KR102323398B1 - 열교환기의 입출구파이프 용접구조 - Google Patents

열교환기의 입출구파이프 용접구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기 헤더부재의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로에 각각 결합하여 연통하는 한 쌍의 헤더측 결합부를 하향으로 돌출 형성한 헤더측 컨넥터와, 상기 한 쌍의 헤더측 결합부와 각각 연통되고, 냉매 입구측에 결합되는 냉매 유입 파이프 및 냉매 출구측에 결합되는 냉매 유출 파이프를 각각 결합하는 한 쌍의 파이프측 결합부를 상향으로 돌출 형성한 파이프측 컨넥터를 포함하는 열교환기의 파이프 연결구와, 상기 한 쌍의 파이프측 결합부에 각각 결합되는 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프의 일단에 각각 끼워져 파이프측 결합부의 끝단에 위치하는 복수의 용접링을 포함하고, 상기 열교환기의 파이프 연결구는 상기 헤더측 결합부들을 기준으로, 상기 헤더측 결합부들의 중심보다 상기 파이프측 결합부들의 중심이 바깥방향으로 지정 편심거리를 두고 편심지게 형성하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 한 열교환기의 입출구파이프 용접구조를 제공한다.

Description

열교환기의 입출구파이프 용접구조{Welded construction of the inlet and outlet pipes of the heat exchanger}
본 발명은 열교환기의 입출구파이프 용접구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤더의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로와 결합하는 헤더측 결합부들을 기준으로, 상기 헤더측 결합부들의 중심보다 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 결합되는 파이프측 컨넥터의 파이프측 결합부들의 중심이 바깥방향으로 지정 편심거리를 두고 편심지게 형성하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 한 열교환기의 입출구파이프 용접구조에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 내부로 열 교환되는 유체가 통과되며, 간격을 두고 다수개 구비되는 튜브부재와, 상기 튜브부재 사이에 장착되어 열을 전달하는 면적을 넓히는 핀부재와, 상기 튜브부재의 양 단부에 결합하여 연통되며 내부에 열교환 유체를 통과시키는 한 쌍의 헤더부재를 포함한다.
상기 헤더부재의 내부에는 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 연결되어 내부로 냉매를 유입하고, 튜브부재의 내부를 통과하여 열교환된 냉매를 유출시켜 순환시키게 되는 것이다.
즉, 상기한 열교환기는 냉매 유입 파이프를 통해 헤더부재의 내부로 냉매를 유입한 후 튜브부재를 통과시켜 냉매를 열교환시킨 후 다시 헤더부재의 내부로 열교환된 냉매를 일시 저장한 후 냉매 유출 파이프를 통해 외부로 유출하여 냉매를 순환하는 구조를 가지는 것이다.
한편, 상기 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프는 헤더부재에 결합됨에 있어, 헤더부재의 냉매 입구와 출구에 매니폴드 유니트를 각각 배치한 후 이 매니폴드 유니트에 각각 결합된 후 용접되어 헤더부재로 연통되는 것이다.
그리고 근래에는 열교환 성능의 향상 및 고압의 냉매를 사용할 수 있도록 복수 열의 튜브를 가지는 평행식 열교환기가 제안되고 있으며, 이러한 평행류 열교환기는 통상 일측의 헤더부재에 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 연결되어, 헤더부재 내의 배플로 냉매의 흐름을 안내하여 냉매를 복수 열의 튜브를 순차적으로 통과시켜 열교환한 후 유출되는 구조를 가지는 것이다.
상기한 평행식 열교환기는 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프를 헤더부재에 결합하여 연결함에 있어, 상기한 바와 같이 매니폴드 유니트 또는 단조 등의 공법으로 제조된 관 연결 플랜지를 헤더부재의 냉매 입구와 출구에 각각 결합하여 연결하거나 각각 결합하여 이 매니폴드 유니트 또는 관 연결 플랜지에 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프를 결합하여 연결하고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 등록실용신안 제20-0445212호(2009.07.01)에서는 열교환기 헤더부재의 냉매 유입 유로와 냉매 유출 유로에 결합하여 연통되는 제 1, 2 헤더 결합돌기부가 일면에 돌출되어 열교환기의 헤더부재로 결합하는 헤더 장착부재와, 상기 제 1, 2 헤더 결합돌기부에 각각 연통되며, 냉매 유입 파이프와, 냉매 유출 파이프가 결합하는 제 1, 2파이프 결합돌기부가 일면에 돌출되어 상기 헤더 장착부재에 결합하는 파이프 연결부재와, 상기 헤더 장착부재와, 파이프 연결부재를 결합시키는 결합부를 포함하며, 상기 결합부는 헤더 장착부재와 파이프 연결부재의 양 측에 대응되게 구비되며, 상기 헤더 장착부재와 파이프 연결부재 중 어느 하나의 양 측에 각각 돌설되며 절곡 가능한 결합 돌기편과, 상기 헤더 장착부재와 파이프 연결부재 중 다른 하나의 양 측에 각각 형성되며 결합 돌기편이 삽입되게 파여지는 결합홈을 포함한 열교환기의 냉매 파이프용 연결구를 제안하였다.
하지만 상기한 종래의 냉매 파이프용 연결구는 파이프를 용접하기 위하여 용접시 용접링을 용융시키면 파이프 연결부재(컨넥터)의 제 1, 2파이프 결합돌기부 바깥쪽에서 녹는 용접물이 제 1, 2파이프 결합돌기부 간의 거리가 좁아 열간섭의 작용에 의해 제 1, 2파이프 결합돌기부의 주변을 따라 흘러 파이프와 컨넥터의 조립 틈새를 제대로 매울 수 없는 문제점이 발생하였다.
또한 파이프 연결부재(컨넥터)의 제 1, 2파이프 결합돌기부 간의 간격이 좁아 용접 시, 용접 불꽃이 제 1, 2파이프 결합돌기부 간의 간격으로 잘 파고들지 못하여 안쪽에 위치하는 용접링이 잘 녹지 못하여 용접불량이 발생하는 문제점 역시 대두되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 헤더의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로와 결합하는 헤더측 결합부들을 기준으로, 상기 헤더측 결합부들의 중심보다 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 결합되는 파이프측 컨넥터의 파이프측 결합부들의 중심이 바깥방향으로 지정 편심거리를 두고 편심지게 형성하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 한 열교환기의 입출구파이프 용접구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 냉매 유입 파이프와 결합되는 냉매 입구측의 파이프측 결합부의 중심축이 냉매 유출 파이프와 결합되는 냉매 출구측의 파이프측 결합부의 중심축과 직교되도록 배치하여 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않도록 하는 열교환기의 입출구파이프 용접구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 열교환기의 입출구파이프 용접구조는 열교환기 헤더부재의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로에 각각 결합하여 연통하는 한 쌍의 헤더측 결합부를 하향으로 돌출 형성한 헤더측 컨넥터와, 상기 한 쌍의 헤더측 결합부와 각각 연통되고, 냉매 입구측에 결합되는 냉매 유입 파이프 및 냉매 출구측에 결합되는 냉매 유출 파이프를 각각 결합하는 한 쌍의 파이프측 결합부를 상향으로 돌출 형성한 파이프측 컨넥터를 포함하는 열교환기의 파이프 연결구; 상기 한 쌍의 파이프측 결합부에 각각 결합되는 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프의 일단에 각각 끼워져 파이프측 결합부의 끝단에 위치하는 복수의 용접링;을 포함하고, 상기 열교환기의 파이프 연결구는 상기 냉매 유입 파이프와 결합되는 냉매 입구측의 파이프측 결합부와, 상기 냉매 유출 파이프와 결합되는 냉매 출구측의 파이프측 결합부가 서로 직각을 이루며, 상기 파이프측 결합부는 한 쌍으로 제1 파이프측 결합부 및 제2 파이프측 결합부로 구비하고, 상기 제1 파이프측 결합부 및 제2 파이프측 결합부 중심 간의 이격거리(d)는 19.5mm 이상으로 한정하고, 상기 헤더측 결합부를 기준으로, 상기 헤더측 결합부의 중심보다 바깥방향으로 편심진 상기 파이프측 결합부들 중심의 편심거리는, 상기 냉매 유입 파이프와 결합되는 냉매 입구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d1)는 1mm 이상이고, 상기 냉매 유출 파이프와 결합되는 냉매 출구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d2)는 0.5mm 이상으로, 냉매 입구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d1)가 냉매 출구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d2)보다 더 큰 편심거리로 편심지도록 하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 한다.
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여기서 본 발명에 따른 상기 파이프측 결합부들의 끝단에는 상기 용접링의 지름보다 크게 확관된 안착부를 각각 형성하여, 상기 용접링이 끼워진 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프들을 상기 파이프측 결합부에 각각 결합하면, 상기 안착부에 용접링이 안착되고, 상기 안착부에 안착된 용접링을 용접토치로 가열하면, 상기 용접링이 용융된 용접물이 안착부의 둘레를 따라 정체되어, 상기 한 쌍의 파이프측 결합부와 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 각각 용접한다.
본 발명에 따른 열교환기의 입출구파이프 용접구조는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 헤더의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로와 결합하는 헤더측 결합부들을 기준으로, 상기 헤더측 결합부들의 중심보다 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 결합되는 파이프측 컨넥터의 파이프측 결합부들의 중심이 바깥방향으로 지정 편심거리를 두고 편심지게 형성하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 한다.
둘째, 용접링이 위치하는 파이프측 컨넥터의 끝단에 확관 구조의 안착부를 두어, 용접링을 용접토치로 용융시키면 용접링이 용융되어 생성된 용접물이 파이프측 결합부의 외주변을 따라 외부로 흐르지 않고, 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프와 파이프측 결합부 사이 공간으로 침투하여 용접 신뢰성을 높일 수 있고, 연소가스의 유출이 용이하도록 하여 기포가 생성되지 않아 생산성이 향상될 수 있는 효과를 가진다.
세째, 냉매 유입 파이프와 결합되는 냉매 입구측의 파이프측 결합부의 중심축이 냉매 유출 파이프와 결합되는 냉매 출구측의 파이프측 결합부의 중심축과 직교하며 이격되도록 배치함으로써 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않아 용접불량이 감소되는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 열교환기의 입출구파이프 용접구조의 실시를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파이프 연결구를 보인 단면 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 입출구파이프 용접구조의 보인 단면 예시도이다.
도 4은 본 발명에 따른 열교환기의 입출구파이프 용접구조를 다른 실시로 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명 열교환기의 입출구파이프 용접구조를 다른 실시로 보인 단면 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 열교환기의 입출구파이프 용접구조에 관한 것으로, 헤더의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로와 결합하는 헤더측 결합부들을 기준으로, 상기 헤더측 결합부들의 중심보다 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 결합되는 파이프측 컨넥터의 파이프측 결합부들의 중심이 바깥방향으로 지정 편심거리를 두고 편심지게 형성하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 하고, 또한 용접링이 끼워진 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 각각 결합되는 파이프측 결합부 끝단에 용접링의 두께 정도로 확관된 안착부를 형성하여, 상기 안착부에 용접링이 안착되고, 안착된 용접링이 가열됨에 따라 생성되는 용접물이 파이프측 결합부의 외주변을 따라 흐르지 않고, 상기 안착부의 둘레를 따라 정체되면서, 파이프측 결합부와 파이프의 사이 공간 따라 하측으로 흘러, 상기 파이프측 결합부와 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프의 용접이 이루어지도록 한 것으로, 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 1을 참조하면 열교환기(10)의 헤더부재(20)는 배플로 냉매 유입로(21) 및 냉매 유출로(22)로 구분하고, 상기 헤더부재(20)의 냉매 유입로(21) 및 냉매 유출로(22)에 각각 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)가 연결되어 냉매의 유동이 이루어진다.
이때 상기 헤더부재(20)와 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)의 중간 개체로 파이프 연결구(100)를 구비한다.
본 발명에 따른 열교환기의 파이프 연결구(100)를 살펴보면, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 상기 열교환기의 파이프 연결구(100)는 하측에 위치하여 열교환기의 헤더에 결합하는 헤더측 컨넥터(110)와, 상기 헤더측 컨넥터(110)의 상측에 위치하여, 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)가 연결되는 파이프측 컨넥터(120)로 구성한다.
이때 상기 헤더측 컨넥터(110)는 열교환기 헤더부재(20)의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로에 각각 결합하여 연통하는 한 쌍의 헤더측 결합부(111,112)가 하향으로 돌출 형성한다.
그리고 상기 파이프측 컨넥터(120)는 한 쌍의 헤더측 결합부(111,112)와 각각 연통되고, 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)가 결합하는 한 쌍의 파이프측 결합부(121,122)가 상향으로 돌출 형성한다.
보다 상세하게는 본 발명에 따른 열교환기의 파이프 연결구(100)는 도 2 및 도3에 도시한 바와 같이 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)와, 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)가 하나의 파이프 연결구(100) 몸체에서 돌출 형성한다.
이때 열교환기의 파이프 연결구(100)의 몸체는 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)가 돌출 형성되어, 열교환기(10)의 헤더부재(20)로 결합하는 헤더측 컨넥터(110)와, 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)가 돌출되어 상기 헤더측 컨넥터(110)에 결합하는 파이프측 컨넥터(120)로 분리하여 구성한다.
그리고 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)는 열교환기(10)의 헤더부재(20)에 결합하는 것으로, 상기 헤더부재(20) 내에서 배플로 구분되는 냉매 유입로(21) 및 냉매 유출로(22)와 각각 연통하고, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)는 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)를 결합하도록 돌출되는 것으로, 상기 냉매 유입 파이프(31)와, 냉매 유출 파이프(32)의 단면 형상에 상응하는 형상으로 단면을 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 내부로 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)가 삽입되어 결합한다.
따라서 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)를 통해 연결되는 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)의 관로가 상기 헤더부재(20)의 냉매 유입로(21) 및 냉매 유출로(22)와 서로 각각 연통한다.
이때 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)는 내부를 통하는 유체가 외부로 유출되지 않도록 기밀을 유지하기 위해 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 용접에 의해 서로 결합되는데, 이때 용접이 용이하게 이루어지도록, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)에 결합되는 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)의 일단에는 용접링(200)이 각각 끼워져, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 끝단에 위치하도록 한다.
상기한 구성으로 상기 용접링(200)이 끼워진 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)를 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)에 각각 결합하면, 상기 용접링(200)이 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 서로 접하게 되고, 접한 상태에서 용접토치로 가열하면, 상기 용접링(200)이 용융되어 생성된 용접물이 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)를 따라 하측으로 흘러, 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)와 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 사이 공간을 따라 침투한 후 냉각되어, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)와의 용접 결합이 완료된다.
이때 종래의 냉매 입출구파이프 연결구는 용접시 용접링(200)을 용융시키면 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 바깥에서 생성된 용접물은 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122) 따라 하측으로 흘러 사이 공간으로 침투하지 않고, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 외주변을 따라 흘러, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)와의 용접이 제대로 이루어지지 않았다.
본 발명은 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 끝단에는 용접링(40)의 지름보다 크게 확관된 안착부(123)를 각각 형성한다.
따라서 상기 용접링(200)이 끼워진 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)들을 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)에 각각 결합하면, 확관된 상기 안착부(123)에 용접링(200)이 안착되고, 상기 안착부(123)에 안착된 용접링(200)을 용접토치로 가열하면, 상기 용접링(200)이 용융된 용접물이 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 외주변으로 흐르지 않고, 상기 안착부(123)의 둘레를 따라 정체되면서, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122) 따라 하측으로 흘러 사이 공간으로 침투하여, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)가 각각 용접된다.
더불어 상기 열교환기의 파이프 연결구(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)를 기준으로, 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심보다 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 중심이 바깥방향으로 지정 편심거리를 두고 편심지게 형성한다.
상기한 구성으로, 상기 파이프측 컨넥터(120)의 제1 파이프측 결합부(121) 및 제2 파이프측 결합부(122) 중심 간의 거리(d)가 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심과 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심을 동심으로 했을 때보다 비교적 넓어져 용접 시, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122) 상호 간의 열간섭이 발생하지 않고, 상기 제1 파이프측 결합부(121) 및 제2 파이프측 결합부(122)부 간의 간격(L)이 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심과 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심을 동심으로 했을 때보다 비교적 넓어져 용접 시, 용접 불꽃이 제1 파이프측 결합부(121)와 제2 파이프측 결합부(122) 사이를 잘 파고들어, 상기 제1 파이프측 결합부(121)와 제2 파이프측 결합부(122) 사이에 위치하는 용접링(200)이 잘 용융되도록 한다.
그리고 상기 파이프측 컨넥터(120)의 제1 파이프측 결합부(121) 및 제2 파이프측 결합부(122) 중심 간의 거리(d)는 19.5 mm 이상이어야 한다.
보다 상세하게는 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)를 기준으로, 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심보다 바깥방향으로 편심진 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)들의 중심은 상기 냉매 유입 파이프(31)와 결합되는 냉매 입구측의 상기 제1 파이프측 결합부(121) 중심의 편심거리(d1)는 상기 냉매 유출 파이프(32)와 결합되는 냉매 출구측의 상기 제2 파이프측 결합부(122) 중심의 편심거리(d2)보다 더 큰 편심거리를 두고 편심지는 것이 바람직하다.
이때 상기 냉매 유입 파이프(32)와 결합되는 냉매 입구측의 파이프측 결합부(121) 중심의 편심거리(d1)는 1 mm 이상 이고, 또한 상기 냉매 유출 파이프(32)와 결합되는 냉매 출구측의 제2 파이프측 결합부(122) 중심의 편심거리(d2)는 0.5 mm 이상 이여야 한다.
따라서 상기한 구성에 의해 상기 파이프측 컨넥터(120)의 제1 파이프측 결합부(121) 및 제2 파이프측 결합부(122) 간의 거리(d)가 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심과 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심을 동심으로 했을 때보다 비교적 넓어져 용접 시, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122) 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 상기 제1 파이프측 결합부(121) 및 제2 파이프측 결합부(122)부 간의 간격(L)이 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심과 상기 제1, 제2 헤더측 결합부(111,112)의 중심을 동심으로 했을 때보다 비교적 넓어져 용접 시, 용접 불꽃이 제1 파이프측 결합부(121)와 제2 파이프측 결합부(122) 사이를 잘 파고들어, 상기 제1 파이프측 결합부(121)와 제2 파이프측 결합부(122) 사이에 위치하는 용접링(200)이 잘 용융되도록 한다.
또한 본 발명에 따른 다른 실시예로 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 상기 열교환기의 파이프 연결구(100)의 상기 냉매 유입 파이프(31)와 결합되는 냉매 입구측의 제1 파이프측 결합부(121)와, 상기 냉매 유출 파이프(32)와 결합되는 냉매 출구측의 제2 파이프측 결합부(122)가 서로 직각을 이루도록 형성할 수 있다.
따라서 상기한 구성에 의해 파이프 용접 방향이 직각을 이루기에 용접 시, 열간섭을 최소화하여 용접불량을 감소시킬 수 있고, 또한 용접 시 용접 불꽃이 용접링의 용융도 원활하게 해주어 용접불량을 감소시킬 수 있다.
상기한 구성 역시, 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)는 내부를 통하는 유체가 외부로 유출되지 않도록 기밀을 유지하기 위해 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 용접에 의해 서로 결합되는데, 이때 용접이 용이하게 이루어지도록, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)에 결합되는 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)의 일단에는 용접링(200)이 각각 끼워져, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 끝단에 위치하도록 한다.
상기한 구성으로 상기 용접링(200)이 끼워진 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)를 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)에 각각 결합하면, 상기 용접링(200)이 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 서로 접하게 되고, 접한 상태에서 용접토치로 가열하면, 상기 용접링(200)이 용융되어 생성된 용접물이 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)를 따라 흘러, 상기 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)와 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 사이 공간을 따라 침투한 후 냉각되어, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)와의 용접 결합이 완료된다.
이때 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 끝단에는 용접링(200)의 지름보다 크게 확관된 안착부(123)를 각각 형성하여, 상기 용접링(200)이 끼워진 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)들을 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)에 각각 결합하면, 확관된 상기 안착부(123)에 용접링(200)이 안착되고, 상기 안착부(123)에 안착된 용접링(200)을 용접토치로 가열하면, 상기 용접링(200)이 용융된 용접물이 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)의 외주변으로 흐르지 않고, 상기 안착부(123)의 둘레를 따라 정체되면서, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122) 따라 하측으로 흘러 사이 공간으로 침투하여, 상기 제1, 제2 파이프측 결합부(121,122)와 냉매 유입 파이프(31) 및 냉매 유출 파이프(32)가 각각 용접된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 열교환기 20: 헤더부재
21: 냉매 유입로 22: 냉매 유출로
31: 냉매 유입 파이프 32: 냉매 유출 파이프
100: 파이프 연결구 110: 헤더측 컨넥터
111: 제1 헤더측 결합부 112: 제2 헤더측 결합부
120: 파이프측 컨넥터 121: 제1 파이프측 결합부
122: 제2 파이프측 결합부 123: 안착부
200: 용접링

Claims (7)

  1. 열교환기 헤더부재의 냉매 유입 유로 및 냉매 유출 유로에 각각 결합하여 연통하는 한 쌍의 헤더측 결합부를 하향으로 돌출 형성한 헤더측 컨넥터와, 상기 한 쌍의 헤더측 결합부와 각각 연통되고, 냉매 입구측에 결합되는 냉매 유입 파이프 및 냉매 출구측에 결합되는 냉매 유출 파이프를 각각 결합하는 한 쌍의 파이프측 결합부를 상향으로 돌출 형성한 파이프측 컨넥터를 포함하는 열교환기의 파이프 연결구;
    상기 한 쌍의 파이프측 결합부에 각각 결합되는 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프의 일단에 각각 끼워져 파이프측 결합부의 끝단에 위치하는 복수의 용접링;을 포함하고,
    상기 열교환기의 파이프 연결구는,
    상기 냉매 유입 파이프와 결합되는 냉매 입구측의 파이프측 결합부와, 상기 냉매 유출 파이프와 결합되고, 상기 냉매 입구측의 파이프측 결합부 간의 열간섭 방지를 위해 중심축이 상기 냉매 입구측의 파이프측 결합부의 중심축에 대하여 직각을 이루며 일정거리 이격되어 배치되는 냉매 출구측의 파이프측 결합부를 더 포함하고,
    상기 헤더측 결합부를 기준으로, 상기 헤더측 결합부의 중심보다 바깥방향으로 편심진 상기 파이프측 결합부들 중심의 편심거리는, 상기 냉매 유입 파이프와 결합되는 상기 냉매 입구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d1)는 1mm 이상이고, 상기 냉매 유출 파이프와 결합되는 상기 냉매 출구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d2)는 0.5mm 이상으로, 상기 냉매 입구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d1)가 상기 냉매 출구측의 파이프측 결합부 중심의 편심거리(d2)보다 더 큰 편심거리로 편심지도록 하여, 파이프측 결합부 상호 간의 열간섭이 발생되지 않고, 파이프측 결합부 간의 사이가 넓어져 상기 용접링이 용이하게 용융되어, 원활한 용접이 이루어지도록 한 열교환기의 입출구파이프 용접구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프측 결합부들의 끝단에는 상기 용접링의 지름보다 크게 확관된 안착부;를 각각 형성하여, 상기 용접링이 끼워진 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프들을 상기 파이프측 결합부에 각각 결합하면, 상기 안착부에 용접링이 안착되고, 상기 안착부에 안착된 용접링을 용접토치로 가열하면, 상기 용접링이 용융된 용접물이 안착부의 둘레를 따라 정체되어, 상기 한 쌍의 파이프측 결합부와 냉매 유입 파이프 및 냉매 유출 파이프가 각각 용접되도록 한 열교환기의 입출구파이프 용접구조.
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