KR200184333Y1 - 열교환기 매니폴드용 시일장치 - Google Patents
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Abstract
매니폴드 조립체, 복수의 관형 엘리먼트 및 복수의 핀 엘리먼트를 포함하는 차량용 열교환기가 개시된다. 이 열교환기는 또한 상기 매니폴드 조립체를 시일하고 또한 열교환기를 차량에 결속하기 위한 장착용 부착요소를 제공하는 시일장치를 포함한다.
Description
제1도는 본 고안의 원리에 따라 구성된 열교환기의 사시도.
제2도는 제1도의 부분 확대도.
제3도는 본 고안에 따른 시일장치의 사시도.
제4도는 제3도의 4-4선을 따른 단면도.
제5도는 본 고안에 따른 시일장치의 또다른 실시예의 사시도.
제6도는 본 고안에 따른 시일장치의 또다른 실시예의 사시도.
제7도는 본 고안에 따른 시일장치의 또다른 실시예의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 열교환기 12,14 : 매니폴드 조립체(manifold assembly)
15 : 측방 지지부재 16 : 관형 엘리먼트(tubular element)
26 : 시일장치 28 : 플러그부
30 : 부착요소 32 : 탭
536,636,736 : 아암 부재 640,740 : U자형 슬롯
742 : 플랜지
본 고안은 일반적으로 열교환기에 관한 것이다. 특히, 본 고안은 열교환기의 매니폴드의 단부를 시일하며 또한 열교환기를 차량에 부착시키는 시일장치에 관한 것이다.
핀 및 튜브식 열교환기는 통상적으로 가열 및 냉각목적인 차량, 산업 및 주거용도로 사용된다. 전형적으로, 이러한 열교환기는 복수의 튜브를 통한 유체통로를 갖춤으로써 콘덴서 등을 형성하는 복수의 튜브를 채택하고 있다. 복수의 핀 엘리먼트가 당업자에 공지된 바와같이 상기 튜브와 상호 이격되어 있으면서 우수한 열전달 특성을 제공한다.
채택되는 튜브의 개수는 이러한 튜브식 열교환기의 열용량 소요에 의해 결정된다. 매니폴드 조립체는 이러한 튜브를 상호 연결하여 유체가 상기 튜브들을 통해 유동할 수 있도록 한다.
복류 또는 병류식 열교환기에 있어서, 한쌍의 매니폴드가 튜브의 대응단에 사용되며, 또한 유체가 소정의 경로를 따라 튜브를 통해 한 매니폴드에서 다른 매니폴드로 유동한다. 미합중국 특허 제5,076,354호 및 제4,569,390호에 개시된 바와같이, 상기한 매니폴드는 전형적으로 원형 또는 D자형의 단면을 갖는다. 유체가 매니폴드에서 유출되는 것을 방지하기 위하여, 앤드 캡(end cap)이 매니폴드의 대응단에 땜납(brazing)된다. 상기한 특허에 개시된 앤드 캡은 단순하게 매니폴드의 단부를 시일할 뿐이며, 또다른 기능을 수행하지 못한다. 영국 특허 제2,090,652호는 열교환기의 전장을 따라 연장된 측방 지지부재를 갖고 또한 이와 일체형으로 형성되지는 않은 앤드 캡을 포함하는 열교환기를 개시하고 있다. 상기 특허는 또한 장착용 부착요소가 열교환기를 차량에 부착시키기 위하여 상기 측방 지지부재에 결속되는 것을 개시하고 있다. 앤드 캡이 측방 지지부재와 일체형으로 형성되는 종류의 시일장치는 제조하기 어려우며 또한 작동시 열교환기의 열순환(thermal cycling)으로 인해 누설되는 경향이 있다. 따라서, 열교환기의 측방 지지부재로부터 분리 및 이격되면서 또한 매니폴드의 시일 및 열교환기를 차량에 부착시키는 기능을 갖는 앤드캡을 제공하는 것은 유용하다.
본 고안은, 일반적으로 한쌍의 종단부를 구비한 신장된 관형 매니폴드 조립체, 상기 매니폴드 조립체에 유체적으로 연결되고 또한 한쌍의 관형 엘리먼트 간의 공기 경로(air paths)를 정의하는 복수의 상기 관형 엘리먼트, 상기 공기 경로에 설치된 복수의 핀 엘리먼트, 그리고 상기 복수의 관형 엘리먼트의 상호 반대편에서 상기 매니폴드 조립체에 인접 위치하는 한쌍의 측방 지지부재를 포함하는 차량용 열교환기를 제공함으로써 종래기술의 결점을 극복한다. 상기 열교환기는, 상기 매니폴드 조립체의 상기 종단부의 하나 이상을 시일하며 또한 상기 열교환기를 차량내에 결속하는 장착용 부착요소를 제공하는 플러그 수단을 포함한다. 바람직하게는, 상기 플러그 수단은 일체형 유니트로 제조되며, 또한 상기 매니폴드 조립체의 종축을 따라 상기 매니폴드 조립체의 내경과 결합하도록 형상 구조된다. 상기 플러그 수단은 플러그부 및 부착요소를 포함하는바, 상기 플러그부는, 제조공정시 상기 매니폴드에 대한 상기 플러그의 회전을 방지하기 위하여 상기 매니폴드 조립체의 노치와 결합하도록 상기 플러그부로부터 돌출한 탭(tab)을 포함한다.
본 고안에서, 제조가 용이하며 또한 조립공정 도중 플러그의 회전을 방지하는 열교환기용의 결합 시일플러그 및 부착요소를 제공하는 것은 유용하다.
본 고안의 전술한 목적들 및 또다른 목적들, 특징 및 장점은 첨부도면을 참조로한 이하의 상세한 설명 및 청구항으로 더욱 명확히 이해된다.
이하, 첨부도면을 참조로, 본 고안을 더욱 상세히 설명한다.
도면에서, 제1도는 차량용의 병류, 또는 복류식 열교환기(10)를 도시한다. 이러한 열교환기는, 공지된 방법으로 시스템이 냉매를 압축한 후 차량의 공기조화 시스탬에 의해 가스 냉매를 액화시키는 콘덴서일 수 있다. 본 고안의 원리가 다른 종류의 열교환기에도 마찬가지로 적용될 수 있음은 당업자에 있어 명확하다. 콘덴서(10)는, 일반적으로 이 콘덴서의 대응단에서 실질적으로 상호 평행관계를 유지하면서 이격되어 있고 또한 종축을 갖는 신장된 한쌍의 매니폴드 조립체(12, 14)를 포함한다. 한쌍의 측방 지지부재(15)가 상기 매니폴드 조립체(12) 및 (14)에 인접하고 직각으로 배치되어 상기 열교환기(10)의 외측 프레임을 완성한다. 실질적으로 평행한 복수의 관형 엘리먼트(16)가 상호 이격되어 위치하면서 상기 매니폴드 조립체(12, 14) 간의 냉매의 유동경로를 정의한다. 통상의 방법으로 제공된 복수의 핀부재(18)가 각각의 상기 관형 엘리먼트(16) 사이에 위치한다. 유체 입구포트(20) 및 유체 출구포트(22)가 상기 매니폴드(12, 14)의 대응면에 공지된 방법으로 각각 부착된다. 작동시에, 압축된 냉매는 입구(20)로 유입되고 또한 상기 매니폴드내의 배플(baffle)에 의해 정의된 복수의 유동경로를 따라 실질적으로 평행한 관형 엘리먼트(16)를 강제적으로 통과한다. 출구(22) 지점에서, 상기 압축된 냉매는 응축되어 액상으로 변하고 공기조화시스템의 다음 단계로 진행한다.
제2도에 상세히 도시된 바와같이, 상기 매니폴드 조립체의 종단부의 각각은 본 고안에 따른 시일장치(26)로 시일되어 있다. 상기 시일장치(26)는 열교환기를 차량내로 결속시키는 장착용 부착요소를 구비할 뿐만 아니라, 상기 매니폴드 조립체(12, 14)의 단부에 부착되는 누설방지 시일을 구비하고 있다. 따라서, 시일장치(26)는 매니폴드를 시일하고 또한 열교환기에 장착용 부착요소를 제공하는 플러그 수단을 포함한다. 상기 시일장치(26)는 스탬핑(stamping) 또는 임팩트 압출가공을 통해 일체형의 유니트로 제조되며, 또한 전형적으로 알루미늄 합금을 재료로 제조된다. 제2도 및 제3도에 도시된 바와같이, 상기 시일장치(26)는 상기 매니폴드 조립체의 종축을 따라 상기 매니폴드 조립체의 내경과 결합하는 플러그부(28)를 포함한다. 상기 시일장치(26)는 또한, 열교환기를 차량에 결속하기 위하여 장착용 체결요소를 받아들이는 부착요소(30)를 포함한다. 열교환기는 차량의 프레임부에 또는 라디에이터와 같은 공기 조화 시스템의 또다른 부분에 결속될 수 있다.
상기 시일장치(26)의 플러그부(28)는 일반적으로 원통형이며, 또한 본원에서는 원형의 매니폴드 조립체(12)의 내경에 접합적(matingly)으로 결합한다. 상기 플러그부(28)은 상기 매니폴드 조립체의 내측형상에 접합적으로 결합하는 형상을 가져야 함이 고려된다. 상기 플러그부(28)는 또한 이 플러그부에서 돌출한 탭(32)을 포함한다. 상기 탭(32)은, 조립 도중 플러그(26)의 회전을 방지할 뿐만 아니라, 상기 매니폴드에 대한 플러그의 적절한 위치를 확보하기 위하여, 상기 매니폴드 조립체(12)의 벽에 형성된 노치(도시안됨)와 결합한다. 플러그(26)가 땜납 공정의 열순환에 기인하여 조립시에 또는 제조시의 저슬링(jostling)을 통해 회전한다면 열교환기의 누설 가능성은 증가한다. 플러그의 회전을 방지하는 수단을 제공함으로써 제조효율은 개선된다. 또한, 시일장치(26)의 부착요소(30)가 차량의 장착홀에 적절하게 정렬함으로써, 열교환기(10)는 차량의 적절한 위치로 결속될 수 있다. 탭(32)을 노치에 결합시킴으로써, 부착요소(30)의 차량에 대한 상대적인 장착 위치로의 설정이 확보된다. 상기 시일장치(26)의 플러그부(28)는 (34)의 지점에서 상기 매니폴드 조립체(12)로 땜납되어 상기 매니폴드 조립체의 누설 방지 시일을 제공한다.
제2도 내지 제4도에 도시된 바와같이, 상기 부착요소(30)는 상기 시일장치(26)의 플러그부(28)와 일체형으로 형성되어 있다. 이러한 방식으로, 상기 시일장치(26)는 사실상, 시일 및 열교환기를 차량에 부착시키는 용도의 조합 시일플러그 및 그 부착기구이다. 제3도 및 제4도에 도시된 바와같이, 상기 시일장치(26)의 부착요소는, 일반적으로 상기 매니폴드 조립체의 신장축 또는 그 종축에 대해 횡적으로 위치하는 절곡(bent-over)된 아암 부재(30)를 포함한다. 상기 아암 부재(30)는, 그로메트(grommet)(38)와 같은 장착블록을 받아들이도록 형상 구조된다. 상기 그로메트는, 열교환기와 차량간의 소음, 진동 및 거침(harshness)에 대한 절연을 제공하는 공지된 종류의 장착블록 중 하나이다. 상기 장착블록은 차량의 소정의 대응위치에 끼워지는 고체의 탄성 블록으로 이루어지며, 또한 나사가 형성된 체결요소를 받아들이는 관통구를 포함할 수도 있다.
제5도 내지 제7도는, 본 고안에 따른 시일장치(26)의 또다른 실시예들을 도시한다. 도면에 도시된 바와같이, 유사한 요소들은 맨 왼쪽 번호를 서로 다르게 하면서 동일한 부호를 부여한다. 제5도에 도시된 바와같이, 부착요소(50) 또한 일반적으로 매니폴드 조립체의 종축에 대해 횡적으로 위치하지만, 제3도 및 제4도의 실시예와 같이 절곡 되어 있지는 않다. 아암 부재(536)는 일반적으로 나사가 형성된 체결요소를 받들이는 그로메트와 같은 장착블록을 받아들이도록 전술한 바와같이 형상구조되어 있다. 이와는 다르게, 제6도 및 제7도에 도시된 바와같이, 시일장치(26)의 부착요소는 일반적으로 상기 매니폴드 조립체의 종축에 평행하게 위치할 수 있다. 아울러 도시된 바와같이, 아암 부재(636, 736) 각각은 전술한 바와같이 일반적으로 그로메트 또는 또다른 장착용 체결요소를 받아들이는 U자형 슬롯(640, 740)을 포함한다. 제7도의 시일장치(26)는 또한 매니폴드 조립체에 인접한 열교환기 튜브를 지지하는 플랜지(742)를 포함한다. 이러한 방식으로 본 고안의 시일장치는 튜브지지, 시일 및 차량부착의 3가지 기능을 수행한다.
본 고안의 다양한 변형예 및 변경은 당업자에게 명확하게 인지될 것이다. 예를들어, 제1도의 열교환기는 본 고안의 시일 플러그의 단일한 실시예를 채택할 수 있으며, 또는 각각의 코너에서 4가지의 서로 다른 실시예를 채택할 수도 있다. 또한, 시일플러그는 다양한 제조공정에서 다양한 재료로 제조될 수 있다. 또한, 본 고안의 시일플러그는, 본 고안의 플러그부와 같이 내경에 접합적으로 결합되는 것과는 반대로, 매니폴드 조립체의 외경에 걸쳐 결속되는 시일캡으로 교체될 수 있다. 모든 유사예를 포함하는 이하의 청구항이 본 고안의 범위를 정의한다.
Claims (1)
- 차량용 열교환기를 시일하는 장치에 있어서, 상기 열교환기는, 일반적으로 한 쌍의 종단부를 구비한 신장된 관형 매니폴드 조립체를 갖는 코어와, 상기 매니폴드 조립체에 유체적으로 연결되고 또한 여러쌍의 관형 엘리먼트 사이의 공기 통로를 한정하는 복수의 상기 관형 엘리먼트와, 상기 공기 통로에 설치된 복수의 핀 엘리먼트와, 그리고 상기 복수의 관형 엘리먼트의 상호 반대편에서 상기 매니폴드 조립체에 인접 위치하는 한 쌍의 지지부재를 포함하고, 상기 장치는, 상기 매니폴드 조립체의 상기 종단부중 하나 이상의 종단부에서 시일하며 또한 상기 열교환기를 차량내에 결속하기 위해 제공된 장착 부착요소용 일체의 스탬프된 플러그 수단을 포함하며, 상기 플러그 수단은, 상기 매니폴드 조립체의 내경이 그 신장축을 따라 결합하도록 구성된 플러그부와, 또한 상기 열교환기를 상기 차량에 결속하기 위하여 장착용 체결요소를 받아들이는데 적합한 부착요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기를 시일하는 장치.
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