(57)【要約】【課題】車両の停車時には、密閉された状態を維持して送風効率を高め、車両の走行時には、開放して走行風の流入効率を高めた熱交換器を提供する。【解決手段】本発明の熱交換器は、内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブと、チューブ同士の間に介在されたフィンとを含むコア部と、凹状に形成され、コア部が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口が形成され、他側に空気が排出される空気排出口が形成されたハウジングと、コア部の外側とハウジングの内側との間に介在され、コア部とハウジングとの間をシールするシール部材と、を含んでなり、ハウジングの内側の長さ方向の両側面および底面には凹状に結合溝が形成されて結合溝にシール部材の一側が挿入されて結合し、コア部の外側の長さ方向の両側面および底面には凹状に嵌合溝が形成されて嵌合溝にシール部材の他側が挿入されることを特徴とする。【選択図】図４
2018059705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、前記タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ（１３０）と、前記チューブ（１３０）同士の間に介在されたフィン（１４０）とを含むコア部（１００）と、
凹状に形成され、前記コア部（１００）が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口（７１０）が形成され、他側に空気が排出される空気排出口（７２０）が形成されたハウジング（７００）と、
前記コア部（１００）の外側とハウジング（７００）の内側との間に介在され、コア部（１００）とハウジング（７００）との間をシールするシール部材（８００）と、を含み、
前記ハウジング（７００）の内側の長さ方向の両側面および底面には凹状に結合溝（７３０）が形成されて前記結合溝（７３０）にシール部材（８００）の一側が挿入されて結合し、前記コア部（１００）の外側の長さ方向の両側面および底面には凹状に嵌合溝（１５０）が形成されて前記嵌合溝（１５０）にシール部材（８００）の他側が挿入されることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ハウジング（７００）の内側とコア部（１００）の外側が離隔して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記シール部材（８００）の他側端部の長さ方向の側面（８０１）は、他の部分に比べて幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記ハウジング（７００）には結合溝（７３０）に連結されるように凹状に固定溝（７４０）が形成され、前記ハウジング（７００）の結合溝（７３０）に挿入されるシール部材（８００）の一側には固定突起（８１０）が突出形成され、前記固定突起（８１０）が固定溝（７４０）に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記シール部材（８００）の他側は、コア部（１００）の嵌合溝（１５０）から離隔して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記シール部材（８００）は、弾性材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
空気の圧力によって前記コア部（１００）の嵌合溝（１５０）に挿入されたシール部材（８００）の他側が折り曲げられ、前記シール部材（８００）の幅方向の側面（８０２）が嵌合溝（１５０）の幅方向の側面（１５２）と密着することを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、前記タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ（１３０）と、前記チューブ（１３０）同士の間に介在されたフィン（１４０）とを含むコア部（１００）と、
凹状に形成され、前記コア部（１００）が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口（７１０）が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング（７００）と、
前記コア部（１００）とハウジング（７００）との間をシールするシール部と、を含み、
前記シール部は、ハウジング（７００）の内側の側面および底面に突出するように形成されたシール部材（８００）であることを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
前記シール部材（８００）は、ハウジング（７００）とは異なる材質で形成され、且つ前記シール部材（８００）は、ハウジング（７００）と一体に射出されて形成されていることを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記ハウジング（７００）の内側の側面に形成されたシール部材（８００）は、ハウジング（７００）の長さ方向の側面および幅方向の側面のいずれか一つ以上に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記ハウジング（７００）の内側の側面に形成されたシール部材（８００）と、前記ハウジング（７００）の底面に形成されたシール部材（８００）とが連結されるように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１２】
内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、前記タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ（１３０）と、前記チューブ（１３０）同士の間に介在されたフィン（１４０）とを含むコア部（１００）と、
凹状に形成され、前記コア部（１００）が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口（７１０）が形成され、他側に空気が排出される空気排出口（７２０）が形成されたハウジング（７００）と、
前記コア部（１００）とハウジング（７００）との間をシールするシール部と、を含み、
前記シール部は、
前記ハウジング（７００）の内側の側面および底面に凹状に形成された挿入溝（７６０）と、前記コア部（１００）の外側の側面および下面から突出して前記挿入溝（７６０）に挿入される突出部（１７０）とを含むことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に係り、より詳しくは、エンジンの出力を高めるために、過給機によって高温および高圧で圧縮された空気を水冷式に冷却させることができる熱交換器に関する。  
【背景技術】
【０００２】
熱交換器のうちインタークーラ（Ｉｎｔｅｒｃｏｏｌｅｒ）は、エンジンの出力を高めるために、過給機によって高温・高圧で圧縮された空気を冷やす装置である。
過給機によって急速に圧縮された空気は、温度が非常に高くなり、体積が膨張し酸素密度が低下し、結果として、シリンダ中の充填効率が低下する現象が生じる。したがって、インタークーラは、過給機で圧縮された高温の空気を冷却させることで、エンジンシリンダの吸入効率が高くなるようにし、燃焼効率が向上して、燃費が向上する。
このような役割を果たすインタークーラは、冷却方式に応じて水冷式と空冷式とに分けられる。このうち、水冷式インタークーラ１０は、空冷式インタークーラとその原理は類似しているが、高温の空気が通過するインタークーラを冷却させる時に外部の空気の代わりに車両の冷却水や水などを用いて圧縮空気を冷却させるという点において差がある。
【０００３】
図１に図示した水冷式インタークーラ１０は、所定距離離隔して平行に形成される第１ヘッダータンク２０および第２ヘッダータンク３０と、第１ヘッダータンク２０または第２ヘッダータンク３０にそれぞれ形成されて空気が流入される第１入口パイプ４０および排出される第１出口パイプ５０と、第１ヘッダータンク４０および第２ヘッダータンク５０に両端が固定されて空気の通路を形成する複数個のチューブ６０と、チューブ６０同士の間に介在されるフィン７０と、チューブ６０とフィン７０の組立体が収容され、チューブ６０の一側端部が位置する一側面と他側面に開口されるカバー部材８０と、カバー部材８０の一側面に形成され、冷却水が流入される第２入口パイプ４１および排出される第２出口パイプ５１と、を含んで形成される。
【０００４】
また、これとは反対に、冷却水がチューブの内部を通過し、ヘッダータンク、チューブおよびフィンが組み立てられた組立体である熱交換器のコアを内側に配置し、コアを囲むようにケースを形成して、ケースの内側を空気が通過してコアによって冷却されるように構成される。
しかし、このような水冷式インタークーラは、空気がケースの内側とコアの外側との間に通過しないようにして、空気が全部コアを通過するようにすることで、熱交換効率を向上させることができる。しかし、ケースの内側にコアを挿入して組み立てるために、ケースの外側とコアの外側が離隔して遊びが存在必要であるため、ケースとコアとが離隔した隙間を介して空気がバイパスして熱交換性能が低下する。もしくは、ケースの内側とコアの外側が離隔することなく密着して結合するためには、ケースをいくつかの切片に形成した後、組み立てなければならないため、構造および組立が複雑でケースの構造的な強度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＫＲ１０−１１１６８４４Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような問題を解決するために導き出されたものであって、本発明が目的とするところは、熱交換器のコア部とハウジングとが離隔した隙間の空間を介して空気がバイパスしないように、シール部材を設置して熱交換効率を向上させることができる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の熱交換器１０００は、内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、前記タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ１３０と、前記チューブ１３０同士の間に介在されたフィン１４０とを含むコア部１００と、凹状に形成され、前記コア部１００が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口７１０が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング７００と、前記コア部１００の外側とハウジング７００の内側との間に介在され、コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部材８００と、を含んでなり、前記ハウジング７００の内側の長さ方向の両側面および底面には凹状に結合溝７３０が形成されて前記結合溝７３０にシール部材８００の一側が挿入されて結合し、前記コア部１００の外側の長さ方向の両側面および底面には凹状に嵌合溝１５０が形成されて前記嵌合溝１５０にシール部材８００の他側が挿入されることを特徴とする。
【０００８】
前記ハウジング７００の内側とコア部１００の外側が離隔して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記シール部材８００の他側端部の長さ方向の側面８０１は、他の部分に比べて幅が狭く形成されていることを特徴とする。
【００１０】
前記ハウジング７００には結合溝７３０に連結されるように凹状に固定溝７４０が形成され、前記ハウジング７００の結合溝７３０に挿入されるシール部材８００の一側には固定突起８１０が突出形成され、前記固定突起８１０が固定溝７４０に挿入されることを特徴とする。
【００１１】
前記シール部材８００の他側は、コア部１００の嵌合溝１５０から離隔して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記シール部材８００は、弾性材質で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
空気の圧力によって前記コア部１００の嵌合溝１５０に挿入されたシール部材８００の他側が折り曲げられ、前記シール部材８００の幅方向の側面８０２が嵌合溝１５０の幅方向の側面１５２と密着することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の熱交換器１０００は、内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、前記タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ１３０と、前記チューブ１３０同士の間に介在されたフィン１４０とを含むコア部１００と、凹状に形成され、前記コア部１００が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口７１０が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング７００と、前記コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部と、を含んでなり、前記シール部は、ハウジング７００の内側の側面および底面に突出するように形成されたシール部材８００であることを特徴とする。
【００１５】
前記シール部材８００は、ハウジング７００とは異なる材質で形成され、且つ前記シール部材８００は、ハウジング７００と一体に射出されて形成されていることを特徴とする。
【００１６】
前記ハウジング７００の内側の側面に形成されたシール部材８００は、ハウジング７００の長さ方向の側面および幅方向の側面のいずれか一つ以上に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
前記ハウジング７００の内側の側面に形成されたシール部材８００と、前記ハウジング７００の底面に形成されたシール部材８００とが連結されるように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明における熱交換器１０００は、内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、前記タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ１３０と、前記チューブ１３０同士の間に介在されたフィン１４０とを含むコア部１００と、凹状に形成され、前記コア部１００が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口７１０が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング７００と、前記コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部と、を含んでなり、前記シール部は、前記ハウジング７００の内側の側面および底面に凹状に形成された挿入溝７６０と、前記コア部１００の外側の側面および下面から突出して前記挿入溝７６０に挿入される突出部１７０とを含んでなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明における熱交換器は、シール部材によりコア部とハウジングとが離隔した隙間の空間を介して空気がバイパスせず、熱交換効率が向上する利点がある。
また、別の接着剤や補強のためのリブがなくてもシール部材をハウジングに容易に結合することができ、ハウジングにコア部を組み立てる際に、シール部材がガイドの役割をしてコア部の組立が容易となる利点がある。
さらに、空気の圧力によりシール部材が折り曲げられてシール部材がコアに密着することができ、空気がバイパスすることを確実に防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の水冷式インタークーラを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例による熱交換器を示す組立斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例による熱交換器を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施例による熱交換器を示す上側平面断面図である。
【図５】本発明の第１実施例によるハウジングにシール部材が結合する構造を示す部分斜視図である。
【図６】本発明の第１実施例によるハウジングにシール部材が結合する構造を示す部分斜視図である。
【図７】本発明の第１実施例によるシール部材が空気の圧力によって折り曲げられ嵌合溝の側面に密着することを示す部分断面図である。
【図８】本発明の第２実施例による熱交換器を示す組立斜視図および分解斜視図である。
【図９】本発明の第２実施例による熱交換器の上側平面断面を示す概略図である。
【図１０】本発明の第２実施例による熱交換器においてシール部材の様々な形態の実施例を示す上側平面断面を示す概略図である。
【図１１】本発明の第２実施例による熱交換器においてシール部材の様々な形態の実施例を示す上側平面断面を示す概略図である。
【図１２】本発明の第２実施例による熱交換器においてシール部材の様々な形態の実施例を示す上側平面断面を示す概略図である。
【図１３】本発明の第２実施例による熱交換器においてシール部材の様々な形態の実施例を示す上側平面断面を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３実施例による熱交換器を示す分解斜視図を示す概略図である。
【図１５】本発明の第３実施例による熱交換器を示す上側平面断面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の熱交換器について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
＜実施例１＞
図２および図３は本発明の第１実施例による熱交換器を示す組立斜視図および分解斜視図であり、図４は本発明の第１実施例による熱交換器を示す上側平面断面図であり、図５および図６は本発明の第１実施例によるハウジングにシール部材が結合する構造を示す部分斜視図である。
図示の通り、本発明の第１実施例による熱交換器１０００は、内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ１３０と、チューブ１３０同士の間に介在されたフィン１４０とを含むコア部１００と、凹状に形成され、コア部１００が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口７１０が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング７００と、コア部１００の外側とハウジング７００の内側との間に介在され、コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部材８００と、を含んでなり、ハウジング７００の内側の長さ方向の両側面および底面には凹状に結合溝７３０が形成されて結合溝７３０にシール部材８００の一側が挿入されて結合し、コア部１００の外側の長さ方向の両側面および底面には凹状に嵌合溝１５０が形成されて嵌合溝１５０にシール部材８００の他側が挿入される。
【００２２】
本発明の熱交換器１０００は、コア部１００と、ハウジング７００と、シール部材８００とで構成され、シール部材８００によってコア部１００とハウジング７００との間がシールされる。また、コア部１００は、入口タンク部と、出口タンク部と、チューブ１３０と、フィン１４０とを含んで形成される。入口タンク部は、外部から流入する冷却水が内部に貯留され、冷却水が内部に沿って流動される空間を形成する部分であり、入口パイプ１１１に連結されるように高さ方向に形成される。出口タンク部は、コア部１００を通過する空気と熱交換された冷却水が集まって貯留され、内部に沿って流動され外部に排出される空間を形成する部分であり、出口パイプ１２１と連結されるように高さ方向に形成される。
【００２３】
チューブ１３０は、入口タンク部に一端が連結され、出口タンク部に他端が連結され、冷却水が流動され空気と熱交換される流路を形成する部分であり、複数個が高さ方向に離隔して配列され長さ方向に平行に形成される。この際、タンク部とチューブ１３０は、様々な形態に形成されてもよく、一例として、複数個のプレートが積層されて一体型に形成された板状熱交換器に形成されてもよく、管状のタンクまたはヘッダータンクに、管状の複数個のチューブ１３０が連結され固定された押出チューブ式熱交換器に形成されてもよい。チューブ１３０同士の間には熱交換効率を向上させるためのフィン１４０が介在される。一例として、フィン１４０は、シワ状に形成されてチューブ１３０に結合される。また、ここで、タンク部は、長さ方向の両側の一方に配置されるか両方に配置されてもよく、図面には長さ方向の一側にタンク部が形成されたことが示しており、この実施例を基準として説明する。また、図示されているように、タンク部とチューブ１３０は、複数個のプレートが積層されて一体型に形成された板状熱交換器の形態を基準として説明する。
【００２４】
この際、入口タンク部に流入した冷却水が、チューブ１３０に沿ってＵターンする形態で流動し出口タンク部を介して外部に排出される。そうすると、外部から流入した冷却水が、入口タンク部に沿って高さ方向に流動してチューブ１３０に分配され、チューブ１３０に沿って長さ方向に流動してＵターンし、出口タンク部に集まって高さ方向に流動し外部に排出される。この際、空気は、コア部１００の幅方向に前方側から後方側に流動し、空気がチューブ１３０同士の間を通過して熱交換され、空気が冷却するように構成される。
【００２５】
また、コア部１００には、長さ方向の両側面に側面補強板２００が結合され、コア部１００の強度を補強することができ、コア部１００の下面に下部補強板４００が結合れ、コア部１００の上面に上部補強板５００が結合れて、コア部１００の強度を補強することができる。また、側面補強板２００は、下側が下部補強板４００に結合され、上側が上部補強板５００に結合される。この際、コア部１００を構成する部品および補強板は、組み立てられた後、ろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）または溶接などで結合される。
【００２６】
ハウジング７００は、凹状に形成され、内部が中空となり上側が開放した形態に形成されてもよく、ハウジング７００の内部にコア部１００が挿入されて収容されるように結合される。この際、コア部１００の上側に結合された上部補強板５００は、コア部１００の上面より広く形成され、上部補強板５００の周縁部に上下を貫通する貫通孔が形成され、空気が通過し得るように形成されたハウジング７００の内部にコア部１００が挿入されるように組み立てられた後、締結手段を用いて上部補強板５００をハウジング７００に結合することができる。
【００２７】
シール部材８００は、コア部１００の外側とハウジング７００の内側との間に介在し、コア部１００とハウジング７００との間をシールする役割を果たす。
ここで、ハウジング７００には、内側の長さ方向の両側面および底面に凹状に結合溝７３０が形成され、シール部材８００の一側が結合溝７３０に挿入されて結合される。また、シール部材８００の一側がハウジング７００の結合溝７３０に挿入された状態で、シール部材８００の他側は、ハウジング７００の内側面から突出した形態に配置される。また、コア部１００は、外側の長さ方向の両側面および底面に凹状に嵌合溝１５０が形成されて、嵌合溝１５０にシール部材８００の他側が挿入された状態になるように配置される。この際、図面にはコア部１００に形成された嵌合溝１５０がコア部１００に結合した側面補強板２００および下部補強板４００に形成される実施例について示しているが、側面補強板２００および下部補強板４００はなく、コア部１００自体に嵌合溝が形成されてもよい。
【００２８】
また、シール部材８００は、高さ方向にハウジング７００の下側に配置される水平部８００ａと、長さ方向にハウジング７００の両側に配置される垂直部８００ｂとを含んでもよく、図示したように、水平部８００ａおよび垂直部８００ｂは、互いに連結されるように形成されるか、それぞれ別に形成されてもよい。また、ここで、ハウジング７００の結合溝７３０に挿入されて結合されるシール部材８００の一側とは、水平部８００ａでは高さ方向に下側となり、垂直部８００ｂでは長さ方向に外側となる。一方、コア部１００の嵌合溝１５０に挿入されるシール部材８００の他側は、水平部８００ａでは高さ方向に上側となり、垂直部８００ｂでは長さ方向に内側となる。
【００２９】
したがって、本発明における熱交換器は、シール部材によってコア部とハウジングとが離隔した隙間の空間を介して空気がバイパスしないことから熱交換効率が向上し、別の接着剤や補強のためのリブがなくてもシール部材をハウジングに容易に結合することができ、ハウジングにコア部を組み立てる際にシール部材がガイドの役割をして、コア部の組立が容易となる。
また、コア部１００の入口タンク部に連結される入口パイプ１１１と、出口タンク部に連結される出口パイプ１２１とをさらに含んでおり、入口パイプ１１１および出口パイプ１２１が、上部補強板５００を貫通するように結合する。すなわち、コア部１００の入口タンク部に入口パイプ１１１が連結されるように結合し、コア部１００の出口タンク部に出口パイプ１２１が連結されるように結合する。この際、入口パイプ１１１および出口パイプ１２１は、上部補強板５００に貫通形成された結合孔を貫通するように結合し、入口パイプ１１１および出口パイプ１２１は、ろう付けまたは溶接などにより上部補強板５００に結合して固定される。
【００３０】
また、コア部１００に形成された嵌合溝１５０は、コア部１００の外側の長さ方向の両側面にのみ形成される。すなわち、上側から下側の方向にコア部１００をハウジング７００の内部に挿入して組み立てる場合、ハウジング７００の底面に配置されたシール部材８００にコア部１００の底面が密着するため、コア部１００の底面には嵌合溝１５０が形成されないこともある。また、コア部１００の底面には下側に支持部１６０が突出形成され、支持部１６０の外側には防振部材が結合し、防振部材が結合した支持部１６０がハウジング７００の底面に形成された載置溝７５０に挿入される。これにより、シール部材８００は、一つの連結された形態ではなく、二つに分けられた形態に形成され、その他にも様々な形態に形成される。
【００３１】
また、前記ハウジング７００の内側とコア部１００の外側が離隔して形成される。
すなわち、ハウジング７００の内部の何もない空間にコア部１００を挿入しやすくなるように、上側から見たときに、ハウジング７００の内側の空間の面積よりもコア部１００の面積が小さく形成され、ハウジング７００の内側面とコア部１００の外側面が離隔して配置される。また、長さ方向にコア部１００の外側の両側面とハウジング７００の内側の両側面とが離隔して形成され、ハウジング７００の開放した上側を介して上側から下側の方向にコア部１００がハウジング７００の内部に容易に挿入されて組み立てられる。
また、シール部材８００の他側端部の長さ方向の側面８０１は、他の部分に比べて幅が狭く形成される。
【００３２】
すなわち、シール部材８００の一側がハウジング７００の結合溝７３０に挿入されて結合するようにした後、コア部１００をハウジング７００の内側に挿入して組み立てる場合に、シール部材８００の他側が挿入される形態に嵌められるコア部１００の嵌合溝１５０にシール部材８００が接触するため、接触による摩擦力を減少してコア部１００の嵌合溝１５０とシール部材８００が接触しても容易に摺動しながら組み立てられるようになる。この際、シール部材８００の他側端部は、図示した通り、面取りされた形態に形成されてもよく、その他にも端部が円形に形成されるか先端が尖った形態など、多様に形成されて、シール部材８００の他の部分に比べて他側端部の長さ方向の側面８０１の幅が狭く形成されて、嵌合溝１５０の長さ方向の側面１５１との接触面積を減少させることができる。
また、ハウジング７００には、結合溝７３０に連結されるように凹状に固定溝７４０が形成され、ハウジング７００の結合溝７３０に挿入されるシール部材８００の一側には固定突起８１０が突出形成され、固定突起８１０が固定溝７４０に挿入される。
【００３３】
すなわち、図５および図６に示す通り、ハウジング７００には、結合溝７３０に連結されるように凹状に固定溝７４０が形成され、シール部材８００の一側である結合溝７３０に挿入される部分には幅方向の一側または両側に突出した固定突起８１０が形成される。また、シール部材８００の固定突起８１０が固定溝７４０に挿入されて結合することで、シール部材８００がハウジング７００に強固に固定され、シール部材８００が高さ方向および長さ方向に動かないように移動が制限される。これにより、コア部１００をハウジング７００に挿入して組み立てるか、逆に、分解する時にコア部１００とシール部材８００が接触してもハウジング７００の結合溝７３０からシール部材８００が離脱するか押されないようにすることができる。また、シール部材８００の固定突起８１０およびハウジング７００の固定溝７４０は、様々な位置および個数に形成され、図示のように、ハウジング７００の上面に凹状に固定溝７４０が形成され、シール部材８００の固定突起８１０も固定溝７４０の位置および形態に対応するように形成され、ハウジング７００の底面にも固定溝７４０が形成されて、これに対応するようにシール部材８００の固定突起８１０が形成される。
【００３４】
また、シール部材８００の他側は、コア部１００の嵌合溝１５０から離隔して配置される。
すなわち、コア部１００の嵌合溝１５０に挿入されて配置されるシール部材８００の他側は、長さ方向の側面８０１と幅方向の側面８０２のいずれか一つ以上が嵌合溝１５０と離隔して配置される。一例として、図示の通り、シール部材８００の他側の幅方向の側面８０２が嵌合溝１５０と離隔して配置されてもよく、シール部材８００の他側の長さ方向の側面８０１は、コア部１００によって圧縮されない程度にコア部１００の嵌合溝１５０と接触した状態になるように配置されてもよく、離隔して配置されてもよい。
【００３５】
そうすると、シール部材８００がハウジング７００に組み立てられて結合した状態で、コア部１００をハウジング７００の内部に挿入して組み立てるときに、コア部１００の嵌合溝１５０とシール部材８００との接触が減少し、組立が容易になる。しかし、この際、シール部材８００の他側と嵌合溝１５０が離隔していると、完全にシールされるように形成されないが、インタークーラの作動時に高温の空気がハウジング７００の内部に流入することから、コア部１００が加熱されて熱膨張などによってシール部材８００の他側がコア部１００の嵌合溝１５０に接触しシールされる。
また、シール部材８００は、弾性材質で形成できる。
すなわち、シール部材８００が弾性材質で形成されることで、コア部１００とハウジング７００との間に空気がバイパスしないようにシールする役割を果たし、且つ振動を吸収することができ、弾性材質のシール部材８００によって寸法公差および組立公差を吸収することができる。
【００３６】
また、空気の圧力によって前記コア部１００の嵌合溝１５０に挿入されたシール部材８００の他側が折り曲げられ、シール部材８００の幅方向の側面８０２が、嵌合溝１５０の幅方向の側面１５２と密着する。
すなわち、図７のように、熱交換器の作動時に一側である空気流入口７１０を介してハウジング７００の内部に高温および高圧の空気が流入し、空気がコア部１００を通過して圧力降下が生じ、空気流入口７１０側と空気排出口７２０側に圧力差が発生するため、空気の圧力によってシール部材８００の他側が、幅方向である空気の流動方向に押されて折り曲げられ、シール部材８００の他側の幅方向の側面８０２が、コア部１００嵌合溝１５０の幅方向の側面１５２と密着してシールされる。
また、シール部材８００は、上記とは反対に、先ず、シール部材８００をコア部１００の嵌合溝１５０に挿入して結合した後、シール部材８００が結合したコア部１００をハウジング７００の内部に挿入するように組み立ててもよい。
【００３７】
また、ハウジング７００の上面には、凹状に溝が形成され、この溝に別のシール用部材を塗布または介在させた後、コア部１００の上側に結合した上部補強板５００が、ハウジング７００の上面と密着するように結合され、上部補強板５００の下面とハウジング７００の上面との間がシールされる。
＜実施例２＞
図８は本発明の第２実施例による熱交換器を示す分解斜視図であり、図９は本発明の第２実施例による熱交換器の上側平面断面を示す概略図である。
図示の通り、本発明の第２実施例による熱交換器１０００は、内部に冷却水が貯留および流動する空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ１３０と、チューブ１３０同士の間に介在されたフィン１４０とを含むコア部１００と、凹状に形成され、コア部１００が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口７１０が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング７００と、コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部と、を含み、シール部は、ハウジング７００の内側の側面および底面から突出するように形成されたシール部材８００でもよい。
【００３８】
本発明の第２実施例による熱交換器１０００は、コア部１００と、ハウジング７００と、シール部とから構成され、シール部は、コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部材８００になる。また、コア部１００は、入口タンク部と、出口タンク部と、チューブ１３０と、フィン１４０とを含んで形成される。入口タンク部は、外部から流入した冷却水が内部に貯留され、冷却水が内部に沿って流動する空間を形成する部分であり、入口パイプ１１１に連結されるように高さ方向に形成される。出口タンク部は、コア部１００を通過する空気と熱交換された冷却水が集まって貯留され、内部に沿って流動して外部に排出される空間を形成する部分であり、出口パイプ１２１に連結されるように高さ方向に形成される。チューブ１３０は、入口タンク部に一端が連結され、出口タンク部に他端が連結されて、冷却水が流動して空気と熱交換される流路を形成する部分であり、複数個が高さ方向に離隔して配列されて長さ方向に平行に形成される。この際、タンク部とチューブ１３０は、様々な形態に形成されてもよく、一例として、複数個のプレートが積層されて一体型に形成された板状熱交換器の形態に形成されてもよく、管状のタンク部またはヘッダータンクに管状の複数個のチューブ１３０が連結されて固定された押出チューブ式熱交換器の形態に形成されてもよい。
【００３９】
チューブ１３０同士の間には、熱交換効率を向上させるためのフィン１４０が介在されてもよく、一例として、フィン１４０はシワ状に形成されてチューブ１３０に結合される。また、ここで、タンク部は、長さ方向の両側の一方に配置されるか両方に配置されてもよく、図面には長さ方向の一側にタンク部が形成されることを示しており、この実施例を基準として説明する。また、図示した通り、タンク部とチューブ１３０は、複数個のプレートが積層されて一体型に形成された板状熱交換器の形態を基準として説明する。この際、入口タンク部に流入した冷却水が、チューブ１３０に沿ってＵターンする形態に流動して出口タンク部を介して外部に排出される形態に形成される。また、外部から流入した冷却水が、入口タンク部に沿って高さ方向に流動してチューブ１３０に分配され、チューブ１３０に沿って長さ方向に流動してＵターンされ出口タンク部に集まって高さ方向に流動して外部に排出される。この際、空気は、コア部１００の幅方向に前方側から後方側に流動し、空気がチューブ１３０同士の間を通過して熱交換されて空気が冷却されるように構成される。
【００４０】
また、コア部１００には、長さ方向の両側面に側面補強板２００が結合して、コア部１００の強度を補強することができ、コア部１００の下面に下部補強板４００が結合し、コア部１００の上面に上部補強板５００が結合して、コア部１００の強度を補強することができる。また、側面補強板２００は、下側が下部補強板４００に結合され、上側が上部補強板５００に結合される。この際、コア部１００を構成する部品および補強板は、組み立てられた後、ろう付けまたは溶接などで結合される。
ハウジング７００は、凹状に形成され、内部が中空となり、上側が開放した形態に形成されてもよく、ハウジング７００の内部にコア部１００が挿入されて収容されるように結合できる。この際、コア部１００の上側に結合された上部補強板５００は、コア部１００の上面より広く形成され、上部補強板５００の周縁部に上下を貫通する貫通孔が形成されて、空気が通過できるように形成されたハウジング７００の内部にコア部１００が挿入され組み立てられ後、締結手段を用いて上部補強板５００をハウジング７００に結合することができる。
【００４１】
シール部は、コア部１００とハウジング７００との間をシールするように形成されてもよく、シール部は、ハウジング７００の内側の側面および底面から突出するように形成されたシール部材８００であってもよい。すなわち、ハウジング７００の内側面から突出して形成されたシール部材８００が、コア部１００とハウジング７００とが離隔した隙間に配置されて隙間を塞ぎシールする役割を果たすことができる。この際、シール部材８００は、コア部１００の外側の側面とハウジング７００の内側の側面との間をシールするように形成され、また、シール部材８００は、コア部１００の外側の下面とハウジング７００の内側の底面との間をシールするように形成される。
【００４２】
また、一例として、シール部材８００は、長さ方向にハウジング７００の内側の両側面に形成され底面にも形成されて空気がコア部１００とハウジング７００との間にバイパスしないようにしてもよい。また、シール部材８００は、コア部１００と対向する面がコア部１００の側面に接触するか最小限の隙間が形成されるように離隔した間隙が非常に小さく形成される。この際、シール部材８００とコア部１００が離隔していると、完全にシールされないが、インタークーラの作動時に高温の空気がハウジング７００の内部に流入するため、コア部１００が加熱され熱膨張によってシール部材８００とコア部１００が接触してシールされる。
【００４３】
したがって、本発明における熱交換器は、シール部材によってコア部とハウジングとが離隔した隙間の空間を介して空気がバイパスしないことから、熱交換効率および性能が向上する。
また、シール部材８００は、ハウジング７００とは異なる材質で形成され、且つシール部材８００は、ハウジング７００と一体に射出される。
一例として、ハウジング７００がプラスチック素材を用いて射出成形によって製造される場合、ゴム材質などのシール部材８００を二重射出などによりハウジング７００と一体に射出して形成してもよい。これにより、シール部材８００をハウジング７００に結合して固定されるようにするための別の構造を必要とせず、シール部材８００がハウジング７００に強固に結合して固定される。
【００４４】
また、ハウジング７００の内側の側面に形成されたシール部材８００は、ハウジング７００の長さ方向の側面および幅方向の側面のいずれか一つ以上に形成される。
すなわち、図１０〜図１３に示す通り、ハウジング７００の内側の側面に形成されたシール部材８００は、ハウジング７００の内側の側面のうち長さ方向の一側面、長さ方向の両側面、幅方向の一側面および幅方向の両側面など多様に形成されてもよく、長さ方向の側面と幅方向の側面のいずれにも形成されてよい。もしくは、長さ方向の側面の一部または幅方向の側面の一部に形成されてもよく、長さ方向の側面と幅方向の側面を連結する形態に形成されてもよい。また、図示した通り、コア部１００のタンク部が形成された部分にはフィン１４０が配置されず、空気が通過しないか通過しにくくて熱交換がスムーズに行われないバイパス領域であるため、ハウジング７００の幅方向の側面の一部に突出した形態のシール部材８００を形成してもよい。また、ハウジング７００の内側の側面に形成されたシール部材８００は、ハウジング７００の上端から底面まで延長形成されてもよく、空気が通過するように形成された開口以外の部分にシール部材８００が形成されてもよい。
【００４５】
また、前記ハウジング７００の内側の側面に形成されたシール部材８００と、ハウジング７００の底面に形成されたシール部材８００とが連結されるように形成されてもよい。
すなわち、長さ方向の両側のハウジング７００とコア部１００との間および高さ方向の下側のハウジング７００とコア部１００との間に空気がバイパスしないように、シール部材８００が両側の側面側と下側が連結されるようにしてもよい。
また、シール部材８００は、別に形成されてハウジング７００の内側面に付着するか結合される。すなわち、ハウジング７００は、十分な構造的な剛性を有するように、一般的に金属やプラスチック射出物で形成され得るため、シールのためのシール部材８００は、ハウジング７００の材質に比べて剛性が低い素材を用いて別に作製し、ハウジング７００にシール部材８００が付着するか結合するようにしてもよい。
【００４６】
＜実施例３＞
図１４および図１５は本発明の第３実施例による熱交換器を示す分解斜視図および上側平面断面を示す概略図である。
図示の通り、本発明の第３実施例による熱交換器１０００は、内部に冷却水が貯留および流動される空間が形成された入口タンク部および出口タンク部と、タンク部に両端が連結されて冷却水の流路を形成する複数個のチューブ１３０と、チューブ１３０同士の間に介在されたフィン１４０とを含むコア部１００と、凹状に形成され、コア部１００が挿入されて内部に収容され、一側に空気が流入される空気流入口７１０が形成され、他側に空気が排出される空気排出口７２０が形成されたハウジング７００と、コア部１００とハウジング７００との間をシールするシール部と、をむ。シール部は、ハウジング７００の内側の側面および底面に凹状に形成された挿入溝７６０と、コア部１００の外側の側面および下面から突出して挿入溝７６０に挿入される突出部１７０とを含む。
【００４７】
まず、上記第１実施例のようにコア部１００とハウジング７００が形成され、且つシール部は、ハウジング７００の内側面に凹状に形成された挿入溝７６０と、この挿入溝７６０に挿入されるようにコア部１００の外側面から突出形成された突出部１７０とからなる。
これは、凹凸構造を用いてハウジング７００の挿入溝７６０にコア部１００の突出部１７０が挿入されるように形成され、挿入溝７６０に突出部１７０が挿入された状態で、挿入溝７６０と突出部１７０との間隙を非常に小さく形成することができるため、挿入溝７６０と突出部１７０との間隙を介して空気がほとんど通過しないようにすることである。この際、第２実施例と同様、熱交換器が作動して高温の空気がハウジング７００の内部に流入すると、コア部１００が熱膨張して、挿入溝７６０と突出部１７０との間隙が存在しないように接触できる。
【００４８】
そうすると、ハウジングの内側の側面とコア部の外側の側面を充分に離隔して形成することができ、コア部をハウジングに挿入して組み立てることが容易になる。また、ハウジングにコア部を挿入して組み立てる時に、挿入溝と突出部がガイドの役割をして組立を容易にすることができる。
また、挿入溝７６０は、図示の通り、長さ方向にハウジング７００の内側の両側面に形成されてもよく、底面にも形成されて両側面の挿入溝と連結される。突出部１７０は、様々な形態に形成されてもよく、コア部１００を構成するチューブ１３０に形成されるかチューブ１３０に結合した側面補強板２００に形成されてもよい。また、挿入溝と突出部の配置および形態は多様に形成できる。
【００４９】
また、コア部１００の入口タンク部に連結される入口パイプ１１１と、出口タンク部に連結される出口パイプ１２１とをさらに含み、入口パイプ１１１および出口パイプ１２１が上部補強板５００を貫通するように結合される。すなわち、コア部１００の入口タンク部に入口パイプ１１１が連結されるように結合されてもよく、コア部１００の出口タンク部に出口パイプ１２１が連結されるように結合されてもよい。この際、入口パイプ１１１および出口パイプ１２１は、上部補強板５００に貫通形成された結合孔５１０を貫通するように結合されてもよく、入口パイプ１１１および出口パイプ１２１は、ろう付けまたは溶接などにより上部補強板５００に結合し固定される。
【００５０】
また、ハウジング７００の内部の何もない空間にコア部１００を挿入しやすくなるように、上側から見たときに、ハウジング７００の内側の空間の面積よりコア部１００の面積が小さく形成され、ハウジング７００の内側面とコア部１００の外側面が離隔して配置される。また、長さ方向にコア部１００の外側の両側面とハウジング７００の内側の両側面との間が離隔して形成され、ハウジング７００の開放した上側を介して上側から下側の方向にコア部１００がハウジング７００の内部に容易に挿入され組み立てられる。
【００５１】
また、シール部材８００は、弾性材質で形成され得る。
すなわち、シール部材８００が弾性材質で形成されることで、コア部１００とハウジング７００との間に空気がバイパスしないようにシールする役割を果たし、且つ振動を吸収することができ、弾性材質のシール部材８００によって寸法公差および組立公差を吸収することができる。
また、シール部材８００は、上記とは反対に、シール部材８００がコア部１００から突出した形態に形成されてもよい。また、ハウジング７００の上面には凹状に溝が形成され、この溝に別のシール用部材が塗布または介在された後、コア部１００の上側に結合した上部補強板５００がハウジング７００の上面と密着するように結合し、上部補強板５００の下面とハウジング７００の上面との間がシールされる。
また、シール部材８００は、空気がチューブ１３０同士の間を通過するように、コア部１００の幅方向の両側面は塞がないように形成され、幅方向の両側面のうちコア部１００のフィン１４０が配置された領域以外の他の領域を塞ぐように形成されてもよい。
【００５２】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明が属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１００  コア部
１１１  入口パイプ
１２１  出口パイプ
１３０  チューブ
１４０  フィン
１５０  嵌合溝
１５１  長さ方向の側面
１５２  幅方向の側面
１６０  支持部
１７０  突出部
２００  側面補強板
４００  下部補強板
５００  上部補強板
５１０  結合孔
７００  ハウジング
７１０  空気流入口
７２０  空気排出口
７３０  結合溝
７４０  固定溝
７５０  載置溝
７６０  挿入溝
８００  シール部材
８００ａ  水平部
８００ｂ  垂直部
８０１  長さ方向の側面
８０２  幅方向の側面
８１０  固定突起
１０００  熱交換器
【図１】
2018059705.tif 000003
【図２】
2018059705.tif 000004
【図３】
2018059705.tif 000005
【図４】
2018059705.tif 000006
【図５】
2018059705.tif 000007
【図６】
2018059705.tif 000008
【図７】
2018059705.tif 000009
【図８】
2018059705.tif 000010
【図９】
2018059705.tif 000011
【図１０】
2018059705.tif 000012
【図１１】
2018059705.tif 000013
【図１２】
2018059705.tif 000014
【図１３】
2018059705.tif 000015
【図１４】
2018059705.tif 000016
【図１５】
2018059705.tif 000017