KR20060068981A - 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 관한 것으로서, 일방향 히터코어를 수용하는 공조케이스는, 상·하부 탱크의 양측 단부와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 형성되는 각각의 상·하부 탱크 수용부와, 상기 상·하부 탱크 수용부 사이에 수직하게 연장되는 것으로, 상기 엔드 플레이트의 양측 단부와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 형성되는 엔드 플레이트 수용부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 의하면, 공조케이스의 형상을 히터코어의 양측 단부에 대응되게 형성함으로써, 일방향 히터코어의 양측 단부와 공조케이스의 조립면 사이에 씰링부재를 개재하고 상호 조립시, 완벽한 씰링이 이루어지도록 하여 공조케이스 내의 공기 누출을 방지하고, 방열성능을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

일방향 히터코어, 공조케이스, 상·하부 탱크 수용부, 엔드 플레이트 수용부.

Description

자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조{Case Assembly Structure of Air Conditioning System for a Car}

도 1은, 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치를 나타내는 단면도.

도 2는, 종래기술에 따른 일방향 히터코어를 나타내는 사시도.

도 3은, 종래기술에 따른 공조케이스와 히터코어의 개략적인 조립구조로서, 도 3a는 히터코어의 상·하부 탱크 일측면 돌출구조를 나타내는 종단면도이고, 도 3b는 히터코어의 엔드 플레이트 일측면 돌출구조를 나타내는 종단면도.

도 4는, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어를 나타내는 일부 절개 사시도.

도 5는, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어 조립구조의 A-A선 단면도.

도 6은, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어 조립구조의 B-B선 단면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 공조 케이스,

40: 일방향 히터코어(One-Way Heater Core),

41, 42: 상·하부 탱크,

47: 엔드 플레이트(End Plate),

51, 52: 상·하부 탱크 수용부,

57: 엔드 플레이트 수용부,

58: 리브(Rib) 수용부,

59: 엔드 플레이트 밀착부,

60: 씰링부재.

본 발명은 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 히터코어와 접하는 공조케이스의 형상을 히터코어의 양측 단부에 대응되게 형성함으로써, 일방향 히터코어의 양측 단부와 공조케이스의 조립면 사이에 씰링부재를 개재하고 상호 조립시, 완벽한 씰링이 이루어지도록 하여 공조케이스 내의 공기 누출을 방지하고, 방열성능을 증대시킬 수 있는 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공조장치는, 블로어 유니트(Blower Unit)에 의해 차량 실내로 유입된 차량 외부공기를 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(Heater Core)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 벤트(Vent)를 통하여 냉기 또는 온기상태로 차량 실내의 여러방향으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하도록 구성되어 있다.

이러한 공조장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(Three Piece Type) 공조장치, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 하나의 공조케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type) 공조장치, 및 상기 세가지 유니트가 모두 하나의 공조케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type) 공조장치로 분류할 수 있다.

도 1은, 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 일반적인 공조장치는, 서로 대칭되게 좌우 방향 또는 상하방향으로 분할된 제 1공조케이스 및 제 2공조케이스가 상호 결합되어 이루어진 공조케이스(100)를 포함하고, 상기 공조케이스(100) 내부는, 공조케이스(100)의 입구측에 형성된 공기유입구(111)로부터 블로어유닛(미도시)에 의해 유입된 공기를 출구측으로 유출하도록, 하부면으로부터 상부면측으로 굴곡 연장된 안내벽(112)에 의해 제 1공기유로(113)와 제 2공기유로(114)로 구획되어 있다.

상기 제 1공기유로(113)의 상류쪽과 하류쪽에는, 증발기(130)와 히터코어(140)가 각각 설치되어 있고, 상기 제 1공기유로(113)상에는, 상기 증발기(130)에 의해 냉각된 공기를 통과시키는 냉풍통로(C)와 상기 히터코어(140)에 의해 가열된 공기를 통과시키는 온풍통로(H)가 각각 형성되어 있고, 상기 증발기(130)와 히터코어(140) 사이에는, 상기 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)를 선택적으로 통과하는 공기의 양을 조절하는 템프도어(Temp Door, 115)가 회동가능하게 설치되어 있다.

한편, 상기 공조케이스(100)의 출구측에는, 상기 템프도어(115)의 개도정도에 따라 공급되는 공기를 자동차 전면유리쪽으로 토출함으로써 자동차 유리의 성에 를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 116), 공기를 자동차 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(Face Vent, 117) 및 공기를 자동차 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(Floor Vent, 118)가 각각 설치됨과 동시에, 상기 각 벤트들(116, 117, 118)을 통하여 토출되는 냉·온기의 양을 선택적으로 조절하기 위한 디프로스트 도어(120), 페이스 도어(121), 및 플로어 도어(122)가 각각 설치되어 있다.

이러한 일반적인 공조장치의 구성에 의하면, 최대 냉방모드에서는, 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이, 템프도어(115)를 하향으로 회전시켜 히터코어(140) 하류측의 온풍통로(H)를 차단함과 동시에, 히터코어(140) 상류측의 냉풍통로(C)를 개방함으로써, 공기유입구(111)로부터 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 증발기(130)를 지나면서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(116), 페이스 벤트(117), 플로어 벤트(118)를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다. 그리고, 최대 난방모드에서는, 도 1에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 상기 템프도어(115)를 상향으로 회전시켜 히터코어(140) 하류측의 온풍통로(H)를 개방함으로써, 상기 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 히터코어(140) 하부를 지나 상기 각 벤트들(116, 117, 118)을 통해 차실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.

또한, 냉·난방 혼합모드에서는, 상기 템프도어(115)를 증발기(130)의 후방 중간부를 향하도록 중립위치로 회전시키게 되면, 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)를 통과하면서 공기혼합구간(M)에서 혼합된 후, 각 벤트들(116, 117, 118)을 통하여 차실내로 일정한 온도로 공급된다.

상기 구성요소 중, 히터코어(140)는, 엔진을 순환하며 연소시 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수를 이용하여 자동차의 실내에 더운 공기를 공급해주는 열교환기이다. 상기 히터코어(140)는, 냉각수의 흐름방식에 따라 유턴(U-turn)방식과 일방향 흐름방식(One-way flow type)으로 구분할 수 있다. 여기서, 일방향 흐름의 히터코어(140)는, 냉각수가 직진으로 유동하기 때문에 상대적으로 압력강하가 작아 냉각수의 유량을 증가시킬 수 있는 장점이 있어 많이 사용되고 있다.

종래기술에 따른 일방향 히터코어(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍을 이루는 상·하부 탱크(141, 142)와, 고온의 냉각수를 일방향으로 유입, 배출하는 유입 파이프(143) 및 배출 파이프(144)와, 상기 상·하부 탱크(141, 142)의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(Tube, 145)와, 상기 튜브(145)들 사이에 구비되는 방열핀(146)과, 상기 적층구조의 적층방향 양측 단부에 상기 튜브(145) 및 방열핀(146)과 나란하게 설치되고, 한 쌍의 리브(Rib, 148)를 갖는 엔드 플레이트(End Plate, 147) 등으로 구성되어 있다.

상기 일방향 히터코어(140)는, 상기 하부 탱크(142)의 일측에 브레이징(Brazing) 접합된 유입 파이프(143)를 통해 유입된 고온의 냉각수가, 상기 튜브(145)를 통해 상부 탱크(141) 측으로 흐르면서 방열핀(146) 및 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 배출 파이프(144)를 통해 배출되는 구조로 되어있다.

여기서, 상기 일방향 히터코어(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공조케이스(10) 내부에 형성된 유로상에 설치되어 있는데, 공조케이스(100) 내의 유로를 따라 유동하는 공기가 상기 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100) 조립면 사 이에서 누출(Leak)되면, 공조효율이 저하되고 소음이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해, 상기 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100) 조립면 사이, 특히 상·하부 탱크(141, 142) 및 엔드 플레이트(147)와, 공조케이스(100) 사이에는 씰링부재(160)가 개재되는 것이 일반적이다.

한편, 도 3a에 도시된 바와 같은 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100)의 조립구조에 의하면, 상기 일방향 히터코어(140)의 상·하부 탱크(141, 142) 양측 단부가 엔드 플레이트(147) 면보다 앞으로 돌출되어 있는 구조로 되어 있다. 이러한 구조에서, 상기 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100) 사이에 씰링부재(160)를 개재시켜 조립하게 되면, 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100)가 완전히 밀착되지 않고 공간이 형성된다. 따라서, 상기 씰링부재(160)의 부착도 곤란할 뿐만 아니라 상기 공간으로 공기가 누출됨으로써 방열성능이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 일방향 히터코어(140)와 공조케이스(100)의 밀착성을 향상시킨 구조가 제안된 바 있다.

상기 구조에서는, 상기 상·하부 탱크(141, 142)의 양측 단부가 엔드 플레이트(148) 면보다 뒷쪽에 위치함으로써 도 3a에 비해 상기 씰링부재(160)의 부착이 용이하고, 기밀성을 향상시킬 수가 있다. 그러나, 상기 구조에서도 상·하부 탱크(141, 142)의 양측 단부와 공조케이스(100)가 완전하게 밀착되지 못함으로써 여전히 공기누출의 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공조케이스의 형상을 히터코어의 양측 단부에 대응되게 형성함으로써, 일방향 히터코어의 양측 단부와 공조케이스의 조립면 사이에 씰링부재를 개재하고 상호 조립시, 완벽한 씰링이 이루어지도록 하여 공조케이스 내의 공기 누출을 방지하고, 방열성능을 증대시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 의하면, 일방향 히터코어를 수용하는 공조케이스는, 상·하부 탱크의 양측 단부와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 형성되는 각각의 상·하부 탱크 수용부와, 상기 상·하부 탱크 수용부 사이에 수직하게 연장되는 것으로, 상기 엔드 플레이트의 양측 단부와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 형성되는 엔드 플레이트 수용부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 엔드 플레이트 수용부는, 그 단면이 대략 'ㄷ'자형상으로 형성되고, 양단부에 전방으로 돌출형성되는 각각의 리브 수용부와, 상기 각 리브 수용부와 연결되어 후방으로 돌출형성되는 엔드 플레이트 밀착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공조케이스와 일방향 히터코어의 조립면 사이에는, 공기의 누출을 방지하도록 씰링부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어를 나타내는 일부 절개 사시도이고, 도 5는, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어 조립구조의 A-A선 단면도이며, 도 6은, 본 발명에 따른 공조케이스와 히터코어 조립구조의 B-B선 단면도이다.

본 발명에 따른 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 있어서, 한 쌍을 이루는 상·하부 탱크(41, 42), 고온의 냉각수를 일방향으로 유입, 배출하는 유입 파이프(43) 및 배출 파이프(44), 상기 상·하부 탱크(41, 42)의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(45), 상기 튜브(45)들 사이에 구비되는 방열핀(46) 및 상기 적층구조의 적층방향 양측 단부에 상기 튜브(45) 및 방열핀(46)과 나란하게 설치되고, 한 쌍의 리브(48)를 갖는 엔드 플레이트(47)로 구성되어 공조케이스(10) 내부에 수용되는 일방향 히터코어(40)는 종래기술과 동일하므로, 이하에서는 상기한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 일방향 히터코어(40)와 대응되는 공조케이스(10)에는 상·하부 탱크 수용부(51, 52)와 엔드 플레이트 수용부(57)가 형성되어 있다.

상기 상·하부 탱크 수용부(51, 52)는, 상기 상·하부 탱크(41, 42)의 양측단부를 전방으로 수용 가능하도록, 상기 상·하부 탱크(41, 42)와 대응되는 위치에 소정간격을 두고 수직하게 배치 형성된다.

상기 엔드 플레이트 수용부(57)는, 상기 상·하부 탱크 수용부(51, 52) 사이에 수직하게 연장되는 것으로, 상기 엔드 플레이트(47)의 양측 단부와 대응되어 전 방으로 수용 가능하게 돌출형성된다.

여기서, 상기 엔드 플레이트 수용부(57)는, 그 단면이 대략 'ㄷ'자형상으로 형성된다. 상기 엔드 플레이트 수용부(57)의 양단부에는, 한 쌍의 리브(48)와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 전방으로 돌출되는 각각의 리브 수용부(58)가 형성되고, 상기 각 리브 수용부(58) 사이에는 후방으로 돌출되는 앤드 플레이트 밀착부(59)가 형성된다.

그리고, 상기 일방향 히터코어(40)의 외벽 둘레에는 씰링부재(60)가 부착되어 있다.

상기 공조케이스(10)와 일방향 히터코어(40)의 조립시에는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상·하부 탱크 수용부(51, 52)는 전면 돌출된 상·하부 탱크(41, 42)를 수용하게 된다. 상기 엔드 플레이트 수용부(57)에 형성된 각 리브 수용부(58)는 상기 엔드 플레이트(47)의 각 리브(48)를 수용하게 되고, 상기 엔드 플레이트 밀착부(59)는 엔드 플레이트(47)의 전면을 밀착시키게 된다. 따라서, 상기 일방향 히터코어(40)는 공조케이스(10) 내에서 그 둘레에 걸쳐 완벽한 씰링이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조에 의하면, 공조케이스의 형상을 히터코어의 양측 단부에 대응되게 형성함으로써, 일방향 히터코어의 양측 단부와 공조케이스의 조립면 사이에 씰링부재를 개재하고 상호 조립시, 완벽한 씰링이 이루어지도록 하여 공조케이스 내의 공기 누출을 방지하고, 방열성능을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 한 쌍을 이루는 상·하부 탱크(41, 42), 고온의 냉각수를 일방향으로 유입, 배출하는 유입 파이프(43) 및 배출 파이프(44), 상기 상·하부 탱크(41, 42)의 길이 방향으로 적층되어 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(54), 상기 튜브(45)들 사이에 구비되는 방열핀(46) 및 상기 적층구조의 적층방향 양측 단부에 상기 튜브(45) 및 방열핀(46)과 나란하게 설치되는 엔드 플레이트(End Plate, 47)로 구성되는 히터코어(40)와, 상기 히터코어(40)를 수용하는 공조케이스(Case, 10)의 조립구조에 있어서,

   상기 공조케이스(10)는, 상기 상·하부 탱크(41, 42)의 양측 단부와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 형성되는 각각의 상·하부 탱크 수용부(51, 52)와, 상기 상·하부 탱크 수용부(51, 52) 사이에 수직하게 연장되는 것으로, 상기 엔드 플레이트(47)의 양측 단부와 대응되어 전방으로 수용 가능하게 형성되는 엔드 플레이트 수용부(57)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 엔드 플레이트 수용부(57)는, 그 단면이 대략 'ㄷ'자형상으로 형성되고, 양단부에 전방으로 돌출형성되는 각각의 리브 수용부(58)와, 상기 각 리브 수용부(58)와 연결되어 후방으로 돌출형성되는 엔드 플레이트 밀착부(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 공조케이스(10)와 일방향 히터코어(40)의 조립면 사이에는, 공기의 누출을 방지하도록 씰링부재(60)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 공조케이스의 조립구조.

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