KR100665212B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소정 길이를 갖는 관상의 전열체와; 상기 전열체와 결합되어 상기 전열체로부터 전도되는 열을 방열하는 적어도 하나의 열전도성 연성 금속 재질의 방열체를 갖는 열교환기에 관한 것으로서, 상기 방열체는 상기 전열체의 길이방향을 따라 상기 전열체의 외주면을 둘러싸도록 고리형상의 단면을 갖는 전열체결합부와; 상기 전열체결합부의 양 단부로부터 일측을 향해 상호 평행하게 접하면서 연장된 한 쌍의 전도판을 갖는 전도판부와; 상기 전도판부의 양 전도판으로부터 외향 연장되며 판면에 적어도 하나의 방열핀이 형성되어 있는 방열핀부와; 상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 타측의 전도판 이면에 동일 평면상으로 압착되는 압착결합편을 가지고 상기 전열체결합부를 상기 전열체의 외주면에 밀착시키는 압착결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 열전도 성능과 방열 성능이 향상되고, 제작비를 절감할 수 있으며, 수명을 연장시킬 수 있는 열교환기가 제공된다.

열교환기, 전열체, 방열체, 압착결합, 열전도, 방열

Description

열교환기{Heat exchanger}

도 1 및 도 2는 종래 열교환기의 사시도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기의 사시도,

도 4는 도 3의 열교환기의 일부 영역 분해사시도,

도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 열교환기 결합 전과 결합 후의 단면도,

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 분해사시도,

도 8은 본 발명에 따른 열교환기의 압착결합부의 다른 형태를 나타낸 열교환기의 분해사시도,

도 9는 도 8의 열교환기 단면도,

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 열교환기의 압착결합부의 또 다른 형태를 나타낸 열교환기의 분해사시도,

도 12는 본 발명에 따른 열교환기의 제작과정 블록도,

도 13은 본 발명에 따른 열교환기의 제작과정 흐름도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 전열체 20 : 방열체

21 : 전열체결합부 23 : 전도판부

25 : 방열핀부 30 : 압착결합부

31 : 결합구 33 : 압착결합편

본 발명은, 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전도성능과 방열 성능이 향상될 수 있도록 전열체와 방열체의 결합구조가 개선된 열교환기에 관한 것이다.

열교환기는 냉/난방 기기에 설치되어 열원으로부터의 열을 외기와 열교환 시킴으로써, 소정의 공간을 냉방 또는 난방 시키는 공조기기의 하나이다.

이러한 열교환기의 기본적인 구성은 열원으로서의 전열체와, 전열체로부터 전도되는 열을 방열 하는 방열체로 구성된다.

일반적인 열교환기의 전열체는 전열 성능이 우수한 소정길이의 금속 관체로 마련된다. 이 관체 형상의 전열체 내부로는 열교환기의 적용 기기가 냉방기용 열교환기인 경우에 저온의 냉매인 열유체가 흐르게 되며, 난방기용 열교환기인 경우에는 고온의 발열유체가 흐르거나 전원공급에 의해 고온으로 발열하는 열선이 내장된다.

그리고, 방열체는 적용기기 및 용도에 따라 다양한 구조를 가질 수 있으나, 일반적으로 열전도성이 우수한 알루미늄 판재 또는 동 판재 등을 프레스 성형하여 전열체에 대해 접촉 결합되는 열접촉결합부와, 열접촉결합부로부터 전도되는 열을 방열 하는 방열판이 일체를 이루는 구조로 제작된다.

이러한 방열체를 이용하는 종래 열교환기(101)의 일 예가 도 1에 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 방열체(120)를 살펴보면 다수의 방열판(123)이 전열체(110)의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 결합되어 있는 구조임을 확인할 수 있다.

이 방열판(123)들은 열접촉결합부(121)가 관체에 대응하는 내주면을 갖는 버링 형상으로 형성되고, 열접촉결합부(121) 양측(또는 어느 일측)에 방열면을 형성하는 방열핀(123a)이 열접촉결합부(121)와 일체를 이루고 있다.

각 방열판(123)은 버링 형상의 열접촉결합부(121)에 대해 관체 형상의 전열체(110)가 삽입 결합되면 전열체(110)의 외주면과 열접촉결합부(121)의 내주면이 상호 접면하게 된다. 따라서, 전열체(110)로 전달되는 열은 발열체의 열접촉결합부(121)를 통해 방열핀(123a)으로 전도된 다음 방열핀(123a)에서 외기와 열교환 되는 것이다.

그런데, 이러한 도 1의 일반적인 방열체(120)를 이용하는 종래 열교환기(101)는 단순히 방열체(120)의 열접촉결합부(121)에 전열체(110)가 삽입 결합되는 구조를 가지고 있기 때문에, 불가피하게 도 1의 확대부분의 표시부 "a"와 같이, 열접촉결합부(121)의 내주면과 전열체(110)의 외주면 간에 상호 결합 가능한 치수 차이를 가지고 있어야 한다.

이에 의해, 열접촉결합부(121)의 내주면과 전열체(110)의 외주면이 전면적에 걸쳐 완벽한 접촉이 이루어지지 못하므로, 비접촉 영역에 대응하는 열전도 성능 의 저하가 발생한다. 이러한 열전도 성능 저하는 곧 방열 성능의 저하의 문제점으로 나타난다.

한편, 또 다른 방열체를 이용한 종래 열교환기(201)의 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 방열체(220)의 구조 및 제작방법을 살펴보면, 열전도성이 우수한 알루미늄 판재 또는 동 판재 등의 금속 방열판재 판면의 폭 방향 양측에 다수의 방열핀(223a)이 형성된 방열판(223)이 형성되고, 양 방열판(223) 사이의 중앙부에 길이방향을 따라 전열체(210)을 둘러싸는 열접촉결합부(221)가 형성되어 있는 구조를 갖는다.

이 방열체(220)는 전술한 방열판(223)을 한 쌍으로 마련하고, 양 방열판(223)의 열접촉결합부(221) 사이에 전열체(210)를 배치한 상태에서 양측 방열판(223)의 열접촉결합부(221)와 방열핀(223a) 사이영역에서 표시부 "b"와 같이, 방열판재의 길이방향을 따라 심 용점(Seam welding) 또는 스폿 용접(spot welding) 함으로써, 양 방열판(223)의 열접촉결합부(221)가 전열체(210)를 둘러싸면서 전열체(210)에 접촉되는 형태로 결합된다.

그러면, 전열체(210)로부터 전달되는 열은 방열체(220)의 열접촉결합부(221)를 통해 방열판(223)으로 전도된 다음 각 방열핀(223a)에서 외기와 열교환 되는 것이다.

그런데, 이러한 도 2의 방열체(220)를 이용하는 종래 열교환기(201)는 절첩된 열접촉결합부(221)와 방열판(223) 사이영역을 단순히 심 용접이나 스폿 용접하 는 방식이기 때문에, 전열체(210)에 대한 열접촉결합부(221)의 밀착력이 떨어지는 단점이 있다.

이에 의해, 도 2의 확대부분 표시부 "c"와 같이, 열접촉결합부(221)와 전열체(210)의 외주면이 비접촉 영역이 발생하여 열전도 성능의 저하 및 방열 성능의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 열접촉결합부(221)와 전열체(210)간의 비접촉 영역에 의해서 전열체(210)에 과부하가 발생되어 열교환기의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

또한, 비교적 고가의 심 용접기나 스폿 용접기를 이용해야 하므로, 열교환기의 제작비 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 열전도 성능과 방열 성능이 향상되고, 제작비를 절감할 수 있으며, 수명을 연장시킬 수 있는 열교환기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정 길이를 갖는 관상의 전열체와; 상기 전열체와 결합되어 상기 전열체로부터 전도되는 열을 방열하는 적어도 하나의 열전도성 연성 금속 재질의 방열체를 갖는 열교환기에 있어서, 상기 방열체는 상기 전열체의 길이방향을 따라 상기 전열체의 외주면을 둘러싸도록 고리형상의 단면을 갖는 전열체결합부와; 상기 전열체결합부의 양 단부로부터 일측을 향해 상호 평행하게 접하면서 연장된 한 쌍의 전도판을 갖는 전도판부와; 상기 전도판부의 양 전도판으로부터 외향 연장되며 판면에 적어도 하나의 방열핀이 형성되어 있는 방열핀부와; 상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 타측의 전도판 이면에 동일 평면상으로 압착되는 압착결합편을 가지고 상기 전열체결합부를 상기 전열체의 외주면에 밀착시키는 압착결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기에 의해 달성된다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 형태에 따라서, 소정 길이를 갖는 관상의 전열체와; 상기 전열체와 결합되어 상기 전열체로부터 전도되는 열을 방열하는 적어도 하나의 열전도성 연성 금속 재질의 방열체를 갖는 열교환기에 있어서, 상기 방열체는 상기 전열체를 사이에 두고 상호 평행하게 접면하도록 결합되는 한 쌍의 방열체 원판으로 마련되며; 상기 양 방열체 원판에는 상기 전열체의 외주면을 부분적으로 둘러싸는 반원 단면을 갖는 전열체결합부와, 상기 전열체결합부의 양 단부로부터 양측 수평방향으로 외향 연장된 한 쌍의 전도판을 갖는 전도판부와, 상기 양 전도판으로부터 외향 연장되며 판면에 적어도 하나의 방열핀이 형성되어 있는 방열핀부가 상호 대응하게 형성되어 있고; 상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 타측의 전도판 이면에 동일 평면상으로 압착되는 압착결합편을 가지고 상기 전열체결합부를 상기 전열체의 외주면에 밀착시키는 압착결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기에 의해서도 달성된다.

여기서, 여기서, 상기 압착결합부는 상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판에 형성되는 적어도 하나의 결합구를 가지며, 상기 압착결합편은 타측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 상기 결합구를 통과하여 상기 결합구 둘레연부에 동일평면 상으로 압착되는 것이 효과적이다.

또는, 상기 압착결합부는 상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판에 형성되는 적어도 하나의 결합구와, 타측 의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 상기 결합구를 통과하여 상기 결합구 둘레연부에 동일평면 상으로 압착되는 적어도 하나의 압착결합편을 갖는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 결합구는 원형 결합구로 형성되어 상기 전열체결합부의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수 개로 형성되며, 상기 압착결합편은 상기 결합구를 통과하는 버링 형상을 갖도록 복수 개로 형성되는 것이 보다 효과적이다.

이때, 상기 압착결합편의 연장 단부영역에는 둘레방향을 따라 소정의 간격으로 절취홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 결합구는 상기 전열체결합부의 길이 방향을 따라 적어도 하나의 장공상으로 형성되고, 상기 압착결합편은 상기 결합구에 대응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 결합구와 상기 압착결합편은 상기 양 전도판에 상호 교호적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 방열체의 외표면에는 발열세라믹도료가 도포되는 것이 효과적이다.

또한, 상기 전열체결합부와 상기 전열체의 사이에는 열전도물질이 개재되것이 바람직하다. 이때, 상기 열전도물질은 서멀구리스인 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기의 사시도이며, 도 4는 도 3의 열교환기의 일부 영역 분해사시도이며, 도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 열교환기 결합 전과 결합 후의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기(1)는 열원으로서의 전열체(10)와, 전열체(10)로부터 전도된 열을 방열하는 적어도 하나(도면에는 한 쌍으로 표시함)의 방열체(20)를 갖는다.

전열체(10)는 전열 성능이 우수한 소정길이의 금속 관체로 마련되며, 그 형상은 도 3과 같이, 거의 ⊂자 형상, 또는 도시하지는 않았지만 지그재그 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 전열체(10) 내부로는 열교환기의 적용 기기가 냉방기용 열교환기인 경우에 저온의 냉매인 열유체(미도시)가 흐르게 되며, 난방기용 열교환기인 경우에는 고온의 발열유체(미도시)가 흐르거나 전원공급에 의해 고온으로 발열하는 열선(11)이 내장될 수 있다.

방열체(20)는 전열체(10)에 결합되는 전열체결합부(21)와, 전열체결합부(21)로부터 전달되는 열을 외측으로 전도시키는 전도판부(23)와, 전도판부(23)로부터 전도되는 열을 방열 시키는 방열핀부(25)로 이루어진다.

이 방열체(20)는 열전도성이 우수하고 연성 금속재질인 알루미늄 또는 은이나 동, 스텐 판재나 철판 등을 프레스 가공하여 전열체결합부(21)와 전도판부(23) 및 방열핀부(25)가 일체를 이루도록 제작된다.

이때, 전열체결합부(21)는 관체 형상의 전열체(10) 외주면을 둘러싸는 고리형상의 단면을 가지게 되며, 전도판부(23)는 전열체결합부(21)의 양 단부로부터 상호 평행하게 외향 연장된 한 쌍의 전도판(23a,23b)에 의해 형성된다. 그리고, 방열핀부(25)는 전도판부(23)로부터 외향 연장되는 양측 판면에 절취 절곡된 다수의 방열핀(25a)을 갖도록 형성된다.

한편, 양 전도판(23a,23b)에는 전열체결합부(21)를 전열체(10)의 외주면에 밀착시킴과 동시에, 양 전도판(23a,23b)을 상호 결합시키는 압착결합부(30)가 형성된다.

압착결합부(30)는 양 전도판(23a,23b) 중 적어도 어느 일측 전도판(23a)의 전열체결합부(21) 인접영역 판면에 형성되는 결합구(31)와, 타측 전도판(23b)으로부터 연장되어 일측 전도판(23a)의 결합구(31)를 통과하여 이 결합구(31) 둘레 연부에 압착 결합되는 압착결합편(33)을 갖는 구조로 이루어진다.

이때, 결합구(31)는 원형 결합구(31)로 형성되고, 압착결합편(33)은 원형 결합구(31)를 통과하는 버링 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 압착결합편(33)의 연장 단부영역에는 둘레방향을 따라 미리 절취홈(33a)이 형성될 수 있다. 이 절취홈(33a)은 압착결합편(33)을 결합구(31)의 둘레연부에 압착할 때, 도 6의 확대부분과 같이, 압착결합편(33)의 둘레면이 절취홈(33a)을 따라 분활 절취된 다음 결합구(31) 둘레연부 판면에 압착되도록 하기 위한 것이다.

이러한 압착결합부(30)는 프레스의 압착 방법에 의해 압착결합편(33)이 결합구(31) 둘레연부에 압착될 때, 연성 금속재질 특성에 의해 압착결합편(33)이 결합구(31) 둘레연부면에 도 6과 같이, 동일평면 상으로 압착된다.

한편, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 일 영역 분해사시도이다.

본 실시예에 따른 열교환기(1)는 방열체(20)가 두 장의 원판(20a,20b) 자재로 마련되며, 양 방열체 원판(20a,20b) 사이에 전열체(10)가 배치되는 구조를 갖는다.

각 방열체 원판(20a,20b)에는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 중앙 영역의 길이방향을 따라 전열체결합부(21)가 거의 반원 형상의 단면을 갖도록 형성되어 있고, 전열체결합부(21) 양측에 전도판부(23)와 방열핀부(25)가 형성되어 있다.

그리고, 양 방열체 원판(20a,20b) 중 어느 하나의 방열체 원판(20a,20b)의 전도판부(23)에는 압착결합부(30)의 결합구(31)와 압착결합편(33) 중 어느 하나가 형성되어 있고, 이에 대응하는 다른 하나의 방열체 원판(20a,20b)의 전도판부(23)에는 압착결합편(33)과 결합구(31) 중 다른 하나가 형성되어 있다.

여기서, 전술한 제1 및 제2실시예의 압착결합부(30)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 결합구(31)를 양 전도판(23a,23b) 중 적어도 어느 일측 전도판(23a)의 전열체결합부(21) 인접영역 판면에 길이방향을 따라 장공상으로 형성하고, 적어도 하나의 압착결합편(33)을 결합구(31)에 대응하는 길이로 타측 전도판(23b)에 형성하여 압착결합편(33)이 장공상의 결합구(31)를 통과한 상태에서 결합구(31) 연부 판면에 절곡 압착되도록 할 수도 있다.

또한, 도시하지는 않았지만 압착결합부(30)는 결합구(31)를 양 전도판(23a,23b)에 교호적으로 형성하고, 압착결합편(33) 역시 양 전도판(23a,23b)에서 결합구(31)에 대응하는 전도판(23b,23a) 판면에 교호적으로 형성한 후, 각 결합구(31) 연부에 압착결합편(33)을 전술한 방법으로 압착할 수도 있다.

또한, 압착결합부(30)는 도 11에 도시된 바와 같이, 방열체(20)를 복수로 마련하고, 각 방열체(20)의 양 전도판(23a,23b) 중 어느 일측의 전도판(23b) 양 단부에 외향연장된 압착결합편(33)을 형성하여 이 압착결합편(33)이 타측의 전도판(23a) 양단부에 압착되도록 할 수 도 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 열교환기(1)의 제작과정은 도 12에 도시된 바와 같이, 전열체(10)를 제작하는 단계(S01)와, 방열체(20)를 제작하는 단계(S02)와, 전열체(10)에 방열체(20)를 결합하는 단계(S03)로 이루어진다.

전열체(10)를 제작하는 단계(S01)는 전열 성능이 우수한 소정길이의 금속 관체를 미리 설계된 형상으로 성형하는 과정으로서, 전열체(10)의 형상을 전술한 바와 같이, 거의 ⊂자 형상이나 지그재그 형상 또는 일자형상 등 다양한 형상으로 제작하는 단계이다.

방열체(20)를 제작하는 단계(S02)는 도 13에 도시된 바와 같이, 방열체 원판(E) 자재를 제단하는 단계(S02a)와, 제단된 방열체 원판(E)에 전열체결합부(21) 및 전도판부(23)와 방열핀부(25)를 성형하는 단계(S02b)와, 양 전도판부(23)에 압착결 합부(30)를 형성하는 단계(S02c)를 갖는다.

방열체 원판(E) 자재를 제단하는 단계(S02a)는 열전도성이 우수하고 연성 금속재질인 알루미늄 또는 은이나 동, 스텐 판재나 철판 등의 판상 자재를 미리 설계된 방열체(20)의 규격에 맞게 제단 하는 단계이다. 여기서, 방열체 원판(E)은 순도 약 99%의 순알루미늄 판을 이용하여 제작하는 것이 열전도성능 향상과 압착결합편의 원활한 압착에 바람직하다. 물론 여타 열전도성 연성 금속판재를 이용할 수 있다.

방열체 원판(E)에 전열체결합부(21) 및 전도판부(23)와 방열핀부(25)를 성형하는 단계(S02b)는 전열체결합부(21) 및 전도판부(23)와 방열핀부(25)에 대응하는 구조로 미리 제작된 프레스 금형을 이용하여 제단 된 방열체 원판(E)을 프레스 성형함으로써, 방열체 원판(E) 중앙에 길이방향을 따라 고리형상의 단면의 함몰 또는 융기된 전열체결합부(21)가 성형되도록 하고, 또한, 전열체결합부(21) 양측에 전도판부(23) 및 다수의 방열핀(25a)이 형성되도록 방열핀부(25)를 성형하는 단계이다.

압착결합부(30)를 형성하는 단계(S02c)는 전도판부(23)가 형성된 방열체 원판(E)의 양 전도판(23a,23b)에 프레스 펀칭가공을 이용하여 결합구(31)와 버링 형상의 압착결합편(33)을 형성하는 단계이다. 이때, 압착결합편(33)의 둘레단부에는 소정의 간격으로 절취홈(33a)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이 절취홈(33a)은 압착결합편(33)을 형성한 다음 후 가공 처리하여 형성될 수도 있으며, 프레스 펀치에 절취홈(33a)에 대응하는 절취구조를 마련하여 압착결합편(33)을 프레스 펀칭 가공할 때 버링 형상으로 성형됨과 동시에, 절취홈(33a)이 형성되도록 할 수도 있다.

이때, 방열체(20)의 외표면에는 방열성능 향상을 위해서 발열세라믹도료가 도포되어 있는 것이 바람직하다.

전열체(10)에 방열체(20)를 결합하는 단계(S03)는 도 13에 도시된 바와 같이, 방열체(20)의 전열체결합부(21)에 전열체(10)를 결합하는 단계(S03a)와, 방열체(20)의 압착결합부(30)를 이용하여 방열체(20)와 전열체(10)를 결합 고정하는 단계(S03b)와, 방열체(20)의 둘레영역을 고정하는 단계(S03c)를 포함한다.

방열체(20)의 전열체결합부(21)에 전열체(10)를 결합하는 단계(S03a)는 방열체(20) 중앙 영역에 길이방향을 따라 함몰 또는 융기 형성된 전열체결합부(21)에 관체 형상의 전열체(10)를 배치하고, 전열체결합부(21)가 전열체(10)를 감싸면서 방열체(20)의 양 전도판(23a)과 방열핀부(25)가 접면하도록 전열체결합부(21)를 중심으로 방열체 원판(E)을 절첩(또는 도 7과 같은 경우 한 쌍의 방열체 원판을 접면시키는 것)하는 형태로 이루어진다.

이때, 방열체(20)의 양 전도판부(23)에 형성된 압착결합부(30)는 결합구(31)에 압착결합편(33)이 삽입 통과되는 형태가 된다.

여기서, 전열체결합부(21)의 내주면과 전열체(10)의 외주면 사이에는 열전도성능 향상을 위해서 열전도물질인 서멀구리스(미도시)가 도포되는 것이 바람직하다.

방열체(20)와 전열체(10)를 결합 고정하는 단계(S03b)는 결합구(31)를 통과 한 압착결합편(33)을 프레스 펀치 등을 이용하여 결합구(31) 둘레연부에 압착하는 단계이다. 이때, 압착결합편(33)은 둘레면이 절취홈(33a)을 따라 분활 절취된 다음 결합구(31) 둘레연부 판면에 압착되는데, 압착력과 연성 금속재질 특성에 의해 압착결합편(33)이 결합구(31) 둘레연부면에 동일평면 상으로 압착된다.

그리고, 압착결합부(30)에 의한 방열체(20)의 양 전도판(23a,23b)을 상호 압착할 때, 전열체결합부(21)에 인접한 영역에서 압착력이 가해지므로 전열체(10)를 둘러싸고 있는 전열체결합부(21)는 도 13의 S03b 단계에 표시된 화살표 "d" 방향으로 전열체(10) 외주면에 밀착된다.

이러한 전열체결합부(21)와 전열체(10)의 밀착은 전열체(10)로부터의 대부분의 열을 전도판부(23)로 전도시킴으로써, 열전도 성능을 향상시킨다.

압착결합부(30)를 이용한 전열체(10)와 전열체결합부(21)의 압착 고정이 완료되면, 방열핀부(25)의 둘레영역을 고정하게 된다(S03c). 이는 양 방열핀부(25) 중 어느 일측의 방열핀부(25) 둘레를 절곡하여 타측 방열핀부(25)의 둘레단부를 감싸도록 판금 가공함으로써 이루어질 수 있다. 그러면, 열교환기(1)의 제작과정이 완료된다.

이와 같이, 제작된 열교환기는 전열체로부터의 열이 전열체에 밀착된 방열체의 전열체결합부를 통해 전도판부를 거쳐 방열핀부로 전도되고, 방열핀부(25)로 전도된 열은 다수의 방열핀에서 외기와 열교환 하여 방열된다.

이때, 전열체는 방열체의 전열체결합부와의 압착결합에 의해 상호 밀착되어 있으므로, 거의 대부분의 열이 손실 없이 전도판부를 통해 방열핀부로 전달되어 방열된다. 따라서, 열교환기의 열전도 성능과 방열 성능이 향상된다.

또한, 전열체와 전열체결합부의 밀착에 의해 전열체로부터의 열이 방열핀부로 원활하게 전도되므로 전열체의 과부하가 방지된다. 이에 의해, 열교환기의 수명이 연장된다.

또한, 방열체와 전열체의 결합을 가공비가 저렴한 프레스 압착 가공으로 행하기 때문에, 열교환기의 제작비를 절감할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열전도 성능과 방열 성능이 향상되고, 제작비를 절감할 수 있으며, 수명을 연장시킬 수 있는 열교환기가 제공된다.

Claims (11)

1. 소정 길이를 갖는 관상의 전열체와; 상기 전열체와 결합되어 상기 전열체로부터 전도되는 열을 방열하는 적어도 하나의 열전도성 연성 금속 재질의 방열체를 갖는 열교환기에 있어서,

   상기 방열체는

   상기 전열체의 길이방향을 따라 상기 전열체의 외주면을 둘러싸도록 고리형상의 단면을 갖는 전열체결합부와;

   상기 전열체결합부의 양 단부로부터 일측을 향해 상호 평행하게 접하면서 연장된 한 쌍의 전도판을 갖는 전도판부와;

   상기 전도판부의 양 전도판으로부터 외향 연장되며 판면에 적어도 하나의 방열핀이 형성되어 있는 방열핀부와;

   상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 타측의 전도판 이면에 동일 평면상으로 압착되는 압착결합편을 가지고 상기 전열체결합부를 상기 전열체의 외주면에 밀착시키는 압착결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 소정 길이를 갖는 관상의 전열체와; 상기 전열체와 결합되어 상기 전열체로부터 전도되는 열을 방열하는 적어도 하나의 열전도성 연성 금속 재질의 방열체를 갖는 열교환기에 있어서,

   상기 방열체는 상기 전열체를 사이에 두고 상호 평행하게 접면하도록 결합되는 한 쌍의 방열체 원판으로 마련되며;

   상기 양 방열체 원판에는 상기 전열체의 외주면을 부분적으로 둘러싸는 반원 단면을 갖는 전열체결합부와, 상기 전열체결합부의 양 단부로부터 양측 수평방향으로 외향 연장된 한 쌍의 전도판을 갖는 전도판부와, 상기 양 전도판으로부터 외향 연장되며 판면에 적어도 하나의 방열핀이 형성되어 있는 방열핀부가 상호 대응하게 형성되어 있고;

   상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 타측의 전도판 이면에 동일 평면상으로 압착되는 압착결합편을 가지고 상기 전열체결합부를 상기 전열체의 외주면에 밀착시키는 압착결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 압착결합부는

   상기 전열체결합부에 인접한 영역에서 상호 접하는 상기 양 전도판 중 어느 일측의 전도판에 형성되는 적어도 하나의 결합구를 가지며,

   상기 압착결합편은 타측의 전도판으로부터 일체로 연장 형성되어 상기 결합구를 통과하여 상기 결합구 둘레연부에 동일평면 상으로 압착되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 결합구는 원형 결합구로 형성되어 상기 전열체결합부의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수 개로 형성되며,

   상기 압착결합편은 상기 결합구를 통과하는 버링 형상을 갖도록 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 압착결합편의 연장 단부영역에는 둘레방향을 따라 소정의 간격으로 절취홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
7. 제4항에 있어서,

   상기 결합구는 상기 전열체결합부의 길이 방향을 따라 적어도 하나의 장공상으로 형성되고,

   상기 압착결합편은 상기 결합구에 대응하는 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
8. 제4항에 있어서,

   상기 결합구와 상기 압착결합편은 상기 양 전도판에 상호 교호적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 방열체의 외표면에는 발열세라믹도료가 도포되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 전열체결합부와 상기 전열체의 사이에는 열전도물질이 개재되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 열전도물질은 서멀구리스인 것을 특징으로 하는 열교환기.

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