KR0129794Y1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환기를 개시한다.

본 고안은 상하부 헤더와, 이 상하부 헤더에 그 양단부가 고정설치되는 복수개의 튜브와, 상기 상하부 헤더와 결합되며 하면으로부터 인입되어 튜브의 사이를 구획하는 복수개의 상부열교환매체 통로가 마련된 상부탱크와, 상기 하부 헤더와 결합되며 상기 튜브의 사이를 구획하는 하부 열교환매체 통로가 상부 열교환 매체 통로와 교호적으로 형성된 하부탱크를 구비하여 된 것에 그 특징이 있으며, 이는 열교환 효율을 향상시킬 수 있으며, 소형화가 가능한 이점이 있다.

Description

열교환기

제1도는 종래 열교환기의 사시도.

제2도 및 제3도는 종래 열교환기의 다른 실시예를 도시한 사시도.

제4도는 본 고안에 따른 열교환기를 도시한 분리 사시도.

제5도는 본 고안에 따른 열교환기의 열교환 매체의 흐름을 나타내 보인 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

41 : 상부헤더 41' : 하부헤더

42 : 튜브 43 : 상부 탱크

44 : 하부 탱크

본 고안은 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 내부에 열교환 매체의 흐름에 따른 관내 손실을 줄일 수 있는 열교환기에 관한 것이다.

통상적으로 각종 열교환기는 열교환 매체의 특성 및 사용 압력에 따라 흰 튜브 타입, 서펜 타입(serptine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type) 등 여러 종류의 것이 있다.

이러한 열교환기중 상기 서펜 타입은 제1도에 도시된 바와 같이 튜브(11)가 사행(蛇行)형상으로 밴딩되고 인접되는 튜브(11)의 사이에 방열휜(12)이 설치된 구성이다. 이 열교환기는 하나의 튜브(11)가 사행의 형상으로 절곡되어 있으므로 밴딩부에서의 방열휜 설치가 어려운 문제점이 있고 튜브를 통과하는 열교환 매체의 압력손실이 매우 큰 문제점이 있다.

그리고 상기 드론 컵 타입의 열교환기는 제2도에 도시된 바와 같이 성형 플레이트가 상호 접합되어 이루어진 튜브(21)가 적층되고 이 튜브(21)의 사이에는 방열휜(22)이 설치되어 된 것으로, 열교환 매체의 방열면적이 넓어 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 이점은 있으나 그 제작공정이 매우 복잡하고 열교환 매체가 누설될 확율이 높은 문제점이 있다.

그리고 제3도에 도시된 바와 같이 튜브(31)의 양단부에 상하부 헤더(32)(32') 및 탱크(33)(33')가 설치된 열교환기는 상하부헤드(32)(32')와 탱크(33)(33')에 의해 단일의 통로가 형성되거나 그 내부에 배플(baffle;34)이 설치되어 냉매의 유로를 형성하고 있으나 이 경우 상하부 헤드(32)(32')의 내부에 별도로 배플을 설치하여야 하므로 이의 설치에 따른 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 내제되어 있다. 또한 상기 상하부 헤드(32)(32')와 탱크(33)(33')가 결합되는 경우 열교환기의 높이가 상대적으로 높아지게 되므로 넓은 설치공간이 필요하게 되는 문제점이 내재되 있다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 튜브로 유입되는 열교환 매체의 압력 손실저항을 줄일 수 있으며, 열전달 성능을 향상시킬 수 있는 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 탱크 내에 별도의 배플을 설치할 필요가 없으며, 동일용량에 대해 탱크의 크기를 상대적으로 줄일 수 있는 열교환기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

상하부 헤더와, 이 상하부 헤더에 그 양단부가 고정설치되는 복수개의 튜브와, 상기 상하부 헤더와 결합되며 하면으로부터 인입되어 튜브의 사이를 구획하는 복수개의 상부열교환매체 통로가 마련된 상부탱크와, 상기 하부 헤더와 결합되며 상기 튜브의 사이를 구획하는 하부 열교환매체 통로가 상부 열교환 매체 통로와 교호적으로 형성된 하부탱크를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 상부탱크와 상부헤더의 사이 및 하부탱크와 상부헤더의 사이에 배플이 개재된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 열교환기는 제4도에 도시된 바와 같이 그 상하면이 평탄하며 다수의 상부결합공(41a)이 형성된 상부헤더(41)와, 이 상부헤더(41)와 대응되게 설치되고 하면이 평탄하게 형성되며 상기 상부 결합공(41a)와 대응되는 위치에 하부 결합공(41a')이 형성된 하부헤더(41')와, 상기 상하부 헤더(41)(41')의 상하부 결합공(41)(41a')에 그 양단부가 각각 고정되는 복수개의 튜브(42)와, 상기 상하부 헤더(41)와 결합되며 그 하면으로부터 인입형성되어 각 튜브 상단부를 복수개 씩 구획하는 상부열교환 매체 통로(43a)가 형성된 상부탱크(43)와, 상기 하부 헤더(41')의 하면과 결합되며 상기 튜브(42)의 복수개 씩 구획하는 하부열교환 매체 통로(44a)가 형성된 하부 탱크(44)와, 각 튜브(42) 사이에 개재된 방열휜(45)을 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 상하부 탱크(43)(44)에 형성된 상하부열교환 매체 통로(43a)(44a)는 상호 교호적으로 형성되며 일부분 상부 열교환 매체 통로(43a)가 인접하는 두개의 하부 열교환 매체 통로(44a)와 중첩되도록 함이 바람직하며, 상기 튜브(42)는 그 길이 방향으로 다수의 통로가 형성된 압출튜브를 사용함이 바람직하다.

그리고 상기 상부헤더(41)와 상부탱크(43) 사이 및 상기 하부헤더(41')와 하부탱크(44)의 사이에는 각각 배플(46)(46')이 개재되어 상하부 헤더(41)(41')와 상하부 탱크(43)(44)의 브레이징시 기밀을 유지할 수 있도록 구성된다. 미설명 부호 47과 48은 각각 열교환 매체의 주입구와 유출구이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 열교환기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 열교환기는 상기 열교환 매체 주입구(47)를 통하여 열교환 매체가 상부탱크(43)에 형성된 일측의 상부 열교환 매체통로(43a)로 유입되게 되면 제4도 및 제5도에 도시된 바와 같이 상기 상부 열교환 매체 통로(43a)에 의해 구획되며 이와 연통되는 튜브(42)를 통과하면서 열교환이 이루어지게 되고 이 튜브에서 증발하지 못한 열교환 매체는 하부 열교환 매체통로(44a)를 통하여 인접하는 튜브 즉, 하부 열교환 매체 통로(44a)에 의해 구획되며 상기 열교환 매체가 공급된 튜브(42)와 인접된 튜브를 통하여 열교환 매체가 상측 방향으로 이동되면서 열교환이 이루어지게 된다. 상술한 바와 같은 방법으로 상기 주입구(47)로 공급된 열교환 매체는 사행(蛇行)의 형상으로 각 튜브(42)를 통과하여 열교환 매체 유출구(48)로 유출되게 된다.

상술한 바와 같은 열교환기는 그 열교환매체가 상기 상하부 탱크(43)(44)에 형성된 열교환 매체 통로에 의해 상부 또는 하부로 연속적으로 흐르게 되므로 종래의 열교환기와 같이 상하부 탱크의 내부에 별도의 배플을 설치할 필요가 없으며, 열교환 매체통로가 상대적으로 길어지고, 상기 튜브는 그 내부에 다수의 구획된 통로가 형성된 압출튜브를 이용함으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 특히 튜브를 통과한 열교환 매체는 열교환 매체 통로에서 다시 각 튜브로 재 분배되므로 각 튜브에서의 열교환이 균일하게 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 열교환기는 상하부 탱크에 튜브의 단부를 복수개 씩 분할하는 열교환 매체 통로가 일체로 형성되어 있으므로 열교환기의 제작에 따른 작업공수를 대폭 줄일 수 있으며, 특히 탱크의 크기를 줄일 수 있어 소형 열교환기의 제작이 가능한다.

Claims (3)

1. 상하부 헤더와, 이 상하부 헤더에 그 양단부가 고정설치되는 복수개의 튜브와, 상기 상하부 헤더와 결합되며 하면으로부터 인입되어 튜브의 사이를 구획하는 복수개의 상부열교환매체 통로가 마련된 상부탱크와, 상기 하부 헤더와 결합되며 상기 튜브의 사이를 구획하는 하부 열교환매체 통로가 상부 열교환 매체 통로와 교호적으로 형성된 하부탱크를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부탱크와 상부 헤더의 사이 및 하부 탱크와 상부헤더의 사이에 배플이 개재된 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제1항에 있어서, 상기 튜브가 그 내부에 구획된 다수의 통로가 형성된 압출튜브인 것을 특징으로 하는 열교환기.