KR100948396B1 - Pipe for heat exchangers - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A pipe for a heat exchanger is provided to directly transfer heat to fluid by forming a single pipe of a corrugated shape. CONSTITUTION: A pipe(100) for a heat exchanger is formed in a corrugated pipe(120) shape. A corrugated part(110) is formed in the outer surface of the corrugated pipe. The pipe is formed in a single member using a stainless steel material. Three pressure parts are formed in the outer end of the corrugated part, and respectively located on the top and both side surfaces of the pipe. A reinforcing member(130) is adhered to the pressure parts. A turbulent flow generating member is formed inside the pipe, and interrupts cold water flow.

Description

열교환기용 파이프{Pipe for heat exchangers}Pipe for heat exchangers

본 발명은 열교환기용 파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 콘덴싱 타입 보일러의 잠열부와 현열부 열교환기에 구비되어 외부로부터 공급되는 냉수를 잠열을 이용하여 1차 열교환기에서 예열하고, 2차 열교환기에서 현열을 이용한 2차 가열할 수 있도록 하는 열교환 파이프를 주름관 형상의 단일 파이프로 구성함으로써 열이 충분한 전열면적을 통해 직접적으로 유체에 전달되도록 하여 열교환 효율을 높일 수 있음과 동시에 열교환기용 파이프의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 열교환기용 파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger pipe, and more particularly, is provided in the latent heat and sensible heat exchanger mainly of the condensing type boiler to preheat the cold water supplied from the outside in the primary heat exchanger using the latent heat, secondary heat exchanger By constructing the heat exchange pipe that enables the secondary heating using sensible heat as a single pipe of corrugated pipe shape, heat can be directly transferred to the fluid through a sufficient heat transfer area to increase heat exchange efficiency and at the same time to manufacture pipe for heat exchanger. It relates to a heat exchanger pipe that can reduce the cost and time required.

일반적으로 가정이나 공공건물에 설치 사용되는 보일러는 기름이나 가스를 연료로 사용하고, 이를 버너를 통해 연소시킨 다음 연소과정에서 발생되는 연소열을 이용하여 냉수를 예열하고 예열된 온수를 2차 열교환기를 통해 직접 가열하여 난방용이나 온수용 등으로 사용하도록 하는 연소기의 일종이다.In general, boilers installed in homes or public buildings use oil or gas as fuel, and burn them through a burner, and then preheat cold water by using combustion heat generated in the combustion process, and preheat the preheated hot water through a secondary heat exchanger. It is a kind of combustor that is directly heated and used for heating or hot water.

이러한 보일러, 특히 연소과정에서 발생하는 배기가스 중 수증기의 잠열을 회수하여 이용하는 콘덴싱 보일러에는 외부로부터 공급되는 냉수를 연소열로 열교환하기 위한 열교환기가 연소실의 내부에 구비되어 있다. 그리고, 상기 열교환기는 버너의 연소열에 의해 직접 가열되어 열교환 파이프들을 지나는 난방수를 데워주는 현열부 열교환기와, 연소실의 내부에서 발생되는 배기가스와 열교환을 통해 배기가스의 잠열(潛熱)로 열교환 파이프들을 순차적으로 지나는 냉수를 가열하는 잠열부 열교환기로 이루어진다.In such a boiler, in particular, a condensing boiler which recovers and uses latent heat of steam in the exhaust gas generated in the combustion process, a heat exchanger for heat-exchanging cold water supplied from the outside with combustion heat is provided in the combustion chamber. The heat exchanger includes a sensible heat exchanger that directly heats the combustion water of the burner and heats the heating water passing through the heat exchange pipes, and heat exchange pipes by latent heat of the exhaust gas through heat exchange with the exhaust gas generated in the combustion chamber. It consists of a latent heat exchanger to heat the cold water passing sequentially.

상기 잠열부 열교환기는 현열부 열교환기의 상부에 설치되는데 난방수의 공급이 가능하도록 서로 관으로 연결되어 있다. 상기 잠열부 열교환기에서는 열교환 파이프들을 지나는 냉수가 배기가스의 잠열에 의해 열교환이 이루어지면서 1차로 가열되고, 또 1차로 가열된 상태의 온수는 현열부 열교환기로 공급되면서 버너의 직접 열로 가열되어 난방이나 온수에 필요한 온도로 데워지도록 함으로써 보일러의 열교환 효율을 높이도록 하고 있다.The latent heat exchanger is installed on the upper part of the sensible heat exchanger, and is connected to each other by pipes to enable the supply of heating water. In the latent heat exchanger, the cold water passing through the heat exchange pipes is firstly heated while the heat is exchanged by the latent heat of the exhaust gas, and the hot water of the firstly heated state is heated by the direct heat of the burner while being supplied to the sensible heat exchanger. By heating to the temperature required for hot water, the heat exchange efficiency of the boiler is increased.

그러나, 상기한 구조의 열교환기를 갖는 보일러에 있어서, 특히 잠열부 및 현열부 열교환기의 경우, 이에 구비되는 열교환 파이프를 지나가는 냉수를 가열하는 연소 과정 중에 잠열부 열교환기의 내부와 주변 사이의 온도차에 의한 응축수가 발생할 수 있고, 열교환 과정에서 응축시 발생되는 산성수분과 연소과정에서 발생되는 배기가스 중의 황산화물, 질소산화물 및 연소열로 인해 잠열부 열교환기에 구비된 열교환 파이프가 쉽게 부식이 발생되는 문제가 있으며, 이러한 부식 발생의 문제는 염분에 많이 노출되는 선박이나 해안지대, 섬 지역 등에서 사용하는 경우 열교환기의 내구성에 심각한 문제를 야기하게 되고, 그만큼 사용수명을 현저하게 단축시키는 문제로 이어지게 된다.However, in a boiler having a heat exchanger having the above-described structure, particularly in the latent heat portion and the sensible heat exchanger, the temperature difference between the inside and the surroundings of the latent heat portion heat exchanger during the combustion process of heating the cold water passing through the heat exchange pipes provided therewith. Condensate may occur, and the heat exchange pipes provided in the latent heat exchanger may easily be corroded due to sulfuric acid, nitrogen oxides and combustion heat in the acidic moisture generated during condensation during the heat exchange process and the exhaust gas generated during the combustion process. In addition, the problem of corrosion occurs when used in ships, coastal areas, islands, etc. exposed to a lot of salt, causing serious problems in the durability of the heat exchanger, leading to a problem of significantly shortening the service life.

따라서, 배기가스의 잠열로 냉수를 1차적으로 열교환하는 잠열부 열교환기는 무엇보다도 응축 과정에서 발생되는 응축수에 의한 부식 현상이 방지되도록 열교환 파이프를 제조하는 것이 중요하고, 또한 열교환 효율은 낮아지지 않도록 설계되는 것이 매우 중요하다 할 것이다. Therefore, the latent heat exchanger that primarily heat-exchanges cold water by latent heat of exhaust gas is important to manufacture heat exchange pipes so as to prevent corrosion phenomenon caused by condensed water generated during the condensation process, and it is designed not to lower heat exchange efficiency. It is very important to be.

이러한 점을 감안하여, 종래에도 잠열을 이용한 냉수의 열교환 과정에서 발생되는 응축수에 의한 부식을 방지하면서도 열교환 효율을 낮아지지 않도록 하기 위한 여러 형태 및 구조의 열교환 파이프가 제안되고 있는 바, 이하 그 예를 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.In view of this point, heat exchange pipes of various shapes and structures have been proposed to prevent corrosion of condensed water generated during the heat exchange process of cold water using latent heat while lowering the heat exchange efficiency. The following is an overview.

종래 제안되고 있는 열교환 파이프는 주로 열교환 효율을 떨어뜨리지 않으면서도 응축수 발생에 의한 부식을 방지하고자 열전도율이 양호한 동 재질이나 내식성의 알루미늄 재질을 이용하여 이중관 형태로 제조되고 있는 실정인데, 주로 내부는 동 재질의 관이 이용되고, 외부는 부식을 방지하기 위한 알루미늄 재질의 관이 주로 이용되어 제조되고 있다. 그리고, 이중관의 외측으로 구비되는 외부관으로는 열교환 효율을 높이기 위하여 다양한 구조 및 재질로 이루어지는 복수 개의 전열핀(일명, 하이핀(High fin)이라고도 함)이 형성되어 있는 구조이다.The heat exchange pipe proposed in the prior art is manufactured in the form of a double pipe using copper material having good thermal conductivity or aluminum material having corrosion resistance, in order to prevent corrosion due to condensate generation without deteriorating heat exchange efficiency. The tube is used, and the outside is made of aluminum tubes are mainly used to prevent corrosion. In addition, the outer tube provided to the outside of the double tube is a structure in which a plurality of heat transfer fins (also called high fins) made of various structures and materials are formed to increase heat exchange efficiency.

하지만, 종래 제안되고 있는 열교환 파이프는 주로 동 재질이나 알루미늄 재질을 사용함으로써 양호한 열전도성 또는 내부식성은 가질 수 있으나, 그 재질 특성상 특히 알루미늄 재질의 경우, 파이프의 두께가 얇으면 쉽게 부식되고, 그로 인 해 사용수명이 현저하게 단축되는 문제가 발생되기 때문에 파이프의 두께는 적어도 0.6mm 이상으로 두껍게 제조되어야 하는데, 알루미늄 재질을 이용하여 잠열부 열교환기에 사용되는 열교환 파이프를 제작하게 되는 경우, 열교환기 전체의 무게가 무거워질 수밖에 없고, 부피가 자연적으로 커질 수밖에 없는 문제가 있으며, 또한, 열교환 파이프를 구성하는 동이나 알루미늄 소재의 경우 비철금속으로서 주로 수입에 의존하고 있고, 가격이 고가인 점을 감안하면, 원재료비의 상승으로 인해 제품의 제작단가가 높아질 수밖에 없는 현실이다.However, the heat exchange pipes proposed in the related art may have good thermal conductivity or corrosion resistance mainly by using copper or aluminum, but in the case of aluminum, in particular, when the thickness of the pipe is thin, the pipes are easily corroded. Since the service life of the solution is significantly shortened, the thickness of the pipe should be made thicker than at least 0.6 mm. When the heat exchange pipe used for the latent heat exchanger is made of aluminum, Considering that the weight is heavy and the volume is naturally increased, the copper and aluminum materials constituting the heat exchange pipe mainly depend on imports as nonferrous metals, and the price is high. Due to the high production cost of the product It is not but be realistic.

그리고, 내식성을 확보하기 위해 열교환 파이프의 외부를 구성하는 알루미늄 소재의 파이프의 경우, 그 외주면으로 열교환 효율을 높이기 위한 전열핀이 형성되는데 소재의 특성상 전열핀의 형성이 매우 어렵다는 단점이 있다. 즉, 종래 사용되고 있는 동이나 알루미늄 소재의 파이프에 대하여 형성되는 전열핀이 대부분 전조 가공에 의해 일체로 성형되는 방식으로 되거나, 파이프와 전열핀을 각각 제조한 후 용접을 통하여 일체로 용착하는 등의 방법을 채택하고 있기 때문에 절연핀의 형성 작업이 매우 불편하였다.In addition, in the case of an aluminum material pipe constituting the outside of the heat exchange pipe in order to secure corrosion resistance, heat transfer fins are formed on the outer circumferential surface thereof to increase heat exchange efficiency. In other words, the heating fins formed on the copper or aluminum pipes used in the related art are mostly formed integrally by rolling, or the pipes and the heating fins are manufactured and welded integrally by welding. It was very inconvenient to make the insulation pins because

보다 상세히 설명하면, 전조에 의한 성형방식의 경우 소재가 소성변형될 수 있는 한도가 정해져 있으므로 원하는 두께와 면적의 핀을 성형하기 어려워 핀의 두께는 비교적 두껍게 되고 직경이 작게 형성되므로 열교환 면적이 감소하고, 소재의 선택에 있어서도 제한이 따를 수밖에 없었다. 또한, 용접방식의 경우 주로 고주파 용접 방식을 이용함으로써 작업성이 저하되고, 이로 인해 제조 원가가 상승하게 되는 구조상의 결점 또한 피할 수 없었다.In more detail, in the case of forming by rolling, the limit of plastic deformation of the material is determined, so it is difficult to form fins having a desired thickness and area, so that the fin thickness is relatively thick and the diameter is formed small so that the heat exchange area is reduced. In addition, the choice of materials was limited. In addition, in the case of the welding method, the workability is lowered mainly by using the high frequency welding method, and thus, structural defects in which the manufacturing cost increases are inevitable.

또한, 종래 내부식성을 감안하여 내부는 열효율이 좋은 동관으로 구성하고, 외부는 열효율은 낮으나 내식성이 양호한 알루미늄관으로 구성되는 이중 구조의 열교환 파이프의 경우 재료의 특성을 달리하는 내,외부관을 안정되게 일체로 결합하는 것이 상당히 어렵고 곤란하며, 작업시간이 상당히 소요되는 제작상의 문제가 있다. 예를 들어, 열교환 파이프를 소재를 달리하는 동관이나 알루미늄관으로 구성하는 경우 이들을 일체로 접합하기 위해서는 종래 이중관의 양 단부를 일일이 수작업으로 황동선(구리합금선)을 이용하여 가스 용접하였기 때문에 그만큼 파이프의 제작시간이 많이 소요되고, 이들의 접합에 상당한 용접 기술이 요구되는 까닭에 숙련자가 아니면 파이프의 제작작업을 쉽게 할 수 없는 구조적인 문제가 있었던 것이다.In addition, in consideration of the conventional corrosion resistance, the inside is composed of a copper tube having good thermal efficiency, and the outside is made of an aluminum tube having low thermal efficiency but good corrosion resistance, so that the internal and external pipes having different material characteristics are stabilized. It is quite difficult and difficult to combine integrally, there is a manufacturing problem that takes a considerable time. For example, if the heat exchange pipe is composed of copper or aluminum pipes of different materials, in order to join them integrally, both ends of the conventional double pipe are manually welded by using a brass wire (copper alloy wire). It takes a lot of manufacturing time, and because of the considerable welding technology required for the joining of these, there was a structural problem that can not be easily produced by pipework unless skilled.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 기술로, 등록특허공보 제10-0867143호에는 이중관 구조를 갖는 스테인레스 스틸재의 열교환 파이프(1) 및 그 제조방법이 게시되어 있는데, 그 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 서로 마주하는 면이 밀착되는 상태로 2겹으로 겹쳐지게 형성되는 전열핀(10)이 외주면에 연속적으로 일체 형성되는 스테인레스 스틸재의 제1전열관(20)과, 냉수가 흐르도록 상기 제1전열관(20)의 내부에 밀착지지되도록 확관 설치되는 스테인레스 스틸재의 제2전열관(30) 및 상기 제2전열관(30)의 내부에 설치되어 냉수의 유속 흐름을 방해하기 위한 난류 생성부재(40)로 이루어진 보일러의 잠열부 열교환기를 구성하는 열교환 파이프(1)를 구성함에 있어서, 상기 스테인레스스틸재의 제2전열관(30)의 내주 및 외주면으로는 동도금층을 형성하고, 상기 제2전열관의 동도금층을 매개로 상 기 스테인레스스틸재의 제1전열관(20)과 난류생성부재(40)가 브레이징 작업에 의해 일체로 접합 구성되어짐을 특징으로 하고 있다.As a technique for solving the conventional problems, Korean Patent Publication No. 10-0867143 discloses a heat exchange pipe 1 of stainless steel having a double pipe structure and a manufacturing method thereof, the technical configuration of which is shown in FIG. Similarly, the first heat transfer pipe 20 made of stainless steel and the first heat transfer pipe 20 are formed of a heat transfer fin 10 which is formed to overlap two layers in close contact with each other and is integrally formed on an outer circumferential surface. The second heat exchanger tube 30 made of stainless steel and installed in the second heat transfer tube 30 so as to be tightly supported by the inside of the 20 is formed of a turbulent flow generating member 40 for preventing the flow of cold water. In constructing the heat exchange pipe 1 constituting the latent heat exchanger of the boiler, a copper plating layer is formed on the inner and outer circumferential surfaces of the second heat transfer pipe 30 of the stainless steel material. The first heat transfer tube 20 and the turbulence generating member 40 of the stainless steel material are integrally joined by brazing operation through the copper plating layer of the second heat transfer tube.

하지만, 상기와 같은 구성 또한 파이프가 제1전열관(20)과 제2전열관(30)의 이중구조로 이루어져 있어 파이프(1)의 내부로 흐르는 유체에 열을 직접 전달하는 면적은 실질적으로 제2전열관(30)의 외부면이므로 높은 열전도 효율을 얻기 어렵고, 제1전열관(20)에 별도의 전열핀(10)을 가공하여야 하므로 열교환 파이프를 제조하기 위한 제조비용과 제조시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.However, the above structure also includes a double structure of the first heat pipe 20 and the second heat pipe 30, so that the area for directly transferring heat to the fluid flowing into the pipe 1 is substantially the second heat pipe. Since it is an outer surface of the 30, it is difficult to obtain high heat conduction efficiency, and a separate heat transfer fin 10 must be processed in the first heat pipe 20, which causes a lot of manufacturing cost and manufacturing time for manufacturing a heat exchange pipe. .

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열교환 파이프를 주름관 형상의 단일 파이프로 구성하여 열이 직접적으로 유체에 전달되도록 함과 동시에 열이 직접 유체에 전달되는 면적을 극대화시킴으로써 열교환 효율을 높일 수 있는 열교환기용 파이프를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to configure the heat exchange pipe as a single pipe of the corrugated pipe shape so that heat is transferred directly to the fluid and at the same time heat is directly transferred to the fluid It is to provide a heat exchanger pipe that can increase the heat exchange efficiency by maximizing the area delivered.

또한, 본 발명은 열교환 파이프를 박판의 스테인레스 스틸재로 구성함으로써 종래의 열교환기에 비해 배관층의 두께를 현저히 감소시킬 수 있어 열전도 효율이 뛰어난 열교환기용 파이프를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has a further object to provide a heat exchanger pipe having excellent heat conduction efficiency can be significantly reduced in the thickness of the pipe layer compared to the conventional heat exchanger by configuring the heat exchange pipe made of thin stainless steel material.

또한, 본 발명은 열교환기용 파이프의 제조과정을 간소화시킴으로써 파이프의 제조시간 및 제조비용을 대폭 경감시킬 수 있는 열교환기용 파이프를 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a heat exchanger pipe that can greatly reduce the manufacturing time and manufacturing cost of the pipe by simplifying the manufacturing process of the heat exchanger pipe.

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above objects,

열교환기용 파이프에 있어서, 상기 파이프는 외주면에 주름부가 형성된 주름관 형상의 단일부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the heat exchanger pipe, the pipe is characterized in that made of a single member of the corrugated pipe shape formed with a corrugation portion on the outer peripheral surface.

이때, 상기 파이프는 스테인레스 스틸재로 이루어진 것을 특징으로 한다.At this time, the pipe is characterized in that made of stainless steel.

또한, 상기 주름부의 외측 단부에는 압착부가 형성되고, 상기 압착부에는 보 강부재가 접합된 것을 특징으로 한다.In addition, a crimping portion is formed at an outer end of the pleats, and a reinforcing member is bonded to the crimping portion.

또한, 상기 보강부재는 상기 주름부의 외측 단부에 1 ~ 3개가 접합된 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing member is characterized in that one to three are bonded to the outer end of the pleats.

그리고, 상기 파이프의 내부에는 냉수의 흐름을 방해하기 위한 난류생성부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.And, the inside of the pipe is characterized in that the turbulence generating member for preventing the flow of cold water is provided.

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본 발명에 따른 열교환기용 파이프에 따르면, 열교환 파이프를 주름관 형상의 단일 파이프로 구성하여 열이 직접적으로 유체에 전달되도록 함으로써 열교환 효율을 높일 수 있음과 동시에 파이프의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.According to the heat exchanger pipe according to the present invention, the heat exchange pipe is composed of a single pipe of corrugated pipe shape so that heat can be directly transferred to the fluid, thereby improving heat exchange efficiency and reducing the cost and time required for the manufacture of the pipe. Has the effect.

또한, 본 발명에 따르면 스테인레스 스틸의 내부식성으로 인해 응축수에 의한 파이프나 열교환기의 부식이 방지되어 염분 함량이 많은 장소에서의 사용 효율 이 높고, 난류생성부재를 구비함으로써 열교환이 이루어지는 냉수의 흐름을 방해하여 안정되고 원활한 열교환이 이루어짐에 따라 열교환 과정에서 급격한 온도차에 의해 발생되는 응축현상에 의한 응축수의 발생을 방지하여 파이프는 물론 열교환기의 내구성을 확보하고 가스의 불완전 연소를 방지할 수 있는 효과를 추가로 갖는다.Further, according to the present invention, corrosion resistance of the stainless steel prevents corrosion of the pipe or the heat exchanger due to the condensed water, so that the use efficiency is high in places with high salt content, and the turbulence generating member provides a flow of cold water that undergoes heat exchange. As it prevents condensate from occurring due to rapid temperature difference during heat exchange process, it prevents condensed water from occurring and prevents incomplete combustion of gas. Have additionally.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 열교환기용 파이프의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the heat exchanger pipe according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 파이프가 적용된 열교환기의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 파이프를 나타낸 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 파이프를 나타낸 정단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열교환기용 파이프의 다른 실시예를 나타낸 측단면도이며, 도 6는 도 5에 나타낸 본 발명 중 난류생성부재를 나타낸 측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 파이프의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a plan view schematically showing the structure of a heat exchanger to which a heat exchanger pipe according to the present invention is applied, FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a heat exchanger pipe according to the present invention, and FIG. 4 is a heat exchanger pipe according to the present invention. 5 is a side cross-sectional view showing another embodiment of a heat exchanger pipe according to the present invention, FIG. 6 is a side view showing a turbulence generating member of the present invention shown in FIG. 5, and FIG. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the heat exchanger pipe.

본 발명은 주로 콘덴싱 보일러의 잠열부 및 현열부 열교환기(50)에 구비되어 외부로부터 공급되는 냉수를 잠열 및 현열을 이용하여 1차 및 2차로 가열하는데 사용되는 열교환 파이프(100)를 주름관(120) 형상의 단일 파이프로 구성하여 열이 직접적으로 유체에 전달되도록 함으로써 열교환 효율을 높일 수 있음과 동시에 파이 프(100)의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 열교환기용 파이프 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 열교환기용 파이프(100)는 외주면에 주름부(110)가 일체로 형성된 주름관(120) 형상의 단일부재로 이루어져 있다.The present invention is mainly provided in the latent heat and sensible heat exchanger 50 of the condensing boiler, corrugated pipe 120 is used to heat the cold water supplied from the outside primary and secondary heat by using latent heat and sensible heat 120 Heat exchanger pipe and its manufacturing method that can reduce the cost and time required to manufacture the pipe (100) at the same time to improve heat exchange efficiency by making a heat pipe directly to the fluid by forming a single pipe of the shape Regarding, the heat exchanger pipe 100 according to the present invention is made of a single member of the corrugated pipe 120 shape formed integrally with the corrugated portion 110 on the outer peripheral surface.

즉, 종래에는 열교환기(50)에 사용되는 파이프가 내측으로 냉수가 흐르는 관체의 외주에 다수의 전열핀이 형성된 외부관이 결합되는 이중관 구조로 이루어져 파이프를 제조하기 위한 시간 및 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 냉수를 가열하기 위한 열이 외부관 및 내부관을 통해 냉수로 전달되기 때문에 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었는데, 본 발명은 열교환기용 파이프(100)를 외주면에 주름부(110)가 일체로 형성된 플렉시블(flexible)한 주름관(120) 형상의 단일부재로 구성함으로써 별도의 외부관이나 전열핀을 가공하지 않고서도 상기 주름부(110)를 통해 열교환 면적을 증가시킬 수 있으므로 파이프(100)의 제조시간 및 제조비용을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 파이프(100)의 내부에 흐르는 냉수를 가열하기 위한 열이 주름관(120) 형상의 단일부재로 형성된 파이프(100)를 통해 직접 냉수에 전달되므로 열교환 효율도 대폭 상승시킬 수 있는 것이다.That is, in the related art, the pipe used in the heat exchanger 50 is made of a double pipe structure in which an outer tube formed with a plurality of heat transfer fins is coupled to the outer circumference of the pipe through which cold water flows, and it takes a lot of time and money to manufacture the pipe. However, since heat for heating the cold water is transferred to the cold water through the outer tube and the inner tube, there is a problem that the heat exchange efficiency is lowered. In the present invention, the heat exchanger pipe 100 is formed integrally with the pleats 110 on the outer circumferential surface thereof. By constructing a single member having the shape of a flexible corrugated pipe 120, the heat exchange area can be increased through the corrugated part 110 without having to process a separate outer tube or a heating fin. And not only can significantly reduce the manufacturing cost but also heat for heating the cold water flowing inside the pipe 100 is a single member of the corrugated pipe 120 shape Is directly transmitted to the cold water through the formed pipe 100, the heat exchange efficiency is capable of significantly elevated.

이때, 상기 파이프(100)의 재질로는 박판의 스테인레스 스틸이 사용되는 것이 바람직한데, 그 이유는 박판의 스테인레스 스틸은 열전도율이 뛰어나고, 염분에 대한 내구성 및 내부식성이 뛰어날 뿐만 아니라, 종래의 동이나 알루미늄에 비해 얇고 가볍게 제작하는 것이 가능하므로 열교환기(50)의 운반이나 취급 설치가 용이하기 때문이다. 또한, 박판의 스테인레스 스틸재로 이루어지는 단일부재로 파이프를 구성함으로써 종래의 열교환기에 비해 배관층의 두께를 약 40% 정도로 감소시킬 수 있으므로 열전도 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.At this time, the material of the pipe 100 is preferably used for the thin stainless steel, the reason is that the stainless steel of the thin plate is excellent in thermal conductivity, excellent in durability and corrosion resistance to salts, conventional copper or This is because the heat exchanger 50 can be easily transported or handled, since it can be made thinner and lighter than aluminum. In addition, since the pipe is made of a single member made of a thin stainless steel material, the thickness of the pipe layer can be reduced by about 40% compared to a conventional heat exchanger, and thus the heat conduction efficiency can be significantly improved.

한편, 상기 단일부재로 이루어진 주름관(120) 형상의 파이프(100)는 플렉시블(flexible) 하므로 내부를 흐르는 냉수의 압력에 의해 파이프(100)의 형상이 변형되지 않도록 하기 위하여 주름부(110)의 외측 단부에 보강부재(130)를 설치할 수도 있는데, 상기 보강부재(130)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 파이프(100)의 상,하,좌,우 방향으로의 형상 변형을 방지하기 위해 여러 개 설치하는 것이 바람직하다.On the other hand, the pipe 100 of the corrugated pipe 120 shape made of a single member is flexible (flexible) so that the shape of the pipe 100 is not deformed by the pressure of the cold water flowing inside the outer side of the corrugated portion 110 The reinforcing member 130 may be installed at an end thereof, and as shown in FIG. 4, the reinforcing member 130 may be installed in plural to prevent the shape deformation of the pipe 100 in the up, down, left, and right directions. It is desirable to.

보다 상세히 설명하면, 상기 파이프(100)의 외주연, 즉 다수의 주름이 형성된 주름부(110)의 외측 단부에는 보강부재(130)와의 접합 면적을 증가시킴으로써 파이프(100)와 보강부재(130) 사이의 접착력을 강화시킬 수 있도록 하는 압착부(112)를 형성시키고, 상기 압착부(112)의 상부에 보강부재(130)를 결합시키는데, 상기 압착부(112)는 파이프(100)의 상,하,좌,우 방향으로의 형상 변형을 방지하기 위하여 파이프의 상면과 양 측면에 3개 정도 형성하고, 상기 보강부재(130)는 브레이징(brazing) 용접 방식으로 압착부(112)의 상부에 접합되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 보강부재(130)는 스테인레스 스틸 판재를 이용하여 형성하는데, 파이프(100)의 보강력을 증가시켜 플렉시블한 파이프(100)의 휨 현상을 방지하기 위해 도 4에 나타낸 바와 같이 주름진 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보강부재(130)를 플레이트 형상으로 제조할 경우 파이프에 열을 가하기 위한 불꽃이 퍼지게 되어 열효율이 떨어지게 되므로, 상기와 같이 보강부재(130)를 주름진 형상으로 제조하여 불꽃이 보강부재(130)의 주름진 형상을 따라 상승하도록 함으로써 열효율을 상승시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In more detail, the pipe 100 and the reinforcing member 130 may be formed by increasing a joint area with the reinforcing member 130 at the outer periphery of the pipe 100, that is, the outer end of the corrugation part 110 in which a plurality of corrugations are formed. Forming a crimping portion 112 to strengthen the adhesive force therebetween, the reinforcing member 130 is coupled to the upper portion of the crimping portion 112, the crimping portion 112 is formed on the pipe 100, In order to prevent shape deformation in the lower, left and right directions, three or more surfaces are formed on the upper surface and both sides of the pipe, and the reinforcing member 130 is joined to the upper portion of the crimping portion 112 by a brazing welding method. It is preferable to be. At this time, the reinforcing member 130 is formed using a stainless steel plate, to increase the reinforcement of the pipe 100 to prevent the bending phenomenon of the flexible pipe 100 in a corrugated shape as shown in FIG. It is preferable to form. In addition, when the reinforcing member 130 is manufactured in a plate shape, a flame for applying heat to the pipe spreads and thermal efficiency decreases. Thus, the reinforcing member 130 is manufactured in a corrugated shape as described above, so that the flame reinforces the member 130. It is desirable to increase the thermal efficiency by increasing the wrinkles along the corrugated shape.

브레이징 용접이란, 450°C 이상의 액상선 온도(LIQUIDUS TEMPERATURE)를 가진 용가재를 사용하며 모재의 고상선 온도(SOLIDUS TEMPERATURE) 이하의 열을 가하여 두 모재를 접합하는 방법으로, 이러한 브레이징 용접은 다른 접합보다 비교적 강한 접합강도를 가지므로 보강부재(130)와 파이프(100) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있고, 정교한 접합이 가능하므로 용접 후 별도의 그라인딩 가공이 필요없으므로 제조시간을 단축시킬 수 있는 등의 다양한 장점이 있다.Brazing welding is a method of joining two base materials by using a filler material having a liquidus temperature of 450 ° C or higher and applying the heat below the solidus temperature of the base material. Since it has a relatively strong bonding strength, it is possible to improve the bonding force between the reinforcing member 130 and the pipe 100, and the precise bonding is possible, so that no additional grinding processing is required after welding, so that the manufacturing time can be shortened. There is an advantage.

한편, 상기 파이프(100)의 내부에는 도 5에 나타낸 바와 같이, 난류생성부재(140)를 설치할 수도 있는데, 상기 난류생성부재(140)는 파이프(100)의 내부를 흐르는 냉수의 유속을 최대한 방해하여 충분한 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the turbulence generating member 140 may be installed inside the pipe 100, but the turbulence generating member 140 may obstruct the flow rate of the cold water flowing in the pipe 100 as much as possible. It serves to ensure sufficient heat exchange.

보다 상세히 설명하면, 상기 난류생성부재(140)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 박판의 스테인레스 스틸 판재를 트위스트 형태로 연속적으로 꼬아지게 형성하여 냉수가 저지를 받으면서 서서히 통과되도록 하는 것이 바람직하고, 또한 파이프(100)의 길이와 같은 길이로 형성하여 최대한으로 유속의 흐름을 저지하여 안정된 열교환이 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 난류생성부재(140)는 파이프(100)의 내부 직경과 같은 폭을 갖도록 하여 파이프(100)의 내부에 밀착상태로 끼워진 후 브레이징 용접에 의해 접합된다.In more detail, the turbulence generating member 140, as shown in Figure 6, it is preferable to form a stainless steel plate of the thin plate twisted continuously in a twisted form to allow the cold water to pass slowly while being blocked, and also pipe It is preferable to form a length equal to the length of 100 to prevent the flow of the flow rate to the maximum and to configure a stable heat exchange. At this time, the turbulence generating member 140 has a width equal to the inner diameter of the pipe 100 is fitted in close contact with the inside of the pipe 100 and then joined by brazing welding.

다음, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 열교환기용 파이프(100)의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing the heat exchanger pipe 100 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 외주면에 주름부(110)가 형성된 주름관(120) 형태의 스테인레스 스틸재 파이프를 준비한 후, 설치해야 할 열교환기(50)의 크기를 고려하여 적당한 크기로 가공한다(파이프 준비단계(S10)).First, after preparing a stainless steel pipe of the corrugated pipe 120 form the corrugated portion 110 is formed on the outer circumferential surface, it is processed into a suitable size in consideration of the size of the heat exchanger 50 to be installed (pipe preparation step (S10)) ).

다음, 압착기를 이용하여 파이프 주름부(110)의 외측 단부가 평평해지도록 압착부(112)를 형성시킨다(압착부 형성단계(S20)). 이때, 상기 압착부(112)는 플렉시블한 파이프(100)가 내부를 흐르는 냉수에 의해 변형되지 않도록 하기 위한 보강부재(130)를 접합시키기 위한 것으로, 파이프(100)의 일측에 형성시킬 수도 있고, 도 4에 나타낸 바와 같이 파이프(100)의 상면 및 양 측면에 형성하여 상기 보강부재(130)가 파이프(100)의 상면 및 양 측면에 접합되어 파이프(100)가 상,하,좌,우로 변형되는 것을 방지하도록 할 수도 있다.Next, by using a crimping machine to form a crimping portion 112 so that the outer end of the pipe pleat 110 is flat (compression forming step (S20)). In this case, the crimping portion 112 is for bonding the reinforcing member 130 to prevent the flexible pipe 100 from being deformed by the cold water flowing therein, and may be formed on one side of the pipe 100. As shown in FIG. 4, the reinforcing member 130 is formed on the upper surface and both sides of the pipe 100, and the reinforcing member 130 is joined to the upper surface and both sides of the pipe 100, thereby deforming the pipe 100 up, down, left, and right. You can also prevent this from happening.

다음, 상기 압착부(112)에 보강부재(130)를 브레이징 용접에 의해 접합시키는데, 이때 상기 보강부재(130)는 전술한 바와 같이, 스테인레스 스틸 판재를 주름진 형태로 압착하여 사용함으로써 파이프(100)의 보강력을 극대화시킴과 동시에 파이프(100)를 가열하기 위한 불꽃이 보강부재(130)의 주름진 형상을 따라 상승하게 되어 열효율을 상승시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다(보강부재 접합단계(S30)).Next, the reinforcing member 130 is bonded to the crimping portion 112 by brazing welding, wherein the reinforcing member 130 is crimped using a stainless steel sheet in a corrugated form as described above. It is desirable to maximize the reinforcement of the fire and at the same time the flame for heating the pipe 100 to rise along the corrugated shape of the reinforcing member 130 to increase the thermal efficiency (reinforcing member bonding step (S30)) .

한편, 상기 파이프(100)의 내측에 냉수의 흐름을 방해하여 충분한 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 난류생성부재(140)를 접합할 수도 있는데, 상기 난류생성부재(140)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 박판의 스테인레스 스틸 판재를 트위스트 형태로 연속적으로 꼬아지게 형성하여 냉수의 흐름을 방해함으로써 냉수가 파이프 의 내부를 서서히 통과되도록 하여 안정된 열교환이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 난류생성부재(140)는 파이프(100)의 길이와 같은 길이로 형성하고, 그 폭이 파이프(100)의 내경과 동일하도록 형성한 후 파이프(100)의 내측에 브레이징 용접을 통해 접합시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 전술한 바와 같으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다(난류생성부재 접합단계(S40)).Meanwhile, the turbulence generating member 140 may be bonded to the inside of the pipe 100 so that sufficient heat exchange may be performed by interfering with the flow of cold water, and the turbulence generating member 140 is shown in FIG. 6. It is preferable that the stainless steel sheet of the thin plate is continuously twisted in a twisted shape to interrupt the flow of cold water so that the cold water gradually passes through the inside of the pipe to allow stable heat exchange. At this time, the turbulence generating member 140 is formed to the same length as the length of the pipe 100, the width is formed to be the same as the inner diameter of the pipe 100 and then joined by brazing welding inside the pipe 100. The reason is as described above, so the detailed description will be omitted (turbulence generation member bonding step (S40)).

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열교환기용 파이프 및 그 제조방법에 의하면 열교환기용 파이프(100)를 외주면에 주름부(110)가 일체로 형성된 플렉시블(flexible)한 주름관(120) 형상의 단일부재로 구성함으로써 별도의 외부관이나 전열핀을 가공하지 않고서도 상기 주름부(110)를 통해 열교환 면적을 증가시킬 수 있어 파이프(100)의 제조시간 및 제조비용을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 파이프(100)의 내부에 흐르는 냉수를 가열하기 위한 열이 주름관(120) 형상의 단일부재로 형성된 파이프(100)를 통해 직접 냉수에 전달되므로 열교환 효율도 대폭 상승시킬 수 있는 등의 다양한 장점이 있는 것이다.Therefore, according to the heat exchanger pipe and the manufacturing method according to the present invention configured as described above a single member of the shape of a flexible corrugated pipe (120) in which the corrugated portion 110 is integrally formed on the outer circumferential surface of the heat exchanger pipe (100). By constructing the heat exchange area can be increased through the corrugated portion 110 without processing a separate outer tube or heat transfer fins can significantly reduce the manufacturing time and manufacturing cost of the pipe 100 as well as the pipe 100 Heat is transmitted to the cold water directly through the pipe 100 formed of a single member of the corrugated pipe 120 shape to heat the cold water flowing in the inside of) has a variety of advantages, such as to significantly increase the heat exchange efficiency.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명은 열교환기용 파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 콘덴싱 타입 보일러의 잠열부와 현열부 열교환기에 구비되어 외부로부터 공급되는 냉수를 잠열을 이용하여 1차 열교환기에서 예열하고, 2차 열교환기에서 현열을 이용한 2차 가열할 수 있도록 하는 열교환 파이프를 주름관 형상의 단일 파이프로 구성함으로써 열이 충분한 전열면적을 통해 직접적으로 유체에 전달되도록 하여 열교환 효율을 높일 수 있음과 동시에 파이프의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 열교환기용 파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger pipe, and more particularly, is provided in the latent heat and sensible heat exchanger mainly of the condensing type boiler to preheat the cold water supplied from the outside in the primary heat exchanger using the latent heat, secondary heat exchanger The heat exchange pipe that enables secondary heating using sensible heat consists of a single pipe of corrugated pipe shape, so that heat is transferred directly to the fluid through a sufficient heat transfer area to increase heat exchange efficiency and at the same time The present invention relates to a heat exchanger pipe that can reduce cost and time.

도 1은 종래의 열교환 파이프를 나타낸 조립 단면도.1 is an assembled cross-sectional view showing a conventional heat exchange pipe.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 파이프가 적용된 열교환기의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도.Figure 2 is a plan view schematically showing the structure of a heat exchanger to which a pipe for a heat exchanger according to the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 파이프를 나타낸 측단면도.Figure 3 is a side sectional view showing a pipe for a heat exchanger according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 파이프를 나타낸 정단면도.Figure 4 is a front sectional view showing a pipe for a heat exchanger according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기용 파이프의 다른 실시예를 나타낸 측단면도.Figure 5 is a side cross-sectional view showing another embodiment of a pipe for a heat exchanger according to the present invention.

도 6는 도 5에 나타낸 본 발명 중 난류생성부재를 나타낸 측면도.Figure 6 is a side view showing a turbulence generating member of the present invention shown in FIG.

도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 파이프의 제조방법을 나타낸 흐름도.7 is a flow chart showing a method of manufacturing a pipe for a heat exchanger according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 파이프 110 : 주름부100: pipe 110: crease

112 : 압착부 120 : 주름관112: crimping portion 120: corrugated pipe

130 : 보강부재 140 : 난류생성부재130: reinforcing member 140: turbulence generating member

Claims (7)

열교환기용 파이프에 있어서,In the pipe for the heat exchanger, 상기 파이프는 외주면에 주름부가 형성된 주름관 형상으로 이루어지되, 박판의 스테인레스 스틸재를 이용한 단일부재로 이루어지고,The pipe is made of a corrugated pipe shape formed with a corrugation portion on the outer circumferential surface, made of a single member using a thin stainless steel material, 상기 주름부의 외측 단부에는 파이프의 상면과 양 측면에 위치하도록 하여 3개의 압착부가 형성되고, 상기 압착부에는 보강부재가 접합되되,Three crimps are formed at the outer end of the corrugated part so as to be located on both sides of the upper surface of the pipe, and a reinforcing member is joined to the crimping part. 상기 보강부재는 주름진 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기용 파이프.The reinforcing member is a pipe for heat exchangers, characterized in that made of a corrugated shape. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파이프의 내부에는 냉수의 흐름을 방해하기 위한 난류생성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 파이프.Inside the pipe is a heat exchanger pipe, characterized in that the turbulence generating member for preventing the flow of cold water is provided. 삭제delete 삭제delete
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