KR20020045046A - 일체형 열교환기의 헤더탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 열교환기 헤더탱크를 제 1 열교환기용 헤더탱크와 제 2 열교환기용 헤더를 일체로 구성하여 열교환기를 소형화하고, 제조공수 및 조립공수의 절감으로 생산성을 높일 수 있도록 하는 일체형 열교환기 헤더탱크에 관한 것으로,

이러한 일체형 열교환기 헤더탱크는 중공형상으로 일정길이를 갖으며 길이방향에 튜브를 조립하기 위한 복수개의 끼움공이 통공되는 제 1 열교환 헤더탱크; 상기 제 1 열교환기 헤더탱크 일측에 일체로 연장되고 길이방향에 튜브를 조립하기 위한 복수개의 끼움공이 통공되는 제 2 열교환기 헤더;를 포함하는 것이 특징이다.

Description

일체형 열교환기의 헤더탱크{Header tank for an integral heat exchanger}

본 발명은 일체형 열교환기의 헤더탱크에 관한 것으로, 특히 제 1 열교환기의 헤더탱크와 제 2 열교환기의 헤더를 일체로 구성하여 일체형 열교환기를 소형화하고, 제조공수의 절감으로 생산성을 높일 수 있도록 한 것이다.

열교환기는 한 쌍의 헤더탱크 사이에 복수 개의 튜브가 연결된 형태로 구성되고 냉방 또는 난방 시스템의 유로상에 설치되어, 상기 헤더탱크의 입구를 통해 공급된 열교환매체가 튜브를 지날 때 외부공기와 열교환을 수행토록 하고 출구를 통해 유로파이프로 배출안내하여 실내의 공간을 냉방 또는 난방시키는 공조기기이다.

이러한 열교환기는 자동차 공조시스템에도 적용되는데, 특히 엔진실 전방에 에어컨의 열교환매체를 응축시기는 응축기가 설치되고, 이 응축기 후방에는 엔진의 냉각수를 냉각하는 라디에이터가 순차적으로 설치된다. 그런데 이러한 응축기와 라디에이터는 구조가 유사한 열교환기 임에도 불구하고 응축기와 라디에이터를 각각 제작하였기 때문에 이의 제조에 따르는 레이아웃을 각각 해야 하므로 설비비용이 많이 소요되고 이들 응축기와 라디에이터를 자동차에 설치할 때 각각 설치해야 하므로 설치공수가 증가됨는 단점이 있었다.

이러한 단점을 해결하기 위해 최근에는 도 1 과 같이 어셈블리 형태를 갖는 일체형 열교환기가 제조되고 있는데, 이 일체형 열교환기는 좌우에 두 개의 열교환기, 즉 제 1,2 열교환기(1)(2)가 형성되게 구성된다.

상기 제 1,2 열교환기(1)(2)는 상,하양측으로 구분된 각 헤더탱크(3)(3a),(4)(4a) 사이에 복수개의 튜브(5)들이 병열로 연결되는데, 이들 헤더탱크(3)(3a),(4)(4a)는 헤더(6)의 외측에 탱크(7)(7a),(8)(8a)가 각각 씌워진형태로 구성된다.

따라서 열교환매체는 각 열교환기의 상부 탱크(7)(8)로 유입되어 튜브(5)를 통과하면서 외부공기와 열교환을 수행하고 하부의 탱크(7a)(8a)를 통해 유로상으로 배출된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 종래 일체형 열교환기의 헤더탱크(3),(4)는 하나의 헤더(6) 양측에 탱크(3),(4)가 각각 조립된 형태이기 때문에 그 요소가 세 개부재(3 piece)(6)(7)(8)로 구성되고, 상기 헤더(6)는 그 중앙에 제 1,2 열교환기(1)(2)를 구분하는 돌기(9)가 반원형태로 돌출되어 있다.

따라서 상기 헤더(6)에 탱크(7)(8)를 각각 브레이징 접합해야 하므로 제조공수 및 조립공수가 증가되어 생산성이 저하되고, 상기 헤더(6)의 중앙에 돌기(9)에 의해 제 1,2 열교환기(1)(2)가 이격되게 구성되므로 일체형 열교환기의 폭이 넓어져 대형화되는 단점이 있었다. 그리고 상기 각 탱크(7)(8)의 하부 양단부가 헤더에 브레이징 접합되므로 브레이징 부분이 4곳이 되기 때문이 브레이징 부분이 많아 열교환매체의 누출위험성이 높은 단점도 있었다.

다른 실시예의 일체형 열교환기는 도 2와 같이(일본 공개번호 평08-086589) 하나의 소재를 절곡하여 원통형상으로 일체형 헤더탱크를 형성하고 있으나, 이는 제 1,2 헤더탱크를 형성할 수 있도록 소재의 양단부를 근접되게 절곡하기가 난이할 뿐만 아니라 제 1,2 헤더탱크가 근접되게 형성되므로 응축기에 사용된 저온의 열교환매체와 라디에이터에 사용된 고온의 냉각수가 서로 열교환하게 되어 냉방성능과 엔진 냉각의 효율이 저하되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적인 과제는 일체형 열교환기 헤더탱크를 제 1 열교환기용 헤더탱크와 제 2 열교환기용 헤더를 일체로 구성하여 열교환기를 소형화하고, 제조공수 및 조립공수의 절감으로 생산성을 높일 수 있도록 하는 일체형 열교환기 헤더탱크를 제공함에 있다.

이러한 일체형 열교환기 헤더탱크는 중공형상으로 일정길이를 갖으며 길이방향에 튜브를 조립하기 위한 복수개의 끼움공이 통공되는 제 1 열교환 헤더탱크; 상기 제 1 열교환기 헤더탱크 일측에 일체로 연장되고 길이방향에 튜브를 조립하기 위한 복수개의 끼움공이 통공되는 제 2 열교환기 헤더;를 포함하는 것이 특징이다.

도 1 은 종래 일체형 열교환기의 측단면도,

도 2 는 종래 일체형 열교환기의 다른 실시예 헤더탱크를 보인 사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 일체형 열교환기의 헤더탱크 사시도,

도 4 는 도 3 의 헤더탱크가 사용된 일체형 열교환기 측단면도,

도 5 는 본 발명에 따른 다른 실시예 헤더탱크가 사용된 일체형 열교환기 측단면도,

도 6 은 본 발명에 따른 또 다른 실시예 헤더탱크가 사용된 일체형 열교환기 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 일체형 열교환기 헤더탱크 11 : 제 1 열교환기 헤더탱크

12 : 제 2 열교환기 헤더 14,15 : 끼움공

17 : 탭

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명 각 실시예 구성을 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 일체형 열교환기의 헤더탱크 사시도를 보이고 있다. 이 도면에서와 같이 일체형 열교환기 헤더탱크(10)는 중공형상으로 일정길이를 갖는 제 1 열교환기 헤더탱크(11) 일측에 제 2 열교환기 헤더(12)가 일체로 형성된 형태로 구성된다.

상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11)와 제 2 열교환기 헤더(12)는 단일체로 구성된 소재를 절곡하여 제 1 열교환기 헤더탱크(11)를 중공형상으로 성형하고, 상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11) 일측에 돌출된 부분을 절곡하여 제 2 열교환기 헤더(12)를 성형하게 된다.

상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11)는 몸체가 중공형상으로 구성되고, 하부에 튜브(13)를 끼움고정할 수 있도록 일정간격 이격되게 복수개의 끼움공(14)들이 통공된다.

상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11)는 도 5,6 과 같이 단면이 대략 원통형과 타원형상으로도 구성될 수도 있으며, 상기 실시예 외에도 여러 가지 형상으로 구성될 수 있을 것이다.

상기 제 2 열교환기 헤더(12)는 상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11) 일측에서 절곡되어 일체로 형성되므로 상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11)와 평행하게 배치되는데, 길이방향에 튜브(13)를 조립하기 위한 복수개의 끼움공(15)이 통공되고, 길이방향 외측단부 일측 또는 양측에 제 2 열교환기 탱크(16)를 밀착고정하는 탭(17)이 돌출형성된다.

상기 제 2 열교환기 헤더(12)는 도 4,5 과 같이 몸체가 판상의 형상으로 구성될 수도 있고, 도 6 과 같이 절곡되어 반원형상으로 구성될 수도 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11)가 통형상으로 구성되어 한 곳에 이음매를 가지게 되므로 열교환매체의 누출위험성이 줄어들게 되며, 제 2 열교환기 헤더(12)는 측방향으로 돌출되므로 종래 도 2 와 같이 본체 양단부가 밀착되도록 절곡하지 않아도 되므로 절곡 공정을 간편하게 할 수 있게 된다.

또한, 상기 제 1 열교환기 헤더탱크(11)와 제 2 열교환기 헤더(12)는 압출식으로 성형하여 구성할 수도 있다. 상기와 같이 압출식으로 제조하게 되면, 상기 제1 열교환기 헤더탱크(11)는 이음매가 발생하지 않아 열교환매체의 누출위험성이 발생하지 않아 안정성을 확보할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 일체형 열교환기는 본체에 제 1 열교환기의 헤더탱크와 제 2 열교환기의 헤더가 일체로 형성되어 열교환기 제조공수 및 조립공수를 절감할 수 있어 생산성을 향상시키는 장점을 가지게 된다.

또한, 제 1 열교환기의 이음매가 한 곳에 형성되거나 압출방식으로 제조할 경우에 이음매가 발생하지 않게 되므로, 열교환매체의 누출현상이 감소되어 냉방시스템의 안정성을 기할 수 있는 장점도 있다.

그리고 제 2 열교환기 헤더에 제 2 열교환기 탱크가 조립되어 형성된 제 2 열교환기 헤더탱크는 제 1 열교환기 헤더탱크와 일정간격 이격되므로 이들 두 헤더탱크에 흐르는 열교환매체가 서로 열교환되는 현상을 억제시키는 장점을 가진다.

Claims (2)

1. 중공형상으로 일정길이를 갖으며 길이방향에 튜브를 조립하기 위한 복수개의 끼움공이 통공되는 제 1 열교환 헤더탱크;

   상기 제 1 열교환기 헤더탱크 일측에 일체로 연장되고 길이방향에 튜브를 조립하기 위한 복수개의 끼움공이 통공되는 제 2 열교환기 헤더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기의 헤더탱크.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열교환기 헤더는 조립되는 제 2 열교환기 탱크 외측벽을 견고하게 고정할 수 있도록 길이방향 일측 또는 양단부에 돌출된 탭이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 열교환기의 헤더탱크.