KR20000030453A - Method to manufacture heater radiator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히터 라디에이터 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 튜브와 헤드플레이프를 수밀성을 갖게 납땜방식으로 밀봉하여 제작의 용이성과 제조원가의 절감을 동시에 얻을 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to a heater radiator manufacturing method, and more particularly, to seal the tube and the head plate by a soldering method having watertightness to achieve ease of manufacture and reduction of manufacturing cost.
주지하는 바와 같이, 히터 라디에이터는 자동차의 엔진에서 발생하는 열을 냉각시켜주기 위하여 수냉회로를 구성하는 부재로서, 종래 기술에 따른 히터 라디에이터는 통상적인 열교환기와 마찬가지로 핀과 튜브가 있고, 튜브의 단부측에는 헤드플레이트와 탱크가 고정되는데, 핀은 열전도율이 좋은 구리 재질로서 파형으로 형성되고, 튜브는 구리재질로서 직선형으로 납작하게 형성되어 핀을 각 튜브의 사이에 위치시키고 각 부재 사이를 브레이징하여 고정한 것이다.As is well known, the heater radiator is a member constituting the water cooling circuit to cool the heat generated in the engine of the automobile, the heater radiator according to the prior art has a fin and tube like a conventional heat exchanger, and at the end side of the tube The head plate and the tank are fixed. The fin is formed of a copper material having good thermal conductivity and is formed into a wave shape, and the tube is formed of a copper material, which is formed into a straight shape. The pin is positioned between each tube and brazed between each member.
그러나, 상기한 히터 라디에이터는 핀이 고가(高價)의 구리재질로 구성되어 있으므로 전열에 있어서는 효과를 발휘할 수 있지만 제조원가를 상승시키게 되는 단점이 있고, 핀과 튜브를 일일이 브레이징하여 구성해야 하는 불편함이 있었던 것으로, 이러한 점을 개선한 히터 라디에이터로서 도 1 및 도 2와 같은 장치가 있으며, 이를 종래 기술에 따른 히터 라디에이터의 한 예로서 설명한다.However, the above-mentioned heater radiator has a disadvantage in that the fin is made of expensive copper material, so it can exert an effect in the heat transfer, but the manufacturing cost is increased, and the inconvenience of having to configure the fin and the tube by brazing one by one. As a heater radiator which has improved such a point, there is an apparatus as shown in Figs. 1 and 2, which will be described as an example of a heater radiator according to the prior art.
이 히터 라디에이터는 냉각수가 유동하는 구리 재질의 튜브(101)가 다수의 열로 배열되고, 튜브(101)에는 공기의 방향을 안내하면서 공기와의 열교환부를 이루는 알루미늄 재질의 루버 핀(102)이 끼워져 구성되며, 아연판으로 형성되고 튜브(101)의 배열위치와 동일한 위치에 튜브(101) 경보다 큰 경을 가진 관통홀(103a)이 형성되어 있는 헤드플레이트(103)가 튜브(101)의 단부측에 그 관통홀(103a)이 삽입되게 위치되고, 헤드플레이트(103)의 내면 형상과 동일한 폭 및 형상을 가지며 헤드플레이트(103)의 관통홀(103a)과 동일 위치에 이 관통홀(103a)에 대응되는 중공의 돌기(104a)를 갖는 고무재질의 패킹(104)이 헤드플레이트(103)의 관통홀(103a)에 그 돌기(104a)가 삽입되게 위치하며, 각 튜브(101)가 패킹(104)의 돌기(104a)들을 관통하게 끼워져 헤드플레이트(103)와 튜브(101) 사이가 수밀성을 갖게 밀봉되고, 또한 헤드플레이트(103)에는 플라스틱 재질로 된 탱크(105)가 상기 패킹(104)을 사이에 두고 커링(curring)방식에 의해 밀봉되어 헤드플레이트(103)와 탱크(105) 사이의 공간이 냉각수 합류 공간을 이루게 된다.The heater radiator is composed of a copper tube 101 in which cooling water flows, arranged in a plurality of rows, and an aluminum louver fin 102 forming a heat exchange part with air while guiding the direction of the air. On the end side of the tube 101, a head plate 103 formed of a zinc plate and having a through hole 103a having a diameter larger than the diameter of the tube 101 at the same position as the arrangement position of the tube 101 is formed. The through hole 103a is positioned to be inserted, has the same width and shape as the inner surface shape of the head plate 103, and corresponds to the through hole 103a at the same position as the through hole 103a of the head plate 103. A rubber packing 104 having a hollow protrusion 104a is positioned so that the protrusion 104a is inserted into the through hole 103a of the head plate 103, and each tube 101 is packed 104. The protrusions 104a of the head plate 103 and the tube 101 Is sealed with watertightness, and the headplate 103 is sealed by a curing method with a tank 105 made of plastic material between the packing 104 and the headplate 103 and the tank 105. The space between) forms the cooling water confluence space.
이러한 히터 라디에이터를 구성하기 위해서는 먼저, 다수의 겹으로 루버 핀(102)을 적층하고 튜브(101) 위치를 천공하여 튜브(101)를 삽입한 후 이를 확관하여 핀(102)과 튜브(101)를 밀착시키며, 튜브(101)의 각 단부측에 헤드플레이트(103)와 패킹(104)을 차례로 끼우고 다시 2차 확관하여 헤드플레이트(103), 패킹(104), 튜브(101)가 각각 밀착되게 하고, 헤드플레이트(103)에 탱크(105)를 패킹(104)을 사이에 두고 위치시킨 후 커링하여 역시 헤드플레이트(103)와 탱크(105)를 밀착시키면 된다. 여기서, 튜브(101)의 재질로 구리가 사용된 것은 확관의 용이성에 기인한 것이다.In order to configure such a heater radiator, first, the louver fins 102 are stacked in a plurality of layers, the tube 101 is drilled into the tube 101, the tube 101 is inserted, and the fins 102 and the tube 101 are expanded. The head plate 103 and the packing 104 are inserted into each end side of the tube 101 in turn, and the second plate is expanded again so that the head plate 103, the packing 104, and the tube 101 are in close contact with each other. Then, the tank 105 is placed on the head plate 103 with the packing 104 interposed therebetween, and the head plate 103 and the tank 105 may be brought into close contact with each other. Here, the use of copper as the material of the tube 101 is due to the ease of expansion.
따라서, 알루미늄 재질의 핀(102) 사용에 따라 전열성능은 구리재질의 핀과 대등하게 유지하면서도 가볍고 저가의 히터 라디에이터를 구현할 수 있으며, 냉각수의 누출 우려부위에 고무재질의 패킹(104)이 위치하므로 수밀성을 유지할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있었던 것이다.Therefore, according to the use of the aluminum fins 102, the heat transfer performance can be realized while maintaining a light and low-cost heater radiator equivalently to the copper fins, and the rubber packing 104 is located in the area of concern for leakage of the coolant. The watertightness could be maintained and the reliability could be improved.
그러나, 이러한 구조의 히터 라디에이터는 핀과 튜브를 밀착시키는 구조에 있어서는 제조의 편리성을 도모할 수 있으나 튜브와 헤드플레이트 사이의 냉각수 누출을 막아주기 위한 고무 패킹은 기본적으로 헤드플레이트의 내면 형상과 동일하게 형성되어야 함은 물론 헤드플레이트의 관통홀에 관통될 수 있는 크기를 가지고 그 중앙부에 튜브의 위치와 정확히 일치하는 통공을 가진 돌기가 형성되어야 하므로 그 형상이 매우 복잡하여 압출 성형이 어렵고 금형비가 매우 많이 들게 되어 제조원가가 증가됨은 물론 대량으로 생산할 수밖에 없었으며, 이로 인해 소량으로 생산하는 국내 중소기업에는 수지타산이 맞지 않아 적용이 어려운 문제점이 있었고, 알루미늄핀을 사용함에 따른 제조원가의 절감 효과를 반감시키게 되었으며, 헤드플레이트의 상면에 패킹을 정확히 위치시키는 작업 및 튜브의 2차례 확관작업에 따라 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.However, the heater radiator of such a structure can facilitate the manufacturing in the structure in which the fin and the tube is in close contact, but the rubber packing for preventing the coolant leakage between the tube and the head plate is basically the same as the inner surface of the head plate. As well as the size of the through-hole of the head plate and the projection must be formed in the center of the through hole exactly matching the position of the tube, the shape is very complicated, so the extrusion molding is difficult and the mold cost is very It cost a lot of manufacturing costs, but also had to produce in large quantities, which is difficult to apply to domestic small and medium-sized enterprises produced in small quantities because it is not suitable for resin production, reducing the cost of manufacturing by using aluminum fins. , Top of head plate Working for accurately positioning the packing and in accordance with the two-time job flaring of the tube there is a problem in that the workability deteriorates.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 다수의 겹으로 적층된 알루미늄 핀에 구리재질의 튜브를 삽입 확관하여 핀과 튜브를 밀착시키고, 튜브의 각 단부측에 헤드플레이트를 삽입하여 튜브의 단부와 헤드플레이트를 납땜에 의해 고정함으로써 냉각수 누출을 막아주는 별도의 부재없이 수밀성을 유지할 수 있게 하면서도 알루미늄 재질의 핀 사용을 통해 가볍고 저가의 히터 라디에이터 생산을 가능하게 하는 히터 라디에이터 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by inserting a tube of copper material in a plurality of laminated aluminum fins and close the pin and the tube, and inserting the head plate on each end side of the tube of the tube By fixing the end and the head plate by soldering, it is possible to maintain the watertightness without a separate member that prevents leakage of the coolant, while providing a heater radiator manufacturing method that enables the production of light and low-cost heater radiators through the use of aluminum fins. The purpose is.
다른 견지로는, 소량의 히터 라디에이터 생산을 가능하게 하여 국내 중소기업에 원활히 적용되게 하면서 추후 A/S시의 편리성을 제공하는 데 그 목적이 있다.In another aspect, the purpose is to enable the production of a small amount of heater radiator to be smoothly applied to domestic SMEs, while providing the convenience of the after-sales service.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 히터 라디에이터의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a heater radiator for a vehicle according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 자동차용 히터 라디에이터의 결합단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of a combined heater radiator for automobiles according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 히터 라디에이터의 분해사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of a heater radiator for automobiles according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 히터 라디에이터의 결합 단면도로서,4 is a cross-sectional view of the coupling of the heater radiator for automobiles according to the present invention;
(a)는 납땜방식이 적용될 경우.(a) is the case where soldering method is applied.
(b)는 커링방식이 적용될 경우.(b) is where currying is applied.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
1 : 튜브 2 : 핀1: tube 2: pin
2a : 루버 3 : 헤드플레이트2a: louver 3: headplate
3a : 관통홀 4 : 탱크3a: through hole 4: tank
5 : 패킹5: packing
이하, 본 발명을 개시되는 실시예에 의해 구체화한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereafter, this invention is actualized by the Example disclosed.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 히터 라디에이터의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 히터 라디에이터의 결합 단면도로서, (a)는 납땜방식이 적용될 경우이고, (b)는 커링방식이 적용될 경우이다.Figure 3 is an exploded perspective view of a heater radiator for automobiles according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the coupling of the heater radiator for automobiles according to the present invention, (a) is a soldering method is applied, (b) is a curry method If applicable.
본 실시예에 따른 히터 라디에이터는 튜브(1), 핀(2), 헤드플레이트(3), 탱크(4)로 구성되는 자동차용 히터 라디에이터에 있어 알루미늄 재질의 루버 핀(2)과 구리 재질의 튜브(1)는 종래 기술과 마찬가지로 적용되나 냉각수의 누출을 방지하기 위한 각 부재의 밀봉 방법에 있어서 종래 기술과 차이가 있다.The heater radiator according to the present embodiment is an aluminum louver fin (2) and a copper tube in a heater radiator for automobiles consisting of a tube (1), a fin (2), a head plate (3), a tank (4) (1) is applied similarly to the prior art, but differs from the prior art in the sealing method of each member for preventing leakage of cooling water.
즉, 본 발명에 따른 히터 라디에이터는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 면상에 다수의 루버(공기 유입방향으로 지붕창과 같이 들려 있는 형상)(2a)가 형성되어 있는 알루미늄 재질의 핀(2)을 여러겹으로 적층하고, 적층된 핀(2)을 튜브(1) 위치에 맞게 천공하여 튜브(1)를 다수의 줄로 배열되게 삽입한 후 튜브(1)를 기계장치로 확관하여 핀(2)과 튜브(1)를 밀착시키며, 튜브(1)의 각 단부측에 헤드플레이트(3)를 삽입하고 튜브(1)의 단부와 헤드플레이트(3) 사이를 납땜에 의해 밀봉하여서 되며, 이때 헤드플레이트(3)에는 튜브(1)의 배열위치에 맞게 관통홀(3a)을 미리 형성하여 이 관통홀(3a)이 튜브(1)의 각 단부에 삽입되게 한다.That is, the heater radiator according to the present invention is an aluminum fin (2) is formed with a plurality of louvers (shape like a dormer in the air inflow direction) 2a on the surface as shown in Figs. , Stacked in multiple layers, perforated stacked pin (2) to the position of the tube (1) to insert the tube (1) arranged in a number of rows and then tube (1) by expanding the machine to the pin (2) And the tube 1, the head plate 3 is inserted into each end side of the tube 1, and the end of the tube 1 and the head plate 3 are sealed by soldering. In (3), a through hole 3a is formed in advance in accordance with the arrangement position of the tube 1 so that the through hole 3a is inserted into each end of the tube 1.
이와 같이 하면, 핀(2)과 튜브(1)의 결합, 튜브(1)와 헤드플레이트(3)의 밀봉 공정이 단순화되어 작업성이 편리해짐은 물론 냉각수 누출을 막아주는 고무 패킹과 같은 별도의 부재없이 튜브(1)와 헤드플레이트(3) 사이의 수밀성을 유지할 수 있어 고무 패킹 구비에 따른 원가 부담을 줄인 상태에서도 제품의 신뢰성을 종래 기술에 따른 히터 라디에이터와 동등 수준으로 가져갈 수 있으며, 알루미늄 재질의 핀(2)을 사용할 때 핀(2) 표면에 다수의 루버(2a)를 형성하여 핀(2) 표면을 지나는 공기의 유동 방향을 루버(2a) 방향으로 유도하여 공기가 루버(2a) 사이를 흘러가게 함으로써 공기의 통과거리를 길게 하여 열전달 성능을 향상시킬 수 있으므로 구리재질에 비해 약 10%정도 떨어지는 전열성능을 충분히 보상할 수 있어 구리재질의 핀(2)과 동등 수준의 전열성능을 가지면서도 알루미늄 특유의 가벼우면서도 제작이 용이하고 저가인 점을 이용하여 가볍고 가격이 낮은 히터 라디에이터 생산이 가능해짐은 자명하다.This simplifies the process of joining the fins 2 and the tube 1 and sealing the tube 1 and the head plate 3, thus simplifying the workability and providing a separate packing such as a rubber packing that prevents coolant leakage. The watertightness between the tube 1 and the head plate 3 can be maintained without a member so that the reliability of the product can be brought to the same level as the heater radiator according to the prior art even in the state of reducing the cost burden due to the rubber packing. When using the fin (2) of the plurality of louvers (2a) formed on the surface of the fin (2) to guide the flow direction of air passing through the surface of the fin (2) in the direction of the louver (2a) so that the air between the louver (2a) The heat transfer performance can be improved by lengthening the air passing distance, so that the heat transfer performance can be sufficiently compensated for, which is about 10% lower than that of the copper material, so that the heat transfer performance is equivalent to that of the copper fin (2). While things become possible unique, lightweight aluminum production that is easy and inexpensive to produce lightweight, low prices heater radiator use it is obvious.
한편, 헤드플레이트(3)와 탱크(4)의 결합에 있어서는 도 4에 도시한 바와 같이 헤드플레이트(3)와 탱크(4)를 각각 황동 재질로 구성하여 각 부재 사이를 납땜에 의해 밀봉할 수도 있고, 헤드플레이트(3)는 주석판으로 구성하고 탱크(4)는 플라스틱 사출물로 구성하여 탱크(4)와 헤드플레이트(3)의 사이에 고무재질의 패킹(5)을 개재한 상태로 헤드플레이트(3)의 테두리부를 탱크 방향으로 절곡 압착하여 각 부재의 사이를 커링에 의해 밀봉할 수도 있다.On the other hand, in the coupling of the head plate 3 and the tank 4, as shown in Figure 4, the head plate 3 and the tank 4 may be made of a brass material to seal each member by soldering. The head plate 3 is made of a tin plate and the tank 4 is made of plastic injection molding, and the head plate 3 is formed between the tank 4 and the head plate 3 with a rubber packing 5 interposed therebetween. The edge portion of 3) may be bent and crimped in the tank direction to seal the gap between the members by curing.
이때, 헤드플레이트(3)는 구리 재질의 튜브(1)와 납땜되므로 그 재질로는 금속재이면 무엇이든 가능하나 전열성능과 코스트를 감안하여 헤드플레이트(3)와 탱크(4)의 결합에 있어 납땜방식이 적용될 경우에는 납땜이 용이한 황동으로 구성함이 바람직하며, 헤드플레이트(3)와 탱크(4)의 결합에 커링방식이 적용될 경우에는 헤드플레이트(3)에 어느 정도의 강성 및 튜브(1)와의 납땜 성능이 요구되므로 종래 아연판보다는 강성 및 납땜 성능이 우수한 주석판으로 구성함이 바람직하다.At this time, the head plate (3) is soldered with the copper tube (1), so any material can be made of metal, but considering the heat transfer performance and cost in soldering the head plate (3) and the tank (4) When the method is applied, it is preferable to configure the brass is easy to solder, and when the curing method is applied to the coupling of the head plate 3 and the tank 4 to some degree of rigidity and the tube (1) Since soldering performance is required, it is preferable to configure a tin plate having superior rigidity and soldering performance than a conventional zinc plate.
여기서, 헤드플레이트(3)와 탱크(4)의 결합시 사용되는 고무 패킹(5)은 헤드플레이트(3)와 탱크(4)의 접촉면에만 개재되면 되므로 그 형상을 고무 밴드식으로 간단하게 성형할 수 있으며, 상기와 같이 납땜 방식 또는 커링 방식에 의해 헤드플레이트(3)와 탱크(4) 사이가 수밀성을 갖게 되므로 냉각수의 누출이 발생되지 않게 되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.Here, the rubber packing 5 used in the coupling of the head plate 3 and the tank 4 only needs to be interposed only on the contact surface of the head plate 3 and the tank 4 so that the shape of the rubber plate 5 can be simply formed by a rubber band type. The watertightness between the head plate 3 and the tank 4 may be improved by the soldering method or the curling method as described above, so that leakage of the cooling water does not occur, thereby improving the reliability of the product.
그리고, 상기와 같이 완성된 히터 라디에이터는 자동차에 적용되어 엔진을 냉각시켜줌은 물론 차량 내부를 히팅시켜주는 역할을 하는 것이다.In addition, the heater radiator completed as described above is applied to a vehicle to serve to cool the engine as well as to heat the inside of the vehicle.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 재질이 가볍고 가격이 저가이며 제작이 용이한 알루미늄으로 된 핀을 사용하면서도 핀면에 다수의 루버를 형성하여 구리에 비해 떨어지는 전열성능을 보상한 것이므로 가볍고 가격이 낮은 히터 라디에이터의 구현이 가능해지며, 튜브와 헤드플레이트 사이가 납땜에 의해 밀봉되므로 고무패킹과 같은 별도의 부재없이 수밀성을 유지할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있음은 물론 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 특히 히터 라디에이터의 소량제조가 가능하여 국내 중소기업에 원활히 적용될 수 있고 제품의 추후 A/S시 국내에서 쉽게 수리할 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention compensates the heat transfer performance that is lower than that of copper by forming a plurality of louvers on the fin surface while using a fin made of aluminum which is light in material, low in cost, and easy to manufacture. Since the radiator can be realized and the tube and the head plate are sealed by soldering, watertightness can be maintained without a separate member such as rubber packing, thereby reducing manufacturing cost and improving workability and productivity. It is possible to manufacture a small amount of heater radiator, so it can be applied to domestic small and medium companies and can be easily repaired in the domestic A / S in the future.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |