KR101079234B1 - 배관 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 유체 입출구에 배관을 접속하는 배관 접속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기로의 조립성을 향상시킴과 더불어 배관의 접속 시에 보다 기밀한 밀봉성을 확보할 수 있는 배관 접속장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 배관 접속장치는, 제1 및 제2 유로를 가지고, 열교환기의 입구 및 출구 측에 결합되는 유체 입출구부재; 및 상기 유체 입출구부재의 일측에 일체로 형성되고, 길이방향으로 연장된 사이드플레이트부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 유로의 일단에는 상기 인렛 배관 및 아웃렛 배관이 각각 결합되고, 상기 제1 및 제2 유로의 타단은 상기 열교환기의 입구 및 출구에 개별적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

유체, 입출구, 열교환기, 사이드플레이트부, 배관

Description

배관 접속장치{PIPE CONNECTING APPARATUS}

본 발명은 열교환기의 유체 입출구에 배관을 접속하는 배관 접속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기로의 조립성을 향상시킴과 더불어 배관의 접속 시에 보다 기밀한 밀봉성을 확보할 수 있는 배관 접속장치에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이, 열교환기는 냉매, 오일, 냉각수, 가스 등과 같은 작동유체의 열교환을 효율적으로 수행하는 것으로, 특히 차량용 열교환기에는 엔진냉각시스템용 라디에이터, 구동 및 트랜스미션 시스템용 라디에이터, 오일쿨러, 인터쿨러, 차량용 공조시스템의 증발기, 응축기, 히터코어 등과 같이 다양한 종류가 있다.

한편, 열교환기는 복수의 튜브 및 복수의 핀이 교대로 적층된 코어를 가지고, 이 코어의 상단 및 하단에는 한 쌍의 탱크가 배치되며, 이 탱크는 복수의 튜브와 소통되고, 코어의 양단에는 핀을 지지하는 사이드플레이트가 설치된다.

한 쌍의 탱크 중에서 어느 일측의 탱크는 유체가 유입되는 입구부 및 유체가 유출되는 출구부를 가지고, 각 입구부 및 출구부에는 인렛배관 및 아웃렛 배관이 배관 접속장치를 통해 각각 접속된다. 이 배관 접속장치는 소켓, 유체 입출구부재 등으로 구성되어, 유체 입출구와 배관 사이의 기밀한 밀봉성을 확보한다. 그리고, 유체 입출구부재는 유체의 입구 및 출구 각각에 개별적으로 소통하는 2 이상의 유로를 가지고, 열교환기의 설치공간을 감소시키기 위하여 유체 입출구부재는 절곡되어 열교환기의 측면에 기밀하게 부착된다.

한편, 종래의 열교환기는 코어의 일측면을 지지하는 일측 사이드플레이트를 설치한 후에 배관 접속장치를 설치하여야 함에 따라 배관 접속장치 및 사이드플레이트의 설치작업이 번거롭게 진행되는 단점이 있었다.

또한, 종래의 배관 접속장치는 그 유체 출입구와 배관 사이에 소켓, 유체 입출구부재 등과 같이 다수의 밀봉부품이 소요됨에 따라 그 소켓, 유체 입출구부재 등의 브레이징 결합 및 조립공정이 매우 번거러워 생산성이 저하되고, 또한 유체 입출구부재의 복잡한 형상으로 인해 각 부품의 불량 발생율이 높아 유체의 누설가능성이 높은 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 열교환기의 코어 일측면을 지지하는 사이드플레이트를 일체로 형성함으로써 배관 접속장치의 조립 및 설치작업을 대폭 간소화할 수 있고, 이에 의해 그 제조공정의 단순화 및 제조비용의 절감을 구현할 수 있는 배관 접속장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 열교환기의 유체 입출구에 배관을 접속함에 있어서 그 조립부품의 간소화를 통해 생산성의 향상을 도모함과 더불어 확실한 밀봉성을 보장할 수 있는 배관 접속장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열교환기의 입구 및 출구에 인렛 배관 및 아웃렛 배관을 접속하기 위한 배관 접속장치로서,

유로형성용 제1플레이트와 유로형성용 제2플레이트에 의해 제1 및 제2 유로가 형성되고, 열교환기의 입구 및 출구 측에 결합되는 유체 입출구부재; 및

상기 유체 입출구부재의 일측에 일체로 형성되고, 길이방향으로 연장된 사이드플레이트부를 포함하고,

상기 제1 및 제2 유로의 일단에는 상기 인렛 배관 및 아웃렛 배관이 각각 결합되고, 상기 제1 및 제2 유로의 타단은 상기 열교환기의 입구 및 출구에 개별적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 사이드플레이트부의 양단부에는 절곡단부가 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 사이드플레이트부는 그 길이방향의 강성이 보강될 수 있다.

상기 제1 및 제2 유로의 각 일단 외주면에는 결합링이 개별적으로 결합되고, 상기 제1 및 제2 유로의 각 일단 외주면에는 지지돌기가 돌출되고, 상기 지지돌기는 상기 결합링을 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 유로형성용 제1플레이트는 평탄부를 가지고, 상기 평탄부에는 제1유로 및 제2유로의 일부분을 형성하도록 외측으로 드로잉된 제1유로형성부 및 제2유로형성부를 가지며,

상기 유로형성용 제2플레이트는 평탄부를 가지고, 상기 평탄부에는 제1유로 및 제2유로의 나머지 부분을 형성하도록 외측으로 드로잉된 제1유로형성부 및 제2유로형성부를 가지며,

상기 유로형성용 제1플레이트의 평탄부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 평탄부가 상호 결합됨에 따라 상기 유로형성용 제1플레이트의 제1유로형성부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 제1유로형성부가 상호 조합되어 제1유로를 형성함과 더불어 상기 유로형성용 제1플레이트의 제2유로형성부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 제2유로형성부가 상호 조합되어 제2유로를 형성하고,

상기 사이드플레이트부는 상기 유로형성용 제2플레이트의 평탄부에서 연장되는 것을 특징으로 한다.

상기 유로형성용 제1플레이트의 평탄부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 평탄부는 그 일부에 하나 이상의 살빼기홈을 가지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 열교환기의 코어 일측면을 지지하는 사이드 플레이트를 일체로 형성함으로써 배관 접속장치의 조립 및 설치작업을 대폭 간소화할 수 있고, 이에 의해 그 제조공정의 단순화 및 제조비용의 절감을 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 열교환기의 유체 입출구에 배관을 접속함에 있어서 그 조립부품의 간소화를 통해 생산성의 향상을 도모함과 더불어 확실한 밀봉성을 보장할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 배관 접속장치가 적용되는 열교환기에 장착된 상태를 간략하게 도시한 도면이고, 도 1의 열교환기는 차량용 공조시스템의 증발기를 예시한 것이다.

도 1의 열교환기(1)는 냉매를 증발시키는 증발기로서, 복수의 튜브(3) 및 복수의 핀(4)이 교대로 적층된 코어(2)를 가지고, 코어(2)의 상단 및 하단에는 한 쌍의 탱크(6, 7)가 배치되며, 코어(2)의 일측면에서 핀(4)을 지지하는 사이드플레이트(8)가 배치된다.

한 쌍의 탱크(6, 7) 중에서 적어도 어느 하나의 탱크(6)는 입구부(61) 및 출구부(62)를 가지고, 각 입구부(61) 및 출구부(62)에는 본 발명의 배관 접속장치(100)가 설치되고, 후술하는 바와 같이 본 발명의 배관 접속장치(100)는 그 일측에 사이드플레이트부(50)가 일체화되고, 이 사이드플레이트부(50)는 코어(2)의 타 측면에서 핀(4)을 지지한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 접속장치를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 배관 접속장치(100)는 제1 및 제2 유로(11, 12)를 가진 유체 입출구부재(10), 유체 입출구부재(10)의 일측에서 길이방향으로 연장된 사이드플레이트부(50)를 포함한다.

유체 입출구부재(10)는 열교환기(1)의 입구부(61)와 소통하는 제1유로(11) 및 열교환기(1)의 출구부(62)와 소통하는 제2유로(12)를 가지고, 제1유로(11)에는 인렛 배관(31)이 접속되며, 제2유로(12)에는 아웃렛 배관(32)이 접속된다.

또한, 유체 입출구부재(10)는 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)로 구성되고, 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)가 상호 결합됨으로써 제1 및 제2 유로(11, 12)를 형성하도록 구성된다.

유로형성용 제1플레이트(13)는 "L"자형 평탄부(13a)를 가지고, 이 평탄부(13a)에는 제1유로(11) 및 제2유로(12)의 일부분을 형성하도록 외측으로 드로잉된 제1유로형성부(11a) 및 제2유로형성부(12a)를 가진다.

유로형성용 제2플레이트(14)는 "L"자형 평탄부(14a)를 가지고, 이 평탄부(14a)에는 제1유로(11) 및 제2유로(12)의 나머지 부분을 형성하도록 외측으로 드로잉된 제1유로형성부(11b) 및 제2유로형성부(12b)를 가진다.

유로형성용 제2플레이트(14)의 제1유로형성부(11b) 및 유로형성용 제1플레이트(13)의 제1유로형성부(11a)는 서로 마주보게 배치되고, 유로형성용 제2플레이트(14)의 제2유로형성부(12b) 및 유로형성용 제1플레이트(13)의 제2유로형성부(12a)는 서로 마주보게 배치된다. 이에, 유로형성용 제1플레이트(13)의 평탄부(13a)와 유로형성용 제2플레이트(14)의 평탄부(14a)가 상호 결합됨에 따라 서로 마주보는 유로형성용 제1플레이트(13)의 제1유로형성부(11a)와 유로형성용 제2플레이트(14)의 제1유로형성부(11b)들이 상호 조합되어 제1유로(11)를 형성하고, 서로 마주보는 유로형성용 제1플레이트(13)의 제2유로형성부(12a)와 유로형성용 제2플레이트(14)의 제2유로형성부(12b)들이 상호 조합되어 제2유로(12)를 형성한다. 한편, 상호 결합되는 각 평탄부(13a, 14a)의 표면에는 클래드제가 도포됨으로써 브레이징에 의해 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)를 결합할 때 그 결합력을 더욱 견고하게 할 수도 있다.

본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14) 중에서 어느 하나의 유로형성용 플레이트의 평탄부에 열교환기(1)의 코어(2) 일측면을 지지하는 사이드플레이트부(50)를 일체로 형성하는 것을 특징으로 한다. 도 2 및 도 3에서는, 사이드플레이트부(50)가 열교환기(1)에 근접하는 유로형성용 제2플레이트(14)에 연장된 구조를 예시한다.

사이드플레이트부(50)는 유로형성용 제2플레이트(14)의 평탄부(14a)로부터 일체로 연장되고, 이와 같이 본 발명의 배관 접속장치(100)는 사이드플레이트부(50)가 일체로 구성됨에 따라 열교환기(1)측으로의 조립 및 설치작업이 매우 간소화되는 장점이 있다.

한편, 종래에는 열교환기(1)의 코어(2) 타측면에 핀(3)을 지지하기 위한 별도의 사이드플레이트를 설치한 후에 배관 접속장치를 설치하도록 구성됨에 따라 그 조립 내지 설치작업이 번거로울 뿐만 아니라 작업시간이 길게 소요되는 단점이 있었지만, 본 발명에 의하면 배관 접속장치(100)의 일측에 사이드플레이트부(50)가 일체화됨으로써 그 조립 내지 설치작업의 간소화 및 작업시간의 단축을 도모할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 사이드플레이트부(50)의 양단에는 절곡단부(51, 52)가 형성되고, 이에 의해 사이드플레이트부(50)는 그 길이방향의 강성이 보강될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 유로형성부(11a, 11b, 12a, 12b)의 일단 개구 각각에는 인렛 배관(31) 및 아웃렛 배관(32)이 브레이징 등을 통해 접합되고, 이에 인렛 배관(31)은 제1유로(11)와 소통하며, 아웃렛 배관(32)은 제2유로(12)와 소통한다.

한편, 제1 및 제2 유로형성부(11a, 11b, 12a, 12b)의 일단 개구 내에는 경사진 구조의 단턱부(11c, 11d, 12c, 12d)가 각각 형성될 수 있다. 이에, 각 배관(31, 32)이 제1 및 제2 유로형성부(11a, 11b, 12a, 12b)의 일단 개구로 삽입될 경우, 각 배관(31, 32)의 단부는 단턱부(11c, 11d, 12c, 12d)에 걸려짐으로써 배관(31, 32)이 유체 입출구부재(10)의 각 유로(11, 12) 내로 과도하게 삽입됨을 방지할 수 있다. 즉, 단턱부(11c, 11d, 12c, 12d)는 배관(31, 32)의 단부가 각 유로(11, 12)의 개구 내로의 삽입깊이를 일정범위로 제한할 수 있다.

또한, 본 발명은 유체 입출구부재(10)의 제1 및 제2 유로(11, 12)의 각 단부 외주면에 끼움결합되는 결합링(40)를 더 포함하고, 이 결합링(40)은 제1유로형성부(11a, 11b) 및 제2유로형성부(12a, 12b)의 상호 대응하는 일단 외주면 각각에 결합된다.

이와 같이, 결합링(40)은 제1유로형성부(11a, 11b) 및 제2유로형성부(12a, 12b)의 일단 외주면을 서로 기밀하게 밀착시킴으로써 배관(31, 32) 및 유체 입출구부재(10) 사이의 밀봉성을 확실하게 보장할 뿐만 아니라 배관(31, 32)과 유체 입출구부재(10)의 결합력을 보다 견고하게 보강할 수 있다.

그리고, 유체 입출구부재(10)의 제1 및 제2 유로(11, 12)의 단부 외주면에는 하나 이상의 지지돌기(17)가 돌출되고, 이 지지돌기(17)는 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14) 중에서 적어도 하나의 플레이트에서 돌출될 수 있다. 이 지지돌기(17)는 결합링(40)의 후면을 지지한다. 한편, 지지돌기(17)는 클린칭가능하게 돌출되어 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)가 가결합된 후에 클린칭(clinching)됨으로써 그 결합을 더욱 견고하게 할 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)가 가결합된 상태에서, 결합링(40)이 제1유로형성부(11a, 11b)의 일단 외주면 및 제2유로형성부(12a, 12b)의 일단 외주면에 각각 결합되면 제1 및 제2 유로형성부(11a, 11b, 12a, 12b)의 일단부는 서로 기밀하게 밀착되고, 브레이징로 내에서 인렛 배관(31) 및 아웃렛 배관(32)의 각 단부는 유로 입출구부재(10)의 제1 및 제2 유로(11, 12)의 단부에 브레이징 결합된다. 이때, 결합링(40)의 내주면은 제1 및 제2 유로형성부(11a, 11b, 12a, 12b)의 일단 외주면에 브레이징 결합된다. 또한, 결합링(40)의 내주면에는 그 결합력을 보강하기 위하여 그 내주면에 클래드제가 도포될 수도 있다.

유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14) 중에서 적어도 어느 하나의 플레이트(13, 14)에는 제1 및 제2 소통개구(21, 22)가 형성된다. 제1소통개구(21)는 제1유로(11)와 소통하고, 열교환기(1)의 입구(61)에 소통되게 설치되며, 제2소통개구(22)는 제2유로(12)와 소통하고, 열교환기(1)의 출구(62)에 소통되게 설치된다.

유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14) 중에서 적어도 어느 하나의 플레이트는 그 평탄부(13a, 14a)에 하나 이상의 조립돌기(13d, 14d)를 가질 수 있고, 이 조립돌기(13d, 14d)의 맞은편 플레이트에는 조립홈(13e, 14e)이 형성될 수도 있다. 또한, 조립돌기(13d, 14d)들은 평탄한 바형상으로 형성되고, 조립돌기(13d, 14d)의 맞은편 플레이트의 조립홈(13e, 14e) 측에 절곡되어 클린칭 결합될 수도 있다.

도 6에 예시된 바와 같이 조립돌기(13d, 14d)는 후크 형상으로 형성되어 맞은편 플레이트의 일측에 후크결합될 수 있다. 또한, 후크 형상의 조립돌기(13d, 14d) 맞은편 플레이트에는 후크결합을 용이하게 하기 위한 홈(13e, 14e)이 형성되고, 이 홈(13e, 14e) 내에 조립돌기(13d, 14d)가 후크결합될 수도 있다.

이러한 조립돌기(13d, 14d)의 구조는 도 5 및 도 6에 한정되지 않으며, 그외 다양한 구조로 변경가능할 것이다. 이러한 조립돌기(13d, 14d)에 의해, 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)는 그 가결합시에 각 플레이트(13, 14)의 위치결정을 용이하게 함과 더불어 그 가결합시의 흔들림 등을 방지할 수 있다.

그리고, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 유로형성용 제1플레이트(13)의 평탄부(13a)와 유로형성용 제2플레이트(14)의 평탄부(14a)는 제1 및 제2 유로형성부(11a, 11b, 12a, 12b) 사이에 하나 이상의 살빼기홈(18)을 가질 수 있다. 유로형성용 제1플레이트(13)와 유로형성용 제2플레이트(14)들의 상호 결합된 평탄부(13a, 14a) 사이에는 미세한 틈새가 형성될 수 있고, 이 미세한 틈새로 일측 유로(11, 12) 내의 유체가 인접하는 타측 유로(11, 12) 내로 미세하게 유입될 수 있다. 이에, 본 발명은 평탄부(13a, 14a)의 일부에 살빼기홈(18)을 형성함으로써 유로(11, 12) 사이에서의 유체 누설을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 살빼기홈(18)에 의해 그 중량 및 재료비의 절감을 도모할 수 있고, 유체의 누설을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 배관 접속장치가 열교환기에 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 접속장치를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 배관 접속장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 도 2의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제1실시형태에 따른 조립돌기 구조를 예시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시형태에 따른 조립돌기 구조를 예시한 단면도이다.

도 7은 도 2의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 관한 간단한 설명 *

10: 유체 입출구부재 11, 12: 제1 및 제2 유로

13: 유로형성용 제1플레이트 14: 유로형성용 제2플레이트

40: 결합링 50: 사이드플레이트부

100: 배관 접속장치

Claims (5)

1. 열교환기의 입구 및 출구에 인렛 배관 및 아웃렛 배관을 접속하기 위한 배관 접속장치로서,

   제1 및 제2 유로를 가지고, 열교환기의 입구 및 출구 측에 결합되는 유체 입출구부재;

   상기 유체 입출구부재의 일측에 일체로 형성되고, 길이방향으로 길게 연장된 사이드플레이트부; 및

   상기 제1 및 제2 유로의 각 일단 외주면에 개별적으로 결합되는 결합링;을 포함하고,

   상기 유체 입출구부재는 유로형성용 제1플레이트 및 유로형성용 제2플레이트로 구성되며,

   상기 유로형성용 제1플레이트는 평탄부를 가지고, 상기 평탄부에는 제1유로 및 제2유로의 일부분을 형성하도록 외측으로 드로잉된 제1유로형성부 및 제2유로형성부를 가지며,

   상기 유로형성용 제2플레이트는 평탄부를 가지고, 상기 평탄부에는 제1유로 및 제2유로의 나머지 부분을 형성하도록 외측으로 드로잉된 제1유로형성부 및 제2유로형성부를 가지며,

   상기 유로형성용 제1플레이트의 평탄부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 평탄부가 상호 결합됨에 따라 상기 유로형성용 제1플레이트의 제1유로형성부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 제1유로형성부들이 상호 조합되어 제1유로를 형성하고, 상기 유로형성용 제1플레이트의 제2유로형성부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 제2유로형성부가 개별적으로 상호 조합되어 제2유로를 형성하며,

   상기 제1 및 제2 유로의 일단에는 상기 인렛 배관 및 아웃렛 배관이 각각 결합되고, 상기 제1 및 제2 유로의 타단은 상기 열교환기의 입구 및 출구에 개별적으로 결합되며,

   상기 사이드플레이트부는 유로형성용 제1플레이트와 유로형성용 제2플레이트 중에서 어느 하나의 유로형성용 플레이트의 평탄부에 일체로 형성되고, 상기 사이드플레이트부의 양단부에는 절곡단부가 형성되며,

   상기 결합링은 상기 제1유로형성부들의 일단 외주면 및 제2유로형성부들의 일단 외주면 각각에 결합되고, 상기 제1 및 제2 유로의 각 일단 외주면에는 지지돌기가 클린칭가능하게 돌출되며, 상기 지지돌기는 상기 결합링의 후면을 지지하도록 구성되고,

   상기 제1 및 제2 유로형성부의 각 일단 개구 내에는 경사진 구조의 단턱부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 배관 접속장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 유로형성용 제1플레이트의 평탄부와 상기 유로형성용 제2플레이트의 평탄부 각각에는 하나 이상의 살빼기홈을 가지는 것을 특징으로 하는 배관 접속장치.

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