KR20210028884A - Header structure of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환기의 헤더구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입된 열교환매체를 복수의 튜브로 분배하는 헤더탱크에서, 복수의 튜브와 결합되는 헤더의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a header structure of a heat exchanger, and more particularly, to a structure of a header coupled to a plurality of tubes in a header tank for distributing an introduced heat exchange medium to a plurality of tubes.
일반적으로 열교환기는, 내부를 순환하는 열교환매체가 외부로부터 흡열하거나 외부로 방열하는 방식으로 열교환을 수행하도록, 특정 유로 상에 설치되는 장치이다. 이러한 열교환기는 냉매를 열교환매체로 사용하는 응축기와 증발기, 그리고 냉각수를 열교환매체로 사용하는 라디에이터와 히터코어, 또한 엔진 및 변속기 등에서 사용된 오일을 열교환매체로 사용하는 오일쿨러 등 사용목적과 용도에 따라 다양하게 제작되고 있다.In general, a heat exchanger is a device installed on a specific flow path so that a heat exchange medium circulating inside performs heat exchange in a manner that absorbs heat from the outside or radiates heat to the outside. These heat exchangers are condensers and evaporators that use refrigerant as heat exchange media, radiators and heater cores that use cooling water as heat exchange media, and oil coolers that use oil used in engines and transmissions as heat exchange media. It is produced in various ways.
이때 열교환기는 일반적으로, 내부 유체와 외부 유체 사이의 전열(傳熱)이 이루어지는 복수의 튜브의 양단에 헤더탱크가 결합되는 형태로 이루어진다. 그리고 내부 유체인 열교환매체는 상기 헤더탱크로 유입되어 복수의 튜브 상으로 분배되고, 튜브에서 순환된 유체가 상기 헤더탱크로 취합되어 배출되도록 구성될 수 있다. In this case, the heat exchanger is generally formed in a form in which header tanks are coupled to both ends of a plurality of tubes in which heat transfer between the internal fluid and the external fluid is formed. In addition, the heat exchange medium, which is an internal fluid, flows into the header tank and is distributed over a plurality of tubes, and the fluid circulated in the tube may be collected and discharged into the header tank.
여기서, 상기 튜브는 상기 헤더탱크의 헤더에 형성된 튜브삽입홈에 삽입된 상태에서 접하는 영역이 브레이징(Brazing)되어 결합될 수 있다. 그리고 결합된 튜브와 헤더는 사용함에 따라 결합된 면에서 열교환매체가 누설 될 수 있는 문제점이 있었다. 이에 따라 다수의 열교환매체를 사용 시에 발생하는 리크를 검출하는 한국공개특허공보 제10-2019-0073742호("일체형 열교환기", 2019.06.27. 공개)나, 헤더탱크를 따라 유동되는 열교환매체의 통수 저항을 감소시켜 파손을 방지하는 한국등록특허공보 제10-1932205호("열교환기", 2018.12.26. 공고)가, 현재 개시되어 있다. Here, the tube may be coupled by brazing a region in contact with the tube insertion groove formed in the header of the header tank while being inserted into the tube insertion groove. In addition, as the combined tube and header are used, there is a problem that the heat exchange medium may leak from the combined surface. Accordingly, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2019-0073742 ("Integrated Heat Exchanger", published on June 27, 2019), which detects leaks that occur when a plurality of heat exchange media are used, or a heat exchange medium flowing along a header tank. Korean Patent Publication No. 10-1932205 ("heat exchanger", 2018.12.26.announcement), which prevents breakage by reducing the water passing resistance of, is currently disclosed.
이와 동반하여 상기 헤더탱크의 열교환매체가 유입되는 입구 측이나 배플로 순환되는 유로와 인접한 경우에는, 열교환기의 특성 상 효율을 높이기 위해서 균일한 유량분배가 이루어져야 한다. 이에 대해서는 현재 일본공개특허공보 제2008-057952호("열교환기", 2008.03.13. 공개)에서 별물 제작 및 결합을 통해 헤더탱크 내 유량을 조절하는 기술이 개시되어 있긴 하나, 별물을 적용하는 경우에는 중량 및 원가 증대 뿐만 아니라, 별물 조립공정까지 추가되는 문제점이 있다.Accompanying this, when the header tank is adjacent to the inlet side through which the heat exchange medium flows in or the flow path circulating through the baffle, uniform flow rate distribution must be performed in order to increase the efficiency due to the characteristics of the heat exchanger. For this, although Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2008-057952 ("Heat Exchanger", published on March 13, 2008) discloses a technology for controlling the flow rate in the header tank by manufacturing and combining a separate product, in the case of applying a separate product There is a problem in that not only weight and cost increase, but also an additional assembly process is added.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 헤더의 튜브삽입구 상에 형성된 서로 다른 길이의 스토퍼들을 통해 헤더탱크 내 유체의 유량조절이 이루어지도록 제공하는 것이다.The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flow rate control of a fluid in a header tank through stoppers of different lengths formed on the tube inlet of the header.
또한, 본 발명의 목적은 상기 서로 다른 길이의 스토퍼들이 헤더의 튜브삽입구와 일체로 형성되어, 별도의 별물을 생산하거나 장착하는 공정이 생략되도록 하여, 중량 및 원가를 절감하면서 공정을 간소화하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to simplify the process while reducing weight and cost by omitting the process of producing or installing separate items since the stoppers of different lengths are integrally formed with the tube insertion port of the header.
아울러, 본 발명의 목적은 스토퍼들을 통해 접합되는 면적을 증대시켜 열교환매체의 누설을 방지하고, 복수의 튜브들이 일정한 깊이에서 접합되도록 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to prevent leakage of a heat exchange medium by increasing an area to be joined through stoppers, and to provide a plurality of tubes to be joined at a predetermined depth.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는, 열교환매체가 유동되는 유입구 및 배출구가 형성된 한 쌍의 탱크; 열교환매체가 내부에서 유동되되, 양측방향으로 서로 이격 배치되는 복수의 튜브; 일면에 복수의 상기 튜브가 각각 삽입되는 복수의 튜브삽입구를 포함하고, 타면에 상기 탱크가 결합되는 한 쌍의 헤더; 및 복수의 상기 튜브삽입구 중 적어도 둘 이상에 배치되어 튜브의 삽입 깊이를 제한하는 복수의 스토퍼;를 포함하며, 복수의 상기 스토퍼 중 일부는 서로 다른 길이로 형성되어 각각 인접한 튜브로 분배되는 열교환매체의 유량이 조절될 수 있다.The heat exchanger of the present invention for achieving the above object includes a pair of tanks having an inlet and an outlet through which a heat exchange medium flows; A plurality of tubes in which the heat exchange medium is flowed and spaced apart from each other in both directions; A pair of headers including a plurality of tube insertion ports into which the plurality of tubes are respectively inserted on one side, and to which the tank is coupled to the other side; And a plurality of stoppers disposed at at least two of the plurality of tube insertion ports to limit the insertion depth of the tube, wherein some of the plurality of stoppers have different lengths and are distributed to adjacent tubes. The flow rate can be adjusted.
또한, 복수의 상기 스토퍼는, 서로 다른 길이로 형성되는 적어도 하나 이상의 제1스토퍼 및 제2스토퍼를 포함하고, 상기 제1스토퍼는 제2스토퍼보다 길이가 길게 형성되되, 상기 제1스토퍼가 상기 제2스토퍼 보다 상기 탱크의 유입구와 인접하도록 배치될 수 있다.In addition, the plurality of stoppers include at least one or more first stoppers and second stoppers having different lengths, and the first stopper is formed to have a length longer than that of the second stopper, and the first stopper is formed of the second stopper. It may be arranged to be adjacent to the inlet of the tank than the 2 stopper.
또한, 본 발명은 복수의 상기 스토퍼 중, 길이가 가장 긴 스토퍼가 탱크의 유입구와 가장 인접한 튜브삽입구에 배치될 수 있다.In addition, in the present invention, among the plurality of stoppers, the stopper having the longest length may be disposed at the tube insertion port closest to the inlet of the tank.
또한, 본 발명은 상기 헤더의 튜브삽입구와 상기 스토퍼가 서로 일체로 형성될 수도 있다.In addition, in the present invention, the tube insertion port of the header and the stopper may be integrally formed with each other.
또한, 본 발명은 상기 헤더의 일면에 상기 튜브가 배치되고, 상기 헤더는, 상기 튜브삽입구에서 타면방향으로 돌출되되 중공부가 형성된 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부의 중공 상에 스토퍼가 배치될 수도 있다.In addition, in the present invention, the tube is disposed on one surface of the header, and the header further includes a protrusion protruding from the tube insertion port in a direction of the other surface but having a hollow part, and a stopper may be disposed on the hollow of the protrusion. .
또한, 상기 튜브는, 일단측 외면이 상기 튜브삽입구의 내면과 서로 접하고, 일단부면이 상기 스토퍼와 접할 수 있다.In addition, the tube may have an outer surface of one end in contact with the inner surface of the tube insertion port, and a surface of one end of the tube in contact with the stopper.
또한, 상기 스토퍼가 상기 돌출부의 중공 단부 측에 배치되어, 상기 튜브의 일단측 외면이 상기 튜브삽입구의 내면 및 상기 돌출부의 중공 내면과 각각 접하도록 형성될 수 있다.In addition, the stopper may be disposed on the side of the hollow end of the protrusion, so that the outer surface of one end side of the tube is in contact with the inner surface of the tube insertion port and the hollow inner surface of the protrusion, respectively.
또한, 상기 튜브는, 상기 헤더의 튜브삽입구 및 상기 스토퍼와 브레이징(Brazing) 결합될 수 있다.In addition, the tube may be coupled to the tube insertion port of the header and the stopper by brazing.
또한, 상기 튜브는 내부 중공부 상에 격벽이 형성되며, 상기 스토퍼는 상기 튜브의 격벽과 접하도록 배치될 수 있다.In addition, the tube may have a partition wall formed on the inner hollow portion, and the stopper may be disposed to contact the partition wall of the tube.
또한, 복수의 상기 스토퍼 중 일부의 스토퍼 길이는, 상기 튜브의 격벽 길이와 같거나 길게 형성될 수 있다.In addition, some of the plurality of stoppers may have a length equal to or longer than the length of the partition wall of the tube.
또한, 상기 튜브는 판재를 양측에서 절곡하여, 상기 격벽의 외측에 갭(Gap)이 형성된 폴디드 튜브로 구성되고, 상기 스토퍼는 상기 튜브의 갭 보다 길이가 길게 형성될 수 있다.In addition, the tube may be formed of a folded tube having a gap formed outside the partition wall by bending the plate material at both sides, and the stopper may be formed to be longer than the gap of the tube.
또한, 상기 헤더는 한 쌍으로 이루어져, 복수의 상기 튜브의 양단에 각각 결합되고, 한 쌍의 상기 헤더 각각에는 복수의 스토퍼가 형성될 수 있다.In addition, the headers may be formed in a pair, each coupled to both ends of a plurality of the tubes, and a plurality of stoppers may be formed on each of the pair of headers.
상술한 구성에 의한 본 발명의 열교환기는, 서로 다른 길이의 복수의 스토퍼가 복수의 튜브삽입구에 각각 배치되어, 유동되는 열교환매체가 복수의 튜브 상에 균일하게 분배되도록 제공할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 열교환기에 의해 열교환된 유체는 보다 균일한 온도로 토출되므로, 보다 효율적인 장치 구동이 가능한 장점이 있다. In the heat exchanger of the present invention according to the above-described configuration, a plurality of stoppers having different lengths are disposed at each of the plurality of tube insertion ports, so that the flowing heat exchange medium is uniformly distributed over the plurality of tubes. Accordingly, since the fluid heat-exchanged by the heat exchanger of the present invention is discharged at a more uniform temperature, there is an advantage in that the device can be driven more efficiently.
그리고 본 발명의 열교환기는, 복수의 스토퍼들이 복수의 튜브가 삽입되는 깊이가 균일하도록 삽입깊이를 제한하여, 깊게 삽입된 튜브에 의한 유동 저항을 감소시키도록 제공할 수 있다. 이때 복수의 스토퍼는 상기 헤더와 일체로 형성되어 생산되는 열교환기의 중량 및 원가를 절감함과 더불어, 튜브삽입구를 형성하는 공정 상에서 타공하는 영역을 조절함으로써 추가적인 공정 없이도 생산이 가능한 장점이 있다.In addition, the heat exchanger of the present invention may be provided so as to reduce the flow resistance due to the deeply inserted tube by limiting the insertion depth such that the plurality of stoppers have a uniform depth at which the plurality of tubes are inserted. At this time, the plurality of stoppers are formed integrally with the header to reduce the weight and cost of the heat exchanger produced, and there is an advantage that production can be performed without an additional process by adjusting the perforated area in the process of forming the tube insertion port.
또한 본 발명의 열교환기는, 튜브 및 헤더 간에 접촉되는 면적이 넓어져 브레이징 등을 이용한 결합 시에 밀폐성능이 보다 향상되어, 장기간 사용하여도 열교환매체가 누출되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, in the heat exchanger of the present invention, the contact area between the tube and the header is increased, so that the sealing performance is more improved during bonding using brazing or the like, and there is an effect of preventing leakage of the heat exchange medium even when used for a long time.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 부분확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 요부확대도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더의 측면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더의 정단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브와 헤더가 결합되는 것을 도시한 정단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 부분확대도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤더의 정단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브의 사시도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브의 단면도.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브와 헤더가 결합되는 것을 도시한 평단면도.1 is a perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a header according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a partially enlarged view of Figure 3 according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an enlarged view of the main part of Figure 2 according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view of a header according to an embodiment of the present invention.
7 is a front cross-sectional view of a header according to an embodiment of the present invention.
8 is a front cross-sectional view showing that a tube and a header are coupled according to an embodiment of the present invention.
9 is a partially enlarged view of FIG. 8 according to an embodiment of the present invention.
10 is a front cross-sectional view of a header according to another embodiment of the present invention.
11 is a perspective view of a tube according to another embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a tube according to another embodiment of the present invention.
13 is a plan cross-sectional view showing that a tube and a header are coupled according to another embodiment of the present invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the heat exchanger of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<제1 실시예><First Example>
도 1 및 도 2는 본 발명인 열교환기의 일 실시예에 관한 것으로, 도 1은 열교환기의 사시도를, 도 2는 열교환기의 분해사시도를 각각 나타낸다.1 and 2 are related to an embodiment of a heat exchanger according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of the heat exchanger, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the heat exchanger, respectively.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 열교환기는 열교환매체와 유체 간의 열교환이 이루어지는 코어부(10) 및 상기 열교환매체가 유입 및 배출되는 유입구와 배출구가 형성되는 헤더탱크(20)를 포함할 수 있다. 이때 상기 코어부(10)는, 내부에 열교환매체가 유동되되 열 교환이 가능한 재질로 이루어진 복수의 튜브(100)를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 튜브(100) 사이에는 핀(11)이 개재되거나 튜브(100)의 내부에 이너핀이 삽입되는 등 다양한 구성을 더 포함할 수 있다. 그리고 헤더탱크(20)는 한 쌍으로 이루어지되, 한 쌍의 헤더탱크(20)는 각각 헤더(200) 및 탱크(300)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the heat exchanger of the present invention includes a
여기서 한 쌍의 상기 헤더(200)는 폭 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있으며, 상기 코어부(10)의 상기 튜브(100) 양단에 각각 결합될 수 있다. 그리고 한 쌍의 상기 탱크(300)는 한 쌍의 상기 헤더(200)의 폭 방향 외측에 각각 결합되어 내부에 밀폐된 공간을 형성할 수 있으며, 상기 탱크(300)에는 열교환매체가 유입(Fin)되는 유입구 및 열교환매체가 배출(Fout)되는 배출구를 포함할 수 있다. 그리고 상기 헤더탱크(20)의 내부 공간에는 배플(baffle) 등의 구성이 더 포함될 수 있으며, 상기 배플(baffle)을 통해 열교환매체가 높이 및 폭방향을 따라 지그재그 형태로 유동될 수도 있다. 이때 높이, 폭 및 길이 방향은 본 발명을 보다 명확히 설명하기 위해 임의로 설정된 방향으로, 본원발명에서는 후술하는 열교환기가 위와 같은 방향으로 배치되는 것으로 한정하지는 아니한다.Here, the pair of
도 3 내지 도 6은 본 발명인 열교환기의 일 실시예에 관한 것으로, 도 3은 헤더의 사시도를, 도 4는 도 3의 부분확대도를, 도 5는 도 2의 요부확대도를, 도 6은 헤더의 측면도를 각각 나타낸다.3 to 6 are related to an embodiment of a heat exchanger according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a header, FIG. 4 is a partial enlarged view of FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged main part of FIG. 2, and FIG. 6 Represents a side view of the header, respectively.
먼저 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 헤더(200)는 복수의 상기 튜브(100)들이 각각 삽입될 수 있도록 복수의 튜브삽입구(210)가 형성될 수 있다. 그리고 본 발명은 복수의 상기 튜브삽입구(210) 상에 형성되는 복수의 스토퍼(400)를 포함할 수 있다. 여기서 본 발명은 복수의 상기 스토퍼(400)가 서로 다른 길이로 형성되는 제1스토퍼(410) 및 제2스토퍼(420)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 복수의 상기 스토퍼(400) 중, 하나의 길이로 형성되는 적어도 하나 이상의 단위스토퍼들를 통칭하여 제1스토퍼(410)로, 다른 하나의 길이로 형성되는 적어도 하나 이상의 단위스토퍼들을 통칭하여 제2스토퍼(420)로 구분할 수 있다. First, referring to FIGS. 3 and 4, the
이어 도 5 및 도 6을 참조하면, 복수의 상기 스토퍼(400)는 복수의 튜브(100)가 각각 삽입되는 튜브삽입구(210) 상에 배치되어, 상기 튜브(100)의 삽입 깊이를 제한하여 복수의 튜브(100)가 일정한 깊이만큼 삽입될 수 있다. 그리고 복수의 스토퍼(400)는 각 스토퍼의 길이조절을 통해 복수의 상기 튜브(100)로 분배되는 열교환매체를 조절할 수 있다. Next, referring to FIGS. 5 and 6, a plurality of
일 예로, 열교환매체가 유동되는 유입구 측에 상기 제1스토퍼(410)가 제2스토퍼(420) 보다 인접하면, 상기 제1스토퍼(410)의 길이가 제2스토퍼(420)의 길이 보다 길도록 형성될 수 있다. 이때 유입구 측은 헤더탱크 내부로 유체가 유입되는 지점을 포함하여, 배플에 의해 순환되는 경우에는 유동경로에서 이전 튜브(100)에서 배출되는 측을 기준으로 구성될 수도 있다. 이에 따라 유입구 측을 통해 유입된 열교환매체는, 인접한 튜브(100)와 상대적으로 이격된 튜브(100) 모두에 고루고루 분배될 수 있다. 그리고 본 발명은 튜브 내에 흐르는 열교환매체와 튜브 외부에 흐르는 유체 간의 전열이 코어의 전반에서 균일하도록 구성되는 장점이 있다.For example, when the
도 7 내지 도 9는 본 발명인 열교환기의 일 실시예에 관한 것으로, 도 7은 헤더의 정단면도를, 도 8은 튜브와 헤더가 결합되는 것을 도시한 정단면도를, 도 9는 도 8의 부분확대도를 각각 나타낸다.7 to 9 are related to an embodiment of a heat exchanger according to the present invention, FIG. 7 is a front cross-sectional view of a header, FIG. 8 is a front cross-sectional view showing a tube and a header are coupled, and FIG. 9 is a part of FIG. Each of the enlarged views is shown.
먼저 도 7-(a)를 참조하면, 서로 다른 길이의 제1스토퍼(410) 및 제2스토퍼(420)를 포함하는 스토퍼(400)는, 복수의 상기 튜브(100)의 단부측 면에 맞닿도록 제공될 수 있으며, 상기 튜브(100)가 삽입되는 깊이를 제한하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 튜브(100)의 단부측 면과 상기 스토퍼(400) 사이가 서로 접하도록 형성됨으로써, 브레이징 등의 공정을 통해 삽입된 튜브(100)를 고정하는 경우에 보다 견고히 결합되는 장점이 있다. 또한 복수의 상기 스토퍼(400)는 도시된 바와 같이 상기 헤더(200)와 일체로 형성될 수도 있다.First, referring to FIG. 7-(a), a
그리고 상술한 바와 같이, 상기 제1스토퍼(410)가 제2스토퍼(420)보다 길게 형성됨에 따라, 도 7-(b)에서 도시된 바와 같이 일부 정단면 영역에는 상기 제1스토퍼(410)만 배치될 수가 있다. 또한 다른 일부 정단면 영역에서는 상기 제1스토퍼(410) 및 제2스토퍼(420)가 없이 상기 튜브(100)의 내부공간(101)과 상기 헤더(200)와 탱크가 형성하는 공간이 연통되도록 구성될 수 있다. And, as described above, as the
이어 도 8을 참조하면, 상기 헤더(200)는 상기 튜브(100)의 일단이 삽입되는 튜브삽입구(210)와, 상기 튜브삽입구(210)로부터 돌출되는 돌출부(220)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 돌출부(220)는 상기 튜브삽입구(210)와 연통되는 중공부(221)를 포함할 수 있으며, 제1스토퍼(410) 및 제2스토퍼(420)를 포함하는 상기 스토퍼(400)는 상기 돌출부(220)의 중공부(221)에 배치될 수 있다.Next, referring to FIG. 8, the
여기서 상기 돌출부(220)는 상기 튜브(100)가 배치되는 측과 상반된 방향으로 돌출될 수 있으며, 상기 스토퍼(400)는 돌출부(220)의 중공부(221) 단부에 배치될 수 있다. 이에 따라 삽입되는 튜브(100)들은 복수의 튜브삽입구(210) 각각에 배치된 스토퍼(400)에 의해서 삽입깊이가 제한될 수 있으며, 상기 스토퍼(400)가 일정한 위치에 배치됨에 따라 복수의 상기 튜브(100)들 또한 서로 일정한 깊이만큼 삽입될 수 있다.Here, the
이어 도 9를 참조하면, 상기 튜브(100)의 일단면에는 개구부(110)가 형성되고, 상기 개구부(110)의 주변에는 일단부면(111)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 튜브(100)가 상기 튜브삽입구(210)로 삽입되면 상기 스토퍼(400)는 상기 튜브(100)의 개구부(110)를 밀폐하고 상기 튜브(100)의 일단부면(111)과 접하여 삽입깊이를 제한할 수 있다.Next, referring to FIG. 9, an
그리고 상기 튜브(100)의 일단부가 상기 튜브삽입구(210) 및 돌출부(220)의 중공부(221) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 튜브(100)의 일단측 외면(112)은 상기 튜브삽입구(210)의 튜브삽입구 내면(211)과 상기 돌출부(220)의 중공 내면(222)과 각각 접할 수 있다. In addition, one end of the
여기서, 종래에는 열교환기 제작공정 상, 튜브를 헤더의 튜브삽입구 상에 삽입한 이후에 브레이징 등의 방법을 통해 고정결합하는 단계가 포함되었다. 본 발명은 상기 튜브(100)의 일단부면(111)과 상기 스토퍼(400)의 일면이 서로 접하고, 상기 일단측 외면(112)과 상기 튜브삽입구 내면(211) 및 중공 내면(222)이 서로 접함에 따라 접합면적이 넓어져 불완전 용접 문제를 개선할 수 있으며, 종래 리크(Leak)에 대한 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.Here, in the conventional heat exchanger manufacturing process, after inserting the tube onto the tube insertion port of the header, the step of fixing and coupling through a method such as brazing has been included. In the present invention, one
<제2 실시예><Second Example>
도 10은 본 발명인 열교환기의 다른 실시예에 관한 것으로, 도 10은 헤더의 정단면도를 나타낸다. 도 10에서 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(220)는 상기 튜브(100)가 배치되는 측으로 돌출될 수도 있다. 10 is related to another embodiment of the heat exchanger according to the present invention, and FIG. 10 is a front cross-sectional view of a header. As shown in FIG. 10, the
이때 서로 다른 길이의 제1스토퍼(410) 및 제2스토퍼(420)를 포함하는 상기 스토퍼(400)는 각 튜브삽입구(210) 상에 배치될 수 있다. 그리고 상기 튜브(100)의 일단측 외면은 상기 튜브삽입구(210)의 내면 및 돌출부(220)의 중공 내면과 접하되, 상기 튜브(100)의 일단부면이 상기 스토퍼(400)의 일면과 접할 수 있다. At this time, the
또한 상기 스토퍼(400)는 상기 헤더(200)와 일체로 구성될 수 있다. 이때 상기 헤더(200)는 튜브삽입구를 홀 가공한 이후에 이중으로 절곡되어 상기 돌출부(220) 및 스토퍼(400)를 형성할 수도 있다. In addition, the
<제3 실시예><Third Example>
도 11 내지 도 13는 본 발명인 열교환기의 또 다른 실시예에 관한 것으로, 도 11은 튜브의 사시도를, 도 12는 튜브의 단면도를, 도 13은 튜브와 헤더가 결합되는 것을 도시한 평단면도를 각각 나타낸다.11 to 13 are related to another embodiment of a heat exchanger according to the present invention, FIG. 11 is a perspective view of a tube, FIG. 12 is a cross-sectional view of the tube, and FIG. 13 is a plan cross-sectional view showing that the tube and the header are combined. Respectively.
먼저 도 11을 참조하면, 상기 튜브(100)는 폴디드 튜브(Folded Tube)의 형태로 구성되어, 하나의 가공물을 접은 형태로 격벽(500)을 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 튜브(100)의 양단 방향을 따라 상기 격벽(500)이 연장 형성되어, 상기 튜브(100)의 개구부(110) 상에도 배치될 수 있다. 여기서 상기 튜브(100)는 상기 격벽(500)이 형성된 위치에 갭(Gap)이 형성될 수 있으며, 상기 갭은 헤더(200)와의 결합 시에도 유지되는 경우가 빈번하다. 이때 상기 갭의 수치가 큰 경우에는 헤더(200)와의 브레이징 결합 시, 용접제가 갭을 메우지 못하여 리크(Leak)가 발생하거나 불완전 용접으로 내구성이 감소되는 문제점이 있다.First, referring to FIG. 11, the
도 12를 참조하여 이를 보다 상세히 설명하자면, 상기 튜브(100)가 폴디드 튜브로 형성되면, 하나의 튜브판재를 접어 도시된 바와 같은 형상으로 구성될 수 있다. 이때 상기 튜브판재의 양단은 내측으로 절곡되어 격벽(500)을 형성할 수 있으며, 상기 튜브(100)는 격벽(500)을 기준으로 내부가 다수의 유동공간(100a,100b)으로 분할될 수 있다. 이때 상기 튜브(100)의 양단이 내측으로 접힘에 따라, 상기 격벽(500)의 외측에는 갭(Gap)이 발생되며, 상기 갭(Gap)은 일정한 길이(g) 또는 면적을 가진다. 여기서, 상기 갭(Gap)이 과도하게 길어지거나 넓어지면, 종래에는 브레이징 결합 시에 상기 갭을 메우지 못하여 리크가 발생하는 문제점이 있었다.To describe this in more detail with reference to FIG. 12, when the
본 발명은 도 13에서 도시된 바와 같이, 각 튜브삽입구(210)에 형성된 스토퍼(400)가, 상기 튜브(100)의 격벽(500)과 대향하는 위치에 배치되어, 종래의 문제점을 보다 효과적으로 개선하는 장점이 있다. 이때 도 13-(a)에서 도시된 바와 같이 상기 헤더(200)는 튜브삽입구(210) 및 중공부(221)를 통해 홀을 형성하되, 상기 스토퍼(400)가 상기 중공부(221) 상에 배치될 수도 있다. 이와 같은 경우에 상기 튜브(100)가 삽입되면, 상기 튜브(100)는 상기 스토퍼(400)의 일면까지만 삽입될 수 있으며, 상기 튜브(100)의 개구부(110)가 상기 중공부(221)와 연통되도록 체결될 수 있다. 그리고 상기 튜브(100)의 접힌 부분은 중심부가 아닌 길이 방향의 단부에 배치되는 경우에는, 상기 스토퍼(400)가 이에 대응하는 위치에 배치될 수도 있다.In the present invention, as shown in FIG. 13, the
그리고 상기 스토퍼(400)는 갭의 일면을 밀폐하여 브레이징 결합 시에 접촉 면적이 증대되도록 제공할 수 있다. 여기서, 상기 스토퍼(400)의 길이(d)는 상술한 갭의 길이(g) 보다 같거나 크게 형성되어, 상기 스토퍼(400)가 튜브(100)의 갭 일면을 밀폐하도록 형성될 수 있다.In addition, the
그리고 본 발명의 돌출부(220)는 도면 상 하측에서 삽입되는 튜브(100)의 삽입을 가이드할 수 있다. 이때 상기 돌출부(220)는, 튜브삽입구(210) 및 중공부(221)가 형성되도록 상기 튜브(100)의 외경과 대응되는 내경으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 돌출부(220)는 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 여기서 하나의 영역에서는 상기 스토퍼(400)가 형성되지 않고 상기 돌출부(220)가 튜브삽입구(210)를 형성하여 상기 튜브(100)의 삽입을 가이드할 수 있으며, 다른 하나의 영역에서는 상기 스토퍼(400)가 상술한 바와 같이 돌출부(220)를 통해 양단이 지지되어 상기 튜브(100)의 삽입 깊이를 제한하도록 구성될 수 있다. 이때 상기 중공부(221)는, 다른 하나의 영역에서의 상기 돌출부(220)가 형성하는 면적에서 상기 스토퍼(400)의 면적을 제외한 홀일 수 있으며, 상기 중공부(221)의 면적에 따라 유입 또는 유출되는 열교환매체의 유량이 조절될 수 있다.In addition, the
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.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is diverse, as well as anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims Of course, various modifications are possible.
10 : 코어부
11 : 핀
20 : 헤더탱크
100 : 튜브
101 : 유동공간
110 : 개구부
111 : 일단부면
112 : 일단측 외면
200 : 헤더
210 : 튜브삽입구
211 : 튜브삽입구 내면
220 : 돌출부
221 : 중공부
222 : 중공 내면
300 : 탱크
400 : 스토퍼
410 : 제1스토퍼
420 : 제2스토퍼
500 : 격벽10: core part 11: pin
20: header tank
100: tube 101: flow space
110: opening
111: one end surface 112: one end outer surface
200: header
210: tube insertion port 211: tube insertion port inner surface
220: protrusion 221: hollow part
222: hollow inner surface
300: tank
400: stopper
410: first stopper 420: second stopper
500: bulkhead
Claims (12)
열교환매체가 내부에서 유동되되, 양측방향으로 서로 이격 배치되는 복수의 튜브;
일면에 복수의 상기 튜브가 각각 삽입되는 복수의 튜브삽입구를 포함하고, 타면에 상기 탱크가 결합되는 한 쌍의 헤더; 및
복수의 상기 튜브삽입구 중 적어도 둘 이상에 배치되어 튜브의 삽입 깊이를 제한하는 복수의 스토퍼;
를 포함하며,
복수의 상기 스토퍼 중 일부는 서로 다른 길이로 형성되어 각각 인접한 튜브로 분배되는 열교환매체의 유량이 조절되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
A pair of tanks having an inlet port and an outlet port through which the heat exchange medium flows;
A plurality of tubes in which the heat exchange medium is flowed and spaced apart from each other in both directions;
A pair of headers including a plurality of tube insertion ports into which the plurality of tubes are respectively inserted on one surface, and the tank is coupled to the other surface; And
A plurality of stoppers disposed on at least two or more of the plurality of tube insertion ports to limit the insertion depth of the tube;
Including,
A heat exchanger, characterized in that some of the plurality of stoppers have different lengths to control the flow rate of the heat exchange medium distributed to adjacent tubes.
복수의 상기 스토퍼는,
서로 다른 길이로 형성되는 적어도 하나 이상의 제1스토퍼 및 제2스토퍼를 포함하고,
상기 제1스토퍼는 제2스토퍼보다 길이가 길게 형성되되,
상기 제1스토퍼가 상기 제2스토퍼 보다 상기 탱크의 유입구와 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 1,
The plurality of stoppers,
Including at least one or more first and second stoppers formed in different lengths,
The first stopper is formed to be longer than the second stopper,
The heat exchanger, characterized in that the first stopper is disposed closer to the inlet of the tank than the second stopper.
복수의 상기 스토퍼 중 길이가 가장 긴 스토퍼가,
탱크의 유입구와 가장 인접한 튜브삽입구에 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 1,
The longest stopper among the plurality of stoppers,
Heat exchanger, characterized in that disposed at the tube insertion port closest to the inlet of the tank.
상기 헤더의 튜브삽입구와 상기 스토퍼가 서로 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 1,
Heat exchanger, characterized in that the tube insertion port of the header and the stopper are integrally formed with each other.
상기 헤더의 일면에 상기 튜브가 배치되고,
상기 헤더는,
상기 튜브삽입구에서 타면방향으로 돌출되되 중공부가 형성된 돌출부를 더 포함하고,
상기 돌출부의 중공 상에 스토퍼가 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 1,
The tube is disposed on one side of the header,
The header,
Further comprising a protruding portion protruding in the direction of the other surface from the tube insertion port, the hollow portion is formed,
Heat exchanger, characterized in that the stopper is disposed on the hollow of the protrusion.
상기 튜브는,
일단측 외면이 상기 튜브삽입구의 내면과 서로 접하고,
일단부면이 상기 스토퍼와 접하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 5,
The tube,
The outer surface of one end is in contact with the inner surface of the tube insertion port,
Heat exchanger, characterized in that one end surface is in contact with the stopper.
상기 스토퍼가 상기 돌출부의 중공 단부 측에 배치되어,
상기 튜브의 일단측 외면이 상기 튜브삽입구의 내면 및 상기 돌출부의 중공 내면과 각각 접하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 6,
The stopper is disposed on the side of the hollow end of the protrusion,
Heat exchanger, characterized in that the outer surface of one end of the tube is in contact with the inner surface of the tube insertion port and the hollow inner surface of the protrusion, respectively.
상기 튜브는,
상기 헤더의 튜브삽입구 및 상기 스토퍼와 브레이징(Brazing) 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기
The method according to claim 6 or 7,
The tube,
Heat exchanger, characterized in that brazing coupling with the tube insertion port of the header and the stopper
상기 튜브는 내부 중공부 상에 격벽이 형성되며,
상기 스토퍼는 상기 튜브의 격벽과 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The tube has a partition wall formed on the inner hollow part,
The stopper is a heat exchanger, characterized in that disposed so as to contact the partition wall of the tube.
복수의 상기 스토퍼 중 일부의 스토퍼 길이는, 상기 튜브의 격벽 길이와 같거나 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 9,
Heat exchanger, characterized in that the length of a stopper of some of the plurality of stoppers is formed equal to or longer than the length of the partition wall of the tube.
상기 튜브는 판재를 양측에서 절곡하여, 상기 격벽의 외측에 갭(Gap)이 형성된 폴디드 튜브로 구성되고,
상기 스토퍼의 길이는 상기 갭의 길이와 같거나, 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method of claim 9,
The tube is composed of a folded tube formed with a gap formed outside the partition wall by bending the plate material from both sides,
Heat exchanger, characterized in that the length of the stopper is equal to or longer than the length of the gap.
상기 헤더는 한 쌍으로 이루어져, 복수의 상기 튜브의 양단에 각각 결합되고,
한 쌍의 상기 헤더 각각에는 복수의 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method of claim 1,
The header is composed of a pair, each coupled to both ends of the plurality of tubes,
A heat exchanger, characterized in that a plurality of stoppers are formed on each of the pair of headers.
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