KR20040001392A - Fluid guide structure for header pipe - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A structure of a guide of a header pipe for a heat exchanger is provided to allow fluid to be evenly distributed to each of tubes by halving length of the header pipe and forming a separate channel to control flowing of fluid. CONSTITUTION: A heat exchanger comprises an upper and a lower header pipes(1) with an inlet(11) and an outlet; a plurality of tubes(3) connecting the header tubes; and radiating fins(4) filling gaps between the tubes. A partition(2) with a connecting hole(21) is formed on the middle of an inside of the header pipe to control flowing of fluid introduced through the inlet. An inner tube(22) is extended from the connecting hole, and supported by supporting pieces(23) on the four sides. L1:L2 is 100:15-100:85 where L1 is inner length of the header pipe, and L2 is distance between the inlet and the partition. W2/W1 is less than 80% where W1 is sectional area of the header pipe and W2 is sectional area of the inner tube.

Description

열교환기용 헤더 파이프의 유체 가이드 구조{FLUID GUIDE STRUCTURE FOR HEADER PIPE}Fluid guide structure of header pipe for heat exchanger {FLUID GUIDE STRUCTURE FOR HEADER PIPE}

본 발명은 열교환기용 헤더 파이프의 유체 가이드 구조에 대한 것으로, 헤더 파이프 내부에서 유체의 흐름을 분리하여 안내하는 안내수단을 추가로 형성하므로써 그 헤더 파이프에 수직 방향으로 연결된 각각의 튜브에 유체가 고르게 흐를 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.The present invention relates to a fluid guide structure of a heat exchanger header pipe, and further provides a guide means for separating and guiding the flow of fluid inside the header pipe, so that the fluid flows evenly in each tube connected to the header pipe in a vertical direction. It is characteristic to make it possible.

일반적으로 열교환기는 냉매가 순환하는 증발기 및 응축기 등을 예로 들 수 있으며, 대부분 도 1에서 보는 바와 같이 상, 하의 헤더 파이프(1)와, 이들 사이를 연결한 다수의 튜브(3)와, 이들 튜브의 사이 사이를 채운 방열핀(4)으로 이루어 진다.In general, the heat exchanger may be an example of an evaporator and a condenser in which a refrigerant circulates, and as shown in FIG. 1, the upper and lower header pipes 1, a plurality of tubes 3 connecting them, and these tubes It is made of a heat dissipation fin (4) between the gap between.

그리고 유체는 일측 헤더 파이프(1)에 연결된 유입구(11)으로 들어 와서 헤더 파이프(1)의 전 구간으로 퍼지는 것과 동시에 여기에 연결된 각각의 튜브(3)로 흐른다.The fluid then enters the inlet 11 connected to one header pipe 1, spreads to all sections of the header pipe 1 and simultaneously flows to each tube 3 connected thereto.

이때, 유체는 직선방향으로 나아가는 힘이 크기 때문에 유입구(11)으로부터 가장 먼 곳에 있는 튜브(3)로 가장 많이 공급되고, 가장 가까운 곳에 있는 튜브(3)로 가장 적게 공급되는 특성을 보인다.At this time, the fluid is most supplied to the tube (3) farthest from the inlet (11), because the force going in the straight direction is large, and the least supply to the tube (3) closest.

이와 같은 문제점을 해결하여 각각의 튜브에 균일하게 유체가 공급되도록 하기 위한 기술로 특허공개 제2001-0015060호가 알려져 있다.Patent Publication No. 2001-0015060 is known as a technique for solving the above problems to uniformly supply the fluid to each tube.

이는 도 2에서 보는 바와 같이 헤더 파이프(1)의 속에 유체의 흐름을 방해할 수 있는 플레이트(12)(13)(14)들을 내장하되, 그 각각의 구멍(12a)(13a)(14a) 크기가 순차적으로 작아지게 하여 헤더 파이프(1) 내부에서의 유체 흐름이 균일하도록한 것이다.This incorporates plates 12, 13 and 14, which may impede the flow of fluid in the header pipe 1 as shown in FIG. 2, with the respective holes 12a, 13a and 14a sized. Is made smaller in order to make the fluid flow inside the header pipe 1 uniform.

그러나 이아 같은 종래의 고안에서는 다음과 같은 미비점이 있다.However, in the conventional design, such as OIA has the following drawbacks.

즉, 유체가 플레이트의 구멍을 통해 흐를 때는 그 플레이트의 뒷면에 와류현상이 발생하여 흐름을 저해시키는 문제가 있으며, 특히 각각의 플레이트(12)(13)(14)로 구획된 헤더 파이프의 내부 공간 들은 다시 직선형 공간으로 만들어지는 것이기 때문에 그 구간 안에서의 유체 흐름은 또 다시 불균일한 상태로 흐르게 되는 것이다.In other words, when the fluid flows through the holes of the plate, there is a problem that vortices occur on the back side of the plate to hinder the flow. In particular, the inner space of the header pipe partitioned into the respective plates 12, 13, and 14 Because they are made back into a linear space, the fluid flow in that section again flows into a non-uniform state.

특히, 상기와 같은 플레이트들은 단순히 중앙에 구멍을 뚫은 것이기 때문에 튜브가 연결되는 쪽으로도 격벽의 일부가 유지되고 있는 형태이며, 이러한 격벽의 일부는 그 격벽의 직후방에 연결된 튜브로 유체가 공급되기에 매우 불리한 것이다.In particular, since the plates are simply bored in the center, a part of the partition wall is maintained on the side to which the tube is connected, and a part of the partition wall is supplied to the tube immediately after the partition wall. It is very disadvantageous.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완한 것으로 발명의 주된 목적은 열교환기의 헤더 파이프 속에 그 길이를 반분하고 별도의 통로를 구비하여 유체의 흐름을 제어하므로써 각각의 튜브에 균일하게 유체가 공급될 수 있도록 하고자 하는데 있는 것이다.The present invention has been solved and solved in view of the conventional problems as described above. The main object of the invention is to half the length in the heat exchanger header pipe and to provide a separate passage to control the flow of fluid uniformly in each tube It is intended to be able to supply the fluid.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 유입구 및 배출구를 가지는 상, 하의 헤더 파이프와, 상기 헤더 파이프의 사이를 연결한 다수의 튜브들과, 이 튜브들 사이를 채운 방열핀으로 이루어진 열교환기에 있어서, 상기한 헤더 파이프는 그 유입구로 부터 유입되는 유체의 흐름을 제어하기 위해 헤더 파이프의내부 중단 지점에 통공을 가진 격벽으로써 구획하고, 상기 통공으로 부터 연장하되, 사방의 지지편으로써 지지된 내부관을 형성하여서 된 것이다.A characteristic constitution of the present invention for achieving the above object is a heat exchanger comprising an upper and lower header pipes having inlets and outlets, a plurality of tubes connected between the header pipes, and heat dissipation fins filling the tubes. The header pipe is divided into a partition having a hole at an internal stop point of the header pipe to control the flow of fluid flowing from the inlet, and extends from the hole, but is supported by all four supporting pieces. It was made by forming a tube.

도 1은 종래의 열교환기 구조를 보인 단면도1 is a cross-sectional view showing a conventional heat exchanger structure

도 2는 종래의 요부 확대 단면도Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the conventional

도 3은 본 발명의 열교환기 구조를 보인 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing a heat exchanger structure of the present invention

도 4는 본 발명의 요부 구성을 보인 사시도4 is a perspective view showing the main configuration of the present invention

도 5는 본 발명의 요부 구성을 보인 측단면도Figure 5 is a side cross-sectional view showing the main configuration of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

1 : 헤더 파이프2 : 격벽1: header pipe 2: bulkhead

3 : 튜브4 : 방열핀3: tube 4: heat dissipation fin

11 : 유입구21 : 통공11: inlet 21: through hole

22 : 내부관23 : 지지편22: inner tube 23: support piece

이하 본 발명의 구성을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 열교환기는 도 3에서 보는 바와 같이 유입구(11) 및 배출구를 가지는 상, 하의 헤더 파이프(1)와, 상기 헤더 파이프의 사이를 연결한 다수의 튜브(3)들과, 이 튜브(3)들 사이를 채운 방열핀(4)으로 이루어 진다.The heat exchanger of the present invention has an upper and lower header pipe 1 having an inlet 11 and an outlet as shown in FIG. 3, a plurality of tubes 3 connected between the header pipes, and the tube 3. It consists of the heat dissipation fins (4) filled between.

그리고 상기한 헤더 파이프(1)는 그 유입구(11)로 부터 유입되는 유체의 흐름을 제어하기 위해 헤더 파이프(1)의 내부 중단 지점에 통공(21)을 가진 격벽(2)으로써 구획하고, 상기 통공(21)으로 부터 연장하되, 사방의 지지편(23)으로써 지지된 내부관(22)을 형성하는 것이다.In addition, the header pipe 1 is partitioned by a partition wall 2 having a through hole 21 at an internal interruption point of the header pipe 1 in order to control the flow of the fluid flowing from the inlet 11. It extends from the through-hole 21, but forms the inner tube 22 supported by the support piece 23 in all directions.

이때의 격벽(2)의 바람직한 설치 상태는 도 4에서 보듯이 헤더 파이프(1)의 내부 중단에 구비하되, 헤더 파이프의 내부 길이를 L1, 냉매 유입구(11)로부터 격벽(2)까지의 거리를 L2로 하였을 때, L1:L2의 비례값 L3를 100:15 ∼ 100:85의 범위내에 있도록 하는 것이다.At this time, the preferred installation state of the partition wall (2) is provided in the inner suspension of the header pipe (1) as shown in Figure 4, the inner length of the header pipe L1, the distance from the refrigerant inlet (11) to the partition wall (2) When L2 is set, the proportional value L3 of L1: L2 is in the range of 100: 15 to 100: 85.

또한 내부관(22)의 크기는 도 5에서 보는 바와 같이 헤더 파이프(1)의 단면적을 W1, 상기 내부관의 단면적을 W2로 하였을 때, W2/W1의 백분율 값 W3가 80% 이하의 값을 가지도록 하는 것이 좋다.In addition, the size of the inner tube 22, as shown in Figure 5, when the cross-sectional area of the header pipe (1) W1 and the cross-sectional area of the inner tube W2, the percentage value W3 of W2 / W1 is 80% or less It is good to have.

이러한 단면적의 차이는 상기한 격벽(2)의 위치값 L3에 따라 조금씩 달라지는 것이며, W3가 80%의 값을 가질 때는 상기 격벽의 위치값 L3가 100:30의 위치일 때를 기준으로 산출한 값이다.The difference in cross-sectional area varies slightly depending on the position value L3 of the partition wall 2, and when W3 has a value of 80%, the value calculated based on the position value L3 of the partition wall at a position of 100: 30. to be.

상기와 같이 구성된 본 발명의 헤더 파이프 속에서는 도 3에서 보는 바와 같이 유체가 헤더 파이프(1)로 유입되자 마자 일부는 헤더 파이프(1)의 내부에서 직접 튜브(4)들 속으로 이동하고, 일부는 헤더 파이프(1)의 내부에 연결된 내부관(22)을 따라 격벽(2)으로 구획된 다음의 공간으로 이동한 후, 그 쪽에 연결된 튜브(4)들 속으로 이동되는 것이다.In the header pipe of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 3, as soon as the fluid enters the header pipe 1, some of the fluid moves directly into the tubes 4 inside the header pipe 1, and The inner space 22 connected to the inside of the header pipe 1 is partitioned into the partition 2 and is then moved into the tubes 4 connected thereto.

그리고 이때의 내부관(22)은 그 위치가 헤더 파이프(1)의 정중앙을 통과할 필요는 없으며, 그 단면 모양 역시 원형 파이프이거나 사각 파이프 이거나 무관하다.In this case, the inner tube 22 does not have to pass through the center of the header pipe 1, and its cross-sectional shape is also a circular pipe or a square pipe.

위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 열교환기에서는 헤더 파이프의 내부를 격벽으로 구획한 후, 별도의 내부관을 연결하여 앞부분의 공간과 뒷부분의 공간에 따로 따로 유체가 공급되게 하므로써 여기에 연결된 각각의 튜브들로 균일하게 이동될 수 있는 것이다.As described in detail above, in the heat exchanger of the present invention, the inner part of the header pipe is partitioned into partition walls, and a separate inner tube is connected to each tube connected thereto by supplying a fluid to the front space and the rear space separately. Can be moved uniformly.

따라서 본 발명의 돌출부를 가진 헤더 파이프는 단순히 구멍 뚫린 플레이트를 사용하는 종래의 열교환기에 비해 유체(냉매)의 흐름이 매우 원활하여 열교환 효과가 극대화 되는 장점이 있다.Therefore, the header pipe having the protrusion of the present invention has the advantage of maximizing the heat exchange effect due to the very smooth flow of the fluid (refrigerant) compared to the conventional heat exchanger using a simply perforated plate.

Claims (3)

유입구(11) 및 배출구를 가지는 상, 하의 헤더 파이프(1)와, 상기 헤더 파이프의 사이를 연결한 다수의 튜브(3)들과, 이 튜브(3)들 사이를 채운 방열핀(4)으로 이루어진 열교환기에 있어서,An upper and lower header pipe 1 having an inlet port 11 and an outlet port, a plurality of tubes 3 connected between the header pipes, and heat dissipation fins 4 filling the tubes 3; In the heat exchanger, 상기한 헤더 파이프(1)는 그 유입구(11)로 부터 유입되는 유체의 흐름을 제어하기 위해 헤더 파이프(1)의 내부 중단 지점에 통공(21)을 가진 격벽(2)으로써 구획하고, 상기 통공(21)으로 부터 연장하되, 사방의 지지편(23)으로써 지지된 내부관(22)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 헤더 파이프의 유체 가이드 구조.The header pipe 1 is partitioned by a partition 2 having a through hole 21 at an internal interruption point of the header pipe 1 in order to control the flow of the fluid flowing from the inlet 11. A fluid guide structure of a header pipe, which extends from (21) and forms an inner tube (22) supported by all four support pieces (23). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기의 격벽(2)은 헤더 파이프(1)의 내부 중단에 구비하되, 헤더 파이프의 내부 길이를 L1, 냉매 유입구(11)로부터 격벽(2)까지의 거리를 L2로 하였을 때, L1:L2의 비례값 L3를 100:15 ∼ 100:85의 범위내에 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 헤더 파이프의 유체 가이드 구조.The partition wall 2 is provided at the inner end of the header pipe 1, and when the inner length of the header pipe is L1 and the distance from the refrigerant inlet 11 to the partition wall 2 is L2, L1: L2 The fluid guide structure of the heat exchanger header pipe characterized by setting the proportional value L3 within the range of 100: 15 to 100: 85. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 헤더 파이프(1)의 단면적을 W1, 상기 내부관의 단면적을 W2로 하였을때, 그 백분율 값 W3가 80% 이하의 값을 가지도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 헤더 파이프의 유체 가이드 구조.When the cross-sectional area of the header pipe 1 is set to W1 and the cross-sectional area of the inner pipe is set to W2, the percentage value W3 is set to have a value of 80% or less. .
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