KR101473873B1 - 열교환기 - Google Patents

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KR101473873B1
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백용기
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Abstract

헤더에 하나의 인렛 파이프가 연결되는 열교환기의 개선된 분배 구조를 개시한다. 열교환기의 헤더는 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버와, 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버로 구획되고, 헤더에는 제 1 서브 챔버의 냉매를 튜브들에 분배하도록 제 1 서브 챔버와 제 2 서브 챔버를 연통시키는 분배관이 설치된다. 분배관은 헤더의 챔버를 제 1 서브 챔버와 제 2 서브 챔버로 구획시키도록 헤더에 결합되는 구획 배플에 관통 결합될 수 있다.

Description

열교환기{HEAT EXCHANGER}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 상세하게는 개선된 냉매 분배 구조를 갖는 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 튜브와, 방열 면적을 넓히도록 상기 튜브에 접촉하는 열교환핀과, 상기 튜브의 양단이 연통되는 헤더를 구비하여, 냉매를 외부 공기와 열교환시키는 장치이다. 열교환기는 증발기 또는 응축기를 포함하고, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와 더불어 냉동 사이클 장치를 구성할 수 있다.
열교환기는 외부의 냉매가 유입되는 인렛 파이프를 갖고, 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매는 헤더를 거쳐 복수의 튜브들에 분배될 수 있다. 열교환 효율을 높이기 위해서 복수의 튜브들에 냉매를 고르게 분배시키는 것이 요구되는 바, 냉매의 유량에 따라 인렛 파이프가 2 개 이상 마련되기도 한다.
다만, 인렛 파이프의 개수 증가는 원가 절감 및 설계 공간 확보를 저해하는 요인이므로 인렛 파이프의 개수를 1 개로 유지하면서 냉매의 분배를 개선시킬 수 있는 구조가 요구된다.
본 발명의 일 측면은 하나의 인렛 파이프와 하나의 아웃렛 파이프를 가지면서 냉매의 분배가 개선된 열교환기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 하나의 인렛 파이프를 통해 헤더에 유입되는 냉매를 혼합 및 안정화하여 튜브들에 분배하는 열교환기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 분배관의 조립 구조가 개선된 열교환기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 전열의 튜브들로부터 유입되는 냉매를 혼합 및 안정화하여 후열의 튜브들로 유동시키는 열교환기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 인렛 파이프와 아웃렛 파이프의 조립 구조가 개선된 열교환기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 난방 사이클 가동 시에 아웃렛 파이프를 통해 헤더에 유입되는 냉매의 분배가 개선된 열교환기를 개시한다.
본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 냉매가 유입되는 인렛 파이프;와, 냉매가 유출되는 아웃렛 파이프;와, 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;과, 상기 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되고 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 1 챔버와, 상기 아웃렛 파이프를 통해 냉매가 유출되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더;와, 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 3 챔버의 냉매가 유입되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;와, 상기 제 1 챔버를 상기 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버와, 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버로 구획하는 제 1 구획 배플; 및 상기 제 1 구획 배플에 관통 결합되어 상기 제 1 헤더의 길이 방향으로 배치되고, 상기 제 1 구획 배플에서 상기 제 2 서브 챔버 측으로 소정 간격 이격되도록 형성되는 복수의 분배홀을 갖는 분배관;을 포함한다.
여기서, 상기 인렛 파이프를 통해 상기 제 1 서브 챔버로 유입되는 냉매는 상기 제 1 서브 챔버에서 혼합된 후에 상기 분배관을 통해 상기 제 2 서브 챔버로 유동할 수 있다.
또한, 상기 분배관의 일단은 상기 제 1 구획 배플에 관통 결합되고, 상기 분배관의 타단은 상기 제 2 서브 챔버의 개방된 일면을 커버하도록 상기 제 1 헤더에 결합되는 커버 배플에 관통 결합될 수 있다.
또한, 상기 분배관은 2 개의 분배홀을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 헤더는 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버를 구획하는 중앙 격벽을 포함하고, 상기 분배홀은 상기 중앙 격벽을 향하도록 형성될 수 있다.
또한, 열교환기는 상기 분배관의 출구에 결합되어 상기 분배관의 출구를 밀폐하는 캡을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분배관은 내부 공간과, 상기 내부 공간을 형성하는 외벽과, 상기 외벽을 상기 제 1 헤더의 내측면에서 이격시키도록 상기 외벽에서 돌출되어 상기 제 1 헤더의 내측면에 지지되는 복수의 고정리브들을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 외벽은 상기 제 1 헤더의 내측면에서 1 mm 이상 이격될 수 있다.
또한, 상기 복수의 고정리브들은 상기 외벽에서 하측으로 돌출되는 복수의 하부리브들과, 상기 외벽에서 좌측으로 돌출되는 복수의 좌측리브들과, 상기 외벽에서 우측으로 돌출되는 복수의 우측리브들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 각각의 고정리브는 상호 이격되도록 형성되고, 상기 각각의 고정리브의 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 유동 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배관은 내부 공간과, 상기 내부 공간을 형성하는 외벽과, 상기 제 1 열의 튜브들의 삽입 깊이를 제한하도록 상기 외벽에서 상측으로 돌출되는 스토퍼리브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분배관의 단면적은 상기 제 1 챔버의 단면적의 15 % 내지 30 % 일 수 있다.
또한, 상기 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매와 상기 아웃렛 파이프를 통해 유출되는 냉매의 차압은 0.5 kgf/cm2 내지 2.0 kgf/cm2 일 수 있다.
또한, 상기 전열의 튜브들을 통해 상기 제 1 챔버에서 상기 제 3 챔버로 유동되는 냉매가 상기 제 3 챔버에서 혼합된 후에 상기 제 4 챔버로 유동하도록 상기 제 3 챔버는 별도의 배플에 의해 구획되지 않고, 상기 제 4 챔버는 적어도 하나의 제 2 구획 배플에 의해 구획될 수 있다.
또한, 상기 제 2 헤더는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 구획하는 중앙 격벽을 포함하고, 상기 중앙 격벽에는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 연결하는 적어도 하나의 통공이 형성되되, 상기 적어도 하나의 통공은 상기 중앙 격벽의 양단의 일정 구간에는 형성되지 않을 수 있다.
또한, 열교환기는 상기 인렛 파이프에 결합되는 인렛 연결관과, 상기 아웃렛 파이프에 결합되는 아웃렛 연결관과, 상기 인렛 연결관과 상기 아웃렛 연결관을 상기 제 1 헤더에 결합시키는 플랜지를 더 포함하고, 상기 플랜지는 상기 제 1 헤더에 브레이징과 리벳팅에 의해 결합될 수 있다.
여기서, 상기 인렛 연결관과 상기 아웃렛 연결관은 솔더 링(solder ring)에 의해 상기 플랜지의 외측면에 브레이징 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 1 헤더는 중앙 격벽을 갖는 바디와, 상기 바디에 결합되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 중앙 격벽의 일부가 관통하는 관통홀을 포함하고, 상기 플랜지는 상기 관통홀을 관통하는 상기 중앙 격벽의 적어도 일부가 삽입되는 삽입홈을 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 튜브들;과, 내부에 형성되는 챔버를 갖는 헤더;와, 상기 챔버의 개방된 양면을 커버하도록 상기 헤더의 양단에 결합되는 제 1 커버 배플 및 제 2 커버 배플;과, 상기 챔버를 구획하도록 상기 헤더에 결합되는 구획 배플;과, 상기 제 1 커버 배플과 상기 구획 배플의 사이에 형성되고, 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버;와, 상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플의 사이에 형성되고, 상기 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버; 및 상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플에 관통 결합되어 상기 헤더의 길이 방향으로 배치되는 분배관;을 포함한다.
여기서, 상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플에는 상기 분배관이 관통하는 분배관 관통홀이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 분배관은 내부 공간과, 상기 내부 공간을 형성하는 외벽과, 상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플과의 결합력을 강화하도록 외벽에서 돌출되는 리브를 포함하고, 상기 분배관 관통홀은 상기 분배관의 단면에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 분배관은 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 구획 배플 및 상기 제 2 커버 배플과 브레이징 결합될 수 있다.
또한, 상기 분배관의 입구는 상기 제 1 서브 챔버의 냉매를 유입하도록 상기 제 1 서브 챔버에 위치되고, 상기 분배관의 출구는 상기 헤더의 외부에 노출되되, 상기 분배관의 출구에는 별도의 캡이 결합되어 상기 분배관의 출구는 밀폐되고, 상기 분배관의 외벽에는 상기 제 1 서브 챔버의 냉매를 상기 제 2 서브 챔버에 유동시키는 적어도 하나의 분배홀이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 캡은 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 분배관에 브레이징 결합될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 내부에 냉매가 유동하고 외부의 공기와 열교환하는 튜브들;과, 상기 튜브들에 길이 방향으로 상호 이격하도록 연통되는 제 1 헤더와 제 2 헤더;와, 냉매가 유입되는 하나의 인렛 파이프; 및 상기 하나의 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매를 상기 튜브들에 분배하도록 상기 헤더의 내부에 길이 방향으로 배치되는 분배관;을 포함하고, 상기 제 1 헤더는 상기 하나의 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매가 상기 튜브들에 분배되기 전에 혼합되도록 하는 제 1 서브 챔버와, 상기 제 1 서브 챔버와 구획되고 상기 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버를 포함하고, 상기 분배관은 상기 인렛 파이프와는 접촉하지 않도록 상기 인렛 파이프와는 별도로 마련되고, 상기 하나의 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매는 상기 제 1 서브 챔버와, 상기 분배관의 내부와, 상기 제 2 서브 챔버를 차례로 통과하여 상기 튜브들에 분배될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 냉매가 유입되는 인렛 파이프;와, 냉매가 유출되는 아웃렛 파이프;와, 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;과, 상기 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되고 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 1 챔버와, 상기 아웃렛 파이프를 통해 냉매가 유출되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더; 및 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 3 챔버의 냉매가 유입되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;를 포함하고, 상기 제 3 챔버는 상기 전열의 튜브들을 통해 유입되는 냉매가 상기 제 3 챔버에서 혼합되어 상기 제 4 챔버로 유동하도록 배플에 의해 구획되지 않고, 상기 제 4 챔버는 상기 제 3 챔버에서 유입되는 냉매가 상기 후열의 튜브들에 분배되도록 배플에 의해 복수의 서브 챔버로 구획된다.
여기서, 상기 제 2 헤더는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 구획하는 중앙 격벽을 포함하고, 상기 중앙 격벽에는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 연결하는 적어도 하나의 통공이 형성되되, 상기 적어도 하나의 통공은 상기 중앙 격벽의 양단의 일정 구간에는 형성되지 않을 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;과, 상기 제 1 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 1 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더;와, 상기 제 1 열의 튜브들의 타단부들과 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 타단부들 및 상기 제 3 챔버와 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;와, 냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되도록 상기 제 1 챔버와 연통되는 인렛 파이프;와, 냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되도록 상기 제 2 챔버와 연통되는 아웃렛 파이프; 및 난방 사이클의 가동 시에 상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매를 상기 제 2 열의 튜브들에 분배하도록 상기 제 2 챔버에 마련되는 난방 분배기;를 포함한다.
여기서, 상기 난방 분배기는 상기 제 2 챔버를 제 1 분배 챔버와 제 2 분배 챔버로 구획하는 분배 배플과, 상기 분배 배플을 관통하여 상기 제 1 분배 챔버와 상기 제 2 분배 챔버를 연통시키는 난방 분배관을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분배 배플은 아웃렛 파이프의 냉매가 유동되도록 제 1 헤더에 마련되는 아웃렛홀의 위치에 대응되도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 분배 챔버는 상기 아웃렛 파이프와는 연통되고 상기 튜브들과는 연통되지 않으며, 상기 제 2 분배 챔버는 상기 아웃렛 파이프 및 상기 제 2 열의 튜브들과 연통될 수 있다.
또한, 상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매의 일부는 상기 제 1 분배 챔버로 유입되고, 나머지 일부는 상기 제 2 분배 챔버로 유입될 수 있다.
또한, 상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매는 상기 분배 배플에 의해 상기 제 1 분배 챔버와 상기 제 2 분배 챔버로 나누어져 안내될 수 있다.
또한, 상기 제 1 분배 챔버로 유입된 냉매는 상기 난방 분배관과 상기 제 2 분배 챔버를 거쳐서 상기 제 2 열의 튜브들로 안내되고, 상기 제 2 분배 챔버로 유입된 냉매는 바로 상기 제 2 열의 튜브들로 안내될 수 있다.
또한, 상기 난방 분배관은 상기 제 1 분배 챔버의 냉매를 상기 제 2 열의 튜브들에 분배하는 적어도 하나의 분배홀을 가질 수 있다.
여기서, 상기 제 2 열의 튜브들은 상기 아웃렛 파이프에 가장 근접한 튜브와 상기 아웃렛 파이프에서 가장 먼 튜브의 중간을 기준으로 상기 아웃렛 파이프에 가까운 구역에 위치한 제 1 구역 튜브들과, 상기 아웃렛 파이프에서 먼 구역에 위치한 제 2 구역 튜브들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 분배홀은 상기 제 2 구역 튜브들에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 열의 튜브들은 상기 아웃렛 파이프에 가장 근접한 튜브와 상기 아웃렛 파이프에서 가장 먼 튜브의 중간을 기준으로 상기 아웃렛 파이프에 가까운 구역에 위치한 제 1 구역 튜브들과, 상기 아웃렛 파이프에서 먼 구역에 위치한 제 2 구역 튜브들을 포함하고, 상기 제 1 분배 챔버로 유입되는 냉매는 상기 난방 분배관을 거쳐 대부분 상기 제 2 구역 튜브들로 분배되고, 상기 제 2 분배 챔버로 유입되는 냉매는 대부분 상기 제 1 구역 튜브들로 분배될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;과, 상기 제 1 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 1 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더;와, 상기 제 1 열의 튜브들의 타단부들과 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 타단부들 및 상기 제 3 챔버와 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;와, 냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되도록 상기 제 1 챔버와 연통되는 인렛 파이프;와, 냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되도록 상기 제 2 챔버와 연통되는 아웃렛 파이프;와, 냉방 사이클의 가동 시에 상기 인렛 파이프를 통해 상기 제 1 챔버로 유입되는 냉매를 상기 제 1 열의 튜브들에 분배하도록 상기 제 1 챔버에 마련되는 냉방 분배기; 및 난방 사이클의 가동 시에 상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매를 상기 제 2 열의 튜브들에 분배하도록 상기 제 2 챔버에 마련되는 난방 분배기;를 포함한다.
본 발명의 사상에 따르면 열교환기는 하나의 인렛 파이프와 하나의 아웃렛 파이프를 갖고, 제 1 헤더는 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버와, 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버를 갖고, 제 1 서브 챔버로 유입되는 냉매는 제 1 서브 챔버에서 일차로 혼합 및 안정화된 후에 분배관을 통해 제 2 서브 챔버로 유동되어 튜브들에 균등하게 분배될 수 있다.
또한, 분배관은 제 1 헤더에 결합되는 커버 배플과 구획 배플에 관통 결합되므로 분배관의 조립이 용이하고 결합력이 확보될 수 있다.
또한, 전열의 튜브들을 통해 제 2 헤더의 제 3 챔버에 유입되는 냉매가 중간격벽의 통공들을 통해 제 2 헤더의 제 4 챔버로 유동될 시에 제 3 챔버에는 별도의 구획 배플이 없으므로 제 3 챔버에서 혼합 및 안정화된 후에 제 4 챔버로 유동될 수 있고, 중간 격벽의 양측 일정 구간에는 통공이 형성되지 않아서 액상의 냉매가 균등하게 제 4 챔버로 유동될 수 있다.
또한, 인렛 파이프와 아웃렛 파이프는 각각 스테인리스 재질의 인렛 연결관과 아웃렛 연결관을 통해 알루미늄 재질의 플랜지에 연결되므로 이종 금속 접합에 의한 부식이 방지될 수 있고, 인렛 파이프와 아웃렛 파이프는 솔더 링에 의해 플랜지의 외측면에 브레이징 결합되고 단부 확관에 의해 플랜지의 내측면에 지지되므로 결합력이 확보될 수 있다.
또한, 난방 사이클 가동 시에 난방 분배관을 통해 냉매의 분배가 개선되어 열교환 효율이 증대될 수 있다.
이때, 난방 분배관은 냉방 사이클 가동 시에 냉매의 유동 저항을 최소화하는 구조를 가지므로, 난방 분배관의 추가로 인해 냉방 사이클 가동 시의 열교환효율이 저하되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 외관을 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도.
도 4는 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 측단면도.
도 5는 도 1의 열교환기의 냉방 모드에서 제 1 챔버에서의 냉매의 흐름을 도시한 도면.
도 6은 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 평단면도.
도 7은 도 1의 열교환기의 분배관의 외관을 도시한 사시도.
도 8은 도 1의 열교환기의 분배관의 외관을 도시한 평면도.
도 9는 도 1의 열교환기의 분배관의 외관을 도시한 정면도.
도 10은 도 1의 열교환기의 인렛 파이프와 아웃렛 파이프의 결합 구조를 보이기 위한 제 1 헤더의 측단면도.
도 11은 도 1의 열교환기의 인렛 파이프와 아웃렛 파이프 주변을 도시한 제 1 헤더의 평면도.
도 12는 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 외관을 도시한 사시도.
도 13은 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도.
도 14는 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 측단면도.
도 15는 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 평단면도.
도 16은 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 정단면도.
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기의 제 1 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도.
도 18은 도 17의 열교환기의 제 1 헤더의 측단면도.
도 19는 도 17의 열교환기의 난방 분배관을 도시한 사시도.
도 20은 도 17의 열교환기의 난방 사이클 가동 시의 제 2 챔버에서의 냉매의 흐름을 도시한 도면.
도 21은 도 17의 열교환기의 난방 사이클 가동 시의 분배 배플 주변의 냉매의 흐름을 확대하여 도시한 단면도.
도 22는 도 17의 열교환기의 분배 배플 주변을 도시한 단면도.
도 23은 도 17의 열교환기의 냉방 사이클 가동 시의 냉매의 흐름을 도시한 도면.
도 24는 도 17의 열교환기의 난방 사이클 가동 시의 냉매의 흐름을 도시한 도면.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 복수의 튜브들(10)과, 외부 공기와의 전열면적을 넓히도록 튜브에 접촉하는 열교환핀(20)과, 복수의 튜브들(10)이 각각 연통되는 제 1 헤더(100) 및 제 2 헤더(200)와, 외부의 냉매가 유입되는 인렛 파이프(300)와, 냉매가 외부로 유출되는 아웃렛 파이프(400)와, 인렛 파이프(300)와 아웃렛 파이프(400)를 제 1 헤더(100)에 고정시키기 위한 플랜지(500)와, 인렛 파이프(300)와 플랜지(500)를 연결하는 인렛 연결관(310)과, 아웃렛 파이프(400)와 플랜지(500)를 연결하는 아웃렛 연결관(410)을 포함한다.
튜브들(10)은 냉매가 유동할 수 있도록 내부에 형성되는 다수의 마이크로 채널을 가질 수 있다. 튜브들(10)은 플랫하게 형성될 수 있다. 튜브들(10)은 전열(11)과 후열(12)의 2 열로 배열될 수 있다. 튜브들(10)은 상하 방향으로 배치될 수 있다. 튜브들(10)은 알루미늄 재질로 압출 성형될 수 있다.
튜브들(10)의 사이에 열교환핀(20)이 배치될 수 있으며, 열교환핀(20)은 튜브들(10)의 외벽에 접촉하도록 배치될 수 있다. 열교환핀(20)은 공지된 다양한 형태로 마련될 수 있으며, 전열 및 배수 성능을 향상시키기 위한 루버(Louver)를 가질 수 있다. 열교환핀(20)은 알루미늄 재질로 형성되어 튜브들(10)에 브레이징 결합될 수 있다.
제 1 헤더(100)와 제 2 헤더(200)는 상호 소정 간격 이격되도록 배치되고, 제 1 헤더(100)와 제 2 헤더(200)의 사이에 튜브들(10)이 배치될 수 있다. 제 1 헤더(100)는 튜브들(10)의 하부에 배치되고, 제 2 헤더(200)는 튜브들(10)의 상부에 배치될 수 있다.
인렛 파이프(300)와 아웃렛 파이프(400)는 각각 1 개씩 마련될 수 있다. 따라서, 열교환기(1)가 배치되는 공기 조화기의 설계 공간을 충분히 확보할 수 있다. 인렛 파이프(300)를 통해 냉매가 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140,도 3)로 유입될 수 있다. 제 1 헤더(100)의 제 2 챔버(150,도 4)의 냉매는 아웃렛 파이프(400)를 통해 열교환기(1)의 외부로 유출될 수 있다.
인렛 파이프(300)의 직경은 아웃렛 파이프(400)의 직경 보다 작게 마련될 수 있다. 인렛 파이프(300)에는 팽창밸브(미도시)를 통과한 저온 저압의 액상 또는 기상의 냉매가 유입될 수 있다. 인렛 파이프(300)로 유입된 냉매는 튜브(10)들을 통과하며 외부의 열을 빼앗아 증발되고 아웃렛 파이프(400)를 통해 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 이러한 냉방 사이클에서 열교환기(1)는 증발기의 역할을 수행하는 것이다.
다만, 이와는 반대로, 압축기(미도시)를 통과한 고온 고압의 기상 냉매가 아웃렛 파이프(400)를 통해 유입되고, 튜브(10)들을 통과하며 외부에 열을 빼앗겨 응축되며, 응축된 냉매가 인렛 파이프(300)를 통해 외부로 유출될 수도 있다. 따라서, 이러한 난방 사이클에서 열교환기(1)는 응축기의 역할을 수행할 수 있다.
이하에서 본 발명의 제 1 실시예의 열교환기가 증발기로 사용된 경우에 대해 주로 설명하겠지만 위와 같이 역사이클로 냉매가 순환하는 경우에 응축기로 사용될 수 있음은 당연하다.
도 2는 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 외관을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 도 4는 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 측단면도이고, 도 5는 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 평단면도이고, 도 6은 도 1의 열교환기의 제 1 헤더의 정단면도이다. 도 7은 도 1의 열교환기의 분배관의 외관을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 1의 열교환기의 분배관의 외관을 도시한 평면도이고, 도 9는 도 1의 열교환기의 분배관의 외관을 도시한 정면도이다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제 1 헤더(100)는 바디(110)와, 바디(110)에 결합되는 커버(120)와, 바디(110)와 커버(120)의 내부에 마련되고 냉매가 유동하는 챔버(140,150)를 포함한다.
바디(110)는 바닥부(112)와, 바닥부(112)의 중앙에서 돌출되는 중앙 격벽(111)을 포함하고, 커버(120)는 상부벽(121)과, 상부벽(121)의 양측에서 연장되는 측벽(122)을 포함한다.
바닥부(112)에는 결합홈(113)이 형성되고, 결합홈(113)에 커버(120)의 측벽(122)의 단부가 삽입됨으로써 바디(110)와 커버(120)가 견고하게 결합될 수 있다. 바디(110)와 커버(120)는 모두 알루미늄 재질로 형성될 수 있고, 브레이징 결합될 수 있다.
챔버(140,150)는 중앙 격벽(111)에 의해 제 1 챔버(140)와, 제 2 챔버(150)로 구획될 수 있다. 제 1 챔버(140)는 전열의 튜브들(11)이 연결될 수 있고, 제 2 챔버(150)는 후열의 튜브들(12)이 연결될 수 있다. 또한, 제 1 챔버(140)에는 인렛 파이프(300)를 통해 냉매가 유입될 수 있고, 제 2 챔버(150)의 냉매는 아웃렛 파이프(400)를 통해 외부로 유동될 수 있다.
상부벽(121)의 중앙에는 관통홀(123)이 형성되고, 중앙 격벽(111)의 상단에는 관통홀(123)을 관통하는 관통돌기(111a)가 형성되어, 관통돌기(111a)가 관통홀(123)을 관통함으로써 제 1 챔버(140)와 제 2 챔버(150)는 근본적으로 격리될 수 있다.
제 1 챔버(140)와 제 2 챔버(150)의 양면은 개방되고, 개방된 양면을 커버하도록 제 1 헤더(100)의 양단에는 커버 배플들(130,131,132)이 결합될 수 있다. 커버 배플들(130)은 바디(110)와 커버(120)에 각각 형성되는 커버 배플 홀들(114,127)에 삽입됨으로써 제 1 헤더(100)에 결합될 수 있다. 커버 배플들(130,131,132)은 제 1 헤더(100)에 브레이징 결합될 수 있다.
커버 배플들(130,131,132)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다. 다만, 이하에서 설명의 편의를 위해 제 1 챔버(140)의 양단에 배치되는 커버 배플들(131,132) 중 인렛 파이프(300) 측에 가까운 커버 배플을 도면 부호 131로 표시하고 반대 측 커버 배플을 도면 부호 132로 표시하기로 한다.
커버(120)에는 튜브들(10)이 삽입될 수 있는 튜브홀들(124)이 형성될 수 있다. 커버(120)에는 인렛 파이프(300)를 통해 유입되는 냉매가 통과할 수 있는 인렛홀(125)과, 아웃렛 파이프(400)로 냉매가 유동되는 아웃렛홀(126)이 형성될 수 있다.
한편, 제 1 챔버(140)는 제 1 서브 챔버(141)와, 제 2 서브 챔버(142)로 구획된다. 제 1 챔버(140)는 제 1 헤더(100)에 결합되는 구획 배플(143)에 의해 제 1 서브 챔버(141)와, 제 2 서브 챔버(142)로 구획될 수 있다.
구획 배플(143)은 바디(110)와 커버(120)에 각각 형성되는 구획 배플 홀(115,128)에 삽입되어 제 1 헤더(110)에 결합될 수 있다. 구획 배플(143)은 제 1 헤더(110)에 브레이징 결합될 수 있다.
따라서, 제 1 서브 챔버(141)는 구획 배플(143)과, 제 1 커버 배플(131)과, 바디(110)와, 커버(120)에 의해 형성될 수 있고, 제 2 서브 챔버(142)는 구획 배플(143)과, 제 2 커버 배플(132)와, 바디(110)와, 커버(120)에 의해 형성될 수 있다.
이때, 제 1 서브 챔버(141)에는 인렛 파이프(300)를 통해 냉매가 유입될 수 있고, 제 2 서브 챔버(142)는 전열의 튜브(11)들이 연결될 수 있다. 제 1 서브 챔버(141)로 유입된 냉매는 후술할 분배관(600)을 통해 제 2 서브 챔버(142)로 유동될 수 있다. 즉, 제 1 챔버(140)는 구획 배플(143)에 의해서 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버(141)와, 제 1 서브 챔버(141)의 냉매가 유입되고 전열의 튜브들(11)에 연결되는 제 2 서브 챔버(142)로 구획되는 것이다.
한편, 제 1 헤더(100)에는 제 1 서브 챔버(141)로 유입된 냉매를 제 2 서브 챔버(142)로 유동시키도록 구획 배플(143)을 관통하여 제 1 챔버(140)의 길이 방향을 따라 배치되는 분배관(600)이 설치된다. 분배관(600)은 제 1 서브 챔버(141)의 냉매를 전열의 튜브들(11)에 균등하게 분배시키는 역할을 할 수 있다.
결과적으로, 구획 배플(143)과 분배관(600)은 냉방 사이클의 가동 시에 인렛 파이프(300)를 통해 제 1 챔버(140)로 유입되는 냉매를 튜브(11)들에 고르게 분배하는 냉방 분배기를 구성한다.
분배관(600)은 양면이 개방된 관 형상을 가지며, 그 일단은 구획 배플(143)에 관통 결합되고 그 타단은 제 2 커버 배플(132)에 관통 결합될 수 있다. 구획 배플(143)과 제 2 커버 배플(132)에는 각각 분배관(600)이 관통하는 분배관 관통홀(132a,143a)이 형성될 수 있다. 분배관 관통홀(132a,143a)은 분배관(600)과의 사이가 밀폐되도록 분배관(600)의 단면 형상과 대응되는 형상을 갖고, 분배관(600)과 분배관 관통홀(132a,143a) 사이는 밀폐될 수 있다.
이때, 분배관(600)의 개방된 양면(601,602,도 3) 중 출구를 형성하는 일면(602)은 제 1 헤더(100)의 외부에 노출될 수 있다. 외부에 노출된 일면(602)에는 캡(690)이 결합되어 냉매가 유출되는 것이 방지될 수 있다. 분배관(600)과 캡(690)은 모두 알루미늄 재질로 형성될 수 있으며, 분배관(600)과 캡(690)은 브레이징 결합될 수 있다.
분배관(600)은 입구(601)를 통해 유입되는 제 1 서브 챔버(141)의 냉매를 제 2 서브 챔버(142)로 유동시키도록 구획 배플(143)에서 제 2 서브 챔버(142) 측으로 소정 간격 이격되는 위치에 형성되는 적어도 하나의 분배홀(680)을 가질 수 있다.
따라서, 분배관(600)의 입구(601)를 통해 유입되는 제 1 서브 챔버(141)의 냉매는 분배관(600)의 내부 공간과 분배홀(680)을 차례로 통과해 제 2 서브 챔버(142)로 유동될 수 있다.
이때, 분배홀(680)은 상호 소정 간격 이격되도록 2 개가 형성되는 것이 선호될 수 있다. 또한, 분배홀(680)의 위치는 중앙 격벽(111)을 향하도록 형성되는 것이 선호될 수 있다.
또한, 분배관(680)의 단면적은 제 1 챔버(140)의 단면적의 15 % 내지 30 % 가 되도록 형성되는 것이 선호될 수 있다.
도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 분배관(600)의 내부 공간으로 유입된 냉매는 분배홀(680)을 통해 제 2 서브 챔버(142)로 유동되고, 전열의 튜브들(11)에 균등하게 분배될 수 있다. 도 6에서 점선은 분배관(600) 내부 공간에서의 냉매의 유동이고, 실선은 분배홀(680)을 통해 제 2 서브 챔버(142)로 유입된 냉매의 유동을 나타낸 것이다.
이와 같은 구조로써, 결과적으로 인렛 파이프(300)가 제 1 헤더(100)의 일 측에 하나만 마련되고도, 인렛 파이프(300)를 통해 제 1 챔버(140)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 전열의 튜브들(11)에 분배될 수 있다.
더불어, 제 1 서브 챔버(141)에 유입되는 냉매는 분배관(600)의 내부 공간으로 유동되기 전에 제 1 서브 챔버(141)에서 자체적으로 혼합 및 안정화될 수있다. 따라서, 냉매의 분배 및 열교환 효율이 증대될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9에 잘 도시된 바와 같이, 분배관(600)은 내부 공간(620)과, 내부 공간(620)을 형성하는 외벽(610)과, 외벽(610)에서 돌출되는 복수의 리브들(640,650,660,670)을 포함할 수 있다.
복수의 리브들(640,650,660,670)은 외벽(610)을 제 1 헤더(100)의 내측면으로부터 이격시키도록 외벽(610)에서 돌출되고 제 1 헤더(100)의 내측면에 지지되는 지지리브들(640,650,660)과, 튜브들(10)의 삽입 깊이를 제한할 수 있는 스토퍼리브(670)를 포함할 수 있다.
지지리브들(640,650,660)은 돌출되는 방향에 따라 외벽(610)의 하측으로 돌출되는 하부지지리브들(640)과, 외벽(610)의 좌측으로 돌출되는 좌측지지리브들(650)과, 외벽(610)의 우측으로 돌출되는 우측지지리브들(660)을 포함할 수 있다.
분배관(600)의 외벽(610)과 제 1 헤더(100)의 내측면은 대략 1mm 이상 이격되는 것이 냉매의 유동에 가장 적합할 수 있다.
이때, 도 8 및 도 9에 잘 도시된 바와 같이, 각각의 하부지지리브(640a,640b,640c)는 상호 이격되도록 형성되고, 따라서 각각의 하부지지리브(640a,640b,640c)의 사이에는 냉매가 유동될 수 있는 유동공간이 형성될 수 있다. 각각의 좌측리브(650a,650b,650c)와, 각각의 우측리브(660a,660b,660c)도 마찬가지로 상호 이격되도록 형성되고 냉매가 유동될 수 있는 유동공간을 형성할 수 있다.
이와 같은 구조로써, 분배관(600)의 분배홀(680)을 통해 제 2 서브 챔버(142)로 유동되는 냉매는 제 2 서브 챔버(142)에서 용이하게 유동되며 전열의 튜브들(11)에 분배될 수 있다.
스토퍼리브(670)는 외벽(610)의 상부에서 돌출될 수 있으며, 튜브들(10)이 제 1 챔버(140)의 내부로 지나치게 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이와 같은 분배관(600)의 형상 및 조립 구조에 의해 분배관(600)의 설치에 의한 냉매 저항의 증가가 최소화될 수 있다. 일반적인 열교환기의 인렛 파이프와 아웃렛 파이프의 냉매의 차압이 0.2 kgf/cm2 내지 0.5 kgf/cm2 라고 볼 때, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 냉매의 차압은 분배관(600)이 설치됨에도 불구하고0.5 kgf/cm2 내지 2 kgf/cm2 로 유지될 수 있다.
도 10은 도 1의 열교환기의 인렛 파이프와 아웃렛 파이프의 결합 구조를 보이기 위한 제 1 헤더의 측단면도이고, 도 11은 도 1의 열교환기의 인렛 파이프와 아웃렛 파이프 주변을 도시한 제 1 헤더의 평면도이다.
도 10 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기에서 인렛 파이프(300)은 인렛 연결관(310)과 플랜지(500)를 통해 제 1 헤더(100)에 견고하게 결합될 수 있다. 아웃렛 파이프(400)는 아웃렛 연결관(320)과 플랜지(500)를 통해 제 1 헤더(100)에 견고하게 결합될 수 있다.
인렛 연결관(310)과 아웃렛 연결관(320)은 스테인리스 재질로 형성되어, 구리 재질로 형성되는 인렛 파이프(300)와 아웃렛 파이프(400) 및 알루미늄 재질로 형성되는 제 1 헤더(100)와 플랜지(500)의 이종 재질의 접합으로 인한 부식을 방지할 수 있다.
도 10에 잘 도시된 바와 같이, 인렛 파이프(300)와 아웃렛 파이프(400)는 각각 인렛 연결관(310)의 상부 확관부(311)와 아웃렛 연결관(410)의 상부 확관부(411)에 끼움 결합 및 브레이징 결합될 수 있다.
인렛 연결관(310)과 아웃렛 연결관(410)은 플랜지(500)에 브레이징 결합될 수 있다. 이때, 플랜지(500)의 외측면에는 솔더 링 결합홈(510)이 형성되어, 솔더 링 결합홈(510)에 솔더 링(320,420)을 삽입함으로써 인렛 연결관(310)과 아웃렛 연결관(410)을 플랜지(500)에 용이하게 브레이징 결합시킬 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않으나 인렛 연결관(310)과 아웃렛 연결관(410)의 하부에는 각각 확관부가 형성되어 플랜지(500)의 내측면에 지지될 수 있다.
플랜지(500)는 제 1 헤더(100)의 외측면에 브레이징 결합될 수 있다. 또한, 결합력을 보강하도록 플랜지(500)는 제 1 헤더(100)에 리벳 결합될 수 있다. 이를 위해 플랜지(500)와 제 1 헤더(100)에는 각각 리벳홀(520,129)이 형성될 수 있다.
이때, 플랜지(500)의 하부에는 제 1 헤더(100)의 중앙 격벽(111)의 관통 돌기(111a)가 삽입되는 삽입홈(530)이 형성될 수 있다. 관통 돌기(111a)는 전술한 바와 같이, 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140)와 제 2 챔버(150)를 근본적으로 격리시키기 위한 것이다.
이와 같은 구조로써, 외부의 냉매는 인렛 파이프(300)와, 인렛 연결관(310)과, 플랜지(500)와, 인렛홀(125)를 차례로 통과해 제 1 챔버(140)로 유입될 수 있으며, 제 2 챔버(150)의 냉매는 아웃렛홀(126)과, 플랜지(500)와, 아웃렛 연결관(410)과, 아웃렛 파이프(400)을 차례로 통과해 외부로 유동될 수 있다.
도 12는 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 외관을 도시한 사시도이고, 도 13은 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 도 14는 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 측단면도이고, 도 15는 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 평단면도이고, 도 16은 도 1의 열교환기의 제 2 헤더의 정단면도이다.
도 12 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제 2 헤더(200)는 바디(210)와, 바디(210)에 결합되는 커버(220)와, 바디(210)와 커버(220)의 내부에 형성되어 냉매가 유동하는 챔버(240,250)를 포함한다.
바디(210)는 바닥부(212)와, 바닥부(112)의 중앙에서 돌출되는 중앙 격벽(211)을 포함하고, 커버(220)는 하부벽(221)과, 하부벽(221)의 양측에서 연장되는 측벽(222)을 포함한다.
바닥부(212)에는 결합홈이 형성되고, 결합홈에 측벽(222)의 단부가 삽입됨으로써 바디(210)와 커버(220)가 견고하게 결합될 수 있다. 바디(210)와 커버(220)는 모두 알루미늄 재질로 형성될 수 있고, 브레이징 결합될 수 있다.
챔버(240,250)는 중앙 격벽(211)에 의해 제 3 챔버(240)와, 제 4 챔버(250)로 구획될 수 있다. 제 3 챔버(240)에는 전열의 튜브들(11)이 연결될 수 있고, 제 4 챔버(250)에는 후열의 튜브들(12)이 연결될 수 있다.
중앙 격벽(211)에는 제 3 챔버(240)의 냉매가 제 4 챔버(250)로 유동할 수 있도록 적어도 하나의 통공(214)이 형성될 수 있다. 이때, 통공(214)은 중앙 격벽(211)의 양측 단부의 일정 구간(215,도 16)에는 형성되지 않을 수 있다.
냉매의 특성상 제 3 챔버(240)의 양 측으로 액상의 냉매가 쏠리는 현상이 발생하는 바, 상기와 같이 중앙 격벽(211)의 양측 단부의 일정 구간(215)에 통공(214)이 형성되지 않음으로써 제 3 챔버(240)의 액상의 냉매가 중앙에 모아져 제 4 챔버(250)로 유동될 수 있다.
하부벽(221)의 중앙에는 관통홀(223)이 형성되고, 중앙 격벽(211)의 하단에는 관통홀(223)을 관통하는 관통돌기(211a)가 형성되어, 관통돌기(211a)가 관통홀(223)에 관통 결합할 수 있다.
제 3 챔버(240)와 제 4 챔버(250)의 양면은 개방되고, 개방된 양면을 커버하도록 제 2 헤더(200)의 양단에는 커버 배플들(230)이 결합될 수 있다. 커버 배플들(230)은 바디(210)와 커버(220)에 각각 형성된 커버 배플 홀들(216,224)에 삽입됨으로써 제 2 헤더(200)에 결합될 수 있다.
커버 배플들(230)은 제 2 헤더(200)에 브레이징 결합될 수 있다. 커버(220)에는 튜브들(10)이 삽입될 수 있는 튜브홀들(225)이 형성될 수 있다.
또한, 제 4 챔버(250)를 복수의 서브 챔버(251,252,253)으로 구획하는 구획 배플(260)이 제 2 헤더(200)에 결합될 수 있다. 바디(210)에는 구획 배플(260)이 삽입되는 구획 배플 홀(217)이 형성되고, 커버(220)에도 역시 구획 배플(260)이 삽입되는 구획 배플 홀이 형성될 수 있다.
다만, 제 3 챔버(240)는 별도의 구획 배플에 의해 구획되지 않을 수 있다. 따라서, 전열의 튜브들(110)을 통해 제 3 챔버(240)로 유입되는 냉매는 제 3 챔버(240)에서 혼합 및 안정화된 후에 제 4 챔버(250)로 유동할 수 있다.
이하에서 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 냉매의 유동에 대해 간단히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기는 제 1 챔버(140)와 제 2 챔버(150)를 갖는 제 1 헤더(100)와, 제 3 챔버(240)와 제 4 챔버(250)를 갖는 제 2 헤더(200)와, 전열(11)과 후열(12)의 2 열로 배치되는 튜브들(10)과, 튜브들(10) 사이에 배치되는 열교환핀(20)을 포함한다. 또한, 인렛 파이프(300)와, 아웃렛 파이프(400)는 각각 하나씩만 마련되고, 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140)에 연결된다.
인렛 파이프(300)를 통해 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140)로 유입되는 냉매는 제 1 챔버(140)의 제 1 서브 챔버(141)에서 1 차로 혼합 및 안정화된 후에 분배관(600)을 통해 제 1 챔버(140)의 제 2 서브 챔버(142)로 유동한다. 제 2 서브 챔버(142)로 유동된 냉매는 균등하게 전열의 튜브들(11)에 분배될 수 있다.
냉매는 전열의 튜브들(11)을 통과하며 외부 공기와 열교환하고 제 2 헤더(200)의 제 3 챔버(240)로 유동된다. 제 3 챔버(240)는 별도의 구획 배플에 의해 구획되지 않으므로 제 3 챔버(240)에서 냉매는 2 차로 혼합 및 안정화될 수 있다.
제 3 챔버(240)의 냉매는 제 3 챔버(240)와 제 4 챔버(250)를 구획하는 중앙 격벽(211)에 형성된 통공(214)을 통해 제 4 챔버(250)로 유동하고, 제 4 챔버(250)의 냉매는 후열의 튜브들(12)을 통과하며 외부 공기와 열교환하고 제 1 헤더(100)의 제 2 챔버(140)로 유동된다. 제 2 챔버(140)의 냉매는 아웃렛 파이프(400)를 통해 열교환기의 외부로 유동된다.
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기의 제 1 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 도 18은 도 17의 열교환기의 제 1 헤더의 측단면도이다. 도 19는 도 17의 열교환기의 난방 분배관을 도시한 사시도이다. 도 20은 도 17의 열교환기의 난방 사이클 가동 시의 제 2 챔버에서의 냉매의 흐름을 도시한 도면이다. 도 21은 도 17의 열교환기의 난방 사이클 가동 시의 분배 배플 주변의 냉매의 흐름을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 22는 도 17의 열교환기의 분배 배플 주변을 도시한 단면도이다.
이하에서 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기의 구성을 설명한다. 본 발명의 제 1 실시예의 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하고, 설명은 생략할 수 있다.
도 17 내지 도 22를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기의 제 1 헤더(710)는 난방 사이클의 가동 시에 즉, 열교환기가 응축기로 사용될 시에 아웃렛 파이프(400)를 통해 제 1 헤더(710)의 제 2 챔버(150)로 유입되는 고온 고압의 기상의 냉매를 제 2 열의 튜브(12)들에 고르게 분배하기 위해 제 1 헤더(710)의 제 2 챔버(150)에 마련되는 난방 분배기(800,900)를 더 포함한다.
즉, 제 2 실시예에 따른 열교환기는 제 1 실시예에 따른 열교환기에 난방 분배기(800,900)가 추가된 것으로서, 난방 사이클의 가동 시에 냉매의 분배를 개선하여 열교환효율을 향상시킬 수 있다.
난방 분배기(800,900)는 분배 배플(900)과, 난방 분배관(800)을 포함한다.
분배 배플(900)은 제 2 챔버(150)를 제 1 분배 챔버(151,도 20)와 제 2 분배 챔버(152,도 20)로 구획한다. 분배 배플(900)은 다른 배플들과 마찬가지로 바디(110)에 관통 결합될 수 있다.
이때, 도 21에 잘 도시된 바와 같이, 분배 배플(900)은 커버(120)의 아웃렛홀(126)의 아래에 마련될 수 있다.
따라서, 도 20에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 분배 챔버(151)는 아웃렛 파이프(400) 및 아웃렛 연결관(410)과 연통되고, 튜브(10,11,12)들과는 연통되지 않는다. 제 2 분배 챔버(152)는 아웃렛 파이프(400) 및 아웃렛 연결관(410)과 연통되고, 제 2 열의 튜브(12)들과 연통된다.
따라서, 난방 사이클 가동 시에 아웃렛 파이프(400)를 통해 유입되는 냉매는 분배 배플(900)에 의해 나누어져서, 그 일부는 제 1 분배 챔버(151) 측으로 유동되고(A), 나머지 일부는 제 2 분배 챔버(152) 측으로 유동될 수 있다(B).
이때, 제 1 분배 챔버(151) 측으로 유동되는 냉매는 난방 분배관(800)을 통해서 제 2 분배 챔버(152)로 유동될 수 있다. 이하에서, 제 1 챔버(140)에 마련되어 제 1 서브 챔버(141)와 제 2 서브 챔버(142)를 연통시키는 분배관(700)은 난방 분배관(800)과 구분하기 위해 냉방 분배관(700)이라고 칭하기로 한다.
난방 분배관(800)은 이와 같이 제 1 분배 챔버(151)와 제 2 분배 챔버(152)를 연통시키기 위한 것으로서, 분배 배플(900)에 관통 결합된다.
난방 분배관(800)은 양면이 개방되고 내부 공간(820)을 갖는 관 형상을 가지며, 그 일단은 분배 배플(900)에 관통 결합되고, 그 타단은 커버 배플(720)에 관통 결합될 수 있다. 난방 분배관(800)의 개방된 양면 중 출구를 형성하는 일면은 제 1 헤더(100)의 외부에 노출될 수 있고, 외부에 노출된 일면에는 캡(890)이 결합되어 냉매가 유출되는 것이 방지될 수 있다.
난방 분배관(800)은 제 1 분배 챔버(151)의 냉매를 제 2 분배 챔버(152)로 유동시키도록 분배 배플(900)에서 제 2 분배 챔버(152) 측으로 소정 간격 이격되는 위치에 형성되는 적어도 하나의 분배홀(880)을 가질 수 있다. 이때, 분배홀(880)의 위치는 중앙 격벽(111)을 향하도록 형성되는 것이 선호될 수 있다.
따라서, 제 1 분배 챔버(151)의 냉매는 난방 분배관(800)의 내부 공간(820)과 분배홀(880)을 통과해서 제 2 분배 챔버(152)로 유동될 수 있다.
또한, 난방 분배관(800)은 내부 공간(820)을 형성하는 외벽(810)과, 외벽(810)에서 돌출되는 복수의 리브들(840,850,860,870)을 포함할 수 있다.
복수의 리브들(840,850,860,870)은 외벽(810)을 제 1 헤더(100)의 내측면으로부터 이격시키도록 외벽(810)에서 돌출되고 제 1 헤더(100)의 내측면에 지지되는 지지리브들(840,850,860)과, 튜브들(10)의 삽입 깊이를 제한할 수 있는 스토퍼리브(870)를 포함할 수 있다.
지지리브들(840,850,860)은 돌출되는 방향에 따라 외벽(810)의 하측으로 돌출되는 하부지지리브들(840)과, 외벽(810)의 좌측으로 돌출되는 좌측지지리브들(850)과, 외벽(810)의 우측으로 돌출되는 우측지지리브들(860)을 포함할 수 있다.
스토퍼리브(870)는 외벽(810)의 상부에서 돌출될 수 있으며, 튜브들(10)이 제 2 챔버(150)의 내부로 지나치게 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 난방 분배관(800)은 냉방 분배관(700)에 비해 길이가 다소 길게 마련되며, 분배홀(880)의 위치가 상이하다는 점을 제외하고 냉방 분배관(700)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
한편, 도 20에 잘 도시된 바와 같이, 후열의 튜브(12)들을 아웃렛 파이프(400)에 가장 근접한 튜브와 아웃렛 파이프(400)에서 가장 멀게 배치된 튜브의 중간을 기준(P)으로 아웃렛 파이프(400)에 가까운 구역(X)에 위치한 제 1 구역(X)의 튜브들과, 아웃렛 파이프(400)에서 먼 구역(Y)에 위치한 제 2 구역(Y)의 튜브들로 나누어 본다면, 난방 분배관(800)의 적어도 하나의 분배홀(880)은 제 2 구역 튜브들에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
이러한 구조로써, 제 1 분배 챔버(151)로 유입되는 냉매는 난방 분배관(800)을 거쳐 대부분 제 2 구역(Y)의 튜브들로 분배되고, 제 2 분배 챔버(152)로 유입되는 냉매는 대부분 제 1 구역(X)의 튜브들로 분배될 수 있다.
한편, 이러한 난방 분배기의 구조는 냉방 사이클의 가동 시에 냉매에 작용하는 저항의 크기를 최소화할 수 있는 구조이다. 즉, 냉방 사이클의 가동 시에 후열의 튜브(12)들을 통해 제 1 헤더(100)의 제 2 챔버(150)로 유입되는 냉매의 일부는 난방 분배관(800)과 제 1 분배 챔버(151)을 통해서 아웃렛 파이프(400)로 유출될 수 있으며 나머지 일부는 난방 분배관(800)를 거치지 않고 제 2 분배 챔버(152)를 통해서 아웃렛 파이프(400)로 유출될 수 있다.
도 23은 도 17의 열교환기의 냉방 사이클 가동 시의 냉매의 흐름을 도시한 도면이고, 도 24는 도 17의 열교환기의 난방 사이클 가동 시의 냉매의 흐름을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 24를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기의 냉방 사이클 가동 시와 난방 사이클 가동 시의 냉매의 흐름을 설명한다.
도 23에 도시된 바와 같이, 냉방 사이클의 가동 시에 냉매는 인렛 파이프(300)를 통해 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140)로 유입된다. 냉매는 전열의 튜브(11)들을 거치며 외부 공기와 열교환하고, 제 2 헤더(200)의 제 3 챔버(240)와 제 2 헤더(200)의 제 4 챔버(250)로 유동한 후에 다시 후열의 튜브(12)들을 거치며 외부 공기와 열교환한다. 이후에 제 1 헤더(100)의 제 2 챔버(150)와 아웃렛 파이프(400)를 통해 외부로 유출된다.
이때, 인렛 파이프(300)를 통해 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140)로 유입되는 냉매는 저온 저압의 액상 및 기상 냉매로서 제 1 챔버(140)에 마련되는 냉방 분배기(143,600)를 통해서 혼합 및 분배될 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 난방 사이클의 가동 시에 냉매는 아웃렛 파이프(400)를 통해 제 1 헤더(100)의 제 2 챔버(150)로 유입된다. 냉매는 후열의 튜브(12)들을 거치며 외부 공기와 열교환하고, 제 2 헤더(200)의 제 4 챔버(250)와 제 2 헤더(200)의 제 3 챔버(240)로 유동한 후에 다시 전열의 튜브(11)들을 거치며 외부 공기와 열교환한다. 이후에 제 1 헤더(100)의 제 1 챔버(140)와 인렛 파이프(300)를 통해 외부로 유출된다.
이때, 아웃렛 파이프(400)를 통해 제 1 헤더(100)의 제 2 챔버(150)로 유입되는 냉매는 고온 고압의 기상 냉매로서 제 2 챔버(150)에 마련되는 난방 분배기(800,900)를 통해서 혼합 및 분배될 수 있다.
특정 실시예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다.
특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1 : 열교환기 10 : 튜브들
11 : 전열의 튜브들 12 : 후열의 튜브들
20 : 열교환핀 100 : 제 1 헤더
110 : 바디 111 : 중앙 격벽
111a : 관통돌기 112 : 바닥부
113 : 결합홈 114 : 커버 배플 홀
115 : 구획 배플 홀 120 : 커버
121 : 상부벽 122 : 측벽
123 : 관통홀 124 : 튜브홀
125 : 인렛홀 126 : 아웃렛홀
127 : 커버 배플 홀 128 : 구획 배플 홀
129 : 리벳홀 130,131,132 : 커버 배플
132a : 분배관 관통홀 140 : 제 1 챔버
141 : 제 1 서브 챔버 142 : 제 2 서브 챔버
143 : 구획 배플 143a : 분배관 관통홀
150 : 제 2 챔버 151 : 제 1 분배 챔버
152 : 제 2 분배 챔버 200 : 제 2 헤더
210 : 바디 211 : 중앙 격벽
211a : 관통 돌기 212 : 바닥부
214 : 통공 216 : 커버 배플 홀
217 : 구획 배플 홀 220 : 커버
221 : 하부벽 222 : 측벽
223 : 관통홀 224 : 커버 배플 홀
225 : 튜브홀 230 : 커버 배플
240 : 제 3 챔버 250 : 제 4 챔버
251,252,253 : 서브 챔버 260 : 구획 배플
300 : 인렛 파이프 310 : 인렛 연결관
311 : 상부 확관부 320 : 솔더 링
400 : 아웃렛 파이프 410 : 아웃렛 연결관
411 : 하부 확관부 420 : 솔더 링
500 : 플랜지 510 : 솔더 링 결합홈
520 : 리벳홀 530 : 삽입홈
600 : 분배관 601 : 입구
602 : 출구 610 : 외벽
620 : 내부 공간 640,640a,640b,640c : 하부리브들
650,650a,650b,650c : 좌측리브들 660,660a,660b,660c : 우측리브들
670 : 스토퍼리브 680 : 분배홀
690 : 캡 700 : 제 2 실시예 열교환기
710 : 제 1 헤더 720 : 커버 배플
800 : 난방 분배관 810 : 외벽
820 : 내부 공간 840,850,860,870 : 리브
880 : 분배홀 900 : 난방 분배관

Claims (38)

  1. 냉매가 유입되는 인렛 파이프;
    냉매가 유출되는 아웃렛 파이프;
    내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;
    상기 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되고 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 1 챔버와, 상기 아웃렛 파이프를 통해 냉매가 유출되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더;
    상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 3 챔버의 냉매가 유입되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;
    상기 제 1 챔버를 상기 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버와, 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버로 구획하도록 상기 제 1 헤더에 결합되는 제 1 구획 배플; 및
    상기 제 1 구획 배플에 관통 결합되어 상기 제 1 헤더의 길이 방향으로 배치되고, 상기 제 1 구획 배플에서 상기 제 2 서브 챔버 측으로 소정 간격 이격되도록 형성되는 복수의 분배홀을 갖는 분배관; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인렛 파이프를 통해 상기 제 1 서브 챔버로 유입되는 냉매는 상기 제 1 서브 챔버에서 혼합된 후에 상기 분배관을 통해 상기 제 2 서브 챔버로 유동하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관의 일단은 상기 제 1 구획 배플에 관통 결합되고, 상기 분배관의 타단은 상기 제 2 서브 챔버의 개방된 일면을 커버하도록 상기 제 1 헤더에 결합되는 커버 배플에 관통 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관은 2 개의 분배홀을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 헤더는 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버를 구획하는 중앙 격벽을 포함하고,
    상기 분배홀은 상기 중앙 격벽을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관의 출구에 결합되어 상기 분배관의 출구를 밀폐하는 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관은 내부 공간과, 상기 내부 공간을 형성하는 외벽과, 상기 외벽을 상기 제 1 헤더의 내측면에서 이격시키도록 상기 외벽에서 돌출되어 상기 제 1 헤더의 내측면에 지지되는 복수의 고정리브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외벽은 상기 제 1 헤더의 내측면에서 1 mm 이상 이격되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 고정리브들은 상기 외벽에서 하측으로 돌출되는 복수의 하부리브들과, 상기 외벽에서 좌측으로 돌출되는 복수의 좌측리브들과, 상기 외벽에서 우측으로 돌출되는 복수의 우측리브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 각각의 고정리브는 상호 이격되도록 형성되고, 상기 각각의 고정리브의 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 유동 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관은 내부 공간과, 상기 내부 공간을 형성하는 외벽과, 상기 제 1 열의 튜브들의 삽입 깊이를 제한하도록 상기 외벽에서 상측으로 돌출되는 스토퍼리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관의 단면적은 상기 제 1 챔버의 단면적의 15 % 내지 30 % 인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매와 상기 아웃렛 파이프를 통해 유출되는 냉매의 차압은 0.5 kgf/cm2 내지 2.0 kgf/cm2 인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전열의 튜브들을 통해 상기 제 1 챔버에서 상기 제 3 챔버로 유동되는 냉매가 상기 제 3 챔버에서 혼합된 후에 상기 제 4 챔버로 유동하도록 상기 제 3 챔버는 별도의 배플에 의해 구획되지 않고, 상기 제 4 챔버는 적어도 하나의 제 2 구획 배플에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 헤더는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 구획하는 중앙 격벽을 포함하고,
    상기 중앙 격벽에는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 연결하는 적어도 하나의 통공이 형성되되, 상기 적어도 하나의 통공은 상기 중앙 격벽의 양단의 일정 구간에는 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 인렛 파이프에 결합되는 인렛 연결관과, 상기 아웃렛 파이프에 결합되는 아웃렛 연결관과, 상기 인렛 연결관과 상기 아웃렛 연결관을 상기 제 1 헤더에 결합시키는 플랜지를 더 포함하고,
    상기 플랜지는 상기 제 1 헤더에 브레이징과 리벳팅에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 인렛 연결관과 상기 아웃렛 연결관은 솔더 링(solder ring)에 의해 상기 플랜지의 외측면에 브레이징 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 헤더는 중앙 격벽을 갖는 바디와, 상기 바디에 결합되는 커버를 포함하고,
    상기 커버는 상기 중앙 격벽의 일부가 관통하는 관통홀을 포함하고,
    상기 플랜지는 상기 관통홀을 관통하는 상기 중앙 격벽의 적어도 일부가 삽입되는 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  19. 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 튜브들;
    내부에 형성되는 챔버를 갖는 헤더;
    상기 챔버의 개방된 양면을 커버하도록 상기 헤더의 양단에 결합되는 제 1 커버 배플 및 제 2 커버 배플;
    상기 챔버를 구획하도록 상기 헤더에 결합되는 구획 배플;
    상기 제 1 커버 배플과 상기 구획 배플의 사이에 형성되고, 냉매가 유입되는 제 1 서브 챔버;
    상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플의 사이에 형성되고, 상기 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버; 및
    상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플에 관통 결합되어 상기 헤더의 길이 방향으로 배치되는 분배관; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플에는 상기 분배관이 관통하는 분배관 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 분배관은 내부 공간과, 상기 내부 공간을 형성하는 외벽과, 상기 구획 배플과 상기 제 2 커버 배플과의 결합력을 강화하도록 외벽에서 돌출되는 리브를 포함하고,
    상기 분배관 관통홀은 상기 분배관의 단면에 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 분배관은 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 구획 배플 및 상기 제 2 커버 배플과 브레이징 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 분배관의 입구는 상기 제 1 서브 챔버의 냉매를 유입하도록 상기 제 1 서브 챔버에 위치되고,
    상기 분배관의 출구는 상기 헤더의 외부에 노출되되, 상기 분배관의 출구에는 별도의 캡이 결합되어 상기 분배관의 출구는 밀폐되고,
    상기 분배관의 외벽에는 상기 제 1 서브 챔버의 냉매를 상기 제 2 서브 챔버에 유동시키는 적어도 하나의 분배홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 캡은 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 분배관에 브레이징 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  25. 내부에 냉매가 유동하고 외부의 공기와 열교환하는 튜브들;
    상기 튜브들에 길이 방향으로 상호 이격하도록 연통되는 제 1 헤더와 제 2 헤더;
    냉매가 유입되는 하나의 인렛 파이프; 및
    상기 하나의 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매를 상기 튜브들에 분배하도록 상기 제 1 헤더의 내부에 길이 방향으로 배치되는 분배관; 을 포함하고,
    상기 제 1 헤더는 상기 하나의 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매가 상기 튜브들에 분배되기 전에 혼합되도록 하는 제 1 서브 챔버와, 상기 제 1 서브 챔버와 구획되고 상기 튜브들이 연통되는 제 2 서브 챔버와, 상기 제 1 서브 챔버와 상기 제 2 서브 챔버를 구획하도록 상기 제 1 헤더에 결합되는 구획 배플을 포함하고,
    상기 분배관은 상기 인렛 파이프와는 접촉하지 않도록 상기 인렛 파이프와는 별도로 마련되고,
    상기 하나의 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매는 상기 제 1 서브 챔버와, 상기 분배관의 내부와, 상기 제 2 서브 챔버를 차례로 통과하여 상기 튜브들에 분배되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  26. 냉매가 유입되는 인렛 파이프;
    냉매가 유출되는 아웃렛 파이프;
    내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;
    상기 인렛 파이프를 통해 냉매가 유입되고 상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 1 챔버와, 상기 아웃렛 파이프를 통해 냉매가 유출되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더; 및
    상기 제 1 열의 튜브들이 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 3 챔버의 냉매가 유입되고 상기 제 2 열의 튜브들이 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더; 를 포함하고,
    상기 제 3 챔버는 상기 전열의 튜브들을 통해 유입되는 냉매가 상기 제 3 챔버에서 혼합되어 상기 제 4 챔버로 유동하도록 배플에 의해 구획되지 않고, 상기 제 4 챔버는 상기 제 3 챔버에서 유입되는 냉매가 상기 후열의 튜브들에 분배되도록 배플에 의해 복수의 서브 챔버로 구획되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 헤더는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 구획하는 중앙 격벽을 포함하고,
    상기 중앙 격벽에는 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 연결하는 적어도 하나의 통공이 형성되되, 상기 적어도 하나의 통공은 상기 중앙 격벽의 양단의 일정 구간에는 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  28. 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;
    상기 제 1 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 1 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더;
    상기 제 1 열의 튜브들의 타단부들과 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 타단부들 및 상기 제 3 챔버와 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;
    냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되도록 상기 제 1 챔버와 연통되는 인렛 파이프;
    냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되도록 상기 제 2 챔버와 연통되는 아웃렛 파이프; 및
    난방 사이클의 가동 시에 상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매를 상기 제 2 열의 튜브들에 분배하도록 상기 제 2 챔버에 마련되는 난방 분배기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 난방 분배기는 상기 제 2 챔버를 제 1 분배 챔버와 제 2 분배 챔버로 구획하는 분배 배플과, 상기 분배 배플을 관통하여 상기 제 1 분배 챔버와 상기 제 2 분배 챔버를 연통시키는 난방 분배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 분배 배플은 아웃렛 파이프의 냉매가 유동되도록 제 1 헤더에 마련되는 아웃렛홀의 위치에 대응되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 분배 챔버는 상기 아웃렛 파이프와는 연통되고 상기 튜브들과는 연통되지 않으며, 상기 제 2 분배 챔버는 상기 아웃렛 파이프 및 상기 제 2 열의 튜브들과 연통되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매의 일부는 상기 제 1 분배 챔버로 유입되고, 나머지 일부는 상기 제 2 분배 챔버로 유입되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매는 상기 분배 배플에 의해 상기 제 1 분배 챔버와 상기 제 2 분배 챔버로 나누어져 안내되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 분배 챔버로 유입된 냉매는 상기 난방 분배관과 상기 제 2 분배 챔버를 거쳐서 상기 제 2 열의 튜브들로 안내되고, 상기 제 2 분배 챔버로 유입된 냉매는 바로 상기 제 2 열의 튜브들로 안내되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  35. 제 29 항에 있어서,
    상기 난방 분배관은 상기 제 1 분배 챔버의 냉매를 상기 제 2 열의 튜브들에 분배하는 적어도 하나의 분배홀을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 2 열의 튜브들은 상기 아웃렛 파이프에 가장 근접한 튜브와 상기 아웃렛 파이프에서 가장 먼 튜브의 중간을 기준으로 상기 아웃렛 파이프에 가까운 구역에 위치한 제 1 구역 튜브들과, 상기 아웃렛 파이프에서 먼 구역에 위치한 제 2 구역 튜브들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 분배홀은 상기 제 2 구역 튜브들에 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 열의 튜브들은 상기 아웃렛 파이프에 가장 근접한 튜브와 상기 아웃렛 파이프에서 가장 먼 튜브의 중간을 기준으로 상기 아웃렛 파이프에 가까운 구역에 위치한 제 1 구역 튜브들과, 상기 아웃렛 파이프에서 먼 구역에 위치한 제 2 구역 튜브들을 포함하고,
    상기 제 1 분배 챔버로 유입되는 냉매는 상기 난방 분배관을 거쳐 대부분 상기 제 2 구역 튜브들로 분배되고, 상기 제 2 분배 챔버로 유입되는 냉매는 대부분 상기 제 1 구역 튜브들로 분배되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  38. 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제 1 열과 제 2 열의 복수의 열로 배치되는 튜브들;
    상기 제 1 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 1 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 일단부들과 연통되는 제 2 챔버를 갖는 제 1 헤더;
    상기 제 1 열의 튜브들의 타단부들과 연통되는 제 3 챔버와, 상기 제 2 열의 튜브들의 타단부들 및 상기 제 3 챔버와 연통되는 제 4 챔버를 갖는 제 2 헤더;
    냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되도록 상기 제 1 챔버와 연통되는 인렛 파이프;
    냉방 사이클의 가동 시에 냉매가 유출되고 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 유입되도록 상기 제 2 챔버와 연통되는 아웃렛 파이프;
    냉방 사이클의 가동 시에 상기 인렛 파이프를 통해 상기 제 1 챔버로 유입되는 냉매를 상기 제 1 열의 튜브들에 분배하도록 상기 제 1 챔버에 마련되는 냉방 분배기; 및
    난방 사이클의 가동 시에 상기 아웃렛 파이프를 통해 상기 제 2 챔버로 유입되는 냉매를 상기 제 2 열의 튜브들에 분배하도록 상기 제 2 챔버에 마련되는 난방 분배기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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