KR100726373B1

KR100726373B1 - 라디에이터의 탱크 결합 구조

Info

Publication number: KR100726373B1
Application number: KR1020050117612A
Authority: KR
Inventors: 이원석; 김철민
Original assignee: 주식회사 두원공조
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-11

Abstract

본 발명은 라디에이터의 탱크 결합 구조에 관한 것으로 헤드 플레이트(30)의 돌출된 삽입부(32)가 탱크(40)의 내측지지부(41)의 외벽으로 밀착된 상태로 이 내벽에 구비된 외측결합부(42)의 결합홈(43)에 끼워져 결합됨으로써 탱크(40)가 헤드플레이트(30)에 결합되고 이 상태에서 블레이징시켜 탱크(40)를 라디에이터의 헤드 플레이트(30)에 장착 고정하게 되는 것이다.

즉, 탱크(40)를 라디에이터(1)의 각 구성품과 동일한 재질로 형성하여 라디에이터의 헤드 플레이트(30)에 결합시켜 브레이징 공정을 거쳐 한 번의 브레이징 공정으로 탱크(40)를 장착 고정시켜 라디에이터의 제조공정을 단순화하고 생산성을 증대시킬 수 있으며, 재활용이 용이한 것이다.

또 브레이징 공정 시 탱크(40)와 헤드 플레이트(30) 사이의 접촉면적이 넓어 브레이징성이 향상되고, 조립 시 이탈 현상이 적어 탱크(40)의 오조립을 방지하고, 탱크(40)를 견고하게 장착 고정할 수 있는 것이다.

Description

라디에이터의 탱크 결합 구조{Join Structure of Tank for Radiator}

도 1 은 본 발명의 구조를 도시한 분해사시도

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 요부확대 분해사시도

도 4는 도 3이 결합된 상태를 나타내는 단면도

도 5는 종래의 라디에이터의 탱크 결합 구조를 도시한 단면도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 라디에이터 10 : 튜브플레이트부

20 : 방열핀부 30 : 헤드플레이트

31 : 베이스판 32 : 삽입부

40 : 탱크 41 : 내측지지부

42 : 외측결합부 43 : 결합홈

50 : 캡부재 51 : 커버판

52 : 장착돌기 53 : 커버상부결합돌기

54 : 제 1 커버측면결합돌기 55 : 제 2 커버측면결합돌기

본 발명은 라디에이터의 탱크 결합구조에 관한 것으로 더 상세하게는 라디에이터의 상부로 탱크를 단순한 구조로 결합하여 장착 고정할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 자동차에는 탑승객의 호흡이나 외부 대기 상태, 외부의 온도변화 등에 의하여 오염된 실내를 신선한 상태로 유지하거나 실내 온도를 냉, 난방하여 탑승자의 신체에 적합한 온도로 유지시켜 쾌적한 실내 환경을 형성할 수 있도록 하는 공조장치가 설치된다.

이 공조장치에는 차량 엔진룸의 전방에 설치되어 엔진 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와, 차량의 냉방장치에서 고온 고압으로 압축된 냉매를 냉각시키는 응축기를 포함한 열교환기가 구비된다.

라디에이터는 워터 펌프에 의해 냉각수를 실린더 블록 및 실린더 헤드에 워터 재킷으로 끌어들여 방열하고 데워진 냉각수가 유입되어 이 가열된 냉각수를 외부 공기와 열교환시켜 냉각하는 것이다.

이 라디에이터는 열 교환되는 유체가 통과되도록 안내하는 튜브플레이트부가 일정 간격을 갖도록 구비되며, 이 튜브플레이트부 사이에 열을 전달하는 면적을 넓히는 방열핀부가 설치되고 상, 하부에 각각 헤드 플레이트가 장착되어 상기 튜브플레이트부와 방열핀부를 지지하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 헤드 프레이트에는 순환되는 냉각수를 저장하는 탱크가 각각 장착되어 엔진을 냉각한 냉각수가 상부 헤드 플레이트에 장착된 상부탱크에 유입된 후 튜브플레이트를 통과하여 냉각된 후 다시 하부 헤드 플레이트에 장착된 하부탱크에 유입되어 다시 엔진으로 공급되도록 배출되어 냉각수를 순환시키는 것이다.

통상 상기 라디에이터는 알루미늄재질로 제조되고, 상기 탱크는 합성수지재로 형성된 것을 사용하고 있다.

도 5에서 도시한 바와 같이 라디에이터(1)의 헤드 플레이트(30)에 탱크(40)를 장착하는 구조는 탱크(40)가 헤드 플레이트의 상부를 덮어 커버하는 형상으로 형성되고, 탱크몸체의 양 측으로 헤드 플레이트(30)의 상부면에 안착되는 걸림돌기(40a)를 돌출하여 이 걸림돌기(40a)와 헤드 플레이트(30)의 상부 사이에 실링용 오링(60)을 삽입하고, 헤드 플레이트(30)의 테두리에 일정 간격을 두고 상기 걸림돌기(40a)를 걸어 지지하는 탭(30a)을 내측으로 절곡하여 형성한다.

즉, 탱크(40)의 걸림돌기(40a)가 탭(30a)의 내부로 실링용 오링(60)이 삽입된 결합되어 탱크가 장착 고정되는 것이다.

그러나 상기한 종래의 합성수지재 탱크는 고무재질인 실링용 오링과 합성수지재의 탱크를 결합하는 방식으로 제조 시 클린칭 공정이 추가되어야 하는 번거로움이 있었던 것이다.

또한 라디에이터를 형성하는 알루미늄과, 탱크의 재질 실링용 오링의 재질이 달라 탱크가 결합된 상태에서 재활용이 불가능하므로 재활용을 위해서 탱크를 분리하는 작업이 선행되어야 하므로 작업공수가 증대됨은 물론 이로 인해 재활용이 어려워지는 폐단이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 탱크를 라디에이터와 동일한 재질로 형성하여 일체로 브레이징할 경우 그 접촉면적을 넓혀 브레이징성을 향상시키고 탱크의 조립 공정을 단순화하고, 생산성을 증대시킴은 물론 손쉽게 재활용이 가능하여 친환경적인 라디에이터를 제조할 수 있도록 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 열 교환되는 유체가 통과되도록 안내하며, 일정 간격을 두고 다 수개 설치되는 튜브플레이트부와, 상기 튜브플레이트부의 간격 사이에 설치되어 이 튜브플레이트부를 통과하는 열교환 유체의 열 전달하는 면적을 넓히는 방열핀부와, 상기 튜브플레이트부와 방열핀부으로 이루어진 몸체의 상, 하부에 장착되어 이 튜브플레이트부와 방열핀부를 지지하는 틀을 형성하는 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트의 상부로 장착되어 그 내부로 냉각수를 저장할 수 있는 저장실을 형성하는 탱크를 포함한 라디에이터의 탱크 결합 구조에 있어서, 상기 헤드 플레이트는 길이방향을 따라 양 단이 절곡되어 삽입부가 형성되고, 상기 탱크는 헤드 플레이트와 대응되는 길이를 가지고 형성되어 길이 방향을 따라 양 단이 상기 삽입부의 내측으로 결합되도록 절곡되어 내측지지부를 이루고, 이 내측지지부의 외벽에 상기 삽입부가 끼워져 결합되는 결합홈이 형성된 외측결합부를 구비하고, 개구된 양 단에 개구된 부분을 막는 캡부재가 결합되되, 상기 캡부재는 헤드 플레이트를 포함한 탱크의 내벽으로 결합되며 상부에 탱크의 상부로 결합되는 커버상부결합돌기가 돌출되고, 양 측면에 탱크의 내측지지부로 결합되는 제 1 커버측면결합돌기와, 헤드 플레이트의 삽입부로 결합되는 제 2 커버측면결합돌기가 돌출된 커버판을 사용하고, 탱크의 상부에는 커버상부결합돌기가 결합되는 제 1 커버결합구멍을 형성하고, 내측지지부와 삽입부에는 제 1, 2 커버측면결합돌기가 결합되는 제 2, 3 커버결합구멍을 형성함으로써 달성된다.

즉, 탱크를 헤드 플레이트로 결합하면, 헤드 플레이트의 돌출된 삽입부가 탱크의 내측지지부 외벽으로 밀착된 상태로 결합되면서 이 내벽에 구비된 외측결합부의 결합홈에 끼워져 결합되고, 탱크의 개구된 양단에 결합하는 커버판에 의해 접촉면적이 최대화되며 이 상태에서 블레이징시켜 탱크를 라디에이터의 헤드 플레이트에 장착 고정하게 되는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 구조를 도시한 분해사시도로서, 라디에이터의 헤드 플레이트의 상부로 탱크가 결합되고, 헤드 플레이트와 탱크의 양 단으로 캡부가 결합되는 것을 나타내고 있다.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 단면도로서, 도 2a는 본 발명의 기본 구조로 탱크와 헤드 플레이트가 결합된 상태를 나타내고 있으며, 도 2b는 헤드 플레이트의 삽입부와 탱크의 외측결합부에 각각 끼움돌기를 돌출시키고 그 대응되는 결합면에 이 끼움돌기가 삽입되는 걸림홈을 형성하여 탱크와 헤드 플레이트가 결합된 상태를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 요부확대 분해사시도이고, 도 4는 도 3이 결합된 상태를 나타내는 단면도로서, 탱크와 헤드 플레이트가 결합된 단부에 결합되는 캡부의 일 실시예를 나타내고 있다.

이하, 도 1 내지 도 2a에서 도시한 바와 같이 본 고안의 라디에이터(1)는 헤드 플레이트(30)가 몸체의 상, 하부에 각각 구비되어 상, 하부 틀을 이루고 있다.

이 헤드 플레이트(30) 사이에는 열교환되는 유체가 통과되도록 안내하여 유체를 외부 공기와 접촉시켜 열교환하는 튜브플레이트부(10)가 일정 간격을 가지고 다 수개 구비된다.

그리고 이 튜브플레이트부(10)의 사이에는 열교환되는 유체의 열전달 면적을 증대시키는 방열핀부(20)가 설치되며, 방열핀부(20)는 통상 루퍼핀으로 구성되고 이 방열핀부(20)와 튜브플레이트부(10)가 라디에이터의 몸체를 형성하는 것이다.

상기 튜브플레이트부(10), 방열핀부(20), 헤드 플레이트(30)는 열전도성이 우수하고 가볍고 강도가 높은 알루미늄재질로 이루어지며, 상기 튜브플레이트부(10)와 방열핀부(20), 헤드 플레이트(30)를 조립하여 고정한 조립체를 노(爐)에 넣어 가열하는 브레이징공정을 통하여 각 부품을 서로 접합시켜 라디에이터를 제조하는 것이며, 이는 종래의 공지된 기술임을 밝혀둔다.

상기 헤드 플레이트(30)는 튜브플레이트부(10)와 방열핀부(20)로 이루어진 라디에이터 몸체의 상부면 또는 하부면에 안착되는 베이스판(31)과, 이 베이스판(31)의 길이방향을 따라 양 단이 절곡되어 돌출된 삽입부(32)로 형성된다.

이 베이스판(31)에는 각 튜브플레이트부(10)로 냉각수를 공급하고, 튜브플레이트부(10)를 통과한 냉각수를 배출시키는 유체통로(33)가 형성된다.

이 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32)는 각 동일한 높이로 돌출되며 이 삽입부(32)는 후술될 탱크(40)의 외측결합부(42)에 끼워져 결합된다.

한편 상기 헤드 플레이트(30)에는 그 내부에 냉각수를 저장할 수 있는 저장실을 형성하는 탱크(40)가 장착되며, 이 탱크(40)는 상, 하부 헤드 플레이트(30)에 각각 장착된다.

또 탱크(40)의 몸체에는 엔진을 통과하여 가열된 냉각수를 탱크(40) 내로 유입시키거나, 튜브플레이트부(10)를 통과해 냉각된 냉각수를 다시 엔진으로 공급하도록 배출시키는 냉각수순환파이프(44)가 구비된다.

탱크(40)는 헤드 플레이트(30)에 대응되는 길이를 가지며, 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32) 내측으로 결합되도록 길이방향을 따라 양 단이 절곡된 내측지지부(41)가 측면을 이루게 된다.

이 내측지지부(41)는 그 내측면의 폭이 상기 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32) 사이의 폭과 동일하도록 절곡 형성되어 내측지지부(41)를 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32) 사이로 결합하면 그 내벽이 삽입부(32)의 내벽에 밀착되어 결합되도록 한다.

또 내측지지부(41)의 외벽에는 하부에 상기 삽입부(32)가 끼워져 결합되는 결합홈(43)이 형성된 외측결합부(42)가 구비된다.

이 외측결합부(42)는 내측지지부(41)의 내벽에 일체로 돌출된 돌출부(42a)와, 이 돌출부(42a)의 단부가 결합되는 방향으로 절곡된 절곡부(42b)로 이루어져, 이 절곡부(42b)와 내측지지부(41)의 내벽 사이에 결합홈(43)이 형성되는 것이다.

그리고 외측결합부(42)는 삽입부(32)가 결합홈(43)에 끼워져 결합된 상태에서 내측지지부(41)의 단부가 헤드 플레이트(30)의 베이스판(31) 상에 맞닿는 위치로 형성되어 내측지지부(41)와 삽입부(32) 사이의 접촉면적을 최대로 하여 탱크(40)와 헤드 플레이트(30) 결합 시 접촉면적을 증대시키고, 견고하게 조립할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 헤드 플레이트(30)의 베이스판(31)에는 상기 내측지지부(41)의 단부가 삽입되는 삽입홈(34)을 형성하여 탱크(40)와 헤드 플레이트(30) 결합 시 접촉면적을 증대시키고, 견고하게 조립할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 삽입홈(34)은 상기 내측지지부(41)가 결합되도록 베이스판(31) 중앙부가 길이방향으로 일체로 굴곡되어 돌출됨으로써 돌출된 부위와 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32) 내벽 사이에 형성된다.

즉, 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32) 내측면으로 내측지지부(41)의 외측면에 밀착된 상태로 탱크(40)를 결합하면 삽입부(32)가 내측지지부(41)의 외벽에 구비된 외측결합부(42)의 결합홈(43)에 끼워져 결합되는 것이다.

또 이와 동시에 외측결합부(42)의 절곡부(42b)가 헤드 플레이트(30)의 베이스판(31) 상에 형성된 삽입홈(34)에 삽입되어 결합되는 것이다.

한편, 도 2b에서 도시한 바와 같이 상기 삽입부(32) 또는 결합홈(43)에는 끼움돌기(32a)를 돌출시키고 이 끼움돌기(32a)에 대응되는 결합면에는 끼움돌기(32a)가 삽입되는 걸림홈(32b)을 형성한다.

이 끼움돌기(32a)는 삽입부(32)의 내벽에 돌출하고, 외측결합부(42)의 절곡부(42b) 내벽에 각각 돌출시킬 수도 있으며, 어느 한 측에만 돌출시켜 형성할 수도 있음을 밝혀두며, 반구형상으로 형성되는 것을 기본으로 하며 이외 어떠한 형상도 본 발명의 구성에 포함된다.

즉, 삽입부(32)가 외측결합부(42)의 결합홈(43) 내부로 끼워져 결합되면 끼움돌기(32a)가 걸림홈(32b)에 삽입되어 탱크(40)와 헤드 플레이트(30) 사이의 결합을 더욱 견고히 지지하여 그 조립성을 향상시키게 되는 것이다.

한편, 상기 헤드 플레이트(30)에 결합된 탱크(40)의 개구된 양 단에는 개구된 부분을 막는 캡부재(50)가 결합된다.

이 캡부재(50)는 일면에 헤드 플레이트(30)를 포함한 탱크(40)의 내벽으로 결합되는 장착돌기(52)가 돌출된 커버판(51)으로 형성하여 헤드 플레이트(30)에 결합된 탱크(40)의 양단에 결합되는 것이다.

이 장착돌기(52)는 그 외측면이 헤드 플레이트(60)를 포함한 탱크(40)의 내벽에 밀착되어 결합되도록 돌출된다.

또한, 상기 캡부재(50)는 도 3내지 도 4에서 도시한 바와 같이 헤드 플레이트(60)를 포함한 탱크(40)의 내벽으로 결합되며 상부에 탱크(40)의 상부로 결합되는 커버상부결합돌기(53)가 돌출되고, 양 측면에 탱크(40)의 내측지지부(41)로 결합되는 제 1 커버측면결합돌기(54)와, 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32)로 결합되는 제 2 커버측면결합돌기(55)가 돌출된 커버판(51)을 사용할 수도 있다.

이 경우 탱크(40)의 상부에는 커버상부결합돌기(53)가 결합되는 제 1 커버결합구멍(51a)을 형성하고, 내측지지부(41)와 삽입부(32)에는 제 1, 2 커버측면결합돌기(54, 55)가 결합되는 제 2, 3 커버결합구멍(51b, 51c)을 형성한다.

커버판(51)은 제 2 커버측면결합돌기(55)가 삽입부(32)의 제 3 커버결합구멍(51c)에 결합된 상태에서 탱크(40)가 헤드 플레이트(30)로 결합하면서 제 1 커버측면결합돌기(54)가 제 2 커버결합구멍(51b)으로 삽입되고, 커버상부결합돌기(53)가 제 1 커버결합구멍(51a)에 삽입되어 탱크(40)와 헤드 플레이트(30)의 개방된 양 단부에 결합되어 개방된 부분을 커버하게 되는 것이다.

그리고 상기 탱크(40)와 캡부재(50)는 알루미늄재질로 형성되어 알루미늄재질로 제조된 튜브플레이트부(10), 방열핀부(20), 헤드 플레이트(30)와 함께 블레이 징 공정을 거치게 된다.

이 상기 튜브플레이트부(10), 방열핀부(20), 헤드 플레이트(30), 탱크(40), 캡부재(50)를 조립한 라디에이터(1)를 블레이징용 노에 삽입한 후 일정온도로 가열하면 가열된 열에 의해 각 부품이 접합되어 이러한 한 번의 블레이징 공정으로 탱크(40)까지 접합시켜 장착 고정할 수 있는 것이다.

그리고 상기한 바와 같이 탱크(40)는 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32)가 탱크(40)의 외측결합부(42)에 끼워져 결합되므로 조립 후 이탈현상이 적고 결합된 후 탱크(40)와 헤드 플레이트(30) 사이의 결합된 접촉면적이 많아 블레이징 후 탱크(40)가 견고히 장착 고정될 수 있는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 탱크를 라디에이터의 헤드 플레이트에 결합시켜 브레이징 공정을 거쳐 한 번의 브레이징 공정으로 탱크를 장착 고정시켜 라디에이터의 제조공정을 단순화하고 생산성을 증대시킬 수 있는 것이다.

또 브레이징 공정 시 탱크와 헤드 플레이트 사이의 접촉면적이 넓어 브레이징성이 향상되고, 조립 시 이탈 현상이 적어 탱크의 오조립을 방지하고, 탱크를 견고하게 장착 고정할 수 있는 것이다.

그리고 탱크와 라디에이터의 각 구성품이 동일한 재질로 블레이징되어 제조됨으로 재활용이 용이한 친환경적인 제품인 것이다.

Claims

열 교환되는 유체가 통과되도록 안내하며, 일정 간격을 두고 다 수개 설치되는 튜브플레이트부(10)와;

상기 튜브플레이트부(10)의 간격 사이에 설치되어 이 튜브플레이트부(10)를 통과하는 열교환 유체의 열 전달하는 면적을 넓히는 방열핀부(20)와;

상기 튜브플레이트부(10)와 방열핀부(20)으로 이루어진 몸체의 상, 하부에 장착되어 이 튜브플레이트부(10)와 방열핀부(20)를 지지하는 틀을 형성하는 헤드 플레이트(30)와;

상기 헤드 플레이트(30)의 상부로 장착되어 그 내부로 냉각수를 저장할 수 있는 저장실을 형성하는 탱크(40)를 포함한 라디에이터의 탱크 결합 구조에 있어서,

상기 헤드 플레이트(30)는 길이방향을 따라 양 단이 절곡되어 삽입부(32)가 형성되고, 상기 탱크(40)는 헤드 플레이트(30)와 대응되는 길이를 가지고 형성되어 길이 방향을 따라 양 단이 상기 삽입부(32)의 내측으로 결합되도록 절곡되어 내측지지부(41)를 이루고, 이 내측지지부(41)의 외벽에 상기 삽입부(32)가 끼워져 결합되는 결합홈(43)이 형성된 외측결합부(42)를 구비하고, 개구된 양 단에 개구된 부분을 막는 캡부재(50)가 결합되되, 상기 캡부재(50)는 헤드 플레이트(30)를 포함한 탱크(40)의 내벽으로 결합되며 상부에 탱크(40)의 상부로 결합되는 커버상부결합돌기(53)가 돌출되고, 양 측면에 탱크(40)의 내측지지부(41)로 결합되는 제 1 커버측면결합돌기(54)와, 헤드 플레이트(30)의 삽입부(32)로 결합되는 제 2 커버측면결합돌기(55)가 돌출된 커버판(51)을 사용하고, 탱크(40)의 상부에는 커버상부결합돌기(53)가 결합되는 제 1 커버결합구멍(51a)을 형성하고, 내측지지부(41)와 삽입부(32)에는 제 1, 2 커버측면결합돌기(54, 55)가 결합되는 제 2, 3 커버결합구멍(51b, 51c)을 형성한 것을 특징으로 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조.
청구항 1에 있어서, 외측결합부(42)는 내측지지부(41)의 내벽에 일체로 돌출 된 돌출부(42a)와, 이 돌출부(42a)의 단부가 결합되는 방향으로 절곡된 절곡부(42b)로 이루어져, 이 절곡부(42b)와 내측지지부(41)의 내벽 사이에 결합홈(43)이 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 헤드 플레이트(30)의 베이스판(31)에는 상기 내측지지부(41)의 단부가 삽입되는 삽입홈(34)을 형성한 것을 특징으로 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 삽입부(32) 또는 결합홈(43)에는 끼움돌기(32a)를 돌출시키고 이 끼움돌기(32a)에 대응되는 결합면에는 끼움돌기(32a)가 삽입되는 걸림홈(32b)을 형성한 것을 특징으로 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조.
청구항 제 1 항에 있어서, 상기 커버판(51)은 일면에 헤드 플레이트(30)를 포함한 탱크(40)의 내벽으로 결합되는 장착돌기(52)가 돌출된 것을 특징으로 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 탱크(40)와 캡부재(50)는 알루미늄재질로 형성되어 알루미늄재질로 제조된 튜브플레이트부(10), 방열핀부(20), 헤드 플레이트(30)와 함께 블레이징 공정을 거치게 되는 것을 특징으로 하는 라디에이터의 탱크 결합 구조.