KR100988172B1

KR100988172B1 - A heat exchanger

Info

Publication number: KR100988172B1
Application number: KR1020080092024A
Authority: KR
Inventors: 전영호; 송재열
Original assignee: 송재열
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-10-18
Also published as: KR20100033052A

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 튜브와 튜브의 외면에 결합되는 핀을 개선하여 매우 효율적인 열 교환이 이루어지도록 한 것이다. The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to improve the tube and the fins coupled to the outer surface of the tube to achieve a very efficient heat exchange.

본 발명은 튜브 외면에 결합되는 핀을 구성함에 있어서, 핀을 튜브의 외면에 결합되는 용기 형태로 두 개의 핀이 한 조가 되도록 구성하고 한 개의 핀에는 다른 핀과 공기의 흐름을 연결하는 구성을 구비한 것으로, 일측의 핀으로 공기가 유입된 후 내부를 회전한 후 다른 핀으로 이동하고 또다시 회전한 다음 배출되도록 함을 특징으로 한다.The present invention is to configure the fin coupled to the outer surface of the tube, the pin is configured in the form of a container coupled to the outer surface of the tube is composed of two fins and one fin is provided with a configuration for connecting the flow of the other fin and air In one, it is characterized in that after the air is introduced into one of the pins to rotate the inside and then move to another pin and rotate again and then discharged.

열교환기, 방열핀, 상부 하부핀, 경사유도판, 공기순환 Heat exchanger, heat radiating fin, upper lower fin, inclined guide plate, air circulation

Description

Heat exchanger

주지된 바와 같이 열교환기는 고온의 열매 또는 저온의 냉매(이하 '열매'로 통칭함)가 관체형의 튜브를 통과하게 하고 이러한 과정에서 튜브 내부 열매의 열이 그 외부의 공기나 물 등의 유체(이하 '공기'로 통칭함)에 전달됨으로써 열 교환이 이루어지는 것으로서, 가열기·냉각기·증발기·응축기(凝縮器) 등에 사용된다.As is well known, the heat exchanger allows hot fruit or cold refrigerant (collectively referred to as 'fruit') to pass through the tubular tube, and in this process, the heat of the fruit inside the tube causes fluids such as air, water, The heat exchange is performed by being transferred to the air hereinafter), and is used for a heater, a cooler, an evaporator, a condenser, and the like.

종래 일반적인 열교환기의 구성을 보면, 튜브의 외부에 얇고 열전도율이 높은 금속재질의 핀을 구성하는데, 열전도 효과를 높이기 위해 핀과 튜브의 형태에 대한 개선이 끊임없이 이어지고 있는 현실이다.Looking at the configuration of a conventional heat exchanger, a thin, high thermal conductivity metal fins on the outside of the tube, to improve the thermal conductivity is the reality that the continuous improvement of the shape of the fins and the tube continues.

이러한 핀은 통상 튜브의 외면에 밀착되는 판 형태로 구성되어 핀에 접촉하는 공기와 튜브 내부의 열매 간에 열이 이동하도록 하는 것으로서, 단순히 공기와 핀이 자연적인 접촉 및 순환에 의해 열이 전달되는 것이므로 공기가 완전히 가열되지 못한 상태에서 공기가 순환되므로 효율적인 열 교환이 불가능한 것이다. These fins are usually formed in the form of a plate that is in close contact with the outer surface of the tube to allow heat to move between the air in contact with the fins and the fruit inside the tube, simply because the heat is transferred by air and the fins by natural contact and circulation Efficient heat exchange is not possible because the air circulates when the air is not fully heated.

열교환 효율을 높이기 위하여 핀에 주름이나 요철을 가하는 등 핀의 표면적 을 확대하는 방법으로 공기와의 접촉면적을 늘려 열교환의 효율을 향상시키는 노력도 이루어지고 있으나, 이러한 방법 역시 공기가 핀의 표면에 접촉하는 시간을 늘릴 수는 없을 뿐 아니라 핀의 제조비용에 대비한 열교환 효율을 상승시키는데 한계가 있어서 새로운 방식의 열교환효율 상승방안이 요구되었던 것이다. Efforts have been made to improve the efficiency of heat exchange by increasing the contact area with air by increasing the surface area of the fins, such as applying wrinkles or irregularities to the fins in order to increase the heat exchange efficiency. Not only could it increase the time required, but there was a limit to increase the heat exchange efficiency against the manufacturing cost of the fins, so a new way of increasing the heat exchange efficiency was required.

본 발명은 상기한 종래 기술상의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 튜브와 핀의 구성을 개선하여 주변의 공기가 핀과 접촉하는 시간을 연장시키도록 하여 열 교환이 매우 효율적으로 이루어지도록 함을 목적으로 하며, 아울러 간단한 구성으로 핀과 튜브의 결합을 이룰 수 있는 구성을 안출하여 저렴한 제조비용으로 효율적인 열교환기를 제공토록 함을 목적으로 하는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and aims to improve the configuration of the tube and fins so as to extend the time for the surrounding air to contact the fins so that heat exchange is made very efficiently. In addition, it aims to provide an efficient heat exchanger at a low manufacturing cost by devising a configuration capable of coupling the fin and the tube in a simple configuration.

본 발명은 튜브 외면에 결합되는 핀을 구성함에 있어서, 핀을 튜브의 외면에 결합되는 용기 형태로 두 개의 핀이 한 조가 되도록 구성하고 한 개의 핀에는 다른 핀과 공기의 흐름을 연결하는 구성을 구비한 것으로, 일측의 핀으로 공기가 유입된 후 내부를 회전한 후 다른 핀으로 이동하고 또다시 회전한 다음 배출되도록 함을 특징으로 하는 것으로, 이러한 구성에 의해 공기가 튜브 및 핀에 접촉하는 시간이 매우 길게 연장되어 튜브 내의 열매의 온도가 공기에 매우 효율적으로 전달되도록 하는 것이다. The present invention is to configure the fin coupled to the outer surface of the tube, the pin is configured in the form of a container coupled to the outer surface of the tube is composed of two fins and one fin is provided with a configuration for connecting the flow of the other fin and air In one embodiment, after the air is introduced into one of the fins, the inside of the fin is rotated, then moved to another fin, and then rotated and discharged. It extends very long so that the temperature of the fruit in the tube can be transferred to the air very efficiently.

이러한 본 발명에 의하면, 공기가 하부핀으로 진입한 후 2바퀴에 가까운 정도의 회전을 한 다음 외부로 배출되기 때문에 많은 시간 동안 핀과 공기가 접촉하게 되는 것이고, 이는 종래 열교환기와 같이 공기가 핀에 짧은 시간 동안 단순 접촉하여 열 교환이 이루어지던 것에 비하여 매우 효율적인 열 교환이 이루어질 수 있게 된 것으로, 열교환의 효율 향상으로 본 고안에 의한 열교환기를 이용한 가열기·냉각기·증발기·응축기 등의 효율성을 극대화시킬 수 있는 것이다. According to the present invention, after the air enters the lower fin and rotates about two turns and then discharges to the outside, the fin and the air are in contact with the fin for many hours, which is similar to the conventional heat exchanger. It is possible to achieve very efficient heat exchange compared to heat exchange by simple contact for a short time, and it is possible to maximize efficiency of heater, cooler, evaporator, condenser, etc. It is.

아울러 튜브와 핀의 결합도 매우 균일하고 신속하게 이루어질 수 있는 구성이므로 제조에 따른 시간과 인력 및 비용 등을 절감할 수 있는 장점도 있다. In addition, the combination of the tube and the pin is also very uniform and can be made quickly, there is an advantage that can save time, manpower and cost, such as manufacturing.

이하 본 발명의 바람직한 구성 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 열교환기의 사시도, 1 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 핀이 결합된 튜브의 정면도, Figure 2 is a front view of the tube coupled to the fin according to the present invention,

도 3은 본 발명에 의한 튜브와 핀의 분해사시도, 3 is an exploded perspective view of a tube and a fin according to the present invention;

도 4는 본 발명에 의한 핀의 결합상태 사시도, Figure 4 is a perspective view of the coupling state of the pin according to the present invention,

도 5는 도 2의 확대 평면도, 5 is an enlarged plan view of FIG. 2;

도 6은 도 5의 A-A선 단면도, 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 7은 도 5의 B-B선 단면도이다. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

본 고안의 열교환기는 통상의 열교환기와 같이 열 교환이 이루어 지기 전과 후에 열매가 진입하고 배출되기 위한 상부헤더(2)와 하부헤더(3)가 구성되고, 그 사이에 다수의 튜브(4)가 배열되는 형태이다.The heat exchanger of the present invention has an upper header (2) and a lower header (3) for the fruit entering and exiting before and after the heat exchange is carried out like a conventional heat exchanger, a plurality of tubes (4) arranged between It is a form.

본 발명에 의하면 튜브(4)의 외면에 상부핀(10)과 하부핀(10')이 연속으로 결합되는데, 상부핀(10)과 하부핀(10')은 각각 튜브(4)의 외면에 밀착되는 내벽체(11)와 가장자리의 외벽체(12) 및 내벽체(11)와 외벽체(12) 사이의 바닥면(13)을 갖는 용기형으로 구성되어 외벽체(12)와 내벽체(11)의 사이에 공기통로(14)가 마련되도록 한 것이다. According to the present invention, the upper fin 10 and the lower fin 10 'are continuously coupled to the outer surface of the tube 4, and the upper fin 10 and the lower fin 10' are respectively connected to the outer surface of the tube 4; The outer wall 12 and the inner wall 11 of the outer wall 12 and the inner wall 11 is formed of a container type having a bottom surface 13 between the inner wall 11 and the outer wall 12 and the outer wall 12 in close contact The air passage 14 is provided between.

이러한 기본 형태에서 상부핀(10)과 하부핀(10')의 구성 특징을 좀 더 자세히 살펴보면, 상부핀(10)은 바닥면(13)의 일부를 절개하여 아래로 경사지게 형성하여 아래의 하부핀(10') 바닥면(13)에 밀착되는 경사유도판(15)을 형성하였고, 경사유도판(15)의 하부 끝단에 해당하는 위치 상부에는 외벽체(12)와 내벽체(11) 사이를 가로지르는 차단벽체(16)를 구성하였고 동시에 외벽체(12) 일부를 절개한 배출통로(17)를 형성하였다. Looking at the configuration features of the upper pin 10 and the lower pin 10 'in this basic form in more detail, the upper pin 10 is formed by cutting a portion of the bottom surface 13 to be inclined downward to the lower pin (10 ') the inclined induction plate 15 is formed in close contact with the bottom surface 13, the upper portion corresponding to the lower end of the induction induction plate 15 between the outer wall 12 and the inner wall 11 The barrier wall 16 to be cut was formed, and at the same time, the discharge passage 17 in which a part of the outer wall 12 was cut was formed.

하부핀(10')은 상기 상부핀(10)의 경사유도판(15) 아래에 해당하는 위치에 유입통로(17')를 형성한 것이다. The lower pin 10 ′ forms an inflow passage 17 ′ at a position corresponding to the bottom of the inclined guide plate 15 of the upper pin 10.

상기 상부핀(10)과 하부핀(10')에는 튜브(4)와 결합시 정확한 방향으로 결합되도록 유도하고 결합 후 결합상태를 유지하도록 하기 위하여 한 개 이상의 걸림홈(18)을 구성하였고, 튜브(4)의 외면에는 걸림홈(18)과 일치하는 형태의 걸림돌부(4')를 형성하였다. The upper pins 10 and the lower pins 10 'are configured with one or more locking grooves 18 in order to induce coupling in the correct direction when the tube 4 is coupled and maintain the coupling state after the coupling. On the outer surface of (4) was formed a locking projection (4 ') of the shape corresponding to the locking groove (18).

그리고 도 8의 실시 예에 도시된 것과 같이 상부핀(10a)과 하부핀(10a')을 경사지게 형성하여 공기가 나선형으로 회전하면서 순환되도록 할 수도 있다. In addition, as shown in the embodiment of FIG. 8, the upper fin 10a and the lower fin 10a ′ may be inclined to circulate while the air rotates in a spiral manner.

이러한 구성으로 된 본 발명의 작용을 살펴본다.It looks at the operation of the present invention having such a configuration.

우선 열매의 이동경로는 일반적인 열교환기와 같이 상부헤더(2)를 통하여 진 입한 다음 튜브(4)를 통하여 하부헤더(3)로 모인 다음 배출되는 것이다. First, the movement path of the fruit enters through the upper header (2) like a general heat exchanger, and then collects through the tube (4) to the lower header (3) and is discharged.

이러한 과정에서 열매가 튜브(4)를 통과하는 과정에서 열매에 의한 열이 상부핀(10)과 하부핀(10')에 의해 외부의 유체에 전달됨으로써 열 교환이 이루어지는 것인데, 본 발명에 의한 상부핀(10)과 하부핀(10')의 작용을 살펴보면 다음과 같다.In this process, the fruit is passed through the tube 4, the heat by the fruit is transferred to the external fluid by the upper pin 10 and the lower pin (10 ') is the heat exchange is made, according to the present invention Looking at the action of the pin 10 and the lower pin (10 ') are as follows.

우선 하부핀(10') 내부의 공기통로(14)와 상부핀(10) 내부의 공기통로(14) 상의 공기는 튜브(4)의 열이 내벽체(11)와 바닥면(13) 및 외벽체(12)를 통하여 전달됨으로써 온도가 상승하게 되고 밀도의 저하로 인하여 위로 상승하게 되는 작용을 하게 되는데, 하부핀(10')의 공기는 공기통로(14)에 밀착된 상부핀(10)의 경사유도판(15)을 통하여 상부핀(10)의 공기통로(14)로 상승하게 되고, 이러한 작용에 의해 상부핀(10)의 공기통로(14)에 있던 공기는 배출통로(17)를 통하여 배출이 되며, 하부핀(10')의 유입통로(17')를 통하여 외부에 있던 저온의 공기가 유입된다.First, air on the air passage 14 inside the lower fin 10 'and on the air passage 14 inside the upper fin 10 causes the heat of the tube 4 to reach the inner wall 11 and the bottom 13 and the outer wall. By passing through the (12) is the temperature rises and acts to rise up due to the decrease in density, the air of the lower fin (10 ') is inclined of the upper fin (10) in close contact with the air passage (14) The guide plate 15 rises to the air passage 14 of the upper fin 10, and by this action, the air in the air passage 14 of the upper fin 10 is discharged through the discharge passage 17. In this case, the low-temperature air that flows outside is introduced through the inflow passage 17 'of the lower pin 10'.

이러한 작용이 연속 반복되어 외부의 공기가 하부핀(10')의 유입통로(17')를 통하여 유입된 후 하부핀(10')의 공기통로(14)를 한바퀴 가깝게 순환한 다음 경사유도판(15)을 타고 상부핀(10)의 공기통로(14)로 이동하게 되고, 다시 상부핀(10)의 공기통로(14)를 한바퀴 가깝게 회전한 다음 배출통로(17)를 통하여 배출되는 동작이 이어지게 됨으로써 외부의 공기가 하부핀(10')과 상부핀(10)의 통과한 다음 가열이 이루어지는 열 교환이 이루어지는 것이다. This action is repeated continuously and the outside air flows through the inlet passage 17 'of the lower fin 10' and circulates close to the air passage 14 of the lower fin 10 'one step, and then the inclined guide plate ( 15 is moved to the air passage 14 of the upper pin 10, and again rotates the air passage 14 of the upper pin 10 by one round and then the operation to be discharged through the discharge passage 17 to continue By doing so, the outside air passes through the lower fin 10 'and the upper fin 10, and then heat exchange is performed.

그리고 본 발명에 의하면, 하부핀(10')과 상부핀(10)에는 각각 걸림홈(18)을 형성하였고 튜브(4)에는 걸림돌부(4')를 형성하였으므로 조립시 걸림돌부(4')에 걸 림홈(18)을 일치시키면서 하부핀(10')과 상부핀(10)을 반복하여 연속으로 튜브(4)에 결합시키기만 조립이 완료되므로 항상 정확한 위치와 방향으로 상부핀(10)과 하부핀(10')이 결합되고 신속하게 조립이 이루어지는 장점이 있다. And according to the present invention, the lower pin (10 ') and the upper pin (10) is formed in each of the engaging groove 18 and the tube (4) has formed a locking protrusion (4'), so the locking protrusion (4 ') during assembly While matching the engaging grooves 18, the lower pin 10 'and the upper pin 10 are repeatedly coupled to the tube 4 in succession, so assembling is completed, so that the upper pin 10 and the upper pin 10 are always in the correct position and direction. There is an advantage that the lower pin 10 'is coupled and quickly assembled.

도 1은 본 발명에 의한 열교환기의 사시도1 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention

도 2는 본 발명에 의한 핀이 결합된 튜브의 정면도Figure 2 is a front view of the tube coupled to the fin according to the present invention

도 3은 본 발명에 의한 튜브와 핀의 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view of the tube and the fin according to the present invention

도 4는 본 발명에 의한 핀의 결합상태 사시도Figure 4 is a perspective view of the coupling state of the pin according to the present invention

도 5는 도 2의 확대 평면도5 is an enlarged plan view of FIG.

도 6은 도 5의 A-A선 단면도6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 7은 도 5의 B-B선 단면도7 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 단면도8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

4: 튜브 10: 상부핀4: tube 10: upper fin

10': 하부핀 11: 내벽체10 ': Lower fin 11: Inner wall

12: 외벽체 13: 바닥면12: exterior wall 13: floor surface

14: 공기통로 15: 경사유도판14: air passage 15: inclined guide plate

16: 차단벽체 17: 배출통로16: barrier wall 17: discharge passage

17': 유입통로17 ': Inflow passage

Claims

In the heat exchanger in the form of the upper header (2) and the lower header (3) for the fruit entering and exiting before and after the heat exchange is made, a plurality of tubes (4) are arranged therebetween,

On the outer surface of the tube 4, the upper fin 10 and the lower fin 10 'are continuously coupled,

The upper fin 10 and the lower fin 10 'are composed of a bottom surface 13 and an outer wall 12 so that the air passage 14 is provided, respectively.

The upper pin 10 is formed to be inclined downward by cutting a portion of the bottom surface 13 to form a slope induction plate 15 in close contact with the bottom surface 13 of the lower pin 10 ',

A discharge passage 17 is formed at the upper pin 10 and an inflow passage 17 'is formed at the lower pin 10', but the discharge passage 17 is a position corresponding to the lower end of the inclined guide plate 15. A part of the outer wall body 12 of the upper pin 10 is cut in the upper part, and a blocking wall 16 is formed next to the inlet passage 17 ', and the inflow passage 17' is beneath the inclined guide plate 15 of the upper pin 10. Heat exchanger, characterized in that formed in the corresponding position.

delete

The method of claim 1,

The upper pins 10 and the lower pins 10 ′ constitute one or more catching grooves 18 for inducing to be coupled in the correct direction when coupled with the tube 4 and to maintain the coupled state after the coupling, and the tube The heat exchanger, characterized in that the outer surface of the (4) is formed with a locking projection (4 ') of the same shape as the locking groove (18).