KR101406071B1

KR101406071B1 - 증발기

Info

Publication number: KR101406071B1
Application number: KR1020130050802A
Authority: KR
Inventors: 류정운; 김수철; 강성희
Original assignee: 구일공조주식회사; 오텍캐리어 주식회사
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-06-11

Abstract

본 발명은 에어 컨트롤러의 증발기에 관한 것으로서, 특히 단순한 구조를 가짐에 따라 에어 컨트롤러의 공간활용도를 높일 수 있게 구성한 것이다
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증발기는 유로가 길이방향으로 형성되며 측방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 튜브들과, 복수의 튜브들의 일단을 연결하는 제1헤더와, 복수의 튜브들의 타단을 연결하는 제2헤더와, 제1헤더의 내부에 위치하며 제1헤더에 연결된 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매가 복수의 튜브들 중 일부의 튜브를 통해 제2헤더로 유입되도록 안내하는 분배부와, 제2헤더의 내부에 위치하며 상기 일부의 튜브를 통해 유입된 냉매가 나머지 튜브를 통해 제1헤더로 리턴되도록 안내하는 리턴부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

증발기{Evaporator}

본 발명은 에어 컨트롤러의 증발기에 관한 것으로서, 특히 단순한 구조를 가짐에 따라 에어 컨트롤러의 공간활용도를 높일 수 있게 구성한 것이다.

종래의 증발기는 냉매 유입관들 각각이 복수로 분기되며, 분기된 관을 통해 냉매가 유동한 후 배출된다. 따라서 증발기를 구성하는 관들의 수가 많으며, 증발기의 단부에는 냉매의 흐름방향을 전환하기 위한 곡관들이 형성된다.

이와 같이 종래의 증발기는 복수의 관들이 적층됨에 따라 증발기의 두께가 두꺼워지며, 또한 증발기의 양단은 곡관들이 돌출되어 지저분하다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-1997-0070855호(공개일; 1997.11.07)

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 증발기의 양단에 헤더를 장착하여 헤더를 통해 냉매를 튜브들로 분배하여 공급 및 배출되도록 구성하여 구조적으로 간단하며 종래의 증발기에 비해 크기를 축소할 수 있게 구성한 증발기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증발기는 유로가 길이방향으로 형성되며 측방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 튜브들과, 복수의 튜브들의 일단을 연결하는 제1헤더와, 복수의 튜브들의 타단을 연결하는 제2헤더와, 제1헤더의 내부에 위치하며 제1헤더에 연결된 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매가 복수의 튜브들 중 일부의 튜브를 통해 제2헤더로 유입되도록 안내하는 분배부와, 제2헤더의 내부에 위치하며 상기 일부의 튜브를 통해 유입된 냉매가 나머지 튜브를 통해 제1헤더로 리턴되도록 안내하는 리턴부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분배부는 제1헤더의 내부를 유입공간과 배출공간으로 구획하는 격벽과, 유입공간을 향해 격벽의 길이방향으로 간격을 두고 형성되어 유로를 형성하는 유로벽과, 유로벽에 의해 형성된 유로에 대응하여 격벽에 형성된 복수의 구멍들과, 각 구멍들을 구획하기 위해 유로벽에 장착되어 냉매가 다른 유로로 흘러가는 것을 차단하는 플로우 배플과, 격벽의 구멍을 통해 배출공간으로 유동한 냉매가 상기 일부의 튜브 각각으로 유입되도록 유로의 이탈을 차단하는 차단 배플을 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1헤더에는 튜브들이 장착되도록 제1슬롯이 형성되고, 유입공간에 대응하여 플로우 배플이 장착되도록 제2슬롯이 형성되며, 배출공간에 대응하여 차단배플이 장착되도록 제3슬롯이 형성되고, 제3슬롯은 제1슬롯들 사이에 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유로벽에 의해 형성된 유로와 대응하도록 제1헤더에는 홀이 형성되고, 제1헤더에 장착되는 제1챔버에는 홀들이 제1헤더의 홀과 대응하게 형성되며, 제1챔버에 냉매 유입관이 연결된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 차단배플과 플로우 배플은 유로벽에 의해 형성된 유로의 개수보다 한 개 더 많은 개수이며, 플로우 배플들 중 안쪽에 위치하는 플로우 배플들에는 각 유로에 대응하는 유로홀이 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 리턴부는 제2헤더의 내부를 유입공간과 배출공간으로 구획하는 격벽과, 배출공간을 향해 격벽의 길이방향으로 간격을 두고 형성되어 유로를 형성하는 유로벽과, 유로벽에 의해 형성된 유로에 대응하여 격벽에 형성된 복수의 구멍들과, 각 구멍들을 구획하기 위해 유로벽에 장착되어 냉매가 다른 유로로 흘러가는 것을 차단하는 플로우 배플과, 상기 일부의 튜브를 통해 제2헤더의 유입공간으로 유입된 냉매가 격벽의 구멍을 통해 배출공간으로 유동하여 나머지 튜브들을 통해 리턴되도록 유로의 이탈을 차단하는 차단 배플을 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2헤더에는 튜브들이 장착되도록 제1슬롯이 형성되고, 배출공간에 대응하여 플로우 배플이 장착되도록 제2슬롯이 형성되며, 유입공간에 대응하여 차단배플이 장착되도록 제3슬롯이 형성되고, 제3슬롯은 제1슬롯들 사이에 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1헤더에는 나머지 튜브를 통해 리턴된 냉매들이 배출되도록 관통공이 형성되고 관통공과 대응하는 제2챔버가 제1헤더에 장착되며, 제2챔버에는 냉매 배출관이 연결된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 증발기는 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매를 제1헤더에서 유입 튜브로 공급하고 제2헤더에서 리턴된 냉매들을 리턴 튜브를 통해 제1헤더로 유동시켜 배출하는 간단한 구조를 갖고 있다. 따라서 종래와 같이 복수의 관들을 적층 구조가 아닌 측방향 배열의 구조를 가지며, 또한 냉매를 리턴시키기 위한 곡관 등의 구성이 필요치 않아 조립이 간편하여 생산성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 증발기는 양측에 곡관이 돌출되지 않아 외관이 미려하며 증발기의 크기를 감축시킬 수 있어 증발기가 장착되는 장치들의 공간활용도가 높다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 증발기의 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 제1헤더의 분해사시도이며,
도 3은 도 1에 도시된 제1헤더의 단면도들이다.
도 4는 도 1에 도시된 제2헤더의 분해사시도이고,
도 5는 도 1에 도시된 제2헤더의 단면도들이며,
도 6은 도 1에 도시된 증발기 내부의 냉매 흐름을 나타낸 개념도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 증발기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 증발기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1헤더의 분해사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제1헤더의 단면도들이다. 그리고 도 4는 도 1에 도시된 제2헤더의 분해사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 제2헤더의 단면도들이며, 도 6은 도 1에 도시된 증발기 내부의 냉매 흐름을 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 증발기(100)는 측방향으로 간격을 두고 배치된 튜브(141, 142)들과, 튜브(141, 142)들의 일측에 장착되어 튜브(141, 142)들과 연통되는 제1헤더(110)와, 튜브(141, 142)들의 타측에 장착되어 튜브(141, 142)들과 연통되는 제2헤더(150)를 포함하며, 제1헤더(110)의 내부에는 유입된 냉매를 복수의 유입 튜브(141)들로 유도하는 분배부(120)가 장착되고, 제2헤더(150)의 내부에는 유입 튜브(141)를 통해 유입된 냉매를 나머지 리턴 튜브(142)로 리턴시키기 위한 리턴부(160)가 장착된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 증발기에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 튜브(141, 142)는 플레이트 형태로 내부에는 길이방향으로 유로(143)가 형성된다. 이와 같은 튜브(141, 142)들은 측방향으로 간격을 두고 배치되며, 튜브(141, 142)들 사이에는 스페이서(145)가 위치하여 튜브(141, 142)들을 지지한다.

한편, 측방향으로 정렬된 튜브(141, 142)들의 일측에는 제1헤더(110)가 장착된다. 제1헤더(110)에는 튜브(141, 142)들이 삽입될 수 있는 제1슬롯(113A)들이 튜브(141, 142)의 간격으로 형성되며, 제1슬롯(113A)에 튜브(141, 142)의 일측이 끼워졌을 때에 제1헤더(110)의 내부와 튜브(141, 142)의 유로(143)가 연통된다.

여기에서 측방향으로 정렬된 튜브(141, 142)들 중에서 정렬방향의 일측에 위치한 3개의 튜브는 제1헤더(110)를 통해 유입된 냉매를 제2헤더(150)로 공급하는 유입 튜브(141)이고, 유입 튜브(141)를 제외한 나머지 튜브들은 제2헤더(150)에서 제1헤더(110)로 냉매가 리턴되어 배출되는 리턴 튜브(142)들이다.

제1헤더(110)에는 유입 튜브(141)와 대응하여 분배부(120)가 형성된다. 또한 제1헤더(110)에는 냉매 유입관(101)을 통해 제1헤더(110)로 유입된 냉매와 리턴 튜브(142)를 통해 유입된 냉매가 섞이지 않도록 차단하면서 분배부(120)를 통해 냉매가 분배되어 공급될 수 있도록 장착된 차단 배플(131)들이 장착되고, 또한 냉매 유입관(101)을 통해 유입된 냉매가 유입 튜브(141)로 분배되도록 안내하는 플로우 배플(132)들이 장착된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분배부(120)는 제1헤더(110)의 내부 공간을 유입공간(115)과 배출공간(117)으로 구획하는 격벽(121)이 형성된다. 유입공간(115)은 냉매 유입관(101)을 통해 유입된 냉매가 제1헤더(110)의 내부에 저장되는 구역이고, 배출공간(117)은 분배부(120)의 격벽(121)을 통과한 냉매들이 각각의 유입 튜브(141)로 진입하기 이전의 공간으로서, 유입공간(115)에는 플로우 배플(132)이 위치하고 배출공간(117)에는 차단 배플(131)이 위치하여 냉매의 유동방향을 안내한다.

구체적으로 제1헤더(110)의 내부에 분배부(120)가 삽입된 상태에서 제1헤더(110)의 전방에는 플로우 배플(132)들이 삽입되는 제2슬롯(113B)이 형성되고, 제1헤더(110)의 후방부에는 차단 배플(131)이 삽입되는 제3슬롯(113C)이 형성된다. 제2슬롯(113B)과 제3슬롯(113C)은 분배부(120)의 격벽(121)을 기준으로 대칭되게 형성되며, 제3슬롯(113C)은 제1슬롯(113A)들 사이에 형성된다.

한편, 분배부(120)의 격벽(121)에는 전방 즉 제1헤더(110)의 유입공간(115) 쪽으로 유로벽(123)들이 형성된다. 여기에서 유입 튜브(141)가 3개일 경우 유로벽(123)은 2개가 형성된다. 그리고 플로우 배플(132) 및 차단 배플(131)은 각각 4개씩 형성된다.

한편, 냉매의 유로를 형성하는 유로벽(123)에는 플로우 배플(132)이 삽입되는 홈(123H)이 형성되며, 4개의 플로우 배플(132) 중에서 안쪽에 위치한 2개의 플로우 배플(132)에는 각각의 유로벽(123)에 의해 형성된 유로에 대응하여 유로홀(132H)이 형성된다. 예로서 유로벽(123)에 의해 상부에 형성된 유로에 대응하여 1개의 플로우 배플(132)에 유로홀(132H)이 형성되고, 중간에 형성된 유로에 대응하여 다른 1개의 플로우 배플(132)에 유로홀(132H)이 형성된다. 그리고 분배부(120)의 격벽(121)에도 각 유로에 대응하여 한 개씩의 구멍(121H)들이 형성된다.

또한, 제1헤더(110)의 전방에는 각 유로에 대응하여 홀(110A)들이 형성되고, 홀(110A)들을 감싸도록 제1헤더(110)에 제1챔버(111A)가 장착되며, 제1챔버(111A)에는 제1헤더(110)의 홀(110A)과 대응하는 홀(111H)들이 형성되어 제1챔버(111A)에 저장된 냉매가 홀(110A, 111H)들을 통해 제1헤더(110)의 각 유로로 공급된다. 제1챔버(111A)에는 냉매 유입관(101)이 연결된다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 튜브(141, 142)들의 타단에는 제2헤더(150)가 장착된다. 제2헤더(150)의 내부에는 제1헤더(110)에 장착된 분배부(120)와 동일한 구조의 리턴부(160)가 배치되는데, 제2헤더(150) 및 리턴부(160)는 제1헤더(110) 및 분배부(120)와 대칭 구조로 배치된다. 그리고 제2헤더(150)의 전방에 차단 배플(171)들이 장착되고, 제2헤더(150)의 후방에 플로우 배플(172)이 장착된다. 따라서 유입 튜브(141)를 통해 유입된 냉매는 리턴부(160)의 격벽(161)을 관통한 후 플로우 배플(172)에 형성된 유로홀(172H)을 통해 리턴부(160)의 유로벽(163)에 의해 형성된 유로를 따라 리턴 튜브(142) 쪽으로 유동한다.

여기에서 리턴부(160)의 격벽(161)에는 구멍(161H)이 형성되어 유로를 따라 흘러가는 냉매가 격벽(161)을 통과하여 리턴 튜브(142) 쪽으로 리턴될 수 있게 구성된다. 리턴 튜브(142)가 장착된 제2헤더(150)에는 리턴 튜브(142)들을 복수의 묵음으로 하여 냉매가 유입되도록 묵음된 리턴 튜브(142)들을 구획하기 위한 차단 배플(171) 및 플로우 배플(172)이 장착된다.

한편, 리턴 튜브(142)를 통해 제1헤더(110)로 유입된 냉매는 분배부(120)의 격벽(121)에 의해 형성된 배출공간(117)에 채워지고, 제1헤더(110)의 길이 중간에 형성된 관통공(110B)을 통해 제2챔버(111B)로 유입된 후 제2챔버(111B)에 연결된 냉매 배출관(102)을 통해 배출된다.

아래에서는 증발기로 유입된 냉매의 유동관계에 대해 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 냉매 유입관(101)을 통해 유입된 냉매는 제1챔버(111A)의 홀(111H)과 제1헤더(110)의 홀(110A)을 통해 제1헤더(110)의 내부로 유입되며, 분배부(120)에 형성된 유로벽(123)에 의해 형성된 유로를 따라 유동한 후 격벽(121)의 구멍(121H)을 통해 분배부(120)의 배출공간(117)으로 유동한다. 그리고 배출공간(117)에서 유입 튜브(141)를 통해 제2헤더(150)로 유입되고, 제2헤더(150)의 리턴부(160)에 형성된 유로벽(163)을 따라 유동한 후 리턴부(160)의 격벽(161)에 형성된 구멍(161H)을 통해 유동한 후 리턴 튜브(142)를 통해 제1헤더(110)의 배출공간(117)으로 리턴한다. 그리고 제1헤더(110)의 배출공간(117)에 형성된 관통공(110B)을 통해 제2챔버(111B)로, 그리고 냉매 배출관(102)을 통해 배출된다.

이와 같이 본 발명에 따른 증발기(100)는 튜브(141, 142)들을 통해 냉매가 유동하며 또한 튜브(141, 142)의 단부에는 헤더(110, 150)들이 장착되어 종래와 같이 곡관의 구성이 필요치 않아 단순하면서 크기를 줄여 에어 컨트롤러의 장착이 용이하다는 장점이 있다.

100 : 증발기
101 : 냉매 유입관
102 : 냉매 배출관
110 : 제1헤더
120 : 분배부
131, 132, 171, 172 : 배플
141, 142 : 튜브
150 : 제2헤더
160 : 리턴부

Claims

삭제
유로가 길이방향으로 형성되며 측방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 튜브들과,
복수의 튜브들의 일단을 연결하는 제1헤더와,
복수의 튜브들의 타단을 연결하는 제2헤더와,
제1헤더의 내부에 위치하며 제1헤더에 연결된 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매가 복수의 튜브들 중 일부의 튜브를 통해 제2헤더로 유입되도록 안내하는 분배부와,
제2헤더의 내부에 위치하며 상기 일부의 튜브를 통해 유입된 냉매가 나머지 튜브를 통해 제1헤더로 리턴되도록 안내하는 리턴부를 포함하며,
분배부는 제1헤더의 내부를 유입공간과 배출공간으로 구획하는 격벽과, 유입공간을 향해 격벽의 길이방향으로 간격을 두고 형성되어 유로를 형성하는 유로벽과, 유로벽에 의해 형성된 유로에 대응하여 격벽에 형성된 복수의 구멍들과, 각 구멍들을 구획하기 위해 유로벽에 장착되어 냉매가 다른 유로로 흘러가는 것을 차단하는 플로우 배플과, 격벽의 구멍을 통해 배출공간으로 유동한 냉매가 상기 일부의 튜브 각각으로 유입되도록 유로의 이탈을 차단하는 차단 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발기.
제2항에 있어서,
제1헤더에는 튜브들이 장착되도록 제1슬롯이 형성되고, 유입공간에 대응하여 플로우 배플이 장착되도록 제2슬롯이 형성되며, 배출공간에 대응하여 차단배플이 장착되도록 제3슬롯이 형성되고, 제3슬롯은 제1슬롯들 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
제2항에 있어서,
유로벽에 의해 형성된 유로와 대응하도록 제1헤더에는 홀이 형성되고, 제1헤더에 장착되는 제1챔버에는 홀들이 제1헤더의 홀과 대응하게 형성되며, 제1챔버에 냉매 유입관이 연결된 것을 특징으로 하는 증발기.
제2항에 있어서,
차단배플과 플로우 배플은 유로벽에 의해 형성된 유로의 개수보다 한 개 더 많은 개수이며, 플로우 배플들 중 안쪽에 위치하는 플로우 배플들에는 각 유로에 대응하는 유로홀이 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
유로가 길이방향으로 형성되며 측방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 튜브들과,
복수의 튜브들의 일단을 연결하는 제1헤더와,
복수의 튜브들의 타단을 연결하는 제2헤더와,
제1헤더의 내부에 위치하며 제1헤더에 연결된 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매가 복수의 튜브들 중 일부의 튜브를 통해 제2헤더로 유입되도록 안내하는 분배부와,
제2헤더의 내부에 위치하며 상기 일부의 튜브를 통해 유입된 냉매가 나머지 튜브를 통해 제1헤더로 리턴되도록 안내하는 리턴부를 포함하며,
리턴부는 제2헤더의 내부를 유입공간과 배출공간으로 구획하는 격벽과, 배출공간을 향해 격벽의 길이방향으로 간격을 두고 형성되어 유로를 형성하는 유로벽과, 유로벽에 의해 형성된 유로에 대응하여 격벽에 형성된 복수의 구멍들과, 각 구멍들을 구획하기 위해 유로벽에 장착되어 냉매가 다른 유로로 흘러가는 것을 차단하는 플로우 배플과, 상기 일부의 튜브를 통해 제2헤더의 유입공간으로 유입된 냉매가 격벽의 구멍을 통해 배출공간으로 유동하여 나머지 튜브들을 통해 리턴되도록 유로의 이탈을 차단하는 차단 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발기.
제6항에 있어서,
제2헤더에는 튜브들이 장착되도록 제1슬롯이 형성되고, 배출공간에 대응하여 플로우 배플이 장착되도록 제2슬롯이 형성되며, 유입공간에 대응하여 차단배플이 장착되도록 제3슬롯이 형성되고, 제3슬롯은 제1슬롯들 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
유로가 길이방향으로 형성되며 측방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 튜브들과,
복수의 튜브들의 일단을 연결하는 제1헤더와,
복수의 튜브들의 타단을 연결하는 제2헤더와,
제1헤더의 내부에 위치하며 제1헤더에 연결된 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매가 복수의 튜브들 중 일부의 튜브를 통해 제2헤더로 유입되도록 안내하는 분배부와,
제2헤더의 내부에 위치하며 상기 일부의 튜브를 통해 유입된 냉매가 나머지 튜브를 통해 제1헤더로 리턴되도록 안내하는 리턴부를 포함하며,
제1헤더에는 나머지 튜브를 통해 리턴된 냉매들이 배출되도록 관통공이 형성되고 관통공과 대응하는 제2챔버가 제1헤더에 장착되며, 제2챔버에는 냉매 배출관이 연결된 것을 특징으로 하는 증발기.