KR100795269B1 - Heat exchanger and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
우수한 열교환성능을 유지하면서, 제조가 용이한 구조로, 저렴하고, 품질, 신뢰성이 높은 열교환기를 제공한다. 제1 슬릿(30)과 제2 슬릿(40)을 대략 평행하게 설치한 제1 기판(26)과, 제1 슬릿(30)과 대략 동형상의 제3 슬릿(50)을 설치한 제2 기판(28)을 구비한다. 또한, 제2 기판(28)은 제2 슬릿(40)보다도 그 길이방향의 길이가 짧게 설정되어 있다. 제1 기판(26)에 설치한 제1 슬릿(30)과 제2 기판(28)에 설치한 제3 슬릿(50)이 연통하도록 제1 기판(26)과 제2 기판(28)을 복수매 적층한다. 제1 기판(26)에 설치한 제1 슬릿(30)과 제2 기판(28)에 설치한 제3 슬릿(50)으로 관외 유로(60)를 구성한다. 제1 기판(26)에 설치한 제2 슬릿(40)과 제2 기판(28)으로 관내 유로(70)를 구성한다. 관에 의해서만 구성된 열교환부가 슬릿을 설치한 기판으로 구성할 수 있으므로, 열교환기를 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.While maintaining excellent heat exchange performance, the structure is easy to manufacture, providing a heat exchanger having a low cost, high quality and reliability. 1st board | substrate 26 which provided the 1st slit 30 and the 2nd slit 40 substantially parallel, and the 2nd board | substrate which provided the 3rd slit 50 of the substantially same shape as the 1st slit 30. FIG. And (28). Moreover, the length of the 2nd board | substrate 28 is shorter than the 2nd slit 40 in the longitudinal direction. A plurality of first substrates 26 and second substrates 28 are formed so that the first slits 30 provided on the first substrate 26 and the third slits 50 provided on the second substrate 28 communicate with each other. Laminated. The outer tube flow path 60 is comprised by the 1st slit 30 provided in the 1st board | substrate 26, and the 3rd slit 50 provided in the 2nd board | substrate 28. As shown in FIG. The in-pipe flow path 70 is comprised by the 2nd slit 40 and the 2nd board | substrate 28 which were provided in the 1st board | substrate 26. As shown in FIG. Since the heat exchange part comprised only by the pipe can be comprised by the board | substrate with a slit, a heat exchanger can be manufactured easily. In addition, the heat exchanger can be provided at low cost.
Description
본 발명은 냉각 시스템, 방열 시스템이나 가열 시스템용 등의 열교환기에 관한 것으로, 특히 정보기기 등 콤팩트성이 요구되는 시스템에서 사용되는 액체와 기체의 열교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래, 이 종류의 열교환기로서는, 관과 핀으로 구성된 것이 일반적이다. 최근, 그 콤팩트화를 도모하기 위해서, 관직경 및 관피치를 작게 하고, 관을 고밀도화하는 경향이 있다. 예를 들어, 관의 외경이 0.5mm정도의 매우 가는 관에 의해 열교환부를 구성하는 것이 알려져 있다.Conventionally, as this kind of heat exchanger, what consists of a pipe and a fin is common. In recent years, in order to make the compactness, there exists a tendency for pipe diameter and a pipe pitch to be made small, and a pipe | density becomes high. For example, it is known that a heat exchange part is constituted by a very thin tube having an outer diameter of about 0.5 mm.
도 27은, 일본특허공개 2001-116481호 공보에 소개된 종래의 열교환기의 정면도이다. 도 27에 나타내는 바와 같이, 종래의 열교환기는, 입구 탱크(31)와 출구 탱크(32)가 소정 간격을 두고 대향 배치되어 있다. 입구 탱크(31)와 출구 탱크(32)의 사이에는 단면 원환(圓環)의 복수의 관(33)이 배치되고, 관(33)의 외부를 외부유체가 유통되는 코어부(34)로 구성되어 있다.27 is a front view of a conventional heat exchanger introduced in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-116481. As shown in FIG. 27, the conventional heat exchanger is arranged such that the inlet tank 31 and the outlet tank 32 face each other at a predetermined interval. Between the inlet tank 31 and the outlet tank 32, a plurality of
그리고, 관(33)을 정방형의 바둑판 눈금형상으로 배치하는 것과 함께, 관(33)의 외경을 0.2mm이상 0.8mm이하로 하고, 인접하는 관(33)의 피치를 관 외경 으로 나눈 값을 0.5이상 3.5이하로 설정함으로써, 사용 동력에 대한 열교환량을 대폭적으로 향상할 수 있다고 하고 있다.Then, the
상기 종래의 열교환기에 있어서, 구체적인 요소나 제조방법은 나타나 있지 않다. 그러나, 일반적으로는, 다수의 가는 관(33)과 특정의 면에 다수의 가는 원형 구멍을 미리 비운 입구 탱크(31)와 출구 탱크(32)를 준비하고, 입구 탱크(31) 및 출구 탱크(32)의 원형 구멍에 관(33)의 양단을 삽입하며, 용접 등에 의해 관(33)의 삽입부를 입구 탱크(31) 및 출구 탱크(32)에 접착하는 방법이 생각된다. 그러나, 가는 원형 관을 제조하기 위해서는 정밀한 가공장치가 필요하게 되기 때문에 열교환기가 고가의 것이 될 뿐만 아니라, 입구 탱크(31)나 출구 탱크(32)에 관(33)의 삽입용의 미세한 원형 구멍을 소정의 미세한 피치로 설치해야만 하고, 관(33)을 입구 탱크(31)나 출구 탱크(32)에 삽입하여 접착하는 작업공정에 있어서는 어려움을 동반한다. 따라서, 이러한 열교환기의 열교환성능은 높은 것이라고 해도, 매우 고가이고, 또한 사용되는 유체의 누설에 대한 신뢰성이 충분하다고는 할 수 없어 여전히 과제를 안게 된다.In the conventional heat exchanger, no specific element or manufacturing method is shown. However, generally, the inlet tank 31 and the outlet tank 32 which prepared many
본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 매우 우수한 열교환성능을 유지하면서, 제조가 용이한 구조로, 저렴하고, 신뢰성이 높은 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a heat exchanger which is inexpensive and highly reliable with a structure that is easy to manufacture while maintaining a very good heat exchange performance while solving the above-mentioned conventional problems.
본 발명의 열교환기는, 대략 평행하게 나란한 복수의 장판(長板)과 장판 상호간의 슬릿으로 이루어지고, 장판의 몇개의 일주면(一主面)에 길이방향으로 연속하여 오목부가 설치된 기판(基板)이 복수 적층되며, 인접하는 기판의 장판 상호가 접속되어 관을 구성하는 것과 함께, 오목부가 관내 유로를 구성하고, 또한 슬릿이 관외 유로를 구성한 것이다. 이에 의해, 관에 의해서만 구성된 열교환부를 기판에 구성할 수 있다.The heat exchanger of the present invention is a substrate composed of a plurality of long plates and slits between the long plates that are substantially parallel to each other, and having recesses continuous in the longitudinal direction on some one main surface of the long plates. Two or more of these are laminated | stacked, mutually adjacent board | substrates of a board | substrate are connected, and a pipe | tube is formed, a recessed part comprises an intra-pipe flow path, and a slit comprises an extra-pipe flow path. Thereby, the heat exchange part comprised only by the pipe | tube can be comprised in a board | substrate.
또한, 본 발명의 열교환기는, 대략 평행하게 나란한 복수의 장판과 장판 상호간에 설치된 슬릿으로 이루어지는 기판과, 대략 평행하게 나란한 복수의 장판과 장판 상호간의 슬릿과 장판의 일주면의 길이방향으로 연속하여 설치된 오목부로 이루어지는 기판이 교대로 적층되는 구성으로 한 것이다. 이에 의해, 전체 기판의 거의 절반은 단순한 구멍 빼기만의 가공으로 충분하게 되므로, 열교환기의 구조 및 그 제작공정이 용이하게 된다.In addition, the heat exchanger of the present invention is continuously provided in a longitudinal direction of a substrate consisting of a plurality of sheets and parallel plates arranged in parallel with each other, and a plurality of sheets and parallel plates arranged in parallel in a longitudinal direction of the circumferential surface of the sheets. The board | substrate which consists of recessed parts is laminated | stacked alternately. As a result, almost half of the entire substrates are simply processed by simply removing holes, thereby facilitating the structure of the heat exchanger and its manufacturing process.
또한, 본 발명의 열교환기는, 장판의 양단에서 장판 상호를 유지하는 유지판과, 유지판의 내측에 설치된 긴 구멍(長穴)이 기판에 설치되어 있다. 또한, 장판의 몇개의 일주면에 설치된 오목부는 그 단부가 긴 구멍과 연통하고, 인접하는 기판의 긴 구멍 상호가 접속되어 분기유로를 구성한다. 또한, 오목부에 의해 구성된 관내 유로가 분기유로와 접속된 것이다. 이에 의해, 분기유로와 관을 일체화한 기판을 구성할 수 있다.Moreover, the heat exchanger of this invention is provided with the holding plate which hold | maintains a holding plate mutually at both ends of a holding plate, and the long hole provided in the inside of a holding plate in a board | substrate. Moreover, the recessed part provided in one peripheral surface of the plate | board is connected with the long hole at the edge part, and the long hole of the adjacent board | substrate is connected, and comprises a branch flow path. In addition, the in-pipe flow path comprised by the recessed part is connected with the branch flow path. Thereby, the board | substrate which integrated the branch flow path and the pipe | tube can be comprised.
또한, 본 발명의 열교환기는, 장판의 몇개에 있어서 유지판의 두께보다도 장판의 두께를 얇게 함으로써, 기판의 적층방향으로도 관 상호의 간극을 설치하고, 기판 상호간에도 관외 유로를 구성하는 것이다. 이에 의해, 관외의 전열면적을 증가시킬 수 있는 것과 함께, 관외 유로를 넓게 할 수 있고, 관외유체의 유동저항을 억제할 수 있다.Further, the heat exchanger of the present invention makes the gap between the tubes also in the stacking direction of the substrates to form the extra-tube flow paths between the substrates by making the thickness of the substrates thinner than the thickness of the holding plate in some of the substrates. As a result, the heat transfer area outside the tube can be increased, the outside tube flow path can be widened, and the flow resistance of the extra fluid can be suppressed.
또한, 본 발명의 열교환기는, 기판의 평면방향으로 관외 유로의 유체를 흘려 보내는 것이다. 이에 의해, 적층된 기판 상호의 경계가 관외유체의 흐름의 장해가 되는 일도 없다.Moreover, the heat exchanger of this invention flows the fluid of an outer tube flow path in the planar direction of a board | substrate. As a result, the boundary between the stacked substrates does not interfere with the flow of the extra fluid.
또한, 본 발명의 열교환기는, 적층된 기판의 양단에서 긴 구멍을 덮는 뚜껑을 설치하는 것과 함께, 뚜껑의 일부에 유입관 또는 유출관을 설치한 것이다. 이에 의해, 분기유로를 구성하는 일부와 유입관 또는 유출관을 겸용할 수 있다.In addition, the heat exchanger of the present invention is provided with a lid covering long holes at both ends of the laminated substrate, and an inlet pipe or an outlet pipe is provided in a part of the lid. Thereby, the part which comprises a branch flow path and an inflow pipe or an outflow pipe can be combined.
또한, 본 발명의 열교환기는, 기판을 수지제로 한 것이다. 이에 의해, 열교환기를 경량화할 수 있다.In addition, the heat exchanger of this invention uses a board | substrate made of resin. As a result, the heat exchanger can be reduced in weight.
또한, 본 발명의 열교환기는, 기판 상호를 용착에 의해 접착하여 적층하는 제조방법이다.Moreover, the heat exchanger of this invention is a manufacturing method which adhere | attaches and laminate | stacks mutually with board | substrate.
이에 의해, 관내 유로나 관외 유로를 막히게 하지 않고 기판 상호의 접착을 용이하게 할 수 있다.Thereby, adhesion | attachment of board | substrates can be made easy, without blocking an intra-pipe flow path or an extra-pipe flow path.
또한, 본 발명의 열교환기는, 관에 의해서만 구성되는 열교환부를 기판으로부터 구성할 수 있으므로, 열교환기를 매우 저렴한 부품에 의해 제조할 수 있다.Moreover, since the heat exchanger of this invention can comprise the heat exchange part comprised only by a tube from a board | substrate, a heat exchanger can be manufactured by a very inexpensive component.
또한, 본 발명의 열교환기는, 분기유로를 관과 일체로 하여 기판으로부터 구성할 수 있으므로, 관과 분기유로의 접속을 불필요하게 하여 공정을 한층 더 간단하게 하는 것과 함께, 액체, 유체의 누설에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, since the heat exchanger of the present invention can be configured from a substrate in which the branch flow path is integrated with the pipe, the connection between the pipe and the branch flow path is unnecessary, and the process is further simplified. It can increase the reliability.
또, 본 발명의 열교환기는 제1 슬릿과 제2 슬릿을 대략 평행하게 복수 설치한 제1 기판과, 제1 슬릿과 대략 동형상의 제3 슬릿을 제1 슬릿의 투영과 대략 동위치에 설치하고, 또한 제2 슬릿의 길이방향의 길이보다도 짧은 제2 기판을 복수 적층하며, 제1 슬릿과 슬릿이 관외 유로를 구성하고, 제2 슬릿과 제2 기판이 관내 유로를 구성한 것이다.The heat exchanger of the present invention is provided with a first substrate provided with a plurality of first slits and second slits in substantially parallel, and a third slit of approximately the same shape as the first slit at approximately the same position as the projection of the first slit. In addition, a plurality of second substrates shorter than the length in the longitudinal direction of the second slit are laminated, wherein the first slit and the slit constitute an out-of-tube flow path, and the second slit and the second substrate constitute the intra-pipe flow path.
이에 의해, 관에 의해서만 구성된 열교환부를 슬릿을 설치한 기판으로부터 구성할 수 있으므로, 비교적 용이하게 열교환기를 제작할 수 있다.Thereby, since the heat exchange part comprised only by the pipe can be comprised from the board | substrate with a slit, a heat exchanger can be manufactured comparatively easily.
또한, 본 발명의 열교환기는 제1 기판을 제2 기판 사이에 복수 적층한 것이다.In addition, the heat exchanger of the present invention is obtained by stacking a plurality of first substrates between a second substrate.
이에 의해, 제1 기판의 적층매수를 바꿈으로써, 용이하게 관내 유로 단면적을 바꿀 수 있다.As a result, the cross-sectional area of the inner channel can be easily changed by changing the number of laminated sheets of the first substrate.
또한, 본 발명의 열교환기는 관내 유로를 외부유체의 유입측만큼 기판 적층방향으로 크게 한 것이다.In addition, the heat exchanger of the present invention enlarges the inner flow path in the substrate stacking direction as much as the inflow side of the outer fluid.
이에 의해, 외부유체와 내부유체의 온도 차가 크고, 열교환량이 큰 외부유체의 유입측만큼 내부유체를 많이 흘려 보낼 수 있으며, 효율적으로 열교환할 수 있기 때문에, 열교환기를 더 작게 할 수 있다.As a result, the internal fluid can flow as much as the inflow side of the external fluid having a large temperature difference between the external fluid and the internal fluid and the heat exchange amount is large, and the heat exchanger can be made smaller since the heat exchange can be performed efficiently.
또한, 본 발명의 열교환기는 관내 유로의 출입구를 관외 유로방향으로 확대한 것이다. 이에 의해, 내부유체의 출입구의 개구면적을 크게 할 수 있고, 관내저항을 저감하며, 내부유체의 유량을 증가시킴으로써 열교환기의 능력을 향상시킬 수 있기 때문에, 열교환기를 작게 할 수 있다.In addition, the heat exchanger of the present invention extends the entrance and exit of the tube flow path in the direction of the tube flow path. As a result, the opening area of the entrance and exit of the internal fluid can be increased, the resistance of the tube can be reduced, and the capacity of the heat exchanger can be improved by increasing the flow rate of the internal fluid, so that the heat exchanger can be made small.
또한, 본 발명의 열교환기의 제조방법은 제1 기판 및 제2 기판의 적어도 한쪽을 프레스에 의해 가공한 것이다. 이에 의해, 용이하고 저렴하게 기판을 제작할 수 있다.Moreover, in the manufacturing method of the heat exchanger of this invention, at least one of a 1st board | substrate and a 2nd board | substrate is processed by the press. Thereby, a board | substrate can be manufactured easily and inexpensively.
또한, 본 발명의 열교환기의 제조방법은 제1 기판 및 제2 기판의 적어도 한쪽을 에칭에 의해 가공한 것이다. 이에 의해, 제1 슬릿과 제2 슬릿의 간격을 짧게 하고, 관내 유로의 벽 두께를 얇게 해도, 슬릿 제작시에 응력이 걸리지 않기 때문에, 용이하게 열교환기를 제작할 수 있다.In the method for manufacturing a heat exchanger of the present invention, at least one of the first substrate and the second substrate is processed by etching. Thereby, even if the space | interval of a 1st slit and a 2nd slit is shortened, and even if the wall thickness of an intra-channel flow path is made thin, since a stress does not apply at the time of manufacture of a slit, a heat exchanger can be manufactured easily.
또한, 본 발명의 열교환기의 제조방법은 기판 상호를 열용착 접합에 의해 접합한 것이다. 이에 의해, 브레이징재를 사용하지 않고 용이하게 접합할 수 있으며, 관내 유로를 막히게 하지 않고, 열교환기의 품질, 신뢰성이 향상한다.Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention joins board | substrate mutually by the thermal welding bonding. Thereby, it can be easily joined without using a brazing material, and the quality and reliability of a heat exchanger improve without clogging a flow path in a pipe.
또한, 본 발명의 열교환기의 제조방법은 기판 상호를 초음파 접합에 의해 접합한 것이다. Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention joins board | substrate mutually by the ultrasonic bonding.
이에 의해, 접합부만의 기재가 용융하기 때문에, 용융한 기재에 의해 관내 유로를 막히게 한다는 결함을 배제할 수 있으므로, 열교환기의 신뢰성이 더 향상한다.Thereby, since the base material of only a junction part melts, the defect which clogs an in-pipe flow path by a molten base material can be eliminated, and therefore the reliability of a heat exchanger improves further.
또한, 본 발명의 열교환기의 제조방법은 기판 상호를 확산 접합에 의해 접합한 것이다.Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention joins board | substrate mutually by the diffusion bonding.
이에 의해, 기재도 용융하지 않기 때문에, 관내 유로를 막히게 하지 않고, 열교환기의 신뢰성이 더 향상한다.Thereby, since the base material does not melt, the reliability of the heat exchanger is further improved without clogging the inner flow path.
또한, 본 발명의 열교환기는, 제조가 용이한 구조 때문에, 저렴하게 열교환기를 제공할 수 있다.In addition, the heat exchanger of the present invention can provide a heat exchanger at low cost because of its easy structure of manufacture.
또한, 본 발명의 열교환기의 제조방법은, 용이하고 품질, 신뢰성이 높은 열교환기를 제공할 수 있다.Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention can provide a heat exchanger which is easy, high in quality, and reliable.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 열교환기의 정면도이다.1 is a front view of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 동 제1 실시예에 관한 열교환기의 관축에 직교하는 방향의 단면도이다.Fig. 2 is a sectional view of a direction orthogonal to the tube axis of the heat exchanger according to the first embodiment.
도 3은 동 제1 실시예에 관한 열교환기의 관축방향의 단면도이다.3 is a cross-sectional view in the tube axis direction of the heat exchanger according to the first embodiment.
도 4는 동 제1 실시예에 관한 열교환기를 구성하는 기판의 정면도이다.4 is a front view of the substrate constituting the heat exchanger according to the first embodiment.
도 5는 동 제1 실시예에 관한 열교환기의 기판의 단면도이다.Fig. 5 is a sectional view of the substrate of the heat exchanger according to the first embodiment.
도 6은 동 제1 실시예에 관한 열교환기를 구성하는 기판의 정면도이다.6 is a front view of the substrate constituting the heat exchanger according to the first embodiment.
도 7은 동 제1 실시예에 관한 열교환기의 기판의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of the substrate of the heat exchanger according to the first embodiment.
도 8은 동 제1 실시예에 관하여 다른 하나의 열교환기의 관축에 직교하는 방향의 단면도이다.Fig. 8 is a sectional view of a direction orthogonal to the tube axis of another heat exchanger with respect to the first embodiment.
도 9는 동 제1 실시예에 관하여 또 다른 하나의 열교환기의 관축에 직교하는 방향의 단면도이다.9 is a sectional view of a direction orthogonal to the tube axis of another heat exchanger with respect to the first embodiment.
도 10은 동 제1 실시예에 관하여 또 다른 하나의 열교환기의 관축에 직교하는 방향의 단면도이다.Fig. 10 is a sectional view of a direction orthogonal to the tube axis of another heat exchanger with respect to the first embodiment.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 관한 열교환부의 사시도이다.11 is a perspective view of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
도 12는 동 제2 실시예에 관한 제1 기판의 정면도이다.12 is a front view of a first substrate according to the second embodiment.
도 13은 동 제2 실시예에 관한 제2 기판의 정면도이다.13 is a front view of a second substrate according to the second embodiment.
도 14는 동 제2 실시예에 관한 열교환기의 정면도이다.14 is a front view of a heat exchanger according to the second embodiment.
도 15는 동 제2 실시예에 관한 열교환기의 측면도이다.15 is a side view of a heat exchanger according to the second embodiment.
도 16은 동 제2 실시예에 관하여 도 14의 A-A선 단면도이다.FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 14 with respect to the second embodiment.
도 17은 동 제2 실시예에 관하여 도 14의 B- B선 단면도이다.17 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 14 with respect to the second embodiment.
도 18은 동 제2 실시예의 열교환기에 관하여 도 15의 C-C선 단면도이다.18 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 15 with respect to the heat exchanger of the second embodiment.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 관한 열교환부의 사시도이다.19 is a perspective view of a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.
도 20은 동 제3 실시예에 관한 제1 기판의 정면도이다.20 is a front view of a first substrate according to the third embodiment.
도 21은 동 제3 실시예에 관한 제2 기판의 정면도이다.21 is a front view of a second substrate according to the third embodiment.
도 22는 동 제3 실시예에 관한 열교환기의 정면도이다.22 is a front view of a heat exchanger according to the third embodiment.
도 23은 동 제3 실시예에 관한 열교환기의 측면도이다.23 is a side view of a heat exchanger according to the third embodiment.
도 24는 동 제3 실시예에 관하여 도 22의 D-D선 단면도이다.FIG. 24 is a sectional view taken along the line D-D in FIG. 22 with respect to the third embodiment.
도 25는 동 제3 실시예에 관하여 도 22의 E-E선 단면도이다.FIG. 25 is a sectional view taken along the line E-E in FIG. 22 with respect to the third embodiment.
도 26은 동 제3 실시예에 관하여 도 23의 F-F선 단면도이다.FIG. 26 is a sectional view taken along the line F-F in FIG. 23 with respect to the third embodiment.
도 27은 종래의 열교환기의 정면도이다.27 is a front view of a conventional heat exchanger.
<부호의 설명><Description of the code>
3 관3 tubes
4 관내 유로4 jurisdiction euro
5 관외 유로5 outside the euro
6 분기유로6 quarter euro
7 유입관7 inlet pipe
8 유출관8 outlet pipe
9 장판9 sheets
10 장판Ten sheets
11 긴 구멍11 long holes
12 긴 구멍12 long holes
13 뚜껑13 lids
14 뚜껑14 lid
15 기판15 boards
16 기판16 boards
17 오목부17 recess
18 슬릿18 slits
19 유지판19 Maintenance Plate
20 슬릿20 slits
21 유지판21 Maintenance Plate
22 공간22 spaces
26 제1 기판26 first substrate
28 제2 기판28 second substrate
30 제1 슬릿30 first slit
31 입구 탱크31 inlet tank
32 출구 탱크32 outlet tank
33 관33 tubes
34 코어부34 core parts
40 제2 슬릿40 2nd slit
50 제3 슬릿50 third slit
60 관외 유로60 euro outside
70 관내 유로70 jurisdiction euro
80 입구 헤더80 inlet header
90 출구 헤더90 exit header
126 제1 기판126 first substrate
128 제2 기판128 second substrate
130 제1 슬릿130 first slit
140 제2 슬릿140 2nd slit
150 제3 슬릿150 third slit
160 관외 유로160 euros
170 관내 유로170 Euro
171 관내 유로171 Euro
172 관내 유로 출구172 Euro exit
(제1 실시예)(First embodiment)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 열교환기의 정면도, 도 2는 동 열교환기에 관한 열교환부의 관축에 직교하는 방향의 단면도, 도 3은 동 열교환기에 관한 열교환부의 관축방향의 단면도를 나타내는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a front view of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view in a direction orthogonal to the tube axis of the heat exchanger according to the heat exchanger, and Fig. 3 is a sectional view of a heat exchanger according to the heat exchanger. will be.
도 1 내지 도 3에 있어서, 열교환기는 열교환부(1)와 열교환부(1)의 양단의 헤더부(2)로 구성된다. 열교환부(1)는 바둑판 눈금형상으로 배열된 관(3), 관내 유로(4) 및 관외 유로(5)를 구비한다. 헤더부(2)는 내부에 분기유로(6)와 유입관(7)과 유출관(8)을 구비하고, 관내 유로(4)가 분기유로(6)와 연결되어 있다. 관(3)은 단면형상이 대략 정방형으로, 띠형상의 장판(9)과 그 단면형상이 U자 형상의 장판(10)으로 구성된다. 분기유로(6)는 긴 구멍(11, 12)이 연속하여 구성되어 있고, 그 한쪽의 단에는 평판형상의 뚜껑(13)이 설치되며, 그 다른 쪽의 단에는 유입관(7) 또는 유출관(8)을 구비한 뚜껑(14)이 설치되어 있다. 또한, 이 열교환기는, 2종류의 기판(15) 및 기판(16)을 수지제로 구성되어 있다.1 to 3, the heat exchanger is composed of a
도 4는 기판(15)의 정면도, 도 5는 기판(15)의 단면도를 나타내고, 또한 도 6은 기판(16)의 정면도, 도 7은 기판(16)의 단면도를 나타내는 것이다.4 is a front view of the
도 4 내지 도 7에 있어서, 기판(15)의 일주면의 길이방향에 따라 오목부(17)를 연속 설치한다. 또한, 평행하게 나란한 복수의 장판(10), 장판(10)의 상호간에 설치된 슬릿(18), 장판(10)의 길이방향의 양단을 유지하는 유지판(19), 유지판(19)의 내측에 설치된 긴 구멍(11)으로 구성되고, 오목부(17)의 단부는 긴 구멍(11)과 연통되어 있다. 또한, 기판(16)은, 평행하게 나란한 복수의 평판형상의 장판(9), 장판(9)의 상호간에 설치된 슬릿(20), 장판(9)의 길이방향을 유지하는 유지판(21), 유지판(21)의 내측에 설치된 긴 구멍(12)으로 구성되어 있다. 또한, 장판(9)의 두께를 유지판(21)의 두께보다 작게 하고, 장판(9)의 일주면에 공간(22)을 구비하고 있다. 그리고, 기판(15)과 기판(16)이 교대로 적층, 용착됨으로써 열교환기가 형성되고, 오목부(17)가 관내 유로(4)로, 슬릿(18), 슬릿(20) 및 공간(22)이 관외 유로(5)로, 또한 장판(11, 12)이 분기유로(6)로 된다.4-7, the recessed
이상과 같이 구성된 열교환기에서는, 유입구(7)로부터 유입한 액체가 분기유로(6)에서 분기되어 관내 유로(4)를 흐르고, 분기유로(6)에서 합류하여 유출관(8)으로부터 유출한다. 또한, 기류는 관외 유로(5)를 기판(15)이나 기판(16)의 평면방향으로 흐른다. 이 액체와 기류가 열교환부(1)에 있어서 관(3)을 개재하여 열교환된다. 이때, 기판(15)과 기판(16)에 미세한 가공을 실시하여, 관(3)을 가늘게 하면서 관(3)의 피치를 작게 하는 것을 용이하게 할 수 있으므로, 매우 콤팩트인 열교환기를 용이하게 구성할 수 있다.In the heat exchanger comprised as mentioned above, the liquid which flowed in from the
이상과 같이, 제1 실시예에 있어서는, 평행하게 나란한 복수의 장판(10)과 장판(10)의 사이에 슬릿(20)이 설치된 기판(16)을 구비한다. 또한, 평행하게 나란한 복수의 장판(9)과 장판(9)의 사이에 설치된 슬릿(18)과 장판(9)의 일주면의 길이방향으로 연속 설치된 오목부(17)로 이루어지는 기판(15)이 교대로 적층되어 있다. 또한, 인접하는 기판(15, 16)의 장판(9, 10) 상호간이 접속되어 관(3)을 구성하는 것과 함께, 오목부(17)가 관내 유로(4)를 구성하고, 또한 슬릿(18, 20)이 관외 유로(5)를 구성함으로써, 관(3)에 의해서만 구성된 열교환부(1)를 기판(15, 16)에 의해 구성할 수 있고, 열교환기를 저렴한 부품을 이용하여 제조할 수 있다.As mentioned above, in 1st Example, the
또한, 기판(16)은 평행하게 나란한 복수의 장판(10)과 장판(10) 상호간에 설치한 슬릿(20)을 구비하고 있으므로, 기판(16)에는 단순한 구멍 빼기만의 가공으로 충분하므로, 열교환기를 간편한 공정으로 제조할 수 있다.In addition, since the
또한, 장판(10)의 길이방향의 양단에서 장판(10) 상호를 유지하는 유지판(19)과, 유지판(19)의 내측에 설치된 긴 구멍(11)이 기판(15)에 설치된다. 또한, 장판(9)의 양단에서 장판(9) 상호를 유지하는 유지판(21)과, 유지판(21)의 내측에 설치된 긴 구멍(12)이 기판(16)에 설치되는 것과 함께, 기판(15)의 오목부(17)는 그 연장부가 긴 구멍(11)과 연통하고, 인접하는 기판(15, 16)의 긴 구멍(11, 12) 상호가 접속되어 분기유로(6)를 구성하는 것과 함께, 오목부(17)에 의해 구성된 관내 유로(4)가 분기유로(6)와 접속된 것이다. 또한, 분기유로(6)를 관(3)과 일체로 하여 기판(15, 16)으로부터 구성할 수 있으므로, 관과 분기유로의 접속을 불필요하게 하여 공정을 한층 더 간단하게 하는 것과 함께, 액체나 기체의 누설에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.Moreover, the board |
또한, 유지판(21)의 두께보다도 장판(9)의 두께를 얇게 하여 장판(9)의 일주면에 공간(22)을 설치한다. 이에 의해, 기판(15, 16)의 적층방향으로도 관(3) 상호의 간극을 설치하고, 기판(15, 16) 상호간에도 관외 유로(15)를 구성하게 되며, 관외의 전열면적을 증가시킬 수 있는 것과 함께, 관외 유로를 넓게 할 수 있고, 관외유체의 유동저항을 억제할 수 있다.In addition, the thickness of the
또한, 기판(15, 16)의 평면방향으로 관외 유로(5)의 유체를 흘려 보내는 것으로, 적층된 기판(15, 16) 상호의 경계가 관외유체의 흐름의 장해가 되는 일이 없으므로, 관외유체의 유동저항을 보다 억제할 수 있는 것과 함께, 먼지 등의 부착도 막을 수 있다.In addition, by flowing the fluid in the outer
또한, 본 발명의 열교환기는, 적층된 기판(15, 16)의 양단에서 긴 구멍(11, 12)을 덮는 뚜껑(13, 14)을 설치하는 것과 함께, 뚜껑(14)에 유입관(7) 또는 유출관(8)을 설치한 것이다. 이러한 구성은, 분기유로(6)를 구성하는 일부와 유입관(7) 또는 유출관(8)을 겸용할 수 있으므로, 열교환기를 구성하는 부품점수를 적게 하고, 열교환기를 한층 더 저렴하게 할 수 있다.In addition, the heat exchanger of the present invention is provided with the
또한, 기판(15, 16)의 양자를 수지제로 하였으므로, 열교환기를 경량화할 수 있다.In addition, since both of the
또, 기판(15, 16) 상호를 용착에 의해 접착하여 적층하는 제조방법이고, 관내 유로(4)나 관외 유로(5)를 막히게 하지 않고 기판(15, 16) 상호의 접착을 용이하게 행할 수 있다.Moreover, it is a manufacturing method of bonding and laminating | stacking mutually the board |
또, 제1 실시예의 열교환기에서는, 관(3)의 단면형상을 대략 정방형으로 하였는데, 관(3)의 단면형상은 다른 형상으로 해도 지장 없고, 예를 들어 도 8에 나타내는 대략 팔각형이나 도 9에 나타내는 대략 원형으로 해도 된다.In the heat exchanger of the first embodiment, the cross-sectional shape of the
또한, 제1 실시예의 열교환기에서는, 기판(15, 16)을 교대로 적층함으로써 적층방향으로 관(3) 상호의 간극을 설치하고, 기판(15, 16)의 평면방향으로 기류를 흘려 보냈다. 그러나, 예를 들어 도 10에 나타내는 바와 같이 기판(15)을 연속하여 적층시킴으로써 적층방향으로 관(3) 상호를 접촉시키고, 기판(15)의 평면과 수직방향으로 기류를 흘려 보내도 동등한 효과가 얻어지는 것은 물론이다.In the heat exchanger of the first embodiment, the
(제2 실시예)(2nd Example)
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 관한 열교환부의 사시도이다.11 is a perspective view of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
도 12는 제2 실시예의 제1 기판의 정면도이고, 도 13은 제2 기판의 정면도이다. 열교환부는 제1 기판(26)과 제2 기판(28)이 교대로 적층하여 구성되어 있다. 제1 기판(26)에는 복수의 제1 슬릿(30)과 복수의 제2 슬릿(40)이 대략 평행하게 하나씩 교대로 배치되어 있다. 제2 기판(28)에는 제1 슬릿(30)과 동형상의 제3 슬릿(50)이 제1 슬릿(30)의 투영과 동위치에 설치되어 있다.12 is a front view of the first substrate of the second embodiment, and FIG. 13 is a front view of the second substrate. The heat exchange part is formed by alternately stacking the
이와 같이, 제1 슬릿(30)과 제3 슬릿(50)이 투영면상에서 겹치기 때문에 상호로 연통하게 되고, 관외 유로(60)가 구성된다. 또한, 제2 기판(28)에 배치한 제3 슬릿(50)의 길이방향의 치수는 제2 슬릿(40)의 길이방향의 그것보다도 짧다. 또한, 제2 슬릿(40)의 길이방향의 양단은 제2 기판(28)의 양단보다도 돌출하여 설치되어 있다. 제2 슬릿(40)의 길이방향의 양단 이외의 부분이 제2 기판(28)에 개재됨으로써 관내 유로(70)가 구성되고, 제2 슬릿(40)의 길이방향의 양단이 관내 유로(70)의 출입구가 된다. 또, 제2 실시예에서는 제1 기판(26)과 제2 기판(28)을 교대로 배치하였다. 그러나, 제2 기판(28) 사이에 제1 기판(26)을 복수 배치하면, 관내 유로(70)의 단면적을 크게 할 수 있다.Thus, since the 1st slit 30 and the 3rd slit 50 overlap on a projection surface, it mutually communicates and the
또한, 제1 기판(26)과 제2 기판(28)의 상호는 열용착 접합에 의해 접합하면, 브레이징재를 이용하지 않고 기재를 용융시켜 접합하기 때문에, 브레이징재가 관내 유로(70) 내에 흘러나온다는 결함은 생길 수 없으므로, 관내 유로(70)의 막힘을 미연에 방지할 수 있다. 특히, 초음파 접합을 이용하면 접합부분만을 가열할 수 있기 때문에, 열교환기의 품질이나 수명을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 확산접합을 채용하면, 기재가 용융하지 않는 온도까지 가열처리와 가압처리를 동시에 실시할 수 있 다. 이에 의해 원자의 확산(상호확산)현상이 생기고, 원자의 결합에 의한 접합을 행할 수 있다. 즉, 확산접합에 의한 방법으로 접합하면 기재의 용융을 배제할 수 있고, 관내 유로(70)의 막힘을 방지할 수 있으므로, 열교환기의 신뢰성이 더 향상한다.In addition, when the
또한, 제1 기판(26) 및 제2 기판(28)의 적어도 한쪽을 프레스 가공에 의해 성형하면, 비교적 용이하고 대량으로 성형할 수 있기 때문에, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또, 관내 유로(70)의 벽이 되는 제1 슬릿(30)과 제2 슬릿(40)의 간격은 제1 기판(26)의 두께보다도 크게 한다. 이에 의해, 프레스 가공시의 응력으로 관내 유로(70)의 벽이 비틀어져 버린다는 결함을 배제할 수 있으므로, 제품수율이 향상한다. 이 결과, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 제1 기판(26) 및 제2 기판(28)을 에칭에 의해 성형하면, 슬릿 성형시에서의 응력을 배제하고, 또한 완화할 수 있기 때문에, 관내 유로(70)의 벽이 비틀어진다는 결함을 배제할 수 있다. 이 때문에, 관내 유로(70)의 벽을 작게 해도 열교환기를 용이하게 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.Moreover, when at least one of the 1st board |
도 14는 제2 실시예에 관한 열교환기의 정면도이고, 도 15는 동 제2 실시예의 열교환기의 측면도이다. 또한, 도 16은 도 14의 A-A선 단면도이고, 도 17은 도 14의 B-B선 단면도이다. 도 18은 도 15의 C-C선 단면도이다. 통상, 열교환부의 양단에는 내부유체 입구 헤더(80) 및 출구 헤더(90)를 장착하여 사용한다. 또, 입구 헤더(80)와 출구 헤더(90)를 교체해도 된다.14 is a front view of the heat exchanger according to the second embodiment, and FIG. 15 is a side view of the heat exchanger of the second embodiment. 16 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 14, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. Usually, the inner
이상과 같이 구성된 열교환기에 대해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 입 구 헤더(80)로부터 유입한 내부유체가 분기되어 관내 유로(70)의 내부를 흐르고, 출구 헤더(90)로부터 유출한다. 또한, 외부유체는 관외 유로(60)를 제1 기판(26)이나 제2 기판(28)의 평면방향으로 흐른다. 이 내부유체와 외부유체가 열교환부에 있어서 열교환된다. 이때, 제1 기판(26)에 설치한 제2 슬릿(40)의 폭을 미세하게 하고, 제1 슬릿(30)과 제2 슬릿(40)의 간격을 작게 함으로써, 관을 가늘게 할 수 있다. 또한, 제1 슬릿(30)과 제3 슬릿(50)의 폭을 작게 함으로써, 관의 피치를 작게 하는 것을 용이하게 할 수 있으므로, 매우 콤팩트인 열교환기를 용이하게 구성할 수 있다.The operation and action of the heat exchanger configured as described above will be described below. The internal fluid flowing from the
이상과 같이, 제2 실시예에 있어서는, 복수의 제1 슬릿(30)과 복수의 제2 슬릿(40)을 대략 평행하게 하나씩 교대로 배치한 제1 기판(26)을 구비한다. 또한, 제1 슬릿(30)과 대략 동형상의 제3 슬릿(50)을 제1 슬릿(30)의 투영과 대략 동위치에 설치하고, 또한, 제2 슬릿(40)의 길이방향의 길이보다도 짧은 제2 기판(28)을 복수 적층한다. 또한, 제1 슬릿(30)과 제3 슬릿(50)에 의해 관외 유로(60)를 구성한다. 또한, 제2 슬릿(40)과 이것을 개재한 제2 기판(28)으로 관내 유로(70)를 구성하는 구조이다. 즉, 본 발명의 열교환기는, 종래는 관에 의해서만 구성된 열교환부를, 본 발명은 슬릿을 설치한 기판으로 구성하는 것인데, 이러한 구조는 비교적 용이하게 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.As mentioned above, in 2nd Example, the 1st board |
또한, 제2 실시예에서는 제1 기판(26) 및 제2 기판(28)의 적어도 한쪽을 프레스 가공에 의해 제작할 수 있다. 이에 의해, 용이하고 대량·저렴하게 기판을 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.In addition, in 2nd Example, at least one of the 1st board |
또한, 제1 기판(26)과 제2 기판(28)의 상호는 열용착 접합에 의해 접합하면, 브레이징재를 사용하지 않고, 기재를 용융시켜 접합할 수 있다. 이 때문에, 브레이징재가 관내 유로(70) 내에 흘러나간다는 결함은 생길 수 없으므로, 관내 유로(70)가 막힌다는 결함을 미연에 배제할 수 있다. 특히, 초음파 접합에서는 접합부분만을 가열할 수 있기 때문에, 열교환기의 품질, 신뢰성이 더 향상한다. 또한, 확산접합을 채용하면, 기재가 용융하지 않는 온도까지 가열처리와 가압처리를 동시에 실시함으로써 원자의 확산(상호확산)현상이 생기고, 원자의 결합에 의한 접합을 실현할 수 있다. 또한, 확산접합으로 접합하면 기재의 용융도 없고, 관내 유로(70)의 막힘을 방지할 수 있으며, 신뢰성이 더 향상하고, 제품수율의 향상이 도모되며, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.Moreover, when mutually bonding the 1st board |
또, 제2 실시예에서는 복수의 제1 슬릿(30)과 복수의 제2 슬릿(40)을 하나씩 교대로 배치한 것을 예시하였다. 이에 의해, 관외 유로(60)와 관내 유로(70)가 교대로 배치되게 되고, 열교환효율이 한층 더 높아지며, 또한 기판 전체영역을 효율적으로 활용할 수 있다. 그러나, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 제1 슬릿(30)의 상호간에 복수의 제2 슬릿(40)을 배치하거나, 제2 슬릿(40)의 상호간에 복수의 제1 슬릿(30)을 배치해도 된다.In the second embodiment, a plurality of
또한, 복수의 제1 슬릿(30)과 복수의 제2 슬릿(40)의 영역을 나누어 배치하는 것도 설계적 사항의 하나이다.In addition, it is one of design matters to arrange the area of the some 1st slit 30 and the some 2nd slit 40 separately.
또, 열교환부의 형상으로서는 제1 슬릿(30)과 제2 슬릿(40) 대신에 동일한 작용을 기대할 수 있는 것이면 반드시 이러한 슬릿형상에 한정되지 않는다.In addition, the shape of the heat exchanger is not necessarily limited to such a slit shape as long as the same action can be expected instead of the
또한, 제1 슬릿(30)과 제2 슬릿(40)을 대략 평행하게 배치하는 것이 유로의 형성에 있어서 스페이스 팩터나 열교환효율 면에서 바람직하다. 그러나, 이 점에 대해서도 반드시 대략 평행의 배치에 한정되지 않고, 열교환기의 설계적 사항, 열교환기의 가공장치 또는 채용하는 가공방법에 따라 적절히 변형하여 실시하는 것이 가능하다.In addition, it is preferable to arrange the
(제3 실시예)(Third Embodiment)
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 관한 열교환부의 사시도이다. 열교환부는 제1 기판(126)을 제2 기판(128)이 개재하도록 적층하여 구성되어 있다. 제2 실시예와 같이 제1 슬릿(130)과 제3 슬릿(150)으로 관외 유로(160)를 구성한다. 또한, 제2 슬릿(140)과 제2 기판(128)으로 관내 유로(170)가 구성되어 있다. 여기서, 외부유체의 유입측에서는 제2 기판(128) 사이에 제1 기판(126)이 3장 적층되고, 이어서 2장, 외부유체의 출구에서는 1장 적층함으로써, 관내 유로(170)를 외부유체의 유입측만큼 기판 적층방향으로 크게 하고 있다.19 is a perspective view of a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention. The heat exchange part is configured by stacking the
제3 실시예에서는, 외부유체의 흐름방향으로 3열 배치하였는데, 복수열이면 3열이 아니어도 된다. 또한, 제1 기판(126)의 적층매수를 바꾸어 관내 유로(170)의 기판 적층방향의 길이를 크게 하였는데, 제1 기판(126)의 두께를 바꾸어 기판 적층방향의 길이를 크게 할 수도 있다.In the third embodiment, three rows are arranged in the flow direction of the external fluid, but three rows are not required if they are a plurality of rows. In addition, the length of the stacking direction of the
도 20은 제3 실시예에 관한 제1 기판(126)의 정면도이고, 도 21은 제2 기판(128)의 정면도이다. 제1 기판(126)에는 제1 슬릿(130)과 제2 슬릿(140)이 대략 평행하게 복수 설치되어 있다. 제2 슬릿(140)의 관내 유로 입구(171)와 관내 유로 출구(172)가 관외 유로(160) 방향으로 확대되어 있다. 제2 기판(128)에는 제2 실시예와 같이 제1 슬릿(130)과 동형상의 제3 슬릿(150)이 제1 슬릿(130)의 투영과 동위치에 설치되어 있다.20 is a front view of the
제1 기판(126)과 제2 기판(128)의 상호는 열용착 접합에 의해 접합하면, 브레이징재를 이용하지 않고 기재를 용융시켜 접합할 수 있다. 이 때문에, 브레이징재가 관내 유로(170) 내에 흘러나가는 일은 없어, 관내 유로(170)의 막힘을 배제할 수 있다. 특히, 초음파 접합에서는 접합부분만을 가열할 수 있기 때문에, 열교환기의 품질, 신뢰성이 더 향상한다. 또한, 확산접합을 채용하면, 기재가 용융하지 않는 온도까지 가열처리와 가압처리를 동시에 실시함으로써, 원자의 확산(상호확산)현상이 생기고, 원자의 결합에 의한 접합을 실현할 수 있다. 이 때문에, 확산접합을 채용하면, 기재의 용융을 배제할 수 있고, 관내 유로(170)의 막힘을 방지할 수 있으므로, 열교환기 전체의 신뢰성을 더 향상시킬 수 있다.When the mutual relationship between the 1st board |
또한, 제1 기판(126) 및 제2 기판(128)을 프레스 가공에 의해 성형하면, 비교적 용이하고 대량으로 성형할 수 있기 때문에, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또, 관내 유로(170)의 벽이 되는 제1 슬릿(130)과 제2 슬릿(140)의 간격은 제1 기판(126)의 두께보다도 크게 하면 된다. 이에 의해, 프레스 가공시의 응력에 의해서도 관내 유로(170)의 벽이 비틀어지기 어려우므로, 열교환기의 품질이 향상하면서 수율도 향상하므로, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 제1 기판(126) 및 제2 기판(128)의 적어도 한쪽을 에칭에 의해 성형하면, 관내 유로(170)의 벽이 비틀어진다는 결함을 배제할 수 있다. 이에 의해, 관내 유로(170)의 벽을 작게 해도 용이하게 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.In addition, when the
도 22는 본 발명의 제3 실시예에 관한 열교환기의 정면도이고, 도 23은 동 제3 실시예의 열교환기의 측면도이다. 또한, 도 24는 도 22의 D-D선 단면도이고, 도 25는 도 22의 E-E선 단면도이며, 도 26은 도 23의 F-F선 단면도이다. 통상, 열교환부의 양단에는 내부유체 입구 헤더(80) 및 출구 헤더(90)를 장착하여 사용된다. 또, 입구 헤더(80)와 출구 헤더(90)를 교체해도 된다.Fig. 22 is a front view of the heat exchanger according to the third embodiment of the present invention, and Fig. 23 is a side view of the heat exchanger of the third embodiment. 24 is a sectional view taken along the line D-D of FIG. 22, FIG. 25 is a sectional view taken along the line E-E of FIG. 22, and FIG. 26 is a sectional view taken along the line F-F of FIG. Usually, the inner
이상과 같이 구성된 열교환기에 대해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.The operation and action of the heat exchanger configured as described above will be described below.
입구 헤더(80)로부터 유입한 내부유체가 분기되어 관내 유로 입구(171)로부터 관내 유로(170) 내를 흐르고, 관내 유로 출구(172)를 지나가 출구 헤더(90)로부터 유출한다. 이때, 관내 유로 입구(171) 및 관내 유로 출구(172)가 확대되어 있기 때문에 유로저항이 작고, 같은 펌프 동력에서도 내부유체의 순환량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 열교환량이 향상하고, 열교환기를 작게 할 수 있기 때문에, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 외부유체는 관외 유로(160)를 제1 기판(126)이나 제2 기판(128)의 평면방향으로 흐른다. 이 내부유체와 외부유체가 열교환부에 있어서 열교환된다. 이때, 외부유체와 내부유체의 온도차가 큰 외부유체 상류측에서 제1 기판(126)의 적층매수를 많게 하여, 기판 적층방향의 길이를 크게 함으로써, 내부유체를 많이 흘려 보낼 수 있어 열교환량이 향상하고, 열교환기를 작게 할 수 있으며, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.The internal fluid flowing from the
이상과 같이, 제3 실시예에 있어서는, 제2 슬릿(140)과 제1 슬릿(130)을 대략 평행하게 복수 설치한 제1 기판(126)을 구비한다. 또한, 제1 슬릿(130)과 대략 동형상의 제3 슬릿(150)을 제1 슬릿(130)의 투영과 대략 동위치에 설치한다. 또한, 제2 슬릿(140)보다도 짧은 제2 기판(128)을 복수 적층한다. 이러한 구성에 의해, 제1 슬릿(130)과 제3 슬릿(150)이 관외 유로(160)를 구성하고, 제2 슬릿(140)과 제2 기판(128)이 관내 유로(170)를 구성할 수 있다. 이러한 구조는 비교적 간편하므로, 용이하게 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.As mentioned above, in the 3rd Example, the 1st board |
또한, 관내 유로(170)를 외부유체의 유입측만큼 기판 적층방향으로 크게 하였기 때문에, 외부유체와 내부유체의 온도차가 크고, 열교환량이 큰 외부유체의 유입측만큼 내부유체를 많이 흘려 보냄으로써, 열교환량이 향상하고, 열교환기를 더 작게 할 수 있으며, 저렴하게 열교환기를 제공할 수 있다.In addition, since the
또한, 제2 기판(128) 사이에 적층하는 제1 기판(126)의 매수를 증감하고, 관내 유로(170)의 기판 적층방향의 크기를 변경하였기 때문에, 열교환기를 용이하게 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.In addition, since the number of the
또한, 관내 유로(170)의 입구(171) 및 출구(172)를 관외 유로(160)로 향하여 확대하였기 때문에, 내부유체의 출입구의 개구면적을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 관내 저항을 저감하고, 내부유체의 유량을 증가시킴으로써, 열교환기량을 향상시킬 수 있기 때문에, 열교환기를 작게 할 수 있다.In addition, since the
또한, 프레스 가공에 의해 제1 기판(126) 및 제2 기판(128)의 적어도 한쪽을 성형하면, 비교적 용이하고 대량으로 성형할 수 있기 때문에, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 관내 유로(170)의 벽이 되는 제1 슬릿(130)과 제2 슬릿(140)의 간격은 제1 기판(126)의 두께보다도 크게 한다. 이에 의해, 프레스 가공 시의 응력에 따라 관내 유로(170)의 벽이 비틀어진다는 결함을 배제할 수 있으므로, 고품질이고 고수율의 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 제1 기판(126) 및 제2 기판(128)의 적어도 한쪽을 에칭에 의해 성형하면, 관내 유로(170)의 벽이 비틀어진다는 결함을 배제할 수 있다. 이 때문에, 관내 유로(170)의 벽을 작게 해도 용이하게 제작할 수 있고, 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.In addition, if at least one of the
또한, 제1 기판(126)과 제2 기판(128)의 사이는 열용착 접합에 의해 접합하면, 브레이징재를 사용하지 않고 기재를 용융시켜 접합할 수 있다. 이 때문에, 브레이징재가 관내 유로(170) 내에 흘러나간다는 결함은 생길 수 없으므로, 관내 유로(170)가 막힌다는 것을 배제할 수 있다. 특히, 초음파 접합을 채용하면, 접합부분만을 가열할 수 있기 때문에, 열교환기의 품질, 신뢰성이 더 향상한다. 또한, 확산접합은 기재가 용융하지 않는 온도까지의 가열과 가압을 동시에 실시함으로써 원자의 확산(상호확산)현상이 생기고, 원자의 결합에 의한 접합을 행할 수 있다. 즉, 확산접합으로 접합하면, 기재의 용융도 없고, 관내 유로(170)의 막힘을 방지할 수 있으며, 열교환기의 품질, 신뢰성이 더 향상하고, 제품수명이 긴 열교환기를 저렴하게 제공할 수 있다.In addition, when the
본 발명에 관한 열교환기 및 그 제조방법은, 매우 우수한 열교환성능을 유지하면서 저렴하게 실현할 수 있고, 냉동냉장기기나 공조기기용의 열교환기나, 폐열회수기기 등의 용도로도 적용할 수 있으므로, 그 산업상의 이용 가능성은 높다.The heat exchanger and its manufacturing method according to the present invention can be realized at low cost while maintaining excellent heat exchange performance, and can be applied to applications such as heat exchangers for refrigeration refrigerators and air conditioners, waste heat recovery equipments, and the like. The availability of the award is high.
Claims (19)
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Citations (3)
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JPH0355130A (en) * | 1989-07-20 | 1991-03-08 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Storing device for part of unmanned truck |
JP3055130U (en) * | 1998-06-19 | 1999-01-06 | 東洋ラジエーター株式会社 | Radiator |
JP2003302176A (en) * | 2001-08-07 | 2003-10-24 | Denso Corp | Boiling cooler |
-
2005
- 2005-04-12 KR KR1020067021033A patent/KR100795269B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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Also Published As
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