KR101104278B1 - Plate for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기용 플레이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 목비드부의 비드를 비대칭으로 형성하고 유로상의 비드들은 유선형 및 동일 개수를 지그재그로 배열 형성하여 탱크내를 유동하는 냉매가 각 튜브로 균일하게 분배되어 유입되도록 함으로써 냉매 유동분포를 균일하게 개선하고 냉매측의 압력강하량을 감소하여 방열량 증가 및 열교환효율을 향상하고 열교환기의 박형화, 소형화에 더욱 유리한 열교환기용 플레이트에 관한 것이다.The present invention relates to a plate for a heat exchanger, and more particularly, to form a bead of the neck bead portion asymmetrically, the beads on the flow path are formed in a streamlined and the same number in a zigzag arrangement to uniformly distribute the refrigerant flowing in the tank to each tube The present invention relates to a heat exchanger plate which is more advantageous for thinner and smaller heat exchanger by increasing heat dissipation and heat exchange efficiency by uniformly improving refrigerant flow distribution and reducing pressure drop on the refrigerant side.
이에 본 발명은 내부의 유로(102)와 연통되게 단부측에 구비되는 탱크(140)와, 상기 탱크(140)를 통해 유로(102)내를 흐르는 냉매를 난류화시키기 위해 마주하는 양측면이 서로 접합되어 배열되는 다수의 제 1 비드(105)와, 상기 유로(102)의 입,출구측에 형성됨과 아울러 하나 이상의 제 2 비드(106a)들로 구획되어 복수개의 통로(106b)를 갖는 목비드부(106)로 구성된 튜브(100)를 이루는 열교환기용 플레이트에 있어서, 상기 제 1 비드(105)는 동일 개수로 형성된 각 열이 서로 지그재그로 반복 배열되고, 상기 제 2 비드(106a)는 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 비대칭으로 배열 형성된 것을 특징으로 한다.Accordingly, in the present invention, the tank 140 provided at the end side in communication with the internal flow path 102 and both sides facing each other to turbulize the refrigerant flowing in the flow path 102 through the tank 140 are joined to each other. Neck beads having a plurality of passages 106b formed on the inlet and outlet sides of the flow path 102 and partitioned into one or more second beads 106a In the heat exchanger plate constituting the tube (100) consisting of 106, the first bead 105 is arranged in a zigzag array of rows of the same number each other, the second bead (106a) is the flow path ( 102, characterized in that formed asymmetrically arranged on the basis of the center line (C).
열교환기, 증발기, 플레이트, 튜브, 목비드부, 유로, 비드 Heat exchanger, evaporator, plate, tube, neck bead, flow path, bead
Description
도 1은 종래의 열교환기(증발기)를 나타내는 전체 사시도,1 is an overall perspective view showing a conventional heat exchanger (evaporator),
도 2는 종래의 열교환기에서 튜브의 분리된 상태를 나타내는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the separated state of the tube in a conventional heat exchanger,
도 3은 도 2에서 플레이트의 상부를 나타내는 도면,3 is a view showing the top of the plate in FIG.
도 4는 도 3의 플레이트에 대한 냉매유동분포를 나타내는 도면,4 is a view showing the refrigerant flow distribution for the plate of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 열교환기에서 튜브의 분리된 상태를 나타내는 사시도,5 is a perspective view showing the separated state of the tube in the heat exchanger according to the present invention,
도 6은 도 5에서 플레이트의 상부를 나타내는 도면,6 is a view showing the top of the plate in FIG.
도 7은 제 1 비드의 폭과 길이의 비에 대한 방열성능 및 냉매측 압력강하량을 나타내는 그래프,7 is a graph showing the heat radiation performance and the refrigerant pressure drop amount with respect to the ratio of the width and length of the first bead;
도 8은 도 6의 플레이트에 대한 냉매유동분포를 나타내는 도면,8 is a view showing the refrigerant flow distribution for the plate of FIG.
도 9는 본 발명에 따른 열교환기에서 플레이트에 형성된 제 1,2 비드의 다른형태를 나타내는 도면,9 is a view showing another form of the first and second beads formed on the plate in the heat exchanger according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 열교환기에서 플레이트의 유로 입,출구측에 형성된 각각 제 1,2 비드를 대칭으로 구성한 형태를 나타내는 도면이다.10 is a view showing a symmetrical configuration of each of the first and second beads formed on the inlet and outlet sides of the plate in the heat exchanger according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
1: 증발기 2: 입구파이프1: evaporator 2: inlet pipe
3: 출구파이프 10,100: 튜브3: outlet pipe 10,100: tube
20,20a: 매니폴드 튜브 30: 엔드 플레이트20, 20a: manifold tube 30: end plate
40,140: 탱크 50: 방열핀40,140: Tank 50: Heat dissipation fin
101: 플레이트 102: 유로101: plate 102: euro
103: 구획비드 104: 컵103: compartment bead 104: cup
105: 제 1 비드 106: 목비드부105: first bead 106: neck bead part
106a: 제 2 비드 106b: 통로106a:
본 발명은 열교환기용 플레이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 목비드부의 비드를 비대칭으로 형성하고 유로상의 비드들은 유선형 및 동일 개수를 지그재그로 배열 형성하여 탱크내를 유동하는 냉매가 각 튜브로 균일하게 분배되어 유입되도록 함으로써 냉매 유동분포를 균일하게 개선하고 냉매측의 압력강하량을 감소하여 방열량 증가 및 열교환효율을 향상하고 열교환기의 박형화, 소형화에 더욱 유리한 열교환기용 플레이트에 관한 것이다.The present invention relates to a plate for a heat exchanger, and more particularly, to form a bead of the neck bead portion asymmetrically, the beads on the flow path are formed in a streamlined and the same number in a zigzag arrangement to uniformly distribute the refrigerant flowing in the tank to each tube The present invention relates to a heat exchanger plate which is more advantageous for thinner and smaller heat exchanger by increasing heat dissipation and heat exchange efficiency by uniformly improving refrigerant flow distribution and reducing pressure drop on the refrigerant side.
열교환기는 그 내부에 열교환매체가 흐를 수 있는 유로를 구비함으로써 열교환매체와 외기가 열교환되도록 이루어진 장치로서 각종 공조장치에 사용되며 사용조건에 따라 핀 튜브 타입, 서펜틴 타입, 드론 컵 타입, 패러렐 플로우 타입 등 여러가지 형식이 사용되고 있다.The heat exchanger has a flow path through which a heat exchange medium can flow, so that the heat exchange medium and the outside air can be exchanged. It is used in various air-conditioning apparatuses. Many different formats are used.
또한, 상기 열교환기 중에서 냉매를 열교환매체로 사용하는 증발기는 일단부에 한 쌍의 컵이 형성됨과 아울러 내부의 구획비드에 의해 "U"자형 유로가 구비된 두 개의 1탱크 플레이트들을 접합하여 이루어진 튜브들과 방열핀들을 교대로 적층하여 이루어지는 1탱크 타입과, In addition, an evaporator using a refrigerant as a heat exchange medium in the heat exchanger is formed by joining two tank plates each having a pair of cups formed at one end and a U-shaped flow path by a partition bead therein. 1 tank type formed by alternately stacking the field and the heat radiation fins,
상,하 양단부에 각각 컵이 형성된 두 개의 2탱크 플레이트들을 접합하여 이루어진 튜브들과 방열핀들을 교대로 적층하여 이루어지는 2탱크 타입과,A two tank type formed by alternately stacking tubes and heat dissipation fins formed by joining two tank plates each having cups formed at upper and lower ends thereof,
상,하 양단부에 각각 한 쌍의 컵이 형성됨과 아울러 내부의 구획비드에 의해 양쪽으로 독립된 두 개의 유로가 구비된 두 개의 4탱크 플레이트들을 접합하여 이루어진 튜브들과 방열핀들을 교대로 적층하여 이루어지는 4탱크 타입 등이 있다.A four tank formed by alternately stacking tubes and heat dissipation fins formed by joining two four tank plates each having two flow paths separated from each other by an inner compartment bead and a pair of cups formed at both upper and lower ends. Type and the like.
이하, 본 발명에서는 편의상 1탱크 타입의 열교환기를 일예로 설명하기로 한다.Hereinafter, in the present invention, one tank type heat exchanger will be described as an example.
상기한 열교환기(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상단부 또는 상,하단부에 각각 슬로트(14a)가 형성된 한 쌍의 컵(14)을 나란하게 갖는 플레이트(11) 두 개를 접합하여 이루어짐과 아울러 서로 접합되는 컵(14)들에 의해 한 쌍의 탱크(40)가 형성되고, 내부에는 상기 한 쌍의 탱크(40) 사이에서 수직으로 소정의 길이만큼 형성된 구획비드(13)를 중심으로서 상기 한 쌍의 탱크(40)를 연통시키는 "U"자형 유로(12)가 형성되어 다수 적층되는 튜브(10)와, 상기 튜브(10)들 사이에 적층되는 방열핀(50)들과, 그리고 상기 튜브(10)들 및 방열핀(50)들의 보강을 위하여 이들의 최외곽에 설치되는 두 엔드 플레이트(30)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
그리고, 상기 튜브(10)의 유로(12)내를 흐르는 냉매를 난류화시키기 위해 마 주하는 양측 플레이트(11)가 엠보싱 가공에 의하여 다수의 제 1 비드(15)들이 내측으로 돌출되어 접합된다.In addition, a plurality of
또한, 상기 각 튜브(10)의 유로(12) 입,출구측에는 냉매가 상기 유로(12)로 골고루 분배되도록 복수개의 제 2 비드(16a)로 구획된 복수개의 통로(16b)를 갖는 목비드부(16)가 형성되어 있다.In addition, the neck bead portion having a plurality of
아울러, 양두형 플레이트는 하단부에 2개의 컵이 더 형성되어 있다는 것을 제외하고 편두형 플레이트(11)와 동일하므로 이하 편의상 상단부에 2개의 컵(14)이 형성된 편두형 플레이트(11)만을 예를 들어 설명한다.In addition, since the double head plate is the same as the
그리고, 상기한 튜브(10)들 중에는 입구파이프(2)와 연결되어 냉매를 유입할 수 있도록 탱크(40)의 일측으로 입구측 매니폴드(21)를 돌출시킨 매니폴드 튜브(20)와, 출구파이프(3)와 연결되어 냉매를 배출할 수 있도록 탱크(40)의 일측으로 출구측 매니폴드(21a)를 돌출시킨 매니폴드 튜브(20a)도 사용된다.In addition, among the
상기 매니폴드(21)(21a)는 반원형 매니폴드(21)(21a)를 가진 두 매니폴드 플레이트를 서로 접촉시킴으로써 원형의 파이프 형태로 이루어지며, 이와 같이 형성되는 매니폴드(21)(21a)를 링 형태의 브레이징재에 의하여 입구파이프(2) 및 출구파이프(3)와 결합한 다음 브레이징함으로써 매니폴드(21)(21a)와 입구파이프(2) 및 출구파이프(3)가 서로 접합될 수 있는 것이다.The
아울러, 상기 매니폴드 튜브(20)(20a)는 매니폴드(21)(21a)를 제외하면 상기 튜브(10)와 그 구성이 동일하다.In addition, the
상기한 바와 같이, 구성된 열교환기(1)내에서의 냉매흐름을 도 1 을 참조하 여 설명하면 다음과 같다.As described above, the refrigerant flow in the configured
설명하기에 앞서, 상기 냉매의 입,출구측 매니폴드(21)(21a)가 형성된 탱크(40)는 유입되는 냉매와 배출되는 냉매를 구획하기 위한 배플(60)이 내부에 형성되어 있다.Prior to the description, in the
따라서, 상기 한 쌍의 탱크(40)는 상기 배플(60)을 기준으로 냉매가 유입되는 입구측(4)과 냉매가 배출되는 출구측(5)으로 구분되는데, 상기 입구측(4) 탱크(40)는 도면상에서 "A", "B"라 하고, 냉매가 배출되는 출구측(5) 탱크(40)는 도면상에서 "C", "D"라고 할 때,Thus, the pair of
상기 입구측 매니폴드(21)를 통해 유입되는 냉매는 상기 탱크(40)의 "A"측에 고루 분배된 후 튜브(10)(20)들의 "U"자형 유로(12)를 따라 흐르다가 인접한 타측 탱크(40)의 "B"측으로 유입되고 계속해서 동일탱크(40)의 "C"측으로 흐르게 되고, 다시 튜브(10)(20a)들의 "U"자형 유로(12)를 따라 흐르다가 출구측 매니폴드(21a)가 형성된 탱크(40)의 "D"측으로 유입되어 최종 배출되게 되는 것이다.The refrigerant flowing through the
이러한 열교환기(1)는 냉매 라인을 따라 냉각 시스템 내에서 순환하는 냉매를 유입하고 배출하는 과정에서 상기 튜브(10)(20)(20a)들 사이를 통해 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 차실내측으로 송풍되는 공기를 냉각하게 되는 것이다.The
최근 열교환기(1) 개발의 경향은 박형화, 소형화이며 따라서 열교환기(1) 구조 및 성능은 고효율, 저냉매측 압력강하량을 만족시켜야 한다. 특히 냉매측 압력강하량의 경우 열교환기(1)의 폭이 얇아지면서 기존의 형태를 가지는 플레이트(11) 로 제작을 할 경우 높은 냉매측 압력강하량이 발생하여 압축기(미도시) 일 증가 및 시스템 효율 감소 등의 문제가 있다.Recently, the trend of heat exchanger (1) development is thinner and smaller, so the heat exchanger (1) structure and performance must satisfy the high efficiency, low refrigerant side pressure drop. In particular, in the case of the refrigerant pressure drop, when the
즉, 종래에는 상기와 같이 전열성능을 촉진시키고 열교환기(1)의 내구성을 확보하기 위하여 내부의 유로(12)를 따라 일정간격으로 제 1 비드(15)를 형성하여 상호간에 접합되는 구조이며, 또한 탱크(40)에 저류된 냉매를 상기 유로(12)로 균일한 배분과 내구성을 확보하기 위해 역시 등간격으로 제 2 비드(16a)를 형성한 목비드부(16)를 설치한 것이다.That is, in the related art, in order to promote the heat transfer performance and secure the durability of the
그러나, 종래의 플레이트(11)와 같이 상기 제 1 비드(15)와 상기 목비드부(16)에 형성되는 제 2 비드(16a)를 등간격 및 대칭으로 형성 할 경우, 도 4와 같이 냉매 유동분포가 불균일하게 되어 방열량 및 열교환효율이 저하되고 이에 따라 열교환기(1)의 박형화, 소형화에도 많은 어려움이 있었다.However, when the
즉, 도 4를 보면, 적색은 냉매의 유동속도가 빠르고 유량이 많은 부분이고, 청색은 냉매의 유동속도가 느리고 유량이 적은 부분이다.That is, referring to FIG. 4, red is a portion where the flow rate of the refrigerant is high and the flow rate is high, and blue is a portion where the flow rate of the refrigerant is slow and the flow rate is low.
따라서, 플레이트(11) 전체적으로 볼 때, 폭(좌,우)방향에서의 중앙부분이 유량이 적고 그 양측으로 유량이 편중되는 문제가 있으며, 아울러 목비드부(16)의 중앙부분에는 유량이 많이 흐르나 양측으로 멀어질수록 유속이 낮아지게 되어 유량이 적어지면서 불균일함을 볼 수 있다.Therefore, when the
또한, 플레이트(11) 길이(상,하)방향으로 볼 때, 목비드부(16)와 멀어질수록 유량이 많이 흐르게 되어 역시 편중되는 문제가 있다.In addition, when viewed from the length (up, down) direction of the
이와 같이, 종래의 플레이트(11)는 전체적으로 상,하,좌,우의 냉매유동분포 가 불균일함은 알 수 있다.As such, it can be seen that the
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 플레이트의 목비드부에 형성된 제 2 비드는 유로의 중심선을 기준으로 비대칭으로 형성함과 동시에 상기 유로를 따라 형성되는 제 1 비드는 유선형으로 형성하되 동일 개수로 형성된 각 열을 서로 지그재그로 배열함으로서, 탱크내의 냉매가 각 튜브의 유로로 균일하게 분배/유입되어 냉매 유동분포가 균일하게 개선되고 냉매측의 압력강하량이 감소하여 방열량 증가 및 열교환효율이 향상되고 열교환기의 박형화, 소형화에 더욱 유리한 열교환기용 플레이트를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is that the second bead formed in the neck bead portion of the plate is asymmetrical with respect to the center line of the flow path and at the same time the first bead formed along the flow path is streamlined By forming the same number of rows arranged in a zigzag pattern, the coolant in the tank is uniformly distributed / inflowed into the flow path of each tube to uniformly improve the coolant flow distribution and reduce the pressure drop on the coolant side to increase heat dissipation and heat exchange. It is an object of the present invention to provide a plate for a heat exchanger having improved efficiency and more advantageous for thinning and miniaturizing a heat exchanger.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부의 유로와 연통되게 단부측에 구비되는 탱크와, 상기 탱크를 통해 유로내를 흐르는 냉매를 난류화시키기 위해 마주하는 양측면이 서로 접합되어 배열되는 다수의 제 1 비드와, 상기 유로의 입,출구측에 형성됨과 아울러 하나 이상의 제 2 비드들로 구획되어 복수개의 통로를 갖는 목비드부로 구성된 튜브를 이루는 열교환기용 플레이트에 있어서, 상기 제 1 비드는, 동일 개수로 형성된 각 열이 서로 지그재그로 반복 배열되고, 상기 복수개의 제 2 비드는, 상기 유로의 중심선을 기준으로 하여 개수가 비대칭으로 배열 형성됨과 아울러 각각의 제 2 비드는 상기 제 1 비드의 첫 열과의 이격 거리가 비균일 하게 형성되되, 상기 중심선을 기준으로 제 2 비드 수가 적은쪽의 제 2 비드와 제 1 비드간의 최소 이격 거리가 제 2 비드 수가 많은쪽의 제 2 비드와 제 1 비드간의 최소 이격 거리 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a tank provided on the end side in communication with the flow path therein, and a plurality of agents in which both sides facing each other in order to turbulence the refrigerant flowing in the flow path through the tank are bonded to each other In the heat exchanger plate comprising a bead and a tube formed on the inlet and outlet sides of the flow path and partitioned into one or more second beads and having a neck bead having a plurality of passages, the first bead is the same number. Each row formed of the plurality of rows is repeatedly arranged in a zigzag pattern, and the plurality of second beads are formed in an asymmetrical number with respect to the center line of the flow path, and each second bead is aligned with the first row of the first beads. The separation distance is formed non-uniformly, and the minimum separation distance between the second bead and the first bead with the smaller number of second beads relative to the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 종래 도면을 참조 및 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.The same parts as in the prior art will be described with reference to the drawings and the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명에 따른 열교환기에서 튜브의 분리된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에서 플레이트의 상부를 나타내는 도면이며, 도 7은 제 1 비드의 폭과 길이의 비에 대한 방열성능 및 냉매측 압력강하량을 나타내는 그래프이고, 도 8은 도 6의 플레이트에 대한 냉매유동분포를 나타내는 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 열교환기에서 플레이트에 형성된 제 1,2 비드의 다른형태를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 열교환기에서 플레이트의 유로 입,출구측에 형성된 각각 제 1,2 비드를 대칭으로 구성한 형태를 나타내는 도면이다.5 is a perspective view showing the separated state of the tube in the heat exchanger according to the present invention, Figure 6 is a view showing the upper portion of the plate in Figure 5, Figure 7 is a heat radiation performance against the ratio of the width and length of the first bead And a graph showing a refrigerant-side pressure drop amount, FIG. 8 is a diagram illustrating a distribution of refrigerant flow for the plate of FIG. 6, and FIG. FIG. 10 is a view showing a symmetrical configuration of first and second beads formed on the inlet and outlet sides of the plate in the heat exchanger according to the present invention.
먼저, 본 발명은 1탱크 타입, 2탱크 타입, 4탱크 타입의 열교환기에 모두 동일하게 적용이 가능함을 미리 밝혀두며, 편의상 1탱크 타입에 대해서 설명하기로 한다.First, the present invention will be found in advance that the same applies to the heat exchanger of the 1 tank type, 2 tank type, 4 tank type, and will be described for the 1 tank type for convenience.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기(1)는, 상단부에 상호 나란하게 형성된 한 쌍의 컵(104)을 갖는 플레이트(101) 두 개를 접합하여 이루어짐과 아울러 서로 접합되는 컵(104)들에 의해 한 쌍의 탱크(140)가 형성되고, 내부에는 상기 한 쌍의 탱크(140) 사이에서 수직으로 소정의 길이만큼 형성된 구획비드(103)를 중심으로 한 쌍의 탱크(140)를 연통시키는 "U"자형 유로(102)가 형성되어 다수 적층되는 튜브(100)와, As shown, the
상기 튜브(100)들 사이에 절곡된 형태로 개재되며 전열면적을 넓혀 열교환을 촉진시키는 방열핀(50)과,A
상기 튜브(100) 및 방열핀(50)을 보강하기 위해 이들의 최외곽에 설치되는 두 엔드 플레이트(30)를 포함하여 이루어진다.In order to reinforce the
그리고, 상기 튜브(100)들 중에는 입구파이프(2)와 연결되어 냉매를 유입할 수 있도록 탱크(140)의 일측으로 입구측 매니폴드(21)를 돌출시킨 매니폴드 튜브(20)와, 출구파이프(3)와 연결되어 냉매를 배출할 수 있도록 탱크(140)의 일측으로 출구측 매니폴드(21a)를 돌출시킨 매니폴드 튜브(20a)도 사용된다.In addition, among the
여기서, 상기 매니폴드 튜브(20,20a)는 일측으로 돌출된 입,출구측 매니폴드(21,21a)를 제외하면 상기 튜브(100)와 그 구성이 동일하다.Here, the
또한, 상기 입,출구측 매니폴드(21,21a)가 형성된 일측 탱크(140)의 내부에는 유입되는 냉매와 배출되는 냉매를 구획하기 위한 배플(60)이 형성된다.In addition, a
이러한 배플(60)에 의해 상기 적층된 다수의 튜브(100)들은 냉매가 유입되는 입구측(4)과 냉매가 배출되는 출구측(5)으로 구분된다.The plurality of
따라서, 상기 입구파이프(2)로 유입되는 냉매는 상기 배플(60)에 의해 구분된 입구측(4) 튜브(20)(100)들의 "U"자형 유로(102)를 따라 흐른후 출구측(5)으로 넘어가게 되고, 이후 출구측(5) 튜브(20a)(100)들의 "U"자형 유로(102)를 따라 흐른후 출구파이프(3)를 통해 배출된다. 물론 냉매는 상기 입,출구측(4)(5) 튜브(100)들을 순차적으로 흐르는 과정에서 외부공기와의 열교환으로 외부 공기를 냉각시키게 된다.Therefore, the refrigerant flowing into the
상기한 열교환기(1)에 있어서, 상기 튜브(100)들의 유로(102) 입,출구측에는 복수개의 제 2 비드(106a)들로 구획된 복수개의 통로(106b)를 갖는 목비드부(106) 가 형성된다.In the
여기서, 상기 제 2 비드(106a)는 상기 탱크(140)에 저류된 냉매가 상기 유로(102)로 균일하게 분배되어 유입될 수 있도록 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 비대칭으로 배열 형성된다.Here, the second bead (106a) is asymmetrically with respect to the center line (C) of the
즉, 상기 제 2 비드(106a)는 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 개수 또는 간격 또는 형상 등을 비대칭으로 형성한 것이다.That is, the
도 6 은 상기 제 2 비드를 비대칭으로 형성한 플레이트의 일예를 나타낸 도면으로서, 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 일측에는 두 개의 제 2 비드(106a)를 형성하고, 타측에는 한 개의 제 2 비드(106a)를 형성한 것이다. 또한 제 2 비드(106a)는 각각의 사이 간격 및 형상도 비대칭으로 형성된 것임을 알 수 있다.FIG. 6 is a view illustrating an example of a plate in which the second bead is formed asymmetrically. The
물론, 도면에는 상기 제 2 비드(106a)가 개수, 간격, 형상 모두 비대칭으로 형성되어 있지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 개수, 간격, 형상 중 적어도 한가지 이상을 비대칭으로 형성할 수 도 있는 것이다.Of course, the
또한, 상기 각각의 제 2 비드(106a)는 제 1 비드(105)의 첫 열과의 이격 거리(L1,L2,L3)가 각각 비균일하게 형성되는데, 즉, 제 2 비드(106a)의 적어도 하나 이상을 비균일하게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, each of the
한편, 비대칭으로 형성된 상기 제 2 비드(106a)는, 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 제 2 비드(106a) 수가 적은쪽의 제 2 비드(106a)와 제 1 비드(105)간의 최소 이격 거리가 제 2 비드(106a) 수가 많은쪽의 제 2 비드(106a)와 제 1 비드(105)간의 최소 이격 거리 보다 작게 형성된다. 다시말해, 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 개수가 적은쪽의 비드(106a)는 많은쪽 보다 길게 또는 크게 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 비드(106a)의 개수가 적은만큼 그 크기를 길게 또는 크게 형성하여 탱크(140)내의 냉매가 상기 유로(102)로 균일하게 분배되도록 하는 것이다.On the other hand, the
즉, 상기 목비드부(106)의 각각의 제 2 비드(106a)는 형상 및 크기가 일측에서 타측으로 갈수록 점차 증가하게 되고, 또한, 적어도 하나의 제 2 비드(106a)와 적어도 하나의 제 1 비드(105)는 동일선상에 배열된다.That is, each of the
그리고, 상기 각 튜브(100)들의 유로(102)내를 흐르는 냉매를 난류화시키기 위해 마주하는 한 쌍의 플레이트(101)의 측면을 서로 접합하여 배열되는 다수의 제 1 비드(105)가 형성된다.In addition, a plurality of
즉, 상기 제 1 비드(105)는 상기 플레이트(101)의 유로(102)를 따라 엠보싱 성형방법에 의해 안쪽으로 돌출되도록 형성되며, 냉매의 유동성 향상과 난류를 유도하도록 사선방향으로 격자배열되어 있다. 이렇게 상기 한 쌍의 플레이트(101)에 각각 형성된 제 1 비드(105)들은 서로 접촉된 상태에서 브레이징에 의해 접합되게 된다.That is, the
또한, 상기 제 1 비드(105)는 냉매의 유동분포를 균일하게 하기 위해 동일 개수로 형성된 각 열이 서로 일정간격을 두고 배열되되, 서로 지그재그로 반복 배열되는 것이 바람직하다.In addition, the
그리고, 상기 제 1 비드(105)는 냉매측의 압력강하량을 감소할 수 있도록 유선형으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
즉, 상기 제 1 비드(105)가 유선형으로 이루어짐에 따라 냉매측 압력강하량이 감소하여 제 1 비드(105)의 냉매 유입방향의 정체점에서 큰 압력이 생기지 않고 제 1 비드(105)의 유선형 면을 따라 부드럽게 유동하게 되는 것이다.That is, as the
이에 따라, 본 발명에 따른 제 1 비드(105)는 냉매가 유입되는 방향에서 선단의 압력을 줄이고 냉매 유동분포의 불균일성을 개선하고 전열성능을 향상시키기 위해 유선형으로 형성하되, 제 1 비드(105)의 폭(W)과 길이(L)의 비(W/L)를 제한하였으며, 이는 도 7 에 도시된 그래프와 같이,Accordingly, the
상기 제 1 비드(105)의 폭(W)과 길이(L)의 비(W/L)가 작을수록 냉매측의 압력강하량이 감소되어 유리한 반면, 방열성능은 저하되고(대략 2∼3%),The smaller the ratio W / L of the width W and the length L of the
또한, 폭(W)과 길이(L)의 비(W/L)가 클수록 방열성능은 다소 증가하여 유리한 반면, 냉매측의 압력강하량이 증가하여 냉매의 유동분포가 불균일하게 된다.In addition, the larger the ratio (W / L) of the width (W) and the length (L), the heat dissipation performance is slightly increased and advantageous, while the pressure drop on the refrigerant side increases, resulting in uneven flow distribution of the refrigerant.
따라서, 본 발명에서는 제 1 비드(105)의 폭(W)과 길이(L)의 비(W/L)를 적정범위인 다음식, 0.3 ≤ W/L ≤ 0.9 를 만족하도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, it is preferable that the ratio (W / L) of the width W and the length L of the
상기와 같이, 상기 제 1 비드(105)와 제 2 비드(106a)의 배열 형태에 의한 냉매의 유동분포는 도 8 에 도시되어 있으며, 보는 바와 같이 종래의 제 1 비드(15) 및 제 2 비드(16a)를 유로(12)의 중심선(C)을 기준으로 하여 등간격 및 대칭으로 구성한 경우 보다 냉매의 유동분포가 전체적으로 균일하게 개선 되었음을 알 수 있다. 즉, 상기 플레이트(101) 전체적으로 볼 때, 유로(102)의 폭(좌,우)방향 및 길이(상,하)방향으로 속도 편차가 적어 균일한 유량이 흐름을 알 수 있다.As described above, the flow distribution of the refrigerant according to the arrangement of the
도 9는 본 발명에 따른 열교환기에서 플레이트에 형성된 제 1,2 비드의 다른형태를 나타내는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 제 1 비드(105) 및 제 2 비드(106a) 보다 개수를 증가시킨 형태이며, 즉, 제 1 비드(105)는 각 열에 3개씩 형성하고 제 2 비드(106a)는 4개를 형성한 경우이다.9 is a view showing another form of the first and second beads formed on the plate in the heat exchanger according to the present invention, and as shown, the number of the
이 경우에도 상기 목비드부(106)의 제 2 비드(106a)는 상기 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 비대칭으로 형성되고, 상기 제 1 비드(105)는 유선형으로 형성되되 동일 개수로 형성된 각 열이 서로 지그재그로 반복 배열된다.Even in this case, the
한편, 상기에서는 "U"자형 유로(102)의 입,출구측에 형성된 목비드부(106)의 제 2 비드(106a)가 각각 동일형상으로 형성되었지만, 도 10과 같이, 상호 대칭형상으로 형성할 수 도 있다. 또한, 한 쌍의 컵(104)의 형상도 원형으로 구성할 수 있다.On the other hand, in the above, although the
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 제 1 비드(105)와 제 2 비드(106a)의 개수에 관계없이 목비드부(106)의 제 2 비드(106a)는 유로(102)의 중심선(C)을 기준으로 하여 비대칭으로 형성하고 제 1 비드(105)는 유선형으로 형성하되 동일 개수로 형성된 각 열을 지그재그로 반복 배열함으로서, 냉매의 유동분포가 균일하게 됨과 동시에 냉매측 압력강하량이 감소되어 방열량 증가 및 열교환효율이 향상되어 열교환기의 박형화, 소형화에 더욱 유리하게 되는 것이다.As described above, in the present invention, regardless of the number of the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 제 1 비드(105) 및 제 2 비드(106a)의 배열 형태를 1탱크 타입의 열교환기(1)에 적용한 것에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 상기 제 1 비드(105)와 제 2 비드(106a)는 본 발명 의 청구범위 내에서 다양하게 변형이 가능함과 아울러 동일한 구조를 2탱크 타입 또는 4탱크 타입의 열교환기에 적용하여도 본 발명과 동일한 효과를 얻을수 있음은 물론이다.As described above, in the present invention, only the application of the arrangement form of the
상기한 본 발명에 따르면, 상기 플레이트의 목비드부에 형성된 제 2 비드는 유로의 중심선을 기준으로 비대칭으로 형성함과 동시에 상기 유로를 따라 형성되는 제 1 비드는 유선형으로 형성하되 동일 개수로 형성된 각 열을 서로 지그재그로 배열 형성함으로서, 탱크내의 냉매가 각 튜브의 유로로 균일하게 분배/유입되어 냉매 유동분포가 균일하게 개선되고 냉매측의 압력강하량이 감소하여 방열량 증가 및 열교환효율이 향상되고 열교환기의 박형화, 소형화에 더욱 유리하다.According to the present invention, the second bead formed in the neck bead portion of the plate is formed asymmetrically with respect to the center line of the flow path and at the same time the first bead formed along the flow path is formed in the same number of each By arranging the heat in a zigzag arrangement, the coolant in the tank is uniformly distributed / introduced into the flow path of each tube to uniformly improve the coolant flow distribution, reduce the pressure drop on the coolant side, increase heat dissipation, heat exchange efficiency, and heat exchanger. It is more advantageous for thinning and miniaturization of the battery.
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