KR101722221B1 - MICROCHANNEL TYPE HEAT EXCHANGER and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로채널형 열교환기의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각장치에 설치되는 응축기의 설치면적을 증가시키지 않도록 하면서, 효율적인 분할냉각이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시키고 소비전력을 감소시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a microchannel-type heat exchanger, and more particularly, to an apparatus and a method for manufacturing a microchannel-type heat exchanger which are capable of efficiently performing divided cooling without increasing the installation area of a condenser installed in a cooling apparatus, And more particularly, to a method of manufacturing a micro channel type heat exchanger.
일반적으로 냉장고, 냉동고, 에어컨 등의 냉각장치에는 기체상태의 냉매를 고온고압의 액체상태로 압축하며 순환력을 제공하는 압축기(Compressor)와, 외기와 열교환(열방출)을 이루며 압축된 냉매를 응축하여 상온고압상태로 변화시키는 응축기(Condensor)와, 응축된 냉매를 모세관을 통과시키며 저온저압으로 상변화시키는 캐피라리튜브(Capillary Tube)와, 저온저압의 냉매를 통과시키며 열교환(열흡수)을 이루고, 기체상태로 상변화시켜 압축기로 송환하는 증발기(Evaporator)를 순차적으로 순환시키는 냉동싸이클을 구비한다.2. Description of the Related Art Generally, a cooling device such as a refrigerator, a freezer, and an air conditioner includes a compressor that compresses a gaseous refrigerant into a high-temperature and high-pressure liquid state and provides a circulation force, and a condenser that condenses the compressed refrigerant in heat exchange A capillary tube for passing the condensed refrigerant through the capillary and phase-changing the refrigerant at a low temperature and a low pressure, and a heat exchanger (heat absorption) for passing the refrigerant at a low temperature and a low pressure through the condenser And a refrigerant cycle in which the refrigerant is sequentially circulated through an evaporator that is phase-changed into a gaseous state and returned to the compressor.
여기서, 응축기는 냉동싸이클을 형성하는 각각의 구성요소들 중 응축기는 압축기에서 보내온 고온고압의 냉매를 응축기 내부로 통과하는 사이에 냉각하여 응축기 출구에서 저온 고압의 액체냉매로 변화되도록 하는 것이다.In the condenser, the condenser of each constituent of the refrigeration cycle is cooled while passing through the high-temperature high-pressure refrigerant sent from the compressor to the inside of the condenser, and is changed from the outlet of the condenser to the liquid refrigerant of low temperature and high pressure.
이를 위해, 통상의 응축기는 냉매가 유동하는 냉매튜브와, 냉매튜브의 열을 발산하기 위한 방열핀과, 냉매 튜브 양측 끝단에 설치되는 헤더파이프와, 고온 고압의 냉매가 헤더파이프를 거쳐 냉매튜브 내로 유입되도록 설치되는 인렛파이프와, 냉매튜브 내에서 응축 액화된 저온 고압의 액체냉매가 헤더파이프를 거쳐 팽창튜브로 배출되도록 설치되는 아웃렛파이프로 구성된다.To this end, a conventional condenser includes a refrigerant tube through which a refrigerant flows, a radiating fin for radiating heat from the refrigerant tube, a header pipe installed at both ends of the refrigerant tube, and a high-temperature and high-pressure refrigerant flowing into the refrigerant tube And an outlet pipe which is installed so that the low-temperature and high-pressure liquid refrigerant condensed and liquefied in the refrigerant tube is discharged through the header pipe to the expansion tube.
하지만, 냉각장치에 보관하는 제품의 종류 및 보관실 내부공간의 크기가 다양해짐에 따라 각각의 보관실의 냉각온도를 각기 다르게 설정할 필요가 있게 되었는데, 통상의 냉각장치에 설치되는 압축기는 각 냉각장치의 냉각에 적합한 용량에 맞춘 하나의 압축기가 설치되므로, 이러한 하나의 압축기만으로 냉각실의 온도를 요구되는 온도로 설정하기 위해서는 압축기의 압축비를 다소 크게 하여야 했으며, 이로 인한 전력사용량의 증가로 에너지의 손실을 초래하는 문제점이 있었다.However, as the types of the products to be stored in the cooling apparatus and the size of the internal space of the storage room have become various, it has become necessary to set the cooling temperatures of the respective storage rooms differently. The compression ratio of the compressor is required to be somewhat increased in order to set the temperature of the cooling chamber to a required temperature by using only one of the compressors. As a result, the energy consumption is increased due to the increase of the power consumption .
또한, 압축기가 큰 압축비로 작동되는 동안 과부하가 걸리지 않도록 하기 위해 압축기의 작동을 제어하는 제어장치를 별도로 설치하게 되는데, 이와 같은 제어장치의 설치 및 작동에 따른 추가 전력 손실과 설비비용이 증대되는 문제점이 되었다.Further, a control device for controlling the operation of the compressor is installed separately in order to prevent an overload while the compressor is operated at a large compression ratio. In addition, there is a problem in that additional power loss and facility cost increase due to installation and operation of the control device .
이에 따라, 서로 다른 냉각사이클로 작동되도록 하기 위해 한국공개특허공보 제10-1999-0033125호(1999.05.15.공개)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1압축기(22)에서 압축된 냉매가 제1응축기(23)를 거쳐 제1모세관(25)을 통과한 다음 2중관식 열교환기(2)의 제1증발기(26)를 거쳐 제1압축기(22)로 되돌아오는 제1냉각싸이클(21)과, 제2압축기(42)에서 압축된 냉매가 제2압축기 일측에 오일분리관(4)으로 연결된 오일분리기(3)를 거쳐 2중관식 열교환기(2)의 제2응축기(43)를 통과한 다음 제2모세관(45) 및 제2증발기(46)를 차례로 거쳐 다시 제2압축기(42)로 되돌아오는 제2냉각싸이클(41)을 갖는 2원 냉각싸이클(1)에 있어서, 상기한 제2모세관(45)과 제2증발기(46) 사이에 설치된 보조오일분리기(101)와, 보조오일분리기에 일단이 연결되고 제2증발기(46)와 제2압축기(42) 사이에 타단이 연결된 보조오일수거관(102)을 구비한 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고가 제안되었다.Accordingly, as shown in FIG. 1, the refrigerant compressed in the
하지만, 이러한 2원 냉각싸이클을 통해 냉각효율이 향상되는 효과를 기대할 수는 있었으나, 이에 반해 이들 2원화된 냉각장치를 각각 작동시키기 위해 전체적인 에너지소비가 증대되는 문제점과, 각각의 냉각싸이클을 설치하는데 필요한 공간을 마련하기 위해 냉각싸이클이 설치되는 부위의 냉각실을 좁게 마련하거나 냉각장치의 전체적인 크기가 커져야 하는 문제점이 있었다.However, the cooling efficiency can be expected to be improved through the two-way cooling cycle. On the other hand, there is a problem that the total energy consumption is increased to operate each of the binned cooling devices, There has been a problem that a cooling chamber at a portion where a cooling cycle is installed must be narrow or a whole size of the cooling device must be increased in order to provide a necessary space.
또한, 한국공개특허공보 제10-2002-0042780호(2002.06.07.공개)에는 도 2에 도시한 바와 같이, 1차 냉동싸이클을 이루는 제1압축기(31)와 제1응축기(32)는 냉동장치(A)의 외부에 설치되고, 1차 냉동싸이클의 제1팽창밸브(33)와 캐스케이드 콘덴서(39) 및 2차 냉동싸이클의 제2압축기(35), 제2팽창밸브(37), 제2증발기(38)는 이 냉동장치(A)의 내부에 설치되며, 냉동장치(A)의 일측에는 제3압축기(41), 캐스케이드 콘덴서(42), 제3팽창밸브(43) 및 제3증발기(44)가 냉동싸이클을 이루도록 냉매배관으로 연결된 제2냉동장치(B)가 설치되며, 이러한 제2냉동장치(B)의 일측에는 제4압축기(41), 캐스케이드 콘덴서(52), 제4팽창밸브(53) 및 제4증발기(54)가 냉동싸이클을 이루도록 냉매배관으로 연결된 제3냉동장치(C)가 설치되는 2원 냉동방식을 이용한 다용도 멀티프리저 시스템이 제안되었다.As shown in FIG. 2, the
이러한 다용도 멀티프리저 시스템은 제1압축기(31)로부터 캐스케이드 콘덴서(39)(42)(52)로 유입된 냉매가 증발하면서 발생하는 냉기를 사용하여 각 냉동장치(A)(B)(C)의 압축기(35)(41)(51)로부터 캐스케이드 콘덴서(39)(42)(52)로 유입된 고온 고압의 냉매를 효과적으로 응축시킴으로써, 냉동장치를 독립적으로 설치하였던 종래기술과 비교하였을 때 제1압축기(31)와 제1응축기(32)로 이루어진 하나의 고외유닛(3)을 통해 여러 개의 냉동장치(A)(B)(C)를 동시에 연결하여 사용할 수 있고, 각 냉동장치(A)(B)(C)의 고내유닛(2)(4)(5)으로 캐스케이드 콘덴서(39)(42)(52)에 의한 2원 냉동시스템을 적용시킬 수 있으며, 압축기(35)(41)(51)가 각 냉동장치(A)(B)(C)에 설치되어 있으므로, 요구되는 냉동온도에 비해 용량이 작은 압축기의 사용이 가능한 이점이 있었다.In this multi-function multi-freezer system, the refrigerant introduced into the
하지만, 종래의 다용도 멀티프리저 시스템은 하나의 압축기(31)를 제어하여 다수개의 냉동장치(A)(B)(C)를 제어할 수 있을 뿐이고, 하나의 냉동장치에 대한 내부온도를 분리 냉각시키기 위해 상기한 멀티프리저 시스템을 적용한다 하더라도 냉각되는 각각의 영역마다 응축기를 개별적으로 구비해야 함에 따라, 냉각실 내부공간이 좁게 형성되거나 전체적인 냉각장치의 크기가 커져야 하는 기존의 문제점은 개선되지 못하게 되었다.However, in the conventional multipurpose multi-reservoir system, only one
한편, 근래에는 응축기의 열교환효율 증대를 통한 전체적인 에너지 효율을 향상시키기 위해, 마이크로채널 타입의 냉매튜브를 갖는 열교환기의 사용이 증가되고 있는 추세에 있는데, 이러한 마이크로채널형 열교환기는 냉매튜브의 내부공간을 다수의 영역으로 분리 구획하여 냉매튜브 내부를 유동하는 냉매의 방열효율이 현저히 증대되도록 한 것이며, 이를 통해 설치면적을 줄이면서도 열 교환 효율을 증대시킬 수 있게 되었다.Meanwhile, in recent years, in order to improve the overall energy efficiency by increasing the heat exchange efficiency of the condenser, the use of a heat exchanger having a microchannel-type refrigerant tube is increasing. Such a microchannel- The heat exchange efficiency of the refrigerant flowing inside the refrigerant tube is remarkably increased. Thus, it is possible to increase the heat exchange efficiency while reducing the installation area.
이에, 한국공개특허공보 제10-2014-0006681호(2014.01.16.공개)에는 하나의 압축기로 하나의 냉동싸이클을 순환시켜 온도 범위가 서로 다른 냉장실과 냉동실을 냉각시킴에 따라 발생하는 냉장실 증발기의 과냉각과 소비 전력의 낭비를 방지하기 위한 열교환기 및 그 제조 방법에 대한 기술이 제안되었다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0006681 (published on Jan. 16, 2014) discloses a refrigerating chamber evaporator which is produced by circulating one refrigerating cycle with one compressor and cooling the refrigerating chamber and the freezing chamber with different temperature ranges A heat exchanger for preventing a supercooling and waste of power consumption and a manufacturing method thereof have been proposed.
이러한 종래의 열교환기는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉동장치 내부에 구비된 복수의 저장실 중 냉동실로 사용되는 제1저장실을 냉각하기 위해 제1압축기(32), 듀얼패스 응축기(101), 제1팽창밸브(34), 제1증발기(35), 제1송풍팬(37), 제1냉매관(36)을 포함하여 구성되는 제1냉동장치와, 냉장실로 사용되는 제2저장실을 냉각하기 위해 제2압축기(42), 듀얼패스 응축기(101), 제2팽창밸브(44), 제2증발기(45), 제2송풍팬(47), 제2냉매관(46)을 포함하여 구성되는 제2냉동장치가 구비되는 것으로, 특히 제1냉동장치와 제2냉동장치의 냉매를 응축하기 위한 장치인 듀얼패스 응축기(101)를 공유하여 사용하는 점에서 특징을 갖는다.As shown in FIG. 3, the conventional heat exchanger includes a
여기서, 듀얼패스 응축기(101)는 도 4에 도시한 바와 같이 냉매가 유출입되는 복수의 헤더(111,112)와, 복수의 헤더(111,112)간을 연통시키는 적층된 플랫 튜브(121)와, 튜브(121)에 접촉하는 방열핀(150)으로 구성되며, 제1냉매가 통과하는 제1응축패스(141)와, 제2냉매가 통과하는 제2응축패스(142)를 상호 독립적으로 형성하고, 이를 통해 제1냉매와 제2냉매를 모두 응축시킴으로써, 공간 활용성 및 열교환 효율을 증대되도록 할 수 있었다.4, the
하지만, 종래의 듀얼패스 응축기(101)에 사용되는 튜브(121)가 다수의 채널을 갖는 일체형 플랫 튜브이고, 적층된 튜브(121) 사이에는 튜브(121)에 전도되는 열을 효과적으로 외부에 방열시키기 위한 방열핀(150)이 지그재그 형상으로 결합되어 있다 할지라도, 도 5에 도시한 바와 같이 튜브(121)의 면적 즉 공기가 튜브(121)의 일측으로 인입되어 타측으로 인출되는 거리가 길게 형성됨에 따라, 공기의 체류시간이 길어져 공기가 이동되는 동안 튜브(121)의 위치별로 열교환 온도가 상이하게 되어 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.However, the
또한, 튜브(121)와 방열핀(150)에 의해 마련된 공기 이동로를 따라 공기가 이동되는 과정에서도, 공기 이동로가 일직선으로 길게 뚫려 있어 공기가 이동하는 과정에서 방열핀을 통한 열교환이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었으며, Further, even in the process of moving the air along the air moving path provided by the
공기 이동로를 통해 공기가 이동하는 동안 열교환 효율을 증대시키고자 방열핀의 피치(Pitch) 간격을 줄이거나, 공기가 이동하는 동안 난류를 형성하기 위해 방열핀에 복수의 절개홈을 형성하는 경우에는, 먼지 등의 이물질이 공기 이동로의 좁은 공간이나 절개홈에 걸리게 되어, 결국에는 공기 이동로가 막혀 열교환이 제대로 이루어지지 못하는 문제가 발생하게 되었다.In the case where a plurality of cutting grooves are formed in the radiating fins to reduce the pitch interval of the radiating fins to increase the heat exchange efficiency while the air moves through the air moving path and to form turbulent flow while the air moves, Foreign matter such as foreign matter is caught in a narrow space or an incision groove of the air passage and eventually the air passage is obstructed and the heat exchange can not be performed properly.
더불어, 튜브(121)를 'ㄹ'자 형상으로 벤딩하는 과정에서 벤딩부위의 곡률반경이 작게 형성됨에 따라 냉매의 리크(Leak)가 발생하는 등의 불량률 발생이 높은 문제점이 있었고, 헤더(111,112)의 형상 역시도 튜브(121)의 면적이 넓어짐에 따라 헤더(111,112)와의 안정적이고 용이한 조립을 각형으로 형성될 수밖에 없게 되어 원형상의 헤더(111,112)에 비해 원활한 냉매의 이동이 방해되어 전반적인 열교환 효율을 저해하게 되는 문제점이 되었다.In addition, since the radius of curvature of the bending portion is small in the process of bending the
이에 더해, 듀얼패스 응축기(121)를 이루는 헤더(111,112), 헤더 캡(111d,111e,112d,112e), 배플(160), 튜브(121), 방열핀(150)들이 모두 브레이징 접합에 의해 조립되는 것이기는 하나, 벤딩된 튜브(121)를 헤더(111,112)에 삽입하는 과정과, 방열핀(150)을 벤딩된 튜브(121) 사이에 배치시키는 과정을 자동화 하는 경우에는 각 구성품들의 마찰이나 충격으로 인한 훼손 가능성이 높게 되므로, 듀얼패스 응축기(121)의 조립과정은 모두 수작업으로 이루어져야 했으며, 이에 따라 생산 효율성이 저하됨은 물론 인건비로 인한 전반적인 제조비용이 증대되는 문제점이 있었다.In addition, the
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각의 냉각실을 서로 다른 온도로 냉각하기 위해, 냉각장치 일측에 설치된 2개의 압축기에서 공급되는 고온 고압의 기체냉매가 하나의 응축기를 통해 각각 공급되도록 함으로써, 응축기의 설치면적을 최소화하고, 효율적인 분할냉각이 이루어지도록 하며, 열교환 효율 향상 및 소비전력을 감소시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a high-temperature and high-pressure gas- Channel type heat exchanger in which the installation area of the condenser is minimized, efficient divided cooling is achieved, heat exchange efficiency is improved, and power consumption is reduced.
또한, 냉각장치의 열교환기가 설치되는 공간의 형태에 따라 그에 부합되는 다양한 형상으로 변경하여 설치할 수 있어 설치공간의 활용성이 증대되고, 열교환기 전체에 균일한 열교환이 이루어지도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기를 제공함에 있다.Further, according to the shape of the space in which the heat exchanger of the cooling device is installed, the heat exchanger can be modified into various shapes, thereby improving the usability of the installation space and achieving uniform heat exchange throughout the heat exchanger, And a microchannel-type heat exchanger.
또한, 냉매튜브의 접촉 비표면적을 넓혀 짧은 시간에 열교환이 이루어지도록 함과 동시에, 냉매튜브 사이에 결합된 방열핀을 통해 열교환기 본체의 내·외부를 이동하는 공기와의 열교환이 신속하고 원활하게 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기를 제공함에 있다.In addition, the contact surface area of the refrigerant tube is widened so that heat exchange is performed in a short time, and heat exchange with the air moving inside and outside the main body of the heat exchanger through the radiating fins interposed between the refrigerant tubes is performed quickly and smoothly Channel type heat exchanger capable of improving the heat exchange efficiency.
또한, 한 번에 제작하고자 하는 다수의 열교환기 길이만큼 공급된 냉매튜브의 사이마다 방열핀을 순차 삽입하고, 열교환기의 기설정된 경계 지점마다 브레이징(Brazing)되지 않는 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재들을 순차 삽입하며, 냉매튜브의 양단을 헤더파이프로 마감한 상태에서 브레이징한 후 헤더파이프를 단위별 열교환기의 길이만큼 절단하는 공정을 자동화함으로써, 대량생산을 통한 제조원가가 절감되도록 하면서, 작업의 편의성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기의 제조방법을 제공함에 있다.In addition, heat dissipation fins are sequentially inserted between refrigerant tubes supplied for a plurality of heat exchanger lengths to be manufactured at one time, and non-clad pressing force which is not brazed at predetermined boundary points of the heat exchanger The process of cutting the header pipe by the length of the heat exchanger by automating the process of brazing the both ends of the refrigerant tube with the header pipe closed and then brazing the header pipe by the length of the unit heat exchanger, And a method of manufacturing a microchannel-type heat exchanger capable of improving convenience and productivity.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로, 분할된 냉각실을 설정된 온도로 각각 냉각하기 위해 냉각장치 일측에 2개가 설치된 제1압축기 및 제2압축기와 연결되는 마이크로채널형 열교환기에 있어서, 마이크로채널 타입으로 이루어져 상호 이격하여 복수 층으로 배열되는 링 형상의 냉매튜브와, 상호 이격된 상기 냉매튜브의 대향되는 면에 각각 고정설치되는 방열핀과, 상기 냉매튜브의 양 끝단부에 각각 연결되고, 상기 냉매튜브의 양 끝단에 연결된 각각의 내부가 기 설정된 위치에 결합되는 격벽에 의해 양측의 서로 다른 분리된 영역으로 구획되도록 마련되는 헤더파이프를 포함하여 구성되고, 상기 격벽에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프 중 어느 하나의 일측에는 상기 제1압축기에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제1인렛파이프와, 상기 냉매튜브에서 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제1아웃렛파이프와, 상기 제1인렛파이프로 유입된 냉매가 상기 제1아웃렛파이프로 배출되는 유로가 마련되도록 상기 헤더파이프의 일측 내부를 구획하는 제1배플이 설치되며, 상기 격벽에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프 중 어느 하나의 타측에는 상기 제2압축기에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제2인렛파이프와, 상기 냉매튜브에서 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제2아웃렛파이프와, 상기 제2인렛파이프로 유입된 냉매가 상기 제2아웃렛파이프로 배출되는 유로가 마련되도록 상기 헤더파이프의 타측 내부를 구획하는 제2배플이 설치되는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides a microchannel-type heat exchanger connected to a first compressor and a second compressor each having two cooling chambers provided at one side of a cooling device for cooling the divided cooling chambers to a predetermined temperature, Type refrigerant tubes which are spaced apart from each other and arranged in a plurality of layers and which are fixed to the opposite surfaces of the refrigerant tubes which are spaced apart from each other and are connected to both ends of the refrigerant tube, And a header pipe provided so as to be divided into different separated regions on both sides by partition walls each of which is connected to both ends of the tube and which is coupled to a predetermined position, A first inlet pipe connected to one side of the first inlet pipe so that the refrigerant supplied from the first compressor flows into the first inlet pipe, A first outlet pipe through which the refrigerant in the condensed and liquefied state is discharged from the refrigerant tube, and a second outlet pipe through which the refrigerant introduced into the first inlet pipe flows into the first outlet pipe, A second inlet pipe connected to the other of the header pipes partitioned by the partition wall so as to allow the refrigerant supplied from the second compressor to flow into the other side of the header pipe; And a second baffle for partitioning the other side of the header pipe so that a refrigerant flowed into the second inlet pipe is discharged to the second outlet pipe are installed .
여기서, 상기 냉매튜브의 개구된 일측은 회전팬이 설치되고, 개구된 타측은 공기의 흐름이 차단되도록 밀폐시키는 밀폐부재가 결합되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the refrigerant tube is provided with a rotary fan at one side thereof, and the other side of the refrigerant tube is coupled with a sealing member that closes the air flow so as to shut off the flow of air.
또한, 상기 밀폐부재의 재질은 판형의 수지, 판형의 지류, 판형의 목재, 판형의 금속, 판형의 비금속재 중 어느 하나인 것이 바람직하다.It is preferable that the material of the sealing member is any one of a plate-shaped resin, a plate-shaped tributary, a plate-shaped wood, a plate-shaped metal, and a plate-shaped nonmetal material.
또한, 상기 냉매튜브의 개구된 타측을 밀폐시키는 밀폐부재는 접착제, 용접, 리벳, 피스, 브래킷, 볼트 중 어느 하나를 이용해 결합되는 것이 바람직하다.The sealing member for sealing the other side of the refrigerant tube is preferably joined using any one of adhesive, welding, rivet, piece, bracket, and bolt.
또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 그 길이방향을 따라 상호 밀접된 상태로 나란하게 위치되는 것이 바람직하다.In addition, the header pipe is preferably positioned in such a manner that the opposite sides of the header pipe are in close contact with each other along the longitudinal direction thereof.
또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 그 헤더파이프의 길이방향을 따라 상호 포개지게 위치하는 것이 바람직하다.Preferably, the header pipes are positioned such that the two opposite sides of the header pipe overlap each other along the longitudinal direction of the header pipe.
또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 상호 중첩되어 어긋나게 위치하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the header pipes are positioned so that the two opposite sides overlap each other.
또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 상호 마주보며 이격되게 위치되고, 그 이격된 부분의 사이 공간은 마감커버로 차폐되는 것이 바람직하다.Preferably, the header pipe is positioned such that the opposite sides of the header pipe are spaced apart from each other, and the space between the spaced portions is shielded by the finishing cover.
또한, 상기 방열핀은 동일한 높이를 갖는 파형 또는 지그재그형으로 이루어지고, 가장 높은 위치와 낮은 위치는 상기 냉매튜브의 대향되는 면에 각각 고정설치되며, 상기 방열핀의 각 측면에는 공기가 이동할 수 있도록 복수 절개된 공기유동부가 마련되는 것이 바람직하다.The heat radiating fins may be formed in a corrugated or zigzag shape having the same height, and the highest position and the lowest position may be fixed to the opposite surfaces of the refrigerant tube, It is preferable that the air flow unit is provided.
또한, 상기 공기유동부는 중심부를 기준으로 서로 반대 방향으로 절개되어, 공기의 이동방향이 서로 상이하게 형성된 것이 바람직하다.Preferably, the air flow portions are cut in directions opposite to each other with respect to the center portion, and the moving directions of air are different from each other.
또한, 상기 마이크로채널형 열교환기의 외형은 원형, 타원형, 3각 이상의 각형 중 어느 하나의 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.It is preferable that the outer shape of the microchannel-type heat exchanger is formed in a shape of a circle, an ellipse, or a triangle or more.
또한, 냉매튜브와 방열핀 및 헤더파이프를 포함하는 열교환기 소재로 마이크로채널형 열교환기의 제조하는 방법은, 상기 헤더파이프의 내부공간을 양측의 서로 다른 영역으로 분리하는 격벽과, 상기 격벽에 의해 양분된 내부공간을 구획하여 냉매가 이동하는 유로를 형성하기 위한 제1배플 및 제2배플이 결합되도록 상기 헤더파이프의 일측을 절개하는 단계와, 상기 헤더파이프의 절개부위에 상기 격벽과 제1배플 및 제2배플를 각각 가조립하는 단계와, 상기 냉매튜브가 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 순차 공급하는 단계와, 상기 냉매튜브와 인접한 냉매튜브 사이에 클라드 처리된 방열핀을 순차 삽입하고, 상기 냉매튜브들 중 기설정된 단위별 냉매튜브들의 경계 지점마다 논 클라드 압착력 유지부재를 삽입하는 단계와, 상기 냉매튜브들의 양 끝단에 상기 헤더파이프를 각각 가조립하는 단계와, 상기 열교환기 소재를 브레이징하는 단계와, 상기 압착력 유지부재를 제거하는 단계와, 상기 헤더파이프를 상기 열교환기의 단위별 길이만큼 절단하는 단계와, 상기 헤더파이프를 링 형상으로 벤딩하는 단계를 포함하여 제조하는 것이 바람직하다.Also, a method of manufacturing a microchannel-type heat exchanger as a heat exchanger material including a refrigerant tube, a radiating fin, and a header pipe may include: a partition wall separating the inner space of the header pipe into different regions on both sides; Cutting the one side of the header pipe so that the first baffle and the second baffle are coupled to form a flow path through which the refrigerant moves; A step of sequentially supplying the refrigerant tubes by n heat exchanger lengths to be produced at one time and a radiating fin which is clad-treated between the refrigerant tubes and the adjacent refrigerant tubes, Inserting a non-clad pressing force holding member at each boundary point of the refrigerant tubes for each predetermined unit among the refrigerant tubes; Brazing the heat exchanger material, removing the compression force holding member, cutting the header pipe by a unit length of the heat exchanger, separating the header pipe from the header pipe, And bending the header pipe in a ring shape.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로채널형 열교환기의 제조방법은 하나의 응축기 양측에 설치된 헤더파이프를 양분하고, 고온 고압의 기체냉매가 유입되는 인렛파이프와 저온 고압의 액체냉매가 배출되는 아웃렛파이프를 양분된 헤더파이프에 각 하나씩 한 쌍을 이루도록 설치함으로써, 응축기의 설치면적을 최소화할 수 있어 설치공간의 활용성이 증대되고, 2개의 압축기에서 공급되는 고온 고압의 기체냉매에 대한 분할 냉각을 통해 응축효율 및 냉각효율이 증대되며, 소비전력 감소에 따른 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the method of manufacturing a microchannel-type heat exchanger according to the present invention divides a header pipe provided at both sides of one condenser into two, an inlet pipe into which high temperature and high pressure gas refrigerant flows and an outlet pipe through which low temperature high pressure liquid refrigerant is discharged. The installation area of the condenser can be minimized and the usability of the installation space can be increased and the cooling efficiency can be improved by dividing and cooling the high-temperature and high-pressure gas refrigerant supplied from the two compressors The condensing efficiency and the cooling efficiency are increased, and energy efficiency due to power consumption reduction is increased.
또한, 하나의 응축기에 2개의 응축영역을 구비함에 따라, 한 번의 벤딩 공정을 통해 링 형상으로 제조하는 것이 가능하여, 제조설비 비용을 감소시킬 수 있고, 생산 효율성 및 편의성이 증대되는 효과가 있다.In addition, since two condensing regions are provided in one condenser, it is possible to manufacture the condenser in a ring shape through a single bending process, thereby reducing manufacturing facility cost and increasing production efficiency and convenience.
또한, 한 번의 벤딩 공정으로 열교환기가 설치되는 공간의 형태에 따라 그에 부합되는 다양한 형상으로 변경하여 설치할 수 있어, 설치공간의 활용성이 증대되는 효과가 있다.In addition, it is possible to change the shape of the space in which the heat exchanger is installed in various forms corresponding to the shape of the space in which the heat exchanger is installed in a single bending process, thereby improving the usability of the installation space.
또한, 냉매튜브의 접촉 비표면적을 넓혀 짧은 시간에 열교환이 이루어지도록 하고, 냉매튜브 사이에 결합된 방열핀을 통해 열교환기 본체의 내·외부를 이동하는 공기와의 열교환이 신속하고 원활하게 이루어지도록 하며, 링 형상의 열교환기 전체에 균일한 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.Further, the contact surface area of the refrigerant tube is widened so that heat exchange is performed in a short time, and heat exchange with the air moving inside and outside the main body of the heat exchanger through the radiating fins coupled between the refrigerant tubes is performed quickly and smoothly , And uniform heat exchange is performed over the entire ring-shaped heat exchanger, thereby maximizing heat exchange efficiency.
또한, 한 번에 제작하고자 하는 다수의 열교환기 길이만큼 공급된 냉매튜브의 사이마다 방열핀을 순차 삽입하고, 열교환기의 기설정된 경계 지점마다 브레이징(Brazing)되지 않는 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재들을 순차 삽입하며, 냉매튜브의 양단을 헤더파이프로 마감한 상태에서 브레이징한 후 헤더파이프를 단위별 열교환기의 길이만큼 절단하여, 기존에 열교환기 본체를 단위별로 가공함에 따라 발생되는 이송 간격을 없앰으로써, 다수의 열교환기를 동시에 생산할 수 있어 작업의 편의성 및 생산성이 향상되면서도, 열교환기의 제조공정을 자동화함에 따라 대량생산을 통한 제조원가가 절감되는 효과가 있다.In addition, heat dissipation fins are sequentially inserted between refrigerant tubes supplied for a plurality of heat exchanger lengths to be manufactured at one time, and non-clad pressing force which is not brazed at predetermined boundary points of the heat exchanger The ends of the refrigerant tube are brazed with a header pipe, and then the header pipe is cut by the length of the unit heat exchanger, and the feed gap generated by processing the heat exchanger body per unit A plurality of heat exchangers can be produced at the same time, so that convenience of operation and productivity are improved, and manufacturing cost by mass production is reduced by automating the manufacturing process of the heat exchanger.
도 1 및 2는 종래 냉각장치의 2원 냉각싸이클을 나타낸 구성도,
도 3 내지 5는 종래 열교환기를 나타낸 구성도 및 상태도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기를 나타낸 사시도,
도 7은 도 6에서 냉매튜브 및 방열핀이 결합된 헤더파이프의 내부를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 헤더파이프에 냉매튜브가 결합된 상태를 나타낸 개략도,
도 9은 본 발명의 제1실시예에 따른 방열핀을 발췌하여 나타낸 사시도,
도 10a 내지 도 10h는 본 발명에 따른 마이크로채널형 열교환기에서 헤더파이프의 위치와 열교환기 형상을 설명하기 위한 개략도,
도 11은 도 6에 회전팬 및 밀폐부재가 결합된 상태를 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기에 밀폐부재가 결합되지 않은 상태에서 열교환기 작용을 설명하기 위한 개략도,
도 13 및 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기에 밀폐부재가 결합된 상태에서 회전팬에 의해 열교환기 작용을 설명하기 위한 개략도,
도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기의 제조방법을 나타낸 블럭도,
도 16 내지 21은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기의 제조방법을 나타낸 공정도이다.Figures 1 and 2 are schematic diagrams showing a binary cooling cycle of a conventional cooling device,
3 to 5 are a structural view and a state diagram showing a conventional heat exchanger,
6 is a perspective view of a microchannel-type heat exchanger according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the interior of a header pipe to which a refrigerant tube and a radiating fin are coupled in FIG. 6;
8 is a schematic view showing a state in which a refrigerant tube is coupled to a header pipe according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a perspective view showing a radiating fin according to the first embodiment of the present invention,
10A to 10H are schematic views for explaining the position of the header pipe and the shape of the heat exchanger in the microchannel heat exchanger according to the present invention,
FIG. 11 is a perspective view showing a state where a rotary fan and a sealing member are coupled to each other in FIG. 6;
FIG. 12 is a schematic view for explaining a heat exchanger operation in a state where a sealing member is not coupled to a microchannel-type heat exchanger according to the first embodiment of the present invention;
13 and 14 are schematic views for explaining the operation of the heat exchanger by the rotary fan in a state where the sealing member is coupled to the microchannel-type heat exchanger according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 15 is a block diagram showing a manufacturing method of a microchannel-type heat exchanger according to the first embodiment of the present invention; FIG.
16 to 21 are process drawings showing a manufacturing method of a microchannel-type heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.
이하, 첨부한 도 6 내지 14를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the micro channel type heat exchanger according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
본 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기는 분할된 냉각실을 설정된 온도로 각각 냉각하기 위해 냉각장치 일측에 설치된 2개의 제1압축기(C1) 및 제2압축기(C2)와 연결되는 것으로, 크게 냉매튜브(100), 방열핀(200), 헤더파이프(300), 인렛파이프 및 아웃렛파이프를 포함하여 구성된다.The microchannel-type heat exchanger according to the first embodiment is connected to two first compressors (C1) and second compressors (C2) installed at one side of a cooling device to cool the divided cooling chambers to a predetermined temperature, A
상기한 주요구성들은 동(Cu) 재질로 이루어질 수도 있으나, 알루미늄(Al) 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 그 이유는 알루미늄 재질은 동 재질에 비해 저렴하여 제조원가를 낮출 수 있는 장점이 있고, 가벼워 취급이 용이하면서도 열교환효율이 좋기 때문이다.The main components may be made of copper (Cu), but it is preferable that the main component is made of aluminum (Al) because the aluminum material is less expensive than the copper material and the manufacturing cost can be lowered. This is because it is easy and the heat exchange efficiency is good.
냉매튜브(100)는 마이크로채널 타입으로 이루어진 링 형상으로 형성되는 것으로, 동일한 형상의 냉매튜브(100)가 상호 이격하여 복수 층으로 배열되는데, 이러한 냉매튜브(100)는 공기의 체류시간을 짧게 하면서도 접촉 비표면적을 넓혀 공기의 이동에 의한 효율적인 냉각이 이루어질 수 있는 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.The
방열핀(200)은 상호 이격된 냉매튜브(100)의 대향되는 면에 각각 고정설치되는 것으로, 파형 또는 지그재그형 등 동일한 높낮이가 반복된 형상으로 이루어지고, 이 반복된 높낮이를 갖는 양측은 냉매튜브(100)의 대향되는 면에 각각 고정 설치된다.The radiating
이러한 방열핀(200)을 통해 열교환 효율을 증대시키기 위해서는 방열핀(200)의 피치(Pitch) 간격을 좁게 형성하는 것이 바람직하나, 방열핀(200)을 통한 공기의 원활한 이동이 가능한 간격으로 형성되어야 할 것이다.In order to increase the heat exchange efficiency through the radiating
이때, 방열핀(200)의 각 측면에는 공기가 이동할 수 있도록 복수 절개된 공기유동부(210)가 형성될 수 있는데, 이 공기유동부(210)가 형성되는 경우에는 그 중심부를 기준으로 서로 반대 방향으로 절개되어 공기의 이동방향이 서로 상이하게 형성되는 것이 바람직하며, 이는 공기유동부(210)를 통해 이동되는 공기가 서로 다른 방향으로 진행되도록 하여 난류가 생성되도록 함으로써, 열교환 효율을 증대시키기 위함이다.At this time, a plurality of
또한, 이러한 방열핀(200)의 폭은 냉매튜브(100)의 폭과 같거나 크게 형성될 수 있으며, 냉매튜브(100)보다 큰 폭으로 형성되는 경우에는 방열핀(200)을 이동하는 공기의 방향을 고려하여 냉매튜브(100)의 외측면에 돌출되도록 결합될 수 있다.The width of the radiating
헤더파이프(300)는 냉매튜브(100)의 양 끝단부에 각각 연결되는 것으로, 냉매튜브(100)의 양 끝단에 연결된 서로 다른 두 개의 제1헤더파이프(320) 및 제2헤더파이프(330)의 내부는 각각 기 설정된 위치에 결합되는 격벽(310)에 의해 양측의 서로 다른 분리된 영역으로 구획된다.The
여기서, 헤더파이프(300)를 서로 다른 분리된 영역으로 구획하기 위해, 격벽(310)은 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 내부에 동일한 높이로 설치되어야 할 것이다. Here, in order to divide the
다만, 격벽(310)에 의해 구획된 제1헤더파이프(320) 내부는 양측이 서로 동일한 면적을 갖도록 양분될 수도 있으며, 냉각장치 내부에 설치되는 냉각실이 서로 다른 면적으로 형성되는 것과 이 냉각실이 서로 다른 온도로 냉각되는 것을 고려하여 제1헤더파이프(320) 내부를 서로 다른 면적으로 갖도록 양분될 수도 있다.However, the inside of the
상기와 같이 격벽(310)에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프(300) 중 제1헤더파이프(320)의 일측에는 제1압축기(C1)에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제1인렛파이프(321)와, 제1헤더파이프(320)의 일측에 연결된 냉매튜브(100)를 거쳐 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제1아웃렛파이프(322)와, 제1인펫파이프로 유입된 냉매가 제1아웃렛파이프(322)로 배출되는 유로가 마련되도록 제1헤더파이프(320)의 일측 내부를 구획하는 제1배플(323)이 설치된다.A
또한, 제1헤더파이프(320)의 타측에는 제2압축기(C2)에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제2인렛파이프(324)와, 제1헤더파이프(320)의 타측에 연결된 냉매튜브(100)를 거쳐 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제2아웃렛파이프(325)와, 제2인렛파이프(324)로 유입된 냉매가 제2아웃렛파이프(325)로 배출되는 유로가 마련되도록 제1헤더파이프(320)의 타측 내부를 구획하는 제2배플(326)이 설치된다.A
이러한 제1배플(323) 및 제2배플(326)은 제1헤더파이프(320)의 일측 및 타측 내부에 각각 하나 이상 설치되는 것으로, 냉매가 이동되는 위치 및 방향에 따라 제1헤더파이프(320) 뿐만 아니라 제2헤더파이프(330) 내부에도 설치될 수 있다.One or more of the
여기서, 제1배플(323) 및 제2배플(326)은 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)를 이동하는 냉매의 유로가 마련되도록 하는 것인 만큼, 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)에 서로 다른 높이로 설치되어 냉매가 이동할 수 있도록 해야 할 것이며, 이는 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)에 설치되는 동일한 제1배플(323) 및 제2배플(326)이 동일선상에 위치한 경우 상기한 격벽(310)과 동일한 기능을 하기 때문이다.Since the
다시 말해, 하나의 열교환기 본체(10)는 냉매튜브(100)의 양측에 격벽(310)에 의해 서로 다른 두 공간으로 구획된 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 각각 연결되고, 제1헤더파이프(320)의 일측에는 제1인렛파이프(321), 제1아웃렛파이프(322), 제1배플(323)이 결합되며, 제1헤더파이프(320)의 타측에는 제2인렛파이프(324), 제2아웃렛파이프(325), 제2배플(326)이 결합되어 링 형상으로 절곡 형성되는 것이다.In other words, the
이처럼, 하나의 열교환기 본체(10)를 서로 다른 두 개의 영역으로 구획 및 분할함으로써, 제1압축기(C1) 및 제2압축기(C2)와 연결되는 열교환기의 설치공간을 각각 마련할 필요가 없어져 냉각장치의 냉각실이 마련되는 공간을 증대시킬 수 있는 이점과 함께, 각기 다른 크기의 냉각실 내부를 설정 온도로 냉각하는 경우 이들 분할된 냉각영역이 개별적으로 작동되도록 할 수 있어 냉각효율의 향상 및 에너지소모를 절감시킬 수 있는 것이다.In this way, it is not necessary to separately provide installation spaces for the heat exchanger connected to the first compressor (C1) and the second compressor (C2) by dividing one heat exchanger main body (10) into two different regions It is possible to increase the space in which the cooling chambers of the cooling apparatus are provided and to separately operate the divided cooling zones when the cooling chambers of different sizes are cooled to the set temperatures, Energy consumption can be reduced.
한편, 상기와 같은 열교환기 본체(10)의 개구된 일측 즉 최상측 냉매튜브(100)의 개구측에는 회전팬(400)이 설치되고, 그 반대측 즉 최하측 냉매튜브(100)의 개구측에는 공기의 흐름이 차단되도록 밀폐시키는 밀폐부재(500)가 결합된다.On the other hand, on the opposite side, that is, on the opening side of the lowermost side
도 12에 도시한 바와 같이, 열교환기 본체(10)에 회전팬(400)만 설치되고, 그 반대측에 밀폐부재(500)가 결합되지 않은 상태에서 회전팬(400)을 작동하게 되면, 열교환기 본체(10) 외부의 4방에서 방열핀(200)을 통해 공기가 이동하기도 하지만 이보다는 방열핀(200)보다 넓은 영역을 갖는 회전팬(400)의 정반대 위치에서 더 많은 공기가 이동하게 되므로, 냉매튜브(100)을 이동하는 냉매의 열교환 효율이 떨어지게 되므로, 회전팬(400)이 설치된 반대측에는 밀폐부재(500)를 결합하여 회전팬(400)에 의해 이동하는 공기가 방열핀(200)을 거치도록 함으로써 열교환 효율이 증대되도록 하는 것이 바람직하다.12, when the
이처럼, 열교환기 본체(10)의 개구된 일부분에 밀폐부재(500)를 결합함으로써, 도 13과 같이 반대측에 위치한 회전팬(400)이 열교환기 본체(10) 내부의 공기를 빨아들이도록 작동하게 되는 경우에는, 열교환기 본체(10) 외부의 공기가 4방에서 방열핀(200)을 거쳐 균일하게 흡입되어 내부로 이동되도록 하고, 반대로 도 14와 같이 회전팬(400)이 열교환기 본체(10) 내부의 공기를 밀어내도록 작동하게 되는 경우에는, 열교환기 본체(10) 내부의 공기가 방열핀(200)을 거쳐 4방으로 균일하게 외부로 이동되도록 하기 위함이며, 이와 같이 회전팬(400)에 의해 이동되는 공기가 방열핀(200)를 통해서만 흡입 또는 배출되도록 함으로써, 방열핀(200)을 거치면서 이동하는 공기에 의해 냉매튜브(100)를 이동하는 냉매의 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다.By coupling the sealing
상기한, 밀폐부재(500)의 재질은 판형의 수지, 판형의 지류, 판형의 목재, 판형의 금속, 판형의 비금속재 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 선택된 재질에 따라 접착제, 용접, 리벳, 피스, 브래킷, 볼트를 이용한 결합 중 어느 하나의 방법으로 고정될 수 있다.The material of the
또한, 냉매튜브(100)의 양 끝단부에 각각 연결되는 헤더파이프(300)는 냉매튜브(100) 및 방열핀(200)의 절곡되는 정도에 따라 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치가 서로 다르게 위치할 수 있는데, 본 제1실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10a에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 상호 중첩되어 어긋나게 위치한다.The
본 발명의 제2실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10b에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 길이방향을 따라 상호 밀접된 상태로 나란하게 위치한다.The position of the
본 발명의 제3실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10c에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 길이방향을 따라 상호 포개지게 위치한다.The position of the
본 발명의 제4실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10d에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 상호 마주보며 이격되게 위치하는데, 이때는 이 이격된 부분의 사이 공간(S)을 마감커버(600)로 차폐하며, 이는 회전팬(400)의 작동과 함께 흡입 또는 배출되는 공기가 상기한 사이 공간(S)으로 이동되는 것을 방지하여 열교환기 본체(10) 4방에서 방열핀(200)을 통해서만 공기가 이동되도록 함으로써, 균일한 열교환이 이루어지도록 하기 위함이다.The position of the
첨부한 도 10d에서는 열교환기 본체(10)의 외부측에서 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)에 결합되는 것으로 도시하였으나, 이와는 달리 열교환기 본체(10)의 내부측에서 결합되어 이격된 사이 공간(S)이 마감되도록 할 수도 있는 것이다.10d, the
또한, 상기 제1 내지 제4실시예와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치를 서로 달리한 이유는, 동일한 크기의 열교환기 본체(10)에서 각기 다른 모델의 냉각장치에 대한 열교환기 설치를 위한 공간 면적의 크기가 조금씩 다른 경우 이에 대응하여 열교환기 본체(10)의 크기를 조절하여 용이하게 설치하기 위함이다.The reason why the
더불어, 열교환기 본체(10) 형상은 도 10e 내지 도 10h에 나타낸 바와 같이 원형, 타원형, 3각 이상의 각형 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는데, 그 이유는 각기 다른 모델의 냉각장치에 대한 열교환기 설치 개소의 공간 형태가 다른 경우 그에 부합하도록 하기 위함이다.In addition, the shape of the
이에 더해, 상기한 제1 내지 제4실시예에 따라 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치가 달라짐에 따라, 제1인렛파이프(321), 제1아웃렛파이프(322), 제2인렛파이프(324), 제2아웃렛파이프(325)가 제1헤더파이프(320)에 결합되는 위치는 제1인렛파이프(321)와 제1압축기(C1)의 결합, 제2인렛파이프(324)와 제2압축기(C2)의 결합 등을 고려하여 그 위치를 달리해야 할 것이다.In addition, according to the first to fourth embodiments, the
상기한 바와 같이, 하나의 응축기 양측에 설치된 제1헤더파이프(320) 및 제2헤더파이프(330) 내부를 구획하여 서로 다른 영역으로 양분하고, 고온 고압의 기체냉매가 유입되는 인렛파이프와 저온 고압의 액체냉매가 배출되는 아웃렛파이프를 양분된 제1헤더파이프(320)에 각 하나씩 한 쌍을 이루도록 설치함으로써, 응축기의 설치면적을 최소화할 수 있어 설치공간의 활용성이 증대되고, 2개의 압축기에서 공급되는 고온 고압의 기체냉매에 대한 분할 냉각을 통해 응축효율 및 냉각효율이 증대되며, 소비전력 감소에 따른 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.As described above, the
또한, 제1압축기(C1) 및 제2압축기(C2)와 연결되는 열교환기가 각기 다른 두 개의 본체로 마련되는 경우에는 링 형상으로 제조하기 위해 두 번의 벤딩 공정을 거쳐야 하지만, 본 발명에 따른 열교환기 본체(10)는 하나의 열교환기 본체(10)에 2개의 서로 다른 응축 및 액화 영역을 구비함에 따라, 한 번의 벤딩 공정만으로도 링 형상으로 제조하는 것이 가능하여, 제조설비 비용을 감소시킬 수 있고, 생산 효율성 및 편의성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In the case where the heat exchanger connected to the first compressor (C1) and the second compressor (C2) is provided with two different bodies, it is necessary to perform two bending processes in order to manufacture the heat exchanger according to the present invention. Since the
더불어, 한 번의 벤딩 공정으로 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치가 서로 다르게 하면서도, 열교환기가 설치되는 공간의 형태에 따라 그에 부합되는 다양한 형상으로 변경하여 설치할 수 있어, 설치공간의 활용성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the
이에 더해, 냉매튜브(100)의 접촉 비표면적을 넓혀 짧은 시간안에 열교환이 이루어지도록 하고, 냉매튜브(100) 사이에 결합된 방열핀(200)을 통해 열교환기 본체의 내·외부를 이동하는 공기와의 열교환이 신속하고 원활하게 이루어지도록 하며, 개구된 일측에는 회전팬(400)을 설치하고 반대측 개구부에는 밀폐부재(500)를 결합하여 링 형상의 열교환기 전체에 균일한 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the contact surface area of the
한편, 상기한 냉매튜브(100)와 방열핀(200) 및 헤더파이프(300)를 포함하는 열교환기 소재로 마이크로채널형 열교환기의 제조하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.A method of manufacturing a micro channel type heat exchanger as a heat exchanger material including the
도 15 및 도 16 내지 21에 도시한 바와 같이, 상기한 마이크로채널형 열교환기의 제조방법은 n개의 열교환기마다 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1), 헤더파이프(300)의 절개부위에 격벽(310)과 제1배플(323) 및 제2배플(326)를 각각 가조립하는 단계(S2), 냉매튜브(100)가 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 순차 공급하는 단계(S3), 냉매튜브(100)와 인접한 냉매튜브(100) 사이에 클라드(Clad) 처리된 방열핀(200)을 순차 삽입하고, 냉매튜브(100)들 중 기설정된 단위별 냉매튜브(100)들의 경계 지점마다 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재(700)를 삽입하는 단계(S4), 냉매튜브(100)들의 양 끝단에 헤더파이프(300)를 각각 가조립하는 단계(S5), 열교환기 소재를 브레이징(Brazing)하는 단계(S6), 압착력 유지부재(700)를 제거하는 단계(S7), 열교환기가 n개로 제작되도록 헤더파이프(300)를 절단하는 단계(S8), n개로 절단된 각각의 열교환기를 링 형상으로 벤딩하는 단계(S9)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 15 and 16 to 21, in the above-described method of manufacturing a microchannel-type heat exchanger, a step S1 of cutting one side of a
이때, 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1) 이전에 열교환기 소재를 이루는 냉매튜브(100), 방열핀(200), 헤더파이프(300)의 표면을 클리닝하거나 산화물 층을 제거하는 단계와, 이후 냉매튜브(100), 방열핀(200), 헤더파이프(300) 및 압착력 유지부재(700) 각각을 플럭스(Flux) 코팅하는 단계가 더 수행될 수 있다.At this time, before cleaning the one side of the
여기서, 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1)는 프레스와 같은 압축 가공기계를 이용해 헤더파이프(300)의 내부공간을 양측의 서로 다른 영역으로 분리하는 격벽(310)과, 격벽(310)에 의해 양분된 내부공간을 구획하여 냉매가 이동하는 유로를 형성하기 위한 제1배플(323) 및 제2배플(326)이 결합되는 위치를 절개하는 것이다.The step S1 of cutting one side of the
또한, 방열핀 및 압착력 유지부재를 삽입하는 단계(S4)는 냉매튜브(100)와 냉매튜브(100) 사이에 클라드(Clad) 처리된 방열핀(200)을 삽입하되, 각각의 열교환기를 이루는 최상측과 최하측 냉매튜브(100)들 사이의 대향면에는 클라드가 처리되지 않은 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재(700)를 삽입하는 것으로, 이러한 압착력 유지부재(700)에는 클라드 처리가 되지 않은 것이므로, 헤더파이프(300)를 가조립 한 후 열교환기 소재를 브레이징하는 단계(S6)를 거치더라도 압착력 유지부재(700)에 의해 지지되는 냉매튜브들의 상호 대향되는 면은 브레이징 공정이 진행되지 않게 되며, 이후 헤더파이프(300)를 n개로 절단하는 단계(S8)를 거쳐 n개로 분리된 열교환기 제조할 수 있는 것이다.The step S4 of inserting the radiating fins and the pressing force holding member is performed by inserting the radiating
이에 더해, 헤더파이프(300) 가조립하는 단계(S5)는 헤더파이프(300)의 절개되지 않은 타측에 형성된 삽입홀에 냉매튜브(100)의 양 끝단부를 각각 결합시키는 것으로, 이때 헤더파이프(300)는 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 연속 공급된 냉매튜브(100)들의 길이와 대응되는 길이로 형성되어야 할 것이다.In addition, the step S5 of assembling the
여기서, 냉매튜브(100)를 순차 공급하는 단계(S3)부터 n개의 열교환기를 제작하기 위해 헤더파이프(300)를 절단하는 단계(S8)은 출원인의 등록특허 제10-1540071호(2015.07.22등록, 공조용 응축기 제조 방법)를 통해 공지되어 있다.Here, the step S8 of cutting the
이 등록특허에 따른 제조방법을 통해 평판 형상을 갖는 다수의 열교환기를 일괄적으로 제조할 수 있는 장점에 더해, n개의 열교환기마다 헤더파이프(300) 내부가 서로 다른 두 개의 영역으로 분리되도록 하는 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1)와 격벽(310), 제1배플(323) 및 제2배플(326)을 가조립하는 단계(S2)를 추가함으로써, 한 번의 제조공정을 통해 하나의 열교환기에서 두 개의 열교환 영역이 이루어질 수 있는 열교환기를 다수개 제조할 수 있어, 대량생산 및 생산 효율성 향상에 따른 제조원가를 절감시킬 수 있는 이점이 있다.In addition to the advantage that a plurality of heat exchangers having a flat plate shape can be collectively manufactured through the manufacturing method according to this patent, the
이에 더해, n개로 제작된 평판 형상의 열교환기를 링형상으로 벤딩하는 단계(S9)를 추가함으로써, 도 6과 같이 설치 공간의 활용성을 증대시키면서 열교환 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 링 형상의 마이크로채널형 열교환기를 제조할 수 있다.In addition, by adding a step S9 of bending a flat plate heat exchanger made of n pieces into a ring shape, it is possible to increase the utilization efficiency of the installation space as shown in FIG. 6 and to improve the heat exchange efficiency remarkably, Type heat exchanger can be manufactured.
이처럼, 기존에 열교환기 본체를 단위별로 가공함에 따라 발생되는 이송 간격을 없애 다수의 열교환기를 동시에 생산할 수 있도록 개선함으로써, 작업의 편의성이 증대되고 생산성이 향상되면서도, 열교환기의 제조공정을 자동화함에 따라 대량생산을 통한 제조원가가 절감되는 효과가 있다.As described above, since the conventional heat exchanger main body is processed every unit and the transfer interval generated is eliminated, a plurality of heat exchangers can be produced at the same time, so that the convenience of work is increased and the productivity is improved. The manufacturing cost can be reduced through mass production.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
10 : 열교환기 본체 100 : 냉매튜브
200 : 방열핀 210 : 공기유동부
300 : 헤더파이프 310 : 격벽
320 : 제1헤더파이프 321 : 제1인렛파이프
322 : 제1아웃렛파이프 323 : 제1배플
324 : 제2인렛파이프 325 : 제2아웃렛파이프
326 : 제2배플 330 : 제2헤더파이프
400 : 회전팬 500 : 밀폐부재
600 : 마감커버 700 : 압착력 유지부재
S : 사이 공간10: Heat exchanger main body 100: Refrigerant tube
200: radiating fin 210: air flowing part
300: header pipe 310: partition wall
320: first header pipe 321: first inlet pipe
322: first outlet pipe 323: first baffle
324: second inlet pipe 325: second outlet pipe
326: second baffle 330: second header pipe
400: rotating fan 500: sealing member
600: finishing cover 700: pressing force holding member
S: space between
Claims (12)
상기 헤더파이프(300)의 일측을 절개하되, n개의 열교환기마다 상기 헤더파이프(300)의 내부공간을 양측의 서로 다른 영역으로 분리하는 격벽(310)과, 상기 격벽(310)에 의해 양분된 내부공간을 구획하여 냉매가 이동하는 유로를 형성하기 위한 제1배플(323) 및 제2배플(326)이 결합되도록 절개하는 단계(S1);
상기 헤더파이프(300)의 절개부위에 상기 격벽(310)과 제1배플(323) 및 제2배플(326)를 각각 가조립하는 단계(S2);
상기 냉매튜브(100)가 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 순차 공급하는 단계(S3);
상기 냉매튜브(100)와 인접한 냉매튜브(100) 사이에 클라드(Clad) 처리된 방열핀(200)을 순차 삽입하고, 상기 냉매튜브(100)들 중 기설정된 단위별 냉매튜브(100)들의 경계 지점마다 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재(700)를 삽입하는 단계(S4);
상기 냉매튜브(100)들의 양 끝단에 상기 헤더파이프(300)를 각각 가조립하는 단계(S5);
상기 열교환기 소재를 브레이징(Brazing)하는 단계(S6);
상기 압착력 유지부재(700)를 제거하는 단계(S7);
상기 열교환기가 n개로 제작되도록 상기 헤더파이프(300)를 절단하는 단계(S8);
n개로 절단된 각각의 열교환기를 링 형상으로 벤딩하는 단계(S9);를 포함하는 마이크로채널형 열교환기의 제조방법.A method of manufacturing a micro channel type heat exchanger using a heat exchanger material including a refrigerant tube (100), a radiating fin (200), and a header pipe (300)
A partition 310 separating one side of the header pipe 300 and separating the inner space of the header pipe 300 into different regions on both sides of each of the n heat exchangers, (S1) cutting a first baffle (323) and a second baffle (326) to define a flow path through which the refrigerant flows, by dividing the inner space;
(S2) of assembling the partition 310 with the first baffle 323 and the second baffle 326, respectively, at the incision of the header pipe 300;
(S3) sequentially supplying the refrigerant tubes (100) by n heat exchanger lengths to be manufactured at one time;
The cooling fins 200 are sequentially inserted between the refrigerant tubes 100 and the adjacent refrigerant tubes 100 and the boundary of the refrigerant tubes 100 of the predetermined units in the refrigerant tubes 100 (S4) inserting a non-clad pressing force holding member (700) for each point;
(S5) assembling the header pipes 300 to both ends of the refrigerant tubes 100;
Brazing the heat exchanger material (S6);
A step (S7) of removing the pressing force holding member (700);
(S8) cutting the header pipe (300) so that the heat exchanger is formed into n pieces;
(S9) of bending the respective heat exchangers cut into n pieces in a ring shape.
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