KR102220479B1 - 열교환기의 헤더파이프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부헤더에 돌출된 결합돌기를 하부헤더에 형성된 결합홈에 끼워 결합하므로 상부헤더와 하부헤더의 결속력을 높일 수 있으므로 내압 및 파괴압을 개선할 수 있는 열교환기의 헤더파이프 장치에 관한 것이다.

Description

열교환기의 헤더파이프 장치 {Header pipe apparatus of heat exchanger}

본 발명은 열교환기의 헤더파이프 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상부헤더에 돌출된 결합돌기를 하부헤더에 형성된 결합홈에 끼워 결합하므로 상부헤더와 하부헤더의 결속력을 높일 수 있는 열교환기의 헤더파이프 장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 기체상태의 냉매를 고온·고압의 액체상태로 압축하여 순환력을 제공하는 압축기(Compressor)와, 외기와 열교환(열방출)을 이루면서 압축된 냉매를 모세관을 통과시키며 저온·저압으로 상변화시키는 개피라리튜브(Capillary tube)와, 저온·저압의 냉매를 통과시키며 열교환(열흡수)을 이루고 기체상태로 상변화시켜 압축기로 송환하는 증발기(Evaporator)가 순환적으로 순환되는 냉동사이클을 구비한다.

상기 냉동사이클을 형성하는 각각의 구성요소들 중 응축기와 증발기는 외부의 공기를 강제로 순환시키면서 열을 흡수하여 외부로 방출시키도록 높은 열교환효율을 요구하는 열교환기가 설치되는데, 상기 열교환기는 통상적으로 냉매 유입 파이프로 유입된 냉매가 헤더파이프를 경유하여 방열튜브를 순차적으로 경유한 후, 냉매 토출 파이프로 토출되면서 방열핀에 열이 전달됨으로써 방열이 이루어진다.

상기 헤더파이프로 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0082557호에 고압용 열교환기의 헤더탱크가 가 공개된 바 있다.

선 공개된 특허는, 복수의 슬롯이 형성된 헤더와, 상기 헤더의 일측면에 고정되어 냉매유로를 형성시키는 탱크와, 상기 헤더와 탱크의 내주면 결합부에 밀착되는 중간부재를 포함하며, 상기 헤더, 탱크 및 중간부재는 클래드재를 각각 프레싱하여 결합하는 구성이다.

그러나 선 공개된 특허는 헤어와 탱크가 면접촉되므로 결속력을 높일 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 헤더탱크의 위치를 조절하여 설치할 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0082557호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상부헤더에 돌출된 결합돌기를 하부헤더에 형성된 결합홈에 끼워 결합하므로 상부헤더와 하부헤더의 결속력을 높일 수 있는 열교환기의 헤더파이프 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 하부헤더에 형성된 레일을 따라 고정브라켓이 이동하면서 열교환기의 설치 위치를 조절할 수 있는 열교환기의 헤더파이프 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 상부헤더의 슬롯으로 결합되는 튜브가 하부헤더에 형성된 걸림턱에 안착되면서 일정깊이 삽입되도록 하는 열교환기의 헤더파이프 장치를 제공함에 있다.

본 발명 열교환기의 헤더파이프 장치는,

상면에 복수의 슬롯 및 세퍼레이터 슬롯이 관통되고, 저면에 복수의 결합돌기가 돌출된 상부헤더;

상기 상부헤더의 결합돌기가 결합되도록 상면에 결합홈이 형성된 하부헤더;

상기 상부헤더에 관통된 슬롯을 통해 하부헤더에 결합되는 튜브; 및

상기 상부헤더에 관통된 세퍼레이터 슬롯을 통해 하부헤더에 결합되어 상부헤더와 하부헤더의 측부를 폐쇄하여 내부 유로를 형성하는 세퍼레이터;를 포함한다.

상기 하부헤더 내측면에 돌출되어 상기 튜브의 하단부가 안착되는 걸림턱을 더 포함한다.

상기 하부헤더 일측에 고정브라켓의 이동을 안내하는 브라켓이동부를 더 포함한다.

상기 브라켓이동부는

상기 하부헤더 일측면에 길이방향으로 돌출된 레일; 및

상기 레일에 결합되어 레일을 따라 이동하는 고정브라켓;을 포함한다.

상기 레일에 결합된 고정브라켓의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 더 포함한다.

상기 이탈방지부는

상기 레일의 내부에 길이방향으로 요입된 이탈방지홈; 및

상기 이탈방지홈에 결합되도록 고정브라켓에 돌출된 이탈방지돌기;를 포함한다.

상기 이탈방지홈 및 이탈방지돌기는 내부가 넓고 외부로 갈수록 좁게 경사지게 형성된다.
또한, 본 발명은 상면에 복수의 슬롯 및 세퍼레이터 슬롯이 관통되고, 저면에 복수의 결합돌기가 돌출된 상부헤더; 상기 상부헤더의 결합돌기가 결합되도록 상면에 결합홈이 형성된 하부헤더; 상기 상부헤더에 관통된 슬롯을 통해 하부헤더에 결합되는 튜브; 및 상기 상부헤더에 관통된 세퍼레이터 슬롯을 통해 하부헤더에 결합되어 상부헤더와 하부헤더의 측부를 폐쇄하여 내부 유로를 형성하는 세퍼레이터;를 포함하며, 상기 결합홈은 입구인 일단부에 형성된 간격이 타단부의 폭보다 좁게 형성되어, 이와 대응되는 형상으로 형성된 상기 결합돌기가 결합시 상기 상, 하부헤더의 결속력을 높이고, 상기 하부헤더 일측에 고정브라켓의 이동을 안내하면서 열교환기의 설치 위치를 조절하는 브라켓이동부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상부헤더에 돌출된 결합돌기를 하부헤더에 형성된 결합홈에 끼워 결합하여 상부헤더와 하부헤더의 결속력을 높일 수 있으므로 내압 및 파괴압을 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 하부헤더에 형성된 레일을 따라 고정브라켓이 이동하면서 열교환기의 설치 위치를 조절할 수 있으므로 작업능률 향상으로 작업시간이 단축되어 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상부헤더의 슬롯으로 결합되는 튜브가 하부헤더에 형성된 걸림턱에 안착되면서 일정깊이 삽입되도록 함으로써 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 열교환기의 헤더파이프 장치의 사시도
도 2는 본 발명이 적용된 열교환기의 헤더파이프 장치의 분리사시도
도 3은 본 발명이 적용된 상부헤더의 저면사시도
도 4는 본 발명이 적용된 상부헤더의 다른 실시예의 저면사시도
도 5는 본 발명이 적용된 열교환기의 헤더파이프 장치의 배면도
도 6은 도 5의 A-A'선 단면도
도 7은 도 5의 B-B'선 단면도
도 8은 본 발명이 적용된 열교환기의 사시도

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명이 적용된 열교환기의 헤더파이프 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 열교환기의 헤더파이프 장치의 분리사시도이다.

본 발명 열교환기의 헤더파이프 장치(100)는 상부헤더(110), 하부헤더(120), 튜브(130), 세퍼레이터(140)를 포함한다.

상기 상부헤더(110)는 상부몸체(111), 결합돌기(112)를 포함한다.

상기 상부몸체(111)는 일측이 개구된 'ㄷ'자 형상의 몸체이며, 일정길이로 형성된다.

상기 결합돌기(112)는 상기 상부몸체(111) 저면에 일정간격 복수로 돌출형성된다.

상기 결합돌기(112)는 다각형으로 형성할 수 있으나, 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 도 3과 같이, 상기 결합돌기(112)는 상기 상부몸체(111) 측부 저면에만 돌출형성될 수 있으나, 도 4와 같이, 결합돌기(112')가 상부몸체(111)의 측부를 연결하도록 돌출형성하여 강도보강으로 결속력을 더 높일 수도 있다.

또한, 상기 상부몸체(111) 내부에 튜브(130)가 결합되는 복수의 슬롯(113)이 일정간격으로 관통되고, 상기 복수의 슬롯(113)의 외측의 상부몸체(111) 양단부에 세퍼레이터 슬롯(114)이 관통된다.

상기 하부헤더(120)는 하부몸체(121), 결합홈(122)을 포함한다.

상기 하부몸체(121)는 상기 상부몸체(111)와 대응되도록 일측이 개구된 'ㄷ'자 형상의 몸체이며, 일정길이로 형성된다.

상기 결합홈(122)은 상기 상부헤더(110)의 결합돌기(112)가 결합되도록 상기 하부몸체(121) 상면에 일정간격 복수로 요입형성된다.

또한, 상기 하부몸체(121) 내측면에 슬롯(112)으로 결합되는 튜브(130)의 하단부가 안착되도록 돌출된 걸림턱(123)을 더 포함한다.

상기 튜브(130)는 마이크로 채널 타입으로 내부에 열교환 매체가 이동할 수 있도록 다수의 통공이 길이방향으로 형성된다.

상기 세퍼레이터(140)는 상기 상부헤더(110)의 세퍼레이터 슬롯(114)을 통해 하부헤더(120)에 결합되어 상부헤더(110)와 하부헤더(120)의 측부를 폐쇄하여 내부 유로를 형성하는 구성이다.

또한, 상기 하부헤더(120) 일측에 고정브라켓의 이동을 안내하는 브라켓이동부(150)를 더 포함하며, 상기 브라켓이동부(150)는 레일(151), 고정브라켓(152)을 포함한다.

상기 레일(151)은 상기 하부헤더(120) 일측면에 길이방향으로 돌출된 구성이다.

상기 고정브라켓(152)은 상기 레일(151)에 장착되어 이동하는 구성이다.

또한, 상기 레일(151)에 결합된 고정브라켓(152)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(160)를 더 포함하며, 상기 이탈방지부(160)는 이탈방지홈(161), 이탈방지돌기(162)를 포함한다.

상기 이탈방지홈(161)은 상기 레일(151)의 내부에 길이방향으로 요입형성된다.

상기 이탈방지돌기(162)는 상기 이탈방지홈(161)에 결합되도록 고정브라켓(152)에 돌출형성된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제작과정을 설명한다.

먼저, 도 5와 같이, 하부몸체(121)의 측부 상면과 상부몸체(111)의 측부 저면이 수평선상이 되도록 위치시킨 상태에서 상기 상부몸체(111)를 하부몸체(112) 방향으로 이동시키는데, 상기 하부몸체(121)를 상부몸체(111) 방향으로 이동시킬 수도 있다.

상기 상부몸체(111)가 하부몸체(112) 방향으로 이동되면서 상기 상부몸체(111) 저면에 돌출형성된 결합돌기(112)가 상기 하부몸체(121) 상면에 요입형성된 결합홈(122)에 결합되면서 결속력을 높일 수 있다.

또한, 상기 상부몸체(111)의 결합돌기(112)가 하부몸체(121)의 결합홈(122)에 결합되면, 일측이 개구된 상부몸체(111)와 일측이 개구된 하부몸체(121)가 서로 대응되면서 상부몸체(111)와 하부몸체(121)의 측부가 동일 수직선상을 이루며, 상부몸체(111)와 하부몸체(121)가 분리되는 현상을 방지할 수 있다.

상기의 과정으로 상부몸체(111)와 하부몸체(121)가 결합되면, 도 6과 같이, 상기 상부몸체(111)의 상면에 관통된 복수의 슬롯(113) 각각에 다수의 통공이 길이방향으로 형성된 마이크로 채널 타입의 튜브(130)를 각각 결합한 후, 하부몸체(121) 방향으로 이동시키면, 상기 튜브(130)의 하단부는 하부몸체(121) 내측면에 돌출된 걸림턱(123)에 안착되면서 하부몸체(121) 내부로 이동하는 튜브(130)의 삽입되는 깊이를 일정하게 유지할 수 있다.

상기 튜브(130)의 하단부가 하부몸체(121)의 걸림턱(123)에 안착되므로 튜브(130) 내부의 마이크로 채널이 막히지 않아 열전달 매체의 이동을 안내함은 물론 내부 압력을 견디도록 내구성을 향상시켜 안정감있게 사용할 수 있는 것이다.

그리고 도 7과 같이, 상기 상부몸체(111)의 양단부에 관통된 세퍼레이터 슬롯(114)에 세퍼레이터(140)를 결합하면서 상기 세퍼레이터(140)의 측면에 형성된 세퍼레이터턱(141)이 하부몸체(121)의 걸림턱(123)에 안착됨과 동시에 상기 세퍼레이터(140)의 하단부가 하부몸체(121) 내측면 및 바닥면에 안착되면서 결합이 완료된다.

또한, 상기의 과정을 반복하여 튜브(130)의 타측에도 상부몸체(111)와 하부몸체(121) 및 세퍼레이터(140)를 결합한 후, 용융로를 통과시키면, 상기 상부몸체(111)와 하부몸체(121)와 튜브(130) 및 세퍼레이터(140) 표면에 처리된 클라드(clad)가 용융된 후, 응고되면서 용융접합된 열교환기(10)를 도 8과 같이 형성할 수 있는 것이다.

상기와 같이 열교환기(10)가 형성되면, 하부몸체(121)의 일측면에 길이방향으로 돌출된 브라켓이동부(150)의 레일(151)에 고정브라켓(152)를 장착한 후, 상기 고정브라켓(152)이 레일(151)을 따라 이동하면서 열교환기(10)의 설치 위치를 조절할 수 있는 것이다.

상기 고정브라켓(152)이 레일(151)을 따라 이동할 때, 상기 고정브라켓(152)이 레일(151)로부터 이탈되는 현상을 방지하도록 상기 고정브라켓(152)에 돌출형성된 이탈방지부(160)의 이탈방지돌기(162)가 레일(151)에 요입형성된 이탈방지홈(161)에 결합되어 이동하므로 고정브라켓(152)의 이탈을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 이탈방지홈(161)은 내부는 넓고 외부로 갈수록 경사지게 형성되고, 상기 이탈방지돌기(162)는 상기 이탈방지홈(161)에 면접촉되어 이동하므로 고정브라켓(152)이 레일(151)에서 이탈하는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 열교환기의 헤더파이프 장치 110: 상부헤더
120 : 하부헤더 130: 튜브
140: 세퍼레이터

Claims (4)

1. 상면에 복수의 슬롯 및 세퍼레이터 슬롯이 관통되고, 저면에 복수의 결합돌기가 돌출된 상부헤더;
   상기 상부헤더의 결합돌기가 결합되도록 상면에 결합홈이 형성된 하부헤더;
   상기 상부헤더에 관통된 슬롯을 통해 하부헤더에 결합되는 튜브; 및
   상기 상부헤더에 관통된 세퍼레이터 슬롯을 통해 하부헤더에 결합되어 상부헤더와 하부헤더의 측부를 폐쇄하여 내부 유로를 형성하는 세퍼레이터;를 포함하며,
   상기 결합홈은 입구인 일단부에 형성된 간격이 타단부의 폭보다 좁게 형성되어, 이와 대응되는 형상으로 형성된 상기 결합돌기가 결합시 상기 상, 하부헤더의 결속력을 높이고,
   상기 하부헤더 일측에 고정브라켓의 이동을 안내하면서 열교환기의 설치 위치를 조절하는 브라켓이동부를 포함하는 열교환기의 헤더파이프 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부헤더 내측면에 돌출되어 상기 튜브의 하단부가 안착되는 걸림턱을 포함하는 열교환기의 헤더파이프 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 브라켓이동부는,
   상기 하부헤더 일측면에 길이방향으로 돌출된 레일; 및
   상기 레일에 결합되어 레일을 따라 이동하는 고정브라켓;을 포함하는 마이크로 열교환기의 헤더파이프 장치.

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