KR102063499B1

KR102063499B1 - 증발기

Info

Publication number: KR102063499B1
Application number: KR1020130157360A
Authority: KR
Inventors: 이덕호
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2020-01-08
Also published as: KR20150070767A

Abstract

본 발명은 증발기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 제1헤더탱크 내부에 입구파이프를 통해 유입된 열교환매체를 길이방향으로 이송하는 유동부가 형성됨으로써, 입구파이프 및 출구파이프가 증발기의 제1헤더탱크의 양측에 각각 구비되는 것과 같은 효과(열교환매체의 흐름)를 만족하면서도, 소형화 가능한 증발기에 관한 것이다.

Description

증발기 {EVAPORATOR}

차량용 공조장치는, 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉, 난방하거나 또는 우천 시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉, 난방하거나 또는 환기한다.

이러한 공조장치의 일반적인 냉동사이클은 주변으로부터 열을 흡수하는 증발기, 냉매를 압축하는 압축기, 주변으로 열을 방출하는 응축기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브로 구성된다. 냉각 시스템에서는, 상기 증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 냉매는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 상기 압축된 기체 상태의 냉매가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 상기 액화된 냉매가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후, 다시 증발기로 유입되어 기화하며 주변으로부터 기화열을 흡수함으로써 주변 공기를 냉각하고, 이를 통해, 자동차 실내를 냉방한다.

이러한 냉각 시스템에 사용되는 응축기, 증발기 등이 대표적인 열교환기로서, 열교환기 외부의 공기와 열교환기 내부의 열교환매체, 즉 냉매 사이에 보다 효과적으로 열교환을 일으키기 위한 많은 연구가 꾸준히 이루어져 오고 있다. 실내의 냉방에 있어 가장 직접적인 효과가 드러나는 것은 증발기 효율인 바, 특히 증발기의 열교환효율을 개선하기 위한 다양한 구조적 연구 개발이 이루어지고 있다.

종래의 증발기를 도시한 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 증발기는 2열의 유로가 나란하게 형성되고 일정거리 이격되어 나란히 배치되는 제 1 헤더탱크(10) 및 제 2 헤더탱크(20); 상기 제 1 헤더탱크(10)의 양측 면에 각각 형성되는 입구 파이프(40) 및 출구 파이프(50); 상기 제 1 헤더탱크(0)의 각 열에 구비되어 열교환매체의 유동을 조절하는 폐쇄부(12); 상기 제 1 헤더탱크(10) 및 제 2 헤더탱크(20)에 연결되어 상기 입구 파이프(40)와 연통되는 제 1 열과 상기 출구 파이프(50)와 연통되는 제 2 열을 형성하는 복수개의 튜브(60); 상기 제 1 헤더탱크(10)의 상기 제 1 열과 제 2 열의 일정 영역을 연통시키는 제 1 연통부(31); 및 상기 튜브(60) 사이에 적층되는 복수개의 핀(70)을 포함하여 형성된다.

삭제

도 1을 참조로 증발기의 열교환매체 흐름을 설명하면 상기 증발기의 입구 파이프(40)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 제 1 헤더탱크(10)의 길이방향을 따라 이동되어 상기 폐쇄부(12)에 의해 형성된 상기 제 1 열의 제 1 영역(A1)인 튜브(60)를 통해 제 2 헤더탱크(20)로 유입된다. 상기 제 2 헤더탱크(20)로 유입된 열교환매체는 상기 제 2 헤더탱크(20)의 길이방향을 따라 이동되어 상기 제 1 열에 형성된 제 2 영역(A2)의 튜브(60)를 통해 제 1 헤더탱크(10)로 이동된 후, 상기 제 1 헤더탱크(10)로 이동된 열교환매체는 상기 제 1 헤더탱크(10)의 길이방향을 따라 이동되며 상기 제 1 열과 제 2 열을 연통시키는 연통부(31)를 통해 상기 제 1 헤더탱크(10)의 제 2 열로 이동된다. 상기 제 1 헤더탱크(10)의 제 2 열에 형성된 제 3 영역(A3)의 튜브를 통해 제 2 헤더탱크(20)로 이동되며 상기 제 2 헤더탱크(20)로 이동된 열교환매체는 다시 제 2 헤더탱크(20)의 길이방향으로 이동되고, 상기 제 2 열에 형성된 제 4 영역(A4)의 튜브를 통해 제 1 헤더탱크(10)로 이동한 후, 출구 파이프(50)를 통해 배출된다.

그런데 위와 같은 흐름을 가질 경우, 입구파이프 및 출구파이프는 증발기의 양측에 각각 형성되어야 하므로, 그만큼 공기가 유동되면서 열교환되는 면적(튜브 및 핀 형성 영역)이 줄어들 수밖에 없는 문제점이 있다.

특히, 소형화 추세에 따라 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 바, 충분한 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 흐름을 가지면서도 입구파이프 및 출구파이프가 구비되는데 필요한 공간을 최소화할 수 있는 증발기에 대한 개발이 요구되고 있다.

특허문헌 1) 우리나라공개특허 2008-0086084호 (발명의 명칭 : 증발기)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제1헤더탱크 내부에 입구파이프를 통해 유입된 열교환매체를 길이방향으로 이송하는 유동부가 형성됨으로써, 입구파이프 및 출구파이프가 증발기의 제1헤더탱크의 양측에 각각 구비되는 것과 같은 효과(열교환매체의 흐름)를 만족하면서도, 소형화 가능한 증발기를 제공하는 것이다.

본 발명의 증발기(1000)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되되, 제1열 및 제2열을 형성하도록 격벽(111, 211)에 의해 구획되어 각각 폭방향으로 제1격실(100a, 200a) 및 제2격실(100b, 200b)이 구획되는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)에 형성되어 열교환매체를 유입하는 입구파이프(510) 및 배출하는 출구파이프(520); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되는 복수개의 튜브(300); 및 상기 튜브(300) 사이에 개재되는 핀(400)을 포함하는 증발기(1000)에 있어서, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 일측에 나란하게 구비되되, 상기 제1격실(100a) 및 제2격실(100b)과 별도로, 길이방향으로 길게 유동부(100c)가 형성되며, 길이방향으로 일측에 상기 입구파이프(510)가 상기 제1격실(100a), 제2격실(100b) 및 유동부(100c) 중 선택되는 어느 하나와 연통되며,상기 출구파이프(520)가 나머지 중 어느 하나와 연통되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 유동부(100c)와 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제1연통부(101)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한 제1헤더탱크(100)는 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 상기 격벽(111)의 일정 영역이 중공되는 제2연통부(140)가 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 증발기(1000)는 상기 입구파이프(510)가 상기 유동부(100c)와 연결되고, 상기 출구파이프(520)가 상기 제1격실(100a)과 연결되며, 상기 입구파이프(510)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 유동부(100c)를 따라 이동되는 제A-1영역(A-1); 상기 제1연통부(101)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제A-2영역(A-2); 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되는 제A-3영역(A-3); 상기 제2연통부(140)를 따라 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로 이동되는 제A-4영역(A-4); 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되는 제A-5영역(A-5)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 입구파이프(510)가 상기 제2격실(100b)과 연결되고, 상기 출구파이프(520)가 상기 제1격실(100a)과 연결되며, 상기 제1연통부(101)가 길이방향으로 양측에 각각 위치되는 제1-1연통부(101a) 및 제1-2연통부(101b)이고, 상기 입구파이프(510)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 유입된 열교환매체는 일부가 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 상기 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제B-1영역(B-1); 나머지가 상기 제1-1연통부(101a)를 통해 유동부(100c)로 이동되어 상기 유동부(100c)를 따라 이동되는 제B-2영역(B-2); 상기 제1-2연통부(101b)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제B-3영역(B-3); 상기 제B-1영역(B-1) 및 제B-3영역(B-3)을 통과한 열교환매체가 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되는 제B-4영역(B-4); 상기 제2연통부(140)를 따라 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제격실로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로 이동되는 제B-5영역(B-5); 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되는 제B-6영역(B-6)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 증발기(1000)는 상기 제2헤더탱크(200)의 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제3연통부(230)가 형성되며, 상기 제B-1영역(B-1)을 통과한 열교환매체가 상기 제3연통부(230)를 통해 상기 제B-5영역(B-5)을 통과한 열교환매체와 합류되어 상기 제B-6영역(B-6)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증발기(1000)는 상기 제1헤더탱크(100)가 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합으로 이루어지며, 이 때, 상기 증발기(1000)는 상기 제1헤더탱크(100)의 탱크(120)가 폭방향으로 상기 격벽(111)이 위치되는 중앙 영역이 함몰되는 함몰부(121)가 길이방향으로 길게 형성되며, 상기 탱크(120)의 함몰부(121)를 덮도록 구비되는 형성부재(160)를 포함하여, 상기 탱크(120)의 함몰부(121) 및 상기 형성부재(160)로 둘러싸인 부분이 상기 유동부(100c)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 증발기는 제1헤더탱크 내부에 입구파이프를 통해 유입된 열교환매체를 길이방향으로 이송하는 유동부가 형성됨으로써, 입구파이프 및 출구파이프가 증발기의 제1헤더탱크의 양측에 각각 구비되는 것과 같은 효과(열교환매체의 흐름)를 만족하면서도, 소형화 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래의 이중 증발 구조를 갖는 증발기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 증발기의 내부 냉매 흐름을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 증발기의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 증발기의 제1헤더탱크 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 증발기의 제1헤더탱크 단면도.(제2격실의 배플이 구비된 영역)
도 6은 본 발명에 따른 증발기의 제1헤더탱크 다른 단면도.(제2연통부 형성 영역)
도 7은 본 발명에 따른 증발기의 열교환매체 흐름 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 증발기의 다른 제1헤더탱크 분해사시도.
도 9는 본 발명에 따른 증발기의 다른 열교환매체 흐름 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 증발기의 제2헤더탱크 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 증발기의 또 다른 열교환매체 흐름 개략도.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 증발기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 증발기(1000)는, 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200), 입구파이프(510) 및 출구파이프(520), 튜브(300) 및 핀(400)을 포함하는 증발기(1000)에 있어서, 상기 헤더탱크(120)에 유동부(100c)가 형성되며, 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 제1헤더탱크(100)의 일측에 나란하게 형성되되, 상기 입구파이프(510)가 제1격실(100a), 제2격실(100b) 및 유동부(100c) 중 선택되는 어느 하나와 연통되며, 상기 출구파이프(520)가 나머지 중 어느 하나와 연통된다.

먼저, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되고, 내부가 제1열 및 제2열을 형성하도록 격벽(111, 211)에 의해 구획되어 각각 폭방향으로 제1격실(100a, 200a) 및 제2격실(100b, 200b)이 구획된다.

즉, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 길이방향으로 길게 형성되되, 높이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되며, 그 내부를 폭방향으로 구획하는 격벽(111, 211)이 형성된다. 그리고 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 길이방향의 공간을 구획하는 하나 이상의 배플(130)을 포함할 수 있다. 상기 제1헤더탱크(100)는 제1격실(100a) 및 제2격실(100b)과 별도로, 길이방향으로 길게 유동부(100c)가 형성되는데, 그 예를 아래에서 다시 설명한다.

삭제

본 발명의 증발기(1000)는 상기 제1헤더탱크(100)의 일측에 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 나란하게 구비된다. 특히, 본 발명의 증발기(1000)는 상기 입구파이프(510)가 상기 제1헤더탱크(100)의 일측에서, 상기 제1격실(100a), 제2격실(100b) 및 유동부(100c) 중 선택되는 어느 하나와 연통되고, 상기 출구파이프(520)가 상기 제1헤더탱크(100) 일측에서, 상기 제1격실(100a), 제2격실(100b) 및 유동부(100c) 중 입구파이프(510)가 연통되는 구성을 제외한 나머지 중 어느 하나와 연통된다.

삭제

상기 튜브(300)는 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 연결되어 열교환매체 유로를 형성하는 구성으로서, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)과 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)과 연통되어 제1열을 형성하고, 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)과 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)과 연통되어 제2열을 형성한다. 그리고 핀(400)은 상기 튜브(300) 사이에 개재된다.

삭제

여기서 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 유동부(100c)와 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제1연통부(101)가 형성되고, 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 상기 격벽(111)의 일정 영역이 중공되는 제2연통부(140)가 형성된다(도 4 및 도 6 참조).

상기 유동부(100c)는 입구파이프(510)를 통해 유입된 열교환매체를 길이방향으로 이송하는 구성으로서, 이를 통해, 본 발명의 증발기(1000)는 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 증발기(1000)의 제1헤더탱크(100)의 양측에 각각 구비되는 것과 같은 효과(열교환매체의 흐름)를 만족하면서도, 실제로는 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 제1헤더탱크(100)의 일측에 나란하게 구비됨으로써 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 구비되기 위하여 필요한 영역을 최소화할 수 있다.

더욱 상세하게, 본 발명에 따른 증발기(1000)의 내부 흐름을 설명한다.

먼저, 상기 입구파이프(510)가 상기 유동부(100c)와 연결되고, 상기 출구파이프(520)가 상기 제1격실(100a)과 연결되는 경우에, 상기 입구파이프(510)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 유동부(100c)를 따라 이동되는 제A-1영역(A-1); 상기 제1연통부(101)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제A-2영역(A-2); 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되는 제A-3영역(A-3); 상기 제2연통부(140)를 따라 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로 이동되는 제A-4영역(A-4); 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되는 제A-5영역(A-5)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출된다. (도 7 참조)

도 7에 도시한 열교환매체의 흐름은 도 4 내지 도 6에 도시한 형태의 제1헤더탱크(100)가 구비된 증발기(1000)의 예를 나타낸 것으로서, 제1헤더탱크(100) 내부에 제1격실(100a) 내부를 길이방향으로 구획하는 배플(130)과, 제2격실(100b) 내부를 길이방향으로 구획하는 배플(130)이 구비되어 제1열에서 상기 제A-4영역(A-4) 및 제A-5영역(A-5)을 형성하고, 제2열에서 상기 제A-2영역(A-2) 및 제A-3영역(A-3)을 형성하는 예를 나타내었다.

다른 예로서, 상기 입구파이프(510)가 상기 제2격실(100b)과 연결되고, 상기 출구파이프(520)가 상기 제1격실(100a)과 연결되며, 상기 제1연통부(101)가 길이방향으로 양측에 각각 위치되는 제1-1연통부(101a) 및 제1-2연통부(101b)인 경우의 제1헤더탱크(100)을 도 8에 도시하였고, 이때의 흐름을 도 9에 나타내었다.

여기서 상기 입구파이프(510)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 유입된 열교환매체는 일부가 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 상기 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제B-1영역(B-1); 나머지가 상기 제1-1연통부(101a)를 통해 유동부(100c)로 이동되어 상기 유동부(100c)를 따라 이동되는 제B-2영역(B-2); 상기 제1-2연통부(101b)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제B-3영역(B-3); 상기 제B-1영역(B-1) 및 제B-3영역(B-3)을 통과한 열교환매체가 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되는 제B-4영역(B-4); 상기 제2연통부(140)를 따라 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제격실로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로 이동되는 제B-5영역(B-5); 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되는 제B-6영역(B-6)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

도 8 및 도 9에 도시한 본 발명의 증발기(1000)는 도 4 내지 도 9에 도시한 제1헤더탱크(100) 형태에서, 상기 제1연통부(101)가 2개 형성되며, 상기 입구파이프(510)가 상기 제2격실(100b)과 연결되고, 상기 출구파이프(520)가 상기 제1격실(100a)과 연결되며, 상기 제2격실(100b)의 길이방향으로 2개의 배플(130)이 위치되며, 상기 제1격실(100a)의 길이방향으로 하나의 배플(130)이 위치되는 예를 나타내었다.

또 다른 예로서, 상기 제2헤더탱크(200)의 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제3연통부(230)가 형성되며, 상기 제3연통부(230)가 형성된 영역의 제2헤더탱크(200)의 단면도를 도 10에 도시하였고, 이때의 흐름을 도 11에 나타내었다.

도 11에 도시한 흐름은 도 9에 도시한 형태와 동일하되, 상기 제B-1영역(B-1)을 통과한 열교환매체 중 일부가 상기 제3연통부(230)를 통해 상기 제B-5영역(B-5)을 통과한 열교환매체와 합류되어 상기 제B-6영역(B-6)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출된다. 본 발명의 증발기(1000)는 도 7, 도 9 및 도 11에 도시한 예외에도 상기 배플(130)의 형성 위치 및 개수에 따라 더욱 다양한 흐름을 가질 수 있다.

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아래에서, 상기 유동부(100c)를 포함하는 제1헤더탱크(100)의 구체적인 형태에 대하여 설명한다. 먼저, 상기 제1헤더탱크(100)는 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합에 의해 구성될 수 있다. 이 때, 상기 제1헤더탱크(100)는 길이방향으로 양단부가 엔드캡(150)에 의해 밀폐된다.

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도 4 내지 도 6에 도시한 제1헤더탱크(100)는 상기 제1헤더탱크(100)가 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합에 의해 형성되되, 상기 탱크(120)에 폭방향으로 상기 격벽(111)이 위치되는 중앙 영역이 함몰되는 함몰부(121)가 길이방향으로 길게 형성되며, 상기 탱크(120)의 함몰부(121)를 덮도록 구비되는 형성부재(160)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합에 의해 제1격실(100a) 및 제2격실(100b)을 형성하고, 상기 탱크(120)에 함몰부(121)가 형성되며, 상기 함몰부(121)를 덮도록 상기 탱크(120)에 결합되는 형성부재(160)를 이용하여 유동부(100c)를 형성할 수 있다.

다시 말해, 상기 유동부(100c)는 상기 탱크(120) 및 형성부재(160)에 의해 둘러싸인 내부 공간일 수 있다. 여기서 상기 탱크(120)는 상기 형성부재(160)의 결합 깊이를 제한하여 유동부(100c)를 용이하게 형성할 수 있도록 상기 탱크(120)의 함몰부(121) 일정 영역이 함몰부(121) 내측 영역으로 돌출되어 높이방향으로 상기 함몰부(121)를 지지하는 돌출지지부(122)가 형성될 수 있다.

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상기 돌출지지부(122)는 상기 함몰부(121)의 일정 영역이 함몰부(121) 내측 영역으로 돌출되는 비드 형태일 수 있으며, 상기 함몰부(121)는 상기 돌출지지부(122)에 맞닿아 지지되는 형태를 갖는다. 상기 돌출지지부(122)는 필요에 따라 크기 및 개수가 다양하게 형성될 수 있다.

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도 4 내지 도 6에서, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 헤더(110)가 단일 판재를 절곡하여 격벽(111)을 형성한 예를 나타내었으며, 상기 튜브(300) 단부의 일정 영역이 삽입되는 튜브삽입홀(112)이 형성된다. 즉, 상기 탱크(120)는 폭방향으로 상기 탱크(120)의 양측 단부와 결합되며, 폭방향으로 중앙 영역에 격벽(111)이 형성되어 상기 탱크(120)와 결합에 의해 제1격실(100a)과 제2격실(100b)이 구획된다.

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또한, 상기 제1연통부(101)(및 제1-1연통부(101a)와 제1-2연통부(101b))는 상기 함몰부(121)에 형성된다. 상기 제1연통부(101)가 제1-1연통부(101a) 및 제1-2연통부(101b)를 형성하는 경우에, 상기 제1-1연통부(101a)는 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 형성되는 측에 형성되고, 상기 제1-2연통부(101b)는 상기 제1헤더탱크(100)의 길이방향으로 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 형성된 측의 반대 측에 인접하게 위치된다. (도 8 참조)

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또, 본 발명의 증발기(1000)는 함몰부(121)가 상기 격벽(111, 211)과 함께 "Y"자 형태를 형성하도록 상기 격벽(111, 211) 측으로 경사지게 형성되어 상기 유동부(100c), 제1격실(100a) 및 제2격실(100b)을 포함하는 제1헤더탱크(100) 내부 공간을 효과적으로 배분할 수 있으며, 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)와의 연결이 용이하도록 할 수 있다. 또한, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 배플(130)이 상기 제1격실(100a) 또는 제2격실(100b) 내부에 구비되어 길이방향으로의 열교환매체 이동을 제한한다.

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상기 배플(130)은 상기 제1격실(100a) 또는 제2격실(100b)에 대응되는 판 형태이되, 접합력을 확보할 수 있도록, 상기 헤더(110)측으로 돌출되는 돌출부(131)가 형성되고, 상기 헤더(110)는 상기 돌출부(131)가 삽입되도록 중공되는 고정홈(113)이 형성된다. (도 5 참조)즉, 상기 제1헤더탱크(100)는 배플(130)에 형성된 돌출부(131)가 상기 헤더(110, 210)의 고정홈(113)에 삽입됨으로써 고정력을 더욱 높일 수 있다.

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또한, 본 발명의 증발기(1000)는 상기 배플(130)의 고정력을 더욱 높이기 위하여 상기 배플(130)이 상기 격벽(111)에 대응하도록 격벽삽입부(132)가 형성되고, 상기 탱크(120)에 상기 격벽삽입부(132)가 삽입되는 대응홈(123)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 격벽삽입부(132)는 상기 배플(130)의 판형 부재가 연장되어 상기 격벽(111)이 삽입될 수 있도록 형성되되, 상기 탱크(120) 측으로 일정 영역이 삽입되어 상기 함몰부(121) 형성 영역 측으로 돌출되도록 상기 탱크(120)에 대응홈(123)이 형성된다. 이에 따라, 본 발명의 증발기(1000)는 상기 배플(130)이 헤더(110) 및 탱크(120)에 의해 안정적으로 고정될 수 있으며, 접합 면적을 넓혀 고정력을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

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한편, 상기 제2헤더탱크(200)는 제1헤더탱크(100)과 마찬가지로, 헤더(210) 및 탱크(220)의 결합에 의해 형성될 수 있으며, 상기 헤더(210)에 튜브삽입홀(212)이 형성된다. 또, 상기 제2헤더탱크(200)의 양단부는 엔드캡(240)에 의해 밀폐될 수 있다.

도 10에서, 상기 헤더(210)는 격벽(211)이 일체로 형성되는 예를 나타내었으며, 상기 제3연통부(230)는 상기 격실의 일정 영역이 중공되어 상기 제2헤더탱크(200) 내부의 제1격실(200a) 및 제2격실(200b)을 연통한다. 또한, 본 발명의 증발기(1000)는 상기 제1헤더탱크(100)가 압출 탱크(120) 타입으로서, 제1격실(100a), 제2격실(100b), 및 유동부(100c)가 형성된 형태일 수도 있다.

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

1000 : 증발기
100 : 제1헤더탱크
100a : 제1격실 100b : 제2격실
100c : 유동부
101 : 제1연통부
101a : 제1-1연통부 101b : 제1-2연통부
110 : 헤더 111 : 격벽
112 : 튜브삽입홀 113 : 고정홈
120 : 탱크 121 : 함몰부
122 : 돌출지지부 123 : 대응홈
130 : 배플 131 : 돌출부
132 : 격벽삽입부
140 : 제2연통부
150 : 엔드캡
160 : 형성부재
200 : 제2헤더탱크
200a : 제1격실 200b : 제2격실
210 : 헤더 211 : 격벽
212 : 튜브삽임홀
220 : 탱크
230 : 제3연통부
240 : 엔드캡
300 : 튜브
400 : 핀
510 : 입구파이프 520 : 출구파이프
A-1 ~ B-6 : 각 열교환영역

Claims

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일정거리 이격되어 나란하게 형성되되, 제1열 및 제2열을 형성하도록 격벽(111, 211)에 의해 구획되어 각각 폭방향으로 제1격실(100a, 200a) 및 제2격실(100b, 200b)이 구획되는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)에 형성되어 열교환매체를 유입하는 입구파이프(510) 및 배출하는 출구파이프(520); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되는 복수개의 튜브(300); 및 상기 튜브(300) 사이에 개재되는 핀(400)을 포함하는 증발기(1000)에 있어서:
상기 제1헤더탱크(100)에는, 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 일측에 나란하게 구비되고, 상기 제1격실(100a) 및 제2격실(100b)과 별도로 길이방향으로 길게 유동부(100c)가 형성되며,
길이방향으로 일측에 형성된 입구파이프(510)가 상기 제1격실(100a), 제2격실(100b) 및 유동부(100c) 중 선택되는 어느 하나와 연통되고,
상기 출구파이프(520)가 나머지 중 어느 하나와 연통되며,
상기 제1헤더탱크(100)에는, 상기 유동부(100c)와 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제1연통부(101) 및 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 상기 격벽(111)의 일정 영역이 중공되는 제2연통부(140)가 형성되며,
상기 입구파이프(510)가 상기 유동부(100c)와 연결되고 상기 출구파이프(520)가 상기 제1격실(100a)과 연결되며,
상기 입구파이프(510)를 통해 유입된 열교환매체는,
상기 유동부(100c)를 따라 이동되는 제A-1영역(A-1),
상기 제1연통부(101)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제A-2영역(A-2),
상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되는 제A-3영역(A-3),
상기 제2연통부(140)를 따라 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되어 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로 이동되는 제A-4영역(A-4),
상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되는 제A-5영역(A-5)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 증발기.
일정거리 이격되어 나란하게 형성되고, 제1열 및 제2열을 형성하도록 격벽(111, 211)에 의해 구획되어 각각 폭방향으로 제1격실(100a, 200a) 및 제2격실(100b, 200b)이 구획되는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)에 형성되어 열교환매체를 유입하는 입구파이프(510) 및 배출하는 출구파이프(520); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되는 복수개의 튜브(300); 그리고 상기 튜브(300) 사이에 개재되는 핀(400)을 포함하는 증발기(1000)에 있어서:
상기 제1헤더탱크(100)에는, 상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)가 일측에 나란하게 구비되고, 상기 제1격실(100a) 및 제2격실(100b)과 별도로, 길이방향으로 길게 유동부(100c)가 형성되고;
길이방향으로 일측에 형성된 입구파이프(510)가 상기 제1격실(100a), 제2격실(100b) 및 유동부(100c) 중 선택되는 어느 하나와 연통되고, 상기 출구파이프(520)가 나머지 중 어느 하나와 연통되며;
상기 제1헤더탱크(100)에는, 상기 유동부(100c)와 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제1연통부(101)와, 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 격벽(111)의 일정 영역이 중공되는 제2연통부(140)가 형성되며;
상기 입구파이프(510)는 제2격실(100b)과 연결되고, 출구파이프(520)는 제1격실(100a)과 연결되며;
상기 제1연통부(101)는 길이방향으로 양측에 각각 위치되는 제1-1연통부(101a)와 제1-2연통부(101b)로 구성되고;
상기 입구파이프(510)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 유입된 열교환매체는,
일부가 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제B-1영역(B-1),
나머지가 상기 제1-1연통부(101a)를 통해 유동부(100c)로 이동되어 상기 유동부(100c)를 따라 이동되는 제B-2영역(B-2),
상기 제1-2연통부(101b)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로 이동되는 제B-3영역(B-3),
상기 제B-1영역(B-1) 및 제B-3영역(B-3)을 통과한 열교환매체가 상기 제2헤더탱크(200)의 제2격실(200b)로부터 제2열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제2격실(100b)로 이동되는 제B-4영역(B-4),
상기 제2연통부(140)를 따라 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로 이동되는 제B-5영역(B-5),
상기 제2헤더탱크(200)의 제1격실(200a)로부터 제1열 튜브(300)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1격실(100a)로 이동되는 제B-6영역(B-6)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 증발기.
제5항에 있어서,
상기 제2헤더탱크(200)의 상기 제1격실(100a)과 제2격실(100b)을 연통하도록 중공되는 제3연통부(230)가 형성되며,
상기 제B-1영역(B-1)을 통과한 열교환매체가 상기 제3연통부(230)를 통해 상기 제B-5영역(B-5)을 통과한 열교환매체와 합류되어 제B-6영역(B-6)을 통과한 후, 상기 출구파이프(520)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 증발기.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증발기(1000)는 상기 제1헤더탱크(100)가 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증발기.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1헤더탱크(100)의 탱크(120)가 폭방향으로 상기 격벽(111)이 위치되는 중앙 영역이 함몰되는 함몰부(121)가 길이방향으로 길게 형성되고,
상기 탱크(120)의 함몰부(121)를 덮도록 구비되는 형성부재(160)를 포함하며,
상기 탱크(120)의 함몰부(121) 및 상기 형성부재(160)로 둘러싸인 부분이 상기 유동부(100c)를 형성하는 것을 특징으로 하는 증발기.