KR101422291B1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기의 튜브 및 방열핀을 지지하는 사이드 서포트의 구조를 개량하여, 한 가지 종류의 사이드 서포트 로도 다양한 크기의 튜브 및 방열핀을 지지할 수 있도록 하는 열교환기에 관한 것으로, 공기 유동방향에 나란하게 병렬로 배열되며, 내부에 열교환 매체가 유동하는 다수개의 튜브와, 상기 이웃하는 튜브 사이에 개재되는 방열핀과, 상기 튜브 외측에 위치하여 상기 튜브를 지지하는 사이드 서포트와; 상기 튜브의 상하에 위치하며, 상기 튜브와 연통되고, 일측에는 열교환매체가 유출입하는 유입관로 및 유출관로가 형성된 상,하부헤더탱크와; 상기 상하부 헤더탱크의 개구부를 밀폐하는 상하부 엔드캡을 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 사이드 서포트는 상단이 상기 상부 엔드캡과 연결되고, 하단면에 하부로 돌출되어 형성되는 상부 길이조절편을 구비하는 상부 사이드 서포트부재와; 하단이 상기 하부 엔드캡과 연결되고, 상단면에 상부로 돌출되어 형성되며 상기 상부 길이조절편에 대응되는 하부 길이조절편을 구비하는 하부사이드서포트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다.The present invention relates to a heat exchanger for improving the structure of a side support for supporting a tube of a heat exchanger and a radiating fin to support tubes and radiating fins of various sizes even with one kind of side support, A plurality of tubes arranged in parallel and having a heat exchange medium flowing therein; a radiating fin interposed between the adjacent tubes; a side support positioned outside the tubes to support the tubes; An upper and a lower header tank located above and below the tube and communicating with the tube and having an inlet pipe and an outlet pipe through which the heat exchange medium flows in and out; The upper and lower end caps may include upper and lower end caps each having an upper end connected to the upper end cap and a lower end surface protruding downward, Side support members; And a lower side support member connected to the lower end cap and having a lower end projecting upwardly from an upper end thereof and having a lower length adjusting piece corresponding to the upper length adjusting piece.
열교환기, 튜브, 사이드 서포트 Heat exchanger, tube, side support
Description
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 열교환기의 튜브 및 방열핀을 지지하는 사이드 서포트의 구조를 개량하여, 한 가지 종류의 사이드 서포트 로도 다양한 크기의 튜브 및 방열핀을 지지할 수 있도록 하는 열교환기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger that improves the structure of a side support for supporting a tube of a heat exchanger and a radiating fin, .
일반적으로, 자동차 공조장치에 사용되는 열교환기는 냉,난방 시스템의 열교환 매체 유로상에 설치되어 그 내부에 흐르는 열교환 매체가 외기열을 흡열하도록 하거나 또는 자신의 열을 외부로 방열하는 방식으로 열교환을 수행하도록 하여 소정 공간의 냉, 난방을 수행한다. Generally, a heat exchanger used in an automotive air conditioner is installed on a heat exchange medium flow path of a cooling and heating system, and heat exchange is performed in such a manner that a heat exchange medium flowing in the heat exchange medium absorbs the heat of the outside air or dissipates its heat to the outside And performs cooling and heating of the predetermined space.
이러한 열교환기로는, 증발기, 히터코어, 응축기 및 라디에이터 등을 들 수 있다. Examples of such a heat exchanger include an evaporator, a heater core, a condenser, and a radiator.
도 1 은 종래 열교환기(100)의 분해 사시도이다. 이를 설명하면, 상하로 일정간격 이격되어 상호 나란하게 배열되는 상,하부 헤더탱크(115)(116)와, 상기 상,하부 헤더탱크(115)(116)에 그 양단부가 결합되는 다수의 튜브(111)와, 상기 튜 브(111)들 사이에 각각 개재되는 방열핀(112)과, 상기 상부 헤더탱크(115)에 설치되어 열교환매체를 유입하는 유입관(113) 및 상기 하부 헤더탱크(116)에 설치되어 열교환매체를 배출하는 출구관(114)으로 이루어진다.1 is an exploded perspective view of a
그리고, 상기 튜브(111)들과 방열핀(112)들을 보강하기 위해 이들의 최외곽에는 사이드 서포트(120)가 구비된다.In order to reinforce the
한편, 상기 상하부 헤더탱크(115)(116)의 양측에는 양측 개구부를 차폐하는 상하부 엔드캡(117a)(117b)(118a)(118b)이 각각 형성되어 있다. On both sides of the upper and
따라서, 열교환매체는 상기 유입관(113)을 통하여 상기 상부 헤더탱크(115)의 내부로 유입되고, 이후 상기 튜브(111)들을 따라 흐르면서 상기 하부 헤더탱크(116)의 내부로 유입된다.Therefore, the heat exchange medium is introduced into the
계속해서, 상기 하부 헤더탱크(2)로 유입된 열교환매체는 상기 출구관(114)을 통해 배출된다. Subsequently, the heat exchange medium flowing into the lower header tank 2 is discharged through the
여기서, 상기 열교환매체는 상기 튜브(111)들을 통과하면서 방열핀(112)에 열을 전달하여 외부공기와 활발한 열교환을 수행하게 된다.Here, the heat exchange medium transfers heat to the
상술한 바와 같이 종래의 열교환기(100)에서, 양측에 설치된 사이드 서포트(120)는 상기 튜브들과 방열핀을 안정적으로 지지하도록 형성되어 있으나, 상기 열교환기 코어의 높이가 변경하면 새로운 크기의 사이드 서포트를 별도로 제작하여 사용하여야만 하는 단점을 안고 있었다. As described above, in the
즉, 종래의 열교환기용 사이드 서포트는 다양한 크기의 열교환기에 대하여 호환성이 부족하다는 문제점을 가지고 있었다. That is, the conventional side support for a heat exchanger has a problem in that compatibility with various sizes of heat exchangers is insufficient.
또한, 상기 종래의 열교환기는 상,하부 헤더탱크의 개구부를 차폐하는 엔드캡과 상기 사이드 서포트가 별물로 형성되는 구조로 형성되어, 이들 엔드캡 및 사이드 서포트가 각각 조립되어야 하므로 조립 공정의 효율성이 저하된다는 문제점을 가진다. In addition, the conventional heat exchanger is formed in a structure in which the end caps for shielding the openings of the upper and lower header tanks and the side supports are formed as separate parts, and the end caps and the side supports are respectively assembled, .
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 사이드 서포트의 구조를 개량하여 다양한 높이의 열교환기에도 사용할 수 있는 사이드 서포트를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a side support which can be used in heat exchangers of various heights by improving the structure of the side supports.
또한, 본 발명은 사이드 서포트와 엔드캡을 일체로 형성함으로써, 조립공정효율을 향상시키는 열교환기를 제공하기 위한 것이다. Further, the present invention is to provide a heat exchanger that improves the efficiency of the assembly process by integrally forming the side support and the end cap.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기 유동방향에 나란하게 병렬로 배열되며, 내부에 열교환 매체가 유동하는 다수개의 튜브와, 상기 이웃하는 튜브 사이에 개재되는 방열핀과, 상기 튜브 외측에 위치하여 상기 튜브를 지지하는 사이드 서포트와; 상기 튜브의 상하에 위치하며, 상기 튜브와 연통되고, 일측에는 열교환매체가 유출입하는 유입관로 및 유출관로가 형성된 상,하부헤더탱크와; 상기 상하부 헤더탱크의 개구부를 밀폐하는 상하부 엔드캡을 포함하는 열교환기에 있어 서, 상기 사이드 서포트는 상단이 상기 상부 엔드캡과 연결되고, 하단면에 하부로 돌출되어 형성되는 상부 길이조절편을 구비하는 상부 사이드 서포트부재와; 하단이 상기 하부 엔드캡과 연결되고, 상단면에 상부로 돌출되어 형성되며 상기 상부 길이조절편에 대응되는 하부 길이조절편을 구비하는 하부사이드서포트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger comprising: a plurality of tubes arranged in parallel to each other in parallel to an air flow direction and having a heat exchange medium flowing therein; a radiating fin interposed between the adjacent tubes; A side support positioned to support the tube; An upper and a lower header tank located above and below the tube and communicating with the tube and having an inlet pipe and an outlet pipe through which the heat exchange medium flows in and out; The upper and lower end caps may include upper and lower length adjustment pieces connected to the upper end cap and protruding downward from a lower end surface of the upper and lower end caps, An upper side support member; And a lower side support member connected to the lower end cap and having a lower end projecting upwardly from an upper end thereof and having a lower length adjusting piece corresponding to the upper length adjusting piece.
바람직하게는, 상기 상,하부 사이드 서포트 부재와 상기 상,하부 엔드캡은 각각 일체로 형성되며, 상기 상부 사이드 서포트 부재의 상부 길이 조절편은 "ㄱ" 형상의 단면을 가지며, 상기 하부 사이드 서포트의 하부 길이조절편은 상기 상부 길이조절편과 맞물리도록 "ㄴ" 형상의 단면을 가지고, 상기 상부 사이드 서포트와 하부 사이드 서포트가 서로 접촉되는 측면은 브레이징 결합으로 결합된다. Preferably, the upper and lower side support members and the upper and lower end caps are integrally formed, and the upper length adjustment piece of the upper side support member has a cross-sectional shape of "a" The lower length adjuster has a cross-sectional shape such that it engages with the upper length adjuster, and the side where the upper side support and the lower side support are in contact with each other is joined by brazing.
상술한 바와 같은 본 발명의 열교환기에 따르면, 튜브 및 방열핀을 지지하는 사이드 서포트를 두 개의 상,하부 서포트로 분리하고, 상기 두 개의 서포트를 서로 대칭되게 형성함으로써, 열교환기의 높이가 변화하여도 사용가능한 사이드 서포트를 제공할 수 있다. According to the heat exchanger of the present invention as described above, the side supports for supporting the tubes and the heat radiating fins are separated into two upper and lower supports, and the two supports are formed symmetrically with each other, Possible side support can be provided.
또한, 본 발명은 상기 사이드 서포트와 상,하부 헤더탱크의 개구부를 차폐하는 엔드캡을 일체로 형성함으로써, 한 번에 상기 사이드 서포트와 엔드캡을 조립할 수 있도록 하고 또한 부품 수를 감소시켜 조립 공정의 효율성을 향상시킨다. In addition, the present invention is characterized in that the side supports and the end caps for shielding the openings of the upper and lower header tanks are integrally formed, so that the side supports and the end caps can be assembled at one time, Improves efficiency.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
도 2는 높이를 연장하지 아니한 경우의 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기의 사시도이고, 도 3a,b는 도 2의 사이드 서포트의 확대도이며, 도 4는 높이를 연장한 경우의 본 발명의 일실시예에 따른 사이드 서포트가 적용된 열교환기의 사시도이고, 도 5는 도 4의 "A"의 확대도이다. FIG. 2 is a perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention in which the height is not extended, FIGS. 3a and 3b are enlarged views of the side supports of FIG. 2, Fig. 5 is an enlarged view of "A" in Fig. 4. Fig. 5 is a perspective view of a heat exchanger to which a side support according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기(10)는 다수개의 튜브(11), 방열핀(12), 상하부헤더탱크(15)(16), 상하부엔드캡(17a)(17b)(18a)(18b) 및 사이드서포트(20)로 이루어진다. 2, the heat exchanger 10 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of
상기 튜브(11)는 제2열교환 매체인 공기의 유동방향에 나란하게 병열로 배열되며, 내부에는 열교환 매체가 유동하는 냉매유로가 형성된다. The
상기 튜브(11)와 튜브(11)사이에는 방열핀(12)이 개재되는 데, 상기 방열 핀(12)은 열교환매체와 공기와의 접촉 면적을 증가시킴으로써 열교환매체와 공기 사이의 열교환 효율을 향상시킨다. A
그리고, 상기 튜브(11)의 상하에는 상기 튜브(11)를 지지하고 상기 튜브(11)의 냉매유로와 연통하는 내부공간을 구비하는 상하부 헤더탱크(15)(16)가 형성된다. Upper and
상기 상부 헤더탱크(15)의 일측에는 열교환 매체가 유입되는 유입관(13)이 형성되고, 상기 하부 탱크(16)의 일측에는 열교환 매체가 유출되는 유출관(14)이 형성된다. An
그리고, 상기 상하부헤더탱크(15)(16)의 양단에는 개구부를 차폐하는 상하부 엔드캡(17a)(17b)(18a)(18b)이 각각 형성된다. Upper and
상기 상부 엔드캡(17a)(17b)은 상부 헤더탱크(15)의 양단에 각각 형성되는데, 도 3a에 도시된 일측의 상부 엔드캡(17a)은 상기 유입관이 삽입관통되는 유입관 삽입홀(19a)이 형성되고, 타측의 상부 엔드캡(17b)은 도 3b에 도시된 바와 같이 홀이 형성되어 있지 않은 형태로 형성된다. The
또한, 상기 하부 엔드캡(18a)(18b)은 하부 헤더탱크(16)의 양단에 각각 형성되는데, 일측의 하부 엔드캡(18a)은 상기 유출관(14)이 삽입관통되는 유출관 삽입홀(19b)이 중앙에 형성된다. The
그리고, 상기 상하부 엔드캡(17a)(17b)(18a)(18b)의 사이에 대응하는 상기 튜브(11)의 측부에는 사이드 서포트(20)가 장착된다. A
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 상기 사이드서포트(20)는 상부 사이드 서포트 부재(21)와 하부 사이드 서포트 부재(22)로 이루어진다. As shown in Figs. 3A and 3B, the side supports 20 of this embodiment are composed of an upper
상기 상부 사이드 서포트 부재(21)는 상단이 상부 엔드캡(17)과 일체로 형성되며, 하측면에는 "ㄱ" 형상의 상부 길이조절편(21a)이 형성된다.The upper
그리고, 상기 하부 사이드 서포트 부재(22)는 상기 상부 사이드 서포트 부재(21)의 하측에 위치하며, 하단은 상기 하부 엔드캡(18)과 일체로 형성된다.The lower
이와 같이, 본 실시예는 상하부 사이드 서포트 부재(21)(22)와 상기 상하부 엔드캡(17)(18)이 각각 일체로 형성됨에 따라, 엔드캡(17)(18)과 사이드 서포트 부재(20)를 튜브(11) 및 헤더탱크(15)(16)에 동시에 장착하는 것이 가능하게 되며, 이에 따라 종래의 엔드캡과 사이드서포트를 각각 조립하는 방법에 비하여 조립 효율성이 향상된다. Thus, in the present embodiment, the upper and lower
또한, 상기 하부 사이드 서포트 부재(22)의 상단에는 하부 길이조절편(22a)이 형성되는데, 상기 하부 길이 조절편(22)은 상기 상부 길이조절편(21a)과 대응되어 맞물리도록 "ㄴ"자 형상의 단면으로 형성된다. The lower
도 2,4,5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 길이 조절편(21a)과 상기 하부 길이 조절편(22a)은 맞물린 상태로 결합되며, 튜브의 높이가 큰 사이증의 열교환기에 이용하는 경우에는 열교환기 튜브(11)의 높이에 따라 상기 상하부 사이드 서포트 부재(21)(22)의 상대 위치를 변화시킨다. As shown in FIGS. 2, 4 and 5, when the upper
즉, 튜브(11)의 높이가 작은 열교환기의 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 길이 조절편(21a)의 단부와 하부 길이조절편(22a)의 단부가 접촉한 상태로 결합시키며, 이 상태에서 접촉면(23)을 브레이징 결합하여 상기 상하부 사이드 서포 트(21)(22)를 상호 고정시킨다. That is, in the case of a heat exchanger having a small height of the
한편, 튜브의 높이가 큰 열교환기의 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 길이조절편(21a)의 단부와 하부 길이조절편(22a)의 단부가 일정 거리를 가지도록 위치시키며, 이 상태로 상기 상부 길이조절편(21a)과 하부 길이조절편(22a)의 접촉면을 브레이징 결합하여 상기 상하부 사이드 서포트(21)(22)를 고정시킨다. Meanwhile, in the case of a heat exchanger having a large tube height, as shown in FIG. 4, an end portion of the upper
상기 상부 길이조절편(21a) 및 하부 길이조절편(22a)에 의하여 조정 가능한 높이는, 상부 길이조절편(21a)의 길이(D1) 및 하부 길이조절편(22a)의 길이(D2)에 따라 변화한다. The height adjustable by the upper
이상적으로는 상기 상부 길이조절편(21a)의 돌출길이(D1)과 하부 길이조절편(22a)의 돌출길이(D2)를 더한 값이 조정범위가 될 것이나, 안정적인 고정구조를 얻기 위하여 상부 사이드 서포트부재(21)와 하부 사이드 서포트부재(22)의 일정 접합면(23)이 요구되므로, 실질적인 조정범위는 "상부 길이조절편의 돌출길이(D1)+하부 길이조절편의 돌출길이(D2) - 상부 사이드 부재와 하부 사이드 부재의 접합면 높이(D3)" 가 된다. Ideally, the adjustment range is the sum of the protruding length D1 of the upper
즉, 본 실시예의 사이드 서포트(20)는 튜브(11)의 길이가 상이한 다양한 규격의 열교환기(10)에도 상부 길이조절편(21) 및 하부 길이조절편(22)의 상호 위치만을 간단히 조절하여 각 열교환기에 맞도록 사용될 수 있다는 장점을 갖는다.That is, the side supports 20 of the present embodiment can easily adjust only the mutual positions of the upper
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균 등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the appended claims.
도 1은 종래의 열교환기의 사시도이다. 1 is a perspective view of a conventional heat exchanger.
도 2는 높이를 연장하지 않은 경우의 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기의 사시도이다. 2 is a perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention when the height is not extended.
도 3a,b는 도 2의 사이드 서포트의 확대도이다. 3A and 3B are enlarged views of the side support of Fig.
도 4는 높이를 연장한 경우의 큰 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기의 사시도이다. FIG. 4 is a perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention when the height is extended. FIG.
도 5는 도 4의 "A"의 확대도이다. 5 is an enlarged view of "A" in Fig.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
10 : 열교환기 11 : 튜브10: heat exchanger 11: tube
12 : 방열핀 13 : 유입관12: heat sink fin 13: inlet pipe
14 : 유출관 15 : 상부 헤더탱크14: outlet pipe 15: upper header tank
16 : 하부 헤더탱크 17 : 상부 엔드캡16: lower header tank 17: upper end cap
18 : 하부 엔드캡 20 : 사이드 서포트18: Lower end cap 20: Side support
21 : 상부 사이드 서포트 부재 21a: 상부 길이조절편21: upper
22 : 하부 사이드 서포트 부재 22a: 하부 길이조절편22: lower
23 : 접합면23:
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