KR101082471B1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 튜브로 공급되는 열교환 매체의 양을 적정하게 조절하여 냉난방 부하에 따라 열교환 능력이 조절되도록 함은 물론 열교환 매체가 열교환기에 고루 분포되도록 함과 아울러 튜브측으로 흐르는 열교환 매체의 양 및 속도를 일정하게 유지하여 원활한 온도제어와 좌,우 온도차를 개선시킨 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, by appropriately adjusting the amount of the heat exchange medium supplied to the tube to adjust the heat exchange capacity according to the heating and cooling load, as well as to distribute the heat exchange medium evenly to the heat exchanger to the tube side The present invention relates to a heat exchanger that maintains a constant amount and speed of a flowing heat exchange medium to improve smooth temperature control and a difference in left and right temperatures.
이에 본 발명은 헤더(101)에 그 단부가 고정되어 배치되는 튜브(105); 상기 헤더(101)에 설치되어 특정 튜브(105)로 열교환 매체를 공급하는 매체 분배수단(110); 상기 매체 분배수단(110)의 상부에 설치되며, 내부에 다수의 분배유로(190)가 형성된 분배부(115a)와, 상기 분배부(115a)의 상단에 형성되면서 그 일측면에 매체공급관(120) 및 매체회수관(125)이 형성되고 내부 통로(116)의 일측에는 통로 단면적이 축소된 바이패스통로(116a)가 형성된 조절부(115b)를 포함하는 탱크(115); 상기 탱크(115)의 조절부(115b)에 설치되고 제어 신호에 따라 작동되는 매체 조정수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is a tube 105, the end of which is fixed to the header 101 is disposed; Media distribution means (110) installed in the header (101) for supplying heat exchange media to a particular tube (105); It is installed on the upper portion of the media distribution means 110, the distribution unit 115a having a plurality of distribution passages 190 formed therein, and formed on the upper end of the distribution unit 115a, the media supply pipe 120 on one side thereof. And a tank 115 including a control unit 115b formed with a medium return pipe 125 and a bypass passage 116a having a reduced passage cross-sectional area at one side of the inner passage 116; It is characterized in that it comprises a medium adjusting means 130 is installed in the adjusting unit 115b of the tank 115 and operated in accordance with a control signal.
열교환기, 헤더, 탱크, 튜브, 리턴파이프, 밸브체, 분배유로, 공급홀, 바이패스 통로Heat exchanger, header, tank, tube, return pipe, valve body, distribution channel, supply hole, bypass passage
Description
도 1은 종래의 열교환기를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a conventional heat exchanger,
도 2는 종래의 다른 열교환기를 나타내는 정면도,2 is a front view showing another conventional heat exchanger,
도 3은 도 2에서의 요부 사시도,3 is a perspective view of main parts in FIG. 2;
도 4는 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 사시도,4 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 분해 사시도,5 is an exploded perspective view showing a heat exchanger according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 단면도,6 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 열교환기에서 매체 분배수단을 나타내는 평면도,7 is a plan view showing the media distribution means in the heat exchanger according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 열교환기에서 상부 탱크와 매체 분배수단이 분해된 상태를 나타내는 사시도,8 is a perspective view showing a disassembled state of the upper tank and the media distribution means in the heat exchanger according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 열교환기에서 상부 헤더에 매체 분배수단 및 상부 탱크가 결합된 상태를 나타내는 단면도,9 is a cross-sectional view showing a state in which a media distribution means and an upper tank are coupled to an upper header in a heat exchanger according to the present invention;
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 열교환기의 작동상태를 나타내는 도면이다.10 to 12 are views showing the operating state of the heat exchanger according to the present invention.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
100: 열교환기 101: 상부 헤더100: heat exchanger 101: upper header
103: 하부 헤더 105: 튜브 103: lower header 105: tube
110: 매체 분배수단 115: 상부 탱크110: medium distribution means 115: upper tank
115a: 분배부 115b: 조절부115a:
116: 내부통로 116a: 바이패스 통로116:
120: 매체 공급관 125: 매체 회수관120: medium supply pipe 125: medium recovery pipe
130: 매체 조정수단 135: 하부 탱크130: medium adjusting means 135: lower tank
140: 리턴파이프 145: 공급홀140: return pipe 145: supply hole
150: 안내가이드 155: 회수홀150: guide 155: recovery hole
160: 격벽 165: 안내부160: partition 165: guide
170: 안내홀 175: 회수부170: guide hole 175: recovery unit
180: 회수 유도홀 185: 바이패스홀180: recovery guide hole 185: bypass hole
190: 분배유로 195: 밸브체190: distribution passage 195: valve body
200: 보조밸브체 205: 링크200: auxiliary valve body 205: link
210: 회전체 215: 탄성부재210: rotating body 215: elastic member
220: 커버 225: 회전보조체220: cover 225: rotating aid
230: 실링부재230: sealing member
본 발명은 열교환기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 튜브로 공급되는 열교환 매체의 양을 적정하게 조절하여 냉난방 부하에 따라 열교환 능력이 조절되도록 함은 물론 열교환 매체가 열교환기에 고루 분포되도록 함과 아울러 튜브측으로 흐르는 열교환 매체의 양 및 속도를 일정하게 유지하여 원활한 온도제어와 좌,우 온도차를 개선시킨 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, by appropriately adjusting the amount of the heat exchange medium supplied to the tube to adjust the heat exchange capacity according to the heating and cooling load, as well as to distribute the heat exchange medium evenly to the heat exchanger to the tube side The present invention relates to a heat exchanger that maintains a constant amount and speed of a flowing heat exchange medium to improve smooth temperature control and a difference in left and right temperatures.
일반적으로 알려진 바와 같이 공기조화장치는 냉방시스템과 난방시스템을 포함하는 것으로서, 상기 냉방시스템은 압축기의 구동에 의하여 토출되는 열교환 매체가 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정을 통해서 증발기에 의한 열교환에 의하여 자동차의 실내를 냉방하도록 구성되는 것이고, 상기 난방시스템은 열교환 매체(엔진냉각수)를 히터 코어로 유입하여 열교환시킴으로써 실내를 난방 하도록 구성되는 것이다.As is generally known, an air conditioner includes a cooling system and a heating system. The cooling system is a process in which a heat exchange medium discharged by driving a compressor is circulated back to a compressor through a condenser, a receiver dryer, an expansion valve, and an evaporator. It is configured to cool the interior of the vehicle by heat exchange by the evaporator through, the heating system is configured to heat the interior by introducing heat exchange medium (engine coolant) to the heater core.
상기 열교환 매체를 열교환시키는 응축기와 증발기 및 히터 코어 등은 열교환기로써, 상기 열교환기는 열교환 매체를 공급받아 적정 온도로 열교환한 후 순환되도록 하는 것이다.The condenser, the evaporator, the heater core, and the like, which heat exchange the heat exchange medium, are heat exchangers, and the heat exchanger receives the heat exchange medium, exchanges heat at an appropriate temperature, and then circulates the heat exchange medium.
상기한 종래의 열교환기는 도 1에 도시한 바와 같이, 그 양단부가 상하부 헤더(1,3)에 고정되며 상호 소정간격 이격되는 복수개의 튜브(5)와, 상기 상하부 헤더(1,3)와 각각 결합되어 각 튜브(5)의 단부와 연통되는 통로를 형성하는 상하부 탱크(7,9)와, 상기 각 튜브(5) 사이에 설치되어 방열 표면적을 넓히기 위한 방열핀(11)을 구비하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional heat exchanger includes a plurality of
이와 같이 구성된 종래의 열교환기는 공기조화장치, 특히 자동차용 공기조화장치에 장착된 상태에서 상기 상부 탱크(7)와 상부 헤더(1)에 의해 형성된 통로로 공급된 열교환 매체가 배플에 의해 구획된 일측 튜브(5)들을 통과하면서 열교환기 주위의 공기와 열교환을 수행한 후, 상기 하부 탱크(9)와 하부 헤더(3)에 의해 형성되는 통로에서 유턴하여 이번에는 타측 튜브(5)들을 통과하면서 재차 열교환을 수행하여 상기 상부탱크(7)와 상부헤더(1)에 의해 형성된 통로를 거쳐 배출된다.The conventional heat exchanger configured as described above has one side in which a heat exchange medium supplied to a passage formed by the upper tank 7 and the
상기와 같이 열교환이 이루어지는 종래의 열교환기는 난방 또는 냉방 부하에 관계없이 열교환 매체(자동차의 냉각수)가 공급되게 되므로 난방 또는 냉방 부하에 따라 열교환 능력을 임의로 조정하기 위해서는 별도의 제어수단이 필요하다. 예컨데 자동차의 히터 코어로 사용되는 열교환기의 경우 열교환기의 열교환 능력을 조절하기 위하여서는 송풍기의 회전수를 조절하거나 열교환기의 전면에 도어를 설치하여 열교환기를 통과하는 풍량을 조절하는 방법을 사용하여 왔다. 상기와 같이 풍량을 제어하여 열교환기의 열교환능력을 제어하는 것은 별도의 장치를 필요로 하기 때문에 확실한 제어가 이루어지지 않게 되는 문제점이 내재되어 있었다.As a conventional heat exchanger having a heat exchange as described above is provided with a heat exchange medium (cooling water of an automobile) regardless of a heating or cooling load, an additional control means is required to arbitrarily adjust the heat exchange capacity according to the heating or cooling load. For example, in the case of a heat exchanger used as a heater core of an automobile, in order to control the heat exchange capacity of the heat exchanger, a method of controlling the air flow through the heat exchanger by adjusting the number of revolutions of the blower or installing a door in front of the heat exchanger come. As described above, controlling the heat exchange capacity of the heat exchanger by controlling the air volume requires a separate device, so there is a problem in that no reliable control is performed.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제안 하였는 바, 상하부 헤더(1,3)에 그 양단부가 고정되고 등간격으로 배치되는 튜브(5)와, 상기 상부 헤더(1)에 연결되어 특정 튜브(5)로 열교환 매체를 공급하는 분할 공급수단(13)과, 상기 하부 헤더(3)에 연결되어 각 튜브(5)의 단부와 연통되는 하부 탱크(9)로 구성된 것이다.(한국 등록특허공보 제170234호 참조)Applicants have proposed as shown in Figures 2 and 3 to solve the above problems, the upper and lower headers (1, 3) is fixed at both ends and the tube (5) arranged at equal intervals, and the upper Split supply means (13) connected to the header (1) for supplying heat exchange medium to a specific tube (5), and a lower tank (9) connected to the lower header (3) and in communication with the end of each tube (5). (See Korea Patent Publication No. 170234)
상기 분할 공급수단(13)은 상부 헤더(1)와 결합된 각 튜브(5)의 상단부와 연통되는 복수개의 연결통로(15)와, 상기 연결통로(15)의 입구측이 소정의 각도 범위 내에서 형성되는 원통형의 열교환 매체 분할부(19)가 형성된 본체(17)와, 상기 본체(17)에 형성된 열교환 매체 분할부(19)와 연통되도록 설치된 적어도 하나의 열교 환 매체 공급관(21)과, 상기 열교환 매체 분할부(19)에 회전 가능하게 설치되며 열교환 매체 분할부(19)와 연통되는 연결통로(15)의 입구를 선택적으로 차단하는 차단깃(27)이 회전축(25)에 설치된 회전부재(23)와, 상기 회전축(25)을 지지하며 열교환 매체 분할부(19)를 차단하는 커버부재(29)로 구성된 것이다.The splitter supply means 13 includes a plurality of
상기와 같은 상태에서 열교환기를 이용하여 열교환 매체와의 열교환을 수행하기 위해서는 먼저, 상기 열교환 매체 공급관(21)을 통하여 열교환 매체를 공급함과 아울러 열교환 매체 분할부(19)에 회전 가능하게 설치된 회전부재(23)를 열교환기에 걸리는 부하에 따라 회전시키는 것이고, 상기 회전부재(23)의 회전에 따라 차단깃(27)이 연결통로(15)의 입구를 선택적으로 개폐하도록 하여 일부의 튜브(5)에 열교환 매체가 공급되도록 하거나 전체의 튜브(5)에 열교환 매체가 공급되도록 하는 것이다.In order to perform heat exchange with the heat exchange medium using the heat exchanger in the above state, first, the heat transfer medium is supplied through the heat exchange
상기 연결통로(15)의 입구가 양측에 형성되어 있는 경우에는 회전부재(23)의 양측에 설치된 차단깃(27)이 각 튜브(5)의 단부를 동시에 열게되어 일부의 튜브(5)로 열교환 매체를 공급할 수 있는 것이며, 회전부재(23)의 회전에 의해서 열교환 매체의 공급량을 조절할 수 있으므로 열교환기의 열교환 능력이 임의로 조절되는 것이다.When the inlet of the connecting
상기와 같이 열교환기의 각 튜브(5)로 열교환 매체를 선택적으로 흐를 수 있도록 하여 그 성능을 임의로 조정할 수 있어 난방 또는 냉방 부하에 용이하게 대처할 수 있다.As described above, the heat exchange medium can be selectively flowed through each
그러나 상기한 열교환기는, 열교환 매체의 양을 선택적으로 조절할 수 있는 장점은 있으나, 회전부재(23)의 차단깃(27)에 의해 가이드되는 열교환 매체가 열교환기의 일측의 튜브(5)열에 편중되어 열교환 매체의 믹싱 성능이 저하될 뿐만 아니라, 열교환기의 좌,우 온도차가 심하게 발생하는 문제가 있었다.However, although the heat exchanger has an advantage of selectively adjusting the amount of heat exchange medium, the heat exchange medium guided by the blocking
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 열교환기의 튜브로 공급되는 열교환 매체의 양을 적정하게 조절하여 냉난방 부하에 따라 열교환 능력을 조절하고 열교환 매체가 열교환기에 고루 분포되도록 함과 아울러 튜브측으로 흐르는 열교환 매체의 양 및 속도를 일정하게 유지하여 원활한 온도제어와 좌,우 온도차를 개선시킨 열교환기를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to adjust the amount of heat exchange medium supplied to the tube of the heat exchanger appropriately to adjust the heat exchange capacity according to the heating and cooling load and to distribute the heat exchange medium evenly to the heat exchanger It is to provide a heat exchanger that maintains a constant amount and speed of the heat exchange medium flowing to the tube side and smooth temperature control and improved left and right temperature difference.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 헤더에 일단부가 고정되어 배치되는 튜브; 상기 헤더에 설치되어 특정 튜브로 열교환 매체를 공급하는 매체 분배수단; 상기 매체 분배수단의 상부에 배치되면서 상기 헤더에 결합되며, 내부에 다수의 분배유로가 형성된 분배부와, 상기 분배부의 상단에 형성되면서 그 일측면에 매체공급관 및 매체회수관이 형성되고 내부 통로의 일측에는 통로 단면적이 축소된 바이패스통로가 형성된 조절부를 포함하는 탱크; 상기 조절부의 내부통로를 확장하도록 형성되어 상기 매체 공급관과 연통되는 안내부; 상기 안내부에 형성되어 안내부로 유입된 열교환 매체를 상기 매체 분배수단으로 공급하는 다수개의 안내홀; 상기 조절부의 안내부에 설치됨과 아울러 제어 신호에 따라 상기 안내홀을 개폐하여 열교환 매체의 양을 조정하는 밸브체와, 상기 밸브체와 링크를 통해 연결됨과 아울러 상기 안내부의 일측에 형성된 상기 바이패스통로를 개폐하여 상기 안내부로 유입된 열교환 매체의 바이패스 유량을 조정하는 보조밸브체로 구성된 매체 조정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a tube one end fixed to the header is disposed; Media distribution means installed in the header to supply heat exchange media to a specific tube; A distribution part coupled to the header while disposed above the media distribution means, and having a plurality of distribution flow paths formed therein, and formed at an upper end of the distribution part to form a media supply pipe and a media recovery pipe on one side thereof, One side of the tank including a control unit formed with a bypass passage of the passage cross-sectional area is reduced; A guide part formed to extend an inner passage of the adjusting part and communicating with the medium supply pipe; A plurality of guide holes formed in the guide part and supplying a heat exchange medium introduced into the guide part to the medium distribution means; A valve body installed in the guide part of the control part and opening and closing the guide hole according to a control signal to adjust the amount of heat exchange medium, and connected to the valve body through a link, and the bypass passage formed on one side of the guide part. And a medium adjusting means comprising an auxiliary valve body for opening and closing the valve to adjust the bypass flow rate of the heat exchange medium introduced into the guide part.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 열교환기를 나 타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 열교환기에서 매체 분배수단을 나타내는 평면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 열교환기에서 상부 탱크와 매체 분배수단이 분해된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 열교환기에서 상부 헤더에 매체 분배수단 및 상부 탱크가 결합된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 열교환기의 작동상태를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a perspective view showing a heat exchanger according to the present invention, Figure 5 is an exploded perspective view showing a heat exchanger according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to the present invention, Figure 7 is a heat exchanger according to the present invention Figure 8 is a plan view showing a media distribution means, Figure 8 is a perspective view showing a disassembled state of the upper tank and the media distribution means in the heat exchanger according to the invention, Figure 9 is a media distribution means in the upper header in the heat exchanger according to the invention And a cross-sectional view illustrating a state in which the upper tank is coupled, and FIGS. 10 to 12 are views illustrating an operating state of the heat exchanger according to the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기(100)는, 상하부 헤더(101,103)에 그 양단부가 고정되고 등간격으로 배치되어 열교환 매체가 이동되게 하는 튜브(105)와, 상기 상부 헤더(101)에 설치되어 특정 튜브(105) 또는 전체 튜브(105)로 열교환 매체를 공급하는 매체 분배수단(110)과, 상기 매체 분배수단(110)의 상부에 설치되며 분배유로(190)가 형성된 분배부(115a) 및 매체 공급관(120)과 매체 회수관(125)이 형성된 조절부(115b)로 구성되어 열교환 매체를 공급 및 회수되게 하는 상부 탱크(115)와, 상기 상부 탱크(115)의 내측에 설치되고 제어 신호에 따라 자동적으로 작동되면서 튜브(105)측으로 열교환 매체의 공급량을 특정시키는 매체 조정수단(130)과, 상기 하부 헤더(103)에 결합되어 각 튜브(105)의 단부와 연통되고 열교환 매체를 상부 탱크(115)로 이동(복귀)시키도록 리턴파이프(140)를 통해 상부 탱크(115)와 연결되는 하부 탱크(135)로 구성된다.As shown, the
먼저, 상기 매체 분배수단(110)은 각 튜브(105)로 열교환 매체를 이동 저항 없이 공급할 수 있도록 적정 위치에 다수개의 공급홀(145)이 형성되고, 상측면에는 상기 상부 탱크(115)에 형성된 분배유로(190)의 개구된 하단을 밀폐시킴과 동시에 분배유로(190)를 따라 유동하는 열교환매체를 상기 각 공급홀(145)로 안내하도록 안내가이드(150)가 형성되며, 일측에는 상기 리턴파이프(140)를 통해 유동하는 열교환 매체가 상부 탱크(115)의 내부 통로(116)측으로 흘러갈 수 있도록 리턴파이프(140)와 연통하는 회수홀(155)이 형성되어 이루어진다.First, the medium distribution means 110 is formed with a plurality of
여기서, 상기 매체 분배수단(110)은 러버(Rubber) 재질 또는 합성수지 재질로 형성되는 것으로서, 열교환 매체의 바이패스시 튜브(105)측으로의 열전달을 최소화 할 수 있도록 열교환기(100)의 상부 탱크(115)와 상부 헤더(101) 사이에 설치되는 것이다.Here, the media distribution means 110 is formed of a rubber (Rubber) material or a synthetic resin material, the upper tank of the
그리고, 상기 매체 분배수단(110)에 각각 독립적으로 형성된 공급홀(145) 사이에는 격벽(160)이 형성된다.In addition,
상기 격벽(160)은 공급홀(145)을 통해 공급된 열교환 매체가 격벽(160)에 의해 구획된 해당 튜브(105)로 공급되도록 하는 것이다.The
한편, 상기 매체 분배수단(110)의 안내가이드(150) 및 격벽(160)과 함께 상기 상부탱크(115)의 분배유로(190)의 위치를 변경 형성하면 구획된 특정 튜브(105)들로 유동하는 열교환 매체의 유로 수를 임의로 조정가능하여 온도 직진성 개선 및 다양하게 바꿀수 있다.Meanwhile, when the position of the
그리고, 상기 상부 탱크(115)는 내부에 다수의 분배유로(190)가 형성된 분배부(115a)와, 상기 분배부(115a)의 상측에 일체로 형성되며 각 분배유로(190)로 공급하는 열교환 매체의 양을 조절하거나 바이패스시키기 위한 조절부(115b)로 구성된다.In addition, the
상기 분배부(115a)의 내부에 형성된 분배유로(190)는 상기 매체 분배수단 (110)의 안내가이드(150) 및 공급홀(145)과 대응되게 적정간격으로 형성되고, 그 선단은 아래에서 설명될 안내부(165)의 각 안내홀(170)과 연통되고 끝단은 상기 각 공급홀(145)의 위치까지 연장되어 공급홀(145)과 연통되도록 형성된다.The
이러한 상기 분배유로(190)는 안내가이드(150)와 결합시 밀폐된 유로를 형성함으로서, 안내부(165)의 안내홀(170)을 통해 공급된 열교환 매체가 매체 분배수단(110)의 각 공급홀(145)로 안정적으로 이동할 수 있게 되는 것이다.The
상기 조절부(115b)는 내부에 통로(116)가 형성되고 일측에는 매체 공급관(120) 및 매체 회수관(125)이 일정 간격으로 형성된다.The
아울러, 상기 조절부(115b)에는 매체 공급관(120)과 연통되는 내부통로(116)를 확장한 대략 원형의 안내부(165)가 형성되고, 이 안내부(165)의 바닥에는 상기 각 분배유로(190)로 열교환매체를 공급할 수 있도록 다수개의 안내홀(170)이 원주방향으로 등간격으로 형성된다.In addition, the adjusting
또한, 상기 리턴파이프(140) 및 회수홀(155)을 통해서 이동되는 열교환 매체가 조절부(115b)의 내부통로(116)로 회수될 수 있도록 매체 분배수단(110)의 회수홀(155)과 연통하는 회수부(175)가 형성된다.In addition, the heat recovery medium and the heat exchange medium that is moved through the
그리고, 상기 조절부(115b)의 내부 통로(116)의 일측에는 통로 단면적이 축소된 바이패스통로(116a)가 형성된다.In addition, a
여기서, 상기 바이패스통로(116a)는 테이퍼 형상으로 형성되는 것이 바람직하며 상기 매체공급관(120)과 매체회수관(125) 사이에 형성된다.Here, the
또한, 상기 조절부(115b)의 내부 통로(116)상에는 매체회수관(125)을 사이에 두고 일측의 바이패스통로(116a)에는 바이패스홀(185)이 형성되고, 타측의 내부 통로(116)상에는 회수유도홀(180)이 형성된다.In addition, a
여기서, 상기 바이패스홀(185)은 바이패스통로(116a)에서 통로단면적이 가장 작은 위치에 형성되어 매체 공급관(120)을 통해서 공급된 열교환 매체를 직접적으로 매체 회수관(125)으로 바이패스시키게 되고, 상기 회수유도홀(180)은 상부탱크(115)의 회수부(175)와 매체회수관(125) 사이에 형성되어 리턴파이프(140)를 통해서 복귀되는 열교환 매체가 매체 회수관(125)을 통해서 배출되도록 한다.Here, the
이처럼, 테이퍼 형상으로 형성된 상기 바이패스통로(116a)는 바이패스홀(185)이 형성된 위치에서 부터 바이패스 되는 열교환매체의 진행방향으로 갈수록 통로단면적이 점차 커지게 됨에 따라 매체 조정수단(130)의 조절에 의한 온도 제어 위치별로 바이패스 유량을 다르게 할 수 있다.As such, the
즉, 아래에서 설명될 보조밸브체(200)가 바이패스홀(185)을 차단한 상태에서 점차적으로 열게 되면, 보조밸브체(200)와 바이패스통로(116a)와의 간극이 점차 커지면서 바이패스 유량도 점차적으로 증가하게 되는 것이다.That is, when the
이와 같이 보조밸브체(200)의 단속으로 바이패스 통로(116a)를 통해 바이패스 되는 열교환 매체는 급격한 유량변화 없이 매체 조정수단(130)의 온도제어 위치별로 다르게 할 수 있어서 원활한 온도제어가 가능하고 튜브(105)측으로 흐르는 유량 및 속도가 일정하게 유지되어 좌,우 온도차를 개선시키게 된다. As such, the heat exchange medium bypassed through the
또한, 초기에 바이패스홀(185)이 어느정도 열리더라도 바이패스 되는 유량이 적어 튜브(105)측으로 흐르는 유량이 충분히 확보되어 열교환 성능이 향상된다.
In addition, even if the
그리고, 상기 매체 조정수단(130)은 상부 탱크(115)의 안내부(165)에 설치되어 안내홀(170)의 입구를 임의로 개폐(일부분 또는 전체)하는 밸브체(195)와, 상기 밸브체(195)에 링크(205)를 통해 연결되고 밸브체(195)의 회전과 동시에 전,후방향으로 이동되면서 회수 유도홀(180)과 바이패스홀(185)을 선택적으로 개폐하는 보조밸브체(200)로 구성된다.In addition, the medium adjusting means 130 is installed in the
상기한 밸브체(195)는 도시하지 않은 제어 스위치에 의해서 자동적으로 조정되면서 회전되는 것으로서, 상기 밸브체(195)에 탄성부재(215)를 매개로 다각형상의 회전체(210)가 설치되고, 상기 회전체(210)의 상측을 회전가능하게 지지함과 아울러 상부 탱크(115)의 조절부(115b)를 외부와 차단되게 밀폐시키는 커버(220)가 설치된다.The
또한, 상기 커버(220)의 외측으로 돌출되는 회전체(210)의 상부는 액추에이터(미도시)와 연결된 회전보조체(225)와 결합된다.In addition, the upper portion of the
여기서, 상기 밸브체(195)는 내열성 및 실링성이 향상될 수 있도록 테프론 재질 또는 우레탄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the
그리고, 상기 탄성부재(215)는 밸브체(195)가 안내홀(170)측으로 밀착될 수 있도록 스프링 등으로 구성되며, 상기 회전체(210)와 커버(220) 사이에는 실링부재(230)가 설치되어 커버(220)와 상부 탱크(115) 사이에 실링성이 유지되도록 한다.In addition, the
또한, 상기 밸브체(195)를 합성수지 재질로 형성한 경우에는 그 외측에 러버 재질로 코팅 처리할 수도 있는 것이며, 상기 밸브체(195)를 합성수지와 러버 재질로 단계별 처리한 경우에는 상기 안내홀(170)과 밸브체(195) 사이에 실링성이 향상 된다.In addition, when the
한편, 상기 리턴파이프(140)는 열전달 효율이 향상될 수 있도록 슬롯(Slot) 또는 직육면체 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, the
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기는 다수의 튜브(105) 및 리턴파이프(140)의 양단부에 각각 상,하부 헤더(101,103)를 결합하고, 상부 헤더(101)에는 매체 분배수단(110)과 매체 조정수단(130)이 탑재된 상부 탱크(115)를 설치하고, 하부 헤더(103)에는 하부 탱크(135)를 설치하여 이루어진다.As described above, the heat exchanger according to the present invention combines the upper and
따라서, 열교환 매체가 상부 탱크(115)의 매체 공급관(120)으로 공급되면, 열교환 매체는 매체 조정수단(130)의 조절에 따라 바이패스통로(116a)를 통해 곧바로 매체 회수관(125)으로 바이패스 되거나, 또는 다수의 튜브(105)를 따라 흐르면서 외부 공기와 열교환 한 후 리턴파이프(140)를 통해 리턴하여 매체 회수관(125)으로 배출되게 된다. 이하 열교환 매체의 순환 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, when the heat exchange medium is supplied to the
열교환 매체가 순환되는 과정에서 제어 스위치를 통해 회전보조체(225)를 특정 각도로 회전시키게 되면, 밸브체(195)의 회전에 의해서 안내홀(170) 중 일부의 안내홀(170)이 개방되며, 이 개방된 안내홀(170)은 분배유로(190) 및 공급홀(145)과 연통되고, 상기 공급홀(145)은 양측 격벽(160)에 의해서 특정 튜브(105)와 연통된다.When the rotational
따라서, 매체 공급관(120)을 통해서 공급된 열교환 매체는 밸브체(195)의 회전에 의해 개방된 안내홀(170)과 연통하는 특정 튜브(105)를 따라 유동하면서 외부 공기와 활발한 열교환을 수행한 후, 하부 탱크(135)로 이동하게 된다.Accordingly, the heat exchange medium supplied through the
상기 하부 탱크(135)로 이동한 열교환 매체는 리턴파이프(140)를 통해서 상부 탱크(115)로 이동하게 되고, 상부 탱크(115)로 이동된 열교환 매체는 회수 유도홀(180)을 통과하여 매체 회수관(125)으로 배출되는 것이다.The heat exchange medium moved to the
상기와 같이 밸브체(195)가 특정 각도로 회전하게 되면 링크(205)에 의해서 작동되는 보조밸브체(200)는 회수 유도홀(180) 또는 바이패스홀(185)를 완전하게 차단하지 않음에 따라 리턴파이프(140)를 통해서 복귀된 열교환 매체가 매체 회수관(125)으로 이동할 때, 안내부(165)에서 안내홀(170)로 공급되는 열교환 매체의 일부는 바이패스홀(185)을 통해 매체 회수관(125)으로 흘러가게 된다.As described above, when the
즉, 상기 밸브체(195)의 회전에 의해 안내홀(170)이 많이 개방될수록 상기 보조밸브체(200)는 바이패스홀(185)측으로 이동하여 바이패스홀(185)을 통해 바이패스는 되는 유량이 적어지고, 반대로 안내홀(170)이 적게 개방될수록 상기 보조밸브체(200)가 회수 유도홀(180)측으로 이동하여 바이패스홀(185)을 통해 바이패스는 유량이 많아지게 되는 것이다.That is, the more the
그리고, 상기 회전보조체(225)를 완전하게 회전시키게 되면, 밸브체(195)의 회전에 의해서 전체 안내홀(170)이 개방되며, 이때 안내홀(170)은 분배유로(190) 및 공급홀(145)를 통해 전체 튜브(105)와 연통되게 된다.In addition, when the rotating
따라서, 열교환 매체는 전체가 개방된 안내홀(170)을 통해 분배유로(190) 및 공급홀(145)을 거쳐 전체 튜브(105)를 따라 유동하면서 외부 공기와 활발한 열교환을 수행한 후, 하부 탱크(135)로 이동하게 된다.
Therefore, the heat exchange medium flows along the
상기 하부 탱크(135)로 이동된 열교환 매체는 리턴파이프(140)를 통해서 상부 탱크(115)로 복귀하는 것이고, 상기 상부 탱크(115)로 복귀된 열교환 매체는 매체 회수관(125)으로 배출되는 것이다.The heat exchange medium moved to the
상기와 같이 밸브체(195)가 완전하게 회전하여 전체 안내홀(170)이 개방되면, 보조밸브체(200)는 바이패스홀(185)을 완전하게 차단함에 따라 매체 공급관(120)을 통해 공급된 열교환 매체는 전부 튜브(105)측으로 유동하게 된다.When the
반대로, 상기 밸브체(195)가 회전하여 전체 안내홀(170)을 차단하게 되면 보조밸브체(200)는 회수 유도홀(180)을 완전하게 차단하여 매체 공급관(120)을 통해 공급된 열교환 매체는 전부 바이패스통로(116a)측으로 유동한 후 매체 회수관(125)을 통해 곧바로 배출된다.On the contrary, when the
한편, 열교환기(100)의 중심부에 안내부(165)를 형성하고 이 안내부(165)를 중심으로 상기 분배유로(190)와 안내가이드(150) 및 공급홀(145)이 양측 방향으로 확산되도록 형성함으로서 밸브체(195)의 작동시 열교환 매체를 각각의 튜브(105)로 임의 조정할 수 있게 되어 믹싱 성능이 향상되는 것이다.Meanwhile, a
또한, 열교환 매체의 이동 경로를 자유 자재로 특정시킬 수 있어 온도 직진성이 안정적으로 조정되며, 분배유로(190)와 안내가이드(150) 및 공급홀(145) 등을 다양한 형태로 형성함에 따라 각 튜브(105)로의 열교환 매체 공급을 자유자재로 설정할 수 있고, 상기 공급홀(145)을 기준으로 적정 위치에 격벽(160)을 형성함으로서 열교환 매체의 공급량을 우선적으로 특정시킬 수 있는 것이다.In addition, since the movement path of the heat exchange medium can be freely specified, the temperature linearity is stably adjusted, and each tube is formed by forming the
이상과 같이 본 발명은, 상기 매체 조정수단의 작동으로 특정 튜브 또는 전체 튜브로 열교환 매체를 공급함과 동시에 열교환 매체의 양을 적정하게 조절함으로서, 냉난방 부하에 따라 열교환 능력을 간편하게 조절할 수 있고, 열교환 매체가 이동 저항성 없이 특정 튜브 또는 전체 튜브를 통해 분포되어 순환됨으로써 믹싱성능 및 전체 열교환 성능이 향상된다. As described above, the present invention, by supplying the heat exchange medium to a specific tube or the entire tube by the operation of the medium adjusting means and by appropriately adjusting the amount of the heat exchange medium, the heat exchange capacity can be easily adjusted according to the heating and cooling load, heat exchange medium Is distributed and circulated through a specific tube or the whole tube without resistance to movement, thereby improving mixing performance and overall heat exchange performance.
또한, 상기 매체 분배수단을 러버 재질 또는 합성수지 재질로 형성함으로서, 튜브측으로 유동하는 열교환 매체와 바이패스 되는 열교환 매체 사이의 열전달이 최소화되고, 상기 안내부를 중심으로 각각의 분배유로와 안내가이드 및 공급홀이 양측 방향으로 확산되는 형태로 형성되어 각각의 튜브로 일정하게 열교환 매체를 공급할 수 있다.In addition, by forming the medium distribution means made of a rubber material or a synthetic resin material, heat transfer between the heat exchange medium flowing to the tube side and the heat exchange medium bypassed is minimized, and the respective distribution passages, guide guides, and supply holes are centered on the guide part. It is formed in such a way that it spreads in both directions, it is possible to constantly supply the heat exchange medium to each tube.
그리고, 상기 상부 탱크의 내부통로상에 통로단면적이 축소된 테이퍼 형상의 바이패스통로를 형성하여 바이패스 되는 열교환 매체의 양을 매체 조정수단의 온도제어 위치별로 다르게 함으로서, 원활한 온도제어가 가능하고 튜브측으로 흐르는 유량 및 속도가 일정하게 유지되어 좌,우 온도차가 개선된다.In addition, by forming a tapered bypass passage having a reduced passage cross-sectional area on the inner passage of the upper tank, the amount of heat exchange medium bypassed is different for each temperature control position of the medium adjusting means, so that smooth temperature control is possible. The flow rate and speed flowing to the side are kept constant to improve the left and right temperature difference.
또한, 초기에 바이패스홀이 어느정도 열리더라도 바이패스 되는 유량이 적어 튜브측으로 흐르는 유량을 충분히 확보 할 수 있어서 열교환성능 및 유량 제어성능이 향상된다.In addition, even if the bypass hole is initially opened to some extent, the flow rate to be bypassed is small so that the flow rate flowing to the tube side can be sufficiently secured, thereby improving heat exchange performance and flow rate control performance.
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