KR200158732Y1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

열교환기를 개시한다. 열교환기는 상호 소정간격 이격된 복수개의 튜브와, 그 주면에 다수개의 딤플이 형성되며 상기 각 튜브의 상하 단부와 각각 연결되는 관상의 상하부 탱크와, 상부 탱크에 설치되는 매니폴더를 구비하여 된 것에 그 특징이 있으며, 이는 단위 면적당 방열효율을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

Description

열교환기

제1도는 종래 교환기를 도시한 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 열교환기의 일부절제 사시도.

제3도는 제2도에 도시된 A-A 선단면도.

제4도는 제2도에 도시된 B-B 선단면도.

제5도는 제2도에 도시된 C-C 선단면도.

제6도는 본 고안에 따른 열교환기의 다른 실시예를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 튜브 2 : 상부탱크

23 : 하부탱크 26,27 : 매니폴더

본 고안은 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 각 튜브의 단부와 연결되어 각 튜브에 열교환 매체를 공급하는 헤더가 개량된 열교환기에 관한 것이다.

통상적으로 각종 열교환기는 열교환 매체의 특성 및 사용 압력에 따라 흰 튜브 타입, 서펜타입(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 페러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 종류의 것이 있다.

이러한 열교환기중 패러렐 플로우 타입의 열교환기는 제1도에 도시된 바와 같이 상호 소정간격 이격된 복수개의 튜브(11)의 양단부와 각각 결합되는 상하부헤드(12)(12')와, 이 상하부헤더(12)(12')와 결합되어 각 튜브(11)로 열교환 매체를 공급하기 위한 열교환 매체통로를 형성하는 상하부탱크(13)(13')와, 상기 각 튜브(11)의 사이에 개재되어 튜브(11)의 방열면적을 넓히는 방열휜(15)를 구비하여 구성된다.

열교환기는 상부헤더(12)와 상부탱크(13)에 의해 형성되는 열교환 매체통로를 통하여 공급된 열교환 매체가 각 튜브를 통과하면서 외부와의 열교환이 이루어진후 하부헤더(12')와 하부탱크(13')에 의해 형성된 통로로 집결된 후 유턴되어 배출되게 된다.

상기와 같은 열교환기는 상기 각 튜브(11)로 열교환 매체를 공급하는 통로의 형서이 튜브(11)의 단부를 지지하는 헤더(12)(12')와 탱크(13)(13')가 결합되어 이루어지게 되므로 그 구조가 복잡하여지고 탱크와 헤드의 결합시에 많은 불량의 원인이 내재되어 있었다. 특히 상기 열교환 매체의 통로를 형성하는 상하부 탱크(13)(13')와 상하부헤더(12)(12')에서 열교환이 원활하게 이루어지지 않게 되므로 열교환기가 상대적으로 커지게 되는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 열교환기는 주된 방열이 튜브(11)와 휜(15)에서 일어나고 유효방열면적이 상대적으로 작아지게 된다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 유효방열 면적을 넓힐 수 있으며, 소형화가 가능한 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 상호 소정간격 이격된 복수개의 튜브와, 그 주면에 다수개의 딤플이 형성되며 상기 각 튜브의 상하 단부와 각각 연결되는 관상의 상하부 탱크와, 상부 탱크에 설치되는 매니폴더를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

상기 매니폴더는 원추형의 형상으로 형성함이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 열교환기는 제2도 내지 제5도에 도시된 바와 같이 상호 소정간격 이격된 복수개의 튜브(21)와, 상기 각 튜브(21)의 상단부와 연통되도록 연결되면 주면에 다수의 딤플(dimple;22a)이 형성된 상부탱크(22)와, 상기 각 튜브(21)의 하단부와 연결되며 그 주면에 다수의 딤플(도시되지 않음)이 형성된 하부탱크(23)와, 상기 각 튜브(21)의 사이에 설치된 루버 타입(louver type)의 방열휜(25)와, 상기 상부탱크(22)와 하부탱크(23)에 각각 성치된 매니폴더(26)(27)를 구비하여 구성된다.

상기 각 튜브(21)의 상단부와 하단부를 연결하는 상부탱크(22)와 하부탱크(23)는 그 길이 방향으로 형성된 중공부의 단면이 확장형을 이루는 성형튜브로 제작되며 그 주면에는 다수개의 딤플이 형성되어 상대적으로 표면적이 넓게 형성된다. 여기에서 상기 상하부탱크(22)(23)는 판상의 부재를 길이 방향으로 분할하여 상부에는 딤플을 형성하고 하부측에는 튜브가 삽입되는 관통공을 형성하고 이 상하부의 분할 경계부를 절곡하여 상하 대향되는 단부를 용접함으로써 제작하여도 무방하다. 그리고 각 상부 탱크(22)의 하면과 하부탱크(23)의 상면에는 각각 튜브(21)가 삽입되어 브레이징됨으로써 고정되는 튜브 삽입공이 형성된다. 그리고 상기 상하부 탱크(22)(23)는 엔드 플레이트에 의해 밀폐되어 지며 상기 상하부 탱크(22)(23)에는 교호적으로 열교환 매체의 유로를 차단하는 차단부(22b)(23b)가 형성되는데, 이 차단부 성형튜브가 상하 양측으로부터 상호 대향되는 방향으로 몰입되어 형성된다. 여기에서 상기 상하부 탱크(22)(23)를 밀폐하는 엔드 플레이트는 그 양단부가 상기 상하부 탱크(22)(23)의 단부를 감쌀 수 있도록 절곡되어 있으며, 상기 상하부 탱크와 브레이징 될 수 있도록 크래트층이 형성되어 있다.

상기 상하부 탱크(22)(23)에 설치되는 매니폴드(26)(27)는 각각 열교환 상부탱크(22)로 열교환 매체를 공급하는 역할을 하고, 하부탱크(23)으로부터 열교환 매체를 방출하는 것으로, 그 형상이 원추형으로 형성되있다. 그리고 매니폴드(26)의 다른 실시예는 제6도에 도시된 바와 같이 상기 상하부탱크의 가장자리에 원통형의 관부재(40)가 결합되어 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 열교환기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 상기 열교환 장치는 상기 매니퓰레이터를 통하여 공급되는 열교환 매체가 상기 상부탱크(22)를 통하여 각 튜브로 공급되고 이 튜브로 공급된 열교환 매체는 각 튜브(21)를 통과하면서 외부와의 열교환이 이루어지게 된다. 그리고 상기 각 튜브(21)를 통과한 열교환 매체는 상기 각 튜브(21)의 하단부와 연결되며 하부탱크(23)로 유입된 후 하부에 설치된 매니폴드(27)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

상기와 같이 작동되는 상기와 같이 작동되는 열교환기는 상기 매니폴드를 통하여 유입되는 열교환 매체가 상부탱크(22)에서도 열교환이 이루어지게 되므로 종래에 비하여 유효열교환 면적을 넓혀 동일 열교환 능력을 갖는 열교환기에 비하여 그 크기를 상대적으로 줄일 수 있다.

또한 본 고안에 따른 열교환기는 상하부탱크(22)(23)가 관상의 부재로 이루어져 있으므로 종래와 같이 헤더와 탱크를 결합하여 열교환매체의 분할 통로를 형성하는 것에 비하여 그 구조가 간단하며 이의 제작에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 열교환기는 튜브를 지지하는 상하부 탱크를 그 표면에 다수의 딤플이 형성된 관상의 부재를 이용하여 제작하게 되므로 헤드의 표면적을 넓혀 열교환 능력을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다. 그리고 본 고안은 단위 면적당 열교환 효율이 크므로 증발기, 응축기, 라디에이터등 각종 열교환기에 널리 사용할 수 있는 있다.

Claims (2)

1. 상호 소정간격 이격된 복수개의 튜브와, 상기 각 튜브의 상하 단부와 각각 연결되는 것으로 판상의 관부재로 이루어지고 외주면에 다수기의 딤플이 형성되며 상기 각 튜브로 흐르는 열교환 매체의 흐름을 변환시키기 위한 차단부를 가지는 상하부 탱크와, 양단부중 적어도 일측이 상기 각 탱크의 단부를 밀폐하는 한쌍의 엔드 플레이트와, 상부 또는 하부 탱크의 적어도 일측에 설치되는 매니폴더를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제1항에 있어서 상기 매니폴더는 원추형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.