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WO2021167320A1 - 열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기 - Google Patents

열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기 Download PDF

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Publication number
WO2021167320A1
WO2021167320A1 PCT/KR2021/001968 KR2021001968W WO2021167320A1 WO 2021167320 A1 WO2021167320 A1 WO 2021167320A1 KR 2021001968 W KR2021001968 W KR 2021001968W WO 2021167320 A1 WO2021167320 A1 WO 2021167320A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
flow rate
heat exchange
heat exchanger
tank
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/001968
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
한지훈
최정범
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210019251A external-priority patent/KR20210105822A/ko
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to JP2022548813A priority Critical patent/JP7445774B2/ja
Priority to DE112021001086.7T priority patent/DE112021001086T5/de
Priority to US17/798,357 priority patent/US20230082035A1/en
Publication of WO2021167320A1 publication Critical patent/WO2021167320A1/ko

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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0263—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by varying the geometry or cross-section of header box
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    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators

Definitions

  • various heat exchangers such as radiators, intercoolers, evaporators, condensers, etc. for cooling each component in the vehicle, such as the engine, or adjusting the air temperature inside the vehicle, as well as parts for driving such as the engine, etc.
  • a heat exchange medium generally circulates therein, and the heat exchange medium inside the heat exchanger and the air outside the heat exchanger exchange heat with each other, thereby cooling or dissipating heat.
  • a baffle for partitioning and isolating the inner space of the header tank 100 is provided so that the two types of heat exchange media can be distributed without being mixed with each other, or the header tank 100 itself is divided into a divided form.
  • is done 1 shows an embodiment in which the header tank 100 is divided.
  • the heat exchanger that distributes two types of heat exchange medium has two inlet/outlet each.
  • the shape of the tube in which the partition wall is formed in the middle may be manufactured using extrusion, or may be manufactured using a fold as shown in the lower part of FIG. 1 .
  • As a folded tube an example of a tube having a partition wall formed in the middle is well shown in Korean Patent Laid-Open No. 2013-0023450 (“heat exchanger”, 2013.03.08.).
  • a part of the tank 120 protrudes into the header tank 100 in the height direction of the header tank 100, and the end of the protrusion is spaced apart from the inner space at the rear of the tube 200, , it may be a flow rate control rib 122 formed to reduce the flow rate of the heat exchange medium flowing into the inner space on the rear side of the tube 200 .
  • the flow distribution structure extends in the height direction of the header tank 100 , and one end is fixed to the inner surface of the tank 120 and the other end is spaced apart from the inner space at the rear side of the tube 200 , and the tube 200 ) may be a flow rate control baffle 121 formed to reduce the flow rate of the heat exchange medium circulating into the rear inner space.
  • the flow distribution structure may be applied to all positions of the tubes 200, or may be applied to positions of some of the tubes 200 in the vicinity of the first and two-way heat exchange unit boundary points.
  • Figure 4 is a first embodiment of the flow distribution structure for thermal stress dispersion of the present invention.
  • 6a to 7 is a third embodiment of the flow distribution structure for dissipating thermal stress of the present invention.
  • the heat exchanger to be dealt with in the present invention is an integrated heat exchanger configured to separately circulate different types of heat exchange media having different temperatures.
  • the first, second, and front and rear heat exchangers are double formed.
  • the heat exchanger 1000 is formed in the form of a housing by combining the header 110 and the tank 120 , as long as they are formed side by side spaced apart from each other by a certain distance.
  • a pair of header tanks 100 and a plurality of tubes 200 having both ends fixed to the header tank 100 to form a refrigerant passage, and a plurality of fins interposed between the tubes 200 ( 300) may be further included.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a conventional integrated heat exchanger in which two types of heat exchange media are circulated.
  • 2 is a view for showing in detail that the heat exchange unit is partitioned in the first and second directions (up and down direction when viewed in reference to FIG. 2 ).
  • a tube 200 or a fin 300 excluding the dummy tube 210 is omitted and shown.
  • a dummy tube has the same external shape as a general tube and is formed so that it can be smoothly inserted into the tube insertion hole of the header. It is a tube in the shape of Since the tube 200 serves to circulate the heat exchange medium between the pair of header tanks 100 , the heat exchange medium does not flow between the pair of header tanks 100 at the point where the dummy tube 210 is formed.
  • the upper heat exchange part of the heat exchanger 1000 forms a hot zone
  • the lower heat exchange part of the heat exchanger 1000 forms a cold zone.
  • thermal stress is concentrated at the boundary point of the first and two-way heat exchange units due to a difference in the amount of thermal deformation in the first and two-way heat exchange units.
  • the temperature distribution imbalance will be described in more detail as follows.
  • the heat exchange medium flowing into the inner space of the front side of the tube 200 exchanges heat with air first.
  • the heat exchanger 1000 is a radiator
  • the heat of the heat exchange medium is discarded to the air, thereby increasing the temperature of the air.
  • the heat exchange medium circulated to the inner space of the rear side of the tube 200 exchanges heat with the air whose temperature has already risen slightly from the front side as described above. Accordingly, the heat of the heat exchange medium is not smoothly discharged into the air at the rear side compared to the front side, and thus the heat exchange medium is cooled less, so that the overall temperature of the rear side is higher than that of the front side of the tube 200 .
  • Figure 4 shows a first embodiment of the flow distribution structure for thermal stress dissipation of the present invention.
  • the flow distribution structure extends in the height direction of the header tank 100, and one end is fixed to the inner surface of the tank 120 and the other end is spaced apart from the inner space at the rear of the tube 200, , is formed as a flow rate control baffle 121 formed to reduce the flow rate of the heat exchange medium flowing into the inner space on the rear side of the tube 200 .
  • 4 is a top view showing the other end of the flow control baffle 121 spaced apart from the rear end of the tube 200 by a predetermined distance, but of course, the present invention is not limited thereto.
  • the flow distribution structure may be formed anywhere on the inlet side through which the heat exchange medium flows in the tube 200 or on the outlet side through which the heat exchange medium is discharged.
  • the flow distribution structure is formed on the inlet side of the tube 200 , the high-temperature heat exchange medium accommodated in the header tank 100 may not smoothly escape into the tube 200 . This may cause a decrease in heat exchange performance by unnecessarily increasing the pressure in the header tank 100 or by not allowing the heat exchange medium to flow smoothly into the tube 200 . Therefore, as indicated by 'outlet' in both FIGS. 4 and 5 , the flow distribution structure is preferably formed on the side from which the heat exchange medium is discharged from the tube 200 . By doing this, the fluidity of the heat exchange medium in the middle part of the tube 200 is sufficiently secured, and at the same time, the thermal stress is effectively dispersed at the crack point at the rear end of the tube 200 where the concentration of thermal stress occurs. can do it
  • the flow distribution structure when the flow distribution structure is applied to all the tubes 200 in this way, the distribution of the heat exchange medium from the tube 200 to the header tank 100 on the discharge side may not be smooth, which is the heat exchanger ( 1000), which may lead to deterioration of heat exchange performance.
  • the heat exchanger ( 1000) another portion where thermal stress concentration occurs is the boundary point of the first and second direction heat exchange units.
  • the flow rate distribution structure may be applied to a portion of the tube 200 in the vicinity of the boundary point of the first and two-way heat exchange units.

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Abstract

본 발명은 열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기에 관한 것이다. 본 발명의 목적은, 각각 온도가 다른 2종의 열교환매체를 냉각하는 일체형 열교환기에 있어서, 온도차이로 인하여 발생되는 열응력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 탱크 내에 유량 배분 구조를 가지는, 열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기를 제공함에 있다.

Description

열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각각 온도가 다른 2종의 열교환매체를 냉각하는 일체형 열교환기에 있어서, 온도차이로 인하여 발생되는 열응력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 탱크 내에 유량 배분 구조를 가지는 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진 룸 내에는 엔진 등과 같은 구동을 위한 부품뿐만 아니라, 엔진 등과 같은 차량 내 각 부품을 냉각하거나 또는 차량 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 라디에이터, 인터쿨러, 증발기, 응축기 등과 같은 다양한 열교환기들이 구비된다. 이와 같은 열교환기들은 일반적으로 내부에 열교환매체가 유통하며, 열교환기 내부의 열교환매체와 열교환기 외부의 공기가 서로 열교환함으로써 냉각 또는 방열이 이루어지게 된다.
많은 경우 열교환기에는 1종의 열교환매체가 유통되지만, 필요에 따라 2종의 열교환매체가 유통되는 열교환기들이 일체로 형성되는 경우도 있다. 예를 들어 자동차의 라디에이터 및 오일쿨러의 경우, 라디에이터에는 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 유통되며 오일쿨러에는 엔진오일, 미션오일 등과 같은 오일이 유통된다. 물론 이들이 각각 별도의 장치로서 형성되는 경우도 있으나, 엔진룸 공간활용성을 높이기 위한 목적으로나, 냉각수를 이용하여 오일을 냉각하는 수랭식 오일쿨러 구조가 도입되는 등과 같이 이들이 일체형으로 형성되는 경우도 많다.
도 1은 종래의 2종의 열교환매체가 유통되는 일체형 열교환기의 한 실시예를 도시하고 있다. 도 1의 실시예에 따른 일체형 열교환기는, 1종의 열교환매체가 유통되는 열교환기와 거의 유사한 구조로 구성된다. 즉 이러한 열교환기(1000)는, 서로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(100), 상기 헤더탱크(100)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수 개의 튜브(200), 부가적으로 상기 튜브(200)들 사이에 개재되는 복수 개의 핀(300)을 포함한다. 여기에 더불어, 2종의 열교환매체가 서로 혼합되지 않고 유통될 수 있도록, 상기 헤더탱크(100) 내부공간을 구획 및 격리하는 배플이 구비되거나, 또는 상기 헤더탱크(100) 자체가 분할된 형태로 이루어진다. 도 1에서는 상기 헤더탱크(100)가 분할된 형태인 실시예를 도시하고 있다. 더불어, 1종의 열교환매체를 유통시키는 열교환기가 1개씩의 유입구/배출구를 가지는 것과는 달리, 2종의 열교환매체를 유통시키는 열교환기는 2개씩의 유입구/배출구를 가진다.
한편 이러한 일체형 열교환기는 말하자면 2개의 열교환기를 1개의 열교환기로 대체하는 셈이 된다. 따라서 2개의 열교환기일 때에 비해 열교환기 코어(core, 튜브 및 핀으로 이루어져, 열교환이 주로 이루어지는 영역) 면적이 줄어들기 때문에, 열교환성능을 더 향상시킬 필요가 있다. 이러한 필요에 따라, 이러한 일체형 열교환기의 경우 열교환기 코어가 이중으로 형성되도록, 튜브가 가운데에 격벽이 형성되어 있는 형태로 되게 하는 경우도 있다. 도 1 하단에 도시된 것이 바로 이와 같이 중간에 격벽이 형성된 튜브의 단면도이다. 중간에 격벽이 형성된 튜브의 형상은, 압출을 이용하여 제작할 수도 있고, 도 1 하단에 도시된 바와 같이 절첩(fold)을 이용하여 제작할 수도 있다. 폴디드튜브(folded tube)로서 중간에 격벽이 형성된 튜브의 한 예가 한국특허공개 제2013-0023450호("열교환기", 2013.03.08.)에 잘 나타나 있다.
즉, 열교환기 코어가 상하방향으로 2개로 분리되어 각각 2종의 열교환매체가 유통되되, 상하 각각의 코어도 전후방향으로 2개로 분리되는 것으로, 요약하면 상하의 코어들은 서로 연통되지 않되, 전후의 코어들은 서로 연통된다.
이와 같이 형성되는 일체형 열교환기는, 냉각수/오일과 같이 종류 자체가 상이한 2종의 열교환매체가 유통되거나, 또는 저온냉각수/고온냉각수와 같이 온도범위가 상이한 2종의 열교환매체가 유통되는 등 다양한 방식으로 운용된다. 어떠한 경우에서건, 2종의 열교환매체가 유통되는 경우 상하 코어 간에는 상당한 온도차이가 형성된다. 한편 전후 코어 간에도 역시 온도차이가 발생하는데, 상세히 설명하면 다음과 같다. 이러한 열교환기는 전후 방향으로 외부 공기가 유통되면서 열교환기 내의 열교환매체가 외부 공기와 열교환하도록 이루어진다. 이 때 격벽이 형성된 튜브로 인하여 전후 방향으로 코어가 이중으로 형성되는 경우, 전방의 코어가 이미 열교환을 한 공기가 후방의 코어와 열교환을 하게 된다. 이에 따라 전후 코어 간에도 온도차이가 발생하게 되는 것이다.
이처럼 온도분포가 불균형하게 형성되면 위치에 따라 열변형되는 정도가 달라지며, 이에 따라 열교환기의 특정 부위에 열응력이 집중되는 문제가 발생한다. 상술한 바와 같은 일체형 열교환기의 경우, 상하 코어 및 전후 코어가 나뉘는 부분에서 열응력 집중이 가장 크게 나타난다. 이러한 열변형에 따른 열응력 집중은 열교환기의 손상이나 파손의 큰 원인이 되므로, 이에 대한 대처 설계가 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 1. 한국특허공개 제2013-0023450호("열교환기", 2013.03.08.)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 각각 온도가 다른 2종의 열교환매체를 냉각하는 일체형 열교환기에 있어서, 온도차이로 인하여 발생되는 열응력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 탱크 내에 유량 배분 구조를 가지는, 열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기(1000)는, 헤더(110) 및 탱크(120)가 결합되어 형성되며 서로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(100), 상기 헤더탱크(100)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수 개의 튜브(200)를 포함하는 열교환기(1000)에 있어서, 외부 공기가 불어오는 방향을 전방, 불어나가는 방향을 후방, 상기 헤더탱크(100)의 연장방향 일측을 제1방향, 타측을 제2방향이라 할 때, 상기 열교환기(1000)는, 상기 헤더탱크(100) 내부공간이 제1, 2방향으로 격리 구획되어 제1, 2방향 열교환부 각각에 평균온도가 서로 다른 열교환매체가 유통되며, 상기 튜브(200) 내부공간이 전후로 격리 구획되어 전후로 이중의 열교환부를 형성하는 형태로 이루어지되, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량이 상기 튜브(200) 전방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량보다 상대적으로 적게 형성되도록, 상기 탱크(120)에 유량배분구조가 형성될 수 있다.
이 때 상기 유량배분구조는, 상기 탱크(120) 일부가 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 상기 헤더탱크(100) 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되는 유량조절리브(122) 및 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 유량조절리브(122) 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되는 유량조절배플(121)을 포함하여, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 상기 유량조절리브(122) 및 상기 유량조절배플(121)의 결합체로 형성될 수 있다.
또한 이 때 상기 유량배분구조는, 상기 유량조절배플(121)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수가 상기 유량조절리브(122)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수보다 적거나 동일하게 형성될 수 있다.
또한 이 때 상기 유량배분구조는, 상기 탱크(120)의 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 상기 헤더탱크(100) 내부공간을 제1, 2방향으로 격리 구획하는 격리구조가 형성되며, 상기 유량조절배플(121)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수가 상기 유량조절리브(122)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수보다 적게 형성되되, 상기 유량조절배플(121)은 상기 격리구조에 편향되는 위치에 형성될 수 있다.
또는 상기 유량배분구조는, 상기 탱크(120) 일부가 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 상기 헤더탱크(100) 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되어, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 유량조절리브(122)일 수 있다.
또는 상기 유량배분구조는, 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 탱크(120) 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되어, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 유량조절배플(121)일 수 있다.
또한 상기 탱크(120)는, 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 상기 헤더탱크(100) 내부공간을 제1, 2방향으로 격리 구획하는 격리구조가 형성되되, 상기 격리구조는, 상기 탱크(120) 일부가 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 상기 헤더탱크(100) 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브(200)와 접촉하도록 형성되는 격리리브이거나, 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 탱크(120) 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브(200)와 접촉하도록 형성되는 격리배플일 수 있다.
또한 상기 유량배분구조가 상기 유량조절리브(122)를 포함하고, 상기 격리구조가 상기 격리리브일 때, 상기 유량조절리브(122) 및 상기 격리리브가 서로 연결 형성될 수 있다.
또한 상기 유량배분구조는, 상기 튜브(200)에서 열교환매체가 배출되는 측에 형성될 수 있다.
또한 상기 유량배분구조는, 모든 상기 튜브(200) 위치에 대하여 적용 형성되거나, 또는 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근 일부의 상기 튜브(200) 위치에 대하여 적용 형성될 수 있다.
이 때 상기 유량배분구조는, 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근 일부의 상기 튜브(200) 위치에 대하여 적용 형성되되, 상기 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근은, 상기 열교환기(1000)의 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 형성된 더미튜브(210)를 중심으로 제1, 2방향 1개 내지 5개 범위로 형성될 수 있다.
또한 상기 튜브(200)는, 플레이트가 절곡됨으로써 상기 튜브(200) 내부공간을 전후로 격리 구획하는 격벽이 형성될 수 있다.
또한 상기 열교환기(1000)는, 고온냉각수 및 저온냉각수를 유통시키는 라디에이터일 수 있다.
본 발명에 의하면, 각각 온도가 다른 2종의 열교환매체를 냉각하는 일체형 열교환기에 있어서, 탱크 내에 유량 배분 구조가 형성됨으로써 온도차이로 인하여 발생되는 열응력을 효과적으로 분산시킬 수 있는 효과가 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 열교환기는, 열교환기의 코어가 2종의 열교환매체 냉각을 위하여 제1, 2방향으로 구분되고, 열교환성능 향상을 위하여 폴디드튜브와 같이 중간에 격벽이 형성된 튜브를 이용하여 전후로도 구분된다. 이 때 제1, 2방향 및 전후 구분 지점, 그 중에서도 후방 지점에서의 열응력 집중이 가장 심한 것으로 알려진다. 이 때 본 발명에서는, 튜브 전방측에 보다 많은 유량의 열교환매체가 유통되고 튜브 후방측에 보다 적은 유량의 열교환매체가 유통되도록 하여 열응력 집중을 완화하되, 이와 같은 유량 배분을 탱크 내에 형성된 배플 또는 탱크 함몰부를 이용하여 실현한다.
이처럼 유량배분구조가 형성됨으로써, 튜브 전방측에 유통되는 보다 많은 열교환매체가 아직 열교환하지 않은 외부 공기와 열교환하고, 튜브 후방측에 유통되는 보다 적은 열교환매체가 전방 코어에서 한 번 열교환한 외부 공기와 열교환하게 되어, 온도 불균형 문제를 크게 해소할 수 있는 효과가 있다. 물론 이에 따라 열응력이 효과적으로 분산되며, 궁극적으로 헤더 및 튜브 간 연결에서의 손상 및 파손 문제를 크게 저감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 2종의 열교환매체가 유통되는 일체형 열교환기의 한 실시예.
도 2는 종래의 2종의 열교환매체가 유통되는 일체형 열교환기의 분해사시도.
도 3은 상기 열교환기에서의 온도분포 불균형 예시.
도 4는 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량배분구조의 제1실시예.
도 5는 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량배분구조의 제2실시예.
도 6a 내지 도 7은 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량배분구조의 제3실시예.
** 부호의 설명 **
1000 : 열교환기
100 : 헤더탱크
110 : 헤더 120 : 탱크
121 : 유량조절배플 122 : 유량조절리브
200 : 튜브 210: 더미튜브
300 : 핀
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 열응력 분산을 위한 유량배분구조를 가지는 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서 다루고자 하는 열교환기는 온도가 서로 다른 이종의 열교환매체를 따로 유통시키도록 이루어지는 일체형 열교환기로서, 특히 튜브가 전방 및 후방의 2열로 형성되어 코어(core), 즉 주로 열교환이 일어나는 열교환부가 제1, 2방향 및 전후 모두 이중으로 형성되는 열교환기이다. 구체적으로 설명하자면, 앞서 도 1을 통해 간략히 설명한 바와 같이, 상기 열교환기(1000)는, 헤더(110) 및 탱크(120)가 결합되어 함체 형태로 형성되며 서로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(100), 상기 헤더탱크(100)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수 개의 튜브(200)를 포함하며, 더불어 상기 튜브(200)들 사이에 개재되는 복수 개의 핀(300)을 더 포함할 수 있다. 이 때 상기 열교환기(1000)는, 상기 헤더탱크(100)의 연장방향 일측을 제1방향, 타측을 제2방향이라 할 때, 상기 헤더탱크(100) 내부공간이 제1, 2방향으로 격리 구획되어 제1, 2방향 열교환부 각각에 평균온도가 서로 다른 열교환매체가 유통된다. 도면 상에서는 제1, 2방향이 상하방향인 것으로 도시되나 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1, 2방향이 좌우방향일 수도 있다. 또한 상기 열교환기(1000)는, 외부 공기가 불어오는 방향을 전방, 불어나가는 방향을 후방이라 할 때, 상기 튜브(200) 내부공간이 전후로 격리 구획되어 전후로 이중의 열교환부를 형성한다. 상기 튜브(200)는 금형을 통해 압출되어 제작되는 압출튜브일 수도 있고, 플레이트가 절곡됨으로써 상기 튜브(200) 내부공간을 전후로 격리 구획하는 격벽이 형성되는 폴디드튜브(folded tube)일 수도 있다. 또한 예시적으로 상기 열교환기(1000)는 고온냉각수/저온냉각수를 유통시키는 라디에이터일 수 있다.
도 2는 종래의 2종의 열교환매체가 유통되는 일체형 열교환기의 분해사시도이다. 도 2는 제1, 2방향(도 2를 기준으로 볼 때 상하방향)으로 열교환부가 구획됨을 상세히 보이기 위한 도면으로, 편의를 위하여 더미튜브(210)를 제외한 튜브(200)나 핀(300) 등은 생략하고 도시하였다. 더미튜브(dummy tube)란 일반적인 튜브와 동일한 외형을 가져 헤더의 튜브삽입홀에 원활하게 삽입될 수 있게 형성되되, 일반적인 튜브와는 달리 내부에 열교환매체가 유통될 수 있는 유통로가 형성되지 않고 막혀 있는 형태로 된 튜브이다. 상기 튜브(200)는 한 쌍의 상기 헤더탱크(100) 간에 열교환매체를 유통시키는 역할을 하므로, 상기 더미튜브(210)가 형성된 지점에서는 한 쌍의 상기 헤더탱크(100) 간에 열교환매체가 유통되지 않는다. 따라서 제1, 2방향 열교환부가 형성되기 위해서는 상기 더미튜브(210)가 형성된 지점에서 상기 헤더탱크(100) 내부공간이 제1, 2방향으로 격리 구획되기만 하면 된다. 결과적으로 제1, 2방향 열교환부 경계지점은 상기 더미튜브(210)가 형성된 지점으로 정의될 수 있다.
이처럼 상기 열교환기(1000)에서는 상기 헤더탱크(100) 내부공간이 제1, 2방향으로 격리 구획되는데, 이를 위하여 상기 탱크(120)에는 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 상기 헤더탱크(100) 내부공간을 제1, 2방향으로 격리 구획하는 격리구조가 형성될 수 있다. 상기 격리구조는, 일단이 상기 탱크(120) 내면에 고정되고 타단이 상기 더미튜브(210)와 접촉하도록 형성되는 격리배플일 수도 있으며, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 탱크(120) 일부가 상기 헤더탱크(100) 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 더미튜브(210)와 접촉하도록 형성되는 격리리브일 수도 있다.
도 3은 상기 열교환기에서의 온도분포 불균형 예시를 상세히 도시한다.
예시적으로, 도 3 상측에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(1000)의 상측 열교환부는 고온영역(hot zone)을 형성하고, 상기 열교환기(1000)의 하측 열교환부는 저온영역(cold zone)을 형성할 수 있다. 이와 같이 제1, 2방향 열교환부 간에 온도차이가 발생하면, 제1, 2방향 열교환부에서의 열변형량 차이에 인하여 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 열응력이 집중되게 된다.
도 3 중간에는 상기 열교환기(1000)의 상면도 및 온도분포 그래프가 도시된다. 온도분포 그래프에는, 열교환매체가 상기 튜브(200) 입구(inlet)에서 출구(outlet)로 흘러가면서 외부 공기와 열교환하면서 점차로 온도가 떨어지는 현상이 잘 나타나 있다. 그런데 여기에서도 알 수 있는 바와 같이, 상기 튜브(200) 전방측에 비해 후방측이 전반적으로 온도가 높게 나타난다. 즉 상기 튜브(200) 전방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체가 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체보다 더 잘 냉각된다는 것을 알 수 있다. 도 3 하측에는 상기 튜브(200) 입구 부분에서 보다 상세히 표시된 온도분포 그래프가 도시되는데, 여기에서도 전방측에 비해 후방측이 전반적으로 온도가 높게 나타나, 열교환매체의 냉각이 충분히 이루어지지 않았음을 확인할 수 있다.
이러한 온도분포 불균형 현상에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 튜브(200) 전방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체가 공기와 먼저 열교환을 한다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 열교환기(1000)가 라디에이터라면 열교환매체보다 공기의 온도가 낮으므로, 열교환매체의 열이 공기로 버려짐으로써 공기의 온도가 올라가게 된다. 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체는, 이처럼 전방측에서 이미 온도가 약간 올라간 공기와 열교환을 하게 된다. 따라서 전방측에 비해 후방측에서는 열교환매체의 열이 공기로 원활하게 버려지지 못하게 되며, 따라서 열교환매체가 덜 냉각되므로, 상기 튜브(200) 전방측에 비해 후방측이 전반적으로 온도가 높게 나타나게 되는 것이다.
이처럼 상기 튜브(200) 후방측이 온도가 높아지면, 당연히 해당 부분에서의 열변형량이 많아진다. 도 3 하측에는 이러한 온도분포 불균형으로 인하여 상기 튜브(200) 후방측에 결합되어 있는 상기 헤더(110) 후방측이 전방측보다 더 많은 열변형을 일으키고 있는 상태가 점선으로 표시되어 있다. 일반적으로 상기 튜브(200)는 상기 헤더(110)의 튜브삽입홀에 끼워진 후 브레이징 접합되는데, 점선으로 표시된 것과 같이 상기 헤더(110) 후방측이 열변형으로 인해 상대적으로 과도하게 늘어나면 이 접합부위에 열응력이 과도하게 집중되어 결국은 파손이 일어나게 된다.
즉 요약하자면, 제1, 2방향 및 전후 모두 이중으로 형성되어 있는 열교환기의 경우, 제1, 2방향 방향에서는 제1, 2방향 열교환부의 경계지점 부근에 열응력이 집중되며, 전후 방향에서는 후방측 헤더-튜브 접합부위에 열응력이 집중된다. 종합적으로 보자면, 제1, 2방향 열교환부의 경계지점 부근에 있는 후방측 헤더-튜브 접합부위에 가장 열응력이 집중됨을 알 수 있다.
본 발명에서는, 이러한 문제를 해소하기 위하여 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량이 상기 튜브(200) 전방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량보다 상대적으로 적게 형성되게 한다. 앞서 설명한 바와 같이 이러한 불균형적인 열변형이 일어나는 큰 원인은, 상기 튜브(200) 전방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체가 공기와 열교환을 먼저 함으로써 공기의 온도가 올라가고, 이렇게 온도가 올라간 공기가 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체로부터 충분히 열을 흡수하지 못하기 때문이다. 이 때, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량이 줄어든다면, 후방측에서 공기가 열교환매체로부터 흡수해야 하는 열량 자체가 줄어들게 된다. 즉, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량을 줄이면, 공기가 전방측에서만큼의 열을 흡수하지 못한다 하더라도, 후방측 열교환매체의 온도를 충분히 낮출 정도의 열은 흡수할 수 있다. 본 발명은 바로 이러한 원리를 이용한 것으로, 본 발명에서는, 이처럼 후방측이 전방측보다 열교환매체 유량이 적게 형성되도록 하기 위해, 상기 탱크(120)에 유량배분구조가 형성되게 한다.
도 4는 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량배분구조의 제1실시예를 도시하고 있다. 제1실시예에서는, 상기 유량배분구조는, 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 탱크(120) 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되어, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 유량조절배플(121)로서 형성된다. 도 4는 상면도로서 상기 유량조절배플(121)의 타단이 상기 튜브(200) 후방측 끝단으로부터 소정거리 이격된 형태로 도시되지만, 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 유량조절배플(121)의 타단이 상기 튜브(200) 내부공간까지 연장 형성될 수도 있는데, 이 경우 상기 유량조절배플(121) 타단 외경이 상기 튜브(200) 내경보다 약간 작게 형성되게 할 수도 있다. 즉 이 경우에는 상기 유량조절배플(121) 타단이 상기 튜브(200) 내부공간에 약간의 틈새를 가지고 끼워져 있는 형태가 되며, 이와 같이 유로면적 자체를 줄임으로써 유량을 저감할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량배분구조의 제2실시예를 도시하고 있다. 제2실시예에서는, 상기 유량배분구조는, 상기 탱크(120) 일부가 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 상기 헤더탱크(100) 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되어, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 유량조절리브(122)로서 형성된다. 상기 유량조절리브(122)의 실제 형상은, 예를 들어 도 2에 도시된 상기 격리리브와 유사한 형태로 형성될 수 있을 것이다. 다만 상기 격리리브는 상기 튜브(200) 전후방측을 모두 폐쇄하는 형태로 형성되는 반면, 상기 유량조절리브(122)는 상기 튜브(200) 후방측에만 형성되는 것이다. 또한 상기 격리리브는 열교환매체의 유통을 완전히 막는 반면, 상기 유량조절리브(122)는 유로면적을 줄이기는 하되 열교환매체가 유통될 수 있는 약간의 틈새는 남겨둠으로써 유량을 저감하기만 한다.
도 6a 내지 도 7은 본 발명의 열응력 분산을 위한 유량배분구조의 제3실시예를 도시하고 있다. 제3실시예를 간단히 요약하면, 앞서 설명된 제1실시예의 유량조절배플(121) 및 제2실시예의 유량조절리브(122)가 결합된 형태로 형성된다고 보면 된다. 즉 제3실시예에서는, 상기 유량배분구조는, 상기 탱크(120) 일부가 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 상기 헤더탱크(100) 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되는 유량조절리브(122) 및 상기 헤더탱크(100)의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 유량조절리브(122) 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되는 유량조절배플(121)을 포함하여, 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 상기 유량조절리브(122) 및 상기 유량조절배플(121)의 결합체로서 형성된다.
도 6a의 사시도는 상기 헤더(110)는 그대로 도시되되 상기 탱크(120)는 상기 유량배분구조가 형성되는 부분에서 절단된 형태를 도시한 것으로, 상기 튜브(200) 역시 상기 유량배분구조가 형성되는 범위에만 도시되어 있다. 도 6b의 사시도는 상기 헤더(110) 및 상기 튜브(200)의 결합체 전방 절반이 절단된 형태를 도시한 것으로, 도 6c의 단면도에 해당한다. 도 6c는 도 4 및 도 5와 같은 뷰(view)의 단면도로서, 상기 유량조절리브(122)가 상기 튜브(200) 후방측 입구 부근까지 돌출되어 있고, 상기 유량조절리브(122) 내면으로부터 상기 유량조절배플(121)이 더 연장되어 상기 튜브(200) 후방측 입구와 거의 만날 정도의 위치까지 돌출되어 있는 형태가 잘 나타나 있다. 이처럼 상기 유량배분구조가 형성되어 있음으로써 상기 튜브(200) 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 매우 효과적으로 저감할 수 있다.
제3실시예에서, 상기 유량배분구조는 상기 유량조절리브(122) 및 상기 유량조절배플(121)을 모두 포함하게 되는데, 이 때 상기 유량조절배플(121)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수가 상기 유량조절리브(122)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수보다 적거나 동일하게 형성될 수 있다. 한편 도 6a 등에는 상기 유량조절배플(121)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수가 상기 유량조절리브(122)에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브(200)의 개수보다 적게 형성되는 예시가 도시되어 있다. 이러한 경우 상기 유량조절배플(121)이 상기 격리구조에서 먼 쪽에 형성되게 된다면, 상기 유량조절배플(121) 및 상기 격리구조 사이의 빈 공간은 실질적으로 열교환매체가 제대로 유통되지도 않고 고이게 되는 데드존(dead zone)을 형성하게 될 것이며, 이는 열교환기의 공간낭비를 초래한다. 따라서 상기 유량조절배플(121)은 도시된 바와 같이 상기 격리구조에 편향되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
한편 앞서 상기 탱크(120)에는 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 상기 헤더탱크(100) 내부공간을 제1, 2방향으로 격리 구획하는 격리구조가 형성되며, 이러한 격리구조는 격리리브 또는 격리배플이 될 수 있다고 설명하였다. 도 6d는 상기 탱크(120) 외측에서 상기 유량배분구조를 바라본 것이며, 도 6e는 상기 탱크(120) 내측에서 상기 유량배분구조를 바라본 것이다. 또한 도 6f는 상기 탱크(120) 내측에서 상기 유량배분구조를 바라본 사시도이다. 앞서의 도 6a로부터 도 6f까지에는, 상기 유량배분구조가 상기 유량조절리브(122)를 포함하고, 상기 격리구조가 상기 격리리브인 예시가 도시되어 있다. 이러한 경우 상기 유량조절리브(122) 및 상기 격리리브가 서로 독립적으로 형성된다면, 이들 사이의 공간이 데드존이 될 뿐만 아니라 이들 사이의 공간에서 상기 탱크(120)의 변형이 지나치게 급격하게 일어나게 되어 제작 과정에서 파손이 일어나는 등의 불량이 발생할 위험성이 있다. 따라서 상기 유량배분구조가 상기 유량조절리브(122)를 포함하고, 상기 격리구조가 상기 격리리브일 때, 도 6a 내지 도 6f에 도시된 바와 같이 상기 유량조절리브(122) 및 상기 격리리브가 서로 연결 형성되는 것이 바람직하다.
한편 상기 유량배분구조는, 상기 튜브(200)에서 열교환매체가 유입되는 입구(inlet)측 또는 열교환매체가 배출되는 출구(outlet)측 어디에 형성되어도 무방하다. 다만 상기 유량배분구조가 상기 튜브(200) 입구측에 형성될 경우 상기 헤더탱크(100) 내에 수용되어 있는 고온의 열교환매체가 원활하게 상기 튜브(200)로 빠져나가지 못하게 될 수 있다. 이는 상기 헤더탱크(100) 내 압력을 불필요하게 증가시키거나, 상기 튜브(200)로 원활하게 열교환매체가 흐르지 못함으로써 열교환성능을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 따라서 도 4 및 도 5에 모두 'outlet'이라고 표시되어 있는 바와 같이, 상기 유량배분구조는 상기 튜브(200)에서 열교환매체가 배출되는 측에 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 상기 튜브(200) 중간부분에서의 열교환매체의 유동성은 충분히 확보함과 동시에, 열응력 집중이 발생하는 상기 튜브(200) 후방측 끝단부 파손지점(crack point)에서는 효과적으로 열응력을 분산시킬 수 있다.
또한 상기 유량배분구조는, 모든 상기 튜브(200) 위치에 대하여 적용 형성되어도 된다. 상기 튜브(200)가 전후 2열로 이루어지는 이상, 앞서 설명한 바와 같은 헤더-튜브 후방측 접합부위로의 열응력 집중은 모든 상기 튜브(200)에서 발생할 수 있다. 따라서 상기 유량배분구조가 모든 상기 튜브(200)에 적용되어도 되는 것이다.
그러나 이와 같이 상기 유량배분구조가 모든 상기 튜브(200)에 적용되면 실질적으로 상기 튜브(200)로부터 배출측 상기 헤더탱크(100)로의 열교환매체 유통이 원활하지 못하게 될 수 있으며, 이는 상기 열교환기(1000)의 열교환성능 저하로 이어질 우려가 있다. 이 때, 역시 앞서 설명한 바와 같이, 열응력 집중이 일어나는 또다른 부분은 바로 제1, 2방향 열교환부 경계지점이다. 이러한 점을 고려하여, 상기 유량배분구조는, 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근 일부의 상기 튜브(200) 위치에 대하여 적용 형성되게 할 수 있다. 이 때 상기 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근은, 상기 열교환기(200)의 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 형성된 더미튜브(210)를 중심으로 제1, 2방향 1개 내지 5개 범위로 형성될 수 있다. 도 7은 이와 같이 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근 일부의 상기 튜브(200) 위치에 대하여 앞서 도 6a 내지 도 6f에 도시된 바와 같은 제3실시예 형태의 상기 유량배분구조가 형성된 예시를 도시하고 있다. 이와 같이 할 경우 상기 열교환기(1000) 전체의 열교환성능 저하를 적절히 방지함과 동시에, 열응력 집중이 가장 크게 일어나는 지점에서의 열응력 분산을 효과적으로 실현할 수 있다. 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 실제 열교환기 운용 중에 특히 열응력 집중이 일어나는 지점이 발견되면, 해당 부위에 상기 유량배분구조를 국부적으로 적용할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 튜브 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하며, 따라서 전방측에서 이미 한 번 열교환을 한 공기가 후방측에서 (충분히 열교환매체를 냉각시키기 위해) 흡수해야 할 열량 자체를 저감한다. 이에 따라 공기가 전방측에서만큼의 열량을 흡수하지 못한다 하더라도, 후방측의 열교환매체가 충분히 적절하게 냉각될 수 있다. 다시 말해, 전방측 열교환매체의 온도와 후방측 열교환매체의 온도가 훨씬 균일하게 맞춰질 수 있게 되는 것이다. 이처럼 전후방 간의 온도분포를 균일화함으로써, 헤더-튜브 후방측 접합부위에서의 열응력 집중에 의한 파손 위험성을 크게 낮출 수 있다.
더불어 제1, 2방향 열교환부 경계지점에서도 열응력 집중이 일어난다는 것이 알려져 있다. 따라서 이러한 유량배분구조가 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근에 국부적으로 적용되게 하면, 열교환기 전체적인 열교환성능을 적절하게 유지하면서도 열응력 집중으로 인한 파손 위험성 역시 충분히 낮출 수 있다.
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.
본 발명에 의하면, 각각 온도가 다른 2종의 열교환매체를 냉각하는 일체형 열교환기에 있어서, 탱크 내에 유량 배분 구조가 형성됨으로써 온도차이로 인하여 발생되는 열응력을 효과적으로 분산시킬 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 결과적으로 열응력이 효과적으로 분산되며, 궁극적으로 헤더 및 튜브 간 연결에서의 손상 및 파손 문제를 크게 저감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (13)

  1. 헤더 및 탱크가 결합되어 형성되며 서로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 한 쌍의 헤더탱크, 상기 헤더탱크에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수 개의 튜브를 포함하는 열교환기에 있어서,
    외부 공기가 불어오는 방향을 전방, 불어나가는 방향을 후방, 상기 헤더탱크의 연장방향 일측을 제1방향, 타측을 제2방향이라 할 때,
    상기 열교환기는, 상기 헤더탱크 내부공간이 제1, 2방향으로 격리 구획되어 제1, 2방향 열교환부 각각에 평균온도가 서로 다른 열교환매체가 유통되며, 상기 튜브 내부공간이 전후로 격리 구획되어 전후로 이중의 열교환부를 형성하는 형태로 이루어지되,
    상기 튜브 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량이 상기 튜브 전방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체 유량보다 상대적으로 적게 형성되도록,
    상기 탱크에 유량배분구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    상기 탱크 일부가 상기 헤더탱크의 높이방향으로 상기 헤더탱크 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되는 유량조절리브 및
    상기 헤더탱크의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 유량조절리브 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되는 유량조절배플을 포함하여,
    상기 튜브 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 상기 유량조절리브 및 상기 유량조절배플의 결합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    상기 유량조절배플에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브의 개수가 상기 유량조절리브에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브의 개수보다 적거나 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    상기 탱크의 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 상기 헤더탱크 내부공간을 제1, 2방향으로 격리 구획하는 격리구조가 형성되며,
    상기 유량조절배플에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브의 개수가 상기 유량조절리브에 의해 유량이 저감되는 상기 튜브의 개수보다 적게 형성되되,
    상기 유량조절배플은 상기 격리구조에 편향되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    상기 탱크 일부가 상기 헤더탱크의 높이방향으로 상기 헤더탱크 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되어,
    상기 튜브 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 유량조절리브인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    상기 헤더탱크의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 탱크 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브 후방측 내부공간으로부터 이격 배치되어,
    상기 튜브 후방측 내부공간으로 유통되는 열교환매체의 유량을 저감하도록 형성되는 유량조절배플인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제 2항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서, 상기 탱크는,
    제1, 2방향 열교환부 경계지점에 상기 헤더탱크 내부공간을 제1, 2방향으로 격리 구획하는 격리구조가 형성되되, 상기 격리구조는,
    상기 탱크 일부가 상기 헤더탱크의 높이방향으로 상기 헤더탱크 내측으로 돌출되되 돌출부 끝단이 상기 튜브와 접촉하도록 형성되는 격리리브이거나,
    상기 헤더탱크의 높이방향으로 연장되되 일단이 상기 탱크 내면에 고정되고 타단이 상기 튜브와 접촉하도록 형성되는 격리배플인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유량배분구조가 상기 유량조절리브를 포함하고, 상기 격리구조가 상기 격리리브일 때,
    상기 유량조절리브 및 상기 격리리브가 서로 연결 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    상기 튜브에서 열교환매체가 배출되는 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    모든 상기 튜브 위치에 대하여 적용 형성되거나, 또는
    제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근 일부의 상기 튜브 위치에 대하여 적용 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 유량배분구조는,
    제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근 일부의 상기 튜브 위치에 대하여 적용 형성되되,
    상기 제1, 2방향 열교환부 경계지점 부근은, 상기 열교환기의 제1, 2방향 열교환부 경계지점에 형성된 더미튜브를 중심으로 제1, 2방향 1개 내지 5개 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 튜브는,
    플레이트가 절곡됨으로써 상기 튜브 내부공간을 전후로 격리 구획하는 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 열교환기는,
    고온냉각수 및 저온냉각수를 유통시키는 라디에이터인 것을 특징으로 하는 열교환기.
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