KR100890623B1 - 열교환기의 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기를 브레이징시 각 헤더탱크의 처짐을 방지하여 브레이징성을 향상시키기 위해 상기 헤더탱크를 코어측으로 밀착/지지하는 열교환기의 지지장치에 관한 것이다.

이에 본 발명은 각각 소정의 간격을 두고 나란히 배열되는 두 개의 헤더탱크(2)와; 상기 헤더탱크(2)들을 상호 연통시켜 열교환매체를 유통시키는 다수의 튜브(5) 및 상기 각 튜브(5)들 사이에 개재되어 튜브(5)를 통과하는 열교환매체를 열교환 시키는 방열핀(6)으로 구성되는 코어(7)로 이루어져 브레이징로에 투입되는 열교환기에 있어서, 상기 각각의 헤더탱크(2)를 코어(7)측으로 밀착/지지함과 아울러 일측 헤더탱크(2)의 복수개의 지점을 탄성적으로 지지하고 타측 헤더탱크(2)의 한 지점을 탄성적으로 지지하는 지지수단(30)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

열교환기, 지지장치, 헤더탱크, 탄성, 가압

Description

열교환기의 지지장치{Support device of heat exchanger}

도 1은 종래의 열교환기 지지장치가 열교환기에 장착된 상태를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 열교환기 지지장치가 열교환기에 장착된 상태를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 지지장치를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명의 지지장치를 나타낸 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 열교환기 2: 헤더탱크

3: 헤더 4: 탱크

5: 튜브 6: 방열핀

7: 코어 8: 파이프

20: 지지장치 21: 분리부

22: 제 1 지지부 22a,22b: 지지부

23: 지지대 24: 연결부

25: 제 2 지지부 26: 간격조절턱

30: 지지수단

본 발명은 열교환기의 지지장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 열교환기를 브레이징시 각 헤더탱크의 처짐을 방지하여 브레이징성을 향상시키기 위해 상기 헤더탱크를 코어측으로 밀착/지지하는 열교환기의 지지장치에 관한 것이다.

통상적인 열교환기는 열교환 매체와 구조적인 특성 및 사용 압력에 따라 핀 튜브 타입, 서펜틴 타입(serpentine type),드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 종류의 것이 있으며, 이들 열교환기에사용되는 방열핀은 코러게이트 타입(corrugate type)과 평판 타입(flat type), 루버 타입(louver type)이 있다.

상기한 열교환기(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크래드층이 형성된 소재로 상호 일정간격 이격되어 헤더(3)와 탱크(4)가 결합된 헤더탱크(2)와 상기 각 헤더탱크(2) 사이에 결합되는 튜브(5) 그리고 이 튜브(5)들의 사이에 개재되는 방열핀(6)으로 이루어지는 코어(7)로 구성되며, 상기 헤더탱크(2)에는 열교환매체의 유입과 유출이 될 수 있도록 파이프(8)들이 더 결합될 수 있으며, 상기한 각 구성요소들은 브레이즈(braze) 접합되어 제조된다.

상술한 바와 같이 열교환기(1)의 브레이즈 접합은 상기 헤더탱크(2)에 튜브(5)들과 방열핀(6)이 적층된 상태에서 별도의 지지장치(10)를 이용하여 고정한 후 브레이징 로(furnace)에 눕혀진 상태로 투입되게 된다.

이와 같이 브레이징 로에 투입된 열교환기(1)는 소정의 온도로 가열됨에 따라 상기 크래드층이 용융되고, 이 용융된 크래드층에 의해 상기 튜브(5)와 방열핀(6) 등이 접합된다.

그러나 상술한 바와 같이 열교환기(1)의 브레이즈 접합이 이루어지는 과정에서 상기 탱크(4)는 자체 무게와 자중에 의해 상기 헤더(3)로부터 처짐이 발생할 수 있고, 아울러 상기 탱크(4)에 파이프(8)가 결합된 경우에는 그 무게가 더욱 증가하여 상기 처짐 현상이 더욱 심해지게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 지지장치(10)가 제시되여 사용되고 있으며, 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.

상기 지지장치(10)는 상기 열교환기(1)의 일측 탱크(4)를 밀착/지지하는 제 1 지지부(12)와, 타측의 탱크(4)를 밀착/지지하는 제 2 지지부(13)와, 상기 제 1,2 지지부(12)(13)를 탄성적으로 연결하는 연결부(11)로 이루어진다.

아울러 상기 지지장치(10)는 상기 열교환기(1)의 구성요소인 헤더탱크(2)와 튜브(5), 방열핀(6) 등이 가조립된 상태에서 상하부 탱크(4)의 외측면에 밀착되게 결합된 후 수평방향으로 눕혀져 브레이징 로에 투입되어 브레이즈 접합되게 된다.

따라서, 상기 지지장치(10)는 브레지이징시 상기 탱크(4)가 고온에 의한 열변형과 탱크(4)의 자체 무게 및 자중에 의해 상기 헤더(3)로부터 처지는 것을 방지하게 되는 것이다.

그러나, 상기 지지장치(10)는 상하부 탱크(4)의 중심부를 각각 한지점만을 밀착/지지하기 때문에 브레이징시 상기 탱크(4)는 상기 밀착/지지되는 한지점을 중 심으로 하여 일측으로 편심되어 처지는 문제점이 있다.

또한, 상기 탱크(4)에 연장되게 결합되는 파이프(8)의 무게에 의해 상기 탱크(4)는 상기 헤더(3)로부터 편심 및 처짐현상이 더욱 증가하게 된다.

따라서, 상기 탱크(4)와 헤더(3)의 결합부위 수평도가 저하되어 탱크(4)내에서 열교환매체를 유도하는 배플(baffle)(미도시)의 직각도도 역시 저하되어 탱크(4) 내부의 리크(leak)가 발생되고, 브레이징도 원활하게 이루어지지 않게 되어 결국 열교환성능이 저하됨과 아울러 열교환기의 불량률도 높아지게 되는 것이다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 라디에이터의 각각의 탱크를 지지하는 지지장치가 일측 탱크는 복수개의 지점을 밀착/지지하고 타측 탱크는 한 지점을 밀착/지지하도록 함으로써, 상기 각 탱크를 지지하는 지지력을 증가시켜 탱크의 처짐과 편심을 방지함과 아울러 탱크와 헤더의 수평도가 향상됨에 따라 배플의 직각도도 향상되어 상기 탱크 내부의 리크를 방지하여 브레이징성과 품질 및 작업성을 모두 향상시키는 열교환기의 지지장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각각 소정의 간격을 두고 나란히 배열되는 두 개의 헤더탱크와; 상기 헤더탱크들을 상호 연통시켜 열교환매체를 유통시키는 다수의 튜브 및 상기 각 튜브들 사이에 개재되어 튜브를 통과하는 열교환매체를 열교환 시키는 방열핀으로 구성되는 코어로 이루어져 브레이징로에 투입되는 열교환기에 있어서, 상기 각각의 헤더탱크를 코어측으로 밀착/지지함과 아울러 일측 헤더탱크의 복수개의 지점을 탄성적으로 지지하고 타측 헤더탱크의 한 지점을 탄성적으로 지지하는 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

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

도 2는 본 발명의 열교환기 지지장치가 열교환기에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 지지장치를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 지지장치를 나타낸 측면도이다.

먼저 본 발명의 열교환기(1)를 간략히 설명하면, 상호 일정간격 이격되어 헤더(3)와 탱크(4)가 결합된 헤더탱크(2)와 상기 각 헤더탱크(2) 사이에 결합되는 복수개의 튜브(5) 및 상기 튜브(5)들 사이에 개재되는 방열핀(6)으로 이루어지는 코어(7)로 구성되며, 또한 상기 헤더탱크(2)에는 열교환매체의 유입과 유출이 될 수 있도록 파이프(18)들이 더 결합될 수 있으며, 상기한 각 구성요소들은 브레이즈 접합되어 제조된다.

상기한 열교환기(1)의 브레이즈 접합은 상기 헤더탱크(2)에 튜브(5)들과 방열핀(6)이 적층된 상태에서 별도의 지지장치(20)를 이용하여 상기 탱크(4)를 밀착/지지한 후 브레이징 로에 눕혀진 상태로 투입되게 된다.

이러한 본 발명의 지지장치(20)는 상기 헤더탱크(2)에 튜브(5)들과 방열핀(6)이 수평방향으로 적층된 상태에서 상기 일측의 탱크(4)는 복수개의 지점을 탄성적으로 지지하고 타측의 탱크(4)는 한 지점을 탄성적으로 지지하는 지지수단(30)으로 구성되어 브레이즈 접합하게 된다.

그리고, 상기 지지수단(30)이 복수개로 지지되는 헤더탱크(2)는 상기 파이프(18)가 구비된 헤더탱크(2)로 하는 것이 바람직하며, 그 이유는 상기 헤더탱크(4)에 연장되게 결합되는 파이프(18)의 무게에 의해 상기 탱크(4)는 상기 헤더(3)로부터 편심 및 처짐현상이 더욱 증가되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

상기 지지수단(30)은 좌우가 독립되게 대칭으로 절곡된 분리부(21)와 상기 분리부(21)의 각 선단부가 일측으로 절곡되어 두개의 지지부(22a)(22b)를 가지며 상기 일측의 탱크(4)를 상기 코어(7)측으로 밀착/지지하는 제 1 지지부(22); 및 상기 분리부(21)의 중심부와 일체로 연결되는 일정한 길이의 연결부(24)와 상기 연결부(24)의 선단부가 상기 제 1 지지부(22)와 같은 방향으로 절곡되어 타측의 탱크(4)를 상기 코어(7)측으로 밀착/지지하는 제 2 지지부(25)로 이루어져 상기 제 1,2 지지부(22)(25)가 상호 대향되는 방향의 탄성력을 갖도록 구성된다.

아울러 상기 제 1,2 지지부(22)(25)는 상기 분리부(21)와 연결부(24)를 기준으로 하여 예각으로 절곡되고, 상기 제 1,2 지지부(22)(25)를 연결하는 분리부(21)와 연결부(24)는 탄성력을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분리부(21)에는 좌우 독립적으로 절곡되어 분리되는 양측을 연결/지지하는 지지대(23)가 일체로 형성되어 상기 분리부(21)를 지탱하게 된다.

여기서 상기 분리부(21)는 상호 대칭되는 두개의 지지부(22a)(22b)에 의해 상기 일측 탱크(4)의 두 지점을 일정간격 이격된 상태에서 밀착/지지할 수 있게 된다.

한편, 상기 분리부(21)와 연결부(24)의 각 일측에는 상기 지지장치(20)를 상기 열교환기(1)에 결합할때 상기 제 1,2 지지부(22)(25)가 상기 탱크(4)의 중심부를 정확히 지지할 수 있도록 함과 아울러 상기 지지장치(20)를 손쉽게 착탈가능 하도록 간격조절턱(26)이 일체로 형성된다.

상기 간격조절턱(26)은 상기 열교환기(1)의 크기에 따라 그 폭을 다르게 함으로써 열교환기(1)의 크기에 관계없이 항상 상기 탱크(4)와의 간격을 일정하게 유지되게 하여 탱크(4)의 중심부를 정확히 지지할 수 있게 하는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 열교환기(1)의 지지장치(20)는 상기 열교환기(1)의 구성요소인 헤더탱크(2)와 튜브(5), 방열핀(6) 등이 가조립된 상태에서 상하부 탱크(4)의 외측면에 밀착되게 결합된 후 수평방향으로 눕혀져 브레이징 로에 투입되어 브레이즈 접합되게 된다.

그리고, 상기 지지장치(20)의 탄성력에 의해 상기 열교환기(1)의 탱크(4) 양측을 지지하여 코어(7)측으로 밀착시키게 되므로 적층된 튜브(5)들과 방열핀(6)들을 균일하게 가압하여 브레이즈 접합에 따른 불량 발생을 줄이므로써 브레이징성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 종래의 한 지점만을 밀착/지지하는 지지장치(10)와는 다르게 두 지점을 밀착/지지함으로써 상기 열교환기(1)의 탱크(4)를 지지하는 지지력을 증가시켜 상기 탱크(4)가 일측으로 편심되는 것을 방지함과 아울러 상기 탱크(4)가 헤더(3) 로부터 처지는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 탱크(4)와 헤더(3)의 결합부의 수평도가 향상되어 상기 헤더탱크(2) 내부에서 열교환매체를 유도하는 배플(미도시)의 직각도가 향상됨에 따라 헤더탱크(2) 내부의 리크를 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기의 지지장치(20)를 이용하여 열교환기(1)를 브레이징하는 것은 열교환기(1)를 수평방향으로 적층된 상태로 브레이징할 수 있으므로 브레이징로의 상대적인 점유면적(높이)를 줄일 수 있으며, 향후 자동화 생산시 유리한 구조를 가지게 되어 제조 원가, 품질, 작업성 등이 모두 향상되는 구조인 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 열교환기 지지장치에 따르면, 상기 열교환기를 구성하는 일측 탱크의 두 지점을 코어측으로 밀착/지지하고 타측 탱크는 한 지점을 코어측으로 밀착/지지함으로써, 상기 탱크를 지지하는 지지력을 증가시켜 탱크의 처짐과 편심이 방지됨과 아울러 상기 탱크와 헤더의 수평도가 향상됨에 따른 배플의 직각도가 향상되어 탱크 내부의 리크가 방지되며 전체적으로 브레이징성이 향상되어 열교환기의 불량률을 줄일 수 있는 것이다.

또한, 수평방향으로 적층된 상태로 브레이징할 수 있으므로 브레이징로의 상대적인 점유면적을 줄일 수 있으며, 향후 자동화 생산시 유리한 구조를 가지게 되어 제조 원가, 품질, 작업성 등이 모두 향상되게 된다.

Claims (6)

1. 각각 소정의 간격을 두고 나란히 배열됨과 아울러 어느 하나에 열교환매체가 유출입되는 파이프(18)가 구비된 두 개의 헤더탱크(2)와; 상기 헤더탱크(2)들을 상호 연통시켜 열교환매체를 유통시키는 다수의 튜브(5) 및 상기 각 튜브(5)들 사이에 개재되어 튜브(5)를 통과하는 열교환매체를 열교환 시키는 방열핀(6)으로 구성되는 코어(7)로 이루어져 브레이징로에 투입되는 열교환기에 있어서,

   상기 각각의 헤더탱크(2)를 코어(7)측으로 밀착/지지함과 아울러 일측 헤더탱크(2)에 복수개의 지점을 탄성적으로 지지하고 타측 헤더탱크(2)의 한 지점을 탄성적으로 지지하는 지지수단(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 지지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지수단(30)이 복수개로 지지되는 헤더탱크(2)는 상기 파이프(18)가 구비된 헤더탱크(2)인 것을 특징으로 하는 열교환기의 지지장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 지지수단(30)은 좌우가 독립되게 대칭으로 절곡된 분리부(21)와 상기 분리부(21)의 각 선단부가 일측으로 절곡되어 일측의 헤더탱크(2)를 밀착/지지하는 제 1 지지부(22); 및 상기 분리부(21)의 중심부와 일체로 연결되는 일정한 길이의 연결부(24)와 상기 연결부(24)의 선단부가 상기 제 1 지지부(22)와 같은 방향으로 절곡되어 타측의 헤더탱크(2)를 밀착/지지하는 제 2 지지부(25)로 이루어져 상기 제 1,2 지지부(22)(25)가 상호 대향되는 방향의 탄성력을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 열교환기의 지지장치,
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 분리부(21)는 좌우 독립적으로 절곡된 양측을 연결/지지하는 지지대(23)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 지지장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1,2 지지부(22)(25)는 상기 분리부(21) 및 연결부(24)와 예각이 되도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 지지장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 분리부(21)와 연결부(24)의 일측에는 상기 각 헤더탱크(2)를 지지하고 착탈이 용이하도록 간격조절턱(26)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 지지장치.

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