KR200142893Y1 - 증발기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증발기에 관한 것이다. 내부에 U자형 냉매유동경로를 가지는 튜브에 냉매유출입경로를 일체로 형성하고, 그 튜브들의 접합시에 냉매유출입경로요소들이 냉매의 유출입통로로 작용하도록 하고, 튜브들 중 일부의 튜브들에는 그 튜브 내의 냉매유출입경로요소와 U자형 냉매유동경로를 연결시켜주는 연결통로를 형성하고, 튜브들을 지지하는 지지판에는 적층된 튜브들 중 최외곽의 튜브의 냉매유출입경로요소와 U자형 냉매유동경로로 각각 통하는 냉매 유출입구를 형성함으로써, 팽창밸브의 접속을 위한 구조가 개선되어 작업성의 향상 및 비용의 절감이 가능하며 또한, 튜브들 사이를 통과하는 공기의 풍량의 저하를 미연에 방지할 수 있다.

Description

증발기

본 고안은 증발기에 관한 것으로서, 팽창밸브 등과 같은 외부장치를 접속하기 위한 구조가 개선된 증발기에 관한 것이다.

자동차의 공기조화장치 등에 공기의 냉각을 위해 사용되는 증발기는 그 내부에서 유동하는 냉매가 외부의 공기와 효과적으로 열교환을 행할 수 있도록 구성된 것으로서, 냉매의 유동경로를 구성하는 방식에 따라 여러가지 형태로 구별될 수 있다. 도 1 및 도 2에는 상술한 증발기 중 소위 적층형 증발기의 일례가 도시되어 있다. 도면을 참조하면 적층형 증발기(9)는, 내부에 냉매의 유동경로를 가지는 본체(1)와, 이 본체(1)에 상기 냉매 유동경로로의 냉매 유출입을 위하여 접속되는 한 쌍의 접속부재(2)를 구비하고 있다. 상기 본체(1)는 한 쌍의 지지판(5) 사이에 서로 나란하게 적층 접합된 다수의 튜브(1a)와 이 튜브(1a)들 사이에 설치된 방열휜(1b)을 구비하고 있다. 상기 각 튜브(1a)는 한 쌍의 판상 플레이트가 접합되어 형성된 것으로, 각 튜브(1a)의 내부에는 U자형 냉매유동경로를 구비하고 있으며, 튜브들이 접합될 때 상기 U자형 냉매유동경로는 서로 연결되게 된다.

상기 각 접속부재(2)는, 그들간의 간격에 따라 열교환효율이 변하게 되므로, 본체(1)의 크기를 감안하여 서로 적절한 간격 이격된 위치에서 본체(1)에 접속되게 된다. 각 접속부재(2)의 일측단부는 본체(1)의 전면에 대해 돌출되어 있으며, 각각의 돌출단부에는 본체(1) 내의 냉매 유동경로로 통하는 접속구(2a)가 형성되어 있다. 이 접속구(2a)들 중 어느 하나를 통해, 냉매가 본체(1) 내의 U자형 냉매유동경로들로 유입되고, 다른 하나를 통해 U자형 냉매유동경로들로부터 유출되게 된다. 이처럼, 본체(1) 내의 유동경로를 따라 유동되는 동안 냉매는, 튜브(1a)들 사이를 통과하는 외부공기와 열교환을 행하여 공기를 냉각시키게 된다.

한편, 잘 알려진 바와 같이 상기 접속부재(2)들의 접속구(2a)에는 냉매의 팽창을 위한 팽창밸브가 접속되어야 하는데 이를 위하여, 종래 증발기(9)에 있어서는 본체(1)에 접속된 접속부재(2)들 간의 간격이 팽창밸브의 접속구들간의 간격에 비해 상당히 크므로, 팽창밸브의 접속을 위한 별도의 파이프들을 필요로 하게 된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 접속부재(2)들과 팽창밸브(8)와의 접속을 위하여 별도의 파이프(5)들의 일단을 각각 상기 각 접속부재(2)의 접속구(2a)들에 용접 고정하고, 타측단부들간의 간격이 팽창밸브(8)의 접속구(8a)들간의 간격과 같아지도록 파이프(5)들을 굽힘가공한다. 그리고, 컨넥터(6)를 개재시켜, 파이프(5)들의 타측단부들을 팽창 밸브(8)의 접속구(8a)들에 접속한다. 이에 따라, 팽창밸브(8)의 접속구(8a)들과 접속부재(2)들의 접속구(2a)들이 서로 연통되게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 종래 증발기에 있어서는, 팽창밸브의 접속을 위하여 별도의 파이프(5)들을 굽힘가공하는 공정 및 그 파이프들과 접속부재와의 용접공정 등을 필요로 하므로, 작업성이 저하되며 비용이 상승하게 된다는 문제점이 있었다. 또한, 상술한 파이프들이 증발기의 전면에 위치하게 되므로, 즉 튜브들 사이를 통과하면서 그 튜브들 내의 냉매와 열교환을 행할 공기의 유동경로 중에 위치하게 되므로 풍량이 감소된다는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 팽창밸브의 접속을 위한 구조가 개선되어 작업성의 향상 및 비용의 절감이 가능할 뿐만 아니라, 냉매유동경로들 사이를 통과하면서 그 냉매유동경로 내의 냉매와 열교한을 행할 공기의 흐름이 방해받지 않도록 개선된 증발기를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 증발기의 개략적 정면도,

도 2는 도 1에 도시된 증발기의 개략적 평면도,

도 3은 도 1에 도시된 증발기와 팽창밸브와의 접속상태를 보이는 개략적 평면도,

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 증발기의 개략적 평면도,

도 5는 도 4에 도시된 증발기의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도,

도 6은 도 4에 도시된 증발기의 Ⅵ-Ⅵ선 개략적 단면도,

도 7은 도 4에 도시된 증발기의 Ⅶ-Ⅶ선 개략적 단면도,

도 8은 도 4의 상호 인접되게 위치된 제1튜브와 제2튜브의 개략적 분리 사시도,

도 9는 도 4에 도시된 증발기에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내 보이는 개략적 도면,

도 10은 본 고안에 따른 다른 실시예의 증발기의 개략적 측면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100...증발기 101,102...지지판

101a,101b...유출입구 110...제1튜브

111,112...판상 플레이트 113...U자형 냉매유동경로

114,115...관통공 117...냉매유출입경로요소

118...관통공 119...격벽부

120...제2튜브 121,122...판상 플레이트

123...U자형 냉매유동경로 124,125...관통공

127...냉매유출입경로요소 128...관통공

129...연결통로

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 증발기는, 한 쌍의 지지판 사이에 서로 나란하게 접합된 다수의 튜브를 구비하며, 상기 각각의 튜브는 한 쌍의 판상 플레이트가 접합되어 이루어져서 내부에 U자형 냉매유동경로를 형성하며, 상기 튜브들은 그 튜브들 내의 상기 U자형 냉매유동경로들이 서로 연결되도록 접합된 것에 있어서, 상기 각 튜브에는 상기 U자형 냉매유동경로로부터 이격된 위치에 냉매유출입경로요소가 형성되고, 상기 튜브들에 형성된 냉매유출입경로요소들은 그 튜브들의 접합시에 서로 연결되어 냉매유출입통로를 형성하며, 상기 튜브들 중 일부의 튜브들은 그 튜브 내의 U자형 냉매유동경로와 냉매유출입경로요소를 연결시키는 연결통로를 구비하며, 상기 지지판에는, 그에 인접된 튜브 내의 냉매유출입경로요소와 U자형 냉매유동경로를 각각 외부와 연통시키는 한 쌍의 유출입구가 형성된 점에 특징이 있다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 증발기의 개략적 정면도이며, 도 5,6,7은 각각 도 4에 도시된 증발기의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도, Ⅵ-Ⅵ선 단면도, Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다. 그리고, 도 8은 도 4의 상호 인접되게 위치된 제1튜브와 제2튜브의 개략적 분리 사시도이다.

먼저 도 4를 참조하면, 본 실시예의 증발기(100)는 상술한 종래 증발기(9)와 마찬가지로, 한 쌍의 지지판(101,102) 사이에 상호 나란하게 적층 접합된 제1튜브들(후술할 연결통로를 구비하지 않은 튜브들; 110)과, 제2튜브들튜브들(후술할 연결통로를 구비한 튜브들; 120)과, 상기 각 튜브들(110,120) 사이에 설치된 방열휜(12)을 구비하고 있다.

상기 각 제1튜브(110)는, 도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 판상 플레이트(111,112)가 상호 접합되어 형성되는 것으로서, 플레이트(111)에는 그에 대응되는 플레이트(112)에 접합될 접합면(111a)에 대해 인입된 U자형 홈(113a)과, 이 U자형 홈(113a)의 양단부 측에 위치된 관통공(114,115)이 형성되어 있다. 플레이트(111)와 대응되는 플레이트(112)에도 상술한 바와 마찬가지 구성의 U자형 홈과 관통공들(114,115)이 형성되어 있다. 이러한 플레이트들(111,112)이 상호 접합되어 하나의 제1튜브(110)를 형성하게 되면, 그 제1튜브(110)의 내부에는 상술한 U자형 홈들에 의해 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 U자형의 냉매유동경로(113)가 형성된다.

상기 각 제2튜브(120)도, 도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 판상 플레이트(121,122)가 상호 접합되어 형성되는 것으로서, 플레이트(121)에는 그에 대응되는 플레이트(122)와 접합될 접합면(121a)에 대해 인입된 U자형 홈(123a)과, 이 U자형 홈(123a)의 양단부에 위치된 관통공(124,125)이 형성되어 있다. 플레이트(121)와 대응되는 플레이트(122)에도 상술한 바와 마찬가지 구성의 U자형 홈과 관통공들(124,125)이 형성되어 있다. 이러한 플레이트들(121,122)이 상호 접합되어 하나의 제2튜브(120)를 형성하게 되면, 그 제2튜브(120)의 내부에도 상기 제1튜브(110)와 마찬가지로 그 제2튜브들 내의 U자형 홈들에 의해, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같은, U자형의 냉매유동경로(123)가 형성된다.

또한, 각 제1튜브(110)에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 제1튜브(110) 내의 U자형 냉매유동경로(113)와 이격된 위치에 냉매유출입경로요소(117)가 형성되어 있다. 이 냉매유출입경로요소(117)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 튜브(110)를 구성하는 한 쌍의 플레이트(111,112)에 상기 U자형 홈(113a)에 대해 인입되게 형성된 홈부(117a)들에 의해 형성되는 것으로서, 그 각 홈부(117a)에는 관통공(118)이 형성되어 있다. 각각의 제2튜브(120)에도, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 그 제2튜브(120) 내의 U자형 냉매유동경로(123)와 이격된 위치에 냉매유출입경로요소(127)가 형성되어 있으며, 이 냉매유출입경로요소(123)는 그 튜브(120)를 구성하는 한 쌍의 플레이트(121,122)에 상기 U자형 홈(123a)에 대해 인입되게 형성된 홈부(127a)들에 의해 형성되는 것으로서, 그 각각의 홈부(127a)에는 관통공(128)이 형성되어 있다.

상술한 튜브들(110,120)의 적층 접합시에 각 튜브(110,120) 내의 U자형 냉매유동경로(113,123)의 일단부는 관통공들(114,124)을 통해서 그에 인접된 튜브의 U자형 냉매유동경로의 일단부와 연통되고, U자형 냉매유동경로의 타단부는 관통공들(115,125)을 통해서 그에 인접된 튜브의 U자형 냉매유동경로의 타단부와 연통되게 된다. 그리고, 각 튜브(110,120)의 냉매유출입경로요소들(117,127)은 관통공들(118,128)을 통해 서로 연통되어 하나의 냉매 유출입통로를 형성하게 된다.

한편, 상기 제1튜브(110) 내의 U자형 냉매유동경로(113)와 냉매유출입경로요소(117)는 격벽(119)에 의해 서로 격리되어 있으며, 상기 제2튜브(120) 내의 U자형 냉매유동경로(123)와 냉매유출입경로요소(127)는 연결통로(129)에 의해 서로 연결되어 있다.

그리고, 상기 지지판(101)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 유출입구(101a,101b)가 형성되어 있다. 이들 중 하나의 유출입구(101a)는, 관통공(118)을 통해서, 그 지지판(101)에 인접된 튜브(110) 내의 냉매유출입경로요소(117)와 연통되어 있다. 그리고 다른 하나의 유출입구(101b)는, 관통공(115)을 통해서, 그 지지판(101)에 인접된 튜브(110) 내의 U자형 냉매유동경로(113)와 연통되어 있다.

이와 같이 구성된 증발기(100)에 있어서, 냉매는 예를 들어 상기 유출입구들(101a,101b) 중 유출입구(101a)를 통해, 도 9에 그 흐름을 화살표(A1)로 나타낸 바와 같이, 유입되어 상기 냉매유출입경로요소들(117,127)에 의해 이루어지는 냉매유출입통로를 따라 유동하게 된다. 이와 같이 냉매유출입통로를 따라 유동되는 도중에 냉매는 화살표(A2)로 도시한 바와 같이 상기 제2튜브(120)들의 연결통로(129)를 통해서 그 제2튜브(120)들의 U자형 냉매유동경로(123)들 내로 유입되게 된다. 그 후, 화살표(A3)로 도시한 바와 같이 제2튜브(120)의 U자형 냉매유동경로(123)를 따라 유동하여 화살표(A4)로 도시한 바와 같이 관통공들(124,114)을 통해 제1튜브(110)들의 U자형 냉매유동경로(113) 내로 유입된다. 이처럼 제1튜브(110)들의 U자형 냉매유동경로(113) 내로 유입된 냉매는, 화살표(A5)로 도시한 바와 같이, 그 제1튜브(110)들의 U자형 냉매유동경로(113)를 따라 유동한 후, 제1튜브(110)의 관통공들(115) 및 지지판(101)의 유출입구(101b)를 통해 외부로 유출되어 나오게 된다. 이러한 과정에서, 냉매는 튜브들(110,120) 및 방열휜(12)들을 통해 그 튜브들(110,120) 사이를 통과하는 공기와 열교환을 행하여 그 공기를 냉각시키게 된다.

한편, 상술한 바와 같이 본 실시예의 증발기(100)에 있어서는 그 증발기(100) 본체 내외로의 냉매의 유동을 안내하기 위한 냉매 유출입구(101a,101b)가 증발기(100)의 측면에 위치하게 되므로, 그 증발기(100) 내의 냉매와의 열교환을 위해 튜브들 사이를 통과하는 외부공기의 흐름을 방해하지 않게 된다. 따라서, 본 실시예의 증발기(100) 내의 냉매와 열교환을 행한 공기의 풍량저하가 미연에 방지되게 된다.

또한, 본 실시예의 증발기(100)에 있어서는, 종래 증발기(9)에 있어서 팽창밸브(8)의 접속을 위하여 사용하여야 하였던 굽힘가공된 파이프(5)를 구비하지 않더라도, 팽창밸브(8)를 냉매 유출입구들(101a,101b)에 용이하게 접속할 수 있게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 유출입구들(101a,101b)간의 간격을 팽창밸브(8)의 접속구(8a)들 간의 간격과 동일하게 형성하면, 그 유출입구들(101a,101b)에 컨넥터(6)를 개재시켜 팽창밸브(8)의 접속구(8)들을 직접 접속할 수 있다.

따라서, 제1도 내지 제3도를 참조하면서 설명한 종래 증발기(9)에 있어서 각 접속부재(2)에 팽창밸브(8)의 접속을 위하여 컨넥터(6) 및 별도의 굽힘가공된 파이프(5)를 마련하여야 하였던 것과는 달리, 본 발명에 따른 증발기(100)에 있어서는 컨넥터(6)만 구비하면 되므로, 부품수의 감소 및 공정수의 감소가 실현되어 조립작업성이 향상될 뿐만 아니라 비용이 절감되는 효과가 있다.

본 실시예의 증발기(100)는 상기 각 튜브들(110,120)의 냉매유출입경로요소(117,127)가 상기 U자형 냉매유동경로(113,123)의 양단부들을 잇는 선 상에 위치된 것으로 도시되어 있으나, 냉매유출입경로요소의 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 U자형경로의 양단부를 잇는 선과 수직인 상기 냉매유출입경로요소를 선상에 배치할 수도 있으며, 이러한 경우에는 도 10에 도시된 바와 같이 증발기(200)의 지지판(201)의 유출입구들(201a,201b)도 각각 그 U자형 냉매유동경로와 냉매유출입경로요소에 대응되게 위치시키면 된다. 도 10에 있어서 참조부호 210은 도 4 내지 도 8에 도시된 제1튜브(110)와 동일한 기능을 행하는 제1튜브를 나타낸다.

또한, 본 고안에 따른 증발기는 도 9에 도시된 바와 같은 형태의 냉매유동경로만을 가지는 것은 아니며, 당업자에게 널리 알려져 있는 바와 같이, 냉매유동경로 중의 적절한 위치에 냉매의 흐름을 우회시키기 위한 배플을 설치하여 증발기 본체 내에서의 냉매의 유동길이를 연장시킬 수도 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 증발기는, 내부에 U자형 냉매유동경로를 가지는 튜브에 냉매유출입경로를 일체로 형성하고, 그 튜브들의 접합시에 냉매유출입경로요소들이 냉매의 유출입통로로 작용하도록 하고, 튜브들 중 일부의 튜브들에는 그 튜브 내의 냉매유출입경로요소와 U자형 냉매유동경로를 연결시켜주는 연결통로를 형성하고, 튜브들을 지지하는 지지판에는 적층된 튜브들 중 최외곽의 튜브의 냉매유출입경로요소와 U자형 냉매유동경로로 각각 통하는 냉매 유출입구를 형성함으로써, 팽창밸브의 접속을 위한 구조가 개선되어 작업성의 향상 및 비용의 절감이 가능하며 또한, 튜브들 사이를 통과하는 공기의 풍량의 저하를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 한 쌍의 지지판 사이에 서로 나란하게 접합된 다수의 튜브를 구비하며, 상기 각각의 튜브는 한 쌍의 판상 플레이트가 접합되어 이루어져서 내부에 U자형 냉매유동경로를 형성하며, 상기 튜브들은 그 튜브들 내의 상기 U자형 냉매유동경로들이 서로 연결되도록 접합된 증발기에 있어서,

   상기 각 튜브에는 상기 U자형 냉매유동경로로부터 이격된 위치에 냉매유출입경로요소가 형성되고,

   상기 튜브들에 형성된 냉매유출입경로요소들은 그 튜브들의 접합시에 서로 연결되어 냉매유출입통로를 형성하며,

   상기 튜브들 중 일부의 튜브들은 그 튜브 내의 U자형 냉매유동경로와 냉매유출입경로요소를 연결시키는 연결통로를 구비하며,

   상기 지지판에는, 그에 인접된 튜브 내의 냉매유출입경로요소와 U자형 냉매유동경로를 각각 외부와 연통시키는 한 쌍의 유출입구가 형성된 것을 특징으로 하는 증발기.