KR20100067162A - 자동차용 열교환기 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 헤더파이프의 단부에 결합되는 엔드캡과, 방열핀과 튜브로 이루어지는 코어부의 양측에 각각 결합되는 사이드 플레이트를 프레스 가공하여 일체형으로 제작된 복합지지부재를 구비함으로써, 상기 코어부의 상, 하단에 각각 결합되는 헤더파이프들을 동시에 밀착 조립할 수 있도록 하고, 상기 코어부의 강성 또한 보완할 수 있을 뿐만 아니라, 일체형 제작으로 인한 제작공정의 단순화와 생산 시간 및 비용 또한 절감할 수 있도록 한 자동차용 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

열교환기, 엔드캡, 사이드 플레이트, 복합지지부재

Description

자동차용 열교환기 및 그의 제조방법{HEAT EXCHANGER FOR AUTOMOBILE AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 열교환기의 사이트 플레이트와 엔드캡이 일체형으로 이루어져 있는 복합지지부재를 구비한 자동차용 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

열교환기는 한 쌍의 헤더탱크 사이에 복수 개의 튜브가 연결된 형태로 구성되고 냉방 또는 난방 시스템의 유로 상에 설치되어, 상기 헤더탱크의 일측에 형성된 열교환매체의 입구부를 통해 공급된 열교환매체가 튜브를 지날 때 외부공기와 열교환을 수행토록 하고 열교환매체의 출구부를 통해 배출되어 실내의 공간을 냉방 또는 난방시키는 공조기기이다.

이러한 종래의 열교환기는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상, 하부헤더파이프부(110, 111)(110', 111')의 단부에 결합되는 엔드캡(100, 100')과, 튜브(101)와 방열핀(102)으로 이루어지는 코어부(103)의 양측에 각각 결합되는 사이드 플레이트(104)가 별개의 파트로 구성되어 있으므로 인해, 상기 각각의 상,하부헤더파이프부(110, 111)(110', 111')를 밀착 조립시키기 위해 상기 엔드캡(100, 100')을 결합하는 공정과 상기 상,하부헤더파이프부(110, 111)(110', 111')와 튜브(101)와 방 열핀(102)을 조립한 후에 사이드 플레이트(104)를 조립하는 공정이 별도로 나뉘어져 있어 생산시간과 비용이 많이 드는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 열교환기의 단부에 결합되는 엔드캡과, 코어부의 양측에 각각 결합되는 사이드플레이트를 일체형으로 형성된 복합지지부재로 제작하여, 상기 코어부의 상부 및 하부측에 결합되는 헤더파이프들을 동시에 밀착조립할 수 있도록 하고, 코어부의 강성 또한 보완되도록 한 자동차용 열교환기 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 내부로 열교환 유체가 유동되고, 상호 일정간격 이격되는 다수의 튜브와, 상기 튜브 사이에 위치되는 방열핀과, 상기 튜브의 상단에 연통되도록 결합되는 상부헤더파이프부와 상기 튜브의 하단에 연통되도록 결합되는 하부헤더파이프부로 구성되며, 상기 상부헤더파이프부는 열교환 유체가 유입되는 제 1헤더파이프와 열교환 유체가 유출되는 제 2헤더파이프가 상호 대응하여 일측에서 면접되어 구성되고, 상기 하부헤더파이프부는 제 3헤더파이프와 제 4헤더파이프가 상호 대응하여 일측에서 면접되어 구성되며, 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프는 헤더와 탱크가 일체형이 되도록 한 개의 부품으로 각각 형성되고, 상기 제 3, 4헤더파이프의 접합부에 서로 대향되도록 동형, 동수로 형성되되 상기 제 3, 4헤더파이프 종방향의 일측면으로 다수개의 냉매연통수단을 가지고, 상기 각각의 제 1, 2, 3, 4헤더파이프들은 종방향의 상기 일측면에 평탄면을 구비한 자동차용 열교환기에 있어서, 상기 열교환기는 양측에 복합지지부재를 각각 결합하되, 상기 복수개의 복합지지부재 각각은 튜브와 방열핀으로 구성되는 코어부의 양측에 결합되는 사이드 플레이트와; 상기 사이드 플레이트와 일체형을 이루도록 상기 사이드 플레이트의 상, 하단에 각각 형성되어 상기 상부헤더파이프부 및 하부헤더파이프부 각 단부에 대응 결합되는 엔드캡; 을 포함하여 이루어져, 상기 코어의 강성을 유지하고, 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프가 동시에 밀착조립 가능해지도록 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 사이드 플레이트와 엔드캡을 동시에 프레스 가공하여 제작한 복합지지부재를 튜브의 상, 하단에 각각 결합되는 제 1, 2헤더파이프 및 제 3, 4헤더파이프에 적용함으로써, 상기 제 1, 2헤더파이프 및 제 3, 4헤더파이프를 동시에 밀착 조립되도록 할 뿐만 아니라, 방열핀과 튜브로 이루어지는 코어부의 강성을 보강하는 기능을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써, 제작의 공정수를 줄이고 그에 따라 생산 시간 및 비용을 감소시키는 효과가 있다

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예컨대, 예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)" 등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 하는 것을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 일 실시예는 내부로 열교환 유체가 유동되고, 상호 일정간격 이격되는 다수의 튜브와, 상기 튜브 사이에 위치되는 방열핀과, 상기 튜브의 상단에 연통되도록 결합되는 상부헤더파이프부와 상기 튜브의 하단에 연통되도록 결합되는 하부헤더파이프부로 구성되며, 상기 상부헤더파이프부는 열교환 유체가 유입되는 제 1헤더파이프와 열교환 유체가 유출되는 제 2헤더파이프가 상호 대응하여 일측에서 면접되어 구성되고, 상기 하부헤더파이프부는 제 3헤더파이프와 제 4헤더파이프가 상호 대응하여 일측에서 면접되어 구성되며, 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프는 헤더와 탱크가 일체형이 되도록 한 개의 부품으로 각각 형성되고, 상기 제 3, 4헤더파이프의 접합부에 서로 대향되도록 동형, 동수로 형성되되 상기 제 3, 4헤더파이프 종방향의 일측면으로 다수개의 냉매연통수단을 가지고, 상기 각각의 제 1, 2, 3, 4헤더파이프들은 종방향의 상기 일측면에 평탄면을 구비한 자동차용 열교환기에 있어서, 상기 열교환기는 양측에 복합지지부재를 각각 결합하되, 상기 복수개 의 복합지지부재 각각은 튜브와 방열핀으로 구성되는 코어부의 양측에 결합되는 사이드 플레이트와; 상기 사이드 플레이트와 일체형을 이루도록 상기 사이드 플레이트의 상, 하단에 각각 형성되어 상기 상부헤더파이프부 및 하부헤더파이프부 각 단부에 대응 결합되는 엔드캡; 을 포함하여 이루어져, 상기 코어의 강성을 유지하고, 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프가 동시에 밀착조립 가능해지도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 또 다른 실시예는, 내부로 열교환 유체가 유동되고, 상호 일정간격 이격되는 다수의 튜브와, 상기 튜브 사이에 위치되는 방열핀과, 상기 튜브의 상단에 연통되도록 결합되는 상부헤더파이프부와 상기 튜브의 하단에 연통되도록 결합되는 하부헤더파이프부로 구성되며, 상기 상부헤더파이프부는 상부헤더와 상부탱크가 결합되어 구성되고, 상기 하부헤더파이프부는 하부헤더와 하부탱크가 결합되어 구성되며, 상기 상부탱크와 하부탱크는 각각 내부를 종방향으로 제 1, 2챔버로 나누어지도록 하는 구획수단을 각각 구비하고, 상기 하부탱크의 구획수단에 다수개의 냉매연통수단을 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 열교환기는 양측에 복합지지부재를 각각 결합하되, 상기 복수개의 복합지지부재 각각은 튜브와 방열핀으로 구성되는 코어부의 양측에 결합되는 사이드 플레이트와; 상기 사이드 플레이트와 일체형을 이루도록 상기 사이드 플레이트의 상, 하단에 각각 형성되어 상기 상부헤더파이프부 및 하부헤더파이프부 각 단부에 대응 결합되는 엔드캡; 을 포함하여 이루어져, 상기 코어의 강성을 유지하고, 상기 상부헤더파이프부와 하부헤더파이프부가 동시에 밀착조립 가능해지도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복합지지부재 중에서 상부헤더파이프부의 냉매 유입구와 냉매 유출구 측에 결합되는 엔드캡에는 직경의 크기가 서로 상이한 냉매유입홀과 냉매유출홀이 각각 천공형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매유입홀과 냉매유출홀의 직경크기는 각각 8 내지 13mm와 14 내지 18mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 복합지지부재는 프레스 가공에 의해 형성되고, 소재는 알루미늄합금이며, 두께는 0.8 내지 1.5mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 복합지지부재는 일면에 클래드(Clad)재를 가지고 있으며, 상기 클래드재는 복합지지부재의 두께 중 10 내지 15%를 차지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 복합지지부재는 소재 성분이 AA3003 또는 AA3005 이되, 상기 복합지지부재의 클래드 처리부분은 AA4045 또는 AA4147의 소재 성분인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복합지지부재는 하부헤더파이프부의 일단에 대응결합되는 앤드캡에 복수개의 냉매연통구 천공하고, 상기 냉매연통구 간에 열교환 유체가 유동되어 상기 제 3, 4헤더파이프간 또는 제 1, 2챔버간에 열교환 유체가 이동할 수 있도록 상기 앤드캡의 외측에 별도의 냉매연통부재를 더 결합하여 상기 냉매연통수단 대신 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매연통부재는 엔드캡과 결합되어 내부에 열교환 유체가 유동할 수 있는 내부의 면적(S)을 50 내지 300㎟ 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 판재를 원형으로 말아 판재의 접합면을 고주파 가공 후 인발가공하여 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프를 각각 형성하는 단계와; 판재를 프레스 가공하여 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프에 튜브삽입공과 냉매연통수단을 가공하는 단계와; 상기 제 1, 2헤더파이프를 결합하여 상부헤더파이프부를 형성하는 단계와; 상기 제 3, 4헤더파이프를 결합하여 하부헤더파이프부를 형성하는 단계와; 상기 복합지지부재를 프레스 가공으로 각각 형성하는 단계와; 상기 튜브와 방열핀을 상기 상부헤더파이프부와 하부헤더파이프부에 결합하는 단계와; 상기 복합지지부재를 상기 튜브 및 방열핀이 결합된 상, 하부헤더파이프부의 양측에 각각 결합시키는 단계; 를 순차적으로 행하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 열교환기를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 열교환기는 열교환기의 헤더파이프에 결합되는 엔드캡과, 코어부에 결합되는 사이드 플레이트를 일체형인 복합지지부재로 제작함으로써, 코어부의 상, 하측에 결합되는 헤더파이프를 밀착조립할 수 있고, 코어부의 강성을 보완할 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이며, 복합지지부재는 사이드 플레이트와 엔드캡을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 열교환기의 구성은 일시예를 나타내는 도 3에서 보는 바와 같이,

내부로 열교환 유체가 유동되고, 상호 일정간격 이격되는 다수의 튜브(31)와, 상기 튜브(31) 사이에 위치되는 방열핀(32)과, 상기 튜브(31)의 상단에 연통결합되도록 결합되는 상부헤더파이프부(10)와, 상기 튜브(31)의 하단에 연통되도록 결합되는 하부헤더파이프부(20)로 구성되며,

상기 상부헤더파이프부(10)는 열교환 유체가 유입되는 제 1헤더파이프(11)와, 열교환 유체가 유출되는 제 2헤더파이프(12)가 상호 대응하여 일측에서 면접합되어 구성되고, 상기 하부헤더파이프부(20)는 유입된 열교환 유체를 일측으로 유동시키는 제 3헤더파이프(21)와, 상기 제 3헤더파이프(21)와 반대방향으로 열교환 유체를 유동시키는 제 4헤더파이프(22)가 상호 대응하여 일측에서 면접합되어 구성되며,

상기 제 3, 4헤더파이프(21, 22)의 접합부에 서로 대향되도록 동형, 동수로 형성되되 상기 제 3, 4헤더파이프(21, 22) 종방향의 일측면에서 다수개의 냉매연통수단(24)을 가지고, 상기 각각의 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)들은 종방향의 상기 일측면에 평탄면(23)을 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 열교환기는 또 다른 실시예로 도 4 내지 도 5와 같은 구성을 가지고 있으며, 그 구성을 살펴보면,

상기 도 3에서 제 1헤더파이프(11)와 제 2헤더파이프(12)로 이루어지는 상부헤더파이프부(10)를 튜브(31)의 일단이 연통결합되는 다수개의 튜브삽입공(13)을 일면에 길이방향을 향해 일정간격으로 천공형성하는 상부헤더(14)와, 상기 상부헤더(14)의 상부에 결합되는 상부탱크(15)로 이루어져, 상기 상부헤더(14)와 상부탱크(15)가 상호간 대응결합하여 상부헤더파이프부(10')를 이루도록 한다.

더불어, 상기 도 3에서 제 3헤더파이프(21)와 제 4헤더파이프(22)로 이루어지는 하부헤더파이프부(20)를 튜브(31)의 타단이 연통결합되는 다수개의 튜브삽입공(13)을 일면에 길이방향을 향해 일정간격으로 천공형성하는 하부헤더(25)와, 상기 하부헤더(25)의 상부에 결합되는 하부탱크(26)로 이루어져, 상기 하부헤더(25)와 하부탱크(26)가 상호간 대응결합하여 하부헤더파이프부(20')를 이루도록 하는 구성을 가진다.

또한, 상기 상부탱크(15) 및 하부탱크(26) 각각은 길이방향을 향해 내부로 돌출형성되는 구획수단(16)을 구비하여, 내부를 종방향으로 제 1, 2챔버(A, B)(C, D)로 각각 분할하도록 하고, 상기 하부탱크(26)의 경우 내부를 제 1, 2챔버(C, D)로 분할하는 구획수단(16)에 길이방향으로 일정간격 이격되며 천공되는 다수의 냉매연통수단(24)을 형성함으로써, 상기 제 1챔버(C)에서 제 2챔버(D)로 열교환 유체가 유동가능토록 한다.

하기에서 상세히 설명될 복수개의 복합지지부재(40, 40')는 상기 도 3 내지 도 5를 참조로 설명된 상부헤더파이프부(10, 10')와 하부헤더파이프부(20, 20')로 이루어진 열교환기의 양단에 결합되는 것으로, 상기 도 3, 도 4 내지 도 5에 도시된 두 개의 실시예에 따른 열교환기에 동일하게 적용된다. 이를 상기 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.

상기 복수개의 복합지지부재(40, 40')는 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)의 양단에 결합되는 엔드캡(41)과, 상기 튜브(31)와 방열핀(32)으로 이루어진 코어부(30)의 양측에 각각 결합되는 사이드 플레이트(42)가 프레스 가공에 의해 일체형으로 각각 제작되어 이루어진다.

이 때, 상기 복합지지부재(40, 40')는 알루미늄 합금 소재로 이루어지고, 그 두께는 0.8~1.5mm가 되도록 한다. 상기 복합지지부재(40, 40')의 두께가 0.8mm 미만이면, 그 두께가 너무 얇아서 상기 헤더파이프들(11, 12, 21, 22)과 코어부(30)를 견고히 지지할 수 없게 되고, 상기 복합지지부재(40, 40')의 두께가 1.4mm를 초과하면, 열교환기 전체의 중량이 증가하고, 이로 인한 재료비의 상승을 초래하며, 프레스 가공시 정밀한 가공이 곤란하게 된다. 따라서, 상기 복합지지부재(40, 40') 의 소재 두께를 0.8~1.5mm가 되도록 한다.

즉, 상기 복수개의 복합지지부재(40, 40') 각각은 튜브(31)와 방열핀(32)으로 이루어지는 코어부(30)의 측면에 위치되는 사이드 플레이트(42)의 상, 하단 각각에, 상기 제 1, 2헤더파이프(11, 12)와 제 3, 4헤더파이프(21, 22)의 단부에 각각 결합되는 엔드캡(41)을 각각 형성하여 하나의 구성체를 이루도록 한다.

이로써, 상기 복합지지부재(40, 40')들은 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)를 동시에 밀착조립할 수 있는 것이고, 상기 복합지지부재(40, 40')의 사이드 플레이트(42) 부분 또한, 복합지지부재(40, 40')의 상, 하단에 위치된 복수개의 엔드캡(41)이 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)에 각각 대응결합된 채로 코어부(30)의 측면에 위치되기에, 상기 엔드캡(41)과 별도로 사이드 플레이트(42)만이 코어부(30)의 일측에 결합되는 경우보다, 상기 코어부(30)의 강성 또한 보강될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 복합지지부재(40, 40')는 그 일면에는 클래드재를 가지고 있으며, 상기 클래드재는 복합지지부재(40, 40')의 두께 중 10~15%를 차지한다. 만약, 상기 클래드재가 복합지지부재(40, 40')의 두께에서 10% 미만이면, 클래드재의 양이 너무 적어 접합성이 나빠지게 되고, 15%를 초과하면, 클래드재의 양이 지나치게 많아 브레이징성이 나빠지고, 비용상승을 초래한다.

상기 엔드캡(41)은 각각 대응 결합되는 면에 돌출되는 삽입편(43)을 형성하여, 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)의 단부와 결합될 시, 상기 삽입편(43)이 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)에 내삽되며 결합되는 형태를 가진다.

더불어, 상기 도면에서 보는 바와 같이, 상기 제 1, 2헤더파이프(11, 12)의 냉매 유입, 유출구에 결합되는 엔드캡(41)에는 열교환 유체가 유입 및 유출되도록 냉매유입홀(44)과 냉매유출홀(45)을 형성하도록 한다. 참고로, 상기 도 4 내지 도 5의 경우 냉매유입홀(44)과 냉매유출홀(45)은 상기 제 1챔버(A)와 제 2챔버(B)의 일단을 밀폐하는 엔드캡(41)에 형성된다.

여기서, 상기 냉매유입홀(44)과 냉매유출홀(45)은 직경의 크기가 서로 상이하도록 상기 엔드캡(41)에 천공형성한다. 이 때, 상기 냉매유입홀(44)의 직경은 8 ~13mm의 크기를 가지고, 상기 냉매유출홀(45)의 직경은 14~18mm의 크기를 가지도록 한다. 상기 냉매유입홀(44)의 직경이 8mm 미만이면, 열교환기 유입구로 냉매가 유입될 때, 냉매 유량의 저하로 열교환기의 열교환 성능이 저하되고, 상기 냉매유입홀(44)의 직경이 13mm를 초과하면, 냉매가 열교환기 유입구에 도달되기 전부터 증발을 진행하여 열교환기의 열교환 성능이 현저히 저하하게 된다. 따라서, 냉매유입홀(44)의 직경이 8~13mm의 크기를 가지도록 한다. 또한, 냉매유출홀(45)의 직경이 14mm 미만이면, 열교환기를 통해 증발한 기체 상태의 냉매가 열교환기내에서 체류하는 시간이 너무 길게 되어 열교환기의 열교환 성능을 저하시키게 되고, 상기 냉매유출홀(45)의 직경이 18mm를 초과하면, 열교환기를 통과하는 액체 상태의 냉매가 열교환기내에서 체류하는 시간이 짧게되어 완전히 증발하지 못하게 되므로 열교환 성능이 저하하게 된다. 따라서, 냉매유출홀(45)의 직경이 14~18mm의 크기를 가지도록 한다.

또한, 상기 복합지지부재(40, 40')는 도 6 내지 도 7에서처럼 하부헤더파이프부(20, 20')를 밀폐하는 앤드캡(41)에 복수개의 냉매연통구(46)를 천공하도록 하고, 상기 냉매연통구(46) 간에 열교환 유체가 유동하여, 다수개의 냉매연통수단(24)을 천공하지 않아도 상기 도 3의 경우 제 3헤더파이프(21)와 제 4헤더파이프(22)간에 열교환 유체가 유동가능해지고, 도 4 내지 도 5의 경우 제 1챔버(C)와 제 2챔버(D)간에 열교환 유체가 유동가능해지도록, 상기 하부헤더파이프부(20, 20')를 밀폐하는 상기 엔드캡(41)의 외측에 대응결합하되 내부에 일정 면적(S)을 가지는 공간을 형성하여 열교환 유체가 유동될 수 있도록 하는 냉매연통부재(50)를 별도로 더 구비할 수도 있다.

이 때, 상기 냉매연통부재(50)의 내부면적(S)은 50~300㎟가 되도록 한다. 상기 냉매연통부재(50)의 내부면적(S)이 50㎟ 미만이면, 냉매연통부재(50)내에서 냉매의 압력이 상승하여 냉매의 순환이 원활하지 못하게 되고, 이로 인해 열교환 성능이 저하된다. 반면, 상기 냉매연통부재(5)의 내부면적(S)이 300㎟을 초과하면, 열교환기 헤더파이프의 양단부의 체적 및 크기가 지나치게 증가하여 자동차내로의 장착성을 저하시키게 된다. 따라서, 상기 냉매연통부재(50)의 내부면적(S)은 50~300㎟가 되도록 한다.

이하에서는 상기와 같은 구성, 구조를 갖는 본 발명 열교환기의 제조방법을 설명하도록 한다.

상기 도 3의 경우, 판재를 원형으로 말아 판재의 접합면을 고주파 가공 후 인발가공하여 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)를 각각 형성하는 단계와, 판재를 프레스 가공하여 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)에 튜브삽입공(13)과 냉매연통수단(24)을 가공하는 단계와, 상기 제 1, 2헤더파이프(11, 12)를 결합하여 상부헤더파이프부(10)를 형성하는 단계와, 상기 제 3, 4헤더파이프(21, 22)를 결합하여 하부헤더파이프부(20)를 형성하는 단계와, 상기 복수개의 복합지지부재(40, 40')를 프레스 가공으로 각각 형성하는 단계와, 상기 튜브(31)와 방열핀(32)을 상기 상부헤더파이프부(10)와 하부헤더파이프부(20)에 결합하는 단계와, 상기 복수개의 복합지지부재(40, 40')를 상기 튜브(31) 및 방열핀(32)이 결합된 상, 하부헤더파이프부(10, 20)의 양측에 각각 결합시키는 단계를 순차적으로 행하여 제조되도록 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 2는 종래의 열교환기를 나타낸 또 다른 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 첫 번째 실시예를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 두 번째 실시예를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 두 번째 실시예를 나타낸 또 다른 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 복합지지부재의 실시예를 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 복합지지부재의 실시예를 나타낸 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시>

10, 10': 상부헤더파이프부 11: 제 1헤더파이프

12: 제 2헤더파이프 13: 튜브삽입공

14: 상부헤더 15: 상부탱크

16: 구획수단 20, 20': 하부헤더파이프부

21: 제 3헤더파이프 22: 제 4헤더파이프

23: 평탄면 24: 냉매연통수단

25: 하부헤더 26: 하부탱크

30: 코어부 31: 튜브

32: 방열핀 40: 복합지지부재

41: 엔드캡 42: 사이드 플레이트

43: 삽입편 44: 냉매유입구

45: 냉매유출구

Claims (10)

1. 내부로 열교환 유체가 유동되고, 상호 일정간격 이격되는 다수의 튜브(31)와, 상기 튜브(31) 사이에 위치되는 방열핀(32)과, 상기 튜브(31)의 상단에 연통되도록 결합되는 상부헤더파이프부(10)와 상기 튜브의 하단에 연통되도록 결합되는 하부헤더파이프부(20)로 구성되며,

   상기 상부헤더파이프부(10)는 열교환 유체가 유입되는 제 1헤더파이프(11)와 열교환 유체가 유출되는 제 2헤더파이프(12)가 상호 대응하여 일측에서 면접되어 구성되고, 상기 하부헤더파이프부(20)는 제 3헤더파이프(21)와 제 4헤더파이프(22)가 상호 대응하여 일측에서 면접되어 구성되며,

   상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)는 헤더와 탱크가 일체형이 되도록 한 개의 부품으로 각각 형성되고,

   상기 제 3, 4헤더파이프(21, 22)의 접합부에 서로 대향되도록 동형, 동수로 형성되되 상기 제 3, 4헤더파이프(21, 22) 종방향의 일측면으로 다수개의 냉매연통수단(24)을 가지고, 상기 각각의 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)들은 종방향의 상기 일측면에 평탄면(23)을 구비한 자동차용 열교환기에 있어서,

   상기 열교환기는 양측에 복합지지부재(40, 40')를 각각 결합하되,

   상기 복합지지부재(40, 40') 각각은 튜브(31)와 방열핀(32)으로 구성되는 코어부(30)의 양측에 결합되는 사이드 플레이트(42)와;

   상기 사이드 플레이트(42)와 일체형을 이루도록 상기 사이드 플레이트(42)의 상, 하단에 각각 형성되어 상기 상부헤더파이프부(10) 및 하부헤더파이프부(20) 각 단부에 대응 결합되는 엔드캡(41); 을 포함하여 이루어져,

   상기 코어의 강성을 유지하고, 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)가 동시에 밀착조립 가능해지도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
2. 내부로 열교환 유체가 유동되고, 상호 일정간격 이격되는 다수의 튜브(31)와, 상기 튜브(31) 사이에 위치되는 방열핀(32)과, 상기 튜브(31)의 상단에 연통되도록 결합되는 상부헤더파이프부(10')와 상기 튜브(31)의 하단에 연통되도록 결합되는 하부헤더파이프부(20')로 구성되며,

   상기 상부헤더파이프부(10')는 상부헤더(14)와 상부탱크(15)가 결합되어 구성되고, 상기 하부헤더파이프부(20')는 하부헤더(25)와 하부탱크(26)가 결합되어 구성되며,

   상기 상부탱크(15)와 하부탱크(26)는 각각 내부를 종방향으로 제 1, 2챔버(A, B)(C, D)로 나누어지도록 하는 구획수단(16)을 각각 구비하고, 상기 하부탱크(26)의 구획수단(16)에 다수개의 냉매연통수단(24)을 구비하는 열교환기에 있어서,

   상기 열교환기는 양측에 복합지지부재(40, 40')를 각각 결합하되,

   상기 복합지지부재(40, 40') 각각은 튜브(31)와 방열핀(32)으로 구성되는 코어부(30)의 양측에 결합되는 사이드 플레이트(42)와;

   상기 사이드 플레이트(42)와 일체형을 이루도록 상기 사이드 플레이트(42)의 상, 하단에 각각 형성되어 상기 상부헤더파이프부(10') 및 하부헤더파이프부(20') 각 단부에 대응 결합되는 엔드캡(41); 을 포함하여 이루어져,

   상기 코어의 강성을 유지하고, 상기 상부헤더파이프부(10')와 하부헤더파이프부(20')가 동시에 밀착조립 가능해지도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 복합지지부재(40, 40') 중에서 상부헤더파이프부(10, 10')의 냉매 유입구와 냉매 유출구 측에 결합되는 엔드캡(41)에는 직경의 크기가 서로 상이한 냉매유입홀(44)과 냉매유출홀(45)이 각각 천공형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 냉매유입홀(44)과 냉매유출홀(45)의 직경크기는 각각 8 내지 13mm와 14 내지 18mm인 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 복합지지부재(40, 40')는 프레스 가공에 의해 형성되고, 소재는 알루미늄합금이며, 두께는 0.8 내지 1.5mm인 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 복수개의 복합지지부재(40, 40')는 일면에 클래드(Clad)재를 가지고 있으며, 상기 클래드재는 복합지지부재(40, 40')의 두께 중 10 내지 15%를 차지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 복합지지부재(40, 40')는 소재 성분이 AA3003 또는 AA3005 이되, 상기 복합지지부재(40, 40')의 클래드 처리부분은 AA4045 또는 AA4147의 소재 성분인 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 복합지지부재(40, 40')는 하부헤더파이프부(20, 20')의 일단에 대응결합되는 앤드캡(41)에 복수개의 냉매연통구(46)를 천공하고, 상기 냉매연통구(46) 간에 열교환 유체가 유동되어 상기 제 3, 4헤더파이프간(21, 22) 또는 제 1, 2챔버(C, D)간에 열교환 유체가 이동할 수 있도록 상기 앤드캡(41)의 외측에 별도의 냉매연통부재(50)를 더 결합하여 상기 냉매연통수단(24) 대신 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 냉매연통부재(50)는 엔드캡과 결합되어 내부에 열교환 유체가 유동할 수 있는 내부의 면적(S)을 50 내지 300㎟ 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기.
10. 제 1항에서 형성된 자동차용 열교환기의 제조방법에 있어서,

    판재를 원형으로 말아 판재의 접합면을 고주파 가공 후 인발가공하여 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)를 각각 형성하는 단계와;

    판재를 프레스 가공하여 상기 제 1, 2, 3, 4헤더파이프(11, 12, 21, 22)에 튜브삽입공(13)과 냉매연통수단(24)을 가공하는 단계와;

    상기 제 1, 2헤더파이프(11, 12)를 결합하여 상부헤더파이프부(10)를 형성하는 단계와;

    상기 제 3, 4헤더파이프(21, 22)를 결합하여 하부헤더파이프부(20)를 형성하는 단계와;

    상기 복합지지부재(40, 40')를 프레스 가공으로 각각 형성하는 단계와;

    상기 튜브(31)와 방열핀(32)을 상기 상부헤더파이프부(10)와 하부헤더파이프부(20)에 결합하는 단계와;

    상기 복합지지부재(40, 40')를 상기 튜브(31) 및 방열핀(32)이 결합된 상, 하부헤더파이프부(10, 20)의 양측에 각각 결합시키는 단계;

    를 순차적으로 행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환기의 제조방법.

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