KR20060086762A - Working fluid branching device - Google Patents

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KR20060086762A
KR20060086762A KR1020050007746A KR20050007746A KR20060086762A KR 20060086762 A KR20060086762 A KR 20060086762A KR 1020050007746 A KR1020050007746 A KR 1020050007746A KR 20050007746 A KR20050007746 A KR 20050007746A KR 20060086762 A KR20060086762 A KR 20060086762A
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distance
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KR1020050007746A
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진심원
문동수
김현종
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 작동유체의 유동경로 상에 설치되어 작동유체를 분기시키기 위한 작동유체 분기장치에 관한 것으로, 본 발명은 의한 작동유체 분기장치는, 작동유체가 유입되는 유입구(21a)와, 한쪽 끝이 유입구(21a)에 연결되고 다른쪽 끝은 폐쇄된 메인채널(21b)과, 메인채널(21b)의 한쪽 끝과 다른쪽 끝 사이의 일측에 각각 연결되는 복수의 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a)을 갖는 작동유체 분기장치로서, 복수의 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a)은 수력직경이 모두 같고 서로 이웃하는 것끼리의 거리(L2)가 동일하며, 메인채널(21b)의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널(24a)과 메인채널(21b)의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 이웃하는 분기채널(27a) 사이의 거리(L2)와 같거나 그보다 크다. 본 발명에 의한 작동유체 분기장치는 그 내부를 흐르는 작동유체의 유동이 고르고 원활하게 이루어지기 때문에 이를 사용하는 장치의 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a working fluid branching device for branching the working fluid is installed on the flow path of the working fluid, the working fluid branching apparatus according to the present invention, the inlet (21a) through which the working fluid flows, one end is A plurality of branch channels 24a and 25a connected to the inlet port 21a and connected to one end between the other end of the main channel 21b and the other end of the main channel 21b. A working fluid branching device having 26a) 27a, wherein the plurality of branching channels 24a, 25a, 26a, 27a have the same hydraulic diameter and have the same distance L2 between the neighboring ones. The distance L3 between the branch channel 24a at the position closest to the closed other end of the channel 21b and the other end of the main channel 21b is the distance L2 between the neighboring branch channels 27a. Is greater than or equal to The working fluid branching device according to the present invention can improve the efficiency of the device using the same since the flow of the working fluid flowing therein is made evenly and smoothly.

작동유체 분기장치, 메인채널, 분기채널, 수력직경Working fluid branch, main channel, branch channel, hydraulic diameter

Description

작동유체 분기장치{Working fluid branching device}Working fluid branching device

도 1은 종래 작동유체 분기장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a conventional working fluid branch device.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 작동유체 분기장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing a working fluid branching apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 작동유체 분기장치에 대한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the working fluid branching apparatus of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동유체 분기장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 4 is a perspective view schematically showing a working fluid branching device according to another embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 작동유체 분기장치에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the working fluid branching device of FIG. 4.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

20;작동유체 분기장치 21;헤더20; working fluid diverter 21; header

21a;유입구 21b;메인채널21a; Inlet 21b; Main channel

21c,21d,21e,21f;제 1,2,3,4 분기구21c, 21d, 21e, 21f; 1, 2, 3, 4 branching port

22;입구부 23;끝단부22; inlet 23; end

24,25,26,27;제 1,2,3,4 분기파이프24,25,26,27; 1,2,3,4 branch pipes

24a,25a,26a,27a;제 1,2,3,4 분기채널24a, 25a, 26a, 27a; first 1,2,3,4 branch channels

24b,25b,26b,27b;제 1,2,3,4 배출구24b, 25b, 26b, 27b; 1,2,3,4 outlets

본 발명은 작동유체의 유동경로 상에 설치되어 작동유체를 분기시키기 위한 작동유체 분기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동유체를 고르게 분기시킬 수 있도록 개선된 작동유체 분기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a working fluid branching device installed on a flow path of a working fluid for branching the working fluid, and more particularly, to an improved working fluid branching device to branch the working fluid evenly.

현재 널리 사용되고 있는 작동유체로는 냉동사이클장치에 사용되는 냉매, 냉각장치에 사용되는 냉각수, 보일러시스템에 사용되는 순환수 등이 있으며, 이러한 작동유체를 사용하는 장치는 작동유체가 일련의 작동을 하면서 유동하는 유동경로가 마련되어 있다.Currently used working fluids include refrigerants used in refrigeration cycle units, cooling water used in cooling units, and circulating water used in boiler systems. A flowing flow path is provided.

냉동사이클장치에 사용되는 냉매는 압축기, 응축기, 증발기를 연결하는 유동경로 내에서 상변화를 일으키면서 유동한다. 냉매는 압축기를 통과하면서 고온고압으로 압축된 후 응축기로 흘러간다. 응축기에서 냉매는 응축기 주위와 열교환하면서 액체로 응축된다. 그리고, 응축된 냉매는 팽창밸브를 통과하면서 감압되고 증발기에서 증발기 주위의 열을 빼앗아 기화된다. 이러한 냉매의 유동에 의한 냉동사이클이 형성되는 냉동사이클장치는 그 성능이 문제없이 발휘되기 위해서 특히, 응축기와 증발기에서 냉매와 주위 공기와의 열교환이 잘 이루어져야 한다. 이를 위해 응축기와 증발기에서는 냉매의 열전달 면적을 증가시키기 위해 냉매의 유동경로를 분기시키는 분기장치가 사용된다.The refrigerant used in the refrigeration cycle apparatus flows causing a phase change in the flow path connecting the compressor, the condenser and the evaporator. The refrigerant is compressed to high temperature and high pressure as it passes through the compressor and then flows to the condenser. In the condenser, the refrigerant condenses into liquid as it exchanges heat around the condenser. The condensed refrigerant is depressurized while passing through the expansion valve and vaporizes by taking heat around the evaporator from the evaporator. In the refrigerating cycle apparatus in which the refrigerating cycle is formed by the flow of the refrigerant, the heat exchange between the refrigerant and the surrounding air should be well performed, especially in order to exert its performance without problems. For this purpose, in the condenser and the evaporator, a branching device is used to branch the flow path of the refrigerant to increase the heat transfer area of the refrigerant.

그리고, 작동시 고열을 발생하는 기기에 사용되어 기기의 과열을 방지하는 냉각장치에 있어서도, 냉각수를 분기시키기 위한 분기장치가 이용된다. 고열발생부 에서 냉각수를 분기시키면 고열발생부의 보다 넓은 면적에 냉각수가 미치게 할 수 있기 때문에 냉각효율을 높일 수 있다.In addition, a branching device for branching cooling water is also used in a cooling device used for a device that generates high heat during operation to prevent overheating of the device. Branching the cooling water in the high heat generating section can increase the cooling efficiency because the cooling water can reach a larger area of the high heat generating section.

또한, 보일러시스템에 있어서도 순환수의 분기가 원활하게 이루어져야 난방효율을 높일 수 있으므로, 분기장치의 역할이 매우 중요하다.In addition, since the branching of the circulating water must be made smoothly in the boiler system to increase the heating efficiency, the role of the branching device is very important.

도 1은 냉동사이클장치의 열교환기에 연결되는 종래 분기장치의 일예를 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows an example of a conventional branch device connected to the heat exchanger of the refrigeration cycle device.

도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 분기장치(10)는, 메인파이프(11)와 복수의 분기파이프(12)(13)(14)(15)로 이루어진다. 메인파이프(11)는 일단이 작동유체의 유동로에 연결되는 개방단이고, 개방단의 맞은편 타단은 작동유체가 흐를수 없도록 막혀있는 폐쇄단이다. 메인파이프(11)의 하부에는 복수의 분기구(11b)(11c)(11d)(11e)가 형성되며, 각 분기구(11b)(11c)(11d)(11e)에 메인파이프(11)의 직경보다 작은 분기파이프(12)(13)(14)(15)가 연결된다. 이들 각각의 분기파이프(12)(13)(14)(15)는 열교환기에 연결되어 작동유체가 열교환기로 공급되는 공급로가 된다.As shown in FIG. 1, the conventional branch device 10 includes a main pipe 11 and a plurality of branch pipes 12, 13, 14, and 15. The main pipe 11 is an open end whose one end is connected to the flow path of the working fluid, and the other end opposite to the open end is a closed end which is blocked so that the working fluid cannot flow. A plurality of branching holes 11b, 11c, 11d, and 11e are formed below the main pipe 11, and the branch pipes 11b, 11c, 11d, and 11e of the main pipe 11 are formed. Branch pipes 12, 13, 14 and 15 smaller than the diameter are connected. Each of these branch pipes 12, 13, 14 and 15 is connected to a heat exchanger to be a supply path through which working fluid is supplied to the heat exchanger.

메인파이프(11)의 개방단은 냉동사이클의 유동경로에 연결되며, 냉동사이클을 순환하는 작동유체는 메인파이프(11)의 개방단에 형성된 유입구(11a)를 통해 메인파이프(11)의 내부로 유입된다. 메인파이프(11) 내로 유입된 작동유체는 폐쇄단 쪽으로 흘러가면서 각 분기구(11b)(11c)(11d)(11e)를 통해 각각의 분기파이프(12)(13)(14)(15)로 분기되어 흘러간다.The open end of the main pipe 11 is connected to the flow path of the refrigeration cycle, the working fluid circulating the refrigeration cycle into the main pipe 11 through the inlet (11a) formed in the open end of the main pipe (11). Inflow. The working fluid introduced into the main pipe 11 flows toward the closed end to each of the branch pipes 12, 13, 14 and 15 through the respective branch openings 11b, 11c, 11d and 11e. Branching off

그런데, 상기와 같은 종래의 분기장치(10)는 분기장치(10) 내의 작동유체의 유동상태를 고려하지 않고 분기파이프(12)(13)(14)(15)가 메인파이프(11)에 연결되기 때문에, 분기장치(10) 내에서 작동유체의 유동이 불균일하다.However, in the conventional branch device 10 as described above, the branch pipes 12, 13, 14, and 15 are connected to the main pipe 11 without considering the flow state of the working fluid in the branch device 10. As a result, the flow of the working fluid in the branch device 10 is nonuniform.

즉, 도 1에 화살표로 나타낸 것과 같이, 메인파이프(11)의 내부로 유동된 작동유체가 메인파이프(11)의 폐쇄단에서 가까운 분기파이프 쪽으로 치우쳐 유동되는 경향을 나타낸다. 따라서, 유입구(11a) 쪽에 가장 가까운 분기파이프(12)를 통과하는 작동유체의 유량은 작고, 유입구(11a) 쪽에서 가장 먼 분기파이프(15)를 통과하는 작동유체의 유량은 크다.That is, as indicated by arrows in FIG. 1, the working fluid flowing into the main pipe 11 tends to flow toward the branch pipe close to the close end of the main pipe 11. Therefore, the flow rate of the working fluid passing through the branch pipe 12 closest to the inlet port 11a is small, and the flow rate of the working fluid passing through the branch pipe 15 farthest from the inlet port 11a side is large.

이렇게 분기파이프(12)(13)(14)(15)를 통과하는 작동유체의 유량이 차이를 나타내면, 열교환기로 유입된 작동유체가 열교환기 내에서 균일하게 유동되지 못하고 불균일하게 유동되어 작동유체의 열교환이 원활하게 이루어지지 않는다. 따라서, 열교환기의 열교환 능력이 떨어지며, 냉동사이클장치의 전체적인 효율이 저하되는 문제가 발생된다.When the flow rates of the working fluid passing through the branch pipes 12, 13, 14, and 15 are different, the working fluid introduced into the heat exchanger does not flow uniformly in the heat exchanger but is unevenly flowed. Heat exchange is not smooth. Therefore, the heat exchange capacity of the heat exchanger is lowered, there is a problem that the overall efficiency of the refrigeration cycle apparatus is lowered.

한편, 이와 같은 종래의 분기장치가 냉각장치에 사용될 경우, 냉각수의 열교환이 원활하게 이루어지지 못하여 냉각장치의 냉각효율이 저하되고, 보일러시스템에 사용될 경우에는 순환수가 난방공간을 전체적으로 고르게 흐르지 못하여 시스템의 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생된다.On the other hand, when such a conventional branch device is used in the cooling device, the heat exchange of the cooling water is not made smoothly, the cooling efficiency of the cooling device is lowered, and when used in the boiler system, the circulation water does not flow evenly throughout the heating space when the boiler system is used. The problem of inferior reliability occurs.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 각각의 분기파이프를 통과하는 작동유체가 어느 특정한 위치에 있는 분기파이프로 치우쳐 유동되지 않고 모든 분기파이프에서 균일하게 유동될 수 있는 작동유체 분기장치를 제공 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, the working fluid branching device which can flow uniformly in all branch pipes without the working fluid flowing through each branch pipe to the branch pipe in any particular position. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 작동유체 분기장치는, 작동유체가 유입되는 유입구와, 한쪽 끝이 상기 유입구에 연결되고 다른쪽 끝은 폐쇄된 메인채널과, 상기 메인채널의 한쪽 끝과 다른쪽 끝 사이의 일측에 각각 연결되는 복수의 분기채널을 갖는 작동유체 분기장치로서, 상기 복수의 분기채널은 수력직경이 모두 같고 서로 이웃하는 것끼리의 거리(L2)가 동일하며, 상기 메인채널의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 메인채널의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 상기 이웃하는 분기채널 사이의 거리(L2)와 같거나 그보다 크다. The working fluid branching device according to the present invention for achieving the above object, the working fluid is introduced into the inlet, one end is connected to the inlet and the other end is closed the main channel, and different from one end of the main channel A working fluid branching device having a plurality of branching channels connected to one side between end portions, the plurality of branching channels having the same hydraulic diameter and the same distance (L 2 ) between neighboring ones, and the main channel. The distance L 3 between the branch channel at the position closest to the closed other end of and the other end of the main channel is equal to or greater than the distance L 2 between the neighboring branch channels.

그리고, 상기 메인채널의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 메인채널의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 상기 이웃하는 분기채널 사이의 거리(L2)의 5배와 같거나 그보다 작은 것이 좋다.The distance L 3 between the branch channel at the position closest to the closed other end of the main channel and the other end of the main channel is 5 times the distance L 2 between the neighboring branch channels. The same or less is better.

또한, 상기 메인채널의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 메인채널의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 상기 유입구에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 유입구 사이의 거리(L1)와 같거나 그보다 작은 것이 좋다.In addition, the distance (L 3 ) between the branch channel at the position closest to the closed other end of the main channel and the other end of the main channel is the distance between the branch channel at the position closest to the inlet and the inlet. It is better to be less than or equal to (L 1 ).

또한, 상기 이웃하는 분기채널 사이의 거리(L2)는 상기 메인채널 수력직경의 2배 이하인 것이 좋다.In addition, the distance (L2) between the adjacent branch channel is preferably less than twice the hydraulic diameter of the main channel.

또한, 상기 메인채널의 수력직경은 상기 분기채널 수력직경의 2배와 같거나 그보다 큰 것이 좋다.In addition, the hydraulic diameter of the main channel is preferably equal to or greater than twice the branch channel hydraulic diameter.

본 발명에 의한 작동유체 분기장치는, 상기 메인채널 및 상기 분기채널의 단면 형상이 원형 또는 사각형일 수 있다.In the working fluid branching device according to the present invention, a cross-sectional shape of the main channel and the branch channel may be circular or square.

이와 같은 본 발명에 의하면, 분기채널이 특정한 배치구조를 갖도록 메인채널에 연결되고, 메인채널의 수력직경과 분기채널의 수력직경 사이에 특정한 관계식이 성립함으로써 메인채널로 유입된 작동유체가 각각의 분기채널로 균일하게 분기될 수 있다.According to the present invention, the branch channel is connected to the main channel so as to have a specific arrangement structure, and a specific relation is established between the hydraulic diameter of the main channel and the hydraulic diameter of the branch channel, so that the working fluid introduced into the main channel is branched. It may evenly branch into the channel.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 작동유체 분기장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a working fluid branching apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 작동유체 분기장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 작동유체 분기장치에 대한 단면도이다.Figure 2 is a perspective view schematically showing a working fluid branching device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the working fluid branching device of FIG.

도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 작동유체 분기장치(20)는 냉동사이클장치의 열교환기에 연결되는 것으로 헤더(21) 및 헤더(21)에 연결된 복수의 분기파이프(24)(25)(26)(27)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the working fluid branch device 20 according to a preferred embodiment of the present invention is connected to a heat exchanger of a refrigeration cycle device, and includes a header 21 and a plurality of branch pipes 24 connected to the header 21. 25), 26), and 27.

헤더(21)는 일단에 유입구(21a)가 형성된 입구부(22)와, 입구부(22) 맞은편의 끝단부(23)를 갖는다. 헤더(21)의 내부에는 유입구(21a)를 통해 유입된 작동유체가 유동되는 유동로인 메인채널(21b)이 마련된다.The header 21 has an inlet 22 with an inlet 21a formed at one end and an end 23 opposite the inlet 22. The main channel 21b, which is a flow path through which the working fluid introduced through the inlet 21a flows, is provided inside the header 21.

그리고, 헤더(21)의 하부에는 복수의 분기구(21c)(21d)(21e)(21f)가 동일한 간격으로 형성되며, 이들 제 1 내지 제 4 분기구(21c)(21d)(21e)(21f)에는 제 1 내 지 제 4 분기파이프(24)(25)(26)(27)가 각각 연결된다. 제 1 내지 제 4 분기파이프(24)(25)(26)(27)는 그 내부에 작동유체가 유동될 수 있는 유동로인 제 1 내지 제 4 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a)이 각각 구비된다. 제 1 내지 제 4 분기파이프(24)(25)(26)(27)의 각 단부에는 제 1 내지 제 4 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a)을 통과한 작동유체가 열교환기(미도시) 측으로 배출되는 제 1 내지 제 4 배출구(24b)(25b)(26b)(27b)가 각각 구비된다.A plurality of branching holes 21c, 21d, 21e and 21f are formed at the lower portion of the header 21 at equal intervals, and these first to fourth branching holes 21c, 21d and 21e ( The first to fourth branch pipes 24, 25, 26 and 27 are respectively connected to 21f). The first to fourth branch pipes 24, 25, 26 and 27 are first to fourth branch channels 24a, 25a and 26a which are flow paths through which working fluid can flow. 27a) are provided respectively. At each end of the first to fourth branch pipes 24, 25, 26 and 27, the working fluid passing through the first to fourth branch channels 24a, 25a, 26a and 27a is exchanged. First to fourth discharge ports 24b, 25b, 26b and 27b discharged to the side (not shown) are provided.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 작동유체 분배장치(20)는 도 2에 도시된 것과 같이, 헤더(21)의 유입구(21a)에서 제 1 분기채널(24a)까지의 거리(L1)인 입구부(22)의 길이와, 인접한 각 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a) 사이의 거리(L2)와, 제 4 분기채널(27a)에서 메인채널(21b)의 폐쇄된 일측 끝까지의 거리(L3)인 끝단부(23)의 길이 사이에 특정한 관계식이 성립된다.As shown in FIG. 2, the working fluid distribution device 20 according to the present invention having such a configuration has an inlet part having a distance L1 from the inlet port 21a of the header 21 to the first branch channel 24a. The length of 22, the distance L2 between adjacent branch channels 24a, 25a, 26a and 27a, and the fourth branch channel 27a to the closed one end of the main channel 21b. A specific relation is established between the lengths of the ends 23 which are the distances L3.

즉, 헤더(21)의 끝단부(23) 길이(L3)는, 각 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a) 사이의 거리(L2)와 같거나 그보다 크고, 그 거리(L2)의 5배와 같거나 그보다는 작다(L2≤L3≤5*L2). 그리고, 헤더(21)의 끝단부(23) 길이(L3)는 헤더(21)의 입구부(22) 길이(L1)와 같거나 그보다 작다(L3≤L1).That is, the length L 3 of the end portion 23 of the header 21 is equal to or greater than the distance L 2 between each branch channel 24a, 25a, 26a, 27a, and the distance ( equal to five times that of L 2) is smaller or greater than (L 2 ≤L 3 ≤5 * L 2). The length L 3 of the end portion 23 of the header 21 is equal to or smaller than the length L 1 of the inlet portion 22 of the header 21 (L 3 ≤ L 1 ).

또한, 본 발명에 의한 작동유체 분기장치(20)는, 헤더(21)의 수력직경(hydraulic diameter, DH)과, 각 분기파이프(24)(25)(26)(27)의 수력직경(DB)과, 각 분기파이프(24)(25)(26)(27) 사이의 거리(L2) 사이에도 특정한 관계식을 갖는다.In addition, the working fluid branching device 20 according to the present invention includes a hydraulic diameter D H of the header 21 and a hydraulic diameter of each branch pipe 24, 25, 26, 27. D B ) and the distance L 2 between the branch pipes 24, 25, 26, and 27 also have a specific relational expression.

즉, 헤더(21)의 수력직경(DH)은 각 분기파이프(24)(25)(26)(27) 수력직경(DB)의 2배와 같거나 그보다 크다.(2DB≤DH) 그리고, 각 분기파이프(24)(25)(26)(27) 사이의 거리(L2)는 헤더 수력직경(DH)의 2배와 같거나 그보다 작다(L2≤2DH).That is, the hydraulic diameter D H of the header 21 is equal to or greater than twice the hydraulic diameter D B of each branch pipe 24, 25, 26, 27. (2D B? D H And the distance L 2 between each branch pipe 24, 25, 26, 27 is equal to or less than twice the header hydraulic diameter D H (L 2? 2D H ).

이와 같은 조건들을 만족하는 구조로 된 본 발명에 의한 작동유체 분기장치(20)는 도 3에 도시된 것과 같이, 그 내부에서 유동하는 작동유체가 균일한 흐름을 나타내게 된다.The working fluid branching device 20 according to the present invention having a structure that satisfies such conditions shows a uniform flow of the working fluid flowing therein, as shown in FIG. 3.

헤더(21)의 유입구(21a)를 통해 유입된 작동유체는 메인채널(21b)에서 헤더(21)의 끝단부(23)를 향하게 되며, 메인채널(21b) 내의 작동유체는 각 분기구(21c)(21d)(21e)(21f)를 통해 제 1 내지 제 4 분기채널(24a)(25a)(26a)(27a)로 균일하게 분기되어 각 분기파이프(24)(25)(26)(27) 끝단의 배출구(24b)(25b)(26b)(27b)로 유동된다.The working fluid introduced through the inlet 21a of the header 21 is directed from the main channel 21b toward the end 23 of the header 21, and the working fluid in the main channel 21b is each branch 21c. Branches are uniformly branched into the first through fourth branch channels 24a, 25a, 26a, and 27a through 21d, 21e, and 21f, respectively, and branch pipes 24, 25, 26, and 27, respectively. ) Flows into the outlets 24b, 25b, 26b and 27b at the ends.

따라서, 각 배출구(24b)(25b)(26b)(27b)에서는 같은 유량의 작동유체가 배출되어 열교환기(미도시)로 흘러 들어가며, 열교환기 내에서 작동유체의 유동이 원활하게 이루어져 열교환 효율이 좋아진다.Therefore, at each outlet 24b, 25b, 26b, 27b, the working fluid of the same flow rate is discharged and flows into the heat exchanger (not shown), and the working fluid flows smoothly in the heat exchanger, so that the heat exchange efficiency is improved. Improves.

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동유체 분기장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 작동유체 분기장치에 대한 단면도이다.On the other hand, Figure 4 is a perspective view schematically showing a working fluid branching device according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the working fluid branching device of FIG.

도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동유체 분기장치(30)는 고열이 발생되는 기기를 냉각시키기 위한 냉각장치에 연결되는 것으로, 메 인채널(32)과 복수의 분기채널(35)(36)(37)이 형성된 블록(31)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the working fluid branch device 30 according to another embodiment of the present invention is connected to a cooling device for cooling a device in which high heat is generated, and the main channel 32 and a plurality of branches. A block 31 in which channels 35, 36, 37 are formed.

블록(31)의 일측에는 작동유체가 유입되는 유입구(32a)가 형성되며, 이 유입구(32a)에 메인채널(32)이 연결된다. 메인채널(32)은 가로의 길이가 a이고 세로의 길이가 b인 사각 형상의 통로로 블록(31) 내측의 그 끝은 폐쇄된다. 메인채널(32)의 한쪽 끝과 다른 쪽 끝사이의 메인채널(32) 하부에는 제 1 내지 제 3 분기구(32b)(32c)(32d)가 동일한 간격으로 구비된다. 이들 각 분기구(32b)(32c)(32d)에는 메인채널(32)과 대략 수직을 이루는 제 1 내지 제 3 분기채널(35)(36)(37)이 각각 연결된다.One side of the block 31 is formed with an inlet 32a through which the working fluid flows, and the main channel 32 is connected to the inlet 32a. The main channel 32 is a square passage having a horizontal length a and a vertical length b, and its end inside the block 31 is closed. First to third branching holes 32b, 32c, and 32d are provided at equal intervals below the main channel 32 between one end of the main channel 32 and the other end. Each of these branching holes 32b, 32c, and 32d is connected to first to third branching channels 35, 36, 37 which are substantially perpendicular to the main channel 32, respectively.

제 1 내지 제 3 분기채널(35)(36)(37)은 가로의 길이가 c이고 세로의 길이가 d인 사각 형상의 통로로 메인채널(32)로 유입된 작동유체가 이들 분기채널(35)(36)(37)을 통과하게 된다. 각 분기채널(35)(36)(37)의 끝에는 작동유체가 배출되도록 블록(31)의 외측으로 개방된 제 1 내지 제 3 배출구(35a)(36a)(37a)가 각각 구비된다.The first to third branch channels 35 and 36 and 37 have a working channel introduced into the main channel 32 through a rectangular passage having a horizontal length of c and a vertical length of d. 36) and (37). At each end of each of the branch channels 35, 36 and 37, first to third outlets 35a, 36a and 37a are opened to the outside of the block 31 so as to discharge the working fluid.

도 4에 도시된 것과 같이, 메인채널(32)의 유입구(32a)와 제 1 분기채널(35) 사이의 부분은 입구부(33)로 정의되고, 메인채널(32)의 폐쇄된 끝과 제 3 분기채널(37) 사이의 부분은 끝단부(34)로 정의된다.As shown in FIG. 4, the portion between the inlet 32a of the main channel 32 and the first branch channel 35 is defined as the inlet 33, and the closed end of the main channel 32 and the The part between the three branch channels 37 is defined as the end 34.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동유체 분기장치(30)는 작동유체의 유동을 원활하게 하기 위해 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 메인채널(32)의 입구부(33)의 길이(l1)와, 인접한 분기채널(35)(36)(37) 사이의 거리(l2)와, 메인채 널(32)의 끝단부 길이(l3) 사이에 특정한 관계식이 성립된다.The working fluid branch device 30 according to another embodiment of the present invention as shown in FIG. 5 to smooth the flow of the working fluid, the length of the inlet portion 33 of the main channel 32 ( l 1) and a specific relation between the adjacent branch channel 35, 36, 37, the distance (l 2), and a distal end length (l 3) of the main channel 32 between is established.

즉, 메인채널(32)의 끝단부(34) 길이(l3)는 인접하는 분기채널(35)(36)(37) 사이의 길이(l2)와 같거나 그보다 크고, 분기채널(35)(36)(37) 사이의 길이(l2)의 5배와 같거나 그보다 작다(l2≤l3≤5*l2). 그리고, 메인채널(32)의 끝단부(34) 길이(l3)는 메인채널(32)의 입구부(33) 길이(l1)과 같거나 그보다 작다(l3≤l 1).That is, the end portion 34, the length (l 3) has a branch channel (35) 36 (37) large, equal to the length (l 2) or greater than between the branch channel 35 adjacent to the main channel 32 36 (37) equal to five times the length (l 2) between or smaller than that (l 2 ≤l 3 ≤5 * l 2). In addition, the length (l 3 ) of the end portion 34 of the main channel 32 is equal to or smaller than the length l 1 of the inlet portion 33 of the main channel 32 (l 3 ≦ l 1 ).

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동유에 분기장치(40)는 작동유체의 유동을 원활하게 하기 위해 메인채널(32)의 수력직경(dm)과 각 분기채널(35)(36)(37)의 수력직경(ds) 사이에 특정한 관계식이 성립된다(2ds≤dm).In addition, the branching device 40 in the working oil according to another embodiment of the present invention is the hydraulic diameter (dm) of the main channel 32 and each branching channel (35) (36) (37) to facilitate the flow of the working fluid. A specific relationship is established between the hydraulic diameters ds of (2ds ≦ dm).

여기에서, 단면의 형상이 사격형인 파이프의 수력직경(d)은 다음과 같은 식으로 나타낸다. d = 4*A/L(d:수력직경, A:유로단면적, L:유로의 젖은 둘레). 따라서, 메인채널(32)의 수력직경(dm)은 2ab/(a+b)이다. 그리고, 각 분기채널(35)(36)(37)의 수력직경(ds)은 2cd/(c+d)가 된다.Here, the hydraulic diameter (d) of the pipe whose cross section is a shooting type is represented by the following formula. d = 4 * A / L (d: hydraulic diameter, A: euro cross-sectional area, L: euro's wet circumference). Therefore, the hydraulic diameter dm of the main channel 32 is 2ab / (a + b). The hydraulic diameter ds of each branch channel 35, 36, 37 is 2cd / (c + d).

또한, 인접한 분기채널(35)(36)(37) 사이의 거리(l2)는 메인채널(32) 수력직경(dm)의 2배보다 작다(l2≤2dm).Further, the distance l 2 between adjacent branch channels 35, 36 and 37 is smaller than twice the hydraulic diameter dm of the main channel 32 (l 2? 2dm).

이와 같은 여러가지 조건을 만족하도록 설계된 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동유체 분기장치(30)는 도 5에 도시된 것과 같이, 그 내부를 흐르는 작동유체가 균일한 유동을 보이게 된다. 즉, 유입구(32a)로부터 메인채널(32)로 유입된 작동유체는 메인채널(32)을 따라 흘러가면서 각 분기구(32b)(32c)(32d)로 균일하게 흘러들어간다.The working fluid branching device 30 according to another embodiment of the present invention designed to satisfy such various conditions, as shown in FIG. 5, shows a uniform flow of the working fluid flowing therein. That is, the working fluid introduced into the main channel 32 from the inlet 32a flows along the main channel 32 and flows uniformly into each branch 32b, 32c and 32d.

그리고, 제 1 내지 제 3 분기구(32b)(32c)(32d)를 통해 각 분기채널(35)(36)(37)로 유입된 작동유체는 각 분기채널(35)(36)(37)을 따라 유동되다가 제 1 내지 제 3 배출구(35a)(36a)(37a)를 통해 블록(31)의 외부로 배출되어 블록(31)과 결합되어 있는 냉각장치로 고르게 유입된다.Then, the working fluid introduced into each of the branch channels 35, 36 and 37 through the first through the third branch holes 32b, 32c and 32d is divided into the branch channels 35, 36 and 37. After flowing along the first to third outlets (35a, 36a, 37a) is discharged to the outside of the block 31 is evenly introduced into the cooling device coupled to the block (31).

따라서, 냉각장치에서 작동유체의 열교환이 원활하게 이루어지며, 이에 의해 냉각장치가 과열장치를 냉각시키는 냉각효율이 향상된다.Therefore, the heat exchange of the working fluid is smoothly performed in the cooling device, thereby improving the cooling efficiency of the cooling device cooling the superheater.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 메인채널의 끝단부의 길이와, 메인채널에 연결된 복수의 분기채널 중에서 서로 인접하는 분기채널 사이의 거리와, 메인채널의 입구부의 길이, 그리고, 메인채널의 수력직경과 분기채널의 수력직경 사이에 특별한 관계식이 성립되도록 분기장치가 설계되기때문에, 작동유체 분기장치 내를 흐르는 작동유체의 유동이 고르고 원활하게 이루어진다.According to the present invention described above, the length of the end portion of the main channel, the distance between the branch channels adjacent to each other among the plurality of branch channels connected to the main channel, the length of the inlet portion of the main channel, and the hydraulic diameter of the main channel Since the branching device is designed so that a special relation is established between the hydraulic diameters of the branching channels, the flow of the working fluid flowing in the working fluid branching device is even and smooth.

따라서, 작동유체 분기장치가 연결되는 열교환기나 냉각장치 등 작동유체를 사용하는 장치의 효율이 증가된다.Therefore, the efficiency of a device using a working fluid, such as a heat exchanger or a cooling device, to which the working fluid branch device is connected is increased.

이상에서는 본 발명을 몇가지 특정 실시예를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 범주 내에서 다양한 수정과 변경이 가능하다. 따라서, 그러한 모든 적절한 수정과 변경 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.In the above, the present invention has been described using some specific embodiments as examples. However, the invention is not limited to the construction and operation as such is illustrated and described. That is, the present invention is capable of various modifications and changes within the scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable modifications, changes and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (7)

작동유체가 유입되는 유입구와, 한쪽 끝이 상기 유입구에 연결되고 다른쪽 끝은 폐쇄된 메인채널과, 상기 메인채널의 한쪽 끝과 다른쪽 끝 사이의 일측에 각각 연결되는 복수의 분기채널을 갖는 작동유체 분기장치로서,An inlet through which a working fluid is introduced, a main channel closed at one end of the main channel, and a plurality of branch channels connected to one side between one end and the other end of the main channel; As a fluid branch device, 상기 복수의 분기채널은 수력직경이 모두 같고 서로 이웃하는 것끼리의 거리(L2)가 동일하며, 상기 메인채널의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 메인채널의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 상기 이웃하는 분기채널 사이의 거리(L2) 이상인 것(L2≤L3)을 특징으로 하는 작동유체 분기장치. The plurality of branch channels have the same hydraulic diameter and have the same distance (L 2 ) between neighboring one another, and the branch channel located at the position closest to the other closed end of the main channel and the other side of the main channel. distance of the end (L 3) is the working fluid branching device, characterized in the distance equal to or greater than (L 2) (L 2 ≤L 3) between the branch channels to the neighbor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인채널의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 메인채널의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 상기 이웃하는 분기채널 사이의 거리(L2)의 5배 이하인 것(L3≤5*L2)을 특징으로 하는 작동유체 분기장치. The distance (L 3 ) between the branch channel at the position closest to the closed other end of the main channel and the other end of the main channel is not more than five times the distance (L 2 ) between the neighboring branch channels ( A working fluid branching device characterized by L 3 ≤5 * L 2 ). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 메인채널의 폐쇄된 다른쪽 끝에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 메인채널의 다른쪽 끝까지의 거리(L3)는 상기 유입구에서 가장 가까운 위치에 있는 분기채널과 상기 유입구 사이의 거리(L1) 이하인 것(L3≤L1)을 특징으로 하는 작동유체 분기장치.The distance L 3 between the branch channel at the position closest to the closed other end of the main channel and the other end of the main channel is the distance L between the branch channel at the position closest to the inlet and the inlet. 1 ) A working fluid branching device characterized by the following (L 3 ≤ L 1 ). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이웃하는 분기채널 사이의 거리(L2)는 상기 메인채널 수력직경의 2배 이하인 것(L2≤2DH)을 특징으로 하는 작동유체 분기장치.The distance (L 2 ) between the neighboring branch channel is less than twice the hydraulic diameter of the main channel (L 2 ≤ 2D H ) characterized in that the working fluid branching device. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 메인채널의 수력직경(DH)은 상기 분기채널 수력직경(DB)의 2배 이상인 것(2DB≤DH)을 특징으로 하는 작동유체 분기장치.Hydraulic fluid diameter (D H ) of the main channel is a working fluid branching device, characterized in that more than twice the branch channel hydraulic diameter (D B ) (2D B ≤ D H ). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인채널 및 상기 분기채널의 단면 형상은 원형인 것을 특징으로 하는 작동유체 분기장치.The working fluid branching device, characterized in that the cross-sectional shape of the main channel and the branch channel is circular. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인채널 및 상기 분기채널의 단면 형상은 사각형인 것을 특징으로 하는 작동유체 분기장치.Cross-sectional shape of the main channel and the branch channel is a working fluid branch, characterized in that the rectangular.
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