KR19980032700U - heat transmitter - Google Patents
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Abstract
자동차의 공기조화시스템에 적용되는 히터 코아(heater core) 또는 콘덴서(condencer)에서 사용되는 열교환기의 파이프 결합구조에 관하여 개시한다. 이 열교환기는, 복수개의 튜브의 단부가 지지되는 헤더에 결합되어 유체통로를 형성하는 탱크와, 그 단부가 상기 탱크에 형성된 삽입홀에 삽입되는 1개 또는 2 이상의 파이프를 구비하고, 상기 파이프 단부의 위쪽에 형성된 돌기형상의 접합부가 상기 삽입홀의 주위 상면에 접촉하여 브레이징 결합되는 열교환기에 있어서, 상기 삽입홀에는 지지돌기가 형성되고, 상기 파이프의 접합부 아래쪽에는 상기 지지돌기에 대응하는 지지홈이 형성된다. 이와 같은 열교환기는, 파이프를 탱크에 임시고정하기 위하여 예비용접 등과 같은 공정이 필요하지 않으므로, 공정이 단순해지고 생산성이 증가한다는 이점이 있다.Disclosed is a pipe coupling structure of a heat exchanger used in a heater core or a condenser applied to an air conditioning system of an automobile. The heat exchanger includes a tank coupled to a header on which end portions of a plurality of tubes are supported to form a fluid passage, and one or two or more pipes whose ends are inserted into insertion holes formed in the tank. In a heat exchanger in which a protruding joining portion formed at an upper portion is brazed by contacting a peripheral upper surface of the insertion hole, a support protrusion is formed in the insertion hole, and a support groove corresponding to the support protrusion is formed below the joining portion of the pipe. . Since such a heat exchanger does not require a process such as pre-welding in order to temporarily fix the pipe to the tank, there is an advantage that the process is simplified and productivity is increased.
Description
본 고안은 열교환기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자동차의 공기조화시스템에 적용되는 히터 코아(heater core) 또는 콘덴서(condencer)에서 사용되는 열교환기의 파이프 결합구조에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a pipe coupling structure of a heat exchanger used in a heater core or a condenser applied to an air conditioning system of an automobile.
통상적으로 각종 열교환기는 열교환 매체의 특성 및 사용 압력에 따라 휜 튜브 타입(fin tube type), 서펜 타입(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 종류의 것이 있다.In general, various heat exchangers are classified into various types such as fin tube type, serpentine type, drone cup type, and parallel flow type depending on the characteristics of the heat exchange medium and the working pressure. There is a thing.
이러한 열교환기는 대부분, 열교환 매체를 방열 휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열휜의 표면과 접촉되는 유동공기와 열교환이 이루어지도록 되어 있다.In most of these heat exchangers, the heat exchange medium is allowed to pass through the inside of the tube in contact with the heat dissipation fin to exchange heat with the flow air contacting the tube and the surface of the heat dissipation fin.
도 1a는 상술한 열교환기 중 주로 히터 코아에서 사용되는 종래 열교환기의 일 에를 도시한 것이고, 도 1b는 도 1a의 열교환기의 파이프 결합부(A-A)에 대한 단면도이다.FIG. 1A illustrates one of the heat exchangers of the related art, which is mainly used in a heater core, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a pipe joint A-A of the heat exchanger of FIG. 1A.
종래의 열교환기(10)를 설명하면, 상하부 헤더(11)(110g)에 상호 이격되는 복수개의 튜브(12) 양단부가 고정 설치되고, 상기 상부헤더(11) 및 하부헤더(11')에는 상부탱크(13) 및 하부탱크(14)가 결합되고, 상기 헤더 및 탱크에 의하여 형성된 공간에 배플(15)이 설치된다. 상기 상부탱크(13)에는 열교환 매체 주입구)및 토출구를 형성하는 2개의 파이프(17)가 결합된다.Referring to the conventional heat exchanger 10, both ends of the plurality of tubes 12 spaced apart from each other are fixedly installed on the upper header 11 (110g), the upper header 11 and the lower header 11 'is upper The tank 13 and the lower tank 14 are coupled, and a baffle 15 is installed in the space formed by the header and the tank. The upper tank 13 is combined with two pipes 17 forming a heat exchange medium inlet) and a outlet.
그리고 상기 상부탱크(13)의 상면에는 2개의 삽입홀(13a)이 형성되고, 상기 각 파이프(17)의 단부에는 환형의 돌기(18)가 설치된다. 상기 파이프(17)의 단부(17a)는 상기 탱크(13)의 홀(13a)에 삽입되고, 상기 파이프의 돌기(18)가 상기 탱크 홀(13a)의 주위(13b)에 접촉된다.In addition, two insertion holes 13a are formed in an upper surface of the upper tank 13, and annular protrusions 18 are provided at ends of the pipes 17. The end 17a of the pipe 17 is inserted into the hole 13a of the tank 13, and the projection 18 of the pipe is in contact with the circumference 13b of the tank hole 13a.
이와 같이 탱크(13)와 파이프(17)를 결합하기 위해서는, 탱크(13)의 삽입홀(13a)에 파이프(17)의 단부(17a)를 삽입하고, 브레이징로에 이송하여 접촉부(13b)를 브레이징하여 결합하게 된다.Thus, in order to couple the tank 13 and the pipe 17, the end part 17a of the pipe 17 is inserted in the insertion hole 13a of the tank 13, it transfers to a brazing furnace, and contacts the contact part 13b. Brazed to join.
그러나 탱크(13) 및 파이프(17)를 브레이징로에 이송하는 과정에서, 탱크(13)와 파이프(17)의 접촉부(13b)가 흔들림 등에 의하여 원래 위치를 벗어날 위험성이 존재한다. 이를 방지하기 위하여 종래에는 파이프와 탱크를예비용접하거나, 파이프의 결합부를 내부로부터 확대시켜서 탱크에 임시 고정시키는 공정이 더 필요하였다.However, in the process of transferring the tank 13 and the pipe 17 to the brazing furnace, there is a risk that the contact portion 13b of the tank 13 and the pipe 17 deviates from the original position by shaking. In order to prevent this, conventionally, a process of preliminarily contacting the pipe and the tank or expanding the joint of the pipe from the inside to temporarily fix the tank is necessary.
이상의 설명에서와 같이 상기와 같은 종래의 열교환기는 파이프를 탱크에 임시고정하는 공정이 더 추가되므로, 작업공수가 증가하여 생산성이 떨어지고, 임시고정하는 공정상에서 파이프에 손상이 일어나 제품의 신뢰성이 저하된다는 문제점이 발생하였다.As described above, since the conventional heat exchanger further includes a process of temporarily fixing a pipe to a tank, productivity increases due to increased workmanship, and damage to the pipe occurs in a process of temporarily fixing the product, thereby reducing reliability of the product. A problem occurred.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파이프와 탱크의 브레이징전에 흔들림 방지를 위하여 임시고정수단이 필요하지 않도록 파이프와 탱크의 형상 및 결합구조가 개선된 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide a heat exchanger having an improved shape and coupling structure of the pipe and tank so that a temporary fixing means is not necessary to prevent shaking before brazing the pipe and the tank. have.
도 1a는 종래의 열교환기의 개략적 사시도,1a is a schematic perspective view of a conventional heat exchanger,
도 1b는 도 1a의 A-A부 단면도,Figure 1b is a cross-sectional view of the A-A section of Figure 1a,
도 2는 본 고안에 따른 열교환기의 일 실시예에 대한 개략적 사시도,2 is a schematic perspective view of an embodiment of a heat exchanger according to the present invention;
도 3은 도 2의 B-B부 단면도,3 is a sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 4는 도 2의 열교환기의 탱크와 파이프의 분리 사시도,4 is an exploded perspective view of a tank and a pipe of the heat exchanger of FIG. 2;
도 5는 본 고안에 따른 열교환기의 다른 실시예에 대한 탱크와 파이프 결합부의 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view of the tank and pipe joint for another embodiment of the heat exchanger according to the present invention.
도면의주요부분에대한부호의설명Explanation of symbols on the main parts of the drawing
21...상부헤더23...상부탱크21 Top header 23 Top tank
27...파이프28...접합부27 ... pipe 28 ... junction
29...지지홈30...지지돌기29.Support groove 30 ... Support protrusion
40...삽입홀40.Inlet hole
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 열교환기는, 복수개의 튜브의 단부가 지지되는 헤더에 결합되어 유체통로를 형성하는 탱크와, 그 단부가 상기 탱크에 형성된 삽입홀에 삽입되는 1개 또는 2 이상의 파이프를 구비하고, 상기 파이프 단부의 위쪽에 형성된 돌기형상의 접합부가 상기 삽입홀의 주위 상면에 접촉하여 브레이징 결합되는 열교환기에 있어서, 상기 삽입홀에는 지지돌기가 형성되고, 상기 파이프의 접합부 아래쪽에는 상기 지지돌기에 대응하는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the present invention for achieving the above object, the tank is coupled to the header is supported by the end of the plurality of tubes to form a fluid passage, and one or two end is inserted into the insertion hole formed in the tank A heat exchanger having the above pipe and having a projection-shaped joint formed above the pipe end in contact with a circumferential upper surface of the insertion hole, wherein the support hole is formed in the insertion hole, and below the junction of the pipe. Characterized in that the support groove corresponding to the support protrusion is formed.
상기 지지돌기는 상기 삽입홀의 가장지리로부터 중심을 향하여 소정길이만큼 연장되고, 상기 삽입홀의 원주를 따라 복수개가 형성된 것이 바람직하다.Preferably, the support protrusion extends from the edge of the insertion hole toward the center by a predetermined length, and a plurality of the support protrusions are formed along the circumference of the insertion hole.
상기 각 지지돌기 단부가 상기 탱크의 내측으로 소정의 깊이로 굴곡되어 상기 지지홈에 상기 지지돌기의 단부 모서리가 맞물리는 것이 바람직하다.Preferably, the end portions of the support protrusions are bent to a predetermined depth into the tank to engage the end edges of the support protrusions with the support grooves.
상기 지지돌기의 굴곡부 주위에 지지돌기의 길이방향과 수직으로 연장되는 수평슬롯이 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that a horizontal slot is formed around the bent portion of the support protrusion and extends perpendicularly to the longitudinal direction of the support protrusion.
상기 파이프의 접합부와 지지홈 사이가 상기 지지돌기의 단부 형상에 대응하여 유선형으로 연장되는 것이 바람직하다.It is preferable that the connection portion of the pipe and the support groove extend in a streamlined shape corresponding to the end shape of the support protrusion.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 열교환기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a heat exchanger according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안에 따른 열교환기의 일예를 도시한 사시도이고, 도 3은 도2의 파이프 결합부의 단면도이며, 도 4는 도 2의 파이프와 탱크에 대한 분리 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing an example of a heat exchanger according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the pipe coupling of Figure 2, Figure 4 is an exploded perspective view of the pipe and the tank of Figure 2.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 열교환기에는 상하부 헤더(21)(210g)가 설치되고, 이 상하부헤더(21)(21') 사이에 상호 이격되는 복수개의 튜브(22) 양단부가 고정 설치된다. 상부 헤더(21) 및 하부헤더(21')에는 각각 상부탱크(23)와 하부탱크(24)가 결합되고, 그 내부에는 배플(25)이 설치된다. 그리고 상기 상부탱크(23)의 상면에는 열교환 매체 주입구 및 토출구를 형성하는 2개의 파이프(27)가 결합된다.As illustrated, the heat exchanger of the present embodiment is provided with upper and lower headers 21 and 210g, and both ends of the plurality of tubes 22 spaced apart from each other between the upper and lower headers 21 and 21 'are fixedly installed. An upper tank 23 and a lower tank 24 are coupled to the upper header 21 and the lower header 21 ', respectively, and a baffle 25 is installed therein. And the upper surface of the upper tank 23 is coupled to the two pipes 27 forming the heat exchange medium inlet and outlet.
탱크와 파이프의 결합을 위하여, 상기 탱크(23)에는 2개의 원형으로 형성되는 삽입홀(40)이 설치되고, 이 각 삽입홀(40)에 복수개의 지지돌기(30)가 설치된다. 이 지지돌기(30)는 원형의 삽입홀(40)의 가장자리에서부터(40a) 그 중심을 향하여 소정길이로 연장된다. 그리고 이러한 지지돌기(30)는 삽입홀(40)의 원주를 따라 소정간격으로 복수개가 형성되어 있다. 상기 복수개의 지지돌기(30) 중 서로 마주보는 지지돌기 끝단 사이의 거리가 상기 파이프(27)의 반지름보다 약간 작게 형성되도록 한다.In order to couple the tank and the pipe, the tank 23 is provided with two circularly formed insertion holes 40, and each of the insertion holes 40 is provided with a plurality of support protrusions 30. The support protrusion 30 extends a predetermined length toward the center 40a from the edge of the circular insertion hole 40. In addition, a plurality of such support protrusions 30 are formed at predetermined intervals along the circumference of the insertion hole 40. The distance between the ends of the support protrusions facing each other among the plurality of support protrusions 30 is formed to be slightly smaller than the radius of the pipe 27.
또한 상기 지지돌기(30)의 단부(30a)는 아래쪽으로(파이프가 삽입되는 방향) 소정의 깊이로 굴곡된다. 그리고 상기 굴곡부(30b)의 주위에 지지돌기(30)의 길이방향과 수직으로 수평슬롯(30c)이 연장된다.In addition, the end portion 30a of the support protrusion 30 is bent downward (the direction in which the pipe is inserted) to a predetermined depth. The horizontal slot 30c extends perpendicularly to the longitudinal direction of the support protrusion 30 around the curved portion 30b.
상기 탱크의 삽입홀(40)에 결합되는 파이프(27)의 단부의 상부에는 환형의 돌기 형상으로 된 접합부(28)가 형성된다. 상기 파이프(27)의 단부가 상기 탱크(23)의 홀(40)에 삽입되면, 상기 파이프(27)의 접합부(28)는 상기 탱크(23)의 삽입홀(40) 형성부 상면 주위에 접촉됨으로써, 파이프(27)가 탱크(23)에 지지되게 된다.An upper portion of an end portion of the pipe 27 coupled to the insertion hole 40 of the tank is formed with a joint 28 having an annular protrusion. When the end of the pipe 27 is inserted into the hole 40 of the tank 23, the junction 28 of the pipe 27 is in contact with the upper surface of the insertion hole 40 forming portion of the tank 23 As a result, the pipe 27 is supported by the tank 23.
상기 파이프의 접합부(28) 아래쪽에는 파이프(27) 원주를 따라 U형 또는 V형의 지지홈(29)이 형성되어 있어서, 이 지지홈(29)에 상기 지지돌기(40)가 맞물리게 된다. 그리고 상기 파이프(27)의 하부 끝단(27a)은 탱크 삽입홀(40)의 내부로 삽입되므로, 상기 지지돌기(30)에 의하여 형성되는 원의 반지름보다 더 작은 반지름을 가지게 된다. 그러나 상기 지지홈(29)과 파이프의 하부끝단(27a) 사이(27b)는 지지돌기(30)에 억지끼워 삽입되도록 바깥쪽으로 볼록하게 형성된다.The support grooves 40 of the U or V shape are formed along the circumference of the pipe 27 so that the support protrusions 40 engage with the support grooves 29. In addition, since the lower end 27a of the pipe 27 is inserted into the tank insertion hole 40, the lower end 27a of the pipe 27 has a smaller radius than the radius of the circle formed by the support protrusion 30. However, between the support groove 29 and the lower end (27a) of the pipe (27b) is formed to be convex outwardly so as to be inserted into the support protrusion (30).
이하에서 상기와 같은 구성을 구비한 본 실시예에 따른 열교환기의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the heat exchanger according to the present embodiment having the configuration as described above will be described.
열교환기의 탱크(23)와 파이프(27)를 브레이징 조립하기 위하여, 파이프(27)의 단부를 탱크(23)의 삽입홀(40)에 삽입한다. 이 경우에 파이프 삽입력에 의하여 파이프(27)의 하부끝단(27a)과 지지홈(29) 사이의 볼록한 부위(27b)가 지지돌기(30)의 단부(30a)를 아랫방향으로 밀면서 전진한다. 이 전진운동에 의하여 결국 파이프(27)의 지지홈(29)에 지지돌기(30) 단부(30a)의 상부모서리가 걸려서, 파이프(27)가 탱크(23)에 단단히 위치 고정된다. 상기 지지돌기(30)에 형성된 슬롯(30b)은 지지돌기 굴곡부(30c)의 강성을 감소시켜, 파이프(27)가 용이하게 삽입되도록 하는 기능을 가진다.In order to braze the tank 23 and the pipe 27 of the heat exchanger, the end of the pipe 27 is inserted into the insertion hole 40 of the tank 23. In this case, the convex part 27b between the lower end 27a of the pipe 27 and the support groove 29 advances by pushing the end 30a of the support protrusion 30 downward by the pipe insertion force. As a result of this forward movement, the upper edge of the end portion 30a of the support protrusion 30 is caught in the support groove 29 of the pipe 27, so that the pipe 27 is firmly fixed to the tank 23. The slot 30b formed in the support protrusion 30 has a function of reducing the rigidity of the support protrusion bent portion 30c so that the pipe 27 is easily inserted.
이와 같이 탱크 삽입홀(40)에 고정된 파이프(27)는 브레이징로에로 이송되어 상기 접합부(28)가 탱크(23)의 삽입홀(40) 형성부 주위에 브레이징된다.The pipe 27 fixed to the tank insertion hole 40 is transferred to the brazing furnace so that the joint 28 is brazed around the insertion hole 40 forming part of the tank 23.
도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 실시예의 파이프 접합부 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a pipe joint of another embodiment of a heat exchanger according to the present invention.
본 실시예에 따른 열교환기는 도 2에 도시된 바와 동일한 구성을 가지므로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.Since the heat exchanger according to the present embodiment has the same configuration as shown in FIG. 2, the description of the same components is omitted.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 열교환기의 파이프(27)는 그 접합부(28)와 지지홈(29) 사이(27c)가 상기 지지돌기(23)의 굴곡부(30b) 형상에 대응하도록, 유선형으로 연장된다. 따라서 본 실시예의 열교환기는 도 3에 도시된 실시예와는 달리, 브레이징되는 파이프의 접합부(28)와 탱크의 지지돌기(30) 사이에 공간이 존재하지 않는다. 이와 같은 열교환기는 브레이징부가 넓어져서 용접부의 강도가 강해지고, 용접부의 응력집중이 완화된다는 이점이 있다.As shown in FIG. 5, the pipe 27 of the heat exchanger of the present embodiment has a connection between the junction 28 and the support groove 29 so that the 27c may correspond to the shape of the bent portion 30b of the support protrusion 23. , Streamlined. Thus, unlike the embodiment shown in Figure 3, the heat exchanger of the present embodiment, there is no space between the joint portion 28 of the brazed pipe and the support protrusion 30 of the tank. Such a heat exchanger has the advantage that the brazing portion is widened to increase the strength of the weld portion and the stress concentration of the weld portion is alleviated.
상기의 실시예는 자동차의 공조시스템에서 사용되는 히터 코아에 대한 것이나, 콘덴서 등과 같은 부품에 대하여도 동일한 설명이 가능하다.The above embodiment is related to the heater core used in the air conditioning system of the automobile, but the same description can be made for components such as a capacitor.
본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균동한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and other equivalent embodiments are possible.
이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 열교환기는, 파이프를 탱크에 임시고정하기 위하여 예비용접 등과 같은 공정이 필요하지 않으므로, 공정이 단순해지고 생산성이 증가할 뿐만 아니라, 제품에 필요없는 흠이 생길 위험성이 감소한다는 이점이 있다.As described above, the heat exchanger according to the present invention does not require a process such as pre-welding in order to temporarily fix the pipe to the tank, thereby simplifying the process and increasing productivity, and there is a risk of unnecessary defects in the product. There is an advantage to decrease.
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1996
- 1996-12-04 KR KR2019960045585U patent/KR19980032700U/en not_active Application Discontinuation
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