120 and the header 310.
- the step of inserting the second gasket 420 between the header 310 and the tank 320 before the coupling of the header tank 300 is further performed. Is performed.
- the first gasket 410 and the second gasket 420 are integrally formed, the first gasket 410 and the second gasket 420 are mounted in the inserting step of the first gasket 410.
- the method of assembling the integrated radiator 10 includes expanding the first tube 110 and the second tube 120 inserted into the first gasket 410 after the inserting of the first gasket 410.
- the tube expanding step it is possible to further improve the airtightness between the first tube 110 and the second tube 120 and the header 310.
- the engine cooling area in which the engine coolant flows and the electric component cooling area in which the coolant for electric parts flows may be manufactured as one unit in one radiator. This is simple and has the advantage of increasing productivity with cost reduction.
- the integrated radiator 10 due to the temperature difference between the coolant for the engine and the coolant for the electrical component, to form a larger tube insertion hole of the portion where the thermal stress can be concentrated, the gap gasket By sealing by, it is possible to minimize the damage to the parts by ensuring a robust design against thermal deformation.
- first tube 120 second tube
- first tube insertion hole 312 second tube insertion hole
- first gasket 420 second gasket
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Abstract
Description
본 발명은 일체형 라디에이터에 관한 것으로, 엔진용 라디에이터와 전장용 라디에이터가 일체로 구성된 라디에이터에 있어서, 서로 다른 작동 온도에 의한 열 변형과 이에 따른 부품 손상을 최소화할 수 있는 일체형 라디에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated radiator, and more particularly, to a radiator in which an engine radiator and an electric radiator are integrated, and an integrated radiator capable of minimizing thermal deformation and component damage due to different operating temperatures.
일반적으로 차량의 엔진룸 전방에 구비되는 프론트 엔드 모듈을 도 1에 도시하였다.In general, the front end module provided in front of the engine room of the vehicle is shown in FIG.
도 1에 도시한 프론트 엔드 모듈(1)은 캐리어(2)와 상기 캐리어(2)의 후방에 장착되는 응축기(3)와 전장용 라디에이터(6)와 엔진용 라디에이터(4) 및 팬 슈라우드 조립체(5)를 포함하는 쿨링모듈과, 상기 캐리어(2)의 전방에 장착되며 상기 캐리어(2)의 후방으로 공기가 유통되도록 상측 및 하측에 각각 개구부(8, 9)가 형성된 범퍼 빔(7)을 포함하여 형성된다.The front end module 1 shown in FIG. 1 comprises a carrier 2, a condenser 3 mounted on the rear of the carrier 2, a radiator 6 for the electric field, a radiator 4 for the engine 4 and a fan shroud assembly ( Cooling module including a 5) and the bumper beam (7) which is mounted to the front of the carrier (2) and the openings (8, 9) formed in the upper and lower sides, respectively, so that air flows to the rear of the carrier (2) It is formed to include.
이 때, 상기 응축기는 냉방 사이클 과정 중에 압축기에서 송출되는 고압의 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축하고, 팽창수단으로 송출한다.At this time, the condenser condenses the high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor during the cooling cycle to the outside air by condensing it into a liquid of high temperature and high pressure and sending it to the expansion means.
또, 상기 라디에이터(Radiator)는 열교환기의 범주에 포함되는 구성요소로서, 상기 라디에이터는 엔진의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위한 구성이다.In addition, the radiator (Radiator) is a component included in the category of the heat exchanger, the radiator is configured to prevent the temperature of the engine rises above a certain temperature.
일반적으로 내연기관은 항상 고온ㆍ고압의 가스를 연소시키는 과정에서 매우 많은 양의 열이 발생되며, 상기 열이 적절히 냉각되지 않으면 과열로 인하여 실린더와 피스톤을 포함하는 각종 부품이 손상되므로, 상기 실린더 주위에 냉각수를 수용하는 재킷을 구비하고, 상기 재킷 내부의 냉각수를 순환시킴으로써 상기 냉각수가 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수함으로써 엔진이 냉각되도록 하고 있다.In general, internal combustion engines always generate a very large amount of heat in the process of combusting high-temperature and high-pressure gas, and if the heat is not properly cooled, various parts including the cylinder and the piston are damaged due to overheating. The jacket is provided in the cooling chamber, and the engine is cooled by absorbing heat generated from the engine by circulating the cooling water inside the jacket.
즉, 라디에이터는 엔진 내부를 순환하면서 연소에 의해 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수가 워터펌프에 의해 순환되면서, 외부에 열을 방출하도록 하여 엔진의 과열을 방지하며 최적의 운전 상태가 유지되도록 하는 열교환기이다.That is, the radiator circulates through the engine while absorbing the heat generated by the combustion, and the hot water is circulated by the water pump, thereby dissipating heat to the outside to prevent overheating of the engine and to maintain an optimal operating state. Heat exchanger.
한편, 하이브리드 차량에서는 엔진 외에도 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 포함하는 전기, 전자 구성품인 전장부품 역시 냉각해야하는데, 상기 엔진을 통과한 냉각수와 전장부품을 통과한 냉각수는 일정 온도 차이가 발생되어 하나의 냉각 시스템을 갖지 못한다.On the other hand, in a hybrid vehicle, in addition to the engine, electric and electronic components including electric motors, inverters, and battery stacks must also be cooled. The coolant passing through the engine and the coolant passing through the electric component have a constant temperature difference. Does not have a cooling system.
따라서 차량용 냉각 시스템은 크게 엔진 냉각용 시스템과, 전장부품 냉각용 시스템이 개별적으로 구비되며, 엔진 냉각을 위한 라디에이터와 전장부품 냉각을 위한 라디에이터가 개별적으로 구비된다.Therefore, the vehicle cooling system is largely provided with an engine cooling system and an electronic component cooling system separately, and a radiator for engine cooling and a radiator for electronic component cooling are separately provided.
상기 전장부품 냉각용 라디에이터는 일반적으로 별도로 제작되어 응축기의 상측 또는 하측에 조립된다.The radiator for electric component cooling is generally manufactured separately and assembled on the upper or lower side of the condenser.
위 방안은 전장부품 냉각용 라디에이터와 응축기의 조립을 위한 부품이 필요하며, 조립 공정 추가에 따른 생산성이 저하되는 문제점이 있다.The above solution requires a component for assembling the radiator and the condenser for cooling the electric component, there is a problem that the productivity is reduced by the addition of the assembly process.
또한, 상기와 같이 전장부품 냉각용 라디에이터를 상기 응축기의 하측 또는 상측에 조립할 경우, 제한된 공간 내에 구비되어야 하기 때문에 상기 응축기의 전면 면적이 축소될 수밖에 없어 냉방 성능이 저하될 수 있으며, 상기 응축기의 하측 영역에 형성되는 과냉각 영역이 차량의 범퍼 빔에 가려져 외부에서 유입되는 공기가 충분하지 못하다는 문제점이 있다.In addition, when assembling the radiator for cooling electrical components as described above or below the condenser, the front area of the condenser must be reduced because it must be provided in a limited space can reduce the cooling performance, the lower side of the condenser There is a problem that the supercooled region formed in the region is covered by the bumper beam of the vehicle so that the air introduced from the outside is not sufficient.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진용 냉각수가 유동되는 엔진 냉각용 영역과 전장부품용 냉각수가 유동되는 전장부품 냉각용 영역이 하나의 라디에이터에 일체형으로 제조 가능하여 조립이 간편하고, 원가절감으로 생산성을 높일 수 있는 일체형 라디에이터를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention is to integrate the engine cooling area in which the engine coolant flows and the electric component cooling area in which the coolant for electrical components flows into a single radiator. It is easy to assemble and can be manufactured to provide an integrated radiator that can increase productivity with cost reduction.
또한, 본 발명의 목적은 서로 다른 작동 온도에 의해 경계부분에 열응력이 집중되어 그 부분의 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있는 일체형 라디에이터를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide an integrated radiator which can prevent the thermal stress from concentrating on the boundary portions due to different operating temperatures, thereby preventing damage to the components of the portions.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 제1열교환매체가 유동되며, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 배치되는 제1튜브(110); 두께 방향으로 상기 제1튜브(110)와 나란하게 배치되며, 제2열교환매체가 유동되는 다수개의 제2튜브(120); 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이에 개재되는 방열핀(200); 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)의 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 배치되며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입 결합되는 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)을 포함하여 형성되되, 서로 이웃한 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되며 나머지 영역의 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함하는 헤더(310); 상기 헤더(310)와 결합되어 내부에 공간을 형성하며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 연통되는 공간이 분리된 탱크(320); 및 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 삽입되어 틈새를 밀폐시키는 제1가스켓(410); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.An integrated radiator according to an embodiment of the present invention, the first heat exchange medium flows, a plurality of
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터(10)는 상기 제1열교환매체와 제2열교환매체의 온도가 서로 상이할 수 있다.In addition, the integrated
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 상기 헤더(310)에 삽입되는 방향과 반대방향으로 삽입 결합될 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1가스켓(410)은 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 가장자리에 걸리도록, 상기 헤더(310)의 내측면에 위치한 단부가 단차지어 형성되는 단차부를 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 내측면이 경사진 챔퍼부를 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 헤더(310)는 상기 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)이, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성되며, 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터(10)는 상기 헤더(310)와 탱크(320)가 결합되는 가장자리 면에 장착되는 제2가스켓(420)을 더 포함할 수 있다.In addition, the integrated
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터(10)는 상기 제2가스켓(420) 및 제1가스켓(410)이 일체로 형성되되, 다수개의 상기 제1가스켓(410)이 제1연결부(431)에 의해 서로 연결되고, 상기 제1가스켓(410)이 상기 제2가스켓(420) 측으로 연장된 제2연결부(432)에 의해 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 서로 연결될 수 있다.In addition, in the integrated
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법에 있어서, 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 가조립되는 가조립 단계(S1); 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 브레이징 결합되는 브레이징 단계(S2); 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓 삽입 단계(S3); 및 상기 헤더(310) 및 탱크(320)가 결합되는 헤더탱크 결합 단계(S4); 을 포함할 수 있다.In addition, in the method of assembling the integrated
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은 상기 헤더탱크 결합 단계(S4)가 수행되기 전, 상기 헤더(310) 및 탱크(320) 사이에 제2가스켓이 삽입되는 단계(S5)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the method of assembling the integrated radiator according to the embodiment of the present invention, before the header tank coupling step S4 is performed, a step of inserting a second gasket between the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 일체로 형성되는 경우, 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계에서 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 장착될 수 있다.In addition, in the method of assembling the integrated radiator according to the embodiment of the present invention, when the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 일체형 라디에이터의 조립 방법은 상기 제1가스켓 삽입 단계(S3) 이후, 상기 제1가스켓(410)에 삽입된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)를 확관하는 튜브 확관 단계(S6)를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of assembling the integrated radiator according to an exemplary embodiment of the present invention may include the
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 엔진용 냉각수가 유동되는 엔진 냉각용 영역과 전장부품용 냉각수가 유동되는 전장부품 냉각용 영역이 하나의 라디에이터에 일체형으로 제조 가능하여 조립이 간편하고, 원가절감으로 생산성을 높일 수 있다는 장점이 있다.Accordingly, in the integrated radiator according to the embodiment of the present invention, the engine cooling area in which the engine coolant flows and the electric component cooling area in which the coolant for electric component flows can be manufactured integrally in one radiator, thereby simplifying assembly. As a result, productivity can be improved by reducing costs.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 엔진용 냉각수와 전장부품용 냉각수의 온도 차이로 인해, 열응력이 집중될 수 있는 부분의 튜브삽입홀을 더 크게 형성하고, 틈새를 가스켓에 의해 실링 되도록 함으로써, 열 변형에 강건한 디자인 확보로 부품손상을 최소화할 수 있다.In addition, the integrated radiator according to an embodiment of the present invention, due to the temperature difference between the coolant for the engine and the coolant for the electrical component, to form a larger tube insertion hole of the portion where the thermal stress can be concentrated, sealing the gap by the gasket By doing so, it is possible to minimize the damage to the parts by ensuring a design that is robust to thermal deformation.
또, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 과거에 응력 저감을 위해 더미 튜브를 사용했을 때보다, 냉각수가 유동될 수 있는 튜브 개수가 늘어나기 때문에 전체적인 냉각 효율이 향상될 수 있다.In addition, the integrated radiator according to an embodiment of the present invention can improve the overall cooling efficiency because the number of tubes through which the coolant can flow can be increased, compared to when using a dummy tube for reducing stress in the past.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 탱크와 헤더의 실링을 위한 가스켓과 튜브와 헤더 사이에 결합되는 가스켓이 일체로 형성될 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the integrated radiator according to an embodiment of the present invention can be formed integrally with a gasket for sealing the tank and the header and a gasket coupled between the tube and the header, thereby improving productivity.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터는 헤더 가공 시, 튜브만 삽입되는 홀과, 가스켓과 튜브가 삽입되는 홀의 가공 방향을 다르게 함으로써, 가스켓의 삽입을 용이하게 하고, 가스켓과 헤더의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 실링 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the integrated radiator according to the embodiment of the present invention facilitates the insertion of the gasket by changing the processing direction of the hole in which only the tube is inserted and the hole in which the gasket and the tube are inserted when the header is processed, and the contact area between the gasket and the header By increasing, the sealing performance can be improved.
도 1은 종래의 프론트 엔드 모듈을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a conventional front end module.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터의 부분 분해사시도.2 is a partially exploded perspective view of an integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더, 제1튜브 및 제2튜브의 결합부위를 확대한 사시도.Figure 3 is an enlarged perspective view of the coupling portion of the header, the first tube and the second tube in the integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에서 제1가스켓을 분해한 분해사시도.4 is an exploded perspective view illustrating the first gasket in FIG. 3;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤더를 나타낸 사시도.5 is a perspective view showing a header according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더, 제1튜브 및 제2튜브의 결합부위를 나타낸 종단면도.Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing the coupling portion of the header, the first tube and the second tube in the integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더를 나타낸 종단면도.7 is a longitudinal sectional view showing a header in an integrated radiator according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 라디에이터에서 헤더, 제1튜브 및 제2튜브의 결합부위를 확대한 사시도.Figure 8 is an enlarged perspective view of the coupling portion of the header, the first tube and the second tube in the integrated radiator according to another embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에서 제1가스켓 및 제2가스켓을 분해한 분해사시도.9 is an exploded perspective view illustrating the first gasket and the second gasket in FIG. 8;
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the integrated
본 발명의 일체형 라디에이터(10)는 크게 제1튜브(110), 제2튜브(120), 방열핀(200), 헤더(310), 탱크(320) 및 제1가스켓(410)을 포함하며, 기존의 전장부품 냉각용 냉각수를 냉각시키는 저온 라디에이터와, 엔진 냉각용 냉각수를 냉각시키는 내연기관 라디에이터가 일체로 형성된 것이다.The integrated
이때, 본 발명의 일체형 라디에이터(10)는 상술한 바와 같이 저온 라디에이터와 내연기관 라디에이터를 일체로 형성하기 위한 것에 한정되지 아니하며, 라디에이터와 오일쿨러 또는 인터쿨러와 같은 다른 열교환기를 일체로 형성하기 위한 구조로 적용될 수도 있다.At this time, the integrated
다만, 후술되는 설명에서는 편의를 위해 저온 라디에이터와 내연기관 라디에이터를 일체로 형성한 실시예에 대해 설명하기로 한다.However, in the following description, an embodiment in which the low temperature radiator and the internal combustion engine radiator are integrally formed will be described for convenience.
먼저, 상기 제1튜브(110)는 제1열교환매체가 유동되며, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 배치된다.First, the
또한, 상기 제2튜브(120)는 두께 방향으로 상기 제1튜브(110)와 나란하게 배치되며, 제2열교환매체가 유동된다. 상기 제1열교환매체는 엔진 냉각용 냉각수이고, 상기 제2열교환매체는 전장부품 냉각용 냉각수일 수 있다.In addition, the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 높이방향으로 상측에 상기 제1튜브(110)가 배치되어 엔진 냉각용 영역(H)을 이루고, 하측에 제2튜브(120)가 배치되어 전장부품 냉각용 영역(L)을 이룰 수 있다.As shown in FIG. 2, in the
이때. 상기 엔진 냉각용 영역(H) 및 전장부품 냉각용 영역(L)의 위치는 서로 바뀔 수 있음은 물론이다.At this time. The positions of the engine cooling region H and the electric component cooling region L may of course be interchanged.
상기 방열핀(200)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이에 개재되는 것으로, 전열면적을 늘리는 역할을 한다.The
상기 헤더(310)는 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)의 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 배치되며, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입 결합되는 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)을 포함하여 형성되되, 서로 이웃하여 배치된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되며 나머지 영역의 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함한다.The
즉, 상기 헤더(310)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 두께 방향으로 일정 간격 이격되어 형성되는 다수개의 튜브삽입홀을 포함하되, 상기 제1튜브(110)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(311), 상기 제2튜브(120)가 삽입되는 제2튜브삽입홀(312), 상기 제1튜브(110)가 삽입되되 상기 제1튜브삽입홀(311)보다 크게 형성되는 제3튜브삽입홀(313), 상기 제2튜브(120)가 삽입되되 상기 제2튜브삽입홀(312)보다 크게 형성되는 제4튜브삽입홀(314)을 포함한다.That is, the
다음으로, 상기 탱크(320)는 헤더(310)와 결합되어 한 쌍의 헤더탱크(300)를 이룬다. 이때, 상기 탱크(320) 내부 공간은 상기 제1튜브(110)와 연통되는 공간과, 상기 제2튜브(120)와 연통되는 공간이 구획부(500)에 의해 분리된다.Next, the
상기 구획부(500)는 배플형태로, 별도의 부재로 제작되어 결합될 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다.The
특히, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 서로 다른 작동 온도에 의해 경계부분에 열응력이 집중되어 그 부분의 부품이 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 다른 홀보다 더 크게 형성된 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)을 포함하는 헤더(310)와, 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 삽입되어 틈새를 밀폐시키는 제1가스켓(410)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In particular, the
이에 따라, 서로 경계면에 위치한 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)는 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)에 브레이징 결합되지 않고, 삽입 결합 후 상기 제1가스켓(410)에 의해 틈새가 밀폐되는 결합구조를 갖게 되므로, 열 변형에 의해 쉽게 파손되지 않는다는 장점이 있다.Accordingly, the
상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 상기 헤더(310)에 삽입되는 방향과 반대방향으로 삽입 결합되며, 이때, 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 가장자리에 걸리도록, 상기 헤더(310)의 내측면에 위치한 단부가 단차지어 형성되는 단차부를 포함하는 것이 바람직하다.The
아울러, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1가스켓(410)은 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 내측면이 경사진 챔퍼부를 포함하여 형성됨으로써, 튜브 삽입이 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, as shown in Figure 6, the
한편, 상기 헤더(310)는 일반적으로 튜브삽입홀 가공 시 헤더(310) 외측에서 내측 방향으로 홀이 가공되는데, 홀 가공 시 발생되는 버링은 튜브 삽입을 안내하는 가이드 역할을 보조적으로 하게 된다.On the other hand, the
그런데, 본 발명에서는 상기 헤더(310)에 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향과, 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향이 서로 상이하므로, 도 7과 같이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)의 홀 가공 방향이 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)과 서로 반대가 되도록 하는 것이 바람직하다.However, in the present invention, since the direction in which the
즉, 상기 헤더(310)는 상기 제1튜브삽입홀(311) 및 제2튜브삽입홀(312)이, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)가 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성되며, 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)이, 상기 제1가스켓(410)이 삽입되는 방향으로 홀 가공되어 형성될 수 있다.That is, the
일반적으로 열교환기에서는 헤더(310)와 탱크(320) 사이를 실링 하는 실링부재가 더 구비되는데, 이와 마찬가지로, 상기 일체형 라디에이터(10)에도 제2가스켓(420)이 더 구비된다.In general, the heat exchanger is further provided with a sealing member for sealing between the
이때, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 상기 제2가스켓(420) 및 제1가스켓(410)이 일체로 형성되되, 다수개의 상기 제1가스켓(410)이 제1연결부(431)에 의해 서로 연결되고, 상기 제1가스켓(410)이 상기 제2가스켓(420) 측으로 연장된 제2연결부(432)에 의해 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 서로 연결될 수 있다.8 and 9, in the
이에 따라, 본 발명에서는 헤더(310)와 제1튜브(110) 및 제2튜브(120) 사이의 기밀을 유지하기 위해 제1가스켓(410)을 적용함에 있어서, 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)에 삽입된 제1가스켓(410)이 내부의 압력이나 진공, 또는 외부의 충격으로 인해 이탈되지 않도록 제2가스켓(420)과 일체로 구성함으로써, 제2가스켓(420)이 외력에 의해 쉽게 이탈되지 않도록 한다.Accordingly, in the present invention, in applying the
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)을 일체로 형성함으로써, 조립 공수나 가스켓 금형 투자비를 절감할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같은 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법을 순차적으로 설명하면, 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 가조립되는 가조립 단계; 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)이 브레이징 결합되는 브레이징 단계; 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓(410) 삽입 단계; 및 상기 헤더(310) 및 탱크(320)가 결합되는 헤더탱크(300) 결합 단계; 로 이루어진다.Referring to the assembly method of the
다시 설명하면, 상기 헤더(310), 제1튜브(110), 제2튜브(120) 및 방열핀(200)의 가조립이 이루어진 다음, 이를 브레이징하게 되는데, 이 과정에서 상기 제3튜브삽입홀(313) 및 제4튜브삽입홀(314)에 삽입된 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)는 홀 크기와 튜브의 크기 차이로 인해 브레이징으로 결합되지 않게 된다.In other words, after the temporary assembly of the
따라서 그 다음으로, 상기 제1튜브(110) 및 제3튜브삽입홀(313)과, 제2튜브(120) 및 제4튜브삽입홀(314) 사이에 상기 제1가스켓(410)이 상기 헤더(310) 내측에서 삽입되는 제1가스켓(410) 삽입 단계가 더 수행되어 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 헤더(310) 간에 완벽하게 기밀을 유지할 수 있도록 한다.Therefore, next, the
상기 제2가스켓(420)이 더 구비되는 경우에는 상기 헤더탱크(300) 결합 단계가 수행되기 전, 상기 헤더(310) 및 탱크(320) 사이에 제2가스켓(420)이 삽입되는 단계가 더 수행된다.When the
이때, 상기 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 일체로 형성되는 경우에는 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계에서 제1가스켓(410) 및 제2가스켓(420)이 장착된다.In this case, when the
아울러, 상기 일체형 라디에이터(10)의 조립 방법은 상기 제1가스켓(410) 삽입 단계 이후, 상기 제1가스켓(410)에 삽입된 상기 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)를 확관하는 튜브 확관 단계를 더 포함함으로써, 제1튜브(110) 및 제2튜브(120)와 헤더(310) 간에 기밀성이 더욱 향상되도록 할 수 있다.In addition, the method of assembling the
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 엔진용 냉각수가 유동되는 엔진 냉각용 영역과 전장부품용 냉각수가 유동되는 전장부품 냉각용 영역이 하나의 라디에이터에 일체형으로 제조 가능하여 조립이 간편하고, 원가절감으로 생산성을 높일 수 있다는 장점이 있다.Accordingly, in the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 라디에이터(10)는 엔진용 냉각수와 전장부품용 냉각수의 온도 차이로 인해, 열응력이 집중될 수 있는 부분의 튜브삽입홀을 더 크게 형성하고, 틈새를 가스켓에 의해 실링 되도록 함으로써, 열 변형에 강건한 디자인 확보로 부품손상을 최소화할 수 있다.In addition, the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.
(부호의 설명)(Explanation of the sign)
10: 일체형 라디에이터10: integral radiator
H: 엔진 냉각용 영역 L: 전장부품 냉각용 영역H: Engine cooling area L: Electric parts cooling area
110: 제1튜브 120: 제2튜브110: first tube 120: second tube
200: 방열핀200: heat radiation fins
300: 헤더탱크300: header tank
310: 헤더310: header
311: 제1튜브삽입홀 312: 제2튜브삽입홀311: first tube insertion hole 312: second tube insertion hole
313: 제3튜브삽입홀 314: 제4튜브삽입홀313: third tube insertion hole 314: fourth tube insertion hole
320: 탱크320: tank
410: 제1가스켓 420: 제2가스켓410: first gasket 420: second gasket
431: 제1연결부 432: 제2연결부431: first connector 432: second connector
500: 구획부500: compartment
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