KR101346742B1 - 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 유로가 형성되는 튜브와, 상기 튜브와 교차하게 접합되어 열교환면을 형성하는 핀과, 상기 튜브를 연결해 주는 연결부를 포함하되, 상기 핀에는 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구 사이를 중심으로 하여 뻗은 방사상 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿 중 적어도 어느 하나의 길이는 다른 하나의 길이와 다른 것을 특징으로 하여, 제작이 용이하고, 열전달 효율을 높일 수 있는 열교환기에 관한 것이다.

Description

열교환기 {Heat exchanger}
본 발명은 열교환기의 핀에 버와 방사상의 슬릿을 형성하여 열교환 효율을 높일 수 있는 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 튜브 삽입구가 형성되어 있는 핀이 설치된다.
이러한 종래의 열교환기는 대한민국 등록특허공보 10-0197709 호에 게재된 것이 있다.
도 1은 종래의 열교환기의 핀(10)을 도시한 정면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기의 핀(10)은 직사각형의 모양으로 형성되어 있다.
핀(10)에는 원형으로 이루어진 다수개의 튜브 삽입구(21)가 2열로 배치된다.
1열의 튜브 삽입구(21)와 2열의 튜브 삽입구(21)는 각각의 위치가 길이가 짧은 방향으로 어긋나 있다.
각각의 튜브 삽입구(21) 주위에는 슬릿(31)이 형성된다.
슬릿(31)은 길이와 모양이 다른 형태로 튜브 삽입구(21)의 주위에 다수개 배치된다.
이렇게 핀(10)에 형성된 슬릿(31)은 열교환기의 열교환 효율을 높여주는 역할을 한다.
이러한 종래 기술에 의한 열교환기는 핀 상에 형성되는 슬릿의 배치 구조가 복잡하여 공정이 어렵다.
또한, 복잡한 배치 구조와 공정에 따른 제작 비용 역시 상승하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 열교환기의 핀에 형성되는 버와 슬릿의 형태 및 배치를 간단하게 하여 용이하게 제작할 수 있고, 그에 따른 제작 원가를 절감할 수 있으며, 버와 슬릿으로 인해 열교환 효율이 향상되는 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 열교환기는, 유로가 형성되는 튜브와, 상기 튜브와 교차하게 접합되어 열교환면을 형성하는 핀과, 상기 튜브를 연결해 주는 연결부를 포함하되, 상기 핀에는 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구 사이를 중심으로 하여 뻗은 방사상 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿 중 적어도 어느 하나의 길이는 다른 하나의 길이와 다른 것을 특징으로 한다
또한, 상기 방사상 슬릿은 상기 핀의 길이가 긴 방향으로 1열 이상 배치되고, 1열과 2열에 형성되는 상기 방사상 슬릿의 중심은 상기 핀의 길이가 짧은 방향으로 서로 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핀에는 하나 이상의 버가 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 열교환기는 다음과 같은 장점이 있다.
열교환기의 핀에 방사상의 슬릿을 형성하여 핀 사이를 지나는 공기의 흐름을 난류화 시킴으로써 열교환 효율을 증가시킨다.
열교환기의 핀에 버가 형성되어 열교환 면적을 증가시키기 때문에 열교환 효율이 향상된다.
열교환기의 핀에 형성되는 버와 슬릿의 구조가 단순하여 제작이 용이하다.
구조가 단순하고 제작이 용이한 만큼 제작시 제작 비용이 절감된다.
도 1은 종래 열교환기의 핀을 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기의 핀을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
[본 발명에 따른 열교환기의 바람직한 실시예]
도 2와 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기는 유로가 형성되는 튜브(200)와, 튜브(200)와 교차하게 접합되어 열교환면을 형성하는 핀(100)과, 튜브(200)를 연결해 주는 연결부(300)를 포함하되, 핀(100)에는 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구(110)) 사이를 중심으로 하여 뻗은 방사상 슬릿(120)이 형성되고, 슬릿(120) 중 적어도 어느 하나의 길이는 다른 하나의 길이와 다르게 구성된다.
튜브(200)는 원형의 속이 빈 파이프이다.
튜브(200)는 내부에 유로가 형성되어 기체나 액체 등의 유체를 안내한다.
핀(100)은 직사각형의 형상으로 열교환면을 이루게 된다.
핀(100)과 튜브(200)는 동일한 재질인 알루미늄으로 제작됨이 바람직하다.
그 이유는 전위차 부식을 없애고, 제작 비용을 줄이며, 중량을 줄일 수 있기 때문이다.
튜브 삽입구(110)는 원형의 구멍 모양으로 핀(100) 상에 형성된다.
튜브 삽입구(110)에는 핀(100)의 상측 외부로 원형의 돌출부를 가지는 제1버(115)가 형성되어 있다.
또한, 튜브 삽입구(110)는 핀(100)의 길이 방향으로 하나 이상의 열을 가지며 배열되고, 첫번째 홀수열에 있는 두 개의 튜브 삽입구(110) 사이의 상측마다 첫번째 짝수열의 튜브 삽입구(110)가 배열된다.
또한, 첫번째 짝수열에 있는 두 개의 튜브 삽입구(110) 사이의 상측마다 두번째 홀수열의 튜브 삽입구(110)가 배열된다.
튜브 삽입구(110)가 이루는 열은 이러한 배열을 가지며, 그 열이 늘어날 수 있다.
튜브 삽입구(110)에는 튜브(200)가 삽입되어, 제1버(115)와 튜브(200)가 브레이징 용접으로 교차하게 접합됨으로 열교환 접촉면적이 커지게 되고, 이에 따라 10~20% 가량 열교환 성능이 우수해진다.
연결부(300)는 튜브 삽입구(110)에 삽입된 튜브(200)들을 연결해 준다.
연결부(300)는 U자 모양의 속이 빈 파이프 형상으로, 일측은 정면의 좌측 첫번째 튜브(200)의 상단부과 연결되고, 타측은 정면의 좌측 두번째 튜브(200)의 상단부와 연결된다.
또 다른 연결부(300)는 일측이 정면의 좌측 두번째 튜브(200)의 하단부와 연결되고, 타측이 정면의 좌측 세번째 튜브(200)의 하단부와 연결된다.
연결부(300)는 이러한 방식으로 반복해서 튜브(200) 내의 유로의 방향을 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 흐를 수 있게 연결된다.
방사상 슬릿(120)은 핀(100) 상에서 가장 이웃한 네 개의 튜브 삽입구(110) 사이를 중심으로 하여 사방으로 뻗어 있는 형상으로 형성되어 있다.
본 실시예에서는 가장 이웃한 네 개의 튜브 삽입구(110) 사이를 중심으로 하여 방사상 슬릿(120)이 형성되어 있지만, 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구(110) 사이를 중심으로 하여 방사상 슬릿(120)이 형성됨이 가장 바람직하다.
방사상 슬릿(120)은 가느다란 직사각형 형상으로, 슬릿(120) 중 적어도 어느 하나의 길이가 다른 하나의 길이와 다르게 형성된다.
방사상 슬릿(120)의 배치는 핀(100)의 길이가 긴 방향으로 1열 이상 배치됨이 바람직하다.
1열에 배치된 방사상 슬릿(120)의 중심은 2열에 배치된 방사상 슬릿(120)의 중심과 핀(100)의 길이가 짧은 방향으로 서로 어긋나게 형성되어 진다.
이러한, 방사상 슬릿(120)은 핀(100) 사이를 흐르는 공기의 흐름을 난류화 시켜서 열교환 효율을 높여주는 역할을 한다.
제2버(130)는 핀(100) 상에서 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구(110) 사이에 하나 이상 형성되어 진다.
제2버(130)는 튜브 삽입구(110)보다 작은 원형의 구멍에서, 핀의 상측 외부로 튀어 나온 돌출부를 가지고 생성된다.
여기서 제2버(130)는 제1버(115)에 비해 튀어나온 돌출부분이 더 길게 형성되어 있다.
또한, 제2버(130)는 단면이 원호의 형태로, 좌측의 일부분과 우측의 일부분만이 돌출되어 있으며, 상측의 일부분과 하측의 일부분은 돌출되어 있지 않다.
즉, 좌측 일부분의 돌출부분과 우측 일부분의 돌출부분은 서로의 측면이 연결되어 있지 않다.
이러한, 제2버(130)는 상부에 위치하는 핀(100)의 하면에 접촉하여 열교환 효율을 향상시키는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 핀 110 : 튜브 삽입구
115 : 제1버 120 : 슬릿
130 : 제2버 200 : 튜브
300 : 연결부

Claims (3)

  1. 유로가 형성되는 튜브(200);
    상기 튜브(200)와 교차하게 접합되어 열교환면을 형성하는 핀(100);
    상기 튜브(200)를 연결해 주는 연결부(300);
    상기 핀(100)에는 가장 이웃한 세 개 이상의 튜브 삽입구(110) 사이를 중심으로 하여 뻗은 방사상 슬릿(120)이 형성되고, 상기 슬릿(120) 중 적어도 어느 하나의 길이는 다른 하나의 길이와 다르되,
    상기 핀(100) 상에서 가장 이웃한 세 개 이상의 상기 튜브 삽입구(110) 사이에는 상기 튜브 삽입구(110)보다 작은 원형의 구멍에서 상기 핀(100)의 상측 외부로 좌측의 일부분과 우측의 일부분만이 돌출되어 있는 버(130)가 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사상 슬릿은 상기 핀의 길이가 긴 방향으로 1열 이상 배치되고, 1열과 2열에 형성되는 상기 방사상 슬릿의 중심은 상기 핀의 길이가 짧은 방향으로 서로 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 삭제
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