KR200142900Y1 - 열 교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열 교환기에 관한 것이다.

복수개의 관통공이 형성된 제 1 부재 및 제 2 부재가 상호 결합되어 열 교환매체가 흐르는 통로부와 통로부에 연통되는 접속부를 형성하는 매니폴드와, 매니폴드의 접속부에 접속되어 열 교환매체를 공급 및 배출하는 열 교환매체 접속관을 포함하여 된 열 교환기에 있어서, 매니폴드의 접속부는 내측으로 경사진 제 1 테이퍼부가 형성되며, 접속관에는 제 1 테이퍼부와 상응하여 결합되는 제 2 테이퍼부가 형성되고, 제 1 및 2 테이퍼부에는 상호 결합되는 결합부와 돌기부가 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 매니폴드의 접속부와 열 교환매체 접속관은 테이퍼 형상으로 가공하여 접속하므로 접촉하는 면적이 넓다. 따라서, 열 교환매체의 누설을 방지할 수 있다.

Description

열 교환기

본 고안은 열 교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그 매니폴드와 열 교환매체 접속관의 조립이 용이하도록 개선된 열 교환기에 관한 것이다.

열 교환기는 그 내부에 열 교환매체가 유동할 수 있는 통로부를 구비하여, 열 교환매체가 통로부를 흐르는 동안 외기와 열 교환을 행할 수 있도록 하는 장치이다. 열 교환기가 이용되는 대표적인 예로서 자동차의 공기조화장치를 들 수 있다. 열 교환기는 열 교환매체로서 사용되는 냉매의 종류 및 열 교환기 내부에서 발생하는 내부 압력에 따라 다양한 방식이 개발되어 있는데, 휜과 튜브 타입(fin tube type), 서펜틴 타입(serpentine), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 타입으로 분류된다.

이러한 대부분의 열 교환기는 열 교환매체를 방열 휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열휜의 표면과 접촉되는 유동 공기와 열 교환이 이루어지도록 되어 있다. 따라서, 상기 튜브의 구조는 내부를 통과하는 열 교환매체와의 열 교환이 잘 이루어질 수 있도록 되어 있다.

도 1은 통상적인 열 교환기(10)의 일 예를 도시한 평면도이고, 도 2는 그 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 열 교환기(10)는 한 쌍의 판상 부재(11a)(11b)가 상호 브레이징 접합되어 형성되는 튜브(11)와, 상기 튜브(11)의 외주면에 접합되어 방열 면적을 넓히도록 한 방열 휜(12)과, 상기 튜브(11)내의 열 교환매체의 통로부를 형성하는 매니폴드(13)와, 상기 매니폴드(13)에 접속되어 열 교환매체의 공급 및 배출을 위한 열 교환매체 공급관(14) 및 배출관(15)을 구비하여 구성된다.

도 3은 종래의 매니폴드(30)를 도시한 것이다.

상기 매니폴드(30)는 상호 브레이징 접합되는 제 1 성형부재(31) 및 제 2 성형부재(32)가 마련되는데, 상기 제 1,2 성형부재(31)(32)의 단부에는 접속부(33)가 형성되어 열 교환매체 접속관과 접속된다. 상기 접속관은 열 교환매체의 공급 및 배출을 위한 열 교환매체 공급관(14) 및 배출관(15)을 구비하여 구성된다.

한편, 상기 제 1,2 성형부재(31)(32)에는 열 교환매체가 상기 튜브(13)내에 유동될 수 있도록 복수개의 관통공부(34)가 형성되어 있다. 또한, 상기 제 2 성형부재(32)에는 홈부(35)가 형성되어 브레이징될 때 접합 불량이 발생하는 것을 억제한다.

상기 매니폴드(30)는 제 1 성형부재(31)와 제 2 성형부재(32)를 내면이 접촉하도록 상호 밀착시켜 고정한 다음, 브레이즈 접합을 행하게 된다.

이러한 구조의 열 교환기(10)에 있어서, 열 교환매체가 상기 열 교환매체 공급관(14)과 접속된 일측 매니폴드를 통해 상기 튜브(11)내로 유입되어 외부와 열 교환을 행한 후 상기 열 교환매체 배출관(15)과 접속된 타측 매니폴드를 통하여 유출되게 된다.

그런데, 종래의 열 교환기(10)에 있어서, 상기 매니폴드(30)와 상기 열 교환매체 공급관(14) 및 배출관(15)은 가용접이 되거나, 별도의 지그(jig)에 의해 결합부위가 유리된 상태로 브레이징된다. 또한, 상기 열 교환매체 공급관(14) 및 배출관(15)이 상기 매니폴드(30)의 접속부(33)에 삽입시 진원이 형성되지 않을 수도 있다. 따라서, 체결 부위에서 균열 또한 접촉 면적이 정확하지 못하게됨에 따라 리크(leak)가 발생되어 열 교환매체의 누설이 발생할 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위햐여 안출된 것으로서, 매니폴드와 접속관의 구조를 변경하여 상호 결합이 용이한 열 교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 통상적인 열 교환기를 개략적으로 도시한 평면도,

도 2는 통상적인 열 교환기를 개략적으로 도시한 정면도,

도 3은 종래의 매니폴드를 도시한 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 매니폴드를 도시한 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 매니폴드와 열 교환매체 공급관 내지 배출관의 접속상태를 개략적으로 도시한 평면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

10. 열 교환기11a,11b. 판상 부재

11. 튜브12. 방열 휜

13,30,40. 매니폴드14,51. 공급관

15,52. 배출관31,41. 제 1 성형부재

32,42. 제 2 성형부재33,43. 접속부

34,44,46. 관통공부35. 홈부

45. 결합부47. 제 1 테이퍼부

55. 돌기부57. 제 2 테이퍼부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 열 교환기는, 복수개의 관통공이 형성된 제 1 부재 및 제 2 부재가 상호 결합되어 열 교환매체가 흐르는 통로부와 상기 통로부에 연통되는 접속부를 형성하는 매니폴드와, 상기 매니폴드의 접속부에 접속되어 열 교환매체의 공급 및 배출부를 형성하는 열 교환매체 접속관을 포함하여 된 열 교환기에 있어서, 상기 매니폴드의 접속부는 내측으로 경사진 제 1 테이퍼부가 형성되며, 상기 접속관에는 상기 제 1 테이퍼부와 상응하여 결합되는 제 2 테이퍼부가 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 테이퍼부에는 상호 결합되는 결합부와 돌기부가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 상기 결합부와 돌기부는 상기 제 1 테이퍼부의 내주면과 제 2 테이퍼부의 외주면을 따라서 환형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 열 교환기의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 열 교환기(10)는 열 교환매체의 공급 및 배출을 위한 열 교환매체 공급관(14) 및 배출관(15)과, 상기 공급관(14) 및 배출관(15)과 접속되어 열 교환매체 통로부를 형성하는 매니폴드(13)와, 상기 매니폴드(13)와 연통되도록 한 쌍의 판상부재(11a)(11b)가 상호 브레이징 접합되어 그 내부에 열 교환매체가 순환되는 튜브(11)와, 상기 튜브(11)의 외주면에 접합되어 방열면적을 넓히도록 한 방열 휜(12)을 구비하여 구성된다.

도 4는 본 고안에 따른 매니폴드(40)를 도시한 것이다.

상기 매니폴드(40)는 제 1 성형부재(41)와 제 2 성형부재(42)가 상호 브레이징 접합되어 형성된다. 상기 한 쌍의 제 1,2 성형부재(41)(42)에는 열 교환매체가 공급 및 배출될 수 있도록 관통공부(44)(46)가 각각 형성되어 있다. 또한, 상기 제 2 성형부재(42)에는 홈부(35)가 형성되어 브레이징될 때 접합 불량이 발생하는 것을 억제한다.

한편, 상기 제 1,2 성형부재(41)(42)의 단부에는 접속부(43)가 설치되어 열 교환매체를 공급 및 배출하는 접속관과 접속된다. 상기 접속관은 열 교환매체의 공급 및 배출을 위한 열 교환매체 공급관(51) 및 배출관(52)을 구비하여 구성된다.

보다 상세하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(43)는 내측으로 경사진 제 1 테이퍼부(47)를 형성하고, 상기 제 1 테이퍼부(47)에는 소정 부위에 그 가장자리를 따라서 환형의 결합부(45)가 형성된다.

한편, 상기 접속관(51)(52)에는 상기 제 1 테이퍼부(47)의 내주면으로 상기 접속관(51)(52)의 삽입이 가능하도록, 상기 제 1 테이퍼부(47)와 상응하여 결합되는 제 2 테이퍼부(57)가 소정 각도로 경사지게 형성된다. 상기 제 2 테이퍼부(57)에는 상기 접속부(43)의 결합부(45)와 상호 결합되는 소정폭의 돌기부(55)를 형성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 열 교환기에 있어서, 상기 매니폴드(40)와 접속관(51)(52)의 결합 과정은 다음과 같다.

열 교환매체가 유입 및 배출되는 상기 열 교환매체 공급관(51) 및 배출관(52)은 그 단부에 형성된 제 2 테이퍼부(57)가 상기 한 쌍의 제 1,2 성형부재(41)(42)의 단부에 형성된 제 1 테이퍼부(47)에 접속되어 열 교환매체의 통로부를 형성한다.

즉, 상기 제 2 테이퍼부(57)의 외주면을 따라 형성된 상기 돌기부(55)가 상기 제 1 테이퍼부(47)의 내주면에 형성된 상기 결합부(55)와 상응하게 완전 끼워맞춤하게 된다.

이어서, 상기 제 1,2 테이퍼부(47)(57)가 상호 결합된 상기 매니폴드(40)와 열 교환매체 공급관(51) 및 배출관(52)은 별도의 치공구없이 상호 브레이징 접합하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 열 교환기는 매니폴드와 열 교환매체 공급관 및 배출관 구조를 변경하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 매니폴드의 접합부와 열 교환매체 접속관의 접합은 소정부위에 결합부와 돌기부를 각각 형성하여 브레이징 접합으로 상호 결합하므로 끼움되는 위치가 일정하다.

둘째, 매니폴드의 접속부와 열 교환매체 접속관은 테이퍼 형상으로 가공하여 접속하므로 접촉하는 면적이 넓다. 따라서, 열 교환매체의 누설을 방지할 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 복수개의 관통공이 형성된 제 1 부재 및 제 2 부재가 상호 결합되어 열 교환매체가 흐르는 통로부와 상기 통로부에 연통되는 접속부를 형성하는 매니폴드와, 상기 매니폴드의 접속부에 접속되어 열 교환매체를 공급 및 배출하는 열 교환매체 접속관을 포함하여 된 열 교환기에 있어서,

   상기 매니폴드의 접속부는 내측으로 경사진 제 1 테이퍼부가 형성되며, 상기 접속관에는 상기 제 1 테이퍼부와 상응하여 결합되는 제 2 테이퍼부가 형성되고, 상기 제 1 및 2 테이퍼부에는 상호 결합되는 결합부와 돌기부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 열 교환기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 결합부와 돌기부는 상기 제 1 테이퍼부의 내주면과 제 2 테이퍼부의 외주면을 따라서 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.