KR100393585B1 - a heat exchanger - Google Patents

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KR100393585B1 KR10-2001-0032575A KR20010032575A KR100393585B1 KR 100393585 B1 KR100393585 B1 KR 100393585B1 KR 20010032575 A KR20010032575 A KR 20010032575A KR 100393585 B1 KR100393585 B1 KR 100393585B1
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Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 상하측 냉매관의 구분없이 비교적 균일한 양의 냉매를 공급 순환시켜 열전달 효율을 높인 열교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger having high heat transfer efficiency by supplying and circulating a relatively uniform amount of refrigerant without distinguishing upper and lower refrigerant tubes.

본 발명에 따른 열교환기는 다수개의 열 및 다수개의 행으로 이격되게 배열되어 냉매가 통과되면서 열교환되는 유로를 형성하는 복수개의 냉매관과, 상기 냉매관의 일측에 설치되어 상기 냉매관으로 냉매를 공급하거나 상기 냉매관의 냉매를 배출시키는 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더와, 상기 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더가 연결되지 아니한 상기 냉매관의 다른 측에 설치되어 상기 냉매관을 모두 연통시키는 냉매통과헤더와, 상기 냉매통과헤더에 설치되어 상기 냉매통과헤더를 통과하는 냉매의 유속을 증가시켜 각각의 냉매관으로 비교적 균일한 양의 냉매가 공급되게 하는 냉매분배수단으로 구성되는 열교환기에 있어서, 상기 냉매분배수단은 상기 냉매통과헤더의 내부에 냉매관이 연결된 부분로부터 외측방향으로 돌출된 돌출판으로 형성되어 상하 방향으로 설치된 각각의 냉매관에 냉매를 비교적 균일하게 공급 순환시켜 열전달 효율을 높인다.The heat exchanger according to the present invention is arranged in a plurality of rows and a plurality of rows spaced apart to form a plurality of refrigerant pipes to form a flow path for heat exchange as the refrigerant passes, and is provided on one side of the refrigerant pipe to supply the refrigerant to the refrigerant pipe or A refrigerant passing header for discharging the refrigerant from the refrigerant pipe, a refrigerant passing header installed on the other side of the refrigerant pipe, to which the refrigerant supply header and the refrigerant discharge header are not connected, and communicating with the refrigerant pipe; In the heat exchanger comprising a refrigerant distribution means installed in the refrigerant passage header to increase the flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage header to supply a relatively uniform amount of refrigerant to each refrigerant pipe, the refrigerant distribution means is It is formed of a protrusion plate protruding outward from the portion connected to the refrigerant pipe inside the refrigerant passage header The heat transfer efficiency is improved by supplying and circulating the refrigerant relatively uniformly in each of the refrigerant pipes installed in the vertical direction.

Description

열교환기 { a heat exchanger }Heat exchanger {a heat exchanger}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 상하측 냉매관의 구분없이 비교적 균일한 양의 냉매를 공급 순환시켜 열전달 효율을 높인 열교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger having high heat transfer efficiency by supplying and circulating a relatively uniform amount of refrigerant without distinguishing upper and lower refrigerant tubes.

일반적으로 열교환기는 전열매체가 열전도 효율이 높은 금속관 형태의 전열벽을 통해 온도가 높은 유체로부터 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치로 자동차용 응축기 및 공기 조화기나 냉각기기의 증발기 등 열교환이 필요한 제품에 사용된다.In general, heat exchangers are devices in which heat transfer medium transfers heat from a high temperature fluid to a low temperature fluid through a metal tube-type heat transfer wall with high heat conduction efficiency. Products requiring heat exchange such as car condensers and air conditioners or evaporators of cooling equipment Used for

도 1은 종래기술에 따른 열교환기가 도시된 사시도이다.1 is a perspective view showing a heat exchanger according to the prior art.

종래의 열교환기는 도 1에 도시된 바와 같이 냉매가 유입되는 냉매유입관(2) 및 냉매가 유출되는 냉매배출관(4)이 형성된 제1헤더(6)와 제2헤더(8)는 좌우 서로 이격되게 배치되고, 그 사이에 복수개의 냉매관(10)이 평행하게 짝을 이루며 상하 방향으로 일정간격 이격되도록 설치되는데 냉매는 전방에 설치된 냉매관(10a)으로 유입되어 후방에 설치된 냉매관(10b)으로 유출되면서 주위 공기와 열교환된다.As shown in FIG. 1, the conventional heat exchanger has a first header 6 and a second header 8 formed with a refrigerant inlet pipe 2 through which a refrigerant flows in and a refrigerant discharge pipe 4 through which a refrigerant flows out. The plurality of refrigerant pipes 10 are arranged in parallel to each other and are spaced apart at regular intervals in the vertical direction, and the refrigerant flows into the refrigerant pipe 10a installed at the front and is installed at the rear of the refrigerant pipe 10b. As it flows out, it exchanges heat with the surrounding air.

상기 제 1헤더(6)는 내측에 냉매유입관(2)으로 유입된 냉매와 냉매배출관(4)으로 유출되는 냉매가 섞이지 않도록 나누어주기 위하여 상하 방향으로 격벽(3)이 설치되어 전방에 위치되는 냉매공급헤드(6a)와 후방에 위치되는 냉매배출헤드(6b)로 구분된다.The first header 6 has a partition wall 3 installed in the vertical direction in order to divide the refrigerant introduced into the refrigerant inlet pipe 2 and the refrigerant flowing out of the refrigerant discharge pipe 4 from mixing. It is divided into a refrigerant supply head (6a) and a refrigerant discharge head (6b) located in the rear.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the prior art configured as described above are as follows.

상기와 같은 열교환기가 자동차의 응축기로 사용될 경우 공기보다 높은 온도의 냉매가 냉매유입관(2)을 통해 유입되면 이 냉매는 냉매공급헤더(6a)를 통해 전방에 설치된 냉매관(10a)을 지나면서 열을 주위 공기에 방열시키고, 또한 냉매는 제 2헤더(8)를 통과하여 후방에 설치된 냉매관(10b)을 지나면서 열을 주위 공기에 방열시키며, 결국 냉매배출헤더(6b)를 지나 냉매배출관(4)을 통해 빠져나가게 된다.When the heat exchanger is used as a condenser of an automobile, when a refrigerant having a temperature higher than air flows through the refrigerant inlet pipe 2, the refrigerant passes through the refrigerant pipe 10a installed at the front through the refrigerant supply header 6a. The heat is radiated to the surrounding air, and the refrigerant passes the second header 8 and passes through the refrigerant pipe 10b installed at the rear to radiate heat to the ambient air, and finally passes through the refrigerant discharge header 6b to the refrigerant discharge pipe. Exit through (4).

또한, 상기와 같은 열교환기가 공기조화기 및 냉각기기의 증발기로 사용될 경우 공기보다 낮은 온도의 냉매가 냉매유입관(2)을 통해 유입되면 이 냉매는 냉매공급헤더(6a)를 통해 전방에 설치된 냉매관(10a)을 지나면서 주위 공기로부터 열을 빼앗아 주위 공기를 찬공기로 만들고, 또한 냉매는 제 2헤더(8)를 통과하여 후방에 설치된 냉매관(10b)을 지나면서 주위 공기로부터 열을 빼앗아 주위 공기를 찬공기로 만들며, 결국 냉매배출헤더(6b)를 지나 냉매배출관(4)을 통해 빠져나가게 된다.In addition, when the heat exchanger as described above is used as an evaporator of an air conditioner and a cooling device, when a refrigerant having a lower temperature than the air flows through the refrigerant inlet pipe 2, the refrigerant is installed in the front through the refrigerant supply header 6a. It takes heat away from the surrounding air as it passes through the tube (10a) to make the ambient air into cold air, and the refrigerant passes through the second header (8) and passes through the refrigerant pipe (10b) installed at the rear to take heat away from the surrounding air. The ambient air is made cold air, and finally passes through the refrigerant discharge pipe 4 through the refrigerant discharge header 6b.

그러나, 종래의 열교환기는 냉매유입관(2)을 통해 유입된 냉매가 전방에 위치한 냉매관(10a)을 지나면서 주위 공기와 열교환되어 기상과 액상으로 분리되고 유속이 감소되기 때문에 제 2헤더(8)를 지날 때 상대적으로 가벼운 기상인 냉매는 상측부를 통과하고 상대적으로 무거운 액상인 냉매는 하측부를 통과하여 후방에 위치한 냉매관(10b)으로 유입되므로 상측에 설치된 냉매관(10b)에는 적은 양의 냉매가 유입되고 하측에 설치된 냉매관(10b)에는 많은 양의 냉매가 유입되어 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있다.However, the conventional heat exchanger has a second header 8 because the refrigerant introduced through the refrigerant inlet pipe 2 passes through the refrigerant pipe 10a located in front thereof, and then exchanges heat with ambient air to separate the gas and liquid phases and reduce the flow rate. Refrigerant, which is a relatively light gaseous phase, passes through the upper part and the relatively heavy liquid refrigerant passes through the lower part and flows into the refrigerant pipe 10b located in the rear when passing through). Is introduced and a large amount of refrigerant is introduced into the refrigerant pipe 10b installed at the lower side, thereby degrading heat exchange efficiency.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉매통과헤더를 지나는 냉매의 유속을 증가시켜 상하 방향으로 설치된 각각의 냉매관으로 냉매를 균일하게 분배하여 유입시킴으로 열교환 효율을 향상시킨 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by increasing the flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage header to uniformly distribute the refrigerant to each refrigerant pipe installed in the vertical direction to improve the heat exchange efficiency The purpose is to provide a heat exchanger.

도 1은 종래 기술에 따른 열교환기가 도시된 사시도,1 is a perspective view showing a heat exchanger according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 열교환기가 도시된 사시도,2 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더가 도시된 도면,3 is a view showing a refrigerant supply header and a refrigerant discharge header of a heat exchanger according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 냉매통과헤더가 도시된 도면,4 is a view showing a refrigerant passage header of a heat exchanger according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 또 다른 냉매통과헤더가 도시된 도면이다.5 is a view showing another refrigerant passage header of the heat exchanger according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

52 : 냉매유입관 54 : 냉매배출관52: refrigerant inlet pipe 54: refrigerant discharge pipe

56a : 냉매공급헤더 56b: 냉매배출헤더56a: refrigerant supply header 56b: refrigerant discharge header

58 : 냉매통과헤더 60 : 냉매관58: refrigerant passing header 60: refrigerant pipe

62 : 돌출판62: protrusion plate

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열교환기는 다수개의 열 및 다수개의 행으로 이격되게 배열되어 냉매가 통과되면서 열교환되는 유로를 형성하는 복수개의 냉매관과, 상기 냉매관의 일측에 설치되어 상기 냉매관으로 냉매를 공급하거나 상기 냉매관의 냉매를 배출시키는 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더와, 상기 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더가 연결되지 아니한 상기 냉매관의 다른 측에 설치되어 상기 냉매관을 모두 연통시키는 냉매통과헤더와, 상기 냉매통과헤더에 설치되어 상기 냉매통과헤더를 통과하는 냉매의 유속을 증가시켜 각각의 냉매관으로 비교적 균일한 양의 냉매가 공급되게 하는 냉매분배수단으로 구성되는 열교환기에 있어서,상기 냉매분배수단은 상기 냉매통과헤더의 내부에 냉매관이 연결된 부분로부터 외측방향으로 돌출된 돌출판으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger according to the present invention for solving the above problems is arranged in a plurality of rows and a plurality of rows spaced apart to form a plurality of refrigerant pipes to form a flow path for heat exchange as the refrigerant passes, and is installed on one side of the refrigerant pipe A refrigerant supply header and a refrigerant discharge header for supplying a refrigerant to the refrigerant pipe or discharging the refrigerant from the refrigerant pipe, and the other side of the refrigerant pipe, to which the refrigerant supply header and the refrigerant discharge header are not connected, are installed on both sides of the refrigerant pipe. A heat exchanger comprising a refrigerant passage header communicating with each other and a refrigerant distribution means installed in the refrigerant passage header to increase a flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage header to supply a relatively uniform amount of refrigerant to each refrigerant pipe. The refrigerant distributing means may extend outwardly from a portion where a refrigerant pipe is connected to the inside of the refrigerant passage header. It is characterized by being formed as a protruding protrusion plate.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더가 도시된 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 냉매통과헤더가 도시된 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 또 다른 냉매통과헤더가 도시된 도면이다.2 is a perspective view showing a heat exchanger according to the present invention, Figure 3 is a view showing a refrigerant supply header and a refrigerant discharge header of the heat exchanger according to the present invention, Figure 4 is a refrigerant passage header of the heat exchanger according to the present invention 5 is a view showing another refrigerant passage header of the heat exchanger according to the present invention.

상기 본 발명에 따른 열교환기는 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 열 및 다수개의 행으로 이격되게 배열되어 냉매가 통과되면서 열교환 유로를 형성하는 복수개의 냉매관(60)과, 상기 냉매관(60)의 일측에 설치되어 상기 냉매관(60)으로 냉매를 공급하거나 상기 냉매관(60)의 냉매를 배출시키는 냉매공급헤더(56a) 및 냉매배출헤더(56b)와, 상기 냉매공급헤더(56a) 및 냉매배출헤더(56b)가 연결되지 아니한 상기 냉매관(60)의 다른 측에 설치되어 상기 냉매관(60)을 모두 연통시키는 냉매통과헤더(58)와, 상기 냉매통과헤더(58)에 설치되어 상기 냉매통과헤더(58)를 통과하는 냉매의 유속을 증가시켜 각각의 냉매관(60)으로 비교적 균일한 양의 냉매가 공급되게 하는 냉매분배수단으로 구성된다.The heat exchanger according to the present invention, as shown in Figure 2 are arranged in two columns and a plurality of rows spaced apart, a plurality of refrigerant pipes (60) for forming a heat exchange passage as the refrigerant passes through, and the refrigerant pipe (60) A coolant supply header 56a and a coolant discharge header 56b installed at one side of the coolant pipe 60 to supply coolant to the coolant pipe 60 or to discharge the coolant from the coolant pipe 60, and the coolant supply header 56a and The refrigerant passing header 56b is provided on the other side of the refrigerant pipe 60 which is not connected to the refrigerant passing header 58 for communicating with all the refrigerant pipe 60, and the refrigerant passing header 58 is provided. It is composed of a refrigerant distribution means for increasing the flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage header 58 to supply a relatively uniform amount of refrigerant to each refrigerant pipe (60).

상기 냉매관(60)은 2열로 배치되는데 전방에 위치된 냉매관(60a)은 상기 냉매공급헤더(56a)와 연결되고, 후방에 위치된 냉매관(60b)은 상기 냉매배출헤더(56b)와 연결된다.The coolant pipes 60 are arranged in two rows, and the coolant pipes 60a positioned at the front side are connected to the coolant supply header 56a, and the coolant pipes 60b located at the rear side are connected to the coolant discharge header 56b. Connected.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 냉매공급헤더(56a)와 냉매배출헤더(56b)는 일체인 것으로 그 내측에 격벽이 설치되므로 열교환되기 위하여 유입되는 냉매와 열교환된 뒤 유출되는 냉매가 섞이지 않도록 냉매공급헤더(56a)와 냉매배출헤더(56b)가 구획되며, 상기 냉매공급헤더(56a)의 일측에는 냉매유입관(52)이 연결되고, 상기 냉매배출헤더(56b)의 일측에는 냉매배출관(54)이 연결된다.As shown in FIG. 3, the refrigerant supply header 56a and the refrigerant discharge header 56b are integrally formed so that a partition wall is installed therein, so that the refrigerant is supplied so that the refrigerant flowing in and the refrigerant flowing out after the heat exchange are not mixed. A header 56a and a refrigerant discharge header 56b are partitioned, and a refrigerant inlet pipe 52 is connected to one side of the refrigerant supply header 56a, and a refrigerant discharge pipe 54 on one side of the refrigerant discharge header 56b. Is connected.

또한, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 냉매분배수단은 냉매통과헤더(58)의 내부에 냉매관(60)이 연결된 부분으로부터 외측방향으로 돌출된 돌출판(62)이 형성된것으로 상기 돌출판(62)은 전후 2열로 배열된 냉매관(60)의 열 사이에 상하 방향으로 형성되어 상기 냉매통과헤더(58)를 지나는 냉매의 유로 면적을 줄여줌으로 냉매의 유속을 증가시켜 상하 방향으로 설치된 각각의 냉매관(60)에 비교적 균일한 양의 냉매를 공급한다.In addition, as shown in FIG. 4, the refrigerant distribution means includes a protrusion plate 62 protruding outward from a portion in which the refrigerant pipe 60 is connected to the inside of the refrigerant passage header 58. Is formed in the vertical direction between the rows of the refrigerant pipe 60 arranged in two rows before and after to reduce the flow path area of the refrigerant passing through the refrigerant passing header 58 to increase the flow rate of the refrigerant to each refrigerant installed in the vertical direction A relatively uniform amount of refrigerant is supplied to the tube 60.

또는, 도 5에서 보는 바와 같이 냉매관이 다수열로 배치될 수 있도록 냉매통과헤더(58)는 다수개가 연결 배치될 수 있고, 그 내부에 돌출판(62)이 냉매관과 연결된 부분으로부터 돌출된다.Alternatively, as shown in FIG. 5, a plurality of refrigerant passing headers 58 may be connected to each other so that the refrigerant pipes may be arranged in a plurality of rows, and a protrusion plate 62 protrudes from a portion connected to the refrigerant pipe therein. .

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.

냉매유입관(52)을 통해 유입된 냉매는 냉매공급헤더(56a)를 지나 전방에 위치된 냉매관(60a)을 흐르면서 주위 공기와 열교환되고, 돌출판(62)이 설치된 냉매통과헤더(58) 내측을 지나면서 유속이 빨라져 상하 위치에 관계없이 비교적 균일한 양의 냉매가 후방에 위치된 각각의 냉매관(60b)으로 유입되어 흐르면서 또한 주위 공기와 열교환된 뒤, 냉매배출헤더(56b)를 지나 냉매배출관(54)으로 배출된다.The refrigerant introduced through the refrigerant inlet pipe 52 flows through the refrigerant pipe 60a located in front of the refrigerant supply header 56a to exchange heat with ambient air, and the refrigerant passage header 58 in which the protrusion plate 62 is installed. As the flow velocity increases as it passes through the inside, a relatively uniform amount of refrigerant flows into each of the refrigerant pipes 60b positioned at the rear, and heat exchanges with ambient air, and then passes through the refrigerant discharge header 56b. The refrigerant is discharged to the discharge pipe 54.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 열교환기는 냉매통과헤더 내측에 돌출판이 설치되어 냉매의 유로 면적을 줄여줌으로 냉매의 유속을 증가시켜 비교적 균일한 양의 냉매를 상하 방향으로 설치된 각각의 냉매관으로 유입시킴으로 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The heat exchanger of the present invention configured as described above is provided with a protruding plate inside the refrigerant passage header to decrease the flow path area of the refrigerant, thereby increasing the flow velocity of the refrigerant to each refrigerant pipe provided with a relatively uniform amount of refrigerant in the vertical direction. Inflow has the advantage of improving heat exchange efficiency.

Claims (3)

다수개의 열 및 다수개의 행으로 이격되게 배열되어 냉매가 통과되면서 열교환되는 유로를 형성하는 복수개의 냉매관과, 상기 냉매관의 일측에 설치되어 상기 냉매관으로 냉매를 공급하거나 상기 냉매관의 냉매를 배출시키는 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더와, 상기 냉매공급헤더 및 냉매배출헤더가 연결되지 아니한 상기 냉매관의 다른 측에 설치되어 상기 냉매관을 모두 연통시키는 냉매통과헤더와, 상기 냉매통과헤더에 설치되어 상기 냉매통과헤더를 통과하는 냉매의 유속을 증가시켜 각각의 냉매관으로 비교적 균일한 양의 냉매가 공급되게 하는 냉매분배수단으로 구성되는 열교환기에 있어서,A plurality of refrigerant pipes arranged in a plurality of columns and a plurality of rows spaced apart to form a flow path through which the refrigerant passes, and installed on one side of the refrigerant pipe to supply the refrigerant to the refrigerant pipe or to supply the refrigerant in the refrigerant pipe. A refrigerant passage header installed at the other side of the refrigerant pipe to which the refrigerant supply header and the refrigerant discharge header to be discharged and the refrigerant supply header and the refrigerant discharge header are not connected, and a refrigerant passage header for communicating all the refrigerant tubes, and installed in the refrigerant passage header. In the heat exchanger consisting of a refrigerant distribution means for increasing the flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage header to supply a relatively uniform amount of refrigerant to each refrigerant pipe, 상기 냉매분배수단은 상기 냉매통과헤더의 내부에 냉매관이 연결된 부분로부터 외측방향으로 돌출된 돌출판으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.The refrigerant distribution means is a heat exchanger, characterized in that formed in the protrusion plate protruding outward from the portion connected to the refrigerant pipe inside the refrigerant passage header. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉매관은 좌우 2열로 배열되고, 상기 냉매통과헤더에 형성된 돌출판은 상기 냉매관의 열 사이에 상하 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.The coolant pipe is arranged in two rows, left and right, the heat exchanger, characterized in that the protrusion plate formed in the coolant passage header is formed in the vertical direction between the rows of the coolant pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉매관은 다수의 열로 배열되고, 각각의 냉매통과헤더의 내부에 냉매관이 연결된 부분으로부터 외측방향으로 돌출된 돌출판은 상기 냉매관의 열 사이에 상하방향을 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.And the coolant tubes are arranged in a plurality of rows, and the protruding plates protruding outward from the portions in which the coolant tubes are connected to the insides of the respective coolant passage headers are formed in a vertical direction between the rows of the coolant tubes.
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