KR20070080656A

KR20070080656A - 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법

Info

Publication number: KR20070080656A
Application number: KR1020060011971A
Authority: KR
Inventors: 한인철; 장길상
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-13

Abstract

본 발명은 한 쌍의 발열핀을 튜브에 일체형으로 브레이징 접합한 후, 이 한 쌍의 발열핀 사이에 보조히터를 삽입하여 조립한 다음, 히터 코어의 외곽을 밴드부재로 고정함으로써, 보조히터와 발열핀간의 접촉 면적이 증대되어 열전달을 촉진시키고, 보조히터가 설치되는 공간을 방열핀이 설치되는 공간으로 대체하여 활용할 수 있으므로 인해 부가적인 공간이 필요없이 보조히터를 조립할 수 있도록 하여 제조공정을 단순화시킬 수 있도록 한 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉각수가 유동되는 다수개의 튜브를 일정 간격을 두고 평행하게 배치하고, 상기 튜브들 사이의 적어도 하나 이상의 공간부에 보조히터를 삽입하여 조립하는 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법에 있어서, 상기 공간부내에 한 쌍의 제1 발열핀과 제2 발열핀을 배치하되, 상기 제1 발열핀과 제2 발열핀 사이에 더미부재를 삽입하여 배치하는 가조립 단계와; 상기 가조립 단계를 진행한 후, 상기 공간부를 형성하는 일측 튜브와 타측 튜브의 서로 마주보는 면상에 상기 제1ㆍ제2 발열핀이 각각 일체 결합되도록 브레이징하는 결합 단계와; 상기 결합 단계를 진행한 후, 상기 더미부재를 제거하는 더미부재 제거단계와; 상기 더미부재 제거단계를 진행한 다음, 제1ㆍ제2 발열핀 사이의 공간부에 보조히터를 삽입하는 보조히터 삽입단계와; 상기 보조히터 삽입단계를 진행 후, 상기 제1ㆍ제2 발열핀 사이의 공간부로부터 보조히터가 이탈되는 것을 방지하기 위 해 히터 코어 외곽을 밴드부재로 감싸 결합시키는 밴드부재 결합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보조히터, 히터 코어, 조립

Description

차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법{An Assembly method of Auxiliary heater of Heat core in car}

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 히터 코어 및 보조히터의 조립 과정을 순서에 따라 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 보조히터의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,20 : 제1ㆍ제2 헤더탱크

30 : 튜브

40 : 방열핀

50 : 보조히터

70,80 : 제1ㆍ제2 발열핀

90 : 더미부재

100 : 밴드부재

200: 히터코어

본 발명은 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 쌍의 발열핀을 튜브에 일체형으로 브레이징 접합한 후, 이 한쌍의 발열핀 사이에 보조히터를 삽입하여 조립한 다음, 히터 코어의 외곽을 밴드부재로 고정함으로써, 보조히터와 발열핀간의 접촉 면적이 증대되어 열전달을 촉진시키고, 보조히터가 설치되는 공간을 방열핀이 설치되는 공간으로 대체하여 활용할 수 있으므로 인해 부가적인 공간이 필요없이 보조히터를 조립할 수 있도록 하여 제조공정을 단순화시킬 수 있는 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 히터 코어는 엔진을 냉각시키고 난 후의 고온의 엔진 냉각수를 열원으로 하여 공기를 가열하는 역할을 하는데, 이 가열된 공기는 공기조화장치에 의해 차량 실내로 공급된다. 그런데 이러한 히터 코어에서는 엔진에 시동을 건 시동 초기에 효과적으로 난방을 수행할 수 없는 한계가 있었다.

즉, 시동 초기에 엔진이 충분히 가열되지 않아 히터 코어의 열원인 엔진 냉각수를 이용하는 데에는 한계가 있기 때문이다.

또한, 상기 엔진 냉각수를 열원으로 하는 난방장치에 있어서는 차량 엔진의 고성능화함에 따라 난방 성능이 부족한 경우가 자주 발생하여 이러한 난방 불량 문제는 더욱 크게 대두되고 있다.

이렇게 부족한 난방 성능을 보완하기 위하여 히터 코어에 보조히터를 장착하는 방법이 시도되고 있다.

이러한 보조히터의 일례로서 전기적으로 발열하는 전기 발열체가 있는데, 이는 온도 증가에 따라 저항이 증대되어 정온도 특성을 가지므로 화재의 위험성이 적 고, 온도조절 특성이 있어서 최근 차량에의 적용이 매우 활발히 진행되고 있다.

종래 기술에 의한 히터 코어로 일본 공개특허공보 특개평10-288493호와, 일본 공개특허공보 특개평11-48759호가 있는데, 상기 두 가지의 종래 기술은 전기 발열체를 지지판 사이에 배치한 것으로서, 열전달 시에는 열 저항 역할을 하여 열전달 효율이 떨어지는 한편 지지판이 견고한 구조로 이루어져 전기 발열체와의 사이에 소정 간격 떨어진 부분이 발생하여 열전달이 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 전술한 종래 기술은 전기 발열체 조립물을 지지판에 삽입할 때 지지판의 사이에 간극이 적어 조립시 과도한 힘이 요구되어 조립물에 손상이 가는 문제점도 있었다.

그리고 전술한 종래 기술은 지지판의 간극이 크면 전기 발열체의 조립성은 좋으나 지지판과 전기 발열체 사이에 간극이 발생하여 열전달이 차단되는 문제점도 있었다.

그리고, 전술한 종래 기술중 일본 공개특허공보 특개평11-48759호에서 전기발열체를 수납하기 위한 "⊃"자형 지지판이 필요하여 제품의 구성 요소가 증가하게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 한 쌍의 발열핀을 튜브에 일체형으로 브레이징 접합한 후, 이 한 쌍의 발열핀 사이에 보조히터를 삽입하여 조립한 다음, 히터 코어의 외곽을 밴드부재로 고정함으로써, 보조히터와 발열핀간의 접촉 면적이 증대되어 열전달을 촉진시키고, 보조히터가 설치되는 공간을 방열핀이 설치되는 공간으로 대체하여 활용할 수 있으므로 인해 부가적인 공간이 필요없이 보조히터를 조립할 수 있도록 하여 제조공정을 단순화시킬 수 있는 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉각수가 유동되는 다수개의 튜브를 일정 간격을 두고 평행하게 배치하고, 상기 튜브들 사이의 적어도 하나 이상의 공간부에 보조히터를 삽입하여 조립하는 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법에 있어서, 상기 공간부내에 한 쌍의 제1 발열핀과 제2 발열핀을 배치하되, 상기 제1 발열핀과 제2 발열핀 사이에 더미부재를 삽입하여 배치하는 가조립 단계와; 상기 가조립 단계를 진행한 후, 상기 공간부를 형성하는 일측 튜브와 타측 튜브의 서로 마주보는 면상에 상기 제1ㆍ제2 발열핀이 각각 일체 결합되도록 브레이징하는 결합 단계와; 상기 결합 단계를 진행한 후, 상기 더미부재를 제거하는 더미부재 제거단계와; 상기 더미부재 제거단계를 진행한 다음, 제1ㆍ제2 발열핀 사이의 공간부에 보조히터를 삽입하는 보조히터 삽입단계와; 상기 보조히터 삽입단계를 진행 후, 상기 제1ㆍ제2 발열핀 사이의 공간부로부터 보조히터가 이탈되는 것을 방지하기 위해 히터 코어 외곽을 밴드부재로 감싸 결합시키는 밴드부재 결합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 히터 코어 및 보조히터의 조립 과정을 순 서에 따라 나타낸 도며으로서, 도 1은 제1ㆍ제2 헤더탱크와 다수의 튜브 및 방열핀이 가조립된 상태를 나타낸 히터코어의 정면도이고, 도 2는 도 1에서 튜브들 사이의 공간부에 제1ㆍ제2 발열핀 및 더미부재가 가조립된 상태를 나타낸 히터 코어의 정면도이며, 도 3은 도 2에서 제1ㆍ제2 발열핀으로부터 더미부재를 제거한 상태를 나타낸 히터 코어의 정면도이며, 도 4는 도 3에서 제1ㆍ제2 발열핀 사이의 공간부에 보조히터가 삽입된 후 브레이징 공정을 거쳐 제작 완료된 히터 코어의 정면도이며, 도 5 및 도 6은 밴드부재를 설치하는 과정을 나타낸 히터 코어의 개략적인 측면도이며, 도 7은 본 발명의 보조히터의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 히터 코어의 구성을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 히터 코어(200)는 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고 열교환 매체의 하나인 냉각수가 유입된 유입관(11) 및 냉각수가 유출되는 유출관(12)을 구비한 제1ㆍ제2 헤더탱크(10)(20)와, 양단이 상기 제1ㆍ제2 헤더탱크(10)(20)와 연통 가능하게 설치됨과 아울러 공간부(S1)가 형성되도록 일정 간격 이격된 다수의 튜브(30)와, 상기 튜브(30)들 사이에 형성된 공간부(S1)에 설치되는 방열핀(40)과, 전기적으로 발열하는 보조히터(50)와, 상기 보조히터(50) 각각의 양측면에 접촉되는 한 쌍의 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)으로 이루어진다.

상기 방열핀(40)은 상기 튜브(30)들 사이에 형성된 다수의 공간부중 대략 적어도 1개에서 3개 정도 여유 공간부(S1)를 제외한 나머지 공간부에 모두 설치된다.

그리고 상기 보조히터(50)는 상기 방열핀(30)을 설치하고 남은 나머지 공간부(S1)에 설치되는 것으로, 이에 대한 상세한 구성은 도 5에 도시된 바와 같이, 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 삽입홀(51a)이 형성된 가이드부재(51)와, 상기 삽입홀(51a)에 삽입되어 전기에 의해 발열되는 PTC 소자(52)와, 상기 가이드부재(51)의 양면에 접면되는 전극판(53)(54)과, 상기 전극판(53)(54)을 외측에서 감싸는 절연부재(55)로 이루어진다.

상기 전극판(53)(54)은, 그 일측은 양극이 되고, 타측은 음극이 됨과 아울러 상기 PTC 발열소자(52)에 맞닿도록 하여 전기를 통하게 된다.

또한, 상기 전극판(53)(54)의 단부에는 터미널 부재(56)가 형성되어 외부 전선들과 연결된다.

상기 절연부재(55)는 절연성을 갖는 물질로 이루어진 판 소재나 필름소재 또는 수지재 등 어떠한 형태도 적용 가능하며, 본 발명에서는 폴리 이미드재의 절연 필름을 사용한다.

한편, 상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)은 점접촉되는 상기 방열핀(40)의 형상과 달리 면접촉되는 형상으로 형성된 것으로, PTC(피티씨) 소자(52)에서 발열된 열을 외부 공기와 열교환시키는 역할을 하는 것으로, 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)은 상기 공간부(S1)를 형성하는 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32)의 서로 마주보는 면상에 브레이징 접합에 의해 각각 일체 결합된다.

상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)의 각각은 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32)에 면접촉되어 브레이징 접합될 수 있도록 면접합부(71,81)를 갖는 지그재그 형상으로 절곡된 형상으로, 그 전체 형상은 사각 형상으로 형성된다.

상기와 같이 구성된 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)의 사이즈는 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32)에 브레이징 접합되었을때, 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80) 사이로 보조히터(50)가 접촉되는 상태로 삽입될 수 있는 크기를 가진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 히터 코어 및 보조히터의 조립 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 히터 코어의 조립 방법을 설명하면, 다수의 튜브(30)를 일정 간격 이격된 상태로 평행하게 배치하되, 튜브(30)들 사이에 형성된 다수의 공간부(S1)중 몇 개만 남겨두고 방열핀(40)을 배치한 후, 상기 튜브(30)들의 양단을 제1ㆍ제2 헤더탱크(10)(20)와 가 결합한다.(도 1 참조)

상기와 같이 히터 코어를 가 결합하고 나서, 상기 방열핀(40)을 배치하고 남은 나머지 공간부(S1)내에 한 쌍의 제1 발열핀(70)과 제2 발열핀(80)을 배치하되, 상기 제1 발열핀(70)과 제2 발열핀(80) 사이에 더미부재(90)를 삽입하여 배치하여 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80) 및 더미부재(90)를 가 조립한다.(도 2참조)

여기서, 더미부재(90)의 재질은 브레이징에 필요한 높은 온도에서 용융되지 않고 그 형상을 유지할 수 있는 것으로, 일례로 카본(carbon)을 사용할 수 있다.

이상과 같이 히터 코어의 필요한 구성요소를 모두 가 결합 또는 가 조립한 후, 가조립된 히터코어를 브레이징노에 투입하여 브레이징 접합 공정을 실시하게 되면, 튜브(30)와 방열핀(40)과 제1ㆍ제2 헤더탱크(10)(20)들은 완전히 브레이징 결합될 뿐만 아니라, 상기 공간부(S1)를 형성하는 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32) 의 서로 마주보는 면상에 상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)이 각각 일체로 브레이징 결합된다.

여기서, 상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)이 튜브(31)(32)에 각각 브레이징 접합되어 있기 때문에, 외부로부터 충격이 가해질 경우 튜브(31)(32)로부터 이탈 또는 탈락되는 경우가 전혀 발생되지 않게 된다.

이후, 상기 결합 단계를 진행한 후, 상기 더미부재(90)를 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)으로부터 제거하는 더미부재 제거단계를 진행한다.(도 3참조)

다음으로, 상기 더미부재 제거단계를 진행한 다음, 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80) 사이의 공간부(S2)에 보조히터(50)를 삽입하는 보조히터 삽입단계를 진행한다.(도 4참조)

상기와 같이 보조히터(50)를 삽입하게 되면, 보조히터의 양측면은 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)의 면접합부(71)(81)와 면접촉됨에 따라 그 접촉 면적이 증대되어 열전달 면적을 향상시킬 수 있게 되며, 더 나아가 공기와 열교환 성능을 향상시켜 보조 난방 기능을 원활히 수행할 수 있음과 아울러, 상기 면접합부(71)(81)와 보조히터(50)를 구성하는 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32)가 면접촉되어 브레이징되기 때문에 지지력이 향상된다.

마지막으로, 상기 보조히터 삽입단계를 진행 후, 상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80) 사이의 공간으로부터 보조히터(50)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 히터코어 외곽을 밴드부재(100)로 감싸 결합시키는 밴드부재 결합단계를 진행함으로써, 최종적으로 히터 코어의 조립 과정을 종료하게 된다.(도 4, 도 5, 도 6참조)

여기서, 상기 밴드부재(100)는 히터 코어의 양측부를 지지하는 한 쌍의 제1 지지부(110)와, 상기 히터 코어(200)의 상하측부중 어느 하나를 지지함과 아울러 상기 제1 지지부(110)의 일단부를 서로 연결하여 일체로 형성되는 제2 지지부(120)와, 상기 제1 지지부(110)의 타단부에 각각 절곡 형성되어 상기 제2 지지부(120)가 지지하지 않은 히터코어(200)의 나머지 측부를 지지하는 제3 지지부(130)로 구성되어 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 한 쌍의 발열핀을 튜브에 일체형으로 브레이징 접합한 후, 이 한 쌍의 발열핀 사이에 보조히터를 삽입하여 조립한 다음, 히터 코어의 외곽을 밴드부재로 고정함으로써, 보조히터와 발열핀간의 접촉 면적이 증대되어 열전달을 촉진시키고, 보조히터가 설치되는 공간을 방열핀이 설치되는 공간으로 대체하여 활용할 수 있으므로 인해 부가적인 공간이 필요없이 보조히터를 조립할 수 있도록 하여 제조공정을 단순화시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 종래 기술과는 달리 보조히터를 수납하기 위한 "⊃"자형 지지판이 필요없이, 보조히터를 직접 결합할 수 있음으로 인해, 장착 공간이 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 열을 전도시키는 밀착도를 증가시킬 수 있다.

Claims

냉각수가 유동되는 다수개의 튜브(30)를 일정 간격을 두고 평행하게 배치하고, 상기 튜브(30)들 사이의 적어도 하나 이상의 공간부(S1)에 보조히터(50)를 삽입하여 조립하는 차량용 히터 코어의 보조히터 조립방법에 있어서,

상기 공간부(S1)내에 한쌍의 제1 발열핀(70)과 제2 발열핀(80)을 배치하되, 상기 제1 발열핀(70)과 제2 발열핀(80) 사이에 더미부재(90)를 삽입하여 배치하는 가조립 단계와;

상기 가조립 단계를 진행한 후, 상기 공간부(S1)를 형성하는 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32)의 서로 마주보는 면상에 상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)이 각각 일체 결합되도록 브레이징하는 결합 단계와;

상기 결합 단계를 진행한 후, 상기 더미부재(90)를 제거하는 더미부재 제거단계와;

상기 더미부재 제거단계를 진행한 다음, 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80) 사이의 공간부(S2)에 보조히터(50)를 삽입하는 보조히터 삽입단계와;

상기 보조히터 삽입단계를 진행 후, 상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80) 사이의 공간부로부터 보조히터(50)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 히터 코어 외곽을 밴드부재(100)로 감싸 결합시키는 밴드부재 결합단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어의 보조히터 조립방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제1ㆍ제2 발열핀(70)(80)은 상기 일측 튜브(31)와 타측 튜브(32)에 면접촉되어 브레이징 접합될 수 있도록 면접합부(71,81)를 갖는 지그재그 형상으로 절곡된 형상인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어의 보조히터 조립방법.