KR20110071616A - 열교환기, 용접부재와 공기조화기 - Google Patents

열교환기, 용접부재와 공기조화기 Download PDF

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Abstract

용접성 및 생산성이 개선된 열교환기를 개시한다.
열교환기는 제 1유체 입구파이프 및 제 1유체 출구파이프와 연통되는 쉘(Shell)과, 쉘(Shell)의 단부와 결합하며, 제 2유체 입구파이프 입구 및 제 2유체 출구파이프와 연통되는 단부캡;과 쉘(Shell)의 내부에 위치하여 제 2유체가 이동하는 통로가 되는 복수의 튜브(Tube);와, 복수의 튜브(Tube)의 단부에 위치하며 제 1유체와 제 2유체의 혼합을 방지하기 위한 단부배플(Baffle);과 복수의 튜브(Tube)와 단부배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 1플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열교환기, 용접부재와 공기조화기{HEAT EXCHANGER, WELDING MEMBERS AND AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 상세하게는 공기조화기의 구성요소인 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기에 있어서 냉매의 누설 방지를 위한 용접부재 및 그 용접부재를 적용시킨 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되며, 최근에는 응축기와 증발기에서 토출된 냉매간의 열교환을 통해 증발효율을 극대화시키기 위한 별도의 열교환기가 추가되어 사용되고 있다.
상기의 열교환기는 온도가 서로 다른 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열교환을 시키는 장치로써, 난방 또는 온방을 목적으로 자동차, 냉장고, 건축물,공기조화기, 석유화학공업, 일반화학공업 및 파워 플랜트(Power Plant) 등에 널리 사용되고 있다.
이와 같은 열교환기 중 특히 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기는 튜브(Tube)의 내부로 흐르는 유체와 튜브(Tube)의 외부로 흐르는 유체간에 상호 열교환이 일어나도록 하는 장치이다.
상기와 같이 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기는 서로 다른 유체의 간접 접촉을 통해 열교환을 유도하게 되는데, 이 때 서로 다른 유체가 직접 섞이게 되는 것을 방지하기 위해, 튜브(Tube) 및 배플(baffle)을 사용하게 된다.
배플(Baffle)을 튜브(tube)에 결합시키기 위해 배플(Baffle)과 튜브(tube) 사이를 용접하게 되는데, 이를 위해 배플(Baffle)과 튜브(tube) 사이에 황동액을 주사한 후 용접로를 통해 용접을 진행하는 과정을 거치게 된다.
그런데 수작업으로 황동액을 주사하는 과정에서 튜브(tube)와 배플(Baffle) 사이에 황동액이 균일하게 투입되지 못한 부분이나 황동액이 도달하지 못한 부분에 용접 불량이 발생하는 경우가 많다.
용접 불량이 있는 부분 주위로 미세 누설이 발생할 경우, 서로 다른 유체가 직접 섞이게 되고, 이는 열교환 효율의 급격한 저하 및 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기에 연결된 압축기에 치명적인 결과를 초래하게 되므로, 상기와 같이 수작업을 통해 황동액을 주사하여 용접하는 방법을 개선할 필요성이 요구된다.
본 발명의 일 측면은 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기에 있어서 튜브(tube)와 배플(Baffle) 사이의 용접불량을 개선할 수 있는 열교환기용 용접부재 및 그 용접방법을 제공하는 것이다.
또한, 튜브(tube)와 배플(Baffle) 사이의 용접과정을 자동화 함으로써, 제조 원가를 절감시키고, 생산효율을 향상시킬 수 있는 열교환기용 용접부재 및 그 용접방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 사상에 따른 열교환기는, 제 1유체 입구파이프 및 제 1유체 출구파이프와 연통되는 쉘(Shell);과 상기 쉘(Shell)의 단부와 결합하며, 제 2유체 입구파이프 입구 및 제 2유체 출구파이프와 연통되는 단부캡;과 상기 쉘(Shell)의 내부에 위치하여 제 2유체가 이동하는 통로가 되는 복수의 튜브(Tube);와, 상기 복수의 튜브(Tube)의 단부에 위치하며 제 1유체와 제 2유체의 혼합을 방지하기 위한 단부배플(Baffle);과, 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 단부배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 1플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기는 상기 쉘(Shell)의 내주면과 결합하며, 상기 복수의 튜브(Tube)를 지지하는 지지배플(Baffle);과 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 지지배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 2플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트는 상기 복수의 튜브(Tube)를 통과시키기 위한 복수의 홀을 포함할 수 있다.
상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트의 두께는 0.2mm 이상 1mm 이하일 수 있 다.
상기 제 1플레이트는 용접로에서 융해되어 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 단부배플(Baffle) 사이를 자동 용접하게 될 수 있다.
상기 제 2플레이트는 용접로에서 융해되어 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 지지배플(Baffle) 사이를 자동 용접하게 될 수 있다.
상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트의 재질은 황동일 수 있다.
상기 제 2플레이트는 일측에 절개부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1유체는 기체 상태의 냉매일 수 있다.
상기 제 2유체는 액체 상태의 냉매일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 열교환기용 용접부재는, 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기에 사용되는 복수의 튜브(Tube)와 배플(Baffle) 사이의 틈을 밀폐시키기 위한 열교환기용 용접부재에 있어서, 상기 복수의 튜브(Tube)를 통과시키기 위한 복수의 홀;을 포함하고, 상기 배플(Baffle)의 전면과 후면 중 적어도 하나에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기용 용접부재의 두께는 0.2mm 이상 0.5mm 이하의 박판일 수 있다.
상기 열교환기용 용접부재의 재질은 황동일 수 있다.
상기 열교환기용 용접부재는 용접로에서 융해되어 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 배플(Baffle) 사이를 자동 용접하게 될 수 있다.
상기 열교환기용 용접부재는 일측에 절개부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 고온 고압의 냉매를 응축시키는 응축기와, 냉매를 과냉각시키기 위한 열교환기와, 냉매를 감압시켜 저온상태로 만드는 팽창장치와, 저온의 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 열교환기는 쉘(Shell);과 상기 쉘(Shell)의 단부와 결합되는 단부캡과 상기 쉘(Shell)의 내부에 위치하는 복수의 튜브(Tube)와, 상기 복수의 튜브(Tube)의 단부에 위치하는 단부배플(Baffle)과, 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 단부배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 1플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기는 상기 쉘(Shell)의 내주면과 결합하며, 상기 복수의 튜브(Tube)를 지지하는 지지배플(Baffle)과 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 지지배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 2플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 튜브(tube)와 배플(Baffle) 사이의 용접불량이 개선된다.
또한, 미세누설이 발생하지 않게 되어 서로 다른 유체가 직접 섞이게 되는 현상이 발생하지 않게 되므로, 열교환기의 고장 발생률이 낮아진다.
또한, 자동으로 용접 과정이 진행되므로 제조 원가가 절감되고, 생산 효율이 향상된다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 포함된 공기조화기(500)의 냉매흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기(500)는 냉매를 압축하는 압축기(501)와, 압축된 고온 고압의 냉매를 공기와 열교환시키는 응축기(502)와, 응축기(502)에서 토출되는 냉매를 과냉각시키기 위한 열교환기(1)와, 열교환기(1)에서 토출되는 냉매를 감압시켜 저온상태로 만드는 팽창장치(503)와, 팽창장치(503)와 연결되어 저온의 냉매를 공기와 열교환시켜 공기의 온도를 저하시키는 증발기(504) 로 구성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 공기조화기(500)에서의 냉매의 흐름은 다음과 같다.
저온 저압의 기체상태의 냉매는 압축기(501)를 거치면서 고온 고압으로 압축된 후, 응축기(502)에서 액체상태로 상변화된다. 응축기(502)를 거친 액체상태의 냉매는 열교환기(1)를 지나면서 증발기(504)에서 토출되는 저온 저압인 기체상태의 냉매와 열교환을 통해 과냉각 상태가 된다. 과냉각 상태가 된 냉매는 팽창장치(503)을 지나 증발기(504)에서 증발하여 저온 저압의 기체상태의 냉매가 된다. 이 때 증발기(504)에서 토출되는 기체상태의 냉매 중 일부는 열교환기(1)를 지나면서 응축기(502)를 거친 액체상태의 냉매와 열교환을 하게 된다.
즉, 열교환기(1)는 압축기(501)를 거친 액체상태의 냉매를 증발기(504)에서 토출되는 저온 저압인 기체상태의 냉매와 열교환을 통해 과냉각시킴으로써, 주위로부터 열을 흡수하는 효율을 더욱 증가시키는 역할을 하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(1)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(1)는 외관을 형성하는 쉘(Shell)(10)과, 쉘(Shell)(10)의 내부에 위치하며, 제 2유체(72)의 이동 통로가 되는 복수의 튜브(Tube)(20)와, 쉘(Shell)(10)의 단부와 결합하는 단부캡(31)(32)을 포함한다.
쉘(Shell)(10)의 측면으로는 제 1유체(71)가 들어오는 제 1유체 입구파이프(41)와 제 1 유체(71)가 나가는 제 1유체 출구파이프(42)가 설치된다.
쉘(Shell)(10)의 양단에는 단부캡(31)(32)이 결합되는데 제 1단부캡(31)은 제 2유체(72)가 들어오는 제 2유체 입구파이프(51)와 연결되고, 제 2단부캡(32)은 제 2유체(72)가 나가는 제 2유체 출구파이프(52)와 연결된다.
복수의 튜브(Tube)(20)에는 단부배플(Baffle)(101) 및 지지배플(Baffle)(102)이 결합된다.
단부배플(Baffle)(101)은 복수의 튜브(Tube)(20)의 양단에 각각 결합되고 제 1단부캡(31) 또는 제 2단부캡(32)과 함께 제 2 유체(72)를 수용하는 밀폐된 공간(177)을 형성하게 된다.
이 때, 단부배플(Baffle)(101)은 제 1플레이트(201)(도 4참조)에 의해 복수의 튜브(Tube)(20)와 용접 결합된다.
지지배플(Baffle)(102)은 쉘(Shell)(10)의 내주면과 접하면서, 복수의 튜브(Tube)(20)와 그 길이 방향으로 적어도 하나 이상이 결합된다.
이 때, 지지배플(Baffle)(102)은 제 2플레이트(202)(도 5참조)에 의해 복수의 튜브(Tube)(20)와 용접 결합된다.
상기와 같이 구성된 열교환기(1)에서는 제 2유체 입구파이프(51)를 통해 유입된 제 2유체(72)가 제 1단부캡(31)과 복수의 튜브(Tube)(20)를 통해 제 2단부캡(32)과 연결된 제 2유체 출구파이프(52)로 이동되며, 상기 쉘(Shell)(10)에 형성된 제 1유체 입구파이프(41)를 통해 유입된 제 1유체(71)가 상기 복수의 튜브(Tube)(20)의 주위를 통과하면서 제2유체(72)와 열교환이 되도록 한다.
지지배플(Baffle)(102)은 복수의 튜브(Tube)(20)들 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하면서, 제 2유체(72)의 흐름에 따른 튜브(Tube)(20)의 흔들림 또는 진동을 방지하는 역할을 하게 되고, 단부배플(Baffle)(101)은 상기 지지배플(Baffle)(102)의 역할에 추가하여 제 1유체(71)와 제 2유체(72)가 서로 섞이는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
이 때, 제 1유체(71)로는 기체 상태의 냉매를 사용할 수 있고, 제 2유체(72)로는 액체 상태의 냉매를 사용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기용 용접부재(200) 및 그 용접방법에 대해 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기용 용접부재(200)를 도시한 평면도이고, 도 4는 I-I선에 따라 용접부재(200)가 삽입되기 전의 복수의 튜브(Tube)(20)와 단부배플(Baffle)(101)사이의 틈(150)을 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 1의 I-I선에 따라 제 1플레이트(201)가 융해되기 전에 단부배 플(Baffle)(101) 상부에 안착된 상태를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 1의 II-II선에 따라 제 2플레이트(202)가 융해되기 전에 지지배플(Baffle)(102) 상부에 안착된 상태를 도시한 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 열교환기용 용접부재(200)는 열교환기(1)의 쉘(shell)(10) 내부에 삽입될 수 있도록 그 넓이가 맞추어진 판에 복수의 튜브(Tube)(20)를 통과시킬 수 있는 복수의 홀(Hole)(210)을 포함하고 있다.
도 3에 도시된 열교환기용 용접부재(200)의 외형은 육각형으로 되어 있으나, 육각형이 아닌 다각형, 원형, 타원형 등 쉘(shell)(10) 내부에 삽입될 수 있을 정도의 넓이를 가진 형상으로의 제작이 모두 가능하다.
또한, 열교환기용 용접부재(200)의 두께(t)는 0.2mm 이상 1mm이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서 열교환기용 용접부재(200)의 두께(t)는 0.3mm이다.
그리고 열교환기용 용접부재(200)의 재질은 황동(Brass)인 것이 바람직하다.
상기와 같은 열교환기용 용접부재(200)의 두께(t)와 재질을 적용함으로써, 고온의 전기 용접로에서 자동으로 융해될 수 있게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 튜브(Tube)(20)의 단부에는 단부배플(Baffle)(101)이 끼워진다.
단부배플(Baffle)(101)은 열교환기(1)의 외형을 형성하는 쉘(Shell)(10)의 단면 형상과 동일한 외형(본 발명의 일 실시예에서는 원형)을 가지면서, 그 내부에 복수의 튜브(Tube)(20)가 통과할 수 있는 구멍을 포함하고 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 단부배플(Baffle)(101)은 단부캡(31)(32)과 함께 밀폐된 공간(177)을 형성하여 제 1유체(71)와 제 2유체(72)가 서로 섞이는 것을 방지하는 역할을 하게 되는데, 이를 위해서는 단부배플(Baffle)(101)과 복수의 튜브(Tube)(20)가 완전히 밀착되어야 한다.
그런데 단부배플(Baffle)(101)을 복수의 튜브(Tube)(20)에 끼워 조립하는 방식에서는 단부배플(Baffle)(101)의 내부에 형성된 구멍이 복수의 튜브(Tube)(20)를 구성하는 각각의 원형 튜브(Tube)의 지름보다 커야하므로, 이들 사이에 틈(150)이 생기게 된다.
따라서 상기의 틈(150)을 메우기 위한 방법으로 아래와 같은 열교환기용 용접부재(200)가 필요하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1플레이트(201)는 복수의 튜브(Tube)(20)에 끼워져서 단부배플(Baffle)(101)의 전면 또는 후면에 안착된다.
제 1플레이트(201)는 두께(t) 0.2mm이상 1mm이하의 황동재질의 박판으로써, 전기 용접로에서 융해되어 단부배플(Baffle)(101)과 복수의 튜브(Tube)(20) 사이의 틈(150)을 자동으로 용접하게 된다.
제 1플레이트(201)를 사용할 경우, 기존의 수작업으로 황동액을 주사하는 것에 비해 균일한 용접이 가능해진다.
또한, 수작업으로 황동액을 주사할 경우 황동액이 닿지 않는 곳까지 고른 용접이 가능해진다.
단부배플(Baffle)(101)과 복수의 튜브(Tube)(20) 사이의 틈(150)을 균일하고 고르게 용접할 수 있게 되어 미세 누설로 인한 열교환기의 불량발생률도 현저하게 낮아지게 된다.
수작업으로 황동액을 주사하는 과정이 불필요하게 되므로, 생산시간이 단축되고, 상기와 같이 열교환기 자체의 불량발생률도 낮아지게 되어 생산성이 향상되는 효과도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 2플레이트(202)는 복수의 튜브(Tube)(20)에 끼워져서 지지배플(Baffle)(102)의 전면 또는 후면에 안착된다.
제 2플레이트(202)는 두께(t) 0.2mm이상 1mm이하의 황동재질의 박판으로써, 전기 용접로에서 융해되어 지지배플(Baffle)(102)과 복수의 튜브(Tube)(20) 사이의 틈(미도시)을 자동으로 용접하게 된다.
상기 제 2플레이트(202)를 통해, 지지배플(Baffle)(102)과 복수의 튜브(Tube)(20) 사이의 틈을 균일하고 고르게 용접할 수 있게 되어, 제 2유체(72)가 복수의 튜브(Tube)(20) 내부를 지나가면서 발생할 수 있는 진동 및 진동에 따른 소음을 최소화 할 수 있게 하는 효과가 있다.
이 밖에 생산성이 향상되는 등의 효과는 상기에서 설명한 제 1플레이트(201)에 따른 효과와 동일하다.
제 1플레이트(201)와 제 2플레이트(202)는 서로 공용화가 가능하다.
제 1플레이트(201)의 경우, 상기에 설명한 바와 같이, 쉘(shell)(10) 내부에 삽입될 수 있을 정도의 넓이를 가진 외형으로의 제작이 모두 가능하나, 제 2플레이트(202)의 경우, 제 1유체가 통과하기 위한 공간(250)을 위해 외형의 일측에 절개 부(260)를 가져야 한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1플레이트(201)와 제 2플레이트(202)의 외형을 육각형으로 하였는데, 육각형의 일면을 제 1유체가 통과할 수 있도록 공간(250)을 형성하기 위한 절개부(260)로 활용할 수 있기 때문이다.
물론 육각형이 아닌 다각형, 원형, 타원형 등 쉘(shell)(10) 내부에 삽입될 수 있을 정도의 넓이를 가진 형상으로써, 제 1유체가 통과하기 위한 공간(250)을 위해 외형의 일측에 절개부를 가진 것이라면, 제 1플레이트(201) 및 제 2플레이트(202)로 모두 사용할 수 있음은 자명하다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 포함된 공기조화기의 냉매흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기용 용접부재를 도시한 평면도.
도 4는 I-I선에 따라 용접부재가 삽입되기 전의 복수의 튜브(Tube)와 단부배플(Baffle)사이의 틈을 나타내는 단면도.
도 5는 도 1의 I-I선에 따라 제 1플레이트가 융해되기 전에 단부배플(Baffle) 상부에 안착된 상태를 도시한 평면도.
도 6은 도 1의 II-II선에 따라 제 2플레이트가 융해되기 전에 지지배플(Baffle) 상부에 안착된 상태를 도시한 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
1 : 열교환기 10 : 쉘(Shell)
20 : 복수의 튜브(Tube) 31 : 제 1단부캡
32 : 제 2단부캡 101 : 단부배플(Baffle)
102 : 지지배플(Baffle) 201 : 제 1플레이트
202 : 제 2플레이트

Claims (17)

  1. 제 1유체 입구파이프 및 제 1유체 출구파이프와 연통되는 쉘(Shell);
    상기 쉘(Shell)의 단부와 결합하며, 제 2유체 입구파이프 입구 및 제 2유체 출구파이프와 연통되는 단부캡;과
    상기 쉘(Shell)의 내부에 위치하여 제 2유체가 이동하는 통로가 되는 복수의 튜브(Tube);와,
    상기 복수의 튜브(Tube)의 단부에 위치하며 제 1유체와 제 2유체의 혼합을 방지하기 위한 단부배플(Baffle);과,
    상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 단부배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 1플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 쉘(Shell)의 내주면과 결합하며, 상기 복수의 튜브(Tube)를 지지하는 지지배플(Baffle);과 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 지지배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 2플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트는 상기 복수의 튜브(Tube)를 통과시키기 위한 복수의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트의 두께는 0.2mm 이상 0.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1플레이트는 용접로에서 융해되어 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 단부배플(Baffle) 사이를 자동 용접하게 되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2플레이트는 용접로에서 융해되어 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 지지배플(Baffle) 사이를 자동 용접하게 되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트의 재질은 황동인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2플레이트는 일측에 절개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교 환기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1유체는 기체 상태의 냉매인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2유체는 액체 상태의 냉매인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 쉘(Shell) 및 튜브(Tube)형 열교환기에 사용되는 복수의 튜브(Tube)와 배플(Baffle) 사이의 틈을 밀폐시키기 위한 열교환기용 용접부재에 있어서, 상기 용접부재는,
    상기 복수의 튜브(Tube)를 통과시키기 위한 복수의 홀;을 포함하고, 상기 배플(Baffle)의 전면과 후면 중 적어도 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 용접부재.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 열교환기용 용접부재의 두께는 0.2mm 이상 0.5mm 이하의 박판인 것을 특징으로 하는 열교환기용 용접부재.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 열교환기용 용접부재의 재질은 황동인 것을 특징으로 하는 열교환기용 용접부재.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 열교환기용 용접부재는 용접로에서 융해되어 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 배플(Baffle) 사이를 자동 용접하게 되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 용접부재.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 열교환기용 용접부재는 일측에 절개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 용접부재.
  16. 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 고온 고압의 냉매를 응축시키는 응축기와, 냉매를 과냉각시키기 위한 열교환기와, 냉매를 감압시켜 저온상태로 만드는 팽창장치와, 저온의 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 공기조화기에 있어서,
    상기 열교환기는 쉘(Shell);과 상기 쉘(Shell)의 단부와 결합되는 단부캡;과 상기 쉘(Shell)의 내부에 위치하는 복수의 튜브(Tube);와, 상기 복수의 튜브(Tube)의 단부에 위치하는 단부배플(Baffle);과, 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 단부배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 1플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 쉘(Shell)의 내주면과 결합하며, 상기 복수의 튜브(Tube)를 지지하는 지지배플(Baffle);과 상기 복수의 튜브(Tube)와 상기 지지배플(Baffle) 사이를 용접하기 위한 제 2플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104729349A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 珠海格力电器股份有限公司 铜套结构和管束式套管换热器
CN112775512A (zh) * 2020-12-25 2021-05-11 兰州理工大学 一种不锈钢蜂窝式换热器及其真空钎焊方法
KR102268841B1 (ko) 2021-02-25 2021-06-24 (주)성한텍 열교환기 번들 자동 조립 장치 및 열교환기 번들 자동 조립 방법
KR20210131659A (ko) * 2020-04-24 2021-11-03 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 액 공급 방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102717197B (zh) * 2012-06-20 2014-03-12 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 直管换热器柔性管板深坡口封口焊管板变形控制方法
DE102013001995A1 (de) * 2013-02-06 2014-08-07 Albert Vögerl Wärmetauscher und Wärmemanagementsystem mit einem solchen Wärmetauscher
CN103292609B (zh) * 2013-05-22 2016-05-11 湖北壮志石化设备科技有限公司 管壳式空冷器
CN103557727A (zh) * 2013-11-25 2014-02-05 张家港市江南锅炉压力容器有限公司 一种换热器
KR101645132B1 (ko) * 2015-04-24 2016-08-02 엘지전자 주식회사 과냉각기 및 이를 구비한 공기조화기
US20170045309A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 Hamilton Sundstrand Corporation High temperature flow manifold
CN107120995A (zh) * 2017-05-31 2017-09-01 山东科技大学 一种带有新型折流板的壳管式换热器
CN113383200A (zh) * 2018-11-30 2021-09-10 特灵国际有限公司 Hvacr系统的润滑剂管理
DE102020002040A1 (de) 2020-04-01 2021-10-07 JULABO GmbH Wärmetauschvorrichtung und Verfahren zum Aufheizen oder Abkühlen eines Fluids

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630276A (en) * 1970-02-10 1971-12-28 Nasa Shell-side liquid metal boiler
US4183401A (en) * 1977-09-28 1980-01-15 Carrier Corporation Combination tube sheet and baffle
US4235081A (en) * 1978-10-31 1980-11-25 Kellogg-American, Inc. Compressed air dryer
US4365487A (en) * 1980-02-06 1982-12-28 Luke Limited Refrigeration apparatus
DE19530871A1 (de) * 1995-08-22 1997-02-27 Emitec Emissionstechnologie Verfahren zum Herstellen eines gelöteten Wabenkörpers unter Verwendung schichtartig aufgebauter Bleche
FR2789920B1 (fr) * 1999-02-23 2001-04-27 Valeo Thermique Moteur Sa Procede de brasage d'un echangeur de chaleur de gaz d'echappement
JP3631406B2 (ja) * 1999-12-28 2005-03-23 株式会社日本触媒 接触気相酸化反応用の多管式反応器
CN100362308C (zh) * 2004-07-15 2008-01-16 浙江银轮机械股份有限公司 一种管壳式/管片式热交换器的管板与管子接头的连接方法
CN100999031A (zh) * 2006-01-11 2007-07-18 刘伯通 散热器制造方法
CN101178289A (zh) * 2007-12-05 2008-05-14 苏州昆拓冷机有限公司 壳管换热器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104729349A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 珠海格力电器股份有限公司 铜套结构和管束式套管换热器
KR20210131659A (ko) * 2020-04-24 2021-11-03 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 액 공급 방법
CN112775512A (zh) * 2020-12-25 2021-05-11 兰州理工大学 一种不锈钢蜂窝式换热器及其真空钎焊方法
KR102268841B1 (ko) 2021-02-25 2021-06-24 (주)성한텍 열교환기 번들 자동 조립 장치 및 열교환기 번들 자동 조립 방법

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