KR200142895Y1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열 교환기에 관한 것이다.

상호 소정간격 이격되어 열 교환매체의 통로부를 형성하는 헤더 파이프와, 헤더 파이프의 양 단부에 결합되는 다수개의 튜브와, 튜브의 외주면에 설치되어 방열 면적을 넓히는 방열 휜과, 헤더 파이프의 외주면에 설치되어 차체에 고정되는 브라켓을 포함하는 열 교환기에 있어서, 브라켓은 내측에 공간부를 형성하여 헤더 파이프를 수용하고, 양 단부에 다수개의 관통공이 형성된 U형 부재와, U형 부재의 양 단부에서 연장하여 절곡가능하게 형성하고, U형 부재의 내측으로 절곡하여 그 단부가 헤더 파이프의 외주면과 접촉하고, U형 부재의 관통공과 상응하는 중공부를 형성하여 체결수단으로 체결하는 절곡 부재와, U형 부재의 외주면에 설치하여 차체와 고정되는 판상 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 브라켓은 체결수단을 사용하여 체결하는 방식이므로 헤더파이프의 임의의 위치로 이동이 자유롭게 가능하므로 차체의 다른 부분에 고정시 작업이 용이하다.

Description

열교환기

본 고안은 열 교환기용 브라켓에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열 교환기의 본체를 차체와 결합시키는 브라켓의 구조를 변경한 열 교환기용 브라켓에 관한 것이다.

통상적으로 자동차용 공기조화장치의 히이터 코어 또는 증발기로 사용되는 열 교환기는 방열특성 및 열 교환매체의 흐름상태 등에 따라 휜 튜브 타입(fin tube type), 서펜틴 타입(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 타입으로 분류된다.

열 교환기는 열 교환매체를 방열 휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열 휜의 표면과 접촉되는 유동공기와 열 교환이 이루어지도록 되어있다. 이러한 열 교환기에는 열 교환매체의 특성, 사용압력 및 열 교환매체의 흐름 상태에 따라 여러 종류의 튜브가 사용되고 있다.

도 1은 열 교환기중 주로 응축기로 사용되는 패러렐 플로우 타입 열 교환기(10)의 일 예를 도시한 것이다.

상기 열 교환기(10)는 상호 소정간격으로 이격된 한 쌍의 헤더 파이프(11)(11′)와, 상기 헤더 파이프(11)(11′)에 양 단부가 각각 연통되도록 고정되는 다수개의 튜브(12)가 구비된다. 상기 헤더 파이프(11)(11′)는 헤더부(11a)와, 상기 헤더부(11a)와 각각 결합되어 열 교환매체 통로를 형성하는 탱크부(11b)로 구성된다. 또한, 상기 적층된 튜브(12)사이에는 넓은 전열 면적을 갖는 휜(13)이 개재된다.

한편, 상기 헤더파이프(11)(11′)의 일측면에는 열 교환매체의 공급과 배출을 하는 통로부인 열 교환매체 공급관(15)과 토출관(16)이 각각 설치되고, 상기 열 교환기(10)를 차체에 결합하기 위하여 적어도 한개 이상의 브라켓(20)이 고정되어 있다. 그리고, 캡(14)이 상기 헤더 파이프(11)(11′)의 단부를 밀폐한다.

상기 헤더 파이프(11)(11′)내에는 열 교환매체의 유동을 제한하기 위하여 배플(17)이 설치될 수 있다.

도 2는 종래의 열 교환기(10)에 있어서, 헤더 파이프(11)와 브라켓(20)의 결합 부위를 단면으로 도시한 것이다.

여기에서, 상기 헤더 파이프(11)는 클래드(clad)층이 표면에 형성된 알루미늄 재료가 사용되며, 헤더부(11a)와 탱크부(11b)를 브레이징하여 상호 결합하는 방식으로 이루어진다.

상기 브라켓(20)을 헤더 파이프(11)에 결합하기 위해서는 상기 브라켓(20)을 헤더 파이프(11)의 결합 위치에 임시로 고정시키고, 상기 고정된 헤더 파이프(11)와 브라켓(20)을 브레이징로에 넣어 헤더 파이프(11)의 외주면과 이에 대응하는 브라켓(20) 부위를 브레이징하여 상호 결합하게 된다.

이때, 상기 브라켓(20)은 열 교환기 본체와 이를 장착할 차체의 상호 위치관계를 고려하여 일정 부위에 정확하게 고정되어야 한다.

그러나, 상기의 브라켓(20)은 브레이징 공정시 이동간에 흔들림으로 인하여 임시적으로 고정된 위치에서 이탈할 가능성이 있다. 따라서, 브라켓(20)이 임시적으로 고정되기 위해서는 브레이징 전에 상기 브라켓(20)과 헤더 파이프(11)를 부호 21로 표시된 위치에서 스포트 용접을 하게 된다.

이와 같이 구성된 종래의 브라켓(20)은 차체의 진동 현상등으로 소정 부위에 반복하중이 집중하게 되므로 단지 브레이징만으로는 충분한 결합강도를 유지하지 못하여 상기 열 교환기(10)가 브라켓(20)으로부터 이탈할 가능성이 존재한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 달성하기 위하여 안출된 것으로서, 브라켓의 구조를 개선하여 결합방법이 용이한 열 교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 열 교환기를 도시한 사시도,

도 2는 종래의 헤더파이프와 브라켓의 결합구조를 도시한 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 열 교환기를 도시한 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 브라켓의 구조를 도시한 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 헤더파이프와 브라켓의 결합구조를 도시한 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

10,30. 열 교환기11,11′. 헤더파이프

11a. 헤더부11b. 탱크부

12. 튜브13. 방열 휜

14. 캡15. 공급관

16. 토출관17. 배플

20,40. 브라켓21. 용접부

41. U자형부재42. 절곡부재

43. 판상부재44. 체결수단

45. 관통공46. 중공부

47. 공간부48,49. 단부

50. 리브51. 구멍

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 열 교환기는,

상호 소정간격 이격되어 열 교환매체의 통로부를 형성하는 헤더 파이프와, 상기 헤더 파이프의 양 단부에 결합되는 다수개의 튜브와, 상기 튜브의 외주면에 설치되어 방열 면적을 넓히는 방열 휜과, 상기 헤더 파이프의 외주면에 설치되어 차체에 고정되는 브라켓을 포함하는 열 교환기에 있어서, 상기 브라켓은 내측에 공간부를 형성하여 상기 헤더 파이프를 수용하고, 양 단부에 다수개의 관통공이 형성된 U형 부재와, 상기 U형 부재의 양 단부에서 연장하여 절곡가능하게 형성하고, 상기 U형 부재의 내측으로 절곡하여 그 단부가 상기 헤더 파이프의 외주면과 접촉하고, 상기 U형 부재의 관통공과 상응하는 중공부를 형성하여 체결수단으로 체결하는 절곡 부재와, 상기 U형 부재의 외주면에 설치하여 차체와 고정되는 판상 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 상기 판상 부재는 상기 U형 부재와 연결되는 부위에 복수개의 리브를 형성하는 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 열 교환기의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 3은 본 고안에 따른 열 교환기(30)의 일 예를 나타낸 것이다.

상기 열 교환기(30)는 평행하게 소정 간격으로 이격된 헤더부(11a)와 상기 헤더부(11a)와 상호 결합되어 열 교환매체의 통로부를 형성하는 탱크부(11b)를 구비한다. 이와 같이 상호 결합된 헤더부(11a)와 탱크부(11b)는 헤더 파이프(11)(11′)를 이루고 있다.

상기 헤더부(11a)에는 양 단부가 각각 연통되도록 설치되는 다수개의 튜브(12)가 적층된다. 적층된 상기 튜브(12)사이에는 넓은 전열 면적을 갖는 휜(13)이 개재된다.

한편, 상기 헤더 파이프(11)(11′)의 일측면에는 열 교환매체의 공급 및 배출하는 수단인 열 교환매체 공급관(15)과 토출관(16)이 고정설치된다.

캡(14)은 헤더부(11a)와 탱크부(11b)가 상호 결합되어 이루어진 상기 헤더 파이프(11)(11′)의 단부를 밀폐한다. 상기 헤더 파이프(11)(11′)내에는 열 교환매체의 유동을 제한하기 위하여 배플(17)이 설치될 수 있다.

그리고, 상기 헤더 파이프(11)(11′)의 일측면에는 본 고안의 특징에 따른 적어도 1개 이상의 브라켓(40)이 고정되어 있는데, 상기 브라켓(40)은 추후 기술될 내측에 공간부를 형성한 U자형 부재와, 상기 U자형 부재로부터 연장된 절곡 부재와, U자형 부재 외주면에 고정된 판상 부재를 구비하여 구성된다.

도 4는 본 고안에 따른 브라켓(40)의 사시도이고, 도 5는 상기 브라켓(40)과 헤더 파이프(11)의 결합상태를 도시한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 브라켓(40)은 상기 헤더 파이프(11)가 수용될 수 있는 공간부(47)가 형성된 U자형 부재(41)가 구비된다. 상기 U자형 부재(41)의 양 단부(48)에는 다수개의 관통공(45)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 U자형 부재(41)의 양 단부(48)에는 소정거리 절곡가능하게 연장되는 절곡 부재(42)가 형성된다. 상기 절곡 부재(42)는 상기 공간부(47)가 마련된 상기 U자형 부재(41)의 내측으로 절곡하게 되는데, 절곡된 상기 절곡 부재(42)의 양 단부(49)에는 상기 U자형 부재(41)의 관통공(45)과 상응하는 형상의 중공부(46)가 형성된다.

한편, 상기 U자형 부재(41)의 외주면에는 차체와 고정시키기 위한 수단으로 구멍(51)이 구비된 판상 부재(43)가 형성된다. 이때, 상기 판상 부재(43)는 상기 브라켓(40)에 가해지는 응력 집중을 분산시키기 위하여 상기 U자형 부재(41)과 연결되는 부위에 보강재를 형성시킨다. 이때, 보강재는 복수개의 리브(50)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 브라켓(40)은 종래와는 달리 상기 체결수단(44)으로 조일 때 탄성력을 가지고 접촉하여 고정하도록 수지를 사용하여 제조된다.

이와같이 구성된 상기 브라켓(40)과 헤더 파이프(11)의 결합하는 방법은 다음과 같다.

상기 U자형 부재(41)내에 마련된 공간부(47)에 상기 헤더 파이프(11)를 삽입하여 그 외주면이 상응하는 상기 U자형 부재(41)의 내주면에 완전히 수용하도록 한다.

상기 U자형 부재(41)의 양 단부(48)로부터 연장되어 형성된 상기 절곡부(42)는 상기 공간부(47)가 마련된 상기 U자형 부재(41)의 내측으로 절곡하게 된다. 상기 절곡부(42)의 양 단부(49)는 수용되는 상기 헤더 파이프(11)의 외주면에 접촉하게 된다.

적층된 상기 U자형 부재(41)에 형성된 상기 관통공(45)과 상기 절곡 부재(42)에 형성된 상기 중공부(46)에 체결 수단(44)을 삽입하여 조으게 된다. 이때, 상기 체결 수단(44)으로서는 보울트나 태핑 나사를 사용하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 헤더파이프(11)의 외주면은 상기 체결수단(44)으로 조임의 정도를 조절하게 되므로 상기 U자형부재(41)의 내측면에 이탈되지 않고 고정된다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 열 교환기의 브라켓은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 브라켓은 체결 수단을 사용하여 체결하는 방식이므로 헤더 파이프의 임의의 위치로 이동이 자유롭게 가능하므로 차체의 다른 부분에 고정시 작업이 용이하다.

둘째, 브라켓은 탄성력을 가지는 수지를 이용하여 제조하였기 때문에 헤더 파이프와 결합시 브레이징 할 필요가 없다.

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

Claims (5)

1. 상호 소정간격 이격되어 열 교환매체의 통로부를 형성하는 헤더 파이프와, 상기 헤더 파이프의 양 단부에 결합되는 다수개의 튜브와, 상기 튜브의 외주면에 설치되어 방열 면적을 넓히는 방열 휜과, 상기 헤더 파이프의 외주면에 설치되어 차체에 고정되는 브라켓을 포함하는 열 교환기에 있어서,

   상기 브라켓은 내측에 공간부를 형성하여 상기 헤더 파이프를 수용하고, 양 단부에 다수개의 관통공이 형성된 U형 부재와,

   상기 U형 부재의 양 단부에서 연장하여 절곡가능하게 형성하고, 상기 U형 부재의 내측으로 절곡하여 그 단부가 상기 헤더 파이프의 외주면과 접촉하고, 상기 U형 부재의 관통공과 상응하는 중공부가 형성된 절곡 부재와,

   상기 U형 부재의 외주면에 설치하여 차체와 고정되는 판상 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 판상 부재는 상기 U형 부재와 연결되는 부위에 복수개의 리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 적층된 관통공과 중공부내에 체결 수단을 삽입하여 체결하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 체결 수단은 태핑 나사로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 교환기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 브라켓은 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 교환기.