KR101222609B1

KR101222609B1 - 열교환기 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101222609B1
Application number: KR1020100115676A
Authority: KR
Inventors: 유병희
Original assignee: 주식회사 한국번디
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2013-02-18
Also published as: KR20120054345A

Abstract

열교환기 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 복수의 층을 이루도록 절곡되는 제1 밴딩(bending)부가 형성되는 냉매튜브와, 상기 냉매튜브의 서로 인접하는 층 사이에 상기 냉매튜브와 접합 설치되는 냉각핀 및, 상기 밴딩된 냉매튜브를 접어서 복수 열을 형성할 때, 상기 냉매튜브의 서로 인접하는 열을 연결하는 부분에 형성되며, 상기 제1 밴딩부와 실질적으로 수직을 이루며 절곡되는 제2 밴딩부를 포함한다.

Description

열교환기 및 그 제조방법 {Heat exchanger and manufacturing method thereof}

본 발명은 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매튜브의 밴딩과 냉각핀 설치를 간편하게 수행할 수 있고, 냉매튜브를 열교환기 내부에 간편하면서도 안정적으로 설치할 수 있는 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고, 에어컨 등에 구현되는 냉동사이클은 저온, 저압 상태의 가스냉매를 고온, 고압의 가스상태로 승온, 승압하는 압축기와, 상기 압축기로부터 유입되는 고온, 고압가스 상태의 냉매를 외기에 의해 냉각, 응축하여 액체냉매로 변환하는 응축기와, 다른 부분의 직경에 비해 협소한 직경으로 형성되어 상기 응축기로부터 유입되는 냉매를 감압하기 위한 모세관 및, 상기 모세관을 통과한 냉매가 저압 상태에서 낮은 온도로 증발함에 따라 냉장고의 고 내 또는 에어컨의 송풍되는 공기의 열을 흡수하는 증발기를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 응축기와 증발기는 외기 등의 유체와 작동유체인 냉매 사이에 열교환이 이루어지는 장치 즉, 열교환기의 역할을 수행한다.

이러한 열교환기는 종래에 단면이 중공의 원형인 냉매튜브가 사행(蛇行) 형상 등의 다양한 형상으로 밴딩되며, 상기 냉매튜브의 외주 면을 따라 복수 개의 냉각핀이 일정간격을 가지고 밀착되어 제공된다.

그리고, 상기 냉매튜브의 내부를 흐르는 냉매와 상기 냉매튜브가 설치된 곳을 통과하는 공기 또는 냉각수 등과 같은 유체와의 사이에서 열 교환이 이루어지며, 이때 상기 냉각핀이 열교환 면적과 열전도율을 높임으로써 열교환 효율을 향상시킨다.

그런데, 이러한 종래의 열교환기는 냉매튜브의 단면이 단일의 유로를 가지는 원형 단면으로 형성되므로, 냉매튜브의 단면적이 작아서 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 좁은 공간에서도 열교환 면적을 크게 하여 열교환 효율을 높이기 위해 냉매튜브를 수회 밴딩하여 층상의 유로를 복수 열로 형성하는데, 하나의 열을 밴딩한 후 다음 열을 밴딩하는 경우 이미 밴딩된 열이 다음 열 밴딩에 방해가 되며, 열 간의 연결부위를 효율적으로 마감하는 방법이 문제가 된다.

또한, 상기 냉매튜브에 다수의 냉각핀을 설치하고 고정하는 공정에 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

더 나아가, 밴딩이 완료된 냉매튜브를 고정 설치함에 있어서, 간편하면서도 안정적으로 냉매튜브를 고정시킬 수 있는 방법이 요청된다.

따라서, 이러한 냉매튜브 구성의 문제점을 해결하고, 냉매튜브의 밴딩과 냉각핀 설치를 간편하게 수행할 수 있으며, 냉매튜브를 열교환기 내부에 간편하면서도 안정적으로 설치할 수 있는 열교환기 및 그 제조방법의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명의 실시예들은 종래 단일 유로의 원형 단면으로 형성되는 냉매튜브와 달리 열교환 효율을 현저히 증대시킬 수 있는 냉매튜브가 적용된 열교환기를 제공하고자 한다.

또한, 밴딩된 냉매튜브가 설치플레이트에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하여 안정적으로 고정시키고자 한다.

또한, 냉매튜브를 수회 밴딩하여 층상의 유로를 복수 열로 형성함에 있어서, 간편하면서도 열 간의 연결부위를 효율적으로 마감하는 방법을 제공하고자 한다.

또한, 냉매튜브에 다수의 냉각핀을 간편하면서도 안정적으로 고정 설치할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 복수의 층을 이루도록 절곡되는 제1 밴딩(bending)부가 형성되는 냉매튜브;와, 상기 냉매튜브의 서로 인접하는 층 사이에 상기 냉매튜브와 접합 설치되는 냉각핀;과 상기 밴딩된 냉매튜브를 접어서 복수 열을 형성할 때, 상기 냉매튜브의 서로 인접하는 열을 연결하는 부분에 형성되며, 상기 제1 밴딩부와 일정 각도를 이루며 절곡되는 제2 밴딩부; 및 상기 밴딩된 냉매튜브가 설치플레이트에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하여 고정하는 적어도 하나의 브라켓;을 포함하는 열교환기가 제공될 수 있다.

또한, 상기 브라켓은 'Π'형상으로 형성되어 상기 밴딩된 냉매튜브의 상부에서 끼워져 고정될 수 있다.

또한, 상기 브라켓은, 상기 설치플레이트에 형성되는 결합홀에 결합되어 상기 브라켓을 고정시키는 결합구를 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각핀은 상기 냉각튜브와 냉각핀을 접착 고정시키기 위한 접착용액이 스며들어 수용될 수 있는 접착홈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각핀이 접합 설치되는 상기 냉매튜브 표면에 상기 냉각핀을 안착시키기 위한 안착홈이 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 제1 밴딩부와 상기 제2 밴딩부가 삽입 고정되는 고정홀이 형성되며, 상기 냉매튜브를 고정 설치하기 위한 고정부재가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 복수열을 이루고, 상기 각 열이 복수의 층을 이루도록 냉매튜브를 밴딩(bending)하는 단계;와, 상기 냉매튜브의 서로 인접하는 층 사이에 냉각핀을 안착시키는 단계;와, 상기 밴딩된 냉매튜브가 설치플레이트에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하도록 적어도 하나의 브라켓을 이용하여 고정 설치하는 단계; 및, 상기 냉각핀이 상기 냉매튜브의 층 사이에 안착되고, 상기 브라켓이 설치된 상태 또는 상기 브라켓이 설치되기 전의 상태에서 접착용액에 디핑(dipping)하거나 접착용액을 스프레이 방식으로 분사하여 상기 냉각핀을 접착 고정시키는 단계;를 포함하는 열교환기의 제조방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 냉각핀에 상기 접착용액이 스며들어 수용될 수 있는 접착홈을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 냉매튜브 표면에 상기 냉각핀을 안착시키기 위한 안착홈을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 냉매튜브와 냉각핀 및 브라켓 표면에 잔류하는 접착용액을 블로잉(blowing)하는 단계가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 종래 단일 유로의 원형 단면으로 형성되는 냉매튜브와 달리 열교환 효율을 현저히 증대시킬 수 있는 냉매튜브가 적용된 열교환기를 제공할 수 있다.

또한, 밴딩된 냉매튜브가 설치플레이트에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하여 안정적으로 고정시킬 수 있다.

또한, 냉매튜브를 수회 밴딩하여 층상의 유로를 복수 열로 형성함에 있어서, 간편하면서도 열 간의 연결부위를 효율적으로 마감하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 냉매튜브에 다수의 냉각핀을 간편하면서도 안정적으로 고정 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 적용된 냉동사이클의 전체구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기를 정면에서 바라본 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기의 냉각핀이 설치되기 전의 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기의 냉매튜브 표면에 형성된 안착홈을 도시한 부분 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기에 냉각핀이 설치된 상태를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓 및 고정부재에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓 및 고정부재에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 고정부재에 의하여 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도.
도 11은 도 10의 열교환기의 단면도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기의 디핑(dipping) 공정을 도시한 사시도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조공정을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 적용된 냉동사이클의 전체구성을 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기가 포함되는 냉동사이클은 압축기(100), 응축기(300), 모세관(500) 그리고 증발기(700)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 상기 응축기(300)와 증발기(700)는 외기 등의 유체와 작동유체인 냉매 사이에 열교환이 이루어지는 장치 즉, 열교환기의 역할을 수행한다.

이러한 열교환기는 냉매가 유동하는 냉매튜브(310)가 다양한 형상으로 밴딩되어 형성되며, 상기 냉매튜브(310)의 내부를 흐르는 냉매와 상기 냉매튜브(310)가 설치된 곳을 통과하는 공기 또는 냉각수 등과 같은 유체와의 사이에서 열 교환이 이루어진다.

여기서, 상기 냉매튜브(310)는 피에프씨(PFC; Parallel Flow Condenser) 튜브로 이루어질 수 있는데, 납작한 형상으로 길게 형성된 길이방향으로 복수 개의 미세유로를 가지는 다양한 타입의 튜브로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명과 관련된 열교환기는 상기 응축기(300)와 증발기(700)가 모두 해당될 수 있지만, 여기서는 응축기(300)를 중심으로 본 발명을 설명하기로 한다. 물론, 본 발명의 기술적 사상은 상기 증발기(700)에도 적용될 수 있으며, 응축기(300)에만 한정되지 않는다.

상기 압축기(100)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 변화시키며, 고온고압의 기체로 변화시킨 냉매를 토출관(150)을 통하여 상기 응축기(300) 측으로 토출시킨다.

상기 응축기(300)는 상기 압축기(100)로부터 고온고압의 기체로 변화되어 상기 토출관(150)을 통하여 토출되는 냉매가 유입되며, 유입된 냉매를 사행(蛇行) 형상 등의 다양한 형상을 가지는 유로를 통하여 이송시키면서 상온고압의 액체냉매로 변화시킨다.

이때, 상기 응축기(300)는 통상 상하좌우로 연속 절곡된 상태를 이루는 유로를 가지도록 형성되는 것이 일반적이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 응축기(300)를 거친 상온고압의 액체 냉매를 제습하기 위하여 상기 응축기(300)와 모세관(500) 사이에는 상기 응축기(300) 측으로 편중되어, 즉 상기 응축기(300) 측에 근접되어 드라이어(200)가 구비된다. 상기 드라이어(200)에 의해 상기 응축기(300)를 거친 상온고압의 액체 냉매가 제습되어 상기 모세관(500) 측으로 이송된다.

한편, 상기 모세관(500)은 길이가 길고 지름이 작은 관으로서, 냉매가 상기 모세관(500)을 지나는 동안 냉매의 유속이 감소되어 압력이 저하된다.

즉, 상기 모세관(500)은 상기 압축기(100)가 작동되는 동안 상기 증발기(700)에서 기화하는 양을 충당할 수 있는 정도에 해당하는 알맞은 양의 액체냉매를 통과시킴으로써 냉매량을 조절한다.

그리고, 상기 모세(500)은 고압의 액체냉매를 증발압력으로 저하시켜, 냉매가 상기 모세관(500)의 끝 부분에 이르렀을 때 냉매의 일정범위의 양이 기화하게 된다.

상기 증발기(700)는 평면에서 봤을 때, 전후 방향으로는 짧은 폭 이격되고 좌우방향으로는 상대적으로 긴 폭으로 이격되도록 하부로부터 상측으로 코일형상을 이루며 밴딩될 수 있으나, 그 밴딩 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 압축기(100)와 증발기(700) 사이에는 어큐뮬레이터(900)가 개재되는데, 상기 압축기(100)의 구동정지 시 내측으로 냉매가 유입되며, 그 일부가 액상으로 변하여 축적된다.

따라서, 상기 어큐뮬레이터(900)에 의해 상기 압축기(100)의 가동에 적합한 일정 압력이 유지되며, 상기 어큐뮬레이터(900)를 거친 냉매는 상기 압축기(100) 측으로 이송된다. 이때, 상기 어큐뮬레이터(900)의 입구 측에는 상기 증발기(700)와 연결되는 연결부(910)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 어큐뮬레이터(900) 출구 측은 상기 압축기(100)와 흡입관(110)에 의해 연결되며, 상기 흡입관(110)의 단부와 대응되어 상기 흡입관(110)이 결합 고정되는 결합부(930)가 구비될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기를 정면에서 바라본 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기의 냉각핀이 설치되기 전의 상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기의 냉매튜브 표면에 형성된 안착홈을 도시한 부분 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기에 냉각핀이 설치된 상태를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 열교환기는 크게, 복수의 층을 이루도록 절곡되는 제1 밴딩(bending)부(312)가 형성되는 냉매튜브(310)와, 상기 냉매튜브(310)의 서로 인접하는 층 사이에 상기 냉매튜브(310)와 접합 설치되는 냉각핀(320) 및, 상기 밴딩된 냉매튜브(310)를 접어서 복수 열을 형성할 때, 상기 냉매튜브(310)의 서로 인접하는 열을 연결하는 부분에 형성되며, 상기 제1 밴딩부(312)와 일정 각도를 이루며 절곡되는 제2 밴딩부(314)를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 실시예에서는 열교환기로서 응축기(300)를 중심으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상은 증발기에도 동일하게 적용될 수 있다.

상기 냉매튜브(310)는 복수의 층(단)을 이루도록 수 차례 절곡되며, 이러한 절곡되는 부분이 제1 밴딩부(312)를 구성한다. 상기 냉매튜브(310)를 밴딩하는 횟수는 냉동사이클의 용량이나 효율 등을 고려하여 달라질 수 있다.

그리고, 상기 냉매튜브(310)를 복수의 열로 구성함에 있어서, 구성하고자 하는 열의 수만큼 밴딩된 냉매튜브(310)를 접어준다. 이때, 상기 냉매튜브(310)를 접는 부분 즉, 상기 냉매튜브(310)의 서로 인접하는 열을 연결하는 부분의 마감이 문제되는데, 본 실시예에서는 다른 밴딩된 부분과 일정 각도를 이루도록 밴딩함으로써, 열과 열 사이를 부드럽게 이어주도록 구성할 수 있다.

결국, 이러한 제2 밴딩부(314)는 상기 제1 밴딩부(312)와 일정 각도를 이루면서 밴딩되며, 상기 제1 밴딩부(312)와 제2 밴딩부(314)를 이어주는 구간은 상기 냉매튜브(310)가 90°를 이루면서 비틀어져 연결된다.

본 실시예에 있어서는 서로 인접하는 열을 연결하는 부분을 마감함에 있어서 다른 밴딩 부분과 수직을 이루도록 밴딩한 경우를 도시하였지만, 수직이 아닌 일정 각도를 이루도록 밴딩하는 것도 가능하다.

상기 냉매튜브(310)가 이루는 열의 수는 필요한 만큼 변경 가능하지만, 이하에서는 열의 수가 2인 경우를 중심으로 설명한다. 본 실시예에서는 상기 냉매튜브(310)가 2열로 구성되므로 상기 제2 밴딩부(314)가 상부에 하나만 형성되었지만, 구성되는 열의 수에 따라 상부와 하부의 연결되는 부분에 필요한 수만큼 제2 밴딩부(314)가 형성될 수 있다.

이와 같이 제2 밴딩부(314)를 통해 열과 열 사이를 마감하면, 냉매튜브(310)를 밴딩함에 있어서 하나의 열을 밴딩한 후 다른 열을 밴딩할 필요 없이 모두 밴딩한 후에 나누고자 하는 열 만큼 접어서 열교환기를 구성할 수 있다.

따라서, 이미 밴딩된 열에 의해 다음 열 밴딩에 방해되는 경우를 방지하여 밴딩 공정의 시간과 비용을 절감할 수 있고 열과 열이 연결되는 부분을 깔끔하게 마감할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 냉매튜브(310)의 서로 인접하는 층 사이에는 상기 냉각핀(320)이 상기 냉매튜브(310)와 접합 설치될 수 있다. 상기 냉각핀(320)은 정면에서 볼 때, 요철(凹凸) 형상을 이루며 일체형으로 형성될 수 있는데, 요면(凹面)과 철면(凸面)이 각각 인접하는 냉매튜브(310)의 상면과 하면에 접합 설치될 수 있다.

이때, 상기 냉각핀(320)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉매튜브(310)의 길이 방향으로 그 일부가 돌출하여 지그재그(zigzag) 형상을 이루며 형성되어 열전도율을 더욱 높이도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 냉각핀(320)이 접합 설치되는 상기 냉매튜브(310) 표면에는 상기 냉각핀(320)을 안착시키기 위한 안착홈(316)이 형성될 수 있다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉매튜브(310) 표면에는 상기 안착홈(316)이 형성되며, 그 형상은 냉각핀(320)의 요면 내지 철면과 대응되도록 형성된다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 안착홈(316) 또한 냉매튜브(310) 길이 방향으로 그 일부가 돌출하여 지그재그(zigzag) 형상을 이루며 형성된다.

이러한 안착홈(316)은 냉매튜브(310) 표면 상에서 하측으로 얇게 파인 형태로 이루어져, 상기 냉각핀(320)이 후속 공정에서 최종적으로 접착 고정될 때까지 용이하게 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 수행한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓 및 고정부재에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 응축기(300)는 설치플레이트(1050)의 양측에 형성된 결합홀(1051)에 결합 고정되는 결합구(1011)를 가지는 브라켓(1000)에 의해 상기 설치플레이트(1050)에 고정 설치될 수 있다.

즉, 상기 브라켓(1000)은 상기 밴딩된 냉매튜브(310)가 설치플레이트(1050)에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하여 상기 응축기(300)를 고정하는 것이다.

본 실시예에서는 상기 브라켓(1000)이 상기 응축기(300)의 일측과 타측에 두 개가 설치되는 경우를 예를 들어 설명하지만, 상기 브라켓(1000)이 한 개 또는 세 개 이상 설치되는 것도 가능하다.

이때, 상기 브라켓(1000)은 상기 냉매튜브(310) 의 폭과 대응되는 폭을 가지는 홈이 형성되는 'Π'자 형상으로 이루어지며, 상기 냉매튜브(310)의 상단이 밀착되는 부분에는 상기 냉매튜브(310)의 길이방향으로 일정 길이 연장 형성된 고정연장부(1030)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2 밴딩부(314)가 형성되어 있는 부분에 설치되는 브라켓(1000)은 상기 제2 밴딩부(314) 형상에 대응되는 삽입홈(1020)이 추가로 설치됨으로써 상기 제2 밴딩부(314)가 삽입되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 냉매튜브(310)는 양측 하단에 형성된 상기 결합구(1011)가 상기 결합홀(1051)에 삽입된 후, 시계 또는 반 시계 방향으로 90도 회전시켜 상기 응축기(300)를 상기 설치플레이트(1050) 상에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

더 나아가, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 밴딩부(312)와 상기 제2 밴딩부(314)가 삽입 고정되는 고정홀(811, 812)이 형성되며, 상기 냉매튜브를 고정 설치하기 위한 고정부재가 추가로 설치될 수 있다.

즉, 상기 응축기(300)는 브라켓(1000)뿐만 아니라, 고정부재(800)에 의해 예컨대, 냉장고 또는 에어컨디셔너 등의 기계실(미도시)의 설치플레이트(1050)에 고정 설치될 수 있는 것이다.

상기 고정부재(800)는 상기 응축기(300)의 양측에 각각 구비되어 상기 응축기(300)를 기계실 등에 고정시킬 수 있으며, 상기 응축기(300)의 일측에만 고정부재(800)를 적용하는 것도 가능하다.

이때, 상기 고정부재(800)는 상기 응축기(300)의 냉매튜브(310) 형상과 대응되어 상기 제1 밴딩부(312)가 삽입 고정되는 제1 고정홀(811)을 가지는 제1 고정부(810)와, 상기 제1 고정부(810)의 하단에 외측으로 일정 길이만큼 절곡 연장되어 형성되어 상기 설치플레이트(1050)에 지지 고정될 수 있도록 체결부재(미도시)가 체결되는 체결공(831)을 가지는 제2 고정부(830)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 설치플레이트(1050)상에 상기 체결공(831)과 대응되는 위치에 설치플레이트 체결공(1052)이 형성되어 체결부재에 의해 체결 고정될 수 있다.

이때, 상기 제1 고정부(810)에는 상기 제2 밴딩부(314)와 대응되는 제2 고정홀(812)이 추가로 형성되어, 상기 제2 밴딩부(314)가 삽입되어 고정될 수 있다.

이러한 고정부재(800)는 상기 브라켓(1000)과 함께 설치될 수 있지만, 전술한 바와 같이, 상기 브라켓(1000)만으로 상기 응축기(300)를 고정 설치하는 것도 가능하다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 브라켓 및 고정부재에 의해 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도이다.

여기서, 상기 고정부재(800)와 관련된 구성은 전술한 도 7에서의 구성과 동일하므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 응축기(300)는 설치플레이트(1150)에 안착되며, 상기 설치플레이트(1150)의 양측에 형성된 결합홀(1151)에 결합 고정되는 결합구(1111)를 가지는 브라켓(1100)에 의해 상기 설치플레이트(1150)에 고정 설치될 수 있다.

즉, 상기 브라켓(1100)은 상기 밴딩된 냉매튜브(310)가 설치플레이트(1150)에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하여 상기 응축기(300)를 고정하는 것이다.

본 실시예에서는 상기 브라켓(1100)이 상기 응축기(300)의 일측과 타측에 두 개가 설치되는 경우를 예를 들어 설명하지만, 상기 브라켓(1100)이 한 개 또는 세 개 이상 설치되는 것도 가능하다.

이때, 상기 브라켓(1100)은 상기 냉매튜브(310) 의 폭과 대응되는 폭을 가지는 홈이 형성되는 'Π'자 형상으로 이루어지며, 상기 냉매튜브(310)의 상단이 밀착되는 부분에는 상기 냉매튜브(310)의 길이방향으로 일정길이 연장 형성된 고정연장부(1130)가 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제2 밴딩부(314)가 형성되어 있는 부분에 설치되는 브라켓(1100)은 상기 제2 밴딩부(314) 형상에 대응되는 삽입홈(1120)이 추가로 설치됨으로써 상기 제2 밴딩부(314)가 삽입되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 브라켓(1100)은 양측 하단에 형성된 상기 결합구(1111)가 상기 결합홀(1151)에 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있도록 상기 결합구(1111)는 역삼각형 타입으로 형성되고, 상기 결합홀(1151)은 상기 결합구(1111)의 가장 넓은 단면적을 가지는 최상단의 폭보다 작은 폭을 가지도록 형성됨이 바람직하다.

상술한 브라켓(1100)에 의해 상기 설치플레이트(1150)에 상기 응축기(300)가 안정적으로 고정 설치될 수 있다. 여기서, 상기 고정부재(800)가 추가로 함께 설치될 수 있지만, 전술한 바와 같이, 상기 브라켓(1100)만으로 상기 응축기(300)를 고정 설치하는 것도 가능하다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기인 응축기가 고정부재에 의하여 설치되는 구조를 나타낸 분해사시도를 나타내고, 도 11은 도 10의 열교환기의 단면도를 나타낸 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기인 응축기(1300)는, 상술한 실시예들과 달리, 냉매튜브(1310)가 복수의 층을 이루면서 3열로 밴딩되되, 상측 부분에는 상대적으로 길이가 줄어들며, 상기 응축기(1300)는 고정부재에 의해서만 고정되어 설치플레이트(1250) 상에 설치된다.

상기 응축기(1300)는 복수의 층을 이루도록 절곡되는 제1 밴딩부(1330), 상기 냉매튜브(1310)의 서로 인접하는 층 사이에 상기 냉매튜브(1310)와 접합 설치되는 냉각핀(1320), 상기 밴딩된 냉매튜브(1310)를 접어서 복수 열을 형성할 때, 상기 냉매튜브(1310)의 서로 인접하는 열을 연결하는 부분에 형성되며, 상기 제1 밴딩부(1330)와 일정 각도를 이루며 절곡되고, 상기 응축기(1300)의 상부면에 형성되는 제2 밴딩부(1340) 및 상기 응축기(1300)의 하부면에 형성되는 제3 밴딩부(1350)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 고정부재는 상기 응축기(1300)의 좌측면을 고정하기 위한 좌측 고정부재(1820)와, 상기 응축기(1300)의 우측면을 고정하기 위한 우측 고정부재(1810)를 포함한다.

상기 좌측 고정부재(1820)는 상기 제1 밴딩부(1330)의 좌측부분이 관통하여 설치되도록 하기 위한 제1 고정홀(1823)이 형성된 좌측 제1 고정부(1821)와, 상기 좌측 제1 고정부(1821)의 하단에서 절곡형성된 좌측 제2 고정부(1825)를 포함한다. 또한, 상기 좌측 제1 고정부(1821)에는 상기 제2 밴딩부(1340)가 관통하여 설치되도록 하기 위한 제1 상부 관통홀(1827), 상기 제3 밴딩부(1350)가 관통하여 설치되도록 하기 위한 제1 하부 관통홀(1828)이 형성된다. 또한, 상기 좌측 제1 고정부(1821)에는 상기 제1 고정홀(1823)의 상부 및 하부 테두리에 상기 제1 밴딩부(1330)의 좌측부분의 삽입을 안내하며 지지하는 좌측 고정연장부(1822)가 형성된다. 또한, 상기 좌측 제2 고정부(1825)에는 설치플레이트(1250)의 체결공(1252)과 대응되는 좌측 고정홀(미도시)이 형성된다.

상기 우측 고정부재(1810)는 상기 제1 밴딩부(1330)의 우측부분이 관통하여 설치되도록 하기 위한 제2 고정홀(1813)이 형성된 우측 제1 고정부(1811)와, 상기 우측 제1 고정부(1811)의 하단에서 절곡형성된 우측 제2 고정부(1815)를 포함한다. 상기 우측 제1 고정부(1811)에는 상기 제2 고정홀(1813)의 상부 및 하부 테두리에 상기 제1 밴딩부(1330)의 우측부분의 삽입을 안내하며 지지하는 우측 고정연장부(1812)가 형성된다. 또한, 상기 우측 제2 고정부(1815)에는 설치플레이트의 체결공(1252)과 대응되는 우측 고정홀(1817)이 형성된다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기인 응축기의 디핑(dipping) 공정을 도시한 사시도이다.

도 12를 참조하면, 상기 냉각핀(320)은 상기 냉매튜브(310)의 층 사이에 안착된 상태에서 접착용액(B)에 디핑(dipping)하여 상기 냉매튜브(310)에 접착 고정될 수 있다.

즉, 상기 냉각핀(320)을 안착시키고, 브라켓(1000)을 이용하여 설치플레이트(1050)에 고정 설치한 상태에서 전체 냉매튜브(310)를 접착용액(B) 속에 담그어 상기 냉각핀(320)과 냉매튜브(310)의 접착면 사이에 접착용액(B)이 스며들도록 하고, 그 후, 접착면에 스며든 접착용액(B)이 마르면서 상기 냉각핀(320)이 냉매튜브(310)에 접착 고정되는 것이다.

한편, 접착용액(B)에 디핑하는 방식 외에 접착용액(B)을 스프레이 방식으로 분사하여 냉각핀(320)을 냉매튜브(310)에 접착 고정시키는 방법도 적용될 수 있다.

이러한 디핑 또는 스프레이 방식을 통해 상기 브라켓(1000)과 냉매튜브(310) 및 설치플레이트(1050)의 접촉면 사이에도 접착용액(B)이 스며들어 고정 설치된 결합력을 더욱 강화해줄 수 있다.

여기서, 상기 냉매튜브(310)를 접착용액(B)으로부터 꺼낸 후 또는 스프레이 방식으로 접착용액(B)을 분사한 후엔 상기 냉매튜브(310), 냉각핀(320), 브라켓(1000) 및 설치플레이트(1050)의 외부 표면에 잔류하는 접착용액을 블로잉(blowing)하여 털어낸 후, 접착용액(B)이 마를 때까지 건조시킨다.

이때, 상기 냉각핀(320)에는 상기 접착용액(B)이 스며들어 수용될 수 있는 접착홈(322)이 형성될 수 있다. 상기 접착홈(322)은 상기 냉각핀(320)이 상기 냉매튜브(310)와 접착되는 면에 형성되어 상기 디핑 또는 스프레이 공정 시 상기 냉각핀(320)과 냉매튜브(310)의 접착면 사이에 스며드는 접착용액(B)을 수용하게 된다.

상기 접착홈(322)은 상기 냉각핀(320)의 요면과 철면에 소정 깊이로 파인 상태로 이루어져 상기 접착용액(B)을 수용하는 공간을 형성한다.

이와 같이, 상기 접착홈(322)에 좀 더 많은 접착용액(B)이 스며들어 수용됨으로써, 상기 냉각핀(320)과 냉매튜브(310)의 접착면의 접착력을 증대시켜 상기 냉각핀(320)을 냉매튜브(310)에 안정적으로 고정 설치할 수 있다.

물론, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 브라켓(1000)이 설치되기 전에 상기 전체 냉매튜브(310)를 접착용액(B) 속에 담궈서 상기 냉각핀(320)과 냉매튜브(310)의 접착면 사이에 접착용액(B)이 스며들도록 할 수도 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조공정을 나타낸 순서도이다.

도 1 내지 도 13을 참조하여 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 냉매튜브(310) 표면에 상기 냉각핀(320)을 안착시키기 위한 안착홈(316)을 형성한다(S100). 물론 상기 안착홈(316) 형성은 상황에 따라 생략 가능하다.

그리고, 상기 냉매튜브(310)를 밴딩하는 작업을 수행한다(S200), 이때, 상기 냉매튜브(310) 밴딩은 상기 냉매튜브(310)가 복수열을 이루고, 상기 각 열이 복수의 층을 이루도록 밴딩할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 상기 냉매튜브(310)를 복수의 층(단)을 이루도록 수 차례 절곡하고, 구성하고자 하는 열의 수만큼 밴딩된 냉매튜브(310)를 접어준다.

그리고, 상기 냉각핀(320)에 상기 접착용액(B)이 스며들어 수용될 수 있는 접착홈(322)을 형성한 후(S300), 상기 냉매튜브(310)의 서로 인접하는 층 사이에 냉각핀(320)을 안착시킨다(S400).

그 후, 상기 밴딩된 냉매튜브(310)가 설치플레이트(1050,1150)에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하도록 브라켓(1000,1100)을 이용하여 고정 설치한다(S500).

이때, 상기 브라켓(1000,1100)과 함께 추가적으로 상기 냉매튜브(310)가 밴딩된 부분과 대응되는 제1 고정홀(811)과 제2 고정홀(812)이 구비된 고정부재(800)에 상기 냉매튜브를 삽입 고정시킬 수 있다.

한편, 상기 냉각핀(320)이 상기 냉매튜브(310)의 층 사이에 안착된 상태에서 접착용액(B)에 디핑(dipping)하여 상기 냉각핀(320)을 접착 고정시킨다(S600). 그리고, 상기 냉매튜브(310)를 꺼낸 후 상기 냉매튜브(310), 냉각핀(320), 브라켓(1000, 1100) 및 설치플레이트(1050, 1150) 표면에 잔류하는 접착용액(B)을 블로잉(blowing)하여 털어내고(S700), 접착용액(B)이 마를 때까지 건조시킨다 (S800).

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 브라켓(1000)이 설치되기 전에 즉, 냉매튜브(310)의 사이에 냉각핀(320)을 배치한 상태로 상기 냉각핀(320)과 냉매튜브(310)를 접착용액(B) 속에 담궈서 상기 냉각핀(320)과 냉매튜브(310)의 접착면 사이에 접착용액(B)이 스며들도록 할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100 : 압축기 300 : 응축기
310 : 냉매튜브 312 : 제1 밴딩부
314 : 제2 밴딩부 316 : 안착홈
320 : 냉각핀 322 : 접착홈
500 : 모세관 800 : 고정부재
900 : 어큐뮬레이터 1000,1100 : 브라켓

Claims

복수의 층을 이루도록 절곡되는 제1 밴딩(bending)부가 형성되는 냉매튜브;
상기 냉매튜브의 서로 인접하는 층 사이에 상기 냉매튜브와 접합 설치되는 냉각핀;
상기 밴딩된 냉매튜브를 접어서 복수 열을 형성할 때, 상기 냉매튜브의 서로 인접하는 열을 연결하는 부분에 형성되며, 상기 제1 밴딩부와 일정 각도를 이루며 절곡되는 제2 밴딩부; 및
상기 밴딩된 냉매튜브가 설치플레이트에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하여 고정하는 적어도 하나의 브라켓;을 포함하여 이루어지고,
상기 냉매튜브의 상면과 하면에는 상기 냉각핀의 요면 및 철면과 대응되도록 상기 냉매튜브 표면 상에서 하측으로 얇게 파인 형태로 이루어지고, 상기 냉매튜브 길이 방향으로 일부가 돌출하여 지그재그 형상을 이루며, 상기 냉각핀을 안착시키는 안착홈이 형성되며,
상기 냉각핀의 요면 및 철면에는 상기 냉각튜브와 상기 냉각핀을 접착 고정시키기 위한 접착용액이 스며들어 수용될 수 있도록 소정 깊이로 파인 상태로 이루어져 공간을 형성하는 접착홈이 형성되는 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 브라켓은 'Π'형상으로 형성되어 상기 밴딩된 냉매튜브의 상부에서 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제2항에 있어서,
상기 브라켓은,
상기 설치플레이트에 형성되는 결합홀에 결합되어 상기 브라켓을 고정시키는 결합구를 포함하는 열교환기.
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제1항에 있어서,
상기 제1 밴딩부와 상기 제2 밴딩부가 삽입 고정되는 고정홀이 형성되며, 상기 냉매튜브를 고정 설치하기 위한 고정부재를 더 포함하는 열교환기.
냉매튜브의 상면과 하면에 냉각핀의 요면 및 철면과 대응되도록 상기 냉매튜브 표면 상에서 하측으로 얇게 파인 형태로 이루어지고, 상기 냉매튜브 길이 방향으로 일부가 돌출하여 지그재그 형상을 이루며, 상기 냉각핀을 안착시키기 위한 안착홈을 형성하는 단계;
복수열을 이루고, 상기 각 열이 복수의 층을 이루도록 냉매튜브를 밴딩(bending)하는 단계;
상기 냉각핀의 요면 및 철면에 상기 냉각튜브와 상기 냉각핀을 접착 고정시키기 위한 접착용액이 스며들어 수용될 수 있도록 소정 깊이로 파인 상태로 이루어져 공간을 형성하는 접착홈을 형성하는 단계;
상기 냉매튜브의 서로 인접하는 층 사이에 상기 냉각핀을 안착시키는 단계;
상기 밴딩된 냉매튜브가 설치플레이트에 안착된 상태에서 상부 및 폭 방향으로의 이동을 제한하도록 적어도 하나의 브라켓을 이용하여 고정 설치하는 단계; 및
상기 냉각핀이 상기 냉매튜브의 층 사이에 안착되고, 상기 브라켓이 설치된 상태 또는 상기 브라켓이 설치되기 전의 상태에서 상기 접착용액에 디핑(dipping)하거나 상기 접착용액을 스프레이 방식으로 분사하여 상기 냉각핀을 접착 고정시키는 단계;를 포함하는 열교환기의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 브라켓은 'Π'형상으로 형성되어 상기 밴딩된 냉매튜브의 상부에서 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.
삭제
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제7항에 있어서,
상기 냉매튜브와 냉각핀 및 브라켓 표면에 잔류하는 접착용액을 블로잉(blowing)하는 단계를 더 포함하는 열교환기의 제조방법.