KR101291027B1 - An Heat Exchanger - Google Patents

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KR101291027B1
KR101291027B1 KR1020070051487A KR20070051487A KR101291027B1 KR 101291027 B1 KR101291027 B1 KR 101291027B1 KR 1020070051487 A KR1020070051487 A KR 1020070051487A KR 20070051487 A KR20070051487 A KR 20070051487A KR 101291027 B1 KR101291027 B1 KR 101291027B1
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heat exchanger
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전영하
김기홍
이정재
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한라비스테온공조 주식회사
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing

Abstract

본 발명은 헤더탱크 내부에서의 유동 특성을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 열교환기 헤더탱크 및 엔드캡 자체의 구조를 이용하여 엔드캡과 파이프의 결합을 용이하게 하는 구조를 가지는 열교환기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 파이프와 헤더탱크 사이에 작동유체가 유통될 때 유로 면적 변화를 최소화함으로써 유동의 특성을 크게 개선시키는 열교환기를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 열교환기 헤더탱크 및 엔드캡 자체의 구조를 이용하여 엔드캡과 파이프의 결합을 용이하게 하며, 이에 따라 파이프의 연결부 가공 공정을 생략할 수 있도록 함으로써 전체 공정 수를 줄이고 이에 따라 제작 비용의 절감을 이룰 수 있는 열교환기를 제공함에 있다.The present invention relates to a heat exchanger that can not only improve the flow characteristics in the header tank but also has a structure that facilitates the coupling of the end cap and the pipe by using the heat exchanger header tank and the end cap itself. The purpose of the present invention is to provide a heat exchanger that greatly improves the flow characteristics by minimizing the change in the flow path area when the working fluid is distributed between the pipe and the header tank. Another object of the present invention is to facilitate the coupling of the end cap and the pipe by using the structure of the heat exchanger header tank and the end cap itself, thereby reducing the overall number of processes by eliminating the process of connecting the pipe joints Accordingly, to provide a heat exchanger that can reduce the manufacturing cost.

열교환기, 작동유체, 온도 분포, 스토퍼, stopper, 냉각수 Heat exchanger, working fluid, temperature distribution, stopper, stopper, coolant

Description

열교환기 {An Heat Exchanger}An Heat Exchanger

도 1은 열교환기의 사시도.1 is a perspective view of a heat exchanger.

도 2는 종래의 파이프와 유입구/배출구 연결부의 상세 단면도 및 조립 단계도.Figure 2 is a detailed cross-sectional view and assembly step of the conventional pipe and the inlet / outlet connection.

도 3은 본 발명에 의한 열교환기의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to the present invention.

도 4는 본 발명의 유통캡의 상세도.Figure 4 is a detailed view of the distribution cap of the present invention.

도 5는 본 발명의 유통캡의 상세 단면도.Figure 5 is a detailed cross-sectional view of the distribution cap of the present invention.

도 6은 종래 및 본 발명의 유통캡 구조의 비교도.Figure 6 is a comparison of the distribution cap structure of the prior art and the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

10: 헤더탱크 11: 유통구 12: 유통캡10: header tank 11: outlet port 12: distribution cap

10a: 유입헤더탱크 11a: 유입구 12a: 유입캡10a: inlet header tank 11a: inlet 12a: inlet cap

10b: 배출헤더탱크 11b: 배출구 12b: 배출캡10b: discharge header tank 11b: outlet 12b: discharge cap

20: 튜브 30: 핀 40: 파이프20: tube 30: pin 40: pipe

1000: (본 발명의) 열교환기1000: heat exchanger (of the invention)

100: 헤더탱크 101: 유통구 102: 유통캡100: header tank 101: distribution port 102: distribution cap

100a: 유입헤더탱크 101a: 유입구 102a: 유입캡100a: inlet header tank 101a: inlet 102a: inlet cap

100b: 배출헤더탱크 101b: 배출구 102b: 배출캡100b: discharge header tank 101b: discharge port 102b: discharge cap

130: 엔드캡130: end cap

200: 튜브 300: 핀 400: 파이프200: tube 300: fin 400: pipe

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤더탱크 내부에서의 유동 특성을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 열교환기 헤더탱크 및 엔드캡 자체의 구조를 이용하여 엔드캡과 파이프의 결합을 용이하게 하는 구조를 가지는 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to improve the flow characteristics inside the header tank as well as to facilitate the coupling of the end cap and pipe using the structure of the heat exchanger header tank and the end cap itself. It relates to a heat exchanger having a.

세계적으로 에너지 및 환경 문제에 관한 관심사가 커져 감에 따라, 최근 자동차 생산 산업에 있어서 연비를 포함한 각 파트의 효율 개선이 꾸준히 이루어지고 있으며, 또한 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위하여 자동차 외관의 형태 역시 다양화되고 있는 추세이다. 이러한 경향에 따라, 차량의 각 부품들은 점차로 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 꾸준한 연구 개발이 이루어지고 있다. 특히 차량용 냉각장치에 있어서, 대개 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정이기 때문에 작은 크기를 가지면서도 높은 효율을 가지는 열교환기를 제조하기 위한 노력이 있어 왔다.As concerns about energy and environmental issues are growing around the world, the efficiency of each part including fuel economy has been steadily improved in the automobile production industry. In addition, the appearance of automobiles is also varied in order to satisfy various consumer needs. It is becoming a trend. In accordance with this tendency, each part of the vehicle has been steadily researched and developed for weight reduction, miniaturization and high functionality. In particular, in the vehicle cooling apparatus, since it is difficult to secure enough space in the engine room, efforts have been made to manufacture a heat exchanger having a small size and high efficiency.

열교환기는 일반적으로 작동유체의 유입 및 배출이 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 헤더탱크들을 연결하여 작동유체를 그 내부로 유통시키면서 열교환을 이루어지게 하는 튜브로 구성된다. 도 1은 통상적인 열교환기를 도시하고 있으며, 이와 같은 형태로 된 열교환기 중 대표적인 것은 히터코어이다. 히터코어란, 자동차의 공기조화장치의 일부분으로 엔진을 순환하며 연소시 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수를 이용하여 자동차의 실내에 따뜻한 공기를 공급될 수 있도록 하는 열교환기로서, 즉, 엔진의 열에 의해 가열된 고온의 냉각수를 히터코어의 튜브 및 핀을 통과시켜 외부에서 공급된 공기와 열교환을 하고 이로 인해 따뜻해진 공기를 자동차의 실내로 공급하는 역할을 하는 장치이다. 도 1에 도시된 이러한 열교환기는, 내부에 작동유체가 유동하며, 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 일렬로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(20)와; 유입구(11a)를 통해 작동유체가 유입되고 유입된 작동유체를 상기 복수 개의 튜브(20)에 분배하는 유입헤더탱크(10a)와; 상기 튜브(20) 사이에 개재되고 상기 튜브(20) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(30)과; 상기 튜브(20) 내를 이동하는 작동유체가 모이며, 모여진 작동유체를 배출구(11b)를 통해 배출하는 배출헤더탱크(10b)로 이루어진다. 상기 유입구(11a) 및 배출구(11b)에는 파이프(40)가 결합되어, 외부로부터 상기 열교환기로 작동유체를 유통시키게 된다. 여기에서 유입헤더탱크 또는 배출헤더탱크를 총칭할 때 헤더탱크라 하고 참조부호는 10으로 한다.The heat exchanger is generally composed of a pair of header tanks through which the working fluid is introduced and discharged, and a tube which connects the header tanks and distributes the working fluid therein to perform heat exchange. Figure 1 shows a conventional heat exchanger, a representative of the heat exchangers of this type is a heater core. A heater core is a heat exchanger that circulates an engine as part of an air conditioner of a vehicle and supplies warm air to a vehicle interior using high temperature cooling water absorbing heat generated during combustion. It is a device that performs heat exchange with the air supplied from the outside by passing the high temperature coolant heated by heat through the tube and the fin of the heater core, and supplies the warmed air to the interior of the vehicle. This heat exchanger shown in Figure 1, the working fluid flows therein, a plurality of tubes 20 arranged in parallel in a line at a predetermined interval in parallel with the air blowing direction; An inflow header tank (10a) for distributing the working fluid introduced through the inlet (11a) and distributing the working fluid to the plurality of tubes (20); A fin (30) interposed between the tubes (20) and increasing a heat transfer area with air flowing between the tubes (20); The working fluid moving in the tube 20 is collected, and is composed of a discharge header tank 10b for discharging the collected working fluid through the outlet 11b. A pipe 40 is coupled to the inlet 11a and the outlet 11b to distribute the working fluid from the outside to the heat exchanger. In this case, inlet header tanks or outlet header tanks are generically referred to as header tanks and the reference number is 10.

도 2는 종래의 파이프와 유입구/배출구 연결부의 상세 단면도 및 조립 단계 도이다. 도 2(A)에 도시된 바와 같이, 유입구 또는 배출구(이하 유입구 또는 배출구를 총칭할 때 유통구라 하고 참조부호는 11로 함)에 삽입되는 파이프(40)의 단부 쪽에는 비드(41)가 형성되어 있다. 상기 비드(41)는 상기 유통구(11)에 삽입되어 브레이징(brazing)될 때, 도 2(B)에 도시된 바와 같이 상기 비드(41)에 의해 상기 파이프(40)가 상기 유통구(11)에 삽입 깊이의 변동이 없도록 고정되어 브레이징을 용이하게 하기 위해 구비되는 것이다.Figure 2 is a detailed cross-sectional view and assembly step diagram of a conventional pipe and the inlet / outlet connection. As shown in Fig. 2A, a bead 41 is formed at an end side of the pipe 40 which is inserted into an inlet or outlet (hereinafter referred to as a distribution port and referred to as 11 when collectively referred to as an inlet or outlet). It is. When the bead 41 is inserted into the outlet 11 and brazed, as shown in FIG. 2B, the pipe 40 is connected to the outlet 11 by the bead 41. In order to be fixed so that there is no variation in the insertion depth is provided to facilitate brazing.

이 때 상기 열교환기에서, 상기 유입헤더탱크(10a)에서 상기 튜브(20)로의 작동유체 분배가 고르게 이루어져야, 열교환기의 온도 분포가 고르게 이루어지고 이에 따라 열교환성능이 최대화될 수 있다. 그러나 상기 파이프(40)에서 상기 유입구(11a)로 작동유체가 유입되는 과정에서 유로 면적이 갑자기 늘어남으로써 발생되는 급격한 압력 강하의 영향 때문에, 상기 유입헤더탱크(10a)의 내부에서의 작동유체의 직진성이 보장되지 않으며, 이에 따라 유량의 고른 배분이 이루어지지 않아 열교환기 전체적으로의 고른 온도 분포를 달성하기 어렵게 된다.At this time, in the heat exchanger, the distribution of the working fluid from the inflow header tank 10a to the tube 20 should be made evenly, so that the temperature distribution of the heat exchanger is made even and thus the heat exchange performance can be maximized. However, due to the effect of the sudden pressure drop generated by the sudden increase in the flow area in the process of the working fluid flows from the pipe 40 to the inlet 11a, the straightness of the working fluid in the inside of the inlet header tank 10a This is not guaranteed, and thus an even distribution of flow rates is not achieved, making it difficult to achieve an even temperature distribution throughout the heat exchanger.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 상기 파이프(40)와 유입구(11a)의 연결 부위에 부가적인 구조물을 설치하여 압력 강하량을 줄이고자 하는 시도가 종래에 있었다. 그런데, 이와 같이 부가적인 구조물을 부착하는 방법은 불필요한 압력 강하를 초래할 수 있다. 이러한 문제는 구조물이 부착된 열교환기가 실제로 차량에 적용되었을 경우, 열교환기가 충분한 작동유체 유량을 확보하지 못하게 됨으로써 오히려 열교환성능이 저하되게 되는 문제점을 발생시킨다. 더불어 부가적인 구조물 때문에 구조가 복잡해지게 되어 조립 편의성이 크게 저하되며 제작 비용이 상승하게 되어, 생산성을 떨어뜨린다는 문제점도 매우 크다.In order to solve such a problem, there has conventionally been an attempt to reduce the amount of pressure drop by installing an additional structure at the connection portion between the pipe 40 and the inlet 11a. However, this method of attaching additional structures may result in unnecessary pressure drops. This problem occurs when the heat exchanger having the structure is actually applied to a vehicle, and thus the heat exchanger does not secure sufficient working fluid flow rate, thereby degrading heat exchange performance. In addition, due to the additional structure, the structure is complicated, the ease of assembly is greatly reduced and the manufacturing cost is increased, the problem that the productivity is also very large.

또한, 상술한 문제점을 해소하기 위해 헤더탱크의 체적에 변화를 줌으로써 압력 강하의 영향을 최소화하고자 하려는 시도가 있었으나, 헤더탱크의 체적이 커지게 되면 열교환기의 전체 크기(overall size)가 증가하게 되며, 상술한 바와 같이 제품의 경량화 및 컴팩트화 추세에 있는 현재 실정에 따라 엔진룸의 내부 공간이 점점 협소해지고 있는 바, 실제 차량에 적용 불가능해지게 된다는 문제점이 있다.In addition, there have been attempts to minimize the influence of the pressure drop by changing the volume of the header tank to solve the above problems, but as the volume of the header tank increases, the overall size of the heat exchanger increases. As described above, the interior space of the engine room is getting narrower according to the current situation in which the weight and compactness of the product are in a trend, and thus there is a problem that it cannot be applied to an actual vehicle.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 파이프와 헤더탱크 사이에 작동유체가 유통될 때 유로 면적 변화를 최소화함으로써 유동의 특성을 크게 개선시키는 열교환기를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 열교환기 헤더탱크 및 엔드캡 자체의 구조를 이용하여 엔드캡과 파이프의 결합을 용이하게 하며, 이에 따라 파이프의 연결부 가공 공정을 생략할 수 있도록 함으로써 전체 공정 수를 줄이고 이에 따라 제작 비용의 절감을 이룰 수 있는 열교환기를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to greatly improve the characteristics of the flow by minimizing the change in the flow path area when the working fluid flows between the pipe and the header tank To provide a heat exchanger. Another object of the present invention is to facilitate the coupling of the end cap and the pipe by using the structure of the heat exchanger header tank and the end cap itself, thereby reducing the overall number of processes by eliminating the process of connecting the pipe joints Accordingly, to provide a heat exchanger that can reduce the manufacturing cost.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는, 내부에 작동유체가 유동하며, 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 일렬로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(200)와; 일측에 유입구(101a)가 형성된 유입캡(102a)이 결합되어 상기 유입구(101a)를 통해 작동유체가 유입되고, 타측에 엔드캡(130)이 결합되어, 유입된 작동유체를 상기 복수 개의 튜브(200)에 분배하는 유입헤더탱크(100a)와; 상기 튜브(200) 사이에 개재되고 상기 튜브(200) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(300)과; 타측에 엔드캡(130)이 결합되어 상기 튜브(200) 내를 이동하는 작동유체를 모으며, 일측에 배출구(101b)가 형성된 배출캡(102b)이 결합되어 모여진 작동유체를 배출구(101b)를 통해 배출하는 배출헤더탱크(100b)로 이루어지는 열교환기(1000)에 있어서, 상기 유입헤더탱크(100a) 및 배출헤더탱크(100b)를 헤더탱크(100)라 하고, 상기 유입구(101a) 및 배출구(101b)를 유통구(101)라 하고, 상기 유입캡(102a) 및 배출캡(102b)을 유통캡(102)이라 할 때, 상기 유통구(101)의 상기 열교환기 길이 방향 단면의 내부 높이(dc)는 상기 헤더탱크(100) 단면의 외부 높이(dh)와 일치하는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the present invention for achieving the above object, the working fluid flows therein, a plurality of tubes 200 are arranged in parallel in a line at a predetermined interval in parallel with the air blowing direction; The inlet cap 102a having the inlet 101a formed on one side is coupled to the working fluid through the inlet 101a, and the end cap 130 is coupled to the other side of the plurality of tubes. An inflow header tank (100a) for distributing to 200; A fin (300) interposed between the tubes (200) and increasing a heat transfer area with air flowing between the tubes (200); End cap 130 is coupled to the other side to collect the working fluid to move in the tube 200, the discharge cap 102b is formed by combining the discharge cap (102b) formed on one side through the outlet 101b In the heat exchanger 1000 which consists of the discharge header tank 100b which discharges, the said inflow header tank 100a and the discharge header tank 100b are called the header tank 100, and the said inlet port 101a and the outlet port 101b ) Is called the distribution port 101, and when the inlet cap 102a and the discharge cap 102b are called the distribution cap 102, the internal height (d) of the heat exchanger longitudinal section of the distribution port 101 c ) is characterized in that it corresponds to the outer height (d h ) of the cross section of the header tank (100).

이 때, 상기 헤더탱크(100)는 상기 유통구(101)를 통해 상기 헤더탱크(100) 단면 상하 일부가 노출되어 상기 노출된 헤더탱크(100) 단부가 파이프(400)의 단부와 맞닿아 상기 파이프(400)의 위치를 고정시키는 스토퍼(stopper) 역할을 하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 유통구(101)는 상기 유통구(101) 단면의 상하 일부가 소정의 길이를 가지는 직선 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the header tank 100 is exposed to the upper and lower portions of the cross section of the header tank 100 through the distribution port 101 so that the exposed end of the header tank 100 abuts the end of the pipe 400 It is characterized in that it is formed to serve as a stopper (stopper) for fixing the position of the pipe (400). In addition, the distribution port 101 is characterized in that the upper and lower portions of the cross-section of the distribution port 101 is formed in a straight shape having a predetermined length.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a heat exchanger according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 열교환기의 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 열교환기(1000)는, 내부에 작동유체가 유동하며, 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 일렬로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(200)와; 일측에 유입구(101a)가 형성된 유입캡(102a)이 결합되어 상기 유입구(101a)를 통해 작동유체가 유입되고, 타측에 엔드캡(130)이 결합되어, 유입된 작동유체를 상기 복수 개의 튜브(200)에 분배하는 유입헤더탱크(100a)와; 상기 튜브(200) 사이에 개재되고 상기 튜브(200) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(300)과; 타측에 엔드캡(130)이 결합되어 상기 튜브(200) 내를 이동하는 작동유체를 모으며, 일측에 배출구(101b)가 형성된 배출캡(102b)이 결합되어 모여진 작동유체를 배출구(101b)를 통해 배출하는 배출헤더탱크(100b)로 이루어진다. 상기 유입구(101a) 및 배출구(101b)에는 파이프(400)가 결합되어, 외부로부터 상기 열교환기(1000)로 작동유체를 유통시키게 된다. 이하, 유입헤더탱크(100a)와 배출헤더탱크(100b)는 총칭하여 헤더탱크, 유입구(101a)와 배출구(101b)는 총칭하여 유통구, 유입캡(102a)과 배출캡(102b)은 총칭하여 유통캡이라 한다. 또한, 헤더탱크의 참조부호는 100, 유통구의 참조부호는 101, 유통캡의 참조부호는 102로 한다.3 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to the present invention. As shown, the heat exchanger 1000 of the present invention, the working fluid flows therein, a plurality of tubes 200 are arranged in parallel in a line at a predetermined interval parallel to the air blowing direction; The inlet cap 102a having the inlet 101a formed on one side is coupled to the working fluid through the inlet 101a, and the end cap 130 is coupled to the other side of the plurality of tubes. An inflow header tank (100a) for distributing to 200; A fin (300) interposed between the tubes (200) and increasing a heat transfer area with air flowing between the tubes (200); End cap 130 is coupled to the other side to collect the working fluid to move in the tube 200, the discharge cap 102b is formed by combining the discharge cap (102b) formed on one side through the outlet 101b The discharge header tank 100b is discharged. A pipe 400 is coupled to the inlet 101a and the outlet 101b to distribute the working fluid from the outside to the heat exchanger 1000. Hereinafter, the inlet header tank 100a and the discharge header tank 100b are collectively referred to as the header tank, the inlet 101a and the outlet 101b collectively so that the distribution port, the inlet cap 102a and the discharge cap 102b are collectively It is called a distribution cap. In addition, the reference numeral of the header tank is 100, the reference numeral of the distribution port is 101, and the reference numeral of the distribution cap is 102.

도 4는 본 발명의 유통캡의 상세도로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유통캡(102)은 파이프(400)의 단면 형상과 최대한 유사한 형상의 버 형태(burr type) 유통구(101)를 가진다. 상기 유통구(101)와, 도 1에 도시된 종래 열교환기의 유통구(11)를 비교하여 볼 때, 종래의 유통구(11)는 헤더탱크의 단면 높이가 파이프의 단면 높이보다 크게 되어 있는 반면, 본 발명의 유통구(101)는 헤더탱크(100)의 단면 높이와 파이프 단면 높이가 거의 일치하게 되어 있는 것을 알 수 있다.Figure 4 is a detailed view of the distribution cap of the present invention, as shown in Figure 4, the distribution cap 102 of the present invention is a burr type distribution port of the shape as close as possible to the cross-sectional shape of the pipe 400 Has 101. When comparing the distribution port 101 and the distribution port 11 of the conventional heat exchanger shown in FIG. 1, the conventional distribution port 11 has a cross-sectional height of the header tank larger than that of the pipe. On the other hand, in the distribution port 101 of the present invention, it can be seen that the cross-sectional height of the header tank 100 and the pipe cross-sectional height are substantially the same.

도 5(A)는 도 4의 A-A'를 따른 단면도이며, 도 5(B)는 도 5(A)의 B-B'를 따른 단면도이다. 도 5(A)에 도시된 바와 같이, 상기 유통캡(102)은 헤더탱크(100)의 일측에 꼭 맞도록 끼움 결합되게 되어 있기 때문에, 유통캡(102)의 내부 단면 둘레는 헤더탱크(100)의 외부 단면 둘레와 일치한다. 즉, 유통구(101)의 내부 단면 높이(dc)는 헤더탱크(100)의 외부 단면 높이(dh)와 같다. 그러므로 유통캡(102)과 헤더탱크(100)를 서로 결합시키면, 상기 유통캡(102)에 형성되어 있는 유통구(101)로는, 도 5(A)와 같이 상기 헤더탱크(100)의 단면의 상하 일부가 노출되게 된다.FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 5A. As shown in Figure 5 (A), since the distribution cap 102 is to be fitted to fit tightly on one side of the header tank 100, the inner cross-section around the distribution cap 102 is the header tank 100 Coincides with the outer circumference of the cross section. That is, the inner cross-sectional height d c of the distribution port 101 is equal to the outer cross-sectional height d h of the header tank 100. Therefore, when the distribution cap 102 and the header tank 100 are coupled to each other, as the distribution port 101 formed in the distribution cap 102, the cross section of the header tank 100 as shown in FIG. Part of the top and bottom will be exposed.

도 5(B)에는 상기 헤더탱크(100)와 유통캡(102)의 조립체에 파이프(400)까지 조립되어 있는 상태의 단면도가 도시되어 있다. 유통구(101)의 단면 높이(dc)가 유통캡(102)의 단면 높이와 일치하도록 되어 있으며, 이에 따라 헤더탱크(100) 단면의 상하 일부가 노출됨으로써, 상기 노출된 헤더탱크(100) 단면이 상기 파이프(400)가 소정 깊이 이상으로 삽입되지 못하도록 막아 주는 스토퍼(stopper) 역할을 할 수 있게 된다. 이에 따라 상기 파이프(400)에는 도 2에 도시된 바와 같은 비드와 같은 구조가 형성되어 있지 않아도, 상기 유통구(101)에 노출되어 있는 헤더탱크(100) 단면이 스토핑(stopping)을 해 줌으로써 삽입 깊이가 고정될 수 있게 된다. 이와 같이 파이프(400)의 삽입 깊이가 고정됨으로써, 상기 파이프(400)와 유통 구(101)를 브레이징할 때 상기 파이프(400)의 위치가 변화하지 않게 되어 브레이징 작업의 편의성이 크게 상승한다. 즉, 본 발명에 의하면 파이프(400)에 특별한 구조(예를 들어 도 2의 비드(41)와 같은 구조)를 형성하지 않아도 조립체 구조 자체에 의하여 파이프(400)의 삽입 깊이가 고정되기 때문에, 파이프(400)의 형상 제조에 있어서 비드 형성 공정을 생략할 수 있으며, 금형의 설계도 훨씬 간단하게 되어 제작 비용을 크게 줄일 수 있게 되는 경제적 효과까지 거둘 수 있다.Figure 5 (B) is a cross-sectional view of the assembly state up to the pipe 400 to the assembly of the header tank 100 and the distribution cap 102. The cross-sectional height (d c ) of the distribution port 101 is to match the cross-sectional height of the distribution cap 102, thereby exposing the upper and lower portions of the cross section of the header tank 100, thereby exposing the exposed header tank (100) The cross section may serve as a stopper that prevents the pipe 400 from being inserted beyond a predetermined depth. Accordingly, even though the pipe 400 does not have a bead-like structure as shown in FIG. 2, the end surface of the header tank 100 exposed to the distribution port 101 stops. The insertion depth can be fixed. As the insertion depth of the pipe 400 is fixed in this way, the position of the pipe 400 does not change when brazing the pipe 400 and the distribution port 101, thereby greatly increasing the convenience of the brazing operation. That is, according to the present invention, since the insertion depth of the pipe 400 is fixed by the assembly structure itself even without forming a special structure (for example, a structure such as the bead 41 of FIG. 2) in the pipe 400, In the manufacturing of the shape of the 400, the bead forming process can be omitted, and the mold design can be much simpler, resulting in an economic effect that can greatly reduce the manufacturing cost.

도 1에 도시되어 있는 종래의 열교환기의 유통구(11) 구조와, 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 본 발명에 의한 열교환기의 유통구(101) 구조를 비교한 것이 도 6에 도시되어 있다. 도 6(A)는 종래의 유통구(11) 구조를 도시하고 있는데(참조부호 12는 종래의 엔드캡을 가리킴), 도시된 바와 같이 종래에는 유통구(11)의 단면적과 헤더탱크(10)의 단면적이 매우 크게 차이가 났다. 따라서 종래 기술의 문제점에서 서술한 바와 같이, 파이프로부터 헤더탱크(10)로 흘러들어오는 작동유체의 유동에 있어서 갑작스럽게 유로 면적이 증가되기 때문에 압력강하량이 매우 큰 폭으로 발생하게 되었다. 도 6(B)는 본 발명에 의한 유통구(101)의 구조인데, 도시된 바와 같이 본 발명에 의하면 유통구(101)의 단면적이 헤더탱크(100)의 단면적과 훨씬 비슷해지게 된다. 특히, 유통구(101) 단면의 내부 높이와 헤더탱크(100) 단면의 외부 높이는 정확히 일치하며, 따라서 파이프(400)가 끼워지게 되면 파이프(400) 단면의 내부 높이와 헤더탱크(100) 단면의 내부 높이는 정확히 일치하게 된다. 즉, 유로 면적은 양쪽 측면에서 단면적이 늘어드는 것에만 영향을 받게 되어, 전체적으 로 유로 면적의 증가량이 종래에 비해 훨씬 줄어든다. 이에 따라 작동유체의 유동에 있어서 압력강하량도 훨씬 줄어들게 되어, 유동의 직진성이 비약적으로 개선될 수 있게 된다.A comparison of the structure of the distribution port 11 of the conventional heat exchanger shown in FIG. 1 with the structure of the distribution port 101 of the heat exchanger according to the present invention shown in FIGS. 3 to 5 is shown in FIG. 6. have. 6 (A) shows the structure of a conventional distribution port 11 (reference numeral 12 denotes a conventional end cap), and as shown, the cross-sectional area of the distribution port 11 and the header tank 10 are conventionally shown. The cross sectional area of 매우 is very different. Therefore, as described in the problems of the prior art, the pressure drop amount is generated very largely because the flow passage area is suddenly increased in the flow of the working fluid flowing from the pipe to the header tank (10). 6 (B) is a structure of the distribution port 101 according to the present invention, as shown in the present invention, the cross-sectional area of the distribution port 101 is much more similar to the cross-sectional area of the header tank (100). In particular, the inner height of the cross-section of the distribution port 101 and the outer height of the cross section of the header tank 100 are exactly coincident, and thus, when the pipe 400 is fitted, the inner height of the cross section of the pipe 400 and the cross section of the header tank 100 cross-section. The inner height will be exactly the same. In other words, the flow path area is only affected by the increase in cross-sectional area on both sides, and as a whole, the increase in the flow path area is much smaller than in the related art. As a result, the amount of pressure drop in the flow of the working fluid is much reduced, so that the straightness of the flow can be remarkably improved.

더불어, 이와 같이 유통구(101)의 크기와 헤더탱크(100)의 크기가 거의 일치하게 됨에 따라, 헤더탱크(100)의 부피를 줄일 수 있게 되어 열교환기 전체 부피를 크게 줄일 수 있게 되어, 제품의 컴팩트화를 달성할 수 있게 되는 부가적인 효과도 발생하게 된다.In addition, as the size of the distribution port 101 and the size of the header tank 100 almost coincide with each other, the volume of the header tank 100 can be reduced, thereby greatly reducing the total volume of the heat exchanger. An additional effect also arises that makes it possible to achieve compactness.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

이상에서와 같이, 부가적인 구조물 없이도 파이프와 헤더탱크 사이에서의 작동유체 유통 시 유동의 특성을 크게 개선시키는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 작동유체가 파이프와 헤더탱크 사이를 유통하면서 발생하는 유로 면적 변화를 최소화함으로써 압력 강하량을 크게 줄이고, 이에 따라 헤더탱크에서 튜브로의 유량 분배가 균일해지게 하는 효과가 있다. 또한, 그 결과로 튜브에서의 온도 분포가 균일해지며, 이에 따라 열교환기 전체의 열교환성능이 크게 향상되는 효과가 있다.As described above, there is an effect of greatly improving the characteristics of the flow in the working fluid flow between the pipe and the header tank without additional structure. That is, according to the present invention, the pressure drop is greatly reduced by minimizing a change in the flow path area generated while the working fluid flows between the pipe and the header tank, and accordingly, the flow distribution from the header tank to the tube is made uniform. . In addition, as a result, the temperature distribution in the tube becomes uniform, and thus, the heat exchange performance of the entire heat exchanger is greatly improved.

또한, 종래에는 파이프를 엔드캡에 삽입 고정할 때 적절한 위치에서 멈추게 하기 위해 파이프에 비드 등과 같은 스토핑을 위한 구조를 형성하였으나, 본 발명에 의하면 엔드캡과 헤더탱크 자체의 구조에 의하여 파이프가 고정됨으로써 조립 편의성이 크게 상승하게 되는 효과가 있다. 또한, 종래에는 파이프에 비드를 형성하기 위한 공정이 더 필요했으나 본 발명에서는 이와 같은 공정이 원천적으로 생략될 수 있게 되는 효과가 있다. 또는, 종래의 스토핑을 위한 구조를 구현하기 위해서는 제품의 금형이 복잡해졌으나 본 발명에 의하면 단순한 금형으로도 파이프의 스토핑이 가능하게 되는 효과가 있다. 더불어 이에 따라 제품의 제작 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라 본 발명에 의하면 헤더탱크의 체적이 최소화될 수 있기 때문에 열교환기의 컴팩트화를 실현할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, in the past, in order to stop the pipe at the proper position when inserting and fixing the pipe to form a structure for stopping, such as bead on the pipe, according to the present invention, the pipe is fixed by the structure of the end cap and the header tank itself By doing so, there is an effect that the assembly convenience greatly increases. In addition, in the prior art, a process for forming a bead in the pipe is further required, but in the present invention, such a process may be omitted in principle. Alternatively, the mold of the product is complicated to implement a structure for the conventional stopping, but according to the present invention, the pipe can be stopped even with a simple mold. In addition, there is an effect that can significantly reduce the production cost of the product. In addition, according to the present invention, since the volume of the header tank can be minimized, the compactness of the heat exchanger can be realized.

Claims (3)

내부에 작동유체가 유동하며, 공기 송풍 방향에 나란하게 일정 간격으로 일렬로 병렬 배치된 복수 개의 튜브(200)와; 일측에 유입구(101a)가 형성된 유입캡(102a)이 결합되어 상기 유입구(101a)를 통해 작동유체가 유입되고, 타측에 엔드캡(130)이 결합되어, 유입된 작동유체를 상기 복수 개의 튜브(200)에 분배하는 유입헤더탱크(100a)와; 상기 튜브(200) 사이에 개재되고 상기 튜브(200) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 핀(300)과; 타측에 엔드캡(130)이 결합되어 상기 튜브(200) 내를 이동하는 작동유체를 모으며, 일측에 배출구(101b)가 형성된 배출캡(102b)이 결합되어 모여진 작동유체를 배출구(101b)를 통해 배출하는 배출헤더탱크(100b)로 이루어지는 열교환기(1000)에 있어서,A working fluid flows therein, and a plurality of tubes 200 arranged in parallel at a predetermined interval in parallel to the air blowing direction; The inlet cap 102a having the inlet 101a formed on one side is coupled to the working fluid through the inlet 101a, and the end cap 130 is coupled to the other side of the plurality of tubes. An inflow header tank (100a) for distributing to 200; A fin (300) interposed between the tubes (200) and increasing a heat transfer area with air flowing between the tubes (200); End cap 130 is coupled to the other side to collect the working fluid to move in the tube 200, the discharge cap 102b is formed by combining the discharge cap (102b) formed on one side through the outlet 101b In the heat exchanger 1000 consisting of a discharge header tank (100b) to discharge, 상기 유입헤더탱크(100a) 및 배출헤더탱크(100b)를 헤더탱크(100)라 하고, 상기 유입구(101a) 및 배출구(101b)를 유통구(101)라 하고, 상기 유입캡(102a) 및 배출캡(102b)을 유통캡(102)이라 할 때,The inflow header tank 100a and the discharge header tank 100b are referred to as the header tank 100, and the inlet port 101a and the outlet port 101b are referred to as the outlet port 101, and the inlet cap 102a and the outlet port are discharged. When the cap 102b is called a distribution cap 102, 상기 유통구(101)의 상기 열교환기 길이 방향 단면의 내부 높이(dc)는 상기 헤더탱크(100) 단면의 외부 높이(dh)와 일치하는 것을 특징으로 하는 열교환기.Heat exchanger, characterized in that the inner height (d c ) of the heat exchanger longitudinal cross section of the outlet port 101 coincides with the outer height (d h ) of the cross section of the header tank (100). 제 1항에 있어서, 상기 헤더탱크(100)는The method of claim 1, wherein the header tank 100 상기 유통구(101)를 통해 상기 헤더탱크(100) 단면 상하 일부가 노출되어 상기 노출된 헤더탱크(100) 단부가 파이프(400)의 단부와 맞닿아 상기 파이프(400)의 위치를 고정시키는 스토퍼(stopper) 역할을 하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.A stopper for exposing the upper and lower portions of the cross section of the header tank 100 through the outlet 101 so that the exposed end of the header tank 100 contacts the end of the pipe 400 to fix the position of the pipe 400. Heat exchanger characterized in that it is formed to serve as a (stopper). 제 2항에 있어서, 상기 유통구(101)는The method of claim 2, wherein the distribution port 101 상기 유통구(101) 단면의 상하 일부가 소정의 길이를 가지는 직선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.Heat exchanger, characterized in that the upper and lower portions of the cross-section of the flow port 101 is formed in a straight form having a predetermined length.
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