KR100884291B1

KR100884291B1 - 알루미늄 라디에이터

Info

Publication number: KR100884291B1
Application number: KR1020020051862A
Authority: KR
Inventors: 김용호
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2009-02-18
Also published as: KR20040020292A

Abstract

본 발명은 알루미늄 라디에이터에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 상기 헤더와 탱크를 요철부를 이용한 결합수단으로 결합하여 이동 및 브레이징시 처짐과 이탈을 방지하며, 브레이징성을 향상함과 아울러 헤더 내측으로의 튜브의 돌출 길이를 일정하게 조정할 수 있는 알루미늄 라디에이터에 관한 것이다.

이에 본 발명은 튜브(11)의 양단이 결합되는 일정한 길이의 평탄부(201) 및 상기 평탄부(201)의 폭방향으로의 양단부에 절곡된 상태로 연장되는 탱크 결합부(202)로 이루어지는 헤더(200)와; 일정한 길이를 갖는 천정부(301)와, 상기 탱크 결합부(202)와 결합되도록 상기 천정부(301)의 폭방향으로의 양단부에 절곡된 상태로 연장되는 헤더 결합부(302)로 이루어지는 탱크(300)와; 상기 헤더(200)로부터 탱크(300)가 하방향으로 처지는 것을 방지함과 아울러 상기 헤더(200) 내측으로의 튜브(11)의 돌출 길이를 조정할 수 있도록 상기 각 결합부(202)(302)에 구비된 결합수단(500)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 상기 라디에이터의 이동 및 브레이징시 헤더(200) 및 탱크(300)의 처짐이 방지되고, 브레이징성이 향상되며, 헤더(200) 내측으로의 튜브(11)의 돌출 길이를 일정하게 제어 할 수 있는 것이다.

라디에이터, 헤더, 탱크, 알루미늄, 튜브, 열교환기

Description

알루미늄 라디에이터{Aluminum radiator}

도 1은 일반적인 알루미늄 라디에이터를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에서의 A-A선 단면도,

도 3은 종래의 탱크와 헤더의 결합구조로 된 라디에이터를 브레이징시 탱크부가 하측으로 처지는 상태를 나타낸 부분단면도,

도 4는 본 발명의 알루미늄 라디에이터를 나타낸 사시도,

도 5는 도 4에서의 B-B선 단면도이다.

도 6은 본 발명의 알루미늄 라디에이터의 탱크와 헤더가 분리된 상태의 부분 사시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 라디에이터 2: 컨베이어

11: 튜브 12: 방열핀

13: 사이드 서포트 14: 엔드캡

100: 헤더탱크 200: 헤더

201: 평탄부 202: 탱크 결합부

203: 철부 204: 튜브홀

300: 탱크 301: 천정부

302: 헤더 결합부 303: 절곡부

304: 요부 400: 요철부

500: 결합수단 A: 단차

W1: 절곡부 내측 폭 W2: 튜브 외측 폭

일반적으로 내연기관이 장착된 차량에서는 엔진의 가동시 발생하는 열이 실린더 헤드, 피스톤, 밸드 등에 전도되며, 이로 인하여 이 부품들의 온도가 과도하게 높아지면 열팽창이나 열화에 따라 부품의 강도가 떨어지고, 엔진 수명이 단축되며, 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기점화가 발생하여 엔진의 출력도 저하된다.

또한 엔진의 냉각이 불완전하게 이루어지는 경우에는 실린더 내주면의 유막이 끊어지는 등 윤활기능도 저하됨과 아울러 엔진오일이 변질됨으로써 실린더의 이상마로를 일으키게 될 뿐만 아니라 피스톤이 실린더 내벽면에 융착되는 현상도 발생하게 된다.

따라서, 이러한 엔진의 냉각을 의하여 자동차에는 통상 수냉식 냉각장치가 설치된다.

수냉식 냉각장치는 워터펌프에 의하여 냉각수가 실린더 블록 및 실린더 헤드를 순환하면서 그 온도를 낮추는 것이며, 냉각수의 방열을 위해 라디에이터, 냉각팬 및 수온조절기 등이 구비된다.

라디에이터는 엔진을 통과하면서 온도가 상승한 냉각수를 방열하여 냉각하는 장치로서, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 알루미늄 라디에이터(1)가 제조되고 있다.

상기의 알루미늄 라디에이터(1)는 헤더탱크(10)와 튜브(11)와 방열핀(12)과 사이드 서포트(13)로 구성되어 있으며 이를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

상하로 이격되고 양측 개구부에 엔드캡(14)이 결합되는 헤더탱크(10) 사이에 작동유체(냉각수)가 흐를 수 있도록 복수 개의 튜브(11)들이 병렬로 연결되고, 상기 각 튜브(11)들 사이에 전열면적을 넓혀 튜브(11)를 통과하는 작동유체를 열교환시키는 방열핀(12)이 고정되며, 상기 헤더탱크(10) 양측단부 사이에는 상기 튜브(11)와 방열핀(12)의 변형을 방지할 수 있도록 사이드 서포트(13)가 조립되어 있다.

따라서 작동유체가 상부의 헤더탱크(10)로 유입되어 튜브(11)를 지나면서 외기와 활발한 열교환을 수행하면서 점차 냉각된 후 상기 하부의 헤더탱크(10)를 통해 유로상으로 배출되어 과열된 자동차 엔진의 냉각시킴을 반복하게 된다.

이와 같이 헤더탱크(10)는 유입된 작동유체를 각각의 튜브(11)에 분배시키고 각 튜브(11)를 지나 열교환된 작동유체를 다시 집수하는 기능을 하게 되는 데, 이 러한 헤더탱크(10)는 도 1 내지 도 3과 같이 헤더(20)의 내측에 탱크(30)가 조립된 형태로 구성된다.

즉, 상기 헤더(20)는 일정한 길이로 되는 평탄부(21)의 폭방향으로의 양단부에 탱크 결합부(22)가 절곡됨과 아울러 상기 평탄부(21)에는 길이방향으로 복수개의 튜브(11)들이 삽입될 수 있도록 복수개의 튜브홀(23)이 형성된다.

그리고 상기 탱크(30)는 일정한 길이로 되는 천정부(31)의 폭방향으로의 양단부에 헤더 결합부(32)가 절곡되어 상기 헤더 결합부(32)의 각 선단부는 상기 헤더(20)의 탱크 결합부(22) 내측으로 삽입/결합되게 된다.

상기와 같은 라디에이터(1)는 헤더(20)와 탱크(30)와 튜브(11) 및 방열핀(12) 등을 가조립된 상태에서 브레이징노의 컨베이어(2)에 눕혀진 상태로 이송되면서 브레이징된다.

그러나 전술한 알루미늄 라디에이터(1)는 탱크(30)와 헤더(20)가 결합된 상태에서 상기 탱크(30)의 외측면과 헤더(20)의 내측면이 서로 단차없이 평탄하게 면접촉됨과 아울러 이들의 외측면이 소정 높이만큼 단차(A)지게 결합되어 있기 때문에 고온을 유지하는 브레이징노의 컨베이어(2)에 라디에이터(1)가 눕혀진 경우에 탱크(30)와 헤더(20)의 결합부분에서 피복된 피복재가 용융되는 과정에서 탱크(30)는 자체의 하중에 의해 헤더(20)로부터 하방향으로 처짐이 발행하고 이들간의 접촉 부분에 브레이징이 완전하게 이루어지지 않게 된다.

또한, 라디에이터(1)의 조립, 이동중에도 탱크(30)의 위치가 이탈되게 되며, 헤더(20)의 튜브홀(23)에 튜브(11) 결합시 튜브(11)의 위치를 고정해주는 별다른 구조가 없기 때문에 헤더(20) 내측으로의 튜브(11) 돌출 길이가 일정하지 않게 되고, 아울러 헤더탱크(10)의 폭이 헤더(20) 내측으로 삽입되는 튜브(11)의 폭에 비해 필요 이상으로 큰 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 탱크와 헤더의 폭을 동일하게 형성하여 결합시 그 외측면이 무단차로 되는 평면이 되게 하고, 결합부분에는 요철부를 이용한 결합수단으로 결합함으로써, 라디에이터의 이동 및 브레이징시 처짐과 이탈을 방지하며 브레이징성을 향상함과 아울러 헤더 내측으로의 튜브의 돌출길이를 일정하게 조정할 수 있는 알루미늄 라디에이터를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 튜브의 양단이 결합되는 일정한 길이의 평탄부 및 상기 평탄부의 폭방향으로의 양단부에 절곡된 상태로 연장되는 탱크 결합부로 이루어지는 헤더와; 일정한 길이를 갖는 천정부와, 상기 탱크 결합부와 결합되도록 상기 천정부의 폭방향으로의 양단부에 절곡된 상태로 연장되는 헤더 결합부로 이루어지는 탱크와; 상기 헤더로부터 탱크가 하방향으로 처지는 것을 방지함과 아울러 상기 헤더 내측으로의 튜브의 돌출 길이를 조정할 수 있도록 상기 각 결합부에 구비된 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 알루미늄 라디에이터를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 헤더와 탱크의 결합구조를 나타낸 도 4에서의 B-B선 단면도이며, 도 6은 본 발명의 알루미늄 라디에이터의 탱크와 헤더가 분리된 상태의 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 라디에이터(1)는 상하로 이격되고 양측 개구부에 엔드캡(14)이 결합되는 헤더탱크(100) 사이에 작동유체(냉각수)가 흐를 수 있도록 복수 개의 튜브(11)들이 병렬로 연결되고, 상기 각 튜브(11)들 사이에 전열면적을 넓혀 튜브(11)를 통과하는 작동유체를 열교환시키는 방열핀(12)이 고정되며, 상기 헤더탱크(100) 양측단부 사이에는 상기 튜브(11)와 방열핀(12)의 변형을 방지할 수 있도록 사이드 서포트(13)가 조립되어 있다.

따라서, 작동유체가 상부의 헤더탱크(100)로 유입되어 튜브(11)를 지나면서 외기와 활발한 열교환을 수행하면서 점차 냉각된 후 상기 하부의 헤더탱크(100)를 통해 유로상으로 배출되어 과열된 자동차 엔진의 냉각시킴을 반복하게 된다.

이러한 상기 헤더탱크(100)는 헤더(200)와 탱크(300)가 결합수단(500)에 의해 결합되어 구성되는 바,

먼저 상기 헤더(200)는 상기 튜브(11)의 양단이 결합되는 일정한 길이의 평탄부(201)와 상기 평탄부(201)의 폭방향으로의 양단부에 수직으로 절곡되어 연장되는 탱크 결합부(202)로 구성된다.

그리고, 상기 평탄부(201)에는 복수개의 튜브(11)들이 삽입될 수 있도록 길이 방향에 일정간격으로 복수개의 튜브홀(204)이 형성된다.

계속해서, 상기 탱크(300)는 일정한 길이를 갖는 천정부(301)와, 상기 천정 부(301)의 폭방향으로의 양단부에 수직으로 절곡되어 연장되는 헤더 결합부(302)로 이루어져 상기 탱크 결합부(202)와 결합되게 된다.

그리고, 상기 헤더(200)와 탱크(300)는 결합수단(500)에 의해 상기 헤더(200)로부터 탱크(300)가 이탈 또는 하방향으로 처지는 것을 방지함과 아울러 상기 헤더(200) 내측으로의 튜브(11)의 돌출 길이를 조정할 수 있도록 되는 바, 이를 상세 설명하면 다음과 같다.

상기 결합수단(500)은 상기 헤더 결합부(302)의 단부에 상기 탱크 결합부(202)의 두께만큼 내측으로 단차지게 절곡부(303)가 형성됨과 아울러 상기 절곡부(303)에는 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개의 요부(304)가 형성되고, 상기 요부(304)와 대응되는 상기 탱크 결합부(202)에는 철부(203)가 형성되어 상기 절곡부(303)와 탱크 결합부(202)가 요철부(400)에 의해 상호 결합되게 된다.

또한, 상기 헤더(200)의 내측으로 삽입/돌출되는 튜브(11)의 양단은 상기 탱크(300) 절곡부(303)의 끝단부에 걸리도록 상기 절곡부(303)의 내측 폭(W1)이 상기 튜브(11)의 외측 폭(W2) 보다 작도록 구성된다.

따라서, 상기 복수개의 튜브(11)들은 상기 헤더(200) 내측으로 삽입되어 상기 절곡부(303)의 끝단부에 걸리게 됨에 따라 모두 일정한 돌출 길이로 정렬되게 된다.

그리고, 상기 탱크(300)의 헤더 결합부(302)와 헤더(200)의 탱크 결합부(202)가 결합되면 상기 각 결합부(202)(302)의 외측면은 무단차로 되는 평면을 이루게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 탱크(300)의 절곡부(303)가 헤더(200)의 탱크 결합부(202) 내측으로 삽입되고, 이때 상기 탱크 결합부(202)의 내측으로 돌출 형성된 철부(203)는 상기 절곡부(303)에 형성된 요부(304)에 탄성적으로 삽입/결합되어 완전한 결합구조를 가지게 되며, 결합후에는 헤더(200)와 탱크(300)가 분리되지 않게 되어 헤더(200)로부터 탱크(300)의 이탈을 방지하게 되는 것이다.

이러한 상기의 헤더탱크(100)는 상하로 이격되어 상기 헤더탱크(100) 사이에서 헤더(200)의 튜브홀(204)에 삽입되는 복수개의 튜브(11)들과 상기 튜브(11)들 사이에 개재되는 방열핀(12) 등을 가조립하여 브레이징노의 컨베이어(2)에 눕혀진 상태로 이송되면서 브레이징 되는데, 상기 헤더(200)와 탱크(300)의 각 결합부(202)(302) 외측면이 모두 컨베이어(2)의 임의의 평면상에 모두 접촉되어 동일 평면을 이루기 때문에 탱크(300)가 하방향으로 처지는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 라디에이터(1) 조립시나 이동중 또는 브레이징시에도 탱크(300)의 위치가 이탈되지 않게 된다.

또한, 상기한 결합구조에 따라 튜브(11)가 삽입되는 헤더(200)의 폭을 최소화 할 수 있기 때문에 헤더탱크(100)의 전체적인 크기를 줄일 수 있어서 라디에이터의 소형화에 유리하게 된다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 헤더와 탱크를 상기한 결합수단에 의하여 결합함과 아울러 폭방향의 외측면은 무단차로 되는 평면을 이루게 함으로써 상기 라 디에이터의 이동 및 브레이징시 헤더로부터 탱크의 처짐과 이탈을 방지하며, 브레이징성을 향상함과 아울러 상기 헤더 내측으로 삽입되는 튜브들의 돌출 길이를 일정하게 조정할 수 있는 것이다.

또한, 상기한 결합수단에 의하여 튜브가 삽입되는 헤더의 폭을 최소화 할 수 있기 때문에 헤더탱크의 전체적인 폭을 줄여 라디에이터의 소형화에 유리하게 된다.

Claims

튜브(11)의 양단이 결합되는 일정한 길이의 평탄부(201) 및 상기 평탄부(201)의 폭방향으로의 양단부에 절곡된 상태로 연장되는 탱크 결합부(202)로 이루어지는 헤더(200)와;

일정한 길이를 갖는 천정부(301)와, 상기 탱크 결합부(202)와 결합되도록 상기 천정부(301)의 폭방향으로의 양단부에 절곡된 상태로 연장되는 헤더 결합부(302)로 이루어지는 탱크(300)와;

상기 헤더(200)로부터 탱크(300)가 하방향으로 처지는 것을 방지함과 아울러 상기 헤더(200) 내측으로의 튜브(11)의 돌출 길이를 조정할 수 있도록 상기 각 결합부(202)(302)에 구비된 결합수단(500)을 포함하여 이루어지되,

상기 결합수단(500)은 상기 헤더 결합부(302)의 단부에 상기 탱크 결합부(202)의 내측으로 단차지게 절곡부(303)를 형성함과 아울러 상기 절곡부(303)는 상기 탱크 결합부(202)와 요철부(400)에 의해 상호 결합되며, 상기 절곡부(303)의 내측 폭(W1)은 상기 튜브(11)의 외측 폭(W2) 보다 작도록 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 탱크 결합부(202)는 상기 평탄부(201)로부터 수직으로 절곡되고, 상기 헤더 결합부(302)는 상기 천정부(301)로부터 수직으로 절곡된 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터.
제 1 항에 있어서,

상기 절곡부(303)는 상기 탱크 결합부(202)의 두께만큼 내측으로 절곡된 것을 특징으로 하는 알루미늄 라디에이터.