KR20060019177A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 헤더부분의 구조를 개량하여 튜브의 폭과 대동소이한 헤더부를 가지도록 함으로 써 전체적인 체적이 작아지고 외관 모양이 미려해디도록 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 헤더플레이트를 생략하여 제조원가를 줄이면서 내부의 유체 흐름에 저항이 작아지도록 하여 열교환 효율이 좋아지도록 하는데 목적이 있는 것이다. The present invention relates to a heat exchanger, the main object of the invention is to improve the structure of the header portion to have a header portion similar to the width of the tube so that the overall volume is reduced and the appearance is beautiful On the other hand, the purpose is to improve the heat exchange efficiency by reducing the manufacturing cost by reducing the header plate to reduce the resistance to the fluid flow therein.
상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단중 하나는 유입관 및 유출관을 가지는 양측 헤더부와, 이들 헤더부의 사이를 연결한 튜브들과, 이들 튜브의 사이 사이에 개입된 냉각핀으로 이루어진 열교환기에 있어서, 상기한 튜브(20)들은 그 각각의 끝단에 튜브캡(21)을 씌운 상태에서 이 튜브캡의 일부분이 상기 헤더부(10) 속으로 삽입되도록 하는 것이다. One of the characteristic constituent means of the present invention for achieving the above object is the two header parts having inlet and outlet pipes, the tubes connected between these header parts, and the cooling fins interposed between these tubes. In the heat exchanger consisting of, the tube 20 is to be inserted into the header portion 10 a portion of the tube cap in the state capping the tube cap 21 on each end thereof.
본 발명의 특징적인 구성 수단중 또 다른 하나는 상기 헤더부(10)를 일측이 개방된 ㄷ자형 단면의 헤더탱크(11)로 하고, 상기한 튜브(20)들은 그 끝단에 튜브캡(21)을 씌운 상태에서 이들 튜브캡(21)의 일부분이 상기 헤더탱크(11)의 개방부분을 채우면서 그 속으로 삽입되도록 하는 것이다. Another characteristic feature of the present invention is a header tank 11 having a U-shaped cross section with one side of the header portion 10 opened, and the tubes 20 have tube caps 21 at their ends. A portion of these tube caps 21 in the state covered with is to be inserted into it while filling the opening of the header tank (11).
Description
도 1은 종래의 열교환기를 보인 사시도1 is a perspective view of a conventional heat exchanger
도 2는 종래의 요부 구성을 보인 단면도 Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional main configuration
도 3은 도 2의 부분 측단면도3 is a partial side cross-sectional view of FIG.
도 4는 본 발명의 요부 구성을 보인 사시도4 is a perspective view showing the main configuration of the present invention
도 5는 도 4의 조립 측단면도5 is an assembled side cross-sectional view of FIG.
도 6은 도 5의 요부 정단면도6 is a front sectional view of the main part of FIG.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 구성도7 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention
도 8은 도 7의 조립 측단면도8 is an assembled side cross-sectional view of FIG.
도 9는 도 8의 요부 정단면도9 is a front sectional view of the main part of FIG. 8;
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
10 : 헤더부 11 : 헤더탱크10: header portion 11: header tank
12 : 헤더플레이트 20 : 튜브12: header plate 20: tube
21 : 튜브캡 22 : 튜브 삽입부21: tube cap 22: tube insert
23 : 헤더 삽입부 30 : 냉각핀23: header insertion portion 30: cooling fin
본 발명은 열교환기에 대한 것으로, 더 상세하게는 양측 헤더파이프의 사이를 다수의 튜브로 연결하되, 튜브와 헤더의 연결부분을 개선하여 유체의 흐름을 개선하고, 조립성을 향상시키며, 제조원가를 절감할 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다. The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, connecting a plurality of tubes between both header pipes, improving the flow of the fluid by improving the connection portion of the tube and the header, improve assembly, and reduce manufacturing costs There is a characteristic to make it possible.
일반적으로 열교환기는 자동차 에어콘용 응축기, 증발기 등으로 사용되는 바, 통상적인 구성은 도 1에서 보는 바와 같이 상, 하(또는 좌, 우)로 배치된 채 유입관 및 유출관을 가지는 양측 헤더부(10)와, 이들 사이를 연결하는 다수의 튜브(20)들과, 이들 튜브의 사이 사이에 부착시킨 냉각핀(30)으로 이루어진다. In general, the heat exchanger is used as a condenser or evaporator for an air conditioner for automobiles, and a typical configuration includes both header parts having inlet pipes and outlet pipes arranged up, down (or left, right) as shown in FIG. 10) and a plurality of
이와 같은 종래의 열교환기에서 헤더부(10)와 튜브(20)의 연결구조를 보면 도 1에서 보는 바와 같이 임의의 두께와 폭을 가지는 납작한 튜브(20)가 있고, 이 튜브(20)의 폭을 수용할 수 있도록 삽입구멍(12c)들을 가지는 헤더플레이트(12)와, 이 헤더플레이트(12)의 테두리부(12b)가 씌울 수 있는 폭의 헤더탱크(11)가 가 조립되어 있다. In the conventional heat exchanger, when the
이러한 종래의 열교환기가 가지는 헤더부(10)에서 가장 크게 지적되는 문제점은 튜브의 폭(20a)보다 헤더탱크(11)의 폭(11a) 및 헤더플레이트(12)의 폭(12a)이 더 넓기 때문에 체적을 많이 차지할 뿐만 아니라 외관이 미려하지 못하다는 것 이다. The problem that is most pointed out in the
또 한, 상기 헤더플레이트(12)는 튜브(20)가 삽입될 수 있도록 삽입구멍(12c)들을 형성하되, 브레이징용접에 필요한 접촉면적을 확보하는 등의 이유로 삽입구멍(12c)에서 내향 연장부(12d)를 형성하고 있는 바, 연속되는 삽입구멍들의 위치마다 이러한 내향 연장부(12d)가 있기 때문에 유체의 흐름에 방해를 주게 되며, 이는 열교환 효과를 저감시키는 결과를 초래한다. In addition, the
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하기 위해 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 헤더부분의 구조를 개량하여 튜브의 폭과 대동소이한 헤더부를 가지도록 함으로 써 전체적인 체적이 작아지고 외관 모양이 미려해지도록 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 헤더플레이트를 생략하여 제조원가를 줄이면서 내부의 유체 흐름에 저항이 작아지도록 하여 열교환 효율이 좋아지도록 하는데 목적이 있는 것이다.
Therefore, the present invention has been made to solve and solve the above-mentioned conventional problems, the main object of the invention is to improve the structure of the header portion to have a header portion of the tube width and approximately the same, the overall volume is reduced and appearance On the other hand, the purpose is to improve the heat exchange efficiency by reducing the manufacturing cost while reducing the manufacturing cost by eliminating the header plate on the other hand to improve the shape.
상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단중 하나는 유입관 및 유출관을 가지는 양측 헤더부와, 이들 헤더부의 사이를 연결한 튜브들과, 이들 튜브의 사이 사이에 개입된 냉각핀으로 이루어진 열교환기에 있어서, 상기한 튜브들은 그 각각의 끝단에 튜브캡을 씌운 상태에서 이 튜브캡의 일부분이 상 기 헤더부 속으로 삽입되도록 하는 것이다. One of the characteristic constituent means of the present invention for achieving the above object is the two header parts having inlet and outlet pipes, the tubes connected between these header parts, and the cooling fins interposed between these tubes. In the heat exchanger consisting of, the tubes are to be inserted into the header portion of the tube cap with the tube caps on their respective ends.
이때, 상기한 헤더부는 헤더탱크와 헤더플레이트로 구성하되, 상기 헤더탱크의 폭이 상기 튜브의 폭 보다 크지 않게 형성하는 것이다.At this time, the header portion is composed of a header tank and a header plate, the width of the header tank is formed so as not to be larger than the width of the tube.
또, 상기한 튜브캡은 일측을 튜브 삽입부, 타측을 헤더 삽입부로 하되, 상기 헤더 삽입부의 폭이 상기 튜브의 폭 보다 작은 것이면서, 헤더 삽입부의 두께가 상기 튜브의 두께 보다 더 큰것으로 하는 것이다. In addition, the tube cap is one of the tube insertion portion, the other side of the header insertion portion, the width of the header insertion portion is smaller than the width of the tube, the thickness of the header insertion portion is larger than the thickness of the tube. .
본 발명의 특징적인 구성 수단중 또 다른 하나는 유입관 및 유출관을 가지는 양측 헤더부와, 이들 헤더부의 사이를 연결한 튜브들과, 튜브들의 사이 사이에 개입된 냉각핀으로 이루어진 열교환기에 있어서, 상기한 헤더부는 일측이 개방된 ㄷ자형 단면의 헤더탱크로 이루어지며, 상기한 튜브들은 그 끝단에 튜브캡을 씌운 상태에서 이들 튜브캡의 일부분이 상기 헤더탱크의 개방부분을 채우면서 그 속으로 삽입되도록 하는 것이다. Another characteristic feature of the present invention is a heat exchanger comprising both header portions having inlet and outlet pipes, tubes connecting between these header portions, and cooling fins interposed between the tubes, The header portion is formed of a U-shaped cross section header tank with one side open, and the tubes are inserted into the tube cap while a portion of the tube cap fills the open portion of the header tank while the tube cap is capped at the end thereof. To make it possible.
이때는 상기한 헤더부를 헤더탱크로 구성하되, 상기 헤더탱크의 폭이 상기 튜브의 폭 보다 크지 않은 것으로 한다. At this time, the header portion is configured as a header tank, but the width of the header tank is not greater than the width of the tube.
또 한, 상기 튜브캡은 일측을 튜브 삽입부, 타측을 헤더 삽입부로 하면서 상기 헤더 삽입부의 폭이 상기 튜브의 폭 보다 작은 것으로 하는 한편, 상기 헤더 삽입부의 두께가 상기 튜브의 두께 보다 더 큰 것으로 하는 것이다. In addition, the tube cap has one side of the tube inserting portion, the other side of the header inserting portion of the width of the header inserting portion is smaller than the width of the tube, while the thickness of the header inserting portion is larger than the thickness of the tube will be.
아울러 상기한 튜브캡은 그 튜브 삽입부의 두께 방향으로 다수개를 연속 반복하여 밀착시키므로써 헤더탱크의 내부를 밀폐할 수 있도록 하는 것이다. In addition, the tube cap is to be able to seal the inside of the header tank by closely contacting a plurality of consecutively in the thickness direction of the tube insert.
이하 본 발명의 각 실시예에 따른 각각의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, each configuration and operation according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
도 4는 본 발명의 일 실시예의 요부 구성을 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 조립 측단면도, 도 6은 도 5의 요부 정단면도이다. Figure 4 is a perspective view showing the main portion of an embodiment of the present invention, Figure 5 is an assembled side cross-sectional view of Figure 4, Figure 6 is a front sectional view of the main portion of FIG.
상기 도면에서 보듯이 유입관 및 유출관을 가지는 양측 헤더부와, 이들 헤더부의 사이를 연결한 튜브들과, 이들 튜브의 사이 사이에 개입된 냉각핀으로 열교환기를 구성하되, 상기한 튜브(20)들 끝단에 튜브캡(21)을 씌운 상태에서 이 튜브캡의 일부분이 상기 헤더부(10) 속으로 삽입되도록 하는 것이다. As shown in the figure, a heat exchanger is constituted by both header parts having inlet and outlet pipes, tubes connected between these header parts, and cooling fins interposed between these tubes, wherein the
이때의 헤더부(10)는 헤더탱크(11)와 헤더플레이트(12)로 구성하되, 상기 헤더탱크(11)의 폭(11a)이 상기 튜브(20)의 폭(20a) 보다 크지 않게 구성하는 것이 중요하다. At this time, the
이와 같이 헤더탱크(11)의 폭(11a)이 상기 튜브(20)의 폭(20a) 보다 크지 않게 구성하는 것은 열교환기의 전체적인 크기를 줄일 수 있게 된다. As such, configuring the
또, 상기한 튜브캡(21)은 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 일측을 튜브 삽입부(22), 타측을 헤더 삽입부(23)로 하면서 상기 헤더 삽입부(23)의 폭(21a)이 상기 튜브(20)의 폭(20a) 보다 작은 크기로 형성하고, 아울러 헤더 삽입부(23)의 두께(21b)는 상기 튜브(20)의 두께(20b) 보다 더 큰 크기로 형성하는 것이다. In addition, the
이와 같이 튜브캡(21)의 폭 치수를 튜브의 폭(20a) 보다 작게 하고 두께 치수를 튜브의 두께(20b) 보다 크게 하는 것은 폭 치수가 줄어드는 만큼 두께 치수를 늘려서 유체의 흐름에 저항을 주지 않도록 하기 위한 것이다. In this way, making the width dimension of the
실시예2Example 2
도 7은 본 발명의 실시예2를 보인 사시도이고, 도 8은 도 7의 조립 측단면도, 도 9는 도 8의 요부 정단면도이다. 7 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is an assembled side cross-sectional view of FIG. 7, and FIG. 9 is a main sectional front view of FIG. 8.
상기 도면에서 보듯이 유입관 및 유출관을 가지는 양측 헤더부와, 이들 헤더부의 사이를 연결한 튜브들과, 튜브들의 사이 사이에 개입된 냉각핀으로 열교환기를 구성하되, 상기한 양측 헤더부(10)는 일측이 개방된 ㄷ자형 단면의 헤더탱크(11)를 서로 마주하게 하고, 상기한 튜브(20)들은 그 끝단에 튜브캡(21)을 씌운 상태에서 이들 튜브캡(21)의 일부분이 상기한 양측 헤더탱크(11)의 개방부분 속으로 삽입되도록 하는 것이다. As shown in the figure, a heat exchanger is configured by both header parts having inlet and outlet pipes, tubes connecting between these header parts, and cooling fins interposed between the tubes, ) The one side of the c-shaped cross section of the header tank (11) facing each other, the
그리고 또, 상기한 헤더부(10)는 일측이 개방된 ㄷ자형 단면의 헤더탱크(11)로 구성하되, 상기 헤더탱크(11)의 폭(11a)이 상기 튜브(20)의 폭(20a) 보다 크지 않은 것으로 하여야 한다. In addition, the
이는 열교환기 전체적인 크기를 줄여고, 단순화 시켜서 가능한 소형화 할 수 있도록 하기 위한 것이다. This is to reduce the overall size of the heat exchanger, to make it as compact as possible.
또, 상기한 튜브캡(21)은 일측을 튜브 삽입부(22), 타측을 헤더 삽입부(23)로 하면서 상기 헤더 삽입부(23)의 폭(21a)이 상기 튜브(20)의 폭(20a) 보다 작게 하고, 헤더 삽입부(23)의 두께(21b)는 상기 튜브(20)의 두께(20b) 보다 더 큰 치수로 하는 것이 바람직하다. In addition, the
이와 같이 튜브캡(21)의 폭 치수를 튜브의 폭(20a) 보다 작게 하고 두께 치수를 튜브의 두께(20b) 보다 크게 하는 것은 헤더탱크(11)의 내측 치수에 맞게 튜브캡(21)의 폭 치수가 줄어드는 만큼 두께 치수를 늘려서 유체의 흐름에 저항을 주지 않도록 하기 위한 것이다. The width of the
한편, 실시예2에서는 도 9에서 보는 바와 같이 일측이 개방된 ㄷ자형 헤더탱크(11)를 사용할 수 있도록 하기 위해서는 상기한 튜브(20)들의 튜브캡(21)을 그 두께 방향으로 연속 반복하여 밀착시키므로써 헤더탱크(11)의 내부를 밀폐할 수 있도록 구성하는 것이 중요하다. On the other hand, in Example 2, in order to be able to use the U-shaped header tank (11) open on one side as shown in Figure 9, the
이와 같이 하므로 써, 종래와 달리 헤더플레이트를 생략할 수 있다. In this way, the header plate can be omitted unlike the conventional method.
상기와 같이 구성된 본 발명의 열교환기는 일측의 헤더부(10)에 마련된 유입관과 유입관을 통해서 냉매 등의 유체가 출입될 수 있는 바, 유입된 상태에서 튜브(20)를 통해 순환하면서 열교환이 이루어지는 것이다. The heat exchanger of the present invention configured as described above may allow fluid such as refrigerant to enter and exit through the inlet pipe and the inlet pipe provided in the
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 헤더부의 헤더탱크 폭을 튜브의 폭보다 크지 않게 하였기 때문에 전체적인 체적이 작아지고, 헤더플레이트를 포함하는 헤더부가 튜브들 보다 돌출되지 않기 때문에 외관이 미려한 장점이 있다. The present invention as described in detail above has an advantage that the overall volume is reduced because the header tank width of the header portion is not larger than the width of the tube, and the appearance is beautiful because the header portion including the header plate does not protrude more than the tubes.
또 한, 본 발명에 따른 헤더부는 튜브캡을 개입시킨 채 연결되기 때문에 튜브이 삽입깊이가 깊지 않아서 종래와 같이 유속의 흐름을 방해하지 않게 되는 장점 이 있으며, 아울러 유속의 흐름이 좋아지기 때문에 열교환 성능이 향상될 수 있어 좋은 것이다. In addition, since the header portion according to the present invention is connected through the tube cap, the tube has an advantage that the insertion depth is not deep, so as not to disturb the flow of the flow rate as in the prior art, and the flow rate of the flow rate is improved, so the heat exchange performance is improved. It can be improved.
그 뿐만아니라 실시예2의 경우, 헤더부에서 헤더플레이트를 생략할 수 있기 때문에 재료를 절감하여 제조원가를 낮출 수 있는 장점도 있다.
In addition, in the case of the second embodiment, since the header plate can be omitted from the header portion, there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced by saving the material.
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