KR100420513B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 하나의 행을 이루는 냉매관을 단일공정으로 동시에 제조되는 열교환기에 있어서, 각각의 냉매관 사이의 구조가 개선됨으로써, 냉매관 사이를 지나는 공기의 유동이 활성화되어 열 교환 효율이 향상되도록 한 열교환기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 열교환기는 다수개가 연결되어 하나의 행을 이루고, 다수의 행으로 배열되며, 냉매가 통과되면서 열 교환되는 유로를 형성하는 냉매관이 포함되는 열교환기에 있어서, 하나의 행을 이루는 상기 냉매관 사이의 연결부는 다수의 부위가 절개되어 상기 냉매관의 행과 행 사이를 지나는 공기에 난류가 생성되도록 하는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

열교환기 {A heat exchanger}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 하나의 행을 이루는 냉매관을 단일공정으로 동시에 제조되는 열교환기에 있어서, 각각의 냉매관 사이의 구조가 개선됨으로써, 냉매관 사이를 지나는 공기의 유동이 활성화되어 열 교환 효율이 향상되도록 한 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 온도가 다른 2개의 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열을 교환시키는 장치로서, 실내 공기를 쾌적하게 유지시키는 공기 조화기나 자동차의 라디에이터 등에 적용된다.

도 1은 종래 기술에 의한 열교환기가 도시된 사시도이다.

종래 기술에 의한 열교환기는 동일한 평면상에 좌우 방향으로 일정 횟수 왕복되어 배치됨과 아울러, 서로 평행한 다수의 평면상에 배열되어 냉매가 통과되면서 열 교환되는 유로를 형성하는 복수개의 냉매관(10)과, 상기 냉매관(10)이 실내 공기와 열(熱) 교환을 이루는 면적이 확대될 수 있도록 상기 냉매관(10)에 교차되게 설치되는 다수개의 핀(20)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 냉매관(10)은 알루미늄 합금 등의 열전도성이 높은 금속재로 이루어져 내부에는 냉매가 순환되고, 외벽에는 송풍장치 또는 자연 대류에 의해 공급되는 공기가 접촉되면서 열 교환이 이루어지도록 한다.

그리고, 상기 핀(20)은 패널 모양으로 형성되어 상기 냉매관(10)에 직교되도록 다수개가 설치되어 냉매관(10)과 외부 공기와의 접촉 면적을 넓혀 열 교환 효율을 향상시킨다.

아울러, 상기 핀(20)은 상기 냉매관(10)과 같이 알루미늄 합금 등의 열 전도성이 놓은 금속 재질로 이루어진다.

그러나, 종래 기술에 의한 열교환기는 알루미늄 합금 등의 고가의 금속재로제조되기 때문에 재료비의 소요가 많고, 열교환기 제작에 필요한 공정이 많아 생산 작업에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 없는 어려움이 있다.

상기한 열교환기의 문제점을 개선하기 위하여, 금속에 비해 상대적으로 저렴하고, 성형성이 좋아 재료비가 절감되고, 공정이 축소되어 생산 작업에 소요되는 비용 및 시간이 절감될 수 있는 플라스틱 열교환기가 제안된 바 있다.

도 2는 플라스틱 열교환기가 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 A-A선 단면도이다.

이러한 플라스틱 열교환기는 성형성이 좋은 플라스틱의 특성에 의해 다수의 냉매관(30)이 하나의 행을 이루어 단일 공정에 의해 제조될 수 있는 이점이 있는 반면에 열 전도성이 낮은 플라스틱의 특성 때문에 열 교환 효율이 낮아질 뿐 아니라 하나의 행을 이루는 냉매관(30)이 동시에 단일공정으로 제조되면서 각각의 냉매관(30) 사이에 연결부(32)가 생성되기 때문에 냉매관(30)을 통과하는 공기가 직선 운동만을 하므로 냉매관(30)과 공기가 접촉되는 시간이 짧아 열 교환 효율이 보다 더 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉매관을 성형성이 높은 플라스틱으로 제조하고, 각각의 냉매관 사이에 다수개의 슬릿이 형성됨으로써 냉매관 사이를 통과하는 공기에 난류가 생성되므로 효과적인 열 교환을 이룰 수 있는 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 열교환기가 도시된 사시도,

도 2는 플라스틱 열교환기가 도시된 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 A-A선의 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 열교환기가 도시된 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 B-B선의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 냉매관 52 : 연결부

54 : 슬릿 56 : 가이드

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열교환기는 냉매관이 다수개가 연결되어 하나의 행을 이루고, 상기 독립적인 행이 다수개 배열되어 냉매가 통과되면서 열 교환되는 유로를 형성하는 열교환기에 있어서; 하나의 행을 이루는 상기 냉매관 사이의 연결부에는 상기 냉매관의 행과 행 사이를 지나는 공기에 난류가 생성되도록 냉매관의 길이방향에 수직한 경사빗면의 가이드를 가진 다수개의 작은 슬릿들이 일정한 방향으로 타발되어 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 열교환기의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 열교환기가 도시된 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 B-B선의 단면도이다.

본 발명에 따른 열교환기는 다수개가 단일 공정으로 제조되어 하나의 행을 이루고, 다수개의 행으로 배열되어 내부로 냉매가 순환되면서 열 교환을 이루는 냉매관(50)과, 상기 냉매관(50) 하나의 행을 제조할 때 생성되는 각각의 냉매관(50) 사이 연결부(52)가 절개되어 이루어짐으로써, 냉매관(50)의 행과 행 사이를 지나는 외부 공기가 각각의 행을 교차하면서 유동될 수 있도록 하는 다수개의 슬릿(54)과, 냉매관(50)의 일 측에 설치되어 냉매를 공급하는 냉매공급/배출헤더(62)와, 냉매관의 다른 측에 설치되어 각각의 냉매관(50)이 연통되도록 하는 냉매통과헤더(64)가 포함되어 구성된다.

상기 냉매관(50)은 다수개의 냉매관(50)이 하나의 행을 이루며 동시에 사출성형 등의 단일 공정에 의해 제조될 수 있도록 플라스틱으로 제조되어 냉매관(50)을 제조하는 공정이 축소되며, 하나의 행을 이루는 각각의 냉매관(50) 사이에는 연결부(52)가 생성되어 제조된다.

상기 연결부(52)에는 다수의 부위가 절개되어 상기 슬릿(54)이 생성되는 바, 절개 부위의 일 측면은 절개되지 않고 일 방향으로 절곡되어 슬릿(54)을 통과하여 유동되는 공기를 일정 방향으로 안내하는 가이드(56)를 이룬다.

이로써, 냉매관(50) 사이를 통과하는 공기가 슬릿(54)을 통해 각각의 행을 교차하여 이동되고, 다수개의 가이드(56)에 의해 난류가 유발되어 냉매관(50)을 통과하는 공기와 냉매관(50)이 접촉되는 시간이 증가되므로 보다 효과적으로 열 교환이 이루어진다.

상기 냉매공급/배출헤더(62)는 그 내부가 냉매의 공급이 이루어지는 부위와 배출되는 부위로 구획되고, 각각 냉매관(50)이 설치되어 공급 부위에 위치한 냉매가 일정 개수의 냉매관(50)을 통해 냉매통과헤더(64)로 이동되면서 열 교환을 이루고, 다시 냉매통과헤더(64)에서 나머지 냉매관(50)을 통해 냉매공급/배출헤더(62)의 배출 부위로 이동되면서 열 교환을 이루어 외부로 배출되도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 열교환기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 압축기나 펌프 등에 의해 냉매가 냉매공급/배출헤더(62)에 공급되고, 이 냉매는 다수개의 냉매관(50)에 균등하게 분배되어 이동되면서 열 교환을 이루며냉매통과헤더(64)로 이동된다.

이후, 냉매는 다시 냉매관(50)을 따라 냉매공급/배출헤더(62)로 이동되면서 열 교환을 이룬 후에 열교환기의 외부로 배출된다.

이때, 냉매관(50)의 전방 또는 후방에 설치되는 송풍장치나 자연 대류에 의해 외부 공기가 유입되고, 냉매관(50)과 접촉되면서 열 교환이 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 열교환기는 냉매관 사이의 연결부에 다수개의 슬릿이 형성됨으로써 냉매관의 행과 행 사이를 지나는 공기는 상기 슬릿에 의해 난류가 생성되어 보다 효과적인 열 교환을 이루는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 냉매관이 다수개가 연결되어 하나의 행을 이루고, 상기 독립적인 행이 다수개 배열되어 냉매가 통과되면서 열 교환되는 유로를 형성하는 열교환기에 있어서;

   하나의 행을 이루는 상기 냉매관 사이의 연결부에는 상기 냉매관의 행과 행 사이를 지나는 공기에 난류가 생성되도록 냉매관의 길이방향에 수직한 경사빗면의 가이드를 가진 다수개의 작은 슬릿들이 일정한 방향으로 타발되어 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.