KR102186154B1 - 열교환기 및 열교환기의 제조방법 - Google Patents

열교환기 및 열교환기의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102186154B1
KR102186154B1 KR1020190082800A KR20190082800A KR102186154B1 KR 102186154 B1 KR102186154 B1 KR 102186154B1 KR 1020190082800 A KR1020190082800 A KR 1020190082800A KR 20190082800 A KR20190082800 A KR 20190082800A KR 102186154 B1 KR102186154 B1 KR 102186154B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
heat exchange
conversion
heat exchanger
refrigerant
Prior art date
Application number
KR1020190082800A
Other languages
English (en)
Inventor
최민석
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020190082800A priority Critical patent/KR102186154B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102186154B1 publication Critical patent/KR102186154B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/124Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and being formed of pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

열교환기 및 열교환기의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 열교환핀, 열교환튜브 및 변환튜브를 포함하여 이루어진다. 변환튜브의 출구를 이루는 제2 단부에는 복수 개의 날개가 원주방향을 따라 반복형성되고, 제2 단부는 열교환튜브 내부로 삽입되어 결합된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 냉매가 변환튜브를 거쳐 열교환튜브 내부로 유입됨에 있어서, 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매가 효과적으로 혼합되고, 냉매의 거동이 나선형을 이룰 수 있다.

Description

열교환기 및 열교환기의 제조방법{HEAT EXCHANGER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 열교환기 및 열교환기의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환튜브 내부로 냉매가 이동하면서 주변 유체와의 열교환이 이루어지는 열교환기 및 열교환기의 제조방법에 관한 것이다.
열교환기는 열교환사이클을 구성할 수 있고, 냉동사이클 장치에서 응축기 또는 증발기는 이러한 열교환기에 해당한다.
열교환기에는, 핀 튜브형 열교환기, 마이크로 채널형 열교환기 등이 있으며, 핀 튜브형 열교환기는, 냉매가 이동하는 유로를 형성하는 튜브 및 튜브에 결합되어 전열 능력을 높이는 복수 개의 핀을 포함한다.
열교환기와 관련된 특허문헌으로서 한국등록특허 제0216473호는 '에어컨용 열교환기'를 개시하며, 파이프, 인너로드 및 인너로드 서포트를 포함하도록 하고 있고, 파이프 내부에 인너로드 및 인너로드 서포트가 끼워져 지지되도록 하고 있다.
한국등록특허 제0216473호에 기재된 바와 같이, 이에 의하면, 파이프 내부의 냉매유로의 체적이 감소하고 냉매유로의 수력반경(hydraulic radius)이 감소하게 되므로, 열교환효율 향상의 효과를 기대할 수 있다.
그러나 한국등록특허 제0216473호에서와 같이 열교환기를 형성할 경우, 인너로드 및 인너로드 서포트의 형성을 위한 재료비 증가 및 제조공정 변화가 상당한 수준에서 이루어져야 한다.
파이프(튜브)는 열교환기에서 가장 큰 부분을 차지하는 부품이면서 열교환 자체에 있어서도 가장 중요하게 고려되어야 하는 부품이라고 할 수 있는데, 이러한 파이프 내부에 인너로드 및 인너로드 서포트를 삽입하여 고정하는 경우, 실질적으로 새로운 파이프 내지는 열교환기를 제조하여야 하는 것이므로, 제품의 신뢰성이 저하될 수 있다.
이에 따라, 파이프 부분을 변경시키지 않고서도 열교환효율을 향상시킬 수 있고, 또한 비용 증가 또는 공정 증가를 최소화하면서 열교환효율 향상 효과를 얻을 수 있는 열교환기 및 열교환기의 제조방법이 요구된다.
한편, 열교환기 내부에서 냉매는 액체 상태 및 기체 상태로 있을 수 있는데, 액체 상태의 냉매의 편향은 열교환효율을 저하시킬 수 있으므로, 액체 상태의 냉매의 편향을 저감할 수 있는 열교환기 및 열교환기의 제조방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 종래의 열교환튜브를 그대로 이용하면서, 열교환튜브 내부로 진입하는 냉매의 속도를 향상시키고, 기체상의 냉매와 액체상의 냉매의 혼합 및 냉매가 열교환튜브 내측면과 접촉하는 정도를 향상시킬 수 있는 열교환기 및 열교환기의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 열교환튜브의 내주면에 나선형의 홈을 직접 형성하지 않더라도 열교환튜브를 이동하는 냉매의 거동이 나선형으로 이루어질 수 있도록 하는 열교환기 및 열교환기의 제조방법을 제공한는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 열교환기 내부로 진입한 냉매의 위치별 예상 상태(기체 상태 또는 액체 상태 등)를 고려하여 기체상의 냉매와 액체상의 냉매의 혼합 효과를 높일 수 있는 열교환기 및 열교환기의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 열교환기 및 열교환기의 제조방법은 다음과 같이 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기는 열교환튜브 및 변환튜브를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 열교환기는 복수 개의 열교환핀을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 열교환튜브와 상기 변환튜브는 서로 결합되어, 냉매가 이동하는 일련의 유로를 이룬다.
상기 열교환핀은, 열교환기의 전열 능력을 높일 수 있도록, 상기 열교환튜브의 외주면상에 결합된다.
상기 열교환튜브는 내부로 냉매가 흐르도록 관 형상으로 이루어진다.
상기 열교환튜브는, 적어도 일부의 상기 열교환핀을 관통하여 결합되며, 복수 개로 구비되어 병렬로 배열될 수 있다.
상기 변환튜브는 관 형상으로 이루어지고, 서로 구분된 2개의 열교환튜브를 연결하면서 냉매가 이동하는 유로를 형성한다. 즉, 변환튜브의 한쪽 단부인 제1 단부가 하나의 열교환튜브의 단부에 결합되고, 변환튜브의 다른 쪽 단부인 제2 단부가 다른 하나의 열교환튜브의 단부에 결합되면서, 냉매가 이동하는 유로를 형성한다.
냉매의 이동방향을 기준으로, 상기 제1 단부는 상기 변환튜브의 입구를 이루고, 상기 제2 단부는 상기 변환튜브의 출구를 이룰 수 있다.
상기 변환튜브는 U자형 관으로 이루어지고, 상기 제1 단부가 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합되고, 상기 제2 단부가 다른 하나의 상기 열교환튜브의 내부로 삽입되면서 단부에 결합될 수 있다.
상기 제2 단부는, 상기 변환튜브의 단부를 이루는 관이 변형가공되어 이루어질 수 있다.
상기 제2 단부는, 이를 빠져나가는 냉매의 속도를 높이고, 또한 냉매에 회전력을 제공하면서, 냉매의 원심력을 높일 수 있도록 이루어진다. 이에 따라, 제2 단부를 빠져나가는 냉매는, 분무기(spray)를 통하여 분사되는 것과 같이 열교환튜브 내부로 진입할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 제2 단부는, 복수 개의 날개를 포함하여 이루어진다. 복수 개의 상기 날개는 상기 제2 단부에서 원주방향을 따라 반복하여 구비된다.
본 발명의 실시예에서 상기 각 날개는, 제2 단부 상에서 단면적이 축소되도록 중심축을 향하여 굽은 형태로 이루어진다.
또한 본 발명의 실시예에서 상기 각 날개는, 냉매의 이동이 나선형으로 전환되도록, 중심축을 향하여 굽은 형태로 이루어진다.
상기 각 날개는, 상기 제2 단부의 반경방향과 평행하고 축방향과 경사진 가상의 기준면을 경계로 고정단 쪽 부분인 제1 날개부 보다 자유단 쪽 부분인 제2 날개부가 중심축과 가깝게 위치하도록 굽은 형태를 이룰 수 있다.
상기 각 날개는, 상기 제2 단부의 축방향과 평행한 각각의 축을 중심으로 자유단 쪽 부분이 뒤틀려 굽은 형태를 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 하나의 상기 변환튜브에서 각각의 상기 날개는, 중심축을 중심으로 서로 회전대칭을 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 변환튜브는 복수 개로 구비될 수 있다. 즉, 하나의 열교환기에 복수 개의 변환튜브가 구비될 수 있다.
상기 변환튜브는 제1 변환튜브와 제2 변환튜브를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 변환튜브는, 상기 냉매를 기준으로, 상기 제1 변환튜브보다 하류를 이룬다.
본 발명의 실시예에서, 상기 날개의 굽은 정도는, 상기 제1 변환튜브와 상기 제2 변환튜브에서 서로 다르게 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 변환튜브에서 상기 날개의 굽은 정도는, 상기 제1 변환튜브에서 상기 날개의 굽은 정도보다 크게 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 날개의 개수, 형태, 간격 및 굽은 정도 중 적어도 하나 이상은, 서로 다른 상기 변환튜브에서 서로 상이하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기는 리턴튜브를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 리턴튜브는, U자형 관으로 이루어지고, 양쪽 단부의 각각이 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합된다. 상기 리턴튜브는 복수 개로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 냉매를 기준으로, 상기 변환튜브는 적어도 하나의 상기 리턴튜브보다 하류를 이루도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 열교환튜브는, 제1 열(列)을 이루는 제1 열교환튜브; 및 상기 제1 열과 평행한 제2 열(列)을 이루는 제2 열교환튜브를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 변환튜브는, 상기 제1 열의 단부를 이루는 상기 제1 열교환튜브와, 상기 제2 열의 단부를 이루는 상기 제2 열교환튜브에 결합될 수 있다.
상기 제1 열교환튜브 중 하나는, 냉매가 상기 열교환기로 유입되는 냉매입구와 연결되고, 상기 제2 열교환튜브 중 하나는, 냉매가 상기 열교환기에서 배출되는 냉매출구와 연결될 수 있다. 이때, 상기 변환튜브는, 상기 제2 열을 이루는 2개의 상기 제2 열교환튜브에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에서, 열교환기는, 복수 개의 열교환핀과, 상기 열교환핀을 관통하여 결합되며 병렬로 배열되는 복수 개의 열교환튜브를 포함하여 이루어진다.
상기 제조방법은, U자형 관인 예비변환튜브의 출구를 이루는 제2 단부를 축방향과 나란한 방향을 따라 절개하되 원주방향을 따라 반복하여 절개하여 복수 개의 패널을 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 제조방법은, 상기 패널의 대각선을 기준으로 자유단 쪽 부분이 중심축 방향으로 굽어지도록 하여 날개 및 변환튜브를 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 제조방법은, 상기 예비변환튜브의 입구를 이루는 제1 단부를 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 제조방법은, 상기 날개가 상기 열교환튜브 내부로 삽입되도록, 상기 제2 단부를 다른 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합하는 단계를 포함한다.
또한 상기 제조방법은, 상기 패널을 형성하기 이전에, 상기 제2 단부를 축관하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제조방법에서, 각각의 상기 날개는, 상기 제2 단부의 중심축을 기준으로 서로 회전대칭을 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 열교환기 및 열교환기의 제조방법에 의하면, 변환튜브의 출구를 이루는 제2 단부가 열교환튜브 내부로 삽입되고, 이때, 제2 단부에는 원주방향을 따라 날개가 구비되며, 각 날개가 대각선 방향에서 중심축 쪽으로 굽은 형태를 이룬다. 이에 따라 종래의 열교환튜브를 그대로 이용하더라도, 제2 단부를 거쳐 열교환튜브로 진입하는 냉매의 속도가 증가되고, 냉매의 균일한 혼합 및 냉매가 열교환튜브 내측면과 접촉하는 정도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 열교환기 및 열교환기의 제조방법에 의하면, 각 날개는 중심축을 중심으로 회전대칭을 이루며, 이에 따라 전체 날개는 나선형을 이루고, 열교환튜브의 내주면에 나선형의 홈을 직접 형성하지 않더라도 열교환튜브를 이동하는 냉매의 거동이 나선형으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기 및 열교환기의 제조방법에 의하면, 복수 개의 변환튜브가 구비되도록 하면서, 냉매의 이동을 기준으로 상대적으로 하류를 이루는 제2 변환튜브에서 날개의 굽은 정도가, 상대적으로 상류를 이루는 제1 변환튜브에서 날개의 굽은 정도보다 크게 이루어짐으로써, 액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매의 혼합 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기 및 열교환기의 제조방법에 의해 발휘되는 더욱 구체적인 효과 및 추가적인 효과에 대하여는, 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 열교환기를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 열교환기를 도시한 측면도이다.
도 4a 내지 도 4c 각각은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 열교환기에서, 열교환튜브 및 변환튜브의 형태와 양간 간의 결합관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기의 제조방법의 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기에서 변환튜브를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변환튜브의 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 하나의 패널이 날개로 변형되는 것을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 패널 및 날개를 중심축 방향에서 바라본 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 일부 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기에서 제1 변환튜브를 중심축 방향에서 바라본 도면이다.
도 11b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기에서 제2 변환튜브를 중심축 방향에서 바라본 도면이다.
도 12a는 도 11a의 제1 변환튜브를 도시한 단면도이다.
도 12b는 도 11b의 제2 변환튜브를 도시한 단면도이다.
도 13은 도 1에 도시된 열교환기를 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(10)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 열교환기(10)를 도시한 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 열교환기(10)를 도시한 측면도이다. 도 2에 표시된 점선의 화살표는 냉매의 이동방향을 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4c 각각은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 열교환기(10)에서, 열교환튜브(200) 및 변환튜브(300)의 형태와 양간 간의 결합관계를 나타낸 도면이다. 도 4a 내지 도 4c 표시된 점선의 화살표는 냉매의 이동방향을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)는, 냉동시스템의 일부 장치를 이룰 수 있고, 냉동시스템의 증발기 또는 응축기로 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)는 열교환핀(100) 및 열교환튜브(200)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)는, 그 내부에 냉매가 흐르는 일련의 유로가 형성되고, 냉매가 열교환기(10)의 유로를 이동하면서 열교환기(10)의 주변의 유체(예를 들어, 열교환기(10)의 주변 공기)와 냉매 간의 열교환이 이루어진다. 냉매는 열교환기(10)의 유로 상에서 액체 상태, 기체 상태, 또는 액체 및 기체의 혼합된 상태일 수 있다.
냉매는 R32(CH2F2), R410A(CH2F2/CF3/CHF2) 또는 이산화탄소 등으로 이루어질 수 있다.
열교환튜브(200)는, 이러한 냉매가 이동하는 유로를 형성하도록 관(管) 형태로 이루어진다. 열교환튜브(200)는 열전도율이 우수한 금속성 소재로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 알루미늄, 구리 또는 강철 등으로 이루어지거나 이를 포함하여 이루어질 수 있다.
열교환기(10)에서 열교환튜브(200)는 복수 개로 구분된다.
열교환튜브(200)는 원형 관 형태로 이루어질 수 있고, 길이방향을 따라 그 단면이 일정하게 이루어질 수 있다.
열교환튜브(200)는 전체적으로 직선 관 형태로 이루어질 수 있다.(도 4a 및 도 4b 참조) 또한 열교환튜브(200)는 전체적으로 U자형 관 형태로 이루어질 수 있다.(도 4c 참조)
열교환기(10)에서 열교환핀(100)은 복수 개로 구비된다.
열교환핀(100)은 금속성 소재로 이루어질 수 있다. 열교환핀(100)은 열교환튜브(200)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
열교환핀(100)은 비교적 얇은 금속판 형태로 이루어질 수 있다. 열교환핀(100)은 직사각형의 긴 판 형태로 이루어질 수 있다. 각 열교환핀(100)은 면이 서로 마주하도록 병렬로 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 각 열교환핀(100)은 열교환튜브(200)의 외측에 결합될 수 있고, 서로 간격을 이루면서 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 열교환튜브(200)가 각 열교환핀(100)을 관통하는 형태로, 열교환튜브(200)와 열교환핀(100)의 결합이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)는 변환튜브(300)를 포함하여 이루어진다.
변환튜브(300)는 관(管) 형태로 이루어지며, 열교환튜브(200)와 결합(축결합)된다.
변환튜브(300)는 금속성 소재로 이루어질 수 있다. 변환튜브(300)는 열교환튜브(200)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
변환튜브(300)는 전체적으로 원형 관 형태로 이루어질 수 있고, 길이방향을 따라 그 단면이 대체로 일정하게 이루어질 수 있다.
변환튜브(300)는 2개의 열교환튜브(200)를 서로 연결하는 형태로 열교환튜브(200)와 결합되면서, 열교환튜브(200)와 함께 냉매가 이동하는 통로를 형성한다.
변환튜브(300)는 전체적으로 직선의 관 형태로 이루어질 수 있다. 이때, 어느 하나의 열교환튜브(200), 변환튜브(300) 및 다른 하나의 열교환튜브(200)가 일렬로 배열되어 결합될 수 있다.(도 4a 참조)
이와 달리, 변환튜브(300)는 전체적으로 U자형 관 형태로 이루어질 수 있다. 이때, 서로 병렬로 배열된 2개의 열교환튜브(200)의 어느 한쪽의 각 단부에 변환튜브(300)의 양단이 각각 결합될 수 있다.(도 4b 및 도 4c 참조)
이하에서는, 변환튜브(300)가 U자형 관 형태로 이루어진 경우를 기준으로 설명한다.
변환튜브(300)에서, 어느 한쪽 단부를 통하여 냉매가 내부로 유입되고, 다른 한쪽 단부를 통하여 냉매가 배출된다.
본 발명의 실시예에서는, 변환튜브(300)에서, 냉매가 유입되는 입구를 이루는 부분을 제1 단부(301)로 정하고, 냉매가 배출되는 출구를 이루는 부분을 제2 단부(302)로 정하여 설명한다.
그리고, 변환튜브(300)의 제조가 완료되기 이전 단계의 관(이하, '예비변환튜브(300P)')에서 상기 제2 단부(302)에 상응하는 부분을 예비변환튜브(300P)의 제2 단부(302P)로 칭하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법의 과정을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서 변환튜브(300)를 분리하여 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 의하면 변환튜브(300)의 제조가 이루어질 수 있고, 변환튜브(300)의 제조 후 변환튜브(300)와 열교환튜브(200)의 결합이 이루어질 수 있다.
구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제조방법은, 패널형성단계(S102), 날개형성단계(S103), 제1 단부결합단계(S104) 및 제2 단부결합단계(S105)를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제조방법은 축관단계(S101)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에서, 제1 단부결합단계(S104)는 제2 단부결합단계(S105) 이전에 이루어질 수 있고, 또는 제2 단부결합단계(S105) 이후에 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서 변환튜브(300)의 제2 단부(302)는, 이를 지나는 냉매의 거동에 변화를 줄 수 있도록 이루어진다. 특히, 제2 단부(302)를 지나는 냉매의 이동 속도가 증가하도록 이루어질 수 있고, 냉매가 유로의 내주면을 따라 회전하도록 이루어질 수 있고, 냉매에 원심력이 작용할 수 있도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)의 변환튜브(300) 및 예비변환튜브(300P)에 대한 설명에 있어서, 특별히 한정하는 경우를 제외하고, '중심축(C)', '축방향(중심축(C)과 일치하거나 평행한 방향임)', '반경방향(중심축(C)과 직교하는 방향임)' 및 '원주방향(중심축(C)의 둘레방향임)'은 제2 단부(302, 302P)를 대상으로 하는 것이고 제2 단부(302, 302P)가 원통 형태로 이루어진 경우를 전제로(또는 가정하여) 설명하는 것이다.
본 발명의 실시예에서 변환튜브(300)의 제2 단부(302)에는, 복수 개의 날개(310)가 구비된다. 각 날개(310)는, 변환튜브(300)를 이루게 되는 예비변환튜브(300P)의 일부가 절개된 후 소성변형되어 이루어질 수 있다.
각 날개(310)는 변환튜브(300)의 제2 단부(302)의 테두리 부분을 형성하고, 제2 단부(302)의 원주방향을 따라 반복하여 구비된다.
제2 단부(302)에서 날개(310)는 2개 이상일 수 있다. 예를 들어, 제2 단부(302)에서 날개(310)는 5개 또는 8개로 구비될 수 있고, 또는 6개로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 각 날개(310)는 적어도 일부가, 변환튜브(300)의 제2 단부(302) 상에서 변환튜브(300)의 단면적이 축소되도록 중심축(C)을 향하여 굽은 형태로 이루어진다.
또한 본 발명의 실시예에서 각 날개(310)는 적어도 일부가, 제2 단부(302)를 지나는 냉매의 이동이 나선형으로 전환되도록, 중심축(C)을 향하여 굽은 형태로 이루어진다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 변환튜브(300)의 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 하나의 패널(310P)이 날개(310)로 변형되는 것을 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 패널(310P) 및 날개(310)를 중심축(C) 방향에서 바라본 도면이다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 날개(310)가 형성되기 이전에 예비변환튜브(300P)의 제2 단부(302P)는 원형의 관 형태로 이루어질 수 있다.
다음으로 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 예비변환튜브(300P)의 제2 단부(302P)는, 그 직경이 축소되도록 소성가공될 수 있다.(축관단계(S101))
그리고, 이러한 예비변환튜브(300P)의 제2 단부(302P)에 중심축(C)과 평행한 방향으로 절개된 복수 개의 라인(305, 절개라인)이 형성되고, 각 절개라인(305)은 제2 단부(302P)의 원주방향을 따라 반복 형성될 수 있다. 또한, 각 절개라인(305)은 등 간격을 이룰 수 있다.
절개라인(305)이 형성됨으로써 예비변환튜브(300P)의 제2 단부(302P) 상에는 복수 개의 패널(310P)이 형성된다.(패널형성단계(S102))
각 패널(310P)은, 예비변환튜브(300P)의 몸체(303P)와 연결되는 고정단 부분과, 그 반대쪽 부분인 자유단 부분으로 구분될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 이러한 고정단 부분과 자유단 부분은 기준면(S)을 경계로 구분된다. (도 8 참조)
도 8에 표시된 r1은 중심축(C)에서 패널(310P)까지의 수직 거리(반경)에 해당한다.
기준면(S)은 예비변환튜브(300P)(또는 변환튜브(300))의 제2 단부(302P)의 반경방향과 평행하고 축방향과 경사(θ)진 가상의 면을 이룬다. 각 패널(310P)에서 고정단 부분을 제1 날개부(311P)라고 하고, 자유단 부분을 제2 날개부(312P)라고 할 때, 기준면(S)을 경계로 하여 제1 날개부(311P)는 대체로 삼각형 형태를 이루고, 제2 날개부(312P) 또한 대체로 삼각형 형태를 이룰 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에서, 제2 날개부(312P) 쪽이 중심축(C) 쪽으로 굽어지면서 날개(310)를 형성할 수 있다.(날개형성단계(S103))
일 예로, 제2 날개부(312P)가 제1 날개부(311P)에서 소정의 각도를 이루면서 절곡되도록 함으로써 날개(310)를 형성할 수 있다. 즉, 기준면(S)을 경계로 제2 날개부(312P) 부분만을 절곡시켜 소성변형되도록 하여 날개(310)를 형성할 수 있다.
다른 예로, 제2 날개부(312P)의 단부(312Pa)가 중심축(C)을 향하도록 제2 날개부(312P)를 둥글게 굽힘(소성변형)으로써 날개(310)를 형성할 수 있다. 이때 제1 날개부(311P)는 원래의 상태를 유지할 수 있고, 또는 제2 날개부(312P)와 함께 굽혀질 수 있다.
예비변환튜브(300P)가 변환튜브(300)로 변형되면서, 예비변환튜브(300P)의 제1 날개부(311P)는 변환튜브(300) 제1 날개부(311)가 되고, 예비변환튜브(300P)의 제2 날개부(312P)는 변환튜브(300) 제2 날개부(312P)가 된다.
이와 같이 제2 날개부(312P)의 변형(소성변형)에 의하여, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서 각 날개(310)는, 제2 단부(302)의 축방향과 평행한 각각의 축을 중심으로 자유단 쪽 부분이 뒤틀려 굽은 형태를 이룰 수 있다.
날개(310)의 형성을 위한 제2 날개부(312P)의 변형에 의하여, 제2 날개부(312)의 꼭지점(312a)은 중심축(C)과 가장 가깝게 위치할 수 있다.(r2<r1)
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 일부 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 10에 표시된 점선의 화살표는 냉매의 흐름을 나타낸 것이다.
날개(310)의 내측면은 냉매에 이동을 전환하는 면을 이루고, 아울러 냉매의 이동을 안내하는 면을 이룬다.
특히, 날개(310)에서 제2 날개부(312)는 소정의 내측면을 형성하며, 이러한 제2 날개부(312)의 내측면은 냉매의 이동방향을 전환시키고 안내하는 면으로 작용하게 된다. 즉, 축방향과 평행한 방향으로 이동하던 냉매는 제2 날개부(312P)의 내측면에 부딛혀 축방향과 경사진 방향으로 이동하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10) 및 열교환기의 제조방법에서, 날개(310)가 제2 단부(302)의 원주방향 전체에 걸쳐 형성될 수 있고, 제2 단부(302)의 각 날개(310)는 중심축(C)을 기준으로 서로 회전대칭을 이룰 수 있다. 이에 따라, 제2 단부(302) 상에서 전체 날개(310)의 조합된 형태는 나선형을 이룰 수 있고, 각 날개(310)를 통과하는 냉매는 전체적으로 나선형의 거동을 나타내며 이동할 수 있다.
변환튜브(300)(또는 예비변환튜브(300P))의 제1 단부(301)는 어느 하나의 열교환튜브(200)의 단부에 결합된다.(제1 단부결합단계(S104))
변환튜브(300)(또는 예비변환튜브(300P))의 제1 단부(301)와 열교환튜브(200)의 단부 간의 결합은 다양한 형태로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 변환튜브(300)(또는 예비변환튜브(300P))의 제1 단부(301)가 열교환튜브(200)의 단부 내부로 삽입되는 형태, 예비변환튜브(300P)(또는 변환튜브(300))의 제1 단부(301) 내부로 열교환튜브(200)의 단부가 삽입되는 형태, 또는 예비변환튜브(300P)(또는 변환튜브(300))의 제1 단부(301)와 열교환튜브(200)의 단부가 서로 맞닿는 형태 등으로 결합될 수 있다.
변환튜브(300)(또는 예비변환튜브(300P))의 제1 단부(301)가 열교환튜브(200)의 단부 내부로 삽입될 때, 제1 단부(301)는 축관된 형태일 수 있다.
그리고 예비변환튜브(300P)(또는 변환튜브(300))의 제1 단부(301)와 열교환튜브(200)의 단부 간의 고정은 용접 등에 의하여 이루어질 수 있다.
변환튜브(300)의 제2 단부(302)는 또 다른 열교환튜브(200)의 단부에 결합된다.(제2 단부결합단계(S105))
본 발명의 실시예에서, 변환튜브(300)의 제2 단부(302)는 열교환튜브(200)의 단부 내부로 삽입되는 형태로 결합될 수 있다.
이때, 변환튜브(300)의 제2 단부(302)는 먼저 그 직경이 축소되는 형태로 가공(축관)된 후(축관단계(S101)), 열교환튜브(200) 내부로 삽입되어 결합될 수 있다.
변환튜브(300)의 제2 단부(302)와 열교환튜브(200)의 단부 간의 고정은 용접 등에 의하여 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 열교환기(10) 및 열교환기의 제조방법에 의하면, 변환튜브(300)의 출구를 이루는 제2 단부(302)가 열교환튜브(200) 내부로 삽입되고, 제2 단부(302)에는 원주방향을 따라 날개(310)가 구비됨으로써, 종래의 열교환튜브(200)를 그대로 이용하더라도, 제2 단부(302)를 거쳐 열교환튜브(200)로 진입하는 냉매의 속도가 증가되고, 냉매의 균일한 혼합 및 냉매가 열교환튜브(200) 내측면과 접촉하는 정도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 열교환기(10) 및 열교환기의 제조방법에 의하면, 각 날개(310)는 중심축(C)을 중심으로 회전대칭을 이룬다. 이에 따라 전체 날개(310)는 나선형을 이루고, 열교환튜브(200)의 내주면에 나선형의 홈을 직접 형성하지 않더라도 열교환튜브(200)를 이동하는 냉매의 거동이 나선형으로 이루어질 수 있으며, 냉매가 이동함에 있어서 더욱 넓은 면적의 열교환튜브(200) 내주면과 접촉할 수 있어 열교환 효율이 향상될 수 있다.
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기에서 제1 변환튜브(300a)를 중심축(C) 방향에서 바라본 도면이도, 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기에서 제2 변환튜브(300b)를 중심축(C) 방향에서 바라본 도면이다.
도 12a는 도 11a의 제1 변환튜브(300a)를 도시한 단면도이고, 도 12b는 도 11b의 제2 변환튜브(300b)를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서, 변환튜브(300)는 복수 개로 구비될 수 있다. 즉, 하나의 열교환기(10)에 복수 개의 변환튜브(300)가 구비될 수 있다.
그리고 변환튜브(300)는 제1 변환튜브(300a)와 제2 변환튜브(300b)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제2 변환튜브(300b)는, 냉매의 이동을 기준으로, 제1 변환튜브(300a)보다 하류를 이룬다.
열교환기(10)에서 냉매가 들어오는 입구를 냉매입구(510)라고 하고, 열교환기(10)에서 냉매가 나가는 출구를 냉매출구(520)라고 할 때, 냉매입구(510)를 거쳐 유입된 냉매는 제1 변환튜브(300a)를 먼저 거치고 이후에 제2 변환튜브(300b)를 거치며, 냉매출구(520)를 통하여 열교환기(10)를 빠져나가게 된다.
본 발명의 실시예에서, 날개(310)의 굽은 정도는, 제1 변환튜브(300a)와 제2 변환튜브(300b)에서 서로 다르게 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서, 제2 변환튜브(300b)에서 날개(310)의 굽은 정도는, 제1 변환튜브(300a)에서 날개(310)의 굽은 정도보다 크게 이루어질 수 있다.
일 예로, 제2 변환튜브(300b)에서 날개(310)의 단부(312a)와 중심축(C) 간의 거리는 제1 변환튜브(300a)에서 날개(310)의 단부(312a)와 중심축(C) 간의 거리보다 짧게 이루어질 수 있다.
다른 예로, 제2 변환튜브(300b)에서 제1 날개부(311)와 제2 날개부(312)가 이루는 각도는, 제1 변환튜브(300a)에서 제1 날개부(311)와 제2 날개부(312)가 이루는 각도보다 작게 이루어질 수 있다.
또 다른 예로, 제2 변환튜브(300b)에서 제2 날개부(312)가 이루는 면적은, 제1 변환튜브(300a)에서 제2 날개부(312)가 이루는 면적보다 크게 이루어질 수 있다.
이처럼, 제2 변환튜브(300b)에서 날개(310)의 굽은 정도가, 제1 변환튜브(300a)에서 날개(310)의 굽은 정도보다 크게 이루어짐으로써, 제2 변환튜브(300b)를 빠져나가는 냉매는 제1 변환튜브(300a)를 빠져나가는 냉매와 비교할 때, 그 속도가 증가할 수 있고, 원심력이 강하게 작용할 수 있으며, 냉매 간의 혼합이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
열교환기(10)의 유로 상에서 냉매는, 액체 상태에서 기체 상태로, 또는 기체 상태에서 액체 상태로 전환될 수 있다. 또한, 본 발명과 달리, 액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매가 함께 존재하면서 서로 분리되고 혼합이 이루어지지 않을 때, 액체 상태의 냉매가 열교환튜브(200) 및 변환튜브(300) 등과 접촉하는 면적이 감소되거나, 냉매의 전체적인 유동성이 저하되거나, 냉매의 상변화가 늦어지거나, 열교환 효율이 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 제2 변환튜브(300b)에서 날개(310)의 굽은 정도가 제1 변환튜브(300a)에서 날개(310)의 굽은 정도보다 크게 이루어지도록 하여, 냉매의 이동방향을 따라 냉매의 속도가 순차적으로 증가할 수 있고, 또한 냉매 간의 혼합의 정도가 순차적으로 증가할 수 있으며, 냉매의 혼합과 냉매의 상의 전환이 효과적이고 신속하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서, 날개(310)의 개수, 형태, 간격 및 굽은 정도 중 적어도 하나 이상은, 서로 다른 변환튜브(300)에서 서로 상이하게 이루어질 수 있으며, 각 변환튜브(300, 300a, 300b)의 제2 단부(302)는 요구되는 열교환기(10)의 조건에 따라, 또는 열교환튜브(200)의 위치, 크기, 상태 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)는 리턴튜브(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.
리턴튜브(400)는 금속성의 관으로 이루어질 수 있고, 열교환튜브(200)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
리턴튜브(400)는, U자형 관으로 이루어지고, 한쪽 단부가 어느 하나의 열교환튜브(200)의 단부에 결합되고, 다른 한쪽 단부가 다른 하나의 열교환튜브(200)의 단부에 결합된다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서, 리턴튜브(400)는 복수 개로 구비될 수 있다.
열교환기(10)에서 열교환튜브(200), 변환튜브(300) 및 리턴튜브(400)가 서로 결합되면서, 냉매가 흐르는 일련의 유로를 형성할 수 있다. 냉매입구(510)로 유입된 냉매는 액체 상태 또는 기체 상태일 수 있으며, 냉매출구(520)로 빠져나가기 전에 상 변화가 이루어질 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)가 증발기로 이루어질 때, 열교환기(10)의 냉매입구(510)로 유입된 냉매는 기체 상태일 수 있고 냉매출구(520)로 빠져나가는 냉매는 액체 상태일 수 있으며, 열교환기(10)의 유로를 거치면서 상변화가 이루어진다.
본 발명의 실시예에서는, 냉매의 상변화가 이루어지는 과정, 및 열교환기(10)의 위치별 냉매의 상태를 고려하여, 냉매의 이동을 기준으로, 변환튜브(300)는 적어도 하나의 리턴튜브(400)보다 하류를 이루도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 냉매의 혼합 및 냉매의 상변화가 효과적으로 이루어질 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 13은 도 1에 도시된 열교환기(10)를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
본 발명의 실시예에서, 열교환튜브(200)는, 제1 열교환튜브(200a)와 제2 열교환튜브(200b)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 열교환튜브(200a)는 제1 열을 이루고, 제2 열교환튜브(200b)는 제1 열과 평행한 제2 열을 이룰 수 있다. 즉, 제1 열을 이루는 제1 열교환튜브(200a)가 뒤쪽에 배치될 때, 제2 열을 이루는 제2 열교환튜브(200b)는 앞쪽에 배치될 수 있다.
그리고 제1 열교환튜브(200a) 중 하나는, 냉매가 열교환기(10)로 유입되는 냉매입구(510)와 연결되고, 제2 열교환튜브(200b) 중 하나는, 냉매가 열교환기(10)에서 배출되는 냉매출구(520)와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서, 변환튜브(300)는, 제1 열의 단부를 이루는 제1 열교환튜브(200a)와, 제2 열의 단부를 이루는 제2 열교환튜브(200b)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 열을 이루는 제1 열교환튜브(200a)를 충분히 거친 냉매가 변환튜브(300)를 거쳐 제2 열교환튜브(200b)로 유입될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에서, 변환튜브(300)는, 제2 열을 이루는 2개의 제2 열교환튜브(200b)에 결합될 수 있다. 그리고 이때, 변환튜브(300)는 복수 개로 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1 열을 이루는 제1 열교환튜브(200a) 및 제2 열을 이루는 일부의 제2 열교환튜브(200b)를 충분히 거친 냉매가 변환튜브(300)를 거칠 수 있으며, 제2 열 부분에서 냉매의 집중적인 나선형 거동이 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 이루어짐으로써, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(10)에 의하면, 냉매의 혼합 및 냉매의 상변화가 효과적으로 이루어질 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.
10 : 열교환기 100 : 열교환핀
200 : 열교환튜브 200a : 제1 열교환튜브
200b : 제2 열교환튜브 300 : 변환튜브
301 : 제1 단부 302 : 제2 단부
310 : 날개 310p : 패널
300p : 예비변환튜브 301p : 제1 단부
302p : 제2 단부 300a : 제1 변환튜브
300b : 제2 변환튜브 400 : 리턴튜브
510 : 냉매입구 520 : 냉매출구

Claims (12)

  1. 복수 개의 열교환핀;
    내부로 냉매가 흐르도록 관 형상으로 이루어지고, 적어도 일부의 상기 열교환핀을 관통하여 결합되며, 복수 개로 구비되어 병렬로 배열되는 열교환튜브; 및
    U자형 관으로 이루어지고, 입구를 이루는 제1 단부가 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합되고, 출구를 이루는 제2 단부가 다른 하나의 상기 열교환튜브의 내부로 삽입되면서 단부에 결합되는 변환튜브를 포함하고,
    상기 제2 단부는,
    원주방향을 따라 반복하여 구비되고, 반경방향과 평행하고 축방향과 경사진 가상의 기준면을 경계로 고정단 쪽 부분인 제1 날개부 보다 자유단 쪽 부분인 제2 날개부가 중심축과 가깝게 위치하도록 굽은 날개를 포함하고,
    하나의 상기 변환튜브에서 각각의 상기 날개는, 중심축을 중심으로 서로 회전대칭이고,
    상기 변환튜브는,
    제1 변환튜브; 및
    상기 냉매를 기준으로, 상기 제1 변환튜브보다 하류를 이루는 제2 변환튜브를 포함하고,
    상기 날개의 굽은 정도는, 상기 제1 변환튜브와 상기 제2 변환튜브에서 서로 다른,
    열교환기.
  2. 내부로 냉매가 흐르도록 관 형상으로 이루어지는 복수 개의 열교환튜브; 및
    관 형상으로 이루어지고, 입구를 이루는 제1 단부가 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합되고, 출구를 이루는 제2 단부가 다른 하나의 상기 열교환튜브의 내부로 삽입되면서 단부에 결합되는 변환튜브를 포함하고,
    상기 제2 단부는,
    원주방향을 따라 반복하여 구비되고, 축방향과 평행한 각각의 축을 중심으로 자유단 쪽 부분이 뒤틀려 굽은 날개를 포함하고,
    하나의 상기 변환튜브에서 각각의 상기 날개는, 중심축을 중심으로 서로 회전대칭이고,
    상기 변환튜브는,
    제1 변환튜브; 및
    상기 냉매를 기준으로, 상기 제1 변환튜브보다 하류를 이루는 제2 변환튜브를 포함하고,
    상기 날개의 굽은 정도는, 상기 제1 변환튜브와 상기 제2 변환튜브에서 서로 다른,
    열교환기.
  3. 복수 개의 열교환핀;
    내부로 냉매가 흐르도록 관 형상으로 이루어지고, 적어도 일부의 상기 열교환핀을 관통하여 결합되며, 복수 개로 구비되어 병렬로 배열되는 열교환튜브; 및
    U자형 관으로 이루어지고, 입구를 이루는 제1 단부가 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합되고, 출구를 이루는 제2 단부가 다른 하나의 상기 열교환튜브의 내부로 삽입되면서 단부에 결합되는 변환튜브를 포함하고,
    상기 제2 단부는,
    원주방향을 따라 반복하여 구비되고, 반경방향과 평행하고 축방향과 경사진 가상의 기준면을 경계로 고정단 쪽 부분인 제1 날개부 보다 자유단 쪽 부분인 제2 날개부가 중심축과 가깝게 위치하도록 굽은 날개를 포함하고,
    하나의 상기 변환튜브에서 각각의 상기 날개는, 중심축을 중심으로 서로 회전대칭이고,
    상기 변환튜브는,
    제1 변환튜브; 및
    상기 냉매를 기준으로, 상기 제1 변환튜브보다 하류를 이루는 제2 변환튜브를 포함하고,
    상기 제2 변환튜브에서 상기 날개의 굽은 정도는, 상기 제1 변환튜브에서 상기 날개의 굽은 정도보다 큰,
    열교환기.
  4. 내부로 냉매가 흐르도록 관 형상으로 이루어지는 복수 개의 열교환튜브; 및
    관 형상으로 이루어지고, 입구를 이루는 제1 단부가 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합되고, 출구를 이루는 제2 단부가 다른 하나의 상기 열교환튜브의 내부로 삽입되면서 단부에 결합되는 변환튜브를 포함하고,
    상기 제2 단부는,
    원주방향을 따라 반복하여 구비되고, 축방향과 평행한 각각의 축을 중심으로 자유단 쪽 부분이 뒤틀려 굽은 날개를 포함하고,
    하나의 상기 변환튜브에서 각각의 상기 날개는, 중심축을 중심으로 서로 회전대칭이고,
    상기 변환튜브는,
    제1 변환튜브; 및
    상기 냉매를 기준으로, 상기 제1 변환튜브보다 하류를 이루는 제2 변환튜브를 포함하고,
    상기 제2 변환튜브에서 상기 날개의 굽은 정도는, 상기 제1 변환튜브에서 상기 날개의 굽은 정도보다 큰,
    열교환기.
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환튜브는 복수 개로 구비되고,
    상기 날개의 개수, 형태, 간격 및 굽은 정도 중 적어도 하나 이상은, 서로 다른 상기 변환튜브에서 서로 상이한,
    열교환기.
  7. 제1항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    U자형 관으로 이루어지고, 양쪽 단부의 각각이 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합되는 적어도 하나 이상의 리턴튜브를 포함하고,
    상기 냉매를 기준으로, 상기 변환튜브는 적어도 하나의 상기 리턴튜브보다 하류를 이루는,
    열교환기.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 열교환튜브는,
    제1 열(列)을 이루는 제1 열교환튜브; 및
    상기 제1 열과 평행한 제2 열(列)을 이루는 제2 열교환튜브를 포함하고,
    상기 변환튜브는,
    상기 제1 열의 단부를 이루는 상기 제1 열교환튜브와, 상기 제2 열의 단부를 이루는 상기 제2 열교환튜브에 결합되는,
    열교환기.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 열교환튜브는,
    제1 열(列)을 이루는 제1 열교환튜브; 및
    상기 제1 열과 평행한 제2 열(列)을 이루는 제2 열교환튜브를 포함하고,
    상기 제1 열교환튜브 중 하나는, 냉매가 상기 열교환기로 유입되는 냉매입구와 연결되고,
    상기 제2 열교환튜브 중 하나는, 냉매가 상기 열교환기에서 배출되는 냉매출구와 연결되고,
    상기 변환튜브는,
    상기 제2 열을 이루는 2개의 상기 제2 열교환튜브에 결합되는,
    열교환기.
  10. 복수 개의 열교환핀과, 내부로 냉매가 흐르도록 관 형상으로 이루어지고 적어도 일부의 상기 열교환핀을 관통하여 결합되며 병렬로 배열되는 복수 개의 열교환튜브를 포함하는 열교환기의 제조방법으로서,
    U자형 관인 예비변환튜브의 출구를 이루는 제2 단부를 축방향과 나란한 방향을 따라 절개하되 원주방향을 따라 반복하여 절개하여 복수 개의 패널을 형성하는 단계;
    상기 패널의 대각선을 기준으로 자유단 쪽 부분이 중심축 방향으로 굽어지도록 하여 날개 및 변환튜브를 형성하는 단계;
    상기 변환튜브의 입구를 이루는 제1 단부를 어느 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합하는 단계; 및
    상기 날개가 상기 열교환튜브 내부로 삽입되도록, 상기 제2 단부를 다른 하나의 상기 열교환튜브의 단부에 결합하는 단계를 포함하는,
    열교환기의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 패널을 형성하기 이전에, 상기 제2 단부를 축관하는 단계를 포함하는,
    열교환기의 제조방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    각각의 상기 날개는, 중심축을 기준으로 서로 회전대칭인,
    열교환기의 제조방법.
KR1020190082800A 2019-07-09 2019-07-09 열교환기 및 열교환기의 제조방법 KR102186154B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190082800A KR102186154B1 (ko) 2019-07-09 2019-07-09 열교환기 및 열교환기의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190082800A KR102186154B1 (ko) 2019-07-09 2019-07-09 열교환기 및 열교환기의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102186154B1 true KR102186154B1 (ko) 2020-12-03

Family

ID=73779507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190082800A KR102186154B1 (ko) 2019-07-09 2019-07-09 열교환기 및 열교환기의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102186154B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980047520U (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 배순훈 열교환기의 비등방지부재
KR19990042525A (ko) * 1997-11-27 1999-06-15 구자홍 열교환기의 열교환장치
KR20080108620A (ko) * 2006-07-14 2008-12-15 가부시키가이샤 코벨코 마테리아루 도칸 핀-앤드-튜브형 열교환기 및 그 리턴 벤드관
KR20140106552A (ko) * 2011-12-07 2014-09-03 파나소닉 주식회사 핀 튜브형 열교환기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980047520U (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 배순훈 열교환기의 비등방지부재
KR19990042525A (ko) * 1997-11-27 1999-06-15 구자홍 열교환기의 열교환장치
KR20080108620A (ko) * 2006-07-14 2008-12-15 가부시키가이샤 코벨코 마테리아루 도칸 핀-앤드-튜브형 열교환기 및 그 리턴 벤드관
KR20140106552A (ko) * 2011-12-07 2014-09-03 파나소닉 주식회사 핀 튜브형 열교환기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2312254B1 (en) Heat exchanger and air conditioner having the heat exchanger
EP2955464A1 (en) Refrigerant distributor and heat pump device using refrigerant distributor
RU2557812C2 (ru) Теплообменник, холодильник, снабженный теплообменником и устройство кондиционирования воздуха, снабженное теплообменником
KR20140106552A (ko) 핀 튜브형 열교환기
CN106855367B (zh) 具有分布性出入口的管壳式换热器
EP3916320B1 (en) Outdoor unit and air conditioning device
CN113574342B (zh) 热交换器及制冷循环装置
KR102186154B1 (ko) 열교환기 및 열교환기의 제조방법
JP2001221587A (ja) フィンチューブ型熱交換器およびそれを用いた冷凍空調装置
US11874034B2 (en) Heat exchanger
WO2017208419A1 (ja) フィンチューブ型熱交換器、このフィンチューブ型熱交換器を備えたヒートポンプ装置、および、フィンチューブ型熱交換器の製造方法
JP2010243076A (ja) 冷媒熱交換器
EP3885690B1 (en) Heat exchanger and refrigeration cycle device
CN112567178B (zh) 热交换器单元及制冷循环装置
JP6765451B2 (ja) 熱交換器の製造方法
JP4632487B2 (ja) 内面溝付伝熱管及びその製造方法
JP2001153580A (ja) 伝熱管
JP6651692B2 (ja) 二重管式内部熱交換器
US20220196333A1 (en) Heat exchanger and air conditioner having the same
US20230280113A1 (en) Heat exchanger
US20220099343A1 (en) Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
JP4020678B2 (ja) 内面溝付伝熱管及びその製造方法
JP4143973B2 (ja) 空気調和機
JP2019113276A (ja) 二重管式熱交換器
JP2010133570A (ja) 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant