KR101195840B1 - 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매를 리턴하기 위한 구조를 헤더 파이프의 양단중 어느 한 부분에 별도로 설치하여 브레이징 접합함으로써 냉매 유동시의 내압에 견딜 수 있도록 하고, 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열교환기는, 내부에 복수의 냉매 유로가 길이 방향으로 형성된 제1 헤더 파이프와; 내부에 복수의 냉매 유로가 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 헤더 파이프로부터 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된 제2 헤더 파이프와; 상기 제1 헤더 파이프의 냉매 유로들과 제2 헤더 파이프의 냉매 유로들을 서로 대응시켜 연통되도록 양단부가 상기 제1 및 제2 헤더 파이프에 그 길이 방향으로 결합 설치된 복수의 튜브와; 상기 제1ㆍ제2 헤더파이프중 적어도 어느 하나에 형성되어 냉매를 유입시키는 냉매 유입관 및 냉매를 유출시키는 냉매 유출관과; 상기 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매의 흐름 방향이 상기 제1 및 제2 헤더 파이프의 일단부에서 리턴되도록 상기 제1 및 제2 헤더 파이프의 적어도 일단부에 브레이징 접합되도록 설치되는 냉매 리턴수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
헤더 파이프, 튜브, 냉매, 리턴, 열교환기

Description

열교환기{A heat exchanger}
도 1은 열교환기에 사용되는 종래 기술의 헤더 파이프의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도.
도 7 내지 도 12는 본 발명에 의한 엔드캡과 리턴판의 다양한 결합 구조를 보인 일부 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 헤더 파이프
101,102,103 : 냉매 유로
200 : 제2 헤더 파이프
300 : 튜브
600 : 냉매 유입관
610 : 냉매 유출관
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매를 리턴하기 위한 구조를 헤더 파이프의 양단중 어느 한 부분에 별도로 설치하여 브레이징 접합함으로써 냉매 유동시의 내압에 견딜 수 있도록 하고, 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 온도가 높은 유체와 온도가 낮은 유체가 열교환기 벽면을 통해 높은 온도에서 낮은 온도로 열을 전달함으로써 열교환을 행하는 장치이다.
이러한 열교환기를 구성요소로 하는 에어컨 시스템의 작동 매체로 지금까지는 주로 HFC 냉매가 사용되어 왔으나, HFC 냉매는 지구 온난화의 주요 요인중의 하나로 인식되어 그 사용에 대한 규제가 점차 확대되고 있다. 따라서 HFC 냉매를 대체할 차세대 냉매로써 이산화탄소 냉매에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 차세대 냉매의 대표주자인 이산화탄소는 지구 온난화 지수(GWP)가 대표적인 HFC 냉매인 R134a의 약 1300분의 1에 해당되며, 그 외에도 냉매로서 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 곧, 작동 압축비가 낮아 압축 효율이 우수하다는 점과, 열전달 성능이 매우 우수하여 2차 유체인 공기의 입구 온도와 냉매의 출구 온도 사이의 온도 차이가 기존의 냉매에 비해 훨씬 작아질 수 있다는 것이다. 이러한 장점을 이용하여 겨울철 낮은 온기 온도에서도 열을 뽑아 쓸수 있으므로 여름철에는 냉 방, 겨울철에는 난방 역할을 수행하는 히트펌프에도 적용 가능하다.
또한, 이산화탄소는 체적냉방능력(증발잠열×기체밀도)이 기존의 R134a의 7 내지 8배에 달하기 때문에 압축기의 용량을 크게 줄일 수 있으며, 표면 장력이 작아서 비등 열전달이 우수하고, 정압비열이 크고 점도가 낮아 열전달 성능이 뛰어나므로 냉매로서 우수한 열역학적 특성을 갖고 있다. 또한, 냉동사이클의 측면에서 살펴보면 개스 쿨링 압력이 기존에 비해 6~8배(약 90~130bar)높아서, 열교호나기 내부에서의 냉매의 압력 강하로 이한 손실이 기존 냉매에 비해 상대적으로 작게 되는 바, 압력 강하는 크지만 열전달 성능이 우수한 것으로 알려진 미세 채널의 열교환기 튜브를 사용할 수 있다.
그러나, 이러한 이산화탄소의 냉동 사이클은 초임계(supercritical) 압력 사이클이기 때문에 증발 압력뿐만 아니라 개스 쿨링 압력이 기존의 사이클에 비해 6배 내지 8배(약90~130bar)높다. 따라서, 이산화탄소를 냉매로 사용하기 위해서는 우선 우수한 내압특성을 확보하는 것이 매우 중요하다.
또한, 보통 열교환기에서 열교환효율을 증대시키기 위하여 냉매의 흐름에 다단계 경로를 부가하는데, 이산화탄소 냉매는 냉매가 쿨링될때, 열교환기 내에서 응축과정 없이 계속적으로 온도가 하강하게 되므로, 열교환기 자체의 냉매통로 상호간에 열교환이 이루어지게 되어, 열교환 효율을 저하시키는 문제점이 있다.
그리고, 이러한 열교환기에 있어서는 개발 요구사항에 따라 경량화와 제조 및 조립성의 향상이라는 기술적 과제를 안고 있다.
상술한 열교환기의 종래 기술의 하나로 본 출원인이 출원하여 공개된 대한민 국 공개특허 제2003-92317호인 열교환기가 있는데, 이를 개략적으로 설명하면, 복수개의 격실들을 각각 구비한 제1 헤더 파이프와 제2 헤더 파이프를 가지며, 각 헤더 파이프는 그 양단부가 캡으로 밀봉된다. 그리고, 제1 헤더 파이프와 제2 헤더 파이프에는 냉매가 유입되는 냉매 유입관과 냉매가 배출되는 냉매 배출관이 설치되어 있으며, 상기 제1 헤더 파이프와 제2 헤더 파이프의 사이에는 복수개의 방열튜브가 배설되어 냉매가 유통되도록 하며, 방열 튜브들 간에는 방열핀이 설치되어 튜브내를 흐르는 냉매가 제2 열교환 매체인 공기와 열교환을 원활히 수행할 수 있도록 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에서 제1 헤더파이프와 제2 헤더 파이프에는 상기 냉매 유입관으로부터 유입된 냉매가 이웃한 다른 격실로 흐를수 있도록 리턴홀이 형성되어 있는데, 이 리턴홀의 형성 구조를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 헤더 파이프(20)는 튜브가 삽입되어 접합되도록 복수개의 튜브 삽입홀(23)이 형성된 헤더(24)와, 이 헤더(24)에 접합되며 각 격실(22a)(22b)(22c)(22d)들로 구분짓는 격실 칸막이(27)가 형성된 탱크(25)로 이루어져 있다. 상기 격실 칸막이(27)에는 냉매의 흐름에 따라 인접하는 격실들을 서로 연통시키는 리턴홀(28)들이 적어도 둘 이상 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 헤더(24)와 탱크(25)는 도 2와 같이 접합되도록 탱크(25)의 격실 칸막이(27)와 헤더(24)의 각 격실 사이의 부분은 중간 접합부(26)로써 접합부 기능을 한다. 이 중간 접합부(26)는 결합부(70), 바람직하게는 리벳(72)에 의해 가접합되고, 이렇게 가접합된 상태에서 헤더(24)와 탱크(25)의 브레이징이 이루어지는 것이다.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 탱크(25)의 격실을 형성하는 격실 칸막이(27)에 복수의 리턴홀(28)을 형성한 상태에서 헤더(24)의 중간 접합부(26)와 격실 칸막이(27)가 서로 접합되도록 할때, 상기 리턴홀(28) 부위의 접합이 확실하게 되지 않아 냉매의 유동시 발생되는 내압을 견디는 내압 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
둘째, 탱크(25)에 격실 칸막이(27)에 의해 다수의 격실(22a,22b,22c,22d)를 형성한 후, 이 격실 칸막이(27)에 리턴홀(28)을 복수개 별도로 가공하여야 하기 때문에 결과적으로 탱크(25)의 제작 비용이 증가되는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 냉매를 리턴하기 위한 구조를 헤더 파이프의 양단중 어느 한 부분에 별도로 설치하여 브레이징 접합함으로써 냉매 유동시의 내압에 견딜 수 있도록 하고, 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열교환기는, 내부에 복수의 냉매 유로가 길이 방향으로 형성된 제1 헤더 파이프와; 내부에 복수의 냉매 유로가 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 헤더 파이프로부터 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된 제2 헤더 파이프와; 상기 제1 헤더 파이프의 냉매 유로들과 제2 헤 더 파이프의 냉매 유로들을 서로 대응시켜 연통되도록 양단부가 상기 제1 및 제2 헤더 파이프에 그 길이 방향으로 결합 설치된 복수의 튜브와; 상기 제1ㆍ제2 헤더파이프중 적어도 어느 하나에 형성되어 냉매를 유입시키는 냉매 유입관 및 냉매를 유출시키는 냉매 유출관과; 상기 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매의 흐름 방향이 상기 제1 및 제2 헤더 파이프의 일단부에서 리턴되도록 상기 제1 및 제2 헤더 파이프의 적어도 일단부에 브레이징 접합되도록 설치되는 냉매 리턴수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기의 분해 사시도이며, 도 7 내지 도 12는 본 발명에 의한 엔드캡과 리턴판의 다양한 결합 구조를 보인 일부 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 열교환기는 제1 헤더 파이프(100)와, 제2 헤더 파이프(200)와, 복수의 튜브(300)와, 냉매 유입관(600)과, 냉매 유출관(610) 및 냉매 리턴수단을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 헤더 파이프(100)는 내부에 복수의 냉매 유로(101)(102)(103)가 길이 방향으로 형성됨과 아울러 양단부가 개방되어 있다.
상기 제2 헤더 파이프(200)는 내부에 복수의 냉매 유로(201)(202)(203)가 길 이 방향으로 형성됨과 아울러 양단부가 개방된 구조를 갖는 것으로, 상기 제1 헤더 파이프(100)로부터 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된다.
상기 튜브(300)는 상기 제1 헤더 파이프(100)의 냉매 유로들과 제2 헤더 파이프(200)의 냉매 유로들을 서로 대응시켜 연통되도록 양단부가 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)에 그 길이 방향으로 결합 설치된다.
상기 튜브(300)들 사이에는 외부와의 열교환을 위한 방열핀(500)이 개재된다.
여기서, 상기 제1 헤더 파이프(100)의 냉매 유로(101)(102)(103)는 X축 방향으로 3열만 예를 들어 도시하였고, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)(202)(203)는 X축 방향으로 3열만 예를 들어 도시하였으며, 튜브(300)는 Y축 방향으로 수십개로 배치함과 아울러 X축 방향으로 3열만 예를 들어 도시하였다.
한편, 냉매를 유입시키는 상기 냉매 유입관(600)과, 냉매를 유출시키는 냉매 유출관(610)은 상기 제1ㆍ제2 헤더파이프(100)(200)중 적어도 어느 하나에 형성되는데, 본 발명에서는 냉매 유입관(600)을 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(101)에 해당되는 제1 헤더 파이프(100)의 단부에 설치하였고, 냉매 유출관(610)을 제2 헤더 파이프(200)의 냉매 유로(203)에 해당되는 제2 헤더 파이프(200)의 단부에 설치하였다.
그리고, 냉매 유입관(600)과 냉매 배출관(610)의 설치 위치는 모두 동일한 방향, 즉 제1, 제2 헤더 파이프(100)(200)의 일단부에 설치하였다.
상기 냉매 리턴수단은 상기 냉매 유입관(600)을 통해 유입된 냉매의 흐름 방 향이 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 일단부에서 리턴되도록 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 적어도 일단부에 브레이징 접합되도록 설치된다.
상기와 같은 냉매를 리턴하기 위한 구조를 헤더 파이프의 양단중 어느 한 부분에 별도로 설치하여 브레이징 접합함으로써, 냉매 유동시의 내압에 견딜 수 있는 헤더 파이프를 압출 방식으로 제작함과 아울러 제작된 헤더 파이프를 종래에서처럼 헤더 파이프에 필요 이상의 리턴 구조가 되도록 가공하지 않고 그대로 사용할 수 있기 때문에 제작 비용을 절감할 수 있게 된다.
이하부터는 본 발명의 냉매 리턴수단의 다양한 실시예를 도 3,4,5,6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3에 도시된 냉매 리턴수단은, 소정 두께의 리턴판(400;400a,400b)과, 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진다.
상기 리턴판(400;400a,400b)은 복수의 냉매 유로중 적어도 2개 이상의 냉매 유로가 연통되도록 양단이 관통된 리턴공(401;410a,401b)이 형성되고, 일단면이 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되어 브레이징 접합된다.
상기 엔드캡(410;410a,410b)은 상기 리턴판(400)의 타단면에 밀착되어 브레이징 접합되어 상기 리턴공(401)을 통해 냉매가 누수를 방지하는 역할을 한다.
상기와 같이 도 3에 도시된 냉매 리턴수단에 의한 냉매의 유입과 유출 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉매 유입관(600)을 통해 냉매가 유입되면, 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(101)를 따라 계속 Y축 방향으로 유동된다.
이렇게 상기 냉매유로(101)를 따라 Y축 방향으로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제1열 튜브(300a)를 따라 Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모이게 된다.
이렇게 상기 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모여진 냉매는 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴판(400b)의 리턴공(401b)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(202)로 유동된다.
이후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(202)로 유동된 냉매는 -Y축 방향으로 이동함과 아울러 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 -Z축 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 상기 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 유동된 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(102)로 모여 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴판(400a)의 리턴공(401a)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(103)로 유동된다.
이렇게 냉매유로(103)로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제3열 튜브(300c)를 따라 -Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(203)로 모여지게 되며, 냉매유로(203)로 모여진 냉매는 -Y축 방향으로 유동하여 최종적으로 냉매 유출관(610)을 통해서 열교환기의 외부로 유출되는 것이다.
한편, 도 4에 도시된 냉매 리턴수단의 구성에 대해 설명하자면, 상기 냉매 리턴수단은, 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부의 냉매 유로를 구획하는 격벽(102a)(201a)에 중 서로 이웃한 냉매유로를 서로 연통시키기 위해 형성된 리턴홈(102b)(201a)과; 상기 냉매가 누수되는 것을 방지하기 위해 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되게 브레이징 접합되는 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진다.
상기와 같이 도 4에 도시된 냉매 리턴수단에 의한 냉매의 유입과 유출 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉매 유입관(600)을 통해 냉매가 유입되면, 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(101)를 따라 계속 Y축 방향으로 유동된다.
이렇게 상기 냉매유로(101)를 따라 Y축 방향으로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제1열 튜브(300a)를 따라 Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모이게 된다.
이렇게 상기 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모여진 냉매는 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴홈(201b)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(202)로 유동된다.
이후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(202)로 유동된 냉매는 -Y축 방향으로 이동함과 아울러 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 -Z축 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 상기 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 유동된 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(102)로 모여 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴홈(102b)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(103)로 유동된다.
이렇게 냉매유로(103)로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제3열 튜브(300c)를 따라 -Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로 (203)로 모여지게 되며, 냉매유로(203)로 모여진 냉매는 -Y축 방향으로 유동하여 최종적으로 냉매 유출관(610)을 통해서 열교환기의 외부로 유출되는 것이다.
다음으로, 도 5에 도시된 냉매 리턴수단의 구성에 대해 설명하자면, 상기 냉매 리턴수단은, 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 길이 방향에 대해 직각이 방향으로 그 단부측에 소정 깊이 형성되는 삽입홈(205)과; 상기 삽입홈(205)에 삽입되어 브레이징 접합되며, 상기 복수의 냉매 유로중 적어도 2개 이상의 냉매 유로가 연통되도록 양단이 관통된 리턴공(401;410a,410b)이 형성된 리턴판(400;400a,400b)과; 상기 냉매가 누수되는 것을 방지하기 위해 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되게 브레이징 접합되는 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진다.
상기와 같이 도 4에 도시된 냉매 리턴수단에 의한 냉매의 유입과 유출 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉매 유입관(600)을 통해 냉매가 유입되면, 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(101)를 따라 계속 Y축 방향으로 유동된다.
이렇게 상기 냉매유로(101)를 따라 Y축 방향으로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제1열 튜브(300a)를 따라 Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모이게 된다.
이렇게 상기 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모여진 냉매는 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴판(400b)의 리턴공(401b)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(202)로 유동된다.
이후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(202)로 유동된 냉매는 -Y축 방향으로 이동함과 아울러 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 -Z축 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 상기 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 유동된 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(102)로 모여 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴판(400a)의 리턴공(401a)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(103)로 유동된다.
이렇게 냉매유로(103)로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제3열 튜브(300c)를 따라 -Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(203)로 모여지게 되며, 냉매유로(203)로 모여진 냉매는 -Y축 방향으로 유동하여 최종적으로 냉매 유출관(610)을 통해서 열교환기의 외부로 유출되는 것이다.
마지막으로, 도 6에 도시된 냉매 리턴수단의 구성에 대해 설명하자면, 상기 냉매 리턴수단은, 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 대응되는 단부에 복수의 냉매 유로중 적어도 2개 이상의 냉매 유로가 연통되도록 소정 깊이의 리턴홈(410c,410d)이 형성되며, 냉매가 누수되는 것을 방지하기 위해 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되게 브레이징 접합되는 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진다.
상기와 같이 도 6에 도시된 냉매 리턴수단에 의한 냉매의 유입과 유출 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉매 유입관(600)을 통해 냉매가 유입되면, 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(101)를 따라 계속 Y축 방향으로 유동된다.
이렇게 상기 냉매유로(101)를 따라 Y축 방향으로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제1열 튜브(300a)를 따라 Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모이게 된다.
이렇게 상기 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(201)로 모여진 냉매는 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴홈(410d)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(202)로 유동된다.
이후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(202)로 유동된 냉매는 -Y축 방향으로 이동함과 아울러 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 -Z축 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 상기 튜브(300)의 제2열 튜브(300b)를 따라 유동된 냉매는 제1 헤더 파이프(100)의 냉매유로(102)로 모여 Y축 방향으로 유동된 다음, 리턴홈(410c)에서 리턴된 후, 이웃한 냉매유로(103)로 유동된다.
이렇게 냉매유로(103)로 유동된 냉매는 다수열로 이루어진 튜브(300)의 제3열 튜브(300c)를 따라 -Z축 방향으로 유동된 후, 제2 헤더 파이프(200)의 냉매유로(203)로 모여지게 되며, 냉매유로(203)로 모여진 냉매는 -Y축 방향으로 유동하여 최종적으로 냉매 유출관(610)을 통해서 열교환기의 외부로 유출되는 것이다.
이제까지는 본 발명의 냉매 리턴수단의 다양한 구성 및 그 작용을 설명하였다.
한편, 본 발명은 상기와 같은 구성에서, 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 각각의 외면을 에워싸도록 결합되어 브레이징 접합되고, 상기 튜브의 양단이 관통하여 결합되며, 상기 제1 및 제2 헤더 파이프의 양단부로부터 소정 길이 돌출되도록 연장되어 상기 냉매 리턴수단과 브레이징 접합됨과 아울러 이를 지지하는 지지부(710)를 갖는 보강판(700)을 더 구비할 수 있다.
상기 보강판(700)은 유동되는 냉매의 고압에 제1 헤더 파이프(100)와 제2 헤더 파이프(200)가 충분히 견딜 수 있도록 하기 위한 내압 보강 역할을 하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명에 도시된 실시예중에서 도 3,도 4, 도 5,도 6에 도시된 앤드캡의 구성을 보강판(700)의 단부 및 제1,제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부의 외면을 감싸는 형상으로 제작할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명은 상기와 같은 구성은 냉매 리턴수단을 구성하는 리턴판과 앤드캡을 도 7에 도시된 바와 같이, 브레이징 접합하는 방법으로만 보강판(700)과 결합 구성하지 않고, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12에 도시된 바와 같이, 보강판(700)의 지지부(710)의 끝단에 다수의 탭(720)을 형성하여 이 탭(720)을 절곡함으로써 엔드캡(410)을 보다 확실하게 고정할 수 있고, 엔드캡(410)에 외측으로 탭(430)을 돌출되게 연장 형성하여 이 탭(430)을 절곡함으로써 엔드캡(410)을 보다 확실하게 고정할수 있도록 하였다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매를 리턴하기 위한 구조를 헤더 파이프의 양단중 어느 한 부분에 별도로 설치하여 브레이징 접합함으로써 냉매 유동시의 내압에 견딜 수 있도록 하고, 제작 비용을 절감할 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 내부에 복수의 냉매 유로(101)(102)(103)가 길이 방향으로 형성된 제1 헤더 파이프(100)와;
    내부에 복수의 냉매 유로(201)(202)(203)가 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 헤더 파이프(100)로부터 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된 제2 헤더 파이프(200)와;
    상기 제1 헤더 파이프(100)의 냉매 유로들과 제2 헤더 파이프(200)의 냉매 유로들을 서로 대응시켜 연통되도록 양단부가 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)에 그 길이 방향으로 결합 설치된 복수의 튜브(300)와;
    상기 제1ㆍ제2 헤더파이프(100)(200)중 적어도 어느 하나에 형성되어 냉매를 유입시키는 냉매 유입관(600) 및 냉매를 유출시키는 냉매 유출관(610)과;
    상기 냉매 유입관(600)을 통해 유입된 냉매의 흐름 방향이 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 일단부에서 리턴되도록 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 적어도 일단부에 브레이징 접합되도록 설치되는 냉매 리턴수단을 포함하며,
    상기 냉매 리턴수단은,
    복수의 냉매 유로중 적어도 2개 이상의 냉매 유로가 연통되도록 양단이 관통된 리턴공(401;410a,401b)이 형성되고, 일단면이 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되어 브레이징 접합되는 소정 두께의 리턴판(400;400a,400b)과;
    상기 리턴판(400)의 타단면에 밀착되어 브레이징 접합되어 상기 리턴공(401)을 통해 냉매가 누수를 방지하는 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내부에 복수의 냉매 유로(101)(102)(103)가 길이 방향으로 형성된 제1 헤더 파이프(100)와;
    내부에 복수의 냉매 유로(201)(202)(203)가 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 헤더 파이프(100)로부터 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된 제2 헤더 파이프(200)와;
    상기 제1 헤더 파이프(100)의 냉매 유로들과 제2 헤더 파이프(200)의 냉매 유로들을 서로 대응시켜 연통되도록 양단부가 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)에 그 길이 방향으로 결합 설치된 복수의 튜브(300)와;
    상기 제1ㆍ제2 헤더파이프(100)(200)중 적어도 어느 하나에 형성되어 냉매를 유입시키는 냉매 유입관(600) 및 냉매를 유출시키는 냉매 유출관(610)과;
    상기 냉매 유입관(600)을 통해 유입된 냉매의 흐름 방향이 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 일단부에서 리턴되도록 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 적어도 일단부에 브레이징 접합되도록 설치되는 냉매 리턴수단을 포함하며,
    상기 냉매 리턴수단은,
    상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 길이 방향에 대해 직각이 방향으로 그 단부측에 소정 깊이 형성되는 삽입홈(205)과;
    상기 삽입홈(205)에 삽입되어 브레이징 접합되며, 상기 복수의 냉매 유로중 적어도 2개 이상의 냉매 유로가 연통되도록 양단이 관통된 리턴공(401;410a,410b)이 형성된 리턴판(400;400a,400b)과;
    상기 냉매가 누수되는 것을 방지하기 위해 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되게 브레이징 접합되는 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진 것을 특징으로 열교환기.
  5. 내부에 복수의 냉매 유로(101)(102)(103)가 길이 방향으로 형성된 제1 헤더 파이프(100)와;
    내부에 복수의 냉매 유로(201)(202)(203)가 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 헤더 파이프(100)로부터 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된 제2 헤더 파이프(200)와;
    상기 제1 헤더 파이프(100)의 냉매 유로들과 제2 헤더 파이프(200)의 냉매 유로들을 서로 대응시켜 연통되도록 양단부가 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)에 그 길이 방향으로 결합 설치된 복수의 튜브(300)와;
    상기 제1ㆍ제2 헤더파이프(100)(200)중 적어도 어느 하나에 형성되어 냉매를 유입시키는 냉매 유입관(600) 및 냉매를 유출시키는 냉매 유출관(610)과;
    상기 냉매 유입관(600)을 통해 유입된 냉매의 흐름 방향이 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 일단부에서 리턴되도록 상기 제1 및 제2 헤더 파이프(100)(200)의 적어도 일단부에 브레이징 접합되도록 설치되는 냉매 리턴수단을 포함하며,
    상기 냉매 리턴수단은,
    상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 대응되는 단부에 복수의 냉매 유로중 적어도 2개 이상의 냉매 유로가 연통되도록 소정 깊이의 리턴홈(410c,410d)이 형성되며, 냉매가 누수되는 것을 방지하기 위해 상기 제1ㆍ제2 헤더 파이프(100)(200)의 단부에 밀착되게 브레이징 접합되는 소정 두께의 엔드캡(410;410a,410b)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 삭제
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