KR200142887Y1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 열교환매체가 출입하는 관의 결합부의 구조가 개선된 열교환기에 관한 것이다.

본 고안 열교환기는, 헤더의 관통공에 삽입되어 용접되는 관이 헤더의 양단을 폐쇄시키는 마개의 바닥면에도 접촉되어 지지면적이 넓어지게 되므로, 외부의 진동에 의해 또는, 열교환매체의 압력에 의해 용접부에 균열이 발생하거나, 심하게는 용접부가 분리되어 제품을 사용하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다.

Description

열교환기

제1도는 종래의 열교환기의 개략적 사시도,

제2도는 제1도에서 도시한 열교환기의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,

제3도는 제2도에서 도시한 부재의 분리사시도,

제4도는 본 고안에 따른 열교환기의 개략적 사시도,

제5도는 제4도에서 도시한 열교환기의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,

제6도는 제4도에서 도시한 열교환기의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도,

제7도는 제5도에서 도시한 부재의 분리사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 열교환기 12 : 제1헤더

13 : 제2헤더 14 : 제1관

14a : 경사부 15 : 제2관

16 : 마개 17 : 코어부

본 고안은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 열교환매체가 출입하는 관의 결합부의 구조가 개선된 열교환기에 관한 것이다.

열교환기는 그 내부로 유입된 열교환매체가 외부와 용이하게 열교환을 행할 수 있도록 된 것으로서, 제1도에는 이러한 열교환기의 일예가 도시되어 있다. 그리고, 제2도에는 제1도에서 나타내 보인 열교환기의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도가 도시되어 있으며, 제3도에는 제2도에서 나타내 보인 부재들을 분리하여 도시한 분리사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 열교환기(1)는 파이프형의 제1, 2헤더(2, 3)와, 각 헤더(2, 3)의 양단을 폐쇄시키는 마개(6)들과, 헤더들(2, 3) 사이에 설치되는 코어부(7)와 제1헤더(2)의 양측에 삽입고정되며 열교환매체가 유출입하는 유입/유출관(4, 5)을 구비하여, 상기 열교환매체가 유입관(4)을 통해 제1헤더(2)로 흘러들어와 코어부(7)를 통해 외부와 열교환을 행한 후 유출관(5)을 통하여 배출되도록 되어 있다.

한편, 상기 열교환매체가 유입/유출되는 유입관(4)과 유출관(5)의 결합구조는 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같다. 여기에서 유출관(5)은 유입관(4)과 동일한 결합구조를 가지므로 도면에서는 유입관(4)만의 구조를 도시하였다. 파이프형 제1헤더(2)의 개구부에는 마개(6)가 삽입되어 브레이즈 용접되어 있으며, 제1헤더(2)에 마련된 관통공(2a)에는 유입관(4)이 삽입되어 브레이즈 용접되어 있는데, 마개(6)와 유입관(4)은 상호 소정간격 이격되게 위치하고 있다.

이와 같은 결합구조를 갖는 종래의 열교환기(1)는, 열교환매체가 유출입되는 유입/유출관(4, 5)을 제1헤더(2)에 삽입하여 용접할 때, 상호 용접되는 부위가 제1헤더(2)를 구성하는 소재의 두께에 해당하는 폭을 가지게 된다. 이처럼 용접되는 부위가 소폭으로 형성됨에 따라, 유입/유출되는 열교환매체의 압력이나, 진동 등에 의해 유입/유출관(4, 5)의 용접부에 가하여지는 힘을 감당해내지 못하여, 용접부에 균열이 발생하거나 심하게는 용접부가 분리되어 제품을 사용하지 못하게 되는 경우가 발생하였다.

본 고안은 이러한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 제1헤더와 열교환매체가 유입/유출되는 유입/유출관의 용접작업 후에 용접부의 신뢰성이 확보될 수 있는 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 그 몸체 양측에 관통공이 마련된 파이프형 헤더와, 상기 헤더의 양단을 폐쇄시키는 마개와, 상기 헤더의 각 관통공에 삽입되어 용접되며 열교환매체가 유입/유출되는 한 쌍의 관을 갖춘 열교환기에 있어서, 상기 한 쌍의 관 중 적어도 하나는 상기 마개의 바닥면 내측에 접촉되는 점에 특징이 있다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

제4도는 본 고안에 따른 열교환기의 일 예를 나타내 보인다. 그리고 제5도는 제4도에서 나타내 보인 열교환기의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이고, 제6도는 제4도에서 나타내 보인 열교환기의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이며, 제7도는 제5도에서 나타내 보인 부재들을 분리하여 도시한 분리사시도이다.

먼저 제4도를 참조하면, 본 고안 열교환기(11)의 양측에는 제1, 2헤더(12, 13)가 마련되어 있으며, 이 헤더들(12, 13)의 각 양단은 마개(16)에 의해 폐쇄되어 있다. 그리고, 제1헤더(12)에는 열교환매체가 유입/유출되는 제1, 2관(14, 15)이 관통공에 삽입되어 용접되어 있으며, 헤더들(12, 13) 사이에는 그 내부의 열교환매체가 외부와 열교환을 효과적으로 행하도록 된 코어부(17)가 마련되어 있다.

이러한 구조를 갖는 본 고안에 따른 열교환기(11)의 기본적인 기능은, 제1도에서 도시한 종래의 열교환기(1)와 동일하다. 따라서 본 고안의 특징적인 요소를 구비하는 부위 즉, 관이 결합되는 헤더부위를 발췌하여 도시한 제5도 내지 제7도를 참조하여 본 고안에 따른 열교환기의 헤더와 마개 및 관의 결합구조에 대하여만 언급하기로 한다.

도면을 참조하면, 파이프형 제1헤더(12)의 양단부에는 마개(16)가 용접되어 있으며, 제1헤더(12)의 관통공(12a)에는 제1관(14)이 삽입되어 이 제1헤더(12)에 용접되어 있다. 여기에서 제1헤더(12)에 삽입된 제1관(14)의 단부는 마개(16)의 바닥면과 접촉되는데, 이들의 접촉부는 용접되는 것이 바람직하다. 그리고, 마개(16)의 바닥면은 제1헤더(12)에 삽입된 제1관(14) 외주면의 소정범위를 감싸도록 된 것이 바람직하다. 또한, 제1헤더(12)에 삽입된 제1관(14)의 단부는 소정각도 경사지게 형성된 경사부(14a)를 갖는 것이 바람직하며, 제1헤더(12)에 삽입된 제1관(14)의 단부는 도시된 바와 같이, 제1헤더(12)의 관통공(12a)의 반대측 내주면에 접촉되는 것이 바람직한데, 경우에 따라서는 내주면과 소정거리 이격되게 설치될 수도 있다. 그리고, 제2관(15)의 결합구조도, 상술한 바와 같은 제1관(14)의 결합구조와 동일하게 함이 바람직하다.

이러한 구조를 갖는 본 고안 열교환기(11)에 있어서, 제1헤더(12)에 삽입되는 제1, 2관(14, 15)은 제1헤더(12)에 용접되는 마개(16)의 바닥면에도 접촉(바람직하게는 용접)되므로 그만큼 지지면적이 넓어지게 되어, 제1, 2관(14, 15)으로 유입/유출되는 열교환매체의 압력이나 외부의 진동 등에 의해 용접부에 가해지는 힘에도 충분히 견딜 수 있도록 내구성이 향상되게 된다. 한편, 열교환매체는 제1, 2관(14, 15)의 단부에 마련된 경사부를 통해 제1헤더(12)를 출입할 수 있으므로 열교환매체의 흐름에는 이상이 없다. 그리고 관들(14, 15)을 제1헤더(12)에 삽입한 후 용접하기 위하여 일시 고정하는 경우에도, 제1헤더(12)에 삽입되는 관(14, 15)의 단부가 제1헤더(12)의 내주면에 접촉하도록 하게 되면 관(14, 15)을 용이하고 정확하게 고정할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안 열교환기는, 헤더에 삽입되어 용접되는 관이 헤더의 양단을 폐쇄시키는 마개의 바닥면에도 접촉되거나 바람직하게는 용접되어 용접면적이 넓어지게 되므로, 외부의 진동에 의해 또는, 열교환매체의 압력에 의해 용접부가 분리되거나 틈이 발생하여 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 관을 헤더에 삽입한 후 용접하기 위하여 일시 고정하는 경우에도 용이하고 정확하게 고정할 수 있다.

Claims (3)

1. (정정) 그 몸체 양측에 관통공이 마련된 파이프형 헤더와, 상기 헤더의 양단을 폐쇄시키는 한 쌍의 마개와, 상기 헤더의 각 관통공에 삽입되어 용접되며 열교환매체가 유입/유출되는 한 쌍의 관을 갖춘 열교환기에 있어서, 상기 한 쌍의 관 중 적어도 하나는 그와 인접된 마개의 바닥면에 용접되며, 그 마개의 바닥면은 관의 외주면의 소정범위를 감싸도록 된 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 헤더의 관통공에 삽입된 관의 단부가 소정각도 경사지게 형성된 경사부를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제4항에 있어서, 상기 헤더의 관통공에 삽입된 관의 단부가 헤더의 관통공의 반대측 내주면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 열교환기.