KR101947375B1 - 차량용 공기조화장치의 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 서로 이격되게 배치된 한 쌍의 헤더파이프들과, 상기 한 쌍의 헤더파이프들에 양단부가 삽입되고 상하방향으로 간격을 두고 서로 이격되게 적층 배치된 복수개의 튜브들과, 상기 튜브들 사이에 배치된 복수개의 방열핀들을 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기에 있어서, 상기 튜브와 방열핀의 전방에 배치되고, 복수개의 유동홀이 형성된 보호부재; 및 서 로 인접하는 상기 튜브들 사이에 형성된 이격 공간과 상기 보호부재의 유동홀에 압입되게 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부의 노출단부에 일체로 구비되고 상기 유동홀에 걸림 고정되는 헤드부를 포함하여, 상기 보호부재를 상기 튜브의 전방에 고정시키는 고정부재를 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기를 제공한다.
따라서 외부 이물질 등에 의한 충격으로부터 보호하여 열교환기의 성능저하를 방지할 수 있으며, 수명을 연장할 수 있으며 고정부재와 클립부를 통하여 열교환기에 설치가 용이하다.

Description

차량용 공기조화장치의 열교환기 {Heat Exchanger for an Air Conditioning System of a vehicle}

본 발명은 차량용 공기조화장치의 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이물질 충돌에 의한 파손을 방지할 수 있는 차량용 공기조화장치의 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공기조화장치의 열교환기는, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 유로를 구비하여 작동유체와 외기가 열교환 되도록 하는 것으로서, 각종 공조장치에 사용되며 사용조건에 따라 증발기, 응축기, 라디에이터, 히터코어 등 여러 가지 형식의 것이 사용되고 있다.

이 중 응축기는, 대한민국 등록특허 제0622446호는 압축기로부터 유출되는 고온 고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 응축시키는 역할을 하며, 이격 설치된 한 쌍의 헤더파이프와, 상기 한 쌍의 헤더파이프에 양단부가 삽입되며 서로 이격되게 적층 배치된 복수개의 튜브와, 상기 튜브 사이에 개재된 복수개의 방열핀을 포함하는 수액기 일체형 응축기를 개시한 바 있다.

그런데, 이러한 종래의 차량용 공기조화장치의 열교환기는, 차량의 전면에 배치되어 비포장 도로 및 산악도로 주행 시 돌과 같은 이물질이 튀어 오르면서 파손되거나 오염이 되어 성능을 저하시킴은 물론 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

본 발명은, 외부 이물질 등에 의한 충격으로부터 보호하여 파손을 방지하여 성능저하 및 수명단축을 방지할 수 있는 차량용 공기조화장치용 열교환기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 서로 이격되게 배치된 한 쌍의 헤더파이프들과, 상기 한 쌍의 헤더파이프들에 양단부가 삽입되고 상하방향으로 간격을 두고 서로 이격되게 적층 배치된 복수개의 튜브들과, 상기 튜브들 사이에 배치된 복수개의 방열핀들을 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기에 있어서, 상기 튜브와 방열핀의 전방에 배치되고, 복수개의 유동홀이 형성된 보호부재; 및 서 로 인접하는 상기 튜브들 사이에 형성된 이격 공간과 상기 보호부재의 유동홀에 압입되게 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부의 노출단부에 일체로 구비되고 상기 유동홀에 걸림 고정되는 헤드부를 포함하여, 상기 보호부재를 상기 튜브의 전방에 고정시키는 고정부재를 포함하고, 상기 보호부재의 양단부에 각각 일체로 구비되고, 상기 헤더파이프의 외주면에 착탈 가능하게 끼움 결합하는 클립부를 더 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기를 제공한다.

여기서, 상기 고정부재는, 상기 튜브의 재질보다 연질의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 끼움부는, 삽입단부로 갈수록 좁게 테이퍼진 형상인 것이 좋으며, 상기 이격 공간에 끼움결합 후 상기 이격 공간으로부터 이탈을 방지하도록, 삽입단부의 외측면에 하나 또는 복수개의 후크부를 구비할 수 있다. 또한, 상기 끼움부는, 살빼기부가 형성되는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 상기 클립부는, 상기 헤더파이프에 탄력적으로 끼움 결합되도록 탄성재질로 형성되고, 상기 헤더파이프의 외측면을 감싸되, 상기 헤더파이프 방향으로 휘어지게 형성될 수 있으며, 끼움결합 후 상기 헤더파이프의 이탈을 방지하도록 상기 헤더파이프를 감싸는 안착부를 구비할 수 있다. 나아가, 상기 클립부는, 상기 방열핀의 단부와 상기 헤더파이프 사이에 밀착되게 압입 삽입되고, 테이퍼지게 형성된 돌기부를 구비하는 이탈방지용 끼움핀을 더 포함한다.

또한, 상기 보호부재는, 상기 유동홀이 일정 패턴으로 형성되어 있되, 상기 유동홀은 상기 튜브들 사이에 형성된 이격 공간에 대응하여 형성될 수 있으며, 공기의 저항을 적게 받기 위하여 전면 형상이 유선형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 차량용 공기조화장치의 열교환기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 외부 이물질 등에 의한 충격으로부터 보호하여 열교환기의 성능저하를 방지할 수 있으며, 수명을 연장할 수 있다.

둘째, 고정부재와 클립부를 통하여 열교환기에 설치가 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기조화장치의 열교환기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 고정부재를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 클립부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 헤더파이프에 결합하는 클립부를 나타내는 평단면도이다.
도 5는 도 1의 클립부에 구비되는 안착부를 나타내는 평단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기조화장치의 열교환기를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 고정부재를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 클립부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1의 헤더파이프에 결합하는 클립부를 나타내는 평단면도이며, 도 5는 도 1의 클립부에 구비되는 안착부를 나타내는 평단면도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 공기조화장치의 열교환기(700)는, 한 쌍의 헤더파이프(110,120)들과, 복수개의 튜브(200)들과, 방열핀(300)과, 보호부재(400)와, 고정부재(500)를 포함한다.

상기 헤더파이프(110,120)들은 수직한 방향으로 세워져 서로 이격되게 배치되어 있다. 상기 튜브(200)들은 상기 한 쌍의 헤더파이프(110,120)들에 양단부가 삽입되고 상하방향으로 간격을 두고 서로 이격되게 적층 배치되어 있으며, 내부로 냉매가 유동할 수 있는 구조로 되어 있다.

상기 방열핀(300)은 상기 튜브(200)들 사이사이에 배치되어 방열효율을 향상시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 헤더파이프(110,120), 튜브(200) 및 방열핀(300)에 대한 상세한 설명은 공지의 열교환기에 대응되는 구성과 유사하므로 생략하기로 한다. 그리고 미설명부호 130은 리시버 드라이어를 나타낸다.

상기 보호부재(400)는, 상기 튜브(200)와 방열핀(300)의 전방에 배치되며 복수개의 유동홀(410)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 유동홀(410)은 일정 패턴으로 형성되어 메쉬타입(Mesh type)으로 이루어져 있되, 상기 튜브(200)와 방열핀(300)으로 유입되는 풍량 저감으로 인한 차량의 냉방성능 저하를 방지하도록, 상기 튜브(200)들 사이에 형성된 이격 공간(피치;Pitch;210)에 대응하여 형성되어 있다.

또한, 상기 보호부재(400)는, 전면으로부터 불어오는 공기의 저항을 적게 받기 위하여 전면 형상이 유선형(도 3참조)으로 형성되어 있으며, 이러한 유선형으로는 원형 또는 타원형 등 다양한 형상이 적용될 수 있다.

나아가, 상기 보호부재(400)는 상기 튜브(200)와 방열핀(300)의 전방면적에 대하여 전체 또는 일부분으로 할 수 있으며, 바람직하게는 도시된 바와 같이 튜브(200)와 방열핀(300)의 하측 일부분을 보호하도록 할 수 있지만 이에 한정하지는 않는다.

한편, 상기 보호부재(400)는, 상기 튜브(200)와 방열핀(300)에 용이하게 설치가 가능하고, 차량의 진동에도 상기 보호부재(400)가 이탈하지 않도록 하기 위한 클립부(600)를 포함한다. 상기 클립부(600)는, 상기 보호부재(400)의 양단부에 각각 구비되어 상기 헤더파이프(110,120)의 외주면에 착탈 가능하게 끼움 결합한다. 이러한 클립부(600)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 고정부재(500)는, 서로 인접하는 상기 튜브(200)들 사이에 형성된 이격 공간(210)과 상기 보호부재(400)의 유동홀(410)에 압입되도록 동시에 끼워져 상기 보호부재(400)를 상기 튜브(200)의 전방에 고정시키는 역할을 한다.

여기서, 상기 고정부재(500)는 상기 보호부재(400)와 고정결합 되는 구조가 아니라 독립적으로 구성되어 있기 때문에, 전체적인 구조가 간단하고 제작이 편리하며, 설치가 용이하고, 작업자가 상기 보호부재(400)의 다양한 크기 형상 등에 따라 그 개수 및 최적의 고정위치를 선택할 수 있기 때문에 상기 보호부재(400)를 상기 튜브(200)의 전방에 신뢰성 있게 고정할 수 있다.

한편, 상기 보호부재(400)의 길이가 일정사이즈 이상이 되면 상기 보호부재(400)의 처짐이나 차량의 진동에 따라 보호부재(400)가 전후 방향으로 흔들리면서 보호부재(400)와 튜브(200) 간에 반복적인 충돌이 이루어져 래틀성 노이즈(Rattle noise)가 발생하게 된다. 하지만, 상기 고정부재(500)는 상기 보호부재(400)와 상기 이격 공간(210)에 동시에 압입되게 끼워지는 구조이기 때문에, 이러한 래틀성 노이즈를 방지할 수 있다. 여기서, 상기 고정부재(500)는 상기 이격 공간(210)에 압입되어 고정될 뿐만 아니라 튜브(200)들 사이의 방열핀(300)들에 의해 고정되고 이탈이 방지될 수 있다.

이하 도 2를 참조하여 상기 고정부재(500)에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

상기 고정부재(500)는, 끼움부(510)와, 헤드부(520)를 포함한다. 상기 끼움부(510)는 상기 이격 공간과 상기 유동홀(410)에 끼워지는 부분으로, 삽입 시 정확한 위치에 용이하게 삽입될 수 있도록 삽입단부로 갈수록 좁게 테이퍼진 형상으로 되어 있다. 도면에서, 상기 끼움부(510)는 소재절감 및 후술되는 후크부(511)의 탄력 등을 위하여 플레이트형상으로 되어 있으나, 이는 일 실시예로 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 실시예가 가능하다.

한편, 상기 끼움부(510)는, 삽입된 후 방열핀(300) 또는 튜브(200)로부터 이탈되지 않도록, 삽입단부의 외측면에 하나 또는 복수개의 후크부(511)를 구비한다. 상기 후크부(511)는 압입은 용이하게 하고 이탈은 방지할 수 있도록 압입방향과 반대방향으로 돌출되게 형성되어 있다. 도면에서 상기 후크부(511)는 상기 끼움부(510)의 외측면에 2개가 형성된 것을 실시예로 나타내었지만, 이는 일 실시예로 끼움부(510)의 형상 및 방열핀(300) 및 튜브(200)의 형상에 대응하여 다양한 실시예가 적용가능함은 물론이다.

나아가, 상기 끼움부(510)는 살빼기부(512)가 관통되게 형성되어 있다. 상기 살빼기부(512)는 상기 후크부(511)가 형성된 부분의 내측에 형성되어, 상기 끼움부(510)를 삽입 시 상기 후크부(511)가 형성된 부분이 탄력을 갖도록 함으로써, 사용자가 상기 끼움부(510)를 용이하게 삽입 및 분리할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이와 더불어, 상기 살빼기부(512)는 상기한 효과 외에 소재를 절감할 수 있어 경제적이고 중량을 저감시키는 효과를 제공할 수 있다.

상기 헤드부(520)는, 상기 끼움부(510)의 노출단부에 일체로 구비되고, 상기 보호부재(400)의 유동홀(410)에 걸려 상기 끼움부(510)의 삽입깊이를 한정하는 역할을 한다. 또한 상기 헤드부(520)는, 삽입 후 상기 보호부재(400)를 상기 튜브(200) 방향으로 밀착되게 함으로써 상기 보호부재(400)가 흔들리지 않고 상기 튜브(200)의 전방에 견고하게 위치하도록 한다. 여기서, 상기 헤드부(520)는, 상기 유동홀(410)의 형상과 대응되는 걸림홈(미도시)을 형성하여, 상기 보호부재(400)를 더욱 상기 튜브(200)의 전방에 흔들리지 않고 위치시킬 수 있다.

한편, 상기 고정부재(500)는, 상기 이격 공간(210)에 압입 시 상기 튜브(200)의 손상을 방지하고 효과적으로 압입 고정하기 위하여 상기 튜브(200)의 재질보다 연질의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 가령, 상기 고정부재(500)는, 일반적으로 알루미늄으로 형성되는 튜브(200)보다 연질의 수지계열의 재질로 적용할 수 있지만 이에 한정하지는 않는다.

이하는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 상기 보호부재(400)의 양측에 구비되는 클립부(600)에 대하여 살펴보기로 한다.

도 3을 참조하면, 상기 클립부(600)는, 탄성 재질 또는 탄성체구조로 이루어져 상기 헤더파이프(110,120)의 외주면에 탄력적으로 끼움 결합된다.

도 4를 참조하면, 상기 클립부(600)는, 상기 헤더파이프(110,120)의 외측면을 감싸되, 상기 헤더파이프(110,120) 외주면의 제품 공차에 대응하여 상기 헤더파이프(110,120)에 견고하게 끼워지도록 단부가 상기 헤더파이프(110,120) 방향으로 휘어지게 형성되어 있다.

또한, 도 5를 참조하면 상기 클립부(600)는, 상기 헤더파이프(110,120)로부터 이탈을 방지하도록, 단부에 상기 헤더파이프(110,120)의 하측까지 감싸는 안착부(610)가 구비되어 있다.

이와 더불어, 상기 클립부(600)는, 상기 방열핀(300)의 단부와 상기 헤더파이프(110,120) 사이에 밀착되게 압입 삽입되어 상기 헤더파이프(110,120)를 지지하고 상기 보호부재(400)의 이탈을 방지하기 위한 끼움핀(620)을 구비한다.

상기 끼움핀(620)은 상기 방열핀(300)의 단부와 상기 헤더파이프(110,120) 사이에 압입되게 끼워져, 헤더파이프(110,120)와 일정공차가 발생 하더라도 상기 헤더파이프(110,120)를 강제적으로 눌러 고정되므로 상기 클립부(600)의 이탈을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 끼움핀(620)은, 치수편차 및 공차 등을 흡수할 수 있도록 헤더파이프(100,120)와 대면하는 측면에 테이퍼지게 확장된 돌기부(622)가 형성되어 있다.

상기 클립부(600)는, 상기 보호부재(400)와 일체로 형성될 수 있으며, 나아가 상기 끼움핀(620)과 안착부(610) 등도 상기 보호부재(400)와 일체로 형성되어 하나의 몸체로 제조될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

110,120... 헤더파이프 130... 리시버 드라이어
200... 튜브 210... 이격공간
300... 방열핀 400... 보호부재
410... 유동홀 500... 고정부재
510... 끼움부 511... 후크부
512... 살빼기부 520... 헤드부
600... 클립부 610... 안착부
620... 끼움핀 622... 돌기부
700... 열교환기

Claims (11)

1. 서로 이격되게 배치된 한 쌍의 헤더파이프들과, 상기 한 쌍의 헤더파이프들에 양단부가 삽입되고 상하방향으로 간격을 두고 서로 이격되게 적층 배치된 복수개의 튜브들과, 상기 튜브들 사이에 배치된 복수개의 방열핀들을 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기에 있어서,
   상기 튜브와 방열핀의 전방에 배치되고, 복수개의 유동홀이 형성된 보호부재; 및
   서로 인접하는 상기 튜브들 사이에 형성된 이격공간과 상기 보호부재의 유동홀에 압입되게 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부의 노출단부에 일체로 구비되고 상기 유동홀에 걸림 고정되는 헤드부를 포함하여, 상기 보호부재를 상기 튜브의 전방에 고정시키는 고정부재를 포함하고,
   상기 보호부재의 양단부에 각각 일체로 구비되고, 상기 헤더파이프의 외주면에 착탈 가능하게 끼움 결합하는 클립부를 더 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부재는,
   상기 튜브의 재질보다 연질의 재료로 이루어진 차량용 공기조화장치의 열교환기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 끼움부는,
   삽입단부로 갈수록 좁게 테이퍼진 형상인 차량용 공기조화장치의 열교환기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 끼움부는,
   상기 이격공간에 끼움결합 후 상기 이격공간으로부터 이탈을 방지하도록, 삽입단부의 외측면에 하나 또는 복수개의 후크부를 구비하는 차량용 공기조화장치의 열교환기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 끼움부는, 살빼기부가 형성된 차량용 공기조화장치의 열교환기.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 클립부는,
   상기 헤더파이프에 탄력적으로 끼움 결합되도록 탄성재질로 형성되고,
   상기 헤더파이프의 외측면을 감싸되, 상기 헤더파이프 방향으로 휘어지게 형성된 차량용 공기조화장치의 열교환기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 클립부는,
   끼움결합 후 상기 헤더파이프의 이탈을 방지하도록 상기 헤더파이프를 감싸는 안착부를 구비하는 차량용 공기조화장치의 열교환기.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 클립부는,
   상기 방열핀의 단부와 상기 헤더파이프 사이에 밀착되게 압입 삽입되고, 테이퍼지게 형성된 돌기부를 구비하는 이탈방지용 끼움핀을 더 포함하는 차량용 공기조화장치의 열교환기.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호부재는,
    상기 유동홀이 일정 패턴으로 형성되어 있되, 상기 유동홀은 상기 튜브들 사이에 형성된 이격공간에 대응하여 형성된 차량용 공기조화장치의 열교환기.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호부재는,
    공기의 저항을 적게 받기 위하여 전면 형상이 유선형인 차량용 공기조화장치의 열교환기.

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