KR20140088304A

KR20140088304A - 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조

Info

Publication number: KR20140088304A
Application number: KR1020130000046A
Authority: KR
Inventors: 김용식; 엄부용; 황재현; 박은주; 이준민
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-01-02
Publication date: 2014-07-10

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 증발기 및 공조케이스의 일 구성인 증발기의 케이스에 냉매파이프를 결합시키는 밀봉부재가, 돌출부(tongue)와 그루부(groove)에 의해 억지 끼움 방식으로 결합됨으로써, 증발기 및 증발기 케이스와 냉매파이프의 밀봉 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조에 관한 것으로,
상기 구성의 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조는, 증발기(10)에 형성된 증발기 입출구 파이프(20))와, 상기 증발기 입출구 파이프(20))에 결합되어 냉매를 이송시키는 냉매 파이프(30)와, 상기 냉매 파이프(30)와 상기 증발기 입출구 파이프(20))를 연결하기 위한 밀봉부재(300)와, 상기 증발기(10)를 감싸는 증발기 케이스(400)를 포함하여 이루어지는 증발기 파이프 밀봉 구조에 있어서, 서로 결합되어 일체의 증발기 케이스를 형성하는 상기 증발기 케이스(400)의 결합면에는 돌출부 삽입홈(410)이 형성되고, 상기 밀봉부재(300)의 상기 돌출부 삽입홈(410)에 삽입되는 면에는 상기 돌출부 삽입홈(410)으로 삽입되는 돌출부(310)가 형성되어, 공조케이스의 조립 시 밀봉작업을 자동으로 수행되어 밀봉 작업을 용이하게 하고, 차량 또는 공조케이스의 구동 시 증발기 케이스 내부에 대한 밀봉 신뢰성 및 증발기 자체의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조{WATER LEAKAGE PREVENTION STRUCTURE OF EVAPORATOR AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치의 증발기 및 공조케이스의 일 구성인 증발기의 케이스에 냉매파이프를 결합시키는 밀봉부재가, 돌출부(tongue)와 그루부(groove)에 의해 억지 끼움 방식으로 결합됨으로써, 증발기 및 증발기 케이스와 냉매파이프의 밀봉 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는, 송풍장치, 증발기 및 히터코어의 세 개의 유니트가 독립적으로 구성되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type), 증발기 및 히터코어가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type), 송풍장치, 증발기 및 히터코어가 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 분류할 수 있다.

상술한 구성의 차량용 공조장치는 송풍장치에 의해 차량 실내로 유입되어 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator)를 통과한 공기를 템프도어(Temp Door)의 개폐에 따라 히터코어(Heater Core)로 선택적으로 통과시키고, 차량 실내의 여러 구역으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하는 역할을 한다.

도 1은 상술한 다양한 구성 중 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 공조장치의 공조케이스(11) 내부에는, 공기 유입구 측에 설치된 송풍장치(도시 생략)로부터 유입된 공기를 냉각하는 증발기(10)와, 상기 증발기를 통과한 공기를 가열하는 히터코어(13)가 각각 설치된다. 증발기(10)와 히터코어(13) 사이에는, 증발기를 통과한 공기가 히터코어(13)를 우회하는 냉풍통로(C)와 히터코어(13) 전방의 온풍통로(H)를 선택적으로 개폐시키도록 도어축을 중심으로 템프도어(14)가 회동가능하게 설치되어 있다.

한편, 상기 공조케이스(11)에는 유입된 공기를 자동차 앞유리창 쪽으로 토출하여 앞유리창의 성에(Frost)를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 1), 공기를 자동차 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(Face Vent, 2) 및 공기를 자동차 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(Floor Vent, 3)가 설치됨과 동시에, 상기 각 벤트들(1, 2, 3)을 통하여 공급되는 냉·온기의 양을 조절하기 위한 디프로스트 도어(Defrost Door, 1a), 페이스도어(Face Door, 2a), 및 플로어도어(Floor Door, 3a)가 각각 설치되어 있다.

이러한 일반적인 공조장치의 구성에 의하면, 최대 냉방모드에서는, 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이, 템프도어(14)를 하향으로 회전시켜 히터코어(13) 하류측의 온풍통로(H)를 차단함과 동시에, 히터코어(13) 상류측의 냉풍통로(C)를 개방함으로써, 공기유입구로부터 송풍장치에 의해 유입된 공기가 증발기(10)를 지나면서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(1), 페이스 벤트(2), 플로어 벤트(3)를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다.

이때, 증발기 내부에서 증발에 의해 열교환을 수행하여 가열된 냉매는 재압축, 팽창 등의 과정에 의해 다시 냉각되어 증발기에서 열을 흡수하는 냉각 작용을 수행할 수 있도록 냉매파이프를 통해 증발기 외부의 공조시스템 중 냉매 순환계를 통해 순환된다.

도 2는 종래기술의 공조기케이스 중 증발기 케이스(40)의 부분을 나타내는 도면이고, 도 3은 상기 증발기 케이스(40)에 냉매 파이프(30)가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3 도시된 바와 같이, 종래기술의 차량용 공조장치의 구성에서 상기 증발기(10)에 연결되는 냉매 파이프(30)는, 공조케이스가 일체로 결합되는 경우 형성되는 증발기 케이스(40)의 밀봉을 위해 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20)와 증발기케이스(40)가 결합된다. 이 경우 증발기 입출구 파이프(20)와 증발기케이스(40)가 결합되는 위치인 밀봉부(50)에 틈이 발생하며, 증발기(10)에서 발생된 응축수가 외부로 누설되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 응축수의 누설을 방지하기 위해서는 증발기(10)의 냉매 파이프(30)와 증발기 입출구 파이프(20)) 및 증발기 케이스(40)의 밀봉부(50)의 밀봉성 확보를 위해 증발기 케이스의 밀봉부(50)의 증발기 케이스(40)와 냉매파이프(30) 사이의 틈을 밀봉부재로 밀봉하여야 하므로, 종래기술의 경우에는 이러한 밀봉 작업에 따라 별도의 수동 공정 추가 및 밀봉부재의 사용에 따른 가격 상승의 문제가 발생하였다.

이에 따라, 대한민국 공개특허 2009-24496호에서는, 상술한 바와 같은 종래기술에서 발생하는 증발기 냉매 파이프(30)와 증발기(10)와 증발기 입출구 파이프(20) 및 증발기 케이스(40) 사이의 틈에 대한 밀봉 작업의 번거로움을 해소하기 위한 증발기 파이프 실링 구조를 개시하고 있다.

상기 대한민국 공개특허 2009-24496호의 증발기 파이프 실링 구조는, 증발기에 형성된 증발기 입출구 파이프와, 증발기 입출구 파이프와 연통되어 냉매 이송을 위한 냉매파이프와, 냉매파이프와 증발기 입출구 파이프를 연결하기 위한 플랜지(Flange)를 형성하여 이루어지는 증발기 파이프 실링구조에 있어서, 상기 플랜지의 외주면에 형성되어 상기 증발기 입출구 파이프가 관통되는 대시판넬(Dash Pannel)의 파이프관통구 주위를 둘러싸는 씰링부재를 포함하여 구성된다. 그리고 상술한 대한민국 공개특허 2009-24496호의 증발기 파이프 실링 구조의 상기 씰링부재는 흡착날개를 구비하여, 흡착날개가 대시판넬에 흡착되도록 함으로써 밀봉을 수행하게 된다. 이에 의해, 증발기 입출구 파이프와 냉매파이프를 연결하는 플랜지(Flange)의 구조를 개선함으로써, 증발기 입출구 파이프를 대시판넬에 고정시킬 수 있는 동시에, 엔진실로부터 생성된 물이 유입될 수 있는 현상을 방지할 수 있도록 한다.

그러나 상술한 대한민국 공개특허 2009-24496호의 증발기 파이프 실링 구조의 상기 씰링부재는 흡착날개가 밀착 부착되는 구성을 가지게 되므로, 차량의 진동 등에 의해 부착 부위의 부착이 해제되어 밀봉 성능이 저하되고, 이로 인해 응축수가 외부로 누설될 수 있는 문제점을 가진다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 증발기 케이스(400)와 냉매 파이프(30)를 연결함에 있어, 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20))에 결합되는 냉매파이프(30)를 증발기 케이스(400)에 고정시키는 경우, 밀봉부재(400)의 측면은 증발기 케이스에 형성되는 돌출부 삽입홈(410)에 억지 끼움식으로 결합되는 돌출부(310)를 형성하여 돌출부 삽입홈에 돌출부가 억지끼움 방식으로 결합되어 냉매파이프(30)를 지지하도록 함으로써, 별도의 밀봉 작업을 수행하지 않고도 조립 결합 시 자동으로 밀봉이 수행되도록 하는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 증발기 입출구 파이프(20)에 삽입 결합되는 밀봉부재에 의해 냉매파이프와 증발기 케이스가 결합 고정되도록 하여, 차량의 주행 시나 공조시스템의 구동 시 파이프에 가해지는 외력에 대한 증발기의 변형 및 손상을 방지하고, 밀봉이 느슨해 지는 것을 방지할 수 있도록 하는 것에 의해 공조케이스의 일 구성인 증발기 케이스의 밀봉 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조는, 증발기(10)에 형성된 증발기 입출구 파이프(20))와, 상기 증발기 입출구 파이프(20))에 결합되어 냉매를 이송시키는 냉매 파이프(30)와, 상기 냉매 파이프(30)와 상기 증발기 입출구 파이프(20))를 연결하기 위한 밀봉부재(300)와, 상기 증발기(10)를 감싸는 증발기 케이스(400)를 포함하여 이루어지는 증발기 파이프 밀봉 구조에 있어서, 서로 결합되어 일체의 증발기 케이스를 형성하는 상기 증발기 케이스(400)의 결합면에는 돌출부 삽입홈(410)이 형성되고, 상기 밀봉부재(300)의 상기 돌출부 삽입홈(410)에 삽입되는 면에는 상기 돌출부 삽입홈(410)으로 삽입되는 돌출부(310)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 밀봉부재(300)는, 중앙에 냉매의 유출입을 위한 한 쌍의 냉매 파이프(30)가 관통 결합된 후 증발기 입출구 파이프(20), 도 3 참조)에 결합되도록 삽입되는 냉매파이프결합홀(320)이 형성되고, 상기 냉매파이프결합홈(320)의 외주연으로는 냉매 파이프(30)를 고정지지하기 위한 고정관(330)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조는, 증발기 케이스(400)와 냉매 파이프(30)를 연결함에 있어, 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20))에 결합되는 냉매파이프(30)를 증발기 케이스(400)에 고정시키는 경우, 밀봉부재(400)의 측면은 증발기 케이스에 형성되는 돌출부 삽입홈(410)에 억지 끼움식으로 결합되는 돌출부(310)를 형성하여 돌출부 삽입홈에 돌출부가 억지끼움 방식으로 결합되어 냉매파이프(30)를 지지하도록 함으로써, 별도의 밀봉 작업을 수행하지 않고도 조립 결합 시 자동으로 밀봉이 수행되도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 증발기 입출구 파이프(20)에 삽입 결합되는 밀봉부재에 의해 냉매파이프와 증발기 케이스가 결합 고정되도록 하여, 차량의 주행 시나 공조시스템의 구동 시 파이프에 가해지는 외력에 대한 증발기의 변형 및 손상을 방지하고, 밀봉이 느슨해 지는 것을 방지할 수 있도록 하는 것에 의해 공조케이스의 일 구성인 증발기 케이스의 밀봉 신뢰성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.

도 2는 종래기술의 공조케이스 중 증발기 케이스(40)의 부분을 나타내는 도면,
도 3은 상기 증발기 케이스(40)에 냉매 파이프(30)가 결합된 상태를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 밀봉부재(300)의 사시도,
도 5는 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20))에 결합된 냉매 파이프(30)의 고정 밀봉을 위해 본 발명의 실시예의 밀봉부재(300)가 공조케이스에 형성되는 증발기 케이스(400)에 결합된 상태를 나타내는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 밀봉부재(300)의 사시도이고, 도 5는 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20))에 결합된 냉매 파이프(30)의 고정 밀봉을 위해 본 발명의 실시예의 밀봉부재(300)가 공조케이스에 형성되는 증발기 케이스(400)에 결합된 상태를 나타내는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조를 나타내는 도면이다.

도 4와 같이 상기 밀봉부재(300)는 전체 형상을 지지하는 밀봉판(301)의 중앙 영역에 냉매의 유출입을 위한 한 쌍의 냉매 파이프(30)가 관통 결합된 후 증발기 입출구 파이프(20), 도 3 참조)에 결합되도록 삽입되는 관통형성되는 냉매파이프결합홀(320)이 형성된다. 상기 냉매파이프결합홀(320)의 외주연으로는 냉매 파이프(30)를 고정지지하기 위하여 밀봉판(301)의 면에서 증발기(10) 측으로 돌출되는 고정관(330)이 돌출 형성된다. 또한, 상기 밀봉판(301)의 테두리 영역은 밀봉을 위하여, 밀봉판(301)의 면에 대하여 돌출 형성되는 환형의 돌출턱(305)이 외주연 전체를 따라 더 돌출 형성된다. 그리고 돌출턱(305)의 외측면에는, 분할되어 일체의 증발기 케이스(400)를 형성하는 분할된 증발기 케이스(400)의 접촉 결합면을 따라 요입 형성되는 돌출부 삽입홈(410)(groove)에 삽입되는 돌출부(310)(tongue)가 외주연 전체를 따라 돌출 형성된다.

상기 증발기 케이스(400)는 도 5와 같이, 서로 결합되어 내부에 증발기(10)를 내장하는 일체의 증발기 케이스를 형성하도록 분할된 구조를 가진다. 상기 분할된 증발기 케이스(400)의 서로 결합되는 면에는 테두리 영역 전체를 따라 케이스돌출부 삽입홈(413)(groove)이 형성되며, 타측의 분할된 증발기 케이스의 상기 케이스돌출부 삽입홈(413)과 결합되는 결합면에는 상기 케이스돌출부 결합홈(413)에 삽입되는 케이스돌출부(미도시)(tongue)가 환 형으로 돌출 형성된다. 따라서, 분할된 증발기 케이스가 서로 결합되는 경우 케이스돌출부가 케이스돌출부 삽합홈(413)에 긴밀히 삽입되어 일체의 증발기 케이스를 형성한다. 이 경우 상기 증발기 케이스는 공조케이스의 일 구성이 되도록 구성되어, 증발기의 탈 장착이 가능한 구조를 가지게 된다.

또한, 상기 증발기케이스(400) 중 밀봉부재(300)가 장착되는 위치에는 밀봉부재(300)의 돌출부(310)가 삽입되는 돌출부 삽입홈(410)이 형성된다. 상술한 구조와 달리 상기 돌출부가 삽입홈으로 형성되고 상기 돌출부 삽입홈이 돌출부로 형성될 수도 있다.

상술한 구성을 가지는 상기 차량용 공조장치 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조를 가지는 차량용 공조장치에서 냉매 파이프(30)와 증발기 케이스의 밀봉을 위해 먼저 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20), 도 3 참조)에 밀봉부재(300)를 삽입하여 결합한다.

이 후, 밀봉부재(300)에 형성되는 한 쌍의 냉매파이프결합홀350)에 냉매 파이프(30)를 삽입시킨 후 증발기(10)의 증발기 입출구 파이프(20)에 결합시킨다.

상술한 바와 같이, 냉매 파이프(30)와 밀봉부재(300)가 결합된 후에는, 밀봉부재(300)의 돌출부(310)가 증발기케이스(400)의 돌출부 삽입홈(410)으로 삽입되어 억지끼움 방식으로 결합되고, 케이스돌출부는 케이스돌출부 삽입홈(413)으로 삽입되는 것에 의해, 증발기 케이스가 내부에 증발기를 장착한 상태를 유지하도록 결합된다. 이 과정에서 밀봉부재(300)는 돌출부(310)가 증발기 케이스(400)의 돌출부 삽입홈(40)에 긴밀히 삽입 결함됨으로써 별도의 밀봉 작업을 수행하지 않은 상태에서도 밀봉이 수행된다.

또한, 밀봉부재(300)는 돌출부(310)가 증발기 케이스(400)의 돌출부 삽입홈(40)에 긴밀히 삽입 결함되는 것에 의해 차량의 주행 중의 진동에 의해 밀봉이 느슨해지는 것이 방지됨으로써 밀봉 성능 및 신뢰성을 향상시키며, 고정관(330)이 냉매파이프(30)를 고정 지지함으로써 냉매파이프(30)나 증발기(10)의 변형이 방지되어 내구성을 향상시킨다.

10: 증발기 20: 증발기 입출구 파이프
30: 냉매파이프 40, 400: 증발기 케이스
300: 밀봉부재 301: 밀봉판
305: 돌출턱 310: 돌출부
320: 냉매파이프 결합홀 330: 고정관
410: 돌출부 삽입홈 413: 케이스돌출부 삽입홈

Claims

증발기(10)에 형성된 증발기 입출구 파이프(20))와, 상기 증발기 입출구 파이프(20))에 결합되어 냉매를 이송시키는 냉매 파이프(30)와, 상기 냉매 파이프(30)와 상기 증발기 입출구 파이프(20))를 연결하기 위한 밀봉부재(300)와, 상기 증발기(10)를 감싸는 증발기 케이스(400)를 포함하여 이루어지는 증발기 파이프 밀봉 구조에 있어서,
서로 결합되어 일체의 증발기 케이스를 형성하는 상기 증발기 케이스(400)의 결합면에는 돌출부 삽입홈(410)이 형성되고,
상기 밀봉부재(300)의 상기 돌출부 삽입홈(410)에 삽입되는 면에는 상기 돌출부 삽입홈(410)으로 삽입되는 돌출부(310)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 밀봉부재(300)는,
중앙에 냉매의 유출입을 위한 한 쌍의 냉매 파이프(30)가 관통 결합된 후 증발기 입출구 파이프(20), 도 3 참조)에 결합되도록 삽입되는 냉매파이프결합홀(320)이 형성되고,
상기 냉매파이프결합홈(320)의 외주연으로는 냉매 파이프(30)를 고정지지하기 위한 고정관(330)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 증발기 냉매 파이프 밀봉 구조.