KR100683215B1 - 차량용 히터코어유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 내부로 순환되는 공기 유로에 설치되어 열에너지를 공급하는 차량용 히터코어에 관한 것으로서, 특히 전기 에너지에 의해 열을 공급하는 발열소자와 엔진으로부터 공급되는 고온의 냉각수 튜브가 서로 밀착되게 함으로써, 발열소자로부터 공급되는 열에너지의 열전달 효율이 향상되도록 한 차량용 히터코어에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 히터코어유닛은, 차량 실내로 순환되는 공기 유로에 설치된 차량용 히터코어에 있어서, 차량의 엔진으로부터 연결되는 냉각수 유입관이 설치된 유입측 헤더탱크와, 상기 유입측 헤더탱크와 일정 간격을 유지하도록 배치되고, 냉각수 유출관이 설치된 유출측 헤더탱크와, 상기 유입측 헤더탱크와 유출측 헤더탱크 사이에 연결된 다수 개의 튜브와, 상기 튜브와 튜브 사이에 설치된 다수 개의 냉각핀과, 상기 튜브 중 임의의 튜브와 튜브 사이에 설치된 전기발열소자와, 상기 전기발열소자와 튜브 사이에 설치된 밀착수단이 포함된 것을 특징으로 한다.

히터코어유닛, 헤더탱크, 튜브, 냉각핀, 열전달 효율, 밀착수단

Description

차량용 히터코어유닛 {HEATER CORE UNIT FOR VEHICLES}

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 히터코어유닛이 도시된 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛이 도시된 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛의 발열소자 및 밀착수단이 도시된 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 히터코어유닛 52 : 유입측 헤더탱크

54 : 유출측 헤더탱크 56 : 튜브

58 : 냉각핀 60 : 발열층

62 : 지지패널 70 : 전기발열소자

80 : 밀착수단 90 : 이탈방지수단

92 : 걸림돌기 94 : 안착홈부

본 발명은 차량 내부로 순환되는 공기 유로에 설치되어 열에너지를 공급하는 차량용 히터코어유닛에 관한 것으로서, 특히 전기 에너지에 의해 열을 공급하는 발열소자와 엔진으로부터 공급되는 고온의 냉각수 튜브가 서로 밀착되게 함으로써, 발열소자로부터 공급되는 열에너지의 열전달 효율이 향상되도록 한 차량용 히터코어유닛에 관한 것이다.

근래의 엔진은 그 성능이 크게 향상되었기 때문에 시동 초기에 엔진냉각수의 가열시간이 길어지게 되었으며, 냉각수의 가열이 늦어지기 때문에 히터코어를 이용하는 난방 시스템에 있어서는 시동 초기의 차량 실내 난방이 미흡한 문제점이 발생하였다.

따라서 차량용 히터코어 외에 열 에너지를 공급하는 보조발열장치가 제안되었는데, 이는 히터코어가 설치되는 유로 내측에 전기발열소자를 열원으로 하는 별도의 보조히터를 내장하는 것으로서, 엔진이 구동되는 초기에 상기 전기발열소자를 열원으로 하는 보조히터에 의해 차량 내부에 열에너지를 공급할 수는 있으나, 엔진냉각수를 이용하는 히터코어와 별도의 유닛이 구비되어야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 전기발열소자가 엔진 냉각수를 이용하는 히터코어에 설치되도록 하는 기술이 대두된 바, 종래 기술에 의한 히터코어유닛(30)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각수 유입관(31a)을 가지는 유입측 헤더탱크(31)와, 냉각수 유출관(32a)을 가지는 유출측 헤더탱크(32)와, 이 들 사이로 냉각수가 흐르도록 연결된 다수의 튜브(33)들과, 이들 튜브와 튜브 사이에 설치된 냉각핀(34)들로 이루어진다.

이때, 본 발명에서는 상기한 임의의 튜브(33)와 튜브(33) 사이에 전기발열소자(40)를 삽입하고, 그 나머지 공간에 좁은 폭의 냉각핀(34)을 채워서 구성한다.

그러나, 종래 기술에 의한 차량용 히터코어유닛은, 열전도율이 높은 알루미늄 소재로 이루어지는 것이 보통이기 때문에 연성이 높은 알루미늄 소재 특성에 의해 전기발열소자와 튜브가 밀착되지 않고 틈새가 형성되기 쉬우므로 열전도율이 일정치 이상 향상되기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기발열소자와 튜브 사이에 틈새가 형성되지 않고 밀착되게 함으로써, 전기발열소자와 튜브 사이의 연전달 효율이 극대화되도록 한 차량용 히터코어유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 히터코어유닛은, 차량 실내로 순환되는 공기 유로에 설치된 차량용 히터코어에 있어서, 차량의 엔진으로부터 연결되는 냉각수 유입관이 설치된 유입측 헤더탱크와, 상기 유입측 헤더탱크와 일정 간격을 유지하도록 배치되고, 냉각수 유출관이 설치된 유출측 헤더탱크와, 상기 유입측 헤더탱크와 유출측 헤더탱크 사이에 연결된 다수 개의 튜브와, 상기 튜브와 튜브 사이에 설치된 다수 개의 냉각핀과, 상기 튜브 중 임의의 튜브가 생략되어 일정 공간을 이루는 다수 개의 발열층과, 상기 발열층에 설치된 다수 개의 전기발열소자와, 상기 전기발열소자와 대응되도록 상기 발열층에 설치된 밀착수단이 포함되고, 상기 밀착수단은, 상기 전기발열소자와 인접한 한 쌍의 지지패널 외벽에 끼워지는 '∪' 모양의 클립으로 이루어져 상기 전기발열소자와 인접한 한 쌍의 지지패널에 전기발열소자 측으로 눌려지는 외력이 발생되므로 전기발열소자와 지지패널 사이에 틈새가 형성되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛이 도시된 사시도이다.

본 발명에 따른 차량용 히터코어유닛(50)은, 차량의 엔진으로부터 연결되는 냉각수 유입관이 설치된 유입측 헤더탱크(52)와, 상기 유입측 헤더탱크(52)와 일정 간격을 유지하도록 배치되고, 냉각수 유출관이 설치된 유출측 헤더탱크(54)와, 상기 유입측 헤더탱크(52)와 유출측 헤더탱크(54) 사이에 연결된 다수 개의 튜브(56)와, 상기 튜브(56)와 튜브 사이에 설치된 다수 개의 냉각핀(58)과, 상기 튜브(56) 중 임의의 튜브가 생략되어 일정 공간을 이루도록 형성된 다수 개의 발열층(60)과, 상기 발열층(60)에 개재된 다수 개의 전기발열소자(70)와, 상기 전기발열소자(70)와 대응되도록 상기 발열층(60)에 설치된 밀착수단(80)이 포함되어 구성된다.

이로써, 상기 냉각수 유입관을 통해 유입측 헤더탱크(52)를 지나 히터코어유닛(50)으로 공급된 냉각수는, 상기 튜브(56)를 따라 유동되는데, 이때, 고온의 냉각수로부터 공급되는 열에너지는, 튜브(56)의 표면을 따라 상기 냉각핀(58)으로 전달되므로 송풍장치(미도시)에 의해 차량 실내로 유입되는 공기들과 냉각핀(58) 사이에서 이루어지는 열 전달에 의해 차량에 따뜻한 공기가 공급되도록 한다.

이렇게 열 전달을 행하고 일정 온도 이하로 냉각된 냉각수는, 유출측 헤더탱크(54)에 모아져 상기 냉각수 유출관을 따라 다시 엔진 측으로 순환되어 엔진의 냉각을 행하고, 차량 실내로 송풍되는 공기에 열에너지를 공급하도록 한다.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛의 밀착수단이 도시된 분해 사시도이다.

상기 발열층(60)은, 상기 튜브(56)와 평행하고, 냉각핀(58)이 지지되며, 일정 간격이 유지되도록 설치된 한 쌍의 지지패널(62)에 의해 이루어지므로 튜브(56)와 평행한 일정 공간을 이루고, 그 내부에 다수 개의 전기발열소자(70)가 설치된다.

상기 밀착수단(80)은, 상기 전기발열소자(70)와 지지패널(62) 사이에 설치된 클립인 바, 그 평면 형상이 '∪' 모양을 이루는 클립으로 이루어져 클립의 내측면에 상기 전기발열소자(70)와 인접한 한 쌍의 지지패널(62)의 외벽이 끼워지도록 설치된다.

이로써, 상기 전기발열소자(70)와 인접한 한 쌍의 지지패널(62)에 전기발열소자(70) 측으로 눌려지는 외력이 발생되므로 전기발열소자(70)와 지지패널(62) 사이에 틈새가 형성되지 않아 전기발열소자(70)와 지지패널(62) 사이의 접촉면적이 최대를 이루도록 한다.

그리고, 상기 밀착수단(80)은, 상기 지지패널(62)과의 사이에 이탈방지수단(90)이 설치되는데, 상기 이탈방지수단(90)은, 상기 밀착수단(80) 내측에 형성된 다수 개의 걸림돌기(92)와, 상기 걸림돌기(92)와 대응되는 지지패널(62)의 외벽에 형성된 안착홈부(94)가 포함되어 구성된다.

이러한, 상기 밀착수단(80)을 지지패널(62)에 설치할 때는, 상기 밀착수단(80)을 일정량 외측으로 변형시킨 후에 밀착수단(80)의 내측으로 지지패널(62)을 슬라이드시켜 삽입한 후에 변형된 밀착수단(80)으로부터 외력을 해체시키면 밀착수단(80)의 복원력에 의해 상기 걸림돌기(92)가 안착홈부(94) 내측으로 삽입되면서 밀착수단(80)의 장착이 이루어진다.

이로써, 차량의 주행 중에 발생되는 진동에 의해 상기 밀착수단(80)이 지지패널(62) 및 전기발열소자(70)로부터 이탈되는 것이 방지되어 전기발열소자(70)와 지지패널(62) 사이의 접촉면적이 극대화된 상태가 유지될 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 차량의 주행이 개시되면 냉각수 순환장치에 의해 냉각수가 유로를 따라 순환되는 바, 히터코어유닛(50)으로 순환되는 냉각수는, 상기 냉각수 유입관을 따라 유입측 헤더탱크(52)로 유입된 후에 상기 튜브(56)를 따라 유동되어 유출측 헤더탱크(54)로 모아진 후에 상기 냉각수 유출관을 따라 배출되면서 순환된다.

이때, 일정 온도 이상의 냉각수는, 상기 튜브(56)를 지나면서 열에너지가 배출되는데, 튜브(56)의 표면을 지나 상기 냉각핀(58)으로 열에너지가 전달됨으로써, 송풍장치에 의해 차량 실내로 순환되는 공기가 히터코어유닛(50)을 지나면서 냉각핀(58)과 접촉되므로 차량의 실내에 따뜻한 공기가 공급될 수 있다.

아울러, 차량 주행이 개시된 초기에는 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 가열되기가 어려우므로 상기 전기발열소자(70)에 전원이 인가되도록 하는 바, 전기발열소자(70)에서 공급되는 열에너지 또한 냉각핀(58)으로 열전달되므로 냉각핀(58)에 접촉되는 공기에 열 에너지를 공급하여 차량의 내부로 공급되는 공기가 일정 온도 이상을 유지할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 전기발열소자로(70)부터 공급되는 열에너지는 지지패널(62)을 통과하여 냉각핀(58)으로 열전달되는 바, 상기 밀착수단(80)에 의해 전기발열소자(70)와 지지패널(62) 사이의 접촉면적이 최대를 이루도록 하고, 상기 이탈방지수단(90)에 의해 밀착수단(80)이 전기발열소자(70) 및 지지패널(62)로부터 이탈되지 않도록 함으로써, 장기간 동안 차량이 운행되어도 차량 운전 중에 발생되는 진동에 의해 밀착수단(80)이 히터코어유닛(50)으로부터 해체되는 것이 방지된다.

이로써, 상기 전기발열소자(70)로부터 공급되는 열에너지는, 최대의 열효율을 유지하면서 냉각핀(58)에 열에너지를 공급함으로써, 차량 내부에 따뜻한 공기를 일정 시간 이내에 공급할 수 있고, 차량의 온도를 일정 온도 이상으로 유지시키는데 소요되는 전기에너지를 절감할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량용 히터코어유닛은, 전기발열소자와 튜브 사이의 틈새가 형성되지 않게 하는 밀착수단이 설치됨으로써, 전기발열소자와 튜브 사이의 접촉면적이 극대화되도록 하므로 차량 내부로 공급되는 공기를 일정 온도 이상으로 유지시키는데 소요되는 시간 및 열 에너지를 절감할 수 있어 차량 운전에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 밀착수단과 튜브 사이에 이탈방지수단이 설치됨으로써, 장기간 동아 차량이 운행되어도 차량 운전 중에 발생되는 진동에 의해 본 발명의 밀착수단이 히터코어유닛으로부터 해체되는 것을 방지하므로 히터코어유닛의 오작동 및 파손을 방지할 수 있어 차량 관리에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 차량 실내로 순환되는 공기 유로에 설치된 차량용 히터코어에 있어서;

   차량의 엔진으로부터 연결되는 냉각수 유입관이 설치된 유입측 헤더탱크(52)와;

   상기 유입측 헤더탱크(52)와 일정 간격을 유지하도록 배치되고, 냉각수 유출관이 설치된 유출측 헤더탱크(54)와;

   상기 유입측 헤더탱크(52)와 유출측 헤더탱크(54) 사이에 연결된 다수 개의 튜브(56)와;

   상기 튜브(56)와 튜브(56) 사이에 설치된 다수 개의 냉각핀(58)과;

   상기 튜브(56) 중 임의의 튜브가 생략되어 일정 공간을 이루는 다수 개의 발열층(60)과;

   상기 발열층(60)에 설치된 다수 개의 전기발열소자(70)와;

   상기 전기발열소자(70)와 대응되도록 상기 발열층(60)에 설치된 밀착수단(80)이 포함되고;

   상기 밀착수단(80)은, 상기 전기발열소자(70)와 인접한 한 쌍의 지지패널(62) 외벽에 끼워지는 '∪' 모양의 클립으로 이루어져 상기 전기발열소자(70)와 인접한 한 쌍의 지지패널(62)에 전기발열소자(70) 측으로 눌려지는 외력이 발생되므로 전기발열소자(70)와 지지패널(62) 사이에 틈새가 형성되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어유닛.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 발열층(60)은, 상기 튜브(56)와 평행하고, 냉각핀(58)이 지지되며, 일정 간격이 유지되도록 설치된 한 쌍의 지지패널(62)에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어유닛.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서;

   상기 밀착수단(80)은, 상기 지지패널(62)과의 사이에 이탈방지수단(90)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어.
6. 제 5 항에 있어서;

   상기 이탈방지수단(90)은, 상기 밀착수단(80) 내측에 형성된 다수 개의 걸림돌기(92)와, 상기 걸림돌기(92)와 대응되는 지지패널(62)의 외벽에 형성된 안착홈부(94)가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어.

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