KR101030829B1 - 차량용 시오디 히터 - Google Patents

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이도재
박세훈
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갑을오토텍(주)
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Abstract

본 발명은 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와, 상기 튜브(110)의 끝단이 관통하는 헤더관통공(124)이 형성된 헤더(120)와, 상기 헤더관통공(124) 둘레와 튜브(110) 사이의 기밀을 유지시키는 제 1 밀폐부재(130)와, 상기 제 1 밀폐부재(130)를 압축시키는 플레이트(140) 및 상기 튜브(110)와 튜브(110) 사이에 마련되는 피티시조립체(190)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 탄성재질의 가스켓을 사용하여 시오디 히터의 튜브와 헤더 사이 연결부분에서 발생되는 누수를 방지할 수 있고, 피티시 소자를 피티시조립체에 일정간격 내장된 상태로 튜브에 결합시켜 제품이 균일해지고, 피티시 소자가 내장된 피티시조립체가 튜브의 가이드로드와 가이드로드 사이에 안착되기 때문에 생산성이 향상되는 효과가 있다.
차량, 시오디, 히터, 탄성재질, 가스켓, 피티시

Description

차량용 시오디 히터{COD Heater For Car}
본 발명은 차량용 시오디 히터에 관한 것이다.
일반적으로 시오디(COD: Cathode Oxygen Depleted) 히터는 연료 전지(Fuel Cell)를 에너지원으로 이용하는 차량에 사용되는 히터이다.
그리고 종래 시오디 히터에는 튜브와, 상기 튜브와 연결되는 헤더가 포함되며, 상기 튜브와 헤더에는 냉각수가 이동된다.
상기 튜브와 헤더 사이의 연결부분은 냉각수의 누수를 방지하기 위해서 에폭시(Epoxy)를 재료로 하는 결합부재가 사용되었는데, 상기 에폭시는 그것이 적용되는 부위가 매우 청결해야하기 때문에 클리닝 작업이 필요하고 기름 등이 묻어 있는 곳에 에폭시가 적용되는 경우에는 틈이 발생되어 누수 방지 기능을 제대로 수행하지 못하는 문제가 있다.
또한, 상기 에폭시가 적용된 후에는 에폭시가 경화되는 과정이 진행되기 위해 열이 가해져야 하는 등의 복잡한 공정이 진행되어야 하기 때문에 생산성이 저하되는 문제도 있다.
한편, 상기 튜브 내부를 통과하는 냉각수가 가열되는 방법으로는 니켈-크롬(Ni-cr)이나 피티시(PTC) 소자가 이용되는데, 상기 니켈-크롬을 이용하는 경우에는 냉각수가 충만되지 않을 경우 온도가 섭씨 1000도 이상으로 올라 갈 수 있기 때문에 화재 위험에 노출되는 문제가 있다.
따라서, 온도조절이 되는 피티시 소자가 주로 이용되는데, 상기 피티시 소자는 상기 튜브의 측면에 마련된 구리판에 소정 간격을 두고 부착된다.
그러나, 상기와 같은 종래 피티시 소자 부착 방식은 피티시 소자의 부착 간격이 일정하지 않아 제품의 균일성이 떨어지는 문제가 발생되고, 피티시 소자를 구리판에 하나 하나 부착하는 공정을 거쳐야 하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제가 발생된다.
본 발명은 시오디 히터에 있어서 헤더와 튜브 사이의 연결부분에 누수가 방지되고 기밀성이 유지되면서도 비용이 적게 드는 구조와, 피티시가 튜브에 부착되는 방식이 개선된 구조를 가진 차량용 시오디 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와,
상기 튜브(110)의 끝단이 관통하는 헤더관통공(124)이 형성된 헤더(120)와,
상기 헤더관통공(124) 둘레와 튜브(110) 사이의 기밀을 유지시키는 제 1 밀폐부재(130)와,
상기 제 1 밀폐부재(130)를 압축시키는 플레이트(140) 및
상기 튜브(110)와 튜브(110) 사이에 마련되는 피티시조립체(190)
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터를 제공한다.
그리고 상기 플레이트(140)에는 탱크(150)가 결합되며, 상기 플레이트(140)와 탱크(150) 사이에는 제 2 밀폐부재(160)가 마련될 수 있고, 상기 제 1 밀폐부재(130)는 오링 또는 가스켓일 수 있으며, 상기 헤더(120)에는 상기 제 1 밀폐부재(130)가 안착되는 방향의 헤더관통공(124)에 안착부(122)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 탱크(150)와 헤더(120)는 체결수단에 의거 결합되며, 제1, 2 밀 폐부재(130, 160) 및 플레이트(140)의 가압에 의해 튜브(110)와 헤더(120)가 밀폐구조를 가질 수 있고, 상기 플레이트(140)에는 누름관통공(142)이 마련되어 상기 제 1 밀폐부재(130)가 튜브(110)와 헤더관통공(124) 사이에 밀착되도록 눌러줄 수 있고, 상기 제 1 밀폐부재(130)는 튜브(110)의 개수만큼 복수로 마련될 수 있다.
한편, 본 발명은 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와,
상기 튜브(110)의 끝단이 관통하는 복수개의 헤더관통공(124)이 마련된 헤더(120)와,
상기 튜브(110)와 헤더관통공(124) 사이에 밀착되어 냉각수의 누출을 방지하는 복수개의 가스켓관통공형성부(184)가 일체로 마련되는 가스켓(180) 및
상기 튜브(110)와 튜브(110) 사이에 마련되는 피티시조립체(190)
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터도 제공한다.
그리고 상기 가스켓(180)은 탄성재질로 구성될 수 있다.
또한, 상기 헤더(120)에는 튜브(110)와 연통되는 탱크(150)가 결합되고, 상기 헤더(120)는 측면지지부재(170, 171)와 체결구(162)에 의해 결합되며, 상기 복수개의 튜브(110)와 복수개의 피티시조립체(190)는 고정부재(178)에 의해 밀착되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면 탄성재질의 가스켓을 사용하여 시오디 히터의 튜브와 헤더 사이 연결부분에서 발생되는 누수를 방지할 수 있고, 피티시 소자를 피티시조립체 에 일정간격 내장된 상태로 튜브에 결합시켜 제품이 균일해지고, 피티시 소자가 내장된 피티시조립체가 튜브의 가이드로드와 가이드로드 사이에 안착되기 때문에 생산성이 향상되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명인 자동차용 시오디 히터를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 제 1 실시예 분해사시도이며, 도 3은 제 1 실시예의 중요부분 단면도이고, 도 4는 도 2 중 일부분의 분해사시도이다.
본 발명인 자동차용 시오디(COD: Cathode Oxygen Depleted) 히터(100)의 제 1 실시예는 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와, 상기 튜브(110)의 끝단이 관통하는 복수개의 헤더관통공(124)이 마련된 헤더(120)와, 상기 튜브(110)와 헤더관통공(124) 사이에 밀착되어 냉각수의 누출을 방지하는 복수개의 가스켓관통공형성부(184)가 일체로 마련되는 가스켓(180)을 포함하여 구성된다.
탄성재질의 상기 가스켓(180)은 복수개인 튜브(110)의 끝단이 인입되는 복수 개의 가스켓관통공(182)을 포함하며, 알루미늄 등으로 이루어진 튜브(110)와 헤더(120) 사이의 결합부분에 밀착된다.
따라서, 상기 가스켓(180)은 튜브(110)와 헤더(120) 사이의 결합부분을 밀폐시켜 이 부분에서 발생되는 냉각수의 누수를 방지하는 역할을 한다.
한편, 도 4와 같이 상기 튜브(110)에는 그 길이 방향으로 가이드로드(114, 115, 116, 117)가 일정간격으로 평행하게 복수개가 마련되고, 인접하는 상기 가이드로드(114, 115, 116, 117)와 가이드로드(114, 115, 116, 117) 사이에는 피티시 소자가 내장된 피티시조립체(190)가 안착된다.
따라서, 상기 피티시조립체(190)는 튜브(110)의 표면에 열을 전달할 수 있고, 피티시 소자는 상기 피티시조립체(190)에 일정간격 내장된 상태로 튜브(110)에 결합되기 때문에 제품이 균일해지고, 제품 조립 시에 피티시 소자가 내장된 피티시조립체(190)를 튜브(110)의 가이드로드(114, 115, 116, 117)와 가이드로드(114, 115, 116, 117) 사이에 안착시키면 되기 때문에 생산성이 향상되는 효과가 있다.
한편, 상기 가이드로드(114, 115, 116, 117)는 튜브(110) 길이부의 중심부를 기준으로 전체 튜브(110) 길이의 반이상 형성된다.
도 5는 도 1의 제 2 실시예 분해 사시도이며, 도 6은 제 2 실시예의 중요부분을 나타내는 단면도이다.
제 2 실시예는 상기 제 1 실시예와 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명인 자동차용 시오디 히터(100)의 제 2 실시예는 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와, 상기 튜브(110)의 끝단이 관통되는 헤더관통공(124)이 형성되는 헤더(120)와, 상기 헤더관통공(124) 둘레에 설치되며 튜브(110)와 헤더(120) 사이의 기밀을 유지시키는 제 1 밀폐부재(130)와, 상기 제 1 밀폐부재(130)를 압축시키는 플레이트(140)와, 상기 플레이트(140)와 결합되는 탱크(150)와, 상기 플레이트(140)와 탱크(150) 사이의 기밀을 유지시키는 제 2 밀폐부재(160)를 포함하여 구성된다.
상기 플레이트(140)에는 상기 튜브(110)와 연통되도록 탱크(150)가 결합된다.
그리고 피티시로드가 결합된 상태인 상기 튜브(110)들 중 최외각 튜브(111, 112)에는 튜브(110)의 길이방향을 따라서 접하는 측면지지부재(170, 171)가 마련되며, 상기 2개의 측면지지부재(170, 171) 사이는 고정부재(178)에 의하여 고정된다.
또한, 상기 튜브(110)의 상부 끝단에 연결되는 헤더(120)에는 튜브(110)의 개수만큼 헤더관통공(124)이 마련되고, 상기 헤더관통공(124)의 상방에는 헤더관통공(124)과 동일한 개수의 제 1 밀폐부재(130)가 마련되며, 상기 플레이트(140)에는 상기 헤더관통공(124)과 같은 형상인 누름관통공(142)이 마련된다.
상기 누름관통공(142) 둘레 하부는 제 1 밀폐부재(130)를 헤더관통공(124)과 튜브(110)의 접촉면 사이에 밀착시키는 역할을 한다.
이때, 상기 튜브(110)와 연통되는 탱크(150)가 결합되는 상기 헤더(120)에는 상기 제 1 밀폐부재(130)가 안착되는 방향의 헤더관통공(124)에 안착부(122)가 형 성되어 제 1 밀폐부재(130)의 일부가 상기 안착부(122)에 인입되면서 더욱 정밀하게 밀착된다.
한편, 상기 제 2 밀폐부재(160)는 상기 플레이트(140)의 누름관통공(142)들이 형성된 부분의 주위에 마련되는 플레이트결합홈(144)과 상기 플레이트결합홈(144)에 인접하는 상기 탱크(150)의 하부 사이에 위치되어 플레이트결합홈(144)과 탱크(150) 사이의 밀착도를 높이며 누수를 방지하는 기능을 한다.
상기 제 1 밀폐부재(130)와 제 2 밀폐부재(160)는 탄성재질이며 링의 형상으로 마련된다.
그리고 상기 제 1 밀폐부재(130)와 제 2 밀폐부재(160) 및 플레이트(140)는 에폭시가 포함된 종래의 접착부재를 대체하는 것으로서 제 1 밀폐부재(130)가 튜브(110)와 헤더(120) 사이를 밀착시키고, 상기 플레이트(140)의 누름관통공(142) 둘레 하부는 상기 제 1 밀폐부재(130)를 누르는 역할을 하며, 상기 제 2 밀폐부재(160)는 플레이트(140)와 탱크(150) 사이의 누수를 방지하는 역할을 한다.
한편, 탱크(150), 플레이트(140) 및 헤더(120)에는 동일한 위치에 수직관통공(121, 141, 151)이 형성되며, 상기 수직관통공(121, 141, 151)에는 볼트(161) 등의 체결수단이 인입되어 탱크(150), 플레이트(140) 및 헤더(120) 사이를 결합시킨다.
그러나, 상기 볼트 결합만으로는 탱크(150), 플레이트(140) 및 헤더(120) 사이의 결합부분에 발생되는 누수를 막지 못하기 때문에 상기와 같이 제 1 밀폐부재(130)와 제 2 밀폐부재(160)가 마련되는 것이다.
그리고 상기 플레이트(140)에 의하여 탄성재질의 밀착력을 보강하는 효과가 있고, 상기 가스켓(180)에 의하여 복수개의 밀폐부재를 준비하지 않고도 상기 튜브(110)와 헤더(120) 사이의 결합부분에 발생되는 누수를 예방할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 헤더(120)는 측면지지부재(170, 171)와 체결구(162)에 의해 결합되며, 상기 복수개의 튜브(110)와 복수개의 피티시조립체(190)는 고정부재(178)에 의해 밀착된다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 탄성재질의 가스켓을 사용하여 시오디 히터의 튜브와 헤더 사이 연결부분에서 발생되는 누수를 방지할 수 있고, 피티시 소자를 피티시조립체에 일정간격 내장된 상태로 튜브에 결합시켜 제품이 균일해지고, 피티시 소자가 내장된 피티시조립체가 튜브의 가이드로드와 가이드로드 사이에 안착되기 때문에 생산성이 향상되는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명인 자동차용 시오디 히터를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 제 1 실시예 분해사시도.
도 3은 제 1 실시예의 중요부분 단면도.
도 4는 도 2 중 일부분의 분해사시도.
도 5는 도 1의 제 2 실시예 분해 사시도.
도 6은 제 2 실시예의 중요부분을 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 히터 110: 튜브
114, 115, 116, 117: 가이드로드 120: 헤더
124: 헤더관통공 180: 가스켓
182: 가스켓관통공 184: 가스켓관통공형성부
190: 피티시조립체

Claims (11)

  1. 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와,
    상기 튜브(110)의 끝단이 관통하는 헤더관통공(124)이 형성된 헤더(120)와,
    상기 헤더관통공(124) 둘레와 튜브(110) 사이의 기밀을 유지시키는 제 1 밀폐부재(130)와,
    상기 제 1 밀폐부재(130)를 압축시키는 플레이트(140) 및
    상기 튜브(110)와 튜브(110) 사이에 마련되는 피티시조립체(190)
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트(140)에는 상기 튜브(110)와 연통되도록 탱크(150)가 결합되며, 상기 플레이트(140)와 탱크(150) 사이에는 제 2 밀폐부재(160)가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 밀폐부재(130)는 오링 또는 가스켓인 것을 특징으로 하는 차량용 시오디히터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤더(120)에는 상기 제 1 밀폐부재(130)가 안착되는 방향의 헤더관통공(124)에 안착부(122)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디히터.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 탱크(150)와 헤더(120)는 체결수단에 의거 결합되며, 제1, 2 밀폐부재(130, 160) 및 플레이트(140)의 가압에 의해 튜브(110)와 헤더(120)가 밀폐구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디히터.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 플레이트(140)에는 누름관통공(142)이 마련되어 상기 제 1 밀폐부재(130)가 튜브(110)와 헤더관통공(124) 사이에 밀착되도록 눌러주는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 밀폐부재(130)는 튜브(110)의 개수만큼 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 헤더(120)에는 튜브(110)와 연통되는 탱크(150)가 결합되고, 상기 헤더(120)는 측면지지부재(170, 171)와 체결구(162)에 의해 결합되며, 상기 복수개의 튜브(110)와 복수개의 피티시조립체(190)는 고정부재(178)에 의해 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  9. 복수개가 병렬로 나란하게 마련되는 튜브(110)와,
    상기 튜브(110)의 끝단이 관통하는 복수개의 헤더관통공(124)이 마련된 헤더(120)와,
    상기 튜브(110)와 헤더관통공(124) 사이에 밀착되어 냉각수의 누출을 방지하는 복수개의 가스켓관통공형성부(184)가 일체로 마련되는 가스켓(180) 및
    상기 튜브(110)와 튜브(110) 사이에 마련되는 피티시조립체(190)
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가스켓(180)은 탄성재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 헤더(120)에는 튜브(110)와 연통되는 탱크(150)가 결합되고, 상기 헤더(120)는 측면지지부재(170, 171)와 체결구(162)에 의해 결합되며, 상기 복수개의 튜브(110)와 복수개의 피티시조립체(190)는 고정부재(178)에 의해 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시오디 히터.
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