KR101479602B1 - Heat exchanger for vehicle - Google Patents
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Abstract
개시된 차량용 열교환기는 유입 파이프를 통해 냉매가 유입되는 제1 탱크와, 튜브들을 통해 상기 제1 탱크 내의 냉매가 유입되는 제2 탱크와, 상기 제2 탱크와 연통되어 상기 냉매가 유입되는 제3 탱크 및 상기 튜브들을 통해 제3 탱크로부터 상기 냉매가 유입되고, 유출 파이프를 통해 상기 냉매를 외부로 배출시키는 제4 탱크를 포함하며, 상기 제1 탱크와, 상기 제3 탱크 및 상기 제4 탱크의 내면은 단차지게 형성되어 내부의 폭이 상이하되, 상기 제1 탱크의 하류 측과, 상기 제3 탱크의 상류 측 및 상기 제4 탱크의 하류 측의 내부의 폭이 타측보다 더 작을 수 있다. 이에 의하면, 종래 헤더 탱크에서 튜브들로 공급되는 유량의 배분 차를 제거하여 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.The disclosed vehicle heat exchanger includes a first tank through which refrigerant flows through an inlet pipe, a second tank through which refrigerant flows in the first tank through tubes, a third tank in communication with the second tank and into which the refrigerant flows, And a fourth tank for introducing the refrigerant from the third tank through the tubes and discharging the refrigerant to the outside through an outlet pipe, wherein the inner surfaces of the first tank, the third tank, and the fourth tank And the width of the inside of the downstream side of the first tank, the upstream side of the third tank, and the downstream side of the fourth tank may be smaller than the other side. According to the present invention, it is possible to improve the heat exchange performance by removing the distribution difference of the flow rate supplied from the header tank to the tubes.
열교환기, 헤더 탱크 Heat exchanger, header tank
Description
본 발명은 차량용 열교환기에 관한 것으로서, 특히 열교환매체가 흐르는 헤더 탱크가 4-탱크형인 차량용 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicular heat exchanger, and more particularly to a vehicular heat exchanger in which a header tank through which a heat exchange medium flows is a four-tank type.
일반적으로 열교환기는 온도가 다른 두개의 유체를 직접 또는 간접적으로 접촉시켜 열을 교환하는 장치로서, 그 내부에 열교환 매체가 유동할 수 있는 통로부를 구비하며, 열교환 매체가 통로부를 흐르는 동안 외부의 공기와 열교환을 행할 수 있도록 디자인된 장치이다.2. Description of the Related Art Generally, a heat exchanger is a device for exchanging heat by directly or indirectly contacting two fluids having different temperatures. The heat exchanger has a passage portion through which a heat exchange medium can flow. It is a device designed to perform heat exchange.
이러한 열교환기는 자동차의 공조 시스템에서도 필수적으로 사용되고 있다.Such heat exchangers are also used in automotive air conditioning systems.
도 1은 종래의 차량용 열교환기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ′선 및 Ⅱ-Ⅱ′선에 따라 개략적으로 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a schematic view of a conventional vehicular heat exchanger, and Figs. 2 and 3 are schematic views according to lines I-I 'and II-II' of Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 차량용 열교환기(10)는 헤더 탱크(header tank;15)와, 튜브(tube;16) 및 방열핀(17)을 포함한다.1 to 3, a conventional
상기 헤더 탱크(15)는 그 타입에 따라 2-탱크형, 4-탱크형 등이 있고, 냉매 가 유입되는 탱크와 배출되는 탱크가 상기 튜브(16)의 일측에 함께 배치될 수도 있고, 상기 튜브(16)를 사이에 두고 서로 평행하게 배치될 수도 있다.The
이 중 4-탱크형으로 튜브(16) 일측에 유출입 탱크가 배치된 형태를 보면, 2개의 탱크(11,12)는 유입 탱크로서, 나머지 2개의 탱크(13,14)는 배출 탱크로서 기능할 수 있는데, 2개의 유입 탱크(11,12) 중 어느 하나에는 유입 파이프(11a)가 설치되고, 2개의 배출 탱크(13,14) 중 어느 하나에는 배출 파이프(14a)가 설치된다.In the case of the four-tank type in which the outflow tanks are disposed at one side of the
상기 유입 파이프(11a)를 통해 유입된 냉매는 상기 2개의 유입 탱크(11,12)에 연통 가능하게 결합된 튜브(16)를 통해 하류 측에 있는 유입 탱크(12)로 이동하게 된다.The refrigerant flowing through the
상기 하류 측 유입 탱크(12)로 유입된 냉매는 연통홀(18)을 통해 상기 배출 탱크(13,14)로 이동되고, 상류 측 배출 탱크(13)로부터 하류 측 배출 탱크(14)로의 이동은 상기 2개의 배출 탱크(13,14)에 연통 가능하게 결합된 튜브(16)를 통해 이루어져 하류 측 배출 탱크(14)에 설치된 배출 파이프(14a)를 통해 외부로 배출된다.The refrigerant flowing into the downstream
상기와 같은 구조의 헤더 탱크(15)는 그 내부의 폭이 모두 동일하여 상기 튜브(16)로의 냉매의 배분 차가 커 열교환 성능이 저하되는 문제점이 있다.The
예컨대, 유입 파이프(11a)가 설치된 상류 측 유입 탱크(11)의 경우, 유입 파이프(11a) 측인 일측이 그 반대 측인 타측보다 상기 튜브(16)로의 냉매 이동량이 많이 발생하여 불균일한 유량 배분이 일어나 열교환 성능이 저하되는 문제점이 있다.For example, in the case of the upstream-
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉매의 이동량을 균일하게 하여 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 개선된 차량용 열교환기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved vehicular heat exchanger capable of improving the heat exchange performance by making the amount of refrigerant movement uniform.
본 발명에 따른 차량용 열교환기는 유입 파이프를 통해 냉매가 유입되는 제1 탱크와, 튜브들을 통해 상기 제1 탱크 내의 냉매가 유입되는 제2 탱크와, 상기 제2 탱크와 연통되어 상기 냉매가 유입되는 제3 탱크 및 상기 튜브들을 통해 제3 탱크로부터 상기 냉매가 유입되고, 유출 파이프를 통해 상기 냉매를 외부로 배출시키는 제4 탱크를 포함하며, 상기 제1 탱크와, 상기 제3 탱크 및 상기 제4 탱크의 내면은 단차지게 형성되어 내부의 폭이 상이하되, 상기 제1 탱크의 하류 측과, 상기 제3 탱크의 상류 측 및 상기 제4 탱크의 하류 측의 내부의 폭이 타측보다 더 작을 수 있다.A vehicle heat exchanger according to the present invention includes a first tank through which refrigerant flows through an inlet pipe, a second tank through which refrigerant flows in the first tank through tubes, a second tank communicated with the second tank, A third tank, and a fourth tank through which the refrigerant flows from the third tank through the tubes and discharges the refrigerant to the outside through an outlet pipe, wherein the first tank, the third tank, The width of the inner side of the third tank and the width of the inner side of the downstream side of the third tank and the downstream side of the fourth tank may be smaller than the other side.
상기 단차는 복수개가 형성될 수 있다.A plurality of the steps may be formed.
상기 제2 탱크와 상기 제3 탱크 사이의 연통은 상기 제2 탱크와 상기 제3 탱크 사이에 형성된 연통홀을 통해 이루어질 수 있다.The communication between the second tank and the third tank may be made through a communication hole formed between the second tank and the third tank.
본 발명에 따른 차량용 열교환기에 의하면, 헤더 탱크의 내면에 단차를 형성하여 내부 폭을 상이하게 함으로써, 종래 헤더 탱크에서 튜브들로 공급되는 유량의 배분 차를 제거하여 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.According to the vehicle heat exchanger of the present invention, by forming a step on the inner surface of the header tank, the inner width of the header tank can be made different, thereby improving the heat exchange performance by eliminating the distribution difference of the flow rate supplied to the tubes in the conventional header tank to provide.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 차량용 열교환기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the vehicle heat exchanger of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5 내지 도 8은 도 4의 Ⅲ-Ⅲ′선 및 Ⅳ-Ⅳ′선에 따라 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 9는 도 4의 차량용 열교환기에서 냉매의 유출입 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view schematically showing a heat exchanger for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIGS. 5 to 8 are schematically shown along lines III-III 'and IV-IV' 4 is a view schematically showing a refrigerant inflow / outflow path in the vehicle heat exchanger of FIG.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 차량용 열교환기(100)는 상하부로 서로 이격된 한 쌍의 헤더 탱크(110)와, 상기 한 쌍의 헤더 탱크(110) 사이에 결합된 튜브(120)들 및 상기 튜브(120)들 사이에 결합된 방열핀(130)들을 포함할 수 있다.4 to 9, the
이하, 헤더 탱크(110) 중 하부에 마련된 헤더 탱크(110)에 대하여는 특히 하부 헤더 탱크(110)라 칭하고, 단순히 헤더 탱크(110)라 칭하는 것은 상부 헤더 탱크(110)를 일컫는 것으로 한다. Hereinafter, the
상기 헤더 탱크(110)는 냉매가 유출입되는 통로로서, 유입 탱크로서 기능할 수 있는 제1 탱크(111) 및 제2 탱크(112)를 구비하고, 배출 탱크로서 기능할 수 있는 제3 탱크(113) 및 제4 탱크(114)를 구비할 수 있다.The
상기 제1 탱크(111)의 일측에는 유입 파이프(115)가 결합되어 상기 제1 탱크(111) 내로의 냉매 유입을 가이드(guide)하고, 상기 제2 탱크(112)는 상기 제1 탱크(113)의 타측에 결합되거나 배치될 수 있다.An
상기 제1 탱크(111) 및 상기 제2 탱크(112)의 하부에는 연통 가능하게 튜브(120)들이 결합되어 상기 제1 탱크(111)로 유입된 냉매는 상기 제1 탱크(111)와 하부 제1 탱크(111) 사이에 개재된 상기 튜브(120)들과, 하부 제1 탱크(111)와, 하부 제2 탱크(112) 및 제2 탱크(112)와 하부 제2 탱크(112) 사이에 개재된 튜브(120)들을 경유하여 상기 제2 탱크(112)로 이동될 수 있다.The
즉, 상기 제1 탱크(111)에서 상기 제2 탱크(112)로의 냉매 이동은 제1 탱크(111), 튜브(120)들, 하부 제1 탱크(111), 하부 제2 탱크(112), 튜브(120)들, 제2 탱크(112)의 순서로 순차적으로 이동될 수 있다.That is, the refrigerant transfer from the
상기 제3 탱크(113) 및 상기 제4 탱크(114)는 각각 상기 제2 탱크(112) 및 상기 제1 탱크(111)의 측면에 결합되거나 배치되며, 상기 제2 탱크(112) 내의 냉매는 상기 제2 탱크(112) 및 상기 제3 탱크(113)에 형성된 연통홀(117)을 통해 상기 제3 탱크(113)로 이동할 수 있다.The
상기 제3 탱크(113) 및 상기 제4 탱크(114)의 하부에도 역시 튜브(120)들이 연통 가능하게 결합되어 상기 제3 탱크(113) 내의 냉매는 상기 튜브(120)들과, 하부 제3 탱크(113)와, 튜브(120)들 및 하부 제4 탱크(114)를 순차적으로 경유하여 상기 제4 탱크(114)로 이동될 수 있다.The
상기 제4 탱크(114) 내로 이동된 냉매는 상기 제4 탱크(114)의 일측에 형성 된 배출 파이프(116)를 통해 외부로 배출되게 된다.The refrigerant transferred into the
여기서, 상기 제1 탱크(111)와, 상기 제3 탱크(113) 및 상기 제4 탱크(114)의 내면에는 단차가 형성되어 각 탱크(111,113,114)에서 내부의 폭이 서로 상이해질 수 있다.The inner surfaces of the
즉, 상기 제1 탱크(111)의 경우, 상기 유입 파이프(115)가 형성된 상류 측보다 그 반대 측인 하류 측의 폭이 더 작게 형성될 수 있다.That is, in the case of the
상기 제3 탱크(113)의 경우, 상기 제2 탱크(112)와 연통되어 냉매가 유입되는 상류 측이 그 반대 측인 하류 측의 폭보다 더 작게 형성될 수 있다.In the case of the
상기 제4 탱크(114)의 경우, 상기 배출 파이프(116)가 형성된 하류 측이 그 반대 측인 상류 측의 폭보다 더 작게 형성될 수 있다.In the case of the
한편, 상기 단차는 복수개가 형성되어 각 탱크(111,113,114)의 내부의 폭 차이가 복수로 형성될 수도 있다.Meanwhile, a plurality of the steps may be formed, and a plurality of width differences may be formed inside the
상기와 같이 각 탱크(111,113,114)의 내부 폭을 상이하게 하는 경우, 즉 내부의 폭이 좁아 유입된 냉매에 대하여 가해지는 압력이 큰 경우에는 상대적으로 내부의 폭이 큰쪽보다 냉매의 유동이 작아지기 때문에 상기 튜브(120)들로의 냉매의 배분량이 균일하게 될 수 있다.When the inner width of each of the
즉, 종래 제1 탱크(11)의 하류 측 및 상기 제3 탱크(13)의 상류 측에서 상기 튜브(16)들로의 냉매 유입이 그 반대 측에서보다 작아 열교환 성능이 저하되는 문제점을 본 발명에서는 상기 제1 탱크(111) 및 상기 제3 탱크(113)의 내부 폭을 상이하게 형성함으로써 상기 튜브(120)들의 영역에 상관없이 균일하게 냉매를 분배할 수 있어 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.That is, in the present invention, the refrigerant inflow into the
한편, 상기 제4 탱크(114)의 경우, 상기 튜브(120)들을 통과한 냉매가 상기 배출 파이프(116) 측으로 집중되어 유입되던 문제를 상기 배출 파이프(116) 측의 내부 폭을 작게 함으로써 상기 제4 탱크(114)의 각 영역으로 균일하게 유입된 후 배출될 수 있으므로 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. Meanwhile, in the case of the
도 1은 종래의 차량용 열교환기를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic view of a conventional vehicular heat exchanger;
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ′선에 따라 개략적으로 나타낸 도면.Fig. 2 is a schematic view taken along a line I-I 'in Fig. 1; Fig.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ′선에 따라 개략적으로 나타낸 도면.Fig. 3 is a schematic view along the line II-II 'in Fig. 1; Fig.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기를 개략적으로 나타낸 도면.4 is a schematic view of a vehicle heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 8은 도 4의 Ⅲ-Ⅲ′선 및 Ⅳ-Ⅳ′선에 따라 개략적으로 나타낸 도면.FIGS. 5 to 8 are schematic views along lines III-III 'and IV-IV' of FIG. 4;
도 9는 도 4의 차량용 열교환기에서 냉매의 유출입 경로를 개략적으로 나타낸 도면.9 is a view schematically showing a refrigerant inflow / outflow path in the vehicle heat exchanger of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100... 열교환기 110...헤더 탱크100 ...
111... 제1 탱크 112... 제2 탱크111 ...
113... 제3 탱크 114... 제4 탱크113 ...
115... 유입 파이프 116... 배출 파이프115
117... 연통홀 120... 튜브117
130... 방열핀130 ... heat sink fin
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