KR100348710B1 - 모듈형 다중유로 편평관 증발기 - Google Patents

모듈형 다중유로 편평관 증발기 Download PDF

Info

Publication number
KR100348710B1
KR100348710B1 KR1020000020075A KR20000020075A KR100348710B1 KR 100348710 B1 KR100348710 B1 KR 100348710B1 KR 1020000020075 A KR1020000020075 A KR 1020000020075A KR 20000020075 A KR20000020075 A KR 20000020075A KR 100348710 B1 KR100348710 B1 KR 100348710B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow
flat tube
fluid supply
modular multi
supply header
Prior art date
Application number
KR1020000020075A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010096132A (ko
Inventor
박병규
김효봉
이덕호
이준식
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020000020075A priority Critical patent/KR100348710B1/ko
Priority to JP2000198154A priority patent/JP2001304719A/ja
Publication of KR20010096132A publication Critical patent/KR20010096132A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100348710B1 publication Critical patent/KR100348710B1/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/022Evaporators with plate-like or laminated elements
    • F25B39/024Evaporators with plate-like or laminated elements with elements constructed in the shape of a hollow panel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/0075Supports for plates or plate assemblies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/02Details of evaporators
    • F25B2339/024Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger
    • F25B2339/0242Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger having tubular elements

Abstract

본 발명은 핀의 형상을 변형시켜 와류유동을 발생시키고 경계층을 파괴하여 열전달을 향상시킨 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 개시한다. 그 증발기는 유체의 유동방향을 제어하기 위해 내측에 개구편(16)과 폐쇄편(18)이 설치되는 하나의 유체공급용 헤더(12); 일측부가 헤더(12)의 출입구(20)에 연통되는 다수의 편평관(26)과, 다수의 스트립(40)이 형성된 다수의 평탄부(38a)와 각각의 평탄부(38a)가 상호 마주하도록 굽혀지며 편평관(26)에 융접되는 곡부(38b)를 구비한 핀(38)과, 각각의 일단부가 헤더(12)에 고정되는 지지프레임(44)을 구비하는 하나의 핀조립체(24); 그 핀조립체(24)의 편평관(26)의 타측이 연통고정되는 출입구(50)가 길이방향으로 형성되며, 내측에 개구편(52)과 폐쇄편(54)이 교대로 설치되는 다른 하나의 헤더(48); 하나의 헤더(12)의 타측에 커넥터(20)에 의해 연결되는 하나의 유동관(22); 다수의 편평관, 다수의 핀 및 지지프레임으로 형성되고, 일측단이 유동관(22)에 연통되는 다른 하나의 핀조립체(62); 및 다른 하나의 핀조립체(62)의 타측단이 연통되는 다른 하나의 유동관(58)로 구성된다. 각각의 핀조립체에 후속하여 또 다른 하나 이상의 핀조립체가 열을 이루며 구성될 수 있다.

Description

모듈형 다중유로 편평관 증발기{MODULAR MULTI-PASS MULTI-ROW FLAT TUBE EVAPORATOR}
본 발명은 증발기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핀(fin)의 형상을 변형시켜 와류유동을 발생시키고, 경계층을 파괴하여 열전달 효과를 향상시킬 수 있으며, 핀조립체를 다양하게 모듈화할 수 있어 다양한 형상 및 크기로 제조 및 적용시킬 수 있는 편평관 타입의 모듈형 다중유로 편평관 증발기에 관한 것이다.
일반적으로, 제한적이진 않지만 공기조화시스템, 버스 쿨러, 열펌프, 히트파이프 등에는 유체 또는 냉매를 냉각시키기 위한 열교환기가 설치되어 있다. 이 같은 열교환기는 외기와의 접촉면적을 증대시키기 위해 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 또한, 유속, 수력직경, 기체밀도에 따라 한정된 레이놀즈수 유동영역에서 열저항을 감소시킬 수 있는 다수의 핀을 구비한 증발기를 구비하고 있다. 따라서, 공기조화 시스템, 버스 쿨러, 냉동시스템, 열펌프, 히트파이프 등에서는 작동유체가 응축기를 거치는 동안 방열하여 냉각되지만 증발기를 거치는 동안 외부로부터 열을 흡수하여 작동유체가 증발하면서 외기를 냉각시키는 것이다.
이 같은 편평관-핀 타입 열교환기에서의 열전달은 핀과 접하는 외기측의 열저항이 전체 열저항의 대부분을 차지하게 됨에 따라, 결국 핀의 성능이 열교환기의 성능을 좌우하게 되는 것이다. 이 같은, 종래의 열교환기에 널리 적용되고 있는 핀들중 하나의 타입으로서 일명 LF핀 이라 칭하는 루버 핀(louver fin)이 있다.
그러나, 종래의 이 같은 루버 핀은 공기의 충돌각이 90°로 한정되어 폭방향및 축방향으로 와류가 생성되지 않으며, 저속에서는 경계층이 두꺼워져 덕트유동이 형성되므로 열전달 성능이 낮은 문제점이 있다.
또한, 종래의 핀의 타입들 중 다른 하나의 타입으로서 일명 OSF 라 칭하는 오프셋 스트립 핀(offset strip fin)이 있다.
그러나, 이 같은 오프셋 스트립 핀은 단지 1차원적인 엇갈림 효과만을 제공하므로 이 역시 열전달 효과가 낮은 문제점이 있다.
이에 따라 최근의 열교환기 분야 또는 증발기 분야에서는 루버 핀의 장점과 오프셋 스트립 핀의 장점을 모두 제공할 수 있는 편평관 및 핀의 구조에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있는 추세에 있다.
한편, OSF 또는 LF형 핀을 채용한 편평관 증발기의 관 외부에는 응축현상이 발생된다. 또한, 핀 및 편평관의 외부에 형성되는 응축액막은 시간이 지남에 따라 두꺼워지므로써 냉매와의 열전달에 열저항요소로 작용하게 되는 문제점이 있다. 더욱이, 핀들 사이를 흐르는 외부공기의 유로를 축소시키는 결과를 초래하여 유동저항을 증가시키는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 열저항을 감소시키고 열전달 성능이 향상된 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 핀과 편평관 외부에 생성될 수 있는 응축수를 용이하게 제거할 수 있는 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 와류유동을 발생시키고 경계층을 파괴하여 열전달효과가 향상되는 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 LF형 핀 과 OSF형 핀의 장점을 모두 갖는 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 핀의 밀집도를 쉽게 조절할 수 있고, 그 핀을 다양한 형태로 가공할 수 있어 가공성 또는 가변성이 향상된 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기의 기본적이고 전체적인 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 도 1의 증발기에서 모듈화된 유로를 보여주는 선도.
도 3은 도 1의 증발기의 유체공급용 헤더의 부분 확대 단면도.
도 4a는 도 1의 증발기의 지지프레임의 내측면도 및 단면도.
도 4b는 도 1의 증발기의 캡의 단면도 및 절반의 측면도.
도 5는 도 1의 증발기의 개구편을 보여주는 정면도 및 측면도.
도 6은 도 1의 증발기의 폐쇄편을 보여주는 정면도 및 측면도.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기의 헤더와 핀조립체간의 결합구조를 상세히 보여주는 부분확대 단면도.
도 8a 및 8b는 도 1의 증발기의 제 1유체공급관과 제 2유체공급관의 구조를 각각 보여주는 부분확대 사시도.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 증발기의 편평관 과 핀의 조립상태를 각각보여주는 전,후방 사시도.
도 10a는 본 발명의 증발기의 편평관의 채널구조를 상세히 보여주는 평면도로서, 다른 실시예에 다른 채널 내부의 구조를 각각 확대단면도로 도시한 도면. 도 10b 및 10c는 본 발명의 증발기의 2가지 실시예에 따른 핀이 굽힘형성되기전의 상태를 보여주는 부분확대 평면도.
도 10d는 도 10a의 편평관과 도 10b의 핀이 상호 접합된 상태를 보여주는 부분평면도.
도 10e는 도 10a의 편평관과 도 10b의 핀이 상호 접합된 상태에서의 부분 정면도.
도 11a 내지 11g는 본 발명에 따른 증발기의 핀에 형성되는 다양한 형태의 스트립을 각각 보여주는 평면도.
도 12는 본 발명에 따른 증발기의 핀에 형성되는 다른 형태의 스트립을 보여주는 측면도.
도 13a 및 13b는 도 12의 선 ⅩⅢ-ⅩⅢ를 따라 전방 및 후방에서 각각 바라 본 홀수 열 및 짝수 열 스트립의 구성도.
도 14는 헤더에 대한 편평관의 삽입깊이를 조절하기 위한 치구의 사시도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 유입관 12,48: 유체공급용 헤더
16,52: 개구편 18,54: 폐쇄편
20,56: 커넥터 22,58: 유동관
24,62: 핀조립체 26: 편평관
38: 핀 40: 스트립
이 같은 목적들은 유체를 순환시켜 증발 또는 열교환 시키기 위한 모듈형 다중유로 편평관 증발기에 있어서, 일측이 유체 유입관에 연통하고, 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 유체 출입구가 형성되며, 유체의 유동방향을 제어하기 위해 내측에 개구편과 폐쇄편이 교대로 설치되는 하나의 유체공급용 헤더; 상기 하나의 유체공급용 헤더로부터 유입되는 유체를 열교환시키기 위해 일측부가 상기 하나의 유체공급용 헤더의 출입구에 연통고정되는 다수의 유체공급용 편평관과, 다수의 스트립이 형성된 다수의 평탄부와 상기 각각의 평탄부가 상호 마주하도록 굽혀지며 상기 편평관에 융접되는 곡부를 구비한 핀과, 상기 편평관과 핀으로 구성된 조립체의 양측에 각각 결합되며 각각의 일단부가 상기 하나의 유체공급용 헤더에 고정되는 지지프레임을 구비하는 하나의 핀조립체; 상기 하나의 핀조립체의 편평관의 타측이 연통고정되는 출입구가 길이방향으로 형성되며, 유체의 유동방향을 제어하기 위해 내측에 개구편과 폐쇄편이 교대로 설치되는 다른 하나의 유체공급용 헤더; 상기 하나의 유체공급용 헤더의 타측에 커넥터에 의해 연결되는 하나의 유동관; 다수의 편평관, 다수의 핀 및 지지프레임으로 형성되고, 일측단이 상기 하나의 유동관에 연통되는 다른 하나의 핀조립체; 및 상기 다른 하나의 핀조립체의 타측단이 연통고정되는 다른 하나의 유동관;을 포함하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기에 의해 달성될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따르면, 상기 하나의 유체공급용 헤더, 하나의 핀조립체 및 다른 하나의 유체공급용 헤더 및/또는 하나의 유동관, 다른 하나의 핀조립체 및 다른 하나의 유동관에 후속하여 연속적으로 열을 이루며, 상기 유체공급용 헤더, 핀조립체 및 유동관에 상응하는 하나 또는 그 이상의 또 다른 유체공급용 헤더, 핀조립체 및 유동관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 첨부도면을 참조로하여 상세히 설명한다. 후술되는 설명에 있어서, 설명의 명확성을 위해 2개의 핀조립체가 연결되어 이루어지는 기본적인 구성을 하나의 실시예로 하여 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 본 발명이 이에 한정되지 않음을 이해해야 할 것이다. 즉, 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기는 하나 또는 2개 이상의 다수의 핀 조립체를 다양한 방향으로 연속적으로 또는 반복적으로 연결하여 구성할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 조립도를 도시하는 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기는 도면의 하부에 도시된 바와 같이, 예컨대 자동차 또는 실내의 공간 또는 공조공간을 냉각시키기 위해 팽창장치 또는 칠러(chiller)를 통과한 유체 또는 냉매가 유입되는 유입관(10)을 포함한다. 그 유입관(10)에는 하나의 유체공급용 헤더(12)가 연통된다. 하나의 유체공급용 헤더(12)는 증발기 또는 열교환기의 용량에 따라 그 길이 또는 크기가 적합하게 설정될 수 있다. 또한, 하나의 유체공급용 헤더(12)에는 도 8a에 도시된 바와 같이 유체가 출입할 수 있는 다수의 출입구(14)가 형성된다.
특히, 그 하나의 유체공급용 헤더(12)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 내부3에서의 유체의 공급을 허용하는 하나 또는 그 이상의 개구편(16)과, 그 내부에서의 유체의 공급을 차단하며 상기 개구편(16)과 교대로 배치되는 하나 또는 그 이상의 폐쇄편(18)이 설치된다. 여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 개구편(16)은 유체가 관통하는 개구부(16a)와, 그 개구부에 일체로 돌출형성되는 다수의 고정편(16b)을 구비한다. 각각의 고정편(16b)은 공급용 헤더(12)에 설치될 때 적합한 방향으로 절곡되거나 굽혀지며, 이에 따라 개구편(16)이 공급용 헤더(12)에 고정되는 것이다. 특히, 개구편(16)에는 융접제가 도포되어 있어, 전술된 바와 같이 공급용 헤더(12)에 고정된 상태에서 열을 가하면 융접제가 용융되어 융접됨으로써 각각의 개구편(16)이 공급용 헤더(12)에 융접되어 설치되는 것이다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 폐쇄편(18)은 원판형 디스크(18a)와 그 디스크(18a)의 둘레에 역시 일체로 형성되는 다수의 고정편(18b)을 구비한다. 각각의 고정편(18b)은 물론 공급용 헤더(12)에 설치될 때 적합한 방향으로 절곡되거나 굽혀지며, 이에 따라 폐쇄편(18)이 공급용 헤더(12)에 고정되는 것이다. 특히, 폐쇄편(18)에는 융접제가 도포되어 있어, 전술된 바와 같이 공급용 헤더(12)에 고정된 상태에서 열을 가하면융접제가 용융되어 융접됨으로써 각각의 폐쇄편(18)이 공급용 헤더(12)에 융접되어 설치되는 것이다. 한편, 하나의 유체공급용 헤더(12)에는 커넥터(20)에 의해 하나의 유동관(22)이 연결되어 있어 그 하나의 유체공급용 헤더(12)로부터 유출되는 유체 또는 냉매를 소정의 위치로 이송시키는 역할을 한다.
상술된 하나의 유체공급용 헤더(12)에는, 도 1의 중앙에 도시된 바와 같이, 핀조립체(24)의 일측부가 연통식으로 고정된다. 핀조립체(24)는 각각의 일측단이 유체공급용 헤더(12)의 출입구(14)에 연통하는 유체공급용 편평관(26)을 구비한다. 그 유체 공급용 편평관(26)의 단부에는, 도 7a, 7b 및 10a에 도시된 바와 같이, 제 1유체공급용 헤더(12)의 내측에 배치되는 채널벽(28a)과 분할벽(28b)으로 구성된 채널(28)이 형성된다. 또한, 유체공급용 편평관(26)의 중앙 및 양측에는 채널(28)에 일체로 연장형성되며 길이방향으로 연장되는 중앙 응축수 배출홈(30) 및 측방 응축수 배출홈(32)이 형성된다. 하나의 유체공급용 헤더(12)와 유체공급용 편평관(26)은 융접부(34)에 의해 상호 일체로 형성되는 것이 바람직 하다(도 7a). 선택적으로, 제 1유체공급용 헤더(12)의 내측 및 외측에는 코팅재(36)가 도포되는 것이 바람직할 수 있다(도 7b).
선택적으로, 편평관(26)의 내측면은 유체 또는 냉매와의 접촉면적을 증대시켜 열전달을 향상시키기 위해 다양한 형태로 성형되거나 가공될 수 있다. 즉, 도 10a에 부분확대 단면도로 상세히 도시된 바와 같이, 편평관(26)의 내측면은 삼각형, 사각형 또는 사다리꼴 단면형상의 마이크로 그루브(micro grooves)가 형성될 수 있다.
도 7a, 7b, 9a, 9b, 도 10a 내지 10e에 도시된 바와 같이, 각각의 편평관(26)의 양측에는 핀(38)이 융접되어 제공된다. 즉, 각각의 편평관(26) 사이에는 핀(38)이 배치되는 것이다. 각각의 핀(38)은 다수의 평탄부(38a)와 곡부(38b)가 연속적인 절곡방식으로 또는 웨이브형으로 일체로 형성된다. 각각의 평탄부(38a)에는 다수의 경사형 스트립(40)이 형성된다. 특히, 이웃하거나 마주하는 평탄부(38a)에서의 각각의 스트립(40)은 접혀진 상태에서 상호 엇갈리게 형성되거나(도 10b) 또는 상호 동일방향으로 형성될 수 있다(도 10c). 이에 따라, 이웃하는 각각의 평탄부(38a)의 스트립(40)은 그 스트립에 유입되는 유체에 대해 소정의 충돌각(β)을 이루는 것이며(도 10d), 여기서 충돌각(β)의 범위는 예컨대, -90°내지 +90°의 범위로 다양하게 설정될 수 있지만, 이론적으로 0°인 경우에는 충돌이 발생되지 않으므로 실제적인 충돌각(β)의 범위는 0°를 제외한 -90° 내지 +90°의 범위내에서 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 각각의 곡부(38b)에는 편평관(26)의 중앙에 형성된 중앙 응축수 배출홈(30)과 연통하는 중앙배출구멍(42)이 형성된다.
또한, 도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이, 각각의 핀(38)이 설치되는 편평관(26)의 양 단부는 그 편평관(26)의 관축과 소정의 절단각(θ)을 이루도록 경사지게 절단 형성된다. 보다 상세히 설명하면, 핀(38)이 설치되고 각각의 헤더(12;48)에 형성된 출입구(14;50)에 삽입되는 편평관(26)의 양 단부는 그 편평관(26) 자체의 관축에 대해 소정의 절단각(θ)으로 절단되어 소정의 경사면을 이루게 되는 것이다. 상세히 후술되는 바와같이, 절단각(θ)은 약 30° 내지 60°를 이루는 것이 바람직하다. 이와 같이 양단부를 경사지게 가공함으로써 유입측 또는 유입단부에서는 그 경사면에 충돌한 냉매의 전압력이 상승하게 되어 편평관(26) 내부로의 유입이 용이하게 되며, 유출측 또는 유출단부에서는 편평관(26)내부로부터의 냉매의 유출이 용이하게 되는 것이다.
핀조립체(24)의 양측에는 도 4a에 도시된 바와 같이, 지지프레임(44)이 제공되어 있어, 편평관(26)과 핀(38)간의 결합체를 양측에서 지지함은 물론 핀조립체(24) 자체를 전체적으로 지지하는 역할을 한다. 특히 각각의지지프레임(44)의 일측단에는, 도 4b에 도시된 바와 같은 캡(46)이 제공될 수 있으며, 그 캡(46)에 의해 하나의 유체공급용 헤더(12)에 고정되는 것이다. 이에 따라, 핀조립체(24)는 유체공급용 헤더(12)에 연통 고정되는 것이다.
또한, 핀조립체(24)의 타측에는 도 1의 상부에 도시된 바와 같이, 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)가 설치된다. 이 유체공급용 헤더(48)는 상술된 하나의 유체공급용 헤더(12)와 유사하지만 대칭적인 구성을 갖는다. 즉, 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)는 증발기 또는 열교환기의 용량에 따라 그 길이 또는 크기가 적합하게 설정될 수 있음은 물론 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)에는 도 8b에 도시된 바와 같이, 유체가 출입할 수 있는 다수의 출입구(50)가 형성된다. 특히, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)에는, 그 내부에서의 유체의 공급을 허용하는 하나 또는 그 이상의 개구편(52)과, 그 내부에서의 유체의 공급을 차단하며 상기 개구편(52)과 교대로 배치되는 하나 또는 그 이상의 폐쇄편(54)이 융접되어 설치된다. 물론, 유체공급용 헤더(48)의 양단부는 하나의 핀조립체(24)의 양측을 지지하는 지지프레임(44)의 타측단에 구비된 캡(56)이 고정된다.
또한, 상술된 하나의 유체공급용 헤더(12)는 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 일측단이 배출관(60)에 연통되는 하나의 유동관(22)에 연통되며 타측단이 다른 하나의 유동관(58)에 연통되는 다른 하나의 핀조립체(62)가 설치된다. 이 다른 하나의 핀조립체(62)는, 상세히 설명된 하나의 핀조립체(24)와 유사하거나 동일하게 형성될 수 있다. 물론, 다른 하나의 핀조립체(62)는 하나의 핀조립체(24)와는다른 유체 또는 냉매의 유동형태를 이루도록 임의적으로 형성될 수 있다. 한편, 이 같은 유체 또는 냉매의 유동은 각각의 유동관(22,58)에 설치되는 개구편과 폐쇄편에 의해 조절될 수 있다.
특히, 본 발명의 주요 특징들 중 하나로서, 상술된 하나의 핀조립체(24) 및 다른 하나의 핀조립체(62) 이외에 그 핀조립체들과 유사하거나 동일하게 구성되는 하나 또는 그 이상의 또 다른 핀조립체들을 상술된 바와 같은 방식으로 열을 이루도록 설치하여 증발기를 구성할 수 있다. 또한, 설치공간 또는 위치에 적합하게 핀조립체들을 다양하게 모듈화하여 다양한 형상의 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 구현할 수 있는 것이다.
상술된 바와 같이, 하나의 유체공급용 헤더(12), 하나의 핀조립체(24), 다른 하나의 유체공급용 헤더(48), 유체공급용 헤더(12)에 연결된 하나의 유동관(22), 다른 하나의 핀조립체(62), 다른 하나의 유동관(58)이 상호간 조립되어 하나의 기본적인 모듈형 다중유로 편평관 증발기가 형성될 수 있는 것이다. 물론, 각각의 구성요소들의 크기를 용이하게 조절할 수 있어 다양하게 모듈화된 유로를 형성할 수 있는 것이다. 즉, 유입관(10)을 통해 유입된 유체 또는 냉매는 하나의 유체공급용 헤더(12)와, 하나의 핀조립체(24)와, 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)를 순환적으로 지난 후, 다시 유체공급용 헤더(12)에 연결된 하나의 유동관(22), 다른 하나의 유동관(22,58) 및 각각의 유동관 사이에 연결된 다른 하나의 핀조립체(62)를 순환적으로 지남으로써 증발되거나 열교환이 이루어지게 되는 것이다. 이와 같은, 하나의 유체공급용 헤더(12), 하나의 핀조립체(24), 다른 하나의 유체공급용 헤더(48),유체공급용 헤더(12)에 연결된 하나의 유동관(22), 다른 하나의 핀조립체(62), 다른 하나의 유동관(58)에서의 유체 또는 냉매의 유동은, 하나의 유체공급용 헤더(12), 다른 하나의 유체공급용 헤더(48), 하나의 유동관(22) 및 다른 하나의 유동관(58)에 유체 또는 냉매가 순환하도록 각각 설치된 개구편(52) 및 폐쇄편(54)에 의해 실행되는 것이다.
물론, 2개의 핀조립체에 후속하여 하나 또는 그 이상의 또 다른 핀조립체들이 열을 이루며 조립된 경우에는, 상술된 2개의 핀조립체에서의 유체 또는 냉매의 유동이 또 다른 핀조립체들에서도 연속반복적으로 이루어질 수 있는 것이다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 핀조립체로 이루어진 기본적인 모듈형 다중유로 편평관 증발기에 있어서, 하나의 유체공급용 헤더(12), 하나의 핀조립체(24) 및 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)는 1개 이상 다수의 유로섹션(A,B,C,D)으로 이루어진 하나의 유동열(64)을 형성하며, 하나의 유동관(22), 다른 하나의 핀조립체(62) 및 다른 하나의 유동관(58)은 2개의 유로섹션(E,F)으로 이루어진 다른 하나의 유동열(66)을 형성함으로써, 유체 또는 냉매가 화살표방향으로 순환되면서 증발되거나 열교환되는 것이다. 본 실시예에 있어서, 하나의 유동열(64)은 4개의 유로섹션을, 다른 하나의 유동열(66)은 2개의 유로섹션을 구비하는 것으로 예시되어 있으나, 이 같은 각각의 유동열의 유로섹션들은 증발기 또는 열교환기의 용도, 용량 또는 사이즈에 따라 각각의 유체공급용 헤더 및 각각의 유동관을 적절하게 구성함으로써 그 방향 및 개수가 적합하게 설정될 수 있는 것이다.
특히, 본 발명에 따른 주요한 하나의 특징은, 각각의 핀조립체, 유체공급용 헤더 및 유동관이 상술된 바와 같이 구성됨으로서 유체 또는 냉매가 핀조립체를 순환하는 동안 도 2에 음영으로 표시된 바와 같이, 각각의 유동열의 이웃하는 각각의 유로섹션에서의 증기의 발생부 또는 냉매의 정체부가 이웃하게 중복되거나 중첩되지 않도록 구성된다는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 구성하는 각각의 구성부품에 대한 기본적인 구성은 물론 다양한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 개구편(16)(52)은 개구부(16a)(52a)를 지니며, 그 개구부(16a)(52a)의 둘레에는 역시 각각의 헤더(12,48) 및 각각의 유동관(22,58)에 절곡되어 고정되는 다수의 고정편(16b)(52b)이 일체로 형성된다. 특히, 각각의 개구편(16)(52)의 표면에는 융접제가 도포되어 있어 전술된 바와 같이 고정된 상태에서 열을 가하면 융접제가 용융되어 공급용 헤드(12)(48)에 융접되는 것이다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 유체공급용 헤더(12), 다른 하나의 유체공급용 헤더(48), 하나의 유동관(22) 및 다른 하나의 유동관(58)에 설치될 수 있는 폐쇄편(18)(54)은 원판형 디스크(18a)(54a)와, 그 디스크(18a)(54a)의 둘레에 일체로 절곡가능하게 형성되는 다수의 고정편(18b)(54b)을 포함한다. 여기서, 각각의 폐쇄편(18)(54)의 표면에는 융접제가 도포되어 있어 전술된 바와 같이 고정된 상태에서 열을 가함면 융접제 용융되어 공급용 헤드(12)(48)에 융접되는 것이 바람직하다.
한편, 도 10a 내지 10e에 도시된 바와 같이, OLF형의 핀(38)은 소정의 길이로 길게 형성되며, 그 핀(38)의 평탄부(38a)에는 사선방향으로 또는 직선방향으로 형성되는 다수의 스트립(40)들이 일정간격으로 또는 불규칙 간격으로 이격되어 형성된다. 이들 각각의 평탄부(38a)사이에는 상술된 바와 같은 곡부(38b)가 형성되는 것이다. 물론, 곡부(38b)에는 응축수 배출구멍(42)이 형성된다. 여기서, 곡부(38b)에서의 양측이 이루는 경사각(γ)은 도 10e에 도시된 바와 같이, -60°내지 60°의 범위에서 가변적일 수 있다. 또한, 핀(38)은 편평관(26)에 융접되는 것이 바람직하다. 물론, 편평관(26)과 핀(38)은 상호 융접된 상태로 지지프레임(44)에 결합되는 것이다. 이와 같이, 편평관(26)과 핀(38)이 조립된 상태에서는 편평관(26)에 형성된 중앙 응축수 배출홈(30)과 핀(38)에 형성된 중앙 배출구멍(42)이 상호 연통함으로써, 실제적인 응축수 배출구의 크기가 충분히 크게되는 것이다. 각각의 편평관(26)에는 채널(28)이 형성되며, 각각의 채널(28)에는 그 채널(28)의 모양을 형성하는 채널벽(28a)과, 각각의 채널(28)을 복수개의 채널부로 구획하기 위한 분할벽(28b)이 형성된다. 물론, 도면에 도시된 기본적인 실시예에서는 편평관에 2개의 채널이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 그 편평관에는 필요에 따라 1개 또는 그 이상의 채널이 형성될 수 있다.
또한, 편평관(26)의 중앙에 응축수 배출홈(30)을 형성하고 핀(38)의 중앙에 중앙배출구멍(42)을 형성하는데 있어서, 중앙 응축수 배출홈(30)을 크게하면 편평관(26)과 핀(38)간의 접촉면적이 감소하므로 핀(38)의 효율이 저하되어 모듈형 다중유로 편평관 증발기 전체의 성능의 저하를 초래하며, 역으로 중앙 응축수 배출홈(30)을 너무 작게하면 표면장력의 증가로 인해 응축수가 그 중앙 응축수 배출홈(30)을 폐쇄하는 현상이 초래됨으로 다음과 같이 편평관(26) 및 핀(38)을 형성하여 상호 융접시키는 것이 바람직하다.
즉, 편평관(26)과 핀(38)간의 융접면을 고려하여 핀(38)에 중앙 배출구멍(42)을 편평원 구멍(flattened circular hole)형으로 가공하여 그 배출구멍(42)을 편평관(26)에 형성된 중앙 응축수 배출홈(30)에 연통시킨 상태로 그 핀(38)을 편평관(26)에 융접하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 배출구멍(42)과 중앙 응축수 배출홈(30)이 연통됨으로써 충분한 응축수 배출구를 형성하는 반면, 핀(38)과 편평관(26)간의 융접면적이 충분히 유지되어 핀효율의 저하를 초래하지 않게 되는 것이다.
특히, 도 11a 내지 11g에 도시된 바와 같이, 유체의 와류유동 또는 유동교란을 촉진시켜 핀의 효율을 향상시키기 위해, 핀(38)에 형성되는 스트립(40)은 증발기 또는 열교환기의 종류 또는 용도에 따라 기하학적 구조를 다양하게 변형시켜 단락 와류발생기(descrete vortex generator) 역할을 하게 할 수 있다.
스트립은 다양한 형태를 취할 수 있는 바, 기본적인 스트립의 형상으로서 직선형이 있을 수 있으며, 특히, 상세히 상술됨은 물론 도 11a에 도시된 바와 같이, 일정간격 및 일정 경사각으로 형성되는 다수의 경사형 스트립(40)이 있다. 또한, 스트립(40)은 계단형(도 11b), 요철형(도 11c), 파형 또는 웨이브형(도 11d) 등으로 형성될 수 있다.
선택적으로, 타원형, 다각형 등 여러 가지 형상으로 상호 연결되는 다수의 천공구멍형(도 11e), 불연속적으로 형성되는 구멍형(도 11f), 또는 다수의 돌기형(도 11g)으로 형성될 수도 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 스트립(40)은 상술된 바와 같이 등간격의 사선형으로 형성되는 것과는 달리, 부등간격의 직선형 또는 사선형으로 형성될 수도 있다. 특히, 부등간격 사선형의 스트립(40)에 있어서, 도 13a 및 13b에 도시된 바와 같이 스트립(40)간의 폭을 나타내는 루버피치(Lp)는 하방으로 갈수록 증가되거나 감소되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 루버피치(Lp)가 하방으로 갈수록 증가되거나 감소되면, 낮은 공기속도(ReLp)에서도 덕트유동 대신 채널유동이 형성되고, 방향성을 갖는 단락평판 유동이 형성됨으로써 유동길이가 연장되며 또한 열전달(전열)면과의 접촉시간이 길어져 열전달이 증가될 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 기본적인 실시예에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기의 작동 및 그 작용효과에 대해 상세히 설명한다.
예컨대, 도시되지 않은 공기조화시스템, 버스 쿨러, 열펌프, 히트파이프 등에서 유체 또는 냉매는 유입관(10)을 통해 하나의 유체공급용 헤더(12)로 공급된다. 그 하나의 유체공급용 헤더(12)에 유입된 유체 또는 냉매는 그 유체공급용 헤더(12)에 설치된 폐쇄편(18)에 의해 핀조립체(24)의 일부를 형성하는 복수의 편평관(26) 및 복수의 핀(38)으로 형성된 유로섹션(A)을 통해 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)로 공급된다. 이후 유체는 역시 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)에 설치된 개구편(16)을 지나 폐쇄편(18)에 의해 핀조립체(24)의 일부를 형성하는 복수의 편평관(26) 및 복수의 핀(38)으로 형성된 유로섹션(B)을 통해 다시 하나의 유체공급용 헤더(12)로 공급된다.
상술된 바와 같은 방식으로, 예컨대 유로섹션(C), 다른 하나의 유체공급 헤더(48), 유로섹션(D), 커넥터(20), 하나의 유동관(22), 유로섹션(E), 다른 하나의 유동관(58), 유로섹션(F), 제 1유동관(22)을 순환하면서 유체가 증발하거나 열교환되는 것이다. 즉, 유체는 편평관(26)의 채널(28)과 핀(38)으로 이루어진 핀조립체(24)를 지나면서 외부 환경으로부터 열이 흡수되거나 또는 열교환이 이루어지는 것이다. 특히, 이때 핀조립체(24)의 채널(28)과 핀(38)의 실제적인 열교환 면적이 증대됨으로 인해 열교환 또는 증발이 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있는 것이다.
한편, 상술된 바와 같은 유체의 증발 또는 열교환시에는 예컨대, 편평관(26)과 핀(38)의 외측에서 응축이 발생되어 응축수가 생성되지만, 그 응축수는 와류유동에 의해 핀에서 편평관쪽으로 모이게 되고, 편평관(26)에 형성된 중앙 응축수 배출홈(30)과 핀(38)에 형성된 중앙 배출구멍(42)을 통해 중력에 의해 하방으로 배출된다. 여기서, 편평관(26)의 배출홈(30)과 핀(38)의 배출구멍(42)은 상호 연통하여 충분하고 적절한 응축수 배출구가 제공됨으로써, 편평관(26)과 핀(38)간의 접촉면적의 감소가 방지되고 핀효율의 저하 및 증발기의 성능저하가 방지되는 것이다.
그리고, 편평관(26)의 폭(W)이 핀(38)보다 다소 길게 형성되고 그 것의 양단부에 측방 응축수 배출홈(32)이 형성됨으로써, 핀(38)에 형성된 응축수는 편평관(26)을 향해 흐르게 된다. 이 후, 그 유체는 그 측방 응축수 배출홈(32)은 물론 중앙 응축수 배출홈(30)을 통해 하방으로 흘러내려 배출되는 것이다. 이에 따라, 모듈형 다중유로 편평관 증발기가 수직상태는 물론 경사지게 설치되어도 응축수가 용이하게 배출되는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기는 상술된 기본적인 실시예와 같이 각각의 핀조립체(24,62)를 모듈화하거나, 또는 2개 이상의 핀조립체를 모듈화하여 소켓 또는 커플러와 같은 지지프레임(44)으로 연결함으로써 필요에 따라 용량을 조절할 수 있다. 그리고, 증발기를 다중유로 편평관으로 모듈화 하여 수요에 따라 설계 자유도를 높일 수 있다. 또한, 다중유로설계(multi-pass multi-row design)를 채용함으로써 도 2에 음영으로 표시된 바와 같이, 하나의 유동열(64)의 각각의 유로섹션(A,B,C,D)에서 발생될 수 있는 유동정체에 의한 열전달 성능저하 영역이 후속하는 다른 하나의 유동열(66)의 각각의 유로섹션(E,F)에서는 상호 중첩되지 않게 됨으로써, 증발기의 외부를 흐르는 공기온도 분포의 균일화에 의한 성능향상을 도모할 수 있는 것이다. 물론, 상술된 바와 같이, 전열 즉, 하나의 유동열(64) 과 후열, 즉, 다른 하나의 유동열(66)을 연결하는 커넥터(20,56)를 조절하여 하나의 유동열(64)과 다른 하나의 유동열(66)간의 편평관(26)이 엇갈리게(staggered) 배열될 수 있으므로 다른 하나의 유동열(66)에서의 열전달 성능이 향상될 수 있는 것이다. 물론, 2개 이상의 핀조립체들이 상술된 바와 같이 또는 그 역으로 열을 이루며 모듈형 다중유로 편평관 증발기를 형성하는 경우에는, 이에 상응하게 또는 임의적으로 유동열이 형성됨으로써 열전달을 이룰 수 있는 것이다.
한편, 도 14에 도시된 바와 같이 편평관(26)의 각각의 단부를 치구(68)를 이용하여 그 깊이를 조절하여 삽입할 수 있으므로, 각각의 유체공급용 헤더(12,48)내에서의 유체의 유동량을 조절하여 균일한 유량분배를 이룰 수 있다. 또한, 각각의 편평관(26)의 양단은 약 30°내지 60°의 적당한 절단각(θ)으로 경사지게 가공됨으로써, 유입측에서 경사면에 충돌한 냉매의 전압력이 상승되어 편평관(26) 내부로의 유입이 용이한 반면, 유출측에서는 편평관 내부에서의 유출이 용이하게 되는 것이다. 물론, 편평관(26) 내부의 유체 또는 냉매의 허용압력에 따라 편평관(26)에 형성된 채널(28) 과 핀(38)의 비율을 조절함으로써 다양한 종류의 유체 또는 냉매에 적절하게 대응할 수 있는 것이다.
특히, 도 11a 내지 11g에 도시된 바와 같이, 핀(38)에 형성되는 스트립(40)의 기하학적 형상을 사선형, 계단형, 요철형, 웨이브형, 천공구멍형, 구멍형 등으로 변경시켜 유체의 와류유동 및 유동교란을 촉진시킬 수 있음은 물론 핀에서의 열전달을 촉진시켜 핀의 효율을 향상시킬 수 있다.
참고로, 핀(38)의 성능특성에 있어서, 루버의 배열내의 유동구조는 공기속도(ReLp(= puLp/μ))의 함수이다. 높은 공기속도(ReLp수)에서는 루버각을 따라 주유동이 형성되어 방향성을 가진 단락평판유동(directed interrupted flat plate flow) (경계층 유동)의 특성인 높은 열전달 계수를 나타내지만, 매우 낮은 공기속도(ReLp수)에서의 루버는 유동구조에 미미한 영향만을 끼치고 주유동은 루버 방향으로 흐르지 않아 핀사이의 덕트유동을 형성함으로써 열전달계수가 현저히 낮아지는 바, 이는 저속 공기유동에서 이웃한 루버 사이에 성장하는 경계층이 충분히 두꺼워져서 유로를 완전히 막아서 핀배열을 통한 축방향 유동(덕트유동)을 초래하기 때문이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기에서는 유체의 충돌각(β)을 0°를 제외한 -90°내지 +90°의 범위내에서 설정하고 루버피치(루버 스트립의 폭, LP)가 하류 방향을 향해 점진적으로 증가 또는 감소되게 함으로써, 매우 낮은 공기속도((ReLp수)에서는 덕트유동이 형성되는 대신 방향성을 갖는 단락 평판유동이 형성되어 유동길이가 길어지고 전열면과의 접촉시간이 길어져서 열전달이 증가되는 것이다.
또한, 덕트유동 영역과 경계층유동 영역 사이의 천이영역에서만 루버각이 열전달 계수에 영향을 미친다. 평균유동각은 낮은 공기속도에서는 그 공기속도()에 크게 의존하며, 공기속도()가 증가함에 따라 평균 유동각(mean flow angle)은 루버각에 거의 접근하지만, 높은 공기속도()에서는 그 공기속도()에 무관해 진다. 그리고, 핀 피치가 클수록 루버를 바이패스하는 유체의 유량이 증가하게 되는 바, 이는 덕트유동 영역의 수력저항이 루버를 통과하는 경계층 유동의 수력저항보다 현저히 작기 때문이다. 핀 피치가 감소할 때에는 덕트의 수력저항이 증가되어 대부분의 유동이 루버를 통해 흐르게 되는 것이다. 따라서, 핀의 측면 경사각(γ)을 -60°내지 +60°에서 적합하게 조절할 수 있어 저유속 유동에서도 유동교란을 충분하게 발생시키도록 밀집도를 조절함으로써 덕트유동을 억제할 수 있는 것이다.
결과적으로, 본 발명에 따른 모듈형 다중유로 편평관 증발기는 증발용량 또는 열교환 용량에 따라 핀조립체의 개수 및/또는 그것들의 모듈을 적합하게 설정할 수 있으므로, 증발기의 전체적인 크기를 임의로 조절할 수 있어 해당되는 용량에 대해 최적의 증발효율 또는 열교환 효율을 제공받을 수 있는 효과가 있다.
또한, 편평관 및 핀에서의 와류유동에 의한 혼합촉진, 엇갈림 효과 및 문지름(scouring)현상에 의한 응축수의 축적과 제거가 용이하게 됨은 물론 저유속에서도 유동길이가 길게 연장됨으로써 열전달 효율이 향상되는 장점이 있다.
더욱이, 핀조립체가 적합한 개수로 임의로 선택되거나 모듈화 되어 조립될 수 있어 다양한 열교환기에 적합한 크기 및 용량으로 조립 또는 제조되어 이용될 수 있으므로 호환성이 향상되며, 소형화 및 경량화를 이룰 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (23)

  1. 유체 또는 냉매를 순환시켜 증발 또는 열교환 시키기 위한 모듈형 다중유로 편평관 증발기에 있어서,
    일측이 유체 유입관(10)에 연통하고, 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 유체 출입구(14)가 형성되며, 유체의 유동방향을 제어하기 위해 내측에 개구편(16)과 폐쇄편(18)이 교대로 설치되는 하나의 유체공급용 헤더(12);
    상기 하나의 유체공급용 헤더(12)로부터 유입되는 유체를 열교환시키기 위해 일측부가 상기 하나의 유체공급용 헤더(12)의 출입구(20)에 연통고정되는 다수의 유체공급용 편평관(26)과, 다수의 스트립(40)이 형성된 다수의 평탄부(38a)와 상기 각각의 평탄부(38a)가 상호 마주하도록 굽혀지며 상기 편평관(26)에 융접되는 곡부(38b)를 구비한 핀(38)과, 상기 편평관과 핀으로 구성된 조립체의 양측에 각각 결합되며 각각의 일단부가 상기 하나의 유체공급용 헤더(12)에 고정되는 지지프레임을 구비하는 하나의 핀조립체(24);
    상기 하나의 핀조립체(24)의 편평관(26)의 타측이 연통고정되는 출입구(50)가 길이방향으로 형성되며, 유체의 유동방향을 제어하기 위해 내측에 개구편(52)과 폐쇄편(54)이 교대로 설치되는 다른 하나의 유체공급용 헤더(48);
    상기 하나의 유체공급용 헤더(12)의 타측에 커넥터(20)에 의해 연결되는 하나의 유동관(22);
    다수의 편평관, 다수의 핀 및 지지프레임으로 형성되고, 일측단이 상기 하나의 유동관(22)에 연통되는 다른 하나의 핀조립체(62); 및
    상기 다른 하나의 핀조립체(62)의 타측단이 연통고정되는 다른 하나의 유동관(58);을 포함하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하나의 유체공급용 헤더(12), 하나의 핀조립체(24) 및 다른 하나의 유체공급용 헤더(48) 및 또는 하나의 유동관(22), 다른하나의 핀조립체(62) 및 다른 하나의 유동관(58)에 후속하여 연속적으로 열을 이루며, 상기 유체공급용헤더, 핀조립체 및 유동관에 상응하는 하나 또는 그 이상의 또 다른 유체공급급용 헤더, 핀조립체 및 유동관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  3. 제 1항 또는 2항 있어서, 상기 하나의 유체공급용 헤더(12)에 설치된 각각의 개구편(16)은 상기 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)에 설치된 각각의 폐쇄편(54)과 대칭되며, 상기 하나의 유체공급용 헤더(12)에 설치된 각각의 폐쇄편(18)은 상기 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)에 설치된 개구편(52)과 대칭되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 하나의 유체공급용 헤더(12), 상기 하나의 핀조립체(24) 및 상기 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)는 유체가 순환하도록 상호 연통하는 1개 이상의 다수의 모듈화된 유체유로(A,B,C,D)를 구비하는 하나의 유동열(64)을 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 각각의 개구편(16)(52)은 원형의 개구부(16a)(52a)와, 상기 개구부(16a)(52a)에 절곡가능하게 일체로 형성되며 상기 각각의 유체공급용 헤더(12)(48)에 융접되는 고정편(16b)(52b)을 구비하며; 상기 각각의 폐쇄편(18)(54)은 원판형 디스크(18a)(54a)와, 상기 디스크(18a)(54a)에 절곡가능하게 일체로 형성되며 상기 각각의 유체공급용 헤더(12)(48)에 융접되는 고정편(18b)(54b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  6. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 편평관(26)의 각각의 단부는 상기 제 1유체공급용 헤더(12) 및 다른 하나의 유체공급용 헤더(48)의 내측에 배치되며, 상기 편평관(26)에는 채널벽(28a)과 채널 분할벽(28b)으로 구성된 채널(28)이 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 편평관(26)의 내측면은 삼각형 또는 사각형단면의 마이크로 그루브(micro grooves)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  8. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 편평관(26)에는 그것의 중앙에 상기 채널(28)에 일체로 형성되는 중앙 응축수 배출홈(30)과, 상기 중앙 응축수배출홈(30)의 양측에 각각 형성되는 측방 응축수 배출홈(32)이 제공되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  9. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 핀(38)의 이웃하는 각각의 평탄부(38a)에 형성된 각각의 스트립(40)은 상호 엇갈리게 형성되어 그 핀을 통과하는 유체와 충돌각(β)을 이루는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  10. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 핀(38)의 이웃하는 각각의 평탄부(38a)에 형성된 각각의 스트립(40)은 상호 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 충돌각(β)은 0°를 제외한 -90°내지 +90°의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각각의 유체공급용 헤더(12)(48)에 삽입되는 각각의 편평관(26)의 양 단부는 편평관(26)의 관축과 절단각(θ)을 이루며 경사지게 절단 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 절단각(θ)은 약 30°내지 60°인 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  14. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 핀(38)의 각각의 곡부(38b)의 중앙에는 상기 편평관(26)의 중앙에 형성된 중앙 응축수 배출홈(32)과 연통하는 중앙 배출구멍(42)이 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  15. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 하나의 유동관(22), 다른 하나의 핀조립체(62) 및 다른 하나의 유동관(58)은 상기 하나의 유동열(64)에 연통하는 유로섹션(E,F)을 갖는 다른 하나의 유동열(66)을 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  16. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 핀(38)의 곡부(38b)는 상호 이웃하는 각각의 평탄부(38a)가 경사각(γ)을 이루도록 굽혀지는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 경사각(γ)은 -60°내지 +60°의 범위인 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 핀(38)의 중앙 응축수 배출구멍(42)은 평탄형 구멍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  19. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 스트립(40)은 사선형인 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  20. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 스트립(40)은, 단락 와류(discrete vortex)를 발생시킬 수 있도록 계단형, 요철형 및 파형 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  21. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 스트립(40)은, 단락 와류를 발생시킬 수 있도록 원형, 타원형, 직사각형, 다각형 모양 중 하나의 천공 구멍형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  22. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 스트립(40)은, 단락 와류를 발생시킬 수 있도록 여러 가지 모양의 돌기형태중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
  23. 제 19항에 있어서, 상기 스트립(40)간의 간격은 부등간격이며, 스트립간의 폭이 하방으로 갈수록 증가되거나 감소되는 것을 특징으로 하는 모듈형 다중유로 편평관 증발기.
KR1020000020075A 2000-04-17 2000-04-17 모듈형 다중유로 편평관 증발기 KR100348710B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000020075A KR100348710B1 (ko) 2000-04-17 2000-04-17 모듈형 다중유로 편평관 증발기
JP2000198154A JP2001304719A (ja) 2000-04-17 2000-06-30 モジュール形多重流路扁平管蒸発器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000020075A KR100348710B1 (ko) 2000-04-17 2000-04-17 모듈형 다중유로 편평관 증발기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010096132A KR20010096132A (ko) 2001-11-07
KR100348710B1 true KR100348710B1 (ko) 2002-08-13

Family

ID=19664824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000020075A KR100348710B1 (ko) 2000-04-17 2000-04-17 모듈형 다중유로 편평관 증발기

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2001304719A (ko)
KR (1) KR100348710B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101331001B1 (ko) 2007-05-23 2013-11-20 한라비스테온공조 주식회사 증발기

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003294338A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Japan Climate Systems Corp 熱交換器
JP2006183962A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Denso Corp 蒸発器
DE102006055837A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Visteon Global Technologies Inc., Van Buren Wärmeübertrager, insbesondere als Verdampfer von Fahrzeugklimaanlagen
JP5626198B2 (ja) * 2010-12-28 2014-11-19 株式会社デンソー 冷媒放熱器
JP5799792B2 (ja) * 2011-01-07 2015-10-28 株式会社デンソー 冷媒放熱器
JP5772904B2 (ja) * 2013-09-02 2015-09-02 ダイキン工業株式会社 熱回収型冷凍装置
CN107543336A (zh) * 2016-06-23 2018-01-05 杭州三花家电热管理系统有限公司 集流管和具有该集流管的换热器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114457U (ko) * 1976-02-27 1977-08-31
JPS53155145U (ko) * 1977-05-13 1978-12-06
JPS555025U (ko) * 1978-06-26 1980-01-14
JPH0181484U (ko) * 1987-11-12 1989-05-31
JPH01169775U (ko) * 1988-05-20 1989-11-30
JPH043274A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Fujitsu Ltd ベクトル本数低減処理方式
JPH0545474U (ja) * 1991-10-25 1993-06-18 昭和アルミニウム株式会社 熱交換器
JPH0914793A (ja) * 1995-06-28 1997-01-17 Nippondenso Co Ltd 積層型熱交換器
JP2000028228A (ja) * 1998-06-01 2000-01-28 Delphi Technol Inc 凝結水除去機能を改善した蒸発器のための波形状フィン

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61115874U (ko) * 1984-12-28 1986-07-22
JP3030036B2 (ja) * 1989-08-23 2000-04-10 昭和アルミニウム株式会社 複式熱交換器
JPH06185885A (ja) * 1992-07-24 1994-07-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 偏平多穴凝縮伝熱管
JP2504892Y2 (ja) * 1994-03-31 1996-07-24 株式会社マルナカ 熱交換器用パイプ
JP3580942B2 (ja) * 1996-04-05 2004-10-27 昭和電工株式会社 熱交換器用扁平チューブおよび同チューブを備えた熱交換器
KR100297189B1 (ko) * 1998-11-20 2001-11-26 황해웅 열전달촉진효과를갖는고효율모듈형오엘에프열교환기

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114457U (ko) * 1976-02-27 1977-08-31
JPS53155145U (ko) * 1977-05-13 1978-12-06
JPS555025U (ko) * 1978-06-26 1980-01-14
JPH0181484U (ko) * 1987-11-12 1989-05-31
JPH01169775U (ko) * 1988-05-20 1989-11-30
JPH043274A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Fujitsu Ltd ベクトル本数低減処理方式
JPH0545474U (ja) * 1991-10-25 1993-06-18 昭和アルミニウム株式会社 熱交換器
JPH0914793A (ja) * 1995-06-28 1997-01-17 Nippondenso Co Ltd 積層型熱交換器
JP2000028228A (ja) * 1998-06-01 2000-01-28 Delphi Technol Inc 凝結水除去機能を改善した蒸発器のための波形状フィン

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101331001B1 (ko) 2007-05-23 2013-11-20 한라비스테온공조 주식회사 증발기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010096132A (ko) 2001-11-07
JP2001304719A (ja) 2001-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2657624T3 (es) Evaporador de flujo paralelo con profundidad de inserción de canal variable
JP3107597U (ja) マイクロマルチチャンネル熱交換器のチューブ構造
US20070199686A1 (en) Heat exchanger
CN1321312C (zh) 热交换器
EP3021064B1 (en) Heat pump device
WO2006053310A2 (en) Parallel flow evaporator with non-uniform characteristics
JP2911443B2 (ja) フィン形熱交換器
US10422588B2 (en) Heat exchanger coil with offset fins
KR100348710B1 (ko) 모듈형 다중유로 편평관 증발기
EP1519133A2 (en) Heat exchanging apparatus
JPH08178366A (ja) 熱交換器
US5353866A (en) Heat transfer fins and heat exchanger
JPH03140795A (ja) 積層形熱交換器
JPH04136690A (ja) 熱交換器
JP2005090805A (ja) 熱交換器
EP3822570B1 (en) Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle device
KR100833479B1 (ko) 열교환기용 핀과 그것을 구비한 열교환기 및, 열교환기조립체
KR100213140B1 (ko) 핀형 열교환기
KR100219026B1 (ko) 코러게이티드 핀이 부착된 서펜타인 열교환기
US20220128320A1 (en) Microchannel heat exchanger for a furnace
JP2001133076A (ja) 熱交換器
JPH0460387A (ja) 積層形熱交換器
JP2005003350A (ja) 熱交換器用フィン、熱交換器、凝縮器及び蒸発器
JP2001041671A (ja) 空調用熱交換器
KR100357131B1 (ko) 세경관형 열교환기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060704

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee