KR102060140B1

KR102060140B1 - Film junction type heat exchanger

Info

Publication number: KR102060140B1
Application number: KR1020180015883A
Authority: KR
Inventors: 이정륜; 최지원; 이응열; 김주혁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2020-02-11
Also published as: KR20190096216A

Abstract

본 발명은 한 쌍의 폴리머 필름을 접합하여 핀과 튜브가 일체화된 필름 접합형 열교환기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 한 쌍의 필름이 접합되어, 상단과 하단에 헤더가 삽입되는 장공 형태의 헤더 삽입구를 구비하고, 상기 헤더 삽입구 사이에 유체가 분산되는 분산영역을 구비하는 핀튜브 일체형 열교환 패널; 및 상기 열교환 패널의 상단과 하단에 각각 결합되며, 상기 열교환 패널의 헤더 삽입구로 삽입되는 복수의 헤더관을 구비하는 상/하부 헤더 분배기;를 포함하는 필름 접합형 열교환기를 제공한다.The present invention is to provide a film-bonded heat exchanger in which a fin and a tube are integrated by bonding a pair of polymer films.
The present invention provides a fin tube integrated heat exchange panel having a header insertion hole in the form of a hole in which a pair of films are bonded to each other, the header being inserted into the upper and lower ends, and a dispersion region in which fluid is dispersed between the header insertion holes; And upper and lower header distributors respectively coupled to upper and lower ends of the heat exchange panel and having a plurality of header tubes inserted into the header insertion holes of the heat exchange panel.

Description

Film junction type heat exchanger

본 발명은 필름 한 쌍이 접합된 구조를 가지는 필름 접합형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a film bonded heat exchanger having a structure in which a pair of films are bonded.

공조용, 냉동기용 및 난방용으로 사용되는 공기조화기에 사용되는 열교환기는 일반적으로 냉매-공기 열교환기로, 핀으로 알루미늄 박판 단면에 칼라를 형성하고, 구리재질의 전열관을 삽입한 후 확관 하는 방식으로 제조한다.Heat exchangers used in air conditioners used for air conditioning, refrigeration and heating are generally refrigerant-air heat exchangers. They are manufactured by forming a collar on the end face of an aluminum sheet with fins, inserting a copper heat transfer tube, and then expanding it. .

공조용으로 사용되는 시스템 에어컨의 경우 하나의 실외기에 여러 개의 실내기를 사용하게 되므로, 사용처까지 연결되는 냉매 배관을 채우기 위해 냉매 사용량이 크게 증가하게 되고 설치 비용도 증가하게 된다.In the case of the system air conditioner used for air conditioning, since several indoor units are used in one outdoor unit, the amount of refrigerant used is greatly increased and the installation cost increases to fill the refrigerant pipe connected to the place of use.

냉매 사용량을 줄이기 위한 방법으로 실외기와 1차 열교환기를 장착하여 냉매-물 열교환을 하고, 물이 실내기까지 순환하여, 실내기는 물-공기 열교환기를 사용하는 방법을 고려할 수 있다. 실내 열교환기를 물-공기 열교환기로 사용하면 냉매의 사용량 감소 뿐만 아니라, 열교환기 내부에 가해지는 압력이 냉매를 사용했을 때보다 낮은 압력으로 작동시킬 수 있는 장점이 있다.In order to reduce the amount of refrigerant used, the outdoor unit and the primary heat exchanger may be installed to perform refrigerant-water heat exchange, and water may be circulated to the indoor unit so that the indoor unit may use a water-air heat exchanger. When the indoor heat exchanger is used as a water-air heat exchanger, not only the amount of refrigerant used is reduced, but the pressure applied to the inside of the heat exchanger may be operated at a lower pressure than when the refrigerant is used.

기존에 사용하는 구리재질 전열관을 이용하는 원형관 열교환기는 알루미늄 박판 재질의 핀에 구리재질 전열관을 확관하는 방식으로 제작되므로, 구리 전열관과 알루미늄 재질 칼라에 미세한 갭이 존재하게 되고 이것이 접촉 열저항을 증가시키게 된다.The round tube heat exchanger using the existing copper heat transfer tube is manufactured by expanding the copper heat transfer tube to the fin of aluminum sheet, so there is a small gap between the copper heat transfer tube and the aluminum color, which increases the contact heat resistance. do.

또한 알루미늄 재질의 핀은 유체가 흐르는 구리 튜브와 거리가 멀어질수록 구리 전열관과의 온도 차이가 커지기 때문에, 구리 전열관 간의 간격이나 알루미늄 핀 폭 등의 형상에 의해 핀 효율이 떨어지게 된다. 그리고 구리와 알루미늄을 사용하기 때문에 제조 단가가 상대적으로 비싸고, 응축기쪽 냉매측의 높은 압력으로 인해 열교환기에 걸리는 최대 압력이 높게 형성되어 있다. In addition, since the fins made of aluminum have a larger temperature difference from the copper heat pipes as the distance from the copper tube through which the fluid flows, the fin efficiency decreases due to the shape of the gap between the copper heat pipes and the aluminum fin width. In addition, since copper and aluminum are used, the manufacturing cost is relatively high, and the maximum pressure applied to the heat exchanger is high due to the high pressure on the refrigerant side of the condenser.

이러한 원형관 열교환기를 대체하기 위한 것으로 폴리머 필름을 접합한 형태의 열교환기에 관한 연구가 이루어지고 있다. In order to replace such a round tube heat exchanger, research has been made on a heat exchanger in which a polymer film is bonded.

폴리머 필름 열교환기의 장점은 핀 전체 면적에 걸처 핀 자체에 유로를 형성하여 앞서 설명한 접촉 열저항 및 핀 효율 인자를 제거함으로써 열교환기 효율을 증가시킬 수 있고 내부 유로가 세경화 될 수 있으므로 설계에 따라 구리 원형관 열교환기보다 성능이 더 증가할 수 있다.The advantage of the polymer film heat exchanger is that it can increase the heat exchanger efficiency by removing the contact heat resistance and fin efficiency factors described above by forming the flow path on the fin itself over the entire fin area, and the internal flow path can be made thin, so according to the design Performance may be further increased than copper round tube heat exchangers.

관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 1996-007990호 (공고일자 1996년 6월 17일) '중합체 조성물로 제조된 열교환기 및 이를 이용한 열 소산 방법'이 있다.Related prior arts include Republic of Korea Patent No. 1996-007990 (published June 17, 1996) 'Heat exchanger made of a polymer composition and heat dissipation method using the same'.

도 1 및 도 2는 종래의 필름 접합형 열교환기를 나타낸 도면이다.1 and 2 are views showing a conventional film-bonded heat exchanger.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 필름 접합형 열교환기는 두 개의 마주보는 시이트(26)를 접합하여 패널형 열교환기를 형성한 것이나, 헤더 영역(20)의 개구(30)에 개구(48)를 구비하는 칼라(40)가 삽입되는 입출구 형상은 패널들을 모아서 하나의 열교환기로 제작하기에는 어려운 구조이다. 또한 입출구 크기가 작아서 유체가 패널 내부로 진입할때 압력강하가 큰 폭으로 발생하는 단점을 가지고 있었다.1 and 2, the conventional film-bonded heat exchanger is formed by joining two opposing sheets 26 to form a panel heat exchanger, but the opening 48 in the opening 30 of the header region 20. The shape of the inlet and outlet into which the collar 40 is provided is a structure that is difficult to fabricate with a heat exchanger. In addition, the size of the inlet and outlet has a disadvantage in that a large pressure drop occurs when the fluid enters the panel.

대한민국 등록특허 10-1996-0007990호 (등록일자 1996년 6월 17일)Republic of Korea Patent Registration 10-1996-0007990 (Registration date June 17, 1996)

본 발명의 목적은 한 쌍의 폴리머 필름을 접합하여 핀과 튜브가 일체화된 필름 접합형 열교환기를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a film bonded heat exchanger in which fins and tubes are integrated by bonding a pair of polymer films.

본 발명의 다른 목적은 내부에서 발생하는 압력 손실을 저감할 수 있는 필름 접합형 열교환기를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a film-bonded heat exchanger that can reduce the pressure loss generated inside.

본 발명의 다른 목적은 제조원가가 저렴하고 생산성이 우수한 필름 접합형 열교환기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a film bonded heat exchanger having low production cost and excellent productivity.

본 발명에 따른 필름 접합형 열교환기는 핀과 튜브가 한 쌍의 필름의 접합하여 제조될 수 있다.Film-bonded heat exchanger according to the present invention can be produced by bonding a pair of film fin and tube.

본 발명은 한 쌍의 필름이 접합되어, 상단과 하단에 헤더가 삽입되는 장공 형태의 헤더 삽입구를 구비하고, 상기 헤더 삽입구 사이에 유체가 분산되는 분산영역을 구비하는 핀튜브 일체형 열교환 패널; 및 상기 열교환 패널의 상단과 하단에 각각 결합되며, 상기 열교환 패널의 헤더 삽입구로 삽입되는 복수의 헤더관을 구비하는 상/하부 헤더 분배기;를 포함하는 필름 접합형 열교환기를 제공한다.The present invention provides a fin tube integrated heat exchange panel having a header insertion hole in the form of a hole in which a pair of films are bonded to each other, the header being inserted into the upper and lower ends, and a dispersion region in which fluid is dispersed between the header insertion holes; And upper and lower header distributors respectively coupled to upper and lower ends of the heat exchange panel and having a plurality of header tubes inserted into the header insertion holes of the heat exchange panel.

상기 열교환 패널은 서로 대향하도록 배치된 한 쌍의 필름과, 상기 한 쌍의 필름 양측 가장자리를 접합하는 외곽 접합부와, 상기 외곽 접합부의 사이의 분산 영역이 복수개의 채널을 가지도록 접합하는 채널 접합부를 포함할 수 있다.The heat exchange panel includes a pair of films disposed to face each other, an outer junction portion for bonding both edges of the pair of films, and a channel junction portion for bonding a dispersion region between the outer junction portions to have a plurality of channels. can do.

상기 한 쌍의 필름은 모두 폴리머 필름이거나, 하나의 폴리머 필름과 하나의 금속 필름이 적용될 수 있고, 상기 폴리머 필름은 폴리머층과 금속층이 적층 형성될 수도 있다.The pair of films may be all polymer films, or one polymer film and one metal film may be applied, and the polymer film may be formed by laminating a polymer layer and a metal layer.

상기 헤더 분배기는 일면이 개방된 박스 형상을 가지며 일측에 결합홈을 구비하는 분배기 몸체; 상기 결합홈에 결합되며 상기 헤더 삽입구의 내부로 삽입되는 복수의 헤더관; 및 상기 분배기 몸체의 개방된 일면에 결합되는 분배기 밀봉캡;을 포함할 수 있다.The header distributor has a box shape having one side open and a distributor body having a coupling groove at one side thereof; A plurality of header pipes coupled to the coupling grooves and inserted into the header insertion holes; And a dispenser sealing cap coupled to an open side of the dispenser body.

상기 결합홈은 돌출된 안내 돌기를 구비하며, 상기 헤더관은 상기 안내 돌기에 대응하는 안내홈을 구비할 수 있다.The coupling groove may have a protruding guide protrusion, and the header tube may have a guide groove corresponding to the guide protrusion.

상기 상부 헤더 분배기와 상기 하부 헤더기 분배기가 일정한 강성을 가지도록 연결하는 헤더 지지대를 더 포함할 수 있고, 상기 헤더 지지대는 상기 헤더관과 함께 상기 안내홈에 결합될 수 있다.The upper header distributor and the lower header distributor may further include a header support for connecting to have a certain rigidity, the header support may be coupled to the guide groove together with the header tube.

본 발명엔 따른 필름 접합형 열교환기는 한 쌍의 필름을 접합하는 공정만으로 핀과 튜브가 일체화된 열교환기를 제조할 수 있다.The film-bonded heat exchanger according to the present invention can produce a heat exchanger in which fins and tubes are integrated only by a process of bonding a pair of films.

또한, 본 발명에 따른 필름 접합형 열교환기는 헤더관에 열교환 패널을 접합한 후, 헤더관을 헤더 몸체에 끼움 결합되는 구조를 제공함으로써 제조가 용이한 효과를 가져온다.In addition, after the film-bonded heat exchanger according to the present invention is bonded to the heat exchanger panel to the header tube, by providing a structure that the header tube is fitted to the header body brings about the effect of easy manufacturing.

또한, 본 발명에 따른 필름 접합형 열교환기는 헤더관이 열교환 패널의 내부 유로와 나란한 방향으로 삽입되어 유체의 압력 강하를 저감할 수 있는 효과를 가져온다.In addition, the film-bonded heat exchanger according to the present invention has an effect that the header tube is inserted in a direction parallel to the inner flow path of the heat exchange panel to reduce the pressure drop of the fluid.

도 1 및 도 2는 종래의 필름 접합형 열교환기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 분리사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기의 열교환 패널을 나타내 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기의 열교환 패널을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기의 열교환 패널을 나타낸 단면도이다.
도 8은 열교환 패널이 두 장의 폴리머 필름으로 구성된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 열교환 패널이 한장의 폴리머 필름과 한 장의 금속 필름으로 구성된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은 열교환패널이 폴리머층과 금속층이 적층된 폴리머 필름으로 구성된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 11 내지 도 14는 분산 영역의 다양한 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 분리사시도이다.
도 16은 본 발명의 제3실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 분리사시도이다.1 and 2 are views showing a conventional film-bonded heat exchanger.
3 is a perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a heat exchange panel of the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing a heat exchange panel of the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a heat exchange panel of the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a state in which a heat exchange panel is composed of two polymer films.
9 is a cross-sectional view showing a state in which the heat exchange panel is composed of one polymer film and one metal film.
10 is a cross-sectional view showing a state in which the heat exchange panel is composed of a polymer film in which a polymer layer and a metal layer are laminated.
11 to 14 are plan views illustrating various embodiments of a dispersion region.
15 is an exploded perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
16 is an exploded perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 필름 접합형 열교환기에 대해, 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the film-bonded heat exchanger which concerns on this invention is demonstrated in detail with reference to drawings. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구용적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the embodiments disclosed herein, when it is determined that the specific description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, but are not limited to the technical spirit disclosed in the specification by the accompanying drawings, and all modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention. It should be understood to include water or substitutes.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 분리사시도이다.3 is a perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기는 한 쌍의 필름이 접합되어 구성되는 열교환 패널(120)과, 열교환 패널(120)의 상부에 결합되는 상부 헤더 분배기(110)와, 열교환 패널(120)의 하부에 결합되는 하부 헤더 분배기(130)를 포함한다.As shown, the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention is a heat exchange panel 120 is composed of a pair of films are bonded, and the upper header distributor 110 is coupled to the upper portion of the heat exchange panel 120 ) And a lower header distributor 130 coupled to the bottom of the heat exchange panel 120.

열교환 패널(120)은 한 쌍의 필름이 접합되어 형성되는 것으로 상단과 하단에 헤더영역(124)에 구비하며, 헤더영역(124)의 사이인 중간 부분에 분산영역(123)을 구비한다. 분산영역(123)은 열교환 패널(120)을 흐르는 유체를 미세관으로 분기시키는 역할을 수행한다. 유체가 세분화되어 흐르게 되면 단위면적당 열교환량이 증가하여 열교환기의 효율이 향상된다.The heat exchange panel 120 is formed by bonding a pair of films and is provided in the header region 124 at the top and the bottom thereof, and has a dispersion region 123 at an intermediate portion between the header regions 124. The dispersion region 123 serves to branch the fluid flowing through the heat exchange panel 120 into microtubules. When the fluid is broken down and flows, the heat exchange amount per unit area increases, thereby improving the efficiency of the heat exchanger.

헤더영역(124)에는 헤더 분배기(110,130)의 헤더관(112,132)이 삽입되는 삽입구(125)를 구비한다.The header area 124 includes an insertion hole 125 into which the header tubes 112 and 132 of the header distributors 110 and 130 are inserted.

유체는 상부 헤더 분배기(110)로 유입된 후 열교환 패널(120)을 통과하고 하부 헤더 분배기(130)로 유출될 수 있다. 반대로 하부 헤더 분배기(130)로 유입된 후 열교환 패널(120)을 통과하고 상부 헤더 분배기(110)로 유출될 수 있다.The fluid may enter the upper header distributor 110 and then pass through the heat exchange panel 120 and flow out to the lower header distributor 130. On the contrary, after entering the lower header distributor 130, it may pass through the heat exchange panel 120 and flow out to the upper header distributor 110.

필름 접합형 열교환기는 폴리머 필름 한 쌍을 용접, 융착 또는 접착을 통해 내부 유로를 형성한 열교환 패널(120)을 형성하고, 이렇게 제작된 필름 접합형 열교환 패널(120) 다수를 마이크로 채널식 헤더 분배기(110,130)에 연결하여 하나의 열교환기를 구성한다. The film-bonded heat exchanger forms a heat exchange panel 120 in which an inner flow path is formed by welding, fusion, or gluing a pair of polymer films. 110 and 130 to form one heat exchanger.

실내 열교환기로서 필름 접합형 열교환기가 사용 가능성이 있는 이유는 열교환기 성능을 증가시킬 수 있고 열교환기에 걸리는 내압이 낮기 때문에 폴리머 필름의 두께를 작게 할 수 있고 사용 재질 특성상 제작 단가가 상대적으로 저렴하기 때문이다. 그러나, 필름의 재질로 폴리머만을 사용하게 되면 폴리머의 특성상 열전도율이 금속재질의 알루미늄 핀보다 매우 낮다는 단점이 있다.The possibility of using a film-bonded heat exchanger as an indoor heat exchanger is because the heat exchanger performance can be increased, and because the internal pressure applied to the heat exchanger is low, the thickness of the polymer film can be reduced and the manufacturing cost is relatively low due to the material used. to be. However, when only the polymer is used as the material of the film, the thermal conductivity of the polymer is much lower than that of the aluminum fin.

즉 내부 유로를 제외한 접착 부분에서는 열교환 성능이 대폭 낮아지게 된다. 따라서 내부 유로의 면적이 핀의 면적의 대부분을 차지하도록 유로를 형성하여야 핀 효율을 극대화 하는 것이 바람직하다.In other words, the heat exchange performance is significantly reduced in the adhesive portion except for the inner passage. Therefore, it is desirable to maximize the fin efficiency only when the channel is formed so that the area of the inner channel occupies most of the area of the fin.

이를 위해서는 한 쌍의 필름간의 접합부의 폭을 최소화시켜야 하므로, 핀 접합부 1개의 폭은 내부 유로 1개의 폭보다 작게 설계하거나, 또는 핀 접합부 전체의 폭이 내부 유로 전체의 폭보다 작게 설계할 필요가 있다.To this end, the width of the joint between the pair of films should be minimized. Therefore, the width of one pin joint should be designed to be smaller than the width of one inner passage, or the width of the entire pin joint should be designed to be smaller than the width of the entire inner passage. .

또한, 폴리머 필름 뿐만 아니라 열전도율이 높은 알루미늄, 스테인레스 스틸등 이종 재질을 매우 낮은 두께로 다층으로 적층한 필름 사용하여 이를 극복할 수도 있다.In addition, a polymer film as well as a high thermal conductivity, such as aluminum, stainless steel, etc. can be overcome by using a film laminated in multiple layers with a very low thickness.

폴리머 필름을 접합한 열교환 패널은 두께가 매우 얇고, 내부 유로 폭이 매우 작기 때문에 헤더 분배기에 접합하는 방법 구현이 쉽지 않다.The heat exchanger panel bonded to the polymer film has a very thin thickness and a very small internal flow path, making it difficult to implement the method of bonding to the header distributor.

헤더 입구부의 단면적이 작을 경우 흐르는 유체에 가해지는 압력이 커지기 때문에 단면적을 최대로 키우고 핀 내부 유로들에 유체를 균일하게 분배하기 위해, 본 발명에서는 마이크로 채널식 헤더 분배기(110,130)의 헤더관(112,132)이 필름 접합형 열교환 패널(120)의 삽입구(125)로 삽입되어 접합되는 형상을 구조를 제공한다. 이러한 구조는 유체의 입출구 부분의 단면적을 충분히 확보하여 유체의 압력강하를 감소시킬 수 있으며 필름 접합형 열교환 패널(120)의 형상을 단순하게 할 수 있다.When the cross-sectional area of the header inlet is small, the pressure applied to the flowing fluid increases, so that the header pipes 112 and 132 of the micro-channel header distributors 110 and 130 are used in the present invention in order to maximize the cross-sectional area and distribute the fluid evenly in the fin passages. ) Is inserted into the insertion hole 125 of the film-bonded heat exchange panel 120 to provide a structure to be bonded. This structure can sufficiently secure the cross-sectional area of the inlet and outlet portions of the fluid to reduce the pressure drop of the fluid and simplify the shape of the film-bonded heat exchange panel 120.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기의 열교환 패널을 나타내 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기의 열교환 패널을 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 필름 접합형 열교환기의 열교환 패널을 A-A'선에 따른 단면도이다.5 is a perspective view showing a heat exchange panel of the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, Figure 6 is a plan view showing a heat exchange panel of the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, 7 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the heat exchange panel of the film-bonded heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 열교환 패널은 한 쌍의 필름(121,122)이 접합된 형태로, 헤더영역(124)과 분산영역(123)을 포함한다. 헤더영역(124)은 장공 형태의 삽입구(125)를 구비하며, 분산영역(123)은 내부에 세경관 형태의 내부유로(128)를 구비한다.As illustrated, the heat exchange panel includes a header region 124 and a dispersion region 123 in a form in which a pair of films 121 and 122 are bonded to each other. The header region 124 has an insertion hole 125 in the form of a long hole, and the dispersion region 123 has an internal passage 128 in the form of a tubular tube therein.

도 6을 참조하면, 한 쌍의 필름(121,122)은 필름의 양측 가장자리를 따라 나란하게 형성된 외곽 접합부(126)와, 상기 외곽 접합부(126) 내부 중앙에 형성된 채널 접합부(127)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the pair of films 121 and 122 may include an outer junction 126 formed side by side along both edges of the film, and a channel junction 127 formed at an inner center of the outer junction 126.

외곽 접합부(126)들의 사이 공간 중 채널 접합부(127)가 배치되지 않은 상부와 하부는 헤더관이 삽입되는 헤더영역(124)이 된다.The upper and lower portions of the space between the outer junction portions 126 where the channel junction portion 127 is not disposed become the header region 124 into which the header tube is inserted.

도 8은 열교환 패널이 두 장의 폴리머 필름으로 구성된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 9는 열교환 패널이 한장의 폴리머 필름과 한 장의 금속 필름으로 구성된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 10은 열교환패널이 폴리머층과 금속층이 적층된 폴리머 필름으로 구성된 상태를 나타낸 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a state in which the heat exchange panel is composed of two polymer films, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the heat exchange panel is composed of one polymer film and one metal film, and FIG. It is sectional drawing which shows the state comprised by the polymer film in which the metal layer was laminated | stacked.

열교환 패널은 한 쌍의 필름이 접합되어 형성되는 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이 두 장의 폴리머 필름(121-1, 122-1)이 접합되어 구성될 수 있다.The heat exchange panel is formed by bonding a pair of films, and as illustrated in FIG. 8, two sheets of polymer films 121-1 and 122-1 may be bonded to each other.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이 한 장의 폴리머 필름(121-2)과 한 장의 금속필름(122-2)이 접합되어 구성될 수 있다. 폴리머 필름은 열전도율이 금속필름보다 낮기 때문에, 열교환 성능의 향상을 위하여 한 장의 폴리머 필름(121-2)과 한 장의 금속 필름(122-2_을 접합하여 구성할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 9, one polymer film 121-2 and one metal film 122-2 may be bonded to each other. Since the polymer film has a lower thermal conductivity than the metal film, one polymer film 121-2 and one metal film 122-2_ may be bonded to each other to improve heat exchange performance.

도 8 및 도 9에서 129는 접합층을 나타낸 것이다. 폴리머 필름과 폴리머 필름 간의 접합은 융착 또는 접착에 의하여 이루어질 수 있으며, 폴리머 필름과 금속 필름간의 접합은 접착에 의하여 이루어질 수 있다.8 and 9, 129 shows a bonding layer. Bonding between the polymer film and the polymer film may be made by fusion or bonding, and bonding between the polymer film and the metal film may be made by bonding.

또한, 폴리머 필름 도 10에 도시된 바와 같이 폴리머층(121a,122a)과 금속층(121b,122b)이 접층된 한 쌍의 필름(121-3,122-3)을 접합할 수도 있다. 이러한 구조는 필름의 유연성을 확보하면서 열전달 효율을 향상시키는 효과를 가져온다.Also, as shown in FIG. 10, a pair of films 121-3 and 122-3 in which the polymer layers 121a and 122a and the metal layers 121b and 122b are laminated may be bonded to each other. This structure has the effect of improving the heat transfer efficiency while ensuring the flexibility of the film.

다른 실시형태로, 폴리머 필름에 도전성 필러를 혼합할 수도 있다. 도전성 필러로는 열전도율이 우수한 탄소 재질 또는 금속 분말 등이 적용될 수 있다.In another embodiment, the conductive filler may be mixed with the polymer film. As the conductive filler, a carbon material or a metal powder having excellent thermal conductivity may be applied.

폴리머 필름의 재질로는 강도가 우수한 PET(polyethylene terephthalate) 필름이 적용될 수 있으며, 접합의 용이성을 위해서는 CPP(castinh polypropylene) 필름이 적용될 수도 있다.As a material of the polymer film, a PET (polyethylene terephthalate) film having excellent strength may be applied, and for ease of bonding, a CPP (castinh polypropylene) film may be applied.

폴리머 필름 단일 재질의 폴리머 필름이 적용될 수도 있고, 이종 재질의 폴리머 층이 적층된 폴리머 필름이 적용될 수도 있다. 예를 들어 외측면은 PET 층이 형성되고, 접합이 이루어지는 내측면은 CPP 층으로 형성될 수도 있다.Polymer film A polymer film of a single material may be applied, or a polymer film in which a polymer layer of different materials is laminated may be applied. For example, the outer surface may be formed of a PET layer, and the inner surface of the bonding may be formed of a CPP layer.

도 11 내지 도 14는 분산 영역의 다양한 실시예를 나타낸 평면도이다.11 to 14 are plan views illustrating various embodiments of a dispersion region.

도시된 바와 같이, 분산 영역은 채널 접합부에 의하여 유로가 복수개로 분기되는 영역이다.As shown, the dispersion region is a region where a plurality of flow paths are branched by the channel junction.

도 11의 실시예는 채널 접합부(127a)가 직사각형 모양의 도트 패턴으로 형성되어 있어서, 유체가 종횡의 유로를 통해서 유동하게 한 형태를 나타낸 것이다. In the embodiment of Fig. 11, the channel junction portion 127a is formed in a rectangular dot pattern so that the fluid flows through the vertical and horizontal flow paths.

도 12의 실시예는 채널 접합부(127b)가 사선 모양으로 직선형 패턴으로 형성되어 있어서, 유체가 사선 방향으로 유동하게 한 형태를 나타낸 것이다.In the embodiment of FIG. 12, the channel junction portion 127b is formed in a diagonal pattern in a straight line, and the fluid flows in the diagonal direction.

도 13의 실시예는 채널 접합부(127c)가 마름모와 삼각형 패턴으로 형성된 것으로, 도 12의 사선 모양의 패턴을 사선의 길이 방향으로 분할한 형태로 볼 수도 있다.In the exemplary embodiment of FIG. 13, the channel junction 127c is formed in a rhombus and a triangular pattern, and the diagonal line pattern of FIG. 12 may be divided into diagonal lines.

도 14의 실시예는 채널 접합부(127d)가 원형의 도트 패턴으로 형성되어 있어서, 유체가 도트 패턴에서 분산되며 유동하게 한 형태를 나타낸 것이다.In the embodiment of Fig. 14, the channel junction portion 127d is formed in a circular dot pattern, so that the fluid is dispersed and flowed in the dot pattern.

분산 영역의 채널 접합부의 설계 형상에 따라 분산 영역을 흐르는 유체의 유속과 압력을 조절할 수 있다.According to the design shape of the channel junction of the dispersion region, the flow velocity and pressure of the fluid flowing through the dispersion region can be adjusted.

도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 분리사시도이다.15 is an exploded perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2실시예에 따른 필름 접합형 열교환기는 헤더 분배기(200)를 분배기 몸체(210)와, 헤더관(220)과, 분배기 밀봉캡(230)으로 분할 형성한 것을 특징으로 한다. 상부 헤더 분배기와 하부 헤더 분배기는 동일한 형상을 가지므로, 이하에서는 상부 헤더 분배기를 기준으로 설명한다.In the film-bonded heat exchanger according to the second embodiment of the present invention, the header distributor 200 is divided into a distributor body 210, a header tube 220, and a distributor seal cap 230. Since the upper header distributor and the lower header distributor have the same shape, the following description will be made based on the upper header distributor.

헤더 분배기에 헤더관이 일체로 형성되면, 하나의 헤더 분배기에 많은 수의 열교환 패널을 결합시키는 작업이 용이하지 않을 수 있다.If the header tube is integrally formed in the header distributor, the task of coupling a large number of heat exchange panels to one header distributor may not be easy.

본 실시예는 각각의 열교환 패널(120)에 헤더관(220)을 결합한 후, 헤더관(220)이 결합된 열교환 패널(120)을 분배기 몸체(210)에 결합시키도록 함으로써, 제조 공정의 편의성을 향상시키기 위한 것이다.In this embodiment, after coupling the header tubes 220 to the respective heat exchange panels 120, the heat exchange panel 120 coupled with the header tubes 220 is coupled to the distributor body 210, thereby providing convenience in the manufacturing process. Is to improve.

분배기 몸체(210)는 개구부(211)가 형성된 박스 형상을 가진다. 분배기 몸체(210)의 내부 공간은 유체가 수용되는 공간이다. 분배기 몸체(210)는 일측에 결합홈(212)을 구비한다. 상기 결합홈(212)을 통해서 헤더관(220)이 분배기 몸체(210)에 끼움 방식으로 결합된다.The distributor body 210 has a box shape in which an opening 211 is formed. The inner space of the dispenser body 210 is a space in which the fluid is accommodated. The distributor body 210 has a coupling groove 212 on one side. The header tube 220 is coupled to the distributor body 210 by fitting through the coupling groove 212.

상기 결합홈(212)은 분배기 몸체(210)의 개구면(211)을 통해서 끼워진다. 상기 결함홈(212)에는 복수개의 헤더관(220)이 정렬되며 끼워질 수 있도록 레일 형상을 가지는 안내 돌기(215)를 구비한다. 상기 헤더관(220)은 상기 안내 돌기(215)에 대응하는 위치에 안내홈(224)을 구비한다.The coupling groove 212 is fitted through the opening surface 211 of the distributor body 210. The defect groove 212 is provided with a guide protrusion 215 having a rail shape so that the plurality of header tubes 220 can be aligned and fitted. The header tube 220 is provided with a guide groove 224 at a position corresponding to the guide protrusion 215.

도시한 바와 같이, 한 쌍의 필름이 접합된 열교환 패널(120)의 양단에 헤더관(220)을 끼워 결합시킨 상태에서, 상하의 헤더관(220)을 분배기 몸체(210)의 개구면(211)을 통하셔 상기 결합홈(212)에 밀어 넣는 방식으로 조립할 수 있다.As shown in the drawing, in the state where the header tube 220 is fitted to both ends of the heat exchange panel 120 to which a pair of films are bonded, the upper and lower header tubes 220 are opened at the opening surface 211 of the distributor body 210. Through the assembly can be assembled by pushing into the coupling groove (212).

헤더관(220)을 모두 분배기 몸체(210)에 결합시킨 후, 분배기 몸체(2120)의 개구면을 밀봉캡(230)으로 실링한다.After all the header tubes 220 are coupled to the distributor body 210, the opening surface of the distributor body 2120 is sealed with the sealing cap 230.

분배기 몸체(210) 또는 밀봉캡(230)에는 분배기 몸체(210) 내부 공간과 연결되는 연결관 또는 연결구가 구비될 수 있다. 연결관이나 연결구를 통해서 냉매가 분배기 몸체(210)의 내부 공간으로 유입되거나, 분배기 몸체(210) 내부 공간의 유체가 연결관을 통해서 유출될 수 있다.The distributor body 210 or the sealing cap 230 may be provided with a connector or a connector that is connected to the interior space of the distributor body 210. Refrigerant may be introduced into the interior space of the distributor body 210 through the connection pipe or the connector, or fluid in the interior space of the distributor body 210 may flow out through the connection pipe.

도 16은 본 발명의 제3실시예에 따른 필름 접합형 열교환기를 나타낸 분리사시도이다.16 is an exploded perspective view showing a film-bonded heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.

필름 접합형 열교환기는 필름이 접합된 열교환 패널(120)을 통해서 상부 헤더 분배기와 하부 헤더 분배기가 연결되는 구조를 가진다. 그런데 필름이 접합된 두께가 얇은 폴리머 필름 또는 금속 필름을 접합한 것으로 열교환 패널(120)은 형상을 유지할 수 있는 강성을 가지지 못한다. 이러한 구조는상부 헤더 분배기와 하부 헤더 분배기의 정렬이 틀어질 경우 열교환 패널(120)이 휘어져 열교환 패널(120)의 내부 유로가 좁아지거나 막히는 등의 문제가 발생하게 된다.The film bonded heat exchanger has a structure in which an upper header distributor and a lower header distributor are connected through a heat exchange panel 120 to which a film is bonded. However, the thin film of the polymer film or the metal film is bonded to the heat exchange panel 120 does not have a rigidity that can maintain the shape. In such a structure, when the alignment between the upper header distributor and the lower header distributor is misaligned, the heat exchange panel 120 may be bent, thereby causing problems such as narrowing or clogging of an internal flow path of the heat exchange panel 120.

본 실시에는 상부 헤더 분배기와 하부 헤더 분배기에 결합되어 이들을 상대적으로 고정할 수 있는 헤더 지지대(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.This embodiment is characterized in that it further comprises a header support 250 that is coupled to the upper header distributor and the lower header distributor can be relatively fixed to them.

헤더 지지대(250)는 헤더관(220)이 결합된 열교환 패널(120)과 동일한 크기를 가지며, 헤더관(220)과 함께 결함홈(212)에 끼워지는 구조를 가질 수 있다.The header support 250 may have the same size as the heat exchange panel 120 to which the header tube 220 is coupled, and may have a structure fitted into the defect groove 212 together with the header tube 220.

이러한 구조는 열교환 패널(120)에 결합된 헤더관(220)을 결합홈에 끼워 적층할 때, 헤더 지지대(250)를 함께 결합시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.This structure is to allow the header support 250 to be coupled together when the header tube 220 coupled to the heat exchange panel 120 is inserted into the coupling groove and stacked.

도시한 실시예의 경우 열교환 패널(120)의 외측에만 각각 헤더 지지대(250)를 배치한 것이나, 분배기 몸체의 길이가 길어져 결합되는 헤더관(220)의 갯수가 많을 경우 헤더관(220)의 사이에 추가로 헤더 지지대(250)를 배치할 수도 있다.In the illustrated embodiment, each of the header support members 250 is disposed only on the outside of the heat exchange panel 120. However, when the length of the distributor body is increased, the number of the header tubes 220 coupled to the header body 220 increases. In addition, the header support 250 may be disposed.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 필름 접합형 열교환기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.What has been described above is merely embodiments for carrying out the film-bonded heat exchanger according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, the subject matter of the present invention as claimed in the following claims Any person with ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be within the scope of the present invention to the extent that various modifications can be made.

110, 130 : 헤더 분배기
112, 132 : 헤더관
120 : 열교환 패널
121, 122 : 필름
123 : 분산영역
124 : 헤더영역
126 : 외곽 접합부
127 : 채널 접합부
128 : 내부 유로
200 : 헤더 분배기
210 : 분배기 몸체
211 : 개구면
212 : 결합홈
215 : 안내돌기
220 : 헤더관
224 : 안내홈
230 : 밀봉캡110, 130: header splitter
112, 132: header tube
120: heat exchange panel
121, 122: film
123: distributed area
124: header area
126: outer connection
127: channel junction
128: internal euro
200: header splitter
210: distributor body
211: aperture
212: coupling groove
215: guide protrusion
220: header tube
224: Information Home
230: sealing cap

Claims

A fin tube integrated heat exchange panel having a header insertion hole of a long hole shape in which a pair of films are bonded to each other, a header inserted into an upper end and a lower end, and a dispersion area in which fluid is dispersed between the header insertion holes; And
And upper and lower header distributors coupled to upper and lower ends of the heat exchange panel, respectively, and having a plurality of header tubes inserted into the header insertion holes of the heat exchange panel.
The header distributor has a box shape having one side open and a distributor body having a coupling groove at one side thereof;
A plurality of header pipes coupled to the coupling grooves and inserted into the header insertion holes; And
And a dispenser sealing cap coupled to an open side of the dispenser body.
The coupling groove has a protruding guide protrusion,
The header tube is a film bonded heat exchanger having a guide groove corresponding to the guide projection.

The method of claim 1,
The heat exchange panel
A pair of films disposed to face each other, an outer joint portion for bonding the edges of the pair of films,
And a channel junction configured to bond the dispersion regions between the outer junctions to have a plurality of channels.

The method of claim 2,
The pair of films
Film bonded heat exchanger, characterized in that all are polymer films or one polymer film and one metal film

The method of claim 3, wherein
The polymer film
A film-bonded heat exchanger, characterized in that the polymer layer and the metal layer are laminated.

The method of claim 1,
The film-bonded heat exchanger, characterized in that the pair of films are bonded by fusion or fusion.

delete

The method of claim 1,
And a header support connecting the upper header distributor and the lower header distributor to have a constant rigidity.

The method of claim 8,
The header support is a film-bonded heat exchanger coupled to the guide groove together with the header tube.

The method of claim 1,
And the dispenser body or the dispenser sealing cap has a connection tube connected to the inside of the dispenser body.