KR101153315B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

핀부재를 설치하고, 이 핀부재와 사행관 본체와의 열전도성을 향상시켜서 열교환성능이 우수한 열교환기를, 간이한 제조기술과 공정으로 염가에 얻는다. 또한, 열교환기를 콤팩트하게 형성하여 좁은 공간 등에서도 설치가 가능한 배치의 자유도가 높은 제품을 얻는다. 다수의 핀(4)을 병렬로 배치한 핀부재(5)의 대향하는 양단면(6,7)에 결합홈(8)을 다수 마련한다. 이 핀부재(5)의 결합홈(8)에 설치하기 위한 다수의 직관부(2)를 대향 간격(16)을 두고 평행하게 배치하고, 이 다수의 직관부(2)를 절곡부(3)로 연결해서, 한 쌍의 사행부(11,12)를 핀부재(5)의 삽입간극(17)을 통해 서로 대향해서 배치한다. 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 사이의 삽입간극(17) 내에 삽입 설치한 핀부재(5)의 일단면(6)의 결합홈(8)에 일방 사행부(11)의 직관부(2)를 설치하고, 타단면(7)의 결합홈(8)에 타방 사행부(12)의 직관부(2)를 설치하여 고정한다.

열교환기, 직관부, 핀, 절곡부, 사행관

Description

열교환기{Heat exchanger}

본 발명은, 자동차용, 일반산업용의 연료 파이프, 오일 파이프(oil pipe) 등의 유체냉각관, EGR가스 냉각장치, 주거용 공간의 온도, 습도를 조정하는 공기조절기, 그 밖의 열교환기에 관계되는 것으로, 열교환성능이 우수한 열교환기를, 간이한 제작기술과 공정으로 저렴하게 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

종래, 자동차용, 일반산업용의 연료 파이프, 오일 파이프 등의 유체냉각관, EGR가스 냉각장치, 주거용 공간의 온도, 습도를 조정하는 공기조절기, 그 밖의 열교환기가 존재한다. 예를 들면, 자동차의 연료 파이프에서는, 일본 공개특허공보 2001-200765호에 나타나 있는 바와 같이, 냉각수, 차 에어콘용 냉매, 그 밖의 냉매액을 수납한 탱크 등을 구비한 연료 냉각기를 연결하고, 연료 파이프 내를 유동하는 오일 등의 냉각을 행하고 있었다. 그러나, 디젤엔진 등에서는, 연료 파이프를 바닥 밑에 설치하기 때문에, 이 좁은 바닥 밑에의 탱크 등의 설치가 곤란해서, 냉매액에 의한 냉각은 행하기 어려워, 일본 공개특허공보 평9-42573호, 2002-364476호, 2003-88924호, 2002-64170호에 나타나 있는 바와 같이, 외기와의 열교환에 의해 냉각을 행하는 공냉식의 것이 많이 이용되고 있다.

이 일본 공개특허공보 평9-42573호, 2002-364476호에서는, 관(tube) 본체의 외주에 금속제의 띠형상의 핀부재를 나선 모양으로 설치하거나, 판 형상의 핀부재를 방사상으로 설치하고 있다. 또한 일본 공개특허공보2003-88924호에서는, 알루미늄 등의 금속제의 다수의 얇은 판의 핀에, 다수의 직관(直管)을 삽입하고, 관 본체내에 맨드릴을 압입하고, 해당 직관을 확관하는 것에 의해 직관의 외주에 핀부재를 단단히 고정하고 있다. 그리고, 인접하는 직관의 상호 단부를 U자관으로 연결하는 것에 의해, 관 본체 전체의 관 길이를 길게 해서 열교환성능을 향상시키고 있다.

일본 공개특허공보 평9-42573호, 2002-364476호, 2003-88924호에서는, 어느 쪽 관 본체내를 유동하는 오일 등의 열을 핀부재를 거쳐서 외기에 방열하는 것에 의해, 오일의 냉각을 행하는 것이다. 또한 일본 공개특허공보2003-88924호와 같이 얇은 판의 핀을 사용한 것은, 연료 파이프뿐만 아니라, 라디에이터(radiator)나 에어콘의 실내기 등에도 많이 사용되고 있다.

또한 일본 공개특허공보 2002-64170호는, 컴퓨터 등의 전자기기에 있어서, 반도체 등을 냉각하기 위한 히트싱크에 있어서, 알루미늄다이캐스트 성형에 의해 다수의 핀을 돌설하고, 히트싱크의 방열 특성을 높이고 있다. 이것을 이용해서, 연료 파이프나 오일 파이프 등의 외주에, 알루미늄다이캐스트 성형에 의해 다수의 핀을 돌설한 열교환기도 존재한다.

그러나, 일본 공개특허공보 평9-42573호나 2002-364476호의 관 본체에서는, 나선 모양, 방사상의 핀부재의 존재에 의해, 절곡 가공할 때에 작은 곡률반경에서의 구부러짐이 곤란해서 부피가 커지게 되고, 좁은 바닥 밑이나 장치의 이면 등에의 설치가 행하기 어렵다. 또한 일본 특허공개공보 2003-88924호에서는, 개개의 얇 은 판의 핀 강도에 문제가 있어, 삽통공의 형성시나 관 본체의 삽입시에 얇은 판의 핀의 변형이나 파손을 일으키기 쉽고, 신중한 작업이 필요해서 시간이 걸린다. 또한 이 얇은 판의 핀에 관 본체를 삽입하는 방식에서는, 1개의 관 본체를 절곡 가공해서 삽입하는 것은 곤란해서, 전술한 바와 같이 다수의 직관을 삽입한 후, 인접하는 직관의 서로의 단부를 U자관으로 연결하는 것으로, 직관부와 U자관과의 접속부를 용접이나 납땜 등으로 고정하고 있다. 그러나, 얇은 판의 핀의 존재나 입체적인 형상에 의해, 용접이나 납땜 등의 작업이 용이하지 않고, 이 접속부의 누설 검사 등도 행하기 어렵다. 또한 일본 특허공개공보 2002-64170호의 알루미늄다이캐스트 성형에 의한 핀부재에서는, 핀부재가 두껍게 되기 때문에, 열교환기의 경량화나 소형화에 한계가 있어, 설치 장소나 용도가 한정되어 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 냉매액의 탱크 등을 필요로 하지 않는 공냉식의 열교환기를, 간이한 제작기술과 적은 작업공정으로 핀부재(fin member)의 파손 등을 일으키는 일이 없고, 간이한 기술이나 공정에 의해 용이하게 제조하는 것을 가능하게 하고, 생산성을 높여서 염가인 제품을 얻으려고 하는 것이다. 또한, 관(tube) 본체(body)의 내부를 유동하는 유체와 열전달면과의 접촉 빈도를 높여서 열교환성능을 향상시키기 위해서, 열교환기 내에서의 관 본체의 관 길이를 보다 길게 형성하는 동시에, 이렇게 관 길이를 길게 한 경우에 있어서도 부피가 커지지 않고, 콤팩트해서 가벼운 제품을 얻는 것이다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 제1의 발명은, 다수의 핀을 병렬시켜 대향하는 양단면에 일정한 간격으로 다수의 결합홈을 평행하게 마련한 핀부재와, 이 핀부재의 결합홈에 설치하기 위한 다수의 직관부(直管部)를 대향 간격을 통해 평행하게 배치하고, 이 다수의 직관부를 절곡부(折曲部)로 연결한 한 쌍의 사행부(蛇行部)를, 핀부재의 삽입간극을 통해 서로 대향하게 배치하는 동시에 이 대향하는 일방 사행부와 타방 사행부를 연결관에 의해 연결한 사행관 본체로 이루어지고, 이 사행관 본체의 일방 사행부와 타방 사행부의 사이에 형성되는 핀부재의 삽입간극내에, 핀부재를 삽입 설치하고, 이 핀부재의 일단면(一端面)의 결합홈에 일방 사행부의 직관부를 설치하고, 타단면의 결합홈에 타방 사행부의 직관부를 설치하여 고정해서 이루어지는 것이다.

또한 제2의 발명은, 다수의 핀을 병렬시켜 대향하는 양단면에 일정한 간격으로 다수의 결합홈을 평행하게 마련한 다수의 핀부재와, 이 핀부재의 결합홈에 배치하기 위한 다수의 직관부를 핀부재의 삽입간극을 통해 평행하게 배치하고, 이 다수의 직관부를 절곡부로 연결한 한 쌍의 사행부를, 대향(對向) 간격을 통해 서로 대향해서 배치하는 동시에 이 대향하는 일방 사행부와 타방 사행부를 연결관에 의해 연결한 사행관 본체로 이루어지고, 이 사행관 본체의 일방 사행부와 타방 사행부의 대향하는 직관부를 쌍으로 해서 인접하는 여러 쌍의 직관부 사이에 계층적으로 형성되는 다수의 핀부재의 삽입간극내에, 일방 사행부와 타방 사행부에 올라타서 핀부재를 각각 삽입 설치하고, 이 핀부재의 일단면의 결합홈에 일방의 직관부를 설치하고, 타단면의 결합홈에 타방의 직관부를 설치하여 고정해서 이루어지는 것이다.

또한 일방 사행부 및/또는 타방 사행부는, 대향부의 외면에 핀부재를 설치하고, 이 핀부재의 결합홈에 직관부의 외면을 설치하여 고정해도 좋다.

또한 일방 사행부 및 타방 사행부는, 여러 쌍의 직관부 중 양단부에 배치한 직관부의 적어도 일방의 외면에, 핀부재를 설치하고, 이 핀부재의 결합홈에 해당 직관부의 외면을 설치하여 고정해도 좋다.

또한 핀부재는, 판모양 핀을 다수 병렬로 설치해서 형성하고, 각 판모양 핀의 대향하는 양쪽 가장자리에 결합홈을 형성해도 된다.

또한 핀부재는, 판재(板材)를 콜게이트 모양으로 절곡한 콜게이트핀으로 형성하고, 이 콜게이트핀의 절곡면측의 대향하는 양단면에 결합홈을 형성해도 된다.

또한 핀부재는, 판재(板材)를 콜게이트 모양으로 절곡한 콜게이트핀으로 형성하고, 이 콜게이트핀의 비절곡측의 대향하는 양단면에 결합홈을 형성해도 된다.

또한 결합홈은, 핀부재를 오목형으로 잘라내어 형성해도 좋다.

또한 결합홈은, 핀부재를 오목형으로 가압 변형시켜서 형성해도 좋다.

또한 핀부재의 오목형의 가압 변형은, 이 가압 변형에 따라 각 핀의 양측에 돌출하는 볼록하게 나온 날을, 인접하는 핀 상호에서 서로 근접 또는 당접하도록 행하고, 볼록하게 나온 날을 사행관 본체의 외주면에 면접촉시켜도 좋다.

또한 사행관 본체는, 결합홈의 형성폭보다도 광폭(廣幅)으로 형성한 직관부를, 결합홈에 압입해도 좋다.

또한 사행관 본체는, 직관부를 단면편평형(斷面扁平形)으로 또한 편평(扁平)의 단경부(短徑部)를 결합홈의 형성폭보다도 작은 직경으로 형성하는 동시에 편평의 장경부를 결합홈의 형성폭보다도 큰 직경으로 형성하고, 이 편평형 직관부를, 장경부가 결합홈의 바닥과 개구부방향으로 위치하도록 결합홈에 설치한 후, 해당 직관부를 확관(擴管)하고, 그 외주면을 결합홈에 감합(嵌合)시켜도 좋다.

또한 사행관 본체는, 일방 사행부의 직관부와 타방 사행부의 직관부를, 대향면이 안쪽에 볼록하게 나오도록 반달 모양으로 만곡시켜, 이 반달 모양으로 만곡한 직관부를 결합수단에 의해 결합홈에 직선적으로 결합시켜도 좋다.

또한 사행관 본체는, 일방 사행부와 타방 사행부의 대향하는 절곡부를, 협지부재(挾持部材)로 협지 고정해도 좋다.

또한 일방 사행부 및/또는 타방 사행부의 외면에 설치한 핀부재는, 협지부재로 협지 고정해도 좋다.

또한 사행관 본체와 핀부재는, 결합홈에의 직관부의 설치 후에, 서로의 접촉부에 용융수지재를 충전해서 서로 접착해도 좋다.

또한 사행관 본체는, 외주면에 수지피막층을 설치해도 좋다.

또한 사행관 본체의 외주면에 설치한 수지피막층은, 열가소성수지재이며, 결합홈에의 직관부의 설치 후에, 가열에 의해 용융시켜, 핀부재의 결합홈에 수지피막층을 용융 접착시켜도 좋다.

또한 사행관 본체와 핀부재는, 결합홈에의 직관부의 설치 후에, 외측 표면에 도장 처리를 실시해도 좋다.

또한 직관부를 평행하게 배치한 일방 사행부와 타방 사행부의 연결관을, 직관부의 축방향에 대하여 원주방향으로 비트는 것에 의해, 일방 사행부와 타방 사행부와의 간격을 좁혀도 좋다.

또한 사행관 본체는, 일방 사행부와 타방 사행부와의 연결관의 일방 직관부측을 사행부의 바깥쪽으로 만곡시키는 동시에 연결관을 직관부의 축방향에 대하여 원주방향으로 비트는 것에 의해, 일방 사행부와 타방 사행부와의 간격을 좁히는 동시에 일방 사행부와 타방 사행부의 직관부를 서로 평행하게 배치해도 좋다.

또한 핀부재는, 각 핀의 단부측을 절곡해서 경사면을 형성해도 된다.

또한 핀부재는, 각 핀에 다수의 유통공(流通孔)을 형성해도 좋다.

본 발명은 전술한 바와 같이 구성한 것이며, 핀부재의 대향하는 양단면에 오목하게 만든 결합홈에 사행관 본체의 직관부를 결합해서 열교환기를 형성하므로, 종래와 같이 핀부재의 관통공에 관 본체를 삽입할 경우와 비교하여, 제작이 용이하고 핀부재의 파손 등도 생기기 어렵고, 제품의 내구성이 향상되는 동시에 용이한 제조가 가능해진다. 또한 제작기술이나 제작공정 등의 간소화에 의해, 제조비용을 억제하여 염가인 제품화가 가능해진다. 또한 관을 사행화해서 관길이를 길게 하여, 내부를 유동하는 유체의 유통로를 길게 하고 있으므로, 해당 내부유체와 열전달면과의 접촉 빈도가 높아지고, 이 관 본체의 열전달면과 핀부재를 통해서, 내부유체와 외부유체와의 효율적인 방흡열이 가능해지고, 열교환성능이 우수한 열교환기를 얻을 수 있다. 또한 이 사행관 본체의 사용에 의해, 종횡 방향으로 부풀지 않고, 콤팩트한 제품을 얻으며, 차체의 바닥밑이나 장치의 이면 등, 좁은 장소에서도 설치가 가능한 배치의 자유도가 높은 제품이 된다.

도1은 제1실시예의 열교환기의 사시도.

도2는 일방 사행부와 타방 사행부를 설치한 사행관 본체의 평면도.

도3은 타방 사행부에 핀부재를 탑재한 상태의 사시도.

도4는 연결관을 절곡해서 일방 사행부를 핀부재의 일단면측에 배치하는 과정을 도시한 사시도.

도5는 도2의 A-A선 확대단면도.

도6은 결합홈과 이 결합홈에 설치한 직관부의 확대 단면도.

도7은 제2실시예의 사행관 본체의, 직관부와 절곡부와의 경계선 부근의 확대 단면도.

도8은 제3실시예의 사행관 본체의 직관부를 결합홈에 설치한 직후의 확대단면도.

도9는 직관부를 확관시켜서 결합홈에 강하게 감합시킨 상태의 확대단면도.

도10은 제4실시예의 열교환기의 사시도.

도11은 제5실시예의 열교환기의 사시도.

도12는 제6실시예의 열교환기의 사시도.

도13은 제7실시예의 핀부재의 부분사시도.

도14는 도13의 핀부재의 결합홈과 이것에 설치한 직관부의 확대단면도.

도15는 도14의 B-B선 단면도.

도16은 제8실시예의 열교환기의 단면도.

도17은 도16의 평면도.

도18은 제9실시예의 열교환기의 사시도.

도19는 제10실시예의 열교환기의 단면도.

도20은 도19의 평면도.

도21은 요철부를 마련한 제11실시예의 사행관 본체에 있어서의 직관부의 부분 확대단면도.

도22는 제15실시예의 열교환기의 사시도.

도23은 제15실시예의 일방 사행부와 타방 사행부의 사시도.

도24는 연결관을 절곡가공해서 일방 사행부와 타방 사행부를 대향시킨 상태의 사시도 및 평면도.

도25는 연결관을 비틀어서 일방 사행부와 타방 사행부의 대향 간격을 좁힌 상태의 사행관 본체의 사시도 및 평면도 및 핀부재의 사시도.

도26은 제16실시예의 열교환기의 일부 확대사시도.

도27은 제17실시예의 열교환기에서 사용하는 핀부재의 사시도.

도28은 제18실시예의 열교환기에서 사용하는 핀부재의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 사행관 본체 2 : 직관부 3 : 절곡부

4 : 핀 5 : 핀부재 6 : 일단면

7 : 타단면 8 : 결합홈 11 : 일방 사행부

12 : 타방 사행부 13 : 연결관 14 : 절곡면

16 : 대향 간격 17 : 삽입간극 18 : 클립(본 발명의 협지부재)

20 : 기판(본 발명의 협지부재)

21 : 볼트(본 발명의 협지부재)

22 : 볼트(본 발명의 협지부재)

23 : 유통공

24 : 볼록하게 나온 날

25 : 핀부재

26 : 고정 벨트(본 발명의 협지부재)

27 : 플랜지(본 발명의 협지부재)

34 : 경사면

이하, 제1, 제2의 발명에 있어서의 열교환기에 관한 실시예를 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 실시예 1~8은 제1의 발명에 따른 실시예이고, 실시예9, 10은 제2의 발명에 따른 실시예이다. 도1은, 제1실시예의 열교환기의 사시도로서, 일방 사행부와 타방 사행부와의 사이에 형성되는 삽입간극 내에 핀부재를 설치하고 있다. 도2~도6은, 제1실시예의 열교환기의 제조공정을 도시한 것으로, 도2는 한 쌍의 사행부를 선대칭으로 형성한 사행관 본체의 평면도이다. 또한 도3은, 타방 사행부에 핀부재를 탑재하고, 해당 핀부재의 타단면의 결합홈에 타방 사행부의 직관부를 설치한 사시도이다. 도4는, 연결관을 절곡해서 일방 사행부를 핀부재의 일단면측에 설치하는 과정을 도시한 사시도이다. 또한 도5는, 도2의 A-A선 확대단면도로, 단면형상이 타원형의 직관부와 단면형상이 원형의 절곡부와의 경계선부근을 나타내고 있다. 도6은, 결합홈과 이 결합홈에 설치한 직관부의 확대단면도로, (a)는 형성 높이가 깊은 결합홈내에, 직관부 전체를 삽입 설치한 것이고, (b)는 형성높이가 얕은 결합홈내에, 직관부의 하반부분을 탑재해서 설치한 것이다. 또한 도7은 제2실시예의 사행관 본체의 직관부와 절곡부와의 경계선부근의 확대단면도로, 별개로 형성한 편평형의 직관부와 원형의 절곡부를 접속 고정한 것이다. 또한 도8은 제3실시예에 있어서의, 결합홈에의 직관부의 설치 직후의 확대단면도이다. 도9는 직관부를 확관시켜서 결합홈에 강하게 감합시킨 상태의 확대단면도이다.

또한 도10은 제4실시예의 열교환기의 사시도로서, 사행관 본체의 직관부와 절곡부를 단면형상이 사각형의 편평형으로 형성한 것이다. 또한 도11은 제5실시예의 열교환기의 사시도로서, 핀부재는 판모양 핀을 병렬로 설치하여 형성하고 있다. 도12는 제6실시예의 열교환기의 사시도로서, 핀부재의 각 핀에, 외부유체의 흐름을 난류화(亂流化)시키는 유통공을 다수 개구(開口)하고 있다. 또한 도13은, 제7실시예의 핀부재의 부분사시도이다. 도14는, 도13의 핀부재의 결합홈에 직관부를 설치한 상태의 확대단면도이며, 도15는 도14의 B-B선 단면도이다. 또한 도16은 제8실시예의 열교환기의 단면도로서, 일방 사행부의 외면에도 핀부재를 설치하고, 이 핀부재를 고정부재에 의해 사행관 본체에 고정한 것이다. 도17은 제8실시예의 열교환기의 평면도이다.

또한 도18은 제9실시예의 열교환기의 사시도로서, 인접하는 직관부 사이에 계층적으로 형성되는 다수의 삽입간극내에, 각각 핀부재를 설치하고 있다. 또한 도19는, 제10실시예의 열교환기의 단면도로서, 직관부간의 삽입간극내에, 각각 핀부재를 설치하는 동시에, 최상단의 한 쌍의 직관부의 외면에도 핀부재를 설치하고, 고정부재에 의해 사행관 본체에 고정한 것이다. 도20은 제10실시예의 열교환기의 평면도이다. 또한 도21은 각 사행관 본체에 요철부를 마련했을 경우에 있어서의 직관부의 부분 확대단면도이다.

또한 도6, 도8, 도9, 도14에서는, 제12~제14실시예에 있어서, 결합홈과 직관부와의 접촉부에 용융 수지재를 충전해서 서로를 접착한 경우, 또는 수지피막층을 설치한 사행관 본체와 핀부재를 접속하고, 수지피막층의 용융에 의해 서로를 접착한 경우의, 수지재의 필릿을 2점쇄선으로 나타내고 있다.

또한 도22는, 제15실시예의 열교환기의 사시도로서, 일방 사행부와 타방 사행부와의 대향 간격을 좁혀서, 바싹 다가선 제품으로 하고 있다. 도23은, 일방 사행부와 타방 사행부와의 위치를 조금 옮겨 설치한 사행관 본체의 평면도이다. 도24는, 연결관을 절곡가공해서, 일방 사행부와 타방 사행부를 대향시킨 상태의 사시도 및 그 평면도이다. 또한 도25는, 연결관의 만곡부를 비트는 것에 의해, 일방 사행부와 타방 사행부와의 대향 간격을 좁힌 상태의 사행관 본체의 사시도, 그 평면도 및 핀부의 사시도이다.

또한 도26은, 제16실시예의 열교환기에 있어서 핀부재와 직관부와의 결합 상태를 나타내는 확대사시도로서, 콜게이트 모양의 핀부재의 비절곡부측의 양단면에, 결합홈을 마련한 것이다. 또한 도27은, 제17실시예의 열교환기에서 사용하는 핀부재의 사시도로서, 핀의 단부를 절곡해서 경사면을 마련한 것이다. 또한 도28은, 제18실시예의 열교환기에서 사용하는 핀부재의 사시도로서, 펀칭 플레이트를 사용해서 각 핀에 다수의 원형의 유통공을 마련한 것이다.

제1실시예

본 발명의 열교환기를, 자동차의 바닥밑에 설치하는 연료 파이프로서 실시한 제1실시예를, 도1~도6을 사용해서 상세하게 설명하면, (1)은 사행관 본체로서, 원하는 대향 간격(16)을 통해 평행하게 배치한 다수의 직관부(2)와, 이 다수의 직관부(2)을 연결하는 절곡부(3)로서 형성한 한 쌍의 사행부(11)(12)를, 핀부재(5)의 삽입간극(17)을 통해 서로 대향하여 배치하고 있다. 그리고, 이 일방 사행부 (11)과 타방 사행부(12)와의 사이에 형성되는 삽입간극(17)내에, 다수의 핀(4)을 병렬시켜 대향하는 양단면(6)(7)에 일정한 간격으로 다수의 사각형모양의 결합홈(8)을 마련한 핀부재(5)를 삽입 설치하고, 그 결합홈(8)에 직관부(2)를 설치하여 고정하는 것에 의해, 열교환기(10)를 형성하고 있다.

상기 열교환기(10)의 제조공정의 일례를 이하에 설명한다. 우선, 사행관 본체(1)는, 강철, 스테인레스강, 동, 알루미늄, 동기합금(銅基合金) 또는 알루미늄기합금 등으로부터 형성한 1개의 금속관을 절곡하고, 도2에 나타나 있는 바와 같이, 핀부재(5)의 일단면(6)측에 설치하는 일방 사행부(11)와, 타단면(7)측에 설치하는 타방 사행부(12)를 선대칭으로 형성한다. 이러한 한 쌍의 사행부(11)(12)는, 대향 간격(16)을 통해 평행하게 배치한 다수의 직관부(2)와, 이 직관부(2)를 연결하는 절곡부(3)로 이루어지고, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를 연결관(13)을 통해 연결되어 있다. 이 연결관(13)은, 핀부재(5)의 양단면(6)(7)의 대향하는 결합홈(8)사이의 거리보다도 길게 형성하고, 양단면(6)(7)에의 한 쌍의 사행부(11)(12)의 대 향한 설치를, 지장 없게 행할 수 있도록 한다.

또한 사행관 본체(1)는 직관부(2)만을, 도2, 도6(a)(b)에 나타나 있는 바와 같이, 관축 직각방향의 단면형상을 길쭉한 원형상의 편평형으로 성형하고, 이 타원모양으로 한 직관부(2)를, 도6(a)(b)에 나타나 있는 바와 같이, 타원의 장경부(長徑部)가 결합홈(8)의 폭방향으로 위치하고, 단경부(短徑部)가 결합홈(8)의 저부(底部)와 개구부(開口部)방향으로 위치하도록 설치한다. 이러한 설치에 의해, 결합홈(8)과 직관부(2)와의 접촉 면적을 많게 하고, 핀부재(5)와 직관부(2)와의 열전도성이 높아지는 것이 된다. 또한 결합홈(8)은, 도6(a)에 나타나 있는 바와 같이, 직관부(2)의 단경부보다도 형성높이를 깊게 형성하여, 직관부(2) 전체를 결합홈(8) 안에 삽입 설치하는 것이어도 좋고, 도6(b)에 나타나 있는 바와 같이, 결합홈(8)의 형성 높이를 직관부(2)의 단경부의 약 반 정도의 치수로 얕게 형성하여, 직관부(2)의 하반부분을 결합홈(8)에 탑재하여 설치하는 것이라도 좋다. 한편, 절곡부(3)와 연결관(13)은 하등 편평형상으로 가공하지 않고, 단면형상을 원형으로 하고 있다. 또한 사행관 본체(1)의 관단부(管端部)는, 고무 호스 등에의 접속관(15)으로 해서 이 접속관(15)도 편평형상으로 가공하지 않고, 단면형상을 원형으로 하고 있지만, 고무호스 등에의 빠지지 않게, 스풀(spool)가공이나 팔지가공을 시행해도 좋다.

여전히, 본 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 사행관 본체(1)를 1개의 금속관을 절곡해서 형성하고 있으므로, 직관부(2)와 절곡부(3), 직관부(2)와 연결관(13) 및 직관부(2)와 접속관(15)은, 도5에 나타나 있는 바와 같이, 끊어진 자국이 없이 연속한 것으로 되어 있다. 이 도5는, 도2의 A-A선 단면도, 즉 직관부(2)와 절 곡부(3)의 경계선 부근의, 타원형으로 한 직관부(2)의 큰 직경방향에의 단면도를 나타내고 있다.

한편, 사행관 본체(1)를 설치하는 핀부재(5)는, 제1실시예에서는 한 장의 강철제, 스테인레스강제, 동제, 알루미늄제, 동기합금제 또는 알루미늄기합금제 등의 금속판을, 다수의 절곡면(14)을 통해 콜게이트 모양으로 절곡해서 형성하고, 다수의 핀(4)을 병렬로 설치한 구조로 하고 있다. 그리고, 핀부재(5)의 절곡면(14)을 마련한 대향하는 양단면(6)(7)에, 직관부(2)를 설치하는 타원형상의 결합홈(8)을, 직관부(2)의 개수만큼, 직관부(2)의 대향 간격(16)과 동일간격을 통해 마련하고 있다. 또한 본 실시예에서는, 이 결합홈(8)은, 핀부재(5)의 양단면(6)(7)을, 직관부(2)의 외형에 대응한 타원형으로, 개별적으로 오목모양으로 베어내는 것에 의해 형성하고 있다.

그리고, 상기와 같은 핀부재(5)와 사행관 본체(1)를 접속 고정하는 공정을 설명하면, 도3에 나타나 있는 바와 같이, 사행관 본체(1)의 타방 사행부(12)의 윗면에 핀부재(5)를 탑재하고, 이 핀부재(5)의 타단면(7)의 결합홈(8)에, 타방 사행부(12)의 직관부(2)를, 그 장경부가 결합홈(8)의 폭방향으로 위치하고, 단경부가 결합홈(8)의 저부와 개구부방향으로 위치하도록, 가로길이로 각각 설치한다. 다음에 사행관 본체(1)의 연결관(13)을, 절곡롤(도면 미도시) 등을 통해 절곡가공하는 것으로, 도4에 나타나 있는 바와 같이, 사행관 본체(1)를 두 번 구부리고, 일방 사행부(11)를 핀부재(5)의 일단면(6)에 면하게 해서 배치한다.

그리고, 이 일단면(6)의 결합홈(8)에, 일방 사행부(11)의 직관부(2)를, 도 6(a)(b)에 나타낸 바와 같이, 그 장경부가 결합홈(8)의 폭방향으로 위치하고, 단경부가 결합홈(8)의 저부와 개구부방향으로 위치하도록, 가로길이로 설치한다. 이 결합홈(8)은, 직관부(2)의 외형에 대응한 타원형으로 마련하고 있기 때문에, 결합홈(8)에의 직관부(2)의 설치를, 흔들림 등을 생기게 할 일이 없게 안정해서 행하는 것이 가능해지는 동시에, 결합홈(8)의 두께만큼의 접촉 면적으로 직관부(2)와 면접촉하게 된다. 따라서, 직관부(2)와 결합홈(8)과의 접촉부를 통해서, 직관부(2)와 핀부재(5)와의 양호한 열전도가 가능해진다.

이 설치 완료시점에서는, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의 접속 고정은, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)에 의한 삽입간극(17)방향에의 협지력(挾持力)만으로 행하여져 있다. 여기에서, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의 고정 안정성을 높이고, 또한 직관부(2)와 결합홈(8)과의 면접촉을 확실하게 하며, 열전도성을 더욱 높이기 위해서, 본 실시예에서는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향하는 절곡부(3)를, 도1에 나타나 있는 바와 같이, 협지부재로서의 클립(18)으로 협지 고정하고 있다. 이 클립(18)에서의 협지 고정에 의해, 직관부(2)의 결합홈(8)에의 설치 고정이 용이하게 해제될 일은 없고, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의 고정을 보다 강고한 것으로 하여, 열교환기(10)를 설치하는 차체 등의 진동이나 유체의 유동 등에 대한 내진동성을 향상시킬 수 있다. 또한 직관부(2)가 결합홈(8)내에 강하게 면접촉하게 되고, 직관부(2)와 핀부재(5)와의 열전도성을 높일 수 있다. 또한 필요에 따라, 상기 클립(18)을 차체 등에의 고정용 브래킷 등에 접속하고, 열교환기(10)를 차체에 고정해도 좋다. 또한 이 열교환기(10)를 차체에 고정하기 위한 브래 킷이나, 그 밖의 클램프부재를, 핀부재(5)와 사행관 본체(1)의 협지부재로서 겸용해도 좋다.

전술한 바와 같이 형성한 열교환기(10)에서는, 연료 등의 유체가 유동하는 관을 전술한 바와 같이 사행화한 사행관 본체(1)로 하고 있으므로, 유체의 유동로를 길게 할 수 있다. 또한 사행관 본체(1)에 핀부재(5)를 설치하는 것에 의해, 열전달면적을 증대시킬 수 있고, 열교환기(10) 전체의 방흡열특성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 핀부재(5)의 각 핀(4)의 전열면과 평행하게 외부유체를 유동시키는 것에 의해, 각 핀(4)을 거쳐서 사행관 본체(1) 안을 유동하는 유체와 외부유체와의 효율적인 열교환이 가능해진다.

또한 미리 사행(蛇行) 형상으로 형성해서 한 쌍의 사행부(11)(12)를 마련한 사행관 본체(1)를, 두 번 구부려서 핀부재(5)를 끼워 넣는 것만으로, 핀부재(5)에의 사행관 본체(1)의 접속 고정이 가능해진다. 따라서, 간이한 제작 기술로 적은 작업공정의 제조가 가능해지고, 열교환기(10)의 생산성을 향상시켜서, 염가로 실시할 수 있다.

또한 직관부(2)를 설치하기 위한 결합홈(8)을, 핀부재(5)의 양단면(6)(7)에, 각 핀(4)을 잘라내는 것에 의해 마련하고 있기 때문에, 종래의 일본 공개특허 제2003-88924호과 같이, 얇은 판의 핀에 관통공을 마련해서 관 본체를 삽입하는 것보다도 작업이 용이하고, 핀부재(5)의 변형이나 파손을 생기게 하기 어렵게 된다. 또한 이 종래 기술에서는, 얇은 판의 핀에 삽입시킨 직관을 확관시킨 후, U자관을 연결할 필요가 있었지만, 제1실시예에서는 1개의 금속관을 사행 형상으로 절곡해서 사행관 본체(1)를 형성하고 있으므로, 납땜이나 용접 등의 접속 시간 등을 생략할 수 있고, 연료누설 등의 걱정도 없는 것이 된다. 또한 결합홈(8)과 직관부(2)와의 고정도, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 협지력 및 클립(18)에 의해 행하고 있기 때문에, 확관의 시간이 없고, 제조 작업이 용이하게 된다.

또한 이 제1실시예의 핀부재(5)는, 한 장의 금속판을 절곡한 콜게이트핀으로 형성하고 있으므로, 제작중에 핀(4)이 갈라질 일이 없고, 작업성이 좋으며, 핀부재(5)의 내충격성이 향상되고, 열교환기(10)의 내구성도 향상시킬 수 있다. 또한 절곡면(14)을 다수 준비한 만큼, 핀부재(5)의 열전달면적을 늘릴 수 있고, 외부유체와의 열교환성능을 높일 수 있다. 또한 금속관을 사행화시킨 사행관 본체(1)를 사용하고 있기 때문에, 열교환기(10)가 종횡으로 부풀지 않고, 콤팩트한 것으로 할 수 있는 동시에, 알루미늄다이캐스트 제품과 비교해서 가벼운 제품을 얻을 수 있다.

따라서, 이 열교환기(10)를 연료 파이프로 사용함으로써, 연료의 매우 뛰어난 냉각 효과를 얻을 수 있는 동시에, 쿨러(cooler) 유닛(unit) 등의 연료의 냉각 수단을 별개로 마련할 필요가 없고, 부품수를 감소시켜 자동차의 제조비용을 절감할 수 있다. 더욱이 바닥밑 등의 좁은 공간에도 설치가 가능해지고, 차종 등도 한정되지 않고, 배치성이나 범용성이 우수한 제품을 얻을 수 있다.

또한 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 절곡부(3)를, 클립(18) 등의 협지부재로 강하게 협지 고정하면, 그 반작용으로 직관부(2)의 중앙측이 바깥쪽으로 볼록하게 돌출 변형되어 직관부(2)가 결합홈(8)으로부터 떠올라, 서로의 열전도성 이 저하할 수 있다. 거기에서, 도면에는 나타내지 않았지만 일방 사행부(11)의 직관부(2)와 타방 사행부(12)의 직관부(2)를, 대향면이 안쪽에 볼록하게 돌출하도록 미리 반달 모양으로 만곡시켜, 이 반달 모양으로 만곡한 직관부(2)를 결합홈(8)에 설치한 후, 결합 수단으로서, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향하는 절곡부(3)를, 서로 클립(18) 등의 협지부재로 협지 고정하는 것에 의해, 직관부(2)를 결합홈(8)안에 직선적으로 설치시켜도 좋다. 또한 반달 모양으로 만곡한 직관부(2)을 결합홈(8)에 설치한 후,그 밖의 다른 결합수단으로서, 직관부(2)에 내압을 걸어서 직선적으로 변형시켜, 결합홈(8)에 감합(嵌合) 고정시켜도 좋다. 이와 같은 수단을 사용함으로써, 직관부(2)가 바깥쪽으로 볼록하게 돌출 변형하는 것을 방지하고, 직관부(2)를 직선적으로 결합홈(8)에 설치시킬 수 있고, 직관부(2)와 핀부재(5)와의 양호한 열전도성을 얻을 수 있다.

제2실시예

상기 제1실시예에서는, 1개의 금속관을 절곡하고, 다수의 직관부(2), 절곡부(3) 및 연결관(13) 등으로 이루어지는 사행관 본체(1)를 형성하고 있지만, 제2실시예에서는, 절곡부(3)와 연결관(13)을 U자관으로 형성하고, 다수의 직관부(2)를 단체(單?)의 직관에 의해 형성하고 있다. 그리고, 이 다수의 직관부(2)를, 대향 간격(16)을 두고 배치하며, 각 직관부(2)를 절곡부(3)로 연결하고, 납땜이나 용접 등에 의해 서로 접속하여, 한 쌍의 사행부(11)(12)를 각각 형성하고 있다. 그리고, 핀부재(5)의 삽입간극(17)을 통해 대향 배치한 한 쌍의 사행부(11)(12)를, 연결관(13) 으로 연결하고 있다. 또한 결합홈(8)에의 설치를 용이하게 하기 위해서, 제1실시예와 마찬가지로 직관부(2)를 타원형 모양으로 형성하고 있다

여기에서, 도7에, 제2실시예에 있어서의 직관부(2)와 절곡부(3) 등과의 접속부의 확대단면도를 나타내지만, 직관부(2)와 연결관(13)과의 접속부도 같은 구조로 되어 있다. 이 제2실시예에서는, 도7에 나타나 있는 바와 같이, 직관부(2)안에 절곡부(3) 또는 연결관(13)의 끝단을 삽입 설치해서 서로 접속 고정하고 있지만, 다른 수단으로서, 절곡부(3) 또는 연결관(13) 안에, 직관부(2)의 끝단을 삽입 설치할 수 있게 형성하고, 서로를 접속 고정해도 좋다. 이렇게 형성한 사행관 본체(1)의 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)와의 사이에 형성되는 핀부재(5)의 삽입간극(17)내에 핀부재(5)를 설치하고, 이 핀부재(5)의 양단면(6)(7)에 마련한 결합홈(8)에 각 직관부(2)를 설치한 후, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향하는 절곡부(3)를 클립(18) 등의 협지부재로 협지 고정하는 것 등에 의해, 열교환기(10)를 형성해도 좋다.

여전히, 이 제2실시예의 경우, 제1실시예의 1개의 금속관으로 형성한 사행관 본체(1)와 비교하여, 납땜이나 용접의 시간이 있고, 일본 공개특허 제2003-88924호와 같은 종래 발명에서도 U자관을 이용한 것은 존재하고 있었다. 이 일본 공개특허 제2003-88924호의 경우에는, 박판(薄板) 핀의 관통공에 직관을 삽입한 후에, U자관을 납땜이나 용접 등에 의해 접속 고정하고 있었으므로, 핀부재의 파손을 생기게 하지 않도록 신중한 작업이 필요하고, 납땜이나 용접 등도 행하기 어려우며, 또 접속부의 누설 검사 등도 용이하지 않았다. 그러나, 본 발명에서는, 핀부재(5)에의 사행관 본체(1)의 설치 전에, 직관부(2)와 U자관의 절곡부(3) 또는 연결관(13)을 접속하는 것이 가능하므로, 이런 접속작업시에 핀부재(5)가 방해되지 않고, 납땜이나 용접 등의 작업을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 접속부의 누설 검사 등도 용이하게 행할 수 있다. 또 기존의 직관과 U자관을 짜맞추는 것만으로 사행관 본체 (1)를 얻을 수 있고, 결합홈(8)에의 설치를 위해, 직관부(2)를 편평가공할 때에도, 절곡부(3)나 연결관(13)과의 접속 전에 성형하는 것이 가능해서, 편평가공 등의 작업이 용이하게 된다.

제3실시예

또한 상기 제1,2실시예에서는, 직관부(2)의 결합홈(8)에의 고정은, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 협지력과, 클립(18)에 의한 협지 고정력으로 행하고 있다. 이 직관부(2)와 결합홈(8)과의 고정을 보다 강고하게 하기 위해서, 제3실시예에서는, 결합홈(8)에 설치했을 때에, 도8에 나타나 있는 바와 같이, 타원의 단경부가 결합홈(8)의 형성폭보다도 작은 직경이 되고, 타원의 장경부가 결합홈(8)의 형성폭보다도 큰 직경이 되는 것같은 타원형 모양으로 직관부(2)를 형성한다. 그리고, 이 타원형 직관부(2)를 결합홈(8)에 설치하는 경우에는, 도8에 나타나 있는 바와 같이, 타원의 장경부가 결합홈(8)의 저부(底部)와 개구부방향으로 위치하도록 설치한다. 한편, 결합홈(8)에의 폭방향으로 위치하는 단경부는, 결합홈(8)의 형성폭보다도 작은 직경으로 하고 있으므로, 결합홈(8)에의 직관부(2)의 배치 작업을, 강한 압력 등을 필요로 하지 않고, 용이하게 행할 수 있다.

이 설치 완료시점에서는, 도8에 나타나 있는 바와 같이, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 각 직관부(2)의 외주와 결합홈(8) 내주와의 사이에는 틈이 생기고, 핀부재(5)의 고정은, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)에 의한 삽입간극(17)방향에의 협지력만으로 되어 있다. 그리고, 다음 공정에서, 사행관 본체(1)안을 적당한 수단으로 가압해서 확관시키는 것에 의해, 도9에 나타나 있는 바와 같이, 직관부(2)의 외주가 결합홈(8)의 내주에 강하게 감합되고, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의 강고한 접속 고정이 가능해지는 동시에, 직관부(2)와 결합홈(8)과의 접촉 면적이 많아지며, 직관부(2)와 핀부재(5)와의 열전도성을 높일 수 있다. 또한 이 직관부(2)과 결합홈(8)과의 감합력(嵌合力)에 의해, 클립(18) 등의 협지부재를 사용하지 않아도, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의 강고한 접속이 가능해지는 동시에, 부품수를 저감할 수 있지만, 클립(18) 등의 협지부재를 사용해도 좋고, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의, 보다 강고하게 안정한 접속이 가능해진다.

여전히, 본 실시예에서는, 도8, 도9에 나타나 있는 바와 같이, 사각형으로 함으로써 결합홈(8)의 용이한 형성을 가능하게 하고 있지만, 직관부(2)의 외형에 대응하여, 결합홈(8)을 타원형이나 길쭉한 원형태로 형성하는 것에 의해, 쌍방의 접촉 면적을 늘릴 수 있고, 직관부(2)와 핀부재(5)와의 열전도성을, 보다 높일 수 있다. 또한 반대로 결합홈(8)에 대응시켜서 직관부(2)를 사각형으로 형성해도 좋다. 이 직관부(2)를 사각형으로 할 경우도, 단경부를 결합홈(8)의 형성폭보다 작은 직경으로 하고 장경부를 결합홈(8)의 형성폭보다 큰 직경으로 해서, 세로길이로 결합홈(8)에 설치한 후, 직관부(2)를 확관하고, 결합홈(8)에 강하게 감합(嵌合)고정 시킨 것이다.

또한 종래의 일본 공개특허 제2003-88924호와 같은 맨드릴에 의한 확관수단에서는, 박판(薄板) 핀에 삽입시킨 직관을 확관시킨 후, U자관을 연결할 필요가 있었지만, 제3실시예에서는 직관부(2)의 결합홈(8)에의 설치 후에, 사행관 본체(1)에 내압을 걸어서 확관하는 것에 의해, 결합홈(8)에 직관부(2)를 감합(嵌合)하므로, 확관 후에 관끼리를 납땜이나 용접 등으로 접속하는 시간 등을 생략할 수 있고, 작업 효율이 향상되는 동시에, 핀부재(5)의 파손 등도 막을 수 있다.

또한 직관부(2)와 결합홈(8)과의 고정은, 제1,2실시예에서는, 클립(18) 등의 협지부재에 의해 행하고, 제3실시예에서는, 직관부(2)의 확관에 의해 행하고 있다. 그러나, 직관부(2)와 결합홈(8)과의 그 외 다른 고정수단으로서, 직관부(2)의 외경을 결합홈(8)의 형성폭보다도 약간 큰 직경으로 형성하고, 이 결합홈(8)안에 큰 직경으로 한 직관부(2)을 압입해서 고정해도 좋고, 확관작업 등을 줄일 수 있다. 또한 이 경우도, 클립(18)이나 클램프부재, 그 밖의 협지부재로, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향하는 절곡부(3)를 협지 고정하는 것에 의해, 사행관 본체(1)과 핀부재(5)와의 접속 안정성을 보다 높일 수 있다.

제4실시예

상기 제1,2실시예에서는, 사행관 본체(1)의 직관부(2)만을 타원형상의 편평형으로 형성하고 있지만, 도10에 도시된 제4실시예에서는, 직관부(2)와 절곡부(3)를 사각형모양의 편평형으로 형성하고 있다. 또한 사각형의 직관부(2)를 설치하는 핀부재(5)의 결합홈(8)도, 직관부(2)의 외주에 대응한 사각형으로 형성하고 있다. 그리고, 직관부(2)는, 결합홈(8)에의 설치시에, 이 결합홈(8)의 저부와 개구부방향으로 장경부를 위치시켜, 이 장경부를 결합홈(8)의 형성폭보다도 큰 직경으로 하고, 결합홈(8)의 폭방향으로 위치시킨 단경부를, 형성폭보다도 작은 직경으로 형성하여, 직관부(2)의 결합홈(8)에의 설치를 행하기 쉽게 하고 있다. 또한, 절곡부 (3)의 형상도, 직관부(2)와 동일형상의 사각형으로 하는 것에 의해, 사행관 본체 (1)의 편평가공을 용이하게 하고 있다. 그리고, 직관부(2)의 결합홈(8)에의 설치 완료 후에, 제3실시예와 같이, 사행관 본체(1)에 내압을 걸어서 확관시키는 것에 의해, 결합홈(8)에 직관부(2)를 강하게 감합시키고 있다. 한편, 사행관 본체(1)의 접속관(15)과 연결관(13)은, 타원화하지 않고 원형으로 하고 있다.

이와 같이 사각형의 직관부(2)를 사각형의 결합홈(8)에 감합(嵌合)시키는 것에 의해, 직관부(2)와 결합홈(8)과의 접촉 면적을 증대시켜서, 쌍방의 열전도성을 높이는 것이 가능해진다. 또한 이러한 구성에서도 열교환기(10)의 제조가 용이하게 행해지는 동시에, 절곡부(3)가 사각형모양이기 때문에, 원형이나 타원형의 절곡부 (3)를 협지 고정할 경우와 비교하여, 클립(18) 등의 협지부재에서의 협지 고정을 보다 안정적으로 행하는 것도 가능하다.

제5실시예

상기 제1,4실시예에서는, 콜게이트핀으로 핀부재(5)를 형성하고, 다수의 핀(4)을 연결한 구조로 하고 있지만, 물론, 한 장 한 장이 독립한 판모양 핀을 다수 사용하여 핀부재(5)를 형성해도 좋다. 그 일례가 도11에 도시된 제5실시예로, 다수의 판모양 핀(4)을 병렬로 설치해서 핀부재(5)를 구성하고, 이 핀부재(5)의 대향하는 양단면(6)(7)을 다수 오목모양으로 잘라내어, 다수의 결합홈(8)을 평행하게 마련하고 있다. 이 양단면(6)(7)의 결합홈(8)에, 제1실시예와 같은 제조공정으로 한 쌍의 사행부(11)(12)의 편평형상으로 한 직관부(2)를 설치한 후, 확관시키는 등에 의해, 결합홈(8)에 직관부(2)를 강하게 감합(嵌合) 고정하고 있다.

여전히, 일본 공개특허 제2003-88924호의 종래 발명에서도, 박판(薄板) 핀을 병렬로 설치하고 있지만, 제5실시예에서는, 핀(4)의 양단을 베어내서 미리 결합홈(8)을 마련하고, 다수를 병렬로 배치해서 핀부재(5)로 한 후에, 결합홈(8)에 직관부(2)를 결합하는 등의 공정으로 형성하는 것으로, 종래와 같이 관통공을 마련해서 관 본체를 삽입할 경우와 비교하여, 작업이 용이하고, 직관부(2)의 설치작업시의 핀(4)의 변형이나 파손이 생기기 어려우며, 작업효율 등을 높일 수 있다. 또한 핀부재(5)를, 한 쌍의 사행부(11)(12)로 협지 고정하고 있으므로, 각 핀(4)의 고정성도 높아지고, 열교환기(10)의 내구성도 향상되게 된다.

또한 제5실시예의 열교환기(10)를 연료 파이프로서 사용할 경우, 차체 바닥 아래에 클램프부재 등으로 고정하지만, 그 클램프부재를 한 쌍의 사행부(11)(12)의 대향하는 절곡부(3)를 협지(挾持) 고정하는 협지부재로서 겸용하고 있다. 이 겸용에 의해, 부품수의 감소나, 작업 효율의 향상을 꾀할 수 있다. 이 협지부재는, 바닥밑에 고정하는 기판(20)과, 절곡부(3)의 지름보다도 헤드(Head)부를 큰 직경으로 하는 볼트(21)로 이루어지고, 이 볼트(21)를 대향하는 절곡부(3)에 각각 삽입하고, 해당 볼트(21)를 기판(20)에 나사 결합 고정하는 것에 의해, 대향하는 절곡부(3)를 협지 고정하고, 핀부재(5)와 사행관 본체(1)와의 접속 고정의 강도를 높일 수 있다. 그리고, 이 기판(20)을 별개인 볼트(22)로, 바닥밑에 고정하는 것으로, 열교환기(10)의 바닥밑에의 설치를 행하고 있다. 또한 사행관 본체(1)의 양단에 마련한 한 쌍의 접속관(15)을, 클립(18)으로 협지 고정하고, 접속관(15)의 안정화를 꾀하고 있다.

제6실시예

상기 제1~5실시예에서는, 효율적인 열교환을 가능하게 하기 위해서, 외부유체의 방향과 핀(4)이 평행이 되도록 열교환기(10)를 설치할 필요가 있고, 설치의 방향이 제한될 수 있다. 거기에서, 도12에 도시한 제6실시예에서는, 각 핀(4)에, 외부유체가 통과할 수 있는 사각형모양의 유통공(流通孔)(23)을 다수 개구(開口)하고 있다. 이렇게 유통공(23)을 형성함으로써, 핀(4)의 열전달면에 대하여 직각방향으로 외부유체를 유동시켜서 열교환을 행하는 것도 가능해지고, 외부유체의 흐름 방향에 좌우될 일이 없으며, 열교환기(10)를 자유스러운 방향으로 설치할 수 있고, 배치성이 향상된다. 또한 유통공(23)의 형성에 의해, 핀(4)의 외주를 유동하는 외부유체의 난류화(亂流化)를 보이고, 경계층의 박리(剝離)에 의해 핀(4)과 외부유체의 열교환성능을 더욱 높일 수 있다.

또한 이 유통공(23)은, 인접하는 핀(4)사이에서 평행하게 형성해도 좋고, 형성 위치를 적당하게 늦춰서 형성하고, 외부유체의 난류화를 촉진시켜도 좋다. 또한 유통공(23)의 형상도 사각형에 한정되는 일은 없고, 원형, 타원형, 길쭉한 원형의 유통공(23)으로 해도 좋고, 별모양, 기어형, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 혹은 다른 어느 형상으로 유통공(23)을 형성해도 좋으며, 각 핀(4)에 한 개만 마련해도 다수 형성해도 되고, 유통공(23)의 형상이나 개수는 묻지 않는 것이다.

제7실시예

상기 제1~6실시예에서는, 각 핀(4)의 양단면(6)(7)을 오목형으로 베어내서 결합홈(8)을 형성하고 있으므로, 핀부재(5)와 직관부(2)와의 접촉면적이 핀부재(5)의 두께만큼 밖에 없다. 그 때문에 핀부재(5)와 직관부(2)와의 열전도성을 더욱 높이기 위해서는, 각 핀(4)의 결합홈(8)사이의 틈에 스페이서(spacer) 등을 설치하고, 이 스페이서를 통해 핀부재(5)와 직관부(2)와의 열전달을 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 스페이서의 사용에 의해 부품수가 많아지거나 설치작업이 증가할 우려가 있기 때문에, 도13~도15에 도시된 제7실시예에서는, 핀(4)의 일부를 스페이서로 겸용하고 있다.

이 스페이서로서의 사용을 위해, 제6실시예에서는 핀(4)을 베어내지 않고, 핀부재(5)의 양단면(6)(7)을 원호 모양으로 가압 변형시켜서 결합홈(8)을 형성하고 있다. 이 가압 변형에 따라, 핀(4)의 양단면(6)(7)이 눌러 으깨져, 각 핀(4)의 양측에 볼록하게 나온 날(24)이 돌출한다. 이 볼록하게 나온 날(24)을, 인접하는 핀(4)상호로 서로 근접 혹은 접촉시켜, 각 핀(4)의 결합홈(8) 사이의, 직관부(2)의 설치부의 틈을 적게 하든지 혹은 틈이 폐쇄되도록 형성한다. 이렇게 볼록하게 나온 날(24)을 형성하고, 이 볼록하게 나온 날(24)의 넓은 내주면을, 도14, 도15에 나타나 있는 바와 같이, 직관부(2)의 외주면에 면접촉시키는 것에 의해, 별개의 스페이서를 사용할 필요가 없고, 핀(4)과 직관부(2)와의 열전달면적을 증대시켜서, 쌍방의 열전도성을 높일 수 있다. 따라서, 열교환기(10)의 열교환성능을, 보다 향상시키는 것이 가능해지는 동시에, 부품수나 설치의 시간을 생략하고, 염가의 실시가 가능해진다.

여전히, 상기 제7실시예에서는, 콜게이트핀으로 형성한 핀부재(5)의 핀(4)의 양단면(6)(7)을 가압 변형하고 있지만, 제5실시예와 같은 판모양 핀(4)을 다수 병렬로 배치한 핀부재(5)에 있어서도, 그 양단면(6)(7)을 가압 변형해서 결합홈(8)을 형성해도 된다. 이 경우도, 판모양 핀이 평면적으로 변형되어 볼록하게 나온 날(24)이 형성되어서, 이 볼록하게 나온 날(24)을 사행관 본체(1)의 외주면에 면접촉시키는 것에 의해, 쌍방의 열전달면적이 증가해서 열전도성이 향상되고, 열교환성능이 우수한 열교환기(10)를 얻을 수 있다.

제8실시예

상기 각 실시예에서는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 사이의 삽입간극(17) 내에만 핀부재(5)를 삽입 설치하고 있지만, 도16, 도17에 도시된 제8실시예에서는, 또한 일방 사행부(11)의 외면에, 핀부재(25)를 설치하고 있다. 이 핀부재(25)는, 삽입간극(17) 내에 설치하는 핀부재(5)와 같이 콜게이트핀으로 형성하고 있고, 일방 사행부(11)의 다수의 직관부(2)를 설치가능한 결합홈(8)을 마련하고 있 지만, 삽입간극(17)에 삽입하는 핀부재(5)보다도 형성높이를 작게 해서, 열교환기(10)의 부피가 그다지 커지지 않도록 하고 있다.

그리고, 외면에 설치한 핀부재(25)의 결합홈(8)을, 도6(b)과 같이 형성하고, 일방 사행부(11)의 직관부(2)의 외면을 설치한 후, 이 직관부(2)를 확관하는 것 등에 의해, 직관부(2)를 결합홈(8)에 강하게 감합(嵌合)시켜서 핀부재(25)와 일방 사행부(11)를 접속 고정하고 있다. 또한 일방 사행부(11)의 외면에 배치한 핀부재(25) 및 삽입간극(17) 내에 설치한 핀부재(5)와, 사행관 본체(1)와의 접속 고정을 보다 확실히 하기 위해서, 핀부재(25) 및 절곡부(3)를 협지부재에 의해 협지 고정하고 있다. 이 협지부재는, 도16, 도17에 나타나 있는 바와 같이, 핀부재(25)의 윗면에 직관부(2)와 평행하게 금속제 등의 고정벨트(26)를 설치하는 동시에, 직관부(2)의 대향 간격(16)보다도 광폭(廣幅)한 지지판(30)을, 협지 목적의 인접하는 직관부(2)사이에 다리로 설치한다.

그리고, 이 지지판(30)에, 고정벨트(26)의 양단에 마련한 플랜지(27)를 적층설치하고, 이 플랜지(27)와 지지판(30)에 삽입한 긴 길이의 볼트(21)를, 타방 사행부(12)의 밑면에 배치한 기판(20)에 나사 결합 고정하는 것에 의해, 핀부재(25)가 일방 사행부(11)에 견고하게 고정된다. 이 고정벨트(26)나 지지판(30) 등을, 인접하는 직관부(2) 사이에 다수 설치하는 것에 의해, 핀부재(5)(25)와 사행관 본체(1)와의 고정강도나 안정성을 높일 수 있다. 그리고, 이 협지부재에서의 협지 고정에 의해, 핀부재(25)가 사행관 본체(1)에 견고하게 고정될 뿐만 아니라, 일방 사행부 (11)와 타방 사행부(12) 및, 그 삽입간극(17)에 설치된 핀부재(5)가 강하게 협지 고정되어, 열교환성능을 높이는 것이 가능해진다. 그리고, 기판(20)을 바닥밑 등에 고정하는 것에 의해, 열교환기(10)의 안정한 설치가 가능해진다.

전술한 바와 같이, 제8실시예에서는, 일방 사행부(11)의 외면에 핀부재(25)를 설치하는 것에 의해, 열교환기(10)의 열전달면적이 증가하고, 일방 사행부(11)의 직관부(2)의 거의 전체가 핀부재(5)(25)로 덮인다. 따라서, 이 삽입간극(17) 내의 핀부재(5)와, 외면의 핀부재(25)의 각 핀(4)을 통해서, 직관부(2) 내를 유동하는 연료의 열을 효율적으로 외부유체에 방열시키는 것이 가능해지고, 연료에의 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 이 핀부재(25)의 설치에 의해, 일방 사행부 (11)이 피복 보호되어, 비석(飛石) 등에 대한 내충격성이 높아지고, 사행관 본체(1)의 파손 등을 양호하게 방지할 수 있다. 또한 일방 사행부(11)의 외면에 핀부재(25)를 설치할 때는, 이 핀부재(25)의 타단면(7)과, 일방 사행부(11)의 내면에 설치하는 핀부재(5)의 일단면(6)이 접촉하지 않고, 도16에 나타나 있는 바와 같이 약간 틈을 보이는 치수맞춤으로 형성하는 것에 의해, 핀부재(25)(5)의 결합홈(8)으로부터 직관부(2)가 들뜰 일이 없고, 서로가 넓은 접촉면적으로 확실하게 면접촉하여, 직관부(2)와 핀부재(25)(5)와의 양호한 열전도성을 유지할 수 있다.

한편, 제8실시예에서는 지지판(30)을 사용하고 있지만, 고정벨트(26)의 플랜지(27)를, 직관부(2)의 대향 간격(16)보다도 폭이 넓게 형성하고, 이 플랜지(27)를 인접하는 직관부(2)에 다리를 설치하고, 이 플랜지(27)를 기판(20)에 볼트(21)로 고정해도 좋다. 또한 기판(20)까지 이르는 긴 길이의 고정벨트(26)를 사용하고, 이 고정벨트(26)의 양단의 플랜지(27)를 기판(20)에 적층해서 볼트(21)로 고정하는 것 도 좋다. 또한 제8실시예에서는 일방 사행부(11)의 외면에만 핀부재(25)를 설치하고 있지만, 차체 그 외의 설치 등의 지장이 되지 않으면, 타방 사행부(12)의 외면에도 핀부재(25)를 설치해도 좋고, 타방 사행부(12)측의 열전도성을 향상시켜서, 열교환기(10)의 열교환성능을 더욱 높이는 것이 가능해진다.

또한 제8실시예에서는, 고정벨트(26)를 사용하고 있지만, 그 외 다른 실시 예로서, 도면에 나타내지는 않았지만, 콜게이트핀으로 형성한 핀부재(25)의 양단의 핀(4)을 수평으로 뒤집어 접어서 플랜지 대신으로 하고, 이 핀(4)을 일방 사행부(11)의 다수의 직관부(2)의 윗면에 설치한다. 그리고, 이 플랜지 모양의 핀(4)을 다수의 볼트(21)로 기판(20)에 고정하는 것에 의해, 핀부재(25)가 일방 사행부(11)에 고정되는 동시에 핀부재(25)와 기판(20)과의 사이의 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)가 근접 방향으로 가압되어, 그 삽입간극(17)에 설치된 핀부재(5)를 견고하게 협지 고정하게 된다.

이렇게, 콜게이트핀인 것을 이용하고, 핀부재(25)를 협지부재의 일부로서 사용하는 것에 의해, 고정벨트(26)이나 지지판(30)을 필요로 하지 않고, 부품수를 감소시켜, 보다 염가인 실시가 가능해진다. 이 경우도 플랜지 대신의 핀(4)과 직관부(2)의 사이에 지지판(30)을 개재(介在)시켜서 핀부재(5)를 보강하면, 핀부재(5)(25)와 사행관 본체(1)의, 보다 안정하고 견고한 협지 고정이 가능해진다.

제9실시예

본 발명의 제2발명에 따른 제9실시예를 이하에 설명한다. 우선, 상기 제1의 발명에 따른 제1~8실시예에서는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 사이를 핀부재(5)의 삽입간극(17)으로 하고 있지만, 제2발명에 따른 제9실시예에서는, 도18에 나타나 있는 바와 같이, 인접하는 여러 쌍의 직관부(2) 사이에 계층적으로 형성되는 다수의 간극(틈)을, 핀부재(5)의 삽입간극(17)으로 하고 있다. 본 실시예의 열교환기(10)를 제조하기 위해서는, 다수의 직관부(2)와 절곡부(3)를 마련해 연결관(13)을 통해 연결된 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를, 원하는 대향 간격(16)을 두고 대향해서 설치한다. 한편, 사행관 본체(1)에 설치하는 핀부재(5)는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향 간격(16)보다도 약간 폭이 넓게 형성하고, 그 양단면(6)(7)의 각각에, 대향 간격(16)과 동일간격으로 2개의 결합홈(8)을 형성하고 있다.

그리고, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 서로 대향하는 직관부(2)를 쌍으로 해서, 여러 쌍의 직관부(2) 사이에 계층적으로 형성되는 핀부재(5)의 삽입간극(17)내에, 각각 핀부재(5)를 삽입 설치한다. 또한 이 핀부재(5)의 삽입은, 도18에 나타나 있는 바와 같이, 인접하는 직관부(2)사이에서 절곡부(3)와는 반대측에 형성되는 삽입개구(28)로부터 행하고, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)에 걸쳐서 핀부재(5)를 각각 삽입 설치한다. 그리고, 이 핀부재(5)의 일단면(6)의 결합홈(8)에, 인접하는 2쌍의 직관부(2) 중 일방의 직관부(2)를 설치하고, 타단면(7)의 결합홈(8)에, 타방의 직관부(2)를 설치하며, 적당한 고정수단으로 각 직관부(2)를 결합홈(8)내에 고정하는 것으로 열교환기(10)를 형성한다.

이 직관부(2)의 결합홈(8)에의 고정은, 각 삽입간극(17)내에의 핀부재(5)를 삽입설치 후에, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를, 삽입간극(17)을 좁히는 방향으로 압축 변형시킴으로써, 인접하는 직관부(2)에 의해 핀부재(5)를 협지 고정해도 좋고, 핀부재(5)와 사행관 본체(1)와의 접속강도 및 열전도성을 높일 수 있다. 또한 제3실시예와 같이 편평형으로 한 직관부(2)를 결합홈(8)내에 설치하고, 이 설치 후에 직관부(2)를 확관(擴管)시켜서 결합홈(8)에 강하게 감합(嵌合)시켜도 좋고, 직관부(2)의 지름을 결합홈(8)의 형성폭보다도 약간 큰 직경으로 하고 이 큰 직경의 직관부(2)를 결합홈(8)에 압입하여 고정해도 좋다. 또한 도면에 나타지는 않았지만 일방 사행부(11) 외면으로부터 타방 사행부(12)의 외면에 고정벨트(26) 등을 걸어놓고, 이 고정벨트(26)를 기판(20)에 고정하여, 사행관 본체(1)와 함께 핀부재(5)를 협지 고정해도 좋다.

상기와 같은 구성으로 함으로써, 제2발명에 따른 제9실시예의 열교환기(10)는, 바닥밑이나 장치 등의 세로길이로 폭이 좁은 공간등에의 설치에 적합한 것이 된다. 한편, 제1발명에 따른 제1~8실시예와 같은 편평한 열교환기(10)는, 바닥밑 등의 높이가 낮은 공간 등에의 배치에 알맞은 것이 된다.

또한 이 제9실시예에서, 최상단 및 최하단의 직관부(2)는, 윗면 또는 밑면만이 핀부재(5)와 접할 뿐이지만, 이것들 이외의 직관부(2)는, 그 상하에 핀부재(5)가 설치되어, 직관부(2)의 외주면의 거의 전체를 핀부재(5)와 접하게 할 수 있다. 따라서, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)와의 열전도성을 높이는 것이 가능해지고, 사행관 본체(1) 안을 유동하는 연료의 열을, 직관부(2)와 핀부재(5)를 통해서, 외부유체에 효율적으로 방열시킬 수 있고, 열교환기(10)의 열교환성능을 향상시킬 수 있다. 또한 핀부재(5)의 각 핀(4)에, 외부유체의 유통가능한 유통공(23)을 개구(開口)하고, 외부유체의 난류화를 생기게 해서 열교환성능을 높이거나, 풍향에 대한 열교환기(10)의 설치의 자유도를 높여도 좋다.

제10실시예

또한 도19, 도20에 도시된 제10실시예에서는, 최상단의 한 쌍의 직관부(2)의 외면에도 핀부재(25)를 설치함으로써, 열교환기(10)의 열교환성능을 더욱 향상시키는 것을 가능하게 하고 있다. 이 실시예의 열교환기(10)는, 상기 제9실시예와 같이, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향하는 직관부(2)를 쌍으로 해서 인접하는 여러 쌍의 직관부(2) 사이에 계층적으로 형성되는 다수의 공간을 핀부재(5)의 삽입간극(17)으로 하고 있다. 그리고, 이 다수의 삽입간극(17)내에, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)에 걸쳐서 핀부재(5)를 각각 삽입 설치하고, 각 핀부재(5)의 양단면(6)(7)의 결합홈(8)에, 직관부(2)를 설치하고 있다. 또한 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 최상단의 한 쌍의 직관부(2)의 외면에, 전술한 바와 같이 핀부재(25)를 설치하고, 이 핀부재(25)의 결합홈(8)에 직관부(2)의 외면측을 설치하고 있다.

또한 제10실시예에서는, 외면에 배치한 핀부재(25) 및 삽입간극(17)내에 설치한 핀부재(5)와, 사행관 본체(1)와의 고정성을 향상시키기 위해서, 도19, 도20에 나타나 있는 바와 같이, 금속제 등의 띠모양의 고정벨트(26)를, 핀부재(25)의 외면에 직관부(2)와 평행하게 걸쳐놓고 있다. 또한 이 고정벨트(26)는 계층적으로 설치 된 다수의 핀부재(5)의 양측에도 걸쳐놓는 동시에 그 양단에 마련한 플랜지(27)를, 열교환기(10) 아래면에 배치한 기판(20)에 적층하고, 이 기판(20)과 플랜지(27)를 볼트(21)에 의해 접속 고정하고 있다. 또한 이 협지 고정에 의해, 직관부(2)가 결합홈(8)에 견고하게 고정되어, 쌍방의 열전도성도 향상된다. 그리고, 이 열교환기(10)를 고정한 기판(20)을, 별개의 볼트(22)에 의해 차체의 바닥밑 등에 고정하고 있다.

이러한 열교환기(10)에서는, 직관부(2)의 외주면의 거의 전체를 핀부재(5)(25)에 접촉시켜서 서로의 열전도성을 높일 수 있다. 따라서, 사행관 본체(1)안을 유동하는 연료의 열을 효율적으로 핀부재(5)(25)에 열전도시켜서 외부유체로 방출시킬 수 있어, 열교환기(10)의 열교환성능을 향상시킬 수 있다. 또한 이 제10실시예의 경우도, 핀부재(5)(25)의 양단면(6)(7)을 오목형으로 베어내서 결합홈(8)을 형성해도 되지만, 양단면(6)(7)을 직관부(2)의 외형에 대응한 형상으로 가압 변형시켜서 볼록하게 나온 날(24)을 가지는 결합홈(8)으로 하는 것에 의해, 핀부재(5)(25)와 사행관 본체(1)와의 열전달면적을 더욱 증가시켜서, 서로의 열전도성을 보다 향상시킬 수 있다.

제11실시예

또한 상기 제1~10실시예에서는, 사행관 본체(1)를 타원형, 길쭉한 원형, 사각형 등의 편평형상, 또는 원형 등으로 하고 있지만, 사행관 본체(1)의 내외표면은 하등 요철이 없는 평활면으로 하고 있다. 이에 대하여 도21에 도시된 제11실시예에 서는, 사행관 본체(1)를 외표면으로부터 안쪽으로 오목하게 만들고, 사행관 본체(1)의 내외표면에 다수의 요철부(31)를 형성하고 있다. 이렇게, 요철부(31)를 형성함으로써, 사행관 본체(1) 내부를 유동하는 유체의 난류화가 생기고, 사행관 본체(1)의 내표면 부근의 경계층을 박리(剝離)하고, 열교환효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 제11실시예에서도, 사행관 본체(1) 전체를 원형 또는 타원형 혹은 사각형 등의 편평형으로 해도 좋고, 직관부(2) 및/또는 절곡부(3)를 편평형상으로 하고 그 밖의 부분을 원형으로 하는 것 등으로 해도 좋다. 또한 요철부(31)를, 사행관 본체(1) 전체에 형성해도 좋고, 직관부(2)에만 마련하는 것 등 부분적으로 형성하는 것이어도 좋다. 또한 요철부(31)의 형상이나 크기 및 형성간격 등도, 일정하게 해도 좋고, 임의적으로 해도 좋다.

제12실시예

제12실시예에서는, 상기 제1~11실시예의 구조의 열교환기(10)에 있어서, 일방 사행부(11) 및 타방 사행부(12)의 직관부(2)를, 핀부재(5)의 결합홈(8)에 설치한 후, 결합홈(8)과 직관부(2)와의 접촉부에, 용융 수지재를 충전 고착화하여, 서로를 접착하고 있다. 이 접착에 의해, 클립(18)이나 고정벨트(26) 등의 협지부재의 사용을 필요로 하지 않고 사행관 본체(1)와 핀부재(5)를 고정할 수 있지만 또한, 보다 간이한 협지부재로 협지하면 좋은 것이 된다.

이 수지재의 충전에 의해, 예를 들면 도6(a)이나 도9에서는, 결합홈(8) 내주 와 직관부(2) 외주와의 틈에 용융 수지재가 충전된다. 그리고, 이 틈이 작은 경우에는 단열작용을 가진 틈 전체가 수지재로 폐쇄되고, 틈이 비교적 큰 경우에는, 도6(a), 도9에 2점쇄선으로 나타나 있는 바와 같이, 용융 수지재의 높은 점성에 의해 필릿 모양으로 수지재가 부착 고착화하고, 이 필릿(32)에 의해 단열 작용을 가진 틈을 좁힐 수 있다. 따라서, 이 수지재를 통해서, 직관부(2)와 핀부재(5)가 밀착하기 때문에, 쌍방의 열전도성을 높일 수 있어, 열교환기(10)의 열교환성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한 수지재에 의해 핀부재(5)와 사행관 본체(1)를 접착할 수 있고, 쌍방의 고정 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 도6(b)이나 도14에 나타나 있는 바와 같이, 결합홈(8)과 직관부(2)가 틈이 없게 접촉하고 있는 경우에도, 결합홈(8)과 직관부(2)의 경계에, 점성이 높은 용융 수지재가 부착 고착화해서 필릿(32)이 형성되어, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)를 접착 고정할 수 있다. 또한 이 수지재의 필릿(32)의 표면적만큼, 직관부(2)와 결합홈(8)과의 접촉면적을 증가시켜, 쌍방의 열전도성을 높일 수 있다.

또한 용융 수지재는, 도장용 수지재이어도 좋고, 열가소성수지재, 열경화성수지재, 광경화성 수지재, 자외선경화성 수지재 또는 수지계의 접착제 등이어도 좋다.

제13실시예

또한 사행관 본체(1)의 금속관과 핀부재(5)의 금속재를 다른 금속으로 형성했을 경우, 서로의 전위차에 의한 전식(電食)이 생길 수가 있다. 이 전식대책으로 서, 제13실시예에서는, 상기 제1~11실시예의 구조의 열교환기(10)에서 사용하는 사행관 본체(1)의 외주면에, 수지피막층(도면 미도시)을 설치하고 있다. 이 수지피막층은, 압출성형장치를 이용해서 금속관의 외표면에 수지재를 압출(押出)하거나, 분체(粉?)도장이나 디핑도장 등 일반적인 도장장치를 쓰고, 금속관의 외표면을 수지재로 피복하는 것 등에 의해, 한층 또는 다수 층으로 형성해도 좋다. 또한 수지피막층이 미리 설치된 기제품을 사용해도 좋고, 수지피막층의 설치의 시간이나 재료를 생략하여, 보다 염가인 실시가 가능해진다. 이 수지피막층에 사용하는 수지재는, 열가소성 수지재이어도 좋고, 열경화성 수지재, 광경화성 수지재 또는 자외선경화성 수지재 등이라도 좋다.

열가소성 수지재를 사용했을 경우를 예로 들면, 수지피막층을 설치한 금속관을 절곡해서 사행관 본체(1)를 형성하고, 제1~11실시예와 같은 순서로, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)를 고정하면, 해당 수지피막층의 용융 온도로 가열을 실시하는 것으로, 수지재가 용융해서 결합홈(8)에 용융 접착하는 동시에 직관부(2)와 결합홈(8)과의 사이에 틈이 생겨 있는 경우에는, 이 단열 작용을 가진 틈에 수지재가 충전되어서 틈이 폐쇄되든지 또는 필릿(32)이 형성된다. 또한 사행관 본체(1)와 핀부재(5)는, 압착 고정되어 있으므로, 용융한 수지재는 틈에 완전하게 침투 충전하는 것이 된다. 그 후에 열교환기(10) 전체를 냉각해서 수지재를 재고착시킴으로써, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)가, 수지피막층을 통해 일체화되고, 쌍방을 보다 견고하게 안정하고 고정하는 것이 가능해지는 동시에, 쌍방의 열전도성을 높이고, 열교환기(10)의 열교환성능을 향상시킬 수 있다.

또한 사행관 본체(1)에 미리 수지피막층을 설치해서 내식성을 높이고 있으므로, 희생(犧牲)부식성의 방식(防食) 도금처리나 크로메이트피막 등의 다른 내식가공을 시행할 필요가 없고, 제작작업을 간이하게 할 수 있다. 또한 수지피막층을 설치한 사행관 본체(1)를 사용하는 것에 의해, 금속관과 핀부재(5)가 직접 접촉하는 일이 없어지고, 상기 금속의 전위차에 의한 전식(電食)을 양호하게 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들면 사행관 본체(1)에는, 알코올 함유 연료에 적합한 철제 금속관을 사용하고, 핀부재(5)에는 전식을 걱정하지 않고 방열 특성이 우수한 알루미늄을 사용하는 것도 가능해지고, 내식성, 내연료성 및 열교환성능이 우수한 고품질의 열교환기(10)를 얻을 수 있다.

상기 수지피막층에 사용하는 수지재로서, PA, PP, PE 등을 사용하는 것에 의해, 내식성이나 내충격성이 우수함과 동시에 염가인 제품을 얻을 수 있다. 또한 모노마이카스트나이론, 폴리아미드이미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리설폰, 폴리테트라플루오르에틸렌, 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오로알코키시알칸 , 플루오르에틸렌-프로필렌, 폴리클로로트리플루오르에틸렌, 테트라플루오르에틸렌-에틸렌, 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌 등의 수지재를 사용하는 것에 의해, 열교환성능이나 내식성이 뛰어날 뿐만 아니라, 내열성에도 뛰어난 제품을 얻을 수 있다.

제14실시예

또한 그 외 다른 제14실시예로서, 상기 제1~11실시예의 구조의 열교환기(10) 에 있어서, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)를 고정한 후에, 이것들의 외표면 전체에 분체도장, 정전(靜電)도장, 디핑도장 등에 의해 도장 처리를 실시해도 좋다. 또한 제12실시예와 같이, 직관부(2)와 결합홈(8)과의 접촉부에 수지재를 충전해서 서로를 접착한 후에 도장을 시행해도 좋고, 제13실시예와 같이, 수지피막층을 설치한 사행관 본체(1)와 핀부재(5)를 접속 고정한 후에 도장을 시행해도 좋다.

상기 도장은, 양이온(cation) 전착도장을 행함으로써, 금속재만이 대전해서 도료가 흡착되어, 그 외표면이 도장되어서 양호한 내식성을 얻을 수 있다. 그러나, 제12실시예와 같이 수지재제의 충전부재나 접착제를 사용했을 경우나, 제13실시예와 같이 사행관 본체(1)의 외주면에 수지피막층을 설치한 경우에는, 이런 수지재는 도장될 일은 없으므로, 수지피막층 등이 두꺼워지지 않고, 열전도성에 영향을 미칠 일이 없다.

또한 사행관 본체(1)에 수지피막층을 설치했을 경우에는, 양이온(cation) 전착도장시에, 도금과 동시에 수지피막층이 용융해서 핀부재(5)에 접착하므로, 도장과 동시에 상기 수지피막층의 용융 접착을 행하는 것이 가능해진다. 또한 핀부재(5)와 수지피막층의 용융 접착부분과, 핀부재(5)의 도장부분의 각 경계부가, 매끄러운 모양으로 일체화되므로, 서로의 열전도성이 높아지고, 핀부재(5)와 사행관 본체(1)의 고정 안정성을 더욱 향상시킬 수 있고, 내진동성 등이 우수한 열교환기(10)를 얻을 수 있다.

또한 제12실시예의 수지재, 제13실시예의 수지피막층, 또는 제14실시예의 도료로 사용하는 수지재에는, 동, 알루미늄, 스테인레스 등의 금속재, 탄소재 또는 글래스재 등으로 형성한 입자나 섬유를 함유시켜도 좋고, 수지재의 열전도성을 높일 수 있다.

또한 흑색에서 흑체복사효과가 있는 수지재를 사용하는 것이 바람직하고, 이 흑색에서 흑체복사효과가 있는 수지재에 더욱 상기 입자나 섬유 등을 함유시켜도 좋고, 방열의 경우에는 복사열의 방사특성이 뛰어나고, 흡열의 경우에는 열흡수가 우수한 수지재를 얻을 수 있다.

또한 상기 수지재에, 탄소나노튜브, 탄소나노혼 등의 탄소나노섬유를 함유시키는 것으로 의해, 수지재의 열전도성을 효과적으로 향상시키고, 열교환기(10)의 방열특성이나 흡열특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 탄소나노섬유를, 5wt％보다 많고 30wt％보다 적은 함유량으로 함유시키는 것이 바람직하고, 보다 양호한 열전달효과를 얻을 수 있다.

상기 탄소나노섬유의 함유량을 5wt％이하로 하면, 전열효과의 향상작용에 모자라게 된다. 또한 함유량을 30wt％이상으로 해도 전열효과에 큰 차이가 생기지 않고, 30wt％이상을 수지재에 함유시키는 것은 곤란해서, 생산성이 저하되는 동시에 고가가 된다. 한편, 본 명세서에서 말하는 탄소나노섬유로는, 나노테크놀로지(nano technology) 분야에 있어서, 탄소나노튜브, 탄소나노혼, 그 외 나노 단위의 탄소 섬유를 포함한 총칭을 나타내는 것이다. 또한 탄소나노튜브, 탄소나노혼, 그 밖을 혼재시켜서 수지재에 함유시켜도 좋고, 단체(單?)로 함유시켜도 좋다. 또한 탄소나노튜브를 수지재에 함유시키는 경우에는, 탄소나노튜브가 단층이라도 좋고, 복층 이라도 된다. 또한 이 탄소나노튜브의 애스펙트비는 묻지 않는 것이다. 또한 탄소 나노튜브의 굵기, 길이 등도 불문한다.

제15실시예

또한 예를 들면 상기 제9실시예, 제10실시예와 같은 열교환기(10)에서는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 사이의 대향 간격(16)을 좁게 하는 동시에, 폭을 좁게 형성한 핀부재(5)를 삽입 설치하는 것으로, 보다 콤팩트한 열교환기를 얻을 수 있고, 수납효율을 좋게 해서 설치시 배치의 자유도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 이 대향 간격(16)은, 연결관(13)을 절곡가공해서 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를 평행하게 배치할 때의, 이 연결관(13)의 곡률반경에 의해 결정하고, 곡률반경을 작게 하면 할수록, 대향 간격(16)을 좁게 하는 것이 가능해진다.

그러나, 연결관(13)의 직경이나 롤러에 의한 휨응력 등의 관계에서, 곡률반경을 작게 하는 데는 한계가 있고, 무리하게 구부리면 연결관(13)의 파손이나 변형이 생길 우려가 있으며, 대향 간격(16)을 좁게 하는 데도 한계가 있다.

이 문제를 해결하는 일수단으로서는 다음 방법이 있다. 우선, 변형이나 파손이 생기지 않는 곡률반경에서 연결관(13)을 절곡가공하여 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 서로의 직관부(2)를 평행하게 배치한다. 이 상태에서, 연결관(13)을, 직관부(2)의 축방향에 대하여 원주방향으로 비트는 것에 의해, 이 연결관(13)을 찌그러뜨릴 일이 없고, 대향 간격(16)을 좁힐 수 있다. 그리고, 폭을 좁게 형성한 핀부재(5)의 양단면(6)(7)에, 상기 대향 간격(16)에 따른 간격으로 결합홈(8)을 형성하고, 직관부(2) 사이의 삽입간극(17)에 핀부재(5)를 삽입 설치하는 것에 의해, 폭 이 좁고 콤팩트한 열교환기(10)를 얻을 수 있다.

이와 같이, 연결관(13)을 비트는 것만으로, 대향 간격(16)을 좁힐 수 있지만, 이 비틀 때에, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 위상이 어긋날 일이 없고, 서로의 직관부(2)를 평행하게 유지한 상태로 비트는 것은, 고도의 기술을 필요로 한다. 또한 비튼 연결관(13)이 바깥쪽으로 돌출하고, 열교환기(10)의 수납성을 나쁘게 할 우려도 있다. 이러한 고도의 기술을 필요로 하지 않고, 간이한 제작을 가능하게 하고, 수납성도 향상시키는 것을 꾀하는 제15실시예의 열교환기(10)의 제작 공정을, 도22~도25를 사용하여 설명한다.

우선, 제15실시예에서는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를 선대칭으로 형성하고, 도23에 나타나 있는 바와 같이, 연결관(13)의 일방의 직관부(2)측을 직관부(2)보다도 사행부의 바깥쪽으로 만곡(灣曲)시켜서 만곡부(33)를 형성한다. 이 가공시에는, 후공정에서 연결관(13)을 비틀었을 때에, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 위상이 어긋나는 것을 예측하여, 도23에 나타나 있는 바와 같이, 만곡부(33)를 경사시켜서, 서로의 직관부(2)의 위치를 늦춰 둔다. 그리고, 이것들을 연결하는 연결관(13)을 절곡가공해서 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를, 도24에 나타나 있는 바와 같이, 대향 배치시킨다. 이 만곡부(33)의 형성 및 연결관(13)의 절곡가공은, 연결관(13)이 찌그러지는 등의 불량이 생기지 않는 큰 곡률반경에서 행할 수 있다.

다음에 연결관(13)을, 직관부(2)의 축방향에 대하여 원주방향으로 비틀지만, 이 비틀 때는, 만곡부(33)가 핀부재(5)의 삽입간극(17) 내에 배치되도록 행한다. 이 비틀기 작업에 의해, 도25에 나타나 있는 바와 같이, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 서로의 직관부(2)가 평행하게 배치되는 동시에 대향 간격(16)이 좁아짐과 함께, 만곡부(33)가 삽입간극(17)내에 수납 배치되어서, 바깥쪽으로 돌출할 일이 없게 된다.

그리고, 제15실시예에서는, 콜게이트 모양으로 절곡 형성한 핀부재(5)의, 절곡면(14)측의 양단면(6)(7)에, 상기 대향 간격(16)에 대응한 간격으로 결합홈(8)을 마련하고 있다. 이 핀부재(5)를, 도22에 나타나 있는 바와 같이, 직관부(2) 사이에 계층적으로 형성되는 삽입간극(17)내에 삽입 설치함으로써, 열교환기(10)를 형성하고 있다. 그리고, 이 열교환기(10)를, 협지부재로서 금속재제의 브래킷(35)과 고정판(36)으로 협지 고정하고 있다. 한편, 도22에서는, 브래킷(35)과 고정판(36)을 일부 분리한 상태를 나타내고 있지만, 이 브래킷(35)과 고정판(36)은, 사행관 본체(1)와 핀부재(5)를 협지한 상태에서 서로 용접, 코킹 등에 의해 고정해서 조립하고 있다. 그리고, 브래킷(35)과 고정판(36)에 볼트(22)를 삽입하고, 바닥밑 등의 상대부재에 고정하는 것으로, 열교환기(10)의 설치를 행하고 있다. 또한 통풍 및 경량화 등을 고려하여, 브래킷(35)에는, 원형의 창문부(29)를 다수 개구(開口)하고, 고정판(36)에는, 사각형의 창문부(29)를 개구하고 있다.

이러한 열교환기(10)의 배치에서는, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향 간격(16)과 평행 방향에서의 바람이 핀부재(5)를 통과하고, 핀부재(5)의 넓은 표면적을 통해서, 사행관 본체(1) 안의 유체와의 효율적인 열교환이 가능해진다. 또한 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 대향 간격(16)을 좁히는 것에 의해, 핀 부재(5)를 협폭(狹幅)으로 형성할 수 있다. 따라서, 얇은 두께로 콤팩트한 열교환기(10)를 얻을 수 있고, 수납 효율이 좋으며, 설치시의 배치의 자유도가 높게 된다.

제16실시예

도26에 도시된 제16실시예에서는, 상기 제15실시예와 같이, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 연결관(13)을 비틀어서 대향 간격(16)을 좁히고, 직관부(2) 사이에 형성되는 삽입간극(17)에 핀부재(5)를 삽입 설치해서 열교환기(10)를 형성하고 있다. 이 제16실시예에서 사용하는 핀부재(5)는, 콜게이트 모양으로 절곡해서 형성하는 동시에, 이 콜게이트 모양 핀부재(5)의 비절곡측의 대향하는 양단면(6)(7)에, 직관부(2)를 결합하는 결합홈(8)을 마련한 것이다.

상기와 같은 핀부재(5)를 삽입 설치함으로써, 직관부(2)의 삽입간극(17)과 평행한 방향으로 핀부재(5)를 바람이 통과하여, 열교환이 행하여지는 것이 된다. 그 때문에 상기 제15실시예와는 직교하는 풍향에 대하여 열교환기(10)를 설치할 수 있다. 이렇게, 제15실시예, 제16실시예와 같이, 핀부재(5)의 방향을 직관부(2)의 축방향에 대하여 원주방향으로 90°회전시켜서 설치하는 것에 의해, 열교환기(10)의 설치장소의 풍향에 대응한 설치가 가능해지고, 본 발명의 열교환기(10)가 뛰어난 열교환성능을 효과적으로 발휘할 수 있다.

또한 상기 제15실시예, 제16실시예에서는, 직관부(2) 사이에 형성되는 삽입간극(17)에 핀부재(5)를 삽입 설치하고, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)와의 대향 간격(16)을 좁히는 것에 의해, 핀부재(5)의 폭방향의 두께를 얇게 한 열교환기(10)로 하고 있지만, 제1실시예~제8실시예 등에 나타나 있는 바와 같이, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)의 간격을, 핀부재(5)를 삽입하는 삽입간극(17)으로 한 것에 있어서도, 이 삽입간극(17)을 좁힘으로써, 열교환기(10)를 얇은 두께로 형성할 수 있다. 거기에서는, 제15실시예, 제16실시예와 같이, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12)를 대향시켜서 배치한 후, 연결관(13)을 비트는 것에 의해, 일방 사행부(11)와 타방 사행부(12) 사이의 삽입간극(17)을, 직관부(2)를 절곡가공할 때의 최소 곡률반경보다도 폭을 좁게 한 것으로 할 수 있다. 그리고, 이 삽입간극(17)에 설치하는 핀부재(5)의 높이 방향의 두께를 얇게 형성하는 것에 의해, 얇은 두께로 콤팩트한 열교환기(10)를 얻을 수 있다.

제17실시예

상기 각 실시예의 판모양 핀이나 콜게이트핀으로 형성한 핀부재(5)는, 어느쪽 각 핀(4)을 평면적으로 마련하고 있으므로, 각 핀(4)사이에 효율적으로 외기(外氣)를 통과시키기 위해서는, 풍향에 대응해서 각 핀(4)의 면을 평행하게 배치할 필요가 있고, 열교환기(10)의 설치방향이 한정된다. 이 문제를 해소하기 위해서, 도27에 도시된 제17실시예에서는, 콜게이트핀이나 판모양의 각 핀(4)의 단부측을 절곡해서 경사면(34)을 마련하고 있다. 이렇게, 경사면(34)을 형성함으로써, 핀(4)의 면에 평행한 바람뿐만 아니라, 경사 방향으로부터의 바람도 핀(4) 사이를 통과하게 되고, 외기와 핀부재(5)와의 접촉 빈도를 높이고, 열교환성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한 이 경사면(34)에 의해, 외기의 교반(攪拌)작용도 생기고, 핀(4)의 표면과 외기와의 난류화나 교반효과가 생기고, 경계층의 박리 등에 의해, 열교환을 촉진시킬 수 있다. 또한 풍향에 대응해서 엄밀히 핀부재(5)를 배치할 필요가 없고, 열교환기(10)의 설치 방향이 한정되지 않고, 배치의 자유도가 높은 제품이 된다.

제18실시예

또한 상기 제6실시예에서는, 핀부재(5)의 제작공정에 있어서, 각 핀(4)에 사각형의 유통공(23)을 개구(開口)하고 있지만, 도28에 도시된 제18실시예에서는, 미리 유통공(23)이 개구된, 소위 펀칭 플레이트(펀칭 메탈(punching metal))를 사용해서 핀부재(5)를 제작함으로써, 유통공(23)을 마련하는 시간을 생략하고 있다. 또한 본 제18실시예에서는, 원형의 유통공(23)이 개구된 것을 사용하고 있지만, 타원형, 길쭉한 원형, 별모양, 기어형, 삼각형, 사각형, 십자형, 오각형 이상의 다각형, 그 밖의 형상의 유통공(23), 혹은 어느 하나의 형상이 조합된 유통공(23)이 개구된 펀칭 플레이트를 사용해도 좋다.

이와 같이, 유통공(23)을 형성함으로써 에지부가 많아지고, 핀(4)사이를 유통하는 외기의 난류화나 교반이 더욱 촉진되어서, 경계층의 박리에 의해, 핀부재(5)를 통한 내외유체의 열교환효율을 향상시킬 수 있다. 또한 이 유통공(23)에 의한 펀칭가공 면적은, 핀(4)의 표면적의 10-50％정도로 하는 것이 바람직하다. 이 유통공(23)의 펀칭가공 면적이, 10％보다 적으면, 유통공(23)을 마련한 것에 의한 외기의 난류화나 교반의 촉진 효과가 생기지 않고, 50％보다 많으면, 열전달면적이 감소해서 핀부재(5)의 열전도성이 감소하는 동시에, 각 핀(4)이 취약한 것이 되거나, 풍압에 의한 부레 등이 생기게 된다.

또한 상기 제15~18실시예에 있어서도, 결합홈(8)과 직관부(2)와의 접촉부에 용융 수지재를 충전해서 서로를 접착해도 좋고, 수지피막층을 설치한 사행관 본체 (1)와 핀부재(5)를 접속하고, 수지피막층의 용융에 의해 서로를 접착해도 좋다. 또한 도21에 나타나 있는 바와 같이, 요철부(31)를 마련한 사행관 본체(1)를 사용해도 좋다.

상기 각 실시예에서는, 열교환기(10)을 자동차의 연료 파이프로서 실시한 예를 나타내고 있지만, 자동차의 다른 유체냉각관, 또는 건설기계의 유체냉각관, 주거용 공간의 온도, 습도를 조정하는 공기조절기, 각종 배관에 의한 흡방열, 일반산업용, 난방용, 급탕용, 그 밖의 열교환기로서 사용해도 좋고, 어느 것도 열교환성능이 뛰어나고, 염가로 콤팩트한 제품을 얻을 수 있다.

또한 이러한 열교환성능, 내구성, 배치성이 우수한 열교환기를 사용함으로써, 자동차나 건설기계의 유체냉각관, 주거용 공간의 온도, 습도를 조정하는 공기조절기, 각종 배관에 의한 흡방열, 일반산업용, 난방용, 급탕용, 그 밖의 열교환기의 열교환성능, 내구성을 높일 수 있는 동시에, 이런 제품의 컴팩트화도 가능해진다.

Claims (23)

1. 다수의 핀을 병렬시켜 대향하는 양단면에 일정한 간격으로 다수의 결합홈을 평행하게 마련한 핀부재와, 이 핀부재의 결합홈에 설치하기 위한 다수의 직관부를 대향 간격을 두고 평행하게 배치하고, 이 다수의 직관부를 절곡부로 연결한 한 쌍의 사행부를, 핀부재의 삽입간극을 통해 서로 대향해서 배치하는 동시에 이 대향하는 일방 사행부와 타방 사행부를 연결관에 의해 연결하고, 상기 일방 사행부와 타방 사행부의 연결관의 일방 직관부측을 사행부의 바깥쪽으로 만곡시키는 동시에 연결관을 직관부의 축방향에 대하여 원주방향으로 비트는 것에 의해, 일방 사행부와 타방 사행부의 간격을 좁히는 동시에 일방 사행부와 타방 사행부의 직관부를 서로 평행하게 배치한 사행관 본체로 이루어지고, 이 사행관 본체의 일방 사행부와 타방 사행부의 사이에 형성되는 핀부재의 삽입간극 내에, 핀부재를 삽입 설치하고, 이 핀부재의 일단면의 결합홈에 일방 사행부의 직관부를 설치하고, 타단면의 결합홈에 타방 사행부의 직관부를 설치해서 고정한 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 다수의 핀을 병렬시켜 대향하는 양단면에 일정한 간격으로 다수의 결합홈을 평행하게 마련한 다수의 핀부재와, 이 핀부재의 결합홈에 배치하기 위한 다수의 직관부를 핀부재의 삽입간극을 통해 평행하게 배치하고, 이 다수의 직관부를 절곡부로 연결한 한 쌍의 사행부를, 대향 간격을 두고 서로 대향해서 배치하는 동시에 이 대향하는 일방 사행부와 타방 사행부를 연결관에 의해 연결하고, 상기 일방 사행부와 타방 사행부의 연결관의 일방 직관부측을 사행부의 바깥쪽으로 만곡시키는 동시에 연결관을 직관부의 축방향에 대하여 원주방향으로 비트는 것에 의해, 일방 사행부와 타방 사행부의 간격을 좁히는 동시에 일방 사행부와 타방 사행부의 직관부를 서로 평행하게 배치한 사행관 본체로 이루어지고, 이 사행관 본체의 일방 사행부와 타방 사행부의 대향하는 직관부를 쌍으로 해서 인접하는 여러 쌍의 직관부 사이에 계층적으로 형성되는 다수의 핀부재의 삽입간극내에, 일방 사행부와 타방 사행부에 걸쳐서 핀부재를 각각 삽입 설치하고, 이 핀부재의 일단면의 결합홈에 일방의 직관부를 설치하고, 타단면의 결합홈에 타방의 직관부를 설치해서 고정한 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제1항에 있어서, 일방 사행부 및/또는 타방 사행부는, 대향부의 외면에 핀부재를 설치하고, 이 핀부재의 결합홈에 직관부의 외면을 설치해서 고정한 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 제2항에 있어서, 일방 사행부 및 타방 사행부는, 여러 쌍의 직관부 중 양단부에 배치한 직관부의 적어도 일방의 외면에, 핀부재를 설치하고, 이 핀부재의 결합홈에 해당 직관부의 외면을 설치해서 고정한 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핀부재는, 판모양 핀을 다수 병렬로 설치해서 형성하고, 각 판모양 핀의 대향하는 양단 가장자리에 결합홈을 준비한 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핀부재는, 판재(板材)를 콜게이트 모양으로 절곡한 콜게이트핀으로 형성하고, 이 콜게이트핀의 절곡면측의 대향하는 양단면에 결합홈을 마련한 것을 특징으로 하는 열교환기.
7. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핀부재는, 판재를 콜게이트 모양으로 절곡한 콜게이트핀으로 형성하고, 이 콜게이트핀의 비절곡(非折曲)측의 대향하는 양측면에 결합홈을 마련한 것을 특징으로 하는 열교환기.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 결합홈은, 핀부재를 오목형으로 베어내서 형성한 것을 특징으로 하는 열교환기.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 결합홈은, 핀부재를 오목형으로 가압 변형시켜서 형성한 것을 특징으로 하는 열교환기.
10. 제9항에 있어서, 핀부재의 오목형의 가압 변형은, 이 가압 변형에 따라 각 핀의 양측에 돌출하여 볼록하게 나온 날을, 인접하는 핀 상호로 서로 근접 또는 접촉하도록 행하고, 이 볼록하게 나온 날을 사행관 본체의 외주면에 면접촉시키는 것을 특징으로 하는 열교환기.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 사행관 본체는, 결합홈의 형성폭보다도 폭을 넓게 형성한 직관부를, 결합홈에 압입한 것을 특징으로 하는 열교환기.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 사행관 본체는, 직관부를 단면 편평형으로, 또한 편평의 단경부(短徑部)를 결합홈의 형성폭보다도 작은 직경으로 형성하는 동시에 편평의 장경부(長徑部)를 결합홈의 형성폭보다도 큰 직경으로 형성하고, 이 편평형 직관부를, 장경부가 결합홈의 저부(底部)와 개구부방향으로 위치하도록 결합홈에 설치한 후, 해당 직관부를 확관(擴管)해서, 그 외주면을 결합홈에 감합(嵌合)시킨 것을 특징으로 하는 열교환기.
13. 제1항에 있어서, 사행관 본체는, 일방 사행부의 직관부와 타방 사행부의 직관부를, 대향면이 안쪽에 볼록하게 돌출하도록 반달 모양으로 만곡시켜, 이 반달 모양으로 만곡한 직관부를 결합수단에 의해 결합홈에 직선적으로 결합시킨 것을 특징으로 하는 열교환기.
14. 제1항에 있어서, 사행관 본체는, 일방 사행부와 타방 사행부의 대향하는 절곡부를, 협지부재로 협지 고정한 것을 특징으로 하는 열교환기.
15. 제3항 또는 제4항에 있어서, 일방 사행부 및/또는 타방 사행부의 외면에 설치한 핀부재는, 협지부재로 협지 고정한 것을 특징으로 하는 열교환기.
16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 사행관 본체와 핀부재는, 결합홈에의 직관부의 설치후에, 서로의 접촉부에 용융 수지재를 충전해서 서로를 접착한 것을 특징으로 하는 열교환기.
17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 사행관 본체는, 외주면에 수지피막층을 설치한 것을 특징으로 하는 열교환기.
18. 제17항에 있어서, 사행관 본체의 외주면에 설치한 수지피막층은, 열가소성수지재이며, 결합홈에의 직관부의 설치후에, 가열에 의해 용융시켜, 핀부재의 결합홈에 수지피막층을 용융 접착시킨 것을 특징으로 하는 열교환기.
19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 사행관 본체와 핀부재는, 결합홈에의 직관부의 설치후에, 외표면에 도장(塗裝)처리를 실시한 것을 특징으로 하는 열교환기.
20. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핀부재는, 각 핀의 단부측을 절곡해서 경사면을 마련한 것을 특징으로 하는 열교환기.
21. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핀부재는, 각 핀에 다수의 유통공을 형성한 것을 특징으로 하는 열교환기.
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