KR101385199B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 써포트에 절단부 및 절개부를 형성하여 굽힘부의 형성 시 써포트의 변형을 방지하여 써포트와 접합되어 있는 방열핀이 이탈되는 것을 방지하는 열교환기에 관한 것이다.

본 발명의 열교환기는, 열교환매체가 흐르는 다수개의 튜브; 상기 튜브들 사이에 개재되는 방열핀; 상기 방열핀 중 최 외측에 위치하는 방열핀과 접합되는 써포트; 상기 튜브 및 써포트의 양단부가 삽입되는 헤더; 및 상기 헤더의 일측에 결합되는 탱크; 를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 써포트는 공기흐름방향의 상류 또는 하류 중 일측에는 상기 써포트의 일부를 절단한 절단부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 굽힘부가 형성되는 써포트의 일, 타측으로 절단부 및 절개부를 형성하여 열교환기의 굽힘 시 써포트의 변형이나 뒤틀림을 방지하여 상기 써포트와 브레이징 접합된 방열핀의 변형 및 이탈을 방지하여 열교환기의 성능저하를 방지하는 효과가 있다.

또한, 상기 써포트에 형성되는 절단부 및 절개부의 형상이나 개수를 달리하여 열교환기의 굽힘정도에 따라 다양한 장착공간에 적용 가능한 효과가 있다.

열교환기, 굽힘부, 절개부, 절단부

Description

열교환기 {Heat Exchanger}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 써포트에 절단부 및 절개부를 형성하여 굽힘부의 형성 시 써포트의 변형을 방지하여 써포트와 접합되어 있는 방열핀이 이탈되는 것을 방지하는 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 차량의 공조시스템이나 내연기관의 냉각시스템의 일부로서, 공조시스템의 경우 응축기(Condenser) 또는 증발기(Evaporator)와 같은 열교환기는 냉각수나 냉매와 같은 열교환매체가 유동할 수 있는 유로가 형성되어, 상기 열교환매체가 유로를 따라 흐르는 동안 외기와 열교환이 이루어지도록 한다.

또한, 내연기관의 냉각시스템은 엔진의 실린더 주위에 물재킷이 설치되어 그 속에 냉각수가 순환되고, 순환된 냉각수가 차량의 전방에 설치된 라디에이터로 이송되어 팬에 의해 송풍되는 공기로 냉각된다.

이와 같은 열교환기는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 열교환매체가 유동하는 다수개의 튜브(110)에 열교환효율의 향상을 위한 방열핀(120)이 구비되며, 상기 방열핀(120) 중 최 외측에 위치하는 상기 방열핀(120)을 보호하도 록 써포트(130)가 배치된다. 상기 튜브(110)와 써포트(130)의 양단부는 헤더(140)에 각각 삽입되어 체결되며, 상기 헤더(140)는 탱크(150)와 결합된다.

일반적으로 열교환기는 직선형의 판형으로 형성되나, 도 2에 도시된 바와 같이 장착되는 장소에 따라 굽힘부(160)가 형성되어 장착되기도 한다. 상기 써포트(130)의 굽힘부 내측에는 소재의 겹침으로 인한 주름 등이 형성되어 써포트(130)의 상, 하면의 편평도가 감소하며, 외측은 신장되어 두께가 감소하고 균열이 생성되기도 한다. 이로 인해 상기 써포트(130)와 브레이징 접합되어 있는 방열핀(120)이 변형되어 외부공기와의 접촉면적이 감소하거나, 써포트(130)로부터 이탈되어 상기 열교환기(100)의 열교환효율이 저하되고 성능이 감소되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 써포트의 굽힘부에 절단부와 절개부를 형성하여 열교환기의 굽힘 시 브레이징 접합된 방열핀의 이탈을 방지하는 열교환기를 제공함에 있다.

본 발명의 열교환기는, 열교환매체가 흐르는 다수개의 튜브; 상기 튜브들 사이에 개재되는 방열핀; 상기 방열핀 중 최 외측에 위치하는 방열핀과 접합되는 써포트; 상기 튜브 및 써포트의 양단부가 삽입되는 헤더; 및 상기 헤더의 일측에 결합되는 탱크; 를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 써포트는 공기흐름방향의 상류 또는 하류 중 일측에는 상기 써포트의 일부를 절단한 절단부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 써포트는 타측에 절개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 절단부는 삼각형상으로 상기 써포트의 일측을 밑변으로 하여 상기 써포트의 중심선 방향으로 꼭지점이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 절단부와 절개부는 상호 교차되며 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 써포트는 상기 절단부의 내면이 밀착되고, 절개부가 삼각형상으로 벌어지며 굽힘되는 굽힘부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 써포트가

로 절곡되는 경우에, 상기 절단부의 삼각형의 밑변의 총 합(L)은 상기 굽힘부의 상기 서포트의 중심선 길이(w)와 굽힘부의 내측면의 원주길이(2π(R-T)/4)의 차보다 큰 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 굽힘부가 형성되는 써포트의 일, 타측으로 절단부 및 절개부를 형성하여 열교환기의 굽힘 시 써포트의 변형이나 뒤틀림을 방지하여 상기 써포트와 브레이징 접합된 방열핀의 변형 및 이탈을 방지하여 열교환기의 성능저하를 방지하는 효과가 있다.

또한, 상기 써포트에 형성되는 절단부 및 절개부의 형상이나 개수를 달리하여 열교환기의 굽힘정도에 따라 다양한 장착공간에 적용 가능한 효과가 있다.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 열교환기를 나타낸 사시도이고, 도 4는 굽힘부가 형성된 본 발명의 열교환기를 나타낸 사시도이고, 도 5는 굽힘부의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 열교환기를 나타낸 것으로, 열교환매체가 유동하는 다수개의 튜브(10)가 구비되고 상기 튜브(10)들 사이에 방열핀(20)이 개재되며 상기 방열핀(20) 중 최 외측에 위치하는 방열핀(20)에 써포트(30)가 접합되고 상기 튜브(10) 및 써포트(30)의 양단부가 삽입되는 헤더(40) 및 상기 헤더(40)의 일측에 결합되는 탱크(50)로 이루어진다.

상기 열교환기(1)에서, 최 외측의 방열핀(20)의 외부면에 배치되는 써포트(30)는 일반적으로 소정의 강성을 지녀 방열핀(30)이 외력에 의해 변형되는 것을 방지하고 열교환기(10)가 소정의 강성을 지니도록 금속의 판재로 형성된다. 상기 써포트(30)는 방열핀(20)과 브레이징 접합되어 방열핀(20)이 일정한 간격의 파형으로 지지되도록 하여 상기 방열핀(20)의 사이로 외부공기가 유동하며 열교환이 이루어지도록 한다.

일반적으로 열교환기는 직선상의 판상으로 형성되어 장착되나, 좁은 공간 등으로 인해 설치가 불가능할 경우 소정의 각도로 굽힘되는 굽힘부(60)가 형성되어 장착되기도 한다. 굽힘부(60)가 형성되는 열교환기는, 공기흐름방향의 상류 또는 하류 중 일측에 상기 써포트의 일부를 절단한 절단부(70)가 형성되고, 타측에는 직선상의 절개부(80)가 형성된다. 아울러 상기 절단부(70)는 삼각형상으로 상기 써포트(30)의 일측을 밑변으로 하여 상기 써포트(30)의 중심선(X) 방향으로 꼭지점이 형성된다.

여기서 열교환기(1)의 굽힘 정도에 따라 상기 절단부(70) 및 절개부(80) 중 하나만 형성되어도 좋으며, 상기 절단부(70)는 본 발명에서 삼각형상으로 도시되어 있으나 상황에 따라 다양한 형상으로 되어도 좋으며, 상기 절개부(80)는 상기 써포트의 길이방향(X)과 수직인 직선상으로 되어 있으나 소정의 각도를 이루거나 곡선상으로 되어도 좋다.

도 4는

로 굽힘된 열교환기의 실시예를 도시한 것으로, 상기 굽힘부(60) 의 내측에 형성된 다수개의 절단부(70)는 내면이 상호 밀착되어 원주길이(2π(R-T)/4)가 원래 길이(w)보다 감소하고, 상기 절개부(80)는 상호 밀착돼있던 내면이 벌어지며 원주길이(2πR/4)가 원래 길이(w)이 보다 증가한다. 상기 굽힘부(60)로 인해 상기 써포트(30)의 변형이나 비틀림 또는 상, 하부면의 편평도의 변동을 방지하여 상기 써포트(30)와 브레이징 접합된 방열핀(20)의 변형이나 이탈을 방지하여 열교환기의 열교환효율이 감소하는 것을 방지한다.

여기서, 상기 절단부(70)와 절개부(80)는 상호 교차하며 지그재그로 형성되도록 하여 굽힘부(60)의 형성 시 상기 절단부(70)와 절개부(80)의 사이에 균열(Crack)이 생성되는 것을 방지하는 것이 좋으며, 상기 써포트(30)가 충분한 강성을 유지하도록 상기 절단부(70)와 절개부(80)를 써포트(30)의 외측에서 중심선(X)까지의 직선거리보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 써포트(30)가

로 절곡되는 경우에, 상기 절단부(70)의 삼각형의 밑변의 총합(L)은 상기 굽힘부(60)의 상기 서포트(30)의 중심선 길이(w)와 굽힘부(60)의 내측의 원주길이(2π(R-T)/4)의 차보다 크게 절단부(70)를 형성하는 것이 좋다.

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

도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 2는 굽힘부가 형성된 종래의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 4는 굽힘부가 형성된 본 발명의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 5는 굽힘부의 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1 : 열교환기 10 : 튜브

20 : 방열핀 30 : 써포트

40 : 헤더 50 : 탱크

60 : 굽힘부 70 : 절단부

80 : 절개부

Claims (6)

1. 열교환매체가 흐르는 다수개의 튜브(10); 상기 튜브(10)들 사이에 개재되는 방열핀(20); 상기 방열핀(20) 중 최 외측에 위치하는 방열핀(20)과 접합되며, 상기 방열핀(20)과의 사이에 외부공기가 유동하여 열교환이 이루어지는 써포트(30); 상기 튜브(10) 및 써포트(30)의 양단부가 삽입되는 헤더(40); 및 상기 헤더(40)의 일측에 결합되는 탱크(50); 를 포함하는 열교환기에 있어서,

   상기 써포트(30)는 상기 외부공기의 유동방향 일측 또는 타측에 상기 써포트의 일부를 절단한 절단부(70)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 써포트(30)는 타측에 절개부(80)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 절단부(70)는 삼각형상으로 상기 써포트(30)의 일측을 밑변으로 하여 상기 써포트(30)의 중심선(X) 상에 꼭지점이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 절단부(70)와 절개부(80)는 상호 교차되며 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 써포트(30)는 상기 절단부(70)의 내면이 밀착되고, 절개부(80)가 삼각형상으로 벌어지며 굽힘되는 굽힘부(60)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 써포트(30)가

   

   로 절곡되는 경우에, 상기 절단부(70)의 삼각형의 밑변의 총합(L)은 상기 굽힘부(60)의 상기 서포트(30)의 중심선 길이(w)와 굽힘부(60)의 내측면의 원주길이(2π(R-T)/4)의 차보다 큰 것을 특징으로 하는 열교환기.

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