KR20110031825A

KR20110031825A - 라디에이터

Info

Publication number: KR20110031825A
Application number: KR1020090089238A
Authority: KR
Inventors: 임진석; 이종두; 정성우
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2011-03-29
Also published as: KR101569668B1

Abstract

본 발명은 라디에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라디에이터의 헤더에 돌출턱을 구비하여 헤더와 탱크 결합 시 가스켓이 이탈되어 결합되는 것을 방지하게 되는 라디에이터에 관한 것이다.

본 발명의 라디에이터는 둘레를 따라 삽입부(11)가 형성되는 헤더(10)와, 상기 삽입부(11)에 대응하여 개구된 면의 둘레를 따라 결합부(21)가 돌출 형성된 탱크(20)와, 상기 헤더(10)의 삽입부(11)와 상기 탱크(20)의 결합부(21)와 사이에 끼워지는 가스켓(30)을 포함하고, 일정거리가 이격되어 나란하게 구비되는 헤더탱크(100); 상기 헤더탱크에 양 단이 고정되어 열교환 매체 유로를 형성하는 다수의 튜브(200); 상기 튜브(200) 사이에 개재되는 핀(300); 을 포함하여 이루어지는 라디에이터(R)에 있어서, 상기 헤더(10)는 삽입부(11)의 측면에 형성되는 돌출턱(12); 상기 탱크(20)는 상기 결합부(21)의 내면에 형성되어 상기 돌출턱(12)에 대응되는 돌출홈(22); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 라디에이터는 헤더와 탱크 결합 시에 발생할 수 있는 가스켓의 이탈을 예방하여 냉각수의 누수를 방지하고, 기존의 헤더와 탱크 금형의 큰 수정 없이 제작이 가능하여 헤더와 탱크의 설계 변경에 따른 원가 상승을 줄일 수 있는 효과가 있다.

라디에이터, 가스켓, 헤더, 탱크

Description

라디에이터{Radiator}

일반적으로 라디에이터는 자동차 열교환기의 하나이며, 이러한 열교환기는 에어컨시스템에 사용되는 응축기와 증발기 및 엔진냉각을 위하여 사용되는 라디에이터가 대표적인 예이다. 이러한 라디에이터는 크게 4부분으로 이루어지는데, 이는 탱크와 헤더가 결합되는 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 각 헤더탱크가 상통될 수 있도록 연결되는 튜브와, 튜브를 통해 순환되는 냉매의 열을 치환하는 전열핀으로 구성된다.

위와 같은 구성의 라디에이터는 열을 치환하기 위해서 외부와의 차단이 요구된다. 특히 헤더와 탱크의 결합부위에서 냉매의 유출이 자주 발생되는데, 이는 가스켓의 기밀 유지 상태와, 탱크의 구조에 기인한다.

이하에서는 종래의 가스켓 및 헤더와 탱크의 결합구조에 관해서 첨부되어진 도면과 함께 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 라디에이터의 사시도이며, 도 2는 종래의 헤더탱크 단면도이고, 도 3은 종래의 가스켓이 이탈된 헤더탱크 단면도이다.

종래의 라디에이터(R)는 도 1에 도시된 바와 같이 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 헤더탱크(9); 상기 헤더탱크(9)에 양 단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 튜브(4); 상기 튜브(4) 사이에 개재되는 핀(5); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 헤더탱크(9)는 헤더(1)와 탱크(2)로 이루어지는데, 상기 헤더(1)와 탱크(2) 사이에는 밀봉과 기밀성을 유지하기 위해 가스켓(3)이 내설된다.

이러한 가스켓(3)은 헤더(1)의 형성된 삽입부(1a)에 먼저 안착되고, 이후 탱크(2)의 결합부(2a)가 이탈되지 않도록 억지끼움하여 헤더(1)의 삽입부(1a)에 결합시킨다.

그런데, 도 3에 도시된 바와 같이 헤더(1)와 탱크(2)를 결합할 때 삽입부(1a)에 안착되는 가스켓(3)이 종종 이탈되어 삽입부(1a)의 상단에 올라타는 경우가 발생된다. 가스켓(3)이 이탈된 상태에서 헤더(1)와 탱크(2)가 결합될 경우, 기밀성이 떨어져 냉각수의 리크(Leak)가 발생하게 되고 자동차 엔진 냉각성능이 저하 될 수 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점 때문에 탱크를 헤더에 조립할 시 가스켓의 이탈을 예방하고 헤더와 탱크의 기밀을 유지할 수 있는 구조의 라디에이터 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 라디에이터용 헤더의 삽입부에 돌출턱을 형성하고, 탱크에 돌출턱에 대응되는 돌출홈을 형성하여 상기 헤더와 탱크 결합 시 삽입부에 안착되는 가스켓의 이탈을 방지하게 되는 라디에이터를 제공함에 있다.

또한, 상기 돌출턱(12)은 상기 삽입부(11)의 둘레를 따라 일정 간격으로 다수 개 형성되고, 상기 돌출홈(22)은 상기 돌출턱(12)에 대응하여 상기 결합부(21)의 둘레를 따라 다수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부(11)는 상기 가스켓(30)이 수용될 수 있도록 상기 헤더(10)의 둘레에 상측이 개구된 "U"자형으로 연장되는 내측수직부(11a), 밑면부(11b), 및 외측수직부(11c)를 포함하여 이루어지며, 상기 돌출턱(12)은 상기 내측수직부(11a)에서 외측수직부(11c)를 향해 돌출 형성되고, 상기 가스켓(30)의 높이보다 상단에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 라디에이터의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 헤더탱크 부분 분해사시도이다. 도 6은 본 발명의 헤더와 가스켓의 결합상태를 나타낸 부분 분해사시도이며, 도 7은 도 6의 내부사시도이고, 도 8은 본 발명의 헤더탱크 결합구조 부분사시도이다. 도 9는 본 발명의 가스켓과 헤더의 결합상태 부분단면도이고, 도 10은 본 발명의 헤더탱크 결합구조 부분단면도이다. 도 11은 본 발명의 헤더 돌 출부 측면도이고, 도 12는 본 발명의 헤더 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 라디에이터(R)는 일정거리가 이격되어 나란하게 구비되는 헤더탱크(100), 상기 헤더탱크(100)에 양 단이 고정되어 열교환 매체 유로를 형성하는 다수의 튜브(200) 및 상기 튜브(200)사이에 개재되는 핀(300)을 포함하여 이루어진다.

상기 헤더탱크(100)는 헤더(10)와 탱크(20)와 가스켓(30)을 포함하여 이루어질 수 있다.

도 5 내지 도 10을 참조하면, 상기 헤더(10)는 튜브가 삽입되는 다수개의 튜브삽입홀(10a)이 나란하게 형성될 수 있다. 상기 헤더(10)는 둘레를 따라 삽입부(11)가 형성될 수 있다. 상기 삽입부(11)는 상기 헤더(10)의 둘레에서 하단으로 연장 형성되는 내측수직부(11a)와 상기 내측수직부(11a) 하단에서 상기 헤더(10)의 외측으로 연장 형성되는 밑면부(11b)와 상기 밑면부(11b)의 외측 끝단에서 상방으로 형성되는 외측수직부(11c)를 포함한다. 상기 외측수직부(11c)의 상단에는 후술되는 상기 탱크(20)의 결합부(21)의 상면으로 절곡 밀착되어 상기 헤더(10)와 탱크(20)를 결합시키는 절곡결합부(11d)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 내측수직부(11a)에는 상단에 상기 외측수직부(11c)를 향하여 돌출되어 형성되는 돌출턱(12)을 구비할 수 있다. 상기 돌출턱(12)은 상기 헤더(10)를 가공하는 프레스 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 돌출턱(12)은 프레스 공정 으로 형성되기 때문에 엠보(Embossment)형상으로 형성될 수 있다. 즉 상기 돌출턱(12)이 상기 헤더(10)의 내측으로 돌출 형성되는 만큼 상기 헤더(10)의 외면은 오목하게 홈을 이루어 형성될 수 있다. 상기 내측수직부(11a)에서 상기 외측수직부(11c)를 향하여 상기 헤더(10)의 내면이 돌출되는 만큼 외면이 상기 내측수직부(11a)의 외면이 상기 돌출턱(12)은 상기 삽입부(11)의 내면에 끼워져 안착되는 가스켓(30)이 상기 헤더(10)와 상기 탱크(20)의 결합 시에 이탈되는 것을 방지하기 위해 구비된다. 상기 돌출턱(12)은 상기 내측수직부(11a)의 둘레를 따라 일정간격으로 연속하여 형성될 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 돌출턱(12)이 형성되는 간격이 너무 멀면 가스켓(30) 이탈 방지 효율이 떨어지고, 간격이 너무 가까우면 가스켓(30)을 끼우는 작업공정이 힘들기 때문에 당업자의 의도에 따라 상기 간격을 조절할 수 있다. 이때 간격(S)은 이웃하는 돌출턱(12)의 양측단 사이로 정의한다.

상기 돌출턱(12)의 형상은 상기 가스켓(30)의 이탈을 방지할 수 있는 돌출된 형상이면 어떠한 형상도 가능하다. 상기 돌출턱(12)의 하단은 상기 가스켓(30)의 높이보다 상단에 형성될 수 있다.

또한, 상기 돌출턱(12)의 하단 두께(T)가 너무 두껍게 형성되면 가스켓(30)을 끼우는 작업공정이 힘들어지고, 하단 두께가 너무 얇으면 이탈 방지 효율이 떨어지기 때문에 상기 하단 두께(T)는 당업자의 의도에 따라 조절될 수 있다. 이때 하단 두께(T)는 상기 돌출턱(12)의 하면 끝단에서부터 상기 내측수직부(11a)까지의 최단거리로 정의한다.

또한, 상기 돌출턱(12)의 좌우 폭이 너무 넓으면 가스켓(30)을 끼우는 작업공정이 힘들어지고, 좌우 폭이 너무 좁으면 이탈 방지 효율이 떨어지기 때문에 상기 좌우 폭(W)은 당업자의 의도에 의해 조절될 수 있다. 이때 상기 좌우 폭(W)은 상기 돌출턱(12)의 양측단 최단거리로 정의한다.

도 5 내지 도 10을 참조하면, 상기 탱크(20)는 상기 헤더(10)와 결합되어 내부에 냉각수가 유동하는 연통로가 형성되도록 길이방향으로 내부에 공간이 형성되어 일면이 개방된다. 상기 탱크(20)는 상기 헤더(10)와 끼움 결합되도록 개방된 면의 외측 둘레를 따라 연장 형성되는 결합부(21)가 구비된다. 상기 결합부(21)의 내측 둘레면에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 헤더(10)의 돌출턱(12)에 대응 하는 돌출홈(22)이 형성될 수 있다. 이는 상기 헤더(10)와 탱크(20)의 결합 시 상기 돌출턱(12)과 상기 돌출홈(22)이 서로 맞물려 결합되게 하기 위함이다. 상기 돌출홈(22)은 상기 결합부(21)가 형성되는 내측 둘레면에서 외측으로 오목하게 형성될 수 있다. 상기 돌출홈(22)의 형상과 개수는 상기 돌출턱(12)과 일치될 수 있다. 다만, 상기 돌출턱(12)과 돌출홈(22)의 원활한 결합을 위해 상기 돌출홈(22)의 폭이나 두께는 상기 돌출턱(12)보다 약간 크게 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면 상기 가스켓(30)은 수지제의 원통형으로 이루어질 수 있다. 상기 가스켓(30)은 통상적으로 사용되는 공지된 기술이 사용되는 바 이에 대한 형 상이나 구성의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 5 내지 도 8을 참조하면 상기 헤더(10)의 삽입부(11)에는 밀폐성을 향상시키기 위한 가스켓(30)이 삽입 안착된다. 그런데 안착된 가스켓(30)은 헤더(10)와 탱크(20) 조립 시에 압력이나 충격에 의해 상기 삽입부(11) 내면에 밀착되지 못하고 이탈되는 경우가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해 본 발명에서는 상기 삽입부(11)의 내측수직부(11a) 상단에 돌출턱(12)을 형성하여, 상기 가스켓(30)이 삽입부(11)에 안착 되었을 때 가스켓(30)의 상단이 상기 돌출턱(12)의 하면에 걸리도록 하여 강제 고정 시킴으로써 외력에 의한 가스켓(30)의 이탈을 방지하게 된다.

상기 가스켓(30)이 상기 헤더(10)의 삽입부(11)에 안착된 다음 상기 탱크(20)의 결합부(21)를 가스켓(30)이 안착된 상기 삽입부(11)를 향하여 압력을 가해 밀착시킨 다음 상기 헤어(10)의 절곡결합부(11d)를 상기 결합부(21)의 상측으로 절곡하여 헤더(10)와 탱크(20)를 견고히 결합시킬 수 있다. 이때 상기 돌출턱(12)으로 인해 결합 후 발생할 수 있는 유격을 방지하기 위해 상기 탱크(20)의 결합부(21)에는 돌출턱(12)과 맞닿는 면에 돌출홈(22)을 형성할 수 있다.

상기 돌출턱(12)은 상기 헤더(10)의 프레스 가공 시에 형성 될 수 있으므로 기존 헤더(10)의 금형에서 약간의 변형만으로 제작이 가능하기 때문에 적은 비용으 로 가스켓(30)의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 종래의 라디에이터의 사시도

도 2는 종래의 헤더탱크 단면도

도 3은 종래의 가스켓이 이탈된 헤더탱크 단면도

도 4는 본 발명의 라디에이터의 사시도

도 5는 본 발명의 헤더탱크 부분 분해사시도

도 6은 본 발명의 헤더와 가스켓의 결합상태를 나타낸 부분 분해사시도

도 7은 도 7의 내부사시도

도 8은 본 발명의 헤더탱크 결합구조 부분사시도

도 9는 본 발명의 가스켓과 헤더의 결합상태 부분단면도

도 10은 본 발명의 헤더탱크 결합구조 부분단면도

도 11은 본 발명의 헤더 돌출부 측면도

도 12는 본 발명의 헤더 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

R : 라디에이터

100 : 헤더탱크 200 : 튜브

300 : 핀

10 : 헤더 11 : 삽입부

11a : 내측수직부 11b : 밑면부

11c : 외측수직부 12 : 돌출턱

20 : 탱크 21 : 결합부

22 : 돌출홈

30 : 가스켓

Claims

둘레를 따라 삽입부(11)가 형성되는 헤더(10)와, 상기 삽입부(11)에 대응하여 개구된 면의 둘레를 따라 결합부(21)가 돌출 형성된 탱크(20)와, 상기 헤더(10)의 삽입부(11)와 상기 탱크(20)의 결합부(21)와 사이에 끼워지는 가스켓(30)을 포함하고, 일정거리가 이격되어 나란하게 구비되는 헤더탱크(100); 상기 헤더탱크에 양 단이 고정되어 열교환 매체 유로를 형성하는 다수의 튜브(200); 상기 튜브(200) 사이에 개재되는 핀(300); 을 포함하여 이루어지는 라디에이터(R)에 있어서,

상기 헤더(10)는 삽입부(11)의 측면에 형성되는 돌출턱(12);

상기 탱크(20)는 상기 결합부(21)의 내면에 형성되어 상기 돌출턱(12)에 대응되는 돌출홈(22);

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 라디에이터.
제 1항에 있어서,

상기 돌출턱(12)은 상기 삽입부(11)의 둘레를 따라 일정 간격으로 다수 개 형성되고,

상기 돌출홈(22)은 상기 돌출턱(12)에 대응하여 상기 결합부(21)의 둘레를 따라 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터.
제 1항에 있어서,

상기 삽입부(11)는 상기 가스켓(30)이 수용될 수 있도록 상기 헤더(10)의 둘레에 상측이 개구된 "U"자형으로 연장되는 내측수직부(11a), 밑면부(11b), 및 외측수직부(11c)를 포함하여 이루어지며, 상기 돌출턱(12)은 상기 내측수직부(11a)에서 외측수직부(11c)를 향해 돌출 형성되고, 상기 가스켓(30)의 높이보다 상단에 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터.