KR0130161B1

KR0130161B1 - 적층형 열교환기(laminated heat exchanger)

Info

Publication number: KR0130161B1
Application number: KR1019940026093A
Authority: KR
Inventors: 구니히꼬 니시시따; 다까시 기누가와
Original assignee: 오오따 유다까; 가부시기 가이샤 젝셀
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1998-04-07
Also published as: KR960014872A

Abstract

본 발명은 간이한 구조로 팽창밸브의 장착을 용이하게 하는 일, 공간 성략화를 달성하는 일 및 열교환 능력의 향상을 목적으로 하여 팽창밸브가 장착되는 출입구부, 이 출입구부의 한편과 냉매통로의 일단측을 연통하는 제1냉매통로 및 출입구부의 다른편과 냉매통로의 타단측을 연통 파이프를 개제하여 접속되는 제2냉매통로를 구비한 출입구통로 형성용 평판을 한편의 끝판에 고정 부착하는 구조로 하였음에 따라서 출입구 형성용 평판의 제1 및 제2 냉매통로의 형상을 바꿀 수 있고, 팽창 밸브가 장착되는 출입구부와 냉매통로의 유출입측을 자유로히 연통시킬 수 있다, 또, 연통 파이프와 냉매통로의 일단의 탱크집단과의 연통을 여러개의 탱크로 실행 하도록 한다거나 연통위치를 변화시킴으로써 열교환 능력을 향상시킬 수 있다.

Description

적층형 열교환기(LAMINATED HEAT EXCHANGER)

제1도는 제1실시예에 관한 적층형 열교환기의 정면도.

제2도는 제1실시예에 관한 적층형 열교환기의 측면도.

제3도는 제1도의 적층형 열교환기의 a-a 측면도.

제4도는 제1실시예에 관한 끝판 근방의 분해 사시도.

제5도는 연통 파이프가 끼워진 열교환 소자의 분해 사시도.

제6도는 다른실예의 연통 파이프의 분해 사시도.

제7도는 제2 실시예에 관한 적층형 열교환기의 정면도.

제8도는 제3실시예에 관한 적층형 열교환기의 정면도.

제9도는 제3실시예에 관한 연통 파이프가 끼워진 열교환 소자의 사시도.

제10도는 제3실시예에 관한 연통 파이프의 분해 사시도.

제11도는 제4실시예에 관한 적층형 열교환기의 정면도.

제12도는 제4실시예에 관한 적층형 열교환기의 측면도.

제13도는 제4실시예에 관한 적층형 열교환기의 저면도.

제14도는 제4실시예에 관한 끝판 근방의 분해 사시도.

제15도는 제5실시예에 관한 적층형 열교환기의 저면도.

제16도는 제5실시예에 관한 적층형 열교환기의 일부 확대 단면도.

제17도는 제5실시예에 관한 다른 연통 파이프를 한 적층형 열교환기의 일부 확대 단면도.

제18도는 제6실시예에 관한 적층형 열교환기의 저면도.

제19도는 제6실시예에 관한 적층형 열교환기의 일부 확대 단면도.

제20도는 제7실시예에 관한 적층형 열교환기의 저면도.

제21도는 제7실시예에 관한 적층형 열교환기의 일부 확대 단면도.

제22도는 제8실시예에 관한 적층형 열교환기의 저면도.

제23도는 제8실시예에 관한 적층형 열교환기의 일부 확대 단면도.

제24도는 제9실시예에 관한 적층형 열교환기의 저면도.

제25도는 제9실시예에 관한 적층형 열교환기의 온도분포를 나타낸 설명도.

제26도 (a)는 연통 파이프와 제 1파이프 삽입구멍의 고정부착을 설명하는 일부 단면도.

(b)는 연통 파아프와 제 2파이프 삽입구멍의 고정부착을 설명하는 일부 단면도.

제27도는 양단에 가이드가 형성된 연통 파이프의 (a)는 끝판을 나타낸 일부 단면도.

(b)는 열교환 소자측을 나타낸 일부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 2a, 2b, 2c : 열교환 소자 3 : 핀 (fin)

4, 5 : 끝판 (end plate) 6, 7, 8, 9 : 성형판(plate)

16, 17 : 한쌍의 탱크 23 : 제2 파이프 삽입구멍

24 : 연통 (連通)파이프 33 : 제1 냉매통로

35 : 제 2 냉매통로 86a : 제1 연통 파이프

86b : 제 2 연퉁 파이프 89' : 파이프 삽입홈

본 발명은 차량용 공기 조화장치에 사용되는 적층형 열교환기, 특히 한쪽에 한쌍의 탱크가 형성되었고, 이것들 한쌍의 탱크가 U자 통로로 연통되어 있는 열교환 소자와 물결형상의 핀 (fin) 등을 여러개 적층하여서 된 적층형 열교환기에 관한 것이다. 근래, 차량의 기관실측의 배치계획에 의하여 출입구 파이프 또는 팽창밸브의 위치가 열교환기의 하부의 탱크위치에서는 장해물과 닿는 경우가 많아서, 일반적으로는 열교환기의 끝판측에서 출입구 파이프를 밖으로 내지 않고 열교환기의 정면으로 내어 파이프를 끌고 돌아다님에 따라서 일정한 높이에 배관하고 있다. 그러나. 이러한 방법에 있어서는 출입구 파이프나 이에 접속되는 팽창밸브 등에 의하여 통풍저항이 증가하기 때문에 냉방능력이 저하하는 것이 걱정이 되어 이것을 해소하기 위하여 일본국 특허 공개 평 3-170755호 공보에 동일 측면쪽으로 출입구 파이프를 설치하도록 한 것이 게재되고 있다.

이 인용예는 4패이스 이상의 냉매통로를 구성하는 경우에 한쌍의 탱크 사이에 중앙의 탱크집단 그렇지 않으면 파이프를 형성하여 한편쪽에 출입구 파이프를 형성하여 한편쪽에 출입구 파이프를 형성할 수 있도록 한 것이다. 그러나, 상기 인용예에 있어서는 팽창밸브의 출입구의 피치와 열교환기 출입구의 피치가 일치하지 않기 때문에 팽창밸브를 부착하기 위한 공간이 필요함과 동시에 출입구 파이프를 이 공간까지 끌고 돌아다닐 필요가 발생하기 때문에 공간 생략화를 도모할 수 없고, 또 부품점수가 많아지게 된다고 하는 문제점이 있었다. 그리하여 본 발명은 간단한 구조로 팽창밸브의 장착을 용이하게 함과 동시에 공간생략화를 달성하고, 또한 열교환 능력의 향상을 도모한 적층형 열교환기를 제공함에 있다.

이 때문에 본 발명의 요지로 하는 바는 한쌍의 탱크와 이것들을 연통하는 U자 통로 등을 구비한 열교환 소자와 물결형상의 핀 등을 번갈아 적층하여 그 적층방향의 양단에 끝판을 배설하고, 인접하는 각 열교환 소자의 탱크를 적당히 연통하여 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단과의 사이를 연통하는 U자 통로를 형성하며, 탱크집단을 분할하여 여러 패스의 냉매통로를 형성한 적층형 열교환기에 있어서 끝판의 한편에 굳게 부착됨과 동시에 팽창밸브가 장착되는 출입구부와 끝판의 한편에 형성되어 냉매통로의 일단측이 되는 탱크집단과 출입구부의 한편을 연통 하는 제1냉매 통로와 출입구부의 다른편과 끝판의 한편에 형성된 파이프 삽입구멍 등을 연통하는 제2 냉매통로 등을 구비한 출입구 통로 형성용 판과 일단이 파이프 삽입구멍에 고정부착하여 제2냉매통로와 연통하고, 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단과 연통하는 연통 파이프 등을 구비하였음에 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 팽창밸브가 장착되는 출입구부, 이 출입구부의 한편과 냉매통로의 일단측을 연통하는 제1냉매통로 및 출입구부의 다른편과 냉매통로의 타단측과 연통 파이프를 개재하여 접속되는 제2 냉매통로를 구비한 출입구 통로 형성용 평판의 제1 및 제2냉매통로의 형상을 바꿈에 따라서 팽창밸브가 장착되는 출입구부와 냉매통로의 유출입측을 자유로히 연통시킬 수 있다.

또, 상기 발명에 있어서 연통 파이프는 탱크집단의 옆부분에 배설되었고,일단이 끝판 및 이 끝판에 굳게 부착된 출입구 통로 형성용 평판의 하방 옆부분에서 한쪽으로 연장한 늘려 나온 부분에 형성되었으며, 제 2냉매통로와 연통하는 제1파이프 삽입구멍으로 연통함과 함께 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 일정한 탱크로 부터 한쪽에 연장하여 나온 연출부분에 형성된 제 2파이프 삽입 구멍에 연통하는 것으로, 또 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 굳게 부착된 출입구통로 형성된 평판의 하방 중앙에 형성되었고, 제2 냉매통로와 연통하는 제1파이프 삽입구명과 연통하였고, 타단이 다른편의 끝판의 하방 중앙에 형성된 제2 파이프 삽입구멍과 연통함과 동시에 다른편의 끝판이 이 제2파이프 삽입구멍과 냉매통로의 타단측이 되는 탱크집단의 단부 등을 연통하는 우회로를 형성하였다.

따라서, 연통 파이프를 탱크집단의 옆부분에 배설하도록 한다거나 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단의 사이에 파이프 삽입홈을 형성하고, 이 파이프 삽입홈에 연통 파이프를 배설하도록 하였기 때문에 열교환기의 열교환을 하는 부분에서의 파이프를 끌고 돌아다닐 필요가 없게 된다.

또, 본 발명에 있어서는 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 굳게 부착되는 출입구 통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되었고, 제2냉매통로와 연통하는 제1파이프 삽입구멍과 연통하였고, 타단이 냉매통로의 타단측이 되는 탱크집단의 서로 이웃이 되지 않는 적어도 2 개의 탱크로 부터 파이프 삽입홈 측으로 뻗어 나온 연출부분에 걸쳐서 연통한다.

또한, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 굳게 부착된 출입구 통로 형성용 평판의 하방 중앙에 되고, 제2 냉매통로와 연통하는 제1 파이프 삽입구멍과 연통하였으며, 타단이 냉매통로의 타단측이 되는 탱크집단의 중앙에서 소정위치 바깥쪽에 위치하는 탱크에서 파이프 삽입홈쪽으로 뻗어나온 연출부분에 연통함이 있다.

또한, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽임홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 굳게 부착되는 출입구 통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되어 제2 냉매통로와 연통하는 제1 파이프 삽입구멍과 연통하고, 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 탱크이며,적어도 2 개의 연속하는 성형평판으로 구성되는 탱크로 부터 파이프 삽입홈 측으로 뻗어나온 연출부분에 연통함에 있다.

따라서, 연통 파이프의 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 서로 이웃하지 않는 적어도 2 개의 탱크에서 파이프 삽입홈쪽으로 뻗어나온 연출부분에 걸쳐서 연통하도록 한다거나 연통 파이프의 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 중앙으로 부터 소정위치 바깥쪽에 위치하는 탱크에서 파이프 삽입홈 쪽으로 뻗어 나온 연출부분에 연통한다거나 연통 파이프의 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 탱크이며, 적어도 2 개의 연속하는 성형평판으로 구성되는 탱크로 부터 파이프 삽입홈쪽으로 뻗어나온 연출부분에 연통하였음에 따라 연통 파이프에서 탱크집단으로 그렇지 않으면 탱크집단에서 연통 파이프로의 냉매의 흐름 및 온도분포를 개선할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라 설명한다. 제1도 ~ 제5도에 있어서 제1 실시예로서 나타낸 적층형 열교환기 (이하, [열교환기]라 한다). (1)은 예컨대 6패스의 열교환기로 열교환 소자(2)와 물결형상의 핀 (3) 등을 번갈아 적층함과 동시에 그 적층방향의 양측에 끝판 (4, 5)을 배설하여 구성되어 노속에서 일체가 되도록 경납땜하여 조립된 것이다.

열교환 소자 (2),(2a, 2b, 2c) 는 성형판을 서로 마주보게 하여 접합함으로써 구성되었고, 이 실시예에 있어서는 성형판 (6, 7, 8, 9)의 4종류의 성형평판으로 구성되어 있다.

성형평판 (6) 은 제4도에 나타낸 바와 같이 하방을 부풀어 나오게 형성한 2 개의 홈부분 (10, 11)을 구비하여, 이 2 개의 홈부분 (10, 11)을 분리함과 동시에 상방으로 향하여 돌출가지 (12) 가 연장 설치되어 있다. 이 돌출가지 (12) 의 둘레 가장자리에는 홈부분 (10, 11)을 연통하는 U자 형상의 홈 (13)이 형성되어 있다. 또, 홈부분 (10, 11)에는 개구부 (14, 15)가 형성되었고, 이 개구부 (14, 15)의 한편의 개구부, 예컨대 개구부 (15) 만이 개구한 것이 성형판 (7)으로 되어 있다.

이 성형판 (6, 6)을 서로 마주 보게 하여 접합함으로써 열교환 소자 (2a) 가 형성되어 그 내부에서는 서로 마주보는 홈부분 (10, 11) 으로 부터 제3도에 나타낸 탱크 (16, 17) 가 구성되어 서로의 홈부분 (13) 으로 부터 U자 통로 (18)가 구성된다. 이 열교환 소자 (2a) 는 인접되는 열교환 소자 사이에서 맞닿는 탱크끼리 연통한다.

열교환 소자 (2b) 는 성형판 (6, 7) 을 서로 마주 보게 하여 접합하는 것으로 형성되고, 이 열교환 소자 (2b) 와 열교환 소자 (2a)가 인접되는 한편의 탱크를 연통하는 것이라 하지만 다른편의 탱크끼리는 차단되는 구조로 되어 있다.

열교환 소자 (2c) 는 제5도에 나타낸 바와 같이 성형판 (8, 9) 을 대면 접합함에 따라서 형성된다. 성형판 (8) 은 하방이 부풀어 나와서 홈부 (10, 19) 가 형성되고, 특히 홈부 (19) 는 일정폭 열 교환 소자 (2a, 2b)에서 옆쪽으로 뻗어나오도록 형성되었는데 개구부 (14, 15) 와 대응하는 위치에 개구부 (20) 가 형성되어 있다. 또, 성형판 (9) 은 성형판 (8) 과 접합하여 열교환 소자 (2c) 를 형성하기 위하여 성형판 (8) 과 대칭형을 하고 있다. 이 성형판 (9)의 홈부분 (19) 과 대항하는 위치에 형성된 홈부 (21) 에는 개구부 (14, 15) 와 대응하는 위치에 개구부 (22) 가 형성되었는데 그 옆부분에는 연통 파이프 (24)의 일단이 끼워지는 파이프 삽입구멍 (제2 파이프 삽입구멍) (23) 이 형성되어 있다. 이상의 성형판 (6, 7, 8, 9)에 의하여 형성된 열교환 소자 (2), (2a, 2b, 2c) 는 물결형상의 핀 (3) 을 끼운 상태에서 지지하여 적층되는 것으로, 그 적층방향의 양단에는 끝판 (4, 5)이 배설되어 있다. 끝판 (4) 은 평판 (4a) 과 출입구 유로 형셩용 평판 (4b) 으로 구성되어 있으며, 평판 (4a) 은 열교환 소자집단의 단부에 배설된 성형판 (6) 을 폐쇄하여 최단부의 열교환 소자를 형성하고 있다. 이 평판 (4a) 에는 성형판 (6) 의 홈부분 (10)에 개구하는 냉매입구 (25) 와 홈부분 (19) 의 연출위치에 대응하여 반원형상으로 연장 설치된 플랜지부 (26) 와, 이 플랜지부 (26) 에 형성된 연통 파이프 (24)의 파이프 삽입구멍 (제1 파이프 삽입구멍) (27) 등이 형성되어 있다. 이 평판 (4a) 에 경납땜등으로 굳게 부착되어서 끝판 (4) 을 형성하는 출입구 유로 형성용 평판 (4b) 에는 플랜지부 (26) 와 대응하는 플랜지부 (34) 가 형성되었고, 또 설명하는 출입구부 (28) 의 입구 파이프 (29) 가 장착되는 입구구멍 (31) 과 냉매입구 (25) 를 연통하는 제1 냉매통로 (33) 와, 출입구부 (28) 의 출구 파이프 (30) 가 장착되는 출구구멍 (32) 과 연통 파이프 (24) 의 개구단으로서 플래지부 (34)에 개구하는 파이프 삽입구 (27) 등을 연통하는 제 2냉매통로(35)가 형성되어 있다. 더욱이, 출입구부(28) 는 도면에 없는 팽창밸브가 장착된 것으로 입구 파이프(29) 는 팽창밸브의 냉매출구가 접속되고, 또 출구 파이프 (30)는 예컨대 감온통(感溫筒)이 배설되는 통로에 접속되어 있다. 이상으로 구성의 열교환기(1) 에 있어서 팽창밸브에서 입구 파이프 (29)를 개제하여 제1 냉매통로 (33)에 이르는 냉매는 제3도에 나타낸 바와 같이 냉매입구(25)를 통하여 열교환 소자집단(40)의 탱크집단(46)으로 흘러 들어간다. 이 탱크집단 (46)으로 부터 열교환 소자집단 (40)의 U자 통로 (전진로와 후진로) 를 통과하여 반대측의 탱크집단 (48) 으로 흘러 들어간 냉매는 이 탱크집단(48)과 연통하는 열교환 소자집단 (42) 의 탱크집단 (50) 으로 흘러 들어 간다. 또한, 냉매는 이 탱크집단 (50) 으로 부터 열교환 소자집단 (42)의 U자 통로를 통과하여 반대측의 탱크집단 (52) 에 이르러 이 탱크집단 (52) 으로 부터 열교환 소자집단 (44)의 탱크집단 (54), 도면에 없는 U자 통로, 탱크집단 (56) 과 통과한다. 이에 따라서 액체냉매는 열교환 소자 (2) 내를 6 패스 하도록 되어 핀 (3) 을 개재하여 이 핀 (3) 을 통과하는 공기의 열을 흡수하며, 액체냉매로 부터 기체냉매에로 증발한다. 이러한 최하류측의 탱크집단 (56) 에 이르는 냉매는 홈부 (19) 와 홈부 (21)에 의하여 구획 형성된 탱크 (연통로) (36) 에서 연통 파이프 (24) 에 이르러, 이 연통 파이프 (24) 를 통과하여 제2 냉매통로 (35) 에 이르러 출구 파이프 (30) 에서 다음의 냉방 사이클 행정으로 이송된다. 이에 따라서 출입구 유로 형성용 평판 (4b) 의 헝상을 바꿈에 따라 제1 냉매통로 (33) 및 제2 냉매통로 (35) 의 형상을 바꿀 수 있으며, 출입구부 (28)의 부착위치를 적당히 변화시킬 수 있기 때문에 팽창밸브를 적절한 위치에 장착할 수 있다.

더욱이, 제6 도에 나타낸 것은 성형판과 같은 피복재료등으로 형성되어 연통파이프 (24) 를 2분 할한 상태로 형성된 부재 (24a, 24b)로, 이 부재 (24a, 24b)를 조립하여 열교환기와 함께 노속에서 납땜을 함에 따라서 연통 파이프 (24) 를 형성하고, 각 재질 사이의 열팽창률을 동일하게 하여 열팽창률의 차에 의한 치수의 간격 등의 불합리를 방지할 수 있다.

또, 제7 도에서 나타낸 제2 실시예는 연통 파이프 (24) 를 연통 파이프 (24')와 연통 파이프 (24)로 분할한 것이며, 열교환 소자 (2c) 와 이 열교환 소자(2c) 의 파이프 삽입구멍(23)에 대향하는 위치에 파이프 삽입구멍을 형성한 열교환 소자(2c')를 형성하고, 끝판(4)과 열교환 소자(2c')를 연통 파이프(24') 로, 또 열교환 소자(2c') 와 열교환 소자(2c)를 연통 파이프 (24) 로 연통한 것이다. 이에 따라서, 연통파이프(24) 에 이르는 유로 저항을 감소 시킬 수 있다.

이하, 제8도 ~제10도에서 나타낸 제3 실시예에 관한 적층형 열교환기 (1)에 대하여 설명한다. 더욱이, 전술한 제1실시예와 동일한 것은 동일한 번호를 붙여서 설명을 생략하였다.

이 제3실시예에 있어서의 열교환 소자 (2d) 는 제9도에 나타낸 바와 같이 한쌍의 성형판 (60, 61)을 접합시킴에 따라서 형성되어 있다. 이에 따라서, 탱크 (62, 63) 가 형성되어, 이 탱크 (62, 63)의 양측을 연통하는 개구부 (64, 65)가 형성되어 있다. 또, 이 열교환 소자 (2d) 에는 탱크 (63)에서 탱크 (63) 에서 양편으로 뻗어나와서 냉매출구 (66) 가 형성되어 있다.

또, 연통 파이프(67)는 이 냉매출구 (66) 와 끝판 (4) 에 형성한 제 2냉매통로 (35)를 연퉁한 것으로, 제6도에 나타낸 연통 파이프 (24)와 마찬가지로 2분할한 부재 (67a, 67b)로 구성된 것이다.

또, 이 연통 파이프 (67)에는 냉매출구 (66)가 끼워진 삽입구멍 (68)이 형성되어 있다. 이에 따라서, 이 연통 파이프 (67)를 사용함에 따라서 종래의 적층형 열교환기에 사용되고 있는 냉매출구를 구비한 성형판 (60, 61)을 사용할 수 있다고 하는 효과가 있으며, 또 전술한 제1실시예와 같은 효과를 성취할 수 있다. 이하, 제11도 ~ 14도에서 제4실시예로서 적층형 열교환기에 대하여 설명한다. 본 실시예에서 나타낸 열교환기 (71)는 예컨대 4패스의 열교환기로서 열교환소자 (72)와 물결형상의 핀 (73) 등을 번갈아 적층함과 동시에 그 적층방향의 양쪽에 끝판 (4, 75)을 배설하여 구성되었고, 노속에서 일체가 되게 납땜하여 조립된 것이다.

열교환 소자 (72) 는 인접하는 탱크와 연통하는 열교환 소자 (72a), 한편쪽의 탱크와의 연통이 차단되어 있는 열교환 소자 (72b) 및 연통로 (9)를 구비한 열교환 소자 (72c)로 구성되어 있다.

열교환 소자 (72a)는 성형판 (76, 76)을 대면 접합함으로서 구성된다. 이 성형판 (76)은 제14도에 나타낸 바와 같이 하방을 부풀어 나오게 하여 형성한 홈부 (77, 78)을 구비하고, 이 2개의 홈부 (77, 78)를 분리함과 동시에 상방으로 향하여 연장 설치되는 돌출가지 (79)를 구비하고 있다.

이 돌출가지 (79)의 둘레 가장자리에는 홈부 (77, 78)를 연퉁하는 U자 형상의 홈 (80)이 형성되어 있다. 또, 홈부 (77, 78)에는 개구부 (81, 82)가 형성되어 있다. 열교환 소자 (72b)는 성형판 (76)과, 이 성형판의 한편쪽의 개구부 (77)만이 개구한 형상을 한 성형판 (83) 등을 대면 접합함에 따라서 형성되었고, 이에 따라서 한편쪽의 탱크는 인접하는 탱크와 연통하지만 다른편쪽의 탱크는 인접하는 탱크와 차단하도록 된다. 열교환 소자 (72c)는 성형판 (76)과, 이 성형판의 한편쪽의 개구부 (77)가 노지부(89)내의 뻗어 나와 형성된 연통로 (99) 및 연통 파이프 (86)의 일단이 고정 부착되는 파이프 삽입구멍 (제16도의 201) 등을 구비한 성형판 (176) 등을 대면 접합함에 따라서 형성되었고, 이에 따라서 연통로 (99)를 개재하여 연통 파이프(86)와 탱크집단 (96)을 연통한 것이다. 또, 성형판 (76, 83)은 2개의 홈부 (77, 78)의 사이에 일정한 길이, 일정한 면적의 노치부 (89)가 형성되어 있으며, 이 노치부(89)는 연접되어서 연통 파이프 (86)가 잇따라 가설된 파이프 삽입홈 (89')을 구성한다.

끝판 (74)은 평판 (74a)과 출입구통로 형성용 평판 (74b)에 의하여 구성되었고, 평판 (74a)은 단부에 위치하는 성형판 (76)을 폐쇄함과 동시에 노치부 (89)와 대응하는 위치에 개구하여 연통 파이프 (86)가 끼워지는 파이프 삽입구멍(90)과, 홈부 (78)에 대향하는 위치에 개구하는 냉매배출구 (91)를 구비하고 있다. 또, 출입구통로 형성용 평판 (74b)에는 냉매배출구 (91)와 출입구부(28)의 출구 파이프 (30)가 장착되는 출구구멍 (88) 등을 연통하는 제 1냉매 통로 (85)와, 연통 파이프 (86)의 개구단과 출입구부 (28)의 입구 파이프 (29)가 장치되는 입구구멍 (87) 등을 연통하는 제2냉매통로 (84)가 형성되어 있다. 위 구성의 열교환기 (71)에 있어서 팽창밸브에서 입구 파이프 (29)를 개재하여 제2 냉매통로 (84)에 흘러들어간 냉매는 이 제2냉매통로 (84)에서 연통파이프(86)에 이른다. 이 연통 파이프 (86)는 열교환 소자 (72)의 하단 중앙에 형성된 노치부 (89)를 잇따라 가설하여 형성된 파이프 삽입홈 (89')에 배설되어 최상류측의 탱크집단 (96)의 열교환 소자 (72c)에 형성된 연통로 (99)에 이르는 것으로 연통 파이프 (86)를 통과한 냉매는 이 탱크집단 (96)의 중앙부분의 열교환 소자 (72c) 에 형성된 연통로 (9)를 개재하여 열교환 소자집단(92)의 탱크집단 (96)으로 흘러들어가서 열교환 소지집단 (92)의 U자 통로를 통과하여 반대측의 탱크집단 (98)에 이른다. 이 탱크집단(98) 은 열교환 소자집단 (98) 의 탱크집단(100) 과 연통하고 있기 때문에 냉매는 열교환 소자집단 (94) 의 탱크집단(100) 에 이르고, 열교환 소자집단 (94)의 U자 통로를 통과하여 반대측의 탱크집단(102) 에 이른다. 이에 따라서, 냉매는 열교환 소자(72) 를 4 패스하여 열교환 소자(2) 사이에 개제하는 핀 (73) 을 통과하는 공기의 열교환을 흡수하여 액체냉매로 부터 기체 냉매에로 증발한다. 이 기체냉매는 끝판(74)에 형성된 제1냉매로 (85)를 통과하여 출구 파이프(30)에 이르러 다음 행정으로 배출된다. 이상 설명한 바와 같이 제4실시예에 관한 열교환기에 있어서도 끝판 (74)에 제1냉매통로 (85) 및 제2냉매통로 (84)를 형성함에 따라서 끝판 (74)위에서 팽창밸브의 부착위치를 자유로히 선택할 수 있고, 또 출입구 파이프를 생략할 수 있기 때문에 부픔점수의 삭감, 공간 절감화를 달성할 수 있고, 또한 끝판위에 팽창밸브를 부착할 수 있기 때문에 통기 저항의 감소를 달성할 수 있다.

제15도 및 제16도에서 나타낸 제5실시예에 관한 열교환기에 있어서, 열교환 소자 (72)는 인접하는 탱크와 연통하는 열교환소자 (72a), 한편쪽의 탱크와의 연통이 차단되어 있는 열교환 소자 (72b), 연통로 (199)를 구비한 열교환 소자 (72c) 및 연통로 (200)를 구비한 열교환 소자 (72d)로 구성되어 있다. 더욱이, 열교환 소자 (72a, 72b, 72c)의 설명에 대하여는 전술한 바와 같으므로 생략한다. 열교환 소자 (72d)는 성형판 (76)과 성형판 (177)을 대면 접합함으로써 구성된다. 이 성형판 (177)은 전술한 성형판 (176)에 형성한 파이프 삽입구멍 (201)과 같은 위치에 형성된 파이프 삽입구멍 (202)과, 이 파이프 삽입구멍 (202)에 대향하는 위치에 형성된 파이프 삽입구멍 (203)이 또한 형성되어 있으므로 끝판 (74a)에 형성한 파이프 삽입구멍 (제1파이프 삽입구멍) (90), 파이프 삽입구멍 (202)을 연통 파이프 (제 1 연통 파이프) (86a) 로 연통하며, 또한 파이프 삽입구멍 (203)과 열교환기 소자 (72c)에 형성한 파이프 삽입구멍 (201) 등을 제 2연통 파이프 (86b)로 연통한 것이다. 이에 따라서, 열교환 소자 (72c)와 (72d)는 열교환 소자집단 (92)의 서로 이웃하지 않는 위치에 배설되는 것으로 제2냉매통로 (84)를 개재하여 연통파이프 (86) (86a, 86b)에 흘러 들어간 냉매는 제1 및 제2연통로 (99, 200)의 2 개소로 부터 탱크집단 (96)에 유입하기 때문에 열교환 소자집단 (92)을 흘러 들어가는 냉매의 유로저항을 저감할 수 있고, 또 열교환 소자의 온도분포를 평균화할 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬수 있다. 또, 이상 설명한 제5실시예에 있어서는 전술 (제1의)파이프 삽입구멍(90)과 열교환 소자 (72c, 72d)를 연통하는 연통 파이프를 (86a) 및 (86b)로 분할하여 연통하도록 하였으나, 제17도에 나타낸 바와 같이 제1파이프 삽입 구멍 (90)과 열교환 소자 (72c)를 연통 파이프 (86c) 로 열교환 소자 (72d)를 관통시켜서 연통함과 동시에 제2연통로 (200)에 면하는 부분에 개구부 (86d)를 형성하고, 이 개구부 (86d)에서 냉매의 일부를 제2연통로 (200)에 흐르도록 하여도 좋다.

제18도 및 제19도에 나타낸 제6실시예에 관한 열교환기에 있어서, 열교환기에 있어서 열교환 소자 (72)는 인접하는 탱크와 연통하는 열교환 소자 (72a), 한편쪽의 탱크와의 연결이 차단되어 있는 열교환 소자 (72b) 및 연통로 (204)를 구비한 열교환 소자 (72e)로 구성되어 있다. 더욱이, 열교환 소자 (72a, 72b)의 설명에 대하여는 전술한 바와 같으므로 생략한다.

이 열교환 소자(72e) 는 성형판 (78) 및 성형판 (179) 을 대면 접합하여 형성된다. 성형판 (178) 은 하방을 부풀어 나오게 하여 형성한 2 개의 홈부(178a, 178b) (홈부(77) 와 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다) 를 구비하고 있으며, 홈부(178a)는 성형판 (76) 의 홈부(77) 에 형성한 개구부(81) 와 연통하는 개구부(178c) 와, 중앙방향으로 뻗어나오게 형성된 부분(연통로 형성부)(178d)에 파이프 삽입구멍 (205) 을 구비하고 있다. 또, 성형판(179) 은 하방을 부풀어 나오게 형성한 2 개의 홈부(179a, 179b)(홈부(78) 와 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다) 를 구비하였고, 홈부(179a)는 성형판 (76) 의 홈부 (78) 에 형성한 개구부 (82) 와 연통하는 개구부 (179c)와, 중앙방향으로 뻗어나오게 형성되어 연통로 형성부 (178d)와 대면 접합하여 연통로 (204)를 형성하는 연통로 형성부 (179d) 등을 구비하고 있다.

이 구성의 제6실시예에 있어서는 연통로의 용적을 크게 하였음에 따라서 연통로의 유로저항을 저감할 수 있기 때문에 냉매의 흐름을 원활하게 할 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 것이다. 제20도 및 제21도에서 나타낸 제7실시예에 관한 열교환기에 있어서, 열교환 소자 (72)는 인접하는 탱크와 연통하는 열교환 소자 (72a), 한편쪽의 탱크와의 연통이 차단되어 있는 열교환 소자 (72b), 연통로 (299)를 구성하는 열교환 소자 (72f) 및 (72g)로 구성되어 있다. 더욱이, 열교환 소자 (72a, 72b)의 설명에 대하여는 전술한 바와 같으므로 생략한다.

열교환 소자 (72f)는 성형판 (76) 및 성형판 (180) 을 대면 접합하여 형성된다. 성형판 (180)은 하방을 부풀어 나오게 형성한 2 개의 홈부 (180a, 180b) (홈부분 (78) 과 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다)를 구비하고 있어 홈부 (180a)는 성형판 (76)의 홈부 (78)와 대면 접합되고, 또 중앙방향으로 뻗어나오게 형성된 부분에 파이프 삽입구멍 (206) 을 구비하였고, 또한 홈부 (180a)의 배면부분에 개구부 (180c)를 구비하고 있다.

열교환 소자 (72g)는 성형판 (76') 및 성형판 (181)을 대면 접합하여 형성된다. 성형판 (181)은 하방을 부풀어 나오게 형성한 2개의 홈부분 (181a, 181b) (홈부분 (77) 과 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다) 을 구비하고 있으며, 홈부 (181a) 는 성형판 (76')의 홈부분 (77)과 대면 접합되어 중앙방향으로 뻗어 나오게 형성된 부분의 노치부 (89)에 면하는 부분을 성형판 (76')으로 폐쇄한 것이다. 또, 홈부분 (181a)의 배면은 성형판 (180)에 형성한 개구부 (180c)와 접합하는 개구부 (181c) 가 형성되어 있다. 위 구성의 열교환 소자 (72f, 72g)를 접합함에 따라서 연통로 (299)가 형성되는 것으로 전술한 제6 실시예와 같은 효과를 높일 수 있다.

제22도 및 제23도에서 나타낸 제8 실시예에 관한 열교환기에 있어서, 열교환 소자 (72) 는 인접하는 탱크와 연통하는 열교환 소자 (72a), 한편쪽의 탱크와의 연통이 차단되어 있는 열교환 소자 (72b), 연통로 (399)를 구성하는 열교환 소자 (72h) 및 (72i)에 의하여 구성되어 있다. 더욱이, 열교환 소자 (72a, 72b)의 설명에 대하여는 전술한 바와 같으므로 생략한다.

열교환 소자 (72h)는 성형판 (178) 및 성형판 (182) 을 대면 접합하여 형성되고, 또 열교환 소자 (72i)는 성형판 (181)과 성형판 (179) 으로 헝성되는 것으로 성형판 (182)은 성형판 (181) 과 대칭형을 이루는 형상을 하고 있다. 이에 따라서, 열교환 소자 (72h) 및 열교환 소자 (72i) 을 접합함에 따라서 연통로 (399)의 용적을 제6 및 제7 실시예의 열교환기 이상으로 확대할 수 있기 때문에 전술한 실시예 이상으로 유로 저항을 저감할 수 있다.

제24도에 나타낸 제9 실시예에 관한 열교환기는 제6 실시예에 관한 열교환기의 열교환 소자 (72e)의 위치를 열교환 소자집단 (92) 의 중앙에서 일정값 바깥쪽으로 배설한 것이다. 이에 따라서, 연통 파이프를 흘러 나온 냉매가 그 상대면에 맞부딪쳐서 굽으러짐으로써 발생하는 연통로로 부터 탱크 집단의 안쪽으로 흐르는 냉매량과 탱크집단의 바깥쪽으로 흐르는 냉매량을 균일화 할 수 있기 때문에 열교환 소자집단 (92) 의 온도분포를 제25 도 속의 M의 온도분포에서 N의 온도 분포로 균일화할 수 있고, 열교환기의 열교환 효율을 향상 시킬 수 있다.

제26도에 나타낸 실시예는 연통 파이프의 고정 부착상태를 나타낸 것으로 예컨대 제18도 및 제19도에서 나타낸 제4 실시예에 관한 열교환기에서 설명하면, 제26a도에 있어서는 연통 파이프 (86) 의 일단과 제1 파이프 삽입구멍 (90)의 고정 부착상태를 뜻하고, 제26b도에 있어서는 연통 파이프 (86)의 타단과 제2 파이프 삽입구멍 (205) 의 고정 부착상태를 나타낸 것이다. 본 예에 있어서는 제1 파이프 삽입구멍 (90)의 주위에는 삽입용 플랜지 (90a) 가 형성되었고, 이 삽입용 플랜지 (90a) 의 내주면과 연통 파이프 (86)의 일단의 외주가 경납땜 됨으로써 연통 파이프 (86) 의 일단이 고정 부착된다.

또, 제26b도에 있어서는 열교환 소자 (72d) 에 연통 파이프 (86)의 타단이 고정 부착되는 상태를 나타낸 것이다. 본 도면에서 성형판 (178) 에 형성된 제 2 파이프 삽입구멍 (205)으로 연통 파이프 (86) 의 단부에 형성된 작은 지름부분 (86f)이 삽입되었고, 이 작은 지름부분 (86f) 의 외주부분과 제2 파이프 삽입구멍 (205) 의 내주부분이 납땜됨으로써 연통 파이프 (86) 의 타단이 고정 부착된다.

제27a,b도에서 나타낸 실시예는 연통 파이프 (86) 의 단부에 있어서 냉매의 통로 저항의 저감을 위한 가이드 (86g, 86h) 를 설치한 것이다. 이에 따라서, 제2 연통로 (84)로 부터 연통 파이프 (86) 및 연통 파이프 (86)에서 연통로 (204) 에의 냉매의 흐름을 원활하게 할 수 있고, 통로 저항을 저감할 수 있는 것이다.

상기 9가지 실시예에 관한 열교환기에 있어서는 냉매의 흐름을 일정방향으로 고정하여 설명하였으나, 냉매의 흐름을 반대로 한 열교환기에 있어서도 같은 효과를 높일 수 있는 것으로, 특히 냉매의 흐름을 한정하는 것은 아니다.

이상 설멍한 바와 같이 본 발명에 의하면 한편의 끝판에 냉매통로의 일단과 연통하는 제1 냉매통로와 냉매통로의 타단과 제2 냉매통로를 형성하였고, 이러한 통로를 변화시킴에 따라서 팽창밸브를 접속하는 출입구부의 폭 및 위치를 자유로히 바꿀 수 있기 때문에 팽창밸브를 가장 적합한 위치에 장착할 수 있는 것이다.

또, 연통 파이프로 제2 냉매통로와 냉매통로의 단부를 구성하는 탱크집단 등을 연통 파이프로 연통하였음에 따라서 열교환기의 패스수 및 유로방향이 다른 열교환기에 대하여도 한편의 끝판측에 출입구부를 모을 수 있어 일정한 위치에 팽창밸브를 부착할 수 있다.

또한, 연통 파이프와 냉매통로의 단부를 구성하는 탱크집단 등을 연통하는 연통로를 여러개의 성형판으로 구성하였음에 따라서 연통 파이프에서 열교환 소자에의 냉매의 유출입시의 유로 저항을 저감할 수 있기 때문에 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

성형판을 대면 접합하여 한쌍의 탱크와 이 한쌍의 탱크를 연통하는 U자 통로 등을 형성한 열교환 소자와, 물결형상의 핀 등을 번갈아 적층하고, 그 적층방향의 양단에 한쌍의 끝판을 설치한 열교환기로서 ; 적층방향에 인접하는 한편의 탱크를 연통함과 동시에 일정한 위치에서 분할하여 여러개의 한편쪽의 탱크집단을 형성하고, 또 다른편측의 탱크를 연통함과 동시에 소정위치에서 분할하여 여러개의 다른편쪽의 탱크집단을 형성하여 한편쪽의 탱크집단의 하나와 이 탱크집단과 연통하는 U자 통로와 이 U자 통로와 연통하는 다른편의 탱크집단등으로 형성된 하나의 패스를 여러단 형성하여 이러한 패스가 직렬로 접속되도록 적층방향으로 인접하는 소정의 탱크집단이 연통하는 냉매통로; 한편의 끝판에 고정부착되는 출입구통로 형성용 평판으로서 팽창밸브 유닛이 장착되는 출입구부와 냉매통로의 일단과 출입구부의 한편을 연통하는 제1 냉매통로와 출입구부의 다른편과 한편의 끝판에 형성된 파이프 삽입구멍 등을 연통하는 제2 냉매통로 등을 구비한 것 ; 및 연통 파이프로서 일단이 제2 냉매통로와 연통하는 파이프 삽입구멍에 고정 부착하였고, 타단이 냉매통로의 타단과 연통하는 것 ; 을 구비한 것을 특징으로 하는 적증형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 일단이 끝판 및 출입구통로 형성용 평판의 하방측부에서 옆으로 뻗어나온 연출부분에 형성된 파이프 삽입구멍과 연통하였고, 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 소정의 탱크에서 바깥쪽으로 뻗어나와 형성된 연통로의 제2 파이프 삽입구멍에 끼워져서 냉매통로의 타단과 연통하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제2항에 있어서, 냉매통로는 제1 냉매통로와 연통하는 탱크집단을 상류로 하고, 연통 파이프와 연통하는 탱크집단을 하류로 하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제2항에 있어서, 연통 파이프는 반원통형상을 한 평판을 대면 접합하여 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제2항에 있어서, 연통 파이프는 반원통형상을 한 평판과, 소정위치의 탱크에서 뻗어나와 형성된 연출 (延出) 파이프를 끼우는 삽입구멍이 형성된 평판을 대면 접합하여 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 일단이 끝판 및 출입구통로 형성용 평판의 하방측부에서 옆으로 뻗어나온 연출부분에 형성된 파이프 삽입구멍과 연통하고, 타단이 냉매 통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 서로 이읏하지 않는 여러개의 탱크에서 옆으로 뻗어나온 연출부분에 형성되는 파이프 삽입구멍과 연통하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제6항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 끝판에 형성된 파이프 삽입구멍과 이 파이프 삽입구멍에 가장 가까운 위치에 있는 연출부분에 형성된 파이프 삽입구멍등을 연통하는 제1 연통 파이프와, 이 연출부분과 이어지는 연출부분을 연통하는 제2 연통 파이프등으로 구성된 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제6항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 끝판에 형성된 파이프 삽입구멍과, 이 파이프 삽입구멍과 가장 먼 위치에 있는 연출부분과의 사이에 위치한 연출부분을 관통하여 가장 먼위치의 연출부분에 형성된 파이프 삽입구멍 등을 연통함과 동시에 관통한 연출부분에 개구하는 개구부를 구비한 것을 특징으로 하는 적층형 열 교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입구멍에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 고정 부착되는 출입구통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되었고, 제2 냉매통로와 연통하는 파이프 삽입구멍과 연통하였으며, 타단이 다른편 끝판의 하방 중앙에 형성된 제2 파이프 삽입구멍과 연통함과 동시에 다른편의 끝판에 이 제 2 파이프 삽입구멍과 냉매통로의 타단측을 구성하는 탱크집단의 단부 등을 연통하는 우회로를 구비한 것을 특징으로 하는 저층형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입구멍에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 고정 부착되는 출입구통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되었고, 제2 냉매통로와 연통하는 파이프 삽입구멍과 연통하였으며, 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 탱크에서 파이프 삽입홈측으로 뻗어나온 연출부분에 형성한 제2 파이프 삽입구멍으로 연통하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 고정 부착된 출입구통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되어 제2 냉매통로와 연통하는 파이프 삽입구멍과 연통하였으며 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 서로 이웃하지 않는 적어도 2개의 탱크에서 파이프 삽입홈쪽으로 연출하여 형성된 연통로에 걸쳐서 연통하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 고정 부착된 출입구통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되어 제2 냉매통로와 연통하는 파이프 삽입구멍과 연통하였고, 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단을 구성하는 2 개의 연속하는 성형판으로 구성된 탱크에서 파이프 삽입홈측으로 연출하여 형성된 연통로에 연통하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제12항에 있어서, 연통로는 대면 접합하는 한쌍의 성형판의 탱크 형성부분을 파이프 삽입홈측으로 연출하여 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제12항에 있어서, 연통로는 배면 접합하는 한쌍의 성형판의 탱크 형성부분을 파이프 삽입홈쪽에 연출하여 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 한편의 탱크집단과 다른편의 탱크집단 사이에 형성된 파이프 삽입홈에 배설됨과 동시에 일단이 끝판 및 이 끝판에 고정 부착되는 출입구통로 형성용 평판의 하방 중앙에 형성되어 제2 냉매통로와 연통하는 파이프 삽입구멍과 연통하였고, 타단이 냉매통로의 타단측으로 되는 탱크집단의 중앙에서 일정위치 바깥쪽으로 위치하는 탱크에서 파이프 삽입홈쪽으로 뻗어나온 연출부분에 형성한 연통로에 연통하는 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.
제1항에 있어서, 연통 파이프는 파이프 삽입구멍 및 제2 파이프 삽입구멍에 삽입되는 양단부에 냉매 흐름방향을 노치하여 가이드를 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 열교환기.