KR101230499B1 - Heat transfer pipe having fin with closed cross section - Google Patents

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KR101230499B1
KR101230499B1 KR1020120094370A KR20120094370A KR101230499B1 KR 101230499 B1 KR101230499 B1 KR 101230499B1 KR 1020120094370 A KR1020120094370 A KR 1020120094370A KR 20120094370 A KR20120094370 A KR 20120094370A KR 101230499 B1 KR101230499 B1 KR 101230499B1
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main tube
fin
protrusion
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heat
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KR1020120094370A
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권오경
권찬용
강인석
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주식회사 성산
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
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Abstract

PURPOSE: A heat pipe including inner pins is provided to be used as an inner heat pipe of a double layered pipe heat exchanger when the thickness of the pin is adjusted. CONSTITUTION: A heat pipe including an inner pin comprises a main tube and inner pins(200). The exterior side of the inner pins forms protrusion parts(210) and depression parts(220) so that the protrusion part can be in contact with the inner side of the main tube. A plurality of inner pins is formed for one end of the inner pin to be in contact with the other end. One protrusion part of one inner pin and the depression part of the inner pin are matched to be reciprocally counterpoised and the first heat exchange fluid is mixed through one inner pin and the other inner pin. If crossed section of the main tube is formed in circle, the ratio of the inside diameter to the distance between the depression part and the center of the main tube is 1:2.5-1:5. The cross-sections the protrusion part and the depression part are formed into arc formation. More than 3 protrusion parts of the inner pin are formed.

Description

내부핀을 구비한 전열관{HEAT TRANSFER PIPE HAVING FIN WITH CLOSED CROSS SECTION}Heat transfer pipe with inner fin {HEAT TRANSFER PIPE HAVING FIN WITH CLOSED CROSS SECTION}

본 발명이 속하는 기술분야는 전열관에 관한 분야로, 구체적으로 내부에 내부핀을 구비한 전열관에 관한 분야이다.
TECHNICAL FIELD The present invention belongs to the field of heat transfer tubes, and more specifically, to a heat transfer tube having internal fins therein.

일반적으로 열교환기는 열교환 매체 사이의 접촉을 증가시키기 위하여 핀(fin)을 이용한다. 이러한 핀은 열교환 매체 사이의 접촉 전열 면적을 증가시키고 열교환 매체의 유동활성화를 통해 전열 성능을 향상시키는 장점이 있으나, 열매체의 유로의 복잡화로 인하여 유동저항이 증가되는 문제가 있었다. Heat exchangers generally use fins to increase contact between heat exchange media. Such fins have the advantage of increasing the heat transfer area between the heat exchange medium and improving heat transfer performance by activating the flow of the heat exchange medium, but there is a problem that the flow resistance is increased due to the complexity of the heat medium flow path.

전열관 외부의 경우 공간적 제약이 없어 현재 압력손실 대비 열성능 면에서 최적의 핀 형상이 제안되어 있다고 할 수 있으나 전열관 내부의 경우 공간적 제약으로 인하여 압력손실 대비 열성능 면에서 최적의 핀 형상이 제시되었다고 볼 수 없다. 또한 전열관 외부에 핀이 있는 경우 기존의 핀 형상의 경우 제작 방법 상 내부에 핀을 장착하는 것이 불가하다. 그 이유는 전열관과 외부의 핀 간의 접촉 열저항을 줄이기 위해 외부 핀과 전열관을 밀착시켜야 하며 현재 제작 방법으로는 전열관 내부에 확관 공구를 넣어 전열관을 확관시켜 외부 핀과 전열관을 밀착시키기 때문이다. 그러므로 기존 형상의 내부 핀이 장착되어 있을 경우 전열관을 확관시킬 수가 없어 외부 핀이 장착된 전열관에서는 내부 핀을 장착할 수 없는 문제가 있었다.
Since there is no space limitation outside the heat transfer pipe, the optimal fin shape is proposed in terms of thermal performance compared to the pressure loss, but inside the heat transfer pipe, the optimal fin shape in heat performance compared to the pressure loss was suggested due to the space limitation. Can't. In addition, if there is a fin outside the heat pipe, it is impossible to mount the fin inside the existing fin shape in the manufacturing method. The reason is that in order to reduce the contact heat resistance between the heat pipe and the external fins, the external fins and the heat pipes should be in close contact with each other. In the current manufacturing method, an expansion tool is inserted into the heat pipe to expand the heat pipes so that the external fins are close to the heat pipes. Therefore, when the inner fin of the existing shape is mounted, the heat pipe cannot be expanded, so there is a problem that the inner fin cannot be mounted in the heat pipe equipped with the outer fin.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관은 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.Heat transfer tube having an internal fin according to the present invention aims to solve the following problems.

첫째, 열교환이 효과적으로 발생되며, 발생되는 유동저항을 최소화할 수 있도록 하고자 한다. First, heat exchange is effectively generated, and it is intended to minimize the generated flow resistance.

둘째, 부피를 최소화하여 설치 공간이 제한되지 않도록 하고자 한다. Second, to minimize the volume so that the installation space is not limited.

셋째, 구조를 단순화하여 가공시 비용이 절감될 수 있도록 하고자 한다.Third, to simplify the structure to reduce the cost during processing.

넷째, 외부에 핀을 갖는 전열관의 경우에도 장착할 수 있도록 하고자 한다.Fourth, it is intended to be able to be mounted in the case of a heat pipe having a fin on the outside.

다섯째, 핀의 두께를 조정하고 핀을 연속적으로 형성하는 경우 이중관 열교환기의 내부 전열관으로도 사용이 가능하도록 하고자 한다.Fifth, in the case of adjusting the thickness of the fin and forming the fin continuously, it is intended to be used as an inner heat pipe of the double tube heat exchanger.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관은 제1열교환 유체가 이동되는 메인튜브와, 메인튜브의 내부에 배치되는 내부핀을 포함하고, 내부핀의 외면은 돌출부와 함몰부를 형성하여, 돌출부가 메인튜브의 내면에 맞닿으며, 내부핀은 일 내부핀의 일단이 타 내부핀의 타단과 맞닿도록 복수 개가 배치되고, 일 내부핀의 돌출부와 타 내부핀의 함몰부는 상호 대응되게 배치되어 제1열교환 유체는 일 내부핀과 타 내부핀을 통해 혼류되는 것이 바람직하다.The heat exchanger tube having an inner fin according to the present invention includes a main tube to which the first heat exchange fluid is moved, and an inner fin disposed inside the main tube, and an outer surface of the inner fin forms a protrusion and a depression, so that the protrusion is main A plurality of inner fins are arranged so that one end of one inner fin abuts the other end of the other inner fin, and a protrusion of one inner fin and a recess of the other inner fin are disposed to correspond to each other to form a first heat exchange fluid. Is preferably mixed through one inner pin and the other inner pin.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관은 제1열교환 유체가 이동되는 메인튜브와, 메인튜브의 내부에 배치되어 제2열교환 유체가 이동되는 내부핀을 포함하고, 내부핀의 외면은 돌출부와 함몰부를 형성하여 돌출부가 메인튜브의 내면에 맞닿는 것이 바람직하다. The heat exchanger tube having an inner fin according to the present invention includes a main tube through which the first heat exchange fluid is moved, and an inner fin disposed inside the main tube to move the second heat exchange fluid, and an outer surface of the inner fin is recessed with a protrusion. It is preferable that the protrusion is formed so as to contact the inner surface of the main tube.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 내부핀의 돌출부는 적어도 3개 이상이 형성되고, 내부핀의 함몰부는 돌출부 사이에 형성되는 것이 바람직하다. At least three protrusions of the inner fin of the heat transfer tube having the inner fin according to the present invention are preferably formed, and the recessed portion of the inner fin is formed between the protrusions.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 메인튜브가 단면이 원 형상으로 형성되는 경우, 함몰부와 메인튜브의 중심 사이의 거리와 메인튜브의 내경의 비는 1 : 2.5 ~ 1 : 5 인 것이 바람직하다.When the main tube of the heat exchanger tube having an inner fin according to the present invention has a circular cross section, the ratio of the distance between the depression and the center of the main tube and the inner diameter of the main tube is 1: 2.5 to 1: 5. desirable.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 메인튜브의 내면과 맞닿는 돌출부 사이의 거리는 동일한 것이 바람직하다. It is preferable that the distance between the projecting portion and the inner surface of the main tube of the heat transfer tube provided with the inner fin according to the present invention is the same.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 돌출부와 함몰부는 단면이 호 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the protrusions and depressions of the heat transfer tube having the inner fins according to the present invention have an arc cross section.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 내부핀의 내부에는 서브튜브가 더 구비되어 제2열교환유체가 서브튜브 내부를 통해 이동되도록 하는 것이 바람직하다. It is preferable that a subtube is further provided inside the inner fin of the heat transfer tube having the inner fin according to the present invention so that the second heat exchange fluid is moved through the subtube.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 서브튜브는 함몰부와 맞닿는 것이 바람직하다.
Preferably, the subtube of the heat transfer tube having the inner fin according to the present invention is in contact with the depression.

본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관은 메인튜브의 내부에 내부핀을 설치하여 열교환 면적을 증가시켜 열교환을 효과적으로 발생하고, 유동저항을 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 메인튜브의 내부에 내부핀을 설치하여 부피를 최소화하여 설치 공간이 제한되지 않는 효과가 있으며, 특히 전열관 외부에 핀이 있는 경우에도 전열관을 확관한 후 내부핀을 압입하여 장착이 가능하며, 구조를 이상적이면서도 단순화하여 가공 및 장착시 비용이 절감될 수 있는 효과가 있다. 내부핀의 형상은 메인튜브 내면에 밀착되는 돌출부의 형상이 호의 형상을 가지고 있어 메인튜브 내면과 보다 많은 접촉면을 갖도록 하여 전열성능을 향상시켰으며 원만한 굴곡 형상을 갖도록 하여 파울링에도 유리하도록 하였다. 그리고 함몰부와는 사다리꼴 형태로 이어지도록 하여 형상의 변형이 가급적 되지 않도록 하였으며 보다 메인튜브 내면 방향으로 힘이 지지되도록 하여 메인튜브 내면과 내부 핀 돌출부 간의 밀착력이 커지도록 하였다. 또한 내부핀의 두께를 사용 열매체의 압력에 따라 조절하고 내부 핀을 연속적으로 할 경우 이중관 열교환기의 내부 전열관으로도 사용이 가능하다.Heat transfer tube provided with an inner fin according to the present invention has an effect to increase the heat exchange area by installing the inner fin in the main tube to effectively generate heat exchange, to minimize the flow resistance, the inside of the main tube By installing fins to minimize the volume, the installation space is not limited.In particular, even if there are fins on the outside of the heat pipes, the heat pipes can be expanded and press-fitted with internal pins.The structure is ideal and simplified. There is an effect that the cost can be reduced when mounting. The shape of the inner fin has an arc shape, which is in close contact with the inner surface of the main tube, so that it has more contact surface with the inner surface of the main tube to improve the heat transfer performance, and to have a smooth curved shape to favor fouling. In addition, the shape of the recess is connected to the trapezoidal shape so that the deformation of the shape is not possible, and the force is supported in the inner direction of the main tube to increase the adhesion between the inner surface of the main tube and the protrusion of the inner pin. In addition, if the thickness of the inner fin is adjusted according to the pressure of the heat medium used and the inner fin is continuous, it can be used as the inner heat pipe of the double tube heat exchanger.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 일부 절개사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내부핀을 구비한 전열관의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 내부핀 중 일 내부핀과 메인튜브의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 일부 절개 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 내부핀을 구비한 전열관의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 일부 절개사시도이다. 1 is a partial cutaway perspective view of a heat pipe having an internal fin according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat pipe having an inner fin shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of one inner fin and the main tube of the inner fin shown in FIG.
4 is a partially cutaway perspective view of a heat pipe having an inner fin according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a heat pipe having an inner fin shown in FIG. 4.
6 is a partially cutaway perspective view of a heat pipe having an inner fin according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 내부핀을 구비한 전열관에 관하여 구체적으로 설명하겠다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the heat transfer pipe having an internal fin according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 일부 절개사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 내부핀을 구비한 전열관의 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 내부핀 중 일 내부핀과 메인튜브의 단면도이다.1 is a partial cutaway perspective view of a heat pipe having an inner fin according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat pipe having an inner fin shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an inner portion shown in FIG. 1. One of the pins is a cross section of the inner pin and main tube.

또한, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 일부 절개 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 내부핀을 구비한 전열관의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관의 일부 절개사시도이다.
4 is a partially cutaway perspective view of a heat pipe having an inner fin according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of a heat pipe having an inner fin shown in FIG. 4, and FIG. Another cutaway perspective view of a heat pipe having an internal fin according to another embodiment.

본 발명의 일 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관은 도 1에 도시된 바와 같이 메인튜브(100)와, 메인튜브(100)의 내부에 배치된 내부핀(200)으로 구성된다. The heat exchanger tube having an internal fin according to an embodiment of the present invention includes a main tube 100 and an internal fin 200 disposed inside the main tube 100 as shown in FIG. 1.

이때, 내부핀(200)의 외면은 도 1에 도시된 바와 같이 돌출부(210)와 함몰부(220)를 형성하여, 돌출부(210)가 상기 메인튜브(100)의 내면에 맞닿을 수 있도록 배치되며, 메인튜브(100) 내에 복수 개가 배치되어 일 내부핀(100)의 일단이 타 내부핀(100)의 타단과 상호 맞닿을 수 있도록 배치된다. At this time, the outer surface of the inner pin 200 forms a protrusion 210 and the depression 220 as shown in Figure 1, so that the protrusion 210 is in contact with the inner surface of the main tube 100. A plurality of dogs are disposed in the main tube 100 so that one end of one inner pin 100 may be in contact with the other end of the other inner pin 100.

따라서 메인튜브(100)를 통해 제1열교환유체가 이동하는 경우, 제1열교환 유체는 내부핀(200)과 메인튜브(100)의 내면 사이와 내부핀(200) 내부를 교차하며 이동하게 되어 서로 혼합될 수 있게 되어 열교환을 보다 용이하게 할 수 있도록 구성된다. Therefore, when the first heat exchange fluid is moved through the main tube 100, the first heat exchange fluid moves between the inner fins 200 and the inner surface of the main tube 100 and intersects the inner fins 200 to each other. It can be mixed to facilitate heat exchange.

제1열교환 유체의 혼합에 의한 열교환을 보다 용이하게 발생시키기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 일 내부핀(200)의 돌출부(210)와 타 내부핀(200)의 함몰부(220)는 상호 대응되게 배치되는 것이 보다 바람직하다.
In order to more easily generate heat exchange by mixing the first heat exchange fluid, as illustrated in FIG. 2, the protrusion 210 of one inner fin 200 and the recess 220 of the other inner fin 200 correspond to each other. More preferably arranged.

본 발명에 따른 내부핀(200)은 메인튜브(100)를 통해 이동하는 유체와 보다 많은 면적에서 맞닿을 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 돌출부(210)와 함몰부(220)를 형성하여 내부핀(200)의 면적을 증가시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
The inner pin 200 according to the present invention forms a protrusion 210 and a recess 220 as shown in FIG. It is desirable to be able to increase the area of the pin 200.

또한, 내부핀(200)의 돌출부(210)는 적어도 3개 이상이 형성되고, 함몰부(220)는 돌출부(210) 사이에 형성되는 것이 바람직하며, 돌출부(210)가 메인튜브(100)의 내면에 맞닿을 수 있도록 하여 내부핀(200)이 메인튜브(100) 내에서 별도의 용접 등과 같은 수단을 사용하지 않고 결합할 수 있도록 구성할 수 있다. In addition, at least three protrusions 210 of the inner pin 200 are formed, the depression 220 is preferably formed between the protrusions 210, the protrusions 210 of the main tube 100 The inner pin 200 may be coupled to the inner surface so that the inner pin 200 may be coupled without using any means such as a separate welding in the main tube 100.

돌출부(210)가 보다 많이 형성되는 경우 돌출부(210)의 외면 또는 내면에 유체의 이동시 유체와의 접수 길이가 길어져 유체의 압력손실이 커지게 되며 유체의 이물질이 부착되는 파울링 현상이 증가되므로, 돌출부(210)는 3 ~ 4개가 형성되는 것이 보다 바람직하다.
In the case where the protrusion 210 is formed more, the reception length with the fluid is increased when the fluid moves on the outer surface or the inner surface of the protrusion 210, so that the pressure loss of the fluid is increased and the fouling phenomenon to which the foreign matter is attached is increased. More preferably, three to four protrusions 210 are formed.

또한, 도 3과 같이 메인튜브(100)가 단면이 원 형상으로 형성되는 경우, 함몰부(220)와 메인튜브(100)의 중심 사이의 거리(d2)와 메인튜브의 내경(d1)의 비는 1 : 2.5 ~ 1 : 5 인 것이 바람직하다. In addition, when the main tube 100 has a circular cross section as shown in FIG. 3, the distance d 2 between the depression 220 and the center of the main tube 100 and the inner diameter d 1 of the main tube. It is preferable that ratio of 1: 2.5-1: 5.

함몰부(220)와 메인튜브(100)의 중심 사이의 거리와 감소되는 경우 내부핀(200)의 면적이 증가되므로 열교환 면적이 증가되는 효과가 발생될 수 있으나, 메인튜브(100) 및 내부핀(200)을 통해 이동하는 유체에 의하여 마찰저항이 증가되어 유속이 감소하므로 열교환이 효율적으로 이루어질 수 없다. If the distance between the depression 220 and the center of the main tube 100 is reduced and the area of the inner fin 200 is increased, the heat exchange area may be increased, but the main tube 100 and the inner fin may be increased. Since the frictional resistance is increased by the fluid moving through the 200 to decrease the flow rate, heat exchange cannot be efficiently performed.

따라서 함몰부(220)와 메인튜브(100)의 중심 사이의 거리(d2)와 메인튜브의 내경(d1)의 비는 1 : 2.5 ~ 1 : 5 인 것이 바람직하며, 특히 함몰부(220)와 메인튜브(100)의 중심과의 사이의 거리(d2)와 메인튜브(100)의 내경(d1)의 비는 표 1에 도시된 바와 같이 1 : 5 인 것이 가장 효과적이다. Therefore, the ratio of the distance d 2 between the depression 220 and the center of the main tube 100 and the inner diameter d 1 of the main tube is preferably 1: 2.5 to 1: 5, particularly the depression 220 The ratio between the distance d 2 between the center of the main tube 100 and the inner diameter d 1 of the main tube 100 is 1: 5, as shown in Table 1.

Figure 112012069289865-pat00001
Figure 112012069289865-pat00001

표 1에서 nf는 fin의 개수, 즉 돌출부(210)의 개수를 의미하며, e는 매인튜의 내경(d1)/2-메인튜브의 중심과 함몰부와의 거리(d2)를 의미한다. 또한 A/Ap는 메인튜브 내부에 내부핀이 없는 전열관에서 제1열교환 유체와 접하는 내부표면적 대비 메인 튜브 내부에 내부핀을 갖는 전열관으로서 제1열교환 유체와 접하는 내부 표면적의 비이며, f/fp는 메인 튜브 내부에 내부핀이 없는 전열관에서 제1열교환 유체가 유동하면서 생기는 마찰계수 대비 메인 튜브 내부에 내부핀을 갖는 전열관에서 제1열교환 유체가 유동하면서 생기는 마찰계수의 비를 의미한다. In Table 1, n f means the number of fins, that is, the number of protrusions 210, and e means the distance d2 between the center of the main tube d1 / 2 and the depression of the main tube. In addition, A / Ap is a ratio of the inner surface area of the heat exchanger tube having no internal fins to the first heat exchange fluid in the heat exchanger tube having no internal fins, and the inner surface area of the heat exchanger tube having the internal fins to contact the first heat exchange fluid. It means the ratio of the coefficient of friction generated by the flow of the first heat exchange fluid in the heat transfer tube having the inner fin inside the main tube compared to the coefficient of friction generated by the flow of the first heat exchange fluid in the heat transfer tube without the inner fin inside the main tube.

또한, Nud/Nup는 메인튜브 내부에 내부핀이 없는 전열관에서 제1열교환 유체의 뉴셀트 수 대비 메인튜브내부에 내부핀이 있는 전열관에서 제1열교환 유체의 뉴셀트 수를 의비한다. 이때 하첨자 T는 메인튜브 관벽 온도를 기준으로 열교환을 수행한 결과이며, H1은 메인튜브 외부에 제2열교환을 수행한 결과를 의미한다. In addition, Nu d / Nu p represents the number of Newselt of the first heat exchange fluid in the heat transfer tube with the inner fin inside the main tube compared to the number of Newselt of the first heat exchange fluid in the heat transfer tube without the internal fin inside the main tube. At this time, the subscript T is a result of performing heat exchange based on the temperature of the main tube pipe wall, and H1 is a result of performing a second heat exchange outside the main tube.

따라서 f/fp가 커지게 되는 경우 유체의 압력손실이 커지게 되므로 작은 값을 갖는 것이 바람직하며, Nud/Nup는 열전달이 원활하게 될 수 있도록 큰 값을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 점에서 특히 함몰부(220)와 메인튜브(100)의 중심과의 사이의 거리(d2)와 메인튜브(100)의 내경(d1)의 비는 표 1에 도시된 바와 같이 1 : 5 인 것이 가장 효과적이다. Therefore, when f / fp becomes large, the pressure loss of the fluid increases, so it is preferable to have a small value, and Nu d / Nu p preferably has a large value to facilitate heat transfer. In this regard, in particular, the ratio of the distance d 2 between the depression 220 and the center of the main tube 100 and the inner diameter d 1 of the main tube 100 is shown in Table 1 as follows: 5 is the most effective.

또한, 앞에서 설명한 바와 같이 메인튜브(100)의 내면에 내부핀(200)의 돌출부(210)가 맞닿아 고정되므로, 접촉 열저항을 감소시키기 위하여 메인튜브(100)의 내면과 맞닿는 돌출부(210) 사이의 거리는 동일한 것이 바람직하다.
In addition, as described above, since the protrusion 210 of the inner pin 200 is fixed to the inner surface of the main tube 100, the protrusion 210 abuts with the inner surface of the main tube 100 in order to reduce contact thermal resistance. The distance between them is preferably the same.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 내부핀(200)의 돌출부(210)와 함몰부(220)는 유체의 유동시 발생되는 파울링 현상을 감소시키고, 메인튜브(100)의 내면과 보다 많은 접촉면을 갖도록 하여 전열성능을 향상시키기 위하여 단면이 호 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 돌출부(210)는 함몰부(220)와 사다리꼴의 형태로 이어지도록 하여 외력에 의하여 형상의 변형이 쉽게 이루어지지 않도록 하며, 메인튜브 내면 방향으로 힘이 지지되도록 하여 메인튜브 내면과 내부 핀 돌출부 간의 밀착력이 커지도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, as shown in FIG. 3, the protrusion 210 and the recess 220 of the inner pin 200 may reduce fouling occurring when the fluid flows, and may have more contact surfaces with the inner surface of the main tube 100. It is preferable that the cross section is formed in an arc shape in order to improve the heat transfer performance, and the protrusion 210 is connected to the depression 220 and the trapezoidal shape so that deformation of the shape is not easily performed by external force. It is preferable that the force is supported in the inner surface of the main tube so that the adhesion between the inner surface of the main tube and the protrusion of the inner pin is increased.

본 발명의 다른 일 실시예인 도 4 및 도 5를 참조하면, 내부핀(200)의 내부에는 서브튜브(300)가 더 구비되어 제2열교환유체가 서브튜브(300) 내부를 통해 이동되도록 하는 것이 바람직하며, 서브튜브(300)는 함몰부(220)와 맞닿아 밀착되도록 하는 것이 보다 바람직하다.
4 and 5, which is another embodiment of the present invention, a subtube 300 is further provided inside the internal fin 200 to allow the second heat exchange fluid to move through the subtube 300. Preferably, the subtube 300 is more preferably in contact with the recess 220 to be in close contact.

본 발명의 다른 실시예에 따른 내부핀을 구비한 전열관은 도 6에 도시된 바와 같이 제1열교환 유체가 이동되는 메인튜브(100)와, 메인튜브(100)의 내부에 배치되어 제2열교환 유체가 이동되는 내부핀(200)을 포함하고, 내부핀(200)의 외면은 돌출부(210)와 함몰부(220)를 형성하여, 돌출부(210)가 메인튜브(100)의 내면에 맞닿는 것을 특징으로 한다. The heat exchanger tube having an internal fin according to another embodiment of the present invention is disposed in the main tube 100 and the main tube 100 to which the first heat exchange fluid is moved as shown in FIG. It includes an inner pin 200 is moved, the outer surface of the inner pin 200 forms a protrusion 210 and the depression 220, the protrusion 210 is in contact with the inner surface of the main tube (100) It is done.

이때 내부핀(200)은 도 1에 도시한 내부핀(200)과 같이 복수 개로 구성되지 않고 유체의 압력에 따라 두께를 달리하여 메인튜브(100)의 일단과 타단에 일체로 형성할 수 있다. 이 경우 내부핀(200)은 전열관의 기능을 수행한다. At this time, the inner pin 200 may be formed integrally at one end and the other end of the main tube 100 by varying the thickness according to the pressure of the fluid, rather than being composed of a plurality of like the inner pin 200 shown in FIG. In this case, the inner fin 200 performs the function of a heat pipe.

일반적으로 메인튜브(100)와 내부핀(200) 각각을 통해 이동되는 유체는 내부핀(200)을 통해 이동하는 유체가 고온, 메인튜브(100)를 통해 이동하는 유체가 저온일 수 있으나, 고온유체의 냉각을 위한 경우 고온유체가 메인튜브(100)를 통해 이동하게 하여 내부핀(200)를 통해 이동하는 유체와 메인튜브(100)의 외면을 대기에 의하여 고온유체를 보다 효과적으로 냉각시킬 수도 있다. In general, the fluid moved through each of the main tube 100 and the inner pin 200 may be a high temperature fluid flowing through the inner pin 200, and a fluid moving through the main tube 100 may be low temperature. In order to cool the fluid, the hot fluid may be moved through the main tube 100 to cool the hot fluid more effectively by the atmosphere moving through the inner pin 200 and the outer surface of the main tube 100. .

또한, 메인튜브(100)와 내부핀(200) 각각을 통해 이동되는 유체의 방향을 동일하게 할 수도 있으며, 열교환을 보다 효과적으로 할 수 있도록 메인튜브(100)와 내부핀(200) 각각을 통해 이동되는 유체의 방향을 상이하게 할 수도 있다.
In addition, the direction of the fluid to be moved through each of the main tube 100 and the inner pin 200 may be the same, and move through each of the main tube 100 and the inner pin 200 to more effectively heat exchange. The direction of the fluid to be made may be different.

이때, 내부핀(200)의 돌출부(210)와 함몰부(220)는 앞에서 설명한 바와 같이 형성되 수 있으며, 내부핀(200)에 서브튜브(300)가 추가로 배치될 수도 있으나 이에 관한 구체적 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.In this case, the protrusion 210 and the recess 220 of the inner pin 200 may be formed as described above, and the sub-tube 300 may be additionally disposed on the inner pin 200, but a detailed description thereof will be provided. Omitted to avoid duplication.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 메인튜브
200 : 내부핀
210 : 돌출부
220 : 함몰부
300 : 서브튜브
O : 메인튜브의 중심
d1 : 메인튜브의 내경
d2 : 메인튜브의 중심과 함몰부 사이의 거리100: main tube
200: internal pin
210:
220: depression
300: subtube
O: center of main tube
d 1 : inner diameter of main tube
d 2 = Distance between center of main tube and depression

Claims (9)

제1열교환 유체가 이동되는 메인튜브(100); 및
상기 메인튜브(100)의 내부에 배치되는 내부핀(200)을 포함하고,
상기 내부핀(200)의 외면은 돌출부(210)와 함몰부(220)를 형성하여, 상기 돌출부(210)가 상기 메인튜브(100)의 내면에 맞닿으며,
상기 내부핀(200)은 일 내부핀(200)의 일단이 타 내부핀(200)의 타단과 맞닿도록 복수 개가 배치되고,
상기 일 내부핀(200)의 돌출부(210)와 타 내부핀(200)의 함몰부(220)는 상호 대응되게 배치되어 제1열교환 유체는 일 내부핀(200)과 타 내부핀(200)을 통해 혼류되며,
상기 메인튜브(100)가 단면이 원 형상으로 형성되는 경우,
상기 함몰부(220)와 상기 메인튜브(100)의 중심 사이의 거리(d2)와 상기 메인튜브의 내경(d1)의 비는 1 : 2.5 ~ 1 : 5 이며,
상기 돌출부(210)와 상기 함몰부(220)는 단면이 호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내부핀을 구비한 전열관.
A main tube 100 to which the first heat exchange fluid is moved; And
It includes an inner pin 200 disposed in the main tube 100,
The outer surface of the inner pin 200 forms a protrusion 210 and the depression 220, the protrusion 210 abuts on the inner surface of the main tube 100,
The inner pin 200 is a plurality of one end is disposed so that one end of the inner pin 200 abuts the other end of the other inner pin 200,
The protrusion 210 of the one inner fin 200 and the depression 220 of the other inner fin 200 are disposed to correspond to each other so that the first heat exchange fluid is one inner fin 200 and the other inner fin 200. Mixed through,
When the main tube 100 is formed in a circular cross section,
The ratio of the distance d 2 between the depression 220 and the center of the main tube 100 and the inner diameter d 1 of the main tube is 1: 2.5 to 1: 5,
The protrusion 210 and the recess 220 is a heat pipe with an internal fin, characterized in that the cross section is formed in an arc shape.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 내부핀(200)의 돌출부(210)는 적어도 3개 이상이 형성되고,
상기 내부핀(200)의 함몰부(220)는 상기 돌출부(210) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 내부핀을 구비한 전열관.
The method of claim 1,
At least three protrusions 210 of the inner pin 200 are formed,
The recess 220 of the inner fin 200 is a heat transfer tube having an inner fin, characterized in that formed between the protrusion 210.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 메인튜브(100)의 내면과 맞닿는 상기 돌출부(210) 사이의 거리는 동일한 것을 특징으로 하는 내부핀을 구비한 전열관.
The method of claim 1,
Heat transfer tube having an internal fin, characterized in that the distance between the protrusion 210 is in contact with the inner surface of the main tube (100).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 내부핀(200)의 내부에는
서브튜브(300)가 더 구비되어 제2열교환유체가 상기 서브튜브(300) 내부를 통해 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐 단면 형상이 핀을 구비한 전열관.
The method of claim 1,
Inside the inner pin 200
Heat pipe with a closed cross-sectional shape is characterized in that the subtube 300 is further provided so that the second heat exchange fluid is moved through the inside of the subtube (300).
제8항에 있어서,
상기 서브튜브(300)는 상기 함몰부(220)와 맞닿는 것을 특징으로 하는 폐 단면 형상이 구비된 전열관.
9. The method of claim 8,
The subtube 300 is a heat transfer tube having a closed cross-sectional shape, characterized in that the contact with the depression 220.
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