KR101186044B1 - 자동차용 공조케이스의 리브구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 공조케이스의 리브구조에 관한 것으로서, 한 쌍을 이루는 상?하부 탱크, 상기 상?하부 탱크의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브, 상기 튜브들 사이에 구비되는 방열핀 및 적층방향 양측 단부에 상기 튜브 및 방열핀과 나란하게 설치되는 엔드 플레이트로 구성되는 히터코어와, 상기 히터코어의 양측면과 대응되도록 공조케이스 내부벽면을 따라 돌출되어 한 쌍을 이루는 공조케이스의 리브구조에 있어서, 상기 한 쌍의 리브는, 상기 상?하부 탱크의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성되는 제 1돌출부와; 상기 제 1돌출부 사이에 단차를 두고 수직하게 연장되어 상기 엔드 플레이트의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성되는 제 2돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 공조케이스의 리브구조에 의하면, 공조케이스의 내부벽면에 형성된 리브에 일방향 히터코어의 양측 단부와 대응되게 돌출 형성함으로써, 상호 결합시 개재되는 씰링부재를 일정한 압축률로 완벽하게 씰링되게 하여 공조케이스에서 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하고, 공조케이스 내의 공기누출을 방지하며, 방열성능을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

상?하부 탱크, 엔드 플레이트, 리브, 제 1돌출부, 제 2돌출부.

Description

자동차용 공조케이스의 리브구조{Case Rib Structure of Air Conditioning System for a Car}

도 1은, 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치를 나타내는 단면도.

도 2는, 종래기술에 따른 유턴 방식 히터코어를 나타내는 사시도.

도 3는, 종래기술에 따른 일방향 히터코어를 나타내는 사시도.

도 4는, 종래기술에 따른 공조케이스와 히터코어의 결합상태를 나타내는 개략적인 측단면도.

도 5는, 종래기술에 따른 히터코어가 수용되는 공조케이스의 내부를 나타내는 일부사시도.

도 6은, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어의 결합상태를 나타내는 개략적인 측단면도.

도 7은, 본 발명에 따른 히터코어가 수용되는 공조케이스의 내부를 나타내는 일부사시도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 공조케이스,

20: 리브(Rib),

21a, 21b: 제 1돌출부,

22: 제 2돌출부,

40: 일방향 히터코어(One-Way Heater Core),

41, 42: 상?하부 탱크,

47: 엔드 플레이트(End Plate),

60: 씰링부재.

본 발명은 자동차 공조장치용 공조케이스의 리브구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공조케이스의 내부벽면에 형성된 리브에 일방향 히터코어의 양측 단부와 대응되는 형상으로 제 1?2 돌출부를 형성함으로써, 상호 결합시 개재되는 씰링부재를 일정한 압축률로 완벽하게 씰링되게 하여 공조케이스에서 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하고, 공조케이스 내의 공기누출을 방지하며, 방열성능을 증대시킬 수 있는 자동차 공조장치용 공조케이스의 리브구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공조장치는, 블로어 유니트(Blower Unit)에 의해 차량 실내로 유입된 차량 외부공기를 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(Heater Core)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 벤트(Vent)를 통하여 냉기 또는 온기상태로 차량 실내의 여러방향으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하도록 구성되어 있다.

이러한 공조장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 독 립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(Three Piece Type) 공조장치, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 하나의 공조케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type) 공조장치, 및 상기 세가지 유니트가 모두 하나의 공조케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type) 공조장치로 분류할 수 있다.

도 1은, 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 일반적인 공조장치는, 서로 대칭되게 좌우 방향 또는 상하방향으로 분할된 제 1공조케이스 및 제 2공조케이스가 상호 결합되어 이루어진 공조케이스(100)를 포함하고, 상기 공조케이스(100) 내부는, 공조케이스(100)의 입구측에 형성된 공기유입구(111)로부터 블로어유닛(미도시)에 의해 유입된 공기를 출구측으로 유출하도록, 하부면으로부터 상부면측으로 굴곡 연장된 안내벽(112)에 의해 제 1공기유로(113)와 제 2공기유로(114)로 구획되어 있다.

상기 제 1공기유로(113)의 상류쪽과 하류쪽에는, 증발기(130)와 히터코어(140)가 각각 설치되어 있고, 상기 제 1공기유로(113)상에는, 상기 증발기(130)에 의해 냉각된 공기를 통과시키는 냉풍통로(C)와 상기 히터코어(140)에 의해 가열된 공기를 통과시키는 온풍통로(H)가 각각 형성되어 있고, 상기 증발기(130)와 히터코어(140) 사이에는, 상기 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)를 선택적으로 통과하는 공기의 양을 조절하는 템프도어(Temp Door, 115)가 회동가능하게 설치되어 있다.

한편, 상기 공조케이스(100)의 출구측에는, 상기 템프도어(115)의 개도정도 에 따라 공급되는 공기를 자동차 전면유리쪽으로 토출함으로써 자동차 유리의 성에를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 116), 공기를 자동차 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(Face Vent, 117) 및 공기를 자동차 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(Floor Vent, 118)가 각각 설치됨과 동시에, 상기 각 벤트들(116, 117, 118)을 통하여 토출되는 냉?온기의 양을 선택적으로 조절하기 위한 디프로스트 도어(120), 페이스 도어(121), 및 플로어 도어(122)가 각각 설치되어 있다.

이러한 일반적인 공조장치의 구성에 의하면, 최대 냉방모드에서는, 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이, 템프도어(115)를 하향으로 회전시켜 히터코어(140) 하류측의 온풍통로(H)를 차단함과 동시에, 히터코어(140) 상류측의 냉풍통로(C)를 개방함으로써, 공기유입구(111)로부터 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 증발기(130)를 지나면서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(116), 페이스 벤트(117), 플로어 벤트(118)를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다. 그리고, 최대 난방모드에서는, 도 1에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 상기 템프도어(115)를 상향으로 회전시켜 히터코어(140) 하류측의 온풍통로(H)를 개방함으로써, 상기 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 히터코어(140) 하부를 지나 상기 각 벤트들(116, 117, 118)을 통해 차실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.

또한, 냉?난방 혼합모드에서는, 상기 템프도어(115)를 증발기(130)의 후방 중간부를 향하도록 중립위치로 회전시켜, 블로어 유니트에 의해 유입된 공기를 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)를 통과하면서 공기혼합구간(M)에서 혼합되어 일정한 온도 가 되도록 한 후, 각 벤트들(116, 117, 118)을 통하여 차실내로 공급하게 된다.

상기 구성요소 중, 히터코어(140)는, 엔진을 순환하며 연소시 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수를 이용하여 자동차의 실내에 더운 공기를 공급해주는 열교환기이다. 상기 히터코어(140)는, 냉각수의 흐름방식에 따라 유턴(U-flow type)방식과 일방향 흐름방식(One-way flow type)으로 구분할 수 있다.

상기 유턴 방식과 일방향 흐름방식에 상관없이 히터코어(140)의 기본구성은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍을 이루는 상?하부 탱크(141, 142)와, 고온의 냉각수를 유입, 배출하는 유입 파이프(143) 및 배출 파이프(144)와, 상기 상?하부 탱크(141, 142)의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(Tube, 145)와, 상기 튜브(145)들 사이에 구비되는 방열핀(146)과, 적층방향 양측 단부에 상기 튜브(145) 및 방열핀(146)과 나란하게 설치되는 엔드 플레이트(End Plate, 147) 등으로 구성되어 있다.

이러한 구조에서 냉각수의 흐름 방식에 따라 유턴 방식의 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 탱크(141)가 칸막이(미도시)로 나뉘어 입구측 헤더와 출구측 헤더로 서로 분리되어 있다. 상기 입구측 헤더와 연결된 유입 파이프(143)를 통해 유입된 냉각수는 좌측의 튜브(145)를 통해 하부 탱크(142)로 흐른뒤, 다시 우측의 튜브(145)를 통해 상부 탱크(141)로 흐른다음, 배출 파이프(144)를 통해 배출되므로 냉각수의 흐름이 U자 형태를 이루게 된다. 즉, 유턴 방식은 상대적으로 유로의 길이가 길기 때문에 전열면적이 넓으므로 난방성능이 높은 장점이 있지만, 유턴하는 지점에서 압력강하가 크기 때문에 냉각수의 유량이 적은 단점이 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 유턴 방식의 히터코어(140)는, 상?하부 탱크(141, 142)의 하단면이 길이방향을 따라 공조케이스(100)의 내부에 결합되는 구조로 되어 있어 실링성이 확보되어 있다.

한편, 상기 일방향 히터코어(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부 탱크(142)의 일측에 브레이징(Brazing) 접합된 유입 파이프(143)를 통해 유입된 고온의 냉각수가, 상기 튜브(145)를 통해 상부 탱크(141) 측으로 흐르면서 방열핀(146) 및 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 배출 파이프(144)를 통해 배출되는 구조로 되어있다. 이러한 일방향 흐름의 히터코어(140)는, 냉각수가 직진으로 유동하기 때문에 상대적으로 압력강하가 작아 냉각수의 유량을 증가시킬 수 있는 장점이 있어 많이 사용되고 있다.

여기서, 상기 일방향 히터코어(140)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공조케이스(100) 내부에 형성된 유로상에 설치되어 있는데, 공조케이스(100) 내의 유로를 따라 유동하는 공기가 상기 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100) 조립면 사이에서 누출(Leak)되면, 공조효율이 저하되고 소음이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해, 상기 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100) 조립면 사이, 특히 상?하부 탱크(141, 142) 및 엔드 플레이트(147)와, 공조케이스(100) 사이에는 씰링부재(160)가 개재되는 것이 일반적이다.

상기 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100)의 리브구조에 의하면, 상기 일방향 히터코어(140)의 상?하부 탱크(141, 142) 양측 단부가 엔드 플레이트(147) 면보다 앞으로 돌출되어 있는 구조로 되어 있다. 즉, 상기 상?하부 탱크(141, 142)와 엔드 플레이트(147)는 일정 간격을 두고 직각으로 연결되어 있기 때문에, 씰링부재(160)를 부착하여도 일정공간이 형성되어 공기가 누출될 수 밖에 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 상기 상?하부 탱크(141, 142) 및 엔드 플레이트(147)의 양측 단부와 대응되는 위치에, 상기 공조케이스(100)의 내부벽면을 따라 소정간격으로 이격된 한 쌍의 리브(120)를 수직하게 돌출 형성하는 구조가 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 구조에서 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100)의 각 리브(120) 사이에 씰링부재(160)를 개재시켜 조립하게 되면, 상기 한 쌍의 리브(120)가 일정하게 돌출 형성됨으로써, 이와 대응되는 상?하부 탱크(141, 142) 및 엔드 플레이트(147)의 연결부위와 형상이 상이하여 압축률이 떨어지고, 완벽하게 밀착되지 못하게 되어 공기가 누출되며, 방열성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공조케이스의 내부벽면에 형성된 리브에 일방향 히터코어의 양측 단부와 대응되는 형상으로 제 1?2 돌출부를 형성함으로써, 상호 결합시 개재되는 씰링부재를 일정한 압축률로 완벽하게 씰링되게 하여 공조케이스에서 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하고, 공조케이스 내의 공기누출을 방지하며, 방열성능을 증대시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 자동차용 공조케이스의 리브구조에 의하면, 한 쌍을 이루는 상?하부 탱크(Tank), 상기 상?하부 탱크의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(Tube), 상기 튜브들 사이에 구비되는 방열핀 및 적층방향 양측 단부에 상기 튜브 및 방열핀과 나란하게 설치되는 엔드 플레이트(End Plate)로 구성되는 히터코어(Heater Core)와, 상기 히터코어의 양측면과 대응되도록 공조케이스(Case) 내부벽면을 따라 돌출되어 한 쌍을 이루는 공조케이스의 리브(Rib)구조에 있어서, 상기 한 쌍의 리브는, 상기 상?하부 탱크의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성되는 제 1돌출부와; 상기 제 1돌출부 사이에 단차를 두고 수직하게 연장되어 상기 엔드 플레이트의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성되는 제 2돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공조케이스와 일방향 히터코어의 조립면 사이에는, 공기의 누출을 방지하도록 씰링(Sealing)부재가 구비되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어의 결합상태를 나타내는 개략적인 측단면도이고, 도 7은, 본 발명에 따른 히터코어가 수용되는 공조케이스의 내부를 나타내는 일부사시도이다.

본 발명에 따른 자동차용 공조케이스의 리브구조에 있어서, 한 쌍을 이루는 상?하부 탱크(41, 42), 상기 상?하부 탱크(41, 42)의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(45), 상기 튜브(45)들 사이에 구비되는 방열핀(46) 및 적층방향 양측 단부에 상기 튜브(45) 및 방열핀(46)과 나란하게 설치되는 엔드 플레이트(47)로 구성되는 히터코어(40) 등은 종래기술과 동일하므로, 이하에서는 상기한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 공조케이스의 리브구조는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 공조케이스(10)의 내부벽면에 형성된 각각의 리브(20)에 제 1돌출부(21a, 21b)와 제 2돌출부(22)가 형성되어 있다.

상기 제 1돌출부(21a, 21b)는, 상기 상?하부 탱크(41, 42)의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성된다.

그리고, 상기 제 1돌출부(21a, 21b) 사이에는, 상기 엔드 플레이트(47)의 양측면과 대응되는 형상으로 수직하게 단차진 제 2돌출부(22)가 돌출 형성된다.

또한, 상기 공조케이스(10)와 일방향 히터코어(40)의 조립면 사이에는, 공기의 누출을 방지하도록 씰링부재(60)가 구비되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 공조케이스(10)와 일방향 히터코어(40)의 결합과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 일방향 히터코어(40)의 외벽 둘레를 따라 씰링부재(60)를 부착한다. 그 다음, 상기 일방향 히터코어(40)의 양측 단부를 공조케이스(10)의 내부벽면에 형성된 한 쌍의 리브(20) 방향으로 수직하게 결합시킨다.

이때, 상기 각 리브(20)의 제 1돌출부(21a, 21b)는, 일방향 히터코어(40)의 상?하부 탱크(41, 42)와 대응되는 형상으로 밀착된다. 그리고, 상기 제 1돌출부(21a, 21b) 사이에 형성된 제 2돌출부(22)는, 상?하부 탱크(41, 42) 사이에 연결된 엔드 플레이트(47)와 대응되는 형상으로 밀착된다. 따라서, 상기 제 1돌출부(21a, 21b) 및 제 2돌출부(22)에 의해, 일정한 압축률로 구석진 공간까지 완벽한 씰링이 이루어지게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 공조케이스의 리브구조에 의하면, 공조케이스의 내부벽면에 형성된 리브에 일방향 히터코어의 양측 단부와 대응되는 형상으로 제 1?2 돌출부를 형성함으로써, 상호 결합시 개재되는 씰링부재를 일정한 압축률로 완벽하게 씰링되게 하여 공조케이스에서 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하고, 공조케이스 내의 공기누출을 방지하며, 방열성능을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 한 쌍을 이루는 상?하부 탱크(Tank: 41, 42), 상기 상?하부 탱크(41, 42)의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(Tube, 45), 상기 튜브(45)들 사이에 구비되는 방열핀(46) 및 적층방향 양측 단부에 상기 튜브(45) 및 방열핀(46)과 나란하게 설치되는 엔드 플레이트(End Plate, 47)로 구성되며, 상기 상?하부 탱크(41, 42)에 각각 유입/유출 파이프가 연결되어 유입 파이프를 통해 유입된 냉각수가 상기 튜브(45)를 통해 상부 탱크(41)에서 하부 탱크(42)를 향하여 일방향으로 흐르도록 하는 일방향 히터코어(Heater Core, 40);를 지지하도록, 상기 일방향 히터코어(40)의 양측면과 대응되도록 공조케이스(Case, 10) 내부벽면을 따라 돌출되며, 한 쌍으로 이루어진 공조케이스의 리브(Rib, 20)구조에 있어서,

   상기 공조케이스(10)와 일방향 히터코어(40)의 조립면 사이에는, 공기의 누출을 방지하도록 씰링(Sealing)부재(60)가 구비됨과 아울러,

   상기 한 쌍의 리브(20)는, 상기 상?하부 탱크(41, 42)의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성되는 제 1돌출부(21a, 21b)와, 상기 제 1돌출부(21a, 21b) 사이에 단차를 두고 수직하게 연장되어 상기 엔드 플레이트(47)의 양측면과 대응되는 형상으로 돌출 형성되는 제 2돌출부(22)를 포함하고,

   상기 공조케이스(10)의 리브(20)에 일체로 형성된 상기 제 1돌출부(21a, 21b) 및 제 2돌출부(22)는, 상기 상?하부 탱크(41, 42)의 양측 단부와 적층방향 양측 단부에 각각 설치된 엔드 플레이트(47)를 따라 형성되어 상기 씰링부재(60)가 일정한 압축률을 갖도록 상기 씰링부재(60)를 밀착시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조케이스의 리브구조.
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