KR101527907B1 - 가스켓 씹힘에 의한 불량을 확인할 수 있는 라디에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스켓 씹힘에 의한 불량을 확인할 수 있는 라디에이터에 관한 것이다.

본 발명의 라디에이터는, 헤더와 가스켓과 탱크가 조립되어 형성된 것으로서 냉매가 유동되는 냉매유로를 형성하는 헤더탱크; 상기 헤더탱크와 연결되고 냉매가 유동되는 냉매유동로가 형성된 복수 개의 튜브; 및 상기 튜브 사이에 개재되는 복수 개의 핀을 포함하여 구성되며, 상기 탱크의 내벽에는 헤더의 가스켓삽입홈에 위치되는 가스켓이 가스켓삽입홈의 외측으로 빠져나올 경우 그 빠져나오는 부분을 가압하도록 돌출되어 있는 돌기 형태의 리브가 복수 개 형성되어 있고, 상기 헤더에는 탱크의 리브에 대응된 위치에서 리브를 향해 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 돌출부에 리브가 삽입되는 리브삽입홈이 형성되어 있다.

따라서 가스켓이 가스켓삽입홈에서 이탈되어 씹힘에 의해 발생되는 라디에이터의 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있고, 가스켓이 가스켓삽입홈에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

라디에이터, 헤더탱크, 가스켓, 씹힘, 조립불량, 누출시험

Description

가스켓 씹힘에 의한 불량을 확인할 수 있는 라디에이터{THE RADIATOR CAPABLE OF DETECTING GASKET BADNESS}

본 발명은 차량에 설치되는 라디에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤더탱크, 튜브, 핀을 갖는 라디에이터에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 공급되는 연료를 압축하여 고온·고압의 상태에서 점화·연소시킨다.

이에 따라 내연기관에서는 상당한 열이 발생되는데 이를 방치하면 피스톤 또는 실린더 등 엔진을 구성하는 부재들이 과열되어 그 기능을 온전히 수행할 수 없게 된다.

따라서 일반적으로 엔진의 실린더 주위에 물재킷을 설치하고 그 속에 냉각수(냉매)를 순환시켜 과열된 엔진을 냉각시키게 된다.

그러나 냉각수 역시 그대로 두면 끓어서 엔진을 냉각시킬 수 없게 되므로 차량의 전방에 라디에이터를 설치하여 주행풍이나 팬을 통해 송풍시켜 데워진 냉각수 를 냉각시킨다.

일반적으로 라디에이터는 도 1과 같이 나란하게 배열되고 내부에 냉각수 유동로가 형성된 복수 개의 튜브(1)를 가지고 있다.

또, 튜브(1) 사이에 개재되는 복수 개의 핀(2)을 가지고 있다.

또, 튜브(1)의 양단에 배치되고 내부에 냉각수(냉매)가 유동되는 냉각수 유로가 형성된 헤더탱크(3)를 가지고 있다.

또, 다수 개의 핀(2) 중 가장 바깥쪽에 위치되는 핀을 지지해 주는 형태로 설치되는 서포트(4)를 가지고 있다.

상기와 같이 이루어진 라디에이터에는 입구파이프를 통해 냉각수가 유입되는데, 입구파이프로 유입된 냉각수는 일측의 헤더탱크를 거쳐 튜브로 이동된다.

또, 튜브로 이동된 냉각수는 타측의 헤더탱크를 거쳐 출구파이프로 배출된다.

이 과정에서 고온의 냉각수는 저온의 외기와 열교환되어 냉각된다.

상기 튜브의 내부에는 하나의 냉각수유동로가 형성됨이 일반적이나, 열교환 효율의 향상을 위해 격벽에 의해 구획되어 복수 개의 냉각수유동로가 형성된 경우도 있다.

라디에이터에 설치되는 서포트는 핀과 튜브가 안정적으로 결합되도록 하는 등 각종 구성요소를 지지해주어 라디에이터의 안정성을 확보하는 역할을 한다.

서포트의 설치구조에는 코어(라디에이터에서 코어라 함은 헤더탱크 등 열교환을 위한 주요 구성요소들을 의미함)의 외측에 결합되는 외측결합구조와, 서포트 가 코어의 내측(주로 헤더탱크의 내측)에 삽입되는 형태로 결합되는 내측결합구조가 있다.

내측결합구조는 사공간을 줄여 열교환 효율을 향상시킬 수 있으나 구조상 벤딩부분에서 핀과 튜브간 접촉길이가 짧은 단점이 있다.

외측결합구조는 주어진 크기 내에서 좀더 많은 부분을 핀과 튜브의 영역으로 활용하기 때문에 내측결합구조 대비 열교환 효율이 좋은 특징이 있다.

라디에이터의 구성요소인 헤더탱크(3)는 도 2와 같이 헤더(3a), 가스켓(3b), 탱크(3c)가 조립되어 형성되는 것이 일반적이며, 가스켓(3b)에 의해 열교환매체의 누출이 방지되는 구조로 이루어져 있다.

즉, 가스켓이 헤더와 탱크 사이에 위치되어 압축되면서 열교환매체의 누출이 방지되는 것이다.

일반적으로 정상적인 조립 상태에서의 가스켓 압축률은 20% ∼ 40%이다.

그런데 헤더탱크 형성을 위해 헤더, 가스켓, 탱크가 조립됨에 있어 도 3과 같이 가스켓의 일부가 헤더의 가스켓삽입홈에서 이탈된 상태로 조립되는 등의 경우가 종종 발생되고 있다.

이러한 현상을 통상 '가스켓 씹힘현상'이라고 한다.

가스켓이 비정상적으로 조립된 경우 대부분은 라디에이터의 누출시험(Radiator Leak Test)에서 이상이 있는 것으로 확인되어 불량품으로 처리되므로 유통되지 못한다.

즉, 라디에이터의 누출시험은 라디에이터에 진공 및 압력을 걸어 열교환매체 의 누출이 발생되는지 여부를 검사하는 것인데 가스켓이 정상적인 상태로 조립된 경우가 아니라면 대부분은 라디에이터 누출시험에서 불량으로 판정되어 걸러지는 것이다.

그러나 도 3과 같이 가스켓의 일부가 헤더의 가스켓삽입홈에서 이탈된 상태로 조립되었음에도 라디에이터의 누출시험에서 불량으로 걸러지지 못하고 정상제품으로 판단되어 출고되는 경우가 종종 발생되는 문제점이 발생되었다.

이러한 현상이 발생되는 이유는 가스켓의 불량 조립상태를 육안으로 확인할 수 없고, 진공 및 가압을 통한 시험에 의존하고 있기 때문이다.

이와 같이 가스켓 조립이 불량인 라디에이터 제품은 자동차의 조립라인에서 발견되어 걸러지거나, 소비자가 차량을 인도받아 짧은 주행거리를 기록한 상태(사용한지 얼마 되지않은 상태)에서 발견되는 실정이었다.

자동차의 조립라인에서 라디에이터의 불량이 발견될 경우 자동차 조립라인이 정상적으로 작동하지 못하고 멈추어야 하는 문제점이 발생되었다.

또, 소비자가 차량을 인도받아 짧은 주행거리를 기록한 상태에서 라디에이터의 불량이 발견되는 경우 해당 차종에 대한 이미지가 소비자에게 크게 실추될 뿐만 아니라 차량 자체를 교환해주어야 하는 경우도 발생된다.

따라서 헤더탱크의 불량 조립상태를 라디에이터 누출시험에서 걸러내는 것과 가스켓 씹힘현상을 방지하는 것은 매우 중요한 사항이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 헤더의 가스켓삽입홈에 위치된 가스켓이 가스켓삽입홈의 외측으로 빠져나와 조립되었음에도 즉, 가스켓 씹힘현상이 발생되었음에도 라디에이터 누출시험에서 정상 제품으로 판단되어 출고되는 것을 방지할 수 있는 라디에이터의 구조를 제공하려는데 목적이 있다.

또, 가스켓이 가스켓삽입홈의 외측으로 빠져나와 가스켓 씸힘현상이 발생되는것 자체를 방지하려는 목적도 있다.

본 발명에서는 헤더의 가스켓삽입홈에 위치된 가스켓이 가스켓삽입홈의 외측으로 빠져나올 경우 그 빠져나오는 부분을 가압할 수 있는 돌기 형태의 리브를 탱크의 내벽에 복수 개 위치시킴으로써 가스켓 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있도록 한다.

이러한 본 발명의 라디에이터는, 헤더, 가스켓, 탱크가 조립되어 형성된 것으로서 냉매가 유동되는 냉매유로를 형성하는 헤더탱크를 갖는다.

또, 헤더탱크(30)와 연결되고 냉매가 유동되는 냉매유동로가 형성된 복수개의 튜브를 갖는다.

또, 튜브 사이에 개재되는 복수 개의 핀을 갖는다.

또, 헤더탱크의 구성요소인 탱크의 내벽에는 헤더의 가스켓삽입홈에 위치된 가스켓이 가스켓삽입홈의 외측으로 빠져나올 경우 그 빠져나오는 부분을 가압하도록 돌출되어 있는 돌기 형태의 리브가 복수 개 형성되어 있다.

또, 헤더 중 탱크의 리브에 대응된 위치에 리브를 향해 돌출되어 있는 돌출부를 형성하여 가스켓 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있도록 한다.

또, 상기 돌출부에 리브가 삽입될 수 있는 리브삽입홈을 형성하여 가스켓 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있도록 한다.

본 발명의 라디에이터는 헤더탱크를 형성하는 탱크의 내벽에 돌기 형태의 리브가 형성되어 있고, 이 리브가 헤더의 가스켓삽입홈에 위치된 가스켓이 가스켓삽입홈의 외측으로 빠져나올 경우 그 빠져나오는 부분을 가압할 수 있도록 되어 있다.

또, 탱크의 리브에 대응된 위치에서 리브를 향해 돌출되어 있는 돌출부가 헤더에 형성되어 있다.

또, 상기 돌출부에 리브가 삽입될 수 있는 리브삽입홈이 형성되어 있다.

따라서 가스켓 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있을 뿐만 아니라 가스켓 씹힘현상 자체를 방지한다.

뿐만 아니라 라디에이터 누출시험에서 진공(Vacuum) 시험과정을 거치지 않더 라도 가스켓 씹힘에 의한 불량을 찾아낼 수 있다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 라디에이터에 관한 것이다.

따라서 본 발명의 라디에이터도 종래기술에서와 같이 냉매가 유동되는 냉매유로를 형성하는 헤더탱크(30)를 갖는다.

또, 헤더탱크(30)와 연결되고 냉매가 유동되는 냉매유동로가 형성된 복수개의 튜브(10)를 갖는다.

또, 튜브(10) 사이에 개재되는 복수 개의 핀(20)을 갖는다.

그런데 본 발명은 헤더탱크(30)를 이루는 헤더(31), 탱크(33), 가스켓(32)이 조립됨에 있어 가스켓(32)의 씹힘현상이 발생되도록 조립되어 불량이 발생된 경우 그러한 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있도록 하려는 목적을 갖는다.

즉, 본 발명의 라디에이터에 구비된 헤더탱크(30)는 헤더(31), 가스켓(32), 탱크(33)로 이루어진 것이다.

가스켓(32)의 씹힘현상이 발생되었음에도 불량으로 판단되지 못하는 이유는 라디에이터 누출시험을 할 때 진공 및 압력을 가하더라도 열교환매체의 누출이 발생되지 않는 경우가 있기 때문이다.

즉, 라디에이터 누출시험을 위해 진공이나 가압을 하였을 때 열교환매체의 누출이 확실하게 이루어질수록 불량으로 더 정확하게 판단될 수 있는 것이다.

물론, 가스켓(32)이 정상적으로 설치된 경우라면 라디에이터 누출시험의 진공, 가압을 통해서 열교환매체의 누출이 발생되지는 않는다.

이러한 이유로 본 발명에서는 헤더(31)의 가스켓삽입홈(31a)에 위치된 가스켓(32)이 가스켓삽입홈(31a)의 외측으로 빠져나올 경우 그 빠져나오는 부분을 가압할 수 있는 돌기 형태의 리브(33a)를 탱크(33)의 내벽에 복수 개 위치시킴으로써 가스켓(32) 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 확실하게 찾아낼 수 있도록 한다.

즉, 헤더(31), 가스켓(32), 탱크(33)의 조립은 헤더(31)의 가스켓삽입홈(31a)에 가스켓(32)을 위치시키고 헤더(31)와 가스켓(32) 위에 탱크(33)를 위치시킨 후 일정한 힘(가스켓(32)이 20% ∼ 40% 정도 압축되도록 할 수 있는 힘)으로 탱크(33)를 누르면서 헤더(31)의 바깥쪽에 있는 클램핑부(31b)를 구부려 조립한다.

(도 5는 본 발명의 헤더탱크(30)를 형성하기 위한 헤더(31), 가스켓(32), 탱크(33)의 분해도이다.)

조립 과정에서 가스켓(32)이 가스켓삽입홈(31a)의 외부로 빠져나오고 그 빠져나오는 부분을 탱크(33)의 리브(33a)가 가압하게 되면 가스켓(32) 중 가스켓삽입 홈(31a)에 위치되어 있는 부분은 압축이 일어나지 않거나 압축이 적정 수준에 미달되는 결과로 이어진다.

따라서 이러한 상태에서 라디에이터의 누출시험을 받게 되면 냉매나 테스트용 가스의 누출이 확실하게 발생되고, 이는 곧 불량을 확실하게 찾아낼 수 있는 결과로 이어지는 것이다.

본 발명에서 탱크(33)에 형성되는 리브(33a)는 가스켓(32)이 가스켓삽입홈(31a)에 정상적으로 위치되어 있는 경우에는 헤더(31), 가스켓(32), 탱크(33)의 조립을 방해하지 않는다.

또, 가스켓(32)이 헤더(31)의 가스켓삽입홈(31a)에서 빠져나오면 탱크(33)의 리브(33a)에 접촉되고 가압될 수 있기 때문에 가스켓(32)의 이탈이 심하지 않다면 이탈되는 가스켓(32)이 가스켓삽입홈(31a)으로 삽입되는 효과도 얻을 수 있다.

즉, 가스켓(32)의 씹힘 현상이 발생된 상태로 헤더(31), 가스켓(32), 탱크(33)의 조립이 이루어지는 것을 방지하므로 불량률을 낮출 수 있는 효과라 할 수 있다.(가스켓 씹힘현상 자체를 방지하는 효과)

한편, 본 발명의 헤더(31)가 탱크(33)의 리브(33a)에 대응된 위치에서 리브(33a)를 향해 돌출되어 있는 돌출부(31c)를 가지고 있는 경우 가스켓 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 더욱 확실하게 찾아낼 수 있을 뿐만 아니라 가스켓(3b)의 이탈 방지효과가 더 우수해진다.

또, 본 발명의 헤더(31)가 탱크(33)의 리브(33a)에 대응된 위치에서 리 브(33a)가 삽입될 수 있도록 형성된 리브삽입홈(31d)을 갖는 경우에도 가스켓 씹힘에 의한 불량을 라디에이터 누출시험에서 더욱 확실하게 찾아낼 수 있고, 가스켓(3b)의 이탈방지 효과가 우수해진다.

바람직한 것은 리브삽입홈(31d)이 상기 돌출부(31c)에 형성되는 것이다.

이를 위해 프레스가공법 등을 사용하여 돌출부(31c)가 형성되고 이 돌출부(31c)에 리브삽입홈(31d)이 형성된 형태가 되도록 가공할 수 있다.

도 8 및 도 9에서는 가스켓삽입홈(31a)과 리브삽입홈(31d) 사이에 이탈방지돌기(31e)가 형성되어 있는데 이러한 구조는 가스켓(32)의 이탈방지 효과가 우수하고, 가스켓 씹힘 현상을 더욱 확실하게 찾아낼 수 있는 구조이다.

본 발명에서 탱크(33)의 내벽에 형성되는 리브(33a)는 성형법, 프레스가공법 등으로 구현할 수도 있고, 별도의 소재를 브레이징(Brazing) 등의 방법으로 접착하여 구현할 수도 있다.

도 1은 통상의 라디에이터 개략도

도 2는 헤더, 가스켓, 탱크가 정상적으로 조립된 상태의 헤더탱크 단면도

도 3은 가스켓의 일부가 헤더에 형성된 가스켓삽입홈에서 빠져나온 상태(가스켓이 씹힌 상태)로 헤더, 가스켓, 탱크의 결합이 이루어진 것을 설명하기 위한 헤더탱크 단면도

도 4는 본 발명의 라디에이터에 구비된 헤더탱크를 설명하기 위한 단면 개략도

A : 라디에이터의 사시도

B : 헤더탱크의 단면도

도 5는 본 발명의 헤더탱크를 형성하기 위한 헤더, 가스켓, 탱크의 분해도

도 6은 가스켓삽입홈보다 돌출되어 있는 돌출부에 리브삽입홈이 형성된 본 발명의 구조를 설명하기 위한 단면도

도 7은 도 6의 구조를 설명하기 위한 분해사시도

도 8은 가스켓삽입홈보다 돌출되어 있는 돌출부에 리브삽입홈이 형성되어 있고, 가스켓삽입홈과 리브삽입홈 사이에 이탈방지돌기가 형성된 구조를 설명하기 위한 단면도

도 9는 도 8의 구조를 설명하기 위한 분해사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1. 튜브 2. 핀

3. 헤더탱크 3a. 헤더

3b. 가스켓 3c. 탱크

4. 서포트 10. 튜브

20. 핀 30. 헤더탱크

31. 헤더 31a. 가스켓삽입홈

31b. 클램핑부 31c. 돌출부

31d. 리브삽입홈 31e. 이탈방지돌기

32. 가스켓 33. 탱크

33a. 리브

Claims (2)

1. 헤더(31), 가스켓(32), 탱크(33)가 조립되어 형성된 것으로서 냉매가 유동되는 냉매유로를 형성하는 헤더탱크(30); 상기 헤더탱크(30)와 연결되고 냉매가 유동되는 냉매유동로가 형성된 복수 개의 튜브(10); 및 상기 튜브(10) 사이에 개재되는 복수 개의 핀(20);을 포함하여 구성된 라디에이터에 있어서,

   상기 탱크(33)의 내벽에는 헤더(31)의 가스켓삽입홈(31a)에 위치되는 가스켓(32)이 가스켓삽입홈(31a)의 외측으로 빠져나올 경우 그 빠져나오는 부분을 가압하도록 돌출되어 있는 돌기 형태의 리브(33a)가 복수 개 형성되어 있고, 상기 헤더(31)에는 탱크(33)의 리브(33a)에 대응된 위치에서 리브(33a)를 향해 돌출되어 있는 돌출부(31c)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(31c)에 리브(33a)가 삽입되는 리브삽입홈(31d)이 형성된 것을 특징으로 하는, 가스켓 씹힘에 의한 불량을 확인할 수 있는 라디에이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가스켓삽입홈(31a)과 리브삽입홈(31d) 사이에 이탈방지돌기(31e)가 형성된 것을 특징으로 하는, 가스켓 씹힘에 의한 불량을 확인할 수 있는 라디에이터.

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