KR19980059203U - 열 교환기용 씰 장치 - Google Patents

Abstract

자동차에 사용되는 열 교환기용 씰 장치 (Seal apparatus) 가 제시되어 있다. 씰 장치는 강성 재료로 이루어진 페쇄 루프 (29) 를 포함하고 루프는 열 교환기 (12) 의 각 면과 접촉하는 구조의 네 개의 거의 직교하는 가장자리 (28, 30, 32, 34) 를 한정한다. 연성 재료인 밀봉 부재 (27) 는 폐쇄 루프의 외부 표면 (21) 에 부착되고, 열 교환기를 보유하고 있는 하우징의 벽과 밀봉되게 맞물려 결합된다. 루프는 폐쇄 루프에 일체로 형성되어 자리잡고 열 교환기와 미리 정해진 관계로 밀봉 장치를 보유하는 다수의 위치핀을 포함한다.

Description

열 교환기용 씰 장치

본 고안은 일반적으로 열 교환기에 관한 것인데, 좀 더 정확하게는 따뜻한 공기가 열 교환기 주위를 통과하지 못 하도록 열 교환기를 둘러싸는 씰 (Seal) 에 관한 것이다.

자동차 산업에서 증발기와 같은 열 교환기는 일반적으로 자동차의 조수석 또는 운전석의 케이싱에 장착된다. 특히 씰은 케이싱내에 응축을 일으키는 열 교환기의 주위를 따뜻한 공기가 통과하지 못 하도록 하고, 누출 공기에 의해 발생되는 노이즈 차단을 위해 열 교환기 코어를 둘러싼다. 활성화 된 공기 조절 시스템이 이 응축물을 자동차의 조수석으로 보낸다. 명백하게 이것은 바람직하지 못한 결과이고, 열 교환기 코어 주위로 응축물이 갑작스럽게 발생하거나 형성되는 것을 막기 위해 열 교환기 주위를 잘 밀봉하는 방법들이 제안되고 있다. 예를 들어 본 고안의 양수인과 동일한 포드 모터 컴퍼니 (Ford Motor Company) 에 양도된 미국특허 5,372,184 호는 자동차의 라디에이터를 둘러싸는 한 씰을 제시하고 있다. 씰은 열 교환기가 케이싱내에 장착되기 전에 열 교환기에 결합되는 폐쇄된 발포 쎌 물질로 이루어진 폐쇄 루프를 구비한다. 이런 디자인 형태는 씰이 교환기 주위로 적절히 배치되도록 여분의 작동을 필요로 하기 때문에 장착시 많은 어려움이 따른다. 그런 문제에 있어 한 해결책은 장착하는 동안 열 교환기에 씰이 계속 보유되도록 하기 위해 접착제를 사용하는 것이다. 그러나 그런 해결책은 비용과 공정 관점에서 보면 바람직하지 않다. 접착제는 그 자체로 적절하지 못한 양의 접착제를 제공하는 것을 포함한 많은 문제점을 가지고 있다.

따라서 시종일관 정확하게 열 교환기상에 장착될 수 있는 열 교환기용 씰 장치를 제공하는 것이 유리하고, 그때 하우징내에 열 교환기와 씰을 장착하는 과정을 통해 그 곳에 유지될 수 있다.

본 고안은 자동차에 사용되는 열 교환기용 씰 장치를 제공함으로써 종래 기술의 단점을 극복한다. 열 교환기는 한 쌍의 직교하는 마주한 면을 한정하는 일반적으로 사각형의 코어를 이루는 다수의 간극 액체 전도 튜브와 휜 (Fin) 을 가진다. 열 교환기는 열 교환기를 수용하는 개방된 단부를 가진 하우징을 구비하고 케이싱과 열 교환기를 수용하기 위해 체적을 한정하는 다수의 벽내에 장착된다. 씰 장치는 강성 재료로 이루어진 페쇄 루프를 구비하고 루프는 네 개의 거의 직교하는 가장자리를 한정하고 각 가장자리는 열 교환기 코어 각 면에 접촉하는 구조를 가진다. 씰링 부재 (Sealing Member) 는 하우징 벽에 접촉하도록 사용되고, 씰 장치는 나아가 열 교환기와 일체로 형성되고 열 교환기와 접촉한 상기 폐쇄 루프의 하나 이상의 가장자리의 내부 표면으로부터 신장하는 다수의 위치 핀을 포함하고, 씰은 하우징 벽에 접촉하도록 채택된다. 위치 핀은 폐쇄 루프상의 미리 정해진 위치에 자리잡고, 열 교환기에 대해 정확한 위치에 폐쇄 루프가 확실히 자리잡도록 상기 코어에서 휜과 맞물리도록 사용된다.

본 고안은 특히 자동차용 공기 조절 시스템의 증발기를 둘러싸는데 효과적이다. 본 고안의 한가지 장점은 열 교환기 주위에 씰을 제공하여 열 교환기의 씰을 보호하기 위한 접착제를 사용하지 않고, 시스템내의 노이즈, 진동, 그리고 거친 소리 (Harshness) 를 줄이기 위해 하우징내의 코어를 기계적으로 격리할 뿐만 아니라, 따뜻한 공기가 증발기 주위로 통과하지 못 하도록 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 씰 장치와 자동 공기 조절 시스템의 케이싱을 구비한 열 교환기 코어의 투시도.

도 2 는 본 고안에 따른 씰 장치를 구비한 열 교환기 코어의 투시도.

도 3 은 본 고안에 따른 씰 장치의 분해 투시도.

도 4 는 도 2 의 선 4-4 를 따라 취한 본 고안의 단면도.

도 5 는 도 2 의 선 5-5 를 따라 취한 본 고안의 단면도.

도 6 은 도 5 의 선 6-6 을 따라 취한 본 고안의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 케이싱 12 : 열 교환기

14 : 벽 16 : 개방된 단부

18 : 플레이트 20 : 휜

23 : 주입구 25 : 배출구

26 : 씰 27 : 씰링 부재

29 : 폐쇄 루프 36 : 씰링 비드

본 고안의 이런 그리고 다른 목적, 특성, 그리고 장점들은 다음의 도면, 상세한 설명, 그리고 청구항으로부터 명확해질 수 있다.

지금부터 도면에 대해 언급하면, 도 1 과 2 는 자동차 조수석 또는 운전석용 히터 또는 공기 조절 장치의 케이싱 (10) 의 일부분을 보여준다. 케이싱 (10) 은 또한 자동차의 엔진 칸막이 영역에 위치할 수 있다. 케이싱 (10) 은 주조된 플라스틱으로 만들어 지고, 내부에 열 교환기를 수용한다. 종래 기술에서 알 수 있듯이, 케이싱은 다수의 벽 (14) 을 포함하고, 열 교환기를 수용하도록 한 쪽 끝에 개방된 단부 (16) 를 한정한다.

도 1 에서와 같이, 열 교환기 (12) 는 다수의 간극 유체 전도 튜브 또는 플레이트 (18) 와 휜 (20) 을 갖고 공지된 방법으로 제조된 증발기를 구비한다. 다수의 튜브 (18) 와 휜 (20) 은 일반적으로 장방형 코어를 형성하도록 제조되고, 코어는 한 쌍의 거의 직교하는 마주보는 면 (22, 24) 을 한정한다. 종래 기술에 더 잘 나타나 있듯이, 증발기는 증발기 (12) 로부터 유체를 공급하고 수송하기 위해 주입구 (23) 와 배출구 (25) 를 포함한다. 아래에 상세하게 설명되어 있듯이, 본 고안에 따른 씰 (26) 은 열 교환기 또는 증발기 (12) 를 둘러싸고, 측면 (22, 24) 과 케이싱 (10) 의 벽 (14) 사이에 위치한다.

지금부터 도 3 과 4 에 대해 언급하면, 본 고안에 따른 씰 (26) 은 씰 부재 (27) 용 기저로 작용하는 강성 재료인 폐쇄 루프 (29) 의 외부 표면 (21) 에 부착되는 연성 재료인 봉합 부재 (27) 를 포함한다. 폐쇄된 루프는 네 개의 거의 직교하는 가장자리 (28, 30, 32, 34) 를 한정하고, 각각의 이러한 가장자리 (28, 30, 32, 34) 는 도 1 과 2 에서와 같이 증발기 (12) 의 각각의 면 (22, 24), 상부, 그리고 하부와 접촉한다. 폐쇄 루프는 강성인 사출성형 플라스틱 또는 종래 기술의 제조과정으로 알려진 유사한 재료로부터 형성된다. 폐쇄 루프는 주조 알루미늄 또는 유사한 강체성을 가진 다양한 다른 재료로 이루어질 수 있다.

폐쇄 루프 (29) 의 각 면 (28, 30, 32, 34) 은 반경방향 신장부 (53) 와 축방향 신장부 (55) 를 포함하고, 게다가 증발기가 하우징 (14) 내에 장착될 때, 반경방향 신장부는 하우징과 맞물리고, 축방향 신장부는 씰 부재 (27) 를 지지하고, 증발기의 각 면과 하우징의 벽을 향해 억지 공차 끼워맞춤 되도록 한다.

씰 부재 (27) 는 또는 주조와 같이 종래 기술로 알려진 제조 방법으로써 이피디엠 고무 (EPDM rubber) 또는 그와 유사한 재료와 같은 밀폐된 쎌 발포 고무로부터 다이컷 (Die Cut) 또는 주조될 수 있는 연성의 가장자리 (31, 33, 35, 37) 를 포함하고, 그때 폐쇄 루프 (29) 에 결합된다. 대안으로, 폐쇄 루프 (29) 와 씰 부재 (27) 는 또한 주조 기술로 알려진 두 개의 발포 사출성형 (Tow Shot Injection Molding) 제조과정으로 함께 형성될 수 있다. 씰링 부재 (27) 의 가장자리는 각 가장자리의 외부면상에 자리잡은 씰링 비드 (Sealing Bead, 36) 를 포함한다. 케이싱 (10) 에 삽입된 증발기 (12) 가 증발기 (12) 의 외주와 케이싱 (12) 의 벽 (14) 의 내부 표면 주위로 방수 씰을 확보하기 위해 압착될 때, 씰링 비드 (36) 는 케이싱 벽 (14) 과 접촉한다. 씰링 비드 (36) 는 케이싱 (10) 내의 어떠한 응축물 형성도 막기 위해 따뜻한 공기가 응축기 (12) 주위로 지나가는 것을 막는다.

나아가 도 3, 5, 그리고 6 에 나타나 있듯이, 씰 (26) 은 폐쇄 회로상의 미리 정해진 위치에 자리잡은 다수의 위치핀 (38) 을 포함한다. 핀 (38) 은 증발기의 휜 (20) 과 맞물리고, 씰 (26) 은 증발기 (12) 주위에 정확하게 위치한다. 게다가, 위치핀은 휜 (20) 내에서 억지 끼워맞춤을 통해 열 교환기 또는 증발기에 씰링 부재를 확보한다. 핀 (38) 은 다양한 설계를 통해 정확한 맞물림을 제공하기 위해 다양한 형태를 취할 수 있다. 그러나 현재 제시된 실시예에서 핀 (38) 은 폐쇄 루프 (29) 의 내부 표면 (40) 상에 일체로 주조된다. 핀 (38) 은 평면 부재의 말단부에 폐쇄 루프의 내부 표면 (40) 으로부터 신장된 제 1 의, 제 2 의 가장자리 (44, 46)를 구비한 평면 부재 (42) 를 포함한다. 제 1 의, 제 2 의 가장자리 (44, 46) 는 삽입이 쉽도록 하기 위해 말단부쪽으로 가늘어질 수 있고, 또 제 1 의, 제 2 의 가장자리는 휜 (20) 내에서 보유력을 증가시키기 위해 다듬어지지 않거나, 또 다른 말로써, 매끄럽지 않아도 된다. 강성인 페쇄 루프상에 위치핀이 제공되고, 거기에 부착된 씰링 부재 (27) 가 구비됨으로써, 씰 (26) 은 열 교환기상에 정확하게 위치할 수 있고, 교환기상에서 씰의 위치선정과 조정을 위한 다른 작동장치가 필요하지 않다.

본 고안에 따른 다양한 다른 적용과 변형이 기술상 숙련된 사람들에게 틀림없이 가능하다. 예를 들어, 본 고안에 따른 씰의 제조에 사용되는 재료는 많은 공지된 가용성 폐쇄 쎌 재료로부터 선택 가능하다. 따라서, 모든 상당어를 포함하고, 본 고안의 범위를 한정하는 것은 다음의 청구범위이다.

본 고안은 열 교환기 주위에 씰을 제공하고 열 교환기의 씰을 보호하기 위한 접착제의 사용을 없애고, 시스템내의 노이즈, 진동, 그리고 거친 소리 (Harshness) 를 줄이기 위해 하우징내의 코어를 기계적으로 격리할 뿐만 아니라, 따뜻한 공기가 증발기 주위로 통과하지 못 하도록 하는 효과를 나타낸다.

Claims (2)

1. 자동차에 사용되는 열 교환기용 씰 장치로써, 상기 열 교환기는 일반적으로 장방형 코어를 형성하기 위해 다수의 간극 유체 전도 튜브와 핀을 갖고, 상기 코어는 한 쌍의 일반적으로 직교하고 마주보는 면을 한정하고, 케이싱에 장착된 상기 열 교환기는 열 교환기를 수용하기 위해 개방된 단부를 갖는 하우징과 열 교환기를 수용하기 위한 체적을 한정하는 복수의 벽으로 이루어지며,

   상기 열 교환기의 상기 코어의 각 면과 접촉하는 구조의 각각의 네 개의 거의 직교하는 가장자리를 형성하는 강성 재료로 이루어진 폐쇄 루프;

   상기 열 교환기와 접촉하지 않은 상기 폐쇄 루프의 하나 이상의 가장자리의 외부면에 부착되는 연성 재료이며 상기 하우징 벽에 접촉 하도록 채택된 씰링 부재;및

   일체형으로 형성되고 상기 열 교환기와 접촉하는 상기 폐쇄 루프의 하나 이상의 내부표면으로부터 신장하며 상기 폐쇄 루프상의 미리 정해진 곳에 위치하고, 상기 열 교환기에 대해 정확한 위치에 상기 폐쇄 루프가 확실히 자리잡도록 하기 위해 상기 코어의 상기 휜이 맞물리도록 채택된 복수의 위치핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 열 교환기용 씰 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가장자리는 상기 하우징과 접촉하도록 채택된 반경방향으로 신장하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 씰 장치.