KR20080055190A - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 2개의 유로가 마련된 헤더 파이프를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프는 유로를 형성하는 탱크부와 상기 탱크부를 2부분으로 나누는 격벽이 일체로 마련되고, 상기 탱크부와 격벽 사이에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다.

증발기, 열교환기, 헤더, 격벽, 탱크부

Description

열교환기{Heat Exchanger}

도 1은 종래의 헤더 파이프가 장착된 열교환기.

도 2는 본 발명인 열교환기의 헤더 파이프 사시도.

도 3은 도 2의 A부분을 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명인 열교환기의 다른 유형을 나타내는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 헤더 파이프 21: 탱크부

22: 헤드 플레이트 23: 격벽

본 발명은 열교환기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 열교환기의 헤더 파이프 구조를 탱크부와 상기 탱크부 내부 유로를 구획하는 격벽을 일체형으로 마련하고, 상기 탱크부에 결합되는 헤드 플레이트를 2개 마련하는 열교환기에 관한 것이다.

도 1과 같이 종래의 증발기는 방열핀(110)이 삽입된 튜브(120)가 다수 배열된 코어(100)와, 상기 코어(100)의 양단에 설치된 한 쌍의 헤더 파이프(200, 200') 를 포함하여 구성된다.

상기 헤더 파이프(200, 200')들 중 한쪽 헤더 파이프(200')에는 냉매가 유입 및 유출되는 냉매 파이프(310, 320)가 어댑터(400)로 연결되어 있다.

그리고 도면의 하측에 도시된 헤더 파이프(200)는 냉매가 흐르는 냉매 유로 공간이 형성된 탱크부(210)와, 다수의 관통공(221)들이 형성되어 있으며 플레이트형으로 이루어져 상기 탱크부(210)의 공간을 덮는 헤드부(220), 다수의 연통공(231)을 구비함과 아울러 탱크부(210) 내부의 냉매 유로 공간을 구획하는 격벽(230), 탱크부(210)의 중간 부분에서 격벽(230)에 끼워져 냉매의 유로를 변경시키는 격판(240), 그리고 탱크부(210)의 양단부분에서 상기 격벽(230)과 각각 결합되어 탱크부(210)의 양단 개구부를 막는 캡 (250, 250')을 포함하여 이루어져 있다.

한편, 이와 같이 탱크부(210), 헤드부(220), 격벽(230), 격판(240), 캡(250, 250') 등으로 구성된 종래의 헤더 파이프(200)는 각각의 부품들이 개별적으로 조립된 후, 접합될 부위에 클래드재가 도포된 상태에서 브레이징이 이루어져 결합이 된다.

그런데 이와 같이 브레이징되기 전에 각각의 부품들이 먼저 조립되는 구조는 조립 공수 증가에 따른 생산성 저하의 문제와 비용 상승의 문제가 있다.

더욱이, 브레이징 부분 중에 클래드재가 미도포된 부위에 불완전하게 접합된 부분이 존재하는 경우가 종종 발생됨에 따라, 냉매의 누출 현상으로 증발기의 성능에 악영향을 미치는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 헤더 파이프의 탱크부에 마련된 격벽에 의하여 두 부분으로 나눠진 상기 탱크부 부분 사이에서 상기 격벽의 구조적 결함에 의한 냉매 누출 현상이 방지되는 헤더 파이프 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 2개의 유로가 마련된 헤더 파이프를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프는 유로를 형성하는 탱크부와 상기 탱크부를 2부분으로 나누는 격벽이 일체로 마련되고, 상기 탱크부와 격벽 사이에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공한다.

그리고 상기 격벽에 냉매가 흐르는 홀이 마련될 수 있고, 상기 탱크부와 격벽 사이에 마련된 2개의 유로 폭이 동일하게 마련되고, 상기 헤드 플레이트의 폭도 동일하게 마련될 수 있다.

또한, 상기 탱크부와 격벽의 부분 중에 상기 헤드 플레이트가 결합되는 부분이 단차지거나 홈 또는 돌출부가 마련될 수 있고, 상기 탱크부와 격벽 사이에 마련된 2개의 유로 폭이 상이하게 마련되고, 상기 헤드 플레이트의 폭도 상이하게 마련될 수 있다.

한편, 본 발명은 2개의 유로가 마련된 헤더 파이프를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프는 유로를 형성하는 제 1 탱크와 제 2 탱크가 이격되어 마련되고, 상기 제 1 탱크와 제 2 탱크 사이를 연결하는 연결부는 제 1 탱크 및 제 2 탱크와 일체로 형성되며, 상기 제 1 탱크와 제 2 탱크에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기도 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명인 열교환기의 헤더 파이프 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분을 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명인 열교환기의 다른 유형을 나타내는 사시도이다.

본 발명인 열교환기의 구조는 종래의 다른 열교환기와 같고 다만 차이는 헤더 파이프의 구조부분이다.

따라서, 이하에서는 본 발명인 열교환기의 구조 중에서 헤더 파이프 부분을 중심으로 설명한다.

본 발명인 열교환기는 2개의 유로가 마련된 헤더 파이프(20)를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 헤더 파이프(20)는 유로를 형성하는 탱크부(21)와 상기 탱크부(21)를 2부분으로 나누는 격벽(23)이 일체로 마련된다.

즉, 헤더 파이프(20)의 제작과정에서 상기 탱크부(21) 및 격벽(23)을 일체형으로 압출성형한다.

그리고 상기 탱크부(21)와 격벽(23) 사이에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트(22)를 포함하여 구성된다. 상기 헤드 플레이트(22)에는 튜브(미도시)가 인입되는 관통공(24)이 복수로 나란히 마련된다.

또한, 상기 격벽(23)에는 냉매가 흐르는 홀(27)이 마련된다.

도 2와 같이 상기 탱크부(21)와 격벽(23) 사이에 마련된 2개의 유로 폭(a)이 동일하게 마련되고, 상기 2개의 헤드 플레이트(22)의 폭(b)도 동일하게 마련된다.

아울러 상기 탱크부(21)와 격벽(23) 사이의 공간에는 도 1의 격판(240)과 같은 별도의 격판(미도시)을 마련하여 유로의 경로를 다양하게 변경시킬 수도 있다.

상기 격판(미도시)은 탱크부(21)와 격벽(23)에 의해 이루어진 좌우 2개의 공간에 각각 독립적으로 설치되거나, 상기 좌우 2개의 공간에 일체로 설치될 수 있다.

그리고 상기 탱크부(21)와 격벽(23) 각각의 부분 중에 상기 헤드 플레이트(22)가 결합되는 부분은 도 3(a)와 같이 단차지거나, 도 3(b)와 같이 홈이 마련되거나, 또는 도 3(c)와 같이 돌출부가 마련된다.

본 발명의 다른 실시예는 도 4과 같이, 서로 다른 종류의 열교환기 2개에 장착된 헤더 파이프를 포함하는 열교환기 구조이다.

예를 들면, 도 4(a)와 같이 열교환기의 일종인 콘덴서(30)와 오일쿨러(40)를 붙이고 각각의 양단에 헤더 파이프(50)를 마련하는 구조이다.

상기 헤더 파이프(50) 구조는 콘덴서(30)에 연결되는 제 1 탱크(54)는 크게 형성되고, 오일쿨러(40)에 연결되는 제 2 탱크(52)는 작게 형성된다.

도 2의 상기 탱크부(21)가 도 4(b)와 같이 크기가 다른 제 1 탱크(54)와 제 2 탱크(52)로 마련되고, 상기 제 1 탱크(54)와 제 2 탱크(52) 사이에는 격벽(56)이 위치되는 것이다.

도 3과 같은 결합구조로 상기 제 1 탱크(54)와 격벽(56) 사이에는 제 1 플레이트(64)가 결합되고, 제 2 탱크(52)와 격벽(56) 사이에는 제 2 플레이트(62)가 결합된다.

제 2 플레이트(62)는 제 1 플레이트(64)와 길이는 같고 폭은 더 작다.

필요한 경우에는, 도 4(c)와 같이 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154) 사이를 소정 거리 이격시키고, 그 사이를 연결부(57)로 연결하는데, 상기 연결부(57)는 제 1 탱크(152) 및 제 2 탱크(154)와 일체로 형성된다.

그리고 이 경우는 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154) 사이의 열전달이 이루어지는 것을 방지하는 구조가 필요한 경우에 적용된다.,

또한, 상기 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154)에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트(62, 64)가 마련된다.

상기와 같은 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명과 같이 열교환기의 헤더 파이프(20) 구조 중 도 2(c)의 경우는 탱크부(21)가 격벽(23)과 일체로 마련되고, 헤드 플레이트(22)도 2개가 준비되어 탱크부(21)와 격벽(23) 사이에 각각 결합되기 때문에 헤더 파이프(20)의 2부분으로 나 뉜 부분 사이가 완전 분리되어 냉매의 누출 현상이 발생되지 않는다.

그리고 도 4(b)와 같은 헤더 파이프(50) 구조는 서로 다른 열교환기에 사용되는 서로 다른 크기의 제 1 탱크(54)와 제 2 탱크(52) 사이에도 적용되어 상기 도 2(c)의 경우에서와 같이 냉매의 누출 현상이 발생되지 않는다.

또한, 도 4(c)와 같이 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154) 사이의 연결부(57)를 마련하여 냉매의 누출 현상 방지 및 탱크 사이의 연전달도 차단 가능하다.

필요한 경우에는 도 2(a)의 격벽(23)에 마련된 홀(27)과 같이 인접한 탱크부(21) 사이를 연통되게 할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 헤더 파이프의 내부에 마련된 격벽을 통한 누출 현상이 방지되고, 탱크부와 격벽이 압출성형을 통하여 일체형으로 제작되어 공정이 간소화되는 효과가 있다.

그리고 탱크부와 격벽에 의하여 형성되는 유로의 크기가 다른 2개의 유로를 가진 헤더 파이프의 경우에도 적용되는 이점과, 상기 2개의 유로를 소정거리 이격되게 마련하고 그 사이를 연결부에 의하여 연결하여 2개의 유로 사이에 열전달이 차단되는 효과도 있다.

Claims (6)

1. 2개의 유로가 마련된 헤더 파이프(20)를 포함하는 열교환기에 있어서,

   상기 헤더 파이프(20)는 유로를 형성하는 탱크부(21)와 상기 탱크부(21)를 2부분으로 나누는 격벽(23)이 일체로 마련되고,

   상기 탱크부(21)와 격벽(23) 사이에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트(22)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 탱크부(21)와 격벽(23) 각각의 부분 중에 상기 헤드 플레이트(22)가 결합되는 부분이 단차지거나 홈 또는 돌출부가 마련되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 격벽(23)에 냉매가 흐르는 홀(27)이 마련된 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,

   상기 탱크부(21)와 격벽(23) 사이에 형성되는 2개의 유로 폭(a)이 동일하게 마련되고, 상기 헤드 플레이트(22)의 폭(b)도 동일하게 마련되는 것을 특징으로 하 는 열교환기.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,

   상기 탱크부(21)는 크기가 다른 제 1 탱크(54)와 제 2 탱크(52)로 마련되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 2개의 유로가 마련된 헤더 파이프(50)를 포함하는 열교환기에 있어서,

   상기 헤더 파이프(50)는 유로를 형성하는 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154)가 이격되어 마련되고,

   상기 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154) 사이를 연결하는 연결부(57)는 제 1 탱크(152) 및 제 2 탱크(154)와 일체로 형성되며,

   상기 제 1 탱크(152)와 제 2 탱크(154)에 각각 독립적으로 결합되는 2개의 헤드 플레이트(62, 64)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.

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