KR101844818B1 - 튜브, 특히 자동차 배터리와 접촉하도록 설계된 열교환기의 튜브에 대한 지지 장치 - Google Patents

튜브, 특히 자동차 배터리와 접촉하도록 설계된 열교환기의 튜브에 대한 지지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 튜브, 특히 차량 배터리의 냉각을 위해 차량 배터리(7)와 접촉하도록 설계된 열교환기의 튜브에 대한 지지 장치(1)로서, 튜브가 장착되도록 설계된 베이스(13), 튜브를 배터리에 대해 압축하기 위한 압축 요소(15), 및 압축 요소(15)를 베이스(13)에 연결하기 위한 하나 이상의 연결 요소(17)를 포함하며, 연결 요소(17)는 상기 베이스(13)와 대향하는 압축 요소(15)의 면(19)과 맞물리도록 구성되고 상기 압축 요소(15)의 양쪽에서 베이스(13)와 접촉하는 지지 장치(1)에 관한 것이다.

Description

튜브, 특히 자동차 배터리와 접촉하도록 설계된 열교환기의 튜브에 대한 지지 장치{SUPPORT DEVICE FOR A TUBE, IN PARTICULAR A TUBE OF A HEAT EXCHANGER DESIGNED TO COME INTO CONTACT WITH A MOTOR VEHICLE BATTERY}
본 발명은 튜브, 특히 자동차 배터리의 냉각을 위해 자동차 배터리와 접촉하도록 설계된 열교환기의 튜브에 대한 지지 장치에 관한 것이다.
발생할 수 있는 다양한 장착 공차에도 불구하고 배터리와 열교환기 사이의 양호한 접촉을 보장하기 위해, 하나의 가능성은 압축 스프링을 사용하는 것이다.
보다 정확히는, 튜브가 장착되는 베이스, 및 튜브를 배터리에 대해 가압하도록 구성된 압축 요소를 포함하는 튜브 지지체가 사용될 수 있으며, 압축 요소는 실질적으로 리프(leaf)로서 형성되고 리프의 중심부의 구멍에 맞물리는 클립에 의해 베이스에 고정되는 스프링을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 압축 요소 내의 구멍은 그 취약성을 증가시키고 지지체의 신뢰도를 손상시킨다.
본 발명의 목적은 이 결점을 완전히 또는 부분적으로 제거하는 것이다.
이를 위해서, 튜브, 특히 차량 배터리의 냉각을 위해 차량 배터리와 접촉하도록 설계된 열교환기의 튜브에 대한 지지 장치로서, 튜브가 장착되도록 설계된 베이스, 튜브를 배터리에 대해 압축하기 위한 압축 요소, 및 압축 요소를 베이스에 연결하기 위한 하나 이상의 연결 요소를 포함하며, 연결 요소는 상기 베이스와 대향하는 압축 요소의 면과 맞물리도록 구성되고, 상기 압축 요소의 양쪽에서 베이스와 접촉하는 튜브 지지 장치가 제공된다.
따라서, 고정 요소는 압축 요소의 보디(body)에 일체의 천공 구멍을 요구하지 않으며 그 취약성 증가를 방지한다.
상기 베이스는 튜브를 열절연된 방식으로 지지하도록 성형된 제 1 면, 및 압축 요소가 가압될 때 그 위에 얹히도록 의도된 제 2 면을 포함하는 것이 유리하다.
상기 제 1 면과 제 2 면은 압축 요소에 의해 제 1 면에 인가되는 힘이 제 2 면에 의해 튜브에 직접 전달되도록 상호 대향하는 것이 유리하다.
함께 또는 개별적으로 취해질 수 있는 본 발명의 다른 특징에 따르면:
- 상기 베이스는 그 제 1 면에 리브를 구비하며, 상기 리브는 그 단부에 의해 튜브에 적용되어, 튜브의 열절연된 유지를 보강하도록 설계되고,
- 압축 요소는 베이스 상에 가요적으로(flexibly) 장착되며,
- 압축 요소는 유리하게 라운드형 정점을 갖는 스트립의 형태 또는 실질적으로 뒤집힌 홈통 형태의 스프링이고,
- 스프링의 상기 라운드형 정점은 상기 제 2 면의 오목한 지역 또는 리세스에 수용되며,
- 상기 리세스는 스프링의 최대 신장(extension)에 대응하도록 성형되고,
- 상기 리세스는 스프링이 적어도 그 공칭 신장 시에 기대어지는 두 개의 선형 지지 영역을 단면에서 횡방향으로 갖도록 성형되며,
- 상기 스프링 스트립은 지지면 상에 가요적으로 장착되도록 설계되고,
- 상기 스프링 스트립은 특히 스트립의 종방향 정중(median) 평면에 대해 대칭적인 두 개의 대향 폴드(fold) 또는 레그를 포함하며, 상기 폴드는 지지면 상에서 이동 가능하도록 구성되고,
- 상기 두 개의 대향 폴드는 지지면에 적용되도록 설계된 가요성(flexible) 러그를 포함하며,
- 상기 스프링 스트립은 대략 0.1 내지 0.3 mm의 두께, 바람직하게 0.15 내지 0.2 mm의 두께를 갖고,
- 상기 연결 요소는 압축 요소의 종방향 대향 에지의 양쪽에서, 특히 상기 스트립의 종방향 대향 에지의 양쪽에서, 특히 상기 라운드형 정점의 레벨에서 맞물리도록 구성되며,
- 상기 연결 요소는 상기 압축 요소를 베이스의 양쪽에서, 예를 들어 스프링 스트립의 상기 종방향 대향 에지의 레벨에서, 특히 스프링 스트립의 라운드형 정점의 레벨에서 유지하는 하나 이상의 후크형 맞물림 요소, 바람직하게 두 개의 후크형 맞물림 요소를 포함하고,
- 상기 두 개의 후크형 맞물림 요소는 바람직하게 상호 동일하고 스트립의 횡방향 정중 평면에 대해 상호 대향하며,
- 상기 두 개의 후크형 맞물림 요소는 스프링의 탄성 휨이 가능하도록 스프링의 정점으로부터 이격되어 배치되는 분기부를 포함하고,
- 상기 두 개의 후크형 맞물림 요소는 베이스와 각각의 후크형 맞물림 요소 사이에 맞물리는 에지들 중 하나, 특히 스프링 폴드 중 하나의 단부에 의해 회전에 의해 스프링이 끼워지거나 제거될 수 있도록 베이스 상에 마련되며,
- 상기 연결 요소와 상기 압축 요소는 각각, 압축 요소의 장착 시에, 압축 요소, 특히 상기 스트립이 연결 요소 상에 압축되어 압축 요소를 특히 파지(gripping)에 의해 베이스에 체결하도록 구성되고; 이것은 베이스 상에의 압축 요소 유지를 그 탄성을 이용하여 보강하며,
- 연결 요소 또는 요소들, 특히 상기 후크형 맞물림 요소 또는 요소들은 바람직하게 재료, 특히 플라스틱 재료의 성형에 의해 베이스와 일체로 형성되고,
- 상기 연결 요소 또는 요소들, 특히 상기 후크형 맞물림 요소 또는 요소들은 베이스에 부착되어 장착되며,
- 스프링 및 베이스는 실질적으로 동등한 길이에 걸쳐서 상호 대면하여 배치되고, 스프링은 특히 그 단부에서 절취되며,
- 상기 연결 요소 또는 요소들은 압축 요소 아래에서 연신될 수 있는 탄성 스트랩을 포함한다.
본 발명은 또한, 튜브를 포함하는 열교환기와, 상기 튜브를 지지하는 전술한 복수의 지지 장치의 조립체에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 조립체를 포함하는 배터리에 관한 것이다. 상기 배터리에서, 튜브는 특히 배터리의 냉각을 위해 배터리의 하면에 대해 적용된다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 첨부도면을 참조하여 단지 예시적으로 제공되는 하기 예시적 실시예에 관한 설명으로부터 드러날 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 지지 장치의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치의 베이스의 단부 부분의 아래로부터의 사시도이다.
도 3은 도 1의 장치의 압축 요소의 단부 부분의 위로부터의 사시도이다.
도 4는 도 1의 장치의 개략 단면도이다.
도 5는 도 1의 장치의 압축 요소의 끼움 또는 제거를 도시하는, 도 4와 유사한 도면이다.
도 6은 도 1의 장치의 압축 요소의 휴지 위치 및 압축 위치를 도시하는, 도 4와 유사한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 변형예의 사시도이다.
동일하거나 유사한 요소를 지칭하기 위해 동일한 참조 부호가 사용된다.
본 발명은 도시하듯이, 차량 배터리(7)의 냉각을 위한 열교환기(5)의 튜브(3)용 지지 장치(1)에 관한 것이다.
지지 장치(1)는 특히 배터리(7) 아래에 배치되며(도 6 참조), 열교환기의 튜브(3)를 배터리의 하면(9)에 대해 가압하도록 의도된다. 상기 장치(1)는 차량의 지지 요소 또는 지지면(11), 예를 들어 단수 또는 복수의 배터리를 위한 하우징 구획의 베이스에 의해 수직 투영으로 자체 지지된다.
변형예로서, 상기 장치는 튜브를 배터리(도시되지 않음)의 다른 표면과, 예를 들어 배터리의 측면 또는 상면과 접촉하여 배치할 수 있다.
상기 장치는 튜브(3)가 장착하도록 의도된 베이스(13), 및 상기 베이스 상에 장착되어 튜브를 배터리에 대해 가압하도록 설계된 압축 요소(15)를 포함한다.
상기 장치는 압축 요소(15)를 베이스(13)에 연결하기 위한 연결 요소(17)를 추가로 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 연결 요소(17)는 상기 베이스와 대향하는 압축 요소의 면(19), 즉 압축 요소의 하면과 맞물리도록 구성된다. 상기 연결 요소는 또한 상기 압축 요소(15)의 양쪽에서 베이스(13)와 접촉한다.
압축 요소(15)는 특히 보디(21)를 포함하며, 여기에서 이 보디는 베이스의 종방향 신장 축(d')에 거의 평행한 축(d)의 종방향 스트립 형태이다. 상기 보디(21)는 상기 연결 요소(17)에 의해 베이스(13)에 연결된다. 연결 요소(17)는 예를 들어 보디(21) 상에 파지에 의해 결합되도록 구성될 수 있다.
따라서, 압축 요소(15)는 천공 구멍 없이 베이스(13)에 대해 유지되고, 따라서 상기 보디 내에 특히 상기 구멍 주위에 응력 부위가 전혀 발생되지 않으며, 이것은 압축 요소의 취약성을 증가시키지 않을 것이다.
상기 베이스(13)는, 도 4에 특히 명확히 도시되어 있듯이, 튜브(3)를 열절연된 방식으로 지지하도록 성형된 제 1 면(23), 및 압축 요소(15)가 가압 하에 적용되도록 설계되는 제 2 면(25)을 포함한다.
상기 제 1 면 및 제 2 면(23, 25)은 유리하게 상호 대향하며, 따라서 압축 요소(15)에 의해 제 2 면(25)에 인가되는 힘은 도 4의 화살표를 따라서 제 1 면(23)에 의해 튜브(3)에 직접 전달된다.
또한, 상기 힘을 본 예의 방향과 다른 방위의 경사진 방향으로 편향시킬 수 있다.
상기 베이스(13)는 그 제 1 면(23)에 리브(27)를 구비하며, 리브는 그 단부에 의해 튜브(3)에 적용되도록 설계되고, 이는 베이스에 의한 튜브의 열절연된 유지를 보강한다. 이 열전열은 또한 유리하게 열절연성인 베이스의 재료, 예를 들어 절연성 플라스틱 재료에 기인한다.
압축 요소(15)는 베이스(13) 상에 가요적으로 장착되는 바, 즉 압축 요소는 튜브(3)를 배터리(7)에 대해 가압하기 위해, 베이스(13)에 대해 특히 폭에 있어서(도 6 참조) 퍼져 있을 수 있다.
압축 요소(15)는 또한 지지 요소(11) 상에 가요적으로 안착되는 바, 즉 압축 요소는 튜브(3)를 가압하여 배터리(7)와 접촉시키기 위해 지지 요소(11) 상에서 펼쳐지거나 또는 슬라이딩할 수 있다.
압축 요소(15)는 유리하게 라운드형 정점(23)을 갖는 전술한 스트립(21)의 형태 또는 실질적으로 뒤집힌 홈통 형태의 스프링이다. 이러한 스프링(15)은 스트립의 전체 길이에 걸쳐서 스트립의 단면에서 스트립(21)의 굴곡 능력을 가지며, 이것은 이 길이에 걸쳐서 일정한 것이 바람직하다.
스프링의 상기 라운드형 정점(29)은 상기 제 2 면의 오목한 지역 또는 리세스(31)에 수용되는 것이 유리하며, 이는 스프링(15)을 제 2 면(25) 상의 적소에 유지하는데 도움이 된다.
상기 리세스(31)는 도 6의 저부에서 볼 수 있는, 스프링의 최대 신장에 대응하도록 성형된다. 따라서, 이 리세스(31)는 스프링(15)의 신장을 방해하지 않는다.
특히, 상기 리세스(31)는 스프링(15)의 최대 신장에 대응하는 반경으로 라운딩되며, 스트립(21)은 리세스(31)의 종방향 에지에 접선하고, 스프링(15)은 튜브(3)를 배터리(7)에 대해 최대 힘으로 가압한다.
상기 스프링 스트립(21)은 특히 도 6에 도시하듯이 편평할 수 있는 지지면 또는 지지 요소(11) 상에 가요적으로 장착되도록 설계된다.
상기 스프링 스트립(21)은 지지면(11) 상에서 이동 가능하도록 구성되는 두 개의 대향 폴드(33) 또는 레그를 포함한다.
상기 두 개의 대향 폴드(33)는 특히 도 3에 점선으로 도시되어 있듯이 지지면(11) 상에 가압되도록 의도된 가요성 러그(35)를 포함할 수 있다. 이 특징은 지지면(11) 상에서의 스프링(15)의 가요성을 증가시킨다.
이들 러그(35)는 스프링(15)의 가요성을 더 증가시키는 테이퍼진 단부(37)를 포함할 수 있다.
레그의 단부(39)는 지지면(11) 상에서의 그 운동을 촉진하기 위해 종방향으로 상향 만곡되고 라운딩되는 것이 유리하다. 스프링(15)에서의 고유 굴곡에 따라서, 레그(33)의 단부(39)는 특히 도 6에 도시하듯이 지지면(11) 상에서 더 멀리 이동하거나 함께 근접 이동할 수 있다.
특히 금속 재질의 상기 스프링 스트립(21)은 대략 0.1 내지 0.3 mm의 두께를 갖는다. 바람직하게, 이러한 스트립(21)은 0.15 내지 0.2 mm의 두께를 갖는다. 이러한 약간의 두께는 스트립에 그 가요성 특성을 부여한다.
상기 연결 요소(17)는 특히 상기 라운드형 정점(29)의 레벨에서 상기 스트립(21)의 대향 에지(41)의 양쪽에서 맞물리도록 구성된다. 따라서, 연결은 종래 기술에서와 같이 천공을 요구하지 않고, 실질적으로 횡방향이다.
상기 스프링 스트립(21)은 베이스(13)의 폭과 거의 동일한 폭인, 휴지 시의 대략 15 mm 내지 신장 시의 대략 25 mm의 폭에 걸쳐서 연신될 수 있다.
상기 연결 요소(17)는 여기에서 도 1 및 도 2에서 특히 명확히 알 수 있듯이 하나 이상의 후크형 맞물림 요소(43)를 포함하며, 바람직하게는 상기 압축 요소(15)를 그 양쪽에서 유지하는 두 개의 후크형 맞물림 요소(43)를 포함한다. 이들 후크형 요소(43)는 바람직하게 스트립의 라운드형 정점(29)의 레벨에서, 특히 스트립의 대향 단부(41)에 마련된다.
상기 두 개의 후크형 맞물림 요소(43)는 상호 동일한 것이 바람직하다. 그러나, 맞물림 요소는 예를 들어 길이와 단면 모두에서 상이한 설계의 것일 수 있다. 이들 맞물림 요소는 스프링의 탄성 휨 및 상기 분기부의 몰딩이 가능하도록 특히 스프링의 정점(29)으로부터 및 지지면(11)으로부터 이격되어 배치되는 후크 분기부(45)를 포함한다.
상기 후크는 특히 베이스(13)와 각각의 후크형 맞물림 요소(43), 특히 그 후크 분기부(45) 사이에 맞물리는 스프링의 폴드(33)의 단부(39)에 의해 회전에 의해 스프링(15)이 끼워지거나 제거될 수 있도록 베이스(13) 상에 배치된다.
유리하게, 스프링(15)은 스프링(15)을 특히 파지에 의해 베이스(13)에 체결하기 위해 후크형 맞물림 요소(43) 상에 약간 압축된다. 이 파지는 특히 상기 스트립(21)을 후크 분기부(45)의 대향 측방 에지(47)에 맞물림으로써 달성된다.
스프링(15)과 베이스(13)는 특히 장치의 길이 신장과 동일한 길이에 걸쳐서 상호 대면하여 배치되며, 스프링(15)은 특히 이 목적을 위해서 그 단부에 절취부를 가질 수 있다(도 3 참조).
상기 후크형 맞물림 요소 또는 요소들(43)은 바람직하게 재료, 특히 플라스틱 재료의 성형에 의해, 도 1 및 도 2에 도시하듯이 베이스(13)와 일체로 형성되는 것이 유리하다.
상기 후크형 맞물림 요소 또는 요소들(43)은 대안적으로 베이스(13)에 부착되어 장착될 수 있는 바, 예를 들면 후크형 맞물림 요소(43)로부터 돌출하여 배치되고 베이스(13) 내에 결합되며 특히 도 7 및 도 8에 도시하듯이 베이스(13)를 통해서 장착되는 클립-타입 후크(51)에 의해 베이스에 고정될 수 있다.
변형예로서, 상기 연결 요소(17)는, 스프링(15) 아래에서 신장될 수 있고 후크 분기부(45)의 단부에 부착되거나 도 9에 도시하듯이 베이스에 부착된 러그에 부착될 수 있는 탄성 스트랩(53)(도 10 참조)을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 교환기(5)와 교환기의 튜브(3)를 지지하는 전술한 복수의 지지 장치(1)의 조립체에 관한 것이다. 상기 교환기는 유리하게 배터리(7)에 대해 배치되도록, 특히 배터리의 냉각을 위해 배터리의 면(9)에 대해 적용되도록 구성된다.
장치 장착 방법은 매우 간단하다. 이는 특히 상기 스트립(21)을 회전에 의해 베이스(13)와 후크형 맞물림 요소(43) 사이에 맞물림으로써 특히 상기 압축 요소(15)를 베이스(13) 상에 장착하는 것으로 구성된다. 압축 요소는 분기부(45) 상에 파지되며 이는 장치의 그 설치를 위한 핸들링을 가능하게 한다.
열교환기(5)의 튜브(3)를 배터리의 면(9)에 대해 가압하기 위한 장치의 장착은 교환기의 튜브(3)를 그 각각의 지지 장치의 베이스의 상기 제 1 면(23) 상에 배치하는 단계, 및 인장 상태의 압축 요소(15)를 예를 들어 배터리의 중량 효과 하에 상기 지지 요소(11) 상에 적용하는 단계로 구성된다.
본 발명은 따라서 튜브, 특히 차량 열교환기의 튜브를 열교환 표면과 열접촉하도록 가압하기 위한 간단하고 확실한 해결책을 제공한다.

Claims (16)

  1. 차량 배터리의 냉각을 위해 차량 배터리(7)와 접촉하도록 구성된 열교환기(5)의 튜브(3)에 대한 지지 장치(1)에 있어서,
    상기 튜브(3)가 장착되도록 구성된 베이스(13), 상기 튜브(3)를 상기 배터리(7)에 대해 압축하기 위한 압축 요소(15), 및 상기 압축 요소(15)를 상기 베이스(13)에 연결하기 위한 하나 이상의 연결 요소(17)를 포함하며,
    상기 연결 요소(17)는 상기 베이스(13)와 대향하는 압축 요소(15)의 면(19)과 맞물리도록 구성되고, 상기 압축 요소(15)의 양쪽에서 상기 베이스(13)와 접촉하고,
    상기 베이스(13)는 상기 튜브(3)를 열절연된 방식으로 지지하도록 구성된 복수의 리브(27)를 구비한 제 1 면(23), 및 상기 압축 요소(15)가 가압될 때 그 위에 얹히도록 구성된 제 2 면(25)을 포함하고,
    상기 압축 요소(15)는 라운드형 정점(29)을 갖는 스프링 스트립(21)의 형태 또는 실질적으로 뒤집힌 홈통 형태의 스프링이고, 상기 스프링의 라운드형 정점(29)은 상기 제 2 면(25)의 오목한 지역 또는 리세스(31)에 수용되는
    지지 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 면(23, 25)은 상기 압축 요소(15)에 의해 제 1 면(23)에 인가되는 힘이 제 2 면(25)에 의해 튜브(3)에 직접 전달되도록 상호 대향하는
    지지 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링 스트립(21)은 지지면(11) 상에 가요적으로(flexibly) 장착되도록 구성되는
    지지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링 스트립(21)은 0.1 내지 0.3 mm의 두께를 갖는
    지지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 요소 또는 연결 요소들(17)은 상기 압축 요소(15)의 종방향 대향 에지(41)의 양쪽에서 맞물리도록 구성되는
    지지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결 요소 또는 연결 요소들(17)은 상기 압축 요소(15)를 상기 베이스(13)의 양쪽에서 유지하는 두 개의 후크형 맞물림 요소(43)를 포함하는
    지지 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 두 개의 후크형 맞물림 요소(43)는 스프링의 탄성 휨(elastic deflection)이 가능하도록 스프링의 정점(29)으로부터 이격되어 배치되는 분기부(45)를 포함하는
    지지 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 두 개의 후크형 맞물림 요소(43)는 상기 베이스(13)와 각각의 후크형 맞물림 요소(43) 사이에 맞물리는 스프링 에지에 의해 회전에 의해 스프링(15)이 끼워지거나 제거될 수 있도록 상기 베이스(13)에 마련되는
    지지 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 요소 또는 연결 요소들(17)과 상기 압축 요소(15)는 각각, 압축 요소(15)의 장착 시에 압축 요소(15)가 연결 요소 또는 연결 요소들(17) 상에 압축되어 압축 요소(15)를 베이스(13)에 체결하도록 구성되는
    지지 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 요소 또는 연결 요소들(17)은 상기 베이스(13)와 일체로 형성되는
    지지 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 요소 또는 연결 요소들(17)은 상기 베이스(13)에 부착되어 장착되는
    지지 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 요소 또는 연결 요소들(17)은 상기 압축 요소(15) 아래에서 연신될 수 있는 탄성 스트랩(53)을 포함하는
    지지 장치.
  15. 튜브(3)를 포함하는 열교환기와, 상기 튜브(3)를 지지하는 제 1 항, 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된, 복수의 지지 장치(1)의 조립체.
  16. 제 15 항에 기재된 조립체를 포함하는 배터리.
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