KR101354907B1 - 증발기 - Google Patents

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KR101354907B1
KR101354907B1 KR1020070010865A KR20070010865A KR101354907B1 KR 101354907 B1 KR101354907 B1 KR 101354907B1 KR 1020070010865 A KR1020070010865 A KR 1020070010865A KR 20070010865 A KR20070010865 A KR 20070010865A KR 101354907 B1 KR101354907 B1 KR 101354907B1
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임홍영
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Abstract

본 발명은 증발기에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 격벽의 하단부가 헤더의 하부로 돌출되도록 형성되어 접합부위에서의 누설(leak) 판별이 용이하도록한 증발기에 관한 것이다.
본 발명의 증발기는 나란하게 배열되어 냉매유로를 형성하는 복수개의 튜브(20); 상기 튜브(20) 사이에 개재되는 복수개의 핀(30); 및 상기 튜브(20)의 양단부가 삽입고정되는 복수개의 튜브삽입홀(16)이 형성되어 냉매유로를 형성하고 상기 냉매유로 공간을 구획하는 적어도 1 이상의 격벽(12)을 포함하여 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(10); 를 포함하는 증발기(50)에 있어서, 상기 증발기(50)는 상기 헤더탱크(10)의 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 연속적으로 길게 형성되고, 상기 격벽(12)은 하단부의 전 둘레가 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되며, 상기 헤더탱크(10)의 외측으로 돌출되어 접합부(40)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 증발기는 격벽의 하단부가 헤더탱크의 하부로 돌출됨으로써 상기 헤더탱크와 격벽의 접합불량 발생시, 외부에서 냉매의 누출을 확인함으로써 불량 판별이 용이하도록 하고, 탱크와 격벽이 일체로 형성되어 접합부위를 줄임으로써 불량률을 낮추고 생산효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 증발기는 방열성능의 저하를 미연에 방지함으로써 안정적인 방열성능을 기대할 수 있는 효과가 있다.
증발기, 코어, 헤더탱크, 격벽, 격벽삽입홀

Description

증발기{Evaporator}
도 1은 종래의 증발기에 따른 단면도.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 종래의 다른 증발기에 따른 헤더탱크의 사시도, 분해사시도, 및 단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 증발기의 사시도 및 분해사시도.
도 4는 상기 도 3에 도시한 헤더탱크의 분해사시도.
도 5는 상기 도 3의 단면도.
도 6은 본 발명의 구조에 따른 헤더탱크의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10 : 헤더탱크
11 : 제 1 피스 12 : 격벽
13 : 걸림턱 14 : 제 2 피스
15 : 격벽삽입홀 16 : 튜브삽입홀
20 : 튜브 30 : 핀
40 : 접합부 50 : 증발기
본 발명은 증발기에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 격벽의 하단부가 헤더의 하부로 돌출되도록 형성되어 접합부위에서의 누설(leak) 판별이 용이하도록한 증발기에 관한 것이다.
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.
특히, 증발기는 팽창밸브를 통과한 저온 저압의 냉매가 유입되어 송풍장치에 의해 유입된 공기를 열교환에 의해 냉각되도록 하여 차가워진 공기를 차량 실내로 공급되도록 하는 냉방장치의 하나로 상기 증발기 역시 방열성능을 최대로 하기 위한 노력이 있었다.
도 1은 종래의 일반적인 증발기를 나타낸 단면도로 종래의 증발기는 나란하게 배열되어 냉매유로를 형성하는 복수개의 튜브(120); 상기 튜브(120) 사이에 개재되는 복수개의 핀(130); 및 상기 튜브(120)의 양단부가 삽입고정되는 복수개의 튜브삽입홀(113)이 형성된 헤더(111)와, 상기 헤더(111)의 상부와 결합되어 냉매유로를 형성하는 탱크(114)와, 상기 냉매유로 공간을 구획하는 적어도 1 이상의 격벽(115)을 포함하여 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(110); 를 포함하여 이루어진다.
그러나 상기 격벽은 상기 헤더탱크 내부에 브레이징 접합에 의해 고정되므로 제조시 브레이징 접합에 불량이 발생되었다 할지라도 불량을 판별하고 불량 지점을 찾아내는데 어려움이 있었다. 또한, 상기 헤더탱크 내부의 접합이 완벽하게 이루어지지 않을 경우에는 상기 헤더탱크 내부에 독립된 냉매유로를 형성하여 냉매의 흐름을 조절하도록 하는 격벽의 본래기능을 수행해내지 못하므로 증발기의 방열성능이 저하되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 증발기가 개시된 바 있다. 상기 도 2a는 종래 증발기의 헤더탱크의 결합모습을 나타낸 사시도이고, 도 2b는 상기 도 2a에 도시한 헤더탱크의 분해사시도이며, 도 2c (a)는 상기 도 2a에 도시한 헤더텡크 AA'부분의 단면도이고, 도 2c (b)는 상기 도 2a에 도시한 헤더탱크 BB'부분의 단면도이다. 상기 도 2a 내지 도 2c 에 도시한 종래의 증발기는 상기 헤더(111)에 단속적인 격벽삽입홀(112)이 복수개 형성되고 격벽(115)의 일부가 돌출되어 상기 돌출된 격벽이 상기 격벽삽입홀(112)에 삽입됨으로써 코킹부(116)를 형성하는 구성이다.
상기 증발기는 격벽의 돌출된 일부가 코킹부를 형성함으로써 격벽의 고정력을 높일 수 있으며 상기 도 2c (b)에 도시된 바와 같이 상기 코킹부가 형성되는 영역의 상기 헤더탱크와 격벽의 접합 불량이 발생될 경우에 내부의 냉매가 외부로 누출되므로 접합 불량을 바로 확인할 수 있는 장점이 있다. 그러나 상기 증발기는 상기 코킹부와 코킹부 사이 부분인 도 2c (a)에 도시한 영역에서는 상기 헤더탱크와 격벽의 접합 불량이 발생되어 내부에서 누설이 발생될 경우에 도시된 바와 같이 상 기 헤더탱크 내부의 독립된 냉매유로를 유지하지 못하게 되고 유로간 냉매가 이동되어 증발기의 열교환성능을 저하시키고, 불량 판별이 어려울 뿐만 아니라 불량 지점을 찾아내는데 매우 어려운 문제점을 가지고 있어 이는 종래의 문제점을 온전히 해결했다 할 수 없다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 격벽의 하단부가 헤더탱크의 하부로 돌출되어 접합부를 형성하여 상기 헤더탱크와 격벽의 접합불량이 발생된다할지라도 외부에서 냉매의 누설을 확인함으로써 불량 판별이 용이하도록 하고 증발기의 방열성능 저하를 미연에 방지할 수 있도록 한 증발기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 목적은 제 1 피스와 격벽과 일체형으로 형성되어 접합부위를 줄임으로써 내부 냉매의 누출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 불량률을 줄임이고 생산효율을 높일 수 있도록 한 증발기를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증발기는 나란하게 배열되어 냉매유로를 형성하는 복수개의 튜브(20); 상기 튜브(20) 사이에 개재되는 복수개의 핀(30); 및 상기 튜브(20)의 양단부가 삽입고정되는 복수개의 튜브삽입홀(16)이 형성되어 냉매유로를 형성하고 상기 냉매유로 공간을 구획하는 적어도 1 이상의 격벽(12)을 포함하여 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(10); 를 포함하는 증발기(50)에 있어서, 상기 증발기(50)는 상기 헤더탱크(10)의 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 연속적으로 길게 형성되고, 상기 격벽(12)은 하단부의 전 둘레가 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되며, 상기 헤더탱크(10)의 외측으로 돌출되어 접합부(40)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 격벽삽입홀(15)은 상기 튜브삽입홀(16) 중 최외측의 튜브삽입홀(16)보다 외측까지 연장형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 헤더탱크(10)는 일측 면이 개방되어 단면이 "ㄷ"자 형태를 갖으며 돌출된 일측 면이 상기 격벽(12)을 형성하는 제 1 피스(11); 및 "ㄷ"자 형태의 돌출된 일측 면이 연장되고 상기 연장된 면의 중앙부에 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 길게 형성되며, 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되고 상기 연장된 영역이 상기 제 1 피스(11)의 개방된 영역을 밀페하도록 일측 단면이 제 1 피스(11)에 결합되며, 타측 단면이 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 형성된 절곡부위와 결합되어 독립적인 2개의 유로를 형성하는 제 2 피스(14); 로 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 피스(11)는 상기 격벽(12)이 형성되는 절곡부위에 상기 제 2 피스(14)를 지지하도록 길이방향으로 돌출된 걸림턱(13)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 폴딩에 의해 격벽(12)이 일체로 형성되고 일측 면이 개방되어 단면이 "W"자 형태를 갖는 제 1 피스(11); 및 중앙부에 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 길게 형성되고 상기 제 1 피스(11)의 개방된 영역을 밀폐시키는 제 2 피스(14); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 2 피스(14)는 상기 격벽삽입홀(15)의 양 측면에 상기 튜브(20)가 삽입되는 튜브삽입홀(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 증발기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 증발기(50)는 나란하게 배열되어 냉매유로를 형성하는 복수개의 튜브(20); 상기 튜브(20) 사이에 개재되는 복수개의 핀(30); 및 상기 튜브(20)의 양단부가 삽입고정되는 복수개의 튜브삽입홀(16)이 형성되어 냉매유로를 형성하고 상기 냉매유로 공간을 구획하는 적어도 1 이상의 격벽(12)을 포함하여 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(10); 를 포함하는 증발기(50)에 있어서, 상기 증발기(50)는 상기 헤더탱크(10)의 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 연속적으로 길게 형성되고, 상기 격벽(12)은 하단부의 전 둘레가 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되며, 상기 헤더탱크(10)의 외측으로 돌출되어 접합부(40)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 격벽삽입홀(15)은 상기 튜브삽입홀(16) 중 최외측의 튜브삽입홀(16)보다 외측까지 연장형성되도록 하여 내부 리크의 가능성을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구체적인 예를 도면을 통해 설명하나 이는 본 발명의 실시예로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 적용 가능하다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 증발기(50)의 사시도 및 분해사시도로 일측 면이 개방되어 단면이 "ㄷ"자 형태를 갖으며 돌출된 일측 면이 상기 격벽(12)을 형성하는 제 1 피스(11); 및 "ㄷ"자 형태의 돌출된 일측 면이 연장되고 상기 연장된 면의 중앙부에 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 길게 형성되며, 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되고 상기 연장된 영역이 상기 제 1 피스(11)의 개방된 영역을 밀페하도록 일측 단면이 제 1 피스(11)에 결합되며, 타측 단면이 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 형성된 절곡부위와 결합되어 독립적인 2개의 유로를 형성하는 제 2 피스(14); 로 구성된 일 실시예를 도시하였다.
도 4는 상기 도 3에 도시한 헤더탱크의 분해사시도이고, 도 5는 상기 도 3의 단면도이다. 상기 헤더탱크(10)는 상기 튜브삽입홀(16) 사이 즉, 1열과 2열의 냉매유로를 구분하는 격벽(12)이 삽입될 수 있는 격벽삽입홀(15)이 길이방향으로 길게 형성된다.
상기 도 3 내지 도 5에 도시한 증발기의 헤더탱크(10)는 상기 제 1 피스(11)의 양측면이 상부로 돌출되고 일면이 개방되어 "ㄷ"자 형태의 단면을 갖고 돌출된 일측 면이 격벽(12)을 형성하며, 상기 제 2 피스(14)의 일측 면이 연장되고 함입구조를 갖는 일실시예를 도시한 것으로, 상기 제 1 피스(11)와 격벽(12)이 일체로 형성되어 접합부위를 줄임으로써 증발기(50) 내부 냉매의 누설(Leak)을 방지하고 제조공정을 간단히 할 수 있으며, 상기 제 1 피스(11)는 하나의 클래드 시트를 폴딩(Folding)하여 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제 2 피스(14)는 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 삽입되는 격벽삽입홀(15)과 복수개의 튜브삽입홀(16)이 형성되고, 일측 면이 상기 제 1 피스(11)의 일측 면과 결합되며, 타측 면이 롤 포밍(Roll Forming)에 의해 연장되어 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 형성되는 절곡부위에 결합된다.
상기 제 1 피스(11)와 제 2 피스(14)의 접합 시, 상기 격벽(12)은 상기 제 2 피스(14)의 격벽삽입홉(14)에 삽입되며 상기 헤더탱크(10)의 외측으로 상기 격벽(12)의 일부가 돌출된다. 이 때, 상기 격벽삽입홀(15)과 격벽(12)은 접합부(40)를 형성하여 기밀이 유지된다.
상기 격벽(12)은 제조시 상기 헤더탱크(10)의 격벽삽입홀(15)에 의해 안내되고 지지되므로 별도의 돌출부나 가이드부가 존재하지 않고도 상기 격벽(12)을 고정할 수 있으며 이에 따라 상기 튜브삽입홀(16)과 튜브삽입홀(16) 사이의 불필요한 공간의 형성을 방지하여 상기 코어부 폭을 줄임으로써 증발기(50)의 소형화를 이룰 수 있게 된다.
또한, 상기 격벽삽입홀(15)과 격벽(12)이 형성하는 접합부위뿐만 아니라 상기 제 1 피스(11)와 제 2 피스(14)가 접합되는 다른 부분에도 접합부위를 넓혀 고정력을 높이도록할 수 있다.
상기 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 피스(11)는 상기 격벽(12)이 형성되는 절곡부위에 상기 제 2 피스(14)를 지지하도록 길이방향으로 돌출된 걸림턱(13)이 형성되도록 하여 상기 제 1 피스(11)와 제 2 피스(14)의 결합력을 더욱 높일 수 있도록 하고, 상기 격벽(12)의 하단부가 상기 헤더(11)의 외측으 로 돌출됨으로써 상기 격벽(12)과 헤더(11)의 접합불량이 발생될 경우, 상기 증발기(50) 내부의 냉매는 상기 격벽(12)에 따라 안내되어 외부에서 확인가능하게 되므로 본 발명의 증발기(50)는 외부에서 냉매의 누출을 확인함으로써 불량 판별이 용이한 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 구조에 따른 헤더탱크(10)의 다른 실시예를 나타낸 단면도로 상기 헤더탱크(10)는 폴딩에 의해 격벽(12)이 일체로 형성되고 일측 면이 개방되어 단면이 "W"자 형태를 갖는 제 1 피스(11); 및 중앙부에 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 길게 형성되고 상기 제 1 피스(11)의 개방된 영역을 밀폐시키는 제 2 피스(14); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제 2 피스(14)의 격벽삽입홀(15)의 양측에는 상기 튜브(20)가 삽입되는 튜브삽입홀(16)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 도 6에 도시한 증발기(50) 역시 상기 제 1 피스(11)와 제 2 피스(14)의 결합 시에 접합불량이 발생될 경우, 상기 격벽(12)이 상기 제 2 피스(14)의 외측으로 일부 돌출되도록 하여 상기 헤더탱크(10) 전체 영역에서 내부 냉매의 누설을 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.
상기 도 3 내지 도 6에 도시된 증발기(50)는 전열과 후열을 갖는 2열 열교환기의 실시예를 도시하였으나 본 발명의 증발기(50)는 이에 한정되는 것이 아니며 다양한 형태로 구현될 수 있음은 당연하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
이에 따라, 본 발명의 증발기는 격벽의 하단부가 헤더탱크의 하부로 돌출됨으로써 상기 헤더탱크와 격벽의 접합불량 발생시, 외부에서 냉매의 누출을 확인함으로써 불량 판별이 용이하도록 하고, 탱크와 격벽이 일체로 형성되어 접합부위를 줄임으로써 불량률을 낮추고 생산효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 증발기는 방열성능의 저하를 미연에 방지함으로써 안정적인 방열성능을 기대할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 나란하게 배열되어 냉매유로를 형성하는 복수개의 튜브(20); 상기 튜브(20) 사이에 개재되는 복수개의 핀(30); 및 상기 튜브(20)의 양단부가 삽입고정되는 복수개의 튜브삽입홀(16)이 형성되어 냉매유로를 형성하고 상기 냉매유로 공간을 구획하는 적어도 1 이상의 격벽(12)을 포함하여 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(10); 를 포함하는 증발기(50)에 있어서,
    상기 증발기(50)는,
    상기 헤더탱크(10)의 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 연속적으로 길게 관통 형성되고,
    상기 격벽(12)은 하단부가 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되며, 상기 격벽(12)의 하단이 상기 헤더탱크(10)의 외부에 노출되어 접합부(40)를 형성하되,
    상기 헤더탱크(10)는,
    일측 면이 개방되어 단면이 "ㄷ"자 형태를 갖으며 돌출된 일측 면이 상기 격벽(12)을 형성하는 제 1 피스(11); 및
    "ㄷ"자 형태의 돌출된 일측 면이 연장되고 상기 연장된 면의 중앙부에 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 길게 형성되며, 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 상기 격벽삽입홀(15)에 삽입되고 상기 연장된 영역이 상기 제 1 피스(11)의 개방된 영역을 밀페하도록 일측 단면이 제 1 피스(11)에 결합되며, 타측 단면이 상기 제 1 피스(11)의 격벽(12)이 형성된 절곡부위와 결합되어 독립적인 2개의 유로를 형성하는 제 2 피스(14); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 증발기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽삽입홀(15)은 상기 튜브삽입홀(16) 중 최외측의 튜브삽입홀(16)보다 외측까지 연장형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 피스(11)는 상기 격벽(12)이 형성되는 절곡부위에 상기 제 2 피스(14)를 지지하도록 길이방향으로 돌출된 걸림턱(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 증발기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 헤더탱크(10)는
    폴딩에 의해 격벽(12)이 일체로 형성되고 일측 면이 개방되어 단면이 "W"자 형태를 갖는 제 1 피스(11); 및
    중앙부에 길이방향으로 격벽삽입홀(15)이 길게 형성되고 상기 제 1 피스(11)의 개방된 영역을 밀폐시키는 제 2 피스(14); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 증발기.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 피스(14)는
    상기 격벽삽입홀(15)의 양측에 상기 튜브(20)가 삽입되는 튜브삽입홀(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 증발기.
KR1020070010865A 2007-02-02 2007-02-02 증발기 KR101354907B1 (ko)

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