KR20210116736A - 차량용 히터 코어 - Google Patents

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KR20210116736A
KR20210116736A KR1020200030936A KR20200030936A KR20210116736A KR 20210116736 A KR20210116736 A KR 20210116736A KR 1020200030936 A KR1020200030936 A KR 1020200030936A KR 20200030936 A KR20200030936 A KR 20200030936A KR 20210116736 A KR20210116736 A KR 20210116736A
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KR1020200030936A
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류기백
허성윤
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주식회사 두원공조
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    • B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
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Abstract

본 발명은 차량용 공조 장치에서 사용되는 차량용 히터코어로서, 서로 이격되면서 수직되게 배치되는 제1탱크 및 제2탱크; 상기 제1탱크 및 제2탱크에 결합되는 제1헤더 플레이트 및 제2헤더 플레이트; 및 상기 제1탱크 및 제1헤더 플레이트와 상기 제2탱크 및 제2헤더 플레이트 상단부에 결합되고 상기 제1탱크 및 제2탱크와 연결되는 인 파이프 및 아웃 파이프와 연결되며 상기 인 파이프 및 아웃 파이프를 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 밴딩시키는 매니폴드부를 포함하는 차량용 히터 코어를 제공한다.
따라서, 캡을 이용하지 않고 매니폴드부를 제1탱크 및 제1헤더 플레이트와 상기 제2탱크 및 제2헤더 플레이트 상단부에 결합할 수 있어 캡을 사용하지 않음으로 인해 부품수를 절감할 수 있고 매니폴드부와 캡의 코킹 공정을 삭제할 수 있고, 냉각수가 캡을 거치지 않고 매니폴드부에서 히터 코어로 유동함에 따라 통수 저항을 개선할 수 있다.

Description

차량용 히터 코어{Heater core for vehicle}
본 발명은 차량용 히터 코어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인, 아웃 파이프와 탱크, 헤더 플레이트를 연결하는 매니폴드부의 구조를 개선하여 히터 코어의 부품수를 줄이면서 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 히터 코어에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 적정온도로 유지하거나 또는 동절기에 자동차의 유리창에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전, 후방 시야가 확보될 수 있도록 하는 장치로 송풍부에 의해 자동차 실내로 유입된 차량 외부의 공기를 냉매가 흐르는 증발기 또는 냉각수가 흐르는 히터 코어에 통과시켜 자동차 실내의 각 부위와 연통된 벤트(Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배하도록 구성되어 있다.
도 1은 일반적인 히터 코어의 구성 요소들의 일 예를 나타내는 분해도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 구성 요소들이 조립된 히터 코어를 나타내는 도면으로서, 원웨이 타입(One-way type) 히터 코어를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 히터 코어(10)는 일정간격 이격되어 설치되는 제1탱크(16a) 및 제2탱크(16b)와, 양단이 제1탱크(16a) 및 제2탱크(16b)에 각각 연결되고 냉각수가 흐르는 복수개의 튜브(12), 최상부와 최하부의 튜브(12) 측에 배치되는 사이드 플레이트(11), 튜브(12)와 제1탱크(16a) 및 제2탱크(16b)의 연결부위에 개재되고 사이드 플레이트(11)의 단부와 연결되는 제1 및 제2헤더 플레이트(14a, 14b), 제1탱크(16a) 및 제2탱크(16b)와 제1 및 제2헤더 플레이트(14a, 14b) 상단에 연결되고 냉각수가 유입되는 인 파이프(18a) 및 유입된 냉각수가 배출되는 아웃 파이프(18b)와, 인 파이프(18a) 및 아웃 파이프(18b)와 제1탱크(16a) 및 제2탱크(16b), 제1 및 제2헤더 플레이트(14a, 14b)를 연결시켜주는 캡(20)을 포함한다.
기존에는 캡(20)에 의해 인 파이프(18a) 및 아웃 파이프(18b)가 제1탱크(16a)와 제1헤더 플레이트(14a) 및 제2탱크(16b)와 제2헤더 플레이트(14b) 상부에 조립되거나 인 파이프(18a) 및 아웃 파이프(18b)가 연결된 별도의 매니폴드(미도시)가 캡(20)에 조립되는 구조라 공정이 복잡하고 브레이징 시 접합불량으로 기밀에 문제가 발생하였다.
또한, 인 파이프(18a) 및 아웃 파이프(18b)의 밴딩부의 높이(h)의 높이만큼 히터코어의 코어부 열수가 감소되어 열교환 성능이 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 제2008-39073호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 캡을 이용하지 않고 인 파이프 또는 아웃 파이프가 연결되는 매니폴드부를 제1탱크 및 제1헤더 플레이트와 상기 제2탱크 및 제2헤더 플레이트 상단부에 결합할 수 있어 브레이징 개선을 통해 공정수 축소 및 품질을 향상시킬 수 있으며, 인 파이프 및 아웃 파이프의 밴딩부 높이만큼 히터코어의 코어부 튜브의 열수를 증대시켜서 히터코어의 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 히터 코어를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량용 공조 장치에서 사용되는 차량용 히터코어로서, 서로 이격되면서 수직되게 배치되는 제1탱크 및 제2탱크; 상기 제1탱크 및 제2탱크에 결합되는 제1헤더 플레이트 및 제2헤더 플레이트; 및 상기 제1탱크 및 제1헤더 플레이트와 상기 제2탱크 및 제2헤더 플레이트 상단부에 결합되고 상기 제1탱크 및 제2탱크와 연결되는 인 파이프 및 아웃 파이프와 연결되며 상기 인 파이프 및 아웃 파이프를 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 밴딩시키는 매니폴드부를 포함하는 차량용 히터 코어를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 히터 코어에 있어서, 상기 매니폴드부는 상기 제1탱크와 제1헤더 플레이트 및 상기 제2탱크와 제2헤더 플레이트의 상부에 장착되는 하단 매니폴드와, 상기 하단 매니폴드의 상부에 결합되는 상단 매니폴드를 포함할 수 있으며, 상기 하단 매니폴드와 상기 상단 매니폴드의 일측에는 각각 상기 하단 매니폴드와 상기 상단 매니폴드가 결합 시 상기 인 파이프 및 아웃 파이프가 연결되는 연결단을 형성하는 하부 연결단과 상부 연결단이 형성될 수 있고, 상기 연결단은 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 위치하여 상기 인 파이프 및 아웃 파이프를 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 밴딩시킬 수 있다.
상기 제1탱크와 제1헤더 플레이트 및 상기 제2탱크와 제2헤더 플레이트에 장착되는 상기 하단 매니폴드의 하부에 구비되는 장착단은 상기 제1탱크와 제1헤더 플레이트 및 상기 제2탱크와 제2헤더 플레이트와 대응되는 형상을 가질 수 있고, 상기 장착단의 일면에는 상기 제1헤더 플레이트와 상기 제2헤더 플레이트를 연결하는 사이드 플레이트가 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 장착단에는 상기 제1탱크 및 제2탱크와 상기 제1헤더 플레이트 및 제2헤더 플레이트의 삽입량을 규제하는 복수개의 단속돌기가 하단 매니폴드의 내측으로 돌출되게 구비될 수 있고, 상기 하단 매니폴드에는 상기 상단 매니폴드와 하부면과 결합되는 복수개의 걸림단과 결합돌기가 구비될 수 있다.
상기 복수개의 결합돌기가 상단 매니폴드의 걸림단에 걸림 체결됨으로써 상기 하단 매니폴드의 상부에 상단 매니폴드가 결합되어 결합된 매니폴드부의 내부로 냉각수가 유동될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 히터 코어는 캡을 이용하지 않고 매니폴드부를 제1탱크 및 제1헤더 플레이트와 상기 제2탱크 및 제2헤더 플레이트 상단부에 결합할 수 있어 캡을 사용하지 않음으로 인해 부품수를 절감할 수 있고 매니폴드부와 캡의 코킹 공정을 삭제할 수 있고, 냉각수가 캡을 거치지 않고 매니폴드부에서 히터 코어로 유동함에 따라 통수 저항을 개선할 수 있다.
도 1은 일반적인 히터코어의 구성 요소들을 일 예로 나타내는 분해도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 구성 요소들이 조립된 히터코어를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 매니폴드부가 적용된 차량용 히터 코어를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1탱크 및 제1헤더 플레이트의 상부에 매니폴드부가 장착된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 매니폴드부가 제1탱크 및 제1헤더 플레이트의 상부에 장착되는 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 하단 매니폴드가 제1탱크 및 제1헤더 플레이트의 상부에 장착된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 A-A선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 히터 코어(100)는 제1탱크(1100)와, 제2탱크(1200)와, 제1헤더 플레이트(1300)와, 제2헤더 플레이트(1400)와, 매니폴드부(1500)를 포함한다. 여기서, 종래의 기술과 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이가 있는 매니폴드부(1500)에 대해서 설명하기로 한다. 다만, 설명의 용이함을 위해, 도 1에 도시된 구성 요소를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3과 도 4를 참조하면, 상기 매니폴드부(1500)는 상기 제1탱크(1100) 및 제1헤더 플레이트(1300)와 상기 제2탱크(1200) 및 제2헤더 플레이트(1400)의 상단부에 결합되어 인 파이프(1600) 및 아웃 파이프(1700)를 제1탱크(1100) 및 제2탱크(1200)의 측면에 밴딩시키는 역할을 한다.
상기 매니폴드부(1500)는 하단 매니폴드(1520)와, 상단 매니폴드(1540)를 포함하며, 결합된 하단 매니폴드(1520)와 상단 매니폴드(1540)의 일측에는 연결단(1560)이 형성된다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 하단 매니폴드(1520)는 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)의 상부에 장착되고, 상기 상단 매니폴드(1540)는 상기 하단 매니폴드(1520)의 상부에 결합된다. 상기 하단 매니폴드(1520)와 상기 상단 매니폴드(1540)가 결합됨으로써 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)와 인 파이프(1600) 및 아웃 파이프(1700)를 연결하는 연결배관의 역할을 하게 된다.
상기 하단 매니폴드(1520)와 일측과 상기 상단 매니폴드(1540)의 일측에는 각각 상기 하단 매니폴드(1520)와 상기 상단 매니폴드(1540)가 결합 시 상기 인 파이프(1600) 또는 상기 아웃 파이프(1700)가 연결되는 연결단(1560)을 형성하는 하부 연결단(1520a)과 상부 연결단(1540a)이 형성된다.
상기 하부 연결단(1520a)와 상기 상부 연결단(1540a)에 의해 형성되는 상기 연결단(1560)은 상기 제1탱크(1100) 및 제2탱크(1200)의 측면에 위치하여 상기 인 파이프(1600) 및 아웃 파이프(1700)를 상기 제1탱크(1100) 및 제2탱크(1200)의 측면에 밴딩시키게 된다. 상기 매니폴드부(1500)에 의해 상기 인 파이프(1600) 및 상기 아웃 파이프(1700)가 상기 제1탱크(1100) 및 제2탱크(1200)의 길이방향이 아닌 측면에 밴딩됨에 따라 차량용 공조장치 내의 한정된 공간에서 코어부의 튜브(1900) 열수를 최대한 설계할 수 있어 열교환 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)에 장착되는 상기 하단 매니폴드(1520)의 하부에는 장착단(1522)이 구비되며, 상기 장착단(1522)은 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)와 대응되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 장착단(1522)의 일면, 바람직하게는 상기 제1헤더 플레이트(1300)와 상기 제2헤더 플레이트(1400)를 연결하는 사이드 플레이트(1800)가 밀착되는 일면에는 상기 사이드 플레이트(1800)가 삽입되는 삽입홈(1522a)이 형성된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 삽입홈(1522a)이 형성된 일면을 제외한 상기 장착단(1522)의 나머지 둘레면에는 상기 제1탱크(1100)와 제2탱크(1200) 및 상기 제1헤더 플레이트(1300)와 제2헤더 플레이트(1400)의 삽입량을 규제하는 복수개의 단속돌기(1522b)가 구비되며, 상기 단속돌기(1522b)는 상기 하단 매니폴드(1520)의 내측으로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하단 매니폴드(1520)가 별도의 캡(미도시)에 의해 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)의 상부에 장착되지 않고 상기 하단 매니폴드(1520)가 장착단(1522)에 의해 직접적으로 장착됨에 따라 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)의 삽입량이 상기 단속돌기(1522b)에 의해 규제되게 되며, 상기 사이드 플레이트(1800)가 상기 삽입홈(1522a)에 삽입됨으로써 매니폴드부(1500)가 히터코어에 더 밀착되게 삽입될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 하단 매니폴드(1520)에는 복수개의 결합돌기(1524)가 구비되며, 상기 복수개의 결합돌기(1524)는 상기 하단 매니폴드(1520)의 상부 둘레면의 끝단에 복수개 구비되는 것이 바람직하다.
상기 복수개의 결합돌기(1524)가 상단 매니폴드(1540)의 걸림단(1525)에 걸림 체결됨으로써 상기 하단 매니폴드(1520)의 상부에 상단 매니폴드(1540)가 결합되어 결합된 매니폴드부(1500)의 내부로 냉각수가 유동되게 된다.
상기 매니폴드부(1500)가 별도의 캡(미도시)을 이용하지 않고 상기 제1탱크(1100)와 제1헤더 플레이트(1300) 및 상기 제2탱크(1200)와 제2헤더 플레이트(1400)의 상부에 장착됨으로써 상기 인 파이프(1600)를 통해 냉각수가 유입 시 냉각수가 인 파이프(1600)에서 캡(미도시)을 거치지 않고 상기 매니폴드부(1500), 히터코어 순으로 유동함으로써 냉각수의 흐름이 단순해지고, 유동단면적의 변화구간이 적어지면서 유속의 변화가 크지 않으므로 통수저항 개선 효과를 가지게 된다.
따라서, 캡을 이용하지 않고 매니폴드부(1500)를 제1탱크(1100) 및 제1헤더 플레이트(1300)와 상기 제2탱크(1200) 및 제2헤더 플레이트(1400) 상단부에 결합할 수 있어 캡을 사용하지 않음으로 인해 부품수를 절감할 수 있고 매니폴드부(1500)와 캡의 코킹 공정을 삭제할 수 있고, 냉각수가 캡을 거치지 않고 매니폴드부(1500)에서 히터 코어로 유동함에 따라 통수 저항을 개선할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 차량용 히터 코어 1100 : 제1탱크
1200 : 제2탱크 1300 : 제1헤더 플레이트
1400 : 제2헤더 플레이트 1500 : 매니폴드부
1520 : 하단 매니폴드 1540 : 상단 매니폴드
1560 : 연결단 1600 : 인 파이프
1700 : 아웃 파이프 1800 : 사이드 플레이트
1900 : 튜브

Claims (6)

  1. 차량용 공조 장치에서 사용되는 차량용 히터코어로서,
    서로 이격되면서 수직되게 배치되는 제1탱크 및 제2탱크;
    상기 제1탱크 및 제2탱크에 결합되는 제1헤더 플레이트 및 제2헤더 플레이트; 및
    상기 제1탱크 및 제1헤더 플레이트와 상기 제2탱크 및 제2헤더 플레이트 상단부에 결합되고 상기 제1탱크 및 제2탱크와 연결되는 인 파이프 및 아웃 파이프와 연결되며 상기 인 파이프 및 아웃 파이프를 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 밴딩시키는 매니폴드부를 포함하는 차량용 히터 코어.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니폴드부는,
    상기 제1탱크와 제1헤더 플레이트 및 상기 제2탱크와 제2헤더 플레이트의 상부에 장착되는 하단 매니폴드와,
    상기 하단 매니폴드의 상부에 결합되는 상단 매니폴드를 포함하며,
    상기 하단 매니폴드와 상기 상단 매니폴드의 일측에는 각각 상기 하단 매니폴드와 상기 상단 매니폴드가 결합 시 상기 인 파이프 및 아웃 파이프가 연결되는 연결단을 형성하는 하부 연결단과 상부 연결단이 형성되고,
    상기 연결단은 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 위치하여 상기 인 파이프 및 아웃 파이프를 상기 제1탱크 및 제2탱크의 측면에 밴딩시키는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 코어.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1탱크와 제1헤더 플레이트 및 상기 제2탱크와 제2헤더 플레이트에 장착되는 상기 하단 매니폴드의 하부에 구비되는 장착단은 상기 제1탱크와 제1헤더 플레이트 및 상기 제2탱크와 제2헤더 플레이트와 대응되는 형상을 가지고,
    상기 장착단의 일면에는 상기 제1헤더 플레이트와 상기 제2헤더 플레이트를 연결하는 사이드 플레이트가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 차량용 히터 코어.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 장착단에는 상기 제1탱크 및 제2탱크와 상기 제1헤더 플레이트 및 제2헤더 플레이트의 삽입량을 규제하는 복수개의 단속돌기가 하단 매니폴드의 내측으로 돌출되게 구비되는 차량용 히터 코어.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 하단 매니폴드에는 상기 상단 매니폴드와 하부면과 결합되는 복수개의 결합돌기가 구비되는 차량용 히터 코어.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 결합돌기가 상단 매니폴드의 걸림단에 걸림 체결됨으로써 상기 하단 매니폴드의 상부에 상단 매니폴드가 결합되어 결합된 매니폴드부의 내부로 냉각수가 유동되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 코어.
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