KR101082475B1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입,출구측 헤더탱크의 내부를 복수개의 통로로 분할함과 아울러 상기 입,출구측 헤더탱크를 연결하는 별도의 연결관을 구비함으로서 열교환기의 좌,우 표면 온도를 균일하게 유지함과 동시에 열교환기를 통과한 공기의 좌,우 온도편차를 줄일 수 있는 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, by dividing the inside of the inlet and outlet side header tanks into a plurality of passages and by providing a separate connection pipe connecting the inlet and outlet side header tanks. The present invention relates to a heat exchanger capable of maintaining a uniform right surface temperature and reducing left and right temperature deviations of air passing through a heat exchanger.
이에 본 발명은 상호 나란하게 일정간격 이격되고 내부에 복수개의 통로가 각각 형성된 입,출구측 헤더탱크(110)(120); 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)에 그 양단부가 결합되는 다수의 튜브(130); 상기 튜브(130)들 사이에 개재되는 방열핀(140); 상기 튜브(130)의 일측 외곽에 설치되어 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 복수개의 통로 중 각각 하나의 통로를 상호 연통시키는 연결관(180); 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 일단부에 각각 결합되는 입,출구파이프(160)(161)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is the inlet and outlet side header tanks 110 and 120, which are spaced apart by a predetermined interval in parallel with each other, respectively; A plurality of tubes 130 having both ends thereof coupled to the inlet and outlet side header tanks 110 and 120; A heat dissipation fin 140 interposed between the tubes 130; A connection pipe 180 installed at one side of the tube 130 to communicate with each other one of a plurality of passages of the inlet and outlet side header tanks 110 and 120; It characterized in that it comprises the inlet, outlet pipes 160, 161 coupled to one end of the inlet, outlet side header tank 110, 120, respectively.
열교환기, 헤더탱크, 연결관, 구획벽, 배플Heat exchanger, header tank, connector, partition wall, baffle
Description
도 1 은 종래의 열교환기를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional heat exchanger,
도 2 는 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 사시도,2 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention;
도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 단면도,3 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention;
도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
100: 열교환기 110: 입구측 헤더탱크100: heat exchanger 110: inlet header tank
111,121: 헤더 112,122: 탱크111,121: header 112,122: tank
113: 배플 113a,123,123a: 구획벽113: baffle 113a, 123, 123a: partition wall
115,115a: 제 1 통로 116,116a: 제 2 통로115,115a: first passage 116,116a: second passage
125,125a: 제 3 통로 126,126a: 제 4 통로125,125a: third passage 126,126a: fourth passage
120: 출구측 헤더탱크 130: 튜브120: outlet header tank 130: tube
140: 방열핀 150: 사이드 서포트140: heat sink fin 150: side support
160: 입구파이프 161: 출구파이프160: inlet pipe 161: outlet pipe
170: 엔드캡 180: 연결관170: end cap 180: connector
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입,출구측 헤더탱크의 내부를 복수개의 통로로 분할함과 아울러 상기 입,출구측 헤더탱크를 연결하는 별도의 연결관을 구비함으로서 열교환기의 좌,우 표면 온도를 균일하게 유지함과 동시에 열교환기를 통과한 공기의 좌,우 온도편차를 줄일 수 있는 열교환기에 관한 것이다.우The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to separate the inside of the inlet and outlet side header tank into a plurality of passages, and to provide a separate connection pipe connecting the inlet and outlet side header tanks. The heat exchanger can reduce the left and right temperature deviation of the air passing through the heat exchanger while maintaining the right surface temperature uniformly.
자동차 공조장치에 사용되는 열교환기는 냉,난방시스템의 열교환매체 유로상에 설치되어 그 내부를 흐르는 열교환매체가 외기열을 흡열하도록 하거나 또는 자신의 열을 외부로 방열하는 방식으로 열교환을 수행하도록 하여 소정공간을 냉,난방할 수 있게 한다.The heat exchanger used in the automotive air conditioner is installed on the heat exchange medium flow path of the cooling and heating system so that the heat exchange medium flowing therein absorbs outside heat or radiates its own heat to the outside. Allow the room to cool and heat.
상기한 열교환기로는 증발기, 히터코어, 응축기, 라디에이터 등을 들수 있으며, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기를 열교환시켜 차실내를 냉,난방하는 공조케이스에는 이들 중 증발기와 히터코어가 선택적으로 설치된다.Examples of the heat exchanger include an evaporator, a heater core, a condenser, and a radiator. Among the heat exchangers, an evaporator and a heater core are selectively installed in an air conditioning case that heats and heats the air blown by the blower.
도 1 은 이러한 열교환기(1) 중에서 히터코어를 일예로 도시한 것이며, 이를 설명하면, 상하로 일정간격 이격되어 상호 나란하게 배열되는 입,출구측 헤더탱크(2)(3)와, 상기 입,출구측 헤더탱크(2)(3)의 양단부에 결합되는 엔드캡(9)과, 상기 입,출구측 헤더탱크(2)(3)에 그 양단부가 결합되는 다수의 튜브(4)와, 상기 튜브(4)들 사이에 각각 개재되는 방열핀(5)과, 상기 입,출구측 헤더탱크(2)(3)의 엔드캡(9)에 결합되어 열교환매체를 유입하는 입,출구파이프(7)(8)로 이루어진다.1 illustrates an example of a heater core in the
그리고, 상기 튜브(4)들과 방열핀(5)들을 보강하기 위해 이들의 최외곽에는 사이드 서포트(6)가 구비된다.And, in order to reinforce the
따라서, 열교환매체는 상기 입구파이프(7)를 통해 상기 입구측 헤더탱크(2)의 내부로 유입되고, 이후 상기 튜브(4)들을 따라 흐르면서 상기 출구측 헤더탱크(3)의 내부로 유입된다.Therefore, the heat exchange medium flows into the
계속해서, 상기 출구측 헤더탱크(3)로 유입된 열교환매체는 상기 출구파이프(8)를 통해 배출되는 것이다.Subsequently, the heat exchange medium introduced into the
여기서, 상기 열교환매체는 상기 튜브(4)들을 통과하면서 방열핀(5)에 열을 전달하여 외부공기와 활발한 열교환을 수행하게 된다.Here, the heat exchange medium transfers heat to the
그러나, 상기한 종래의 열교환기(1)는 상기 각 튜브(4)로 흐르는 열교환매체량이 불균일하여 열교환기(1) 표면의 온도도 불균일한 문제가 있었다.However, the
즉, 상기 입구파이프(7)를 통해 입구측 헤더탱크(2)로 유입된 열교환매체가 상기 전체 튜브(4)들로 균일하게 흘러가야 하지만, 그렇지 못하고 상기 입구파이프(7)와 가까운 튜브(4)들측으로 대부분 흘러가게 되면서 입구파이프(7)와 먼곳에 위치한 튜브(4)들로는 적은 양의 열교환매체가 흘러가게 된다.That is, although the heat exchange medium flowing into the
따라서, 열교환기(1)의 좌,우 표면 온도가 불균일하게 되고, 이에 따라 열교환기(1)를 통과한 공기의 온도편차도 크게 발생하는 등의 문제가 있었다.Therefore, the left and right surface temperatures of the
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 입,출구측 헤더탱크의 내부를 복수개의 통로로 분할함과 아울러 상기 입,출구측 헤더탱크를 연결하는 별도의 연결관을 구비함으로서 열교환기의 좌,우 표면 온도를 균일하게 유 지함과 동시에 열교환기를 통과한 공기의 좌,우 온도편차를 줄일 수 있는 열교환기를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to divide the inside of the inlet and outlet side header tank into a plurality of passages and to provide a separate connection pipe connecting the inlet and outlet side header tank The present invention provides a heat exchanger that maintains the left and right surface temperatures uniformly and reduces the left and right temperature deviations of air passing through the heat exchanger.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상호 나란하게 일정간격 이격되고 내부에 복수개의 통로가 각각 형성된 입,출구측 헤더탱크; 상기 입,출구측 헤더탱크에 그 양단부가 결합되는 다수의 튜브; 상기 튜브들 사이에 개재되는 방열핀; 상기 튜브의 일측 외곽에 설치되어 상기 입,출구측 헤더탱크의 복수개의 통로 중 각각 하나의 통로를 상호 연통시키는 연결관; 상기 입,출구측 헤더탱크의 일단부에 각각 결합되는 입,출구파이프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of inlet and outlet side header tanks spaced apart from each other side by side and a plurality of passages therein; A plurality of tubes coupled to both ends of the inlet and outlet side header tanks; A heat dissipation fin interposed between the tubes; A connection pipe installed at one outer side of the tube to communicate with each other one of a plurality of passages of the inlet and outlet header tanks; And an inlet and an outlet pipe respectively coupled to one end of the inlet and outlet side header tanks.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.Repeated description of the same construction and operation as in the prior art will be omitted.
도 2 는 본 발명에 따른 열교환기를 나타내는 사시도이고, 도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 단면도이다.2 is a perspective view showing a heat exchanger according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 열교환기(100)는 상하로 일정간격 이격되어 상호 나란하게 배열되고 내부에 복수개의 통로(115,116)(125,126)가 각각 형성된 입,출구측 헤더탱크(110)(120)와, 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 양단부에 결합되는 엔드캡(170)과, 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)에 그 양단부가 결합되어 입,출구측 헤더탱크(110)(120)를 연통시키는 다수의 튜브(130)와, 상기 튜브(130)들 사이에 개재되어 전열면적을 넓혀 열교환을 촉진시키는 방열핀(140)과, 상기 튜브(130) 및 방열핀(140)을 보호하기 위해 이들의 외곽에 설치되는 사이드 서포트(150)로 구성된다.The
여기서, 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)는 튜브(130)들의 양단이 결합될 수 있도록 다수의 튜브홀(미도시)이 형성된 헤더(111)(121)와, 상기 헤더(111)(121)와 결합되어 열교환매체가 유동할 수 있는 통로를 형성하는 탱크(112)(122)로 이루어진다.Here, the inlet and outlet
또한, 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 소정의 위치에는 열교환매체를 각각 유입하고 배출할 수 있도록 입,출구 파이프(160)(161)가 구비된다.In addition, at predetermined positions of the inlet and outlet
즉, 상기 입구측 헤더탱크(110)의 일단부에 결합된 엔드캡(170)에는 입구파이프(160)가 수평으로 결합되고, 출구측 헤더탱크(120)의 일단부에 결합된 엔드캡(170)에는 출구파이프(161)가 수평으로 결합된다.That is, the
이러한, 상기 각 구성요소들은 가조립된 상태에서 브레이징 의해 상호 접합되는 것이다.Each of these components is joined together by brazing in a preassembled state.
그리고, 상기 튜브(130)의 일측 외곽에는 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 복수개의 통로(115,116)(125,126) 중 각각 하나의 통로(116)(126)를 상호 연통시키는 연결관(180)이 설치된다.In addition, one side of the
여기서, 상기 연결관(180)은 상기 입,출구파이프(160)(161)의 반대편측에 설치되며, 아래에서 설명될 상기 입구측 헤더탱크(110)의 제 2 통로(116)와 상기 출구측 헤더탱크(120)의 제 4 통로(126)를 상호 연통시키게 된다.Here, the
또한, 상기 연결관(180)의 통로 면적은 열교환매체가 상기 제 2 통로(116)에 서 제 3 통로(126)로 유동할 때 유동저항이 발생하지 않도록 상기 튜브(130)의 통로 면적 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the passage area of the
그리고, 상기 입구측 헤더탱크(110)의 내부에는 상기 복수개의 통로(115)(116)를 길이방향으로 2분할 할 수 있도록 대략 중앙에 배플(113)이 형성되어, 상기 배플(113)을 기준으로 상기 입구파이프(160)와 일측 튜브(130)군을 연통하는 제 1 통로(115) 및 상기 연결관(180)과 타측 튜브(130)군을 연통하는 제 2 통로(116)가 구비된다.In addition, a
또한, 상기 출구측 헤더탱크(120)의 내부에는 상기 복수개의 통로(125)(126)를 높이방향으로 2분할 할 수 있도록 구획벽(123)이 형성되어, 상기 전체 튜브(130)를 통해 상기 제 1,2 통로(115)(116)와 연통하는 제 3 통로(125) 및 상기 연결관(180)과 상기 출구파이프(161)를 연통하는 제 4 통로(126)가 구비된다. 여기서, 상기 제 3 통로(125)의 양측은 폐쇄되어 있다.In addition, a
상기한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기(100)의 열교환매체 순환과정을 설명하면 다음과 같다.As described above, the heat exchange medium circulation process of the
먼저, 상기 입구파이프(160)를 통해 유입되는 열교환매체는 상기 입구측 헤더탱크(110)의 제 1 통로(115)로 유입된다.First, the heat exchange medium flowing through the
상기 제 1 통로(115)로 유입된 열교환매체는 상기 배플(113)을 기준으로 일측 튜브(130)군을 따라 흐르면서 상기 출구측 헤더탱크(120)의 제 3 통로(125)로 유입되고, 계속해서 열교환매체는 제 3 통로(125)에서 리턴하여 이번에는 타측 튜브(130)군을 따라 흐르면서 입구측 헤더탱크(110)의 제 2 통로(116)로 유입된다.
The heat exchange medium introduced into the
이때, 상기 열교환매체는 상기 일측 튜브(130)군 및 타측 튜브(130)군을 흐르는 과정에서 외부공기와 활발한 열교환을 수행하게 된다.In this case, the heat exchange medium performs active heat exchange with external air in the course of flowing through the one
그리고, 상기 제 2 통로(116)로 유입된 열교환매체는 상기 연결관(180)을 따라 상기 출구측 헤더탱크(120)의 제 4 통로(126)로 유동하게 되고, 이후 상기 출구파이프(161)를 통해 최종 배출되게 된다. In addition, the heat exchange medium introduced into the
따라서, 상기 입구파이프(160)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 배플(113)에 의해 구획된 일측 튜브(130)군과 타측 튜브(130)군을 순차적으로 흐르기 때문에 결국 전체 튜브(130)를 균일하게 흐르게 됨으로서 불균일성을 개선하여 방열량이 증대되는 효과를 얻을 수 있고, 동시에 열교환기(100)의 좌,우 표면 온도를 균일하게 유지하고 열교환기(100)를 통과한 공기의 좌,우 온도편차를 줄일 수 있게 되는 것이다.
Therefore, since the heat exchange medium introduced through the
도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 단면도로서, 상기한 제 1 실시예와 다른 부분에 대해서만 설명하고 반복되는 설명은 생략한다.4 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention, and only a portion different from the above-described first embodiment will be described, and repeated descriptions thereof will be omitted.
도시된 바와 같이, 제 2 실시예는 상기 제 1 실시예와 같이 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 내부에 복수개의 통로(115a,116a)(125a,126a)를 각각 형성한 구성이지만, 상기 통로(115a,116a)(125a,126a)의 분할구조를 다르게 하여 열교환매체의 순환경로를 다르게 한 것이다. 물론 제 2 실시예에서도 상기 입구측 헤더탱크(110)의 제 2 통로(116a)와 상기 출구측 헤더탱크(120)의 제 4 통로(126a)를 연통시키는 연결관(180)이 설치된다.
As shown in the drawing, the second embodiment has a plurality of
따라서, 상기 입구측 헤더탱크(110)의 내부에는 상기 복수개의 통로(115a)(116a)를 높이방향으로 2분할 할 수 있도록 구획벽(113a)이 형성되어, 상기 입구파이프(160)와 상기 전체 튜브(130)의 일단부를 연통하는 제 1 통로(115a) 및 상기 입구파이프(160)와 상기 연결관(180)을 연통하는 제 2 통로(116a)가 구비된다.Accordingly, a
또한, 상기 출구측 헤더탱크(120)의 내부에는 상기 복수개의 통로(125a)(126a)를 높이방향으로 2분할 할 수 있도록 구획벽(123a)이 형성되어, 상기 전체 튜브(130)의 타단부와 상기 출구파이프(161)를 연통하는 제 3 통로(125a) 및 상기 연결관(180)과 상기 출구파이프(161)를 연통하는 제 4 통로(126a)가 구비된다.In addition, a
여기서, 상기 제 1,3 통로(115a)(125a)는 상기 제 2,4 통로(116a)(126a) 보다 크게 형성하는 것이 바람직하며, 상기 제 1,3 통로(115a)(125a)는 각각 일측이 입,출구파이프(160)(161)와 연통하도록 되어 있지만, 타측은 폐쇄되어 있다.The first and
상기한 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 열교환기(100)는 열교환매체의 순환경로가 상이한 2개의 유로를 복합적으로 가지게 된다.As described above, the
즉, 첫번째 유로는 상기 입구파이프(160)로부터 시작하여 제 1 통로(115a), 전체 튜브(130), 제 3 통로(125a) 및 출구파이프(161)를 연결하는 유로구성으로서, 이는 종래의 열교환매체 순환경로와 동일하다. 이에 따라, 종래와 같이 입,출구파이프(160)(161)와 가까운 곳에 설치된 튜브(130)측으로는 많은 유량이 흐르게 되지만, 입,출구파이프(160)(161)와 멀어질수록 적은 유량이 흐르게 되어 입,출구파이 프(160)(161)와 가까울수록 온도가 높고 멀수록 온도가 낮아지면서 좌,우 온도차가 발생할 수 있으며, 이를 개선하기 위해 상기 튜브(130)를 거치지 않고 바이패스 하는 두번째 유로가 구비된 것이다.That is, the first flow path is configured to connect the
상기 두번째 유로는 상기 입구파이프(160)로부터 시작하여 제 2 통로(116a), 연결관(180), 제 4 통로(126a) 및 출구파이프(161)를 연결하는 유로구성으로서, 즉, 상기 입구파이프(160)를 통해 유입되는 열교환매체의 일부를 상기 연결관(180)을 통해 곧바로 출구파이프(161)로 바이패스 시킨것이다. 이에 따라, 상기 연결관(180)을 통과하는 열교환매체의 고온의 열이 상기 입,출구파이프(160)(161)로부터 먼곳에 설치된 낮은 온도의 튜브(130)들측으로 전열되면서 온도를 상승시켜 결국 열교환기(100)의 좌,우 온도차를 균일하게 개선할 수 있는 것이다.The second flow path is configured to connect the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 입,출구측 헤더탱크(110)(120)의 내부 통로를 2분할 함과 동시에 입,출구측 헤더탱크(110)(120)를 연결하는 연결관(180)을 구비하여 열교환기(100)의 좌,우 온도차를 균일하게 한 구성을 히터코어에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 라디에이터, 응축기, 증발기 등 모든 열교환기에 적용할 수 있으며, 동일한 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, the internal pipes of the inlet and outlet
상기한 본 발명에 따르면, 상기 입,출구측 헤더탱크의 내부 통로를 2분할함과 아울러 상기 입,출구측 헤더탱크를 연결하는 연결관을 구비함으로서 열교환기의 좌,우 표면 온도가 균일하게 유지됨과 동시에 열교환기를 통과한 공기의 좌,우 온 도편차도 줄일 수 있고, 이에 따라 열교환 성능도 향상된다.According to the present invention, the internal passages of the inlet and outlet side header tanks are divided into two, and the connection pipe connecting the inlet and outlet side header tanks is provided to maintain the left and right surface temperatures of the heat exchanger uniformly. At the same time, the left and right temperature deviations of the air passing through the heat exchanger can be reduced, thereby improving heat exchange performance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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KR1020040113840A KR101082475B1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Heat exchanger |
Publications (2)
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