KR100721032B1

KR100721032B1 - 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한알루미늄 열교환기

Info

Publication number: KR100721032B1
Application number: KR1020040104151A
Authority: KR
Inventors: 최진섭
Original assignee: 이주헌
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2007-06-27
Also published as: KR20060065751A

Abstract

본 발명은 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한 알루미늄 열교환기에 관한 것으로, 그 목적은 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 외경과 내경의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하되, 상기 밴딩부 상에도 나선형 핀부가 형성되도록 이루어져 방열면적을 확대하도록 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한 알루미늄 열교환기를 제공함에 있다. 본 발명의 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브는 냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(a)에 나선형의 핀부(12)가 일체로 형성된 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브(10)에 있어서, 상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 형성하도록 하며, 상기 튜브부(11)에는 적어도 하나 이상의 밴딩부(11b)를 형성하도록 하고, 상기 밴딩부(11b) 상에도 나선형 핀부(12)가 일체로 형성되도록 하는 것이다.또한, 본 발명의 열교환기는 냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(b)에 나선형 핀부(12)가 일체로 형성된 핀-튜브(10)를 포함하는 알루미늄 열교환기에 있어서, 상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부(11)에는 적어도 하나 이상의 밴딩부(11b)를 형성하되, 상기 밴딩부(11b) 상에도 나선형 핀부(12)가 일체로 형성되도록 하는 것이다.

튜브부, 나선형 핀부, 밴딩부

Description

알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한 알루미늄 열교환기{FIN-TUBE IN THE ALUMINIUM HEAT EXCHANGER AND ALUMINIUM HEAT EXCHANGER UTILIZING THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브의 일시예를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브의 다른 실시예를 평단면도.

도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제1실시예를 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 열교환기의 제1실시예를 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제2실시예를 나타낸 정면도.

도 6은 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제2실시예를 나타낸 평면도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 핀-튜브

11: 튜브부

11a: 직선부

11b: 밴딩부

12: 나선형 핀부

13, 14: 입,출구

15: 브라켓트

본 발명은 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한 알루미늄 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 외경과 내경의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하되, 상기 밴딩부 상에도 나선형 핀부가 형성되도록 이루어져 방열면적을 확대하도록 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한 알루미늄 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 온도가 서로 다른 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열교환을 시키는 장치로써, 난방 또는 냉방을 목적으로 자동차, 냉장고, 건축물, 공기조화기, 석유화학공업, 일반화학공업 및 파워 플랜트(Poewr Plant) 등에 널리 이용되고 있다.

상기의 열교환기에 적용되어 열매체가 유동되는 튜브는 그 외주면에 방열성능을 향상시키도록 위하여 방열핀을 설치하게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 튜브에 방열성을 향상시키는 핀을 성형하는 방법으로 종래의 예로서는 튜브의 외주면에 나선형으로 방열핀을 감은 상태에서 방열핀 양 끝단부를 브레이징하여 튜브에 방열핀을 일체로 형성하는 기술이 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 튜브는 열교환기를 구성하는 튜브와 방열핀을 별도의 부재로 제작한 상태에서 방열핀을 튜브의 외주면에 나선 형상으로 감아 브레이징 한후 도장공정이 추가되어 제조공정이 복잡하여 생산성이 저하되고, 가격이 상승되는 문제점이 있다.

즉, 튜브를 제작하는 공정, 핀을 제작하는 공정, 핀과 튜브를 일체로 브레이징하는 공정, 도장하는 공정의 4단계로 진행되어 제조공정이 복잡하게 되는 것이다.

한편, 튜브에 방열성을 향상시키는 핀을 성형하는 방법으로 종래의 다른 예로서 전조방법을 이용하여 튜브의 외면에 방열핀을 성형하는 방법이 알려져 있다.

상기와 같은 전조방법을 이용하여 튜브의 외면에 방열핀을 성형하기 위해서는 튜브의 외주면에 3개의 로울러를 배치하고, 내경에는 봉을 삽입한 상태에서 관 외주면에 높은 압력을 가하여 표면을 끌러 올리는 가공방법이다.

그러나, 상기의 전조방법은 외주면에서 높은 압력을 가하기 때문에 내경의 약간 줄어드는 방법을 사용함으로서, 내경에 필수적으로 봉을 결합하여야 되는 문제점이 있다.

또한, 내경에 봉을 결합하여 가공하기 때문에 코일형태로 감여진 롤형상의 롤재를 사용하지 못하고, 일정길이로 절단된 관을 사용함으로서, 생산 속도가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 튜브의 외주면에 3개의 로울러를 설치함으로, φ10이하의 세관은 가공하지 못하여 소형 냉장고 등에 사용되는 열교환기에는 적용하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 외경과 내경의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하되, 상기 밴딩부 상에도 나선형 핀부가 형성되도록 이루어져 방열면적을 확대하도록 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브 및 이를 이용한 알루미늄 열교환기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉매가 유동되는 튜브부의 외경에 나선형의 핀부가 일체로 형성된 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브에 있어서, 상기 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 내경과 외경의 두께를 일정하게 형성하도록 하며, 상기 튜브부에는 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하도록 하고, 상기 밴딩부 상에도 나선형 핀부가 일체로 형성되도록 하는 것이다.

삭제

또한, 냉매가 유동되는 튜브부의 외경에 나선형의 핀부가 일체로 형성된 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브에 있어서, 상기 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 내경과 외경의 두께를 일정하게 형성하도록 하며, 상기 튜브부는 코일형태로 밴딩하여 나선형의 유로를 형성하도록 하는 것이다.

또한, 상기 밴딩부는 곡선형태로 이루어지고, 곡률반경은 R10 ∼ R50 인 것이다.

또한, 상기 튜브부의 외경은 φ5 ∼ φ10인 것이다.

또한, 냉매가 유동되는 튜브부의 외경에 나선형 핀부가 일체로 형성된 핀-튜브를 포함하는 알루미늄 열교환기에 있어서, 상기 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 내경과 외경의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부에는 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하되, 상기 밴딩부 상에도 나선형 핀부가 일체로 형성되도록 하는 것이다.

또한, 상기 튜브부의 외경은 φ5 ∼ φ10인 것이다.

또한, 냉매가 유동되는 튜브부의 외경에 나선형의 핀부가 일체로 형성된 핀-튜브를 포함하는 알루미늄 열교환기에 있어서, 상기 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 내경과 외경의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부는 코일형태로 밴딩하여 나선형의 유로를 형성하도록 하는 것이다.

또한, 상기 코일형태의 나선형 유로의 곡률반경은 R10 ∼ R50 인 것이다.

또한, 상기 튜브부의 외경은 φ5 ∼ φ10인 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 나타낸 단면도이다.

도시한 바와 같이 핀-튜브(10)는 냉매가 유동되는 튜브부(11)와, 상기 튜브부(11)의 외경(b)에 일체로 성형되는 나선형 핀부(12)로 구성되어 있다.

또한, 상기 튜브부(11)에 일체로 성형된 나선형 핀부(12)는 절삭공구(미도시) 등으로 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 핀-튜브(10)의 재질은 알루미늄(Al)으로 이루어지도록 하여 가공이 용이하고, 제조원가를 절감할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 뚜께가 일정하게 성형하도록 함으로서, 튜브부(11)를 밴딩하여 유로를 구성하여도 밴딩에 의한 파손을 방지하게 된다.

즉, 종래의 튜브의 밴딩부에는 방열핀을 설치하지 못해 방열성능을 향상시키지 못한 문제점을 본 발명의 핀-튜브(10)는 튜브부(11)에 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하고, 상기 밴딩부(11b) 상에 나선형 핀부(12)가 일체로 형성되도록 하여 방열면적을 확대함으로서, 방열성능이 향상되는 것이다.

참고로, 핀-튜브(10)에서 직선형태의 부위를 직선부(11a)라 하고, 일정하게 밴딩된 부위를 밴딩부(11b)라 한다.

또한, 상기의 핀-튜브(10)는 밴딩을 용이하게 하기 위해 상기 밴딩부(11b)를 곡선형태로 이루어지도록 하고, 곡률반경은 R10 ∼ R50 으로 한다.

또한, 상기 튜브부(11)의 외경(b)은 φ5 ∼ φ10인 것이 가장 바람직하며, 이는 종래의 전조방법으로 방열핀을 형성하는 방법으로는 형성할 수 없으며, 본 발명과 같이 절삭공구(미도시) 등으로 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되록 함으로서 가능한 것이다.

그리고, 상기와 같이 튜브부(11)의 외경(b)이 φ5 ∼ φ10로 형성할 수 있으므로 소형 냉장고 등에 적용할 수 있는 열교환기를 제작할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 핀-튜브(10)의 밴딩부(11b)는 곡선형태 뿐만 아니라 사각, 원호, 반원형태로 형성할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 핀-튜브(10)는 상기 튜브부(11)는 코일형태로 밴딩하여 나선형의 유로를 형성할 수 있다.

이때에도 튜브부(11)의 외면에 형성된 나선형 핀부(12)가 형성되도록 하여 방열면적이 확대되며, 코일형으로 밴딩하여도 파손 등이 발송되지 않게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제1실시예를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제1실시예를 나타낸 평면도이다.

도시한 바와 같이 알루미늄 열교환기는 냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(b)에 나선형 핀부(12)가 일체로 형성된 핀-튜브(10)를 포함하게 된다.

또한, 상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부(11)에는 적어도 하나 이상의 밴딩부(11b)를 형성하되, 상기 밴딩부(11b) 상에도 나선형 핀부(12)가 일체로 형성되도록 하는 것이다.

또한, 상기 핀-튜브(10)의 양단부에는 각각 냉매가 유동되는 입, 출구(13)(14)가 형성되어 냉동사이클을 구성하게 되는 것이다.

또한, 열교환기의 고정을 위해 브라켓트(15)가 설치되어 냉동 사이클를 구성하는 시스템에 설치되도록 한다.

또한, 상기 밴딩부(11b)는 곡선형태로 이루어지고, 곡률반경은 R10 ∼ R50 으로 하며, 상기 튜브부(11)의 외경(b)은 φ5 ∼ φ10인 것이 가장 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제2실시예를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 열교환기용 일체형 핀-튜브를 적용한 열교환기의 제2실시예를 나타낸 평면도이다.

도시한 바와 같이 알루미늄 열교환기는 냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경 (b)에 나선형의 핀부(12)가 일체로 형성된 핀-튜브(10)를 포함하는 것이다.

또한, 상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부(11)는 코일형태로 밴딩하여 나선형의 유로를 형성하도록 하는 것이다.

즉, 본 발명의 알루미늄 열교환기는 핀-튜브(10)의 튜브부(11)의 외경(b)에 나선형 핀부를 일체로 형성하여 나선형의 유로로 밴딩하여 코일형태로 형성하도록 하는 것이다.

또한, 상기 코일형 열교환기의 양단부에는 각각 냉매가 유동되는 입, 출구(13)(14)가 형성되어 냉동사이클을 구성하게 되는 것이다.

또한, 상기 코일형태의 나선형 유로의 곡률반경은 R10 ∼ R50 으로 하며, 상기 튜브부(11)의 외경(b)은 φ5 ∼ φ10인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브(10)를 성형하여 유로를 구성하게 되는데 냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외측에 일정높이로 돌출되는 나선형 핀부(12)를 형성하게 되고, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하게 된다.

이때 상기 나선형 핀부는 상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하도록 한다.

상기와 같이 성형된 핀-튜브(10)는 유로를 구성하기 위해서 지그재그형으로 밴딩하게 되는데 직선부(11a) 뿐만 아니라 곡선형태로 밴딩된 밴딩부(11b)에도 나선형의 핀부(12)를 형성되도록 함으로서, 열교환기의 방열면적을 확대할 수 있게 된다.

상기와 같이 밴딩부(11b)에도 나선형 핀부(12)를 일체로 성형하도록 함으로서, 열교환기를 소형으로 제작하더라도 열교환 성능이 향상된다.

또한, 상기 핀-튜브를 이용하여 지그재그형 유로 뿐만 아니라 코일형태로 유로를 구성하도록 하여 다양한 유로 및 형태로 열교환기를 사용할 수 있으며, 특히,냉장고, 냉,온수기 등의 응축기로 사용하도록 하는 것이 성능면에서 우수한 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 튜브부의 외경을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부를 일체로 형성하되, 상기 튜브부의 내경과 외경의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 적어도 하나 이상의 밴딩부를 형성하되, 상기 밴딩부 상에도 나선형 핀부가 형성되도록 이루어져 방열면적을 확대하도록 할 수 있다.

또한, 지그재그형 유로, 코일형 유로 등의 다양한 유로를 형성할 수 있고, 곡선형태의 밴딩부에도 나선형 핀부를 일체로 성형하도록 하여 열교환기의 크기가 소형화 시킬수 있으며, 열교환 효율도 향상되는 것이다.

Claims

냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(a)에 나선형의 핀부(12)가 일체로 형성된 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브(10)에 있어서,

상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 형성하도록 하며,

상기 튜브부(11)에는 적어도 하나 이상의 밴딩부(11b)를 형성하도록 하고, 상기 밴딩부(11b) 상에도 나선형 핀부(12)가 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브.
삭제
냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(a)에 나선형의 핀부(12)가 일체로 형성된 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브(10)에 있어서,

상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 형성하도록 하며,

상기 튜브부(11)는 코일형태로 밴딩하여 나선형의 유로를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브.
제1항에 있어서, 상기 밴딩부(11b)는 곡선형태로 이루어지고, 곡률반경은 R10 ∼ R50 인 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브.
제1항에 있어서, 상기 튜브부(11)의 외경(b)은 φ5 ∼ φ10인 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기용 일체형 핀-튜브.
냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(b)에 나선형 핀부(12)가 일체로 형성된 핀-튜브(10)를 포함하는 알루미늄 열교환기에 있어서,

상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부(11)에는 적어도 하나 이상의 밴딩부(11b)를 형성하되, 상기 밴딩부(11b) 상에도 나선형 핀부(12)가 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기.
제6항에 있어서, 상기 밴딩부(11b)는 곡선형태로 이루어지고, 곡률반경은 R10 ∼ R50 인 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기.
제6항에 있어서, 상기 튜브부(11)의 외경(b)은 φ5 ∼ φ10인 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기.
냉매가 유동되는 튜브부(11)의 외경(b)에 나선형의 핀부(12)가 일체로 형성된 핀-튜브(10)를 포함하는 알루미늄 열교환기에 있어서, 상기 튜브부(11)의 외경(b)을 일정깊이로 절개한 후 이 절개된 부분을 소정 각도로 일으켜 세워 상기 나선형 핀부(12)를 일체로 형성하되, 상기 튜브부(11)의 내경(a)과 외경(b)의 두께를 일정하게 성형하도록 하며, 상기 튜브부(11)는 코일형태로 밴딩하여 나선형의 유로를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기.
제9항에 있어서, 상기 코일형태의 나선형 유로의 곡률반경은 R10 ∼ R50 인 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기.
제9항에 있어서, 상기 튜브부(11)의 외경(b)은 φ5 ∼ φ10인 것을 특징으로 하는 알루미늄 열교환기.