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KR20130067099A - 차량용 통합형 열교환기 - Google Patents

차량용 통합형 열교환기 Download PDF

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KR20130067099A
KR20130067099A KR1020110133946A KR20110133946A KR20130067099A KR 20130067099 A KR20130067099 A KR 20130067099A KR 1020110133946 A KR1020110133946 A KR 1020110133946A KR 20110133946 A KR20110133946 A KR 20110133946A KR 20130067099 A KR20130067099 A KR 20130067099A
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KR
South Korea
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heat exchanger
oil
cooling water
mounting plate
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KR1020110133946A
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김태진
조용국
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주식회사 코렌스
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Publication date
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Priority to PCT/KR2012/009779 priority patent/WO2013089357A1/ko
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Abstract

본 발명은 배기가스 열교환부(EGR쿨러) 및 오일 열교환부(오일쿨러)를 일체형으로 적용함으로써 차량 내의 공간구성을 최적화할 수 있는 차량용 통합형 열교환기에 관한 것이다.
본 발명에 의한 통합형 열교환기는 배기가스 열교환부 및 오일 열교환부가 통합형으로 밀착구성되고, 상기 배기가스 열교환부는 일측에 냉각수가 유입되는 냉각수 유입배관이 연결된 하우징 및 상기 하우징 내에서 일정간격으로 적층되는 복수의 배기가스튜브를 가지고, 각 배기가스튜브 내에는 배기가스채널이 형성되며, 인접한 배기가스튜브들 사이에는 상기 냉각수 유입배관과 소통하는 제1냉각수채널이 형성되고, 상기 오일 열교환부는 일정간격으로 적층된 복수의 플레이트를 가지며, 상기 복수의 플레이트들 사이에는 복수의 오일채널 및 복수의 제2냉각수채널이 교대로 형성되고, 상기 오일 열교환부의 상단 일측에는 냉각수가 배출되는 냉각수 배출배관이 연결되며, 상기 오일 열교환부의 하단과 상기 배기가스 열교환부의 하우징 상면은 하나 이상의 장착플레이트를 매개로 결합되고, 상기 배기가스 열교환부의 제1냉각수채널과 상기 오일 열교환부의 제2냉각수채널은 상기 장착플레이트 측에서 밀봉적으로 소통하고, 상기 제2냉각수채널은 상기 냉각수 배출배관과 소통하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 통합형 열교환기{AUTOMOTIVE COMBINATION HEAT EXCHANGER}
본 발명은 차량용 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 EGR쿨러 및 오일쿨러를 일체형으로 적용함으로써 차량 내의 공간구성을 최적화할 수 있고, 배기가스, 냉각수, 오일의 열교환성능을 대폭 향상시킬 수 있는 차량용 통합형 열교환기에 관한 것이다.
차량 내에는 엔진의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터, 변속기 오일을 냉각시키는 변속기용 오일 쿨러, 엔진 오일을 냉각시키는 엔진 오일 쿨러, 배기가스 재순환가스(이하, EGR이라 함)를 냉각시키는 EGR쿨러, 연료를 냉각시키는 연료쿨러, 엔진 측으로 흡입되는 공기를 냉각하는 차지 에어쿨러(charge air cooler) 등과 같은 다양한 열교환기가 설치되어 있다.
이중에서, 차량의 전방 측에 배치되는 라디에이터의 주변에 변속기용 오일 쿨러, 엔진 오일 쿨러, 차지 에어쿨러, 연료쿨러 등 뿐만 아니라 공조장치의 응축기 등과 같이 다양한 열교환기가 집중적으로 설치되어 있다.
이와 같이 차량의 라디에이터 주변에 다양한 열교환기가 집중적으로 설치됨에 따라, 차량의 전방측 공간이 매우 협소해질 뿐만 아니라 각종 배관의 레이아웃이 복잡하게 이루어진다. 이에 각종 부품의 설치 내지 교체가 매우 어려운 단점이 있었다.
그리고, EGR쿨러의 경우는 차량의 배기계측에 설치되고, EGR쿨러 측으로 엔진의 냉각수를 전달하는 냉각수라인이 설치되지만, EGR쿨러는 엔진으로부터 멀리 떨어져 있고 또한 냉각수라인은 오일쿨러를 거치도록 구성됨에 따라 냉각수라인이 매우 길어질 뿐만 아니라 매우 복잡하게 구성되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, EGR 쿨러 및 오일쿨러를 통합형으로 밀착구성함으로써 라디에이터 주변공간의 슬림화 뿐만 아니라 냉각수 배관 및 오일 배관의 레이아웃을 간소화할 수 있고, 이에 차량 내의 공간 제약을 효과적으로 극복할 수 있는 차량용 통합형 열교환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 냉시동 시에 변속기 오일의 워밍업이 매우 신속하게 이루어짐으로써 연비 향상 및 매연 저감을 효과적으로 구현할 수 있는 차량용 통합형 열교환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 통합형 열교환기는,
냉각수에 의해 배기가스를 열교환시키는 배기가스 열교환부; 및
냉각수에 의해 오일을 열교환시키는 오일 열교환부;를 포함하고,
상기 배기가스 열교환부는 일측에 냉각수가 유입되는 냉각수 유입배관이 연결된 하우징 및 상기 하우징 내에서 일정간격으로 적층되는 복수의 배기가스튜브를 가지고, 각 배기가스튜브 내에는 배기가스채널이 형성되며, 인접한 배기가스튜브들 사이에는 상기 냉각수 유입배관과 소통하는 제1냉각수채널이 형성되고,
상기 오일 열교환부는 일정간격으로 적층된 복수의 플레이트를 가지며, 상기 복수의 플레이트들 사이에는 복수의 오일채널 및 복수의 제2냉각수채널이 교대로 형성되고, 상기 오일 열교환부의 상단 일측에는 냉각수가 배출되는 냉각수 배출배관이 연결되며,
상기 오일 열교환부의 하단과 상기 배기가스 열교환부의 하우징 상면은 하나 이상의 장착플레이트를 매개로 결합되고,
상기 배기가스 열교환부의 제1냉각수채널과 상기 오일 열교환부의 제2냉각수채널은 상기 장착플레이트 측에서 밀봉적으로 소통하고, 상기 제2냉각수채널은 상기 냉각수 배출배관과 소통하는 것을 특징으로 한다.
상기 장착플레이트는 상기 배기가스 열교환부의 하우징 상면 측에 결합되는 제1장착플레이트 및 오일 열교환부의 하단측에 결합되는 제2장착플레이트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 장착플레이트는 체결구를 통해 상호 결합되며,
상기 제1장착플레이트 및 상기 제2장착플레이트 각각은 상호 소통하는 소통공을 가지고, 상기 제1장착플레이트의 소통공과 상기 제2장착플레이트의 소통공은 상기 배기가스열교환부의 제1냉각수채널 및 상기 오일열교환부의 제2냉각수채널과 각각 소통하는 것을 특징으로 한다.
상기 배기가스 열교환부의 하우징 상단 좌우 양측에는 한 쌍의 고정브라켓이 결합되고, 상기 제1장착플레이트는 상기 고정브라켓 측에 결합되며, 상기 제1장착플레이트의 상면에 제2장착플레이트가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2장착플레이트의 소통공 주변에는 환형의 밀봉홈이 형성되고, 상기 밀봉홈에는 밀봉부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기가스 열교환부의 배기가스튜브들의 적층방향과 상기 오일 열교환부의 플레이트들의 적층방향으로 서로 직교하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제1 및 제2 장착플레이트, 밀봉부재 등을 통해 배기가스 열교환부와 오일 열교환부가 통합형으로 밀착구성함으로써 라디에이터 주변공간의 슬림화 뿐만 아니라 냉각수 배관 및 오일 배관의 레이아웃을 간소화할 수 있고, 이에 차량 내의 공간 제약을 효과적으로 극복할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 배기가스와의 열교환을 통해 승온된 상태의 냉각수가 오일 열교환부에서 오일의 온도를 가열함에 따라 차량의 초기 냉시동 시에 변속기 오일(automotive transmission oil)을 신속하게 워밍업함으로써 연비 향상 및 매연 저감을 효과적으로 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합형 열교환기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합형 열교환기에서 배기가스 열교환부 및 오일 열교환부가 분리된 상태를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 화살표 A방향에서 바라본 평면도이다.
도 4는 도 3의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 3의 E-E선을 따라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 3의 F-F선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 통합형 열교환기의 배기가스 열교환부를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명에 의한 통합형 열교환기가 차량의 냉각수 시스템에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합형 열교환기를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 냉각수에 의해 배기가스를 열교환하는 배기가스 열교환부(10) 및 냉각수에 의해 오일을 열교환하는 오일 열교환부(20)를 포함한다.
배기가스 열교환부(10)는 하우징(11) 및 하우징(11) 내에 설치된 복수의 배기가스튜브(12)를 포함한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(11)은 제1하우징(11a) 및 제2하우징(11b)이 상호 조립되고, 제1하우징(11a) 및 제2하우징(11b)은 "ㄷ"자형 단면을 가진 구조로 형성된다. 제1하우징(11a)의 하단에는 끼움단부(11c)가 형성되고, 제2하우징(11b)의 상단에는 끼움단턱(11d)이 형성되며, 제1하우징(11a)의 끼움단부(11c)가 제2하우징(11b)의 끼움단턱(11d) 측에 끼워져 용접을 통해 결합된다.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(11)의 내부 상측공간에는 복수의 배기가스튜브(12)가 배치되고, 특히 복수의 배기가스튜브(12)는 제1하우징(11a) 내에 끼워져 조립된다. 하우징(11)의 내부 하측공간은 배기가스튜브(12)에 대해 밀폐되는 바이패스통로(43)가 형성되고, 특히 바이패스통로(43)는 제2하우징(11b)의 내부공간에 해당한다.
하우징(11)의 일단부에는 배기가스 유입플랜지(13)가 결합되고, 하우징(11)의 타단부에는 배기가스 배출구(14)가 결합된다. 제1하우징(11a)의 상면에는 제1 및 제2 돌출부(18a, 18b)가 각각 형성되고, 제1돌출부(18a)에는 냉각수 유입배관(31)이 연결되며, 제2돌출부(18b)에는 냉각수가 통과하는 소통공(18c)이 형성되고, 이 제2돌출부(18b)의 상면은 후술하는 제1장착플레이트(51)와 기밀하게 밀착되어 결합된다.
배기가스 유입플랜지(13)에는 제1유입개구(13a)와 제2유입개구(13b)가 구획부(13c)에 의해 구획되고, 제1유입개구(13a)를 통해 유입되는 배기가스는 배기가스튜브(12)의 배기가스통로(41)를 통과하며, 제2유입개구(13b)를 통해 유입되는 배기가스는 바이패스통로(43)를 통과한다. 한편, 배기가스 유입플랜지(13)측에는 바이패스밸브(미도시) 및 EGR밸브(미도시)가 설치된다.
배기가스 배출구(14)의 일단에는 개구(14b)가 형성되고, 이 개구(14b)에는 배기가스튜브(12)의 배기가스통로(14) 및 바이패스통로(43)가 소통한다. 배기가스 유출구(14)의 타단에는 배기파이프(미도시) 등이 연결되는 플랜지(14a)가 형성된다.
각 배기가스튜브(12)의 내부에는 배기가스채널(41)이 각각 형성되고, 각 배기가스채널(41)에는 웨이브핀(wavy fin) 또는 오프셋 핀(offset fin) 등과 같은 터블레이터(turbulator, 미도시)가 배치될 수 있다. 각 배기가스튜브(12)의 외면에는 복수의 엠보싱(12f)이 각각 형성되며, 배기가스튜브(12)들이 좌우방향으로(즉, 후술하는 오일 열교환부(20)의 플레이트(21)들의 적층방향에 대해 직교하는 방향임) 적층될 때 배기가스튜브(12)의 엠보싱(12f)이 서로 접촉한 후에 용접을 통해 결합된다. 그리고, 외측에 배치되는 배기가스튜브(12)의 엠보싱(12f)은 하우징(11)의 엠보싱(11f)과 접촉한 후에 용접을 통해 결합된다.
적층되는 배기가스튜브(12)들 사이에는 복수의 제1냉각수채널(42)이 하우징(11) 특히, 제1하우징(11a)에 의해 밀폐되어 형성된다. 제1냉각수채널(42)들은 도 8과 같이 냉각수 유입배관(31)과 직접적으로 소통하며, 이에 냉각수는 냉각수 유입배관(31)을 통과하여 제1냉각수채널(42) 측으로 유입되어 통과한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 배기가스튜브(12)들 중에서 하우징(11) 특히, 제1하우징(11a)의 내측면과 접촉하는 배기가스튜브(12)들의 엠보싱(12f)이 제1하우징(11a)의 엠보싱(11f)과 접촉한 후에 용접을 통해 결합될 수 있다. 그리고, 제2하우징(11b)의 저면에는 복수의 보강엠보싱(11e)이 형성되고, 이 보강엠보싱(11e)에 의해 제2하우징(11b)은 그 강성이 보강될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각 배기가스튜브(12)의 일단부에는 제1확관부(12a)가 형성되고, 각 배기가스튜브(12)의 타단부에는 제2확관부(12b)가 형성된다. 이에 복수의 배기가스튜브(12)들이 좌우방향으로 적층됨에 따라 인접한 제1확관부(12a)들 및 제2확관부(12b)들 각각이 상호 밀봉적으로 결합되고, 배기가스튜브(12)들의 제1확관부(12a)들은 배기가스 유입플랜지(13)의 제1배기가스 유입개구(13a)측에 밀봉적으로 결합되며, 배기가스튜브(12)들의 제2확곽부(12b)들이 배기가스 유출구(14)의 개구측에 밀봉적으로 결합된다.
도 9에 도시된 바와 같이 배기가스튜브(12)의 하단에는 나머지 부분 보다 단면이 확장되는 단면확장부(17)가 형성된다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 배기가스튜브(12)가 적층됨에 따라 인접한 단면확장부(17)들이 상호 밀봉적으로 결합되고, 이에 하우징(11)의 내부 하측공간에는 바이패스통로(43)가 배기가스튜브(12)들 사이의 제1냉각수채널(42)에 대해 밀폐되도록 형성된다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 오일 열교환부(20)는 복수의 플레이트(21, 22, 23)가 상하 일정간격으로 적층되고, 특히 최하측 플레이트(22)와 최상측 플레이트(23)들 사이에 복수의 플레이트(21)가 적층된다. 오일 열교환부(20)의 상단 일측에는 냉각수가 배출되는 냉각수 배출배관(32)이 연결되고, 오일 열교환부(20)의 하단과 배기가스 열교환부(10)의 하우징(11) 상면은 하나 이상의 장착플레이트(51, 52)를 매개로 결합됨으로써 통합형 열교환기를 구성할 수 있다.
각 플레이트(21, 22, 23)의 가장자리에는 경사가장자리(21a, 22a, 23a)가 형성되고, 플레이트(21, 22, 23)들이 상하방향으로 적층됨에 따라 인접한 플레이트(21, 22, 23)들의 경사가장자리(21a, 22a, 23a)들이 상호 결합되며, 이에 인접한 플레이트(21, 22)들 사이에는 일정틈새가 형성되고, 이러한 일정틈새들이 복수의 오일채널(44) 및 복수의 제2냉각수채널(45)을 구성한다. 복수의 오일채널(44)과 복수의 제2냉각수채널(45)은 서로 교대로 형성되고, 각 오일채널(44) 내에는 웨이브핀(wavy fin) 또는 오프셋 핀(offset fin) 등과 같은 터블레이터(turbulator, 미도시)가 배치될 수 있으며, 각 제2냉각수채널(45) 내에는 냉각수의 압력손실을 방지하기 위하여 터블레이터(turbulator)가 설치되지 않도록 구성된다.
각 플레이트(21)에는 한 쌍의 오일 개구(21b)가 형성되고, 각 오일 개구(21b)의 주변에는 하향으로 돌출하는 플랜지부가 형성된다. 그리고, 각 플레이트(21)의 오일 개구(21b)은 상하방향으로 서로 대응하게 형성된다. 이에, 복수의 플레이트(21)가 상하방향으로 적층됨에 따라 인접한 플레이트(21)의 오일 개구(21b)들이 상호 밀착되어 결합되며, 오일 개구(21b)과 오일채널(44)은 서로 소통한다.
그리고, 각 플레이트(21)에는 한 쌍의 냉각수 개구(21c)가 형성되고, 각 냉각수 개구(21c)의 주변에는 상향으로 돌출하는 플랜지부가 형성된다. 그리고, 각 플레이트(21)의 냉각수 개구(21c)들은 상하방향으로 서로 대응되게 형성된다. 이에, 복수의 플레이트(21)가 상하방향으로 적층됨에 따라 인접한 플레이트(21)의 냉각수 개구(21c)들이 상호 밀착되어 결합되며, 냉각수 개구(21c)와 제2냉각수채널(45)은 서로 소통한다.
한편, 오일 개구(21b)의 돌출부와 냉각수 개구(21c)의 돌출부는 서로 반대방향으로 돌출한다.
최하측 플레이트(22)에는 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 냉각수 개구(22c)가 형성되고, 최하측 플레이트(22)의 냉각수 개구(22c)는 후술하는 제1장착플레이트(51)의 소통공(51c) 및 제2장착플레이트(52)의 소통공(52c)과 소통한다. 그리고, 최상측 플레이트(23)의 각 오일 개구(23b)에는 한 쌍의 오일배관(24, 25)이 각각 접속되고, 오일이 복수의 오일채널(44)을 통과한 후에 오일배관(24, 25)을 통해 변속기(4, 도 10 참조) 측으로 순환한다. 또한, 최상측 플레이트(23)의 냉각수 개구(23c)에는 제2냉각수채널(45)과 소통하는 냉각수 배출배관(32)이 접속되어 있다.
배기가스 열교환부(10)의 하우징(11) 상면과 오일 열교환부(20)의 하단은 하나 이상의 장착플레이트(51, 52)를 매개로 견고하게 결합된다. 장착플레이트(51, 52)는 배기가스 열교환부(10)의 하우징(11) 상면 측에 결합되는 제1장착플레이트(51) 및 오일 열교환부(20)의 하단측에 결합되는 제2장착플레이트(52)를 포함하고, 제1 및 제2 장착플레이트(51, 52)는 체결구를 통해 상호 결합된다.
배기가스 열교환부(10)의 하우징(11) 상단 좌우 양측에는 한 쌍의 고정브라켓(15a, 15b)이 용접 등을 통해 결합되고, 이 고정브라켓(15a, 15b) 측에 제1장착플레이트(51)가 볼트 등을 통해 결합되며, 제1장착플레이트(52)의 상면에 제2장착플레이트(52)가 볼트 등을 통해 결합된다. 제1장착플레이트(51) 및 제2장착플레이트(52)는 상호 소통하는 소통공(51c, 52c)을 가진다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 제2장착플레이트(52)의 소통공(52c) 주변에는 환형의 밀봉홈(52a)이 형성되고, 이 밀봉홈(52a)에는 오링 등과 같은 밀봉부재(55)가 설치된다. 이에 제2장착플레이트(52)와 제1장착플레이트(51)의 소통공(52c, 51c) 주변에 대한 밀봉성이 확보될 수 있다.
그리고, 배기가스 열교환부(10)의 하우징(11)의 제2돌출부(18b)가 제1장착플레이트(51)의 하면과 기밀하게 밀착되어 결합되고, 이에 제2돌출부(18b)의 소통공(18c)은 제1 및 제2 장착플레이트(51, 52)의 소통공(51c, 52c)과 밀봉적으로 소통한다.
한편, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 배기가스 열교환부(10)의 배기가스튜브(12)들은 좌우방향으로 적층되고, 오일 열교환부(20)의 플레이트(21, 22, 23)들은 상하방향으로 적층되도록 구성된다. 즉, 본 발명은 배기가스 열교환부(10)의 배기가스튜브(12)들의 적층방향과 오일 열교환부(20)의 플레이트(21, 22, 23)들의 적층방향이 서로 직교하는 방향으로 구성됨에 따라 전체 사이즈를 보다 컴팩트하고 슬림하게 구성할 수 있다.
도 10은 본 발명에 의한 통합형 열교환기가 엔진(1) 및 변속기(4) 측에 적용된 상태를 도시한 구성도로서, 엔진(1)과 라디에이터(2)의 냉각수 라인은 워터펌프(1a) 및 서모스탯(1b, thermostat)을 매개로 연결되고, 엔진(1)의 냉각수 일부가 배기가스 열교환부(10)로 공급되도록 엔진(1)의 냉각수 라인 일부가 분기되어 배기가스 열교환부(10)의 냉각수 유입배관(31) 측에 접촉된다. 그리고, 오일 열교환부(20)의 냉각수 배출배관(32) 측에서 냉각수 라인이 연장되어 히터코어(3)를 거친 후에 엔진(1)측으로 접속된다. 또한, 오일 열교환부(20)의 오일배관(24, 25)들은 변속기(4)의 오일라인(4a, 4b)과 접속되어 오일 열교환부(20) 내에서 열교환된 오일이 변속기(4)측으로 순환하도록 구성된다.
이러한 구성에 의해 엔진(1)과 라디에이터(2) 사이에서 순환하는 냉각수 중 일부가 배기가스 열교환부(10)의 냉각수 유입배관(31)으로 유입되면, 엔진(1)에서 배출되는 배기가스와 냉각수가 열교환하여 냉각수는 승온됨과 더불어 배기가스는 감온된다. 이렇게 승온된 냉각수는 오일 열교환부(20) 내로 유입되어 변속기(4)의 오일을 승온시킴과 더불어 냉각수는 감온되고, 승온된 오일은 변속기(4)측으로 순환한다. 그리고, 감온된 냉각수는 다시 히터코어(3)를 통과하면서 열교환한 후에 엔진(1)측으로 순환한다.
이와 같이, 본 발명은 제1 및 제2 장착플레이트(51, 52), 밀봉부재(44) 등을 통해 배기가스 열교환부(10)와 오일 열교환부(20)가 통합형으로 밀착구성하고, 이를 통해 라디에이터(2)의 주변에 배치되어 있던 복수의 열교환기 중에서 오일 쿨러 등과 같은 일부의 열교환기를 EGR쿨러(배기가스 열교환기) 측으로 위치 변경할 수 있다. 이에, 라디에이터 주변공간의 슬림화를 효과적으로 구현할 뿐만 아니라 냉각수 라인 및 오일 라인의 레이아웃을 간소화할 수 있고, 차량 내의 공간 제약을 효과적으로 극복할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 배기가스 열교환부(10)와 오일 열교환부(20)가 밀봉적으로 결합됨에 따라, 배기가스 열교환부(10)의 제1냉각수채널(42)과 오일 열교환부(20)의 제2냉각수채널(45)은 밀봉적으로 접속된다. 이에 배기가스 열교환부(10) 내에서 배기가스통로(41)들을 통과하는 배기가스와 열교환(냉각)함에 따라 승온된 냉각수는 오일 열교환부(20)의 제2냉각수채널(45) 측으로 유입되어 오일 열교환부(20)의 오일채널(44)을 통과하는 오일과 효율적으로 열교환한다.
특히, 본 발명은 배기가스와의 열교환을 통해 승온된 상태의 냉각수가 오일 열교환부(20)에서 오일의 온도를 가열함에 따라 차량의 초기 냉시동 시에 변속기 오일(automotive transmission oil)을 신속하게 워밍업함으로써 연비 향상 및 매연 저감을 효과적으로 구현할 수 있는 장점이 있다.
10: 배기가스 열교환부 11: 하우징
11a: 제1하우징 11b: 제2하우징
12: 배기가스튜브 13: 배기가스 유입플랜지
14: 배기가스 배출구 20: 오일 열교환부
21, 22, 23: 플레이트 24, 25: 오일 배관
31: 냉각수 유입배관 32: 냉각수 배출배관
41: 배기가스채널 42: 제1냉각수채널
43: 바이패스통로 44: 제2냉각수채널
45: 오일채널

Claims (5)

  1. 냉각수에 의해 배기가스를 열교환시키는 배기가스 열교환부; 및
    냉각수에 의해 오일을 열교환시키는 오일 열교환부;를 포함하고,
    상기 배기가스 열교환부는 일측에 냉각수가 유입되는 냉각수 유입배관이 연결된 하우징 및 상기 하우징 내에서 일정간격으로 적층되는 복수의 배기가스튜브를 가지고, 각 배기가스튜브 내에는 배기가스채널이 형성되며, 인접한 배기가스튜브들 사이에는 상기 냉각수 유입배관과 소통하는 제1냉각수채널이 형성되고,
    상기 오일 열교환부는 일정간격으로 적층된 복수의 플레이트를 가지며, 상기 복수의 플레이트들 사이에는 복수의 오일채널 및 복수의 제2냉각수채널이 교대로 형성되고, 상기 오일 열교환부의 상단 일측에는 냉각수가 배출되는 냉각수 배출배관이 연결되며,
    상기 오일 열교환부의 하단과 상기 배기가스 열교환부의 하우징 상면은 하나 이상의 장착플레이트를 매개로 결합되고,
    상기 배기가스 열교환부의 제1냉각수채널과 상기 오일 열교환부의 제2냉각수채널은 상기 장착플레이트 측에서 밀봉적으로 소통하고, 상기 제2냉각수채널은 상기 냉각수 배출배관과 소통하는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 장착플레이트는 상기 배기가스 열교환부의 하우징 상면 측에 결합되는 제1장착플레이트 및 오일 열교환부의 하단측에 결합되는 제2장착플레이트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 장착플레이트는 체결구를 통해 상호 결합되며,
    상기 제1장착플레이트 및 상기 제2장착플레이트 각각은 상호 소통하는 소통공을 가지고, 상기 제1장착플레이트의 소통공과 상기 제2장착플레이트의 소통공은 상기 배기가스열교환부의 제1냉각수채널 및 상기 오일열교환부의 제2냉각수채널과 각각 소통하는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기가스 열교환부의 하우징 상단 좌우 양측에는 한 쌍의 고정브라켓이 결합되고, 상기 제1장착플레이트는 상기 고정브라켓 측에 결합되며, 상기 제1장착플레이트의 상면에 제2장착플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2장착플레이트의 소통공 주변에는 환형의 밀봉홈이 형성되고, 상기 밀봉홈에는 밀봉부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기가스 열교환부의 배기가스튜브들의 적층방향과 상기 오일 열교환부의 플레이트들의 적층방향으로 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 통합형 열교환기.
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