KR200436611Y1

KR200436611Y1 - 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조

Info

Publication number: KR200436611Y1
Application number: KR2020060031312U
Authority: KR
Inventors: 곽효상
Original assignee: 주식회사 두원공조
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2007-09-11

Abstract

본 고안은, 브레이징 노내에서 용착시키기 위해 열교환기의 헤더파이프(56)와의 접촉부에 가용제가 도포되어 설치브라켓(70)이 가조립되는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조에 있어서, 상기 헤더파이프(56)의 단면상의 서로 반대측 외면에는 평탄면(56b)이 형성되고, 상기 설치브라켓(70)은 상기 헤더파이프(56)의 외면에 밀착하는 밀착부(72)와, 상기 밀착부(72)의 외면에서 돌출하여 체결되는 플랜지부(74)로 이루어지되, 상기 밀착부(72)는 그 양단이 상기 평탄면(56b)을 지나도록 돌출되는 한편 그 양단 내면에는 상기 헤더파이프(56)에 걸리는 돌기(72a)가 형성된 대칭형상으로 되어 있으므로, 열교환기 튜브의 손상을 방지하고 헤더 파이프의 형상에 구속받지 않고 설치브라켓의 가조립을 간단히 하며 가조립공정을 자동화할 수 있다는 효과가 있다.

Description

열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조{structure for assembling bracket of head pipe for a heat exchanger}

도1은 종래 설치브라켓이 결합된 열교환기를 나타내는 사시도,

도2는 도1에서 설치브라켓이 결합된 헤더파이프 부분의 단면도,

도3은 종래 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조의 다른 예를 나타내는 단면도,

도4는 본 고안의 설치브라켓 결합구조가 적용된 열교환기를 나타내는 사시도,

도5는 도4에서 설치브라켓이 결합된 헤더파이프 부분의 단면도,

도6은 도5의 설치브라켓의 밀착부의 단부를 나타내는 상세도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

56 : 헤더파이프 56b : 평탄면

70 : 설치브라켓 72 : 밀착부

72a: 돌기 72b : 홈

72c: 밀착부의 양단 내면(평탄면)

본 고안은 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조에 관한 것이다.

자동차의 공기조화장치 등에 사용되는 열교환기는, 그 내부에서 열교환매체와 외부의 공기가 효과적으로 열교환을 할 수 있도록 구성된 것으로서, 그 구조나 열전달 방향 등에 따라서 여러 종류의 것이 있으며, 그 중에서 열교환매체가 유동하는 튜브들을 지지하도록 서로 나란하게 설치된 헤더파이프를 가진 종래의 열교환기로서, 실용신안 공개번호 제1997-0006766호가 도1 및 도2에 도시되어 있다.

도시한 바와 같이, 종래 열교환기(2)는 각각 열교환매체 유동관(4)이 접속되어 있는 나란히 배치된 한쌍의 헤더파이프(6)와, 이 헤더파이프(6)들 사이에 나란히 배치되며 그 양단부가 각각 상기 헤더파이프(6)에 형성된 튜브삽입공(16a)에 삽입되어 고정된 다수의 튜브(10)와, 상기 튜브(10)들 내에서 유동되는 열교환매체가 외부와 효과적으로 열교환할 수 있도록 넓은 전열면적을 가지며 상기 튜브(10) 사이에 설치된 핀(12)을 구비하고 있다. 상기 헤더파이프(6)의 양단은 캡(14)에 의해 막혀 있다.

상기 헤더파이프(6)는 반원형 단면의 몸체를 가지는 제1부재(16)와 제2부재(18)가 서로 브레이즈 접합되어 이루어진 것으로서, 상기 제1부재(16)와 제2부재(18)는 알루미늄재에 브레이징재가 크래드(clad)된 알루미늄 크래드재로 되어 있다. 상기 제1부재(16)에는 그 원주방향으로 중앙부에 그 몸체의 길이방향을 따라 상기 튜브(10)들의 일측단부가 삽입되는 상기 튜브삽입공(16a)이 형성되어 있으며, 상기 제2부재(18)에는 열교환기를 설치하는 설치브라켓(20)이 브레이징에 의해 다 수 곳에 접합되어 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 상기 제1부재(16)의 양 가장자리는 상기 제2부재(18)의 양 가장자리가 끼워질 수 있도록 절곡되어 있고, 이 절곡된 부위에는 외주면에 대해 돌출된 돌출부(16b)가 형성되어 있으며, 상기 제2부재(18)의 가장자리부 내주면에는 돌출부(16b)가 걸리어 맞추어지는 걸림홈부(18a)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 설치브라켓(20)은, 상기 제2부재(18)의 외면의 일부에 밀착하는 원호면을 가진 밀착부(20a)와, 상기 밀착부(20a)의 외면의 중간에서 외측으로 돌출형성되며 체결부재(도시안됨)가 삽입되는 구멍이 형성된 평탄플랜지부(20b)로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 종래 열교환기에서, 제1부재(16)의 돌출부(16b)가 제2부재(18)의 걸림홈부(18a)에 걸리게 하고, 튜브삽입공(16a)에 튜브(10)의 단부를 삽입하며, 설치브라켓(20)의 밀착부(20a)의 내면을 제2부재(18)의 외면에 밀착시켜 가용접하거나 리벳팅하고, 핀 등을 설치하여 브레이징 노에서 가열하면, 헤더파이프의 제1부재 및 제2부재의 면에 입혀진 크래드재가 녹아서, 상기 제1부재(16)와 제2부재(18)의 접촉면, 상기 제1부재(16)와 튜브(10)의 접촉면, 상기 제2부재(18)와 설치브라켓(20)의 접촉면이 서로 접합하여 일체로 된다.

한편, 종래 헤더파이프에 설치브라켓이 결합되는 다른 예로서, 도3에 도시한 바와 같이, 압출로 제조된 D형 헤더파이프(26)에 설치브라켓(28)을 가조립하는 구조도 개시되어 있다. 상기 설치브라켓(28)는 상기 D형 헤더파이프(26)의 곡면에 밀착하는 원호면을 가진 밀착부(28a)와, 상기 밀착부(28a)의 외면의 한쪽으로 치우친 부분에서 외측으로 돌출형성되며 체결부재(도시안됨)가 삽입되는 구멍이 형성된 평탄플랜지부(28b)로 이루어져 있다.

상기 밀착부(28a)의 일측부는 타측부보다 길게 형성되어 그 일측 단부에는 상기 D형 헤더파이프(26)의 모서리부에 걸리는 걸림턱(28a-1)이 형성되고, 상기 밀착부(28a)의 내면에는 용착시 용가제가 용이하게 유동하여 분포함에 의해 접합도를 높이도록 홈(28a-2)이 형성되어 있다. 상기 D형 헤더파이프(26)의 곡면부 가장자리는 상기 밀착부(28a)가 용이하게 걸리도록 평탄하게 되어 있고, 상기 밀착부(28a)의 걸림턱(28a-1)과 홈(28a-2) 사이는 설치브라켓(28)의 자기유지도를 높이도록 평탄하게 되어 있으며, 상기 밀착부(28a)의 타측부는 상기 D형 헤더파이프(26)의 곡면부 가장자리의 평탄한 부분에 걸리게 되어 있다.

이와 같이 구성된 D형 헤더파이프와 설치브라켓은, 밀착부(28a)의 일측부에 형성된 걸림턱(28a-1)을 상기 D형 헤더파이프(26)의 모서리부에 건 다음, 평탄플랜지부(28b)를 잡고 회전시켜서, 밀착부(28a)의 타측부가 상기 D형 헤더파이프(26)의 곡면부 가장자리의 평탄한 부분에 걸리게 하면, 설치브라켓(28)은 자기유지되어 요동하지 않게 된다. 즉, D형 헤더파이프(26)의 곡면부 가장자리는 평탄하게 되어 있고, 설치브라켓(28)의 밀착부(28a)의 홈(28a-2)과 걸림턱(28a-1) 사이는 평탄하게 되어 있으므로 설치브라켓(28)의 자기유지도가 높아져 요동하지 않는다. 이때, D형 헤더파이프(26)와 설치브라켓(28)의 가조립전에 서로 접촉하는 부분에는 접합용 용가제를 도포한다.

그런데, 종래 도2에 도시한 바와 같은 설치브라켓(20)은 용접이나 리벳팅을 하지 않으면 설치브라켓을 브레이징하기 위한 가조립을 할 수 없으므로 가조립 비용 및 시간이 많이 든다는 문제점이 있었다.

한편, 도3에 도시한 바와 같이 설치브라켓(28)의 일측을 D형 헤더파이프의 모서리에 걸어 회전시킴에 의해 설치브라켓(28)을 자기유지시키는 구조는 용접 및 리벳팅이 불필요하여 간단히 가조립할 수 있으나, 설치브라켓(28)의 일측 걸림턱이 튜브가 조립되는 곳으로 돌출되어 있으므로 튜브를 손상시켜 튜브의 강성을 약화시킬 우려가 있으며, 설치브라켓(28)의 걸림턱을 걸어 회전시키기 위해서는 헤더파이프가 D형 헤더파이프 등의 형상으로 모서리부를 구비하는 형상이 되어야 하므로 자기유지를 위한 직선구간(평탄면)이 있더라도 원형이나 타원형 등의 형상에는 적용할 수 없다는 문제점이 있었다.

그리고, 도2 및 도3에 도시한 바와 같은 설치브라켓(20)(28)은 가조립공정의 복잡하여 가조립공정을 자동화하기에는 부적합하다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은 열교환기 튜브의 손상을 방지하고 헤더 파이프의 형상에 구속받지 않고 설치브라켓의 가조립을 간단히 하며 가조립공정을 자동화할 수 있는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 브레이징 노내에서 용착시키기 위해 열교환기의 헤더파이프와의 접촉부에 가용제가 도포되어 설치브라켓이 가조립되는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조에 있어서, 상기 헤더파이프의 단면상의 서로 반대측 외면에는 평탄면이 형성되고, 상기 설치브라켓은 상기 헤더파이프의 외면에 밀착하는 밀착부와, 상기 밀착부의 외면에서 돌출하여 체결되는 플랜지부로 이루어지되, 상기 밀착부는 그 양단이 상기 평탄면을 지나도록 돌출되는 한편 그 양단 내면에는 상기 헤더파이프에 걸리는 돌기가 형성된 대칭형상으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기의 높이는 0.1 ~ 1.0 mm로 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 밀착부의 내면에는 가조립전에 도포되는 용가제가 용이하게 유동되어 분포되도록 홈이 형성되어 있되, 상기 홈의 전체면적은 상기 밀착부의 내면 전체면적의 2 ~ 8%로 되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4는 본 고안이 적용된 열교환기(50)를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 상기 열교환기(50)는 각각 열교환매체 유동관(54)이 접속되어 있는 나란히 배치된 한쌍의 헤더파이프(56)와, 이 헤더파이프(56)들 사이에 나란히 배치되며 그 양단부가 각각 상기 헤더파이프(56)에 형성된 튜브삽입공(56a)에 삽입되어 고정된 다수의 튜브(58)와, 상기 튜브(58)들 내에서 유동되는 열교환매체가 외부와 효과적으로 열교환할 수 있도록 넓은 전열면적을 가지며 상기 튜브(58) 사이에 설치된 핀(60)을 구비하고 있다. 상기 헤더파이프(56)의 양단은 캡(62)에 의해 막혀 있다.

상기 헤더파이프(56)는 대체로 타원단면형상으로 되어 있으며, 그 외면의 다수 곳에는 열교환기를 설치하는 다수의 설치브라켓(70)이 브레이징에 의해 용착되 어 있으며, 헤더파이프(56)의 단면상의 장방향 양측에는 상기 설치브라켓(70)이 자기유지되어 용이하게 설치되도록 평탄면(56b : 도5에 도시)이 형성되어 있다.

도5에 도시한 바와 같이, 상기 설치브라켓(70)은 상기 헤더파이프(56)의 외면에 밀착하는 밀착부(72)와, 상기 밀착부(72)의 외면의 한쪽으로 치우쳐진 곳에서 돌출형성되며 체결부재(도시안됨)가 삽입되는 구멍(74a)이 형성된 플랜지부(74)로 이루어져 있다. 상기 플랜지부(74)는 경사지게 돌출된 후 절곡된 플랜지 형상으로 되어 있다.

상기 밀착부(72)는 그 양단이 상기 평탄면(56b)를 지나도록 돌출되는 한편 그 양단 내면에는 상기 헤더파이프(56)에 걸리는 돌기(72a : 도6에 도시)가 형성된 대칭형상으로 되어 있다. 이와 같은 대칭형상은 밀착부(72)의 압입시 죔력에 대한 평형을 유지하고 반발력을 최소화하고 가조립의 자동화를 용이하게 한다.

상기 밀착부(72)는 그 양단부가 상기 헤더파이프(56)의 평탄면(56b)를 지나도록 압입되어 상기 돌기(72a)에 의해 헤더파이프(56)에 걸리도록 가조립되는데, 상기 돌기(72a)의 높이(h)가 너무 높으면 가조립이 용이하지 못하고 상기 돌기(72a)의 높이(h)가 너무 낮으면 쉽게 빠지므로, 상기 돌기(72a)의 높이(h)는 0.1 ~ 1.0 mm로 되어 있는 것이 적절한 것으로 확인되었다. 상기 밀착부(72)의 양단 내면(72c)은 상기 평탄면(56b)에 밀착하도록 평탄하게 되어 있다.

한편, 상기 밀착부(72)의 내면에는 가조립전에 도포되는 용가제(도시안됨)가 노내에서 가열시 용이하게 유동되어 분포되도록 홈(72b)이 형성되어 있다. 상기 홈(72b)의 전체면적은 상기 밀착부(72)의 내면 전체면적의 2 ~ 8%로 되어 있는 바 람직할 것으로 확인되었다. 상기 홈(72b)의 전체면적은 설치브라켓(70)이 가조립되었을 경우에 상기 밀착부(72)의 내면과 상기 헤더파이프(56)의 외면이 밀착하지 않는 면적을 의미한다.

그리고, 상기 밀착부(72)의 외면에는 설치브라켓(70)의 가조립을 자동화할 경우에 자동화용 돌기(74)가 구비되어 있을 수가 있다.

상기한 바와 같은 설치브라켓(70)을 헤더파이프(56)에 가조립할 경우에는 우선 설치브라켓(70)의 밀착부(72) 내면에 용가제를 도포한 후, 밀착부(72)의 양단부가 상기 헤더파이프(56)의 평탄면(56b)를 지나도록 압입되어 상기 돌기(72a)에 의해 헤더파이프(56)에 걸리도록 가조립한다.

이러한 설치브라켓(70)의 가조립은 대칭형상인 밀착부(72)가 압입되어 상기 헤더파이프(56)를 감싸는 죔력으로 고정되고 돌기(72a)에 의해 설치브라켓(70)의 이탈이 방지되므로 설치브라켓의 가조립을 간단히 하며 가조립공정을 자동화할 수 있다. 그리고, 설치브라켓(70)의 밀착부(72)의 단부가 튜브에 닿지 않게 되므로 튜브의 손상을 방지할 수 있으며, 회전시켜서 거는 구조가 아니므로 헤더파이프(56)에 모서리부가 없더라도 가압에 의해 가조립이 가능하게 된다.

가조립된 열교환기는 브레이징 노내에서 가열됨에 의하여 용가제가 녹아 용착되어 설치브라켓(70)이 고정되는데, 녹은 용가제는 상기 홈(72b)을 따라 유동하여 밀착부(72)의 내면에 분포하므로 설치브라켓(70)의 접합도가 높아진다. 또한 상기 홈(72b)은 용가제를 밀착부(72)의 내면에 도포할 경우에 용가제를 수용하므로 용가제가 부족하지 않게 하는 역할을 한다.

본 고안에 의한 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조에 의하면, 열교환기 튜브의 손상을 방지하고 헤더 파이프의 형상에 구속받지 않고 설치브라켓의 가조립을 간단히 하며 가조립공정을 자동화할 수 있다는 효과가 있다.

Claims

브레이징 노내에서 용착시키기 위해 열교환기의 헤더파이프(56)와의 접촉부에 가용제가 도포되어 설치브라켓(70)이 가조립되는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조에 있어서,

상기 헤더파이프(56)의 단면상의 서로 반대측 외면에는 평탄면(56b)이 형성되고,

상기 설치브라켓(70)은 상기 헤더파이프(56)의 외면에 밀착하는 밀착부(72)와, 상기 밀착부(72)의 외면에서 돌출하여 체결되는 플랜지부(74)로 이루어지되,

상기 밀착부(72)는 그 양단이 상기 평탄면(56b)을 지나도록 돌출되는 한편 그 양단 내면에는 상기 헤더파이프(56)에 걸리는 돌기(72a)가 형성된 대칭형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조.
청구항 1에 있어서,

상기 돌기(72a)의 높이는 0.1 ~ 1.0 mm로 되어 있는 것을 특징을 하는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조.
청구항 1에 있어서,

상기 밀착부(72)의 내면에는 가조립전에 도포되는 용가제가 용이하게 유동되어 분포되도록 홈(72b)이 형성되어 있되,

상기 홈(72b)의 전체면적은 상기 밀착부(72)의 내면 전체면적의 2 ~ 8%로 되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기 헤더파이프의 설치브라켓 결합구조.