KR101330994B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤더 및 튜브가 일체형으로 형성된 기본관을 복수 개 접합함으로써 제작에 소요되는 비용을 줄일 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이다.

본 발명의 열교환기는 내부에 냉각수가 유동될 수 있도록 중공된 관형태의 튜브부(11)가 형성되고, 상기 튜브부(11)의 양 끝단이 확장된 확관부(12)가 형성된 기본관(10); 상기 기본관(10) 양측 단부의 확관부(12)와 체결되어 제 1 탱크 및 제 2 탱크를 형성하는 덮개(20); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 열교환기는 튜브와 헤더가 일체형인 기본관을 이용하여 상기 기본관을 접합한 후 상기 접합된 기본관의 확관부를 덮는 덮개를 접합하는 간단한 공정으로 다양한 형태의 열교환기를 제작가능하며, 수지제로 형성 가능하여 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열교환기는 튜브와 헤더가 일체형으로 되어 상기 튜브와 헤더의 접합공정이 불필요하며 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하여 제작비를 줄이고 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

열교환기, 확관, 브레이징, 수지제

Description

열교환기{Heat Exchanger}

도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 기본관을 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 일실시예를 나타낸 사시도.

도 4는 상기 도 3에 도시한 열교환기의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 6은 상기 도 5에 도시한 열교환기의 분해사시도.

도 7은 상기 도 5의 AA' 방향 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 열교환기의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 기본관 11 : 튜브부

12 : 확관부

20 : 덮개

30 : 입구파이프 40 : 출구파이프

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤더 및 튜브가 일체형으로 형성된 기본관을 복수 개 접합함으로써 제작에 소요되는 비용을 줄일 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 상기 열교환기는 공조장치의 일부로, 온도차가 있는 두 환경 사이에서 한쪽의 열을 흡수하여 다른 쪽으로 열을 방출시키는 장치이다. 상기 열교환기는 액상의 냉각수가 기체상태로 변화하는 과정에서 송풍장치에 의해 유입된 공기를 열교환에 의해 냉각되도록 하여 차가워진 공기를 차량의 실내로 공급되도록 할 경우에는 냉방 장치로서 작동하고, 외부로부터 열을 흡수하여 따뜻해진 공기를 실내로 방출할 경우에는 난방 장치로 작용하게 된다.

도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 분해사시도로 상기 열교환기는 일정거리 이격되어 설치되는 제 1 탱크(110) 및 제 2 탱크(120)와, 상기 제 1 탱크(110)와 결합되는 제 1 헤더(111) 및 상기 제 2 탱크(120)와 결합되는 제 2 헤더(121)상기 제 1 헤더탱크(110, 111) 및 제 2 헤더탱크(120, 121) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 튜브(130)와 상기 튜브(130) 사이에 구비되는 핀(140)과, 상기 제 1 헤더탱크(110, 111) 또는 제 2 헤더탱크(120, 121)에 형성되고 냉각수가 유입되는 열교환기 입구파이프(150)와 상기 냉각수가 배출되는 출구파이프(160)로 구성되어 있다. 상기와 같은 구조의 열교환기는, 제 1 헤더탱크(110, 111)의 일측에 입구파이프(150)가 형성되어 고온의 냉각수가 유입되고 유입된 냉각수는 튜 브(130)를 통해 이동하며 상기 핀(140)과 외부공기와 열교환을 통해 냉각되어 상기 출구파이프(160)를 통해 배출되는 구조로 되어 있으며 상기 열교환기는 열교환효율을 높이기 위해 알루미늄으로 제작되는 경우가 많았다.

그러나 상기 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 열교환기는 상기 제 1 헤더(111) 및 제 2 헤더(121), 상기 제 1 탱크(110) 및 제 2 탱크(120)가 조립되어 하나의 탱크부를 형성하므로, 상기 튜브(130)와 헤더(111, 121) 및 헤더(111, 121)와 탱크(110, 120)를 접합하기 위하여 접합작업이 필요할 뿐만 아니라 상기 튜브(130)를 상기 헤더(111, 121) 및 탱크(110, 120)에 형성된 미세한 구성에 삽입하는 작업은 매우 정교한 작업으로 생산 비용을 높이는 원인이 되었다.

또한, 상기 튜브와 헤더 및 탱크를 접합하는 작업의 단점을 보완하기위해 추가적인 작업이 필요하므로 상기 열교환기 제작에 소요되는 시간이 증가되며 생산성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

아울러, 상기 알루미늄 등의 금속으로 제작된 열교환기는 수지제와 비교하여 중량이 클 뿐만 아니라 원가가 높아 생산효율을 떨어뜨리며, 특히 온도가 높은 아열대지방에서는 상기 접합부위에서 상기 열교환기의 부식 발생률이 증가되어 고온의 냉각수가 누출되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 튜브와 헤더가 일체형인 기본관을 이용하여 상기 튜브와 헤더의 별 도 접합공정이 불필요하고 상기 기본관을 접합함으로써 다양한 형태의 열교환기를 제작가능하며 공정이 간단하여 생산효율을 높인 열교환기를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는 내부에 냉각수가 유동될 수 있도록 중공된 관형태의 튜브부(11)가 형성되고, 상기 튜브부(11)의 양 끝단이 확장된 확관부(12)가 형성된 기본관(10); 상기 기본관(10) 양측 단부의 확관부(12)와 체결되어 제 1 탱크 및 제 2 탱크를 형성하는 덮개(20); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환기는 상기 기본관(10)의 확관부(12)를 복수 개 접합하여 열교환기의 몸체를 형성하고 상기 접합된 각각의 확관부(12)를 덮는 일체형의 덮개(20)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 기본관(10)의 확관부(12)는 이웃하는 확관부(12)와 접합이 가능하도록 상기 튜브부(11)의 폭보다 넓은 크기를 갖는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 열교환기는 냉각수가 유동될 수 있도록 중공된 튜브부(11) 및 상기 튜브부(11)의 양 끝단이 확장된 확관부(12)가 형성된 기본관(10), 상기 기본 관(10)의 확관부(12)를 덮어 제 1 탱크 및 제 2 탱크를 형성하는 덮개(20); 를 포함하여 형성된다.

도 2는 본 발명에 따른 기본관(10)을 나타낸 사시도로 상기 기본관(10)은 본 발명의 열교환기를 이루는 기본 구성요소이며 상기 튜브부(11)와 확관부(12)로 형성되어 있다.

상기 기본관(10)은 내부에 냉각수가 유동될 수 있도록 중공된 관형태로 형성되며 상기 튜브부(11)는 종래 히터코어의 튜브 역할을 담당한다.

상기 확관부(12)는 상기 튜브부(11)의 양 끝단이 확장되어 종래 히터코어의 헤더 역할을 담당하며 상기 기본관(10)의 확관부(12)는 상기 덮개(20)와 상기 제 1 탱크 및 제 2 탱크를 형성한다.

상기 덮개(20)는 상기 각각의 기본관(10)이 접합된 확관부(12)를 덮도록 형성된다.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 상기 도 3에 도시한 열교환기의 분해사시도로 다수 개의 기본관(10)을 1열로 접합한 일실시예를 도시하였다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 열교환기는 다수 개의 기본관(10)을 접합하여 열교환기의 몸체를 형성하고 상기 접합된 다수개의 확관부(12)들을 덮는 일체형의 덮개(20)가 조립되어 제작된다.

또한, 상기 열교환기의 일측에 상기 기본관(10)과 덮개(20)로 형성된 제 1 탱크 또는 제 2 탱크와 연통되는 입구파이프(30) 및 출구파이프(40)가 부착형성된 다.

상기 열교환기는 기존의 알루미늄을 이용하여 제작될 수 있으며 또한, 수지제를 이용하여 제작가능하다.

특히, 상기 수지제는 낮은 단가를 가지므로 상기 수지제로 이루어진 본 발명의 열교환기는 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하여 제작비를 줄일 수 있고 온도가 높은 아열대지방에서도 적절히 사용가능한 장점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 상기 도 5에 도시한 열교환기의 분해사시도로 상기 기본관(10)을 2열로 다수 개 접합한 다른 실시예를 도시하였다.

도 7은 상기 도 5의 AA' 방향 단면도로 상기 기본관(10)의 접합은 상기 튜브부(11)를 통해 냉각수가 통과될 수 있도록 상기 각각의 기본관(10)은 확관부(12) 부분을 접합함으로써 몸체를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 열교환기의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도로 1열과 2열의 튜브 위치가 엇갈리도록 제작된 예를 도시하였다. 본 발명의 열교환기는 상기 기본관(10)의 확관부(12)가 상기 튜브부(11)의 폭보다 넓은 크기를 갖는 사각형상으로 형성되므로 상기 기본관(10)을 어떻게 접합하느냐에 따라 다양한 열교환기를 제작가능하여 여러 종류의 열교환기를 제작하기 위한 추가장비없이 생산가능하여 생산효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 열교환기의 제작공정을 살펴보면 상기 기본관(10)과 덮개(20)를 제작하여 상기 기본관(10)을 복수 개 접합함으로써 몸체를 형성한다. 상기 가조립된 기본관(10)의 각각의 확관부를 덮는 크기의 덮개(20)를 조립하고 상기 접합부위를 브레이징 접합 또는 접합제를 이용함으로써 본 발명의 열교환기의 제작이 완료된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

이에 따라 본 발명의 열교환기는 튜브와 헤더가 일체형인 기본관을 이용하여 상기 기본관을 접합한 후 상기 접합된 기본관의 확관부를 덮는 덮개를 접합하는 간단한 공정으로 다양한 형태의 열교환기를 제작가능하며, 수지제로 형성가능하여 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열교환기는 튜브와 헤더가 일체형으로 되어 상기 튜브와 헤더의 접합공정이 불필요하며 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하여 제작비를 줄이고 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내부에 냉각수가 유동될 수 있도록 중공된 관형태의 튜브부(11)가 형성되고, 상기 튜브부(11)의 양 끝단이 확장된 확관부(12)가 일체형으로 형성된 기본관(10); 상기 기본관(10) 양측 단부의 확관부(12)와 체결되어 제 1 탱크 및 제 2 탱크를 형성하는 덮개(20); 를 포함하되,

   상기 기본관(10)의 확관부(12)를 복수 개 접합하여 열교환기의 몸체를 형성하고, 상기 몸체의 양측에 접합된 각각의 확관부(12)를 덮는 일체형의 덮개(20)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기본관(10)의 확관부(12)는 이웃하는 확관부(12)와 접합이 가능하도록 상기 튜브부(11)의 폭보다 넓은 크기를 갖는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.

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