KR0139994Y1 - 열 교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열 교환기에 관한 것이다.

상호 소정간격 이격되고 단부에 고정구가 설치된 헤더부와, 헤더부와 결합되어 열 교환매체 통로부를 형성하는 탱크부와, 헤더부의 양 단부에 고정구로 각각 고정설치되는 엔드 플레이트와, 헤더부에 양 단부가 각각 고정된 다수개의 튜브와, 튜브 외면에 넓은 전열 면적을 가지는 방열 휜과, 열 교환매체 통로부에 열 교환매체를 공급 및 배출하는 적어도 한 개의 관통공을 형성한 매니폴드를 포함하여 된 열 교환기에 있어서, 매니폴드는 본체와, 헤더부의 일측에 형성된 관통공과 결합되어 열 교환매체 통로부와 연통되도록 본체의 상부에 형성된 연결부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 매니폴드가 엔드 플레이트와 튜브 사이에 개재되므로 엔드 플레이트가 고정구에 의한 내측으로 휘어짐없이 고정설치될 수 있다.

Description

열 교환기

본 고안은 열 교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 매니폴드의 구조를 개선하여 조립이 용이한 열 교환기에 관한 것이다.

열 교환기는 그 내부에 열 교환매체가 유동할 수 있는 통로부를 구비하여, 열 교환매체가 통로부를 흐르는 동안 외기와 열 교환을 행할 수 있도록 하는 장치이다. 열 교환기가 이용되는 대표적인 예로서 자동차의 공기조화장치를 들 수 있다. 열 교환기는 열 교환매체로서 사용되는 냉매의 종류 및 열 교환기 내부에서 발생하는 내부 압력에 따라 다양한 방식이 개발되어 있는데, 휜과 튜브 타입(fin tube type), 서펜틴 타입(serpentine), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 타입으로 분류된다.

이러한 대부분의 열 교환기는 열 교환매체를 방열 휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열휜의 표면과 접촉되는 유동공기와 열 교환이 이루어지도록 되어 있다. 따라서, 상기 튜브의 구조는 내부를 통과하는 열 교환매체와의 열 교환이 잘 이루어질 수 있도록 되어 있다.

도 1은 통상적인 열 교환기(10)의 일 예를 도시한 것이다.

도면을 참조하여 설명하면, 상기 열 교환기(!0)는 상호 소정간격 이격되어 설치된 헤더부(11)와, 상기 헤더부(11)와 상호 결합되어 열 교환매체의 통로부를 형성하는 탱크부(12)와, 상기 헤더부(11)에 양 단부가 결합되어 열 교환매체가 순환되는 튜브(13)와, 상기 튜브(13)의 외주면에 접합되어 방열 면적을 넓히도록 한 방열 휜(14)을 구비한다.

또한, 상기 탱크부(12)에는 열 교환매체의 통로부에 열 교환매체를 공급 및 배출하는 매니폴드(15)가 설치되고, 상기 헤더부(11)의 양 단부에는 상기 고정구(16)에 의하여 엔드 플레이트(17)가 고정설치된다.

한편, 상기 헤더부(11)내에는 열 교환매체의 유동을 제한하기 위하여 배플(미도시)이 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 열 교환기(10)의 열 교환매체의 유동 경로를 살펴보면 다음과 같다.

열 교환매체는 일측 매니폴드를 통하여 상기 헤더부(11)와 상호 결합되어 열 교환매체의 통로부를 형성하는 탱크부(12)로 유입되고, 다수개 적층된 상기 튜브(13)내에서 외부와 열 교환을 행한 후, 타측 매니폴드를 통하여 유출되게 된다.

그런데, 종래의 열 교환기(10)는 상기 매니폴드(15)가 상기 헤더부(12)와 조립시 위치를 정확하게 유지하여 조립해야 하는등 조립성이 비교적 좋지 않고, 또한, 상기 고정구(16)에 의해 지지되는 상기 엔드 플레이트(17)가 브레이징 접합시 내부로 휘어지는 현상이 발생할 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위햐여 안출된 것으로서, 매니폴드의 본체에 연결부를 형성하여 열 교환매체 통로부와 접속이 용이한 열 교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 열 교환기를 도시한 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 열 교환기를 도시한 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 헤더부와 매니폴드의 결합 상태를 도시한 분리사시도,

도 4는 본 고안에 따른 열 교환기를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,20 : 열 교환기 11,21 : 헤더부

12,22 : 탱크부 13,23 : 튜브

14,24 : 방열 휜 15,25 : 매니폴드

16 : 고정구 17,27 : 엔드 플레이트

31 : 관통공 32 : 본체

33 : 연결부 34 : 접속관

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 열 교환기는, 상호 소정간격 이격되고 단부에 고정구가 설치된 헤더부와, 상기 헤더부와 결합되어 열 교환매체 통로부를 형성하는 탱크부와, 상기 헤더부의 양 단부에 상기 고정구로 각각 고정설치되는 엔드 플레이트와, 상기 헤더부에 양 단부가 각각 고정된 다수개의 튜브와, 상기 튜브 외면에 넓은 전열 면적을 가지는 방열 휜과, 상기 열 교환매체 통로부에 열 교환매체를 공급 및 배출하는 적어도 한 개의 관통공을 형성한 매니폴드를 포함하여 된 열 교환기에 있어서, 상기 매니폴드는 본체와, 상기 헤더부의 일측에 형성된 관통공과 결합되어 열 교환매체 통로부와 연통되도록 상기 본체의 상부에 형성된 연결부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 상기 매니폴드는 상기 연결부가 상기 헤더부의 관통공에 삽입되고, 상기 본체의 상부가 상기 헤더부의 저면과 브레이징 접합하는 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 열 교환기의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 본 고안에 따른 열 교환기(20)를 도시한 것이다.

상기 열 교환기(20)는 상호 소정간격 이격되어 설치된 헤더부(21)와, 상기 헤더부(21)와 상호 결합하여 열 교환매체의 통로부를 형성하는 텡크부(22)와, 상기 헤더부(21)에 양 단부가 결합되어 열 교환매체가 유동되는 튜브(23)와, 상기 튜브(23)의 외주면에 설치되어 전열 면적을 넓히는 방열 휜(24)를 구비한다. 이때, 상기 헤더부(21)의 양 단부에는 고정구(26)가 설치되어 있다.

또한, 상기 헤더부(21)의 양 단부에는 상기 고정구(26)에 의해 엔드 플레이트(27)가 설치되고, 상기 튜브(23)와 엔드 플레이트(27) 사이에는 매니폴드(25)가 개재된다.

한편, 상기 헤더부(21) 내에는 열 교환매체의 유동을 제한하기 위하여 배플(미도시)이 설치될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 헤더부(21)에는 양 단부가 결합되는 상기 튜브(23)가 설치되고, 그 일측면에는 소정길이를 가진 관통공(31)이 형성된다.

상기 매니폴드(25)는 접속관(34)과 상호 브레이징 결합되어 열 교환매체를 유입 및 배출하는 본체(32)와, 상기 본체(32)의 상부에 상기 관통공(31)와 상응하는 형상으로 돌출되어 열 교환매체 통로부와 연통되는 연결부(33)를 구비하여 구성된다. 이때, 상기 매니폴드(25)의 본체(32)는 상기 방열 휜(24)과 상응하는 소정폭을 가지고 상기 엔드 플레이트(27)와 튜브(23) 사이에 개재된다.

한편, 상기 매니폴드(25)의 본체(32)는 그 일측면이 상기 엔드 플레이트(27)의 소정 부위에 고정설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 열 교환기의 조립 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 따른 열 교환기의 단면을 도시한 것이다.

먼저, 상기 엔드 플레이트(27)의 소정 부위에 형성된 상기 매니폴드(25)는 상기 본체(32)의 상부에 형성된 상기 연결부(33)가 상기 헤더(21)의 일측면에 마련된 상기 관통공(31)에 삽입되어 열 교환매체 통로부와 연통가능하게 된다.

즉, 상기 연결부(33)가 상응하는 형상의 상기 관통공(31)에 완전 끼움맞춤이 되면, 상기 매니폴드(25)의 본체(32) 상부는 상기 헤더부(21)의 저면과 브레이징 접합하게 된다.

이때, 상기 매니폴드(25)의 본체(32)는 상기 방열 휜(24)과 동일한 소정폭을 가지도록 형성되었기 때문에 상기 엔드 플레이트(27)와 상기 튜브(23) 사이에 개재되어 적절한 접촉 면적을 가지고 접합한다. 이어서, 상기 접속관(34)이 상기 본체(32) 내부에 삽입되어 브레이징시 상기 매니폴드(25)와 상호 결합하게 된다.

한편, 상기 엔드 플레이트(27)는 그 내면에 상기 매니폴드(25)가 설치되고, 그 외면은 상기 헤더부(21)의 양 단부에 형성된 상기 고정구(26)에 의해 각각 고정설치된다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 열 교환기는 매니폴드의 구조를 개선함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 매니폴드가 엔드 플레이트와 튜브 사이에 개재되므로 엔드 플레이트가 고정구에 의한 내측으로 휘어짐없이 고정설치될 수 있다.

둘째, 매니폴드 내부에 삽입되는 접속관은 매니폴드가 열 교환매체 통로부와 브레이징시 동시에 상호 결합가능하므로 조립성이 향상된다.

셋째, 엔드 플레이트의 내면에 매니폴드가 부착되므로 별도의 매니폴드를 설치하는 공정수가 감소하게 된다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시얘가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 상호 소정간격 이격되고 단부에 고정구가 설치된 헤더부와, 상기 헤더부와 결합되어 열 교환매체 통로부를 형성하는 탱크부와, 상기 헤더부의 양 단부에 상기 고정구로 각각 고정설치되는 엔드 플레이트와, 상기 헤더부에 양 단부가 각각 고정된 다수개의 튜브와, 상기 튜브 외면에 넓은 전열 면적을 가지는 방열 휜과, 상기 열 교환매체 통로부에 열 교환매체를 공급 및 배출하는 적어도 한 개의 관통공을 형성한 매니폴드를 포함하여 된 열 교환기에 있어서,

   상기 매니폴드는 본체와, 상기 헤더부의 일측에 형성된 관통공과 결합되어 열 교환매체 통로부와 연통되도록 상기 본체의 상부에 형성된 연결부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 열 교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 매니폴드는 상기 연결부가 상기 헤더부의 관통공에 삽입되고, 상기 본체의 상부가 상기 헤더부의 저면과 브레이징 접합하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 매니폴드는 상기 방열 휜과 상응하는 소정폭을 형성하고, 그 외면이 상기 엔드 플레이트와 튜브사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 매니폴드는 상기 엔드 플레이트의 내면에 고정설치되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.