KR19990069449A - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은, 한 쌍의 성형부재가 서로 적층되어 브레이징 결합됨으로써 구성되는 튜브 및 탱크와, 상기 튜브 및 탱크의 양측면에 각각 마련된 두 개의 엔드 플레이트 부재와, 상기 튜브 및 탱크에 열교환 매체를 유출입 시키도록 마련된 유출입관를 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 양단에 위치한 각 엔드 플레이트 부재는, 두 장의 성형부재가 결합하여 그 내부에 열교환 매체가 유동할 수 있도록 유로가 마련된 것을 특징으로 하며, 또한 유출입관이 상기 엔드 플레이트 부재중 일측의 엔드 플레이트 부재의 측면에 설치되는 것을 특징으로 하고, 열교환 매체의 유출입관에 연결되는 유출입 매니폴드가 열교환기의 측면에 위치하므로, 열교환기로 송풍되는 공기가 유출입 매니폴드로 인한 유동저항 없이 열교환기로 직접 송풍됨으로 높은 열교환 효율을 기대할 수 있고, 또한 열교환기의 전체적인 점유공간이 작아지고, 그에 따라 협소한 공간에서의 설치에 유리하며, 아울러 유출입 매니폴드의 벤딩개소를 줄임으로써, 열교환 매체의 유동저항으로 인한 관내의 압력이 강하하는 현상을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

열교환기

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환 매체의 유출입관의 구조가 개선된 열교환기에 관한 것이다.

통상적으로 열교환기는 온도가 다른 두 개의 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열을 교환하는 장치로서, 그 내부에 열교환 매체가 유동할 수 있는 통로부를 구비하여, 열교환 매체가 통로부를 흐르는 동안 외부의 공기와 열교환을 행할 수 있도록 디자인된 장치이다. 자동차의 공기조화 시스템에서도 열교환기는 필수적으로 사용되고 있다. 열교환기는 열교환 매체로서 사용되는 냉매의 종류 및 열교환기 내부에서 발생하는 내부 압력에 따라 다양한 방식이 개발되어 왔으며, 대표적으로 휜 튜브 타입(fin tube type),서펜틴 타입(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러랠 플로우 타입(parallel flow type)등 이있다.

이러한 열교환기는 열교환 매체를, 방열휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열휜의 표면과 접촉되는 유동공기와 열교환이 이루어지도록 되어 있다. 따라서 상기 튜브의 구조는 외부공기와 내부를 통과하는 열교환 매체와의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같은 열교환기중 드론 컵 타입(drawn cup type) 열교환기의 일 예를 도 1에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 종래의 드론 컵 타입 열교환기는 상부탱크(14)와 튜브(12)를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재와, 상기 복수개의 성형 플레이트 부재 사이에 개재되는 휜과, 상기 탱크(14) 및 튜브(12)를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관(16)과, 상기 유출입관(16)에 연결된 유출입 매니폴드(17)와, 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트(10)를 구비한다.

상기 탱크(14)는 상기 튜브(12)의 단부에 위치하여 유출입 매니폴드(17)로부터 유입된 열교환 매체를 튜브(12)에 공급하거나, 또는 튜브(12)로 부터 유출되는 열교환 매체를 외부로 방출한다.

상술한 바와 같이 구성된 종래의 드론컵 타입 열교환기의 작동은 다음과 같다.

열교환기의 정면 또는 후면에 마련된 유출입 매니폴드(17) 및 유입관(16)을 통하여 탱크(14)내로 유입되는 열교환 매체는, 상기 탱크(14)의 내부에 형성된 관통구(미도시)를 유동하면서, 동시에 튜브(12)의 내부에 형성되어 있는 통로(미도시)로 유동하며 외부와 열교환을 한다. 상기 튜브(12)를 유동하면서 외부와 열교환을 마친 열교환 매체는 탱크(14)와, 유출관(16)과, 유출입 매니폴드(17)를 거쳐서 배출된다.

한편, 상기 열교환기의 열교환 효율을 높이기 위하여 방열휜을 설치하는 이외에, 상기 튜브(12)사이에 흐르는 공기의 흐름을 조정할 필요가 있다. 이를 위하여 별도의 송풍수단을 이용하여, 열교환기측인 화살표 A 의 방향으로 송풍함으로써, 열교환기에 원활한 공기의 흐름을 제공하여 열교환 효율을 높일 수 있다. 즉, 열교환기와 송풍수단(미도시)사이에 공기 유동이 많을수록, 공기 유동저항이 적을수록 열교환 효율이 높아지기 때문에 열교환기로 송풍되는 공기의 유동장내의 저항체를 적게 하므로써 열교환 효율을 높일 수 있는 것이다.

그러나 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 열교환기는, 열교환 매체의 유출입 매니폴드(17)가 열교환기측인 화살표 A의 방향으로 송풍되는 공기의 유동장 내에 설치됨으로써, 상기 유출입 매니폴드(17)는 공기가 유동하는데 있어서 하나의 저항체로 작용한다. 그러므로 결국은 공기의 유동저항체로 작용하는 상기 유출입 매니폴드(17)로 인하여 열교환기의 효율이 저하된다. 또한 도면에서 알 수 있듯이 상기 유출입 매니폴드로 인하여 상기 열교환기의 전체적인 점유공간이 커짐으로, 협소한 장소에서의 설치에 많은 제약이 따른다. 그리고 상기 유출입 매니폴드(17)에는 복수의 벤딩개소가 형성되어 있는데, 상기 벤딩개소에서 열교환 매체의 유동저항으로 인한 매니폴드의 압력이 강하하는 현상이 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 열교환 매체의 유출입 매니폴드를 열교환기의 측면에 설치하여, 상기 열교환기로 송풍되는 공기의 유동저항을 줄일 수 있고, 또한 상기 유출입 매니폴드의 벤딩개소를 줄임으로써 매니폴드내의 압력강하 현상을 막을 수 있으며, 협소한 공간에도 용이하게 설치 할 수 있도록 구성된 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 나타낸 열교환기의 부분 분리 사시도,

도 3은 도 2에 나타낸 열교환기의 평면도,

도 4는 도 2에 나타낸 열교환기의 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 나타낸 열교환기의 부분 분리 사시도,

도 6는 도 5에 나타낸 열교환기의 평면도,

도 7은 도 5에 나타낸 열교환기의 정면도,

도 8은 본 발명에 따른 제 3 실시예를 나타낸 열교환기의 부분 분리 사시도,

도 9는 도 8에 나타낸 열교환기의 평면도,

도 10은 도 8에 나타낸 열교환기의 정면도,

도 11은 본 발명에 따른 제 4 실시예를 나타낸 열교환기의 부분 분리 사시도,

도 12는 도 11에 나타낸 열교환기의 평면도,

도 13은 도 11에 나타낸 열교환기의 정면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

10,102,104,152,154,202,204,252,254:엔드 플레이트

100a,100b,150a,150b,200a,200b,250a,250b:성형 플레이트 부재

102a,104a,152a,154a,202a,204a,252a,254a:내측 엔드 플레이트 부재

102b,104b,152b,154b,202b,204b,252b,254b:외측 엔드 플레이트 부재

121,122,123,126,127,171,172,173,178,179,221,222,223,228,229,271,272,275,276,277:홈

124,125,128,129,130,131,174,175,176,177,180,181,224,225,226,227,230,231,273,274,278,279,280,281:구멍

12,106,156,206,256:튜브 14,109,159,208,258:탱크

107,157:상부탱크 108,158:하부탱크

16,112,162,214,264:유출입관 110,160,212,262:인 아웃 플랜지

17:유출입 매니폴드 210,260:유동파이프

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상부 및 하부의 탱크와 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재와; 상기 복수개의 성형 플레이트 부재 사이에 개재되는 휜과; 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관과; 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트를 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 양단에 위치한 각 엔드 플레이트는 내측 및 외측 엔드 플레이트 부재가 결합하여, 그 내부로 열교환 매체가 유동할 수 있도록 형성되어 있으며, 또한 상기 엔드 플레이트중 최소한 하나는, 상기 상하부 탱크와 각각 연통되는 상하부 구멍이 형성된 내측 엔드 플레이트 부재 및, 상기 내측 엔드 플레이트 부재에 형성된 상하부 구멍과 각각 연통하는 홈이 형성된 외측 앤드 플레이트 부재를 상호 결합함으로써 형성되며, 상기 유출입관은 상기 일단의 엔드 플레이트의 홈들에 상하로 형성된 구멍에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 탱크 및 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재와; 상기 복수개의 성형 플레이트 부재 사이에 개재되는 휜과; 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관과; 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트를 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 양단에 위치된 각 엔드 플레이트는, 내측 및 외측 엔드 플레이트 부재가 결합하여 그 내부로 열교환 매체가 유동할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하며, 또한 상기 엔드 플레이트중 최소한 하나는, 상기 탱크와 연통되는 구멍이 형성된 내측 엔드 플레이트 부재 및, 상기 내측 엔드 플레이트 부재에 형성된 구멍과 연통하는 홈이 형성된 외측 엔드 플레이트 부재를 상호 결합함으로써 형성되며, 상기 유출입관은 상기 일단의 엔드 플레이트의 홈들에 상하로 형성된 구멍에 연결되며, 아울러 상기 양단에 마련된 두 개의 엔드 플레이트 사이에서 열교환 매체가 직접적으로 유동할 수 있도록 상기 양단의 엔드 플레이트를 상호 연결하는 유동 파이프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기를 개략적으로 나타내보인 일부 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기는, 상부 및 하부의 탱크와 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재(100a,100b)와, 상기 복수개의 성형 플레이트 부재(100a,100b) 사이에 개재되는 휜(미도시)과, 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트(102,104)와, 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관(112)을 구비한다.

한편, 상기 엔드 플레이트(102,104) 역시 각각 두 개의 성형부재의 브레이징 결합으로 구성되며, 그 내부에 열교환 매체가 유동할 수 있도록 유동 통로가 마련되어 있다.

이를 보다 상세히 설명하면, 내측 엔드 플레이트 부재(102a)에는 상부 탱크(107)에 연통하는 구멍(130)과, 하부 탱크(108)에 연통하는 구멍(131)이 형성되고, 외측 엔드 플레이트 부재(102b)에는 상기 내측 엔드 플레이트 부재(102a)의 각 구멍(130,131)과 각각 연통하는 홈(121,122)이 형성된다. 상기 홈(121,122)들은 내측 및 외측 엔드 플레이트가 서로 결합되었을 때, 서로에 대해서 연통하지 않도록 형성되며, 홈(121,122)의 일측에는 유출입관(112)이 결합되기 위한 구멍(124,125)이 형성된다. 상기 홈(121,122)은 외측 엔드 플레이트 부재(102b)의 길이 방향의 양단부로부터 중앙부분 까지 연장되며, 홈(121,122)에 형성된 구멍은 인접하게 형성된다. 도면부호 123은 열교환 매체의 유로변경의 필요시 사용하기 위하여, 또는 제품 좌우의 균형을 맞추기 위하여 마련된 홈이다.

한편 타측의 엔드 플레이트(104)도 내측 및 외측 엔드 플레이트 부재(104a,104b)를 구비하는데, 외측 엔드 플레이트(104b)에는 수직방향으로 연장된 홈(126,127)이 구비되고, 내측 엔드 플레이트 부재(104a)에는 상기 상하부 탱크(107,108)와 각각 연통되는 구멍(128,129)이 형성된다. 내측 엔드 플레이트 부재(104a)의 상부 구멍(128)을 통해 유입된 열교환 매체는 외측 엔드 플레이트 부재(104b)의 홈(127)을 통해 수직 하방향으로 유동하며, 다시 내측 엔드 플레이트 부재(104a)의 하부 구멍(129)을 통해 하부 탱크(108)로 유동한다. 도면부호 126은 열교환 매체의 유로 변경의 필요시 사용하기 위하여, 또는 제품 좌우의 균형을 맞추기 위하여 마련된 홈이다.

또한 상기 유출입관(112)을 일측의 엔드 플레이트(102)내의 유동통로에 공고히 설치하기 위하여, 인 아웃 플렌지(110)가 구비된다. 즉, 상기 유출입관(112)을 인 아웃 플렌지에 고정설치하고, 상기 인 아웃 플렌지에 고정설치된 유출입관(112)이 상기 엔드 플레이트(102)의 유동통로(121,122)와 연통될 수 있도록, 인 아웃 플렌지(110)의 위치를 조정하여, 엔드 플레이트(102)의 측면에 배치시킨 후, 인 아웃 플렌지(110)를 엔드 플레이트(102)에 고정설치 함으로써, 상기 유출입관(112)이 열교환기와 연통한다. 한편 상기 유출입관(112)은 상하 수직으로 배치된다. 상기 상하부 탱크(107,108)의 내부에는 복수개의 유동통로가 마련되어 있다.

상기와 같은 열교환기의 평면도를 도 3에 도시하였고, 정면도를 도 4에 도시하였다.

이와같이 형성된 열교환기의 작동은 다음과 같다. 열교환 매체가 인 아웃 플랜지(110)에 고정설치되어 있는 유입관(112)을 통하여 화살표 (i)의 방향으로 유입되고, 이어서 일측의 엔드 플레이트(102)의 내부에 형성되어 있는 유동통로(121)를 통하여 상부 탱크(107)로 유도된다. 열교환 매체는 상기 상부 탱크(107)내의 통로를 따라 유동하면서, 동시에 튜브(106)에 마련되어 있는 통로를 순환하면서 외부와 열교환을 한다. 타측에 마련되어 있는 엔드 플레이트(104)까지 도달한 열교환 매체는, 상기 타측의 엔드 플레이트(104)의 내부에 형성되어 있는 유동통로(127)를 수직하방으로 통과하여 구멍(129)를 거쳐, 하부 탱크(108)로 유도되며, 곧바로 상기 하부 탱크(108)의 내부에 형성되어 있는 유동통로를 수평방향으로 통과한다. 그 후, 상기 일측의 엔드 플레이트(102) 내부의 유동통로(122)를 수직상방으로 통과하여, 유출구(112)를 통하여 화살표 (o)의 방향으로 배출된다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열교환기를 개략적으로 나타내보인 일부 분리 사시도이다.

도면을 참조하면 제 2 실시예에 따른 열교환기는 제 1 실시예에서의 열교환기와 유사한 형상을 취하고 있음을 알 수 있다. 그러나, 인 아웃 플랜지(160)의 위치가 제 1 실시예에서의 경우와 달리, 열교환기의 튜브방향인 내측 엔드 플레이트 부재(154a)에 마련되어 있다.

제 2실시예 따른 열교환기는, 상부 및 하부의 탱크와 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재(150a,150b)와, 상기 복수개의 성형 플레이트 부재(150a,150b) 사이에 개재되는 휜(미도시)과, 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트(152,154)와, 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관(162)을 구비한다.

한편, 상기 엔드 플레이트(152,154) 역시 각각 두 개의 성형부재의 브레이징 결합으로 구성되며, 그 내부에 열교환 매체가 유동할 수 있도록 유동 통로가 마련되어있다.

이를 보다 상세히 설명하면, 열교환기의 일측에 설치되는 내측 엔드 플레이트 부재(154a)에는 상부 탱크(157)에 연통하는 구멍(174)과, 하부 탱크(158)에 연통하는 구멍(175)이 형성되고, 또한 유출입관(162)과 연통되기 위한 구멍(176,177)이 마련된다. 외측 엔드 플레이트 부재(154b)에는 상기 내측 엔드 플레이트 부재(154a)의 각 구멍(174,175,176,177)과 각각 연통하는 홈(171,172)이 형성된다. 상기 홈(171,172)들은 서로에 대해서 연통하지 않도록 형성된다. 상기 홈(171,172)은 외측 엔드 플레이트 부재(154b)에 각각`ㄱ` 및 `┗`의 형상으로 성형되어 있다. 도면부호 173은 열교환 매체의 유로변경의 필요시 사용하기 위하여, 또는 제품 좌우의 균형을 맞추기 위하여 마련된 홈이다. 사용하기 위하여 마련된 홈이다. 아울러 유출입관이 차지하는 공간으로 인하여, 유출입관이 설치되는 측의 엔드 플레이트 부재의 폭은 튜브와 탱크 및 타측의 엔드 플레이트 부재의 폭보다 넓다.

한편, 열교환기의 타측에 설치된 엔드 플레이트(152)도 내측 및 외측 엔드 플레이트 부재(152a,152b)를 구비하는데, 외측 엔드 플레이트 부재(152b)에는 수직방향으로 연장된 홈(178,179)이 구비되고, 내측 엔드 플레이트 부재(152a)에는 상기 상하부 탱크(157,158)와 각각 연통되는 구멍(180,181)이 형성된다. 내측 엔드 플레이트 부재(152a)의 상부 구멍(180)을 통해 유입된 열교환 매체는 외측 엔드 플레이트 부재(152b)의 홈(179)을 통해 수직 하방향으로 유동하며, 다시 내측 엔드 플레이트 부재(152a)의 하부 구멍(181)을 통해 하부 탱크(158)로 유동한다. 도면부호 178은 열교환 매체의 유로 변경의 필요시 사용하기 위하여, 또는 제품 좌우의 균형을 맞추기 위하여 마련된 홈이다.

상기와 같은 열교환기의 평면도를 도 6에 도시하였고, 정면도를 도7에 도시하였다.

이와같이 구성된 제 2 실시예에 따른 열교환기의 작동은 다음과 같다. 열교환 매체가 인 아웃 플랜지(160)에 마련되어 있는 유입관(162)을 통하여 화살표 (i)의 방향으로 유입되고, 이어서 일측의 엔드 플레이트(154)의 내부에 `ㄱ` 형태로 형성되어 있는 유동통로(171)를 통하여 상부 탱크(157)로 유도된다. 열교환 매체는 상기 상부 탱크(157)내의 통로를 따라 유동하면서, 동시에 상기 상부 탱크(157)와 연통되어 있는 튜브(156)내로 유동하며 외부와 열교환을 한다. 열교환기의 타측에 마련되어 있는 엔드 플레이트(152)까지 도달한 열교환 매체는, 상기 타측의 엔드 플레이트(152)의 내부에 형성되어 있는 통로(179)를 수직하방으로 통과하여, 구멍 (181)을 거쳐서 하부탱크(158)로 유도된다. 이어서 상기 하부탱크(158)의 내부에 형성되어 있는 통로를 수평으로 유동하는 열교환 매체는 구멍(175)을 거쳐, 일측의 엔드 플레이트 부재내의 `┗` 형상의 유동통로(172)를 거쳐서, 유출구(162)를 통하여 화살표 (o)의 방향으로 배출된다.

도 6은 상기 도 5의 평면도이고, 도 7은 상기 도 5의 정면도를 도시한 도면이다.

도 8는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열교환기를 개략적으로 나타내보인 일부 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열교환기는, 탱크 및 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재(200a,200b)와, 상기 복수개의 성형 플레이트 부재(200a,200b) 사이에 개재되는 휜(미도시)과, 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관(214)과, 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트(202,204) 및 상기 양단에 마련된 두 개의 엔드 플레이트 (202,204) 사이에 개재되어 양측을 연결 및 연통시킴으로써, 열교환 매체가 유동할 수 있도록 마련된 유동 파이프(210)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 엔드 플레이트(202,204) 역시 각각 두 장의 성형부재의 브레이징 결합으로 구성되며 그 내부로 열교환 매체가 유동할 수 있도록 내부에 유동 통로가 마련되어 있으며, 상기 유동파이프(210)의 설치를 위하여 하단의 측부가 돌출되어 있다.

상기한 유동통로에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 내측 엔드 플레이트 부재(202a)에는 탱크(208)에 연통하는 구멍(226) 및 유동파이프(210)와 연통하는 구멍(227)이 형성된다. 외측 엔드 플레이트 부재(202b)에는 상기 내측 엔드 플레이트 부재(202a)의 구멍(226,227)과 각각 연통하는 홈(222,223)이 형성된다. 상기 홈(222,223)은 서로에 대해 연통하지 않도록 형성되며, 홈(222,223)의 일측에는 유출입관(214)이 결합되기 위한 구멍(224,225)이 형성된다. 상기 홈(222)은 외측 엔드 플레이트 부재(202b)의 길이 방향으로 상단부로부터 중간까지 연장되며, 홈(223)은 수평으로 형성되며, 일측의 구멍(225)는는 구멍 224의 하부에 위치한다. 홈에 형성된 구멍(224,225)은 인접하게 형성된다.

한편 타측의 엔드 플레이트(204)도 역시 내측 및 외측 플레이트 부재 (204a,204b)를 구비하는데, 외측 엔드 플레이트 부재(204b)에는 `┗`형상의 홈(228)과, 일자형 홈(229)이 마련된다. 상기 홈중 홈(228)의 수평방향의 길이가 일정거리 연장되기 때문에, 그에 따라 상기 외측 엔드 플레이트 부재(204b)의 하부의 형상은 일정거리 만큼 돌출된 형상을 갖는다. 내측 엔드 플레이트 부재(204a)에는 상기 탱크(208)와 연통하는 구멍(230)과, 연통파이프(210)와 연통하는 구멍(231)이 형성된다. 내측 엔드 플레이트 부재(204a)의 상부 구멍(230)을 통해 유입된 열교환 매체는 외측 엔드 플레이트 부재의 홈(228)을 통해 수직하방 및 수평방향으로 유동하며, 구멍(231)을 거쳐서 유동파이프(210)와, 상기 일측의 엔드 플레이트 부재(202)방향으로 유동한다. 상기 유동 파이프(210)는 상기 튜브(206)와 일체로 형성되지 않는다. 홈 229,221은 유로변경의 필요시 사용하기 위하여, 또는 제품 좌우의 균형을 맞추기 위하여 마련된 홈이다.

또한 상기 유출입관(214)을 일측의 엔드 플레이트(202)내의 유동통로에 공고히 설치하기 위하여, 인 아웃 플렌지(212)가 구비된다. 즉, 상기 유출입관(214)을 인 아웃 플렌지(212)에 고정설치하고, 상기 인 아웃 플렌지(212)에 고정설치된 유출입관(214)이 상기 엔드 플레이트(202)의 유동통로와 연통될 수 있도록, 인 아웃 플렌지(212)의 위치를 조정하여, 엔드 플레이트(202)의 측면에 배치시킨후, 인 아웃 플렌지(212)를 엔드 플레이트(202)에 고정설치 함으로써, 상기 유출입관(214)이 열교환기와 연통되게 한다. 한편 상기 유출입관(214)은 상하 수직으로 배치된다. 상기 탱크(208)의 내부에는 복수개의 유동통로가 마련되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 열교환기의 평면도를 도 9에 도시하였고 정면도를 도 10에 도시하였다.

이와같이 형성된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열교환기의 작동은 다음과 같다. 열교환 매체가 인 아웃 플랜지(212)에 마련되어 있는 유입관(214)를 통하여 화살표 (i)의 방향으로 유입되고, 이어서 일측의 엔드 플레이트(202)의 내부에 형성되어 있는 유동통로(222)를 통하여 구멍(226)을 거쳐, 탱크(208)로 유도된다. 열교환 매체는 상기 탱크(208)내의 통로를 따라 유동하면서 동시에 튜브(206)에 마련되어 있는 통로를 순환하면서 외부와 열교환을 한다.

한편 열교환기의 타측에 마련되어 있는 엔드 플레이트(204)까지 도달한 열교환 매체는, 상기 엔드 플레이트(204)의 내부에 형성되어 있는 `┗`형상의 통로(228)를 통하여 유동 파이프(210)로 유도된다. 상기 복수개의 튜브(206)의 외부에 별도로 마련되어 있는 상기 유동 파이프(210)를 통해 유동하는 열교환 매체는, 일측의 엔드 플레이트(202)내의 유동통로(223)를 수평으로 통과하여, 유출구(214)를 통하여 화살표 (o)의 방향으로 배출된다.

도 11은 본 발명에 따른 열교환기의 제 4 실시예를 나타낸 부분 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열교환기는 제 3 실시예로서 나타낸 열교환기와 유사한 형상을 취하고 있음을 알 수 있다. 그러나, 인 아웃 플랜지(262)의 위치가, 제 3 실시예에서 나타내 보인 열교환기의 경우와 달리, 튜브가 설치되어 있는 방향인 내측 엔드 플레이트 부재(254a)에 마련되어 있다.

즉, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열교환기는, 탱크 및 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재(250a,250b)와, 상기 복수개의 성형 플레이트 부재(250a,250b) 사이에 개재되는 휜(미도시)과, 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관(264)과, 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트(252,254) 및 상기 양단에 마련된 두 개의 엔드 플레이트(252,254) 사이에 개재되어 양측을 연결 및 연통시킴으로써, 열교환 매체가 유동할 수 있도록 마련된 유동 파이프(260)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 엔드 플레이트(252,254) 역시 각각 두 장의 성형부재의 브레이징 결합으로 구성되며 그 내부로 열교환 매체가 유동할 수 있도록 내부에 유동 통로가 마련되어 있다. 또한 유출입관(264)이 설치되는 측의 엔드 플레이트(254)의 폭은 튜브와 탱크 및 타측의 엔드 플레이트(252)의 폭보다 넓지만, 상기 타측 엔드 플레이트(252)의 하부의 폭과는 같다.

상기한 유동통로에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 내측 엔드 플레이트 부재(254a)에는 탱크(258)에 연통하는 구멍(278)과, 유출입관과 연통하는 구멍(280,281)이 형성된다. 또한 하부에는 유동파이프(260)와 연통하는 구멍(279)이 형성된다. 외측 엔드 플레이트 부재(254b)에는 상기 내측 엔드 플레이트 부재(254a)의 구멍(278,279)과 각각 연통하는 홈(275,277)이 형성된다. 상기 홈(275,277)은 서로에 대해 연통하지 않도록 형성된다. 홈(275,277)은 외측 엔드 플레이트 부재(254b)의 길이 방향으로 양단부로부터 중간까지 연장되며, 상부 홈(275)은 `ㄱ`형상이며, 하부 홈(277)은 `ㅣ` 형상이다.

한편 타측의 엔드 플레이트(252)도 역시 내측 및 외측 플레이트 부재(252a,252b)를 구비하는데, 외측 엔드 플레이트 부재(252b)에는 `┗`형상의 홈(272)과, 일자형 홈(271)이 마련된다. 상기 홈중 홈(272)의 수평방향의 길이가 일정거리 연장되기 때문에, 그에 따라 상기 외측 엔드 플레이트 부재(252b)의 하부의 형상은 일정거리 만큼 돌출된 형상을 갖는다. 내측 엔드 플레이트 부재(252a)에는 상기 탱크(258)와 연통하는 구멍(273)과 연통파이프(260)와 연통하는 구멍(274)이 형성된다. 내측 엔드 플레이트 부재(252a)의 상부 구멍(273)을 통해 유입된 열교환 매체는, 외측 엔드 플레이트 부재의 홈(272)을 통해 수직하방 및 수평방향으로 유동하며, 구멍(274)을 거쳐서 유동파이프(260)와, 상기 일측의 엔드 플레이트(254)방향으로 유동한다. 상기 유동 파이프(260)는 튜브(256)와 일체로 형성되지 않는다.

또한 상기 유출입관(264)을 일측의 엔드 플레이트(254)내의 유동통로에 공고히 설치하기 위하여, 인 아웃 플렌지(262)가 구비된다. 즉, 상기 유출입관(264)을 인 아웃 플렌지(262)에 고정설치하고, 상기 인 아웃 플렌지(262)에 고정설치된 유출입관(264)이 상기 엔드 플레이트(254)의 유동통로와 연통될 수 있도록, 인 아웃 플렌지(262)의 위치를 조정하여, 상기 엔드 플레이트(254)의 측면에 배치시킨후, 상기 인 아웃 플렌지(262)를 엔드 플레이트(254)에 고정설치 함으로써, 상기 유출입관(264)이 열교환기와 연통한다. 한편 상기 유출입관(264)은 상하 수직으로 배치된다. 상기 탱크(258)의 내부에는 복수개의 유동통로가 마련되어 있다.

도면부호 271 및 276은 열교환 매체의 유동 통로변경시 사용하기 위하여 마련된 홈이다.

상기와 같이 구성되어 있는 열교환기의 평면도를 도 12에 도시하였고 정면도를 도 13에도시하였다.

이와같이 형성된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열교환기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

열교환 매체가 인 아웃 플랜지(262)에 마련되어 있는 유입관(264)을 통하여 화살표 (i)의 방향으로 유입되고, 이어서 일측의 엔드 플레이트 부재(254)의 내부에 `ㄱ` 형상으로 마련되어있는 유동통로(275)를 통하여, 구멍(278)을 거쳐서 탱크(258)로 유입된다. 열교환 매체는 상기 탱크(258)내의 통로를 따라 유동하면서, 동시에 튜브(256)에 마련되어 있는 통로를 순환하면서 외부와 열교환을 한다. 열교환기의 타측에 마련되어 있는 엔드 플레이트(252)까지 도달한 열교환 매체는, 상기 타측 엔드 플레이트(252)의 내부에 형성되어 있는 `┗`형상의 통로(272)를 통하여, 구멍(274)를 거쳐 유동 파이프(260)로 유도되며, 유동 파이프(260)를 거쳐 상기 일측의 엔드 플레이트(254)의 내부에 마련된 유동통로(277)를 수직상방으로 통과하여, 구멍(281)을 거쳐, 유출구(264)를 통하여 화살표 (o)의 방향으로 배출된다.

상기 각 실시예에 있어서, 튜브 및 탱크를 유동하는 열교환 매체의 유동경로는 별도의 배플(baffle)을 이용하여 다양하게 변형할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되어 있는 본 고안의 열교환기는 다음과 같은 장점을 갖는다.

첫째; 열교환 매체의 유출입관이 열교환기의 측면에 구비되어 있으므로, 상기 열교환 매체의 유출입관에 연결되는 유출입 매니폴드 역시 열교환기의 측면에 위치한다. 그러므로 상기 열교환기로 송풍되는 공기는 아무 저항없이 열교환기로 직접 송풍됨으로 높은 열교환 효율을 기대할 수 있다.

둘째; 상기 유출입 매니폴드가 열교환기의 측면에 설치됨으로 인하여, 상기 열교환기의 전체적인 점유공간이 작아지고, 그에 따라 협소한 공간에서의 설치에도 유리하다.

셋째; 유출입 매니폴드의 벤딩개소를 줄임으로써, 열교환 매체의 유동저항으로 인한 관내의 압력이 강하하는 현상을 줄일 수 있다.

이상, 본 발명은 구체적인 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (8)

1. 상부 및 하부의 탱크와 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재와; 상기 복수개의 성형 플레이트 부재 사이에 개재되는 휜과; 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관과; 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트를 구비하는 열교환기에 있어서,

   상기 양단에 위치한 각 엔드 플레이트는 내측 및 외측 엔드 플레이트 부재가 결합하여, 그 내부로 열교환 매체가 유동할 수 있도록 형성되어 있으며, 또한 상기 엔드 플레이트중 일단에 설치된 최소한 하나는, 상기 상하부 탱크와 각각 연통되는 상하부 구멍이 형성된 내측 엔드 플레이트 부재 및, 상기 내측 엔드 플레이트 부재에 형성된 상하부 구멍과 각각 연통하는 홈이 형성된 외측 앤드 플레이트 부재 를 상호 결합 함으로써 형성되며,

   상기 유출입관은 상기 일단의 엔드 플레이트의 유동통로에 상하로 형성된 구멍에, 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유출입관은 상기 일측의 엔드 플레이트의 외측 엔드 플레이트 부재에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 유출입관은 상기 일측의 엔드 플레이트의 내측 엔드 플레이트 부재에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 열교환기는 유출입관을 엔드플레이트의 측면에 공고히 설치하기 위하여 그 측면에 인 아웃 플렌지를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 탱크 및 튜브를 형성할 수 있도록 상호 적층되어 브레이징 결합되는 복수개의 성형 플레이트 부재와; 상기 복수개의 성형 플레이트 부재 사이에 개재되는 휜과; 상기 탱크 및 튜브를 통해 열교환 매체를 유입 및 유출시키도록 마련된 유출입관과; 상기 적층된 복수개의 성형 플레이트 부재의 양단에 설치되는 엔드 플레이트 를 구비하는 열교환기에 있어서,

   상기 양단에 위치된 각 엔드 플레이트는, 내측 및 외측 엔드 플레이트 부재가 결합하여 그 내부로 열교환 매체가 유동할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하며, 또한 상기 엔드 플레이트중 일단에 설치된 최소한 하나는, 상기 탱크와 연통되는 구멍이 형성된 내측 엔드 플레이트 부재 및, 상기 내측 엔드 플레이트 부재 에 형성된 구멍과 연통하는 홈이 형성된 외측 엔드 플레이트 부재를 상호 결합 함으로써 형성되며,

   상기 유출입관은 상기 일단의 엔드 플레이트의 유동통로에 상하로 형성된 구멍에 연결되며, 아울러 상기 양단에 마련된 두 개의 엔드 플레이트 사이에서, 열교환 매체가 직접적으로 유동할 수 있도록 상기 양단의 엔드 플레이트를 상호 연결하는 유동 파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제 5항에 있어서, 상기 유출입관은 상기 일측의 엔드 플레이트의 외측 엔드 플레이트 부재에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
7. 제 5항에 있어서, 상기 유출입관은 상기 일측의 엔드 플레이트의 내측 엔드 플레이트 부재에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
8. 제 5항에 있어서, 상기 열교환기는 유출입관을 엔드플레이트의 측면에 공고히 설치하기 위하여 그 측면에 인 아웃 플렌지를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.