KR200142890Y1 - 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 고안에 따르면, 소정의 간격으로 이격된 한쌍의 헤더 파이프(11, 11')와, 상기 헤더 파이프를 연통 가능하게 연결하는 복수개의 튜브(12)와, 상기 복수개의 튜브(12) 사이에 개재된 방열핀(13)을 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프는 평판 소재의 단부에 형성된 절곡면(53)의 제1외주면(51)과 제2외주면(52)을 상호 브레이징 접합하여 형성되며, 상기 헤더 파이프의 원형인 단면에서 절곡면(53)이 형성되는 지점의 원의 접선과 상기 제1외주면(51)의 연장선 사이에 형성되는 각도(b) 또는 제2외주면(52)의 연장선 사이에 형성되는 각도(c)는 예각인 것을 특징으로 하는 열교환기가 제공된다.

Description

열교환기
제1도는 열교환기의 전체적인 사시도.
제2도는 제1도의 일부를 개략적으로 도시한 사시도.
제3도 및 제4도는 종래 기술의 헤더 파이프에 대한 사시도.
제5도는 본 고안의 헤더 파이프에 대한 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 11' : 헤더 파이프 12 : 튜브
13 : 방열핀 14 : 캡
30, 40, 50 : 헤더 파이프 33, 44, 54 : 통공부
51 : 제1외주면 52 : 제2외주면
본 고안은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤더 파이프의 형상이 개량된 열교환기에 관한 것이다.
통상적으로 각종 열교환기는 열교환 매체의 특성, 사용 압력 또는 사용 목적에 따라 핀 튜브 형(fin tube type), 서펜틴 형(surpentine type), 드론 컵 형(drawn cup type), 패러렐 플로우 형(parrallel flow type)등 여러 종류의 것이 있다. 현재 냉매로서 주로 사용되고 있는 프레온 개스를 다른 종류의 대체 냉매로 전환할 경우 상기 형태의 열교환기중에서 패러렐 플로우 형이 우수한 성능을 나타낼 것으로 예상되며, 특히 이것은 소형의 경량이라는 특성을 지닌다. 또한 동일 면적과 동일 면적당 방열 특성을 극대화시킨 콘덴서로서 통시 저항이 낮아 라디에이터의 방열 부하를 감소시켜 준다.
제1도에는 패러렐 플로우 형 열교환기의 일 실시예가 도시되어 있다. 열교환기(10)는 상호 소정 간격으로 이격되어 있는 한쌍의 헤더 파이프(11, 11') 사이에 납작한 튜브(12)를 연통 가능하게 연결하는 구성을 지닌다. 열교환용 매체는 상기 헤더 파이프(11, 11')와 복수개의 튜브(12)를 통해 유동한다. 튜브(12)의 사이에는 방열의 표면적을 확장시키기 위하여 방열용 핀(fin, 13)이 형성되어 있고, 캡(14)이 상기 헤더 파이프(11, 11')의 단부를 밀폐한다. 열교환용 매체는 헤더 파이프(11, 11')에 연결된 공급관(11a)을 통해 공급되어 헤더 파이프(11, 11')와 튜브(12)내를 유동하다가 배출관(11a')을 통해 배출된다.
제2도는 제1도에 도시된 열교환기를 보다 이해하기 쉽도록 핀(13)을 제거한 상태로 도시한 것이다. 튜브(12)는 납작한 형태로서 중심부에 냉매가 통과하는 유로(21)가 형성되어 있으며, 헤더 파이프(11, 11')에는 상기 튜브(12)의 유로(21)에 냉매를 공급할 수 있도록 통공부(22)가 형성되어 있다. 상기에 도시된 바와 같은 열교환기를 제작하려면 우선 통공부(22)가 형성된 헤더 파이프(11)를 제작하고, 상기 통공부(22)에 튜브를 고정하는 작업이 수행되어야 한다.
종래 기술에 따르면, 헤더 파이프는 알루미늄 판에 소정 갯수의 통공부를 형성하고, 이를 파이프 형상으로 굽혀서 브레이징 가공하였다. 알루미늄 판의 표면에는 클래드(clad)라 불리우는 단층이 형성되어 있는데, 클래드 층의 재료는 평판의 재료와 동일한 알루미늄이기는 하나 용융점이 평판을 형성하는 알루미늄보다 약간 낮은 것이다. 따라서 파이프 형상으로 굽혀진 알루미늄 평판의 클래드 층을 서로 접촉시킨 상태에서 가열하면 클래드가 먼저 용융됨으로써 용제의 역할을 하게 된다.
제3도 및 제4도에는 종래 기술의 헤더 파이프를 형성하는 것이 도시되어 있다. 제3도에서, 소정의 위치에 통공부(33)가 형성된 알루미늄 평판은 한쪽 단부의 외주면(31)이 다른쪽 단부의 내주면(32)에 접촉한 상태로 브레이징 된다.
제4도에 도시된 헤더 파이프(40)는 소정 위치에 통공부(44)를 형성하고, 알루미늄 평판의 단부에 근접한 곳에 헤더 파이프(40)의 길이 방향을 따라 절곡면(43)을 형성하여 접합한 것이다. 브레이징에 의해 접합되는 부분은 절곡면(43)의 1외주면(41)과 제2외주면(42)이다. 제4도에 도시된 바와 같이, 원형인 헤더 파이프(40)의 단면에서 절곡면이 형성되는 지점의 접선과 절곡면(43)의 제1외주면(41) 또는 제2외주면(42)의 연장선이 형성하는 각도(a)는 90도이다.
제3도 및 제4도의 헤더 파이프는 각각의 장단점을 지닌다. 제3도에 도시된 헤더 파이프(30)의 경우, 파이프의 형상으로 가공하는 것이 용이하고, 헤더 파이프의 단부에서 접합에 소요되는 소재의 필요 면적이 최소화되며 유동 저항도 감소된다는 장점이 있는 반면에, 접합 강도가 약하므로 누수나 파열의 가능성이 있다는 단점이 있다. 제4도에 도시된 헤더 파이프(40)는 접합 강도가 상대적으로 강화되는 반면에 소재의 소요량이 많아지고 절곡부에 의해 냉매의 유동 저항이 발생할 수 있다는 단점이 있다.
본 고안은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 브레이징 작업이 보다 용이하게 수행될 수 있는 헤더 파이프를 구비한 열교환기의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따르면, 소정의 간격으로 이격된 한쌍의 헤더 파이프와, 상기 헤더 파이프를 연통 가능하게 연결하는 복수개의 튜브와, 상기 복수개의 튜브 사이에 개재된 방열핀을 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프는 평판 소재의 단부에 형성된 절곡면의 제1외주면과 제2외주면을 상호 브레이징 접합하여 형성되며, 상기 헤더 파이프의 원형인 단면에서 절곡면이 형성되는 지점의 원의 접선과 상기 제1외주면의 연장선 사이에 형성되는 각도 또는 제2외주면의 연장선 사이에 형성되는 각도는 예각인 것을 특징으로 하는 열교환기가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기의 각도는 20 내지 70도의 범위내에 있다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 절곡면의 제2외주면은 상기 절곡면의 제1외주면을 따라 헤더 파이프의 단면의 원형내로 더욱 벤딩될 수 있다.
이하 본 고안을 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
제5(a)도는 본 고안에 따른 열교환기의 헤더 파이프를 도시한 사시도이며, 제5(b)도는 제5(a)도의 헤더 파이프를 절단한 단면도이다. 헤더 파이프(50)는 알루미늄 평판에서 소정의 위치에 통공부(54)를 형성하고 단부에 절곡면(53)을 형성하여 브레이징 작업을 수행함으로써 제작된다. 완성된 헤더 파이프에서는 절곡면(53)의 제1외주면(51)과 제2외주면(52)의 상호 용접된다.
제5(b)도에 도시된 바와 같이 원형인 헤더 파이프의 단면에서, 절곡면(53)이 형성되는 지점의 접선과 제1외주면(51)의 연장선 사이에 형성되는 각도(b)는 예각을 이루며, 상기 예각(b)은 약 20도 내지 70도인 것이 바람직스럽다. 절곡면(53)의 제1외주면(51)에 대응하는 제2외주면(52)의 연장선이 절곡 지점의 접선과 이루는 각도(c)도 각도(b)와 동일하며, 20 내지 70도인 것이 바람직스럽다.
상기와 같이 형성된 헤더 파이프의 제작에서는 헤더 파이프의 알루미늄 평판을 벤딩할 때 제2외주면(52)이 형성된 절곡면을 제1외주면(51)을 따라 더욱 벤딩시킬 수 있다. 즉, 알루미늄 평판의 탄성에 의해 제2외주면(52)이 형성된 절곡면이 벤딩 작업 후에 벌어지는 것을 방지할 수 있도록, 알루미늄 탄성의 정도를 감안하여 제2외주면(52)이 형성된 절곡면을 헤더 파이프가 형성되는 원안으로 더욱 벤딩시킬 수 있다. 따라서 제2외주면(52)이 형성된 절곡면이 탄성에 의해 벌어지더라도 제1외주며(51)과 접촉 상태를 유지하게 된다.
본 고안은 도면에 도시된 실시예를 가지고 설명되었으나, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 소정의 간격으로 이격된 한쌍의 헤더 파이프(11, 11')와, 상기 헤더 파이프를 연통 가능하게 연결하는 복수개의 튜브(12)와, 상기 복수개의 튜브(12) 사이에 개재된 방열핀(13)을 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프는 평판 소재의 단부에 형성된 절곡면(53)의 제1외주면(51)과 제2외주면(52)을 상호 브레이징 접합하여 형성되며, 상기 헤더 파이프의 원형인 단면에서 절곡면(53)이 형성되는 지점의 원의 접선과 상기 제1외주면(51)의 연장선 사이에 형성되는 각도(b) 또는 제2외주면(52)의 연장선 사이에 형성되는 각도(c)는 예각인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 각도(b 또는 c)는 20 내지 70도의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. (삭제)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060068864A (ko) * 2004-12-17 2006-06-21 한라공조주식회사 열교환기의 튜브
KR101081961B1 (ko) * 2005-02-04 2011-11-11 한라공조주식회사 알루미늄 라디에이터

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