KR100382363B1 - 자동차용 증발기의 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동차용 증발기의 프레이트는 판재와; 판재의 일측면 가장자리를 따라 소정높이 돌출되게 형성되는 접합부와; 판재의 일단부에서 접합부에 인접하게 판재의 일측면 방향으로 나란히 돌출되어 형성되는 탱크공들과; 탱크공들의 사이에서 타단부 방향으로 소정지점까지 연장되어 돌출되게 형성되는 리브와, 리브 둘레에 판재의 타측면방향으로 돌출되게 형성되는 비드들을 구비하는 유체유동공간부와; 판재의 타단부에서 접합부로부터 판재의 일측면 방향으로 연장되는 제1지지부와; 제1지지부의 선단부로부터 판재의 일측면 안쪽 방향으로 연장되어 이루어진 제2지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면 플레이트들을 적재할 때 플레이트를 세척하거나 플레이트에 플럭스를 도포 할 수 있는 공간이 상기 제2지지부에 의해 플레이트들의 사이에 형성되어 공정을 자동화할 수 있어 플레이트를 브레이징하는 공법을 바꿀 수 있게 하여 준다.

Description

자동차용 증발기의 플레이트{Plate of evaporator for the automobile}

본 발명은 자동차용 증발기의 플레이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플레이트를 세척하거나 플럭스를 도포하기 쉽게 하여 공정자동화에 적응되도록 구조가 개선된 자동차용 증발기의 플레이트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 증발기는 자동차용 공기조화기에 있어서 증발기의 입구에 부착된 팽창밸브를 통과하여 유입되는 습 포화 상태의 저온 저압의 냉매와 블로어 유니트에 의하여 공급되는 공기를 서로 열 교환시킴으로써 공기를 냉각시켜 자동차의 실내를 냉방 할 수 있도록 된 열교환기의 일종이다.

이러한 증발기는 통상 2개의 플레이트가 적층 되어 형성되는 튜브들과, 방열핀들을 교대로 적층 배열하고, 이와 같이 적층된 어셈블리의 최외측에 엔드 플레이트를 각각 대고 지그(jig)로 이들을 고정한 상태에서 전체적으로 브레이징(brazing)하여 튜브들 및 방열핀들 서로 접합시킴으로써 이루어진다.

일반적으로, 상기 브레이징이란 450 ℃ 이상에서 접합하고자 하는 모재(base metal) 용융점 이하에서 모재는 상하지 않고 용가재(filler metal)와 열을 가하여 두 모재를 접합하는 기술이다. 즉, 450℃ 이상의 액상선 온도(liquidus temperature)를 가진 용가재를 사용하며 모재의 고상선온도(solidus temperature) 이하의 열을 가하여 두 모재를 접합하는 방법을 말한다. 따라서, 브레이징 온도에 이르면 모재 위에 첨가한 용가재가 양 모재에 녹아서 모세관 현상에 의해 양 모재 사이로 흘러 들어간다. 이때 양 모재와 용가재의 친화력의 정도를 나타내는 성질을 젖음성(wetting)으로 표현 할 수 있으며, 만일 용가재가 브레이징해야 할 모재와 젖음성이 나쁘면 접합이 이루어지지 않을 것이며, 접합간격이 크면 양 모재 사이에 용가재가 가득 차지 않음에 따라 불완전한 접합이 될 것이다. 일반적으로 브레이징시 모재가 장시간 대기중에 방치되었거나 또는 가열시 공기중의 산소등과 결합하여 산화물 등이 생겨서 불활성상태가 되어 있는 경우에는 액상 금속이 젖음성이 힘들어 질 것이다.

따라서, 산화물을 억제시키는 분위기를 형성하면서 가열을 하는 것이 좋은 방법이다. 이러한 브레이징 분위기중의 하나가 플레이트를 진공상태에서 브래이징을 하여 산소와의 결합에 의한 산화물을 제거하도록 한 것이 진공노(vacuum furnace)를 이용한 브래이징 공법이다. 상기 진공노를 이용한 브래이징을 하는 경우에도 상기 플레이트를 진공노에 넣기 전에 프레스를 이용하여 상기 플레이트를 성형한 직후에는 상기 플레이트 표면에 불순물이 묻어 있으므로 이를 제거할 필요가 있다. 이때에는 상기 플레이트들을 겹쳐 적재한 후에 세척액 속에 넣어서 상기플레이트 표면에 묻어 있는 불순물을 제거하게 되며, 상기 플레이트들은 진공노 속에서 브레이징을 하게 되므로 별도로 플럭스(flux)를 필요로 하지 않는다.

그러나, 상기 진공 브래이징 공법은 설비 투자비 및 운영 유지비의 과다로 제품의 경쟁력이 떨어지고 있으며, 고기능의 성능을 가지며 저렴한 제품을 필요로 하는 고객의 요구를 충족시키지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 이에 대체하여 진공상태가 아닌 공기 중에서 상기 플레이트 등을 브래이징하는 방법이 요청되며, 이러한 브래이징 에서는 필수적으로 플럭스(flux)를 이용할 필요가 있다. 여기서, 상기 플럭스(flux)는 산화물이나 그 밖의 불필요한 물질을 직접 분해하거나 또는 제거시키거나 생성자체를 방지하기 위하여 사용되는 재료를 말한다. 그러므로, 상기 플럭스를 이용한 브래이징 공법에서는 브래이징 하고자 하는 모재에 플럭스를 도포 하거나 모재를 상기 진공노 브래이징과는 다르게 기체상태의 세척제를 이용하여 모재를 세척하여 모재에 붙어 있는 불순물을 제거한다. 이 작업은 브래이징 하기 전, 즉 프레스(press)를 이용하여 상기 플레이트를 성형한 후 상기 플레이트를 세척하거나 이에 프럭스를 도포한다.

도 1a는 종래의 자동차의 증발기를 도시한 사시도이다. 도면을 참조하면, 상기 증발기(100)는 상부탱크(12)와, 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 플레이트(10)와, 상기 복수개의 플레이트(10)사이에 개재되는 방열핀(13)과, 상기 탱크(12)를 통해 열교환매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관(17)과, 상기 유출입관(17)에 연결된 유출입 매니폴드(18)와, 상기 적층된 복수개의 플레이트(10)의 양단에 설치되는 엔드 플레이트(14)를 구비한다.

도 1b는 종래의 자동차의 증발기 플레이트가 적재된 형상을 도시한 측면도이다. 도1b를 참조하면, 상기 플레이트(10)는 판재(11)의 상부에 마련되는 탱크공(12a)과, 그 하부에 마련되어 있는 제1지지부(15)를 구비하고 있다. 상기 플레이트(10)들은 제1지지부(15)가 서로 밀착되게 겹쳐져 있다. 상기 플레이트(10)를 프레스(미도시)를 이용하여 성형한 후에 상기 플레이트(10)의 표면에 묻어 있는 불순물을 세척하거나 상기 플레이트(10)의 접합부(11)에 플럭스를 도포 해야 한다. 하지만 상기 플레이트(10)들을 적재하면 제1지지부(15)가 겹쳐지므로 겹쳐진 부분은 세척하거나 플럭스를 도포하기가 어려워진다. 또한 이러한 작업을 공정자동화 하는 것이 어려워진다. 즉 공정자동화 하기 위해서는 상기 플레이트(10)들이 겹쳐진 부분을 이격시켜 세척하거나 플럭스를 도포하기 위한 공간을 형성시키기 위한 별도의 장치가 필요하게 되고 이로 인하여 비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 플레이트를 세척하거나 플럭스를 도포하기 위한 공간을 제공하여 플럭스를 이용한 브래이징시 공정자동화에 적응되도록 구조가 개선된 자동차의 증발기 플레이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 종래의 자동차용 증발기를 도시한 사시도,

도 1b는 종래의 자동차용 증발기의 플레이트가 적재된 형상을 도시한 측면도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한 사시도,

도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트가 적재된 형상을 도시한 측면도,

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한 사시도,

도 5는 도 4에 도시한 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트가 적재된 형상을 도시한 측면도,

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트 도시한 부분도,

도 7는 도 6에 도시한 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트가 적재된 형상을 도시한 측면도,

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한부분도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20,40,60...플레이트 21,41,61...접합부

22,42...탱크공 23...리브

24...비드 26,46,66,86...제1지지부

47,67,87...연결부 28,48,68,88...제2지지부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 증발기의 플레이트는, 판재와; 상기 판재의 일측면 가장자리를 따라 소정높이 돌출 되게 형성되는 접합부와; 상기 판재의 일단부 에서 상기 접합부에 인접하게 상기 판재의 일측면 방향으로 나란히 돌출 되어 형성되는 탱크공 들과; 상기 탱크공 들의 사이에서 타단부 방향으로 소정지점까지 연장되어 돌출 되게 형성되는 리브와, 상기 리브 둘레에 상기 판재의 타측면 방향으로 돌출 되게 형성되는 비드들을 구비하는 유체유동공간부와; 상기 판재의 타단부에서 상기 접합부로부터 상기 판재의 일측면 방향으로 연장되는 제1지지부와; 상기 수직부재의 선단부로부터 상기 판재의 일측면 안쪽 방향으로 연장되어 이루어진 제2지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 제2지지부는 상기 제1지지부의 선단부로부터 상기 판재의 일측면 바같쪽 방향으로 연장되어 이루어진 연결부와 동일 높이로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 제2지지부는 상기 연결부보다 더 낮게 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하. 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한 사시도 이다.

도면을 참조하면, 증발기의 플레이트(20)는 직사각형판재와 상기 직사각형판재의 일측면 가장자리를 따라 소정높이 돌출 되게 접합부(21)가 형성된다. 상기 접합부(21)안쪽에는 유체의 유동공간부(25)가 형성되어 있으며, 상기 직사각형판재의 일단부에는 상기 접합부(21)에 인접하게 상기 직사각형판재의 일측면 방향으로 두 개의 탱크공(22)들이 나란히 돌출되어 형성되어 있다.

상기 유동공간부(25)에는 상기 탱크공(22)들의 사이에서 타단부방향으로 소정지점까지 직선형으로 연장되어 돌출되게 상기 접합부(21)와 동일높이로 리브(23)가 형성되어 있다. 상기 리브(23) 둘레에는 상기 판재의 타측면 방향으로 돌출되어 조밀하게 비드(24)들이 구비되어 있다.

상기 리브(23)는 유체유동경로를 형성하여 전체적으로 U자형의 유체유동경로를 형성한다. 상기 유동경로상에는 상기 비드(24)들이 엠보싱처리되어 형성되어 있는데 상기 플레이트(20)를 서로 맞대어 접합하게 되면 상기 비드(24)들은 상호 접합되므로 유체가 상기 접합된 비드들 사이를 흐르면서 난류가 되게되어 상기 유체의 열을 외부로 방출하게 되며, 또한 방열면적을 넓히는 역할을 하게 된다.

상기 직사각형판재의 타단부에는 상기 직사각형판재의 일측면 방향으로 연장되게 제1지지부(26)가 형성되어 있다. 상기 제1지지부(26)는 상기 플레이트들을 브레이징할 때 상기 플레이트(20)사이에 방열핀(미도시)을 설치하게 되는데 상기 방열핀이 일정하게 설치 될 수 있도록 지지하여 주는 역할을 한다. 상기 직사각형판재의 일측면 안쪽방향으로 연장되어 직사각형형상의 제2지지부(28)가 번갈아 형성되어 있다. 상기 제2지지부(28)는 상기 실시예에서는 번갈아 형성되어 있지만 일체로 형성될 수 있음은 당연하다.

또한 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 제1지지부(46)의 선단부에는 상기 직사각형판재의 일측면 바깥쪽 방향으로 연장되어 형성되는 직사각형모양의 연결부(47)가 형성되어 있다. 상기 연결부(47)는 상기 플레이트(40)를 브레이징 할 때 플레이트와 플레이트 사이에 방열핀(미도시)이 설치될 수 있는 공간을 형성하여 주는 역할을 한다. 상기 제1지지부(46)의 선단부에는 상기 연결부(47)와 반대방향으로 직사각형 형상의 제2지지부(48)가 상기 연결부(47)와 동일높이로 상기 연결부(47)와 번갈아 형성되어 있다.

또한 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한 것이다. 이를 참조하면, 제2지지부(68)는 상기 연결부(67)보다 더 낮게 번갈아 형성되어 있다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 증발기의 플레이트를 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 제2지지부(88)는 삼각형 형상으로 되어 있으며, 상기 연결부(76)와 동일 높이로 번갈아 형성되어 있다.

여기서, 상기 제2지지부는 상기 실시예 들에서 직사각형과 삼각형 형상으로 구비되어 있지만 기타 다각형형상으로 하거나 상기 제1지지부를 일정간격으로 밴딩하여 형성할 수 있으며, 상기 연결부와 번갈아 형성되지 않고 일체로 형성될 수 있음은 당연하다.

상기와 같은 구성에 있어서, 도 2를 참조하면 상기 플레이트(20)들은 방열핀(미도시)과 함께 지그(jig)를 이용하여 가 조립한 상태에서 노(furnance)에 넣어 브레이징 함으로써 서로 결합하게 된다. 상기 플레이트(20)는 프레스(미도시)를 이용하여 성형을 하게되며 성형된 플레이트에는 기름 등의 불순물이 표면에 붙어 있으며 이는 브레이징시에 접합을 방해하게 되므로 이를 제거할 필요가 있다. 이러한 불순물을 제거하기 위하여 상기 플레이트(20)들을 적재한 다음 기체상태의세척제를 이용하여 세척하게 된다. 또한 상기 플레이트(20)에 브레이징시 불순물이 산화되어 접합되는 부분에 붙는 것을 방지하기 위하여 플럭스를 상기 접합부(21)에 도포한다.

도 3은 상기 플레이트가 적재된 형상을 도시한 측면도이다. 도 3을 참조하면, 상기 플레이트(20)에는 상기 제2지지부(28)가 구비되어 있어 상기 플레이트(20)들을 적재할 때 아래에 있는 상기 플레이트(20)의 제2지지부(28)가 그 위에 적재되는 상기 플레이트를 지지하게 되어 적재된 상기 플레이트는 상호 이격 되어 소정의 공간이 형성된다. 따라서, 상기 플레이트(20)들을 세척하거나 상기 플레이트의 상기 접합부(21)에 플럭스를 도포 할 수 있게 된다. 또한 플레이트를 세척하거나 플럭스를 도포 하는 작업을 자동화하는 것에 쉽게 적응하게 된다. 즉, 상기 플레이트(20)들을 박스(미도시)에 적재하여 컨베어벨트(미도시)위에 놓아 이동시키면서 세척제를 뿌리거나 플럭스를 도포 하는 작업을 할 수 있게 되어 별도로 적재된 상기 플레이트(20)들 사이를 이격 시켜 작업공간을 만드는 장치를 설치할 필요가 없게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 제2지지부(48)가 상기 연결부와 동일높이로 번갈아 구비되어 있어 상기 플레이트(40)를 적재할 때에 제1실시예서처럼 위에 적재되는 상기 플레이트(40)를 지지하게 되어 상기 플레이트들이 상호 이격 되어 세척하거나 플럭스를 도포하기 위한 공간이 형성되게 된다. 따라서 상기 작업의 자동화공정에 쉽게 적응하게 된다.

도 7를 참조하면, 상기 제2지지부(68)가 상기 연결부(67)보다 더 낮게 형성되어 있다. 따라서 상기 플레이트(60)들을 적재하게 되면 상기 플레이트(60)에 구비된 제2지지부(68)가 위에 적재되는 상기 플레이트(60)를 지지하게 되어 상기 플레이트(60)들을 상호 이격되게 한다. 그러므로 상기 플레이트(60)를 세척하거나 플럭스를 도포하기 위한 공간을 확보할 수 있게 된다.

도 8은 상기 제2지지부(88)가 삼각형 형상으로 되어 있으며 상기 플레이트(80)들을 적재할 때 상기 제2지지부(88)의 기능은 상기 실시예들과 동일하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 증발기용 플레이트는, 플레이트의 제2지지부가 상기 플레이트들을 적재할 때 상기 플레이트사이를 이격 시켜 소정의 공간을 형성함으로써 상기 플레이트를 세척하거나 플럭스를 도포하는 작업을 할 수 있게 할 뿐만 아니라 상기 작업을 자동화하는데 쉽게 적응 할 수 있다. 따라서 종래의 진공노를 이용한 브레이징 공법에서 플럭스를 이용하는 브레이징 공법으로 바꾸는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 판재와;

   상기 판재의 일측면 가장자리를 따라 소정높이 돌출되게 형성되는 접합부와;

   상기 판재의 일단부에서 상기 접합부에 인접하게 상기 판재의 일측면 방향으로 나란히 돌출되어 형성되는 탱크공들과;

   상기 탱크공들의 사이에서 타단부 방향으로 소정지점까지 연장되어 돌출되게 형성되는 리브와, 상기 리브 둘레에 상기 판재의 타측면방향으로 돌출되게 형성되는 비드들을 구비하는 유체유동공간부와;

   상기 판재의 타단부에서 상기 접합부로부터 상기 판재의 일측면 방향으로 연장되는 제1지지부와;

   상기 제1지지부의 선단부로부터 상기 판재의 일측면 안쪽 방향으로 연장되어 이루어진 제2지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 증발기의 플레이트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2지지부는 상기 제1지지부의 선단부로부터 상기 판재의 일측면 바깥쪽방향으로 연장되어 이루어진 연결부와 동일높이로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 증발기의 플레이트.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제2지지부는 상기 연결부보다 더 낮게 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 증발기의 플레이트.