KR20190022078A - 증발기 - Google Patents

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KR20190022078A
KR20190022078A KR1020170107852A KR20170107852A KR20190022078A KR 20190022078 A KR20190022078 A KR 20190022078A KR 1020170107852 A KR1020170107852 A KR 1020170107852A KR 20170107852 A KR20170107852 A KR 20170107852A KR 20190022078 A KR20190022078 A KR 20190022078A
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백승수
전영하
이선미
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 각각 2열로 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 배치된 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크; 상기 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크에 양단이 연결되어 고정된 복수개의 튜브; 및 상기 튜브들 사이에 개재된 핀; 을 포함하며, 상기 제1헤더탱크는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프와 제2헤더파이프가 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되고, 상기 제1헤더파이프와 제2헤더파이프가 서로 맞닿은 반대쪽 측면에 오목하게 높이방향으로 배수 그루브들이 형성되며, 상기 제2헤더탱크는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프와 제2헤더파이프가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 오목하게 높이방향으로 배수 그루브들이 형성되며, 상기 제1헤더파이프와 제2헤더파이프가 서로 맞닿은 반대쪽 측면이 각각 평면으로 형성되어, 2열로 형성된 헤더탱크에서 헤더탱크의 폭방향 중앙부에 응축수가 배수될 있는 배수홀을 형성하기 용이하고, 헤더탱크의 제1열과 제2열을 연결하는 연통홀의 형성 크기 및 위치에 대한 자유도가 높으며, 헤더탱크의 연통홀이 형성된 부분의 내구성이 큰 증발기에 관한 것이다.

Description

증발기 {Evaporator}
본 발명은 2열로 헤더탱크가 형성된 증발기에서 헤더탱크의 폭방향 중앙부를 통해 응축수가 배수될 있는 증발기에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉, 난방하거나 또는 우천 시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉 , 난방하거나 또는 환기한다.
이러한 공조장치의 일반적인 냉동사이클은 주변으로부터 열을 흡수하는 증발기, 냉매를 압축하는 압축기, 주변으로 열을 방출하는 응축기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브로 구성된다. 냉각 시스템에서는, 상기 증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 냉매는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 상기 압축된 기체 상태의 냉매가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 상기 액화된 냉매가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후, 다시 증발기로 유입되어 기화하며 주변으로부터 기화열을 흡수함으로써 주변 공기를 냉각하고, 이를 통해, 자동차 실내를 냉방한다.
이러한 냉각 시스템에 사용되는 응축기, 증발기 등이 대표적인 열교환기로서, 열교환기 외부의 공기와 열교환기 내부의 열교환매체, 즉 냉매 사이에 보다 효과적으로 열교환을 일으키기 위한 많은 연구가 꾸준히 이루어져 오고 있다. 실내의 냉방에 있어 가장 직접적인 효과가 드러나는 것은 증발기 효율인 바, 특히 증발기의 열교환 효율을 개선하기 위한 다양한 구조적 연구 개발이 이루어지고 있다.
이와 같이 증발기의 열교환효율을 높이고자 하는 개선된 구조 중 하나는 튜브 및 핀으로 이루어지는 코어가 이중으로 형성되어, 냉매가 유동되는 공간인 제1열 및 제2열을 형성하는 이중 증발 구조를 갖는 예가 있다.
여기에서 이중 증발기는 상측 또는 하측에 배치된 헤더탱크가 격벽에 의해 구획되어 2열로 형성되며, 냉매의 흐름을 위한 유로 구성을 위해 냉매가 각각 유동되도록 형성된 제1열과 제2열을 연결하도록 제1열과 제2열을 구획하는 격벽에 연통홀이 형성될 수 있다.
그런데 이러한 헤더탱크는 제1열과 제2열의 중간 위치에 해당되는 부분에 배수홀이 형성되어 있지 않아, 열교환 시 증발기를 구성하는 냉매 튜브 및 핀에서 발생되는 응축수가 원활하게 배수되기 어렵다.
또한, 헤더탱크에 응축수가 배수되는 배수홀을 형성하기 위해 제1열과 제2열의 중간 위치에 해당되는 부분을 잘록하게 형성하고 이 잘록한 부분에 배수홀을 형성할 수는 있으나, 이러한 구조에서는 제1열과 제2열을 연결하는 연통홀을 형성하는데 어려움이 있다.
KR 10-1344521 B1 (2013.12.17)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 2열로 형성된 헤더탱크에서 헤더탱크의 폭방향 중앙부에 응축수가 배수될 있는 배수홀을 형성하기 용이하고, 헤더탱크의 제1열과 제2열을 연결하는 연통홀의 형성 크기 및 위치에 대한 자유도가 높으며, 헤더탱크의 연통홀이 형성된 부분의 내구성이 높은 증발기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증발기는, 각각 복수의 열로 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 배치된 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 연결되어 고정된 복수개의 튜브(300); 및 상기 튜브(300)들 사이에 개재된 핀(400); 을 포함하며, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들 각각의 폭방향 일측면이 평면으로 형성되고 폭방향 타측면에는 높이방향으로 응축수의 배수가 가능한 배수 수단이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되거나 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 중 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성된 헤더탱크가 중력방향의 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 각각 2열로 형성되며, 상기 제1헤더탱크(100)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되고, 상기 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면에 배수 수단이 형성되되 상기 배수 수단은 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브(111, 121)들이며, 상기 제2헤더탱크(200)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 배수 수단이 형성되되 상기 배수 수단은 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브(211, 221)들이며, 상기 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면이 각각 평면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100)는, 상기 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 연통홀(140)들이 형성되어, 상기 연통홀(140)들에 의해 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 연통되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100)는, 상기 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)의 내부 공간을 구획하도록 결합된 배플(160)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2헤더탱크(200)는, 상기 제1헤더파이프(210)의 배수 그루브(211)와 제2헤더파이프(220)의 배수 그루브(221)가 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)들은 단면이 반원 형태 또는 삼각형 형태일 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)의 제1헤더파이프(110, 210)와 제2헤더파이프(120, 220)에는 각각 튜브(300)들이 삽입되는 튜브 삽입홀(130, 230)들이 형성되며, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)들은 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀(130, 230)들 사이의 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 두개 이상 튜브(300)의 개수 이하로 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 배플(160)이 위치하는 영역을 제외한 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 모두 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 하나 건너 하나씩 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 길이방향으로 일측 또는 양측 단부에만 형성될 수 있다.
본 발명의 증발기는 2열로 형성된 헤더탱크에서 헤더탱크의 폭방향 중앙부에 응축수가 배수될 있는 배수홀을 형성하기 용이하고, 헤더탱크의 제1열과 제2열을 연결하는 연통홀의 형성 크기 및 위치에 대한 자유도가 높으며, 헤더탱크의 연통홀이 형성된 부분의 내구성이 높은 장점이 있다.
도 1은 종래의 헤더탱크가 2열로 형성된 증발기를 나타낸 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1헤더탱크의 분해사시도 및 제2헤더탱크의 분해사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크의 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2헤더탱크의 평면도.
도 9 내지 도 13은 하나의 파이프를 이용해 일부분을 절단한 후 접어서 헤더탱크를 형성하는 과정 및 이에 따라 형성된 헤더탱크들을 나타낸 사시도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기의 냉매 흐름을 나타낸 개념도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 증발기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 증발기(1000)는, 각각 복수의 열로 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 배치된 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 연결되어 고정된 복수개의 튜브(300); 및 상기 튜브(300)들 사이에 개재된 핀(400); 을 포함하며, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들 각각의 폭방향 일측면이 평면으로 형성되고 폭방향 타측면에는 높이방향으로 응축수의 배수가 가능한 배수 수단이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되거나 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성될 수 있다.
그리고 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 중 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성된 헤더탱크가 중력방향의 하측에 배치될 수 있다. 즉, 제1헤더탱크(100)는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되어 있고, 제2헤더탱크(200)는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성되어 있을 때, 제1헤더탱크(100)보다 제2헤더탱크(200)가 중력방향으로 하측에 배치되어, 상부에 배치된 제1헤더탱크(100)에서는 응축수가 제1헤더탱크(100)의 폭방향 바깥쪽에 위치하는 배수 수단을 통해 하측 방향으로 흘러내려 배수될 수 있고 하부에 배치된 제2헤더탱크(200)에서는 응축수가 제2헤더탱크(200)의 폭방향 가운데쪽에 위치하는 배수 수단을 통해 하측 방향으로 흘러내려 용이하게 배수될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기(1000)는, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 각각 2열로 형성되며, 상기 제1헤더탱크(100)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되고, 상기 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면에 배수 수단이 형성되되 상기 배수 수단은 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브(111, 121)들이며, 상기 제2헤더탱크(200)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 배수 수단이 형성되되 상기 배수 수단은 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브(211, 221)들이며, 상기 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면이 각각 평면으로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 증발기(1000)는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)가 각각 2열 이상의 복수열로 형성될 수 있다. 그리고 응축수의 배수가 가능한 배수 수단은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 일례로 도시된 바와 같이 헤더파이프의 측면에서 오목하게 높이방향으로 헤더파이프의 상면과 하면을 관통하도록 형성된 배수 그루브로 형성될 수 있다. 이하에서는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)가 각각 2열로 형성된 실시예 및 배수 수단이 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브인 실시예에 대해 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기(1000)는 도시된 바와 같이 높이방향으로 상부에 배치된 제1헤더탱크(100)와 하부에 배치된 제2헤더탱크(200)가 2열로 형성되고, 복수개의 튜브(300)가 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 연결되며, 튜브(300)들 사이에 핀(400)이 개재되어 결합될 수 있다. 그리하여 전방측에 제1열이 배치되고 후방측에 제2열이 배치되어 있는 형태로 증발기가 형성될 수 있다.
여기에서 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 2열로 형성되고, 제1헤더탱크(100)는 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 나란하게 배치되어 서로 마주보는 측면이 맞닿아 브레이징 등에 의해 접합될 수 있으며, 제2헤더탱크(200)도 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 나란하게 배치되어 서로 마주보는 측면이 맞닿아 접합될 수 있다. 그리고 제1헤더탱크(100)의 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)의 하면쪽에는 상하를 관통하는 튜브 삽입홀(130)들이 형성되고, 제2헤더탱크(200)의 제1헤더파이프(210) 및 제2헤더파이프(220)의 상면쪽에는 상하를 관통하는 튜브 삽입홀(230)들이 형성되어, 튜브(300)들의 양단이 튜브 삽입홀에 삽입된 후 브레이징 등으로 헤더파이프들과 결합될 수 있다.
그리고 제1헤더탱크(100)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면인 폭방향 안쪽면들이 각각 평면으로 형성되어, 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 대향되는 측면이 브레이징 등으로 접합될 수 있다. 그리고 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면인 폭방향 바깥쪽 측면들에는 오목하게 높이방향으로 배수 그루브(111, 121)들이 형성될 수 있다. 이때, 배수 그루브(111, 121)들은 각각 헤더파이프 상면 및 하면까지 연장되어 있는 형태로 형성될 수 있으며, 배수 그루브(111, 121)들은 길이방향으로 서로 이격되어 배열될 수 있다.
그리고 제2헤더탱크(200)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 폭방향 측면들에 오목하게 높이방향으로 배수 그루브(211, 221)들이 형성될 수 있다. 또한, 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면들은 각각 평면으로 형성될 수 있다. 이때, 배수 그루브(211, 221)들은 상기한 제1헤더탱크(100)에 형성된 배수 그루브들과 같은 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 제2헤더탱크(200)의 외부 상측 공간과 외부 하측 공간이 배수 그루브(211, 221)들에 의해 연통되어 있도록 형성될 수 있다.
그리하여 튜브(300)들 및 핀(400)의 표면에서 발생된 응축수가 제2헤더탱크(200)의 외부 상측 공간에 고여있지 않고, 응축수가 제2헤더탱크(200)를 구성하는 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)의 사이에 위치한 배수 그루브(211, 221)들을 통해 제2헤더탱크(200)의 외부 하측 공간쪽으로 원활하게 배수될 수 있다. 그리고 제1헤더탱크(100)는 평면으로 형성된 측면들끼리 맞닿아 접합되므로, 결합력이 커져서 내구성이 향상될 수 있다.
여기에서 제1헤더탱크(100)의 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120) 및 제2헤더탱크(200)의 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)는 각각 폭방향 일측면이 평면으로 그 반대쪽 측면은 배수 그루브가 있는 형태가 되도록 4개의 헤더파이프를 모두 동일한 형태로 형성하여, 제1헤더탱크(100)는 두 개의 헤더파이프를 결합하되 평면으로 형성된 측면끼리 맞닿도록 결합하고 제2헤더탱크(200)는 나머지 두 개의 헤더파이프를 결합하되 배수 그루브가 형성된 측면끼리 맞닿도록 결합하여 상하 한 쌍의 헤더탱크로 형성될 수 있다. 즉, 헤더파이프들을 한 가지로 공용화하여 헤더탱크들을 형성할 수 있다.
그리하여 본 발명의 증발기는 2열로 형성된 헤더탱크들을 형성함에 있어서, 하부에 배치된 제2헤더탱크의 폭방향 중앙부에 응축수가 배수될 있는 배수홀을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100)는, 상기 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 연통홀(140)들이 형성되어, 상기 연통홀(140)들에 의해 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 연통되도록 형성될 수 있다.
즉, 도 4 및 도 6을 참조하면 제1헤더탱크(100)는 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면들이 각각 평면으로 형성되므로, 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)의 서로 마주보는 위치에 각각 연통홀(140)을 형성한 후 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿도록하여 접합하면 연통홀(140)에 의해 두 개의 헤더파이프가 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1헤더탱크의 제1헤더파이프와 제2헤더파이프를 연결하는 연통홀의 형성 크기 및 위치에 대한 자유도가 높으며, 헤더탱크의 연통홀이 형성된 부분의 내구성이 높은 장점이 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100)는, 상기 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)의 내부 공간을 구획하도록 결합된 배플(160)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 제1헤더탱크(100)에는 배플(160)이 결합되어, 배플(160)에 의해 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)의 내부 공간이 구획될 수 있다. 그리고 배플(160)에 의해 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)는 각각 길이방향으로 좌측의 공간과 우측의 공간으로 나뉘어져, 배플(160)을 기준으로 좌측은 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 직접 연통되어 있지 않고 분리되어 있으며, 배플(160)을 기준으로 우측은 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 연통홀(140)에 의해 서로 연통되어 있는 상태가 될 수 있다. 또한, 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)에는 각각 상면쪽에 폭방향으로 슬롯 형태의 배플 삽입홈(150)이 형성되어, 배플(160)이 배플 삽입홈(150)에 삽입된 후 브레이징 등에 의해 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)와 접합될 수 있다. 또한, 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)는 하면쪽에 각각 홀이 형성되어 배플(160)의 하단에 돌출된 탭들이 홀에 삽입되어 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2헤더탱크(200)는, 상기 제1헤더파이프(210)의 배수 그루브(211)와 제2헤더파이프(220)의 배수 그루브(221)가 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
즉, 도 5 내지 도 7을 참조하면 제2헤더탱크(200)의 제1헤더파이프(210) 및 제2헤더파이프(220)는 맞닿는 측면쪽에 단면이 반원 형태로 형성된 배수 그루브(211, 221)들이 서로 마주보는 위치에 형성되어, 제1헤더파이프(210)의 배수 그루브(211)와 제2헤더파이프(220)의 배수 그루브(221)가 만나 단면이 원형인 배수홀로 형성될 수 있다.
그리하여 두 개의 배수 그루브가 합쳐져 하나의 원형 단면을 갖는 배수홀이 형성될 수 있어, 배수홀의 크기를 비교적 크게 형성할 수 있으며 원형 단면 형태의 배수홀을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)들은 단면이 반원 형태 또는 삼각형 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기한 바와 같이 배수 그루브를 수평방향인 폭 및 길이방향의 평면으로 자른 단면이 반원 형태로 형성되어 두 개의 배수 그루브가 만나 원형의 배수홀이 형성되거나, 단면이 삼각형으로 형성되어 두 개의 배수 그루브가 만나 마름모 또는 사각형 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 배수 그루브의 단면 형태는 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)의 제1헤더파이프(110, 210)와 제2헤더파이프(120, 220)에는 각각 튜브(300)들이 삽입되는 튜브 삽입홀(130, 230)들이 형성되며, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)들은 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀(130, 230)들 사이의 위치에 형성될 수 있다.
즉, 제2헤더탱크(200)를 예를 들면, 튜브 삽입홀(230)들이 형성된 부분에는 배수 그루브(211, 221)를 형성하기 용이하지 않을 뿐만아니라 깊게 형성할 수 없으므로, 배수 그루브들을 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들의 사이의 위치에 형성하여 튜브 삽입홀(230)과의 간섭 없이 용이하게 배수 그루브를 형성할 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 두개 이상 튜브(300)의 개수 이하로 형성될 수 있다. 즉, 하나의 헤더파이프에 형성된 배수 그루브의 개수는 두 개 이상의 복수개로 형성되되 튜브들이 삽입되어 결합되는 튜브 삽입홀의 수 이하로 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 배플(160)이 위치하는 영역을 제외한 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 모두 형성될 수 있다. 즉, 헤더파이프들에 배플(160)이 결합되는 부분은 배플이 삽입되기 위한 배플 삽입홈(150)이 형성되므로, 배플 삽입홈(150)을 기준으로 길이방향 양측에 배치된 튜브 삽입홈 사이를 제외한 모든 이웃하는 튜브 삽입홈들 사이의 위치에 배수 그루브가 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 하나 건너 하나씩 형성될 수 있다. 즉, 도 8의 (a)와 같이 길이방향으로 가면서 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 배수 그루브가 형성된 부분과 형성되지 않아 평평한 평면으로 형성된 평면부가 번갈아 가며 형성될 수 있다.
또한, 상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 길이방향으로 일측 또는 양측 단부에만 형성될 수 있다. 즉, 도 8의 (b)와 같이 헤더파이프의 길이방향 일단부 또는 양단부의 일부 영역에만 배수 그루브가 형성되어, 응축수가 흘러 모여서 배수 그루브가 있는 부분을 통해 특정한 위치에서만 배수도록 할 수 있다.
도 9 내지 도 13은 하나의 파이프를 이용해 일부분을 절단한 후 접어서 헤더탱크를 형성하는 과정 및 이에 따라 형성된 헤더탱크들을 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(110, 210)와 제2헤더파이프(120, 220)가 서로 마주보는 측면쪽의 길이방향 일측 단부가 연결부(115, 215)에 의해 연결되어, 상기 제1헤더파이프(110, 210), 제2헤더파이프(120, 220) 및 연결부(115, 215)가 일체로 형성될 수 있다.
여기에서 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 하나의 길이가 긴 파이프의 길이방향 중앙부를 절단하되 일부분인 폭방향 한쪽 측면을 남기고 절단한 후 절단된 절단부를 기준으로 파이프를 접어서 2열의 헤더파이프가 되도록 형성할 수 있다. 이때, 절단되지 않고 남은 부분이 벤딩되어 연결부(115, 215)로 형성될 수 있다. 그리고 상기 파이프는 폭방향 일측면에 배수 수단인 배수 그루브가 형성되어 있으며 반대쪽 측면은 평면으로 형성되어 있어, 절단 시 평면으로 형성된 폭방향 측면을 제외한 나머지 부분을 절단한 후 접으면 평면으로 형성된 측면끼리 맞닿아 제1헤더탱크(100)가 형성될 수 있다. 반대로 절단 시 배수 그루브가 형성된 폭방향 측면을 제외한 나머지 부분을 절단한 후 접으면 배수 그루브가 형성된 측면끼리 맞닿아 제2헤더탱크(200)가 형성될 수 있다.
또한, 제1헤더탱크(100)는 길이방향 양단에 일체로 형성된 엔드캡(170)이 각각 결합될 수 있으며, 엔드캡(170)에 의해 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)의 길이방향 일단들이 서로 고정되며, 엔드캡(170)에 의해 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)의 길이방향 타단들이 서로 고정될 수 있다. 제2헤더탱크(200) 역시 길이방향 양단에 일체로 형성된 엔드캡(270)이 각각 결합될 수 있으며, 엔드캡(270)에 의해 제1헤더파이프(210) 및 제2헤더파이프(220)의 길이방향 일단들이 서로 고정되며, 엔드캡(270)에 의해 제1헤더파이프(210) 및 제2헤더파이프(220)의 길이방향 타단들이 서로 고정될 수 있다. 또한, 제1헤더탱크(100)의 길이방향 일단에 결합된 엔드캡(170)은 길이방향으로 양면이 관통되어 있어, 엔드캡(170)에 열교환매체의 유입 및 배출을 위한 입출구 매니폴드(180)가 결합될 수 있다. 또한, 제1헤더탱크(100)의 길이방향 타단에 결합된 엔드캡(170)과 제2헤더탱크(200)의 길이방향 양단에 결합된 엔드캡(270)들은 길이방향 면이 막혀있어, 엔드캡에 의해 헤더파이프들이 막히도록 형성될 수 있다.
또한, 배플 및 연통홀에 의해 다양한 형태의 패스(유로)가 형성될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 복수개의 배플이 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크에 결합되어 다양한 형태로 열교환매체의 유로가 형성될 수 있다. 일례로 도 14를 참조하면 튜브(300)들을 따라 하측 또는 상측의 한쪽 방향으로 흐르는 열교환매체의 흐름을 하나의 패스라고 할 때, 입출구 매니폴드(180)의 입구측 파이프를 통해 유입된 열교환매체가 제1열의 튜브(300)를 따라 하측으로 유동되는 제1패스(P1)가 형성되고, 이후 다시 튜브(300)를 따라 상측으로 유동되는 제2패스(P2)가 형성될 수 있다. 이후 연통홀(213)을 통해 제1열에서 제2열쪽으로 열교환매체가 유동되어, 제2열에서 튜브(300)들을 따라 하측으로 유동되는 제3패스(P3)가 형성되고, 이후 튜브(300)를 따라 상측으로 유동되는 제4패스(P4)가 형성되어, 입출구 매니폴드(180)의 출구측 파이프를 통해 열교환매체가 배출되는 총 4패스로 이루어진 유로가 형성될 수 있다. 이외에도 다양한 유로의 구성이 가능하며, 이에 따른 연통홀 및 배플의 배치도 다양하게 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 증발기
100 : 제1헤더탱크
110 : 제1헤더파이프 111 : 배수 그루브
115 : 연결부
120 : 제2헤더파이프 121 : 배수 그루브
130 : 튜브 삽입홀 140 : 연통홀
150 : 배플 삽입홀 160 : 배플
170 : 엔드캡 180 : 입출구 매니폴드
200 : 제2헤더탱크
210 : 제1헤더파이프 211 : 배수 그루브
215 : 연결부
220 : 제2헤더파이프 221 : 배수 그루브
230 : 튜브 삽입홀
270 : 엔드캡
300 : 튜브
400 : 핀

Claims (14)

  1. 각각 복수의 열로 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 배치된 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200);
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 연결되어 고정된 복수개의 튜브(300); 및
    상기 튜브(300)들 사이에 개재된 핀(400); 을 포함하며,
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들 각각의 폭방향 일측면이 평면으로 형성되고 폭방향 타측면에는 높이방향으로 응축수의 배수가 가능한 배수 수단이 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는, 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되거나 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 중 복수의 열을 형성하는 헤더파이프들의 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 배수 수단이 형성된 헤더탱크가 중력방향의 하측에 배치된 것을 특징으로 하는 증발기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 각각 2열로 형성되며,
    상기 제1헤더탱크(100)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면이 각각 평면으로 형성되고, 상기 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면에 배수 수단이 형성되되 상기 배수 수단은 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브(111, 121)들이며,
    상기 제2헤더탱크(200)는, 2열을 형성하는 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 배수 수단이 형성되되 상기 배수 수단은 측면에서 오목하게 형성된 배수 그루브(211, 221)들이며, 상기 제1헤더파이프(210)와 제2헤더파이프(220)가 서로 맞닿은 반대쪽 측면이 각각 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100)는,
    상기 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 맞닿은 폭방향 측면에 각각 연통홀(140)들이 형성되어, 상기 연통홀(140)들에 의해 제1헤더파이프(110)와 제2헤더파이프(120)가 서로 연통되도록 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100)는,
    상기 제1헤더파이프(110) 및 제2헤더파이프(120)의 내부 공간을 구획하도록 결합된 배플(160)을 더 포함하는 증발기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2헤더탱크(200)는,
    상기 제1헤더파이프(210)의 배수 그루브(211)와 제2헤더파이프(220)의 배수 그루브(221)가 서로 대응되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)들은 단면이 반원 형태 또는 삼각형 형태인 것을 특징으로 하는 증발기.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)의 제1헤더파이프(110, 210)와 제2헤더파이프(120, 220)에는 각각 튜브(300)들이 삽입되는 튜브 삽입홀(130, 230)들이 형성되며,
    상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)들은 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀(130, 230)들 사이의 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 두개 이상 튜브(300)의 개수 이하로 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 배플(160)이 위치하는 영역을 제외한 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 길이방향으로 이웃하는 튜브 삽입홀들 사이의 위치에 하나 건너 하나씩 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 배수 그루브(111, 121, 211, 221)는 길이방향으로 일측 또는 양측 단부에만 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는,
    2열을 형성하는 제1헤더파이프(110, 210)와 제2헤더파이프(120, 220)가 서로 마주보는 측면쪽의 길이방향 일측 단부가 연결부(115, 215)에 의해 연결되어,
    상기 제1헤더파이프(110, 210), 제2헤더파이프(120, 220) 및 연결부(115, 215)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.
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