KR20040019428A - 열교환기용 튜브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 열교환기용 튜브는, 외면이 원호형을 이루고 내부에 열교환 매체 통과용 원형유로가 형성되는 복수의 튜브소자를 격벽을 경계로 하여 일체로 연결하여 배열하되, 공기 흐름 방향을 따라 파형 상태로 배열한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 따르면, 전체적인 형상을 파형의 구조와 다층의 구조로 가져감으로써, 응축수의 비산을 방지하고, 전열효과를 향상시킬 수 있다.

Description

열교환기용 튜브{A tube for heat exchanger}

본 발명은 열교환기용 튜브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 튜브의 외면에굴곡면을 형성하여 전열성능을 향상시킨 열교환기용 튜브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공기조화장치의 구성중 열교환기가 있는데, 압축기에서 압송된 고온ㆍ고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 액화되도록 하는 응축기와, 이 냉매를 저온의 기체상태로 상변화시켜 주변의 공기를 냉각시키는 증발기를 예로 들수 있다.

도 1은 종래에 따른 일반적인 열교환기를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 열교환기는 서로 간격을 두고 배치되는 한쌍의 헤더파이프(1)(2)와, 상기 헤더파이프(1)(2) 내부에 설치되는 복수의 배플(3)과, 상기 헤더파이프(1)(2) 사이에 양단이 연통 접속되는 다수의 튜브(4)와, 상기 튜브(4) 사이에 개재되는 다수의 방열핀(5)을 포함하여 구성되어 있다.

상기의 열교환기의 구성요소중에서 본 발명은 튜브에 관한 것으로서, 도 2는 일반적인 열교환기의 튜브를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이 열교환기의 튜브(4)는 압출에 의해 제조되는 것으로서, 편평한 형상의 몸체의 내부에 냉매유로(4a)가 형성되고, 상기 냉매유로(4a)를 격벽(4b)으로 구획하여 수력직경을 다분화한다.

또한, 상기 격벽(4a)은 내압이 증가할 경우 상하소재간의 지지대 역할을 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 단순한 압출형 튜브(4)는 내부의 전열상승에는 높은 열교환 효율을 나타내고 있지만, 외측으로는 단순한 평탄면으로 이루어져 외부공기와의 열교환은 핀(5)에만 의존하기 때문에 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 열교환과정에서 발생되는 응축수가 편평한 튜브(4)의 몸체에 응축되고, 상기의 응축수가 그대로 비산되는 문제점이 있다.

도 3은 종래에 따른 열교환기의 튜브의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 열교환기의 튜브(5)는 원형의 냉매유로(5a)를 복수개 연결한 구성으로 이루어져 있다.

상기와 같은 열교환기 튜브(5)는 원형의 냉매유로(5a) 외면이 서로 접면되면서 결합됨으로서, 열교환기 튜브(5)의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기 열교환기 튜브(5)가 직선형으로 연결되어 배열되어 있기 때문에, 공기의 항상 일정하게 변화없이 일정하게 유동되어 전열 효과를 증대시킬 수 없는 문제점도 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 열교환기 튜브의 외면에 굴곡형상을 두어 공기측과의 전열에서 핀의 기능을 보완하고, 그 기능을 향상시키도록 하는 열교환기용 튜브를 제공함에 있다.

도 1은 종래에 따른 열교환기의 일예를 나타탠 도면.

도 2는 종래에 따른 열교환기 튜브의 일실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 종래에 따른 열교환기의 튜브의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기 튜브의 제1실시예를 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 열교환기 튜브가 설치된 상태의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 열교환기 튜브의 제2실시예를 나타낸 사시도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 튜브

10a,10b,10c,...: 튜브소자

11: 원형유로

12: 격벽

20: 핀

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열교환기용 튜브는 외면이 원호형을 이루고 내부에 열교환 매체 통과용 원형유로가 형성되는 복수의 튜브소자의 격벽을 경계로 하여 일체로 연결하여 배열하되, 공기 흐름 방향을 따라 파형 상태한 배열한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 열교환기 튜브의 제1실시예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이, 열교환 튜브(10)는 열교환 매체 통과용 원형유로(11)가 형성되는 복수의 튜브소자(10a,10b,10c,...)의 격벽(12)을 경계로 하여 일체로 연결하여 배열하되, 공기 흐름방향을 따라 파형을 이루도록 연결 설치한다.

상기 튜브소자(10a,10b,10c,...)는 다수의 층을 갖도록 연결되도록 하여 단층 구조임과 동시에 직선형인 종래 기술에 비해 전체적인 파형 굴곡이 추가되어 공기측 유동의 교란 작용을 증대시켜 핀(20) 제거에 따른 방열량의 저감을 최소화 시키고 전열효과를 상승시킬수 있다.

본 실시예에서는 바람직하게는 튜브(10)에 핀(20)을 결합하지 않은 상태로 열교환시키게 되어 있지만, 핀(20)을 파형에 맞추어 개재할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 열교환기 튜브의 제2실시예를 나타낸 도면이다

도시한 바와 같이 열교환기 튜브(10)는 상기의 제1실시예의 또 다른 실시예로서, 2단의 층을 가지도록 한 것이 특징이다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 열교환기 튜브(10)는 내부에 형성된 열교환매체 통과용 원형유로(11)에 냉매가 유동되고, 외면의 원호면에 의해 공기측 유동의 교란작용이 증대되므로 전열효과가 상승된다.

이때 열교환 과정에서 발생되는 응축수는 열교환기 튜브(10)의 골부위에 집중되고, 외부로 배출되어 응축수의 비산을 방지하고, 응축수에 의한 열저저항을 감소시킬수 있다.

또한, 격벽(12)과 튜브소자(10)의 두께가 동일하도록 하여 튜브소자(10a,10b,10c,...) 내의 전도에 의한 열저항을 줄일 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 열교환기 튜브에 따르면, 전체적인 형상을 파형의 구조와 다층의 구조로 가져감으로써, 응축수의 비산을 방지하고, 전열효과를 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 외면이 원호형을 이루고 내부에 열교환 매체 통과용 원형유로(11)가 형성되는 복수의 튜브소자(10a,10b,10c,...)를 격벽(12)을 경계로 하여 일체로 연결하여 배열하되, 공기 흐름 방향을 따라 파형 상태로 배열한 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
2. 제1항에 있어서, 상기 튜브소자(10a,10b,10c,...)의 두께와 격벽(12)의 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 튜브소자(10a,10b,10c,...)는 다수의 층을 갖도록 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.