KR20120054344A

KR20120054344A - 열교환기 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20120054344A
Application number: KR1020100115675A
Authority: KR
Inventors: 유병희
Original assignee: 주식회사 한국번디
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-30
Also published as: KR101191810B1

Abstract

본 발명은 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관이 폭 방향이 경사지면서 코일형상으로 벤딩 형성된 증발기를 구비함으로써 열교환시 결로현상으로 증발관 표면에서 발생하는 물의 배수가 용이하며, 증발관의 입구와 모세관 사이에 개재되어 냉매를 균일하게 안내하는 가이드홀을 가지는 연결부재가 구비되어, 모세관으로부터 증발관의 복수 개의 미세유로에 균일하게 유입시켜 증발기의 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기는 냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 증발기는 냉매가 일방향으로 이동하는 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 포함하고, 상기 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되며, 상기 증발관의 입구 측과 상기 모세관 출구 측은 일측이 상기 증발관과 대응되고 타측이 상기 모세관과 대응되어 형성되는 연결부재에 의해 연결되며, 상기 증발관은 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비되고, 상기 연결부재는 상기 모세관으로부터 이동되는 냉매가 상기 증발관의 복수 개의 미세유로에 전체적으로 균일하게 유입되어 이동할 수 있도록 냉매를 안내하는 가이드홀을 가지며, 상기 증발관의 출구 측과 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 연결되고, 상기 어큐뮬레이터는 입구 측에 상기 증발관의 출구 측 형상과 대응되어 상기 증발관이 연결고정되는 연결부가 구비된다.

Description

열교환기 및 그의 제조방법{Heat exchnager and method for manufacturing the same}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관이 폭 방향이 경사지게 코일형상으로 벤딩 형성된 증발기를 구비함으로써 열교환시 결로현상으로 증발관 표면에서 발생하는 물의 배수가 용이하며, 증발관의 입구와 모세관 사이에 개재되어 냉매를 균일하게 안내하는 가이드홀을 가지는 연결부재가 구비되어, 모세관으로부터 증발관의 복수 개의 미세유로에 균일하게 유입시켜 증발기의 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 한 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고, 에어컨 등에 냉동사이클을 이루며 설치되는 열교환기는 저온, 저압 상태의 가스냉매를 고온, 고압의 가스상태로 승온, 승압하는 압축기와, 상기 압축기로부터 유입되는 고온, 고압가스 상태의 냉매를 외기에 의해 냉각, 응축하여 액체냉매로 변환하는 응축기로 구성된다.

또한, 다른 부분의 직경에 비해 협소한 직경으로 형성되어 상기 응축기로부터 유입되는 냉매를 감압하기 위한 모세관과, 상기 모세관을 통한 냉매를 저압 상태에서 낮은 온도로 증발함에 따라 냉장고의 고 내 또는 에어컨의 송풍되는 공기의 열을 흡수하는 증발기가 구성된다.

상술한 구성을 가지는 종래의 열교환기에서 증발기는 단면이 중공의 원형인 냉매튜브로 제공되는 증발관이 사행(蛇行) 형상 등의 다양한 형상으로 벤딩되며, 상기 증발관의 외주 면을 따라 복수 개의 냉각핀이 일정간격을 가지고 밀착되어 제공된다.

이러한 열교환기에서는 관의 내부를 흐르는 냉매와 상기 관이 위치된 곳에 존재하는 공기 또는 냉각수 등과 같은 유체와의 사이에서 열 교환이 이루어지게 된다.

예컨대, 증발기에서는 증발관의 내부에 흐르는 냉매와 상기 증발관이 위치된 곳에 존재하는 공기 또는 냉각수 등과 같은 유체와의 사이에서 열 교환이 이루어지며, 종래의 증발기는 원형 단면으로 단일의 유로를 가지는 증발관이 적용되고 있다.

이러한 종래의 증발기는 증발관의 단면적이 작으므로 열교환 효율이 저하된다는 문제점이 있으며, 따라서 이러한 문제점을 개선하여 열교환 효율이 현저히 증대될 수 있는 열교환기가 요구되는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관이 폭 방향이 경사지면서 코일형상으로 벤딩 형성된 증발기를 구비함으로써 열교환시 결로현상으로 증발관 표면에서 발생하는 물의 배수가 용이하며, 증발관의 입구와 모세관 사이에 개재되어 냉매를 균일하게 안내하는 가이드홀을 가지는 연결부재가 구비되어, 모세관으로부터 증발관의 복수 개의 미세유로에 균일하게 유입시켜 증발기의 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 한 열교환기 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기는 냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 증발기는 냉매가 일방향으로 이동하는 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 포함하고, 상기 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되며, 상기 증발관의 입구 측과 상기 모세관 출구 측은 일측이 상기 증발관과 대응되고 타측이 상기 모세관과 대응되어 형성되는 연결부재에 의해 연결되며, 상기 증발관은 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비되고, 상기 연결부재는 상기 모세관으로부터 이동되는 냉매가 상기 증발관의 복수 개의 미세유로에 전체적으로 균일하게 유입되어 이동할 수 있도록 냉매를 안내하는 가이드홀을 가지며, 상기 증발관의 출구 측과 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 연결되고, 상기 어큐뮬레이터는 입구 측에 상기 증발관의 출구 측 형상과 대응되어 상기 증발관이 연결고정되는 연결부가 구비된다.

여기서, 상기 증발관의 복수 개의 미세유로는 증발관의 폭방향으로 등간격을 가지고 형성되며, 상기 연결부재의 가이드홀은 내부공간이 상기 복수 개의 미세유로의 2 이상의 등분된 개수에 대응되어 2 이상으로 등분되어 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 연결부재는 일측이 상기 증발관의 입구 측과 대응되되, 상기 증발관의 입구 측이 일정길이 삽입되어 접합처리되며, 접합처리는 상기 증발관의 외면과 상기 연결부재의 내면 사이에 실링부재가 개재되고, 상기 실링부재 일측에 접합충진재가 충진되며, 상기 접합충진재가 충진된 상기 연결부재 일단부가 코킹처리되어 이루어질 수 있다.

더욱이, 상기 증발관의 입구 측 단부로부터 일정길이만큼 이격된 위치에서 일정각도 꼬이도록 벤딩되어 상기 증발관 입구 측이 상기 모세관 출구 측과 연결부재가 개재되어 연결되며, 상기 증발관의 출구 측 단부로부터 일정길이만큼 이격된 위치에서 일정각도 꼬이도록 벤딩되어 상기 증발관의 출구 측과 상기 어큐뮬레이터의 연결부가 상호 연결될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 열교환기는 냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 증발기는 냉매가 일방향으로 이동하는 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 포함하고 상기 증발관은 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비되며, 상기 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되고, 상기 모세관 출구 측은 측면에 상기 증발관과 대응되는 연결공이 형성되어 상기 증발관의 입구 측과 연결되어 연결부분이 기밀하게 처리될 수 있다.

이때, 상기 증발관은 상기 연결공으로부터 외측으로 일정길이만큼 연장되는 용접강화부가 돌출형성됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 열교환기의 제조방법은 냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되어 증발기를 형성하는 단계; 상기 증발관의 입구 측과 상기 모세관의 출구 측을 일측이 상기 증발관과 대응되고 타측이 상기 모세관과 대응되어 형성되는 연결부재로 연결하는 단계; 그리고 상기 증발관의 출구 측과 상기 압축기 사이에 어큐뮬레이터를 연결하되, 상기 압축기의 입구 측과 상기 어큐뮬레이터의 출구 측을 연결하며, 상기 어큐뮬레이터의 입구 측은 상기 증발관의 출구 측과 대응되는 형상의 연결부가 형성되어, 상기 연결부에 상기 증발관의 출구 측을 연결하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 열교환기 및 그의 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형성으로 벤딩형성된 증발기를 구비함으로써 열교환시 결로현상으로 증발관 표면에서 발생하는 물의 배수가 용이하게 이루어질 수 있다.

둘째, 증발관 입구와 모세관 사이에 개재되어 냉매를 균일하게 안내하는 가이드홀을 가지는 연결부재가 구비되어, 냉매를 모세관으로부터 증발관의 복수 개의 미세유로에 균일하게 안내할 수 있으며, 이에 따라 증발기의 열교환 효율을 현저히 증대시킬 수 있다.

셋째, 모세관 출구 측면에 연결공을 구비함으로써 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 별도의 연결부재 없이 안정적으로 모세관 출구 측과 연결시킬 수 있으며, 더욱이, 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 별도의 연결부재 없이 안정적으로 모세관 출구 측과 연결시킴으로써 증발기의 열교환 효율을 현저히 증대시킬 수 있다.

넷째, 모세관 출구 측면에 형성된 연결공 외측으로 용접강화부가 돌출형성됨으로써 모세관 출구와 증발관 입구의 연결부분에 대한 접합강도를 증대시켜 안정적인 연결상태를 유지시킬 수 있다.

다섯째, 모세관 출구 측에 타원 형상의 단면을 가지는 접속연장부를 형성함으로써 증발관이 삽입되어 용접되는 접합면적을 증대시킬 수 있으며, 아울러 모세관 출구와 증발관 입구의 접합강도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 전체구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 정면에서 바라본 단면을 나타낸 정단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 평면에서 바라본 상태를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 측면에서 바라본 단면을 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 냉장고 등의 기계실에 고정시키는 고정부재를 나타낸 요부 사시도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기와 모세관이 연결부재에 의해 연결되는 상태를 나타낸 요부 분해사시도.
도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 모세관과 증발기가 연결부재에 의해 결합연결되는 상태를 나타낸 결합 단면도.
도 7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 증발관과 연결부재가 수지접합에 의해 연결되는 상태를 나타낸 결합단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 어큐뮬레이터 부분이 결합연결되는 상태를 나타낸 요부 사시도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 제조방법을 나타낸 블록도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열교환기 및 그의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 전체구성을 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 정면에서 바라본 단면을 나타낸 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 평면에서 바라본 상태를 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 측면에서 바라본 단면을 나타낸 측단면도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기를 냉장고 등의 기계실에 고정시키는 고정부재를 나타낸 요부 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 증발기와 모세관이 연결부재에 의해 연결되는 상태를 나타낸 요부 분해사시도이다.

도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 모세관과 증발기가 연결부재에 의해 결합연결되는 상태를 나타낸 결합 단면도이며, 도 7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 증발관과 연결부재가 수지접합에 의해 연결되는 상태를 나타낸 결합단면도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 어큐뮬레이터 부분이 결합연결되는 상태를 나타낸 요부 사시도이다.

도 1 내지 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기는 압축기(100), 응축기(300), 모세관(500) 그리고 증발기(700)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 압축기(100)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 변화시키며, 고온고압의 기체로 변화시킨 냉매를 토출관(150)을 통하여 상기 응축기(300) 측으로 토출시킨다.

상기 응축기(300)는 상기 압축기(100)로부터 고온고압의 기체로 변화되어 상기 토출관(150)을 통하여 토출되는 냉매가 유입되어 사행(蛇行) 형상 등의 다양한 형상을 가지는 유로를 통하여 이송시키면서 상온고압의 액체냉매로 변화시킨다.

이때, 상기 응축기(300)는 통상 상하좌우로 연속 절곡된 상태를 이루는 유로를 가지도록 형성되는 것이 일반적이다.

또한, 상기 모세관(500)은 길이가 길고 지름이 작은 관으로서, 상기 모세관(500)을 지나는 동안 냉매의 흐름을 감소시킴으로써 압력을 저하시켜 준다.

즉, 상기 모세관(500)은 상기 압축기(100)가 작동되는 동안 상기 증발기(700)에서 기화하는 양을 충당할 수 있는 정도에 해당하는 알맞은 양의 액체냉매를 통과시킴으로써 냉매량을 조절하게 되고, 고압의 액체냉매를 증발압력으로 저하시켜 상기 모세관(500)의 끝 부분에 이르렀을 때 냉매의 일정범위의 양이 기화하게 된다.

상술한 바와 같은 상기 압축기(100), 응축기(300), 모세관(500) 그리고 증발기(700)를 포함하는 열교환기에서 상기 증발기(700)는 냉매가 일방향으로 이동하는 복수 개의 미세유로(711)를 가지는 증발관(710)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 응축기(300)를 거친 상온고압의 액체 냉매를 제습하기 위하여 상기 응축기(300)와 모세관(500) 사이에는 상기 응축기(300) 측으로 편중되어, 즉 상기 응축기(300) 측에 근접되어 드라이어(350)가 구비된다. 이러한 상기 드라이어(350)에 의해 상기 응축기(300)를 거친 상온고압의 액체 냉매가 제습되어 상기 모세관(500) 측으로 이송된다.

한편, 상기 증발기(700)는 상기 증발관(710)이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되어 형성된다.

상세히, 도 2 내지 4를 참조하면, 상기 증발기(700)는 평면에서 봤을 때, 전후방향으로 짧은 폭 이격되며 좌우방향으로 상대적으로 긴 폭으로 이격되도록 하부로부터 상측으로 코일형상이 되도록 벤딩됨이 바람직하다.

이때, 상기 증발기(700)는 상기 증발관(710)의 미세유로(711)가 연설되는 방향을 기준으로 직립된 상태로 코일형상이 되도록 벤딩될 수 있으며, 바람직하게는 상기 증발관(710)의 미세유로(711)가 연설되는 방향을 기준으로 일측 또는 타측 방향으로 예각의 범위 내에서 경사진 상태로 코일형상을 이루도록 벤딩된다.

상술한 바와 같이, 상기 증발관(710)의 미세유로(711)가 연설되는 방향을 기준으로 일측 또는 타측 방향으로 예각의 범위 내에서 경사진 상태로 코일형상을 이루도록 벤딩되는 증발기(700)가 제공됨으로써 열교환시 발생하는 결로현상으로 상기 증발관(710) 표면에서 발생하는 물이 하부로 안정적으로 안내되어 배수가 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 상기 증발관(710)의 미세유로(711) 길이방향으로 복수 개의 냉각핀(750)이 상기 증발관(710)의 외주 면에 밀착고정되며, 상기 냉각핀(750)에 의해 상기 미세유로(711)를 지나는 냉매와, 상기 증발관(710)이 위치된 곳에 존재하는 공기 또는 냉각수 등과 같은 유체와의 사이에서 열교환이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 증발기(700)는 상기 증발관(710)의 입구 측과 상기 모세관(500) 출구 측이 연결부재(550)에 의해 연결되며, 이때 상기 증발관(710)의 입구 측은 상기 모세관(500)과 연결되는 방향의 단부를 말하며, 상기 모세관(500) 출구 측은 상기 증발관(710)과 연결되는 방향의 단부를 말한다.

상술한 상기 증발관(710)은 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비됨이 바람직하며, 납작한 형상으로 길게 형성된 길이방향으로 복수 개의 미세유로(711)을 가지는 다양한 타입의 튜브로 구비될 수 있다.

한편, 상기 연결부재(550)는 일측이 상기 증발관(710)과 대응되어 상기 증발관(710)이 삽입 연결되며, 바람직하게는 기밀유지를 위하여 상기 증발관(710)이 삽입된 후, 삽입부분의 외주를 따라 브레이징 처리된다.

또한, 상기 연결부재(550)는 타측이 상기 모세관(500)과 대응되어 상기 모세관(500)이 삽입 연결되며, 기밀유지를 위하여 상기 모세관(500)이 삽입된 연결부분에는 외주를 따라 브레이징 처리됨이 바람직하다.

더욱이, 상기 연결부재(550)는 내측에 상기 모세관(500)으로부터 이동되는 냉매가 상기 증발관(710)의 복수 개의 미세유로 전체적으로 균일하게 유입되어 이동할 수 있도록 냉매를 안내하는 가이드홀(555)이 형성된다.

여기서, 상기 가이드홀(555)은 상기 증발관(550)의 내측에 형성되되, 상기 증발관(550)의 내측 공간을 길이방향으로 2 이상으로 등분하는 가이드에 의해 2 이상으로 분할 형성된다.

상세히, 상기 가이드홀(555)은 상기 증발관(550)의 내측 공간을 길이방향으로 3등분 하는 제1가이드(551) 및 제2가이드(552)에 의해 3등 분할 형성된다.

다시 말하면, 상기 가이드홀(555)은 상기 증발관(710)의 미세유로(711)의 개수에 대하여 3등 분할된 개수에 대응되어, 상기 가이드들(551, 552)에 의해 내측 공간이 3등 분할되어 형성된다.

이와 같이, 상기 연결부재(550)가 내측 공간에 상기 가이드들(551, 552)에 의해 3등 분할된 가이드홀(555)이 형성됨으로써 상기 연결부재(550)의 가이드홀(555)을 통하여 상기 모세관(500)으로부터 이송되는 냉매가 상기 증발관(710) 측으로 각각의 미세유로(711)에 전체적으로 고르게 유입될 수 있다.

상기 모세관(500)으로부터 이송되는 냉매가 상기 증발기(700)의 증발관(710) 측으로 각각의 미세유로(711)에 전체적으로 고르게 유입됨에 따라 상기 증발기(700)의 열교환 효율을 현저히 증대시킬 수 있다.

도 7b를 참조하면, 연결부재(550')는 일측이 상기 증발관(710)의 입구 측과 대응되되, 상기 증발관(710)의 입구 측이 일정길이 삽입되어 접합처리되며, 이때 접합처리는 상기 증발관(710)의 외면과 상기 연결부재(550')의 내면 사이에 실링부재(571)가 개재되고, 상기 실링부재(571) 일측에 접합충진재(573)가 충진되며, 상기 접합충진재(573)가 충진된 상기 연결부재(550') 일단부가 코킹처리될 수 있다.

코킹처리되는 코킹처리부(575)는 통상의 접합에서 사용되는 기밀유지를 위한 관과 관의 접합을 위한 코킹처리가 적용됨이 바람직하며, 상기 실링부재(571)는 오링 등으로 구비되고 상기 접합충진재(573)는 접합수지재로 제공되어 상기 코킹처리부(575)가 형성된 후, 경화처리됨이 바람직하다.

상술한 바와 같은 연결부재(550')와 증발관(710) 입구 측과의 접합처리가 실링부재(571), 접합충진재(573) 및 코킹처리부(575)를 포함하여 적용됨으로써 상기 증발관(710)과 모세관(500)이 상호 긴밀하게 접합되어 내부에 유동하는 냉매가 외부로 배출되는 것을 안정적으로 방지할 수 있다.

한편, 상기 압축기(100)와 증발기(700) 사이에는 어큐뮬레이터(900)가 개재되며, 상기 어큐뮬레이터(900)는 상기 압축기(100)의 구동정지시 내측에 냉매가 유입되어 일부가 액상으로 변하여 축적된다.

따라서, 상기 어큐뮬레이터(900)에 의해 상기 압축기(100)의 가동에 적합한 일정압력을 유지되며, 상기 어큐뮬레이터(900)를 거친 냉매는 상기 압축기(100) 측으로 이송된다.

상술한 어큐뮬레이터(900)는 축압기를 말하며, 상기 압축기(100)와 증발기(700) 사이에 개재되어 상기 압축기(100)의 구동정지시 냉매를 축압하여 상기 압축기(100) 측으로 이송시키는 역할을 한다.

이때, 상기 어큐뮬레이터(900)는 입구 측에 상기 증발기(700)의 증발관(710) 출구 측 형상과 대응되어 상기 증발관(710)이 연결고정되는 연결부(910)가 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 연결부(910)는 상술한 연결부재(550)의 구조와 동일한 내부 구조를 가지며, 상기 어큐뮬레이터(900) 입구 측에 일체로 형성됨이 바람직하나, 상기 연결부재(550)와 같이 별도로 구비될 수도 있다.

더욱이, 상기 어큐뮬레이터(900)의 출구 측에는 통상의 어큐뮬레이터가 상기 압축기(100)와 증발기(700) 사이에 구비되는 구조에서와 같이, 상기 압축기(100)와 흡입관(110)에 의해 연결되며, 상기 흡입관(110)의 단부와 대응되어 상기 흡입관(110)이 결합고정되는 결합부(930)가 구비됨이 바람직하다.

한편, 도 5를 참조하면, 상술한 증발기(700)는 고정부재(800)에 의해 예컨대, 냉장고 또는 에어컨디셔너 등의 기계실(미도시)에 고정설치되며, 상기 고정부재(800)는 상기 증발기(700)의 양측에 각각 구비되어 상기 증발기(700)를 기계실 등에 고정시킨다.

여기서, 상기 고정부재(800)는 상기 증발기(700)의 증발관(710) 형상과 대응되는 고정홀(811)을 가지는 수직고정부(810)와, 상기 수직고정부(810)의 하단에 외측으로 일정길이만큼 절곡 연장되어 형성되어 상기 기계실 바닥면에 지지고정될 수 있도록 체결부재(미도시)가 체결되는 체결공(831)을 가지는 구평고정부(830)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 고정홀(811)은 상기 수직고정부(810)의 상부로부터 하측으로 일정간격을 가지고 연설되며, 상기 증발기(700)의 증발관(710)이 벤딩된 벤딩폭의 형상과 대응되는 형상으로 벤딩된 상기 증발관(710)이 삽입되어 상기 증발관(710)의 외측 면이 밀착고정됨이 바람직하다.

상술한 바와 같은 고정부재(800)가 상기 증발기(700)의 양측에 한 쌍으로 구비되어 상기 고정부재(800)에 의해 상기 증발기(700)가 냉장고 또는 에어컨디셔너 등의 기계실(미도시)에 안정적으로 고정 설치될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 제조방법을 나타낸 블록도이다.

먼저, 도 9에서 보는 바와 같은 열교환기의 제조방법은 전술한 도 1 내지 8을 참조하여 설명한 열교환기의 제조방법에 관한 것으로 이하에서는 도 1 내지 8을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 제조방법은 증발기(700)를 형성하는 단계(S110), 증발관(710)과 모세관(500)을 연결부재(550)로 연결하는 단계(S120) 그리고 증발관(710)의 출구 측과 압축기(100) 사이에 어큐뮬레이터(900)를 연결하는 단계(S130)를 포함한다.

여기서, 상기 증발기(700)를 형성하는 단계(S110)는 복수 개의 미세유로(711)를 가지는 증발관(710)이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩형성되는 단계로 이루어진다.

이때, 상기 증발기(700)를 형성하는 단계(S110)는 상기 증발관(710)의 외주 면에는 상기 증발관(710)의 길이방향으로 다수 개의 냉각핀(750)이 일정간격을 가지고 밀착고정되는 단계를 더 포함한다.

그리고, 상기 증발관(710)과 모세관(500)을 연결부재(550)로 연결하는 단계(S120)는 일측이 상기 증발관(710)과 대응되고 타측이 상기 모세관(500)과 대응되어 형성된 연결부재(550)를 이용하여 상기 증발관(710)과 모세관(500)을 각각 일측 및 타측에 삽입고정하는 단계로 이루어진다. 여기서, 상기 연결부재(550)의 삽입고정 후에는 기밀유지를 위하여 상기 증발관(710)과 모세관(500) 측의 각 삽입부분을 브레이징 처리함이 바람직하다.

상세히, 상기 증발관(710)과 모세관(500)을 연결부재(550)로 연결하는 단계(S120)는 상기 증발관(710)의 복수 개의 미세유로(711)에 냉매를 전체적으로 균일하게 유입시킬 수 있도록, 내부공간이 상기 복수 개의 미세유로(711)의 3등분된 개수에 대응되어 3등분되어 형성된 가이드홀(555)를 가지는 상기 연결부재(550)를 일측이 상기 증발관(710)의 입구 측과 연결되고, 타측이 상기 모세관(500)의 출구 측에 연결되도록 연결하는 단계로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 상기 증발관(710)의 출구 측과 압축기(100) 사이에 어큐뮬레이터(900)를 연결하는 단계(S130)는 상기 압축기(100)의 입구 측과 상기 어큐뮬레이터(900)의 출구 측이 흡입연결관(930)에 의해 흡입관(110)과 연결되며, 상기 어큐뮬레이터(900)의 입구 측은 상기 증발관(710)의 출구 측과 대응되는 형상의 연결부(910)가 형성되어 상기 연결부(910)에 의해 상기 증발관(710)의 출구 측을 연결하는 단계로 이루어진다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도이다.

먼저, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기는 도 1 내지 8을 참조하여 설명한 제1 실시예에 따른 열교환기와 증발기 입구 측 연결구조에서 차이를 가지는 것으로 이하에서는 차이를 가지는 부분에 대하여서만 설명하기로 한다.

아울러, 제1 실시예와 동일구성에 대한 부호는 동일부호로 상세한 설명은 생략한다.

도 10을 참조하면, 증발관(710')이 입구 측 단부, 즉 일단부로부터 일정길이만큼 이격된 위치에서 90도 각도로 꼬이도록 벤딩되어 형성되어 모세관(500) 출구 측과 연결부재(550)가 개재되어 연결된다.

상기와 같이, 상기 증발관(710')의 입구 측에서 90도 각도로 꼬이도록 벤딩형성되어 상기 모세관(500) 출구 측과 연결됨으로써, 상기 모세관(500) 출구 측으로부터 증발관(710')의 입구 측으로 유입되는 일부가 기체상태이고 다량이 액체상태인 냉매가 열교환기의 설치시에 수직상태로 직립되는 상기 증발관(710')의 미세유로(711')에 있어서, 하부의 미세유로(711')에는 액체가 유입되고 상부의 미세유로(711')에는 기체가 유입되어 상기 증발관(710')에서의 열교환면적이 하부에 국한되는 현상을 방지할 수 있다.

다시 말하면, 상기 증발관(710')의 입구 측이 90도 각도로 꼬이도록 벤딩되어 형성됨으로써 상기 모세관(500)을 통하여 유입되는 일부 기체상태를 포함하는 액체상태의 냉매가 미세유로(711') 전체에 걸쳐 고르게 유입되도록 안내할 수 있다.

따라서, 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비되는 상기 증발관(710')의 열교환 면적을 최대화하여 상기 증발관(710')의 열교환 효율을 극대화시킬 수 있다.

더욱이, 상기 증발관(710')의 입구 측에서 90도 각도로 꼬이도록 벤딩형성되어 상기 모세관(500) 출구 측과 연결되는 꼬임 각도는 상술한 바와 같이 90도로 형성됨이 바람직하나, 60~120도 범위, 평행보다 시계 및 반 시계 방향으로 일정각도를 기울어지는 각도 범위 등으로 다양하게 형성될 수 있다.

한편, 도시되지는 않았지만, 상술한 증발관(710')은 상기 증발관(710')의 입구 측과 마찬가지로, 상기 증발관(710')은 출구 측 단부, 즉 타단부로부터 일정길이만큼 이격된 위치에서 90도 각도로 꼬이도록 벤딩되어 형성됨이 바람직하다.

이때, 상기 증발관(710')의 출구 측은 어큐뮬레이터(900)의 연결부(910)와 연결된다.

더욱이, 상기 증발관(710')의 출구 측에서 90도 각도로 꼬이도록 벤딩형성되어 상기 어큐뮬레이터(900)의 연결부(910)와 연결되는 꼬임 각도는 상술한 바와 같이 90도로 형성됨이 바람직하나, 60~120도 범위, 평행보다 시계 및 반 시계 방향으로 일정각도를 기울어지는 각도 범위 등으로 다양하게 형성될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도이다.

먼저, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기는 도 1 내지 8을 참조하여 설명한 제1 실시예에 따른 열교환기와 증발기 입구 측 연결구조만 차이를 가지는 것으로 이하에서는 차이를 가지는 부분에 대하여서만 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 모세관(500')은 출구 측 측면에 증발관(710)의 단면과 대응되어 연결공(510')이 형성되고, 상기 연결공(510')에 상기 증발관(710)의 입구 측 단부가 연결된다.

이때, 상기 연결공(510')과 상기 증발관(710) 입구 측 단부가 연결되는 연결부분이 용접처리되어 상기 모세관(500')의 출구 측과 증발관(710)의 입구 측이 별도의 연결부재가 없이 안정적으로 연결될 수 있다.

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도이다.

먼저, 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기는 도 11을 참조하여 설명한 제3 실시예에 따른 열교환기와 증발기 입구 측 연결구조만 차이를 가지는 것으로 이하에서는 차이를 가지는 부분에 대하여서만 설명하기로 한다.

도 12를 참조하면, 모세관(500")은 출구 측 측면에 연결공(510")이 형성되고, 상기 연결공(510") 외주와 대응되어 일정두께를 가지면서 상기 모세관(500")의 외측방향으로 일정길이만큼 돌출 연장되는 용접강화부(530")를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 용접강화부(530")가 구비됨으로써 상기 용접강화부(530")의 내주 면이 증발관(710)의 입구 측이 상기 연결공(510")을 통하여 삽입된 후, 상기 증발관(710)의 입구 측 단부 외주 면의 일정길이만큼 상기 용접강화부(530")이 밀착된다.

따라서, 상기 증발관(710)과 모세관(500")이 연결되는 연결부분이 용접처리되는데 있어서, 용접처리면적을 증대시켜 상기 증발관(710)과 모세관(500")의 접합부에 대한 접합강도를 현저히 증대시킴과 함께 안정적인 연결상태를 유지시킬 수 있다.

상기와 같이, 상기 증발관(710)과 모세관(500")의 접합부에 대한 안정적인 연결상태를 유지시킴으로써 열교환기의 내구성을 현저히 증대시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열교환기의 요부인 증발기 입구 측에 대한 연결구조를 나타낸 예시도이다.

먼저, 본 발명의 제5 실시예에 따른 열교환기는 도 1 내지 8을 참조하여 설명한 제1 실시예에 따른 열교환기와 증발기 입구 측 연결구조만 차이를 가지는 것으로 이하에서는 차이를 가지는 부분에 대하여서만 설명하기로 한다.

도 13을 참조하면, 모세관(500a)은 출구 측에 대하여 일단부에 상기 증발관(710)의 입구 측이 접속 연결되는 접속연장부(501a)가 일정길이만큼 연장형성되며, 상기 접속연장부(501a)는 측면에 상기 증발관(710)의 단면과 대응되는 연통공(510a)이 형성된다.

이때, 상기 접속연장부(501a)는 납작한 타원형상의 단면을 가지도록 형성되어 원형상의 단면을 가지는 상기 모세관(500a)의 일단에 연결됨이 바람직하며, 이와 같이 상기 접속연장부(501a)가 타원형상으로 구비됨으로써 측면 부의 곡률이 원형상의 단면을 이루도록 형성될 경우와 대비하여 상기 연통공(510a)의 내면 면적이 넓어진다.

따라서, 상기 연통공(510a)에 상기 증발관(710)의 입구 측이 일정길이 삽입되어 용접되는 접합면적을 증대시켜 접합강도를 높게 향상시킬 수 있다.

더욱이, 상기 접속연장부(501a)의 측면에 형성된 연결공(510a)과 상기 증발관(710) 입구 측 단부가 삽입 연결되는 연결부분이 용접처리되어 상기 모세관(500a)의 출구 측과 증발관(710)의 입구 측이 별도의 연결부재가 없이 안정적으로 연결될 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 압축기 110: 흡입관
150: 토출관 300: 응축기
350: 드라이어 500, 500', 500", 500a: 모세관
550: 연결부재 551, 552: 가이드
555: 가이드홀 700: 증발기
710, 710': 증발관 711: 미세유로
750: 냉각핀 800: 고정부재
810: 수직고정부 830: 수평고정부
900: 어큐뮬레이터 910: 연결부
930: 흡입연결부

Claims

냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 증발기는 냉매가 일방향으로 이동하는 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 포함하고, 상기 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되며, 상기 증발관의 입구 측과 상기 모세관 출구 측은 일측이 상기 증발관과 대응되고 타측이 상기 모세관과 대응되어 형성되는 연결부재에 의해 연결되며,
상기 증발관은 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비되고, 상기 연결부재는 상기 모세관으로부터 이동되는 냉매가 상기 증발관의 복수 개의 미세유로에 전체적으로 균일하게 유입되어 이동할 수 있도록 냉매를 안내하는 가이드홀을 가지며,
상기 증발관의 출구 측과 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 연결되고, 상기 어큐뮬레이터는 입구 측에 상기 증발관의 출구 측 형상과 대응되어 상기 증발관이 연결고정되는 연결부가 구비됨을 특징으로 하는 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 증발관의 복수 개의 미세유로는 증발관의 폭방향으로 등간격을 가지고 형성되며, 상기 연결부재의 가이드홀은 내부공간이 상기 복수 개의 미세유로의 2 이상의 등분된 개수에 대응되어 2 이상으로 등분되어 형성됨을 특징으로 하는 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 연결부재는 일측이 상기 증발관의 입구 측과 대응되되, 상기 증발관의 입구 측이 일정길이 삽입되어 접합처리되며, 접합처리는 상기 증발관의 외면과 상기 연결부재의 내면 사이에 실링부재가 개재되고, 상기 실링부재 일측에 접합충진재가 충진되며, 상기 접합충진재가 충진된 상기 연결부재 일단부가 코킹처리되어 이루어짐을 특징으로 하는 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 증발관의 입구 측 단부로부터 일정길이만큼 이격된 위치에서 일정각도 꼬이도록 벤딩되어 상기 증발관 입구 측이 상기 모세관 출구 측과 연결부재가 개재되어 연결되며, 상기 증발관의 출구 측 단부로부터 일정길이만큼 이격된 위치에서 일정각도 꼬이도록 벤딩되어 상기 증발관의 출구 측과 상기 어큐뮬레이터의 연결부가 상호 연결됨을 특징으로 하는 열교환기.
냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 증발기는 냉매가 일방향으로 이동하는 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관을 포함하고 상기 증발관은 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 구비되며, 상기 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되고, 상기 모세관 출구 측은 측면에 상기 증발관과 대응되는 연결공이 형성되어 상기 증발관의 입구 측과 연결되어 연결부분이 기밀하게 처리됨을 특징으로 하는 열교환기.
제5항에 있어서,
상기 증발관은 상기 연결공으로부터 외측으로 일정길이만큼 연장되는 용접강화부가 돌출형성됨을 특징으로 하는 열교환기.
냉동사이클을 이루는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 복수 개의 미세유로를 가지는 증발관이 폭 방향으로 경사지면서 코일형상으로 벤딩되어 증발기를 형성하는 단계;
상기 증발관의 입구 측과 상기 모세관의 출구 측을 일측이 상기 증발관과 대응되고 타측이 상기 모세관과 대응되어 형성되는 연결부재로 연결하는 단계; 그리고
상기 증발관의 출구 측과 상기 압축기 사이에 어큐뮬레이터를 연결하되, 상기 압축기의 입구 측과 상기 어큐뮬레이터의 출구 측을 연결하며, 상기 어큐뮬레이터의 입구 측은 상기 증발관의 출구 측과 대응되는 형상의 연결부가 형성되어, 상기 연결부에 상기 증발관의 출구 측을 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 열교환기의 제조방법.