KR101396273B1 - 히터코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터코어에 관한 것으로, 히터코어의 출구파이프 상측으로 기포를 포집하는 기포포집배플을 형성하여 냉각수 중의 기포로 인해 발생되는 냉각수의 유동저항 증가 및 유동소음을 최소화시키는 히터코어에 관한 것이다.

본 발명의 히터코어는, 상부 헤더탱크 및 하부 헤더탱크와, 상기 상부 헤더탱크 및 하부 헤더탱크 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 튜브와, 상기 튜브 사이에 개재되는 방열핀과, 상기 상부 헤더탱크 또는 하부 헤더탱크에 형성되고 냉각수가 유출입되는 입출구파이프를 포함하는 히터코어에 있어서, 상기 히터코어는 상부 헤더탱크 내부에 상기 히터코어 내부를 유동하는 냉각수 중의 기포를 포집하는 판상의 기포포집배플이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 히터코어는 상부 헤더탱크의 내부에 기포포집배플을 형성하여 냉각수 중의 기포를 포집하여 기포로 인한 냉각수의 유동저항이나 유동소음을 감소시켜, 방열효율 증대 및 냉각수를 순환시키는 워터펌프의 부하를 저감시키는 효과가 있다.

헤더탱크, 기포, 기포포집배플, 기포포집홀

Description

히터코어 {Heater Core}

본 발명은 히터코어에 관한 것으로, 히터코어의 출구파이프 상측으로 기포를 포집하는 기포포집배플을 형성하여 냉각수 중의 기포로 인해 발생되는 냉각수의 유동저항 증가 및 유동소음을 최소화시키는 히터코어에 관한 것이다.

근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경보호와 에너지절감에 대한 관심이 높아짐에 따라 친환경 및 연비 개선을 위한 연구뿐만 아니라 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화, 소형화, 고기능화 및 다양한 운행 환경에 적합한 자동차를 개발하여 효율을 높이기 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다.

일반적으로 열교환기는 공조장치의 일부로, 온도차가 있는 두 환경 사이에서 한쪽의 열을 흡수하여 다른 쪽으로 열을 방출시키는 장치이다. 더욱 상세히 설명하면, 상기 열교환기는 송풍장치에 의해 유입된 공기를 내부의 열교환매체와 열교환에 의해 가열되도록 함으로써 외부로부터 열을 흡수하여 따뜻해진 공기를 실내로 방출되도록 하는 경우에는 난방 장치로, 유입된 공기가 열교환에 의해 냉각되어 차가워진 공기를 실내로 방출되도록 하는 경우에는 냉방장치로 작용된다.

도 1은 종래의 히터코어를 나타낸 사시도로 상기 히터코어(100)는 상부 헤더 탱크(110) 및 하부 헤더탱크(120)와, 상기 상부 헤더탱크(110) 및 하부 헤더탱크(120) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 튜브(140)와, 상기 튜브 사이에 개재되는 방열핀(130)과, 상기 상부 헤더탱크(110) 또는 하부 헤더탱크(120)에 형성되고 냉각수가 유출입하는 입출구 파이프(124, 114)로 구성되어 있다.

상기와 같은 히터코어(100)는 입구 파이프(124)가 하부 헤더탱크(120)에 출구 파이프(114)가 상부 헤더탱크(110)에 형성되어 차량의 엔진을 순환한 냉각수가 입구 파이프(124)를 통하여 하부 헤더탱크(120)로 유입되어 상기 튜브(140)를 거쳐 중력반대방향으로 유동하여 상부 헤더탱크(110)를 통해 출구 파이프(114)로 유출된다. 차량의 라디에이터로부터 엔진을 거쳐 히터코어를 거쳐 다시 라디에이터로 순환하는 냉각수에는 냉각계통의 외부로부터 유입된 공기로 인해 기포가 형성된다. 따라서 히터코어 내부를 순환하는 냉각수에 포함된 기포는 냉각수보다 가벼워 상기 상부 헤더탱크(110)로 이동하여 상부벽면을 따라 유동하고 상기 출구 파이프(114)와 상부 헤더탱크(110)의 상부벽면과의 단차로 인하여 기포는 출구 파이프(114)를 통해 유출되지 못하고 출구 파이프(114) 상측의 상부 헤더탱크(110)의 절곡부(116)에 모이게 된다.

상기 절곡부(116)에 모인 기포는 냉각수의 유동에 따라 절곡부(116) 주위로 유동하며 냉각수의 흐름을 방해하여 유동저항을 증가시키는 것은 물론 방열효율을 크게 저감시키는 문제점이 있었다.

아울러 상기 상부 헤더탱크(110)의 절곡부(116)에 모인 기포가 냉각수의 흐 름에 따라 심하게 유동하여 그로 인한 유동소음을 증가시키는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 히터코어의 상부 헤더탱크의 절곡부에 기포포집배플을 형성하여 냉각수 중에 포함된 기포를 포집하여 냉각수의 유동저항을 감소시키고 아울러 유동소음 또한 감소시키는 히터코어를 제공함에 있다.

본 발명의 히터코어는, 상부 헤더탱크 및 하부 헤더탱크와, 상기 상부 헤더탱크 및 하부 헤더탱크 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 튜브와, 상기 튜브 사이에 개재되는 방열핀과, 상기 상부 헤더탱크 또는 하부 헤더탱크에 형성되고 냉각수가 유출입되는 입출구파이프를 포함하는 히터코어에 있어서, 상기 히터코어는 상부 헤더탱크 내부에 상기 히터코어 내부를 유동하는 냉각수 중의 기포를 포집하는 판상의 기포포집배플이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기포포집배플은 상기 상부 헤더탱크 내부로 삽입된 출구파이프의 상측 끝단으로부터 완만한 경사를 이루며 상기 상부 헤더탱크의 상부벽면까지 연장되어 상기 상부 헤더탱크의 출구측 절곡부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기포포집배플은 상기 상부 헤더탱크 내부의 출구파이프측 절곡부와 대향되는 면의 절곡부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기포포집배플은 중앙부에 내부로 기포가 포집되도록 하는 기포포집홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 히터코어는 상부 헤더탱크의 내부에 기포포집배플을 형성하여 냉각수 중의 기포를 포집하여 기포로 인한 냉각수의 유동저항이나 유동소음을 감소시켜, 방열효율 증대 및 냉각수를 순환시키는 워터펌프의 부하를 저감시키는 효과가 있다.

이하 상기와 같은 본 발명의 히터코어를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 히터코어의 제 1실시예 단면도이고, 도 3은 본 발명의 히터코어의 제 2실시예 단면도이고, 도 4는 본 발명의 히터코어의 제 3실시예 단면도이고, 도 5는 본 발명의 기포포집배플의 일실시에 사시도이다.

도 2는 본 발명의 히터코어의 제 1실시예 단면도로서, 상부 헤더탱크(10) 및 하부 헤더탱크(20)와, 상기 상부 헤더탱크(10) 및 하부 헤더탱크(20) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 튜브(40)와, 상기 튜브(40) 사이에 개재되는 방열핀(30)과, 상기 상부 헤더탱크(10)에 형성되는 출구파이프(14)와 상기 하부 헤더탱크(20)에 형성되는 입구파이프(24)로 이루어진다.

워터펌프에 의해 엔진 내부를 순환한 냉각수는 상기 히터코어(1)의 하부 헤더탱크(20)에 형성된 입구파이프(24)를 통하여 유입되어 중력반대방향인 상측으로 유동하여 상부 헤더탱크(10)의 출구파이프(14)를 통하여 유출된다. 냉각수의 순환로에는 많은 수의 연결부가 존재하므로 외부의 공기가 소량 유입되어 냉각수 중에 기포가 형성된다. 그로 인하여 상기 히터코어(1)의 입구파이프(24)를 통하여 냉각수와 함께 유입된 기포는 냉각수보다 가벼운 무게로 인하여 상부 헤더탱크(10)로 이동하고, 상기 상부벽면과 출구파이프(14)와의 단차로 히터코어 외부로 배출되지 못하고 적체되어 냉각수의 유동을 방해한다.

상기와 같이 상기 상부 헤더탱크(10)의 절곡부(16)에 모인 기포를 포집하기 위한 기포포집배플(50)이 상기 상부 헤더탱크(10) 내부로 삽입된 출구파이프(14)의 상측 끝단으로부터 완만한 경사를 이루며 상기 상부 헤더탱크(10)의 상부벽면까지 연장되어 상기 상부 헤더탱크(10)의 출구측 절곡부(16)를 감싸도록 형성된다.

상기 기포포집배플(50)에는 기포포집홀(52)이 형성되어 유동하는 냉각수중의 기포가 유입된다. 상기 기포포집홀(52)로 유입된 기포는 내부에 머물게되고, 상기 상부 헤더탱크(10)의 상부벽면과 상기 기포포집배플(50)의 기포포집홀(52) 사이와의 단차로 인하여 밖으로 배출되지 않게 된다.

상기 기포포집홀(50)은 상기 상부 헤더탱크(10)의 상부벽면쪽으로 가깝게 형성하여 냉각수의 유입은 최소로 하고 기포의 유입은 최대로 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 3은 기포포집배플(50)이 상기 상부 헤더탱크(10)의 출구파이프측 절곡부(16)의 대향되는 면의 절곡부(18)에 형성된 것을 도시한 것이다. 상기 기포포집배플(50)은 상기 상부 헤더탱크(10)의 측면벽으로부터 완만한 경사를 이루며 상부 헤더탱크(10)의 상부벽면까지 연장형성되어, 상기 하부 헤더탱크(20)에서 상부 헤더탱크(10)로 유동하는 냉각수 중의 기포가 기포포집홀(52)을 통하여 포집된다. 상 기 기포포집홀(52)은 상기 상부 헤더탱크(10)의 측면벽쪽에 가깝도록 형성하여 상기 히터코어(1)의 하부 헤더탱크(20)로부터 중력반대방향으로 유동하는 냉각수의 유입은 최소로 하고 냉각수 중의 기포는 최대한으로 유입되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 기포포집배플은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 헤더탱크의 출구측 절곡부(16)와 상기 출구파이프의 반대쪽의 절곡부(18)에 형성하여 상기 하부 헤더탱크(20)에서 상부 헤더탱크(10)로 유동하는 냉각수 중의 기포뿐만 아니라 출구파이프(14) 상측의 절곡부(16)에 적체된 기포까지 최대한으로 포집되도록 하여도 좋다.

도 5는 기포포집배플(50)에 형성된 기포포집홀(52)의 일실시예를 도시한 것으로, 기포포집홀(52)이 다수개로 형성되도록 하거나, 상기 상부 헤더탱크(10)의 길이방향과 수직인 폭과 비슷하게 형성되도록 하여도 좋다. 아울러 상기 기포포집배플(50)의 단면을 완만한 경사를 이루도록 곡선상의 단면으로 형성하면, 냉각수의 유동저항을 감소시킬 수 있으며 출구파이프(14)로의 기포의 배출이 이루어질 수도 있다. 상기 기포포집홀(52)은 도 5의 일실시예에 한정되는 것은 아니며, 히터코어의 형상이나 열교환성능 또는 냉각수의 유동속도 등에 따라 다양하게 변형하여 실시하여도 좋다.

도 1은 종래의 히터코어의 단면도.

도 2는 본 발명의 히터코어의 제 1실시예 단면도.

도 3은 본 발명의 히터코어의 제 2실시예 단면도.

도 4는 본 발명의 히터코어의 제 3실시예 단면도.

도 5는 본 발명의 기포포집배플의 일실시에 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1: 히터코어 10: 상부 헤더탱크

14: 출구파이프 20: 하부 헤더탱크

24: 입구파이프 30: 방열핀

40: 튜브 50: 기포포집배플

52: 기포포집홀

Claims (4)

1. 상부 헤더탱크(10) 및 하부 헤더탱크(20)와, 상기 상부 헤더탱크(10) 및 하부 헤더탱크(20) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 튜브(40)와, 상기 튜브(40) 사이에 개재되는 방열핀(30)과, 상기 상부 헤더탱크(10) 또는 하부 헤더탱크(20)에 형성되고 냉각수가 유출입되는 입출구파이프(24, 14)를 포함하는 히터코어에 있어서,

   상기 히터코어(1)는 상부 헤더탱크(10) 내부에 상기 히터코어(1) 내부를 유동하는 냉각수 중의 기포를 포집하는 판상의 기포포집배플(50)이 형성되며,

   상기 기포포집배플(50)은 상기 상부 헤더탱크(10) 내부로 삽입된 출구파이프(14)의 상측 끝단으로부터 완만한 경사를 이루며 상기 상부 헤더탱크(10)의 상부벽면까지 연장되어 상기 상부 헤더탱크(10)의 출구측 절곡부(16)를 감싸도록 형성되며,

   상기 기포포집배플(50)은 중앙부에 내부로 기포가 포집되도록 하는 기포포집홀(52)이 형성되어,

   상기 기포포집배플(50)은 냉각수 중의 기포를 상기 출구측 절곡부(16)와 헤더탱크(10) 사이의 공간에 포집함과 아울러 냉각수를 출구파이프(14)측으로 가이드하여 냉각수의 유동저항을 감소시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 히터코어.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기포포집배플(50)은 상기 상부 헤더탱크(10) 내부의 출구파이프측 절곡부(16)와 대향되는 면의 절곡부(18)를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 히터코어.
4. 삭제

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