KR101151872B1 - Heat transfer tube for evaporator of turbo chiller machine - Google Patents

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KR101151872B1 KR1020100024496A KR20100024496A KR101151872B1 KR 101151872 B1 KR101151872 B1 KR 101151872B1 KR 1020100024496 A KR1020100024496 A KR 1020100024496A KR 20100024496 A KR20100024496 A KR 20100024496A KR 101151872 B1 KR101151872 B1 KR 101151872B1
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Abstract

터보냉동기의 증발기용 전열관에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 내측이 관통되게 형성되는 관부와; 관부의 외측에 관부의 원주방향을 따라 배치되는 복수의 전열핀과 전열핀 사이에 오목하게 형성되는 전열핀틈을 구비하며, 관부의 관축방향을 따라 복수가 구비되는 전열핀부와; 전열핀부 사이에 상협하광으로 오목하게 형성되는 동공부; 및 관부의 내측에 사다리꼴 형상으로 볼록하게 형성되는 복수의 릿지와 릿지 사이에 오목하게 형성되는 오목부를 구비하며, 관부의 관축을 따라 나선 형상으로 형성되는 릿지부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 52~54개/인치의 전열핀과 52개의 릿지를 갖도록 구비되어 냉매 및 냉수와의 접촉 면적이 확장됨으로써, 전열성능이 향상되어 터보냉동기의 증발기의 냉각성능을 향상시킬 수 있다.Disclosed is a heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler. The disclosed invention includes: a tube portion formed to penetrate the inside thereof; A heat transfer fin portion having a heat dissipation fin gap formed concavely between the heat transfer fins and the heat transfer fins disposed along the circumferential direction of the tube portion, and having a plurality along the tube axis direction of the tube portion; A pupil formed concave with upper and lower light beams between the heat transfer fins; And a plurality of ridges formed convexly in a trapezoidal shape and a concave portion formed concave between the ridges, and a ridge portion formed in a spiral shape along the tube axis of the pipe portion.
According to the present invention, it is provided to have 52 to 54 heat transfer fins and 52 ridges, and the contact area between the refrigerant and the cold water is expanded, so that the heat transfer performance is improved and the cooling performance of the evaporator of the turbo chiller can be improved. .

Description

터보냉동기의 증발기용 전열관{HEAT TRANSFER TUBE FOR EVAPORATOR OF TURBO CHILLER MACHINE}Heat transfer tube for evaporator of turbo refrigerator {HEAT TRANSFER TUBE FOR EVAPORATOR OF TURBO CHILLER MACHINE}

본 발명은 터보냉동기의 증발기용 전열관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터보냉동기의 증발기 내에 설치되는 터보냉동기의 증발기용 전열관에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler, and more particularly, to a heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler installed in an evaporator of a turbocooler.

냉각사이클(Cooling cycle)을 이용하는 냉동기는 압축된 냉매(冷媒) 가스를 액화시킨 뒤, 액상 냉매를 다시 기화시켜 흡수되는 기화열에 의해 냉각작용을 수행하는 공기조절장치로, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다. 이 중, 터보냉동기는 원심식 압축기를 활용한 냉매 압축식 냉동기로서, 압축기 단위 부피당 냉매 처리용량이 매우 커 대용량 냉동기로서 주로 사용된다.A refrigeration system using a cooling cycle is an air conditioner that liquefies a compressed refrigerant gas, and then vaporizes the liquid refrigerant to be cooled by the heat of vaporization that is absorbed. have. Among these, the turbo freezer is a refrigerant compression type refrigerator using a centrifugal compressor, and is mainly used as a large capacity refrigerator because the refrigerant processing capacity per unit volume of the compressor is very large.

일반적으로, 터보냉동기는 압축기(Compressor)와, 응축기(Condenser) 및 증발기(Evaporator)를 포함한다. 압축기는 기체 상태의 냉매를 고온, 고압으로 압축하며, 압축기에서 압축된 냉매는 응축기에서 냉수(冷水)와의 열교환에 의해 액화된다. 이처럼 액화된 냉매는 팽창관의 오리피스를 통해 저압으로 변한 뒤, 증발기 내로 유입된다. 증발기 내로 유입된 냉매는 증발기 내에 구비된 전열관 내부를 흐르는 냉수와 열교환되어 증발되고, 증발된 냉매는 압축기로 다시 유입되는 순환을 반복하게 된다.Generally, a turbo chiller includes a compressor, a condenser, and an evaporator. The compressor compresses the gaseous refrigerant to high temperature and high pressure, and the refrigerant compressed in the compressor is liquefied by heat exchange with cold water in the condenser. The liquefied refrigerant is changed to low pressure through the orifice of the expansion tube, and then flows into the evaporator. The refrigerant introduced into the evaporator is evaporated by heat exchange with cold water flowing inside the heat pipe provided in the evaporator, and the evaporated refrigerant is repeated in a circulation flowing back into the compressor.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
The above technical configuration is a background art for helping understanding of the present invention, and does not mean a conventional technology well known in the art.

상기한 바와 같은 터보냉동기의 냉각성능은 증발기에서의 냉매의 증발효과에 크게 의존하게 되며, 이러한 냉매의 증발효과를 일으키는 증발기의 증발성능은 증발기 내의 전열관의 전열성능에 좌우된다. 그러므로, 터보냉동기의 증발성능을 향상시키기 위해서는 전열관의 전열성능이 향상될 것이 요구된다.The cooling performance of the turbocooler as described above is highly dependent on the evaporation effect of the refrigerant in the evaporator, the evaporation performance of the evaporator causing the evaporation effect of the refrigerant depends on the heat transfer performance of the heat transfer tube in the evaporator. Therefore, in order to improve the evaporation performance of the turbocooler, it is required to improve the heat transfer performance of the heat transfer tube.

본 발명은 전열성능이 향상될 수 있도록 구조를 개선한 터보냉동기의 증발기용 전열관을 제공하는 데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a heat exchanger tube for an evaporator of a turbo chiller having an improved structure so that heat transfer performance can be improved.

본 발명에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관은: 내측이 관통되게 형성되는 관부와; 상기 관부의 외측에 상기 관부의 원주방향을 따라 배치되는 복수의 전열핀과 상기 전열핀 사이에 오목하게 형성되는 전열핀틈을 구비하며, 상기 관부의 원주방향을 따라 복수가 구비되는 전열핀부와; 상기 전열핀부 사이에 상협하광으로 오목하게 형성되는 동공부; 및 상기 관부의 내측에 사다리꼴 형상으로 볼록하게 형성되는 복수의 릿지와 상기 릿지 사이에 오목하게 형성되는 오목부를 구비하며, 상기 관부의 관축을 따라 나선 형상으로 형성되는 릿지부를 포함한다.The heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler according to the present invention comprises: a tube portion formed to penetrate the inside thereof; A heat transfer fin portion provided on the outer side of the pipe portion, the heat transfer fins being concavely formed between the heat transfer fins and the heat transfer fins disposed along the circumferential direction of the pipe portion, and a plurality of heat transfer fins disposed along the circumferential direction of the pipe portion; A pupil formed concave with upper and lower light beams between the heat transfer fins; And a plurality of ridges formed convexly in a trapezoidal shape inside the pipe portion and a concave portion formed concave between the ridges, the ridge portion being formed in a spiral shape along the tube axis of the pipe portion.

또한, 상기 전열핀틈은 상기 관부의 관축에 대하여 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the heat transfer fin gap is preferably formed obliquely with respect to the tube axis of the tube portion.

또한, 상기 전열핀부의 수는 52~54개/인치(inch)인 것이 바람직하다.In addition, the number of the heat transfer fin portion is preferably 52 to 54 / inch (inch).

또한, 상기 전열핀부의 수는 53개/인치인 것이 바람직하다.In addition, the number of the heat transfer fin portion is preferably 53 / inch.

또한, 상기 릿지의 수는 52개인 것이 바람직하다.In addition, the number of the ridges is preferably 52.

또한, 상기 전열핀의 높이는 0.54~0.65㎜이고, 상기 전열핀의 두께는 0.15~0.25㎜이며, 상기 전열핀틈의 피치는 0.44~0.46㎜이고, 상기 전열핀틈과 상기 관부의 관축 사이의 각도는 45°이며, 상기 동공부의 폭은 0.22~0.34㎜이고, 상기 동공부의 간격은 0.47~0.49㎜이며, 상기 릿지의 높이는 0.35~0.42㎜이고, 상기 릿지의 피치는 1.1~1.3㎜이며, 릿지부와 관부의 관축 사이의 각도는 37~39°인 것이 바람직하다.In addition, the height of the heat transfer fin is 0.54 ~ 0.65mm, the thickness of the heat transfer fin is 0.15 ~ 0.25mm, the pitch of the heat transfer pin gap is 0.44 ~ 0.46mm, the angle between the heat transfer pin gap and the tube axis of the pipe portion is 45 °, the width of the pupil is 0.22 ~ 0.34mm, the gap of the pupil is 0.47 ~ 0.49mm, the height of the ridge is 0.35 ~ 0.42mm, the pitch of the ridge is 1.1 ~ 1.3mm, the ridge It is preferable that the angle between and the tube axis of a pipe | tube part is 37-39 degrees.

또한, 상기 전열핀부와, 상기 동공부 및 상기 릿지부는 상기 관부를 가공하여 형성되고, 상기 관부의 외경은 18.20~19.60㎜이며, 상기 관부의 두께는 1.0~1.2㎜인 것이 바람직하다.
The heat transfer fin portion, the pupil portion and the ridge portion are formed by processing the tube portion, and the outer diameter of the tube portion is 18.20 to 19.60 mm, and the thickness of the tube portion is preferably 1.0 to 1.2 mm.

본 발명의 터보냉동기의 증발기용 전열관에 따르면, 52~54개/인치의 전열핀부와 52개의 릿지를 갖도록 구비되어 냉매 및 냉수와의 접촉 면적이 확장됨으로써, 전열성능이 향상되어 터보냉동기의 증발기의 냉각성능을 향상시킬 수 있다.According to the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler of the present invention, it is provided to have 52 ~ 54 / inch heat transfer fins and 52 ridges to expand the contact area between the refrigerant and cold water, thereby improving the heat transfer performance of the evaporator of the turbocooler Cooling performance can be improved.

또한, 본 발명은 관부의 내측에 나선 형상으로 형성되고 52개의 릿지를 갖는 릿지부를 구비함으로써, 냉수와의 접촉 면적을 확장시키고, 관부의 내측을 흐르는 냉수가 받는 저항이 커지도록 하는 한편, 관부의 내측을 흐르는 냉수의 흐름에 난류가 형성되도록 함으로써, 전열성능이 향상될 수 있다.
In addition, the present invention has a ridge portion formed in a spiral shape inside the pipe portion and has 52 ridges, thereby expanding the contact area with cold water and increasing the resistance to receive cold water flowing inside the pipe portion. By allowing turbulence to be formed in the flow of cold water flowing inward, heat transfer performance may be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 일부분을 도시한 단면 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터보냉동기의 증발기용 전열관의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 터보냉동기의 증발기용 전열관의 외측을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 전열성능을 측정한 실험결과를 보여주는 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 전열성능을 측정한 실험결과를 보여주는 그래프이다.1 is a cross-sectional perspective view showing a part of a heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a heat exchanger tube for an evaporator of the turbocooler illustrated in FIG. 1.
3 is a view schematically showing the outside of the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler shown in FIG.
Figure 4 is a table showing the experimental results of measuring the heat transfer performance of the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the experimental results of measuring the heat transfer performance of the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler according to the present invention. For convenience of description, the thicknesses of the lines and the size of the elements shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 일부분을 도시한 단면 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터보냉동기의 증발기용 전열관의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 터보냉동기의 증발기용 전열관의 외측을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional perspective view showing a portion of a heat exchanger tube for an evaporator of a turbocooler according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the heat exchanger tube for an evaporator of the turbocooler shown in Figure 1, 3 is a view schematically showing the outside of the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler shown in FIG.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)은 관부(110)와, 전열핀부(120)와, 동공부(130) 및 릿지부(140)를 포함한다.First, referring to FIG. 1, the heat exchanger tube 100 for an evaporator of a turbocooler according to an embodiment of the present invention includes a pipe part 110, a heat transfer fin part 120, a pupil part 130, and a ridge part 140. It includes.

관부(110)는 내측이 관통되게 형성된다. 구체적으로, 관부(110)는 증발기(미도시)의 내부에 설치되며, 내측이 관통된 관(官) 형상으로 형성된다. 바람직하게는, 관부(110)는 이음매 없는 동 또는 동합금 재질로 형성된다. 이러한 관부(110)의 외측은 증발기의 내부에서 흐르는 냉매와 접촉되며, 관통되게 형성된 관부(110)의 내측은 관부(110)의 내부에서 흐르는 냉수와 접촉된다. 본 실시예에 따르면, 관부(110)의 외경은 18.20～19.60㎜이고, 관부(110)의 두께는 1.0～1.2㎜이다.The pipe part 110 is formed to penetrate the inside. Specifically, the pipe part 110 is installed inside the evaporator (not shown), and is formed in a pipe shape through which the inside is penetrated. Preferably, the pipe part 110 is formed of a seamless copper or copper alloy material. The outer side of the tube portion 110 is in contact with the refrigerant flowing in the interior of the evaporator, the inner side of the tube portion 110 formed to penetrate the contact with the cold water flowing inside the tube portion (110). According to this embodiment, the outer diameter of the pipe part 110 is 18.20-19.60 mm, and the thickness of the pipe part 110 is 1.0-1.2 mm.

전열핀부(120)는 관부(110)의 관축(管軸)을 따라 복수가 구비된다. 전열핀부(120)는 관부(110)의 외측에 울퉁불퉁한 형상부를 형성하여 냉매에 대한 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)의 접촉 면적을 확장시킴으로써, 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)의 전열성능(이하 "전열성능"이라 함)이 향상되도록 한다.The heat transfer fin part 120 is provided with a plurality along the tube axis of the pipe part 110. The heat transfer fins 120 form an uneven portion on the outside of the pipe 110 to expand the contact area of the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbo chiller with respect to the refrigerant, thereby transferring the heat transfer performance of the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbo chiller. (Hereinafter referred to as "heat transfer performance") to improve.

본 실시예에 따르면, 전열핀부(120)는 관부(110)의 관축방향을 따라 52~54개/인치가 구비되며, 바람직하게는 53개/인치가 구비된다.According to this embodiment, the heat transfer fin 120 is provided with 52 to 54 / inch, preferably 53 / inch along the tube axis direction of the tube 110.

전열핀부(120)의 개수가 52개/인치보다 적을 경우, 전열성능은 전열핀부(120)의 개수가 52개/인치인 경우에 비해 현저히 떨어지게 된다. 또한, 전열핀부(120)의 개수가 54개/인치보다 많을 경우, 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 전열핀부(120)를 가공하는 과정에서 가공기구가 파손되거나 전열핀부(120)가 파손될 가능성이 커지는 등 가공의 난이도가 매우 높아지게 될 뿐 아니라, 전열핀부(120)의 강도가 현저히 낮아지게 된다.When the number of the heat transfer fins 120 is less than 52 / inch, the heat transfer performance is significantly lower than the case where the number of heat transfer fins 120 is 52 / inch. In addition, when the number of the heat transfer fins 120 is greater than 54 / inch, the improvement in heat transfer performance is insignificant, while the processing tool may be damaged or the heat transfer fins 120 may be damaged in the process of processing the heat transfer fins 120. Not only will the difficulty of processing become very high, but also the strength of the heat transfer fins 120 will be significantly lowered.

일례로서, 전열핀부(120)는 전조용 디스크(미도시), 와셔(미도시), 로렛트(미도시), 롤러(미도시) 등과 같은 가공기구를 이용하여 관부(110)의 외측을 가공함으로써 형성될 수 있다. 전조용 디스크와, 와셔 및 로렛트의 구조와 이들을 이용한 가공방법은 당업자에게 자명한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에 따르면, 전열핀부(120)는 전열핀(121)과 전열핀틈(125)을 포함한다.For example, the heat transfer fin 120 may process the outside of the pipe 110 using a processing tool such as a rolling disc (not shown), a washer (not shown), a lottery (not shown), a roller (not shown), or the like. It can be formed by. Since the structure of the rolling disc, the washer and the lattices and the processing method using the same are obvious to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted. According to the present embodiment, the heat transfer fin part 120 includes a heat transfer fin 121 and a heat transfer fin gap 125.

전열핀(121)은 관부(110)의 외측에 관부(110)의 원주방향을 따라 복수가 배치된다. 각각의 전열핀(121)은 상광하협(上廣下狹)으로 형성된다. 즉, 전열핀(121)은 관부(110)와 인접된 하측이 좁은 폭을 갖도록 형성되고, 상측의 단부가 넓은 폭을 갖도록 형성된다.The heat transfer fins 121 are disposed along the circumferential direction of the pipe part 110 on the outside of the pipe part 110. Each of the heat transfer fins 121 is formed of a light beam lower side (上 廣 下 狹). That is, the heat transfer fin 121 is formed so that the lower side adjacent to the tube portion 110 has a narrow width, the upper end is formed to have a wide width.

또한, 본 실시예에 따른 전열핀(121)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그 높이(a)가 0.54~0.65㎜이고, 두께(b)가 0.15~0.25㎜이며, 관부(110)의 원주방향으로의 전열핀틈(125)의 피치(c)는 0.44~0.46㎜인 것이 바람직하다.In addition, the heat transfer fin 121 according to the present embodiment has a height (a) of 0.54 to 0.65 mm, a thickness (b) of 0.15 to 0.25 mm, as shown in FIGS. 1 and 2. The pitch c of the heat transfer fin gap 125 in the circumferential direction of 110 is preferably 0.44 to 0.46 mm.

전열핀(121)의 높이(a)가 0.54㎜ 미만일 경우 전열성능은 전열핀(121)의 높이(a)가 0.54㎜인 경우보다 현저히 낮아지게 되며, 전열핀(121)의 높이(a)가 0.65㎜를 초과할 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 관부(110)의 두께 및 강도는 현저하게 저하된다.When the height (a) of the heat transfer fin 121 is less than 0.54 mm, the heat transfer performance is significantly lower than that when the height (a) of the heat transfer fin 121 is 0.54 mm, and the height (a) of the heat transfer fin 121 is When it exceeds 0.65 mm, the degree of improvement in heat transfer performance is insignificant, while the thickness and strength of the pipe part 110 are significantly reduced.

또한, 전열핀(121)의 두께(b)가 0.15㎜ 미만일 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 전열핀(121)의 강도는 현저하게 저하되며, 전열핀(121)의 두께(b)가 0.25㎜를 초과할 경우 전열성능은 전열핀(121)의 두께(b)가 0.25㎜인 경우보다 현저히 낮아지게 된다.In addition, when the thickness (b) of the heat transfer fin 121 is less than 0.15 mm, the degree of improvement in heat transfer performance is insignificant, while the strength of the heat transfer fin 121 is significantly reduced, and the thickness (b) of the heat transfer fin 121 is 0.25. If the thickness exceeds the heat transfer performance is significantly lower than the thickness (b) of the heat transfer fin 121 is 0.25mm.

도 1 및 도 3을 참조하면, 전열핀틈(125)은 전열핀 사이에 오목하게 형성된다. 전열핀틈(125)은 전열핀(121)과 함께 관부(110)의 외측 상에 관부(110)의 관축 방향으로 산부와 골부를 형성한다. 이러한 전열핀틈(125)은 냉매에 대한 전열핀부(120)의 접촉 면적을 확장시키는 한편, 전열핀부(120)와 냉매와의 접촉시간이 증가되도록 함으로써, 전열성능이 향상되도록 한다. 일례로서, 전열핀틈(125)은 전열핀(121)이 형성된 관부(110)의 외측을 로렛트(미도시), 롤러(미도시)와 같은 가공기구를 이용하여 가공함으로써 형성될 수 있다.1 and 3, the heating fin gap 125 is formed concave between the heating fins. The heating fin gap 125 forms the peak and the valley in the tube axis direction of the tube 110 on the outside of the tube 110 together with the heating fin 121. The heat transfer fin gap 125 expands the contact area of the heat transfer fin portion 120 with respect to the refrigerant, and increases the contact time between the heat transfer fin portion 120 and the refrigerant, thereby improving heat transfer performance. As an example, the heat transfer fin gap 125 may be formed by processing the outside of the pipe portion 110 in which the heat transfer fin 121 is formed by using a processing tool such as a lottery (not shown) and a roller (not shown).

전열핀틈(125)의 피치(c)가 0.44㎜ 미만일 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 전열핀부(120) 가공 난이도가 매우 높아지고 전열핀(121)의 강도가 현저히 낮아지며, 전열핀틈(125)의 피치(c)가 0.46㎜를 초과할 경우 전열성능은 현저히 떨어지게 된다. 이를 감안할 때, 전열핀틈(125)의 피치(c)는 0.44~0.46㎜인 것이 바람직하다.If the pitch (c) of the heat transfer fin gap 125 is less than 0.44 mm, the improvement of heat transfer performance is insignificant, while the difficulty of processing the heat transfer fin part 120 is very high, and the strength of the heat transfer fin 121 is significantly lowered. If the pitch c exceeds 0.46 mm, the heat transfer performance is significantly reduced. In view of this, the pitch c of the heat transfer fin gap 125 is preferably 0.44 to 0.46 mm.

본 실시예에 따르면, 전열핀틈(125)은 관부(110)의 관축에 대하여 비스듬하게 형성된다. 전열핀틈(125)과 관부(110)의 관축 간의 각도(d)가 45°보다 클 경우 냉매가 전열핀틈(125) 사이에 체류하는 시간이 짧아지게 되고, 관부(110)의 관축 간의 각도(d)가 45°보다 작을 경우 냉매가 전열핀틈(125)으로 유입되기 어려워지게 되므로, 전열성능은 전열핀틈(125)과 관부(110)의 관축 간의 각도(d)가 45°인 경우에 비해 낮아지게 된다. 이를 감안할 때, 전열핀틈(125)과 관부(110)의 관축 간의 각도(d)는 45°인 것이 바람직하다.According to this embodiment, the heat transfer fin gap 125 is formed obliquely with respect to the tube axis of the tube portion 110. When the angle d between the heat transfer fin gap 125 and the tube axis of the pipe part 110 is greater than 45 °, the time for the refrigerant to stay between the heat transfer pin gap 125 is shortened, and the angle d between the tube axis of the pipe part 110 is d. ) Is less than 45 ° refrigerant is difficult to flow into the heat transfer pin gap 125, the heat transfer performance is lower than the angle (d) between the tube axis of the heat transfer pin gap 125 and the pipe portion 110 is 45 ° do. In view of this, it is preferable that the angle d between the heat transfer fin gap 125 and the tube axis of the pipe part 110 is 45 °.

도 1 및 도 2를 참조하면, 동공부(130)는 전열핀부(120) 사이에 상협하광(上狹下廣)으로 오목하게 형성된다. 동공부(130)는 전열핀부(120)와 함께 관부(110)의 외측 상에 관부(110)의 관축방향으로 산부와 골부를 형성한다. 이러한 동공부(130)는 냉매에 대한 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)의 접촉 면적을 확장시켜 전열성능이 향상되도록 한다. 본 실시예에 따르면, 동공부(130)의 폭(e)은 0.22~0.34㎜이고, 동공부(130)의 간격(f)은 0.47~0.49㎜인 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 1 and 2, the pupil part 130 is formed to be concave with the upper and lower light beams between the heating fin parts 120. The pupil part 130 together with the heat transfer fin part 120 forms a peak and a valley in the tube axis direction of the pipe part 110 on the outside of the pipe part 110. The pupil part 130 extends the contact area of the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbocooler with respect to the refrigerant to improve the heat transfer performance. According to the present embodiment, the width e of the pupil part 130 is 0.22 to 0.34 mm, and the interval f of the pupil part 130 is preferably 0.47 to 0.49 mm.

동공부(130)의 폭(e)이 0.22㎜ 미만인 경우 동공부(130)의 내부로 냉매가 흐르기 어렵게 되어 전열성능이 동공부(130)의 폭(e)이 0.22㎜인 경우에 비해 현저히 저하되고, 동공부(130)의 폭(e)이 0.34㎜를 초과할 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 전열핀부(120)의 개수 또는 두께가 감소되어 전열성능 또는 전열핀부(120)의 강도가 현저히 저하된다.When the width e of the pupil part 130 is less than 0.22 mm, it is difficult for the refrigerant to flow into the pupil part 130, and the heat transfer performance is significantly lower than that when the width e of the pupil part 130 is 0.22 mm. When the width e of the pupil part 130 exceeds 0.34 mm, the improvement in heat transfer performance is insignificant, while the number or thickness of the heat transfer fins 120 is reduced, so that the heat transfer performance or the strength of the heat transfer fins 120 is reduced. Significantly lowered.

또한, 동공부(130)의 간격(f)이 넓어지면 단위 길이당 전열핀부(120)의 개수나 두께가 감소되고 동공부(130)의 간격(f)이 좁아지면 단위길이당 전열핀부(120)의 개수나 두께가 증가되는 바, 동공부(130)의 간격(f)이 0.47㎜ 미만일 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 전열핀부(120) 가공 난이도가 매우 높아지고, 동공부(130)의 간격(f)이 0.49㎜를 초과할 경우 전열성능은 현저히 저하된다.In addition, when the distance f of the pupil part 130 is widened, the number or thickness of the heat transfer fins 120 per unit length decreases, and when the distance f of the pupil part 130 is narrowed, the heat transfer fin parts 120 per unit length are reduced. When the number or thickness of the bar increases, the gap f of the pupil part 130 is less than 0.47 mm, and the degree of improvement in heat transfer performance is insignificant, while the difficulty of processing the heat-transfer fin part 120 becomes very high. If the distance f exceeds 0.49 mm, heat transfer performance will fall remarkably.

릿지부(140)는 관통되게 형성된 관부(110)의 내측에 형성된다. 이러한 릿지부(140)는 관부(110)의 내측에 울퉁불퉁한 형상부를 형성하여 냉수에 대한 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)의 접촉 면적을 확장시킨다.The ridge part 140 is formed inside the pipe part 110 formed to penetrate through the ridge part 140. The ridge 140 has an uneven shape inside the pipe part 110 to expand the contact area of the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbo chiller with cold water.

아울러, 릿지부(140)는 관통되게 형성된 관부(110)의 내측에 형성되되, 관부(110)의 관축을 따라 나선 형상으로 형성된다. 이러한 릿지부(140)는 울퉁불퉁한 형상부가 관부(110)의 내측에 관부(110)의 관축을 따라 나선 형상으로 형성되도록 함으로써, 관부(110)의 내측을 흐르는 냉수가 받는 저항이 커지도록 하고, 관부(110)의 내측을 흐르는 냉수의 흐름에 난류가 형성되도록 한다. 이때, 릿지부(140)와 관부(110)의 관축 사이의 각도(i)는 37～39°인 것이 바람직하다.In addition, the ridge portion 140 is formed inside the pipe portion 110 formed to penetrate through, and is formed in a spiral shape along the tube axis of the pipe portion 110. The ridge portion 140 has a rugged shape portion formed in a spiral shape along the tube axis of the tube portion 110 inside the tube portion 110, thereby increasing the resistance to receive cold water flowing inside the tube portion 110, Turbulence is formed in the flow of cold water flowing inside the pipe part 110. At this time, it is preferable that the angle (i) between the ridge part 140 and the tube axis of the pipe part 110 is 37-39 degrees.

상기와 같이 관부(110)의 내측에 나선 형상으로 형성되는 릿지부(140)는, 냉수에 대한 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)의 접촉 면적을 확장시키고, 관부(110)의 내측을 흐르는 냉수가 받는 저항이 커지도록 하는 한편, 관부(110)의 내측을 흐르는 냉수의 흐름에 난류가 형성되도록 함으로써, 전열성능이 향상되도록 한다.As described above, the ridge portion 140 formed in a spiral shape inside the pipe part 110 expands the contact area of the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbocooler with cold water, and cold water flowing inside the pipe part 110. While the resistance is increased, the turbulence is formed in the flow of cold water flowing inside the pipe part 110, so that the heat transfer performance is improved.

상기한 바와 같은 릿지부(140)는 릿지 플러그(미도시) 등과 같은 가공기구를 이용하여 관부(110)의 내측을 가공함으로써 형성될 수 있다. 릿지 플러그의 구조와 이를 이용한 가공방법은 당업자에게 자명한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에 따르면, 릿지부(140)는 릿지(141)와 오목부(145)를 포함한다.The ridge portion 140 as described above may be formed by processing the inside of the pipe portion 110 using a processing tool such as a ridge plug (not shown). Since the structure of the ridge plug and a processing method using the same are obvious to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. According to the present embodiment, the ridge portion 140 includes a ridge 141 and a recess 145.

릿지(141)는 관부(110)의 내측에 복수가 배치된다. 각각의 릿지(141)는 사다리꼴 형상으로 관부(110)의 내측으로 볼록하게 형성되며, 관부(110)의 관축을 따라 나선 형상으로 형성된다. 본 실시예에 따르면, 릿지(141)는 관부(110)의 관축방향을 따라 52개가 구비된다.Ridge 141 is disposed in the plurality inside the pipe portion (110). Each ridge 141 is formed convexly inwardly of the pipe part 110 in a trapezoidal shape, and is formed in a spiral shape along the pipe axis of the pipe part 110. According to the present embodiment, 52 ridges 141 are provided along the tube axis direction of the pipe part 110.

릿지(141)의 개수가 52개보다 적을 경우, 전열성능은 릿지(141)의 개수가 52개인 경우에 비해 현저히 떨어지게 된다. 또한, 릿지(141)의 개수가 52개보다 많을 경우, 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 릿지부(140)를 가공하는 과정에서 가공기구가 파손되거나 릿지(141)이 파손될 가능성이 커지는 등 가공의 난이도가 매우 높아지게 될 뿐 아니라, 릿지(141)의 강도가 현저히 낮아지게 된다.When the number of the ridges 141 is less than 52, the heat transfer performance is significantly lower than when the number of ridges 141 is 52. In addition, when the number of the ridges 141 is greater than 52, the improvement of the heat transfer performance is insignificant, while the processing mechanism is damaged or the ridges 141 are more likely to be damaged during the processing of the ridges 140. Not only will the difficulty be very high, but the strength of the ridge 141 will be significantly lower.

또한, 본 실시예에 따른 릿지(141)는 그 높이(g)가 0.35~0.42㎜이고, 관부(110)의 관축방향으로의 릿지(141)의 피치(h)는 1.1~1.3㎜인 것이 바람직하다.In addition, the ridge 141 according to the present embodiment has a height g of 0.35 to 0.42 mm, and a pitch h of the ridge 141 in the tube axis direction of the pipe part 110 is 1.1 to 1.3 mm. Do.

릿지(141)의 높이(g)가 0.35㎜ 미만일 경우 전열성능은 릿지(141)의 높이(h)가 0.36㎜인 경우보다 현저히 낮아지게 되며, 릿지(141)의 높이(h)가 0.42㎜를 초과할 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 관부(110)의 두께 및 강도는 현저하게 저하된다.When the height g of the ridge 141 is less than 0.35 mm, the heat transfer performance is significantly lower than that when the height h of the ridge 141 is 0.36 mm, and the height h of the ridge 141 is 0.42 mm. If exceeded, the degree of improvement in heat transfer performance is insignificant, while the thickness and strength of the pipe part 110 are significantly reduced.

또한, 릿지(141)의 피치(h)가 1.1㎜ 미만일 경우 전열성능의 향상 정도는 미미한 반면 릿지부(140) 가공 난이도가 매우 높아지게 되며, 릿지(141)의 피치(i)가 1.3㎜를 초과할 경우 전열성능이 릿지(141)의 피치(h)가 1.3㎜인 경우보다 현저히 낮아지게 된다.In addition, when the pitch h of the ridge 141 is less than 1.1 mm, the degree of improvement in heat transfer performance is insignificant, while the difficulty of machining the ridge part 140 becomes very high, and the pitch i of the ridge 141 exceeds 1.3 mm. In this case, the heat transfer performance is significantly lower than the case where the pitch h of the ridge 141 is 1.3 mm.

오목부(145)는 릿지(141) 사이에 오목하게 형성된다. 오목부(145)는 릿지(141)와 함께 관부(110)의 내측 상에 산부와 골부를 형성한다. 이러한 오목부(145)는 냉수에 대한 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)의 접촉 면적을 확장시켜 전열성능이 향상되도록 한다.
The recess 145 is recessed between the ridges 141. The recess 145, together with the ridge 141, forms a peak and valley on the inner side of the tube 110. The concave portion 145 expands the contact area of the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the cold freezer with respect to cold water so that the heat transfer performance is improved.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 전열성능을 측정한 실험결과를 보여주는 표이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관의 전열성능을 측정한 실험결과를 보여주는 그래프이다.Figure 4 is a table showing the experimental results of measuring the heat transfer performance of the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is the heat transfer performance of the heat exchanger tube for the evaporator of the turbocooler according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the experimental results of measuring.

도 4 및 도 5에 나타난 바와 같은 전열성능 측정값은 아래와 같은 조건에 따라 실시되는 실험에 의해 측정된다.
The heat transfer performance measurement values as shown in FIGS. 4 and 5 are measured by experiments performed under the following conditions.

1. 시험장비1. Test Equipment

(1) 시험장비명 : 터보냉동기용 전열관 성능 시험기(1) Name of test equipment: Heat pipe performance tester for turbo chillers

(2) 제조사 : 3S Korea(2) Manufacturer: 3S Korea

(3) 시험규격(3) Test specification

① 온도 : 0~40℃, ② 증발압력 : 0~10㎏f/㎠, ③ 유량 : 1~100ℓ/min① Temperature: 0 ~ 40 ℃, ② Evaporation pressure: 0 ~ 10㎏f / ㎠, ③ Flow rate: 1 ~ 100ℓ / min

2. 시험대상2. Test subject

A : 전열핀부 50개/인치, 릿지 52개A: 50 heating fins / inch, 52 ridges

B : 전열핀부 51개/인치, 릿지 52개B: Heat transfer fin 51 / inch, 52 ridges

C : 전열핀부 52개/인치, 릿지 52개C: 52 heat fins / inch, 52 ridges

D : 전열핀부 53개/인치, 릿지 52개D: 53 heating fins / inch, 52 ridges

E : 전열핀부 53개/인치, 릿지 50개E: 53 heating fins / inch, 50 ridges

F : 전열핀부 53개/인치, 릿지 51개F: 53 heating fins / inch, 51 ridges

3. 시험조건3. Test condition

(1) 냉매 종류 : R134a(1) Refrigerant Type: R134a

(2) 증발압력 : 3.57㎏/㎠(2) evaporation pressure: 3.57㎏ / ㎠

(3) 냉수유속 : 1m/s, 2m/s, 3m/s
(3) Cold water flow rate: 1m / s, 2m / s, 3m / s

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관(100; 도 1 참조)의 실시예에 해당되는 시험대상 C와 시험대상 D는 다른 테스트 대상들에 비해 전열성능 측정값이 월등하게 높은 것을 알 수 있다.4 and 5, the test object C and the test object D corresponding to the embodiment of the heat exchanger tube 100 (see FIG. 1) for the evaporator of the turbocooler according to the present embodiment measure heat transfer performance compared to other test objects. It can be seen that the value is significantly higher.

구체적으로, 시험대상 C는 전열성능 측정값이 6367.5~9596.3w/m2K로서, 이러한 전열성능 측정값은 시험대상 B의 전열성능 측정값에 비해 약 4.12~4.42% 정도의 상승률로 상승된 값이며, 이는 시험대상 A에 대비한 시험대상 B의 전열성능 측정값의 상승률(0.41~0.95%)에 비해 월등히 높은 상승률을 나타낸다. 그리고, 시험대상 D는 가장 높은 전열성능 측정값(6497.4~9764.6w/m2K)을 보여준다.Specifically, the test subject C has a heat transfer performance measurement value of 6367.5 to 9596.3 w / m 2 K, and the heat transfer performance measurement value is increased by about 4.12 to 4.42% as compared to the heat transfer performance measurement value of the test subject B. This is much higher than the rate of increase (0.41-0.95%) of the measured value of the heat transfer performance of the test subject B compared to the test subject A. And, subject D shows the highest heat transfer performance measurement (6497.4 ~ 9764.6 w / m 2 K).

또한, 시험대상 F는 전열성능 측정값이 6302.5~9471.7w/m2K로서, 이러한 전열성능 측정값은 시험대상 A의 전열성능 측정값에 비해 약 3.06% 정도의 상승률로 상승된 값이며, 이는 시험대상 A에 대비한 시험대상 E의 전열성능 측정값의 상승률(-0.19~-0.14%)에 비해 월등히 높은 상승률을 나타낸다.In addition, the test subject F has a heat transfer performance measurement value of 6302.5 to 9471.7 w / m 2 K, and the heat transfer performance measurement value is increased by about 3.06% as compared with the heat transfer performance measurement value of the test subject A. It shows a much higher rate of increase compared to the rate of increase (-0.19 ~ -0.14%) of the measured value of the heat transfer performance of the test subject E compared to the test subject A.

즉, 본 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)은, 상기에 나타난 바와 같이 52~54개/인치의 전열핀부(120)와 52개의 릿지(141)를 갖도록 구비되어 냉매 및 냉수와의 접촉 면적이 확장됨으로써, 전열성능이 향상되어 터보냉동기의 증발기(미도시)의 증발성능을 향상시킬 수 있다.That is, the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbocooler according to the present embodiment is provided with 52 to 54 heat transfer fins 120 and 52 ridges 141, as shown above, and includes refrigerant and cold water. By expanding the contact area of, the heat transfer performance is improved to improve the evaporation performance of the evaporator (not shown) of the turbocooler.

또한, 본 실시예에 따른 터보냉동기의 증발기용 전열관(100)은 관부(110)의 내측에 나선 형상으로 형성되고 52개의 릿지(141)를 갖는 릿지부(140)를 구비함으로써, 냉수와의 접촉 면적을 확장시키고, 관부(110)의 내측을 흐르는 냉수가 받는 저항이 커지도록 하는 한편, 관부(110)의 내측을 흐르는 냉수의 흐름에 난류가 형성되도록 함으로써, 전열성능이 향상될 수 있다.
In addition, the heat exchanger tube 100 for the evaporator of the turbocooler according to the present embodiment is formed in a spiral shape inside the pipe portion 110 and provided with a ridge portion 140 having 52 ridges 141, thereby making contact with cold water. By expanding the area and increasing the resistance of receiving cold water flowing inside the pipe part 110, the turbulence is formed in the flow of cold water flowing inside the pipe part 110, thereby improving heat transfer performance.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

100 : 터보냉동기의 증발기용 전열관 110 : 관부
120 : 전열핀부 121 : 전열핀
125 : 전열핀틈 130 : 동공부
140 : 릿지부 141 : 릿지
145 : 오목부100: heat exchanger tube 110 for the evaporator of the turbo chiller
120: heat transfer fin 121: heat transfer fin
125: heat transfer pin gap 130: pupil part
140: ridge portion 141: ridge
145: recess

Claims (7)

내측이 관통되게 형성되는 관부;
상기 관부의 외측에 상기 관부의 원주방향을 따라 배치되는 복수의 전열핀과 상기 전열핀 사이에 오목하게 형성되는 전열핀틈을 구비하며, 상기 관부의 관축방향을 따라 복수가 구비되는 전열핀부;
상기 전열핀부 사이에 상협하광으로 오목하게 형성되는 동공부; 및
상기 관부의 내측에 사다리꼴 형상으로 볼록하게 형성되는 복수의 릿지와 상기 릿지 사이에 오목하게 형성되는 오목부를 구비하며, 상기 관부의 관축을 따라 나선 형상으로 형성되는 릿지부;를 포함하며,
상기 전열핀틈은,
상기 관부의 관축에 대하여 비스듬하게 형성되며, 상기 전열핀틈과 상기 관부의 관축간의 각도는 40°이상 내지 50°이하인 것을 특징으로 하는 터보냉동기의 증발기용 전열관.
A pipe part formed to penetrate the inside thereof;
A heat-transfer fin portion provided with a plurality of heat-transfer fins formed concavely between the heat-transfer fins and the heat-transfer fins disposed in the circumferential direction of the pipe portion, and provided with a plurality of heat-transfer fins along the tube-axis direction of the pipe portion;
A pupil formed concave with upper and lower light beams between the heat transfer fins; And
And a plurality of ridges formed convexly in a trapezoidal shape inside the pipe portion and a concave portion formed concave between the ridges, the ridge portion being formed in a spiral shape along the tube axis of the pipe portion.
The heat transfer pin gap,
It is formed obliquely with respect to the tube axis of the tube portion, the heat transfer pin for the evaporator heat exchanger tube, characterized in that the angle between the tube shaft gap and the tube axis of the tube portion is more than 40 ° to 50 °.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전열핀부의 수는 52~54개/인치(inch)인 것을 특징으로 하는 터보냉동기의 증발기용 전열관.
The method of claim 1,
The heat transfer fin portion of the heat exchanger for the evaporator of the turbo-cooler, characterized in that 52 ~ 54 / inch (inch).
제3항에 있어서,
상기 전열핀부의 수는 53개/인치인 것을 특징으로 하는 터보냉동기의 증발기용 전열관.
The method of claim 3,
The heat transfer fin portion of the heat exchanger for the evaporator of the turbo-cooler, characterized in that the number 53 / inch.
제4항에 있어서,
상기 릿지의 수는 52개인 것을 특징으로 하는 터보냉동기의 증발기용 전열관.
The method of claim 4, wherein
Heat pipe for the evaporator of the turbocooler, characterized in that the number of the ridge 52.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전열핀의 높이는 0.54~0.65㎜이고, 상기 전열핀의 두께는 0.15~0.25㎜이며, 상기 전열핀틈의 피치는 0.44~0.46㎜이고, 상기 전열핀틈과 상기 관부의 관축 사이의 각도는 45°이며, 상기 동공부의 폭은 0.22~0.34㎜이고, 상기 동공부의 간격은 0.47~0.49㎜이며, 상기 릿지의 높이는 0.35~0.42㎜이고, 상기 릿지의 피치는 1.1~1.3㎜이며, 릿지부와 관부의 관축 사이의 각도는 37~39°인 것을 특징으로 하는 터보냉동기의 증발기용 전열관.
The method according to any one of claims 1 and 3 to 5,
The height of the heat transfer fin is 0.54 ~ 0.65mm, the thickness of the heat transfer fin is 0.15 ~ 0.25mm, the pitch of the heat transfer pin gap is 0.44 ~ 0.46mm, the angle between the heat transfer pin gap and the tube axis of the pipe portion is 45 ° The width of the pupil is 0.22-0.34 mm, the interval of the pupil is 0.47-0.49 mm, the height of the ridge is 0.35-0.42 mm, the pitch of the ridge is 1.1-1.3 mm, the ridge and the tube part. Heat pipe for the evaporator of the turbocooler, characterized in that the angle between the tube axis of 37 ~ 39 °.
제6항에 있어서,
상기 전열핀부와, 상기 동공부 및 상기 릿지부는 상기 관부를 가공하여 형성되고, 상기 관부의 외경은 18.20~19.60㎜이며, 상기 관부의 두께는 1.0~1.2㎜인 것을 특징으로 하는 터보냉동기의 증발기용 전열관.The method of claim 6,
The heat transfer fin portion, the pupil portion and the ridge portion is formed by processing the tube portion, the outer diameter of the tube portion is 18.20 ~ 19.60mm, the thickness of the tube portion is 1.0 ~ 1.2mm for the evaporator of the turbocooler Heat pipe.
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