KR0133717Y1 - 증발기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증발기에 관한 것이다.

한 쌍의 탱크와, 상기 탱크들 사이에 소정간격으로 다수 나란하게 설치되어 상기 한 쌍의 탱크를 상호 연통시키는 압출튜브를 구비하는 증발기에 있어서, 상기 압출튜브 몸체의 양가장자리부 중 적어도 한 쪽 가장자리부에 길이방향으로 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 본 고안 증발기는, 압출튜브의 가장자리에 홈을 설치하여 열교환시 압출튜브의 표면에 응축되어 맺히는 물방울이 외부공기에 의해 차내로 유입되어 들어오거나 압출튜브의 표면에 얼어붙어 열전달 효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

Description

증발기

제1도는 종래의 증발기의 일 예를 도시한 정면도.

제2도는 제1도에서 도시한 증발기의 측면도.

제3도는 제2도에서 도시한 열교환기의 III-III 단면도.

제4도는 종래의 증발기의 다른 예를 도시한 측면도.

제5도는 제4도에서 도시한 열교환기의 V-V 단면도.

제6도는 본 고안에 따른 증발기의 측면도.

제7도는 제6도에서 도시한 열교환기의 VII-VII 단면도.

제8도는 본 고안에 따른 증발기의 다른 실시예를 도시한 측면도.

제9도는 제8도에서 도시한 열교환기의 Ⅸ-Ⅸ 단면도.

제10도는 본 고안에 따른 증발기의 다른 실시예를 도시한 측면도.

제11도는 제10도에서 도시한 열교환기의 XI-XI 단면도.

제12도는 본 고안에 따른 증발기의 다른 실시예를 도시한 측면도.

제13도는 제12도에서 도시한 열교환기의 XIII-XIII 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,11 : 증발기 20 : 상부탱크

30 : 하부탱크 40 : 압출튜브

42 : 홈 43 : 돌기부

44,44' : 제1,2홈 45 : 홈

본 고안은 증발기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 냉매의 유동경로로 사용되는 압출튜브의 구조가 개선된 증발기에 관한 것이다.

증발기는 그 내부에 흐르는 저온 저압의 습증기 상태의 냉매를 외부와의 열교환을 통하여 증발시키는 장치로서, 구조나 형상 등에 의해 여러종류로 나뉘어질 수 있다.

제1도 및 제2도에는 자동차의 실내공기를 냉각시키기 위하여 냉매를 증발시키는 증발기가 개략적으로 도시되어 있다. 그리고, 제3도에는 상기 압출튜브의 단면을 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 증발기(100)의 상하부에는 상부탱크(60)와 하부탱크(70)가 구비되어 있으며, 이 탱크들(60 ,70) 사이에는 복수개의 압출튜브(80)가 소정간격으로 나란하게 설치되어 있다. 각 압출튜브(80)는 그 길이방향으로의 일단부가 상부탱크(60)에 고정되고 타단부는 하부탱크(70)에 고정된다. 압출튜브(80)와 탱크들(60, 70)은, 잘 알려져 있는 바와 같이 브레이즈 접합 등에 의해 고정된다. 각 압출튜브(80)의 내부에는 상기 탱크들(60, 70)을 서로 연결시키는 냉매유로(81)가 형성되어 있다.

이러한 구조를 갖는 증발리(100)에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 저온 저압의 습증기 상태의 냉매가 상부탱크(60)로 유입되어 압출튜브(80)들의 냉매유로(81)를 통해 하부탱크(70)로 흘러들게 되는데, 이 때 압출튜브(80)의 내부를 흐르는 냉매는 압출튜브(80)들 사이를 통과하는 외부공기로부터 열을 흡수하며 증발하여 외부의 공기를 냉각시키게 된다. 이렇게 냉각된 공기는 차의 실내로 유입되어 실내온도를 낮추게 되고, 열을 흡수한 냉매는 증발기(100)를 빠져나와 응축기를 거치면서 열을 방출한 후, 다시 저온 저압의 습증기 상태로 되어 증발기(100)의 상부탱크(60)로 흘러들어 가게 된다.

그런데, 장치의 내부에서 유동하는 유체가 지니는 열을 외부로 방출시키는 것을 목적으로 하는 다른 차량용 열교환기들(엔진을 냉각시키기 위한 냉각수를 냉각시키는 라디에이터, 엔진오일을 냉각시키는 오일쿨러 등)과는 달리 증발기(100)는 내부에 흐르는 유체가 외부로부터 열을 흡수하도록 되어 있다. 따라서 증발기(100)의 압출튜브(80)의 표면에는 외부공기가 냉매에 열을 빼앗기면서 응축되어 생성되는 물방울이 맺히게 된다. 이와 같이 표면에 맺힌 물방울은 증발기(100)의 하부에 마련된 물받이로 흘러들게 되는데, 크기가 작아서 미처 하부로 흐르지 못하고 압출튜브(80)의 표면에 잔류하는 물방울은 압출튜브(80) 내부의 냉매와 외부공기와의 열전달을 방해하는 요소로 작용하며, 또한 튜브들 사이를 지나 냉각된 유동공기와 함께 차내로 날아들어오거나 압출튜브(80)의 표면에 얼어붙게 되는 등의 문제가 있었다.

제4도에는 상술한 바와 같은 문제점을 보완하기 위하여 개발된 증발기가 도시되어 있으며, 제5도에는 제4도에서 도시한 중발기의 V-V 부위의 단면도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 증발기(1)의 상, 하부에 마련된 상부탱크(2)와 하부탱크(3)사이에 소정간격으로 나란하게 설치되어 있는 압출튜브(4)들이 설치되어 있다. 각 압출튜브(4)의 내부에는 냉매유로(48)가 형성되어 있고, 각 압출튜브(4)의 중앙부에는 홈(41)이 길이방향으로 형성되어 있다.

이처럼 압출튜브(4)의 중앙부에 길이방향으로 홈(41)을 갖는 증발기(1)에 있어서, 압출튜브(4)의 표면에 잔류하는 물방울들 중에서 홈(41)을 기준으로 하여 압출튜브(4)들 사이를 통과하여 차내부의 방향(W)으로 유입되는 공기에 의해 홈(41)에 흘러들어 고이게 된다. 이렇게 홈(41)에 고인 물방울들은 홈(41)내에서 소정의 크기로 뭉치게 되며, 홈(41)을 타고 증발기 하부에 설치된 물받이로 흘러들게 된다.

그러나, 이처럼 압출튜브(4)의 중앙부에 그 압출튜브(4)의 길이방향으로 마련된 하나의 홈(41)을 갖는 종래의 증발기(1)에서는, 압출튜브(4)의 홈(41)을 기준으로 하여 압출튜브(4)의 좌반부(A)표면에 맺힌 물방울들은 차내부방향(W)으로 유입되는 공기를 따라 이동하며 홈(41)에 고이게 되나, 차내부측에 위치하는 우반부(B) 표면에 맺힌 물방울들은 차내부로 날려들어오게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압출튜브의 표면에 맺히는 물방울이 증발기의 하부에 마련된 물받이로 잘 흘러들도록 하여, 압출튜브의 표면에 얼어붙거나 튜브들 사이를 통과하는 공기를 따라 차내로 날려드는 것을 방지할 수 있도록 된 증발기를 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 증발기는, 한쌍의 탱크와 그 탱크들 사이에 소정간격으로 다수 나란하게 설치되는 압출튜브를 구비하며, 상기 각 압출튜브는 그 몸체의 길이방향으로의 일단부가 강기 탱크들 중 하나의 탱크에 고정되고 타단부가 다른 하나의 탱크에 고정되며, 상기 각 압출튜브의 몸체 내부에는 상기 탱크들을 서로 연결시키는 냉매유로가 형성되어, 일측탱크 내부로 유입된 냉매가 상기 압출튜브들 내의 냉매유로를 통해 타측 탱크 내부로 유동될 수 있도록 구성된 것에 있어서, 상기 압출튜브 몸체의 양가장자리부 중 적어도 한 쪽 가장자리부에는, 그 압출튜브 몸체의 외측면에 대해 인입되며 몸체의 길이방향으로 길게 형성된 홈이 구비되는 점에 특징이 있다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제6도 및 제7도에는 본 고안에 따른 증발기의 일 예가 도시되어 있는데, 제6도는 측면도이고, 제7도는 제6도의 Ⅶ-Ⅶ 단면도이다.

도면을 참조하면, 증발기(10)의 상, 하부에 상부탱크(12)와 하부탱크(13)가 설치되어 있으며, 탱크들(12,13) 사이에는 압출튜브(40)들이 소정간격으로 나란하게 설치되어 있다. 각 압출튜브(40)는 그 길이방향으로의 일단부가 상부탱크(12)에 고정되고 타단부가 하부탱크(13)에 고정되어 있다. 압출튜브(40)와 탱크들(12,13)은, 종래 증발기에 있어서와 마찬가지로 브레이즈 접합 등에 의해 고정된다. 각 압출튜브(40)의 내부에는 냉매유로(49)가 형성되어 있으며 그 냉매유로(49)를 통해 탱크들(12,13)이 상호 연통하도록 되어 있다. 즉, 상부탱크(12)로 유입된 냉매는 압출튜브(40)의 냉매유로(49)를 통해 하부탱크(13)로 유출될 수 있다. 각 압출튜브(40)의 양측 가장자리부에는 그 압출튜브(40)의 몸체의 외측면에 대해 인입되어 그 몸체의 길이방향으로 길게 형성된 홈(42)이 마련되어 있는데, 상황에 따라서는 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이 일측 가장자리부에만 홈(42)이 설치될 수도 있다.

이러한 구조를 갖는 증발기(10)의 기본기능은 제1도 내지 제5도를 참조하면서 설명한 종래 증발기의 기본기능과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다. 한편, 본 실시예의 증발기에 있어서, 열교환시 압출튜브(40)의 표면에 맺히는 물방울은 증발기(10)의 하부에 설치된 물받이로 흘러내리게 되는데, 미처 흘러내리지 못한 물방울들의 대부분은 압출튜브(40)들 사이를 통과하여 차내부방향(W)으로 유입되는 공기를 따라 압출튜브(40)의 가장자리부에 마련된 홈(42)으로 흘러들어가 고이게되며, 이 물방울들이 소정의 크기로 뭉쳐지게 되면 홈(42)을 따라 증발기(10)의 하부에 설치된 물받이로 흘러들게 된다. 따라서 압출튜브(40)의 표면에 잔류하는 물방울들은 압출튜브(40)에 마련된 홈(42)에 의해 제거되므로 물방울에 의한 악영향을 감소시킬 수 있다.

제10도 내지 제13도에는 본 고안에 따른 증발기의 다른 실시예들이 도시되어있다. 이 실시예에 있어서, 상하부탱크(20,30)사이에 설치된 압출튜브(40)의 내부에 냉매유로(49)가 구비된 점이나, 압툴튜브(40)의 가장자리부에 길이방향의 홈(42)이 구비되는 점 등은 제6도 내지 제9도에 도시한 증발기(10)와 동일하다. 그러나,본 실시예의 증발기에 있어서는 압출튜브(40) 중앙에 그 압출튜브(40)의 몸체 외측면에 대해 인입되며 그 압출튜브(40)의 몸체 길이방향으로 형성된 중앙홈(45)이 더 구비되어있다. 이 중앙홈(45)의 중앙에 돌기부(43)를 마련함으로써 제1홈(44)과 제2홈(44')으로 분할 되도록 함이 바람직하다.

이러한 구조를 갖는 증발기(11)에 있어서, 열교환시 압출튜브(40)의 표면에 맺히는 물방울은 증발기(11)의 하부에 설치된 물받이로 흘러내리게 되는데, 미처 흘러내리지 못한 물방울들중 압출튜브(40)의 좌반부(A) 표면의 물방울들의 대부분은 압출튜브(40)들 사이를 통과하여 차내부방향(W)으로 유입되는 공기를 따라 제1홈(44)에 흘러들어 고이게 된다. 이렇게 제1홈(44)에 고인 물방울들은 제1홈(44)내에서 소정의 크기로 뭉치게 되며 제1홈(44)을 타고 증발기(11) 하부에 설치된 물받이로 흘러들게 된다. 한편 물방울들의 일부는 제1홈(44)에 고이지 못하고 돌기부(43)를 타고 넘게 되는데, 이처럼 돌기부(43)를 타고 넘는 물방울들은 제2홈(44')에 고이고 제2홈(44')을 따라 물받이로 흘러들게 된다.

그리고, 압출튜브(40)의 우반부(B) 표면의 물방울들은 차내부방향(B)으로 유입되는 공기를 따라 압출튜브(40)의 가장자리부에 마련된 홈(42)으로 흘러들어가 고이게 되며, 이 물방울들이 소정의 크기로 뭉쳐지게 되면 홈(42)을 따라 증발기(11)의 하부에 설치된 물받이로 흘러들게 된다. 따라서 압출튜브(40)의 표면에 잔류하는 물방울들은 압출튜브(40)에 마련된 홈들(42,44,44')에 의해 제거되므로 물방울에 의한 악영향을 감소시킬 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안 증발기는 압출튜브 가장자리부의 표면에 홈을 설치하여 열교환시 압출튜브의 표면에 응축되어 맺히는 물방울이 외부공기에 의해 차내로 유입되어 들어오거나 압출튜브의 표면에 얼어붙어 열전달 효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 한 쌍의 탱크와 그 탱크들 사이에 소정간격으로 다수 나란하게 설치되는 압출튜브를 구비하며, 상기 각 압출튜브는 그 몸체의 길이방향으로의 일단부가 상기 탱크들 중 하나의 탱크에 고정되고 타단부가 다른 하나의 탱크에 고정되며, 상기 각 압출튜브의 몸체 내부에는 상기 탱크들을 서로 연결시키는 냉매유로가 형성되어, 일측탱크 내부로 유입된 냉매가 상기 압출튜브들 내의 냉매유로를 통해 타측탱크 내부로 유동될 수 있도록 구성된 증발기에 있어서, 상기 압출튜브 몸체의 양가장자리부 중 적어도 한 쪽 가장자리부에는, 그 압출튜브 몸체의 외측면에 대해 인입되며 몸체의 길이방향으로 길게 형성된 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 증발기.
2. 제1항에 있어서,상기 압출튜브의 몸체 중앙부에는,그 압출튜브 몸체의 외측면에 대해 인입되며 몸체의 길이방향으로 길게 형성된 중앙홈이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 증발기.
3. 제2항에 있어서, 상기 압출튜브의 중앙부에 마련된 중앙홈은 그 중앙부에 형성되는 돌기부에 의하여 제1홈과 제2홈으로 분할되는 것을 특징으로 하는 증발기.