KR20100024686A - Heat exchanger having tubes established to slant to the center - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환기의 튜브를 열교환기의 중앙부를 향하여 경사지게 설치함으로써 열교환기 일측(좌측)을 통과하는 일측(좌측) 공기와 타측(우측)을 통과하는 타측(우측) 공기를 상호 혼합함으로써, 열교환기로부터 토출되는 공기가 균일한 온도를 나타낼 수 있도록 한 열교환기에 관한 것이다.According to the present invention, the tube of the heat exchanger is inclined toward the center of the heat exchanger, thereby mutually mixing one side (left) air passing through one side (left side) and the other side (right side) passing through the other side (right side). It relates to a heat exchanger such that the air discharged from the air can exhibit a uniform temperature.
도1은 열교환기 중에서 U-플로우 타입 열교환기의 개략적 단면도를 나타낸다.1 shows a schematic cross-sectional view of a U-flow type heat exchanger in a heat exchanger.
도1을 참조하면 종래의 U-플로우 타입 열교환기는 소정의 간격을 두고 상하로 나란하게 배열되는 상,하부 헤더탱크(1, 2)와, 상기 상,하부 헤더탱크(1, 2)가 상호 연통하도록 이들을 연결하는 다수의 튜브(3)와, 상기 튜브(3)들 사이에 각각 개재되는 다수의 방열핀(4)과, 상기 상,하부 헤더탱크(1, 2) 중 소정의 위치에 열교환 매체를 각각 유입하고 배출하도록 연결되는 입,출구 파이프(5, 6)와, 상기 튜브(3)들과 방열핀(4)들을 보강하기 위해 이들의 최외측에 설치된 사이드 서포트(7)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, a conventional U-flow type heat exchanger communicates with upper and
또한, 상기 상부 헤더탱크(2)의 내부에는 유입되는 열교환 매체와 배출되는 열교환 매체를 구획하는 배플(9)이 설치되어 열교환 매체가 상기 튜브(4)들을 구획단위로 통과하게 되는 것이다.In addition, a
상기와 같이 구성된 열교환기는 상기 입구파이프(5)를 통해 유입된 열교환 매체가 상기 상부 헤더탱크(1) 내부로 유입되어 충전된 후 상기 배플(9)에 의해 구획된 유입부(a)측의 튜브들을 통과하면서 상기 하부 헤더탱크(2) 내부로 흘러들어간 후 유턴하여 배출부(b)측의 튜브들을 통과하여 상부 헤더탱크(1)로 흘러간 후 상기 출구파이프(6)를 통해 배출되는 것이다.In the heat exchanger configured as described above, the heat exchange medium introduced through the
도2은 일반적인 원-웨이(One-Way) 방식 열교환기의 흐름을 도시한 것으로, 입구파이프(11)가 하부에 형성된 상기 제1 헤더탱크(10)의 좌측에, 출구파이프(12)가 상부에 형성된 상기 제2 헤더탱크(20) 좌측에 형성된 예를 도시하였다.FIG. 2 illustrates a flow of a typical one-way heat exchanger, in which an
상기 도2에 도시한 원-웨이 방식 열교환기는 상기 입구파이프(11)를 통해 유입된 열교환매체가 제1 헤더탱크(20)의 길이방향으로 이동되면서 튜브(30)를 통해 상기 제2 헤더탱크(20)로 이동되고, 상기 제2 헤더탱크(20)의 길이방향으로 이동되어 상기 출구파이프(12)를 통해 배출된다.The one-way heat exchanger illustrated in FIG. 2 moves the heat exchange medium introduced through the
도2에 도시된 원-웨이(One-Way) 방식 열교환기는 도1에 도시된 종래의 U-플로우 타입 열교환기에서 냉각수측 압력강하량을 감소시키기 위하여 안출되었다. 즉, 엔진효율 향상 및 아이들 알피엠(idle rpm) 저하 등을 이유로 한 냉각수측 압력강하량을 감소시킬 필요에 의하여 안출되었다.The one-way heat exchanger shown in FIG. 2 is designed to reduce the amount of pressure drop on the coolant side in the conventional U-flow type heat exchanger shown in FIG. That is, it was devised by the need to reduce the coolant side pressure drop due to the improvement of the engine efficiency and the idle rpm decrease.
그러나, 도2에 도시된 원-웨이(One-Way) 방식 열교환기는 열교환매체의 흐름 방향 의 특성상 코아 표면온도(특히, 상하온도 편차)가 불균일하게 된다. 이러한 문제점에 대해서 개선이 필요하게 되었다.However, the one-way heat exchanger illustrated in FIG. 2 causes non-uniform core surface temperature (in particular, vertical temperature variation) due to the flow direction of the heat exchange medium. This problem needs to be improved.
본 발명은 열교환기를 통과하는 일측(좌측) 공기와 타측(우측) 공기를 상호 혼합함으로써, 열교환기로부터 토출되는 공기가 균일한 온도를 나타낼 수 있는 토출공기 온도 균일화를 위한 열교환기를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a heat exchanger for uniformizing the discharged air temperature by mixing the one side (left) air and the other side (right) air passing through the heat exchanger with each other.
본 발명은 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1 헤더탱크(110) 및 제2 헤더탱크(120); 상기 제1 헤더탱크(110) 또는 제2 헤더탱크(120)에 형성되는 유입관(210) 및 유출관(220); 상기 제1 헤더탱크(110) 및 제2 헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 복수개의 튜브(300); 및 상기 튜브(300) 사이에 개재되는 핀; 을 포함하는 열교환기(1000)에 있어서, 상기 튜브(300)는, 열교환기(1000)의 후면으로 토출되는 공기가 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면으로부터 중심방향으로 기울어져 유동하도록 전단부와 후단부를 잇는 직선이 중심방향으로 기울어지게 설치되되, 열교환기(1000)의 길이방향의 일측부에 설치되는 다수개의 제1 튜브(300-1)로 이루어지는 제1 튜브군(300-L); 열교환기(1000)의 후면으로 토출되는 공기가 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면으로부터 중심방향으로 기울어져 유동하도록 전단부와 후단부를 잇는 직선이 중심방향으로 기울어지게 설치되되, 열교환기(1000)의 길이방향의 타측부에 설치되는 다수개의 제2 튜브(300-2)로 이루어지는 제2 튜브군(300-R); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사지게 설치되는 튜브 구비 열교환기에 관한 것이다.The present invention is the
본 발명에 있어서, 상기 다수개의 제1 튜브(300-1)는 상기 다수개의 제1 튜브(300-1) 가운데 상호 이웃하여 설치되는 제1 튜브(300-1l, 300-1r) 중 외측 제1 튜브(300-1l)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각(θl)은 내측 제1 튜브(300-1r)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각(θr) 보다 크도록 설치되고, 상기 다수개의 제2 튜브(300-2)는 상기 다수개의 제2 튜브(300-2) 가운데 상호 이웃하여 설치되는 제2 튜브(300-2r, 300-2l) 중 외측 제2 튜브(300-2r)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각(γr)은 내측 제2 튜브(300-2l)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각(γl) 보다 크도록 설치될 수 있다.In the present invention, the plurality of first tubes 300-1 are outside of the first tubes 300-1 l and 300-1 r installed adjacent to each other among the plurality of first tubes 300-1. The inclination angle θ l formed by a straight line connecting the front and rear ends of the first tube 300-1 l to a vertical plane perpendicular to the longitudinal direction of the
본 발명에 있어서, 상기 제1 튜브군(300-L)과 제2 튜브군(300-R)은 상기 제1 튜브군(300-L)과 제2 튜브군(300-R) 사이에 위치하는 특정 수직면을 중심으로 좌우 대칭되도록 설치될 수 있는데, 상기 각각의 제1 튜브(300-1)의 전단부와 후단부를 잇는 직선 및 상기 각각의 제2 튜브(300-2)의 전단부와 후단부를 잇는 직선은 상기 특정 수직면 상에 위치하는 특정 수직선을 향할 수 있다.In the present invention, the first tube group 300-L and the second tube group 300-R are located between the first tube group 300-L and the second tube group 300-R. It may be installed to be symmetrical about a specific vertical plane, a straight line connecting the front and rear ends of each of the first tube (300-1) and the front and rear ends of each of the second tube (300-2) The connecting straight line may be directed towards a specific vertical line located on the specific vertical plane.
본 발명은 제1 튜브군 및 제2 튜브군을 통과한 일측(좌측) 공기와 타측(우 측) 공기가 상호 혼합됨으로써 열교환기의 후면으로 토출되는 공기가 균일한 온도를 나타내는 장점이 있다.The present invention has the advantage that the air discharged to the rear side of the heat exchanger exhibits a uniform temperature by mixing the one side (left) air and the other side (right side) air that has passed through the first tube group and the second tube group with each other.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 일실시예의 후면도를, 도4는 도3의 AA'의 단면도를, 도5는 본 발명에 일실시예의 작동도를 나타낸다.Figure 3 is a rear view of one embodiment according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of AA 'of Figure 3, Figure 5 shows an operation of one embodiment in the present invention.
도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 제1 헤더탱크(110), 제2 헤더탱크(120), 유입관(210), 유출관(220), 다수개의 튜브(300) 및 핀(도면부호 미부여)를 가진다.Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention includes a
도3을 참조하면 제1 헤더탱크(110) 및 제2 헤더탱크(120)는 일정거리 이격되어 나란하게 구비된다. 유입관(210) 및 유출관(220) 은 제1 헤더탱크(110) 또는 제2 헤더탱크(120)에 형성된다. 복수개의 튜브(300)는 열교환매체 유로를 형성하도록 제1 헤더탱크(110) 및 제2 헤더탱크(120)에 양단이 고정된다. 핀(도면부호 미부여)은 튜브(300)와 튜브(300) 사이에 개재된다.Referring to FIG. 3, the
도4를 참조하면 다수개의 튜브(300)는 헤더탱크(110, 120)의 길이방향을 따라 중앙부에 위치하는 중앙 튜브(300-C), 중앙 튜브(300-C)의 일측에 위치하는 다수개의 제1 튜브(300-1)로 이루어진 제1 튜브군(300-L), 중앙 튜브(300-C)의 타측에 위치하는 다수개의 제2 튜브(300-2)로 이루어진 제2 튜브군(300-R)으로 이루어진다.Referring to FIG. 4, the plurality of
도4를 참조하면 각각의 제1 튜브(300-1)는 열교환기(1000)의 후면으로 토출 되는 공기가 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면으로부터 중심방향, 즉 중앙 튜브(300-C) 방향으로 기울어져 유동하도록 전단부와 후단부를 잇는 직선이 중심방향으로 기울어지게 설치된다.Referring to FIG. 4, each of the first tubes 300-1 has a central direction, that is, a central tube 300-from the vertical surface in which air discharged to the rear surface of the
도4를 참조하면 다수개의 제1 튜브(300-1) 가운데 상호 이웃하여 설치되는 제1 튜브(300-1l, 300-1r) 중 외측 제1 튜브(300-1l)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각 θl은 내측 제1 튜브(300-1r)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각 θr보다 크도록 설치된다.Referring to Figure 4 and the front end portion of the outer first tube (300-1 l ) of the first tube (300-1 l , 300-1 r ) which is installed next to each other among the plurality of first tubes (300-1) and The inclination angle θ l formed by the straight line connecting the rear end and the vertical plane perpendicular to the longitudinal direction of the
도4를 참조하면 각각의 제1 튜브(300-1)는 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직하게 설치되는 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O를 향하도록 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, each of the first tubes 300-1 has a front end portion and a rear end portion of a central tube 300 -C where a straight line connecting the front end portion and the rear end portion is installed perpendicular to the longitudinal direction of the
도4를 참조하면 각각의 제2 튜브(300-2)는 열교환기(1000)의 후면으로 토출되는 공기가 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면으로부터 중심방향, 즉 중앙 튜브(300-C) 방향으로 기울어져 유동하도록 전단부와 후단부를 잇는 직선이 중심방향으로 기울어지게 설치된다.Referring to FIG. 4, each of the second tubes 300-2 has a central direction, ie, a central tube 300-, from the vertical surface in which air discharged to the rear surface of the
도4를 참조하면 다수개의 제2 튜브(300-1) 가운데 상호 이웃하여 설치되는 제2 튜브(300-2r, 300-2l) 중 외측 제2 튜브(300-2r)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각 γr은 내측 제2 튜브(300-2l)의 전단부와 후단부를 잇는 직선이 열교환기(1000)의 길이방향에 수직한 수직면과 이루는 경사각 γl보다 크도록 설치된다.Referring to FIG. 4, a front end portion of an outer second tube 300-2 r of second tubes 300-2 r and 300-2 l installed adjacent to each other among a plurality of second tubes 300-1 and The inclination angle γ r formed by the straight line connecting the rear end with the vertical plane perpendicular to the longitudinal direction of the
도4를 참조하면 제2 튜브군(300-R)은 열교환기(1000)의 길이방향에 수직하게 설치되는 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 수직면을 중심으로 좌우 대칭이 되도록 설치될 수 있다. 따라서, 각각의 제2 튜브(300-2)는 전단부와 후단부를 잇는 직선이 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 상기 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O를 향하도록 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, the second tube group 300 -R has left and right symmetry around the vertical plane passing through the front and rear ends of the central tube 300 -C installed perpendicular to the longitudinal direction of the
이하, 상기한 일실시예의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the above-described embodiment will be described.
도5를 참조하면 열교환기(1000)의 전면으로 유입된 공기 중 제1 튜브군(300-L)을 통과하는 공기는 각각의 제1 튜브(300-1)가 중앙 튜브(300-C) 방향으로 경사지게 설치되어 있으므로, 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 상기 중앙 수직면 방향으로 기울어지며 유동한다. 이때, 각각의 제1 튜브(300-1)는 전단부와 후단부를 잇는 직선이 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 상기 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O를 향하도록 설치되어 있으므로, 제1 튜브군(300-L)을 통과하는 공기는 상기 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O를 향하며 유동한다.Referring to FIG. 5, the air passing through the first tube group 300-L among the air introduced to the front surface of the
도5를 참조하면 열교환기(1000)의 전면으로 유입된 공기 중 제2 튜브군(300-R)을 통과하는 공기는 각각의 제2 튜브(300-2)가 중앙 튜브(300-C) 방향으로 경사지게 설치되어 있으므로, 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 상기 중앙 수직면 방향으로 기울어지며 유동한다. 이때, 각각의 제2 튜브(300-2)는 전단부 와 후단부를 잇는 직선이 중앙 튜브(300-C)의 전단부와 후단부를 통과하는 상기 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O를 향하도록 설치되어 있으므로, 제2 튜브군(300-R)을 통과하는 공기는 상기 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O를 향하며 유동한다.Referring to FIG. 5, the air passing through the second tube group 300-R among the air introduced to the front surface of the
즉, 열교환기(1000)의 중앙부를 중심으로 일측에 위치한 제1 튜브군(300-L)을 통과하는 공기 및 타측에 위치한 제2 튜브군(300-R)을 통과한 공기는 상기 중앙 수직면 상의 특정 수직선 O에서 혼합되어 온도가 균일하게 된다. 따라서 튜브(300)가 중앙부를 향하여 기울어지지 않은 경우와 비교하여 열교환기(1000)의 후면 특정 위치에서 온도가 균일한 공기가 토출되는 장점이 있다.That is, the air passing through the first tube group 300-L located on one side and the air passing through the second tube group 300-R located on the other side are centered on the central vertical surface of the
도1은 열교환기 중에서 U-플로우 타입 열교환기의 개략적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a U-flow type heat exchanger in a heat exchanger;
도2는 일반적인 원-웨이(One-Way) 방식 열교환기의 흐름도.2 is a flow chart of a typical one-way heat exchanger.
도3은 본 발명에 따른 일실시예의 후면도.Figure 3 is a rear view of one embodiment according to the present invention.
도4는 도3의 AA'의 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3.
도5는 본 발명에 일실시예의 작동도.5 is an operation of one embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110:제1 헤더탱크 120:제2 헤더탱크110: first header tank 120: second header tank
210:유입관 220:유출관210: inflow pipe 220: outflow pipe
300:튜브 300-C:중앙 튜브300: Tube 300-C: Center Tube
300-L:제1 튜브군 300-1:제1 튜브300-L: first tube group 300-1: first tube
300-R:제2 튜브군 300-2:제2 튜브300-R: 2nd tube group 300-2: 2nd tube
Claims (4)
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