KR20170125287A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 특히 냉매 순환계 내에서 어큐뮬레이터의 기능 그리고 이와 동시에 내부 열교환기의 기능을 갖춘 결합 부품으로서 사용하기 적합한 열교환기에 관한 것이다. 어큐뮬레이터는 냉매 순환계의 구성 요소로서, 이에 의해서는 액체상과 가스상으로 이루어진 냉매 유량(refrigerant flow)이 분리되며, 그리고 액체 성분은 축적(collect)된다. 내부 열교환기 내에서는 열이 냉매의 고압 흐름에서 냉매의 저압 흐름으로 전달된다. 어큐뮬레이터-내부 열교환기는 냉매 순환계의 구성 요소이며, 이는 한 부품 내에서 전술한 2개의 기능을 실현한다.The present invention relates particularly to a heat exchanger suitable for use as a coupling part having the function of an accumulator in the refrigerant circulation system and at the same time the function of an internal heat exchanger. The accumulator is a component of the refrigerant circulation system, in which the refrigerant flow consisting of the liquid phase and the gas phase is separated, and the liquid component is collected. In the internal heat exchanger, heat is transferred from the high pressure flow of the refrigerant to the low pressure flow of the refrigerant. The accumulator-internal heat exchanger is a component of the refrigerant circulation system, which realizes the above-mentioned two functions in one part.
선행 기술, 예컨대 US 6,463,757 B1호에는 이와 같은 종류의 열교환기가 공지되어 있다. 상기 문서에서 내부 열교환기와 어큐뮬레이터는 결합 부품으로 기술된다. 이 경우 상기 내부 열교환기의 기능은, 열교환 튜브(heat exchange tube)가 외부 용기 내에 배치되어 있음으로써 실현되며, 이때 저압 냉매를 포함하는 상기 외부 용기의 주변에는 상기 열교환 튜브가 순환하고, 상기 열교환 튜브 내부에서는 고압 냉매가 관류된다. 고압 레벨의 냉매는 자신의 열 일부를 저압 레벨 냉매로 방출한다. 이와 동시에 상기 열교환 튜브는 용기 커버(container cover)를 관통한 다음, 사이드 플랜지 연결(side flange connection)을 통해서 순환계의 냉매 라인들과 상응하게 연결되어 있다. 상기와 같은 튜브 관통부들이 갖는 단점으로는, 이러한 관통부들은 상대적으로 복잡한 방식으로 만들어지고, 압력 밀봉 방식으로 조립되어야 한다는 것이다. 특히 개별적인 용기 공간들의 압력 레벨 차가 크고, 그리고 유체 흐름들의 상호 밀봉 또는 외부로 유출될 수 있는 유체 흐름들 밀봉 시 어려움이 있는 경우, 상기와 같은 과정은 복잡하고 단점적이다.Prior art, for example US 6,463,757 B1, discloses such heat exchangers. In this document, the internal heat exchanger and the accumulator are described as coupling parts. In this case, the function of the internal heat exchanger is realized by arranging a heat exchange tube in the outer container, wherein the heat exchange tube circulates around the outer container including the low-pressure refrigerant, Inside, high-pressure refrigerant is perfused. The high pressure level refrigerant discharges a portion of its heat to the low pressure level refrigerant. At the same time, the heat exchange tubes penetrate the container cover and are then correspondingly connected to the refrigerant lines of the circulation system via a side flange connection. A disadvantage of such tube perforations is that these perforations are made in a relatively complex manner and must be assembled in a pressure-tight manner. This process is complicated and disadvantageous, especially when the pressure level difference between the individual container spaces is large and there is a difficulty in sealing the fluid streams which may be mutually sealed or out of the fluid streams.
EP 1 703 192 B1호에는 관 모양의 연결 파이프 그리고 상기 연결 파이프와 형상 결합 방식으로 연결될 수 있는 연결 바디(connecting body)를 위한 바요넷 커플링(bayonet coupling)(= 바요넷 연결부)이 공지되어 있으며, 이때 상기 바요넷 커플링은 상기 연결 바디와 연결 파이프 외에도 추가 로킹 바디(locking body)를 필요로 하며, 상기 로킹 바디는 형상 결합을 형성하면서 상기 연결 파이프와 연결 바디를 연결한다. 그러나 안전하고 간단한 취급 용이성과 관련하여 가열 장치의 구성 요소들과 파이프 라인들의 연결 형태로서 바요넷 커플링의 장점들은 이와 같은 방식의 설계 시에 추가 부재의 복잡성으로 인해 부분적으로 상쇄된다.EP 1 703 192 B1 discloses a tubular connecting pipe and a bayonet coupling (= baronet connecting part) for a connecting body which can be connected in a form-fitting manner to the connecting pipe Wherein the Baronet coupling requires an additional locking body in addition to the connecting body and the connecting pipe and the locking body connects the connecting pipe and the connecting body while forming a shape coupling. However, the advantages of the Baron coupling as a form of connection of the components and pipelines of the heating device with respect to safety and simplicity of handling are partly offset by the complexity of the additional member in designing such a manner.
또한, US 3,537,730 A호에는 파이프 연결부를 위한 커플링 부재가 개시되며, 이때 상기 파이프 연결부는 3개의 부분으로 이루어진 바요넷 커플링으로도 형성되어 있다.In addition, US 3,537,730 A discloses a coupling member for a pipe connection wherein the pipe connection is also formed by a three part Bajonet coupling.
바요넷 커플링은 길이 방향 축으로 신속하게 형성 및 분리 가능한, 2개의 원통형 부품의 연결부를 의미한다. 상기 부품들은 끼워 맞춤(fitting) 방법과 반대 방향으로의 회전에 의해서 서로 형상 결합 방식으로 연결되며, 경우에 따라서는 다시 분리 가능하다.The Baronet coupling refers to the connection of two cylindrical parts that can be quickly formed and removed in the longitudinal axis. The parts are connected to each other in a shape-fitting manner by rotation in the opposite direction to the fitting method and, in some cases, can be separated again.
본 발명의 과제는, 연결 부재들의 관점에서 구조적으로 단순하고 안전하게 형성된 열교환기를 설계하는 데 있으며, 이 경우 축 방향으로 하중을 지탱할 수 있고 유체 밀봉형인, 열교환 튜브와 용기의 연결부가 설계되어야 한다.The object of the present invention is to design a heat exchanger which is structurally simple and safe from the viewpoint of the connecting members, in which case the connection of the heat exchanging tube and the container, which can support the load in the axial direction and is fluid tight, must be designed.
상기 과제는, 특허 청구항 1에 따른 대상에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속 특허 청구항들에 기재되어 있다.The above object is solved by an object according to claim 1. Improvements are described in the dependent patent claims.
특히, 본 발명의 상기 과제는 유체 관류 외부 용기를 구비하는 열교환기에 의해서 해결된다. 상기 외부 용기 내에는 마찬가지로 유체 관류형인 열교환 튜브가 배치되어 있다. 외부 용기를 관류하는 유체와 열교환 튜브를 관류하는 유체는 물질적으로 상이할 수 있으며, 그리고 상이한 압력 레벨로 존재할 수 있다. 컨셉에 따르면, 열교환 튜브의 적어도 하나의 단부는 바요넷 로크(bayonet lock) 형태의 삽입-회전-연결부에 의해 외부 용기와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다. 이 경우 상기 열교환 튜브의 단부는 외부 용기를 관통하지 않음으로써, 상기 열교환 튜브의 관통부는 존재하지 않는다. 그럼에도 불구하고 열교환 튜브 내에서, 벽, 용기 베이스(container base) 또는 용기 커버에 유체를 위한 유체 통로가 형성되어 있고, 그리고 상응하게는 외부 용기의 외측에 유체 연결을 위한 연결 옵션이 제공되어 있다. 열교환 튜브는, 외부 용기를 관통함 없이, 상기 외부 용기 내에 수용된다. 이로 인해 외부 용기와 관련하여, 외부적으로 밀봉해야 할 연결부를 피할 수 있게 된다.Particularly, the above object of the present invention is solved by a heat exchanger having a fluid perfusion outer container. A heat exchange tube, which is a fluid flow type, is also disposed in the outer container. The fluid passing through the outer vessel and the fluid passing through the heat exchange tube can be materially different and can be at different pressure levels. According to the concept, at least one end of the heat exchange tube is fluid-tightly connected to the outer vessel by an insert-turn-connection in the form of a bayonet lock. In this case, the end portion of the heat exchange tube does not penetrate the outer container, so that the penetration portion of the heat exchange tube does not exist. Nevertheless, in the heat exchange tube, a fluid passage for the fluid is formed in the wall, the container base or the container cover and, correspondingly, a connection option for fluid connection is provided outside the outer container. The heat exchange tube is received in the outer container without penetrating the outer container. This makes it possible to avoid the connection to be externally sealed with respect to the outer container.
삽입-회전-연결부는 또한 더 좁은 의미에서 종방향 슬롯과 횡방향 슬롯으로 이루어진 바요넷 연결부 그리고 관입형 볼트를 의미한다. 제조 기술상 상기와 같은 연결부 형태가 특히 바람직한데, 그 이유는 이러한 연결부 제조에는 툴이 전혀 필요하지 않기 때문이다. 또한, 상기 연결부는, 적합하게 설계되어 있는 한, 축 방향으로뿐만 아니라 방사 방향으로도 고정되고, 신속하게 형성될 수 있으며, 마찬가지로 다시 신속하게 분리될 수 있다.The insert-turn-connection also refers to a baronet connection and a penetration bolt made up of longitudinal and transverse slots in a narrower sense. In connection with the manufacturing technique, the above-mentioned connection type is particularly preferable because no tool is required for manufacturing such a connection. Also, as long as it is designed properly, the connection portion can be fixed not only in the axial direction but also in the radial direction, and can be formed quickly and likewise can be quickly separated again.
특히 바람직하게 삽입-회전-연결부는 열교환 튜브의 단부 영역에 있는 로킹 부재, 외부 용기 내에서 상기 로킹 부재를 위한 대응하는 삽입 개구 및 축 방향으로 상기 삽입 개구에 연결되는 언더컷 영역(undercut area)으로 이루어져 있다.Particularly preferably, the insertion-rotation connection comprises a locking member in the end region of the heat exchange tube, a corresponding insertion opening for the locking member in the outer container, and an undercut area connected axially to the insertion opening have.
특히 바람직하게 로킹 부재는 열교환 튜브의 횡단면으로 볼 때, 상기 열교환 튜브의 단부 영역에서 방사 방향으로 난형이거나 타원형인 플랜지 또는 융기부로서 형성되어 있다. 바람직하게 외부 용기 내에 있는 삽입 개구는, 난형이거나 타원형 형태의 로킹 부재의 형상에 대응되게 난형 또는 타원형 리세스로 형성되어 있다. 외부 용기 내에 있는 열교환 튜브용 삽입 개구는 축 방향으로 상기 언더컷 영역으로 이어진다. 상기 언더컷 영역의 섹터(sector)는 로킹 부재를 위한 잠금 위치 영역으로 형성되어 있다. 상기 잠금 위치 영역은 바람직하게 삽입 개구에 대해 90° 정도 오프셋 되어 있으며, 그 결과 삽입-회전-연결부를 형성하기 위한 튜브 단부가 먼저 축 방향으로 삽입 영역을 지나 언더컷 영역으로 삽입된 다음, 90° 정도 회전된다. 이러한 경우 로킹 부재는 잠금 위치 영역에 도달하며, 이 잠금 위치에서는 축 방향으로 더 이상 움직일 수 없다.Particularly preferably, the locking member is formed as a flange or ridge which is oval or elliptical in the radial direction in the end region of the heat exchange tube as viewed in cross section of the heat exchange tube. Preferably, the insertion opening in the outer container is formed with an oval or elliptical recess corresponding to the shape of the oval or elliptical locking member. The insertion opening for the heat exchange tube in the outer vessel is axially connected to the undercut region. The sector of the undercut region is formed as a locking position area for the locking member. The locking position area is preferably offset about 90 degrees with respect to the insertion opening so that the tube end for forming the insertion-rotation-connection part is first inserted axially into the undercut area through the insertion area, . In this case, the locking member reaches the locked position area and can not move further in the axial direction at this locked position.
특히 바람직하게 열교환 튜브의 로킹 부재는 외부 용기의 잠금 위치 영역에 맞물려 고정된다.Particularly preferably, the locking member of the heat exchange tube is engaged and fixed to the locking position area of the outer container.
밀봉 효과를 개선하거나 실현하기 위해, 예컨대 밀봉 링으로서 밀봉 수단은 열교환 튜브의 자유 단부와 로킹 부재 사이에서, 바람직하게는 상기 열교환 튜브에 배치되며, 결과적으로 상기 밀봉 링은 외부 용기의 삽입 개구에서 작용하고, 그리고 열교환 튜브를 관류하는 유체에 대하여 상기 외부 용기의 내부 공간을 밀폐한다.To improve or realize the sealing effect, for example as a sealing ring, a sealing means is arranged between the free end of the heat exchange tube and the locking member, preferably in the heat exchange tube, and consequently the sealing ring acts on the insertion opening of the outer container And seals the inner space of the outer container with respect to the fluid passing through the heat exchange tube.
바람직하게 열교환 튜브는 튜브의 양 단부 영역 사이에 나선관(spiral tube)으로 형성되어 있다.Preferably, the heat exchange tube is formed as a spiral tube between both end regions of the tube.
외부 용기는 바람직하게 원통형 외부 용기 재킷과 각각 이러한 외부 용기 재킷의 단부측을 제한하는 용기 커버와 용기 베이스로 이루어져 있다.The outer container preferably comprises a cylindrical outer container jacket and a container cover and a container base, respectively, which limit the end sides of such outer container jacket.
전술한 실시예의 개선예에 따르면, 열교환 튜브의 한 단부는 삽입-회전-연결부에 의해 용기 커버와 연결되어 있고, 그리고 상기 열교환 튜브의 다른 한 단부는 삽입-회전-연결부에 의해 용기 베이스와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다. 이러한 실시예의 경우, 외부 용기를 관통하는 열교환 튜브의 관통부들이 완전히 생략될 수 있다.According to an improvement of the above-described embodiment, one end of the heat exchange tube is connected to the container cover by an insertion-rotation-connection part, and the other end of the heat exchange tube is connected to the container base and the fluid seal . In such an embodiment, the perforations of the heat exchange tube through the outer vessel can be completely omitted.
바람직하게 원통형 내부 용기는 외부 용기 재킷에 동축으로 배치되어 있고, 그리고 특히 바람직하게 나선관으로서 열교환 튜브는 내부 용기와 외부 용기 사이에 배치되어 있다.Preferably the cylindrical inner container is coaxially disposed in the outer container jacket, and particularly preferably the heat exchange tube as a helical tube is disposed between the inner container and the outer container.
특히 바람직하게 전술한 구조의 열교환기는, 용기 축의 수직 피팅 위치로 있는 냉매 순환계 내에서 어큐뮬레이터와 내부 열교환기로 이루어진 결합 부품으로서 사용된다. 이 경우 내부 용기는 냉매용 어큐뮬레이터로 형성되어 있다. 나선관과 외부 및 내부 용기 사이에서는 냉매의 저압 흐름이 상부에서 하부로 흐르고, 상기 나선관 내 고압 흐름은 하부에서 상부로 흐른다.Particularly preferably, the heat exchanger having the above-described structure is used as a coupling part composed of an accumulator and an internal heat exchanger in a refrigerant circulation system at a vertical fitting position of the container axis. In this case, the inner container is formed of an accumulator for refrigerant. A low-pressure flow of refrigerant flows from the top to the bottom between the spiral tube and the outer and inner containers, and the high-pressure flow in the spiral tube flows from the bottom to the top.
특히 바람직하게 전술한 유형의 열교환기는 고압 냉매로서 이산화탄소 R744를 포함하는 냉매 순환계 내에서 사용된다.Particularly preferably, the heat exchanger of the type described above is used in a refrigerant circulation system comprising carbon dioxide R744 as a high-pressure refrigerant.
본 발명에 따른 실시예들의 또 다른 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련 도면을 참조해서 이루어지는 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 드러난다. 도면에 대한 설명:
도 1은 어큐뮬레이터/내부 열교환기로서 설계된 열교환기의 종단면도이고,
도 2a는 어큐뮬레이터의 내부 용기를 도시한 도면이며,
도 2b는 용기 커버와 용기 베이스를 갖는 외부 용기를 도시한 도면이고,
도 3a는 열교환 튜브의 사시도이며,
도 3b는 열교환 튜브의 종단면도이고,
도 4a는 열교환 튜브 단부의 평면도이며,
도 4b는 열교환 튜브 단부의 종단면도이고,
도 4c는 용기 커버를 아래쪽에서 바라보고 도시한 도면이며,
도 5는 용기 베이스의 종단면도이고, 그리고
도 6은 열교환 튜브의 상부 단부를 도시한 사시도이다.Further details, features and advantages of embodiments according to the present invention will be apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings. Explanation of drawings:
1 is a longitudinal sectional view of a heat exchanger designed as an accumulator / internal heat exchanger,
Figure 2a shows the inner container of the accumulator,
2B is a view showing an outer container having a container cover and a container base,
Figure 3a is a perspective view of a heat exchange tube,
3B is a longitudinal sectional view of the heat exchange tube,
4A is a plan view of the heat exchange tube end,
4B is a longitudinal sectional view of the end portion of the heat exchange tube,
4C is a view showing the container cover from below,
5 is a longitudinal sectional view of the container base, and
6 is a perspective view showing the upper end of the heat exchange tube;
도 1은, 어큐뮬레이터와 내부 열교환기로 이루어진 결합 부품으로서 열교환기(1)를 종단면도로 도시한다. 상기 열교환기(1)는 기본적으로 외부 용기(2) 그리고 상기 외부 용기(2) 내에 동축으로 배치된 내부 용기(3)로 이루어져 있다. 상기 외부 용기(2)와 내부 용기(3) 사이에는 열교환 튜브(6)가 배치되어 있으며, 상기 열교환 튜브는 나선관으로 설계되어 있다. 외부 용기(2)는 도시된 실시예에서 원통형 용기 재킷으로 이루어져 있으며, 상기 용기 재킷의 상부 단부는 용기 커버(4)에 의해 폐쇄되어 있고, 하부 단부는 용기 베이스(5)에 의해 폐쇄되어 있다. 열교환 튜브(6)는 각각 삽입-회전-연결부(9)를 통해서 상부 단부에서는 용기 커버(4)와 연결되어 있고, 하부 단부에서는 용기 베이스(5)와 연결되어 있다. 내부 열교환기의 기능은, 열교환 튜브(6)가 고압 입구(8)에서 고압 출구(7)로, 고압 레벨의 고온 냉매에 의해 하부에서 상부로 관류됨으로써 실현된다. 외부 용기(2)와 내부 용기(3)의 간극에서는 저압 레벨의 저온 냉매가 흐르고, 그리고 열교환 튜브(6)로부터 열을 흡수한다. 열이 냉매 순환계 내부에서 전달되기 때문에, 이러한 유형의 열교환기는 내부 열교환기로 또는 과냉각 열교환기(undercooling heat exchanger)로도 표기된다. 열교환기(1)의 두 번째 기능은 컬렉터 또는 어큐뮬레이터 기능이다. 이러한 경우 내부 용기(3) 내에는 액체 상태의 저온 냉매가 저압 레벨의 냉매 흐름으로부터 분리되어 축적된다. 가스 상태의 저온 냉매는 열교환 튜브(6)에 의해 가열 및 과열된다. 특히 바람직하게 하나의 소형 부품에서 2개의 기능이 구현된다. 열교환 튜브(6)의 단부들을 외부 용기(2) 내에 결합하는 방식은 잠재적인 누출 위치들을 감소시키고 바요넷 로크 유형의 삽입-회전-연결부(9)를 통해서 신속하고 확실한 그리고 간단한 조립 가능성을 구현한다. Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a heat exchanger 1 as a coupling part composed of an accumulator and an internal heat exchanger. The heat exchanger 1 basically consists of an
도 2a와 도 2b 그리고 도 3a와 도 3b에는 열교환기(1)의 기본 구성 요소들이 개별적으로 그리고 사시도로 도시되어 있다.The basic components of the heat exchanger 1 are shown separately and in perspective in Figures 2a and 2b and 3a and 3b.
도 2a는 내부 용기(3)를 도시하며, 상기 내부 용기는 내부 공간에서 저압 레벨 냉매의 액체-가스-혼합물 분리 및 축적 기능을 실현한다. 내부 용기는 큰 압력차를 견뎌낼 필요가 없기 때문에, 경질 플라스틱으로 설계될 수 있다. Figure 2a shows the
도 2b는 용기 커버(4)와 용기 베이스(5)를 갖는 외부 용기(2)를 도시한다. 외부 용기(2)는 액체 및 압력 밀봉 방식으로 설계되어야 하는데, 그 이유는 내부에서 우세한 저압 레벨이, 특히 고압 냉매의 경우 주변 압력보다 높기 때문이다. 용기 커버(4)와 용기 베이스(5)는 두 압력 레벨의 입구와 출구에서 냉매 라인들을 위한 연결부들을 갖는다. 열교환 튜브(6)의 관통부는 설계되어 있지 않으며, 이로 인해 이와 관련한 밀봉 조치가 생략될 수 있다. 열교환 튜브(6)의 단부들의 관통부 대신, 상기 단부들은 삽입-회전-연결부에 의해 용기 베이스(5) 및 용기 커버(4)와 연결되어 있으며, 그 결과 고압 레벨의 냉매 라인들을 위한 연결부가 상기 용기 베이스(5)와 용기 커버(4)에 직접 일체형으로 형성될 수 있다. 이로 인하여 누출 위험이 최소화되고, 열교환기(1) 제조 시 나타나는 장점들 외에 도시된 구조에 의해서는 더욱 안전한 구성 요소가 공급될 수 있다. Fig. 2b shows an
도 3a 및 도 3b에는 각각 열교환 튜브(6)가 사시도와 종단면도로 도시되어 있다. 열교환 튜브(6)는 나선관으로 와인딩되어 있다. 상기 나선관의 상부 단부는 축 방향으로 상부로 향하고, 용기 커버(4)에 의해 수용된다. 마찬가지로 상기 나선관의 하부 단부는 축 방향으로 하부로 향하되, 용기 베이스(5) 내에 설계되어 축 위치에 대해 오프셋 되는 방식으로 삽입-회전-연결부에 의해 고정되어 있다. 열교환 튜브(6)의 단부들에는 각각 방사 방향으로 작용하는, O자형 링으로서 밀봉 링(10)이 설계되어 있다. 열교환 튜브(6)가 종단면도로 도시된 도 3b에서, 열교환 튜브(6)의 하부 단부 영역에는 로킹 부재(11)가 절단된 단면도로 도시 및 표시되어 있다. 3a and 3b ,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 삽입-회전-연결부의 구조적 설계의 부분 확대 단면도를 도시한다. 도면들은 그 위치가 일점쇄선으로 서로 연결되어 있다. 도 4a는 열교환 튜브(6)의 단부를 평면도로 도시한다. 원형 튜브 횡단면의 윤곽선은 난형 또는 타원형 융기부의 로킹 부재(11)의 영역에서 플랜지 형태로 확장된다. 밀봉 링(10)은 평면도에서 튜브 횡단면 둘레에 형성된 원형 링으로 도시되어 있다. 도 4b에는 열교환 튜브(6)의 상부 단부 영역이 종단면도로 도시되어 있다. 도 4a의 로킹 부재(11)는 종단면도로 도시된 도 4b에서 플랜지 또는 웨브 형태의 방사상 튜브 확장부로서 도시되어 있다. 로킹 부재(11)와 열교환 튜브(6)의 상부 자유 단부 사이에는 O자형 링으로 형성된 밀봉 링(10)이 배치되어 있다. Figures 4a , 4b and 4c show a partial enlarged cross-sectional view of the structural design of the insert-turn-connection. The positions of the drawings are connected to each other by a one-dot chain line. Figure 4a shows the end of the
도 4c는 열교환 튜브(6)의 상부 단부를 위한 삽입 개구(12)를 갖는 용기 커버(4)를 아래쪽에서 바라보고 도시한다. 삽입 개구(12)는 열교환 튜브(6)의 로킹 부재(11)의 형태에 대응되게 리세스로 형성되어 있다. 용기 커버(4)는 도 4c에 따른 도면에서, 아래쪽으로부터 바라보고 도시되어 있다. 열교환 튜브(6)는 하부에서부터 용기 커버(4) 내로, 즉 삽입 개구(12) 내로 멈출 때까지 방사 방향으로 삽입된다. 용기 커버(4)에서, 삽입 개구(12)의 단부에는 로킹 부재(11)를 위한 언더컷 영역(13)이 형성되어 있는데, 이는 파선으로 도시되어 있다. 삽입된 상태에서 열교환 튜브(6)는 90° 정도 시계 방향으로 회전되며, 이로 인해 로킹 부재(11)는 잠금 위치 영역(14)에 도달한다. 이러한 잠금 위치에서는 열교환 튜브(6)가 언더컷에 의해 축 방향으로 유지되며, 축 방향 또는 방사 방향으로 움직이지 않을 수 있다. 도면에 도시되지 않은 대안적 실시예들에서는 로킹 부재(11)와 삽입 개구(12)로서 설계를 위한 다른 유형의 대응하는 형상들이 선택될 수 있다. 예를 들면, 로킹 부재(11)의 비대칭적 설계에 의해, 조립 시 단 하나의 출발 상태만 존재할 수 있고, 이에 따라 결함이 있는 조립 과정들이 제외될 수 있는 상황이 달성된다.Figure 4c shows the container cover 4 with the
도 5에는 용기 베이스(5) 영역에서 열교환기(1)가 종단면도로 확대 도시되어 있다. 본 도면에서도 마찬가지로 열교환 튜브(6)는 단부 영역이 절단되어 있으며, 삽입 개구(12) 내에 삽입되어 있고 그리고 잠금 위치로 고정된 방식으로 도시되어 있다. 로킹 부재(11)는 잠금 위치 영역에 위치하고, 이때 상기 로킹 부재는 상기 잠금 위치 영역을 완전히 차지한다. 밀봉 링(10)은 열교환 튜브(6)의 하부 자유 단부 쪽으로, 튜브 단부와 로킹 부재 사이에 배치되어 있고, 외부 용기(2)의 내부 공간 쪽으로 열교환 튜브(6)를 밀폐한다. 5 , the heat exchanger 1 in the region of the
도 6에는 상부 영역에서 상부 단부 그리고 표시된 용기 커버(4)를 갖는 열교환 튜브(6)가 사시도로 도시되어 있다. 열교환 튜브(6)의 상부 단부 영역은 열교환 튜브(6)의 하부 단부와 유사한 설계된 로킹 부재(11)와 밀봉 링(10)을 도시한다. 6 is a perspective view of a
삽입-회전-연결부의 장점들은 하기와 같이 요약된다:The advantages of the insertion-rotation-connection are summarized as follows:
용기 커버(4)와 용기 베이스(5)에 있는 열교환 튜브(6) 단부들의 삽입-회전-연결부는 신속하고, 확실하게 그리고 간단히 형성될 수 있는 연결부로서, 충분히 밀봉되고 그리고 축 방향과 방사 방향으로 하중을 지탱할 수 있다. 또한, 이러한 연결부를 설계하기 위해 특수한 툴들이 필요하지 않다.The insert-turn-connection of the ends of the
1: 열교환기
2: 외부 용기
3: 내부 용기
4: 용기 커버
5: 용기 베이스
6: 열교환 튜브, 나선관
7: 고압 출구
8: 고압 입구
9: 삽입-회전-연결부
10: 밀봉 링
11: 로킹 부재
12: 삽입 개구
13: 언더컷 영역
14: 잠금 위치 영역1: Heat exchanger
2: outer container
3: Internal container
4: Container cover
5: container base
6: Heat exchange tube, spiral tube
7: High pressure outlet
8: High pressure inlet
9: Insertion-rotation-connection
10: seal ring
11: locking member
12: insertion opening
13: undercut area
14: Locked position area
Claims (14)
상기 열교환 튜브(6)의 적어도 하나의 단부가 삽입-회전-연결부에 의해 상기 외부 용기(2)와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.A heat exchanger (1) comprising a fluid-flow external vessel (2) and a fluid-flow heat exchange tube (6) disposed in the external vessel (2)
Characterized in that at least one end of said heat exchange tube (6) is fluid-tightly connected with said outer container (2) by means of an insert-turn-connection.
상기 삽입-회전-연결부가 상기 열교환 튜브(6)의 단부 영역에 있는 로킹 부재(locking element)(11), 상기 외부 용기(2) 내에 있는 대응하는 삽입 개구(12) 및 상기 삽입 개구에 연결되는 언더컷 영역(undercut area)(13)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.The method according to claim 1,
(12) in the outer container (2) and an insertion opening (12) in the end region of the heat exchange tube (6) , And an undercut area (13).
상기 로킹 부재(11)가 상기 열교환 튜브(6)의 단부 영역에 타원형 플랜지로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.3. The method of claim 2,
Characterized in that the locking member (11) is formed as an elliptical flange in the end region of the heat exchange tube (6).
상기 외부 용기(2) 내 삽입 개구(12)가 상기 로킹 부재(11)에 대응하도록 타원형 리세스로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.3. The method of claim 2,
Characterized in that the insertion opening (12) in the outer container (2) is formed as an elliptical recess so as to correspond to the locking member (11).
상기 열교환 튜브(6)의 로킹 부재(11)가 상기 외부 용기(2)의 잠금 위치 영역(14) 내에 맞물려 고정되는 방식으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.3. The method of claim 2,
Characterized in that the locking member (11) of the heat exchange tube (6) is formed in such a way that it is engaged and fixed in the locking position area (14) of the outer container (2).
상기 열교환 튜브(6)의 자유 단부와 로킹 부재(11) 사이에 밀봉 링(10)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.3. The method of claim 2,
Characterized in that a sealing ring (10) is arranged between the free end of the heat exchange tube (6) and the locking member (11).
상기 열교환 튜브(6)가 양쪽 단부 영역 사이에 나선관(spiral tube)으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기. The method according to claim 1,
Characterized in that the heat exchange tube (6) is formed as a spiral tube between both end regions.
상기 외부 용기(2)가 원통형 외부 용기 재킷, 단부측에서 상기 외부 용기 재킷을 제한하는 용기 커버(container cover)(4) 및 용기 베이스(container base)(5)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.The method according to claim 1,
Characterized in that the outer container (2) is formed by a cylindrical outer container jacket, a container cover (4) and a container base (5) for limiting the outer container jacket at the end side. heat transmitter.
상기 열교환 튜브(6)의 한 단부가 삽입-회전-연결부에 의해 상기 용기 커버(4)와 연결되어 있고, 그리고 상기 열교환 튜브(6)의 다른 한 단부가 삽입-회전-연결부에 의해 상기 용기 베이스(5)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.9. The method of claim 8,
Wherein one end of the heat exchange tube 6 is connected to the container cover 4 by an insert-rotation-connection part and the other end of the heat exchange tube 6 is connected to the container base 4 by an insert- (5). ≪ / RTI >
상기 외부 용기 재킷에 동축으로, 원통형 내부 용기(3)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.9. The method of claim 8,
Characterized in that a cylindrical inner container (3) is arranged coaxially with the outer container jacket.
상기 열교환 튜브(6)가 상기 내부 용기(3)와 외부 용기(2) 사이에 나선관으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.8. The method of claim 7,
Characterized in that the heat exchange tube (6) is arranged as a spiral tube between the inner vessel (3) and the outer vessel (2).
상기 삽입-회전-연결부가 90° 정도 회전되어 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 열교환기.The method according to claim 1,
And the insert-rotation-connection part can be fixed by being rotated by about 90 degrees.
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