KR100532187B1 - 증발기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전,후열 열교환기의 입,출구통로간의 연결구조를 간단히 하여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 증발기에 관한 것이다.

본 발명은 복수의 튜브가 병렬로 배치됨과 동시에 인접한 튜브 사이에 핀이 배치되며, 각 튜브의 양단이 한쌍의 헤더탱크에 연통되어 접속된 열교환기의 복수개가 공기 유동 방향에 대해 전후로 병설되고, 상기 전후로 병설된 열교환기의 헤더탱크를 냉매가 유동되게 적어도 1개소 이상 연통시킨 연통수단을 갖는 열교환기에 있어서,

상기 연통수단은 제3탱크의 측면에 냉매가 유동할 수 있는 일정한 단면 형상을 갖는 버어를 돌설하고, 제4탱크의 측면에 냉매가 상기 제3탱크의 버어와 동형의 버어를 대응되게 돌설하며, 상기 제3탱크의 버어 및 상기 제4탱크의 버어의 내주면에 연결파이프의 단부가 삽입되어 브레이징 결합됨을 특징으로 한다.

Description

증발기{Evaporator}

본 발명은 자동차용 공기조화장치에 있어서 냉매를 열교환하는 열교환기에 관한 것으로, 특히 복수의 열교환기를 유동하는 냉매의 연결통로 구조를 개선한 증발기에 관한 것이다.

근래 자동차용 공기조화장치에 있어서 복식열교환기가 많이 사용되고 있다. 이 복식열교환기는 일본 실개소 62-34659호, 실개소 63-154962, 특개평 4-189호와 같이 하나의 헤드에 각각 결합되어 상호분리된 입구통로 및 출구통로가 형성된 헤더와, 상기 입.출구통로에 각각 연결하여 상기 헤더에 결합된 입구파이프 및 출구파이프를 구비하고, 상기 입.출구통로가 각 열교환기용 공기 유동방향에 대해 전후열에 각각 위치하고 있다.

이러한 열교환기는 냉매가 튜브군에 의해 구성된 냉매회로를 유동하는 사이에 튜브사이를 유통하는 공기와 열교환을 행하고 극박형으로 구성되어 열교환 효율이 우수하다.

그러나 상술한 복식열교환기는 전,후열 열교환기에 형성된 입,출구통로간의 연결구조가 복잡하여 부품수가 증가하고 따라서 조립성 및 생산성을 저하시키는 원인이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 전,후열 열교환기의 입,출구통로간의 연결구조를 간단히 하여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 증발기를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수의 튜브가 병렬로 배치됨과 동시에 인접한 튜브 사이에 핀이 배치되며, 각 튜브의 양단이 한쌍의 헤더탱크에 연통되어 접속된 열교환기의 복수개가 공기 유동 방향에 대해 전후로 병설되고, 상기 전후로 병설된 열교환기의 헤더탱크를 냉매가 유동되게 적어도 1개소 이상 연통시킨 연통수단을 갖는 열교환기에 있어서, 상기 연통수단은 제3탱크의 측면에 냉매가 유동할 수 있는 일정한 단면 형상을 갖는 버어를 돌설하고, 제4탱크의 측면에 냉매가 상기 제3탱크의 버어와 동형의 버어를 대응되게 돌설하며, 상기 제3탱크의 버어 및 상기 제4탱크의 버어의 내주면에 연결파이프의 단부가 삽입되어 브레이징 결합됨을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 공기유동방향에 대해 전후로 배열된 복수의 열교환기를 연통수단에 의해 하나의 냉매회로를 구성함에 있어서, 열교환기 하부탱크의 각각의 탱크에 상호 대향되게 형성된 각각의 버어를 결합하여 냉매회로를 구성함으로써 브레이징 결합시 조립이 용이하며, 또한 형상이 간단하여 제조가 간편하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 증발기를 보인 개략사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예인 탱크연통수단을 도시하기 위한 도 1의 A-A선 단면도이다.

전체부호 1로 표시한 증발기(1)는 전열열교환기(2)와 후열열교환기(3)로 이루어진 상호 대칭형으로 공기 유동 방향에 대해 전후로 배열되어 있다.

증발기(1)는 상하부로 상호 이격되어 설치되는 상부탱크(10)와 하부탱크(20)로 이루어지며, 이들은 상호 동일한 구조로 이루어져 있다.

상기 전열열교환기(2)와 후열열교환기(3) 각각에는 상하부로 상호 이격되어 설치되는 상부탱크(10)와 하부탱크(20)가 구비되어 있다. 상기 상부탱크(10)는 헤더(11)와 제1탱크(12)와 제2탱크(13)로 구성되며, 상기 상부탱크(10)와 하부탱크(20)는 상호 동일한 구조로 이루어져 있어, 이하 설명에서는 하부탱크(20)의 구성에 대하여 설명하기로 한다.

상기 하부탱크(20)는 헤더(21)와 탱크(22)(23)로 분할되어 상호 결합에 의해 냉매통로를 형성한다. 상,하부탱크(10)(20) 사이에는 복수의 튜브(30)가 결합되며, 이들 튜브 사이에는 냉매의 전열면적을 넓히기 위한 수단으로 코루게이트핀(40)이 개재된다. 그리고 상부탱크(10)에는 냉매 유입 및 유출되는 유입파이프(50)와 유출파이프(51)가 각각 결합되어 있다.

튜브(30)는 알루미늄재로 내부에 복수의 유로가 형성되어 있으며, 코루게이트핀(40)은 알루미늄재로 튜브(30)와 동일한 폭을 갖고 브레이징 접합되어 있다.

하부탱크(20)는 하나의 헤더(21)와 한 쌍의 제3,4탱크(22)(23)로 조합되어 있으며, 상기 헤더(21)는 중앙에 형성된 연결부(21c)를 중심으로 양측으로 연장되는 제1헤더부(21a)와 제2헤더부(21b)로 이루어진다. 상기 제1,2헤더부(21a)(21b)의 단면은 각각 원호형이고, 연결부(21c)는 이들의 소재 절곡으로 형성된다.

상기 제1,2헤더부(21a)(21b)의 바닥면에는 튜브 결합공(21d)(21e)이 형성되고, 이 결합공을 통하여 제1열튜브(31) 및 제2열튜브(32)의 단부가 각각 결합된다. 그리고 상기 제1,2헤더부(21a)(21b)의 하부에는 냉매의 통로를 형성하는 제3탱크(22)와 제4탱크(23)가 결합되며, 이들은 헤더(21)에 상응하게 결합되도록 원호형상으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 열교환기를 결합하기 위해서는 1개이상의 열로 구성되는 튜브(30)를 헤더(21)의 바닥면에 형성된 결합공에 각각 결합시킨다. 그리고, 헤더(21)의 연결부(21c)를 중심으로 제3탱크(22)와 제4탱크(23)가 헤더(21)의 내면에 접촉하게 된다.

즉, 제3,4탱크(22)(23)의 외주면은 상기 헤더(21)의 연결부(21c)를 중심으로 제1,2헤더부(21a)(21b)의 내면에 각각 접촉하게 된다. 이어서 브레이징 공정을 통해 헤더(21)와 탱크(22)(23)는 상호결합하여 냉매의 통로를 형성하게 된다.

그리고 전열열교환기(2)와 후열열교환기(3)에는 냉매의 제3탱크(22)와 제4탱크(23)를 연결하는 연통수단에 의해 냉매가 유동하게 되며, 상,하부탱크(10)(20) 내부에 설치된 도시되지 않은 배플들에 의해 설치 개소가 결정된다.

도 2는 상기 연통수단의 제1실시예를 도시한 것으로, 연통수단은, 증발기 하부에 위치한 하부탱크(20)를 형성하고 있는 제3탱크(22) 및 제4탱크(23)의 원호면으로부터 서로 대향되게 동형의 제1버어(22a) 및 제2버어(23a)가 각각 일체로 돌설되어 있으며, 단면이 원형상으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 제1,2버어(22a)(23a)사이에는 그 내주면에 동형의 연결파이프(24)가 삽입되어 브레이징 결합된다.

전.후열열교환기(2)(3)를 유동하는 냉매의 경로를 연결하는 연통수단은 한 쌍이 설치되어 있으며, 실시예에 따르면 연통수단이 하부탱크(20)에 형성되어 있으나 냉매 유통로를 구획하는 배플의 개수나 위치 또는 입,출구파이프의 결합위치에 따라 그 개소가 결정되므로 연통수단의 설치 개소는 한정되지 않는다.

일예로 입,출구파이프(50)(51)가 하부탱크(20)에 결합될 경우 연통수단은 전후로 병설된 상부탱크(10)를 구성하는 각각의 제1, 2탱크(12)(13)에 설치되어야 함은 당연할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 통상의 방법과 같이 튜브(30), 코루게이트핀(40), 상,하부탱크(10)(20)를 가결합하게 되며, 특히 하부탱크(20)를 가결합함에 있어서, 제3,4탱크(22)(23)에 각각 형성된 제1,2버어(22a)(23a)의 내주면에 연결파이프(24)의 양단부를 각각 삽입시켜 가결합한 후 고온의 로에서 브레이징하여 증발기를 제조하게 된다.

도 3은 상기 연통수단의 제2실시예를 도시한 것으로, 제1실시예와 동일하게 증발기(1)의 하부탱크(20)를 형성하고 있는 제3탱크(22) 및 제4탱크(23)의 원호면으로부터 서로 대향되게 사각형상의 제1버어(22a) 및 제2버어(23a)가 각각 일체로 돌설되고 이의 단부는 상호 접면되어 있다.

그리고, 상기 제1,2버어(22a)(23a)의 외주면 단부를 플랜지(25)로 포위하여 브레이징 결합되게 한다.

도 4는 상기 연통수단의 제3실시예를 도시한 것으로, 증발기(1)의 하부탱크(20)를 형성하고 있는 제3탱크(22) 및 제4탱크(23)의 원호면 상부에 냉매가 유동할 수 있는 냉매공(22b)(23b)을 각각 형성하고, 상기 냉매공(22b)(23b) 사이에 중앙이 관통된 블록(26)을 개재하여 상호 연통시키고 있다.

상기 블록(26)은 대체로 함체형상을 갖는 알루미늄 재질로 저면이 제3,4탱크(22)(23)의 원호면과 동형으로 이루어지며 상기 냉매공(22b)(23b)과 각각 연통되는 유로공(26a)이 관통되게 사출성형되며, 제3,4탱크(22)(23)에 결합된다.

이러한 상태에서 고온의 로에서 브레이징될 때 알루미늄 모재보다 용융온도가 낮은 클래드가 용융됨으로써 제3,4탱크(22)(23)와 접면하는 부분이 결합되어 기밀을 유지하게 된다.

이러한 증발기에 있어서, 본 발명은 입구파이프(50)를 통해 전열열교환기(2)의 상부탱크(10)로 유입된 냉매가 제1열튜브(31)를 통해 하방으로 유동하면서 열교환한 후 하부탱크(20)를 연결하는 연통수단을 경유하여 후열열교환기(3)로 유입된다. 후열열교환기(3)로 유입된 냉매는 제2열튜브(32)를 통해 상방으로 유동하여 상부탱크(10)로 유동한 후 다시 하방으로 유동하게 되고, 하방으로 유동한 냉매는 하부탱크(20)에 결합된 다른 연통수단을 경유하여 전열열교환기(2)로 유동한 후 상방으로 유동하면서 열교환되어 상부탱크(10)에 결합된 출구파이프(51)를 통해 도시하지 않은 압축기로 유출되는 냉매유동경로를 갖게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 전열열교환기와 후열열교환기로 이루어지는 증발기의 냉매 유동로를 연통되게 함에 있어서, 각 열교환기의 탱크에 대향된 버어를 형성하여 그 단부가 결합되게 하는 구조로 부품수를 감소함과 동시에 조립이 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 증발기를 보인 개략사시도,

도 2는 본 발명의 제1실시예인 탱크연통수단을 도시하기 위한 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명의 제2실시예를 보인 단면도,

도 4는 본 발명의 제3실시예를 보인 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1;증발기 2;전열열교환기

3;후열열교환기 10;상부탱크

20;하부탱크 21;헤더

21a;제1헤더부 21b;제2헤더부

21c;연결부 22;제3탱크

23;제4탱크 22a;제1 버어

23a;제2 버어 30;튜브

40;코루게이트핀

Claims (3)

1. 복수의 튜브가 병렬로 배치됨과 동시에 인접한 튜브 사이에 핀이 배치되며, 각 튜브의 양단이 한쌍의 헤더탱크에 연통되어 접속된 열교환기의 복수개가 공기 유동 방향에 대해 전후로 병설되고, 상기 전후로 병설된 열교환기의 헤더탱크를 냉매가 유동되게 적어도 1개소 이상 연통시킨 연통수단을 갖는 열교환기에 있어서,

   상기 연통수단은 제3탱크의 측면에 냉매가 유동할 수 있는 일정한 단면 형상을 갖는 버어를 돌설하고, 제4탱크의 측면에 냉매가 상기 제3탱크의 버어와 동형의 버어를 대응되게 돌설하며, 상기 제3탱크의 버어 및 상기 제4탱크의 버어의 내주면에 연결파이프의 단부가 삽입되어 브레이징 결합됨을 특징으로 하는 증발기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연통수단은, 제3탱크의 측면에 냉매가 유동할 수 있는 일정한 단면 형상을 갖는 버어를 돌설하고, 제4탱크의 측면에 상기 제3탱크의 버어와 동형의 버어를 대응되게 돌설하며, 상기 제3탱크의 버어 및 상기 제4탱크의 버어의 외주면 단부를 플랜지로 포위하여 브레이징 결합됨을 특징으로 하는 증발기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 연통수단은, 제3탱크의 상부에 냉매가 유동할 수 있는 냉매공을 형성하고, 제4탱크의 상부에 상기 제3탱크의 냉매공과 대응하는 냉매공을 형성하며, 상기 제3탱크의 냉매공 및 상기 제4탱크의 냉매공과 연통되는 유로공을 갖는 블록을 브레이징하여 결합됨을 특징으로 하는 증발기.