WO2020138666A1 - 열교환기 - Google Patents

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WO2020138666A1
WO2020138666A1 PCT/KR2019/013435 KR2019013435W WO2020138666A1 WO 2020138666 A1 WO2020138666 A1 WO 2020138666A1 KR 2019013435 W KR2019013435 W KR 2019013435W WO 2020138666 A1 WO2020138666 A1 WO 2020138666A1
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WO
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chamber
subchamber
header
refrigerant
connector
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Application number
PCT/KR2019/013435
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English (en)
French (fr)
Inventor
서강태
손영인
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
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    • F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • F28F9/0212—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
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    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger having an improved refrigerant circulation and distribution structure.
  • a heat exchanger in general, includes a tube through which refrigerant flows and heat exchanges with the outside air, a heat exchange fin contacting the tube to expand a heat dissipation area, and a header communicating with both ends of the tube to heat the refrigerant with the outside air It is a device.
  • the heat exchanger may include an evaporator or a condenser, a compressor for compressing the refrigerant, and an expansion valve for expanding the refrigerant, and may constitute a refrigeration cycle device.
  • the heat exchanger has an inlet pipe through which external refrigerant flows, and the refrigerant flowing through the inlet pipe can be distributed to a plurality of heat exchange tubes via a header.
  • a plurality of tubes may be provided in two rows.
  • One aspect of the present invention provides a heat exchanger with improved circulation of refrigerant so that the refrigerant flows only in one direction upward or downward in the heat exchanger.
  • An aspect of the present invention provides a heat exchanger with improved circulation of refrigerant so that the refrigerant in the heat exchanger flows only in the gravity direction when the refrigerant is condensed and only in the opposite direction of gravity when the refrigerant is evaporated.
  • One aspect of the present invention provides a heat exchanger in which a connecting pipe connecting the lower header and the upper header is integrally formed with the upper header and the lower header.
  • a refrigerant flows inside, heat exchanges with external air, a heat exchange tube including a first heat tube and a second heat tube, a first header to which the top of the heat exchange tube is connected, and the heat exchange A second header to which the lower end of the tube is connected, an inlet pipe through which refrigerant flows from the outside, an outlet pipe through which refrigerant flows out, a first connection pipe configured to allow refrigerant flowing into the inlet pipe to flow to the first header, and And a second connector configured to allow refrigerant to flow from the second header to the first header without going through the heat exchange tube.
  • the first header, the second header, the first connector and the second connector may be coupled to each other by brazing.
  • At least one of the first header, the second header, the first connector, and the second connector may include a clad material for brazing.
  • the first connector and the second connector may have a rectangular cross section.
  • the first connector and the second connector may be formed in a straight line.
  • the first connector and the second connector may be configured such that both ends are connected to the first header and the second header.
  • the inlet pipe and the outlet pipe may be provided to protrude to the same side of the heat exchanger.
  • the first connector may be disposed behind the second connector.
  • the inlet pipe may be configured to penetrate the second connection pipe and be connected to the first connection pipe.
  • the outlet pipe may be configured to be connected to the second connector or the second header.
  • the inlet pipe may be configured to be connected to the second header.
  • the first connector may further include a third connector connecting the second connector.
  • the inlet pipe may be configured to protrude in a direction parallel to the extension direction of the second header at one end of the second header.
  • the first header includes a first chamber including a first subchamber to which the first row tube is connected and a second subchamber to which the first connection pipe is connected, and a third subchamber to which the second row tube is connected. And a second chamber including a fourth sub-chamber to which the second connecting pipe is connected, a third chamber disposed above the first chamber, and distributing refrigerant to the first sub-chamber, and the second chamber. It may be disposed on the upper side, and may include a fourth chamber that distributes refrigerant to the third subchamber.
  • the second header includes a fifth subchamber to which the first row tube is connected, a fifth chamber including a sixth subchamber isolated from the fifth subchamber, and a seventh subchamber to which the second row tube is connected. And a sixth chamber including an eighth subchamber isolated from the seventh subchamber, a seventh chamber disposed below the fifth chamber, and collecting refrigerant flowing into the fifth subchamber, and the sixth chamber. It may include an eighth chamber disposed on the lower side.
  • the second connecting pipe may connect the sixth subchamber and the fourth subchamber.
  • the second connecting pipe may connect the eighth subchamber and the fourth subchamber.
  • the seventh chamber may include a ninth subchamber in which refrigerant flowing in the fifth subchamber collects, and a tenth subchamber isolated from the ninth subchamber and in communication with the sixth subchamber.
  • the eighth chamber may be configured to communicate with the eighth subchamber and the ninth subchamber.
  • the inlet pipe may be configured to penetrate the eighth chamber and be connected to the tenth subchamber.
  • the outlet pipe may be configured to be connected to the seventh subchamber.
  • the eighth chamber may include a ninth subchamber in which refrigerant flowing in the seventh subchamber collects, and a tenth subchamber isolated from the ninth subchamber and in communication with the eighth subchamber.
  • the tenth subchamber may be configured to communicate with the seventh chamber and the eighth subchamber.
  • the inlet pipe may be configured to be connected to the sixth subchamber.
  • the outlet pipe may be configured to be connected to the ninth subchamber.
  • the heat exchanger includes a heat exchange tube including a first heat tube and a second heat tube, a first header to which an upper end of the heat exchange tube is connected, and a second header to which a lower end of the heat exchange tube is connected, from outside
  • a second connection pipe supplied to the first header, and an outlet pipe discharging the refrigerant flowing from the first header to the second header through the second row tube to the outside The first header, the second header, the first connector and the second connector may be coupled to each other by brazing.
  • the first header is a first chamber connected to an upper end of the first row tube, a second chamber connected to an upper end of the second row tube, and disposed above the first chamber so as to communicate with the first chamber. It may include a third chamber configured, and a fourth chamber disposed above the second chamber and configured to communicate with the second chamber.
  • the second header a fifth chamber connected to the lower end of the first row tube, a sixth chamber connected to the lower end of the second row tube, is disposed below the fifth chamber so as to communicate with the fifth chamber It may include a seventh chamber configured, and an eighth chamber disposed under the sixth chamber and configured to communicate with the sixth chamber.
  • the first connection pipe may connect the first chamber and the fifth chamber.
  • the second connection pipe may connect the second chamber and the sixth chamber.
  • the first connector may further include a third connector connecting the second connector.
  • the refrigerant flowing into the fifth chamber through the first heat tube may be configured to sequentially pass through the first connection pipe, the third connection pipe, and the second connection pipe to be supplied to the second chamber.
  • the fifth chamber may include a first subchamber to which the first row tube is connected and a second subchamber to which the first connection pipe is connected.
  • the sixth chamber may include a third subchamber to which the second row tube is connected and a fourth subchamber to which the second connection tube is connected.
  • the seventh chamber may include a fifth subchamber communicating with the first subchamber and a sixth subchamber communicating with the second subchamber.
  • the fifth subchamber may be configured to communicate with the eighth chamber. The refrigerant flowing into the first subchamber through the first row tube sequentially passes through the fifth subchamber, the eighth chamber, the fourth subchamber, and the second connecting tube to the second chamber. It can be configured to be supplied.
  • the fifth chamber may include a first subchamber to which the first row tube is connected and a second subchamber to which the first connection pipe is connected.
  • the sixth chamber may include a third subchamber to which the second row tube is connected and a fourth subchamber to which the second connection tube is connected.
  • the eighth chamber may include a fifth subchamber communicating with the third subchamber and a sixth subchamber communicating with the fourth subchamber.
  • the sixth subchamber may be configured to communicate with the seventh chamber.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber through the first row tube is sequentially passed through the seventh chamber, the sixth subchamber, the fourth subchamber, and the second connecting pipe to be supplied to the second chamber. It can be configured as possible.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the first header of the heat exchanger of Figure 1,
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing an exploded configuration of the first header of the heat exchanger of Figure 1,
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of the first header of the heat exchanger of FIG. 1,
  • Figure 5 is a plan view showing the appearance of the body of the first header of the heat exchanger of Figure 1,
  • Figure 6 is a perspective view showing the appearance of the second header of the heat exchanger of Figure 1,
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing an exploded configuration of a second header of the heat exchanger of FIG. 1,
  • FIG. 8 is a cross-sectional side view of a second header of the heat exchanger of FIG. 1,
  • FIG. 9 is a plan view showing the appearance of the body of the second header of the heat exchanger of Figure 1,
  • FIG. 10 is a front sectional view showing a flow of refrigerant passing through the first heat tube of the heat exchanger of FIG. 1,
  • FIG. 11 is a front sectional view showing the flow of refrigerant passing through the second heat tube of the heat exchanger of FIG. 1;
  • FIG. 12 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first connecting pipe and the second connecting pipe of the heat exchanger of FIG. 1,
  • FIG. 13 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first connection pipe and the second connection pipe of the heat exchanger of FIG. 13,
  • FIG. 15 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a front sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first heat tube of the heat exchanger of FIG. 15;
  • FIG. 17 is a front sectional view showing the flow of refrigerant passing through the second heat tube of the heat exchanger of FIG. 15;
  • FIG. 18 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first connection pipe and the second connection pipe of the heat exchanger of FIG. 15,
  • 19 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first and second heat tubes of the heat exchanger of FIG. 15;
  • FIG. 20 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a front sectional view showing a flow of refrigerant passing through the first heat tube of the heat exchanger of FIG. 20,
  • FIG. 22 is a front sectional view showing a flow of refrigerant passing through the second heat tube of the heat exchanger of FIG. 20,
  • FIG. 23 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first connection pipe and the second connection pipe of the heat exchanger of FIG. 20, and
  • FIG. 24 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first and second heat tubes of the heat exchanger of FIG. 20.
  • first may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
  • the term “and/or” includes a combination of a plurality of related described items or any of a plurality of related described items.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of heat exchange tubes 10 and a plurality of heat exchange tubes 10 are respectively in communication with refrigerant flowing therein and exchanging heat with outside air.
  • 500 and a second connector 600 connecting the first header 100 and the second header 200.
  • the heat exchange tube 10 may have a plurality of micro-channels formed therein to allow refrigerant to flow.
  • the heat exchange tube 10 may be formed flat.
  • the heat exchange tube 10 may be arranged in two rows, the front row 12 and the rear row 11.
  • the heat exchange tube 10 may be arranged in the vertical direction.
  • the heat exchange tube 10 may be extruded from an aluminum material.
  • a heat exchange fin contacting the tube may be disposed between the heat exchange tubes 10 to increase the heat transfer area with external air, and the heat exchange fin may be arranged to contact the heat exchange tube 10.
  • the heat exchange fin may be provided in various known forms, such as a corrugated fin, and may have a louver to improve heat transfer and drainage performance.
  • the heat exchange fin is formed of aluminum and can be brazed to the heat exchange tube 10.
  • the first header 100 and the second header 200 are disposed to be spaced apart from each other, and a heat exchange tube 10 may be disposed between the first header 100 and the second header 200.
  • the first header 100 may be disposed above the heat exchange tube 10, and the second header 200 may be disposed below the heat exchange tube 10.
  • the inlet pipe 300, the outlet pipe 400, the first connecting pipe 500 and the second connecting pipe 600 may each be provided one by one. Refrigerant flows into the first connector 500 through the inlet pipe 300 and can be supplied to the first header 100, and refrigerant flows out from the second header 200 through the outlet pipe 400. Can be. In addition, the refrigerant may flow from the second header 200 to the first header 100 through the second connection pipe 600 without going through the heat exchange tube 10.
  • the first header 100, the second header 200, the first connector 500 and the second connector 600 may be integrally coupled to each other by brazing.
  • at least one of the first header 100, the second header 200, the first connector 500, and the second connector 600 may include clad material.
  • the first connector 500 may be disposed behind the second connector 600.
  • the inlet pipe 300 may penetrate the second connection pipe 600 and be connected to the first connection pipe 500.
  • the inlet pipe 300 and the outlet pipe 400 may be provided to protrude to the same side (front or rear) of the heat exchanger 1. By configuring the inlet pipe 300 and the outlet pipe 400 to protrude to the same side, the heat exchanger 1 can be stably laid on the floor for easy brazing.
  • the diameter of the inlet pipe 300 may be provided larger than the diameter of the outlet pipe 400.
  • a gaseous refrigerant having high temperature and high pressure passing through a compressor (not shown) may be introduced into the inlet pipe 300.
  • the refrigerant flowing into the inlet pipe 300 passes through the heat exchange tube 10 and is condensed by taking heat away from the outside, and the condensed refrigerant may flow out through the outlet pipe 400. Therefore, in this heating cycle, the heat exchanger 1 serves as a condenser.
  • the refrigerant may be discharged to the outside through the inlet pipe 300. Therefore, in this cooling cycle, the heat exchanger 1 can serve as an evaporator. .
  • the heat exchanger according to an embodiment of the present invention is used as a condenser, but it is natural that it can be used as an evaporator when the refrigerant is circulated in a reverse cycle as above.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the outer appearance of a first header of the heat exchanger of FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing an exploded configuration of the first header of the heat exchanger of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of the first header of the heat exchanger of FIG. 1
  • FIG. 5 is a plan view showing the appearance of the body of the heat exchanger of FIG. 1.
  • the first header 100 of the heat exchanger includes a body 110, a cover 120 coupled to the body 110, and a body 110 And a chamber 160, 170, 180, 190 formed by the cover 120 and through which the refrigerant flows.
  • the body 110 includes a wall 112 and a central partition 111 protruding from the center of the wall 112, and the cover 120 extends from both sides of the lower wall 121 and the lower wall 121. It includes a side wall 122.
  • the coupling groove 113 is formed on the wall 112, and the end of the side wall 122 of the cover 120 is inserted into the coupling groove 113 so that the body 110 and the cover 120 can be firmly coupled.
  • Both the body 110 and the cover 120 may be formed of an aluminum material, the body 110 may be formed of an extruded material, the cover 120 may be formed of a clad material, and the body 110 ) And the cover 120 may be brazed.
  • the chambers 160, 170, 180, and 190 are the first chamber 160 and the second chamber 170 formed by the central partition wall 111 and the cover 120, and the wall 112 inside the body 110. ) May include a third chamber 180 and a fourth chamber 190 formed by.
  • the first chamber 160 may be connected to the heat exchange tube 11 in the first row, and the second chamber 170 may be connected to the heat exchange tube 12 in the second row.
  • a first connection pipe 500 may be connected to the first chamber 160, and a second connection pipe 600 may be connected to the second chamber 170.
  • Refrigerant introduced through the inlet pipe 300 and the first connection pipe 500 may be supplied to the first chamber 160, and refrigerant may flow through the second connection pipe 600 to the second chamber 170.
  • a coupling hole 123 is formed at the center of the lower wall 121, and a coupling protrusion 111a penetrating the coupling hole 123 is formed at the bottom of the central partition 111, and the coupling protrusion 111a is coupled to the coupling hole.
  • the first chamber 160 and the second chamber 170 may be essentially isolated.
  • Cover baffles 130 may be coupled to both ends of the first header 100 to close the left and right ends of the first chamber 160 and the second chamber 170.
  • the cover baffle 130 may be coupled to the first header 100 by being inserted into the cover baffle holes 114 and 127 formed on the body 110 and the cover 120, respectively.
  • the cover baffle 130 may be brazed to the first header 100.
  • the cover baffles 130 all have the same shape and perform the same function.
  • the cap 140 may be coupled to both ends of the body 110 to close the left and right ends of the third chamber 180 and the fourth chamber 190.
  • the cap 140 may be brazed to the first header 100.
  • the caps 140 all have the same shape and perform the same function.
  • Tube holes 124 into which the heat exchange tube 10 can be inserted may be formed in the cover 120.
  • the cover 120 includes a first connection pipe hole 125 through which the refrigerant flowing through the first connection pipe 500 can pass, and a second connection through which the refrigerant flowing through the second connection pipe 600 passes.
  • the tube hole 126 may be formed.
  • the body 110 may include a tube stopper 116 that can limit the insertion depth of the heat exchange tube 10. The tube stopper 116 may protrude from the lower outer side of the wall 112, and prevent the heat exchange tube 10 from being excessively inserted into the first chamber 160 and the second chamber 170.
  • the first chamber 160 may be divided into a first sub-chamber 161 and a second sub-chamber 162 by a partition baffle 150 coupled to the first header 100 (FIGS. 10 and 12 ). Reference).
  • the second chamber 170 may be divided into a first subchamber 171 and a fourth subchamber 172 by a partition baffle 150 coupled to the first header 100 (see FIGS. 11 and 12 ). ).
  • the compartment baffle 150 may be inserted into the compartment baffle hole 115 formed in the body 110 and coupled to the first header 100.
  • the compartment baffle 150 may be brazed to the first header 100.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 161 of the first chamber 160, and a first connection pipe 500 may be connected to the second subchamber 162 of the first chamber 160. ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 171 of the second chamber 170, and the second subchamber 172 of the second chamber 170 may include a second connection pipe 600 ) Can be connected.
  • the body 110 may include a through hole 117 provided to allow the refrigerant flowing into the second subchamber 162 of the first chamber 160 to flow into the third chamber 180.
  • the body 110 may include at least one distribution hole 118 through which the refrigerant introduced into the third chamber 180 can be introduced into the first subchamber 161 of the first chamber 160.
  • the body 110 may include a through hole 117 provided to allow the refrigerant flowing into the second subchamber 172 of the second chamber 170 to flow to the fourth chamber 190.
  • the body 110 may include at least one distribution hole 118 through which the refrigerant introduced into the fourth chamber 190 may be introduced into the first subchamber 171 of the second chamber 170.
  • the through-hole 117 and the distribution hole 118 may have a length along the length direction of the first header 100 longer than a length along the width direction of the first header 100.
  • One through hole 117 may be formed, and a plurality of distribution holes 118 may be formed to be spaced apart from each other.
  • the refrigerant flowing into the third chamber 180 flows into the first subchamber 161 of the first chamber 160 through the distribution hole 118 and can be evenly distributed to the heat exchange tube 11 of the first row. have.
  • the refrigerant flowing into the fourth chamber 190 flows into the first subchamber 171 of the second chamber 170 through the distribution hole 118 and can be evenly distributed to the heat exchange tube 12 of the second row. have.
  • the refrigerant flowing into the first chamber 160 through the first connection pipe 500 can be evenly distributed and distributed to the heat exchange tube 11 in the first row, and the second through the second connection pipe 600.
  • the refrigerant flowing into the chamber 170 may be evenly distributed and distributed to the second heat exchange tube 12.
  • the refrigerant flowing into the second subchamber 162 of the first chamber 160 and the second subchamber 172 of the second chamber 170 is provided in the third chamber 180 and the fourth chamber 190.
  • the second subchamber 162 of the first chamber 160 and the second subchamber 172 of the second chamber 170 may be mixed and stabilized by themselves. Therefore, the distribution and heat exchange efficiency of the refrigerant can be increased.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of the second header of the heat exchanger of FIG. 1
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing an exploded configuration of the second header of the heat exchanger of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of the second header of the heat exchanger of FIG. 1
  • FIG. 9 is a plan view showing the appearance of the body of the second header of the heat exchanger of FIG. 1.
  • the second header 200 of the heat exchanger includes a body 210, a cover 220 coupled to the body 210, and a body 210 And a chamber (260, 270, 280, 290) formed by the cover 220 and through which the refrigerant flows.
  • the body 210 of the second header 200 includes a wall 112 and a central partition 111 protruding from the center of the wall 112, and the cover 220 includes an upper wall 121 and an upper wall It includes side walls 122 extending from both sides of the (121).
  • the coupling groove 113 is formed on the wall 112, and the body 210 and the cover 220 can be firmly coupled by inserting an end portion of the side wall 122 of the cover 220 into the coupling groove 113.
  • Both the body 210 and the cover 220 may be formed of an aluminum material, the body 210 may be formed of an extruded material, and the cover 220 may be formed of a clad material, and the body 210 and the cover 220 may be brazed.
  • the chambers 260, 270, 280, and 290 include a fifth chamber 260 and a sixth chamber 270 formed by the central partition wall 111 and the cover 220, and a wall 112 inside the body 210 ) May include a seventh chamber 280 and an eighth chamber 290.
  • the fifth chamber 260 may be connected to the heat exchange tube 11 of the first row, and the sixth chamber 270 may be connected to the heat exchange tube 12 of the second row.
  • the second chamber 600 may be connected to the fifth chamber 260, and the outlet pipe 400 may be connected to the sixth chamber 270.
  • the refrigerant may flow from the fifth chamber 260 through the second connection pipe 600, and the refrigerant may flow out from the sixth chamber 270 through the outlet pipe 400.
  • the coupling hole 123 is formed at the center of the upper wall 121, and the coupling protrusion 111a penetrating the coupling hole 123 is formed at the upper end of the central partition 111, so that the coupling protrusion 111a is coupled.
  • the fifth chamber 260 and the sixth chamber 270 may be essentially isolated.
  • Cover baffles 130 may be coupled to both ends of the second header 200 to close the left and right ends of the fifth chamber 260 and the sixth chamber 270.
  • the cover baffle 130 may be coupled to the second header 200 by being inserted into the cover baffle holes 114 and 127 formed on the body 210 and the cover 220, respectively.
  • the cover baffle 130 may be brazed to the second header 200.
  • the cover baffles 130 all have the same shape and perform the same function.
  • the cap 140 may be coupled to both ends of the body 210 to close the left and right ends of the seventh chamber 280 and the eighth chamber 290.
  • the cap 140 may be brazed to the second header 200.
  • the caps 140 all have the same shape and perform the same function.
  • Tube holes 124 into which the heat exchange tube 10 can be inserted may be formed in the cover 220.
  • a second connector tube hole 126 in which refrigerant flows through the second connector tube 600 may be formed in the cover 220.
  • the body 210 may include a tube stopper 116 that can limit the insertion depth of the heat exchange tube 10.
  • the tube stopper 116 may protrude from the lower outer side of the wall 112, and prevent the heat exchange tube 10 from being excessively inserted into the fifth chamber 260 and the sixth chamber 270.
  • the fifth chamber 260 may be divided into the first subchamber 261 and the second subchamber 262 by the partition baffle 150 coupled to the second header 200 (see FIGS. 10 and 12 ).
  • the sixth chamber 270 may be divided into a first subchamber 271 and a second subchamber 272 by a partition baffle 150 coupled to the second header 200 (see FIGS. 11 and 12 ).
  • the compartment baffle 150 may be inserted into the compartment baffle hole 115 formed in the body 210 and coupled to the first header 200.
  • the compartment baffle 150 may be brazed to the second header 200.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 261 of the fifth chamber 260, and a second connection pipe 600 to the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 271 of the sixth chamber 270, and the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 has an outlet pipe 400. Can be connected.
  • the second connector 600 may connect the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 and the second subchamber 272 of the second chamber 170.
  • the first connection pipe 500 may be arranged in parallel with the rear row (first row) tube 11, the first chamber 160, and the third chamber 180.
  • the second connection pipe 600 is a heat transfer (second row) tube 12, a second chamber from a position parallel to the rear row (first row) tube 11, the fifth chamber 260, and the seventh chamber 280. A portion bent to a position parallel to the 170 and the fourth chamber 190 may be included.
  • the body 210 may include at least one distribution hole 218 provided to allow refrigerant flowing into the first subchamber 261 of the fifth chamber 260 to flow into the seventh chamber 280.
  • the body 210 may include a through hole 117 through which the refrigerant flowing into the seventh chamber 280 may flow into the second subchamber 262 of the fifth chamber 260.
  • the body 210 may include at least one distribution hole 219a, 219b provided to allow refrigerant flowing into the first subchamber 271 of the sixth chamber 270 to flow to the eighth chamber 290. have.
  • the body 210 may include a through hole 117 through which the refrigerant flowing into the eighth chamber 290 may flow into the second subchamber 272 of the sixth chamber 270.
  • the through hole 117 and the distribution hole 218 may have a length along the length direction of the second header 200 longer than a length along the width direction of the second header 200.
  • the eighth chamber 290 and the distribution holes 219a and 219b may have a diameter of the through hole 117 side distribution hole 219a smaller than the diameter of the other side distribution hole 219b.
  • One through-hole 117 of the seventh chamber 280 and the eighth chamber 290 may be formed, and the distribution holes 218, 219a, and 219b of the seventh chamber 280 and the eighth chamber 290 may be formed.
  • a plurality of silver may be formed to be spaced apart from each other.
  • the refrigerant passing through the distribution holes 218, 219a, and 219b of the seventh chamber 280 and the eighth chamber 290 may be liquid refrigerant, and distribution formed in the different sizes.
  • the holes 218, 219a, and 219b may be effective for the distribution of liquid refrigerant.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber 261 of the fifth chamber 260 from the heat exchange tubes 11 of the first row is uniformly introduced into the inner space of the seventh chamber 280 through the distribution hole 218 , It may flow to the second sub-chamber 262 of the fifth chamber 260 and flow out to the second connection pipe 600.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber 271 of the sixth chamber from the heat exchange tubes 12 of the second row is uniformly introduced into the inner space of the eighth chamber 290 through the distribution holes 219a and 219b, It may flow to the second sub-chamber 272 of the sixth chamber and flow out to the outlet pipe 400.
  • the refrigerant flowing into the fifth chamber 260 through the heat exchange tube 11 in the first row is evenly distributed and can be discharged to the second connection tube 600, and the refrigerant is removed through the heat exchange tube 12 in the second row.
  • Refrigerant flowing into the chamber 270 may be evenly distributed and flow out to the outlet pipe 400.
  • the refrigerant flowing into the seventh chamber 280 and the eighth chamber 290 is transferred to the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 and the second subchamber 272 of the sixth chamber 270. It can be mixed and stabilized by itself in the seventh chamber 280 and the eighth chamber 290 before being flowed.
  • the refrigerant flowing into the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 and the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 is transferred to the second connection pipe 600 and the outlet pipe 400. The mixture may be once again mixed and stabilized in the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 and the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 before being discharged. Therefore, the circulation and heat exchange efficiency of the refrigerant can be increased.
  • FIG. 10 is a front sectional view showing a flow of refrigerant passing through the first heat tube of the heat exchanger of FIG. 1
  • FIG. 11 is a front sectional view showing the flow of refrigerant passing through the second heat tube of the heat exchanger of FIG. to be
  • 12 is a cross-sectional side view showing the flow of refrigerant passing through the first connecting pipe and the second connecting pipe of the heat exchanger of FIG. 1.
  • the refrigerant may be introduced into the first connection pipe 500 through the inlet pipe 300 (1000). Since the second connector 600 is disposed on the front side of the first connector 500, the inlet pipe 300 is disposed through the second connector 600 to be connected to the first connector 500 do.
  • the refrigerant flowing into the first connection pipe 500 flows through the first connection pipe 500 (1001), and then passes through the second subchamber 162 of the first chamber 160 to the third chamber 180. It may be introduced (1002).
  • the refrigerant introduced into the third chamber 180 flows 1003 through the third chamber 180 and is distributed 1004 to the first subchamber 161 of the first chamber 160 through the distribution hole 118. Can.
  • the refrigerant distributed in the first subchamber 161 of the first chamber 160 may be evenly distributed in the first heat tube 11.
  • the refrigerant heat exchanged with the outside air while flowing (1005) inside the first heat tube (11) flows into the first subchamber (261) of the fifth chamber (260), and the first sub of the fifth chamber (260).
  • the refrigerant introduced into the chamber 261 may flow into the seventh chamber 280 through the distribution hole 218 (1006).
  • the refrigerant flowing through the seventh chamber 280 flows through the second sub-chamber 262 of the fifth chamber 260 through the through hole 117 (1008) into the second connector 600. .
  • the refrigerant flowing through the second connection pipe 600 may flow into the fourth chamber 190 through the second subchamber 172 of the second chamber 170 (1011).
  • the refrigerant introduced into the fourth chamber 190 flows 1012 to the fourth chamber 190 and is distributed 1013 to the first subchamber 171 of the second chamber 170 through the distribution hole 118.
  • the refrigerant distributed to the first subchamber 171 of the second chamber 170 may be evenly distributed to the second row tube 12.
  • the refrigerant heat exchanged with the outside air while flowing (1014) inside the second heat tube (12) flows into the first subchamber (271) of the sixth chamber (270), and the first sub of the sixth chamber (270).
  • the refrigerant introduced into the chamber 271 may flow into the eighth chamber 290 through the distribution holes 219a and 219b (1015).
  • the refrigerant flowing through the eighth chamber 290 (1016) flows into the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 through the through hole 117, and the second subchamber of the sixth chamber 270
  • the outlet pipe 400 connected to the 272 may be discharged 1017 to the outside of the heat exchanger 1.
  • FIG. 13 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first and second connecting pipes of the heat exchanger of FIG. 13 to be.
  • the heat exchanger 2 shown in FIG. 13 has the same configuration as the heat exchanger 1 shown in FIG. 1 and the heat exchange tube 10, the first header 100, and the second header 200. Therefore, description of the heat exchange tube 10, the first header 100 and the second header 200 is omitted.
  • the heat exchanger 2 is an inlet pipe through which an external refrigerant flows in when the heating cycle is started, and the refrigerant flows out when the heating cycle is started.
  • the outlet pipe 410, and the first header 100 and the second header 200 the refrigerant flows out to the outside during the operation of the heating cycle, the outside refrigerant flows in the operation of the cooling cycle It includes a first connector 510 and the second connector 610 connecting.
  • the inlet pipe 310, the outlet pipe 410, the first connection pipe 510 and the second connection pipe 610 may be provided one each. Refrigerant flows through the inlet pipe 310 to the first connector 510 and can be supplied to the first header 100, and through the outlet pipe 410 the refrigerant flows out from the second header 200 to the outside. Can be. In addition, the first header 100 from the second header 200 through the first connector 510, the second connector 610 and the third connector 710 without the refrigerant passing through the heat exchange tube 10 Can be flowed into.
  • the first header 100, the second header 200, the first connector 510, and the second connector 610 may be integrally coupled to each other by brazing.
  • at least one of the first header 100, the second header 200, the first connector 510, and the second connector 610 may include clad material.
  • the first connector 510 may be disposed behind the second connector 610.
  • the inlet pipe 310 may pass through the second connector 610 and be connected to the first connector 510.
  • the inlet pipe 310 and the outlet pipe 410 may be provided to protrude to the same side (front or rear) of the heat exchanger 2. By configuring the inlet pipe 310 and the outlet pipe 410 to protrude to the same side, the heat exchanger 2 can be reliably laid on the floor for easy brazing.
  • the diameter of the inlet pipe 310 may be provided larger than the diameter of the outlet pipe 410.
  • a gaseous refrigerant having high temperature and high pressure that has passed through a compressor (not shown) may be introduced into the inlet pipe 310.
  • the refrigerant flowing into the inlet pipe 310 passes through the heat exchange tube 10 and is condensed by taking heat away from the outside, and the condensed refrigerant may flow out through the outlet pipe 410. Therefore, in this heating cycle, the heat exchanger 2 serves as a condenser.
  • the refrigerant may be discharged to the outside through the inlet pipe 310. Therefore, in this cooling cycle, the heat exchanger 2 may function as an evaporator. .
  • the heat exchanger according to an embodiment of the present invention is used as a condenser, but it is natural that it can be used as an evaporator when the refrigerant is circulated in a reverse cycle as above.
  • the first chamber 160 may be connected to the heat exchange tube 11 in the first row, and the second chamber 170 may be connected to the heat exchange tube 12 in the second row.
  • a first connection pipe 510 may be connected to the first chamber 160, and a second connection pipe 610 may be connected to the second chamber 170. Refrigerant introduced through the inlet pipe 610 and the first connection pipe 510 may be supplied to the first chamber 160, and refrigerant may flow through the second connection pipe 610 to the second chamber 170. Can be.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 161 of the first chamber 160, and a first connection pipe 510 may be connected to the second subchamber 162 of the first chamber 160. ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 171 of the second chamber 170, and the second subchamber 172 of the second chamber 170 may include a second connection pipe 610. ) Can be connected.
  • the fifth chamber 260 may be connected to the heat exchange tube 11 of the first row, and the sixth chamber 270 may be connected to the heat exchange tube 12 of the second row.
  • the first connection pipe 510 may be connected to the fifth chamber 260, and the second connection pipe 510 may be connected to the sixth chamber 270.
  • the outlet pipe 410 may be connected to the second connector 610.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 261 of the fifth chamber 260, and a first connection pipe 510 may be connected to the second subchamber 262 of the fifth chamber 260. ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 271 of the sixth chamber 270, and the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 may include a second connector 610 ) Can be connected.
  • the first connector 510 and the second connector 610 may be formed of a straight tube having a rectangular cross section.
  • the first connector 510 and the second connector 610 may be configured such that both ends are connected to the first header 100 and the second header 200.
  • the first connector 510 may connect the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 and the second subchamber 162 of the first chamber 160.
  • the second connector 610 may connect the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 and the second subchamber 272 of the second chamber 170.
  • the first connection pipe 510 may be disposed in parallel with the rear row (first row) tube 11, the first chamber 160, and the third chamber 180.
  • the second connection pipe 610 may be arranged in parallel with the heat transfer (second row) tube 12, the second chamber 170, and the fourth chamber 190.
  • the heat exchanger 2 may further include a third connector 710 connecting the first connector 510 and the second connector 610.
  • the first connector 510 includes a compartment baffle 513 separating the first space 511 in communication with the inlet pipe 310 and the second space 512 in communication with the third connector 710. Can.
  • the first space 511 is provided on the first header 100 side of the first connector 510, and the second space 512 is provided on the second header 200 side of the first connector 510. Can be.
  • the second connector 610 may include a compartment baffle 613 separating the first space 611 communicating with the third connector 710 and the second space 612 communicating with the outlet pipe 410. Can.
  • the first space 611 is provided on the first header 100 side of the second connector 610, and the second space 612 is provided on the second header 200 side of the second connector 610. Can be.
  • the refrigerant may be introduced into the first connection pipe 510 through the inlet pipe 310 (1000). Since the second connector 610 is disposed on the front side of the first connector 510, the inlet pipe 310 penetrates the second connector 610 to be connected to the first connector 510. Is placed.
  • the refrigerant introduced into the first connection pipe 510 may flow into the first space 511 of the first connection pipe 510 and then flow in the first space 511, thereby introducing the first header 100.
  • Refrigerant exchanged with the outside air while flowing inside the first heat tube 11 from the first header 100 may be introduced into the second header 200.
  • the refrigerant flowing through the seventh chamber 280 flows through the second subchamber 262 of the fifth chamber 260 through the through-hole 117 and flows into the first connector 510 (1108 ).
  • the refrigerant flowing in the second space 512 of the first connector 510 may be introduced into the second connector 610 through the third connector 710.
  • the refrigerant flowing in the first space 611 of the second connection pipe 610 (1009) may be introduced into the first header 100. Refrigerant exchanged with the outside air while flowing inside the second heat tube 12 from the first header 100 may flow into the second header 200.
  • the refrigerant flowing through the eighth chamber 290 flows through the second subchamber 272 of the sixth chamber 270 through the through-hole 117 and flows into the second connector 610 (1117).
  • the refrigerant flowing through the second space 612 of the second connection pipe 610 may flow out 1118 to the outside of the heat exchanger 2 through the outlet pipe 410 connected to the second connection pipe 610. .
  • FIG. 15 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a front cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first heat tube of the heat exchanger of FIG. 15, and
  • FIG. 17 is a front cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the second heat tube of the heat exchanger of FIG. to be.
  • FIG. 18 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first and second connecting tubes of the heat exchanger of FIG. 15, and
  • FIG. 19 is a first and second heat tubes of the heat exchanger of FIG. 15. It is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through.
  • the heat exchanger 3 shown in FIG. 15 has the same configuration as the heat exchanger 1 shown in FIG. 1 and the heat exchange tube 10. Therefore, description of the heat exchange tube 10 is omitted.
  • the heat exchanger 3 includes a plurality of heat exchange tubes 10 and a plurality of heat exchange tubes 10 through which refrigerant flows and heat exchanges with external air. And a first header 800 and a second header 900 in communication with each other, an inlet pipe 320 through which an external refrigerant flows when the heating cycle is started, and the refrigerant flows out when the cooling cycle is started. , When the heating cycle is started, the refrigerant flows out, and when the cooling cycle is started, the outlet pipe 420 through which the outside refrigerant flows in, and the first header 800 and the second header 900 are connected. It includes a first connector 520 and the second connector (620).
  • the first header 800 and the second header 900 are arranged to be spaced apart from each other, and a heat exchange tube 10 may be disposed between the first header 800 and the second header 900.
  • the first header 800 may be disposed above the heat exchange tube 10, and the second header 900 may be disposed below the heat exchange tube 10.
  • the inlet pipe 320, the outlet pipe 420, the first connector 520 and the second connector 620 may be provided one each. Refrigerant flows into the first connector 520 through the inlet pipe 320 and can be supplied to the first header 800, and refrigerant flows out from the second header 900 through the outlet pipe 420. Can be. In addition, the refrigerant may flow from the second header 900 to the first header 800 through the second connector 620 without going through the heat exchange tube 10.
  • the first header 800, the second header 900, the first connector 520 and the second connector 620 may be integrally coupled to each other by brazing.
  • at least one of the first header 800, the second header 900, the first connector 520, and the second connector 620 may include clad material.
  • the inlet pipe 320 and the outlet pipe 420 may be provided to protrude to the same side (front or rear) of the heat exchanger 3.
  • the heat exchanger 3 can be stably laid on the floor for easy brazing.
  • the diameter of the inlet pipe 320 may be provided larger than the diameter of the outlet pipe 420.
  • a gaseous refrigerant having high temperature and high pressure that has passed through a compressor (not shown) may be introduced into the inlet pipe 320.
  • the refrigerant flowing into the inlet pipe 320 passes through the heat exchange tube 10 and is condensed by taking heat away from the outside, and the condensed refrigerant may flow out through the outlet pipe 420. Therefore, in this heating cycle, the heat exchanger 3 serves as a condenser.
  • the refrigerant may be discharged to the outside through the inlet pipe 320. Therefore, in this cooling cycle, the heat exchanger 3 may function as an evaporator. .
  • the heat exchanger according to an embodiment of the present invention is used as a condenser, but it is natural that it can be used as an evaporator when the refrigerant is circulated in a reverse cycle as above.
  • the first header 800 includes chambers 860, 870, 880, and 890 through which refrigerant flows.
  • the first header 800 is formed of four electrode tubes that each form one chamber, and thus can be essentially isolated. Each electrode can be brazed.
  • the first header 800 may include a first chamber 860, a second chamber 870, a third chamber 880 and a fourth chamber 890.
  • the first chamber 860 may be connected to the heat exchange tube 11 of the first row, and the second chamber 870 may be connected to the heat exchange tube 12 of the second row.
  • a first connector 520 may be connected to the first chamber 860, and a second connector 620 may be connected to the second chamber 870.
  • Refrigerant introduced through the inlet pipe 320 and the first connection pipe 520 may be supplied to the first chamber 860, and refrigerant may flow through the second connection pipe 620 to the second chamber 870.
  • Cover baffles are provided at both ends of the first header 800 to close the left and right ends of the first chamber 860, the second chamber 870, the third chamber 880, and the fourth chamber 890. 830) may be combined.
  • the cover baffle 830 may be brazed to the first header 800.
  • the cover baffles 830 all have the same shape and perform the same function.
  • the first chamber 860 may be divided into a first subchamber 861 and a second subchamber 862 by a partition baffle 850 coupled to the first header 800.
  • the second chamber 870 may be divided into a first subchamber 871 and a fourth subchamber 872 by a partition baffle 850 coupled to the first header 800.
  • the compartment baffle 850 may be brazed to the first header 800.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 861 of the first chamber 860, and a first connection pipe 520 may be connected to the second subchamber 862 of the first chamber 860. ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 871 of the second chamber 870, and the second subchamber 872 of the second chamber 870 may include a second connector 620 ) Can be connected.
  • the first header 800 may include a through hole 817 provided to allow the refrigerant flowing into the second subchamber 862 of the first chamber 860 to flow to the third chamber 880.
  • the first header 800 may include at least one distribution hole 818 through which the refrigerant flowing into the third chamber 880 can flow into the first subchamber 861 of the first chamber 860. .
  • the first header 800 may include a through hole 817 provided to allow the refrigerant flowing into the second subchamber 872 of the second chamber 870 to flow to the fourth chamber 890.
  • the first header 800 may include at least one distribution hole 818 through which the refrigerant flowing into the fourth chamber 890 can flow into the first subchamber 871 of the second chamber 870. .
  • the through-hole 817 and the distribution hole 818 may have a length along the length direction of the first header 800 longer than a length along the width direction of the first header 800.
  • One through hole 817 may be formed, and a plurality of distribution holes 818 may be formed to be spaced apart from each other.
  • the refrigerant flowing into the third chamber 880 flows into the first subchamber 861 of the first chamber 860 through the distribution hole 818 and can be evenly distributed to the heat exchange tube 11 of the first row.
  • the refrigerant flowing into the fourth chamber 890 flows into the first subchamber 871 of the second chamber 870 through the distribution hole 818 and can be evenly distributed to the heat exchange tube 12 of the second row. have.
  • the refrigerant flowing into the first chamber 860 through the first connection pipe 520 may be evenly distributed and distributed to the heat exchange tube 11 of the first row, and the second through the second connection pipe 620
  • the refrigerant flowing into the chamber 870 may be evenly distributed and distributed to the second heat exchange tube 12.
  • the refrigerant flowing into the second subchamber 862 of the first chamber 860 and the second subchamber 872 of the second chamber 870 is provided in the third chamber 880 and the fourth chamber 890. It can be mixed and stabilized in itself in the second subchamber 862 of the first chamber 860 and the second subchamber 872 of the second chamber 870 before flowing into the interior space. Therefore, the distribution and heat exchange efficiency of the refrigerant can be increased.
  • the second header 900 includes chambers 960, 970, 980, and 990 through which the refrigerant flows.
  • the second header 900 is formed of four electrode tubes, each forming one chamber, and thus can be essentially isolated. Each electrode can be brazed.
  • the second header 900 may include a fifth chamber 960, a sixth chamber 970, a seventh chamber 980 and an eighth chamber 990.
  • the fifth chamber 960 may be connected to the heat exchange tube 11 of the first row, and the sixth chamber 970 may be connected to the heat exchange tube 12 of the second row.
  • the first connection pipe 520 may be connected to the fifth chamber 960, and the second connection pipe 620 may be connected to the sixth chamber 970.
  • the inlet pipe 320 may penetrate the eighth chamber 990 and be connected to the seventh chamber 980.
  • the outlet pipe 420 may be connected to the sixth chamber 970.
  • Cover baffles are provided at both ends of the second header 900 to close the left and right ends of the fifth chamber 960, the sixth chamber 970, the seventh chamber 980, and the eighth chamber 990. 830) may be combined.
  • the cover baffle 830 may be brazed to the second header 900.
  • the cover baffles 830 all have the same shape and perform the same function.
  • the fifth chamber 960 may be divided into a first subchamber 961 and a second subchamber 962 by a partition baffle 850 coupled to the second header 900.
  • the sixth chamber 970 may be divided into a first subchamber 971 and a second subchamber 972 by a partition baffle 850 coupled to the second header 900.
  • the seventh chamber 980 may be divided into a first subchamber 981 and a second subchamber 982 by a partition baffle 850 coupled to the second header 900.
  • the compartment baffle 850 may be brazed to the second header 900.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 961 of the fifth chamber 960, and a first connection pipe 520 may be connected to the second subchamber 962 of the fifth chamber 960. ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 971 of the sixth chamber 970, and the second subchamber 972 of the sixth chamber 970 may include a second connection pipe 620 ) Can be connected.
  • the first connector 520 and the second connector 620 may be formed of a straight tube having a rectangular cross section.
  • the first connector 520 and the second connector 620 may be configured such that both ends are connected to the first header 800 and the second header 900.
  • the first connector 520 may connect the second subchamber 962 of the fifth chamber 960 and the second subchamber 862 of the first chamber 860.
  • the second connector 620 may connect the second subchamber 972 of the sixth chamber 970 and the second subchamber 872 of the second chamber 870.
  • the first connection pipe 520 may be arranged in parallel with the rear row (first row) tube 11, the first chamber 860, and the third chamber 880.
  • the second connection pipe 620 may be arranged in parallel with the heat transfer (second row) tube 12, the second chamber 870, and the fourth chamber 890.
  • the inlet pipe 320 may penetrate the eighth chamber 990 and be connected to the second subchamber 982 of the seventh chamber 980.
  • the second header 900 has a through hole 817 through which refrigerant flowing into the second subchamber 982 of the seventh chamber 980 can flow into the second subchamber 962 of the fifth chamber 960. It may include.
  • the second header 900 is at least one distribution provided to allow the refrigerant flowing into the first subchamber 961 of the fifth chamber 960 to flow to the first subchamber 981 of the seventh chamber 980.
  • a hole 818 may be included.
  • the second header 900 may include at least one distribution hole 919 provided to allow refrigerant flowing into the first subchamber 981 of the seventh chamber 980 to flow into the eighth chamber 990. have.
  • the second header 900 may include a through hole 817 through which the refrigerant flowing into the eighth chamber 990 may flow into the second subchamber 972 of the sixth chamber 970.
  • the outlet pipe 420 may be connected to the first subchamber 971 of the sixth chamber 970.
  • the through-hole 817 and the distribution hole 818 may have a length along the length direction of the second header 900 longer than a length along the width direction of the second header 900.
  • One through-hole 817 of the seventh chamber 980 and the eighth chamber 990 may be formed, and the distribution holes 818 of the seventh chamber 980 and the eighth chamber 990 may be spaced apart from each other. A plurality of pieces may be formed to be spaced apart.
  • the refrigerant passing through the distribution hole 818 of the seventh chamber 980 and the eighth chamber 990 may be a liquid refrigerant.
  • the refrigerant flowing from the heat exchange tubes 11 of the first row into the first subchamber 961 of the fifth chamber 960 is equally introduced into the internal space of the seventh chamber 980 through the distribution hole 818. Can.
  • the refrigerant flowing into the seventh chamber 980 flows into the eighth chamber 990 through the distribution hole 919 and is removed through the through hole 817 and the second subchamber 972 of the sixth chamber 970. 2 may be leaked to the connector (620).
  • the refrigerant flowing from the second heat exchange tubes 12 to the first subchamber 971 of the sixth chamber may be discharged to the outlet pipe 420 connected to the first subchamber 971 of the sixth chamber.
  • the refrigerant flowing into the fifth chamber 960 through the heat exchange tube 11 in the first row may be evenly distributed and flow out to the second connection tube 620, and the refrigerant may flow through the heat exchange tube 12 in the second row.
  • the refrigerant flowing into the 6 chamber 970 may be evenly distributed and flow out to the outlet pipe 420.
  • the refrigerant flowing into the second subchamber 962 of the fifth chamber 960 and the second subchamber 972 of the sixth chamber 970 includes the first connector 520 and the second connector 620 ) May be mixed and stabilized once again in the second subchamber 962 of the fifth chamber 960 and the second subchamber 972 of the sixth chamber 970 before being discharged into ). Therefore, the circulation and heat exchange efficiency of the refrigerant can be increased.
  • the refrigerant may be introduced into the second subchamber 972 of the seventh chamber 980 through the inlet pipe 320 (1200 ). Since the eighth chamber 990 is disposed on the front side of the seventh chamber 980, the inlet pipe 320 is connected to the second subchamber 972 of the seventh chamber 980 to the eighth chamber 990. It is placed through.
  • the refrigerant introduced into the second subchamber 972 of the seventh chamber 980 may be introduced into the first connector 520 through the second subchamber 962 of the fifth chamber 960 (1201 ). .
  • the refrigerant flowing into the first connection pipe 520 flows through the first connection pipe 520 (1202), and then passes through the second subchamber 862 of the first chamber 860 to the third chamber 880. It may be introduced (1203).
  • the refrigerant introduced into the third chamber 880 flows 1204 through the third chamber 880 and is distributed 1205 to the first subchamber 861 of the first chamber 860 through the distribution hole 818. Can.
  • the refrigerant distributed to the first subchamber 861 of the first chamber 860 may be evenly distributed to the first heat tube 11.
  • the refrigerant heat exchanged with the outside air while flowing (1206) inside the first heat tube (11) flows into the first subchamber (961) of the fifth chamber (960), and the first sub of the fifth chamber (960).
  • the refrigerant introduced into the chamber 961 may flow 1207 into the first subchamber 981 of the seventh chamber 980 through the distribution hole 818.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber 981 of the seventh chamber 980 may be introduced 1209 into the eighth chamber 990 through the distribution hole 919.
  • the refrigerant that flows through the eighth chamber 990 (1210) flows through the second subchamber 972 of the sixth chamber 970 through the through hole 817 and flows into the second connector 620 (1211).
  • the refrigerant that has flown 1212 through the second connector 620 may flow 1213 into the fourth chamber 890 through the second subchamber 872 of the second chamber 870.
  • the refrigerant introduced into the fourth chamber 890 flows 1214 through the fourth chamber 890 and is distributed 1215 to the first subchamber 871 of the second chamber 870 through the distribution hole 818. Can.
  • the refrigerant distributed to the first subchamber 871 of the second chamber 870 may be evenly distributed to the second row tube 12.
  • the refrigerant heat exchanged with the outside air while flowing 1216 inside the second heat tube 12 flows into the first subchamber 971 of the sixth chamber 970 and the first sub of the sixth chamber 970.
  • the refrigerant flowing through the chamber 971 (1217) may be discharged (1218) outside the heat exchanger (3) through the outlet pipe 420 connected to the first subchamber (971) of the sixth chamber (970 ). .
  • FIG. 20 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a front cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first heat tube of the heat exchanger of FIG. 20
  • FIG. 22 is a front cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the second heat tube of the heat exchanger of FIG. 20. to be.
  • 23 is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through the first connection pipe and the second connection pipe of the heat exchanger of FIG. 20, and
  • FIG. 24 shows first and second heat tubes of the heat exchanger of FIG. It is a side cross-sectional view showing the flow of refrigerant passing through.
  • the heat exchanger 4 shown in FIG. 20 includes a heat exchanger 3 and a heat exchange tube 10, a first header 800, a first connector 520, and a second connector 620 shown in FIG. 15
  • the configuration is the same. Therefore, description of the heat exchange tube 10, the first header 800, the first connector 520 and the second connector 620 is omitted.
  • the heat exchanger 4 includes a first header 800 and a second header 910 in which a plurality of heat exchange tubes 10 communicate with each other, and heating
  • the cycle is started, the external refrigerant flows in, and when the cooling cycle is started, the inlet pipe 330 is discharged to the outside, and when the heating cycle is started, the refrigerant is discharged to the outside, and when the cooling cycle is started
  • It includes an outlet pipe 430 through which external refrigerant flows, and a first connection pipe 520 and a second connection pipe 620 connecting the first header 800 and the second header 910.
  • the first header 800 and the second header 910 are arranged to be spaced apart from each other, and a heat exchange tube 10 may be disposed between the first header 800 and the second header 910.
  • the first header 800 may be disposed above the heat exchange tube 10, and the second header 910 may be disposed below the heat exchange tube 10.
  • the inlet pipe 330, the outlet pipe 430, the first connecting pipe 520 and the second connecting pipe 620 may be provided one each. Refrigerant flows into the first connector 520 through the inlet pipe 330 and can be supplied to the first header 800, and refrigerant flows out from the second header 910 through the outlet pipe 430. Can be. In addition, the refrigerant may flow from the second header 910 to the first header 800 through the second connector 620 without going through the heat exchange tube 10.
  • the first header 800, the second header 910, the first connector 520 and the second connector 620 may be integrally coupled to each other by brazing.
  • at least one of the first header 800, the second header 910, the first connector 520, and the second connector 620 may include clad material.
  • the inlet pipe 320 is provided to protrude in a direction parallel to the extension direction of the second hair 910 at one end of the second header 910, and the outlet pipe 420 is to the front or rear side of the heat exchanger 4 It may be provided to protrude. By configuring in this way, the heat exchanger 4 can be reliably laid on the floor for easy brazing.
  • the diameter of the inlet pipe 330 may be provided larger than the diameter of the outlet pipe 430.
  • a gaseous refrigerant having high temperature and high pressure that has passed through a compressor (not shown) may be introduced into the inlet pipe 330.
  • the refrigerant flowing into the inlet pipe 330 passes through the heat exchange tube 10 and is condensed by taking heat away from the outside, and the condensed refrigerant may flow out through the outlet pipe 430. Therefore, in this heating cycle, the heat exchanger 3 serves as a condenser.
  • the refrigerant may be discharged to the outside through the inlet pipe 330. Therefore, in this cooling cycle, the heat exchanger 4 can serve as an evaporator. .
  • the heat exchanger according to an embodiment of the present invention is used as a condenser, but it is natural that it can be used as an evaporator when the refrigerant is circulated in a reverse cycle as above.
  • the second header 910 includes chambers 920, 930, 940, and 950 through which refrigerant flows.
  • the second header 910 is formed of four electrode tubes that each form one chamber, and thus can be essentially isolated. Each electrode can be brazed.
  • the second header 910 may include a fifth chamber 920, a sixth chamber 930, a seventh chamber 940 and an eighth chamber 950.
  • the fifth chamber 920 may be connected to the heat exchange tube 11 of the first row, and the sixth chamber 930 may be connected to the heat exchange tube 12 of the second row.
  • the first connection pipe 520 may be connected to the fifth chamber 920, and the second connection pipe 620 may be connected to the sixth chamber 930.
  • the inlet pipe 330 may be connected to the fifth chamber 920.
  • the outlet pipe 430 may be connected to the eighth chamber 950.
  • Cover baffles are provided at both ends of the second header 910 to close the left and right ends of the fifth chamber 920, the sixth chamber 930, the seventh chamber 940, and the eighth chamber 950. 830) may be combined.
  • the cover baffle 830 may be brazed to the second header 910.
  • the cover baffles 830 all have the same shape and perform the same function.
  • the fifth chamber 920 may be divided into a first subchamber 961 and a second subchamber 962 by a partition baffle 850 coupled to the second header 910.
  • the sixth chamber 930 may be divided into a first subchamber 971 and a second subchamber 972 by a partition baffle 850 coupled to the second header 910.
  • the eighth chamber 950 may be divided into a first subchamber 951 and a second subchamber 952 by a partition baffle 850 coupled to the second header 910.
  • the compartment baffle 850 may be brazed to the second header 910.
  • a first row tube (rear row, 11) may be connected to the first subchamber 961 of the fifth chamber 920, and a first connection pipe 520 may be connected to the second subchamber 962 of the fifth chamber 920. ) Can be connected.
  • a second row tube (heat transfer, 12) may be connected to the first subchamber 971 of the sixth chamber 930, and the second subchamber 972 of the sixth chamber 930 may include a second connection pipe 620 ) Can be connected.
  • the first connector 520 and the second connector 620 may be formed of a straight tube having a rectangular cross section.
  • the first connector 520 and the second connector 620 may be configured such that both ends are connected to the first header 800 and the second header 910.
  • the first connector 520 may connect the second subchamber 962 of the fifth chamber 920 and the second subchamber 862 of the first chamber 860.
  • the second connector 620 may connect the second subchamber 972 of the sixth chamber 930 and the second subchamber 872 of the second chamber 870.
  • the first connection pipe 520 may be arranged in parallel with the rear row (first row) tube 11, the first chamber 860, and the third chamber 880.
  • the second connection pipe 620 may be arranged in parallel with the heat transfer (second row) tube 12, the second chamber 870, and the fourth chamber 890.
  • the inlet pipe 330 may be connected to the second subchamber 922 of the fifth chamber 920.
  • the second header 910 may include at least one distribution hole 818 provided to allow refrigerant flowing into the first subchamber 921 of the fifth chamber 920 to flow into the seventh chamber 940. have.
  • the second header 910 may include a through hole 917 provided to allow the refrigerant flowing into the seventh chamber 940 to flow to the second subchamber 952 of the eighth chamber 950.
  • the second header 910 has a through hole 817 through which refrigerant flowing into the second subchamber 952 of the eighth chamber 950 can flow into the second subchamber 932 of the sixth chamber 930. It may include.
  • the outlet pipe 430 may be connected to the first subchamber 951 of the eighth chamber 950.
  • the through-holes 817 and 917 and the distribution hole 818 may have a length along the length direction of the second header 910 longer than a length along the width direction of the second header 910.
  • One through hole 817 and 917 may be formed, and a plurality of distribution holes 818 may be formed to be spaced apart from each other.
  • the refrigerant passing through the distribution hole 818 may be a liquid refrigerant.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber 961 of the fifth chamber 920 from the heat exchange tubes 11 in the first row is equally introduced into the inner space of the seventh chamber 940 through the distribution hole 818. Can.
  • the refrigerant flowing into the seventh chamber 940 flows into the second subchamber 952 of the eighth chamber 950 through the through-hole 917 and the second of the through-hole 817 and the sixth chamber 930. It may be discharged to the second connection pipe 620 through the subchamber 932.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber 931 of the sixth chamber 930 from the second heat exchange tubes 12 is the first subchamber 951 of the eighth chamber 950 through the distribution hole 918. Can be evenly introduced into the furnace.
  • the refrigerant flowing into the first subchamber 951 of the eighth chamber 950 may be discharged to the outlet pipe 430 connected to the first subchamber 951 of the eighth chamber 950.
  • the refrigerant flowing into the fifth chamber 920 through the heat exchange tube 11 in the first row may be evenly distributed and flow out to the second connection tube 620, and the refrigerant may be removed through the heat exchange tube 12 in the second row.
  • the refrigerant flowing into the 6 chamber 930 may be evenly distributed and flow out to the outlet pipe 430.
  • the refrigerant introduced into the second subchamber 952 of the seventh chamber 940 and the eighth chamber 950 flows into the seventh chamber (before flowing to the second subchamber 932 of the sixth chamber 930 ).
  • 940) and the second subchamber (952) of the eighth chamber (950) can be mixed and stabilized by itself.
  • the refrigerant flowing into the second subchamber 922 of the fifth chamber 920 and the second subchamber 932 of the sixth chamber 930 includes the first connector 520 and the second connector 620 ) May be mixed and stabilized once again in the second subchamber 922 of the fifth chamber 920 and the second subchamber 932 of the sixth chamber 930 before being discharged into ). Therefore, the circulation and heat exchange efficiency of the refrigerant can be increased.
  • the refrigerant may be introduced into the second subchamber 922 of the fifth chamber 920 through the inlet pipe 330 (1300 ).
  • the refrigerant introduced into the second subchamber 922 of the fifth chamber 920 may be introduced 1301 into the first connector 520.
  • the refrigerant flowing into the first connection pipe 520 flows through the first connection pipe 520 (1202), and then passes through the second subchamber 862 of the first chamber 860 to the third chamber 880. It may be introduced (1203).
  • the refrigerant introduced into the third chamber 880 flows 1204 through the third chamber 880 and is distributed 1205 to the first subchamber 861 of the first chamber 860 through the distribution hole 818. Can.
  • the refrigerant distributed to the first subchamber 861 of the first chamber 860 may be evenly distributed to the first heat tube 11.
  • the refrigerant heat exchanged with the outside air while flowing (1206) inside the first heat tube (11) flows into the first subchamber (921) of the fifth chamber (920), and the first sub of the fifth chamber (920).
  • the refrigerant introduced into the chamber 921 may flow into the seventh chamber 940 through the distribution hole 818 (1307 ).
  • the refrigerant flowing into the seventh chamber 940 flows (1308) through the seventh chamber 940, and then flows through the through-hole 917 into the second subchamber 952 of the eighth chamber 950 (1309) ).
  • the refrigerant flowing into the second subchamber (952) of the eighth chamber (950) passes through the second subchamber (932) of the sixth chamber (930) through the through-hole (817) to the second connecting pipe (620).
  • the refrigerant that has flown 1212 through the second connector 620 may flow 1213 into the fourth chamber 890 through the second subchamber 872 of the second chamber 870.
  • the refrigerant introduced into the fourth chamber 890 flows 1214 through the fourth chamber 890 and is distributed 1215 to the first subchamber 871 of the second chamber 870 through the distribution hole 818. Can.
  • the refrigerant distributed to the first subchamber 871 of the second chamber 870 may be evenly distributed to the second row tube 12.
  • the refrigerant heat exchanged with the outside air while flowing 1216 inside the second heat tube 12 flows into the first subchamber 931 of the sixth chamber 930 and the first sub of the sixth chamber 930.
  • the refrigerant introduced into the chamber 931 may be introduced 1317 into the first subchamber 951 of the eighth chamber 950 through the distribution hole 918.
  • the refrigerant that flows (1318) the first subchamber (951) of the eighth chamber (950) heat exchanger (4) through the outlet pipe 430 connected to the first subchamber (951) of the eighth chamber (950) It can be leaked to the outside of (1319).
  • the flow of the refrigerant described above is when the heat exchanger according to an embodiment of the present invention is used as a condenser, that is, it is operated in a heating cycle.
  • a heat exchanger When a heat exchanger is used as a condenser, a refrigerant having high temperature and high pressure may be introduced into the refrigerant.
  • the refrigerant is condensed by taking heat from the outside while passing through the heat exchange tube 10, and the heat exchanger according to an embodiment of the present invention flows in a gravity direction and heat exchanges, and then heats some condensed refrigerant through a second connection It can flow to the first header provided on the top of the tube 10, and again flows in the direction of gravity through the heat exchange tube 10 to exchange heat. By doing so, it is possible to prevent the increase in viscosity and density due to condensation of the refrigerant from acting as a resistance of the refrigerant flow.
  • headers provided on the upper and lower portions of the heat exchange tube 10 include a plurality of partitioned chambers, distribution, mixing, and stabilization are performed each time through each chamber, thereby improving circulation of the refrigerant and increasing heat exchange efficiency.
  • the heat exchanger may be used as an evaporator and operated in a cooling cycle.
  • a low-temperature, low-pressure liquid refrigerant may be introduced through the outlet pipe.
  • the liquid refrigerant is evaporated by taking heat from the outside while passing through the heat exchange tube (10).
  • the heat exchanger according to an embodiment of the present invention is operated in a cooling cycle, the refrigerant flows in the opposite direction of gravity in the heat exchange tubes 11 and 12 of the first and second rows, thereby evaporating the refrigerant in the heat exchanger. Can facilitate circulation.

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Abstract

본 발명의 사상에 따른 열교환기는 인렛 파이프, 아웃렛 파이프 외에 제1 헤더와 제2 헤더를 연결하는 연결 파이프를 포함할 수 있어, 열교환기 내에서 냉매가 상향 또는 하향의 한 방향으로만 흐르면서 열교환할 수 있으므로 냉매의 순환이 개선시킬 수 있고, 제1 헤더 및 제2 헤더는 헤더 내부에 구획된 복수의 챔버를 포함할 수 있어, 각 챔버를 지나는 냉매의 유동에 따라 냉매의 분배를 여러 번 구현할 수 있으므로 냉매의 분배 및 혼합이 개선될 수 있다.

Description

열교환기
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 상세하게는 개선된 냉매의 순환 및 분배 구조를 갖는 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 튜브와, 방열 면적을 넓히도록 상기 튜브에 접촉하는 열교환핀과, 상기 튜브의 양단이 연통되는 헤더를 구비하여, 냉매를 외부 공기와 열교환시키는 장치이다. 열교환기는 증발기 또는 응축기를 포함하고, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와 더불어 냉동 사이클 장치를 구성할 수 있다.
열교환기는 외부의 냉매가 유입되는 인렛 파이프를 갖고, 인렛 파이프를 통해 유입되는 냉매는 헤더를 거쳐 복수의 열교환 튜브에 분배될 수 있다. 열교환 효율을 높이기 위해서 복수의 튜브가 2열로 마련되기도 하는데, 냉방 시(증발 운전 시) 냉매의 흐름은 상향(중력 반대방향) 및 하향(중력 방향)의 흐름이 혼재된 상태로 되어 있고, 난방 시(응축 운전 시)에도 냉방 시의 반대 흐름으로 상향 및 하향의 흐름이 혼재된 상태로 구성된다.
다만, 난방 시(응축 운전 시) 상향 흐름일 경우 튜브 내부에서 응축액이 생성되고, 이에 의한 점도 및 밀도의 증가는 냉매의 상향 흐름에 대한 저항으로 작용하여 분배부에서의 냉매 분배를 흐트러뜨리고 성능을 저하시키는 요인이므로, 응축 운전 시 튜브 내의 냉매를 하향으로만 흐르도록 구성하여 열교환 효율을 향상시키고 냉매의 순환 및 분배를 개선시킬 수 있는 구조가 요구된다.
본 발명의 일 측면은 열교환기 내에서 냉매가 상향 또는 하향의 한 방향으로만 흐르도록 냉매의 순환이 개선된 열교환기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 냉매가 응축조건일 경우 열교환기 내의 냉매가 중력방향으로만 흐르고, 냉매가 증발조건일 경우 중력 반대방향으로만 흐르도록 냉매의 순환이 개선된 열교환기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 하부의 헤더와 상부의 헤더를 연결하는 연결관이 상부 헤더 및 하부 헤더와 일체로 형성된 열교환기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 열교환기는, 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제1열 튜브와 제2열 튜브를 포함하는 열교환 튜브, 상기 열교환 튜브의 상단이 연결되는 제1 헤더, 상기 열교환 튜브의 하단이 연결되는 제2 헤더, 외부로부터 냉매가 유입되는 인렛 파이프, 외부로 냉매가 유출되는 아웃렛 파이프, 상기 인렛 파이프로 유입된 냉매가 상기 제1 헤더로 유동하도록 구성된 제1 연결관, 및 냉매가 상기 열교환 튜브를 거치지 않고 상기 제2 헤더로부터 상기 제1 헤더로 유동하도록 구성된 제2 연결관을 포함한다. 상기 제1 헤더, 상기 제2 헤더, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 서로 브레이징에 의해 결합될 수 있다.
상기 제1 헤더, 상기 제2 헤더, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관 중 적어도 하나는 브레이징 결합을 위한 클래드 재료를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 사각형 단면을 가질 수 있다.
상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 직선으로 형성될 수 있다. 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 양 단이 상기 제1 헤더 및 상기 제2 헤더와 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 인렛 파이프 및 상기 아웃렛 파이프는 상기 열교환기의 같은 측으로 돌출되도록 마련될 수 있다.
상기 제1 연결관은 상기 제2 연결관의 후방에 배치될 수 있다. 상기 인렛 파이프는 상기 제2 연결관을 관통하여 상기 제1 연결관과 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 아웃렛 파이프는 상기 제2 연결관 또는 상기 제2 헤더에 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 인렛 파이프는 상기 제2 헤더에 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관을 연결하는 제3 연결관을 더 포함할 수 있다.
상기 인렛 파이프는 상기 제2 헤더의 일 단에서 상기 제2 헤더의 연장방향과 나란한 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
상기 제1 헤더는, 상기 제1열 튜브가 연결되는 제1 서브챔버 및 상기 제1 연결관이 연결되는 제2 서브챔버를 포함하는 제1 챔버, 상기 제2열 튜브가 연결되는 제3 서브챔버 및 상기 제2 연결관이 연결되는 제4 서브챔버를 포함하는 제2 챔버, 상기 제1 챔버의 상측에 배치되고, 상기 제1 서브챔버에 냉매를 분배하는 제3 챔버, 및 상기 제2 챔버의 상측에 배치되고, 상기 제3 서브챔버에 냉매를 분배하는 제4 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제2 헤더는, 상기 제1열 튜브가 연결되는 제5 서브챔버 및 상기 제5 서브챔버와 격리된 제6 서브챔버를 포함하는 제5챔버, 상기 제2열 튜브가 연결되는 제7 서브챔버 및 상기 제7 서브챔버와 격리된 제8 서브챔버를 포함하는 제6 챔버, 상기 제5 챔버의 하측에 배치되고, 상기 제5 서브챔버로 유동한 냉매가 모이는 제7 챔버, 및 상기 제6 챔버의 하측에 배치되는 제8 챔버를 포함할 수 있다.
상기 제2 연결관은 상기 제6 서브챔버와 상기 제4 서브챔버를 연결할 수 있다.
상기 제2 연결관은 상기 제8 서브챔버와 상기 제4 서브챔버를 연결할 수 있다.
상기 제7 챔버는, 상기 제 5 서브챔버로 유동한 냉매가 모이는 제9 서브챔버, 및 상기 제9 서브챔버와 격리되고 상기 제6 서브챔버와 연통되는 제10 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제8 챔버는 상기 제8 서브챔버 및 상기 제9 서브챔버와 연통되도록 구성될 수 있다. 상기 인렛 파이프는 상기 제8 챔버를 관통하여 상기 제10 서브챔버에 연결되도록 구성될 수 있다. 상기 아웃렛 파이프는 상기 제7 서브챔버에 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 제8 챔버는, 상기 제7 서브챔버로 유동한 냉매가 모이는 제9 서브챔버, 및 상기 제9 서브챔버와 격리되고 상기 제8 서브챔버와 연통되는 제10 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제10 서브챔버는 상기 제7 챔버 및 상기 제8 서브챔버와 연통되도록 구성될 수 있다. 상기 인렛 파이프는 상기 제6 서브챔버에 연결되도록 구성될 수 있다. 상기 아웃렛 파이프는 상기 제9 서브챔버에 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 열교환기는, 제1열 튜브와 제2열 튜브를 포함하는 열교환 튜브, 상기 열교환 튜브의 상단이 연결되는 제1 헤더, 상기 열교환 튜브의 하단이 연결되는 제2 헤더, 외부로부터 냉매가 유입되는 인렛 파이프, 상기 인렛 파이프로부터 유입된 냉매를 상기 제1 헤더에 공급하는 제1 연결관, 상기 제1 헤더로부터 상기 제1열 튜브를 통해 상기 제2 헤더로 유동한 냉매를 다시 상기 제1 헤더로 공급하는 제2 연결관, 및 상기 제1 헤더로부터 상기 제2열 튜브를 통해 상기 제2 헤더로 유동한 냉매를 외부로 배출하는 아웃렛 파이프를 포함한다. 상기 제1 헤더, 상기 제2 헤더, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 서로 브레이징에 의해 결합될 수 있다.
상기 제1 헤더는, 상기 제1열 튜브의 상단에 연결되는 제1 챔버, 상기 제2열 튜브의 상단에 연결되는 제2 챔버, 상기 제1 챔버의 상측에 배치되어 상기 제1 챔버와 연통되도록 구성되는 제3 챔버, 및 상기 제2 챔버의 상측에 배치되어 상기 제2 챔버와 연통되도록 구성되는 제4 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제2 헤더는, 상기 제1열 튜브의 하단에 연결되는 제5 챔버, 상기 제2열 튜브의 하단에 연결되는 제6 챔버, 상기 제5 챔버의 하측에 배치되어 상기 제5 챔버와 연통되도록 구성되는 제7 챔버, 및 상기 제6 챔버의 하측에 배치되어 상기 제6 챔버와 연통되도록 구성되는 제8 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제1 연결관은 상기 제1 챔버와 상기 제5 챔버를 연결할 수 있다. 상기 제2 연결관은 상기 제2 챔버와 상기 제6 챔버를 연결할 수 있다.
상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관을 연결하는 제3 연결관을 더 포함할 수 있다. 상기 제1열 튜브를 통해 상기 제5 챔버로 유동한 냉매는 상기 제1 연결관, 상기 제3 연결관 및 상기 제2 연결관을 순차적으로 통과하여 상기 제 2 챔버에 공급되도록 구성될 수 있다.
상기 제5 챔버는 상기 제1열 튜브가 연결되는 제1 서브챔버 및 상기 제1 연결관이 연결되는 제2 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제6 챔버는 상기 제2열 튜브가 연결되는 제3 서브챔버 및 상기 제2 연결관이 연결되는 제4 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제7 챔버는 상기 제1 서브챔버와 연통되는 제5 서브챔버 및 상기 제2 서브챔버와 연통되는 제6 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제5 서브챔버는 상기 제8 챔버와 연통되도록 구성될 수 있다. 상기 제1열 튜브를 통해 상기 제1 서브챔버로 유동한 냉매는 상기 제5 서브챔버, 상기 제8 챔버, 상기 제4 서브챔버, 및 상기 제2 연결관을 순차적으로 통과하여 상기 제2 챔버에 공급되도록 구성될 수 있다.
상기 제5 챔버는 상기 제1열 튜브가 연결되는 제1 서브챔버 및 상기 제1 연결관이 연결되는 제2 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제6 챔버는 상기 제2열 튜브가 연결되는 제3 서브챔버 및 상기 제2 연결관이 연결되는 제4 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제8 챔버는 상기 제3 서브챔버와 연통되는 제5 서브챔버 및 상기 제4 서브챔버와 연통되는 제6 서브챔버를 포함할 수 있다. 상기 제6 서브챔버는 상기 제7 챔버와 연통되도록 구성될 수 있다. 상기 제1열 튜브를 통해 상기 제1 서브챔버로 유동한 냉매는 상기 제7 챔버, 상기 제6 서브챔버, 상기 제4 서브챔버 및 상기 제2 연결관은 순차적으로 통과하여 상기 제2 챔버에 공급되도록 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 외관을 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도,
도 4는 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 측단면도,
도 5는 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 바디의 외관을 도시한 평면도,
도 6은 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 외관을 도시한 사시도,
도 7은 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도,
도 8은 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 측단면도,
도 9는 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 바디의 외관을 도시한 평면도,
도 10은 도 1의 열교환기의 제1열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도,
도 11은 도 1의 열교환기의 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도,
도 12는 도 1의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도,
도 14는 도 13의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도,
도 16은 도 15의 열교환기의 제1열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도,
도 17은 도 15의 열교환기의 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도,
도 18은 도 15의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도,
도 19는 도 15의 열교환기의 제1열 튜브 및 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도,
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도,
도 21은 도 20의 열교환기의 제1열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도,
도 22는 도 20의 열교환기의 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도,
도 23은 도 20의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도, 및
도 24는 도 20의 열교환기의 제1열 튜브 및 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등의 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(1)는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 복수의 열교환 튜브(10)와, 복수의 열교환 튜브(10)가 각각 연통되는 제1 헤더(100) 및 제2 헤더(200)와, 난방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되고, 냉방 사이클의 가동시에 냉매가 외부로 유출되는 인렛 파이프(300)와, 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 외부로 유출되고, 냉방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되는 아웃렛 파이프(400)와, 인렛 파이프(300)와 제1 헤더(100)를 연결하는 제1 연결관(500)과, 제1 헤더(100)와 제2 헤더(200)를 연결하는 제2 연결관(600)을 포함한다.
열교환 튜브(10)는 냉매가 유동할 수 있도록 내부에 형성되는 다수의 마이크로 채널을 가질 수 있다. 열교환 튜브(10)는 납작하게 형성될 수 있다. 열교환 튜브(10)는 전열(12)과 후열(11)의 2 열로 배열될 수 있다. 열교환 튜브(10)는 상하 방향으로 배치될 수 있다. 열교환 튜브(10)는 알루미늄 재질로 압출 성형될 수 있다.
도면에 도시되어 있지 않으나, 열교환 튜브(10)의 사이에 외부 공기와의 전열면적을 넓히도록 튜브에 접촉하는 열교환핀이 배치될 수 있으며, 열교환핀은 열교환 튜브(10)에 접촉하도록 배치될 수 있다. 열교환핀은 코루게이티드 핀(Corrugated Fin) 등의 공지된 다양한 형태로 마련될 수 있으며, 열전달 및 배수 성능을 향상시키기 위한 루버(Louver)를 가질 수 있다. 열교환핀은 알루미늄 재질로 형성되어 열교환 튜브(10)에 브레이징 결합될 수 있다.
제1 헤더(100)와 제2 헤더(200)는 상호 소정 간격 이격되도록 배치되고, 제1 헤더(100)와 제2 헤더(200)의 사이에 열교환 튜브(10)이 배치될 수 있다. 제1 헤더(100)는 열교환 튜브(10)의 상측에 배치되고, 제2 헤더(200)는 열교환 튜브(10)의 하측에 배치될 수 있다.
인렛 파이프(300), 아웃렛 파이프(400), 제1 연결관(500) 및 제2 연결관(600)은 각각 1 개씩 마련될 수 있다. 인렛 파이프(300)를 통해 냉매가 제1 연결관(500)으로 유입되어 제1 헤더(100)에 공급될 수 있고, 아웃렛 파이프(400)를 통해 냉매가 제2 헤더(200)로부터 외부로 유출될 수 있다. 또한, 냉매가 열교환 튜브(10)를 거치지 않고 제2 연결관(600)을 통해 제2 헤더(200)로부터 제1 헤더(100)로 유동될 수 있다.
제1 헤더(100), 제2 헤더(200), 제1 연결관(500) 및 제2 연결관(600)은 서로 브레이징에 의해 일체로 결합될 수 있다. 브레이징 결합을 위하여 제1 헤더(100), 제2 헤더(200), 제1 연결관(500) 및 제2 연결관(600)중 적어도 하나는 클래드 재료를 포함할 수 있다.
제1 연결관(500)은 제2 연결관(600)의 후방에 배치될 수 있다. 인렛 파이프(300)는 제2 연결관(600)을 관통하여 제1 연결관(500)에 연결될 수 있다. 인렛 파이프(300)와 아웃렛 파이프(400)는 열교환기(1)의 같은 측(전측 또는 후측)으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 인렛 파이프(300)와 아웃렛 파이프(400)가 같은 측으로 돌출되도록 구성함으로써, 열교환기(1)를 바닥에 안정적으로 눕혀서 용이하게 브레이징 결합을 할 수 있다.
인렛 파이프(300)의 직경은 아웃렛 파이프(400)의 직경보다 크게 마련될 수 있다. 인렛 파이프(300)에는 압축기(미도시)를 통과한 고온 고압의 기상 냉매가 유입될 수 있다. 인렛 파이프(300)로 유입된 냉매는 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부에 열을 빼앗겨 응축되고, 응축된 냉매가 아웃렛 파이프(400)를 통해 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 이러한 난방 사이클에서 열교환기(1)는 응축기의 역할을 수행하는 것이다.
다만, 이와는 반대로, 팽창밸브(미도시)를 통과한 저온 저압의 액상 또는 기상의 냉매가 아웃렛 파이프(400)를 통해 유입되고, 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부의 열을 빼앗아 증발되며, 증발된 냉매가 인렛 파이프(300)를 통해 외부로 유출될 수도 있다. 따라서, 이러한 냉방 사이클에서 열교환기(1)는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. .
이하에서 본 발명의 일 실시예의 열교환기가 응축기로 사용된 경우에 대해 주로 설명하겠지만 위와 같이 역사이클로 냉매가 순환하는 경우에 증발기로 사용될 수 있음은 당연하다.
도 2는 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 외관을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 도 4는 도 1의 열교환기의 제1 헤더의 측단면도이고, 도 5는 도 1의 열교환기의 바디의 외관을 도시한 평면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제1 헤더(100)는 바디(110)와, 바디(110)에 결합되는 커버(120)와, 바디(110)와 커버(120)에 의해 형성되고 냉매가 유동하는 챔버(160, 170, 180, 190)를 포함한다.
바디(110)는 벽(112)과, 벽(112)의 중앙에서 돌출되는 중앙 격벽(111)을 포함하고, 커버(120)는 하부벽(121)과, 하부벽(121)의 양측에서 연장되는 측벽(122)을 포함한다.
벽(112)에는 결합홈(113)이 형성되고, 결합홈(113)에 커버(120)의 측벽(122)의 단부가 삽입됨으로써 바디(110)와 커버(120)가 견고하게 결합될 수 있다. 바디(110)와 커버(120)는 모두 알루미늄 재질로 형성될 수 있고, 바디(110)는 압출재로 형성될 수 있고, 커버(120)는 클래드(Clad) 재료로 형성될 수 있고, 바디(110)와 커버(120)는 브레이징 결합될 수 있다.
챔버(160, 170, 180, 190)는 중앙 격벽(111)과 커버(120)에 의해 형성되는 제1 챔버(160) 및 제2 챔버(170)와, 바디(110)의 내부에 벽(112)에 의해 형성되는 제3 챔버(180) 및 제4 챔버(190)를 포함할 수 있다.
제1 챔버(160)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제2 챔버(170)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제1 챔버(160)에는 제1 연결관(500)이 연결될 수 있고, 제2 챔버(170)에는 제2 연결관(600)이 연결될 수 있다. 제1 챔버(160)에는 인렛 파이프(300)와 제1 연결관(500)을 통해 유입된 냉매가 공급될 수 있고, 제2 챔버(170)에는 제2 연결관(600)를 통해 냉매가 유입될 수 있다.
하부벽(121)의 중앙에는 결합홀(123)이 형성되고, 중앙 격벽(111)의 하단에는 결합홀(123)을 관통하는 결합돌기(111a)가 형성되어, 결합돌기(111a)가 결합홀(123)을 관통함으로써 제1 챔버(160)와 제2 챔버(170)는 근본적으로 격리될 수 있다.
제1 챔버(160)와 제2 챔버(170)의 좌측 단부 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 제1 헤더(100)의 양 단부에는 커버 배플(130)이 결합될 수 있다. 커버 배플(130)은 바디(110)와 커버(120)에 각각 형성되는 커버 배플 홀(114, 127)에 삽입됨으로써 제1 헤더(100)에 결합될 수 있다. 커버 배플(130)은 제1 헤더(100)에 브레이징 결합될 수 있다. 커버 배플(130)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
제3 챔버(180)와 제4 챔버(190)의 좌측 단부 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 캡(140)이 바디(110)의 양단에 결합될 수 있다. 캡(140)은 제1 헤더(100)에 브레이징 결합될 수 있다. 캡(140)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
커버(120)에는 열교환 튜브(10)가 삽입될 수 있는 튜브홀들(124)이 형성될 수 있다. 커버(120)에는 제1 연결관(500) 통해 유입되는 냉매가 통과할 수 있는 제1 연결관홀(125)과, 제2 연결관(600)을 통해 유입되는 냉매가 통과할 수 있는 제2 연결관홀(126)이 형성될 수 있다. 바디(110)는 열교환 튜브(10)의 삽입 깊이를 제한할 수 있는 튜브 스토퍼(116)를 포함할 수 있다. 튜브 스토퍼(116)는 벽(112)의 하부 외측에서 돌출될 수 있으며, 열교환 튜브(10)가 제1 챔버(160) 및 제2 챔버(170)의 내부로 지나치게 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
제1 챔버(160)는 제1 헤더(100)에 결합되는 구획 배플(150)에 의해 제1 서브 챔버(161)와, 제2 서브 챔버(162)로 구획될 수 있다(도 10 및 도 12 참조). 제2 챔버(170)는 제1 헤더(100)에 결합되는 구획 배플(150)에 의해 제1 서브챔버(171)와 제4 서브챔버(172)로 구획될 수 있다(도 11 및 도 12 참조). 구획 배플(150)은 바디(110)에 형성되는 구획 배플 홀(115)에 삽입되어 제1 헤더(100)에 결합될 수 있다. 구획 배플(150)은 제1 헤더(100)에 브레이징 결합될 수 있다.
제1 챔버(160)의 제1 서브 챔버(161)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제1 챔버(160)의 제2 서브 챔버(162)에는 제1 연결관(500)이 연결될 수 있다. 제2 챔버(170)의 제1 서브챔버(171)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(172)는 제2 연결관(600)이 연결될 수 있다.
바디(110)는 제1 챔버(160)의 제2 서브챔버(162)로 유입된 냉매가 제3 챔버(180)로 유동할 수 있도록 마련된 관통홀(117)을 포함할 수 있다. 바디(110)는 제3 챔버(180)로 유입된 냉매가 제1 챔버(160)의 제1 서브챔버(161)로 유입될 수 있는 적어도 하나의 분배홀(118)을 포함할 수 있다.
바디(110)는 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(172)로 유입된 냉매가 제4 챔버(190)로 유동할 수 있도록 마련된 관통홀(117)을 포함할 수 있다. 바디(110)는 제4 챔버(190)로 유입된 냉매가 제2 챔버(170)의 제1 서브챔버(171)로 유입될 수 있는 적어도 하나의 분배홀(118)을 포함할 수 있다.
관통홀(117) 및 분배홀(118)은 제1 헤더(100)의 길이 방향을 따른 길이가 제1 헤더(100)의 폭 방향을 따른 길이보다 길게 형성될 수 있다. 관통홀(117)은 1개가 형성될 수 있고, 분배홀(118)은 상호 소정 간격 이격되도록 복수 개가 형성될 수 있다.
제3 챔버(180)로 유입된 냉매는 분배홀(118)을 통해 제1 챔버(160)의 제1 서브 챔버(161)로 유동되고, 제1열의 열교환 튜브(11)에 균등하게 분배될 수 있다. 제4 챔버(190)로 유입된 냉매는 분배홀(118)을 통해 제2 챔버(170)의 제1 서브챔버(171)로 유동되고, 제2열의 열교환 튜브(12)에 균등하게 분배될 수 있다.
결과적으로 제1 연결관(500)을 통해 제1 챔버(160)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제1열의 열교환 튜브(11)에 분배될 수 있고, 제2 연결관(600)을 통해 제2 챔버(170)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제2열의 열교환 튜브(12)에 분배될 수 있다.
더불어, 제1 챔버(160)의 제2 서브챔버(162) 및 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(172)에 유입되는 냉매는 제3 챔버(180) 및 제4 챔버(190)의 내부 공간으로 유동되기 전에 제1챔버(160)의 제2 서브챔버(162) 및 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(172)에서 자체적으로 혼합 및 안정화될 수 있다. 따라서, 냉매의 분배 및 열교환 효율이 증대될 수 있다.
도 6은 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 외관을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 도 8은 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 측단면도이고, 도 9는 도 1의 열교환기의 제2 헤더의 바디의 외관을 도시한 평면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제2 헤더(200)는 바디(210)와, 바디(210)에 결합되는 커버(220)와, 바디(210)와 커버(220)에 의해 형성되고 냉매가 유동하는 챔버(260, 270, 280, 290)를 포함한다.
제2 헤더(200)의 바디(210)는 벽(112)과, 벽(112)의 중앙에서 돌출되는 중앙 격벽(111)을 포함하고, 커버(220)는 상부벽(121)과, 상부벽(121)의 양측에서 연장되는 측벽(122)을 포함한다.
벽(112)에는 결합홈(113)이 형성되고, 결합홈(113)에 커버(220)의 측벽(122)의 단부가 삽입됨으로써 바디(210)와 커버(220)가 견고하게 결합될 수 있다. 바디(210)와 커버(220)는 모두 알루미늄 재질로 형성될 수 있고, 바디(210)는 압출재로 형성될 수 있고, 커버(220)는 클래드 재료로 형성될 수 있고, 바디(210)와 커버(220)는 브레이징 결합될 수 있다.
챔버(260, 270, 280, 290)는 중앙 격벽(111)과 커버(220)에 의해 형성되는 제5 챔버(260) 및 제6 챔버(270)와, 바디(210)의 내부에 벽(112)에 의해 형성되는 제7 챔버(280) 및 제8 챔버(290)를 포함할 수 있다.
제5 챔버(260)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(270)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제5 챔버(260)에는 제2 연결관(600)이 연결될 수 있고, 제6 챔버(270)에는 아웃렛 파이프(400)가 연결될 수 있다. 제5 챔버(260)로부터 제2 연결관(600)를 통해 냉매가 유동할 수 있고, 제6 챔버(270)로부터 아웃렛 파이프(400)를 통해 냉매가 유출될 수 있다.
상부벽(121)의 중앙에는 결합홀(123)이 형성되고, 중앙 격벽(111)의 상단에는 결합홀(123)을 관통하는 결합돌기(111a)가 형성되어, 결합돌기(111a)가 결합홀(123)을 관통함으로써 제5 챔버(260)와 제6 챔버(270)는 근본적으로 격리될 수 있다.
제5 챔버(260)와 제6 챔버(270)의 좌측 단부 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 제2 헤더(200)의 양 단부에는 커버 배플(130)이 결합될 수 있다. 커버 배플(130)은 바디(210)와 커버(220)에 각각 형성되는 커버 배플 홀(114, 127)에 삽입됨으로써 제2 헤더(200)에 결합될 수 있다. 커버 배플(130)은 제2 헤더(200)에 브레이징 결합될 수 있다. 커버 배플(130)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
제7 챔버(280)와 제8 챔버(290)의 좌측 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 캡(140)이 바디(210)의 양단에 결합될 수 있다. 캡(140)은 제2 헤더(200)에 브레이징 결합될 수 있다. 캡(140)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
커버(220)에는 열교환 튜브(10)가 삽입될 수 있는 튜브홀들(124)이 형성될 수 있다. 커버(220)에는 제2 연결관(600)으로 냉매가 유동되는 제2 연결관홀(126)이 형성될 수 있다.
바디(210)는 열교환 튜브(10)의 삽입 깊이를 제한할 수 있는 튜브 스토퍼(116)를 포함할 수 있다. 튜브 스토퍼(116)는 벽(112)의 하부 외측에서 돌출될 수 있으며, 열교환 튜브(10)가 제5 챔버(260) 및 제6 챔버(270)의 내부로 지나치게 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
제5 챔버(260)는 제2 헤더(200)에 결합되는 구획 배플(150)에 의해 제1 서브챔버(261)와 제2 서브 챔버(262)로 구획될 수 있다(도 10 및 도 12 참조). 제6 챔버(270)는 제2 헤더(200)에 결합되는 구획 배플(150)에 의해 제1 서브챔버(271)와 제2 서브챔버(272)로 구획될 수 있다(도 11 및 도 12 참조). 구획 배플(150)은 바디(210)에 형성되는 구획 배플 홀(115)에 삽입되어 제1 헤더(200)에 결합될 수 있다. 구획 배플(150)은 제2 헤더(200)에 브레이징 결합될 수 있다.
제5 챔버(260)의 제1 서브 챔버(261)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제5 챔버(260)의 제2 서브 챔버(262)에는 제2 연결관(600)이 연결될 수 있다. 제6 챔버(270)의 제1 서브챔버(271)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)는 아웃렛 파이프(400)가 연결될 수 있다.
제2 연결관(600)은 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262)와 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(272)를 연결할 수 있다. 제1 연결관(500)은 후열(제1열) 튜브(11), 제1 챔버(160) 및 제3 챔버(180)와 나란하게 배치될 수 있다. 제2 연결관(600)은 후열(제1열) 튜브(11), 제5 챔버(260) 및 제7 챔버(280)와 나란한 위치로부터 전열(제2열) 튜브(12), 제2 챔버(170) 및 제4 챔버(190)와 나란한 위치까지 굴곡된 부분을 포함할 수 있다.
바디(210)는 제5 챔버(260)의 제1 서브챔버(261)로 유입된 냉매가 제7 챔버(280)로 유동할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 분배홀(218)을 포함할 수 있다. 바디(210)는 제7 챔버(280)로 유입된 냉매가 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262)로 유입될 수 있는 관통홀(117)을 포함할 수 있다.
바디(210)는 제6 챔버(270)의 제1 서브챔버(271)로 유입된 냉매가 제8 챔버(290)로 유동할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 분배홀(219a, 219b)을 포함할 수 있다. 바디(210)는 제8 챔버(290)로 유입된 냉매가 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)로 유입될 수 있는 관통홀(117)을 포함할 수 있다.
관통홀(117) 및 분배홀(218)은 제2 헤더(200)의 길이 방향을 따른 길이가 제2 헤더(200)의 폭 방향을 따른 길이보다 길게 형성될 수 있다. 제8 챔버(290)와 의 분배홀(219a, 219b)은 관통홀(117) 측 분배홀(219a)의 직경이 다른 측 분배홀(219b)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 제7 챔버(280) 및 제8 챔버(290)의 관통홀(117)은 1개가 형성될 수 있고, 제7 챔버(280) 및 제8 챔버(290)의 분배홀(218, 219a, 219b)은 상호 소정 간격 이격되도록 복수 개가 형성될 수 있다.
이하에서 설명할 냉매의 유동에서, 제7 챔버(280) 및 제8 챔버(290)의 분배홀(218, 219a, 219b)을 통과하는 냉매는 액상 냉매일 수 있고, 상기 서로 다른 크기로 형성된 분배홀(218, 219a, 219b)은 액상 냉매의 분배에 효과적일 수 있다.
제1열의 열교환 튜브(11)들로부터 제5 챔버(260)의 제1 서브챔버(261)로 유입되는 냉매는 분배홀(218)을 통해 제7 챔버(280)의 내부 공간으로 균등하게 유입되고, 제5 챔버(260)의 제2 서브 챔버(262)로 유동되어 제2 연결관(600)으로 유출될 수 있다. 제2열의 열교환 튜브(12)들로부터 제6 챔버의 제1 서브챔버(271)로 유입되는 냉매는 분배홀(219a, 219b) 을 통해 제8 챔버(290)의 내부 공간으로 균등하게 유입되고, 제6 챔버의 제2 서브 챔버(272)로 유동되어 아웃렛 파이프(400)로 유출될 수 있다.
결과적으로 제1열의 열교환 튜브(11)을 통해 제5 챔버(260)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제2 연결관(600)으로 유출될 수 있고, 제2열의 열교환 튜브(12)을 통해 제6 챔버(270)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 아웃렛 파이프(400)로 유출될 수 있다.
더불어, 제7 챔버(280) 및 제8 챔버(290)에 유입된 냉매는 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262) 및 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)로 유동되기 전에 제7 챔버(280) 및 제8 챔버(290)에서 자체적으로 혼합 및 안정화될 수 있다. 또한, 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262) 및 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)로 유입된 냉매는 제2 연결관(600) 및 아웃렛 파이프(400)로 유출되기 전에 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262) 및 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)에서 다시 한번 혼합 및 안정화 될 수 있다. 따라서, 냉매의 순환 및 열교환 효율이 증대될 수 있다.
도 10은 도 1의 열교환기의 제1열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도이고, 도 11은 도 1의 열교환기의 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도이다. 도 12는 도 1의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 냉매는 인렛 파이프(300)를 통하여 제1 연결관(500)으로 유입될 수 있다(1000). 제1 연결관(500)의 전방측에는 제2 연결관(600)이 배치되기 때문에, 인렛파이프(300)는 제1 연결관(500)과 연결되기 위하여 제2 연결관(600)을 관통하여 배치된다.
제1 연결관(500)으로 유입된 냉매는 제1 연결관(500)을 유동(1001)한 후, 제1 챔버(160)의 제2 서브챔버(162)를 거쳐 제3 챔버(180)에 유입될 수 있다(1002). 제3 챔버(180)로 유입된 냉매는 제3 챔버(180)를 유동(1003)하여 분배홀(118)을 통해 제1 챔버(160)의 제1 서브챔버(161)에 분배(1004)될 수 있다.
제1 챔버(160)의 제1 서브챔버(161)에 분배된 냉매는 제1열 튜브(11)에 균등하게 분배될 수 있다. 제1열 튜브(11) 내부를 유동(1005)하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제5 챔버(260)의 제1 서브챔버(261)로 유입되고, 제5 챔버(260)의 제1 서브챔버(261)에 유입된 냉매는 분배홀(218)을 통해 제7 챔버(280)에 유입(1006)될 수 있다.
제7 챔버(280)를 유동(1007)한 냉매는 관통홀(117)을 통해 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262)를 거쳐 제2 연결관(600)에 유입(1008)된다. 제2 연결관(600)을 유동(1009)한 냉매는 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(172)를 거처 제4 챔버(190)에 유입(1011)될 수 있다. 제4 챔버(190)로 유입된 냉매는 제4 챔버(190)를 유동(1012)하여 분배홀(118)을 통해 제2 챔버(170)의 제1 서브챔버(171)에 분배(1013)될 수 있다.
제2 챔버(170)의 제1 서브챔버(171)에 분배된 냉매는 제2열 튜브(12)에 균등하게 분배될 수 있다. 제2열 튜브(12) 내부를 유동(1014)하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제6 챔버(270)의 제1 서브챔버(271)로 유입되고, 제6 챔버(270)의 제1 서브챔버(271)에 유입된 냉매는 분배홀(219a, 219b)를 통해 제8 챔버(290)에 유입(1015)될 수 있다.
제8 챔버(290)를 유동(1016)한 냉매는 관통홀(117)을 통해 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)로 유입되고, 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)에 연결된 아웃렛 파이프(400)를 통하여 열교환기(1)의 외부로 유출(1017)될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도이고, 도 14는 도 13의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이다.
도 13에 도시된 열교환기(2)는 도 1에 도시된 열교환기(1)와 열교환 튜브(10), 제1 헤더(100) 및 제2 헤더(200)의 구성이 동일하다. 따라서, 열교환 튜브(10), 제1 헤더(100) 및 제2 헤더(200)에 관한 설명은 생략한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(2)는 난방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되고, 냉방 사이클의 가동시에 냉매가 외부로 유출되는 인렛 파이프(310)와, 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 외부로 유출되고, 냉방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되는 아웃렛 파이프(410)와, 제1 헤더(100)와 제2 헤더(200)를 연결하는 제1 연결관(510) 및 제2 연결관(610)을 포함한다.
인렛 파이프(310), 아웃렛 파이프(410), 제1 연결관(510) 및 제2 연결관(610)은 각각 1 개씩 마련될 수 있다. 인렛 파이프(310)를 통해 냉매가 제1 연결관(510)으로 유입되어 제1 헤더(100)에 공급될 수 있고, 아웃렛 파이프(410)를 통해 냉매가 제2 헤더(200)로부터 외부로 유출될 수 있다. 또한, 냉매가 열교환 튜브(10)를 거치지 않고 제1 연결관(510), 제2 연결관(610) 및 제3 연결관(710)을 통해 제2 헤더(200)로부터 제1 헤더(100)로 유동될 수 있다.
제1 헤더(100), 제2 헤더(200), 제1 연결관(510) 및 제2 연결관(610)은 서로 브레이징에 의해 일체로 결합될 수 있다. 브레이징 결합을 위하여 제1 헤더(100), 제2 헤더(200), 제1 연결관(510) 및 제2 연결관(610)중 적어도 하나는 클래드 재료를 포함할 수 있다.
제1 연결관(510)은 제2 연결관(610)의 후방에 배치될 수 있다. 인렛 파이프(310)는 제2 연결관(610)을 관통하여 제1 연결관(510)에 연결될 수 있다. 인렛 파이프(310)와 아웃렛 파이프(410)는 열교환기(2)의 같은 측(전측 또는 후측)으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 인렛 파이프(310)와 아웃렛 파이프(410)가 같은 측으로 돌출되도록 구성함으로써, 열교환기(2)를 바닥에 안정적으로 눕혀서 용이하게 브레이징 결합을 할 수 있다.
인렛 파이프(310)의 직경은 아웃렛 파이프(410)의 직경보다 크게 마련될 수 있다. 인렛 파이프(310)에는 압축기(미도시)를 통과한 고온 고압의 기상 냉매가 유입될 수 있다. 인렛 파이프(310)로 유입된 냉매는 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부에 열을 빼앗겨 응축되고, 응축된 냉매가 아웃렛 파이프(410)를 통해 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 이러한 난방 사이클에서 열교환기(2)는 응축기의 역할을 수행하는 것이다.
다만, 이와는 반대로, 팽창밸브(미도시)를 통과한 저온 저압의 액상 또는 기상의 냉매가 아웃렛 파이프(410)를 통해 유입되고, 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부의 열을 빼앗아 증발되며, 증발된 냉매가 인렛 파이프(310)를 통해 외부로 유출될 수도 있다. 따라서, 이러한 냉방 사이클에서 열교환기(2)는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. .
이하에서 본 발명의 일 실시예의 열교환기가 응축기로 사용된 경우에 대해 주로 설명하겠지만 위와 같이 역사이클로 냉매가 순환하는 경우에 증발기로 사용될 수 있음은 당연하다.
제1 챔버(160)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제2 챔버(170)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제1 챔버(160)에는 제1 연결관(510)이 연결될 수 있고, 제2 챔버(170)에는 제2 연결관(610)이 연결될 수 있다. 제1 챔버(160)에는 인렛 파이프(610)와 제1 연결관(510)을 통해 유입된 냉매가 공급될 수 있고, 제2 챔버(170)에는 제2 연결관(610)를 통해 냉매가 유입될 수 있다.
제1 챔버(160)의 제1 서브 챔버(161)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제1 챔버(160)의 제2 서브 챔버(162)에는 제1 연결관(510)이 연결될 수 있다. 제2 챔버(170)의 제1 서브챔버(171)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(172)는 제2 연결관(610)이 연결될 수 있다.
제5 챔버(260)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(270)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제5 챔버(260)에는 제1 연결관(510)이 연결될 수 있고, 제6 챔버(270)에는 제2 연결관(510)이 연결될 수 있다. 제2 연결관(610)에는 아웃렛 파이프(410)가 연결될 수 있다.
제5 챔버(260)의 제1 서브 챔버(261)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제5 챔버(260)의 제2 서브 챔버(262)에는 제1 연결관(510)이 연결될 수 있다. 제6 챔버(270)의 제1 서브챔버(271)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)는 제2 연결관(610)이 연결될 수 있다.
제1 연결관(510) 및 제2 연결관(610)은 사각형 단면을 가지는 직선 관으로 형성될 수 있다. 제1 연결관(510) 및 제2 연결관(610)은 양 단이 제1 헤더(100) 및 제2 헤더(200)와 연결되도록 구성될 수 있다.
제1 연결관(510)은 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262)와 제1 챔버(160)의 제2 서브챔버(162)를 연결할 수 있다. 제2 연결관(610)은 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)와 제2 챔버(170)의 제2 서브챔버(272)를 연결할 수 있다. 제1 연결관(510)은 후열(제1열) 튜브(11), 제1 챔버(160) 및 제3 챔버(180)와 나란하게 배치될 수 있다. 제2 연결관(610)은 전열(제2열) 튜브(12), 제2 챔버(170) 및 제4 챔버(190)와 나란하게 배치될 수 있다.
열교환기(2)는 제1 연결관(510)과 제2 연결관(610)을 연결하는 제3 연결관(710)을 더 포함할 수 있다. 제1 연결관(510)은 인렛 파이프(310)와 연통되는 제1 공간(511)과 제3 연결관(710)과 연통되는 제2 공간(512)를 분리시키는 구획 배플(513)을 포함할 수 있다. 제1 공간(511)은 제1 연결관(510)의 제1 헤더(100) 측에 마련되고, 제2 공간(512)은 제1 연결관(510)의 제2 헤더(200) 측에 마련될 수 있다.
제2 연결관(610)은 제3 연결관(710)과 연통되는 제1 공간(611)과 아웃렛 파이프(410)와 연통되는 제2 공간(612)를 분리시키는 구획 배플(613)을 포함할 수 있다. 제1 공간(611)은 제2 연결관(610)의 제1 헤더(100) 측에 마련되고, 제2 공간(612)은 제2 연결관(610)의 제2 헤더(200) 측에 마련될 수 있다.
냉매는 인렛 파이프(310)를 통하여 제1 연결관(510)으로 유입될 수 있다(1000). 제1 연결관(510)의 전방측에 제2 연결관(610)이 배치되기 때문에, 인렛파이프(310)는 제1 연결관(510)과 연결되기 위하여 제2 연결관(610)을 관통하여 배치된다.
제1 연결관(510)으로 유입된 냉매는 제1 연결관(510)의 제1 공간(511)을 유동(1001)한 후, 제1 헤더(100) 유입될 수 있다. 제1 헤더(100)로부터 나와 제1열 튜브(11) 내부를 유동하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제2 헤더(200)로 유입될 수 있다.
제7 챔버(280)를 유동한 냉매는 관통홀(117)을 통해 제5 챔버(260)의 제2 서브챔버(262)를 거쳐 제1 연결관(510)에 유입(1108)된다. 제1 연결관(510)의 제2 공간(512)을 유동한 냉매는 제3 연결관(710)을 통해 제2 연결관(610)으로 유입될 수 있다. 제2 연결관(610)의 제1 공간(611)을 유동(1009)한 냉매는 제1 헤더(100)에 유입될 수 있다. 제1 헤더(100)로부터 나와 제2열 튜브(12) 내부를 유동하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제2 헤더(200)로 유입될 수 있다.
제8 챔버(290)를 유동한 냉매는 관통홀(117)을 통해 제6 챔버(270)의 제2 서브챔버(272)를 거쳐 제2 연결관(610)에 유입(1117)된다. 제2 연결관(610)의 제2 공간(612)을 유동한 냉매는 제2 연결관(610)에 연결된 아웃렛 파이프(410)를 통하여 열교환기(2)의 외부로 유출(1118)될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도이다. 도 16은 도 15의 열교환기의 제1열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도이고, 도 17은 도 15의 열교환기의 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도이다. 도 18은 도 15의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이고, 도 19는 도 15의 열교환기의 제1열 튜브 및 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이다.
도 15에 도시된 열교환기(3)는 도 1에 도시된 열교환기(1)와 열교환 튜브(10)의 구성이 동일하다. 따라서, 열교환 튜브(10)에 관한 설명은 생략한다.
도 15 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(3)는 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하는 복수의 열교환 튜브(10)와, 복수의 열교환 튜브(10)가 각각 연통되는 제1 헤더(800) 및 제2 헤더(900)와, 난방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되고, 냉방 사이클의 가동시에 냉매가 외부로 유출되는 인렛 파이프(320)와, 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 외부로 유출되고, 냉방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되는 아웃렛 파이프(420)와, 제1 헤더(800)와 제2 헤더(900)를 연결하는 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)을 포함한다.
제1 헤더(800)와 제2 헤더(900)는 상호 소정 간격 이격되도록 배치되고, 제1 헤더(800)와 제2 헤더(900)의 사이에 열교환 튜브(10)가 배치될 수 있다. 제1 헤더(800)는 열교환 튜브(10)의 상측에 배치되고, 제2 헤더(900)는 열교환 튜브(10)의 하측에 배치될 수 있다.
인렛 파이프(320), 아웃렛 파이프(420), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 각각 1 개씩 마련될 수 있다. 인렛 파이프(320)를 통해 냉매가 제1 연결관(520)으로 유입되어 제1 헤더(800)에 공급될 수 있고, 아웃렛 파이프(420)를 통해 냉매가 제2 헤더(900)로부터 외부로 유출될 수 있다. 또한, 냉매가 열교환 튜브(10)를 거치지 않고 제2 연결관(620)을 통해 제2 헤더(900)로부터 제1 헤더(800)로 유동될 수 있다.
제1 헤더(800), 제2 헤더(900), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 서로 브레이징에 의해 일체로 결합될 수 있다. 브레이징 결합을 위하여 제1 헤더(800), 제2 헤더(900), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)중 적어도 하나는 클래드 재료를 포함할 수 있다.
인렛 파이프(320)와 아웃렛 파이프(420)는 열교환기(3)의 같은 측(전측 또는 후측)으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 인렛 파이프(320)와 아웃렛 파이프(420)가 같은 측으로 돌출되도록 구성함으로써, 열교환기(3)를 바닥에 안정적으로 눕혀서 용이하게 브레이징 결합을 할 수 있다.
인렛 파이프(320)의 직경은 아웃렛 파이프(420)의 직경보다 크게 마련될 수 있다. 인렛 파이프(320)에는 압축기(미도시)를 통과한 고온 고압의 기상 냉매가 유입될 수 있다. 인렛 파이프(320)로 유입된 냉매는 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부에 열을 빼앗겨 응축되고, 응축된 냉매가 아웃렛 파이프(420)를 통해 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 이러한 난방 사이클에서 열교환기(3)는 응축기의 역할을 수행하는 것이다.
다만, 이와는 반대로, 팽창밸브(미도시)를 통과한 저온 저압의 액상 또는 기상의 냉매가 아웃렛 파이프(420)를 통해 유입되고, 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부의 열을 빼앗아 증발되며, 증발된 냉매가 인렛 파이프(320)를 통해 외부로 유출될 수도 있다. 따라서, 이러한 냉방 사이클에서 열교환기(3)는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. .
이하에서 본 발명의 일 실시예의 열교환기가 응축기로 사용된 경우에 대해 주로 설명하겠지만 위와 같이 역사이클로 냉매가 순환하는 경우에 증발기로 사용될 수 있음은 당연하다.
제1 헤더(800)는 냉매가 유동하는 챔버(860, 870, 880, 890)를 포함한다. 제1 헤더(800)는 각각 하나의 챔버를 형성하는 4개의 전봉관으로 형성되어 근본적으로 격리될 수 있다. 각 전봉관은 브레이징 결합될 수 있다. 제1 헤더(800)는 제1 챔버(860), 제2 챔버(870), 제3 챔버(880) 및 제4 챔버(890)를 포함할 수 있다.
제1 챔버(860)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제2 챔버(870)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제1 챔버(860)에는 제1 연결관(520)이 연결될 수 있고, 제2 챔버(870)에는 제2 연결관(620)이 연결될 수 있다. 제1 챔버(860)에는 인렛 파이프(320)와 제1 연결관(520)을 통해 유입된 냉매가 공급될 수 있고, 제2 챔버(870)에는 제2 연결관(620)를 통해 냉매가 유입될 수 있다.
제1 챔버(860), 제2 챔버(870), 제3 챔버(880) 및 제4 챔버(890)의 좌측 단부 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 제1 헤더(800)의 양 단부에는 커버 배플(830)이 결합될 수 있다. 커버 배플(830)은 제1 헤더(800)에 브레이징 결합될 수 있다. 커버 배플(830)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
제1 챔버(860)는 제1 헤더(800)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(861)와, 제2 서브챔버(862)로 구획될 수 있다. 제2 챔버(870)는 제1 헤더(800)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(871)와 제4 서브챔버(872)로 구획될 수 있다. 구획 배플(850)은 제1 헤더(800)에 브레이징 결합될 수 있다.
제1 챔버(860)의 제1 서브 챔버(861)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제1 챔버(860)의 제2 서브 챔버(862)에는 제1 연결관(520)이 연결될 수 있다. 제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)는 제2 연결관(620)이 연결될 수 있다.
제1 헤더(800)는 제1 챔버(860)의 제2 서브챔버(862)로 유입된 냉매가 제3 챔버(880)로 유동할 수 있도록 마련된 관통홀(817)을 포함할 수 있다. 제1 헤더(800)는 제3 챔버(880)로 유입된 냉매가 제1 챔버(860)의 제1 서브챔버(861)로 유입될 수 있는 적어도 하나의 분배홀(818)을 포함할 수 있다.
제1 헤더(800)는 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)로 유입된 냉매가 제4 챔버(890)로 유동할 수 있도록 마련된 관통홀(817)을 포함할 수 있다. 제1 헤더(800)는 제4 챔버(890)로 유입된 냉매가 제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)로 유입될 수 있는 적어도 하나의 분배홀(818)을 포함할 수 있다.
관통홀(817) 및 분배홀(818)은 제1 헤더(800)의 길이 방향을 따른 길이가 제1 헤더(800)의 폭 방향을 따른 길이보다 길게 형성될 수 있다. 관통홀(817)은 1개가 형성될 수 있고, 분배홀(818)은 상호 소정 간격 이격되도록 복수 개가 형성될 수 있다.
제3 챔버(880)로 유입된 냉매는 분배홀(818)을 통해 제1 챔버(860)의 제1 서브 챔버(861)로 유동되고, 제1열의 열교환 튜브(11)에 균등하게 분배될 수 있다. 제4 챔버(890)로 유입된 냉매는 분배홀(818)을 통해 제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)로 유동되고, 제2열의 열교환 튜브(12)에 균등하게 분배될 수 있다.
결과적으로 제1 연결관(520)을 통해 제1 챔버(860)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제1열의 열교환 튜브(11)에 분배될 수 있고, 제2 연결관(620)을 통해 제2 챔버(870)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제2열의 열교환 튜브(12)에 분배될 수 있다.
더불어, 제1 챔버(860)의 제2 서브챔버(862) 및 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)에 유입되는 냉매는 제3 챔버(880) 및 제4 챔버(890)의 내부 공간으로 유동되기 전에 제1챔버(860)의 제2 서브챔버(862) 및 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)에서 자체적으로 혼합 및 안정화될 수 있다. 따라서, 냉매의 분배 및 열교환 효율이 증대될 수 있다.
제2 헤더(900)는 냉매가 유동하는 챔버(960, 970, 980, 990)를 포함한다. 제2 헤더(900)는 각각 하나의 챔버를 형성하는 4개의 전봉관으로 형성되어 근본적으로 격리될 수 있다. 각 전봉관은 브레이징 결합될 수 있다. 제2 헤더(900)는 제5 챔버(960), 제6 챔버(970), 제7 챔버(980) 및 제8 챔버(990)를 포함할 수 있다.
제5 챔버(960)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(970)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제5 챔버(960)에는 제1 연결관(520)이 연결될 수 있고, 제6 챔버(970)에는 제2 연결관(620)이 연결될 수 있다. 인렛 파이프(320)는 제8 챔버(990)을 관통하여 제7 챔버(980)에 연결될 수 있다. 아웃렛 파이프(420)는 제6 챔버(970)에 연결될 수 있다.
제5 챔버(960), 제6 챔버(970), 제7 챔버(980), 제8 챔버(990)의 좌측 단부 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 제2 헤더(900)의 양 단부에는 커버 배플(830)이 결합될 수 있다. 커버 배플(830)은 제2 헤더(900)에 브레이징 결합될 수 있다. 커버 배플(830)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
제5 챔버(960)는 제2 헤더(900)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(961)와 제2 서브챔버(962)로 구획될 수 있다. 제6 챔버(970)는 제2 헤더(900)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(971)와 제2 서브챔버(972)로 구획될 수 있다. 제7 챔버(980)는 제2 헤더(900)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(981)와 제2 서브챔버(982)로 구획될 수 있다. 구획 배플(850)은 제2 헤더(900)에 브레이징 결합될 수 있다.
제5 챔버(960)의 제1 서브 챔버(961)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제5 챔버(960)의 제2 서브 챔버(962)에는 제1연결관(520)이 연결될 수 있다. 제6 챔버(970)의 제1 서브챔버(971)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)는 제2 연결관(620)이 연결될 수 있다.
제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 사각형 단면을 가지는 직선 관으로 형성될 수 있다. 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 양 단이 제1 헤더(800) 및 제2 헤더(900)와 연결되도록 구성될 수 있다.
제1 연결관(520)은 제5 챔버(960)의 제2 서브챔버(962)와 제1 챔버(860)의 제2 서브챔버(862)를 연결할 수 있다. 제2 연결관(620)은 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)와 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)를 연결할 수 있다. 제1 연결관(520)은 후열(제1열) 튜브(11), 제1 챔버(860) 및 제3 챔버(880)와 나란하게 배치될 수 있다. 제2 연결관(620)은 전열(제2열) 튜브(12), 제2 챔버(870) 및 제4 챔버(890)와 나란하게 배치될 수 있다.
인렛 파이프(320)는 제8 챔버(990)를 관통하여 제7챔버(980)의 제2 서브챔버(982)에 연결될 수 있다. 제2 헤더(900)는 제7 챔버(980)의 제2 서브챔버(982)로 유입된 냉매가 제5 챔버(960)의 제2 서브챔버(962)로 유입될 수 있는 관통홀(817)을 포함할 수 있다.
제2 헤더(900)는 제5 챔버(960)의 제1 서브챔버(961)로 유입된 냉매가 제7 챔버(980)의 제1 서브챔버(981)로 유동할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 분배홀(818)을 포함할 수 있다. 제2 헤더(900)는 제7 챔버(980)의 제1 서브챔버(981)로 유입된 냉매가 제8 챔버(990)로 유동할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 분배홀(919)를 포함할 수 있다.
제2 헤더(900)는 제8 챔버(990)로 유입된 냉매가 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)로 유입될 수 있는 관통홀(817)을 포함할 수 있다. 아웃렛 파이프(420)는 제6 챔버(970)의 제1 서브챔버(971)에 연결될 수 있다.
관통홀(817) 및 분배홀(818)은 제2 헤더(900)의 길이 방향을 따른 길이가 제2 헤더(900)의 폭 방향을 따른 길이보다 길게 형성될 수 있다. 제7 챔버(980) 및 제8 챔버(990)의 관통홀(817)은 1개가 형성될 수 있고, 제7 챔버(980) 및 제8 챔버(990)의 분배홀(818)은 상호 소정 간격 이격되도록 복수 개가 형성될 수 있다. 이하에서 설명할 냉매의 유동에서, 제7 챔버(980) 및 제8 챔버(990)의 분배홀(818)을 통과하는 냉매는 액상 냉매일 수 있다.
제1열의 열교환 튜브(11)들로부터 제5 챔버(960)의 제1 서브챔버(961)로 유입되는 냉매는 분배홀(818)을 통해 제7 챔버(980)의 내부 공간으로 균등하게 유입될 수 있다. 제7 챔버(980)로 유입된 냉매는 분배홀(919)를 통해 제8 챔버(990)로 유동되어 관통홀(817) 및 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)를 통해 제2 연결관(620)으로 유출될 수 있다.
제2열의 열교환 튜브(12)들로부터 제6 챔버의 제1 서브챔버(971)로 유입되는 냉매는 제6 챔버의 제1 서브챔버(971)에 연결된 아웃렛 파이프(420)로 유출될 수 있다.
결과적으로 제1열의 열교환 튜브(11)을 통해 제5 챔버(960)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제2 연결관(620)으로 유출될 수 있고, 제2열의 열교환 튜브(12)을 통해 제6 챔버(970)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 아웃렛 파이프(420)로 유출될 수 있다.
더불어, 제7 챔버(980) 및 제8 챔버(990)에 유입된 냉매는 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)로 유동되기 전에 제7 챔버(980) 및 제8 챔버(990)에서 자체적으로 혼합 및 안정화될 수 있다. 또한, 제5 챔버(960)의 제2 서브챔버(962) 및 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)로 유입된 냉매는 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)으로 유출되기 전에 제5 챔버(960)의 제2 서브챔버(962) 및 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)에서 다시 한번 혼합 및 안정화 될 수 있다. 따라서, 냉매의 순환 및 열교환 효율이 증대될 수 있다.
냉매는 인렛 파이프(320)를 통하여 제7 챔버(980)의 제2 서브챔버(972)로 유입될 수 있다(1200). 제7 챔버(980)의 전방측에는 제8 챔버(990)가 배치되기 때문에, 인렛 파이프(320)는 제7 챔버(980)의 제2 서브챔버(972)와 연결되기 위하여 제8 챔버(990)를 관통하여 배치된다.
제7 챔버(980)의 제2 서브챔버(972)로 유입된 냉매는 제5 챔버(960)의 제2 서브챔버(962)를 거쳐 제1 연결관(520)에 유입(1201)될 수 있다. 제1 연결관(520)으로 유입된 냉매는 제1 연결관(520)을 유동(1202)한 후, 제1 챔버(860)의 제2 서브챔버(862)를 거쳐 제3 챔버(880)에 유입될 수 있다(1203). 제3 챔버(880)로 유입된 냉매는 제3 챔버(880)를 유동(1204)하여 분배홀(818)을 통해 제1 챔버(860)의 제1 서브챔버(861)에 분배(1205)될 수 있다.
제1 챔버(860)의 제1 서브챔버(861)에 분배된 냉매는 제1열 튜브(11)에 균등하게 분배될 수 있다. 제1열 튜브(11) 내부를 유동(1206)하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제5 챔버(960)의 제1 서브챔버(961)로 유입되고, 제5 챔버(960)의 제1 서브챔버(961)에 유입된 냉매는 분배홀(818)을 통해 제7 챔버(980)의 제1 서브챔버(981)에 유입(1207)될 수 있다.
제7 챔버(980)의 제1 서브챔버(981)에 유입된 냉매는 분배홀(919)을 통해 제8 챔버(990)로 유입(1209)될 수 있다. 제8 챔버(990)를 유동(1210)한 냉매는 관통홀(817)을 통해 제6 챔버(970)의 제2 서브챔버(972)를 거쳐 제2 연결관(620)에 유입(1211)된다. 제2 연결관(620)을 유동(1212)한 냉매는 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)를 거쳐 제4 챔버(890)에 유입(1213)될 수 있다. 제4 챔버(890)로 유입된 냉매는 제4 챔버(890)를 유동(1214)하여 분배홀(818)을 통해 제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)에 분배(1215)될 수 있다.
제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)에 분배된 냉매는 제2열 튜브(12)에 균등하게 분배될 수 있다. 제2열 튜브(12) 내부를 유동(1216)하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제6 챔버(970)의 제1 서브챔버(971)로 유입되고, 제6 챔버(970)의 제1 서브챔버(971)를 유동(1217)한 냉매는 제6 챔버(970)의 제1 서브챔버(971)에 연결된 아웃렛 파이프(420)를 통하여 열교환기(3)의 외부로 유출(1218)될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 외관을 도시한 사시도이다. 도 21은 도 20의 열교환기의 제1열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도이고, 도 22는 도 20의 열교환기의 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 정단면도이다. 도 23은 도 20의 열교환기의 제1 연결관 및 제2 연결관을 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이고, 도 24는 도 20의 열교환기의 제1열 튜브 및 제2열 튜브를 통과하는 냉매의 흐름을 도시한 측단면도이다.
도 20에 도시된 열교환기(4)는 도 15에 도시된 열교환기(3)와 열교환 튜브(10), 제1 헤더(800), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)의 구성이 동일하다. 따라서, 열교환 튜브(10), 제1 헤더(800), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)에 관한 설명은 생략한다.
도 20 내지 도 24를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(4)는 복수의 열교환 튜브(10)가 각각 연통되는 제1 헤더(800) 및 제2 헤더(910)와, 난방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되고, 냉방 사이클의 가동시에 냉매가 외부로 유출되는 인렛 파이프(330)와, 난방 사이클의 가동 시에 냉매가 외부로 유출되고, 냉방 사이클의 가동 시에 외부의 냉매가 유입되는 아웃렛 파이프(430)와, 제1 헤더(800)와 제2 헤더(910)를 연결하는 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)을 포함한다.
제1 헤더(800)와 제2 헤더(910)는 상호 소정 간격 이격되도록 배치되고, 제1 헤더(800)와 제2 헤더(910)의 사이에 열교환 튜브(10)가 배치될 수 있다. 제1 헤더(800)는 열교환 튜브(10)의 상측에 배치되고, 제2 헤더(910)는 열교환 튜브(10)의 하측에 배치될 수 있다.
인렛 파이프(330), 아웃렛 파이프(430), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 각각 1 개씩 마련될 수 있다. 인렛 파이프(330)를 통해 냉매가 제1 연결관(520)으로 유입되어 제1 헤더(800)에 공급될 수 있고, 아웃렛 파이프(430)를 통해 냉매가 제2 헤더(910)로부터 외부로 유출될 수 있다. 또한, 냉매가 열교환 튜브(10)를 거치지 않고 제2 연결관(620)을 통해 제2 헤더(910)로부터 제1 헤더(800)로 유동될 수 있다.
제1 헤더(800), 제2 헤더(910), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 서로 브레이징에 의해 일체로 결합될 수 있다. 브레이징 결합을 위하여 제1 헤더(800), 제2 헤더(910), 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)중 적어도 하나는 클래드 재료를 포함할 수 있다.
인렛 파이프(320)는 제2 헤더(910)의 일 단에서 제2 헤어(910)의 연장방향과 나란한 방향으로 돌출되도록 마련되고, 아웃렛 파이프(420)는 열교환기(4)의 전측 또는 후측으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 이렇게구성함으로써, 열교환기(4)를 바닥에 안정적으로 눕혀서 용이하게 브레이징 결합을 할 수 있다.
인렛 파이프(330)의 직경은 아웃렛 파이프(430)의 직경보다 크게 마련될 수 있다. 인렛 파이프(330)에는 압축기(미도시)를 통과한 고온 고압의 기상 냉매가 유입될 수 있다. 인렛 파이프(330)로 유입된 냉매는 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부에 열을 빼앗겨 응축되고, 응축된 냉매가 아웃렛 파이프(430)를 통해 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 이러한 난방 사이클에서 열교환기(3)는 응축기의 역할을 수행하는 것이다.
다만, 이와는 반대로, 팽창밸브(미도시)를 통과한 저온 저압의 액상 또는 기상의 냉매가 아웃렛 파이프(430)를 통해 유입되고, 열교환 튜브(10)을 통과하며 외부의 열을 빼앗아 증발되며, 증발된 냉매가 인렛 파이프(330)를 통해 외부로 유출될 수도 있다. 따라서, 이러한 냉방 사이클에서 열교환기(4)는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. .
이하에서 본 발명의 일 실시예의 열교환기가 응축기로 사용된 경우에 대해 주로 설명하겠지만 위와 같이 역사이클로 냉매가 순환하는 경우에 증발기로 사용될 수 있음은 당연하다.
제2 헤더(910)는 냉매가 유동하는 챔버(920, 930, 940, 950)를 포함한다. 제2 헤더(910)는 각각 하나의 챔버를 형성하는 4개의 전봉관으로 형성되어 근본적으로 격리될 수 있다. 각 전봉관은 브레이징 결합될 수 있다. 제2 헤더(910)는 제5 챔버(920), 제6 챔버(930), 제7 챔버(940) 및 제8 챔버(950)를 포함할 수 있다.
제5 챔버(920)는 제1열의 열교환 튜브(11)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(930)는 제2열의 열교환 튜브(12)가 연결될 수 있다. 제5 챔버(920)에는 제1 연결관(520)이 연결될 수 있고, 제6 챔버(930)에는 제2 연결관(620)이 연결될 수 있다. 인렛 파이프(330)는 제5 챔버(920)에 연결될 수 있다. 아웃렛 파이프(430)는 제8 챔버(950)에 연결될 수 있다.
제5 챔버(920), 제6 챔버(930), 제7 챔버(940), 제8 챔버(950)의 좌측 단부 및 우측 단부를 폐쇄하도록, 제2 헤더(910)의 양 단부에는 커버 배플(830)이 결합될 수 있다. 커버 배플(830)은 제2 헤더(910)에 브레이징 결합될 수 있다. 커버 배플(830)은 모두 동일한 형상을 가지고 동일한 기능을 수행한다.
제5 챔버(920)는 제2 헤더(910)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(961)와 제2 서브챔버(962)로 구획될 수 있다. 제6 챔버(930)는 제2 헤더(910)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(971)와 제2 서브챔버(972)로 구획될 수 있다. 제8 챔버(950)는 제2 헤더(910)에 결합되는 구획 배플(850)에 의해 제1 서브챔버(951)와 제2 서브챔버(952)로 구획될 수 있다. 구획 배플(850)은 제2 헤더(910)에 브레이징 결합될 수 있다.
제5 챔버(920)의 제1 서브 챔버(961)에는 제1열 튜브(후열, 11)가 연결될 수 있고, 제5 챔버(920)의 제2 서브 챔버(962)에는 제1연결관(520)이 연결될 수 있다. 제6 챔버(930)의 제1 서브챔버(971)에는 제2열 튜브(전열, 12)가 연결될 수 있고, 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(972)는 제2 연결관(620)이 연결될 수 있다.
제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 사각형 단면을 가지는 직선 관으로 형성될 수 있다. 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)은 양 단이 제1 헤더(800) 및 제2 헤더(910)와 연결되도록 구성될 수 있다.
제1 연결관(520)은 제5 챔버(920)의 제2 서브챔버(962)와 제1 챔버(860)의 제2 서브챔버(862)를 연결할 수 있다. 제2 연결관(620)은 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(972)와 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)를 연결할 수 있다. 제1 연결관(520)은 후열(제1열) 튜브(11), 제1 챔버(860) 및 제3 챔버(880)와 나란하게 배치될 수 있다. 제2 연결관(620)은 전열(제2열) 튜브(12), 제2 챔버(870) 및 제4 챔버(890)와 나란하게 배치될 수 있다.
인렛 파이프(330)는 제5챔버(920)의 제2 서브챔버(922)에 연결될 수 있다.
제2 헤더(910)는 제5 챔버(920)의 제1 서브챔버(921)로 유입된 냉매가 제7 챔버(940)로 유동할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 분배홀(818)을 포함할 수 있다. 제2 헤더(910)는 제7 챔버(940)로 유입된 냉매가 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)로 유동할 수 있도록 마련된 관통홀(917)을 포함할 수 있다.
제2 헤더(910)는 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)로 유입된 냉매가 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(932)로 유입될 수 있는 관통홀(817)을 포함할 수 있다. 아웃렛 파이프(430)는 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)에 연결될 수 있다.
관통홀(817, 917) 및 분배홀(818)은 제2 헤더(910)의 길이 방향을 따른 길이가 제2 헤더(910)의 폭 방향을 따른 길이보다 길게 형성될 수 있다. 관통홀(817, 917)은 1개가 형성될 수 있고, 분배홀(818)은 상호 소정 간격 이격되도록 복수 개가 형성될 수 있다. 이하에서 설명할 냉매의 유동에서, 분배홀(818)을 통과하는 냉매는 액상 냉매일 수 있다.
제1열의 열교환 튜브(11)들로부터 제5 챔버(920)의 제1 서브챔버(961)로 유입되는 냉매는 분배홀(818)을 통해 제7 챔버(940)의 내부 공간으로 균등하게 유입될 수 있다. 제7 챔버(940)로 유입된 냉매는 관통홀(917)를 통해 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)로 유동되어 관통홀(817) 및 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(932)를 통해 제2 연결관(620)으로 유출될 수 있다.
제2열의 열교환 튜브(12)들로부터 제6 챔버(930)의 제1 서브챔버(931)로 유입되는 냉매는 분배홀(918)을 통해 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)로 균등하게 유입될 수 있다. 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)로 유입된 냉매는 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)에 연결된 아웃렛 파이프(430)로 유출될 수 있다.
결과적으로 제1열의 열교환 튜브(11)을 통해 제5 챔버(920)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 제2 연결관(620)으로 유출될 수 있고, 제2열의 열교환 튜브(12)을 통해 제6 챔버(930)에 유입되는 냉매가 고르게 분산되어 아웃렛 파이프(430)로 유출될 수 있다.
더불어, 제7 챔버(940) 및 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)에 유입된 냉매는 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(932)로 유동되기 전에 제7 챔버(940) 및 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)에서 자체적으로 혼합 및 안정화될 수 있다. 또한, 제5 챔버(920)의 제2 서브챔버(922) 및 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(932)로 유입된 냉매는 제1 연결관(520) 및 제2 연결관(620)으로 유출되기 전에 제5 챔버(920)의 제2 서브챔버(922) 및 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(932)에서 다시 한번 혼합 및 안정화 될 수 있다. 따라서, 냉매의 순환 및 열교환 효율이 증대될 수 있다.
냉매는 인렛 파이프(330)를 통하여 제5 챔버(920)의 제2 서브챔버(922)로 유입될 수 있다(1300). 제5 챔버(920)의 제2 서브챔버(922)로 유입된 냉매는 제1 연결관(520)에 유입(1301)될 수 있다. 제1 연결관(520)으로 유입된 냉매는 제1 연결관(520)을 유동(1202)한 후, 제1 챔버(860)의 제2 서브챔버(862)를 거쳐 제3 챔버(880)에 유입될 수 있다(1203). 제3 챔버(880)로 유입된 냉매는 제3 챔버(880)를 유동(1204)하여 분배홀(818)을 통해 제1 챔버(860)의 제1 서브챔버(861)에 분배(1205)될 수 있다.
제1 챔버(860)의 제1 서브챔버(861)에 분배된 냉매는 제1열 튜브(11)에 균등하게 분배될 수 있다. 제1열 튜브(11) 내부를 유동(1206)하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제5 챔버(920)의 제1 서브챔버(921)로 유입되고, 제5 챔버(920)의 제1 서브챔버(921)에 유입된 냉매는 분배홀(818)을 통해 제7 챔버(940)에 유입(1307)될 수 있다.
제7 챔버(940)에 유입된 냉매는 제7 챔버(940)을 유동(1308)한 후, 관통홀(917)을 통해 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)로 유입(1309)될 수 있다. 제8 챔버(950)의 제2 서브챔버(952)로 유입된 냉매는 관통홀(817)을 통해 제6 챔버(930)의 제2 서브챔버(932)를 거쳐 제2 연결관(620)에 유입(1310)된다. 제2 연결관(620)을 유동(1212)한 냉매는 제2 챔버(870)의 제2 서브챔버(872)를 거쳐 제4 챔버(890)에 유입(1213)될 수 있다. 제4 챔버(890)로 유입된 냉매는 제4 챔버(890)를 유동(1214)하여 분배홀(818)을 통해 제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)에 분배(1215)될 수 있다.
제2 챔버(870)의 제1 서브챔버(871)에 분배된 냉매는 제2열 튜브(12)에 균등하게 분배될 수 있다. 제2열 튜브(12) 내부를 유동(1216)하면서 외부의 공기와 열교환한 냉매는 제6 챔버(930)의 제1 서브챔버(931)로 유입되고, 제6 챔버(930)의 제1 서브챔버(931)에 유입된 냉매는 분배홀(918)을 통하여 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)로 유입(1317)될 수 있다. 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)를 유동(1318)한 냉매는 제8 챔버(950)의 제1 서브챔버(951)에 연결된 아웃렛 파이프(430)를 통하여 열교환기(4)의 외부로 유출(1319)될 수 있다.
이상에서 설명한 냉매의 유동은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 응축기로 사용된 경우, 즉 난방 사이클로 가동된 경우이다. 열교환기가 응축기로 사용되는 경우 냉매는 고온 고압의 기상 냉매가 유입될 수 있다. 이러한 냉매는 열교환 튜브(10)을 통과하면서 외부에 열을 빼앗겨 응축되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 중력방향으로 유동하며 열교환한 후, 일부 응축된 냉매를 제2 연결관을 통하여 열교환 튜브(10)의 상부에 마련된 제1 헤더로 유동시키고, 다시 열교환 튜브(10)을 통하여 중력방향으로 유동하며 열교환하도록 할 수 있다. 이렇게 함으로써, 냉매가 응축되는 것에 따른 점성과 밀도의 증가가 냉매 유동의 저항으로 작용되지 않도록 할 수 있다.
또한, 열교환 튜브(10)의 상, 하부에 마련된 헤더가 복수의 구획된 챔버를 포함하고 있어, 각 챔버를 거칠 때 마다 분배, 혼합, 안정화되므로, 냉매의 순환이 개선되고 열교환의 효율이 증대될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에 역사이클로 냉매가 순환하는 경우, 열교환기는 증발기로 사용되어 냉방 사이클로 가동될 수 있다.
열교환기가 증발기로 사용되는 경우 냉매는 저온 저압의 액상 냉매가 아웃렛 파이프를 통하여 유입될 수 있다. 이러한 액상 냉매는 열교환 튜브(10)을 통과하면서 외부로부터 열을 빼앗아 증발된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 냉방 사이클로 가동되는 경우 제1열 및 제2열의 열교환 튜브(11, 12)에서 모두 냉매가 중력 반대방향으로 유동하는데, 이렇게 함으로써, 증발된 냉매가 열교환기 내에서 순환이 용이하도록 할 수 있다.
또한, 난방 사이클 가동 시와 마찬가지로, 열교환 튜브(10)의 상, 하부에 마련된 헤더의 복수의 구획된 챔버를 거칠 때 마다 냉매가 분배, 혼합, 안정화되므로, 냉매의 순환이 개선되고 열교환의 효율이 증대될 수 있다.
특정 실시예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다.
특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 내부에 냉매가 유동하며 외부 공기와 열교환하고, 제1열 튜브와 제2열 튜브를 포함하는 열교환 튜브;
    상기 열교환 튜브의 상단이 연결되는 제1 헤더;
    상기 열교환 튜브의 하단이 연결되는 제2 헤더;
    외부로부터 냉매가 유입되는 인렛 파이프;
    외부로 냉매가 유출되는 아웃렛 파이프;
    상기 인렛 파이프로 유입된 냉매가 상기 제1 헤더로 유동하도록 구성된 제1 연결관; 및
    냉매가 상기 열교환 튜브를 거치지 않고 상기 제2 헤더로부터 상기 제1 헤더로 유동하도록 구성된 제2 연결관;을 포함하고,
    상기 제1 헤더, 상기 제2 헤더, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 서로 브레이징에 의해 결합되는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 헤더, 상기 제2 헤더, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관 중 적어도 하나는 브레이징 결합을 위한 클래드 재료를 포함하는 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 사각형 단면을 가지는 열교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 직선으로 형성되고,
    상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관은 양 단이 상기 제1 헤더 및 상기 제2 헤더와 연결되도록 구성되는 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인렛 파이프 및 상기 아웃렛 파이프는 상기 열교환기의 같은 측으로 돌출되도록 마련되는 열교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결관은 상기 제2 연결관의 후방에 배치되고,
    상기 인렛 파이프는 상기 제2 연결관을 관통하여 상기 제1 연결관과 연결되도록 구성되는 열교환기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아웃렛 파이프는 상기 제2 연결관 또는 상기 제2 헤더에 연결되도록 구성되는 열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인렛 파이프는 상기 제2 헤더에 연결되도록 구성되는 열교환기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관을 연결하는 제3 연결관을 더 포함하는 열교환기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인렛 파이프는 상기 제2 헤더의 일 단에서 상기 제2 헤더의 연장방향과 나란한 방향으로 돌출되도록 구성되는 열교환기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 헤더는,
    상기 제1열 튜브가 연결되는 제1 서브챔버 및 상기 제1 연결관이 연결되는 제2 서브챔버를 포함하는 제1 챔버;
    상기 제2열 튜브가 연결되는 제3 서브챔버 및 상기 제2 연결관이 연결되는 제4 서브챔버를 포함하는 제2 챔버;
    상기 제1 챔버의 상측에 배치되고, 상기 제1 서브챔버에 냉매를 분배하는 제3 챔버; 및
    상기 제2 챔버의 상측에 배치되고, 상기 제3 서브챔버에 냉매를 분배하는 제4 챔버;를 포함하고,
    상기 제2 헤더는,
    상기 제1열 튜브가 연결되는 제5 서브챔버 및 상기 제5 서브챔버와 격리된 제6 서브챔버를 포함하는 제5챔버;
    상기 제2열 튜브가 연결되는 제7 서브챔버 및 상기 제7 서브챔버와 격리된 제8 서브챔버를 포함하는 제6 챔버;
    상기 제5 챔버의 하측에 배치되고, 상기 제5 서브챔버로 유동한 냉매가 모이는 제7 챔버; 및
    상기 제6 챔버의 하측에 배치되는 제8 챔버;를 포함하는 열교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 연결관은 상기 제6 서브챔버와 상기 제4 서브챔버를 연결하는 열교환기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 연결관은 상기 제8 서브챔버와 상기 제4 서브챔버를 연결하는 열교환기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제7 챔버는,
    상기 제 5 서브챔버로 유동한 냉매가 모이는 제9 서브챔버; 및
    상기 제9 서브챔버와 격리되고 상기 제6 서브챔버와 연통되는 제10 서브챔버;를 포함하고,
    상기 제8 챔버는 상기 제8 서브챔버 및 상기 제9 서브챔버와 연통되도록 구성되고,
    상기 인렛 파이프는 상기 제8 챔버를 관통하여 상기 제10 서브챔버에 연결되도록 구성되고,
    상기 아웃렛 파이프는 상기 제7 서브챔버에 연결되도록 구성되는 열교환기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제8 챔버는,
    상기 제7 서브챔버로 유동한 냉매가 모이는 제9 서브챔버; 및
    상기 제9 서브챔버와 격리되고 상기 제8 서브챔버와 연통되는 제10 서브챔버;를 포함하고,
    상기 제10 서브챔버는 상기 제7 챔버 및 상기 제8 서브챔버와 연통되도록 구성되고,
    상기 인렛 파이프는 상기 제6 서브챔버에 연결되도록 구성되고,
    상기 아웃렛 파이프는 상기 제9 서브챔버에 연결되도록 구성되는 열교환기.
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