KR20040075211A - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기를 개시한다. 본 발명은 튜브와 탱크를 형성하는 복수 개의 플레이트와, 싱기 플레이트에 의해 이루어진 튜브들 사이에 개재되는 방열휜, 상기 탱크에 형성된 유입 및 유출 도관과 매니폴드를 구비한 열교환기에 있어서, 상기 유입도관 내부 또는 매니폴드 내부에는 냉매를 균등하게 분배하는 통공이 형성된 중공형의 냉매 균등 분배 수단을 가지는 열교환기를 제공한다.

Description

열교환기{Heat exchanger}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 열교환기의 유입관에 설치되어 열교환기의 흐름이 편중되지 않게 하는 냉매 균등 분배 수단을 이용한 열교환기에 관한 것이다.

열교환기는 온도가 다른 두 개의 유체 사이의 열을 교환하는 장치로서, 그내부에 열교환 매체가 유동할 수 있는 통로를 구비하여, 열교환 매체가 상기 통로를 흐르는 동안 외부의 공기와 열교환을 행할 수 있도록 설계된 장치이다. 자동차의 공기조화 시스템에서도 다양한 유형의 열교환기가 구비되는데, 예를 들면, 차량 난방을 위한 히터 코어, 차량 냉방을 위한 증발기가 있다.

이중에서 증발기용 열교환기는 열교환 매체로서 사용되는 냉매의 종류 및 열교환기 내부에서 발생하는 내부 압력에 따라 다양한 방식이 개발되어 왔으며, 대표적으로 휜 튜브 타입(fin tube type), 서펜틴 타입(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러랠 플로우 타입(parallel flow type)등이 있다.

도 1은 전술한 증발기용 열교환기의 일 예를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 종래의 열교환기(10)는 한 쌍의 플레이트를 접합하여 냉매 유로가 되는 튜브부(13) 및 탱크부(14)를 구비하는 단위 프레임을 형성하고, 상기 단위 프레임을 적층하여 구성된다. 적층된 단위 프레임들 사이에는 방열휜(15)이 개재된다. 상기 탱크(14)들이 적층되어 적어도 하나 이상의 탱크군(11,12)을 형성한다. 상기 탱크군의 내부는 냉매 흐름에 따라 적어도 2개 이상으로 구획된다. 상기 탱크군(12)에는 각각 냉매의 유입 도관(17) 및 유출 도관(18)이 구비된다.

상술한 바와 같이 구성된 열교환기(10)는 유입 도관(17)을 통하여 열교환기에(10) 투입된 냉매가 열교환기(10)의 내부에 형성된 탱크군(12)과 편평 튜브(13) 등을 통하여 원활하게 흐름으로써 본래의 목적을 달성하게 된다. 특히 유입 도관(17)을 통과한 액체상태의 냉매가 그 관성력 등의 요인에 의하여 한 방향으로 편중되어 흐른다면 열교환기의 온도 분포가 불균일하게 되어 본래의 목적을 달성하지 못한다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 일본공개실용신안공보 소53-080856호는 교축용 노즐을 유입도관에 삽입하여 냉매의 흐름을 양방향으로 유도하도록 하는 고안을 개시하고 있으나 냉매의 속도를 줄여 관성력을 줄일 수는 있어도 냉매가 한방향으로 흐르는 것을 완전히 방지하기에는 미흡하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열교환기의 유입구에서 냉매의 한 방향 흐름을 방지하기 위하여 유입도관에 냉매 균등 분배 수단을 구비한 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 열교환기를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 냉매 균등 분배 수단의 일 실시예를 도시한 사시도,

도 3은 도2의 냉매 균등 분배 수단이 열교환기에 장착되는 모습을 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

21 ; 외주면 22 ; 막

21a,22a ; 통공 37 ; 유입 도관

38 ; 유출 도관 31 ; 상부 탱크부

32 ; 하부 탱크부

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명인 열교환기는 튜브와 탱크를 형성하는 복수 개의 플레이트와, 싱기 플레이트에 의해 이루어진 튜브들 사이에 개재되는 방열휜, 상기 탱크에 형성된 유입 및 유출 도관과 매니폴드를 구비한 열교환기에 있어서, 상기 유입도관 내부 또는 매니폴드 내부에는 냉매를 균등하게 분배하는 통공이 형성된 중공형의 냉매 균등 분배 수단을 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 냉매 균등 분배 수단은 원형의 단면을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 냉매 균등 분배 수단의 단부 중 유입도관과 인접한 면이 개방되도록 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 냉매 균등 분배 수단의 사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면 냉매 균등 분배 수단(20)은 열교환기의 유입 도관 내에 장착되기 위하여 전체적으로 중공형의 형상을 가지고 있으며, 외주면(21)에는 복수의 통공(21a,22a)이 형성되어 있다. 상기 냉매 균등 분배 수단(20)은 원형의 단면을 가지도록 형성하였으며, 그 단부 중 유입도관과 인접한 면이 개방되도록 형성하였다. 유입 도관을 통해서 흐르는 냉매는 그 속도에 의해 일정한 관성력을 가지는데, 이에 의해 유입 도관의 위치 및 냉매의 속도 등의 요인에 따라 냉매가 열교환기 탱크의 일부분으로만 흐르는 현상이 발생할 수 있다. 냉매가 냉매 균등 분배 수단(20)의 외주면(21) 및 그 단부에 형성된 막(22)에 마련된 통공(21a, 22a)를 지나면서 균일하게 분포를 가질 수 있게 된다.

도 3에는 본 발명에 따른 냉매 균등 분배 수단의 일 실시예가 열교환기에 장착되는 모습이 도시되어 있다.

열교환기(30)의 탱크부(32)에는 유입 도관(37)과 유출 도관(38)이 형성되게 되는데, 냉매 균등 분배 수단(20)은 유입 도관(37)이 열교환기(30)의 탱크부(32)와 만나는 부분에 설치되는 것이 바람직하다. 유입도관을 바로 통과한 냉매가 전체 유로로 균일하게 분포되기 유해서는 유입도관에 근접한 것이 유리하기 때문이다. 냉매 균등 분배 수단은 유입 도관(37)의 열교환기(20)쪽의 단부나 열교환기의 유입구와 만나는 입구(32a)에 장착될 수 있으나, 열교환기(20)의 조립성을 고려할 때 유입 도관(37)에 냉매 균등 분배 수단(20)을 장착한 후 열교환기 유닛과 조립하는 것이 바람직하다. 냉매 균등 분배 수단(20) 유입 도관(37)내에서 고정되게 하기 위해 별도의 고정 수단을 마련할 수 있으나, 유입 도관(37)의 내부에 억지 끼워맞춤이 되도록 냉매 균등 분배 수단(20)의 크기를 결정하여 해결함이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명인 열교환기는 냉매 균등 분배 수단을 구비함으로써 유입관을 흐르는 냉매가 열교환기의 한방향으로만 흐르는 현상을 방지하여 열교한기 전체적으로 온도가 일정하게 하여 열교환기 성능향상에 기여한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 튜브와 탱크를 형성하는 복수 개의 플레이트와, 싱기 플레이트에 의해 이루어진 튜브들 사이에 개재되는 방열휜, 상기 탱크에 형성된 유입 및 유출 도관과 매니폴드를 구비한 열교환기에 있어서,

   상기 유입도관 내부 또는 매니폴드 내부에는 냉매를 균등하게 분배하는 통공이 형성된 중공형의 냉매 균등 분배 수단을 구비한 열교환기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉매 균등 분배 수단은 원형의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 냉매 균등 분배 수단의 단부 중 유입도관과 인접한 면은 개방된 것을 특징으로 하는 열교환기.