KR100477480B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코루게이트핀에 있어서, 루버와 슬릿을 공기 유동방향에 대해 순차적으로 형성하여 전열성 및 배수성을 향상시킬 수 있는 열교환기에 관한 것으로, 내부에 열교환유체가 유통하는 튜브와, 그 튜브에 굴곡부가 열적결합한 코루게이트핀을 구비하고, 상기 코루게이트핀의 평판부에는 공기유동방향에 대해 전반부에는 루버를 절기하여 배치하고, 후반부에는 슬릿을 절기하여 배치되게 함으로써 공기유동방향에 코루게이트핀의 후반부로 갈수록 방열량이 감소하므로 상대적으로 방열량이 큰 전반부에 배치된 루버에 의해 방열량을 증대시킬 수 있고, 방열량이 적은 후반부에 슬릿을 형성하여 응축수의 배수를 원할하게 할 수 있다.

Description

열교환기

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 예를 들면 자동차 공조장치용 열매체 방열용으로 사용하는 냉각핀에 관한 것이다.

종래 자동차용 증발기에 사용되는 열교환기로는 튜브 및 그 튜브에 열적결합한 코루게이트핀을 구비한 것이 알려져 있다. 이것은 도 5와 같이 코루게이트핀(30)이 튜브사이에 브레이징등에 의해 열적결합되어 있다. 그리고 이러한 증발기는 코루게이트핀(30)에 양방향으로 다수의 루버(31)가 절기되어 있다. 또한 이 루버의 절기 각도 및 루버의 폭등에 있어서는 열교환효율을 최대로 양호하도록 연구가 진행되고 있다.

또한 종래 도 6과 같이 코루게이트핀(40)에 루버 대용으로 슬릿(41)을 형성하여 열교환효율을 높이도록 하는 것도 있다.

그러나 종래 루버는 전열특성은 좋으나 응축수의 배수성이 좋지 않으며, 반대로 슬릿핀은 배수성은 좋으나 전열특성이 좋지 않아 방열량의 감소를 가져왔다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 코루게이트핀에 있어서, 루버와 슬릿을 함께 형성하여 전열성 및 배수성을 향상시킬 수 있는 열교환기를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 열교환유체가 유통하는 튜브와, 그 튜브에 굴곡부가 열적결합한 코루게이트핀을 결합하고, 상기 코루게이트핀의 평판부에는 공기유동방향에 대해 전반부에는 루버를 절기하여 형성하고, 후반부에는 슬릿을 절기하여 형성됨을 특징으로 한다.

상기 루버의 전반부는 공기유동방향과 동일방향으로 기울기를 갖으며, 후반부는 공기유동방향에 대해 반대방향으로 기울기를 갖도록 형성하는 것이 좋다.

이러한 구성에 의하면, 공기유동방향에 코루게이트핀의 후반부로 갈수록 방열량이 감소하기 때문에 상대적으로 방열량이 큰 전반부에 루버를 형성하고 방열량이 작은 후반부에 슬릿을 형성함으로써 방열량을 증대시킴과 동시에 응축수의 배수를 원할하게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 증발기를 보인 정면도이고, 도 2는 튜브와 코루게이트핀을 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 코루게이트핀의 형상을 표시한 설명도이다.

전체부호 1로 표시한 증발기는 수직으로 배설된 복수의 튜브(20)와, 각각의 튜브 사이에 코루게이트핀(10)이 브레이징되며, 튜브(20) 양단부는 각각 헤더탱크(2)(3)가 수평으로 평행하게 배설되는 복수의 증발기가 공기유동방향에 전후로 설치된다.

상기 코루게이트핀(10)은 알루미늄이나 또는 그 합금으로 이루어진 박판의 판체를 길이방향에 대해 정현파형상으로 절곡하여 굴곡부(11)와 평판부(12)를 형성하고 있다. 굴곡부(11)는 일정한 호를 형성하여 튜브(20)의 측면(21)에 브레이징에 의해 열적결합되어 있다. 그리고 평판부(12)에는 공기유동방향에 대해 전반부에는 루버(13)가 절기되어 있으며, 후반부에는 슬릿(14)이 절기되어 배치되고, 루버(13)와 슬릿(14)의 경계면은 평탄면(15)을 이루고 있다.

루버(13)는 평판부(12)와 연결되는 폭방향 양측면이 비틀려 그 끝단이 상,하로 돌출되어 동일 기울기를 형성하고 있다. 루버(13)는 공기유동방향에 대항하여 역방향으로 기울기를 갖으며, 이의 기울기의 각도는 공기유동 저항을 최소화하면서 유동효과를 증대시킬 수 있는 각도로 설정되어 있다.

본 발명은 공기유동방향에 대해 전반부에서 후반부로 갈수록 방열량이 작아지는 알려진 실험결과에 착안하여 전반부에 상대적으로 슬롯에 비해 발열량이 우수한 루버(13)를 배치하고 있다.

슬릿(14)은 루버(13)와 동일하게 평판부(12)를 경계로 상부슬릿(14a)과 하부슬릿(14b)이 공기유동방향에 대해 교호하여 형성되어 있으며, 각각의 슬릿 천정면은 동일위도상에 위치하고 있다.

본 발명은 주로 상대습도가 높아지는 코어 후반부에 응축수가 발생된다는 알려진 실험에 착안하여 상기와 같이 상대적으로 루버에 비해 응축수의 배수가 우수한 슬릿(14)을 후반부에 배치하고 있다.

표 1은 슬릿이 형성된 코루게이트핀과 본 발명에 따른 루버와 슬릿이 형성된 코루게이트핀의 방열량을 측정한 결과이다.

핀 타입	방열량
슬릿	4074Kcal/h
루버+슬릿	4594Kcal/h

표1과 같이 본 발명은 루버타입의 코루게이트핀에 비해 루버와 슬릿을 공기유동방향에 순차적으로 형성한 복합형 코루게이트핀을 사용할 경우 방열량이 증대하였으며, 아울러 후반부에 슬릿을 배치함으로써 응축수의 배수성을 증대할 수 있었다.

도 4는 본 발명 코루게이트핀의 다른 실시예를 보인 도면으로, 기본 구성은 상술한 실시예와 동일하며 다만 공기유동방향에 대해 전반부 루버형상이 대별된다.

즉, 코루게이트핀(10)의 공기 유동방향에 대해 전반부에 루버(13)가 형성되며, 후반부에 슬릿(14)이 형성된다. 그리고 전반부에 형성된 루버는 루버영역의 중심으로 양측에 기울기의 각도가 상호 역방향으로 형성되게 배치한다. 즉, 공기 유동방향에 대해 전방에 배치한 전방루버(13a)는 공기 유동방향과 동일방향으로 일정한 각도의 기울기로 형성되며, 후방에 배치한 후방루버(13b)는 전방루버(13a)와 반대방향으로 동일한 기울기 각도를 갖고 배치된다. 본 발명은 전,후방루버의 기울기방향이 역전되어 좋다. 이하, 방열량 및 응축수 배수에 따른 작용은 실시예와 동일하다.

이상과 같이 본 발명 열교환기에서는 코루게이트핀과 튜브를 이용함에 있어서, 코루게이트핀에 공기유동방향에 대해 루버와 슬릿을 순차적으로 배치시킴으로써 열교환효율을 증대시킴과 동시에 응축수 배출성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 증발기 정면도,

도 2는 본 발명과 관련한 튜브와 코루게이트핀을 표시한 사시도,

도 3은 본 발명 코루게이트핀의 형성을 표시한 설명도,

도 4는 본 발명 코루게이트핀의 다른 실시예를 보인 설명도,

도 5는 종래 튜브와 코루게이트핀을 표시한 사시도,

도 6은 종래 코루게이트핀을 보인 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10;코루게이트핀 11;굴곡부

12평판부 13;루버

14;슬릿 14a;상부슬릿

14b;하부슬릿 15-17;평탄면

Claims (3)

1. 내부에 열교환유체가 유통하는 튜브와, 그 튜브의 측면에 굴곡부가 열적결합한 코루게이트핀을 결합하고, 상기 코루게이트핀의 평판부에는 공기유동방향에 대해 전반부에 루버를 절기하여 배치하며, 후반부에 슬릿을 절기하여 배치함을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1상에 있어서 상기 루버는 공기유동방향과 동일방향으로 기울기 각도를 갖는 전방루버와, 상기 전방루버와 역방향으로 기울기 각도를 갖는 후방루버로 이루어짐을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 슬릿은 코루게이트핀 평판부를 중심으로 상,하방향으로 각각 슬릿이 교호하여 형성됨을 특징으로 하는 열교환기.

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