KR20190073742A - 일체형 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 헤더 및 탱크가 결합되어 내부에 열교환매체가 저장 및 유동될 수 있는 공간이 형성되며, 헤더와 탱크의 사이에 가스켓이 개재되어 헤더와 탱크가 결합되는 부분이 밀폐되는 헤더탱크를 포함하여 이루어지는 일체형 열교환기에서, 헤더탱크는 내부 공간이 구획되어 열교환매체가 유동되는 영역들의 사이에 형성된 제1공간부가 헤더와 탱크가 결합되는 부분에 형성된 열교환매체 배출 수단을 통해 헤더탱크의 외부 영역과 연통되도록 형성되어, 두 개의 열교환부 사이로 열교환매체들이 누설되는 것을 방지할 수 있되 열교환매체의 누설이 발생하더라도 이를 검출할 수 있는 일체형 열교기에 관한 것이다.

Description

일체형 열교환기 {Integrated heat exchanger}
본 발명은 두 개의 열교환부가 일체로 형성된 일체형 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 특정 유로상에 설치되어 그 내부를 순환하는 열교환매체가 외기열을 흡열하도록 하거나 또는 자신의 열을 외부로 방열하는 방식으로 열교환을 수행하도록 하는 장치이다.
이러한 열교환기는 냉매를 열교환매체로 사용하는 응축기와 증발기, 그리고 냉각수를 열교환매체로 사용하는 라디에이터와 히터코어, 또한 엔진 및 변속기 등의 내부를 유동하는 오일을 냉각하기 위해 오일을 열교환매체로 사용하는 오일쿨러 등 사용목적과 용도에 따라 다양하게 제작되고 있다.
그리고 근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며, 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
그런데 자동차에 사용되는 열교환기에 있어서 복수의 열교환기를 별개로 제작하여 설치하는 경우 제작공수가 많아져 생산성이 낮을 뿐만 아니라, 재료의 낭비가 심해 원가 상승과 더불어 각각의 열교환기들을 장착하기 위한 공간을 확보하는 데에도 어려움이 있었다. 그리하여 이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 열교환기를 일체화하여 형성하는 다양한 기술이 개발되어 사용되고 있다.
이와 관련된 종래 기술로 한국공개특허(10-2007-0081635)인 일체형 열교환기가 개시되어 있으며, 도 1은 종래의 일체형 열교환기를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 종래의 일체형 열교환기는 제1유체가 유통되는 복수개의 제1튜브(11), 상기 제1튜브(11)의 사이에 개재되어진 제1방열핀(12) 및 상기 제1튜브(11)의 양단에 각각 결합되는 제1헤더(13)로 이루어진 제1코어부(10)와, 제2유체가 유통되는 복수개의 제2튜브(21), 상기 제2튜브(21)의 사이에 개재되어진 제2방열핀(22) 및 상기 제2튜브(21)의 양단에 각각 결합되는 제2헤더(23)로 이루어진 제2코어부(20)와, 상하로 배열되는 상기 제1,2코어부(10)(20)의 제1헤더(12) 및 제2헤더(22)에 동시에 결합되어 상기 제1,2유체가 유동되는 공간을 형성하는 단일의 탱크(30)와, 상기 탱크(30)의 내부에 적어도 하나 이상 설치되어 제1유체와 제2유체를 분리하는 배플(60)을 포함하여 이루어진다. 이와 같이 종래의 일체형 열교환기는 단일 탱크(30) 내부를 배플(60)로 구획하여 두 가지 열교환매체를 동시에 냉각시킬 수 있도록 하였다.
그런데 이때 일체형 열교환기는 온도가 다른 두 가지의 열교환매체가 배플(60)로 구획된 하나의 탱크 내부를 순환하게 되므로, 온도차에 의한 튜브(21,22)와 탱크(60)의 열팽창 차이에 의해 튜브 및 탱크의 변형이 발생하게 되고 이로 인해 열교환매체의 누설이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 서로 이격되어 배치된 한 쌍의 배플(60)을 탱크(30)에 설치하고, 한 쌍의 배플(60) 사이에 열차단 슬롯(31)을 형성하여 탱크(30)를 통한 두 가지 열교환매체의 열전달을 차단하도록 하였으나, 여전히 탱크(30)의 연결부를 통해 열전달이 이루어져 여전히 열교환매체의 누설이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 그리하여 한 쌍의 배플(60) 사이의 위치에서 헤더나 탱크에 리크 검출홀을 형성하여 열교환매체들의 리크를 검출할 수 있으나, 이 리크 검출홀을 통해 외부의 이물질 등이 유입되어 밀폐된 부분의 부식이 발생할 수 있는 우려가 있다.
KR 10-2007-0081635 A (2007.08.17)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두 개의 열교환부가 일체로 형성되는 일체형 열교환기에서 두 개의 열교환부 사이로 열교환매체들이 누설되는 것을 방지할 수 있되, 열교환매체의 누설이 발생하더라도 이를 검출할 수 있는 일체형 열교기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일체형 열교환기는, 헤더(110) 및 탱크(130)가 결합되어 내부에 열교환매체가 저장 및 유동될 수 있는 공간이 형성되며, 상기 헤더(110)와 탱크(120)의 사이에 가스켓(120)이 개재되어 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분이 밀폐되는 헤더탱크(100)를 포함하여 이루어지며, 상기 헤더탱크(100)는 내부 공간이 구획되어 열교환매체가 유동되는 영역들의 사이에 제1공간부(A1)가 형성되며, 상기 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분에 상기 제1공간부(A1)가 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)과 연통되도록 열교환매체 배출 수단이 형성될 수 있다.
또한, 상기 헤더탱크(100)는, 테두리부에 가스켓 안착홈(111)이 형성된 헤더(110); 상기 가스켓 안착홈(111)에 둘레부(121)가 삽입되며, 서로 길이방향으로 이격된 한 쌍의 브리지(122)의 양단이 상기 둘레부(121)에 연결된 가스켓(120); 개구된 단부에 형성된 결합부(131)가 상기 가스켓(120)의 둘레부(121)에 밀착되며, 상기 헤더(110)에 결합되어 내부에 열교환매체가 유동되는 공간을 형성하는 탱크(130); 및 상기 탱크(130)의 내측에 형성되되 서로 길이방향으로 이격되며, 상기 가스켓(120)의 한 쌍의 브리지(122)에 밀착되어 헤더(110)와 탱크(130)의 결합에 의해 형성된 내부 공간을 구획하는 한 쌍의 배플(140); 을 포함하여 이루어지며, 상기 한 쌍의 배플(140) 사이의 제1공간(A1)과 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)이 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)과 탱크(130)의 결합부(131) 사이의 간극을 통해 연통될 수 있다.
또한, 상기 냉매 튜브(200)들 사이에 배치되며, 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양단이 연결되되 한 쌍의 배플(140) 사이의 제1공간(A1)에 양단이 연결된 더미 튜브(400)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 더미 튜브(400)의 내부에는 열교환매체가 유동되지 않도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 더미 튜브(400)는 냉매 튜브(200)와 동일한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(120)은 한 쌍의 배플(140) 사이의 위치에서 둘레부(121)의 일부가 삭제된 형태의 절개부(124)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(120)은 둘레부(121)에서 폭방향 내측으로 이격된 위치에 한 쌍의 브리지(122)를 연결하는 연결부(123)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 절개부(124)는 둘레부(121)의 폭방향 양측에 형성될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(120)은 둘레부(121)에서 폭방향 내측으로 이격된 위치에 한 쌍의 브리지(122)를 연결하는 연결부(123)가 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(120)은, 상기 제1공간부(A1)를 기준으로 열교환매체가 유동되는 헤더탱크(100)의 일측 영역을 밀폐하는 제1가스켓부(120-1), 열교환매체가 유동되는 헤더탱크(100)의 타측 영역을 밀폐하는 제2가스켓부(120-2) 및 상기 제1가스켓부(120-1)와 제2가스켓부(120-2)를 연결하는 연결부(123)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 연결부(123)는, 상기 제1가스켓부(120-1) 및 제2가스켓부(120-2)의 둘레부(121) 보다 단면적이 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일체형 열교환기는 두 개의 열교환부 사이로 열교환매체들이 누설되는 것을 검출할 수 있으며, 외부의 이물질 등이 열교환매체의 리크를 검출할 수 있는 통로를 통해 유입되기 어려워 두 개의 열교환부 사이 부분에서 이물질에 의한 부식을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 일체형 열교환기를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 가스켓을 나타낸 부분사시도.
도 5는 본 발명에 따른 헤더탱크에서 배플이 위치하는 부분을 나타낸 정면단면도.
도 6은 도 5의 AA'방향 단면도.
도 7은 도 5의 BB'방향 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 가스켓의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 9는 도 8의 가스켓이 설치된 실시예에서의 AA'방향 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일체형 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가스켓을 나타낸 부분사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 헤더탱크에서 배플이 위치하는 부분을 나타낸 정면단면도이며, 도 6 및 도 7은 각각 도 5의 AA'방향 단면도 및 BB'방향 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 열교환기(1000)는, 헤더(110) 및 탱크(130)가 결합되어 내부에 열교환매체가 저장 및 유동될 수 있는 공간이 형성되며, 상기 헤더(110)와 탱크(120)의 사이에 가스켓(120)이 개재되어 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분이 밀폐되는 헤더탱크(100)를 포함하여 이루어지며, 상기 헤더탱크(100)는 내부 공간이 구획되어 열교환매체가 유동되는 영역들의 사이에 제1공간부(A1)가 형성되며, 상기 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분에 상기 제1공간부(A1)가 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)과 연통되도록 열교환매체 배출 수단이 형성될 수 있다.
우선, 본 발명의 일체형 열교환기(1000)는 크게 한 쌍의 헤더탱크(100), 복수개의 냉매 튜브(200) 및 복수개의 핀(300)으로 구성될 수 있다.
헤더탱크(100)는 열교환매체가 유동되는 유로를 형성하며, 일정거리 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 그리고 헤더탱크(100)는 헤더(110)와 탱크(130)의 결합에 의해 형성되며, 헤더(110)와 탱크(130)가 서로 결합되는 부분에는 실링부재인 가스켓(120)이 개재되어 열교환매체의 누출을 방지할 수 있도록 결합될 수 있다. 또한, 헤더탱크(100)에는 각각 열교환매체가 유입되는 입구 파이프(150) 및 배출되는 출구 파이프(160)가 형성될 수 있다.
냉매 튜브(200)는 헤더탱크(100)의 헤더(110)에 형성된 튜브 삽입홀(112)에 삽입된 후 브레이징 등에 의해 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하며, 열교환매체가 통과하며 열교환을 일으키는 부분이다. 이때, 헤더(110)에는 냉매 튜브(200)의 단부가 삽입될 수 있도록 복수개의 튜브 삽입홀(112)이 형성되고, 튜브 삽입홀(112)은 복수개가 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되어, 복수개의 냉매 튜브(200)들이 길이방향으로 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다.
핀(300)은 냉매 튜브(200)들 사이에 개재되며, 핀(300)은 냉매 튜브(200)와 접하도록 배치된 상태에서 브레이징 등으로 냉매 튜브(200)에 결합될 수 있으며, 핀(300)은 주름 형상으로 형성되어 냉매 튜브(200)를 통과하는 열교환매체의 방열 면적을 넓게 하여 열교환 효율을 높이는 역할을 한다.
여기에서 본 발명에 따른 헤더탱크(100)는, 헤더(110)와 탱크(130)가 서로 결합되어 내부에 열교환매체가 저장 및 유동될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 이때, 헤더(110)와 탱크(120)의 사이에는 가스켓(120)이 개재된 후 결합되어, 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분이 밀폐될 수 있다. 그리고 헤더탱크(100)는 내부 공간이 배플(140) 등에 의해 구획되어 열교환매체가 유동되는 영역들의 사이에 비어있는 공간인 제1공간부(A1)가 형성되며, 제1공간부(A1)를 기준으로 일측과 타측에는 각각 서로 다른 열교환매체가 유동될 수 있는 영역이 밀폐되도록 형성될 수 있다. 또한, 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분에는 제1공간부(A1)와 헤더탱크(100)의 바깥쪽 공간인 외부 공간(A2)과 연통되도록 열교환매체 배출 수단이 형성될 수 있다. 이때, 열교환매체 배출 수단은 일례로 열교환매체가 통과될 수 있는 유로가 될 수 있으며, 이외에도 다양하게 형성될 수 있다.
그리하여 본 발명의 일체형 열교환기는 열교환매체 배출 수단을 통해 두 개의 열교환부 사이로 열교환매체들이 누설되는 것을 검출할 수 있다. 이때, 헤더나 탱크에 리크를 검출하기 위한 별도의 홀이 형성되어 있지 않으며, 외부의 이물질 등이 열교환매체의 리크를 검출할 수 있는 통로인 열교환매체 배출 수단을 통해 유입되기 어렵기 때문에, 두 개의 열교환부 사이 부분에서 이물질에 의한 부식을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)는, 테두리부에 가스켓 안착홈(111)이 형성된 헤더(110); 상기 가스켓 안착홈(111)에 둘레부(121)가 삽입되며, 서로 길이방향으로 이격된 한 쌍의 브리지(122)의 양단이 상기 둘레부(121)에 연결된 가스켓(120); 개구된 단부에 형성된 결합부(131)가 상기 가스켓(120)의 둘레부(121)에 밀착되며, 상기 헤더(110)에 결합되어 내부에 열교환매체가 유동되는 공간을 형성하는 탱크(130); 및 상기 탱크(130)의 내측에 형성되되 서로 길이방향으로 이격되며, 상기 가스켓(120)의 한 쌍의 브리지(122)에 밀착되어 헤더(110)와 탱크(130)의 결합에 의해 형성된 내부 공간을 구획하는 한 쌍의 배플(140); 을 포함하여 이루어지며, 상기 한 쌍의 배플(140) 사이의 제1공간(A1)과 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)이 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)과 탱크(130)의 결합부(131) 사이의 간극(G)을 통해 연통되도록 구성될 수 있다.
여기에서 헤더(110)는 테두리부에 가스켓(120)이 삽입되어 배치될 수 있도록 가스켓 안착홈(111)이 형성되며, 가스켓 안착홈(111)은 헤더(110)의 둘레 전체를 따라 오목하게 형성될 수 있다.
가스켓(120)은 헤더(110)에 형성된 가스켓 안착홈(111)의 형태와 대응되는 형태로 둘레부(121)가 형성될 수 있다. 그리고 가스켓(120)은 둘레부(121)의 폭방향 양측에 한 쌍의 브리지(122)가 연결될 수 있으며, 한 쌍의 브리지(122)는 서로 길이방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 그리하여 가스켓(120)은 둘레부(121)가 가스켓 안착홈(111)에 삽입되어 배치되며, 브리지(122)는 헤더(110)에 형성된 하나의 튜브 삽입홀(112)을 기준으로 양측에 각각 배치되어 튜브 삽입홀(112)들 사이에 브리지(122)들이 배치될 수 있다.
탱크(130)는 헤더(110)와 결합되어 내부에 열교환매체가 저장 및 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이다. 탱크(130)는 일측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성되며, 탱크(130)는 개방된 단부에 둘레를 따라 결합부(131)가 형성되어, 결합부(131)가 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)에 삽입될 수 있다. 그리하여 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)에 가스켓(120)의 둘레부(121)가 삽입되며, 헤더(110)의 상면에 브리지(122)들이 놓이게 된다.
이때, 배플(140)은 탱크(130)의 내부 공간을 구획하도록 탱크(130)의 내측에 형성되며, 배플(140)은 가스켓(120)의 브리지(122)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 배플(140)은 한 쌍으로 구성되며 서로 길이방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 상부에 배치된 헤더탱크(100)에 형성된 한 쌍의 배플(140)의 위치와 하부에 배치된 헤더탱크(100)에 형성된 한 쌍의 배플(140)의 위치는 길이방향으로 서로 동일한 위치에 형성될 수 있다.
그리하여 헤더(110)에 가스켓(120)을 결합한 상태에서 탱크(130)의 결합부(131)가 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)에 삽입되도록 결합하고, 헤더(110)와 탱크(130)를 가압한 상태에서 가스켓 안착홈(111)의 바깥쪽에서 상측으로 연장 형성된 변형부(113)들을 탱크(130)쪽을 향해 절곡하여, 가스켓(120)의 둘레부(121)가 헤더(110)와 탱크(130)에 의해 눌려 밀착되고 가스켓(120)의 브리지(122)들이 헤더(110)와 배플(140)에 의해 눌려 밀착된 상태로 결합될 수 있다.
이에 따라 한 쌍의 배플(140)에 의해 헤더탱크(100)의 내부 공간이 구획되며, 한 쌍의 배플(140)이 형성된 위치를 기준으로 길이방향으로 좌측에는 제1열교환부(1000-1)가 형성되고 우측에는 제2열교환부(1000-2)가 형성될 수 있다. 그리고 제1열교환부(1000-1)와 제2열교환부(1000-2)에는 각각 입구 파이프와 출구 파이프가 형성되어, 제1열교환부(1000-1)의 내부와 제2열교환부(1000-2)의 내부에 서로 다른 열교환매체가 유동될 수 있다.
여기에서 헤더탱크(100)는 한 쌍의 배플(140) 사이에 비어있는 공간인 제1공간(A1)이 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)이 연통되는데, 도시된 바와 같이 제1공간(A1)과 외부 공간(A2)은 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)과 탱크(130)의 결합부(131) 사이의 간극(G)을 통해 연통되도록 구성될 수 있다.
그리하여 본 발명의 일체형 열교환기는 두 개의 열교환부 사이로 열교환매체들이 누설되는 것을 검출할 수 있다. 이때, 헤더나 탱크에 리크를 검출하기 위한 별도의 홀이 형성되어 있지 않으며, 외부의 이물질 등이 열교환매체의 리크를 검출할 수 있는 통로인 간극을 통해 유입되기 어렵기 때문에, 두 개의 열교환부 사이 부분에서 이물질에 의한 부식을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 냉매 튜브(200)들 사이에 배치되며, 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양단이 연결되되 한 쌍의 배플(140) 사이의 제1공간(A1)에 양단이 연결된 더미 튜브(400)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 길이방향으로 한 쌍의 배플(140) 사이의 위치에는 더미 튜브(400)가 배치될 수 있으며, 더미 튜브(400)는 상단이 상부에 배치된 헤더탱크(100)의 제1공간(A1)에 연결되고 하단이 하부에 배치된 헤더탱크(100)의 제1공간(A1)에 연결될 수 있다. 이때, 더미 튜브(400)는 내부가 비어있고 양단이 개방된 관으로 형성되어, 제1열교환부(1000-1)와 제2열교환부(1000-2)에 온도가 다른 열교환매체가 유동될 때 두 열교환부의 간의 열전달을 차단하는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 더미 튜브(400)의 내부에는 열교환매체가 유동되지 않도록 형성될 수 있다. 즉, 더미 튜브(400)는 양단이 배플(140)들 사이의 제1공간(A1)에 연결되어, 더미 튜브(400) 내부로 열교환매체가 유입되거나 더미 튜브(400)를 따라 열교환매체가 유동되지 않을 수 있으나, 제1열교환부(1000-1) 또는 제2열교환부(1000-2)의 헤더탱크에서 제1공간(A1)쪽으로 리크가 발생하여 열교환매체가 유입되는 경우 더미 튜브(400) 내부로 열교환매체가 유입되거나 더미 튜브(400)를 따라 열교환매체가 유동될 수 있으므로, 일례로 더미 튜브(400)가 관 형태로 형성되되 양단이 막혀있는 형태로 형성되어 더미 튜브(400)의 내부에는 열교환매체가 유동되지 않도록 할 수 있다. 이때, 양단이 개방되어 있는 형태의 더미 튜브(400)를 헤더(110)의 튜브 삽입홀(112)에 삽입하여 조립한 후 더미 튜브(400)의 양단을 압착 또는 코킹하여 막아서 더미 튜브(400)의 내부로 열교환매체가 유입되지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 더미 튜브(400)는 냉매 튜브(200)와 동일한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 냉매 튜브(200)는 열교환매체가 유동되도록 양단이 개방된 관 형태로 형성될 수 있는데, 더미 튜브(400)는 냉매 튜브(200)와 동일한 형태로 형성하게 되면 냉매 튜브(200)와 더미 튜브(400)를 공용화 할 수 있어, 동일한 종류의 튜브를 이용해 냉매 튜브(200)와 더미 튜브(400)의 구분 없이 사용할 수 있다. 이때, 제1열교환부(1000-1) 및 제2열교환부(1000-2)에 배치된 것이 냉매 튜브(200)가 되고, 길이방향으로 한 쌍의 배플(140) 사이의 위치에 배치된 것이 더미 튜브(400)가 될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(120)은 한 쌍의 배플(140) 사이의 위치에서 둘레부(121)의 일부가 삭제된 형태의 절개부(124)가 형성될 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 가스켓(120)의 둘레부(121)는 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)의 궤적과 대응되는 형태로 둘레부(121) 전체가 연결되어 있는 형태에서, 길이방향으로 한 쌍의 배플(140) 사이의 위치가 끊어져 있는 형태의 절개부(124)가 형성될 수 있다. 그리하여 가스켓(120)의 절개부(124) 부분에서는 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111) 부분 및 탱크(130)의 결합부(131)와 비어있는 공간을 형성하게 되므로, 제1공간(A1)쪽으로 열교환매체의 리크가 발생하는 경우 절개부(124) 부분 및 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)과 탱크(130)의 결합부(131) 사이의 간극(G)을 통해 용이하게 열교환매체의 리크를 검출할 수 있게 된다.
이때, 상기 가스켓(120)은 둘레부(121)에서 폭방향 내측으로 이격된 위치에 한 쌍의 브리지(122)를 연결하는 연결부(123)가 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 가스켓(120)의 둘레부(121)에 절개부(124)가 형성된 경우 한 쌍의 브리지(122) 사이의 간격이 정확하게 유지되지 않을 수 있으므로, 둘레부(121)에서 폭방향 안쪽으로 이격된 위치에 한 쌍의 브리지(122) 사이를 연결하는 연결부(123)가 형성됨으로써, 연결부(123)에 의해 가스켓(120)의 형태가 용이하게 유지될 수 있다.
또한, 상기 절개부(124)는 둘레부(121)의 폭방향 양측에 형성될 수 있다.
즉, 가스켓(120)의 절개부(124)는 둘레부(121) 중 폭방향 양측에 위치한 부분에 각각 형성되어, 헤더탱크(100)의 폭방향 양쪽으로 열교환매체의 리크를 용이하게 검출할 수 있다.
이때, 가스켓(120)의 연결부(123)는 각각의 절개부(124)에서 폭방향 내측으로 이격된 위치에 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(120)은, 상기 제1공간부(A1)를 기준으로 열교환매체가 유동되는 헤더탱크(100)의 일측 영역을 밀폐하는 제1가스켓부(120-1), 열교환매체가 유동되는 헤더탱크(100)의 타측 영역을 밀폐하는 제2가스켓부(120-2) 및 상기 제1가스켓부(120-1)와 제2가스켓부(120-2)를 연결하는 연결부(123)를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도 8과 같이 가스켓(120)은 제1가스켓부(120-1)와 제2가스켓부(120-2)가 각각 둘레부(121)와 브리지(122)가 서로 연결되어 끊어진 부분이 없는 형태로 분리되어 형성되되, 각각 분리된 제1가스켓부(120-1)와 제2가스켓부(120-2)가 서로 연결부(123)에 의해 연결되어 있는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부(123)는, 상기 제1가스켓부(120-1) 및 제2가스켓부(120-2)의 둘레부(121) 보다 단면적이 작게 형성될 수 있다.
이때, 연결부(123)는 도 8 및 도 9와 같이 둘레부(121)보다 직경이 작게 형성되어, 가스켓(120)의 둘레부(121)가 헤더(110)와 탱크(130)의 결합에 의해 눌렸을 때에도 연결부(123)가 있는 부분이 막히지 않고 열교환매체가 통과될 수 있는 간극이 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 일체형 열교환기
1000-1 : 제1열교환부 1000-2 : 제2열교환부
100 : 헤더탱크
110 : 헤더 111 : 가스켓 안착홈
112 : 튜브 삽입홀 113 : 변형부
120 : 가스켓
120-1 : 제1가스켓부 120-2 : 제2가스켓부
121 : 둘레부 122 : 브리지
123 : 연결부 124 : 절개부
130 : 탱크 131 : 결합부
140 : 배플
150 : 입구 파이프 160 : 출구 파이프
A1 : 제1공간 A2 : 외부 공간
G : 간극
200 : 냉매 튜브
300 : 핀
400 : 더미 튜브

Claims (11)

  1. 헤더(110) 및 탱크(130)가 결합되어 내부에 열교환매체가 저장 및 유동될 수 있는 공간이 형성되며, 상기 헤더(110)와 탱크(120)의 사이에 가스켓(120)이 개재되어 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분이 밀폐되는 헤더탱크(100)를 포함하여 이루어지며,
    상기 헤더탱크(100)는 내부 공간이 구획되어 열교환매체가 유동되는 영역들의 사이에 제1공간부(A1)가 형성되며, 상기 헤더(110)와 탱크(130)가 결합되는 부분에 상기 제1공간부(A1)가 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)과 연통되도록 열교환매체 배출 수단이 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤더탱크(100)는,
    테두리부에 가스켓 안착홈(111)이 형성된 헤더(110);
    상기 가스켓 안착홈(111)에 둘레부(121)가 삽입되며, 서로 길이방향으로 이격된 한 쌍의 브리지(122)의 양단이 상기 둘레부(121)에 연결된 가스켓(120);
    개구된 단부에 형성된 결합부(131)가 상기 가스켓(120)의 둘레부(121)에 밀착되며, 상기 헤더(110)에 결합되어 내부에 열교환매체가 유동되는 공간을 형성하는 탱크(130); 및
    상기 탱크(130)의 내측에 형성되되 서로 길이방향으로 이격되며, 상기 가스켓(120)의 한 쌍의 브리지(122)에 밀착되어 헤더(110)와 탱크(130)의 결합에 의해 형성된 내부 공간을 구획하는 한 쌍의 배플(140); 을 포함하여 이루어지며,
    상기 한 쌍의 배플(140) 사이의 제1공간(A1)과 헤더탱크(100)의 외부 공간(A2)이 헤더(110)의 가스켓 안착홈(111)과 탱크(130)의 결합부(131) 사이의 간극(G)을 통해 연통된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉매 튜브(200)들 사이에 배치되며, 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양단이 연결되되 한 쌍의 배플(140) 사이의 제1공간(A1)에 양단이 연결된 더미 튜브(400)를 더 포함하여 이루어지는 일체형 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 더미 튜브(400)의 내부에는 열교환매체가 유동되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 더미 튜브(400)는 냉매 튜브(200)와 동일한 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 가스켓(120)은 한 쌍의 배플(140) 사이의 위치에서 둘레부(121)의 일부가 삭제된 형태의 절개부(124)가 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스켓(120)은 둘레부(121)에서 폭방향 내측으로 이격된 위치에 한 쌍의 브리지(122)를 연결하는 연결부(123)가 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 절개부(124)는 둘레부(121)의 폭방향 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가스켓(120)은 둘레부(121)에서 폭방향 내측으로 이격된 위치에 한 쌍의 브리지(122)를 연결하는 연결부(123)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가스켓(120)은,
    상기 제1공간부(A1)를 기준으로 열교환매체가 유동되는 헤더탱크(100)의 일측 영역을 밀폐하는 제1가스켓부(120-1), 열교환매체가 유동되는 헤더탱크(100)의 타측 영역을 밀폐하는 제2가스켓부(120-2) 및 상기 제1가스켓부(120-1)와 제2가스켓부(120-2)를 연결하는 연결부(123)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결부(123)는,
    상기 제1가스켓부(120-1) 및 제2가스켓부(120-2)의 둘레부(121) 보다 단면적이 작게 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기.
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