KR20030027609A - Heat exchanger - Google Patents

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KR20030027609A KR1020010060973A KR20010060973A KR20030027609A KR 20030027609 A KR20030027609 A KR 20030027609A KR 1020010060973 A KR1020010060973 A KR 1020010060973A KR 20010060973 A KR20010060973 A KR 20010060973A KR 20030027609 A KR20030027609 A KR 20030027609A
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Abstract

PURPOSE: A heat exchanger is provided to cut off flow of heat in the heat exchanger and to improve pressure-proof quality. CONSTITUTION: A heat exchanger includes a first header pipe(10) and a second header pipe(20) placed parallel to each other and having at least two compartments(12,14,22,24) separated from each other and linearly arranged, respectively; a plurality of radiating tubes(50) connecting the compartments of the first header pipe and the second header pipe facing each other to form at least two slabs together with the connected compartments; a refrigerant inlet pipe(30) formed on the compartment placed on one end of the first header pipe; return holes formed on the first header pipe and the second header pipe following flow of refrigerant to connect the neighboring compartments; and a refrigerant outlet pipe(40) formed on the compartment forming the last slab in flow of refrigerant for refrigerant to flow out.

Description

열교환기{Heat exchanger}Heat exchanger

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화탄소와 같이 초임계압력의 냉동사이클을 갖는 유체를 냉매로 사용하는 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger using a fluid having a supercritical pressure refrigeration cycle, such as carbon dioxide as a refrigerant.

일반적으로 열교환기는 온도가 높은 유체와 온도가 낮은 유체가 열교환기 벽면을 통해 높은 온도에서 낮은 온도로 열을 전달함으로써 열교환을 행하는 장치이다. 이러한 열교환기를 구성요소로 하는 에어컨 시스템의 작동 매체로 지금까지는 주로 HFC 냉매가 사용되어 왔으나, 이러한 HFC 냉매는 지구 온난화의 주요 요인 중의 하나로 인식되어 그 사용에 대한 규제가 점차 확대되고 있다. 이러한 상황 하에서, HFC 냉매를 대체할 차세대 냉매로서 이산화탄소 냉매에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In general, a heat exchanger is a device in which a high temperature fluid and a low temperature fluid transfer heat from a high temperature to a low temperature through a heat exchanger wall to perform heat exchange. Although HFC refrigerants have been mainly used as an operating medium of air conditioner systems having such heat exchangers, such HFC refrigerants are recognized as one of the main factors of global warming, and regulations on their use are gradually being expanded. Under these circumstances, research on carbon dioxide refrigerants as a next generation refrigerant to replace HFC refrigerants has been actively conducted.

이러한 차세대 냉매의 대표주자인 이산화탄소는 지구 온난화 지수(GWP)가 대표적인 HFC냉매인 R134a의 약 1300분의 1에 해당되며, 그 외에도 냉매로서 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 곧, 작동 압축비가 낮아 압축 효율이 우수하다는 점과, 열전달 성능이 매우 우수하여 2차 유체인 공기의 입구 온도와 냉매의 출구 온도 사이의 온도 차이가 기존의 냉매에 비해 훨씬 작아질 수 있다는 것이다. 이러한 장점을 이용하여 겨울철 낮은 외기 온도에서도 열을 뽑아 쓸 수 있으므로 여름철에는 냉방, 겨울철에는 난방 역할을 수행하는 히트펌프에도 적용 가능하다.Carbon dioxide, the representative of such next-generation refrigerants, corresponds to about one-third of R134a, a global warming index (GWP), is a representative HFC refrigerant. In addition, it has the following advantages as a refrigerant. In other words, the compression ratio is excellent due to the low operating compression ratio, and the heat transfer performance is very good so that the temperature difference between the inlet temperature of the secondary fluid air and the outlet temperature of the refrigerant can be much smaller than that of the conventional refrigerant. This advantage can be used to extract heat at low outside temperatures in winter, so it can be applied to heat pumps that perform cooling in summer and heat in winter.

또한, 이산화탄소는 체적냉방능력(증발잠열×기체밀도)이 기존의 냉매인 R134a의 7 내지 8배에 달하기 때문에 압축기의 용량을 크게 줄일 수 있으며, 표면 장력이 작아서 비등열전달이 우수하고, 정압비열이 크고 점도가 낮아 열전달 성능이 뛰어나므로 냉매로서 우수한 열역학적 특성을 갖고 있다. 또한, 냉동사이클의 측면에서 살펴보면 개스 쿨링(Gas-cooling) 압력이 기존에 비해 6 ~ 8 배(약 90 ~ 130 bar) 높아서, 열교환기 내부에서의 냉매의 압력 강하로 인한 손실이 기존 냉매에 비해 상대적으로 작게 되는 바, 압력강하는 크지만 열전달 성능이 우수한 것으로 알려진 미세 채널의 열교환기 튜브를 사용할 수 있다.In addition, since the carbon dioxide has a volume cooling capacity (evaporative latent heat x gas density) of 7 to 8 times that of the conventional refrigerant R134a, the capacity of the compressor can be greatly reduced, and the surface tension is small, so the boiling heat transfer is excellent, and the constant pressure specific heat This large and low viscosity has excellent heat transfer performance and therefore has excellent thermodynamic properties as a refrigerant. In addition, in terms of the refrigeration cycle, the gas-cooling pressure is 6 to 8 times higher (about 90 to 130 bar) than the conventional one, and the loss due to the pressure drop of the refrigerant inside the heat exchanger is higher than that of the conventional refrigerant. The relatively small pressure drop allows the use of microchannel heat exchanger tubes which are known to have a large but excellent heat transfer performance.

이렇게 이산화탄소를 냉매로 사용하는 열교환기는 크게 2가지 형태로 구분할 수 있는 데, 곧 멀티 패스(multi-pass)방식과 멀티 슬랩(multi-slab)방식이 그것이다.The heat exchanger using carbon dioxide as a refrigerant can be classified into two types, namely, a multi-pass method and a multi-slab method.

멀티 패스 방식은 헤더 파이프 내에 다수의 배플을 개재하여 튜브를 통해 유동되는 냉매의 패스 수를 증가시키는 것으로, 이는 열교환기 내에서의 냉매의 분포도는 좋으나 냉매가 쿨링될 때 냉매인 이산화탄소는 열교환기 내에서 응축과정이없어 계속적으로 온도가 하강하게 되고, 이에 따라 열교환기 전체에서의 온도편차가 심해져 튜브와 핀을 통해 열교환기 표면을 따라 자체적으로 열흐름이 발생하는 문제가 생기게 된다. 이러한 열흐름은 냉매가 외부 유입공기와 열교환하는 것을 방해하게 되고 자연히 열교환 성능을 감소시키게 된다.The multi-pass method increases the number of passes of the refrigerant flowing through the tube through a plurality of baffles in the header pipe. The distribution of the refrigerant in the heat exchanger is good, but carbon dioxide, which is a refrigerant when the refrigerant is cooled, is in the heat exchanger. Since there is no condensation process in the system, the temperature is continuously lowered, and thus, a temperature deviation in the entire heat exchanger is increased, causing a problem that heat flows itself along the surface of the heat exchanger through the tube and the fin. This heat flow prevents the refrigerant from exchanging heat with the external inlet air and naturally reduces the heat exchange performance.

멀티 슬랩 방식은 튜브가 배열된 열을 복수개로 하여 냉매가 이 튜브 열을 지남에 따라 열교환을 행하도록 하는 것으로, 이는 상기 멀티 패스 방식과 같은 열흐름은 차단할 수 있어 이산화탄소와 같은 고압에서 작동하는 냉매를 사용하는 열교환기에 있어서는 보다 우수한 구조로 알려져 있다. 그러나, 이러한 멀티 슬랩 방식의 열교환기는 각 슬랩을 연통하도록 파이프를 부착하여야 하나, 이는 고압에 취약한 구조를 갖는다. 또한 열교환기 내에서의 냉매의 분포가 상기 멀티 패스 방식에 비해 다소 떨어질 수 있게 된다.In the multi slab method, a plurality of rows of tubes are arranged so that the refrigerant exchanges heat as the tube passes through the heat of the tubes, which can block heat flow as in the multi-pass method, and thus the refrigerant operates at a high pressure such as carbon dioxide. In the heat exchanger using the is known as a better structure. However, such a multi-slab heat exchanger must attach a pipe to communicate each slab, but it has a structure vulnerable to high pressure. In addition, the distribution of the refrigerant in the heat exchanger may be slightly lower than the multi-pass method.

본 발명은 이산화탄소와 같이 고압하에서 작용하는 냉매를 열교환매체로 사용하는 열교환기의 한계를 극복하기 위한 것으로, 이산화탄소와 같이 열교환기 내에서 계속적으로 온도가 하강해 자체 열흐름을 유발할 수 있는 유체를 냉매로 사용하는 열교환기에 있어, 열교환기 자체에서의 열흐름을 차단하면서도 내압특성이 우수한 열교환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to overcome the limitation of the heat exchanger using a refrigerant that operates under a high pressure, such as carbon dioxide as a heat exchange medium, the fluid that can cause the self heat flow by continuously lowering the temperature in the heat exchanger, such as carbon dioxide refrigerant In the heat exchanger to be used as an object, it is an object to provide a heat exchanger excellent in pressure resistance characteristics while blocking the heat flow in the heat exchanger itself.

본 발명의 다른 목적은 열교환기 내에서의 냉매의 분포가 고르게 형성될 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to enable a uniform distribution of the refrigerant in the heat exchanger.

도 1 및 2는 배플을 채용하지 않은 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 사시도.1 and 2 are perspective views of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention without a baffle.

도 3a 및 도 3b는 배플을 채용한 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 사시도.3A and 3B are perspective views of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention employing a baffle.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 열교환기의 방열 튜브의 사시도.4a and 4b are perspective views of a heat dissipation tube of a heat exchanger according to the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제 1헤더 파이프를 나타내는 부분 사시도.5 is a partial perspective view showing a first header pipe of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

도 6a, 6b 및 6c는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제 2헤더 파이프의 실시예들을 나타내는 분해 사시도.6A, 6B and 6C are exploded perspective views illustrating embodiments of a second header pipe of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

도 7a는 도 1에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 냉매 흐름을 나타내는 작동 상태도.Figure 7a is an operating state diagram showing the refrigerant flow of the heat exchanger according to an embodiment of the present invention according to FIG.

도 7b는 도 3a에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 냉매 흐름을 나타내는 작동 상태도.Figure 7b is an operating state diagram showing the refrigerant flow of the heat exchanger according to an embodiment of the present invention according to Figure 3a.

도 7c는 도 3b에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 냉매 흐름을 나타내는 작동 상태도.Figure 7c is an operating state diagram showing the refrigerant flow of the heat exchanger according to an embodiment of the present invention according to Figure 3b.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10: 제 1헤더 파이프12,14: 제 1,2격실10: first header pipe 12, 14: first and second compartment

20: 제 2헤더 파이프22,24: 제 3,4격실20: second header pipe 22, 24: 3rd and 4th compartment

11,21: 캡29: 리턴 홀11, 21: Cap 29: Return hole

16,26: 배플30: 냉매 유입관16, 26: baffle 30: refrigerant inlet pipe

40: 냉매 유출관50: 방열 튜브40: refrigerant outlet tube 50: heat dissipation tube

50a,50b: 제 1,2 튜브 열52: 미세관50a, 50b: first and second tube rows 52: microtubes

60: 방열핀60: heat sink fin

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되며, 각각 독립적이고 일렬로 배열된 적어도 둘 이상의 격실을 갖는 제 1,2 헤더파이프와, 내부로 냉매가 흐르며, 상기 제 1,2 헤더파이프의 마주하는 격실들을 서로 연통시켜 상기 연통되는 제 1,2헤더파이프의 격실들과 함께 적어도 둘 이상의 슬랩을 형성하는 복수 개의 방열 튜브와, 상기 제 1헤더파이프의 일측 단부에 위치한 격실에 형성된 냉매 유입관과, 상기 냉매 유입관으로부터 유입된 냉매가 상기 슬랩을 단위로 흐를 수 있도록 상기 냉매의 흐름에 따라 상기 제 1,2 헤더파이프에 형성되어 인접하는 격실을 서로 연통시키는 리턴 홀과, 상기 냉매의 흐름에 따라 상기 슬랩 중 최종의 슬랩을 구성하는 격실에 형성되어 냉매가 유출되도록 하는 냉매 유출관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is arranged in parallel with a predetermined interval spaced apart from each other, each of the first and second header pipes having at least two or more compartments arranged independently and in a row, the refrigerant flows therein, A plurality of heat dissipation tubes forming at least two slabs together with the compartments of the first and second header pipes communicating with the facing compartments of the first and second header pipes, and at one end of the first header pipe; A refrigerant inlet tube formed in the located compartment and a return formed in the first and second header pipes to communicate adjacent compartments with each other in accordance with the flow of the refrigerant so that the refrigerant introduced from the refrigerant inlet tube flows in the slab unit; A coolant outlet pipe formed in a hole constituting a final slab of the slab according to the flow of the hole and the coolant to allow the coolant to flow out; It provides a heat exchanger comprising a.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 독립된 제 1 및 제 2 격실을 갖는 제 1헤더 파이프와, 상기 제 1헤더 파이프와 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 제 1 및 제 2격실과 각각 대향되는 적어도 제 3 및 제 4격실을 가지며, 상기 제 3 및 제 4격실을 서로 연통시키는 리턴 홀을 구비한 제 2헤더 파이프와, 상기 제 1격실과 제 3격실을 연통시키고, 상기 제 2격실과 제 4격실을 연통시켜 내부로 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 복수개의 방열 튜브와, 상기 제 1격실에 형성되어 냉매가 유입되는 냉매 유입관과, 상기 제 2격실에 형성되어 냉매가 유출되는 냉매 유출관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a first header pipe having a first and second compartments independent of each other, and the first header pipe and the first header pipe are spaced apart in a predetermined interval in parallel, the first and second compartments A second header pipe having at least third and fourth compartments opposed to each other, the second header pipe having a return hole for communicating the third and fourth compartments with each other, the first compartment and the third compartment communicating with each other; A plurality of heat dissipation tubes formed to communicate refrigerant between the second compartment and the fourth compartment, a refrigerant inlet tube formed in the first compartment, into which the refrigerant is introduced, and a refrigerant discharged from the second compartment; It provides a heat exchanger comprising a refrigerant outlet pipe.

이와 같은 열교환기들에 있어서는 상기 냉매와 열교환을 일으키는 공기는 상기 냉매 유출관이 형성된 방향으로부터 흘러 들어갈 수 있도록 배치시킬 수 있다.In such heat exchangers, air causing heat exchange with the refrigerant may be arranged to flow in from the direction in which the refrigerant outlet pipe is formed.

본 발명은 또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 서로 독립된 제 1 및 제 2 격실을 갖는 제 1헤더 파이프와, 상기 제 1헤더 파이프와 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 제 1 및 제 2격실과 각각 대향되는 적어도 제 3 및 제 4격실을 가지며, 상기 제 3 및 제 4격실을 서로 연통시키는 리턴 홀을 구비한 제 2헤더 파이프와, 상기 제 1격실과 제 3격실을 연통시키고, 상기 제 2격실과 제 4격실을 연통시켜 내부로 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 복수개의 방열 튜브와, 상기 제 1헤더 파이프에 형성되어 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입관과, 상기 제 1헤더 파이프에 형성되어 상기 냉매가 유출되는 냉매 유출관과, 상기 제 1,2 헤더 파이프에 설치되어 상기 격실들 중 적어도 둘 이상의 격실을 폐쇄시켜 상기 냉매의 흐름에 다단계 경로를 설정할 수 있도록 형성된 복수개의 배플을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a first header pipe having first and second compartments that are independent of each other, parallel to the first header pipe, and spaced apart from the first header pipe by a predetermined distance. A second header pipe having at least third and fourth compartments facing each other, the second header pipe having a return hole communicating the third and fourth compartments with each other, the first compartment and the third compartment communicating with each other; A plurality of heat dissipation tubes formed to communicate refrigerant between the second compartment and the fourth compartment, a refrigerant inlet tube formed in the first header pipe to introduce the refrigerant, and formed in the first header pipe; It is also provided in the refrigerant outlet pipe and the first and second header pipe that the refrigerant flows out may close at least two or more of the compartments to establish a multi-stage path to the flow of the refrigerant It provides a heat exchanger, characterized in that formed, including a plurality of baffles formed.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제 2헤더 파이프에 형성된 배플은 상기 제 3격실과 제 4격실을 동시에 폐쇄시키는 형상이고, 상기 제 1헤더 파이프에 형성된 배플은 상기 제 1격실 또는 상기 제 2격실을 단독으로 폐쇄시키는 형상이 되도록 할 수 있다.According to another feature of the invention, the baffle formed in the second header pipe is a shape that closes the third compartment and the fourth compartment at the same time, the baffle formed in the first header pipe is the first compartment or the second compartment. It can be made to be a shape to close independently.

이 때, 상기 제 2헤더 파이프에 형성된 배플에 의해 상기 리턴 홀을 통해 리턴되는 냉매의 흐름은 상기 제 2헤더 파이프의 길이 방향을 따라 짝수 개가 형성되도록 할 수 있으며, 상기 냉매 유입관 및 냉매 유출관은 모두 상기 제 1격실에 형성되도록 할 수 있다.At this time, the flow of the refrigerant returned through the return hole by the baffle formed in the second header pipe may be an even number along the longitudinal direction of the second header pipe, the refrigerant inlet pipe and the refrigerant outlet pipe All may be formed in the first compartment.

또한 상기 제 2헤더 파이프에 형성된 배플에 의해 상기 리턴 홀을 통해 리턴되는 냉매의 흐름은 상기 제 2헤더 파이프의 길이 방향을 따라 홀수 개가 형성되도록 할 수 있으며, 이 때 상기 냉매 유입관 및 냉매 유출관은 각각 상기 제 1격실 및 제 2격실에 형성되도록 할 수 있다.In addition, the flow of the refrigerant returned through the return hole by the baffle formed in the second header pipe may allow an odd number to be formed along the length direction of the second header pipe, wherein the refrigerant inlet pipe and the refrigerant outlet pipe are May be formed in the first compartment and the second compartment, respectively.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 리턴 홀은 상기 제 2헤더 파이프를 따라 등간격으로 배설된 적어도 둘 이상의 홀로 이루어지도록 할 수 있으며, 또는 상기 제 2헤더 파이프의 길이방향을 따라 형성된 단일의 홀로 이루어지도록 할 수 있다.According to another feature of the invention, the return hole may be made of at least two or more holes arranged at equal intervals along the second header pipe, or as a single hole formed along the longitudinal direction of the second header pipe Can be done.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면들에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 열교환기는 상술한 바와 같은 멀티 슬랩 방식의 열교환기를 별도의 튜브없이 단일의 헤더와 탱크로서 구현한 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. As can be seen in the accompanying drawings, the heat exchanger according to the present invention is implemented as a single header and tank without a separate tube heat exchanger of the multi-slab type as described above.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열교환기의 사시도로, 그림에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 열교환기는 제 1,2격실(12)(14) 및 제 3,4격실(22)(24)를 각각 구비한 제 1헤더 파이프(10)와 제 2헤더 파이프(20)를 가지며, 각 헤더파이프(10)(20)는 상하부가 캡(11)(21)으로 밀봉된다. 그리고, 이들 제 1헤더 파이프(10)와 제 2헤더 파이프(20)의 사이에는 복수개의 방열 튜브(50)들이 배설되어 냉매가 유통되도록 하며, 방열 튜브(50)들 간에는 방열 핀(60)이 설치되어 튜브(50) 내를 흐르는 냉매가 제 2열교환매체인 공기와 열교환을 원활히 할 수 있도록 한다. 또한 제 1헤더 파이프(10)의 제 1격실(12)에는 냉매 유입관(30)이 설치되고, 제 2격실(14)의 하부에는 냉매 유출관(40)이 설치된다. 제 2헤더 파이프(20)의 제 3격실(22)과 제 4격실(24)은 후술하는 바와 같이 서로 연통되도록 한다.1 is a perspective view of a heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention, as can be seen in the figure, the heat exchanger of the present invention, the first and second compartments 12, 14 and the third and fourth compartments 22 Each of the header pipes 10 and 20 has a first header pipe 10 and a second header pipe 20 each having an upper and lower sides 24, and the upper and lower portions of the header pipes 10 and 20 are sealed with caps 11 and 21. In addition, a plurality of heat dissipation tubes 50 are disposed between the first header pipe 10 and the second header pipe 20 so that the refrigerant flows, and the heat dissipation fins 60 are disposed between the heat dissipation tubes 50. It is installed to allow the refrigerant flowing in the tube 50 to facilitate heat exchange with the air that is the second heat exchange medium. In addition, a coolant inlet pipe 30 is installed in the first compartment 12 of the first header pipe 10, and a coolant outlet pipe 40 is installed below the second compartment 14. The third compartment 22 and the fourth compartment 24 of the second header pipe 20 are in communication with each other as described below.

이렇게 구성된 열교환기에 있어서, 상기 격실들과 방열튜브들은 슬랩을 형성하게 되는 데, 제 1격실(12)과 제 3격실(22)을 연통하는 제 1 튜브 열(50a)과 이들 제 1,3격실(12)(22)이 하나의 슬랩을 형성하고, 제 2격실(14)과 제 4격실(24)을 연통하는 제 2튜브 열(50b)과 이들 제 2,4격실(14)(24)이 또 하나의 슬랩을 형성한다. 따라서 제 1격실(12)에 부착된 냉매 유입관(30)을 통해 유입된 냉매는 상기 제 1,3격실(12)(22) 및 제 1 튜브 열(50a)로 이루어진 슬랩을 통해 열교환이 이뤄지며, 제 2헤더파이프(20)에서 리턴되어 상기 제 2,4격실(14)(24) 및 제 2 튜브 열(50b)로 이루어진 슬랩을 통해 다시 열교환이 이뤄진 후 제 2격실(14)에 구비된 냉매 유출관(40)을 통해 유출되는 것이다. 이 때, 도 1에서 볼 수 있듯이, 이러한 열교환기는 공기가 냉매의 유출관(40)이 설치되어 있는 측으로부터 유입되도록 하는 것이 전체적 열교환 효율을 높일 수 있게 되므로, 열교환기를 냉매 유출관(40)이 공기가 들어오는 방향을 향하도록 배치시키는 것이 바람직하다.In the heat exchanger configured as described above, the compartments and the heat dissipation tubes form a slab, the first tube row 50a communicating with the first compartment 12 and the third compartment 22 and the first and third compartments. (12) (22) forms a slab, the second tube row 50b communicating with the second compartment 14 and the fourth compartment 24 and these second and fourth compartments 14,24 This forms another slab. Therefore, the refrigerant introduced through the refrigerant inlet pipe 30 attached to the first compartment 12 is heat-exchanged through the slab composed of the first and third compartments 12 and 22 and the first tube row 50a. After being returned from the second header pipe 20 and undergoing heat exchange again through a slab composed of the second and fourth compartments 14 and 24 and the second tube row 50b, the second compartment 14 is provided in the second compartment 14. The refrigerant flows through the outlet pipe 40. At this time, as can be seen in Figure 1, such a heat exchanger is such that it is possible to increase the overall heat exchange efficiency by allowing air to flow from the side where the outlet pipe 40 of the refrigerant is installed, so that the heat exchanger refrigerant outlet pipe 40 is It is preferable to arrange the air in the direction in which it enters.

도 2는 상기와 같은 슬랩을 하나 더 구비한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 것으로, 제 1헤더 파이프(10) 및 제 2헤더 파이프(20)가 각각 제 5,6격실(15)(25)을 더 구비하도록 하여, 이 격실들(15)(25)에도 튜브(50)가 형성되도록 할 수 있다. 이 제 5,6격실(15)(25)과 이를 연통시키는 제 3튜브열(50c)이 또 다른 슬랩을 구성하게 된다. 따라서 냉매는 상기 첫 번째슬랩(12)(22)(50a)을 지나 리턴된 후, 두 번째 슬랩(14)(24)(50b)을 지나 다시 리턴된 후, 세 번째 슬랩(15)(25)(50c)을 지나면서 유출된다. 이 때 냉매 유출관(40)은 제 6격실(25)에 설치된다. 그리고, 제 2헤더 파이프(20)의 제 3,4격실(22)(24)의 연통뿐 아니라, 제 1헤더 파이프(10)의 제 2격실(14)과 제 5격실(15)은 서로 연통되어 진다. 이 때에도 상술한 실시예에서와 같이 열교환기는 공기가 유입되는 방향으로 냉매 유출관(40)이 부착된 슬랩이 향하도록 배치시킨다.Figure 2 shows a heat exchanger according to another embodiment of the present invention having one more slab as described above, wherein the first header pipe 10 and the second header pipe 20 are fifth and sixth compartments 15, respectively. ) 25, the tube 50 may also be formed in the compartments 15 and 25. The fifth and sixth compartments 15 and 25 and the third tube row 50c communicating with each other form another slab. Thus, the refrigerant is returned after the first slab 12, 22, 50a, and then again through the second slab 14, 24, 50b, and then the third slab 15, 25. It flows out through 50c. At this time, the coolant outlet pipe 40 is installed in the sixth compartment 25. In addition to the communication between the third and fourth compartments 22 and 24 of the second header pipe 20, the second compartment 14 and the fifth compartment 15 of the first header pipe 10 communicate with each other. It is done. In this case, as in the above-described embodiment, the heat exchanger is disposed so that the slab to which the refrigerant outlet pipe 40 is attached faces in the direction in which air is introduced.

상기와 같은 구성은 격실이 더 구비되어 복수의 슬랩을 구성하는 열교환기에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.Such a configuration may be applied to the heat exchanger constituting a plurality of slabs further provided with a compartment, of course.

한편, 본 발명의 상기와 같은 열교환기에서 채용될 수 있는 튜브(50) 및 제 1,2헤더 파이프(10)(20)의 구조를 설명하면 다음과 같다. 하기 설명될 튜브(50) 및 제 1,2헤더 파이프(10)(20)의 구조는 본 발명의 모든 실시예에 적용될 수 있다.Meanwhile, the structures of the tube 50 and the first and second header pipes 10 and 20 that may be employed in the heat exchanger as described above are described below. The structure of the tube 50 and the first and second header pipes 10 and 20 to be described below can be applied to all embodiments of the present invention.

먼저, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 독립된 격실들을 연통시켜 주는 튜브 열(50a)(50b)들은 각각 분리되어 있는 데, 이는 도 4a에서 볼 수 있듯이, 제 1튜브열(50a)을 이루는 튜브와 제 2튜브열(50b)을 이루는 튜브 사이에 아무런 연결부재 없이 분리되어 지도록 할 수 있으며, 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1튜브열(50a)을 이루는 튜브와 제 2튜브열(50b)을 이루는 튜브 사이에 브릿지가 형성되어 제조 단계에서 이를 일체로 형성할 수 있다. 또한 각 튜브들(50)의 내부는 복수의 미세관(52)으로 형성하여, 내부를 흐르는 냉매, 특히 이산화탄소 냉매의 열교환 효율이 좋도록 할 수 있다.First, as can be seen in FIG. 1, the tube rows 50a and 50b communicating with the independent compartments are separated from each other. As shown in FIG. 4A, the tubes forming the first tube row 50a are separated. It can be separated without any connection member between the tube forming the second tube row 50b, as can be seen in Figure 4b, the tube and the second tube row (50b) forming the first tube row (50a) Bridge is formed between the tubes forming a) can be formed integrally at the manufacturing stage. In addition, the inside of each of the tubes 50 may be formed of a plurality of microtubes 52, so that the heat exchange efficiency of the refrigerant flowing therein, particularly the carbon dioxide refrigerant, may be good.

도 5는 도 1에서 제 1헤더 파이프(10)를 보다 상세히 나타낸 부분 사시도이다. 그림과 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서의 제 1헤더 파이프(10)는 독립된 제 1격실(12)와 제 2격실(14)를 구비하며, 이들은 서로 연통되지 않도록 한다.FIG. 5 is a partial perspective view illustrating the first header pipe 10 in more detail in FIG. 1. As shown in the figure, the first header pipe 10 in the preferred embodiment of the present invention includes independent first compartments 12 and second compartments 14, so that they do not communicate with each other.

이러한 제 1헤더 파이프(10)는 제 1탱크부(18)와 제 1헤더부(17)로 이루어지며, 이를 브레이징 공정 등의 방법으로 결합시킬 수 있다. 특히 이산화탄소를 냉매로 사용하는 열교환기에 있어서, 헤더 파이프는 고압에서 견딜 수 있도록 할 필요가 있기 때문에, 본 발명에 있어 헤더부는 프레스에 의해, 탱크부는 압출에 의해 제조하여 브레이징으로 결합한다. 이때, 브레이징성을 향상시키기 위하여 탱크와 헤더의 적어도 일측에는 코킹부를 형성하여 코킹 결합시킨 후 브레이징을 행할 수 있다. 헤더부(17)에는 도 1과 같이 튜브열들(50a)(50b)이 결합될 수 있도록 복수개의 체결 홈(13)이 각 격실(12)(14)에 형성된다.The first header pipe 10 is composed of a first tank portion 18 and the first header portion 17, it can be combined by a method such as a brazing process. In the heat exchanger which uses carbon dioxide especially as a refrigerant | coolant, since a header pipe needs to be able to endure at high pressure, in the present invention, the header part is manufactured by pressing, and the tank part is produced by extrusion and joined by brazing. In this case, in order to improve the brazing property, at least one side of the tank and the header may be formed by caulking to form a caulking unit, and then brazing may be performed. 1, a plurality of fastening grooves 13 are formed in the compartments 12 and 14 so that the tube rows 50a and 50b may be coupled to the header 17.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 1에 도시된 본 발명의 열교환기의 제 2헤더 파이프(20)의 실시예들을 나타낸 분해 사시도이다.6A, 6B and 6C are exploded perspective views showing embodiments of the second header pipe 20 of the heat exchanger of the present invention shown in FIG.

그림에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 제 2헤더 파이프(20)는 제 3격실(22)와 제 4격실(24)를 구비하며, 이들은 리턴 홀(29)을 통해 서로 연통되도록 한다. 제 2헤더 파이프(20)도 각 격실에 튜브열들을 결합할 수 있도록 복수개의 체결홈(23)이 형성되어 있는 제 2헤더부(27)와 길이방향으로 리턴 홀(29)이 형성되어 있는 제 2탱크부(28)를 각각 프레스와 압출의 방법으로 제조하여 브레이징에 의해 결합할 수 있다. 물론 이 때에도 상기 제 1헤더 파이프에서와 같이 헤더와 탱크 중 적어도 일측에 코킹부를 형성하여 코킹 결합을 한 후 브레이징을 할 수 있다.제 3격실(22)와 제 4격실(24)를 연통시키는 리턴 홀(29)의 형상은 도 6a에서 볼 수 있는 바와 같이, 리턴 홀(29)들이 복수개의 직사각형 홈의 형상으로 그 길이 방향을 따라 형성될 수도 있으며, 도 6b에서 볼 수 있듯이, 단일의 홈으로 형성될 수도 있다. 그리고, 고압의 냉매에 대해 보다 견고한 결합을 유지할 수 있도록 도 6c에서 볼 수 있듯이, 홀 형상으로 형성할 수도 있다.As can be seen in the figure, the second header pipe 20 according to the invention comprises a third compartment 22 and a fourth compartment 24, which are in communication with one another via a return hole 29. The second header pipe 20 also includes a second header portion 27 having a plurality of fastening grooves 23 formed therein and return holes 29 formed in a longitudinal direction so as to couple tube rows to each compartment. The two tanks 28 can be manufactured by the method of press and extrusion, respectively, and joined by brazing. Of course, at this time, as in the first header pipe, a caulking portion may be formed on at least one side of the header and the tank, and then caulking may be performed. The return connecting the third compartment 22 and the fourth compartment 24 may be performed. The shape of the hole 29 may be formed along the longitudinal direction of the return holes 29 in the shape of a plurality of rectangular grooves, as shown in Figure 6a, as shown in Figure 6b, as a single groove It may be formed. And, as can be seen in Figure 6c, in order to maintain a more solid bond to the high-pressure refrigerant, it may be formed in a hole shape.

상기와 같은 제 1헤더 파이프(10)와 제 2헤더 파이프(20)의 형상 및 구조는 본 발명의 기술적 사상이 미치는 범위 내에서 다양하게 변형이 가능하다.The shape and structure of the first header pipe 10 and the second header pipe 20 as described above may be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention.

우선, 상기 설명한 바와 같은 제 1헤더 파이프(10)와 제 2헤더 파이프(20)는 도 1과 후술하는 도 3a 및 도 3b와 같은 실시예에 있어서는 그대로 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 이 실시예에 있어서는 제 1헤더파이프(10)의 제 1격실(12)과 제 2격실(14)은 서로 독립되어져 연통이 되지 않으므로 이를 헤더와 파이프의 투피스(two pieces)로 분리하여 결합시키지 않고, 일체형으로 제작할 수 있다.First, the first header pipe 10 and the second header pipe 20 as described above may be applied as it is in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3A and 3B described later. In addition, in this embodiment, since the first compartment 12 and the second compartment 14 of the first header pipe 10 are not mutually communicated with each other, they are separated into two pieces of header and pipe. It can be produced in one piece without bonding.

또한 도 2와 같은 실시예에 있어서는 별도로 도시하지는 않았지만, 도 2에서 볼수 있는 바와 같이, 제 1헤더 파이프(10)가 제 1,2,5격실(12,14,14')을 구비하고, 이중 제 2격실(14)과 제 5격실(14')은 서로 연통되어짐으로 이들 제 2격실(14)과 제 5격실(14')의 결합구조는 도 6a 내지 도 6c에서 설명한 바와 같은 리턴 홀이 구비되어야 한다. 또한 제 2헤더 파이프(20)에 있어서도 제 3격실(22)과 제 4격실(24)은 상기 도 6a 내지 도 6c에서와 같이 리턴 홀에 의해 연통되어지나, 제 4격실(24)과 제 6격실(24')은 서로 연통되지 않아야 하므로 도 5와 같은 구조를 나타내야 한다.In addition, although not shown separately in the embodiment as shown in FIG. 2, as can be seen in FIG. 2, the first header pipe 10 includes first, second and fifth compartments 12, 14, and 14 ′, Since the second compartment 14 and the fifth compartment 14 ′ communicate with each other, the coupling structure of the second compartment 14 and the fifth compartment 14 ′ has a return hole as described with reference to FIGS. 6A to 6C. Should be provided. Also in the second header pipe 20, the third compartment 22 and the fourth compartment 24 are communicated by the return holes as shown in Figs. 6A to 6C, but the fourth compartment 24 and the sixth compartment are communicated with each other. Compartment 24 'should not be in communication with each other, so it should exhibit a structure as shown in FIG.

다음으로, 이러한 멀티 슬랩형의 열교환기에 있어 다소 취약할 수 있는 냉매의 분포도를 높이기 위한 본 발명의 또다른 실시예에 대해 설명한다.Next, another embodiment of the present invention for increasing the distribution of the refrigerant that may be somewhat weak in such a multi-slab type heat exchanger will be described.

도 3a 및 도 3b는 도 1과 같이 2단 슬랩으로 구성된 열교환기에 있어서 배플을 더 부가시켜 냉매의 흐름에 다중 패스(pass)를 준 것이다. 이하 설명될 열교환기의 구조는 도 1의 구성과 배플 및 냉매 유출관(40)의 구성이 다를 뿐이므로, 이를 중심으로 설명한다.3a and 3b is to add a baffle in the heat exchanger consisting of a two-stage slab as shown in FIG. 1 to give multiple passes to the flow of the refrigerant. The structure of the heat exchanger to be described below is different from the configuration of the baffle and the coolant outlet pipe 40 and the configuration of FIG.

먼저 도 3a에서 볼 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열교환기는 도 1과 같은 열교환기 구조에 있어, 제 1,2헤더 파이프(10)(20)에 각각 배플(16)(26)을 설치한 것이다. 제 1헤더 파이프(10)에는 제 1격실(12)만을 폐쇄시키는 단일 배플(16)이 설치되며, 제 2헤더 파이프(20)에는 제 3,4격실(22)(24)을 동시에 폐쇄시키는 상기 단일 배플(16)의 형성위치보다 하부측으로 쌍 배플(26)이 형성된다. 여기서 단일 배플(16)은 헤더 파이프에 구비된 두 개의 격실 중 하나의 격실에만 형성되는 것을 말하며, 쌍 배플(26)은 헤더 파이프에 구비된 두 개의 격실을 동시에 모두 폐쇄시키는 것을 말한다. 이렇게 제 2헤더 파이프(20)에 형성된 배플(26)로 말미암아 제 2헤더 파이프(20)를 리턴하는 냉매의 패스는 두 개가 될 수 있고, 만일 제 2헤더 파이프(20)에 쌍 배플(26)을 3개 설치했을 경우에는 냉매의 리턴 패스는 네 개가 된다. 곧, 제 2헤더 파이프(20)에 쌍 배플(26)을 홀수 개 설치했을 때에는 냉매의 리턴 패스는 짝수개가 나오게 되고, 이러한 구성의 열교환기에 있어서는 도 3a에서 볼 수 있듯이 냉매 유출관(40)이 냉매 유입관(30)과 동일한 격실에 설치된다.First, the heat exchanger according to the preferred embodiment of the present invention, which can be seen in FIG. 3A, has a baffle 16, 26 in the first and second header pipes 10, 20, respectively. It is installed. The first header pipe 10 is provided with a single baffle 16 for closing only the first compartment 12, and the second header pipe 20 simultaneously closes the third and fourth compartments 22 and 24. The paired baffle 26 is formed below the formation position of the single baffle 16. Here, the single baffle 16 refers to being formed only in one of two compartments provided in the header pipe, and the paired baffle 26 refers to simultaneously closing both compartments provided in the header pipe. Thus, the baffle 26 formed in the second header pipe 20 may have two passes of the refrigerant returning the second header pipe 20, and the pair of baffles 26 may be connected to the second header pipe 20. If three are installed, the return path of the refrigerant is four. In other words, when an odd number of pairs of baffles 26 are provided in the second header pipe 20, an even number of return paths of the coolant is generated, and in the heat exchanger having such a configuration, as shown in FIG. 3A, the coolant outlet pipe 40 is It is installed in the same compartment as the refrigerant inlet pipe (30).

이러한 구조의 열교환기에 있어서, 제 1헤더 파이프(10)의 구조는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 제 1격실(12)과 제 2격실(14)이 서로 분리된 구조로 헤더(17)와 탱크(18)를 브레이징 공정으로 제조할 수도 있으며, 이를 일체로 제조할 수도 있다. 또한 제 2헤더 파이프(20)의 구조는 도 6a 내지 도 6c에서 볼 수 있는 바와 같이 리턴 홀을 구비하여 제 3격실(22)과 제 4격실(24)이 서로 연통되도록 한다.In the heat exchanger having such a structure, the first header pipe 10 has a structure in which the first compartment 12 and the second compartment 14 are separated from each other, as shown in FIG. 5. (18) may be manufactured by a brazing process, and it may be manufactured integrally. In addition, the structure of the second header pipe 20 includes a return hole so that the third compartment 22 and the fourth compartment 24 communicate with each other as shown in FIGS. 6A to 6C.

다음으로, 도 3b에 나타난 열교환기는 제 2헤더 파이프(20)에 두 개의 쌍 배플(26)(26')을 형성하여 냉매의 리턴 패스가 세 개가 나타나도록 한 것이다. 이 때, 제 1헤더 파이프(10)에는 제 1격실(12)과 제 2격실(14)에 각각 단일 배플(16)(16')을 형성한다. 그리고, 냉매 유출관(40)은 냉매 유입관(30)이 설치된 격실(12)과 다른 격실인 제 2격실(14)에 설치된다. 이렇게 제 2헤더 파이프에서 냉매의 리턴 패스가 홀수 개 나타날 때에는 냉매 유입관(30)과 냉매 유출관(40)은 서로 다른 격실에 부착되게 된다. 하지만, 이들 도 3a 및 도 3b에 나타난 실시예들의 경우, 냉매의 리턴 패스 수와는 관계없이 냉매 유입관(30) 및 냉매 유출관(40)은 모두 제 1헤더 파이프(10)에 형성된다.Next, the heat exchanger shown in FIG. 3B forms two pairs of baffles 26 and 26 ′ in the second header pipe 20 so that three return passes of the refrigerant appear. At this time, the first header pipe 10 is formed with a single baffle 16, 16 'in the first compartment 12 and the second compartment 14, respectively. The coolant outlet pipe 40 is installed in the second compartment 14 which is a different compartment from the compartment 12 in which the coolant inlet pipe 30 is installed. When an odd number of return passes of the coolant appear in the second header pipe, the coolant inlet pipe 30 and the coolant outlet pipe 40 are attached to different compartments. However, in the embodiments shown in FIGS. 3A and 3B, the refrigerant inlet pipe 30 and the refrigerant outlet pipe 40 are both formed in the first header pipe 10 regardless of the number of return passes of the refrigerant.

다음으로, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작용에 대해 설명한다.Next, the operation of the present invention having the above configuration will be described.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 도 1, 도 3a 및 도 3b에서 나타낸 본 발명의 서로 다른 일 실시예들로 그 내부를 흐르는 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.7A, 7B, and 7C are diagrams illustrating the flow of a refrigerant flowing therein according to different embodiments of the present invention shown in FIGS. 1, 3A, and 3B, respectively.

먼저, 도 7a에 나타난 바와 같은 열교환기에 있어서는 제 1격실(12)에 형성된 냉매 유입관(30)을 통해 유입된 냉매가 제 1격실(12) 전체로 충전되고, 이 냉매가 제 1튜브열(50a)을 통해 제 2헤더 파이프(20)의 제 3격실(22)로 흐르게 된다. 제 3격실(22)에 유입된 냉매는 제 3격실(22)과 제 4격실(24)을 연통시켜 주는 리턴 홀을 통해 제 4격실로 리턴되며, 제 2튜브열(50b)을 통해 제 2격실(14)로 유입된다. 이렇게 제 2격실(14)로 유입된 냉매는 냉매 유출관(40)을 통해 유출된다. 이 때 냉매와 열교환을 행하게 될 공기는 제 2튜브열(50b) 쪽으로부터 유입되면서 제 2튜브열(50b)을 흐르는 냉매와 먼저 열교환을 행하게 되고, 온도가 어느 정도 상승한 공기와 제 1튜브열(50a)이 열교환을 하게 됨에 따라 제 1튜브열(50a)과 제 2튜브열(50b)의 온도차가 크지 않도록 하여, 이들 제 1튜브열(50a)과 제 2튜브열(50b) 사이에서 냉매간에 열교환을 일으키는 일이 없도록 할 수 있다. 따라서 열교환기의 열교환효율은 전체적으로 증가할 수 있게 된다.First, in the heat exchanger as shown in FIG. 7A, the refrigerant introduced through the refrigerant inlet pipe 30 formed in the first compartment 12 is filled into the entire first compartment 12, and the refrigerant is filled in the first tube row ( It flows through the 50a) to the third compartment 22 of the second header pipe 20. The refrigerant introduced into the third compartment 22 is returned to the fourth compartment through a return hole that communicates the third compartment 22 and the fourth compartment 24 with the second tube row 50b. Flows into the compartment 14. The refrigerant introduced into the second compartment 14 flows out through the refrigerant outlet pipe 40. At this time, the air to be heat-exchanged with the refrigerant is introduced from the second tube row (50b) side and first heat exchange with the refrigerant flowing through the second tube row (50b), the air and the first tube row (the temperature is raised to some extent) As the 50a) undergoes heat exchange, the temperature difference between the first tube row 50a and the second tube row 50b is not large so that the refrigerant is separated between the first tube row 50a and the second tube row 50b. It can be prevented from causing heat exchange. Therefore, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be increased as a whole.

도 7b에서 볼 수 있는 바와 같은 열교환기에서는 제 1헤더 파이프(10)의 제 1격실(12)에 결합되어 있는 냉매 유입관(30)을 통해 유입된 냉매가 제 1격실(12)에 형성되어 있는 단일 배플(16)에 의해 하부로 흐르는 것이 차단된 체로, 제 2헤더 파이프(20)의 제 3격실(22)로 제 1튜브열(50a)을 통해 흐르게 된다. 이 냉매가 제 2헤더 파이프(20)에서 제 3,4격실(22)(24)을 서로 연통시키는 리턴 홀을 통해 제 4격실(24)로 리턴되며, 동시에 제 2헤더 파이프(20)의 제 3,4격실(22)(24)에 함께 형성되어 있는 쌍 배플(26)에 의해 하부로 흐르는 것이 차단되어 제 2튜브열(50b)로 흘러 제 1헤더 파이프(10)의 제 2격실(14)로 흐르게 된다. 제 2튜브열(50b)을 따라 흘러들어 온 냉매는 제 2격실(14)에 배플이 형성되어 있지 않으므로, 최하부까지 흘러가고, 여기서 다시 제 2헤더 파이프(20)의 제 4격실(24)로 제2튜브열(50b)을 거쳐 흐른다. 제 4격실(24)의 하부측에 유입된 냉매는 리턴 홀을 통해 다시 제 3격실(22)로 리턴되어 제 1튜브열(50a)을 거쳐 제 1격실(12)로 유입되고, 제 1격실(12)에 결합되어 있는 냉매 유출관(40)을 통해 열교환기 밖으로 유출된다.In the heat exchanger as shown in FIG. 7B, the refrigerant introduced through the refrigerant inlet pipe 30 coupled to the first compartment 12 of the first header pipe 10 is formed in the first compartment 12. The lower flow is blocked by the single baffle 16, which flows through the first tube row 50a to the third compartment 22 of the second header pipe 20. This refrigerant is returned from the second header pipe 20 to the fourth compartment 24 through a return hole that communicates the third and fourth compartments 22 and 24 with each other, and at the same time, the second header pipe 20 The lower flow is blocked by the pair of baffles 26 formed together in the 3 and 4 compartments 22 and 24 and flows into the second tube row 50b so as to flow the second compartment 14 of the first header pipe 10. Will flow). Since the baffle is not formed in the second compartment 14, the refrigerant flowing in along the second tube row 50b flows to the lowermost portion, where it flows back to the fourth compartment 24 of the second header pipe 20. It flows through the 2nd tube row 50b. The refrigerant introduced into the lower side of the fourth compartment 24 is returned to the third compartment 22 again through the return hole, and flows into the first compartment 12 via the first tube row 50a and the first compartment 12. Out of the heat exchanger through the refrigerant outlet pipe 40 coupled to (12).

다음으로, 도 7c에서 볼 수 있는 바와 같은 열교환기에서는 제 1헤더 파이프(10)의 제 1격실(12)와 제 2격실(14)에 각각 단일 배플(16)(16')이 형성되고, 제 2헤더 파이프(20)에는 두 개의 쌍 배플(26)(26')이 형성된다. 이러한 구조의 열교환기에 있어, 제 1격실(12)에 결합되어 있는 냉매 유입관(30)을 통해 유입된 냉매는 이 제 1격실(12)에 형성되어 있는 단일 배플(16)에 의해 하부로 흐르는 것이 차단된 체로 제 2헤더 파이프(20)의 제 3격실(22)로 제 1튜브열(50a)을 통해 흐르게 된다. 제 2헤더 파이프(20)에서 냉매는 리턴 홀을 통해 제 4격실(24)로 리턴되며, 동시에 제 2헤더 파이프(20)의 제 3,4격실(22)(24)에 함께 형성되어 있는 첫 번째 쌍 배플(26)에 의해 하부로 흐르는 것이 차단되어 제 2튜브열(50b)로 흘러 제 1헤더 파이프(10)의 제 2격실(14)로 흐르게 된다. 냉매는 다시 제 2격실(14)에 형성된 단일 배플(16')에 의해 하부로의 흐름이 차단되어 제 2튜브열(50b)을 거쳐 다시 제 4격실(24)로 흘러가고, 여기서 두 번째의 쌍 배플(26')에 의해 하부로의 흐름이 차단된 체 리턴되어 제 3격실(22)로 흘러간다. 제 3격실(22)로부터 제 1튜브열(50a)을 거쳐 다시 제 1격실(12)로 유입된 냉매는 제 1격실(12)의 최하부까지 흘러가고, 다시 제 2헤더 파이프(20)의 제 3격실(22)로 제 1튜브열(50a)을 거쳐 흐르게 된다. 제 3격실(22)에 유입된 냉매는 리턴 홀을 통해 제 4격실(24)로 리턴되어 제 2튜브열(50b)을 거쳐 제 2격실(14)로 유입되고, 제 2격실(14)에 결합되어 있는 냉매 유출관(40)을 통해 열교환기 밖으로 유출된다.Next, in the heat exchanger as shown in FIG. 7C, single baffles 16 and 16 ′ are formed in the first compartment 12 and the second compartment 14 of the first header pipe 10, respectively. Two pairs of baffles 26 and 26 'are formed in the second header pipe 20. In the heat exchanger having such a structure, the refrigerant introduced through the refrigerant inlet pipe 30 coupled to the first compartment 12 flows downward by a single baffle 16 formed in the first compartment 12. It is blocked through the first tube row 50a flows to the third compartment 22 of the second header pipe 20. In the second header pipe 20, the refrigerant is returned to the fourth compartment 24 through the return hole and simultaneously formed in the third and fourth compartments 22 and 24 of the second header pipe 20. The lower portion is blocked by the second pair of baffles 26 and flows to the second tube row 50b to the second compartment 14 of the first header pipe 10. The refrigerant is again blocked by a single baffle 16 'formed in the second compartment 14 and flows back through the second tube row 50b to the fourth compartment 24, where the second The lower flow is blocked by the pair of baffles 26 ′ and flows into the third compartment 22. The refrigerant flowing into the first compartment 12 from the third compartment 22 via the first tube row 50a flows to the lowermost portion of the first compartment 12, and then again the second header pipe 20 is formed. The three compartments 22 flow through the first tube row 50a. The refrigerant introduced into the third compartment 22 is returned to the fourth compartment 24 through the return hole, flows into the second compartment 14 through the second tube row 50b, and enters the second compartment 14. Out of the heat exchanger through the coupled refrigerant outlet pipe 40.

이들 도 7b 및 도 7c와 같은 열교환기에서는 열교환기 전체에 걸쳐 냉매의 분포도 원활히 할 수 있음과 동시에 상기 도 7a와 같은 멀티 슬랩 방식을 채용하고 있어, 열교환 효율도 우수하게 할 수 있다.In these heat exchangers as shown in Figs. 7B and 7C, it is possible to smoothly distribute the refrigerant throughout the heat exchanger, and also adopt the multi-slap method as shown in Fig. 7A, so that the heat exchange efficiency can be excellent.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 이산화탄소 냉매가 열교환기의 튜브를 흐르면서 서로간에 열교환함에 따라 외부 공기와의 열교환효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, as the carbon dioxide refrigerant heat exchanges with each other while flowing through the tube of the heat exchanger, it is possible to prevent the heat exchange efficiency with the outside air is lowered.

또한 이산화탄소와 같은 고압에서 작동하는 냉매에서도 우수한 내압특성을 나타낼 수 있으며, 헤더 파이프 전체에 걸쳐 냉매 량의 분포를 고르게 할 수 있다.In addition, even a refrigerant operating at a high pressure such as carbon dioxide can exhibit excellent pressure resistance characteristics, it is possible to evenly distribute the amount of refrigerant throughout the header pipe.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다. 따라서 본원 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서 정해질 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, it will be understood that various modifications and other embodiments are possible to those skilled in the art. Therefore, the protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

Claims (13)

서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되며, 각각 독립적이고 일렬로 배열된 적어도 둘 이상의 격실을 갖는 제 1,2 헤더파이프;First and second header pipes spaced apart from each other at a predetermined distance and arranged in parallel, each having at least two or more compartments arranged independently and in a row; 내부로 냉매가 흐르며, 상기 제 1,2 헤더파이프의 마주하는 격실들을 서로연통시켜 상기 연통되는 제 1,2헤더파이프의 격실들과 함께 적어도 둘 이상의 슬랩을 형성하는 복수 개의 방열 튜브;A plurality of heat dissipation tubes in which a refrigerant flows and forms at least two slabs together with the compartments of the first and second header pipes communicating with the compartments facing the first and second header pipes; 상기 제 1헤더파이프의 일측 단부에 위치한 격실에 형성된 냉매 유입관;A refrigerant inlet pipe formed in a compartment located at one end of the first header pipe; 상기 냉매 유입관으로부터 유입된 냉매가 상기 슬랩을 단위로 흐를 수 있도록 상기 냉매의 흐름에 따라 상기 제 1,2 헤더파이프에 형성되어 인접하는 격실을 서로 연통시키는 리턴 홀; 및A return hole formed in the first and second header pipes to communicate adjacent compartments with each other so that the coolant introduced from the coolant inlet pipe flows through the slab in units; And 상기 냉매의 흐름에 따라 상기 슬랩 중 최종의 슬랩을 구성하는 격실에 형성되어 냉매가 유출되도록 하는 냉매 유출관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.And a coolant outlet pipe formed in a compartment of the slab forming a final slab according to the flow of the coolant to allow the coolant to flow out. 서로 독립된 제 1 및 제 2 격실을 갖는 제 1헤더 파이프;A first header pipe having first and second compartments independent of each other; 상기 제 1헤더 파이프와 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 제 1 및 제 2격실과 각각 대향되는 적어도 제 3 및 제 4격실을 가지며, 상기 제 3 및 제 4격실을 서로 연통시키는 리턴 홀을 구비한 제 2헤더 파이프;A return hole disposed parallel to the first header pipe and spaced apart from the first header pipe and having at least third and fourth compartments facing the first and second compartments, and communicating the third and fourth compartments with each other; A second header pipe provided; 상기 제 1격실과 제 3격실을 연통시키고, 상기 제 2격실과 제 4격실을 연통시켜 내부로 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 복수개의 방열 튜브;A plurality of heat dissipation tubes communicating with the first compartment and the third compartment and communicating with the second compartment and the fourth compartment to allow a refrigerant to flow therein; 상기 제 1격실에 형성되어 냉매가 유입되는 냉매 유입관; 및A refrigerant inlet pipe formed in the first compartment and into which the refrigerant is introduced; And 상기 제 2격실에 형성되어 냉매가 유출되는 냉매 유출관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.The heat exchanger is formed in the second compartment and comprises a refrigerant outlet pipe for the refrigerant flows out. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 열교환기는 상기 냉매와 열교환을 일으키는 공기가 상기 냉매 유출관이 형성된 방향으로부터 흘러 들어갈 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.And the heat exchanger is arranged such that air causing heat exchange with the refrigerant flows from a direction in which the refrigerant outlet pipe is formed. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 리턴 홀은 상기 제 2헤더 파이프의 길이방향을 따라 등간격으로 배열된 적어도 둘 이상의 홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기The return hole is a heat exchanger comprising at least two holes arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the second header pipe 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 리턴 홀은 상기 제 2헤더 파이프의 길이방향을 따라 형성된 단일의 홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.And the return hole comprises a single hole formed along a length of the second header pipe. 서로 독립된 제 1 및 제 2 격실을 갖는 제 1헤더 파이프;A first header pipe having first and second compartments independent of each other; 상기 제 1헤더 파이프와 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 제 1 및 제 2격실과 각각 대향되는 적어도 제 3 및 제 4격실을 가지며, 상기 제 3 및 제 4격실을 서로 연통시키는 리턴 홀을 구비한 제 2헤더 파이프;A return hole disposed parallel to the first header pipe and spaced apart from the first header pipe and having at least third and fourth compartments facing the first and second compartments, and communicating the third and fourth compartments with each other; A second header pipe provided; 상기 제 1격실과 제 3격실을 연통시키고, 상기 제 2격실과 제 4격실을 연통시켜 내부로 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 복수개의 방열 튜브;A plurality of heat dissipation tubes communicating with the first compartment and the third compartment and communicating with the second compartment and the fourth compartment to allow a refrigerant to flow therein; 상기 제 1헤더 파이프에 형성되어 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입관;A refrigerant inlet pipe formed in the first header pipe to introduce the refrigerant; 상기 제 1헤더 파이프에 형성되어 상기 냉매가 유출되는 냉매 유출관;A coolant outlet pipe formed in the first header pipe to allow the coolant to flow out; 상기 제 1,2 헤더 파이프에 설치되어 상기 격실들 중 적어도 둘 이상의 격실을 폐쇄시켜 상기 냉매의 흐름에 다단계 경로를 설정할 수 있도록 형성된 복수개의 배플을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.And a plurality of baffles installed on the first and second header pipes to close at least two or more compartments of the compartments so as to set a multi-stage path to the flow of the refrigerant. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 2헤더 파이프에 형성된 배플은 상기 제 3격실과 제 4격실을 동시에 폐쇄시키는 형상이고, 상기 제 1헤더 파이프에 형성된 배플은 상기 제 1격실 또는 상기 제 2격실을 단독으로 폐쇄시키는 형상인 것을 특징으로 하는 열교환기The baffle formed in the second header pipe is a shape for closing the third compartment and the fourth compartment at the same time, the baffle formed in the first header pipe is a shape for closing the first compartment or the second compartment alone. Heat exchanger 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 2헤더 파이프에 형성된 배플에 의해 상기 리턴 홀을 통해 리턴되는 냉매의 흐름은 상기 제 2헤더 파이프의 길이 방향을 따라 짝수 개가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기.Heat exchanger, characterized in that the even flow of the refrigerant returned through the return hole by the baffle formed in the second header pipe is formed along the longitudinal direction of the second header pipe. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 냉매 유입관 및 냉매 유출관은 모두 상기 제 1격실에 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기.And the refrigerant inlet tube and the refrigerant outlet tube are both formed in the first compartment. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 2헤더 파이프에 형성된 배플에 의해 상기 리턴 홀을 통해 리턴되는 냉매의 흐름은 상기 제 2헤더 파이프의 길이 방향을 따라 홀수 개가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기.The flow of the refrigerant returned through the return hole by the baffle formed in the second header pipe is such that the odd number is formed along the longitudinal direction of the second header pipe. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 냉매 유입관 및 냉매 유출관은 각각 상기 제 1격실 및 제 2격실에 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기.And the coolant inlet pipe and the coolant outlet pipe are formed in the first compartment and the second compartment, respectively. 제 6항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 11, 상기 리턴 홀은 상기 제 2헤더 파이프를 따라 등간격으로 배설된 적어도 둘 이상의 홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.And the return hole comprises at least two holes disposed at equal intervals along the second header pipe. 제 6항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 11, 상기 리턴 홀은 상기 제 2헤더 파이프의 길이방향을 따라 형성된 단일의 홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기.And the return hole comprises a single hole formed along a length of the second header pipe.
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