KR102365553B1 - A heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 증발기로 작용하며, 상하 방향으로 연장되어 냉매의 유동을 허용하는 제 1 냉매튜브; 상기 제 1 냉매튜브와 전후 방향으로 제공되어 냉매의 유동을 허용하는 제 2 냉매튜브; 상기 제 1,2 냉매튜브의 하단부에 결합되며, 냉매의 유동공간을 정의하도록 다수의 외벽을 가지는 제 1 헤더; 상기 제 1,2 냉매튜브의 상단부에 결합되는 제 2 헤더; 상기 유동공간을 상기 제 1 냉매튜브에 연통하는 제 1 유로와, 상기 제 2 냉매튜브에 연통하는 제 2 유로로 구획하는 구획부; 상기 제 1 헤더에 구비되며, 상기 제 1 유로로 냉매를 유입시키는 냉매 유입부; 및 상기 제 1 헤더에 구비되며, 상기 제 2 유로로부터 냉매를 배출시키는 냉매 유출부를 포함할 수 있다.A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes: a first refrigerant tube that acts as an evaporator and extends in the vertical direction to allow the flow of the refrigerant; a second refrigerant tube provided in the front-rear direction with the first refrigerant tube to allow the refrigerant to flow; a first header coupled to the lower end of the first and second refrigerant tubes and having a plurality of outer walls to define a flow space of the refrigerant; a second header coupled to upper ends of the first and second refrigerant tubes; a partition unit dividing the flow space into a first flow path communicating with the first refrigerant tube and a second flow path communicating with the second refrigerant tube; a refrigerant inlet provided in the first header and configured to introduce a refrigerant into the first flow path; and a refrigerant outlet provided in the first header and discharging the refrigerant from the second flow path.
Description
본 명세서는 열교환기에 관한 것이다. This specification relates to a heat exchanger.
일반적으로 열교환기란, 열교환사이클을 구성하는 부품으로, 응축기 또는 증발기로 동작하여 그 내부를 유동하는 냉매와 외부의 유체와 열교환되도록 한다.In general, a heat exchanger is a component constituting a heat exchange cycle, and operates as a condenser or an evaporator to exchange heat with a refrigerant flowing therein and an external fluid.
이와 같은 열교환기는 그 형상에 따라서 크게 핀 앤 튜브 타입과 마이크로채널 타입으로 구분된다. 상기 핀 앤 튜브 타입의 열교환기는, 다수개의 핀 및 상기 핀을 관통하는 원형 또는 이와 유사한 형상의 튜브를 포함하고, 상기 마이크로채널 타입의 열교환기는, 냉매가 유동하는 다수의 플랫튜브 및 상기 다수의 플랫튜브 사이에 구비되는 핀을 포함한다. Such a heat exchanger is largely divided into a fin-and-tube type and a microchannel type according to its shape. The fin and tube type heat exchanger includes a plurality of fins and a tube having a circular or similar shape penetrating the fins, and the microchannel type heat exchanger includes a plurality of flat tubes through which a refrigerant flows and the plurality of flat tubes. It includes a fin provided between the tubes.
그리고 상기 핀 앤 튜브 타입의 열교환기 및 상기 마이크로채널 타입의 열교환기는, 양자 모두, 상기 튜브 또는 플랫튜브의 내부를 유동하는 냉매와 외부의 유체가 열교환되고, 상기 핀은 상기 튜브 또는 플랫튜브의 내부를 유동하는 냉매와 외부의 유체와의 열교환면적을 증가시키는 역할을 한다.And, in both of the fin-and-tube type heat exchanger and the microchannel type heat exchanger, a refrigerant flowing inside the tube or flat tube and an external fluid exchange heat, and the fin is an inside of the tube or flat tube. It serves to increase the heat exchange area between the refrigerant flowing through the air and the external fluid.
도 1 은 종래 기술에 따른 열교환기의 사시도이다. 1 is a perspective view of a heat exchanger according to the prior art;
도 1에 도시되는 바와 같이, 종래의 마이크로채널 타입의 열교환기(1)에는, 다수의 냉매튜브(4)에 결합되는 헤더(2,3)가 포함된다. 상기 헤더(2,3)는 복수 개로 제공되며, 복수의 헤더(2,3) 중 제 1 헤더(2)는 상기 다수의 냉매튜브(4)의 일측에 결합되며, 제 2 헤더(3)는 상기 다수의 냉매튜브(4)의 타측에 결합된다. 그리고, 상기 다수의 냉매튜브(4)의 사이에는, 냉매와 외부 공기간에 열교환이 용이하게 이루어지도록 하는 방열핀(미도시)이 포함된다.As shown in FIG. 1 , the conventional microchannel
상기 제 1 헤더(2)에는, 냉매가 상기 열교환기(1)로 유입되도록 하는 냉매 유입부(5)와, 상기 열교환기(1) 내에서 열교환된 냉매가 유출되도록 하는 냉매 유출부(6)가 형성된다. 그리고, 상기 제 1 헤더(2)의 일측에는, 상기 제 1 헤더(2)로 유입되는 냉매를 복수의 경로로 분지하는 분지부가 제공된다. 상기 분지부는 분지되는 경로에 대응하여 다수 개가 제공될 수 있다.In the first header (2), a refrigerant inlet (5) through which the refrigerant flows into the heat exchanger (1), and a refrigerant outlet (6) through which the refrigerant exchanged in the heat exchanger (1) flows out. is formed In addition, a branch portion for branching the refrigerant flowing into the first header 2 into a plurality of paths is provided on one side of the first header 2 . A plurality of the branch portions may be provided to correspond to the branching path.
상기 분지부에서 분지된 냉매는 상기 냉매 유입부(5)를 통하여 상기 제 1 헤더(2)로 유입되며, 다수의 냉매튜브(4)에 나뉘어져 유동된다. 이 때 분지된 냉매는 각각 동일한 수의 냉매튜브(4)를 따라 유동하면서 열교환이 수행된다.The refrigerant branched in the branch is introduced into the first header 2 through the
상기 다수의 냉매튜브(4)를 유동한 냉매는 상기 제 2 헤더(3)에서 리턴되어 상기 제 1 헤더(2)를 향하여 유동되며, 상기 제 1 헤더(2)에서 합지되어 상기 냉매 유출부를 통하여 상기 열교환기(1)의 외부로 유출된다. The refrigerant flowing through the plurality of
상기에서 설명된 종래의 열교환기(1)에 의하면, 상기 냉매 유입부(5) 및 상기 냉매 유출부(6)는 냉매가 상기 다수의 냉매튜브(4)에 균일하게 통과하기 위하여 상기 제 1 헤더(2)의 측면에 설치된다. 따라서, 도시한 바와 같이 상기 제 1 헤더(2)의 일 측면에는 상기 냉매 유출부(6)의 설치를 위한 별도의 설치 공간(7)이 필요하게 되므로, 열교환기의 부피가 증가하게 된다. According to the
또한, 열교환기의 부피 증가로 인하여 제조 단가가 올라가고, 헤더의 설치면적에 비해 냉매의 전열면적이 작아 열교환의 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
열교환기에 관한 선행기술 문헌의 정보는 아래와 같다.
공개번호(공개일자) : 10-2012-0044851 (2012년 5월 8일) In addition, there is a problem in that the manufacturing cost increases due to an increase in the volume of the heat exchanger, and the heat transfer area of the refrigerant is small compared to the installation area of the header, so that the efficiency of heat exchange is lowered.
Information in the prior art literature on the heat exchanger is as follows.
Publication number (disclosure date): 10-2012-0044851 (May 8, 2012)
본 발명의 목적은, 별도의 설치 공간 없이 냉매 유입부 및 유출부를 헤더에 설치하여 열교환 효율이 증대될 수 있는 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a heat exchanger capable of increasing heat exchange efficiency by installing a refrigerant inlet and an outlet in a header without a separate installation space.
일 측면에 따른 열교환기는, 액 냉매가 유입되어 기상 냉매로 기화하는 증발기로 작용하는 열교환기에 있어서, 상하 방향으로 연장되어 냉매의 유동을 허용하는 전방 튜브; 상기 전방 튜브의 후방에 제공되어 냉매의 유동을 허용하는 후방 튜브; 상기 전방 튜브 및 후방 튜브의 하단부에 결합되며, 냉매의 유동공간을 정의하도록 다수의 외벽을 가지는 제 1 헤더; 상기 제 1,2 냉매튜브의 상단부에 결합되는 제 2 헤더; 상기 유동공간을 상기 제 1 냉매튜브에 연통하는 제 1 유로와, 상기 제 2 냉매튜브에 연통하는 제 2 유로로 구획하는 구획부; 상기 제 1 헤더에 구비되며, 상기 제 1 유로로 냉매를 유입시키는 냉매 유입부; 상기 제 1 헤더에 구비되며, 상기 제 2 유로로부터 냉매를 배출시키는 냉매 유출부; 상기 제 1 헤더 내에 제공되며, 상기 제 1 유로를 2개의 공간으로 구획하는 배플; 및 상기 구획부에 형성되며, 상기 제 1,2 유로를 유동적으로 연결시키는 연통홀을 포함할 수 있다.
상기 제 1 헤더의 다수의 외벽은, 상기 전방 튜브 및 상기 후방 튜브가 결합되는 상면 벽과, 상기 상면 벽의 전단에서 하방으로 연장하는 전면 벽과, 상기 상면 벽의 후단에서 하방으로 연장하는 후면 벽과, 상기 전면 벽과 상기 후면 벽의 하단을 연결하는 하단 벽 및 상기 상면 벽의 양측에 제공되는 2개의 측면 벽을 포함할 수 있다.
상기 제1헤더의 하단 벽으로부터 하방으로 돌출하여 상기 냉매 유출부를 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 냉매 유출부는 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브로부터 상기 제1헤더를 향하여 하방으로 유동한 냉매가 상기 제1헤더의 하측으로 배출될 수 있도록 상기 하단 벽에 연결될 수 있다.A heat exchanger according to one aspect includes: a heat exchanger acting as an evaporator in which a liquid refrigerant is introduced and vaporized into a gaseous refrigerant, the front tube extending in the vertical direction to allow the flow of the refrigerant; a rear tube provided at the rear of the front tube to allow the flow of refrigerant; a first header coupled to the lower end of the front tube and the rear tube, the first header having a plurality of outer walls to define a flow space of the refrigerant; a second header coupled to upper ends of the first and second refrigerant tubes; a partition unit dividing the flow space into a first flow path communicating with the first refrigerant tube and a second flow path communicating with the second refrigerant tube; a refrigerant inlet provided in the first header and configured to introduce a refrigerant into the first flow path; a refrigerant outlet provided in the first header and configured to discharge the refrigerant from the second flow path; a baffle provided in the first header and partitioning the first flow path into two spaces; and a communication hole formed in the partition part and fluidly connecting the first and second flow passages.
The plurality of outer walls of the first header includes a top wall to which the front tube and the rear tube are coupled, a front wall extending downward from the front end of the top wall, and a rear wall extending downward from the rear end of the top wall. and a lower wall connecting lower ends of the front wall and the rear wall and two side walls provided on both sides of the upper wall.
The first header may further include a support member protruding downward from the bottom wall to support the coolant outlet.
The refrigerant outlet may be connected to the lower wall so that the refrigerant flowing downward from the front tube or the rear tube toward the first header may be discharged to a lower side of the first header.
상기 냉매 유입부는 상기 냉매 유출부로부터 유동적으로 분리되어 상기 제1헤더의 측방으로 돌출되지 않도록 상기 다수의 외벽 중 상기 하단 벽 및 상기 측면 벽 이외의 벽에 연결될 수 있다.
상기 냉매 유입부는 상기 제 1 헤더의 전면 벽에 연결될 수 있다.
상기 구획부는 상기 제 1,2 유로를 전후방으로 분리하도록, 상기 제 1 헤더의 상면 벽에서 상기 하단 벽으로 연장할 수 있다.
상기 구획부는 상기 2개의 측면 벽을 연결할 수 있다.
상기 제 1 헤더의 측면 벽은, 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부와 동일한 면을 형성하거나, 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부보다 측방으로 더 돌출되지 않도록 구성될 수 있다.
상기 제 1 헤더의 측면 벽은 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부보다 측방으로 돌출되되, 상기 돌출된 길이는 상기 냉매 유출부의 관경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 전방 튜브 및 후방 튜브는 각각 좌우 방향으로 이격하는 다수의 튜브를 포함하고, 상기 제 1 헤더의 측면 벽은 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부보다 측방으로 돌출되되, 상기 돌출된 길이는 상기 다수의 튜브의 이격된 거리보다 작게 형성될 수 있다.
상기 지지 부재는, 내부 공간을 형성하는 하우징; 및 상기 하우징의 내부 공간에 구비되며, 상기 제 1 헤더 내의 냉매를 상기 냉매 유출부로 전달하기 위한 냉매유출 유로를 포함할 수 있다.
상기 냉매유출 유로는, 상기 제 1 헤더에서 하방으로 돌출하는 수직 유로; 및 상기 수직 유로에서 절곡하여 상기 하우징에 결합되는 수평 유로를 포함할 수 있다.
상기 배플은 상기 구획부에 연결되어 전방으로 연장하며, 상기 전면 벽에 연결될 수 있다.
상기 전방 튜브는 상기 제 1 유로와 연통하도록 상기 상면 벽의 전방부에 연결되고, 상기 후방 튜브는 상기 제 2 유로와 연통하도록 상기 상면 벽의 후방부에 연결될 수 있다.
상기 냉매 유입부는 절곡된 배관을 포함하며, 상기 절곡된 배관은 상기 제 1 헤더의 전면 벽에서 절곡하여 상기 전방 튜브의 연장방향을 따라 상방으로 연장할 수 있다.
상기 냉매 유출부는 절곡된 배관을 포함하며, 상기 절곡된 배관은 상기 제 1 헤더의 하단 벽에서 절곡하여 상기 전방 튜브의 연장방향을 따라 상방으로 연장할 수 있다.The refrigerant inlet may be connected to a wall other than the bottom wall and the side wall among the plurality of outer walls so that the refrigerant inlet is fluidly separated from the refrigerant outlet and does not protrude to the side of the first header.
The refrigerant inlet may be connected to a front wall of the first header.
The partition portion may extend from the top wall of the first header to the bottom wall to separate the first and second flow paths forward and backward.
The compartment may connect the two side walls.
The side wall of the first header may be configured such that it forms the same surface as the side end of the front tube or the rear tube, or does not protrude further laterally than the side end of the front tube or the rear tube.
A side wall of the first header may protrude laterally than a side end of the front tube or the rear tube, and the protruding length may be smaller than a tube diameter of the refrigerant outlet.
The front tube and the rear tube each include a plurality of tubes spaced apart in the left and right directions, and the side wall of the first header protrudes laterally than the side end of the front tube or the rear tube, and the protruding length is the It may be formed to be smaller than the spaced distance of a plurality of tubes.
The support member may include: a housing forming an inner space; and a refrigerant outlet passage provided in the inner space of the housing and configured to transmit the refrigerant in the first header to the refrigerant outlet.
The refrigerant outlet flow path may include: a vertical flow path protruding downward from the first header; and a horizontal flow path bent in the vertical flow path and coupled to the housing.
The baffle is connected to the compartment to extend forward, and may be connected to the front wall.
The front tube may be connected to a front portion of the top wall to communicate with the first flow passage, and the rear tube may be connected to a rear portion of the top wall to communicate with the second flow passage.
The refrigerant inlet may include a bent pipe, and the bent pipe may be bent at the front wall of the first header to extend upward in an extension direction of the front tube.
The refrigerant outlet may include a bent pipe, and the bent pipe may be bent at a lower end wall of the first header to extend upward in an extension direction of the front tube.
상기 전방 튜브 및 후방 튜브는 플랫 튜브를 포함할 수 있다.The front tube and the rear tube may include flat tubes.
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제안되는 발명에 의하면, 별도의 설치 공간 없이 냉매 유입부 및 냉매 유출부를 헤더에 설치하여 열교환기의 전체의 부피를 줄일 수 있고, 이에 따라 열교환기 설치공간을 줄일 수 있다는 효과가 있다. According to the proposed invention, it is possible to reduce the overall volume of the heat exchanger by installing the refrigerant inlet and the refrigerant outlet in the header without a separate installation space, thereby reducing the installation space of the heat exchanger.
또한, 열교환기의 헤더의 설치면적과 실제 냉매의 전열면적이 동일하게 형성되므로 냉매의 열교환 작용이 효율적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다. In addition, since the installation area of the header of the heat exchanger and the actual heat transfer area of the refrigerant are formed to be the same, there is an advantage that the heat exchange action of the refrigerant can be performed efficiently.
또한, 냉매 유입부가 헤더를 관통하거나 우회하여 설치됨으로써, 열교환기의 부피 감소로 인한 제조 단가가 저렴해 지는 장점이 있다. In addition, since the refrigerant inlet is installed through or bypassing the header, there is an advantage in that the manufacturing cost is reduced due to the volume reduction of the heat exchanger.
도 1 은 종래 기술에 따른 열교환기의 사시도이다.
도 2는 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 8는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 13는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 14은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 15은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 16는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 17는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 제 1 헤더를 하부에서 바라본 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 측면에서 바라본 제 1 헤더의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 23는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.1 is a perspective view of a heat exchanger according to the prior art;
2 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a first header according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing the configuration of a first header according to an embodiment of the present invention according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a refrigerant flow in the heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a first header according to a second embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a configuration of a first header according to a second embodiment of the present invention.
9 is a view showing a refrigerant flow in the heat exchanger according to the second embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a first header according to a third embodiment of the present invention.
12 is a perspective view illustrating a configuration of a first header according to a third embodiment of the present invention.
13 is a view showing a refrigerant flow in a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.
14 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a fourth embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a first header according to a fourth embodiment of the present invention.
16 is a perspective view illustrating a configuration of a first header according to a fourth embodiment of the present invention.
17 is a view showing a refrigerant flow in the heat exchanger according to the fourth embodiment of the present invention.
18 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a fifth embodiment of the present invention.
19 is a perspective view of a first header viewed from the bottom according to a fifth embodiment of the present invention.
20 is a cross-sectional view of a first header viewed from the side according to a fifth embodiment of the present invention.
21 is a cross-sectional view showing the configuration of a first header according to a fifth embodiment of the present invention.
22 is a perspective view illustrating a configuration of a first header according to an embodiment of the present invention according to a fifth embodiment of the present invention.
23 is a view showing a refrigerant flow in a heat exchanger according to a fifth embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".
도 2는 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다. 2 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a first header according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention It is a perspective view showing the configuration of a first header according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기(10)에는, 가로 방향으로 소정길이만큼 연장되는 헤더(120,130)와, 상기 헤더(120,130)에 결합되어 세로 방향으로 연장되는 냉매튜브로서의 다수의 플랫 튜브(110)와, 상기 헤더(120,130)의 사이에 소정 간격으로 배열되며 상기 플랫 튜브(110)에 의하여 관통되는 다수의 방열핀(미도시)이 포함된다. 2 and 4, in the
상기 헤더(120,130)가 수평 방향으로 연장되는 점에서, “수평형 헤더”라 이름할 수 있을 것이다. 다만, 상기 헤더의 연장방향은 이에 제한되지 않고 수직 방향으로 연장될 수 있으며, 이 때 상기 플랫 튜브(110)는 수평 방향으로 연장될 수 있을 것이다. Since the
상세히, 상기 헤더(120,130)에는, 상기 플랫 튜브(110)의 일측 단부가 결합되는 제 1 헤더(120) 및 상기 플랫 튜브(110)의 타측 단부가 결합되는 제 2 헤더(130)가 포함된다. 상기 제 1 헤더(120) 및 제 2 헤더(130)는 냉매의 유동을 가이드 하며, 냉매의 유동방향을 전환시킬 수 있다. In detail, the
다시 말하면, 상기 제 1 헤더(120) 및 제 2 헤더(130)의 내부에는, 냉매의 유동공간이 규정된다. 상기 제 1 헤더(120) 또는 제 2 헤더(130) 내부의 냉매는 상기 플랫 튜브(110)로 유입될 수 있고, 상기 플랫 튜브(110)를 유동한 냉매는 상기 제 1 헤더(120) 또는 제 2 헤더(130)에서 방향 전환될 수 있다. In other words, a refrigerant flow space is defined in the
일례로, 상기 플랫 튜브(110)를 통하여 상방으로 유동한 냉매는 상기 제 2 헤더(130)에서 방향 전환되어 하방으로 유동되며, 상기 플랫 튜브(110)를 통하여 하방으로 유동한 냉매는 상기 제 1 헤더(120)에서 방향 전환되어 상방으로 유동될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 헤더(120) 또는 제 2 헤더(130)는 “리턴 헤더”라 이름할 수 있다. For example, the refrigerant flowing upward through the
상기 플랫 튜브(110)는 전후방에 2열로 배치된다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 열교환기(10)를 측면에서 바라 보았을 때, 플랫 튜브(110)에는, 전방에 위치되는 전방 튜브(110a)와, 상기 전방 튜브(110a)의 후방에 위치하는 후방 튜브(110b)가 포함된다. 물론, 상기 전방 튜브(110a) 및 후방 튜브(110b)는 다수 개가 구비되어 각각 상기 제 1 헤더(120)와 제 2 헤더(130)에 결합된다.The
상기 제 1 헤더(120)에는, 냉매가 상기 열교환기로 유입되도록 하는 냉매 유입부(140)와 상기 열교환기(10) 내에서 열교환된 냉매가 유출되도록 하는 냉매 유출부(150)가 형성된다. In the
상세히, 상기 냉매 유입부(140) 및 냉매 유출부(150)는 상기 제 1 헤더(120)의 전면에 서로 인접하여 형성된다. 따라서, 냉매는 상기 냉매 유입부(140)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)로 유입되며, 유입된 냉매는 상기 제 1 헤더(120)로부터 상기 냉매 유출부(150)를 통하여 상기 열교환기(10)의 외부로 유출된다. In detail, the
상기 플랫 튜브(110)는 상기 제 1 헤더(120) 및 상기 제 2 헤더(130)의 사이에 다수 개가 구비되며, 다수의 플랫 튜브(110)는 가로 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. A plurality of
상기 제 1 헤더(120)의 내부에는, 상기 제 1 헤더(120)의 내부 공간을 전후방으로 구획하는 구획부(121)가 제공된다. 상기 구획부(121)는 상기 제 1 헤더(120)의 상면으로부터 하면까지 연장된다. 따라서, 상기 제 1 헤더(120)의 내부공간은 상기 구획부(121)에 의해 제 1 유로(120a)와 제 2 유로(120b)가 형성된다. 그리고, 상기 구획부(121)에는 상기 냉매 유입부(140)가 관통하는 제 1 관통홀(126)이 형성된다. A
그리고, 상기 냉매 유입부(140)는 상기 제 1 헤더(120)의 전방에서 상기 제 1 헤더(120)의 전면과 상기 구획부(121)의 제 1 관통홀(126)를 관통하여 상기 제 1 유로(120a)와 연결되고, 상기 냉매 유출부(150)는 상기 제 1 헤더(120)의 전면을 관통하여 상기 제 2 유로(120b)와 연결된다. In addition, the
종래에는, 냉매의 균일한 유동을 위해서 헤더의 측면에 냉매 유입부와 냉매 유출부가 연결될 수 밖에 없어, 열교환기의 측면에 별도의 설치공간이 요구되어 열교환기의 설치에 제약이 따를 수 밖에 없었다. 따라서 본 실시 예에서는 상기 냉매 유입부(140) 및 냉매 유출부(150)를 상기 제 1 헤더(120)의 전면에 설치하게 되므로 열교환기의 설치가 용이하다. 그리고, 상기 제 1 헤더(120)의 가로방향 길이만큼 상기 플랫 튜브(110)를 상기 제 1 헤더(120)의 상방으로 연장할 수 있기 때문에 전열 면적을 넓게 형성할 수 있다. Conventionally, since the refrigerant inlet and the refrigerant outlet are connected to the side of the header for a uniform flow of the refrigerant, a separate installation space is required on the side of the heat exchanger, thereby limiting the installation of the heat exchanger. Therefore, in this embodiment, the
또한, 상대적으로 내경이 작은 관이 필요한 냉매 유입부(140)를 상기 구획부(121)를 관통하게 하고, 상기 냉매 유출부(150)는 상기 제 1 헤더(120)의 전면을 관통하게 함으로써, 제작 공정이 용이해진다. In addition, the
상기 제 1 유로(120a)는 상기 냉매 유입부(140)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)로 유입된 냉매가 열교환 과정에서 유동하는 유로를 형성하며, 상기 제 2 유로(120b)는 상기 열교환기(10)에서 열교환 된 냉매가 상기 냉매 유출부(150)로 유동하는 유로를 형성한다. The
그리고, 상기 제 1 유로(120a)의 내부에는, 냉매가 상기 제 1 유로(120a)로부터 상기 제 2 유로(120b)로 유입될 수 있도록 가이드 하는 배플(123)이 제공된다. 상기 배플(123)은 상기 제 1 유로(120a)의 좌, 우측 공간을 구획하도록 배치될 수 있다. In addition, a
상기 제 1 유로(120a)에는 상기 제 1 유로(120a)의 내부에 구비되어 상기 배플(123)의 일측에 결합되는 제 1 유로부(124)와 상기 제 1 유로(120a)의 내부에 구비되어 상기 배플(123)의 타측에 결합되는 제 2 유로부(125)가 포함된다. 도 3을 기준으로 상기 베플(123)의 좌측 공간은 제 1 유로부(124), 상기 베플(123)의 우측 공간은 제 2 유로부(125)가 된다. The
상기 배플(123)은, 상기 제 1 유로(120a)의 길이 방향인 가로 방향에 수직한 방향으로 배치된다. 따라서, 상기 플랫 튜브(110)를 통하여 제 1 헤더(120)의 제 1 유로(120a)로 유입된 냉매가 상기 제 2 유로(120b)로 유입될 수 있도록 가이드 한다. The
다시 말하면, 도 2를 기준으로 상기 배플(123)에 의해 상기 제 1 유로(120a)가 제 1 유로부(124) 및 제 2 유로부(125)로 구획된다. 상기 냉매 유입관(140)을 통하여 유입된 냉매는 상기 제 2 유로부(125)에서 상기 배플(123)에 의해 상기 제 1 유로부(124)로 유동하지 않고, 상기 플랫 튜브(110)로 유입되어 상기 제 2 헤더(130)로 유동한다. 그리고, 상기 제 2 헤더(130)에서 상기 플랫 튜브(110)를 통해 상기 제 1 헤더(120)로 유동한 냉매는 상기 제 1 유로부(124)의 내부에서 상기 배플(123)에 의해 상기 제 2 유로부(125)로 유동하는 것이 차단된다. In other words, with reference to FIG. 2 , the
상기 제 1 유로부(124)의 내측에 제공되는 구획부(121)에는 냉매가 상기 구획부(121)의 전방 또는 후방으로 유동될 수 있도록 하는 연통홀(122)이 형성된다. 즉, 상기 제 1 유로부(124)를 유동하는 냉매는 상기 연통홀(122)을 통하여 상기 제 2 유로(120b)로 유동할 수 있다. A
따라서, 상기 제 2 헤더(130)로부터 제 1 유로부(124)로 유입된 냉매는, 상기 연통홀(122)을 통하여 상기 제 2 유로(120b)로 유동된다. Accordingly, the refrigerant introduced from the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하여, 상기 열교환기(10)가 증발기로서 작용하는 경우를 일례로 들어 냉매의 유동에 대하여 설명한다. 5 is a view showing a refrigerant flow in the heat exchanger according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , a case in which the
상기 냉매 유입부(140)를 통하여 상기 열교환기(10)로 유입된 냉매는 상기 냉매 유입부(140) 및 냉매 유출부(150)로부터 멀어지는 방향으로 유동하면서 열교환 작용을 수행한다. 그리고, 냉매가 상기 플랫 튜브(110)를 모두 통과한 이후에는, 상기 냉매 유입부(140) 및 냉매 유출부(150)에 가까워지는 방향으로 유동하며, 상기 냉매 유출부(150)를 통하여 상기 열교환기(10)로부터 배출된다.The refrigerant introduced into the
상세히, 상기 냉매 유입부(140)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)의 제 1 유로(120a)로 유입된 냉매는 배플(123)에 의하여 가이드 되어 상기 플랫 튜브(110)로 유동된다. 이 때, 다수의 플랫 튜브(110) 중 "A" 영역에 대응하는 플랫 튜브(110)를 통하여 상기 제 2 헤더(130)로 유동한다. In detail, the refrigerant introduced into the
그리고, 상기 제 2 헤더(130)로 유입된 냉매는 유동방향이 전환되며, 다시 상기 플랫 튜브(110)를 통과하게 된다. 이 때, 다수의 플랫 튜브(110) 중 "B" 영역에 대응하는 플랫 튜브(110)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)로 유동한다. Then, the refrigerant flowing into the
상기 제 1 헤더(120)로 유입된 냉매는 배플(123)에 의하여 가이드 되어 상기 구획부(121)에 형성된 연통홀(122)을 통해 제 1 유로부(124)에서 제 2 유로(120b)로 유동한다. 그리고, 제 2 유로(120b)를 따라 상기 냉매 유출부(150)를 향하여 유동할 수 있게 된다. 그리고, 제2유로(120b)의 냉매 중 일부의 냉매는 상기 "B" 영역에 대응하는 전방튜브(110a)를 따라 제2헤더(130)로 유동한다. 상기 제2헤더(130)의 냉매는 상기 "A" 영역에 대응하는 전방튜브(110a)를 따라 하방으로 유동하고 제1헤더(120)의 제2유로(120b)로 유입된다. 상기 제2유로(120b)의 냉매는 상기 냉매 유출부(150)를 향하여 유동할 수 있다.The refrigerant introduced into the
제안되는 발명에 의하면, 별도의 설치 공간 없이 냉매 유입부 및 냉매 유출부를 헤더에 설치하여 열교환기의 전체의 부피를 줄일 수 있고, 이에 따라 열교환기 설치공간을 줄일 수 있다는 효과가 있다. According to the proposed invention, it is possible to reduce the overall volume of the heat exchanger by installing the refrigerant inlet and the refrigerant outlet in the header without a separate installation space, thereby reducing the installation space of the heat exchanger.
또한, 열교환기의 헤더의 설치면적과 실제 냉매의 전열면적이 동일하게 형성되므로 냉매의 열교환 작용이 효율적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다. In addition, since the installation area of the header of the heat exchanger and the actual heat transfer area of the refrigerant are formed to be the same, there is an advantage that the heat exchange action of the refrigerant can be performed efficiently.
또한, 냉매 유입부가 헤더를 관통하거나 우회하여 설치됨으로써, 열교환기의 부피 감소로 인한 제조 단가가 저렴해 지는 장점이 있다. In addition, since the refrigerant inlet is installed through or bypassing the header, there is an advantage in that the manufacturing cost is reduced due to the volume reduction of the heat exchanger.
본 실시예는 열교환기가 증발기로서 작용하는 경우를 일례로 들어 설명하였다. 그러나, 이와는 달리 상기 열교환기가 응축기로서 작용하는 경우에는 냉매가 열교환 되는 과정에서 비체적이 감소될 수 있으므로, 냉매가 열교환 되는 과정에서 통과하는 냉매 튜브의 수가 점점 감소할 수 있다. 그리고, 냉매가 유입되는 유입배관의 크기가 유출배관의 크기보다 더 크게 형성될 수 있을 것이다.In this embodiment, the case in which the heat exchanger acts as an evaporator has been described as an example. However, in contrast to this, when the heat exchanger acts as a condenser, the specific volume may be reduced in the process of heat exchange with the refrigerant, and thus the number of refrigerant tubes passing through the process of heat exchange with the refrigerant may gradually decrease. And, the size of the inlet pipe through which the refrigerant flows may be formed to be larger than the size of the outlet pipe.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이며, 도 8는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다. 도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.6 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a first header according to a second embodiment of the present invention, and FIG. It is a perspective view showing the configuration of the first header according to the second embodiment. 9 is a view showing a refrigerant flow in the heat exchanger according to the second embodiment of the present invention.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시예와 동일하고, 다만 냉매 유입부에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하고 제 1 실시예와 동일한 부분은 제 1 실시예를 원용하기로 한다. This embodiment is the same as the first embodiment in other parts, except that there is a difference in the refrigerant inlet. Therefore, in the following, only characteristic parts of the present embodiment will be described, and the same parts as those of the first embodiment will be referred to in the first embodiment.
도 6 내지 도 9을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 유입부(240)는 일단이 상기 제 1 헤더(120)의 제 1 유로(123) 일측을 관통하고 타단이 상기 제 1 유로(123)의 외부로 연장된 제 1 수평부(241)와, 일단이 상기 제 1 수평부(241)의 타단에 연결되고 타단이 상기 열교환기(10)의 상방으로 연장되는 제 1 수직부(242)와, 일단이 상기 제 1 수직부(242)의 타단에 연결되고 상기 열교환기(10)의 전방으로 연장되는 제 2 수평부(243)와, 일단이 상기 제 2 수평부(243)의 타단에 연결되고 상기 열교환기(10)의 하방으로 연장되는 제 2 수직부(244)를 포함한다. 6 to 9 , the
상기 제 1 헤더(120)의 측면에는 상기 냉매 유입부(240)와 관통하는 제 2 관통홀(240a)이 형성된다. 따라서 상기 냉매 유입부(240)가 상기 제 2 관통홀(240a)을 관통하여 상기 제 1 유로(123)의 측면과 연통된다. A second through
상기 냉매 유입부(240)는 상기 제 1 헤더(120)에 최대한 밀착한 상태로 각 수직부 및 수평부(241.242,243,244)가 연장되고 절곡되어 설치된다. 따라서 제 1 실시예와 마찬가지로 냉매 유입부 및 냉매 유출부를 설치하기 위한 별도의 공간이 불필요하다. The
냉매가 상기 냉매 유입부(240)를 통해 상기 제 1 유로(120a)의 측면으로 유입되게 되고, 이후의 유동과정은 제 1 실시예와 동일하다. The refrigerant flows into the side surface of the
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이며, 도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 13는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.10 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a first header according to a third embodiment of the present invention, and FIG. It is a perspective view showing the configuration of a first header according to a third embodiment, and FIG. 13 is a view showing a refrigerant flow in a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시예와 동일하고, 다만 냉매 유입부에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하고 제 1 실시예와 동일한 부분은 제 1 실시예를 원용하기로 한다. This embodiment is the same as the first embodiment in other parts, except that there is a difference in the refrigerant inlet. Therefore, in the following, only characteristic parts of the present embodiment will be described, and the same parts as those of the first embodiment will be referred to in the first embodiment.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 유입부(340)는 상기 제 1 헤더(120)의 후면에서 상기 제 1 유로(120a)와 연통하여 상기 열교환기(10)의 후방으로 연장된 제 3 수평부(341)와, 상기 제 3 수평부(341)의 단부에서 만곡되어 상기 열교환기(10)의 전방으로 연장된 제 4 수평부(342)를 포함한다. 10 to 13 , the
그리고 상기 제 1 헤더(120)의 후면에는 상기 냉매 유입부(340)가 관통하는 제 3 관통홀(340a)이 형성된다. 상기 냉매 유입부(340)는 상기 제 3 관통홀을 관통하여 상기 제 1 유로(120a)와 연통된다. A third through
상기 냉매 유입부(340)는 상기 제 1 헤더(120)의 외주면에 접할 수 있다. 따라서 제 1 실시예와 마찬가지로 냉매 유입부 및 냉매 유출부를 설치하기 위한 별도의 공간이 불필요하다. The
냉매가 상기 냉매 유입부(240)를 통해 상기 제 1 유로(120a)의 후면으로 유입되게 되고, 이후의 유동과정은 제 1 실시 예와 동일하다. The refrigerant flows into the rear surface of the
도 14은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 15은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이며, 도 16는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 17는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.14 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of a first header according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. It is a perspective view showing the configuration of a first header according to a fourth embodiment, and FIG. 17 is a view showing a refrigerant flow in a heat exchanger according to a fourth embodiment of the present invention.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만 냉매 유입부 및 냉매 유출부에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하고 제 1 실시 예와 동일한 부분은 제 1 실시 예를 원용하기로 한다. This embodiment is the same as the first embodiment in other parts, except that there is a difference in the refrigerant inlet and the refrigerant outlet. Therefore, in the following, only characteristic parts of the present embodiment will be described, and the same parts as those of the first embodiment will be referred to in the first embodiment.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 유입부(440)은, 제 1 헤더(120)의 후면에서 일단이 상기 제 1 유로(120a)와 연통되고 타단이 후방으로 연장된 제 5 수평부(441)와, 일단이 상기 제 5 수평부(441)의 타단과 연통되고, 타단이 상기 열교환기(10)의 상방으로 연장된 제 3 수직부(442)가 포함된다. 14 to 17 , the
그리고, 상기 냉매 유출부(450)는, 상기 열교환기(10)의 전면에서 일단이 상기 제 2 유로(120b)와 연통되고 타단이 상기 열교환기(10)의 후방으로 연장된 제 6 수평부(451)와, 일단이 상기 제 6 수평부(451)의 타단에서 만곡되어 타단이 상기 열교환기(10)의 후방으로 연장되는 제 7 수평부(452)를 포함한다. 따라서, 상기 냉매 유출부(450)의 전체적인 형상은 U자 형태로 형성된다. In addition, the
그리고, 상기 냉매 유출부(450)는 상기 제 1 헤더(120)의 외주에 둘러싸며 상기 제 1 헤더(120)에 밀착하여 구비된다. 따라서 제 1 실시예와 마찬가지로 냉매 유입부 및 냉매 유출부를 설치하기 위한 별도의 공간이 불필요하다. In addition, the
냉매가 상기 냉매 유입부(440)를 통해 상기 제 1 유로(120a)의 측면으로 유입되게 되고, 이후의 유동과정은 제 1 실시 예와 동일하다. The refrigerant flows into the side surface of the
도 18은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 사시도 이고, 도 19는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 제 1 헤더를 하부에서 바라본 사시도 이며, 도 20은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 측면에서 바라본 제 1 헤더의 단면도 이다. 도 21은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 22는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 헤더의 구성을 보여주는 사시도이다. 18 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 19 is a perspective view of a first header according to a fifth embodiment of the present invention as viewed from the bottom, and FIG. 20 is a first embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view of the first header viewed from the side according to the embodiment. 21 is a cross-sectional view showing a configuration of a first header according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a perspective view showing a configuration of a first header according to an embodiment of the present invention according to a fifth embodiment of the present invention am.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시예와 동일하고, 다만 냉매 유입부와 냉매 유출부의 결합구조에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하고 제 1 실시예와 동일한 부분은 제 1 실시예를 원용하기로 한다. This embodiment is the same as the first embodiment in other parts, except that there is a difference in the coupling structure of the refrigerant inlet and the refrigerant outlet. Therefore, in the following, only characteristic parts of the present embodiment will be described, and the same parts as those of the first embodiment will be referred to in the first embodiment.
도 18 내지 도 22을 참조하면, 본 실시 예에 따른 열교환기(20)에는, 가로 방향으로 소정길이만큼 연장되는 헤더(120, 130)와, 상기 헤더(120, 130)에 결합되어 세로 방향으로 연장되는 냉매튜브로서의 다수의 플랫 튜브(110)와, 상기 헤더(120, 130)의 사이에 소정 간격으로 배열되며 상기 플랫 튜브(110)에 의하여 관통되는 다수의 방열핀(미도시)이 포함된다. 18 to 22 , in the
상세히, 상기 헤더(120,130)에는, 상기 플랫 튜브(110)의 일측 단부가 결합되는 제 1 헤더(120) 및 상기 플랫 튜브(110)의 타측 단부가 결합되는 제 2 헤더(130)가 포함된다. 상기 제 1 헤더(120) 및 제 2 헤더(130)는 냉매의 유동을 가이드 하며, 냉매의 유동방향을 전환시킬 수 있다. In detail, the
다시 말하면, 상기 제 1 헤더(120) 및 제 2 헤더(130)의 내부에는, 냉매의 유동공간이 규정된다. 상기 제 1 헤더(120) 또는 제 2 헤더(130) 내부의 냉매는 상기 플랫 튜브(110)로 유입될 수 있고, 상기 플랫 튜브(110)를 유동한 냉매는 상기 제 1 헤더(120) 또는 제 2 헤더(130)에서 방향 전환될 수 있다. In other words, a refrigerant flow space is defined in the
일례로, 상기 플랫 튜브(110)를 통하여 상방으로 유동한 냉매는 상기 제 2 헤더(130)에서 방향 전환되어 하방으로 유동되며, 상기 플랫 튜브(110)를 통하여 하방으로 유동한 냉매는 상기 제 1 헤더(120)에서 방향 전환되어 상방으로 유동될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 헤더(120) 또는 제 2 헤더(130)는 “리턴 헤더”라 이름할 수 있다. For example, the refrigerant flowing upward through the
상기 플랫 튜브(110)는 전후방에 2열로 배치된다. 도 20에 도시되는 바와 같이, 상기 열교환기(10)를 측면에서 바라 보았을 때, 플랫 튜브(110)에는, 전방에 위치되는 전방 튜브(110a)와, 상기 전방 튜브(110a)의 후방에 위치하는 후방 튜브(110b)가 포함된다. 물론, 상기 전방 튜브(110a) 및 후방 튜브(110b)는 다수 개가 구비되어 각각 상기 제 1 헤더(120)와 제 2 헤더(130)에 결합된다.The
상기 제 1 헤더(120)에는, 냉매가 상기 열교환기(20)로 유입되도록 하는 냉매 유입부(510)와, 내부에 유로(535)가 형성되며 상기 제 1 헤더(120)의 하면에 결합되는 지지부재(530)와, 상기 지지부재(530)의 냉매유출 유로(535)와 연통되도록 결합되며 상기 열교환기(20) 내에서 열교환된 냉매가 유출되도록 하는 냉매 유출부(520)가 구비된다.In the
상세히, 상기 냉매 유입부(510)는 상기 제 1 헤더(120)의 전면에서 상기 제 1 유로(120a)와 연통되도록 구비된다. 이를 위하여, 상기 제 1 헤더(120)의 전면에는 상기 냉매 유입부(510)가 삽입되도록 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 따라서, 냉매는 상기 냉매 유입부(510)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)의 제 1 유로(120a)로 유입된다. 경우에 따라서, 상기 냉매 유입부(510)는 상기 제 1 헤더(120)의 전면에서 전방으로 연장되고, 전방으로 연장된 단부로부터 상방을 향해 절곡되어 연장되는 형태로 형성될 수 있다. In detail, the
상기 지지부재(530)는 상기 제 1 헤더(120)의 하면에 결합된다. 상기 지지부재(530)는 상면이 상기 제 1 헤더의 하면 형상에 대응되도록 형성되어, 상기 제 1 헤더(120)의 하면 및 측면 일부를 감싸는 형태로 결합될 수 있다. The
그리고, 상기 지지부재(530)의 내부에는 일단이 상기 제 2 유로(120b)와 연통되고 타단이 상기 냉매 유출부(520)의 단부가 끼워지는 냉매유출 유로(535)가 형성된다. 상기 냉매유출 유로(535)의 일단은 상기 지지부재(530)의 내부에서 상기 제 2 유로(120b)와 연통되도록, 상기 제 1 헤더(120)의 하면에 형성된 연통홀(534)에 결합된다. 그리고, 상기 냉매유출 유로(535)의 타단은 상기 지지부재(530)의 전면에 형성되어, 상기 냉매 유출부(520)의 단부가 끼워진다. In addition, a refrigerant
다시 말하면, 상기 냉매유출 유로(535)는 상기 지지부재(530)의 내부에서, 상기 제 1 헤더(120)의 하면으로부터 상기 지지부재(530)의 전면으로 연장되어 상기 제 2 유로(120b)로부터 유출되는 냉매를 상기 냉매 유출부(520)로 전달하는 역할을 한다. 도 19에 도시된 바와 같이 경우에 따라서는, 상기 냉매유출 유로(535)를 상기 제 1 헤더(120)의 하면과 연통되는 수직 유로(536)와, 상기 수직 유로(536)의 단부로부터 상기 지지부재(530)의 전면으로 연장되는 수평 유로(538)로 구성할 수 있을 것이다. In other words, the refrigerant
그리고, 상기 냉매 유출부(520)는, 상기 지지부재(530)의 전면에서 상기 냉매유출 유로(535)와 연통되도록 형성되는 결합홀(532)에 단부가 끼워져 상기 지지부재(530)와 결합된다. 상기 냉매 유출부(520)와 상기 지지부재(530)가 결합되는 상기 결합홀(532)의 둘레에는, 유출되는 냉매가 누설되지 않도록 패킹부재(537)가 구비될 수 있다. 한편, 상기 냉매 유출부(520)는 상기 지지부재(530)의 전면에서 전방으로 연장되는 수평부(521)와, 상기 수평부(521)의 단부에서 상방으로 절곡되는 수직부(522)를 포함할 수 있다. In addition, the
따라서, 본 실시 예에 따른 상기 지지부재(530)는 내부에, 상기 제 2 유로(120b)와 연통되고 상기 제 1 헤더(120)의 하측에 제공되는 상기 냉매유출 유로(535)를 구비하여 상기 제 1 헤더(120)로부터 냉매를 하방으로 용이하게 유출시킬 뿐 만 아니라, 상기 냉매 유출부(520)의 일단을 상기 결합홀(532)에 끼움으로써 상기 냉매 유출부(520)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. Accordingly, the
본 실시 예에서는 상기 지지부재(530)의 내부에 냉매가 유출되기 위한 냉매유출 유로(535)가 형성되는 것을 일 예로 하였으나, 상기 냉매유출 유로(535)는 상기 지지부재(530)의 내부에서 상기 냉매 유출부(520)로 냉매를 유출시키도록 별도의 냉매 유출관을 통해 구성될 수 있으며, 이 때 상기 냉매 유출관은 상기 지지부재(530)의 내부에서 상기 냉매유출 유로(535)와 동일한 형상 및 결합구조를 가질 수 있다. In this embodiment, the refrigerant
다시 말하면, 상기 냉매 유출관은, 상기 제 1 헤더(120)의 하면을 관통하여 하방으로 연장되는 수직부와, 상기 수직부의 단부에서 전방으로 절곡되어 연장되는 수평부와, 상기 수평부의 단부에서 상방으로 절곡되어 연장되는 또 다른 수직부를 포함하여 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 지지부재(530)의 내부에는 상기 수직부 및 수평부의 일부가 수용되어 상기 지지부재(530)에 의해 지지될 수 있다. In other words, the refrigerant outlet pipe includes a vertical portion extending downwardly through the lower surface of the
도 23는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 열교환기 내에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다. 도 23를 참조하여, 상기 열교환기(20)가 증발기로서 작용하는 경우를 일례로 들어 냉매의 유동에 대하여 설명한다. 23 is a view showing a refrigerant flow in a heat exchanger according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 23 , a case in which the
상기 냉매 유입부(510)를 통하여 상기 열교환기(20)로 유입된 냉매는 상기 냉매 유입부(510) 및 지지부재(530)로부터 멀어지는 방향으로 유동하면서 열교환 작용을 수행한다. 그리고, 냉매가 상기 플랫 튜브(110)를 모두 통과한 이후에는, 상기 냉매 유입부(510) 및 냉매 유출부(520)에 가까워지는 방향으로 유동하며, 상기 지지부재(530)의 냉매유출 유로(535) 및 상기 냉매 유출부(520)를 통하여 상기 열교환기(20)로부터 배출된다.The refrigerant introduced into the
상세히, 상기 냉매 유입부(510)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)의 제 1 유로(120a)로 유입된 냉매는 배플(123)에 의하여 가이드 되어 상기 플랫 튜브(110)로 유동된다. 이 때, 다수의 플랫 튜브(110) 중 "A" 영역에 대응하는 플랫 튜브(110)를 통하여 상기 제 2 헤더(130)로 유동한다. In detail, the refrigerant introduced into the
그리고, 상기 제 2 헤더(130)로 유입된 냉매는 유동방향이 전환되며, 다시 상기 플랫 튜브(110)를 통과하게 된다. 이 때, 다수의 플랫 튜브(110) 중 "B" 영역에 대응하는 플랫 튜브(110)를 통하여 상기 제 1 헤더(120)로 유동한다. Then, the refrigerant flowing into the
상기 제 1 헤더(120)로 유입된 냉매는 배플(123)에 의하여 가이드 되어 상기 구획부(121)에 형성된 연통홀(122)을 통해 제 1 유로부(124)에서 제 2 유로(120b)로 유동한다. 그리고, 제 2 유로(120b)의 냉매는 상기 제 1 헤더(120)의 저면에 형성된 상기 연통홀(534)을 통해 상기 냉매유출 유로(535)로 유동되고, 상기 냉매유출 유로(535)를 통과하여 상기 냉매 유출부(520)를 통해 상기 열교환기(20)로부터 배출된다. 그리고, 제2유로(120b)의 냉매 중 일부의 냉매는 상기 "B" 영역에 대응하는 후방튜브(110b)를 따라 제2헤더(130)로 유동한다. 상기 제2헤더(130)의 냉매는 상기 "A" 영역에 대응하는 후방튜브(110b)를 따라 하방으로 유동하여 제1헤더(120)의 제2유로(120b)로 유입되며, 상기 냉매 유출부(520)를 통해 상기 열교환기(20)로부터 배출된다.The refrigerant introduced into the
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 작동하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 작동할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention are described as being combined or operated in combination as one, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may operate by selectively combining one or more. In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent, unless otherwise specified, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (15)
상하 방향으로 연장되어 냉매의 유동을 허용하는 전방 튜브;
상기 전방 튜브의 후방에 제공되어 냉매의 유동을 허용하는 후방 튜브;
상기 전방 튜브 및 후방 튜브의 하단부에 결합되며, 냉매의 유동공간을 정의하도록 다수의 외벽을 가지는 제 1 헤더;
상기 제 1,2 냉매튜브의 상단부에 결합되는 제 2 헤더;
상기 유동공간을 상기 제 1 냉매튜브에 연통하는 제 1 유로와, 상기 제 2 냉매튜브에 연통하는 제 2 유로로 구획하는 구획부;
상기 제 1 헤더에 구비되며, 상기 제 1 유로로 냉매를 유입시키는 냉매 유입부;
상기 제 1 헤더에 구비되며, 상기 제 2 유로로부터 냉매를 배출시키는 냉매 유출부;
상기 제 1 헤더 내에 제공되며, 상기 제 1 유로를 2개의 공간으로 구획하는 배플; 및
상기 구획부에 형성되며, 상기 제 1,2 유로를 유동적으로 연결시키는 연통홀을 포함하고,
상기 제 1 헤더의 다수의 외벽은, 상기 전방 튜브 및 상기 후방 튜브가 결합되는 상면 벽과, 상기 상면 벽의 전단에서 하방으로 연장하는 전면 벽과, 상기 상면 벽의 후단에서 하방으로 연장하는 후면 벽과, 상기 전면 벽과 상기 후면 벽의 하단을 연결하는 하단 벽 및 상기 상면 벽의 양측에 제공되는 2개의 측면 벽을 포함하고,
상기 제1헤더의 하단 벽으로부터 하방으로 돌출하여 상기 냉매 유출부를 지지하는 지지부재를 더 포함하고,
상기 냉매 유출부는 상기 후방 튜브로부터 상기 제1헤더를 향하여 하방으로 유동한 냉매가 상기 제1헤더의 하측으로 배출될 수 있도록 상기 하단 벽에 연결되고,
상기 냉매 유입부는 상기 냉매 유출부로부터 유동적으로 분리되어 상기 제1헤더의 측방으로 돌출되지 않도록 상기 다수의 외벽 중 상기 하단 벽 및 상기 측면 벽 이외의 벽에 연결되는 열교환기.In the heat exchanger acting as an evaporator in which liquid refrigerant flows in and vaporizes into gaseous refrigerant,
a front tube extending in the vertical direction to allow the flow of refrigerant;
a rear tube provided at the rear of the front tube to allow the flow of refrigerant;
a first header coupled to the lower end of the front tube and the rear tube, the first header having a plurality of outer walls to define a flow space of the refrigerant;
a second header coupled to upper ends of the first and second refrigerant tubes;
a partition unit dividing the flow space into a first flow path communicating with the first refrigerant tube and a second flow path communicating with the second refrigerant tube;
a refrigerant inlet provided in the first header and configured to introduce a refrigerant into the first flow path;
a refrigerant outlet provided in the first header and configured to discharge the refrigerant from the second flow path;
a baffle provided in the first header and partitioning the first flow path into two spaces; and
It is formed in the partition and includes a communication hole for fluidly connecting the first and second flow paths,
The plurality of outer walls of the first header includes a top wall to which the front tube and the rear tube are coupled, a front wall extending downward from the front end of the top wall, and a rear wall extending downward from the rear end of the top wall. and a lower wall connecting lower ends of the front wall and the rear wall and two side walls provided on both sides of the upper wall,
Further comprising a support member protruding downward from the lower wall of the first header to support the refrigerant outlet,
The refrigerant outlet is connected to the bottom wall so that the refrigerant flowing downward from the rear tube toward the first header can be discharged to the lower side of the first header,
The refrigerant inlet is fluidly separated from the refrigerant outlet and is connected to a wall other than the bottom wall and the side wall among the plurality of outer walls so as not to protrude laterally of the first header.
상기 냉매 유입부는 상기 제 1 헤더의 전면 벽에 연결되는 열교환기.The method of claim 1,
The refrigerant inlet is connected to the front wall of the first header.
상기 구획부는 상기 제 1,2 유로를 전후방으로 분리하도록, 상기 제 1 헤더의 상면 벽에서 상기 하단 벽으로 연장하는 열교환기.3. The method of claim 2,
The partition portion extends from the top wall of the first header to the bottom wall to separate the first and second flow paths forward and backward.
상기 구획부는 상기 2개의 측면 벽을 연결하는 열교환기.4. The method of claim 3,
The compartment is a heat exchanger connecting the two side walls.
상기 제 1 헤더의 측면 벽은,
상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부와 동일한 면을 형성하거나, 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부보다 측방으로 더 돌출되지 않도록 구성되는 열교환기.5. The method of claim 4,
The side wall of the first header comprises:
A heat exchanger configured to form the same surface as a side end of the front tube or the rear tube, or not protrude further laterally than a side end of the front tube or the rear tube.
상기 제 1 헤더의 측면 벽은 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부보다 측방으로 돌출되되,
상기 돌출된 길이는 상기 냉매 유출부의 관경보다 작게 형성되는 열교환기.5. The method of claim 4,
The side wall of the first header protrudes laterally than the side end of the front tube or the rear tube,
The protruding length of the heat exchanger is formed smaller than the tube diameter of the refrigerant outlet.
상기 전방 튜브 및 후방 튜브는 각각 좌우 방향으로 이격하는 다수의 튜브를 포함하고,
상기 제 1 헤더의 측면 벽은 상기 전방 튜브 또는 상기 후방 튜브의 측단부보다 측방으로 돌출되되,
상기 돌출된 길이는 상기 다수의 튜브의 이격된 거리보다 작게 형성되는 열교환기.5. The method of claim 4,
The front tube and the rear tube each include a plurality of tubes spaced apart in the left and right directions,
The side wall of the first header protrudes laterally than the side end of the front tube or the rear tube,
The protruding length of the heat exchanger is formed smaller than the spaced distance of the plurality of tubes.
상기 지지 부재는,
내부 공간을 형성하는 하우징; 및
상기 하우징의 내부 공간에 구비되며, 상기 제 1 헤더 내의 냉매를 상기 냉매 유출부로 전달하기 위한 냉매유출 유로를 포함하는 열교환기.The method of claim 1,
The support member is
a housing defining an interior space; and
The heat exchanger is provided in the inner space of the housing and includes a refrigerant outlet passage for transferring the refrigerant in the first header to the refrigerant outlet.
상기 냉매유출 유로는,
상기 제 1 헤더에서 하방으로 돌출하는 수직 유로; 및
상기 수직 유로에서 절곡하여 상기 하우징에 결합되는 수평 유로를 포함하는 열교환기.10. The method of claim 9,
The refrigerant outlet flow path,
a vertical flow path protruding downward from the first header; and
and a horizontal flow path bent in the vertical flow path and coupled to the housing.
상기 배플은 상기 구획부에 연결되어 전방으로 연장하며, 상기 전면 벽에 연결되는 열교환기.The method of claim 1,
The baffle is connected to the compartment and extends forward, and the heat exchanger is connected to the front wall.
상기 전방 튜브는 상기 제 1 유로와 연통하도록 상기 상면 벽의 전방부에 연결되고,
상기 후방 튜브는 상기 제 2 유로와 연통하도록 상기 상면 벽의 후방부에 연결되는 열교환기.The method of claim 1,
The front tube is connected to the front portion of the upper wall to communicate with the first flow path,
and the rear tube is connected to the rear portion of the top wall to communicate with the second flow passage.
상기 냉매 유입부는 절곡된 배관을 포함하며,
상기 절곡된 배관은 상기 제 1 헤더의 전면 벽에서 절곡하여 상기 전방 튜브의 연장방향을 따라 상방으로 연장하는 열교환기.The method of claim 1,
The refrigerant inlet includes a bent pipe,
The bent pipe is bent at the front wall of the first header and extends upward along an extension direction of the front tube.
상기 냉매 유출부는 절곡된 배관을 포함하며,
상기 절곡된 배관은 상기 제 1 헤더의 하단 벽에서 절곡하여 상기 전방 튜브의 연장방향을 따라 상방으로 연장하는 열교환기.The method of claim 1,
The refrigerant outlet includes a bent pipe,
The bent pipe is bent at a bottom wall of the first header and extends upward along an extension direction of the front tube.
상기 전방 튜브 및 후방 튜브는 플랫 튜브를 포함하는 열교환기.The method of claim 1,
wherein the front tube and the rear tube include flat tubes.
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