KR200365154Y1

KR200365154Y1 - 휜앤 튜브형 열교환기

Info

Publication number: KR200365154Y1
Application number: KR20-2004-0019123U
Authority: KR
Inventors: 박남규
Original assignee: 주식회사 케스
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2004-10-16

Abstract

본 고안은 휜앤 튜브형 열교환기용에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이징 용가재(brazing filler metal)가 코팅된 크래드 금속박판(clad metal plate)를 이용하여 냉매 튜브가 관통되는 다수의 절곡부가 일체로 형성된 판형 방열 휜을 제작하는 대신에, 냉매 튜브가 관통되는 상기 절곡부만을 크래드 금속박판으로 제작하고, 방열 휜은 크래드가 코팅되지 않는 금속박판으로 제작한 다음, 상기 방열 휜의 관통구멍에 상기 절곡부를 관통시켜 결합하고, 냉매 튜브를 상기 절곡부에 관통시켜 밀착시킨 상태에서, 소정의 온도에서 브레이징하여 이들을 일체로 고정시킨 것을 특징으로 하는 휜앤 튜브형 열교환기에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기는, 소정 직경의 냉매 튜브와 상기 냉매 튜브의 외주면에 밀착되게 설치되는 방열 휜으로 이루어진 휜앤 튜브형 열교환기에 있어서, 상기 냉매 튜브가 관통되는 소정 길이의 관부와 상기 방열 휜의 일측면에 접촉되는 소정 크기의 플랜지부가 일체로 형성되도록 소정의 브레이징 용가재가 도포된 크래드 금속박판을 이용하여 만들어진 다수의 절곡부와; 용가재가 도포되지 않은 금속박판으로 만들어지며 상기 절곡부의 관부가 관통되는 다수의 관통구멍이 형성된 휜 플레이트로 이루어지고; 상기 절곡부는 상기 휜 플레이트에 형성된 관통구멍에 삽입되고 상기 냉매 튜브는 상기 절곡부의 관부를 관통하여 설치된 후 소정의 고온에서 브레이징하여 상기 냉매 튜브와 절곡부 그리고 상기 절곡부와 휜 플레이트를 일체로 접합시켜 구성된 것을 특징으로한다.

Description

휜앤 튜브형 열교환기{Fin ＆ flat tube type Heat exchanger}

일반적으로 휜앤 튜브형 열교환기는 냉매 튜브와 이 튜브의 외주면에 밀착되게 설치되어 열교환을 행하는 평판형 방열 휜으로 구성된다. 도1은 일반적인 휜앤 튜브형 열교환기의 일예를 보여주는 것으로서, 도시된 바와 같이, 소정 간격으로 적층된 다수의 방열 휜(100)의 절곡부(300)를 통해서 다수 개의 냉매 튜브(20)가 설치되어 있다. 이때 상기 방열 휜(100)에는 냉매 튜브(20)가 관통되는 관통공이 천공되어 있고 이 관통공의 주연에는 소정 길이의 절곡부(300)가 돌출되어 있다.

상기 절곡부(300)는 일측방향으로 소정 길이 돌출되어 이웃하는 방열 휜과 휜사이의 간격을 일정하게 유지시키는 동시에 방열 휜과 냉매 튜브사이의 접촉면적을 확대시켜 열전달이 원활하게 이루어지도록 한다. 이러한 절곡부(300)는 관통공을 천공할 때 동시에 절곡하여 만들어진다.

그리고 휜앤 튜브형 열교환기는 소정의 냉매가 냉매 튜브(20)를 통과하는 동안에 열교환기의 외부로부터 전달되는 열원(공기)이 방열 휜(100) 사이를 통과하면서 상기 냉매 튜브(20)를 통과하는 냉매와 열교환이 이루어진다. 따라서 냉매 튜브(20)와 방열 휜(100)사이의 열교환이 효율적으로 이루어지기 위해서는 냉매 튜브(20)의 외주면과 방열 휜(100)의 절곡부(300)가 가능한 한 밀접되게 접촉되어야 한다. 이를 위해서 상기 방열 휜(100)과 냉매 튜브(20)를 브레이징하여 일체로 용접시키는 방법이 사용되고 있다.

일반적으로 브레이징(brazing)이란 두 개의 모재(base metal)를 소정의 용가재(filler metal)를 매개로 접합하는 기술로서, 450°C 이상의 액상선 온도를 가지는 용가재를 사용하여, 모재의 고상선 온도(solidus temperature) 이하의 열을 가열할 때, 용융된 용가재가 양 모재 사이로 녹아 스며들어가서 양 모재의 접합이 이루어지는 것이다. 이러한 브레이징을 위해서, 종래의 방열 휜은 은합금, 니켈합금 등과 플럭스 등을 포함하는 브레이징 용가재(brazing filler metal)가 코팅된 크래드 금속박판(clad metal plate)으로 제조되었다. 즉, 크래드 금속박판을 소정 크기로 절단한 후 다수의 관통공을 천공하는 동시에 절곡부를 절곡하고, 필요에 따라 공기가 유통되는 다수의 슬릿을 일체로 형성하는 것이다. 그러나 실질적으로 용가재가 필요한 부분은 절곡부 뿐이므로 나머지 부분에 코팅된 용가재는 낭비되는 문제가 있었다.

즉, 크래드 금속박판은 용가재가 코팅되지 않는 금속박판에 비해서 상대적으로 비싸므로 크래드 금속박판을 이용하여 전체 방열 휜을 제작하는 것은 제품원가 상승의 요인이 되었다. 또한 크래드 금속박판으로 이루어진 방열 휜을 고온에서 브레이징할 때 절곡부뿐만 아니라 다른 부분에 도포되어 있던 녹기 때문에 브레이징 후에 방열 휜의 표면이 매끄럽지 못하여 응축수의 흐름성이 저하되는 문제가 있었다.

이에 따라 본 고안은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 방열 휜 전체를 크래드 금속박판으로 만드는 대신에, 냉매 튜브(tube)가 관통하여 밀착되는 절곡부만을 크래드 금속박판으로 제조한 다음, 상기 절곡부를 방열 휜에 형성된 관통구멍에 삽입한 후 냉매 튜브와 함께 일체로 브레이징함으로써 원재료비를 절감함과 아울러 응축수의 흐름을 원활하게 하는 휜앤 튜브형 열교환기를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기는, 소정 직경의 냉매 튜브와 상기 냉매 튜브의 외주면에 밀착되게 설치되는 방열 휜으로 이루어진 휜앤 튜브형 열교환기에 있어서,

상기 냉매 튜브가 관통되는 소정 길이의 관부와 상기 방열 휜의 일측면에 접촉되는 소정 크기의 플랜지부가 일체로 형성되도록 소정의 브레이징 용가재가 도포된 크래드 금속박판을 이용하여 만들어진 다수의 절곡부와; 용가재가 도포되지 않은 금속박판으로 만들어지며 상기 절곡부의 관부가 관통되는 다수의 관통구멍이 형성된 휜 플레이트로 이루어지고; 상기 절곡부는 상기 휜 플레이트에 형성된 관통구멍에 삽입되고 상기 냉매 튜브는 상기 절곡부의 관부를 관통하여 설치된 후 소정의 고온에서 브레이징하여 상기 냉매 튜브와 절곡부 그리고 상기 절곡부와 휜 플레이트를 일체로 접합시켜 구성된 것을 특징으로 한다.

도1은 종래 기술에 따른 휜앤 튜브형 열교환기의 부분을 보여주는 사시도,

도2는 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기에 적용되는 방열 휜을 보여주는 분해 사시도,

도3은 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기의 구조를 보여주는 단면도이다.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1 : 휜앤 튜브형 열교환기 10 : 방열 휜

11 : 휜 플레이트 12 : 관통구멍

20 : 냉매 튜브 30 : 절곡부

31 : 관부 32 : 플랜지부

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기를 상세히 설명한다.

먼저, 도2는 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기에 적용되는 방열 휜(10)을 보여주는 것으로서, 다수의 관통구멍(12)이 일정 간격으로 형성된 소정 크기의 판형상의 휜 플레이트(11)와, 상기 휜 플레이트(11)에 형성된 관통구멍(12)에 결합되는 다수의 절곡부(30)로 구성되어 있다. 상기 절곡부(30)는 휜 플레이트(11)의 관통구멍(12)에 삽입될 수 있는 크기를 갖는 소정 직경의 관부(31)와 상기 관부(31)의 후단에 일체로 형성된 플랜지부(32)로 이루어져 있다. 이때 상기 절곡부(30)는 은합금, 니켈합금 등과 플럭스를 포함하는 브레이징 용가재(brazing filler metal)가 코팅된 크래드 금속박판(clad metal plate)을 프레스 가공하여 만들어지고, 상기 휜 플레이트(11)는 용가재가 코팅되지 않은 일반 금속박판으로 만들어진다.

그리고 도3에서 보는 바와 같이, 상기 휜 플레이트(11)에 형성된 관통구멍(12)은 절곡부(30)의 관부(31)가 관통될 수 있는 정도의 크기로 천공되고, 상기 절곡부(30)의 관부(31)는 상기 냉매 튜브(20)가 관통되어 밀착될 수 있는 정도의 내경을 가지며, 상기 절곡부(30)의 플랜지부(31)는 상기 관통구멍(12)을 통과할 수 없는 정도의 크기로 수직하게 이루어진다. 이때 상기 관부(31)의 길이는 방열 휜사이의 이격거리를 고려하여 결정되고 그 선단에는 커얼이 형성된다.

따라서 크래드 금속박판으로 이루어진 다수의 절곡부(30)를 휜 플레이트(11)에 천공된 다수의 관통구멍(12)에 삽입하여 설치한 후, 다수의 휜 플레이트(11)를 소정 간격으로 이격되게 적치한 상태에서, 냉매 튜브(20)를 절곡부(30)에 관통시켜 밀착되게 설치한다. 그런다음 상기 절곡부(30)의 플랜지부(32)가 휜 플레이트(11)의 일측면에 접촉되도록 한 상태에서 소정 온도에서 브레이징함으로써 상기 냉매튜브(20)의 외주면은 상기 관부(31)의 내주면에 접합되고, 상기 절곡부(30)의 플랜지부(32)는 휜 플레이트(11)의 일측면에 접합되어 일체로 고정된다.

이와 같이 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기는 비교적 고가인 크래드 금속박판으로는 굴곡부(30)만을 제작할 뿐만 아니라 브레이징 시 상기 절곡부(30)를 일반 금속박판으로 이루어진 휜 플레이트(11)에 일체로 접합시킴으로써 재료비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 부분에 용가재가 도포되지 않기 때문에 브레이징 후에도 방열 휜의 표면이 매끄럽게 되어 응축수의 흐름이 양호하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 휜앤 튜브형 열교환기는 방열 휜 전체를 크래드 금속박판으로 만드는 대신에, 냉매 튜브(tube)가 관통하여 밀착되는 절곡부만을 크래드 금속박판으로 제조하고, 상기 절곡부를 휜에 형성된 관통구멍에 삽입한 후 튜브화와 함께 일체로 브레이징함으로써 원재료비를 절감시킴과 아울러 응축수의 흐름을 원활하게 하는 효과가 있다.

Claims

소정 직경의 냉매 튜브와 상기 냉매 튜브의 외주면에 밀착되게 설치되는 방열 휜으로 이루어진 휜앤 튜브형 열교환기에 있어서,

상기 냉매 튜브가 관통되는 소정 길이의 관부와 상기 방열 휜의 일측면에 접촉되는 소정 크기의 플랜지부가 일체로 형성되도록 소정의 브레이징 용가재가 도포된 크래드 금속박판을 이용하여 만들어진 다수의 절곡부와;

용가재가 도포되지 않은 금속박판으로 만들어지며 상기 절곡부의 관부가 관통되는 다수의 관통구멍이 형성된 휜 플레이트로 이루어지고;

상기 절곡부는 상기 휜 플레이트에 형성된 관통구멍에 삽입되고 상기 냉매 튜브는 상기 절곡부의 관부를 관통하여 밀접하게 설치된 후 소정의 고온에서 브레이징하여 상기 냉매 튜브와 절곡부 그리고 상기 절곡부와 휜 플레이트를 일체로 접합시켜 구성된 것을 특징으로 하는 휜앤 튜브형 열교환기.
제1항에 있어서,

상기 휜 플레이트에 형성된 관통구멍은 절곡부의 관부가 관통될 수 있는 정도의 크기로 천공되고, 상기 절곡부의 관부는 상기 냉매 튜브가 관통되어 밀착될 수 있는 정도의 내경을 가지며, 상기 절곡부의 플랜지부는 상기 관통구멍을 통과할 수 없는 정도의 크기로 수직하게 형성된 것을 특징으로 하는 휜앤 튜브형 열교환기.