KR101989463B1 - 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법 - Google Patents

축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명의 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법은 코팅 단계 이후에 축냉재를 장입하기 위한 장입홀을 형성함으로써 코팅액이 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있어, 코팅액에 의한 부식을 방지하여 내구성을 높일 수 있고, 제조성을 보다 높일 수 있는 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법에 관한 것이다.

Description

축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법{HEAT EXCHANGER EQUIPPED WITH COLD RESERVING PART AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명의 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법은 코팅 단계 이후에 축냉재를 장입하기 위한 장입홀을 형성함으로써 코팅액이 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있어, 코팅액에 의한 부식을 방지하여 내구성을 높일 수 있고, 제조성을 보다 높일 수 있는 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화·소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다. 특히, 동력과 전기에너지를 동시에 사용하는 하이브리드 차량에 대한 연구 개발이 증가되는 추세이다.
상기 하이브리드 차량은 신호대기 등의 정차 시 자동으로 엔진을 정지하고 다시 변속기의 조작으로 엔진이 재시동되도록 하는 아이들 스톱/고 시스템을 채택하는 경우가 많다. 그러나 상기 하이브리드 차량의 경우에도 냉방장치는 엔진에 의해 작동되므로 엔진이 정지될 경우, 압축기도 정지하게 되고 이에 따라, 증발기의 온도가 상승되어 사용자의 쾌적함을 떨어뜨리는 문제점이 있다. 또한, 증발기 내부의 냉매는 상온에서도 쉽게 기화되므로 압축기가 동작되지 않는 짧은 시간동안 냉매가 기화되어 다시 엔진이 작동되어 압축기 및 증발기가 작동되더라도 기화된 냉매를 압축하여 액화해야하므로 실내에 냉풍이 공급되기 위한 시간이 오래 소요될 뿐만 아니라 전체 에너지 소요량을 높이는 문제점이 있다.
한편, 냉방 효율을 높이기 위하여 특허문헌 1) 일본특허공개번호 2000-205777호 (발명의 명칭 :　축열용 열교환기)가 제안된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.
상기 도 1에 도시된 바와 같은 축열용 열교환기는 열교환매체가 유통되는 열교환매체 통로(191e)와，축열재가 저장되는 축열재실(191f，191f′)을，2중관 구조의 튜브(191)에 의하여 일체로 형성하고, 상기 2중관 구조의 튜브(191)의 외측에，상기 열교환매체와의 열교환되는 유체의 통로(194)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 도 1에 도시된 바와 같은 축열용 열교환기는 상기 튜브가 여러 개의 판재를 접합하여 형성되므로 접합 불량의 발생빈도가 높고 2중관 형태로 형성됨에 따라 제조상의 어려움이 있으며, 접합 불량이 발생되는 경우에 내부의 열교환매체와 축열재가 혼합되는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 접합 불량이 발생된다 하더라도 그 부분을 찾아내기 어려운 문제점이 있다.
아울러, 상기 축열용 열교환기는 2중관의 내측에 열교환매체가 이동되는 통로가 형성되고 외측에 축열재가 저장되는 축열재실이 형성되므로 상기 축열재가 내부의 열교환매체의 냉기를 저장하기에는 용이하지만, 상기 이중관 구조의 외부를 통과하는 공기는 상기 축열재실과 접촉되므로 열교환매체의 열전달이 저하되는 문제점이 있다. 또, 상기 이중관 튜브 외측에 개재되는 핀 역시 상기 축열재실과 접촉될 뿐 상기 열교환매체 통로와는 직접 연결되지 않게 되어 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허문헌 2) 대한민국공개번호 2007-0111390호(발명의 명칭 : 축냉부를 구비한 증발기)를 제안한 바 있다.
상기 특허문헌 2)는 동일한 플레이트를 이용하여, 냉매 유로와 축냉부를 동시에 형성하여 축냉 효과를 높이고, 사용자의 냉방 쾌적성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
한편, 냉방을 위한 열교환기는 외부 표면에 응축수가 형성될 수 있어, 코팅액을 코팅함으로써 응축수가 용이하게 배출되도록 하고, 냄새 발생을 억제하며, 곰팡이 등의 서식을 억제한다.
일반적으로 코팅 처리는 열교환기를 코팅액에 디핑(Dipping)한 후, 건조하여 코팅층을 형성하는데, 열교환기 내부로 유입된 코팅액은 부식을 유발할 수 있어 전체 내구성을 저하시키는 원인이 된다.
그런데, 축냉 열교환기는 축냉재를 장입하기 위한 부분을 통해 코팅액이 내부로 유입될 가능성이 높아 코팅 처리 이전에 축냉재 장입 부분을 실링하는 별도의 공정을 추가할 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 도 1에 도시한 종래의 축냉 열교환기는 이중관 형태로, 코팅액이 내부로 유입될 경우, 이를 제거하는 것이 어려워 코팅액 유입에 의한 불량 발생률이 높아져 생산성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이에 따라, 빠르고 높은 축냉 성능을 기대할 수 있으면서도, 코팅액에 의한 부식을 방지할 수 있고, 내구성 및 제조성을 높일 수 있는 열교환기가 요구되고 있다.
특허문헌 1) 일본특허공개번호 2000-205777호 (발명의 명칭 :　축열용 열교환기) 특허문헌 2) 대한민국공개번호 2007-0111390호(발명의 명칭 : 축냉부를 구비한 증발기)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 코팅 단계 이후에 축냉재를 장입하기 위한 장입홀을 형성함으로써 코팅액이 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있어, 코팅액에 의한 부식을 방지하여 내구성을 높일 수 있고, 제조성을 보다 높일 수 있는 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 축냉 열교환기 제조 방법은 공기 흐름 방향으로 2개 이상의 열을 형성하는 튜브(100), 튜브(100) 사이에 개재되는 핀(200), 상기 튜브(100)의 양단부에 구비되는 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302), 상기 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)에 구비되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(410) 및 배출되는 출구파이프(420)를 포함하는 축냉 열교환기(1000)를 가조립하는 가조립 단계(S10); 가조립된 축냉 열교환기(1000)를 브레이징하는 브레이징 단계(S20); 브레이징된 축냉 열교환기(1000)를 코팅액을 이용하여 코팅하는 코팅 단계(S30); 코팅된 축냉 열교환기(1000)의 특정한 열에 축냉재가 저장되도록 상기 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)의 일정 영역에 축냉홀(331)을 형성하는 축냉홀 형성 단계(S40); 및 상기 축냉홀(331)을 통해 축냉재를 장입한 후, 상기 축냉홀(331)을 밀폐하는 축냉재 장입 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅 단계(S30)는 브레이징된 축냉 열교환기(1000)를 코팅액에 디핑(Dipping)하는 디핑 단계(S41); 및 건조 단계(S42);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 축냉 열교환기(1000)는 상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)의 양단부가 엔드캡(330)에 의해 폐쇄되며, 상기 축냉홀(331)이 엔드캡(330)에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 축냉재 장입 단계(S50)는 머리부(341) 및 상기 머리부(341) 일측에 돌출되는 고정부(342)를 포함하는 마개(340)에 의해 축냉홀(331)이 밀폐되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 엔드캡(330)은 상기 마개(340)의 고정부(342)에 대응되도록 돌출되는 지지부(332)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔드캡(330)은 상기 마개(340)의 머리부(341)가 안착되도록 내측으로 단차진 단차부(333)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 축냉재 장입 단계(S50)는 상기 마개(340)와 엔드캡(330)의 밀폐 시, 마개(340)의 머리부(341)와 엔드캡(330) 사이에 실링부재(350)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 축냉 열교환기(1000)는 제1열 내지 제3열을 형성하되, 제1열 및 제3열에 열교환매체가 유동되며, 제2열에 축냉재가 저장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축냉 열교환기(1000)는 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)의 제2열을 형성하는 격실의 일정 영역이 배플(314)에 의해 구획되어, 상기 제1열 및 제3열을 형성하는 격실 간 열교환매체가 연통되는 연통부(115)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 축냉 열교환기(1000)는 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 및 제3열과 연통되도록 각각 형성되고, 상기 입구파이프(410)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열로 이동되는 제1영역(A1); 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열로 이동되는 제2영역(A2); 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열로 이동되는 제3영역(A3); 상기 제2헤더탱크(302)의 제2열에 형성된 연통부(115)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열로 이동되어 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열로 이동되는 제4영역(A4); 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열로 이동되는 제5영역(A5); 및 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열 길이방향으로 이동되면서 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열로 이동되는 제6영역(A6); 영역을 거쳐 상기 출구파이프(420)을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축냉 열교환기 제조 방법은 상기 축냉재 장입 단계(S50) 이후에, 열교환매체 및 축냉재의 리크 유무를 테스트하는 리크 테스트 단계(S60);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 상술한 바와 같은 제조 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 축냉 열교환기 및 축냉 열교환기 제조 방법은 코팅 단계 이후에 축냉재를 장입하기 위한 장입홀을 형성함으로써 코팅액이 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있어, 코팅액에 의한 부식을 방지하여 내구성을 높일 수 있고, 제조성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 축냉 열교환기 제조 방법을 나타낸 단계도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 축냉 열교환기를 나타낸 사시도, 분해사시도, 및 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 축냉 열교환기를 나타낸 분해사시도.
도 7 내지 도 9은 본 발명에 따른 축냉 열교환기 제조 방법의 각 단계를 설명한 도면.
도 10는 본 발명에 따른 축냉 열교환기의 부분 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 축냉 열교환기의 다른 부분 사시도.
도 12은 본 발명에 따른 축냉 열교환기의 또 다른 단면도.
도 13는 본 발명에 따른 축냉 열교환기 제조 방법을 나타낸 다른 단계도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 축냉 열교환기(1000) 및 축냉 열교환기 제조 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 축냉 열교환기 제조 방법은 가조립 단계(S10); 브레이징 단계; 코팅 단계(S30); 축냉홀 형성 단계(S40); 및 축냉재 장입 단계(S50); 를 포함하여 형성된다.(도 1 참조)
본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 축냉 열교환기 제조 방법에 따라 제조되며, 이하에서, 제조 방법을 구체적으로 설명하면서 함께 그 형태에 대하여 설명한다.
상기 가조립 단계(S10)는 축냉 열교환기(1000)를 형성하기 위한 기본 구성품인, 튜브(100), 제1헤더탱크(301), 제2헤더탱크(302), 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)를 가조립하는 단계이다.
상기 튜브(100)는 복수개가 구비되되, 공기 흐름 방향으로 2개 이상의 열을 형성하며, 일부 열은 축냉재가 저장되는 축냉부(120)를 형성하고, 나머지 열은 열교환매체가 유동되는 유로를 형성한다.
상기 핀(200)은 상기 튜브(100) 사이에 개재되어 공기와, 축냉부(120) 및 열교환매체의 열교환효율을 더욱 높이는 구성이다.
상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)는 상기 튜브(100)의 양단부에 구비되며, 그 단부가 엔드캡(330)에 의해 폐쇄될 수 있다.
상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)는 헤더(310)와 탱크(320)의 결합에 의해 형성될 수 있으며, 내부에 상기 튜브(100)의 열 개수에 대응되는 격실(313a, 313b, 313c)을 구획하는 격벽(313)이 형성되며, 열교환매체 유로(110)의 흐름을 조절하기 위한 배플(314)이 형성된다.
도 3은 상기 헤더(310)가 평면부(311)에 튜브삽입홀(312)이 형성되고, 상기 격벽(313) 및 배플(314)이 형성되는 예를 나타내었다.
상기 입구파이프(410)는 상기 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)에 구비되어 열교환매체가 유입되는 부분이며, 상기 출구파이프(420)는 상기 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)에 구비되어 열교환매체가 배출되는 부분이다.
도 3 내지 도 5에 도시한 축냉 열교환기(1000)는 3열을 형성하며, 상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302) 내부에 제1격실(313a) 내지 제3격실(313c)이 형성되고, 상기 입구파이프(410)가 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열(제1격실(313a))과 연통되며, 상기 출구파이프(420)가 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열(제3격실(313c))과 연통되며, 제2열에 축냉부(120)가 형성된 예를 나타내었다.
상기 도 3 및 도 5에 도시한 형태는 제2열이 축냉부(120)를 형성하고, 제1열 및 제3열이 열교환매체가 유동되는 형태로서, 상기 축냉부는 공기 흐름 방향으로 전측 및 후측(제1열 및 제3열)에서 냉기를 효과적으로 저장하고, 방출할 수 있어 축냉 효과를 향상할 수 있는 장점이 있다.
상기 축냉부(120)는 상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)의 축냉부(120)를 형성하기 위한 열과 연통되는 일정 영역에 축냉홀(331)을 형성함으로써 형성되는 열을 결정할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 축냉 열교환기(1000)는 상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)의 양단부를 밀폐하는 엔드캡(330) 중 하나인, 상기 제2헤더탱크(302)의 좌측에 구비된 엔드캡(330)에 축냉홀(331)이 형성되는 예를 나타내었다.
또한, 도 6에 도시한 축냉 열교환기(100)는 상기 제1헤더탱크(301)을 형성하는 탱크(320)에 축냉홀(331)이 형성되는 예를 나타내었다.
이 때, 본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 도면에 도시된 예 외에도 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)의 제조 방법 및 내부의 형태가 더욱 다양하게 변형될 수 있다.
도 5에 도시한 형태는 상기 제2헤더탱크(302)의 제2열을 형성하는 격실의 일정 영역이 배플(314)에 의해 구획되어, 상기 제1열 및 제3열을 형성하는 격실 간 열교환매체가 연통되는 연통부(115)를 형성하며, 상기 입구파이프(410)가 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열과 연통되고, 상기 출구파이프(420)가 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열과 연통되는 예를 나타내었다.
더욱 상세하게, 상기 도 5에 도시한 축냉 열교환기(1000)의 내부 열교환매체 흐름을 나타내면, 상기 입구파이프(410)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열로 이동되는 제1영역(A1); 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열로 이동되는 제2영역(A2); 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열로 이동되는 제3영역(A3); 상기 제2헤더탱크(302)의 제2열에 형성된 연통부(115)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열로 이동되어 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열로 이동되는 제4영역(A4); 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열로 이동되는 제5영역(A5); 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열 길이방향으로 이동되면서 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열로 이동되는 제6영역(A6); 영역을 거쳐 상기 출구파이프(420)을 통해 배출된다.
또한, 본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 도 3 내지 도 5에 도시한 형태 외에도, 열의 개수, 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)의 위치, 배플(314)의 형태에 따른 열교환매체 유로(110) 형태, 연통부(115)의 형성 위치 등이 더욱 다양하게 형성될 수 있다.
즉, 상기 가조립 단계(S10)는 축냉 열교환기(1000)를 구성하는 구성품들을 조립하는 단계이며, 상기 브레이징 단계를 통해 가조립된 축냉 열교환기(1000)가 일체로 형성된다.
상기 코팅 단계(S30)는 외부 표면을 코팅액을 이용하여 코팅하는 단계로서, 상기 코팅 단계(S30)에서 이용되는 상기 코팅액은 축냉 열교환기(1000) 표면의 응축수에 의한 곰팡이, 냄새 등이 발생되는 것을 억제하기 위한 물질, 친수 또는 발수성을 좋게 하는 물질일 수 있다.
더욱 상세하게, 상기 코팅 단계(S30)는 디핑 단계(S41) 및 건조 단계(S42)를 포함한다.
상기 디핑 단계(S41)는 상기 브레이징된 축냉 열교환기(1000)를 코팅액에 디핑하는 단계로서, 코팅액이 내부로 유입되지 않도록 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)의 단부 일정 영역을 제외하고, 나머지 브레이징된 축냉 열교환기(1000) 전체가 코팅액에 디핑된다.
상기 건조 단계(S42)는 코팅액이 도포된 축냉 열교환기(1000)를 건조하여 외부 표면에 코팅층을 형성하는 단계로서, 180 내지 250℃의 고온으로 가열될 수 있다.
상기 건조 단계(S42)의 온도는 코팅액의 물적 특성에 따라 적정하게 조절될 수 있다.
이 때, 본 발명의 축냉 열교환기(1000) 제조방법은 상기 코팅 단계(S30)에서, 열교환매체의 유입 및 배출을 위한 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)를 제외하고 외부와 격리되는 내부 공간을 형성함으로써 코팅액이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있어, 코팅액에 의한 내부 부식을 차단할 수 있는 장점이 있다.
상기 축냉홀 형성 단계(S40)는 특정한 열에 축냉재가 저장되도록, 코팅된 축냉 열교환기(1000)의 일정 영역에 축냉홀(331)을 형성하는 단계이다.
상기 축냉재 장입 단계(S50)는 상기 축냉홀 형성 단계(S40)를 통해 상기 축냉홀(331)을 통해 축냉재를 장입한 후, 상기 축냉홀(331)을 밀폐하는 단계이다.
본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 상기 튜브(100)가 형성하는 2개 이상의 열 중, 특정 열에 축냉재가 저장되는 축냉부(120)가 형성되며, 나머지는 열교환매체가 유동된다.
도 3 내지 도 5에서, 축냉재가 저장된 부분을 도면부호 120의 축냉부(120)로서 표시하였다.
도 7 내지 도 9은 상기 축냉홀(331)이 엔드캡(330)에 형성될 경우, 각 단계에 따른 축냉 열교환기(1000)를 나타내었다.
더욱 상세하게, 도 7은 상기 축냉홀 형성 단계(S40) 이전의 축냉재 장입을 위한 엔드캡(330) 부분을 나타낸 것으로서, 이 때, 상기 엔드캡(330)은 폐쇄된 상태로서, 외부와 내부를 구분한다.
이를 통해, 본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 상기 코팅 단계(S30)의 코팅액이 상기 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 상기 축냉홀 형성 단계(S40)가 수행된 상태를 나타낸 것으로서, 축냉부(120)를 형성하기 위한 엔드캡(330)의 일정 영역에 축냉홀(331)이 형성된 상태를 나타내었다.
도 9은 상기 축냉재 장입 단계(S50)를 설명한 도면으로서, 상기 축냉홀(331)을 통해 축냉재의 장입완료 후, 상기 축냉홀(331)을 밀폐함을 설명하는 도면이다.
상기 도 9에서, 상기 축냉홀(331)을 밀폐하기 위한 구성으로서, 머리부(341) 및 머리부(341) 일측에 돌출되는 고정부(342)를 포함하는 마개(340)가 이용되는 예를 나타내었다.
이 때, 상기 마개(340)는 다양한 고정방법을 통해 고정될 수 있으며, 일 예로, 밀착 끼움될 수 있다.
즉, 본 발명의 축냉 열교환기(1000) 제조방법은 축냉부(120)가 일체로 형성됨으로써, 열교환매체와 축냉재가 열교환되어 빠르고 효과적인 축냉효과를 기대할 수 있으면서도, 코팅 단계(S30) 이후에 축냉재가 장입됨으로써 코팅액의 내부 유입을 효과적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.
이 때, 본 발명의 축냉 열교환기 제조 방법은 상기 축냉홀(331)의 내주면으로부터 내측 또는 외측 방향으로 돌출되는 지지부(332)가 형성될 수 있다.
상기 지지부(332)는 상기 마개(340)의 고정부(342)에 대응되도록 돌출되는 형태로서, 상기 마개(340)의 고정력을 향상하고, 마개(340)가 탈착될 수 있도록 한다.
상기 지지부(332)가 형성된 경우에도, 상기 지지부(332)의 내부 영역은 폐쇄된 상태이며, 상기 축냉재 장입 단계(S50)를 통해 상기 지지부(332)의 내부 폐쇄된 영역에 축냉홀(331)이 형성된다.
도 10는 도 9의 마개(340)가 체결된 상태를 기준으로 지지부(332)가 더 형성되었을 때 단면을 나타내었으며, 축냉홀(331)이 형성되기 이전의 엔드캡(330) 형태를 점선으로 나타내었다.
(도 12에서도, 축냉홀(331)이 형성되기 이전의 엔드캡(330) 형태를 점선으로 나타내었다.)
상기 마개(340)의 고정부(342)는 나사산이 형성되고, 상기 지지부(332)의 내주면이 상기 마개(340)의 고정부(342)에 대응되는 형태로 형성될 수도 있고, 상기 마개(340)가 탭 볼트(tap bolt) 형태로서, 상기 지지부(332)에 고정부(342)에 대응되는 형태가 미리 가공되어 있지 않고, 상기 마개(340)의 고정부(342) 영역 회전/삽입에 의해 직접 체결되는 구조일 수도 있다.
또, 상기 축냉홀(331)이 형성된 상기 엔드캡(330) 또는 탱크(320)는 상기 마개(340)의 머리부(341)가 안착되도록 내측으로 단차진 단차부(333)가 형성될 수 있으며, 상기 단차부(333)가 형성됨에 따라 마개(340)에 의한 축냉 열교환기(1000)의 길이방향으로 돌출되는 부분을 최소화할 수 있다.
이 때, 상기 엔드캡(330)은 축냉 열교환기(1000)의 최종적으로 제조된 상태를 기준으로, 최초에 상기 지지부(332) 및 단차부(333)를 포함한 전체 형태를 갖춘 형태이되, 상기 축냉홀(331)만 형성되지 않은 형태이다.
또한, 상기 축냉재 장입 단계(S50)에서, 상기 마개(340)의 밀폐 시, 마개(340)의 머리부(341)에 의해 압착되는 실링부재(350)가 더 구비될 수 있다.
즉, 상기 축냉홀(331)이 엔드캡(330)에 형성되는 경우에, 상기 실링부재(350)는 상기 머리부(341)와 엔드캡(330) 사이에 위치되며, 상기 축냉홀(331)이 탱크(320)에 형성되는 경우에, 상기 실링부재는 상기 머리부(341)와 탱크(320) 사이에 위치된다.
도 11은 본 발명에 따른 축냉 열교환기(1000)의 또 다른 엔드캡(330) 형태를 나타낸 도면으로서, 엔드캡(330)에 단차부(333)가 더 형성되고, 실링부재(350)가 더 구비된 예를 나타내었다.
도 12은 상기 엔드캡(330)의 다양한 예를 나타낸 것으로서, 도 12 (a)는 도 10에 도시한 형태와 비교하여 상기 지지부(332)가 상기 엔드캡(330)의 외측방향으로 돌출된 예를 나타내었다.
도 12 (b)는 상기 도 12 (a)에 도시한 형태와 유사하되, 상기 지지부(332)가 2겹으로 형성된 예를 나타내었다.
도 12 (c)는 도 10에 도시한 형태와 유사하되, 상기 지지부(332)가 2겹으로 형성된 예를 나타내었다.
본 발명의 축냉 열교환기 제조 방법은 위 방법 외에도 다양한 고정 방법을 통해 축냉홀(331)을 밀폐할 수 있다.
도 9 내지 도 12에서, 상기 축냉홀(331)이 엔드캡(330)에 형성되었을 때를 나타내었으나, 본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 축냉홀(331)이 더욱 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 물론, 상기 축냉홀(331)이 탱크(320)에 형성된 경우라도, 지지부(332), 단차부(333)가 더 형성되고, 실링부재(350)가 더 구비될 수 있다.
도 13는 본 발명에 따른 축냉 열교환기 제조 방법의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 축냉 열교환기 제조 방법은 상기 축냉재 장입 단계(S50) 이후에, 열교환매체 및 축냉재의 리크 유무를 테스트하는 리크 테스트 단계(S60);를 더 포함할 수 있다.
상기 리크 테스트 단계(S60)는 축냉재의 장입 상태를 테스트하고, 열교환매체의 리크를 확인하는 단계이다.
본 발명의 축냉 열교환기(1000)는 상술한 바와 같은 특징을 갖는 제조 방법에 의해 제조된다.
이를 통해, 본 발명의 축냉 열교환기(1000) 및 축냉열교환기 제조 방법은 코팅 단계(S30) 이후에 축냉재를 장입하기 위한 장입홀을 형성함으로써 코팅액이 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있어, 코팅액에 의한 부식을 방지하여 내구성을 높일 수 있고, 제조성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 축냉 열교환기
100 : 튜브
110 : 열교환매체 유로 120 : 축냉부
200 : 핀
301 : 제1헤더탱크 302 : 제2헤더탱크
310 : 헤더 311 : 평면부
312 : 튜브삽입홀 313 : 격벽
313a : 제1격실 313b : 제2격실
313c : 제3격실
314 : 배플
315 : 연통부
320 : 탱크
330 : 엔드캡 331 : 축냉홀
332 : 지지부 333 : 단차부
340 : 마개 341 : 머리부
342 : 고정부
350 : 실링부재
410 : 입구파이프 420 : 출구파이프
S10 내지 S50 : 축냉 열교환기 제조 방법의 각 단계
A1 내지 A6 : 축냉 열교환기의 열교환매체 유동 영역

Claims (12)

  1. 공기 흐름 방향으로 2개 이상의 열을 형성하는 튜브(100), 튜브(100) 사이에 개재되는 핀(200), 상기 튜브(100)의 양단부에 구비되는 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302), 상기 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)에 구비되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(410) 및 배출되는 출구파이프(420)를 포함하는 축냉 열교환기(1000)를 가조립하는 가조립 단계(S10);
    가조립된 축냉 열교환기(1000)를 브레이징하는 브레이징 단계(S20);
    브레이징된 축냉 열교환기(1000)를 코팅액을 이용하여 코팅하는 코팅 단계(S30);
    코팅된 축냉 열교환기(1000)의 특정한 열에 축냉재가 저장되도록 상기 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)의 일정 영역에 축냉홀(331)을 형성하는 축냉홀 형성 단계(S40); 및
    상기 축냉홀(331)을 통해 축냉재를 장입한 후, 상기 축냉홀(331)을 밀폐하는 축냉재 장입 단계(S50);를 포함하되,
    상기 단계들(S10~S50)을 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 단계(S30)는
    브레이징된 축냉 열교환기(1000)를 코팅액에 디핑(Dipping)하는 디핑 단계(S41); 및
    건조 단계(S42);를 포함하는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 축냉재 장입 단계(S50)는 머리부(341) 및 상기 머리부(341) 일측에 돌출되는 고정부(342)를 포함하는 마개(340)에 의해 축냉홀(331)이 밀폐되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기(1000)는
    상기 제1헤더탱크(301) 및 제2헤더탱크(302)의 양단부가 엔드캡(330)에 의해 폐쇄되며,
    상기 축냉홀(331)이 엔드캡(330)에 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기(1000)는
    상기 축냉홀(331) 내주면이 상기 마개(340)의 고정부(342)에 대응되도록 돌출되는 지지부(332)가 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기(1000)는
    상기 마개(340)의 머리부(341)가 안착되도록 내측으로 단차진 단차부(333)가 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 축냉재 장입 단계(S50)는 상기 마개(340)의 머리부(341)에 의해 압착되는 실링부재(350)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기(1000)는 제1열 내지 제3열을 형성하되,
    제1열 및 제3열에 열교환매체가 유동되며, 제2열에 축냉재가 저장되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기(1000)는 제1헤더탱크(301) 또는 제2헤더탱크(302)의 제2열을 형성하는 격실의 일정 영역이 배플(314)에 의해 구획되어, 상기 제1열 및 제3열을 형성하는 격실 간 열교환매체가 연통되는 연통부(115)를 형성하는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기(1000)는
    상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 및 제3열과 연통되도록 각각 형성되고,
    상기 입구파이프(410)를 통해 유입된 열교환매체는 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열로 이동되는 제1영역(A1);
    상기 제2헤더탱크(302)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제1열로 이동되는 제2영역(A2);
    상기 제1헤더탱크(301)의 제1열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제1열로 이동되는 제3영역(A3);
    상기 제2헤더탱크(302)의 제2열에 형성된 연통부(115)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열로 이동되어 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열로 이동되는 제4영역(A4);
    상기 제1헤더탱크(301)의 제3열 길이방향으로 이동되면서, 상기 튜브(100)를 통해 상기 제2헤더탱크(302)의 제3열로 이동되는 제5영역(A5); 및
    상기 제2헤더탱크(302)의 제3열 길이방향으로 이동되면서 상기 튜브(100)를 통해 상기 제1헤더탱크(301)의 제3열로 이동되는 제6영역(A6); 영역을 거쳐 상기 출구파이프(420)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 축냉 열교환기 제조 방법은
    상기 축냉재 장입 단계(S50) 이후에, 열교환매체 및 축냉재의 리크 유무를 테스트하는 리크 테스트 단계(S60);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축냉 열교환기 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 선택되는 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 축냉 열교환기.
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