KR20040065280A - 열 교환기 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

예를 들면 탄화수소 냉매가 사용되는 냉장고와 같은 증발기에 사용하기 위한 열 교환기에 관한 것이다. 열 교환기는 용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 형성되고 서로 일정 간격으로 평행하게 전후방으로 배열된 3개 이상의 직선형 튜브부(2a)를 갖는 지그재그 튜브 부재(2)를 구비하는 핀 부착 지그재그 튜브(1)와, 직선형 튜브부의 종방향으로 지그재그 튜브 부재(2)의 2개의 인접한 직선형 튜브부(2a) 상에 일정 간격으로 배열되고 인접한 직선형 튜브부(2a) 상에 평행하게 고정식으로 배열되고 이를 가로질러 연장하는 플레이트 핀(5)을 각각 포함하는 복수의 제1 핀 그룹(3)과, 지그재그 튜브 부재(2)의 각각의 잔여 직선형 튜브부(2a) 상에 평행하게 고정식으로 배열된 플레이트 핀(6)을 각각 포함하는 복수의 제2 핀 그룹(4)을 포함하며, 제2 핀 그룹(4)은 직선형 튜브부(2a)의 종방향에 대해 각각의 제1 핀 그룹(3)과 동일한 위치에 있도록 그의 종방향으로 상기 잔여 직선형 튜브부(2a) 상에 일정 간격으로 배열된다. 핀 부착 지그재그 튜브(1)를 포함하는 열 교환기(E)는 냉매의 누출이 감소된 소정의 냉동 성능을 나타낸다.

Description

열 교환기 및 그 제조 방법 {HEAT EXCHANGER AND PROCESS FOR FABRICATING SAME}

도7은 이러한 냉장고 또는 냉동 진열장과 같은 냉동 장치에 종래에 사용된 증발기를 도시한다. 도7을 참조하면, 종래의 증발기(30)는, 일정 간격으로 서로 적층되어 배열되고 좌측으로부터 우측으로 평행하게 배열된 복수의 플레이트 핀(31)을 각각 포함하는 2개의 핀 그룹(32)과, 전방 후방으로부터 일정 간격으로배열되고 상측 및 하측 핀 그룹(32)의 모든 플레이트 핀(31)을 통해 연장되는 복수의 직선형 튜브(33)와, 냉매가 모든 직선형 튜브(33)를 통해 차례로 통과되도록 인접 직선형 튜브(33)의 각각의 쌍을 상호 연결하는 복수의 만곡부(34)를 포함한다.

증발기(30)는 이하의 공정에 의해 제조된다. 먼저, 복수의 직선형 튜브(33)와, 구멍을 각각 갖는 플레이트 핀(31)과, 와이어와 와이어의 일 단부에 부착된 튜브 확장 볼을 포함하는 튜브 확장 장치가 준비된다. 다음, 모든 직선형 튜브가 각각의 플레이트 핀(31)의 각각의 구멍을 통해 삽입된다. 그 후, 튜브 확장 장치의 와이어는 그의 일 단부로부터 각각의 튜브를 통해 삽입되고 다른 단부에서 견인되어, 튜브(33)를 통해 볼을 강제로 압박하여 튜브(33)를 확장시키고 모든 플레이트 핀(31)을 튜브 주위에 고정식으로 끼워 맞춘다. 다음, 직선형 튜브(33)의 단부들은 U형 만곡부(34)의 대향 단부들에 용접되어 모든 직선형 튜브(33)를 만곡부(34)에 의해 상호 연결한다. 이 방식으로, 증발기(30)가 제조된다.

냉장고, 냉동 진열장 및 유사한 냉동 장치에서 염화 불화 탄소 냉매의 대체 냉매로서, 오존층 파괴 및 지구 온난화에 영향을 미치는 가능성이 적은 탄화수소 냉매의 사용을 위한 연구가 최근에 진행되고 있다. 탄화수소 냉매는 가연성이기 때문에, 냉매의 누출을 최소화할 필요가 있다.

그러나, 상술한 종래의 증발기(30)에서, 직선형 튜브(33)가 U형 만곡부(34)에 용접되므로, 냉매가 용접 조인트로부터 누출될 가능성이 있다.

따라서, 이 문제점은 헤어핀 튜브(hairpin tube)와, 일정 간격으로 그의 종방향으로 헤어핀 튜브 상에 배열되고 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브를 가로질러연장되어 그에 고정되는 평행 플레이트 핀을 각각 구비하는 복수의 핀 그룹을 포함하는 핀 부착 헤어핀 튜브(finned hairpin tube)를 핀 그룹을 갖지 않는 그의 부분에서 그대로 만곡시킴으로써 준비되는 증발기에 의해 극복될 수 있는 것으로 고려된다.

이 증발기는 이하에 설명되는 공정에 의해 제조된다. 먼저, 헤어핀 튜브와, 이격된 2개의 구멍을 각각 갖는 다수의 플레이트 핀과, 압력 로드와 로드의 일 단부에 부착된 확장 맨드릴을 포함하는 튜브 확장 장치가 준비된다. 다음, 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부가 각각의 플레이트 핀의 각각의 구멍을 통해 삽입되어, 그의 종방향으로 튜브부 상에 이격된 상태로 복수의 고정되지 않은 핀 그룹 내로 평형하게 복수의 핀을 배열한다. 튜브 확장 장치의 맨드릴이 헤어핀 튜브의 각각의 개방 단부로부터 직선형 튜브부 내로 순차적으로 강제로 압박되어, 튜브부를 확장하고 헤어핀 튜브의 튜브부 주위로 각각의 핀 그룹의 플레이트 핀을 고정식으로 끼워 맞추고, 이에 의해 핀 부착 헤어핀 튜브가 제조된다. 그 후, 핀 부착 헤어핀 튜브는 핀 그룹을 갖지 않는 그의 부분에서 그대로 지그재그 형태로 만곡된다. 이 방식으로, 증발기가 제조된다.

이 공정에 의해 제조된 증발기는 핀 부착 헤어핀 튜브의 헤어핀 튜브에 형성된 조인트를 갖지 않으므로, 도7에 도시된 증발기(30)와는 달리 냉매의 누출이 발생하지 않는다. 그러나, 증발기는, 플레이트 핀이 단지 2개의 직선형 튜브부를 가로질러 연장하도록 치수 형성되기 때문에 열 전달 면적의 증가에 의해 개선된 냉동 효율을 성취하기에 덜 효과적이다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 극복하고 냉동 장치의 증발기로서 사용될 때 감소된 냉매 누출을 갖는 소정의 냉동 성능을 나타내는 것이 가능한 열 교환기를 제공하는 것이다.

관련 출원

본 출원은 미국 35 U.S.C. §111(b)에 따라 2002년 2월 14일 출원된 미국 가출원 제60/356,117호의 출원일의 35 U.S.C. §119(e)(1)에 따른 이익을 청구하는 35 U.S.C. §111(a)하에 출원된 미국 출원에 대응한다.

본 발명은 예를 들면 냉장고 또는 냉동 진열장(showcase)과 같은 냉동 장치의 증발기로서 사용하기 위한 열 교환기 및 열 교환기 제조 방법에 관한 것이다.

도3 및 도7의 화살표 X로 지시된 방향은 "전방"으로, 대향 방향은 "후방"으로서 칭할 것이다. 도1, 도4 및 도5는 또한 동일한 전-후방 관계에 기초한다. 도면의 상부 및 하부측은 "상측" 및 "하측"으로서 각각 칭할 것이고, 도1, 도3, 도4 및 도7의 좌측 및 우측은 "좌측" 및 "우측"으로서 각각 칭할 것이다.

도1은 본 발명을 실시하는 증발기를 제조하기 위한 핀 부착 지그재그 튜브를 도시하는 사시도이다.

도2는 도1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 확대 단면도이다.

도3은 본 발명을 실시하는 증발기를 도시하는 사시도이다.

도4는 핀 부착 지그재그 튜브를 제조하기 위한 핀 부착 헤어핀 튜브를 도시하는 사시도이다.

도5는 2개의 종류의 플레이트 핀을 도시하는 정면도이다.

도6은 도2에 대응하며 핀 부착 지그재그 튜브의 다른 예를 도시하는 단면도이다.

도7은 종래의 증발기를 도시하는 사시도이다.

본 발명은 용접 시임을 갖지 않고 서로 평행하게 일정 간격으로 전후방으로 배열된 3개 이상의 직선형 튜브부를 갖는 파이프를 만곡시킴으로써 형성된 지그재그 튜브와, 직선형 튜브부 주위에 고정식으로 끼워 맞춰진 복수의 플레이트 핀을 포함하는 열 교환기를 제공한다.

본 발명의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는 용접 시임을 갖지 않는 단일 파이프를 만곡시킴으로써 준비되므로, 열 교환기는 냉매의 누출이 없이 냉동 장치의 증발기로서 사용 가능하다. 따라서, 열 교환기는 오존층 파괴 및 지구 온난화에 영향을 미칠 가능성이 거의 없는 탄화수소 냉매와 사용하기 위해 적용된다. 열 교환기는 서로 평행하게 배열된 3개 이상의 직선형 튜브부를 갖는 지그재그 튜브와, 직선형 튜브부 주위에 고정식으로 끼워 맞춰진 플레이트 핀을 포함하기 때문에, 증가된 수의 플레이트 핀이 증가된 열 전달 면적을 제공하고 열 교환기가 냉동 장치의 증발기로서 사용될 때 향상된 열 교환 효율, 예를 들면 향상된 냉동 효율을 성취하도록 열 교환기 내에 제공될 수 있다.

본 발명의 열 교환기는 지그재그 튜브의 2개의 인접한 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열되어 이를 가로질러 연장하는 복수의 플레이트 핀을 포함하는 제1 핀 그룹과, 지그재그 튜브의 각각의 잔여 직선형 튜브부 상에 평행하게고정식으로 배열된 복수의 플레이트 핀을 포함하는 제2 핀 그룹을 포함할 수도 있다. 이는 열 교환기에 증가된 수의 핀 플레이트를 제공하여, 열 교환기가 내동 장치의 증발기로서 사용될 때 향상된 열 교환 효율, 예를 들면 향상된 냉동 효율을 성취하기 위해 증가된 열 절단 면적을 제공한다.

본 발명의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는, 그의 종방향으로 연장되고 그의 원주방향으로 일정 간격으로 배열된 내측핀을 그의 내주면 상에 일체로 구비할 수도 있다. 다음, 열 교환기는 향상된 열 교환 성능을 나타낸다.

본 발명의 열 교환기의 각각의 플레이트 핀은 유체의 사용에 의해 튜브를 확장함으로써 지그재그 튜브의 직선형 튜브부에 고정될 수도 있다. 이 경우에 지그재그 튜브가 증가된 열 전달 면적을 제공하기 위해 그의 내주면으로부터 비교적 높은 높이로 돌출하는 내측핀을 갖더라도, 소정의 냉동 성능(열 교환 성능)이 내측핀을 붕괴하는 튜브 확장의 가능성 없이 이용 가능하다.

본 발명의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는, 그의 원주방향으로 교대로 배열되고 튜브의 내주면으로부터 상이한 높이로 돌출되는 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 가질 수도 있고, 높은 내측핀은 튜브 표면으로부터 0.7 내지 1.7mm의 높이이며, 낮은 내측핀은 표면으로부터 0.4 내지 1.2mm의 높이이다. 다음, 열 교환기는 열 교환 성능이 효과적으로 향상된다.

지그재그 튜브가 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 갖는 본 발명의 열 교환기에 있어서, 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm이다.

지그재그 튜브가 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 갖는 본 발명의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

본 발명의 열 교환기에 있어서, 모든 내측핀은 높이가 동일하고 지그재그 튜브의 내주면으로부터 높이가 0.7 내지 1.2mm이다. 다음, 열 교환기는 더욱 향상된 열 교환 성능을 나타낸다.

모든 내측핀이 높이가 동일한 본 발명의 열 교환기에 있어서, 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm이다.

모든 내측핀이 높이가 동일한 본 발명의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

본 발명의 열 교환기에 있어서, 제2 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이는 제1 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이의 대략 1/2이다.

본 발명의 열 교환기에 있어서, 제1 핀 그룹은 제2 핀 그룹과 핀 피치가 상이하다. 예를 들면, 제2 핀 그룹은 제1 핀 그룹보다 핀 피치가 크다.

본 발명은 용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 형성되고 서로 일정 간격으로 평행하게 전후방으로 배열된 3개 이상의 직선형 튜브부를 갖는 지그재그 튜브 부재를 구비하는 핀 부착 지그재그 튜브와, 직선형 튜브부의 종방향으로 지그재그 튜브 부재의 2개의 인접한 직선형 튜브부 상에 일정 간격으로 배열되고 인접한 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열되고 이를 가로질러 연장하는 복수의 플레이트 핀을 각각 포함하는 복수의 제1 핀 그룹과, 지그재그 튜브 부재의 각각의 잔여 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열된 복수의 플레이트 핀을 각각 포함하는 복수의 제2 핀 그룹을 포함하며, 제2 핀 그룹은 직선형 튜브부의 종방향에 대해 각각의 제1 핀 그룹과 동일한 위치에 있도록 그의 종방향으로 잔여 직선형 튜브부 상에 일정 간격으로 배열되고, 핀 부착 지그재그 튜브는 중첩층 형태로 제1 핀 그룹을 서로 적층하고 제2 핀 그룹을 서로 적층하여 위치시키도록 모든 직선형 튜브부 상의 제1 핀 그룹 사이 및 제2 핀 그룹 사이로 만곡되고, 인접한 제1 핀 그룹 사이의 간격 및 제2 핀 그룹 사이의 간격은 핀 부착 지그재그 튜브의 직선형 튜브부의 만곡을 허용하는 길이인 열 교환기를 제공한다.

본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는 용접 시임을 갖지 않는 단일 파이프를 만곡시킴으로써 준비되므로, 열 교환기는 냉매의 누출이 없이 냉동 장치의 증발기로서 사용 가능하다. 따라서, 열 교환기는 오존층 파괴 및 지구 온난화에 영향을 미칠 가능성이 거의 없는 탄화수소 냉매와 사용하기 위해 적용된다. 열 교환기는 지그재그 튜브 부재의 2개의 인접한 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열되어 이를 가로질러 연장하는 복수의 플레이트 핀을 각각 포함하는 제1 핀 그룹과, 지그재그 튜브 부재의 각각의 잔여 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열된 플레이트 핀을 각각 포함하는 제2 핀 그룹을 포함하기 때문에, 증가된 수의 플레이트 핀이 증가된 열 전달 면적을 제공하고 열 교환기가 냉동 장치의 증발기로서 사용될 때 향상된 열 교환 효율, 예를 들면 향상된 냉동 효율을 성취하도록 열 교환기에 제공될 수 있다. 특히, 제1 핀 그룹, 뿐만 아니라 제2 핀 그룹이 2개 이상의 중첩단으로 배열되기 때문에, 이 배열은 열 교환기가 냉동 장치의 증발기로서 사용될 때 더욱 향상된 열 교환 효율, 예를 들면 상당히 향상된 냉동 효율을 성취하도록 증가된 열 전달 면적을 제공한다.

본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브는, 그의 종방향으로 연장하고 그의 원주방향으로 일정 간격으로 배열된 내측핀을 그의 내주면 상에 일체로 구비할 수도 있다. 다음, 열 교환기는 향상된 열 교환 성능을 나타낸다.

본 발명의 열 교환기의 제2 태양의 각각의 플레이트 핀은 유체의 사용에 의해 튜브 부재를 확장함으로써 지그재그 튜브 부재의 직선형 튜브부에 고정될 수도 있다. 이 경우에 지그재그 튜브가 증가된 열 전달 면적을 제공하기 위해 그의 내주면으로부터 비교적 높은 높이로 돌출하는 내측핀을 갖더라도, 소정의 냉동 성능(열 교환 성능)이 내측핀을 붕괴하는 튜브 부재 확장의 가능성 없이 이용 가능하다.

본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브 부재는, 그의 원주방향으로 교대로 배열되고 튜브 부재의 내주면으로부터 상이한 높이로 돌출되는 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 가질 수도 있고, 높은 내측핀은 튜브 부재 표면으로부터 높이가 0.7 내지 1.7mm이고, 낮은 내측핀은 표면으로부터 높이가 0.4 내지 1.2mm이다. 다음, 열 교환기는 열 교환 성능이 향상된다.

지그재그 튜브 부재가 그의 내주면 상에 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 갖는 본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm이다.

지그재그 튜브 부재가 그의 내주면 상에 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 갖는 본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브 부재는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 모든 내측핀은 높이가 동일하고 지그재그 튜브 부재의 내주면으로부터 높이가 0.7 내지 1.2mm이다. 다음, 열 교환기는 더욱 향상된 열 교환 성능을 나타낸다.

모든 내측핀이 높이가 동일한 본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm이다.

모든 내측핀이 높이가 동일한 본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 지그재그 튜브 부재는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 제2 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이는 제1 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이의 대략 1/2이다.

본 발명의 제2 태양의 열 교환기에 있어서, 제1 핀 그룹은 제2 핀 그룹과 핀 피치가 상이할 수도 있다. 예를 들면, 제2 핀 그룹은 제1 핀 그룹보다 핀 피치가 크다.

본 발명은 압축기, 응축기 및 증발기를 갖는 냉동 사이클을 구비하는 냉동 장치이며, 증발기는, 탄화수소 냉매가 냉매로서 사용되어 1 내지 9kg/h의 속도로 순환되는 상술된 열 교환기를 포함하는 냉동 장치를 제공한다.

본 발명은 열 교환기, 즉 청구항 2에 따른 열 교환기를 제조하기 위한 열 교환기 제조 방법이며, 용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 헤어핀 튜브 및 전방으로부터 후방으로 이격된 2개의 구멍을 각각 갖는 다수의 플레이트 핀을 준비하는 단계와, 모든 플레이트 핀의 각각의 구멍을 통해 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 삽입하여 직선형 튜브부의 만곡을 허용하는 길이만큼 그의 종방향으로 직선형 튜브부 상에 이격된 미리 정해진 수의 미고정 핀 그룹 내에 평행하게 플레이트 핀을 배열하는 단계와, 제2 핀 그룹 및 제1 핀 그룹을 형성하기 위해 분리 가능한 핀 그룹을 갖는 핀 부착 헤어핀 튜브를 얻도록 2개의 직선형 튜브부를 가로질러 플레이트 핀을 고정식으로 위치시키기 위해 헤어핀 튜브를 확장하는 단계와, 제2 핀 그룹을 형성하도록 직선형 튜브부 중 하나에 고정된 부분과 다른 직선형 튜브에 고정된 부분으로 전체의 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀을 분리하는 단계와, 핀 부착 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 전방 및 후방으로 각각 외향 만곡하는 단계를 포함하는 열 교환기 제조 방법을 제공한다.

상기 장점을 갖는 청구항 2에 따른 열 교환기는 본 발명의 방법에 의해 비교적 용이하게 제조될 수 있다.

본 발명은 다른 열 교환기, 즉 청구항 14에 따른 열 교환기를 제조하기 위한 열 교환기 제조 방법이며, 용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 헤어핀 튜브 및 전방 또는 후방으로 이격된 2개의 구멍을 각각 갖는 다수의 플레이트 핀을 준비하는 단계와, 모든 플레이트 핀의 각각의 구멍을 통해 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 삽입하여 직선형 튜브부의 만곡을 허용하는 길이만큼 그의 종방향으로 직선형 튜브부 상에 이격된 미리 정해진 수의 미고정 핀 그룹 내에 평행하게 플레이트 핀을 배열하는 단계와, 제2 핀 그룹 및 제1 핀 그룹을 형성하기 위해 분리 가능한 핀 그룹을 갖는 핀 부착 헤어핀 튜브를 얻도록 2개의 직선형 튜브부를 가로질러 플레이트 핀을 고정식으로 위치시키기 위해 헤어핀 튜브를 확장하는 단계와,제2 핀 그룹을 형성하도록 직선형 튜브부 중 하나에 고정된 부분과 다른 직선형 튜브에 고정된 부분으로 모든 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀을 분리하는 단계와, 핀 부착 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 전방 및 후방으로 각각 외향 만곡하는 단계를 포함하고, 미리 정해진 수는 제1 핀 그룹을 형성하기 위해 헤어핀 튜브의 만곡부에 더욱 근접하게 위치된 미고정 핀 그룹의 2보다 작지 않은 수의 n(2보다 작지 않은 정수)배인 열 교환기를 제조하기 위한 열 교환기 제조 방법을 제공한다.

상기 장점을 갖는 청구항 14에 따른 열 교환기는 본 발명의 방법에 의해 비교적 용이하게 제조될 수 있다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 헤어핀 튜브는, 그의 종방향으로 연장하고 그의 원주방향으로 일정 간격으로 배열된 내측핀을 그의 내주면에 일체로 구비할 수도 있다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 헤어핀 튜브는 유체의 사용에 의해 확장될 수도 있다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 헤어핀 튜브는, 그의 원주방향으로 교대로 배열되고 튜브의 내주면으로부터 상이한 높이로 돌출된 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 구비할 수도 있고, 내측핀은 튜브 표면으로부터 높이가 0.7 내지 1.7mm이고, 낮은 내측핀은 표면으로부터 높이가 0.4 내지 1.2mm이다.

헤어핀 튜브가 그의 내주면 상에 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 구비하는2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm이다.

헤어핀 튜브가 그의 내주면 상에 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 구비하는 2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 헤어핀 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 모든 내측핀은 높이가 동일하고, 헤어핀 튜브의 내주면으로부터 높이가 0.7 내지 1.2mm이다.

모든 내측핀이 높이가 동일한 2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm이다.

모든 내측핀이 높이가 동일한 2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 헤어핀 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 제2 핀 그룹을 형성하기 위한 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀은 2개의 핀 형성부 및 2개의 핀 형성부를 분리 가능하게 연결하는 연결부를 각각 포함할 수도 있다. 다음, 헤어핀 튜브는 매우 용이하게 플레이트 핀의 구멍을 통해 삽입될 수 있고, 플레이트 핀은 후속의 단계에서 용이하게 분리 가능하다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 제1 핀 그룹의 플레이트 핀 및 제2 핀 그룹을 형성하기 위한 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀은 형상이 동일할 수도 있고, 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀은 전방 또는 후방으로 그의 상측 및 하측 에지 중 적어도 하나의 중간점에 형성된 V형 노치 및 노치로부터 분리될 때 전방 또는 후방에 대해 노치와 동일한 위치에 형성되고 상향 또는 하향으로 연장하는 슬릿을 각각 구비할 수도 있다. 슬릿 형성 플레이트 핀은, 다른 플레이트 핀을 블랭킹(blanking) 가공하기 위해 사용되고 노치 형성부 및 슬릿 형성부를 제거 가능하게 구비하는 다이의 사용에 의해 블랭킹 가공에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 일 형태의 블랭킹 다이가 2개의 종류의 플레이트 핀을 형성하기 위해 사용 가능하며, 따라서 이들은 감소된 비용으로 이용 가능하다. 또한, 슬릿 형성 플레이트 핀은 전방 또는 후방으로 그의 상측 및 하측 에지 중 적어도 하나의 중간점에 있는 V형 노치와, 전방 또는 후방 방향에 대해 노치와 동일한 위치에 형성되고 상향 또는 하향으로 연장되는 슬릿을 갖기 때문에, 노치로부터의 분리될 때 용이하게 분리될 수 있다.

2개의 열 교환기 중 하나를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 분리 가능한 핀 그룹을 분리함으로써 제2 핀 그룹이 형성된 후에 미리 정해진 수의 제2 핀 그룹을 갖는 직선형 튜브부가 핀 부착 헤어핀 튜브로부터 절결될 수도 있다.

본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 실시예는 본 발명이 적용되고 냉동 장치에 사용을 위한 증발기인 열 교환기이다. 이하의 설명에서, 용어 "알루미늄"은 순수 알루미늄에 부가하여 알루미늄 합금을 포함한다.

도1은 일정 간격으로 전후방으로 배열된 3개 이상의, 본 경우에는 4개의 직선형 튜브부(2a)를 갖는 알루미늄제의 지그재그 튜브(2)와, 튜브부(2a)의 종방향으로 지그재그 튜브(2)의 중심에서 2개의 인접 직선형 튜브부(2a) 상에 일정 간격으로 배열된 복수의, 즉 본 경우에는 2개의 제1 핀 그룹(3)과, 튜브부(2a)의 종방향으로 지그재그 튜브(2)의 전방 및 후방 단부에서 각각의 직선형 튜브부(2a) 상에 일정 간격으로 배열된 복수의, 즉 본 경우에는 2개의 제2 핀 그룹(4)을 포함하는 핀 부착 지그재그 튜브(1)를 도시한다. 2개의 제1 핀 그룹(3) 사이의 간격과 2개의 제2 핀 그룹(4) 사이의 간격은 중첩층 형태로 제1 핀 그룹(3)을 서로 적층하고 제2 핀 그룹(4)을 서로 적층하여 위치시키기 위해 직선형 튜브부(2a)가 만곡되는 것을 허용하는 길이이다.

지그재그 튜브(2)는 용접된 시임(seam)을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 형성된다. 튜브(2)는, 상이한 높이로 튜브의 내주면으로부터 돌출되고 그의 종방향으로 연장되며 일정 간격으로 그의 원주방향으로 교대로 배열된 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀(20, 21)을 일체로 구비한다. 내측핀(20, 21)은 지그재그 튜브(2)의 중심을 향해 돌출된다. 높은 내측핀(20)은 지그재그 튜브(2)의 내주면으로부터 측정할 때 높이(h1)가 0.7 내지 1.7mm이고, 낮은 내측핀(21)은 지그재그 튜브(2)의 표면으로부터 측정할 때 높이(h2)가 0.4 내지 1.2mm이다. 내측핀(20, 21)의 피치(p)는 0.4 내지 1.6mm이다. 내측핀(20, 21)의 피치(p)는, 지그재그 튜브(2)의 외주연 상의 단면에서 측정할 때, 한 쌍의 인접한 내측핀(20, 21)의 두께의 중심과 지그재그 튜브(2)의 중심선을 연결하는 2개의 직선 사이의 원주방향 거리이다. 지그재그 튜브(2)는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주벽의 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

제1 핀 그룹(3)은, 2개의 직선형 튜브부(2a)에 고정되고 이를 가로질러 연장되는 평행 알루미늄 플레이트 핀(5)을 포함한다. 플레이트 핀(5)은 직사각형이고 전후 방향으로 연장된다. 제1 핀 그룹(3)을 구성하는 플레이트 핀(5)은 이하에 "제1 플레이트 핀"이라 칭한다. 제2 핀 그룹(4)은 대응 직선형 튜브부(2a)에 고정된 알루미늄 플레이트 핀(6)을 포함하고, 직선형 튜브부(2a)의 종방향에 대해 제1 핀 그룹(3)과 동일한 위치에 배치된다. 제2 핀 그룹(4)의 플레이트 핀(6)의 전후방 길이는 제1 플레이트 핀(5)의 전후방 길이의 1/2이거나, 이하에 설명하는 노치(12)와 슬릿(13)에 대응하는 양만큼 그의 1/2보다 짧다. 제2 핀 그룹(4)을 구성하는 플레이트 핀(6)은 이하에 "제2 플레이트 핀"이라 칭할 것이다. 제1 핀 그룹(3)과 제2 핀 그룹(4)은 항상 핀 피치가 동일하지는 않고, 바람직하게는, 제2 핀 그룹(4)이 제1 핀 그룹(3)보다 핀 피치가 크다.

제1 플레이트 핀(5)은 전방 또는 후방으로 이격된 2개의 구멍(5a)을 각각 갖는다. 지그재그 튜브(2)의 중심에서 2개의 직선형 튜브부(2a)는, 이들 튜브부(2a)를 확장함으로써 2개의 직선형 튜브부(2a) 주위에 고정식으로 끼워 맞춰지는 모든 제1 플레이트 핀(5)의 각각의 구멍(5a)을 통해 삽입된다. 제2 플레이트 핀(6)은 각각 하나의 구멍을 갖고, 지그재그 튜브(2)의 전방 또는 후방 단부에서 직선형 튜브부(2a)는, 튜브부(2a)를 확장함으로써 직선형 튜브부(2a) 주위에 고정식으로 끼워 맞춰지는 모든 대응 제2 플레이트 핀(6)의 구멍을 통해 삽입된다. 부수적으로, 핀 부착 지그재그 튜브(1)는 또한 증발기로서 사용 가능하다.

도3에 도시된 바와 같이, 핀 부착 지그재그 튜브(1)는 인접한 제1 핀 그룹(3) 사이 및 모든 직선형 튜브부(2a)가 서로 인접되어 있는 제2 핀 그룹(4) 사이의 위치에서 만곡되어, 중첩층 형태로 제1 핀 그룹(3)을 서로 적층하여 위치시키고 제2 핀 그룹(4)을 서로 적층하여 위치시킨다. 이 증발기(E)는 중첩층 형태로 서로 적층하여 배열된 2개의 제1 핀 그룹(3)과, 이들 제1 핀 그룹(3)의 전방 및 후방 측면의 각각 상에 중첩층 형태로 서로 적층하여 배열된 2개의 제2 핀 그룹(4)과, 각각의 제1 핀 그룹(3)의 제1 플레이트 핀(5)을 통해 연장하는 전방 및 후방의 2개의 직선형 튜브부(2b)와, 각각의 제2 핀 그룹(4)의 제2 플레이트 핀(6)을 통해 연장하는 하나의 직선형 튜브부(2b)를 갖는다. 핀 그룹(3, 4)의 좌측에서, 전방또는 후방에 대해 동일한 위치에 있는 상측 및 하측 직선형 튜브부(2b)는 이들 튜브부(2b)와 일체인 만곡부(2c)에 의해 상호 연결된다. 또한, 핀 그룹(3, 4)의 우측에서, 상측 직선형 튜브부(2b)의 전방 및 후방 측면의 각각에서의 상기 2개의 직선형 튜브부는 이들과 일체인 만곡부(2d)에 의해 상호 연결되고, 하측 직선형 튜브부(2b)의 중심의 2개의 직선형 튜브부는 이들과 일체인 만곡부(2e)에 의해 상호 연결된다.

증발기는 이하에 설명하는 프로세스에 의해 제조될 수 있다.

먼저, 도4에 도시된 핀 부착 헤어핀 튜브가 제조된다.

이 튜브를 위해 준비되는 것은, 용접 시임을 갖지 않는 알루미늄 파이프를 만곡시킴으로써 형성된 헤어핀 튜브(10)와, 전방 또는 후방으로 이격된 2개의 구멍(5a)을 각각 갖는 알루미늄제의 복수의 제1 플레이트 핀(5)과, 전방 또는 후방으로 이격된 2개의 구멍(11a)을 각각 갖는 알루미늄 플레이트 핀(11)이다(도5 참조).

헤어핀 튜브(10)는, 상이한 높이로 튜브의 내주면으로부터 돌출되어 그의 종방향으로 연장되며 일정 간격으로 그의 원주방향으로 교대로 배열된 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀(20, 21)을 일체로 구비한다. 내측핀(20, 21)은 도2를 참조하여 상술한 것들과 동일하다.

도5에 도시된 바와 같이, 플레이트 핀(5, 11)은 직사각형이고 전방 또는 후방으로 연장된다. 플레이트 핀(11)은 전방 또는 후방 방향을 따라 그의 상측 및 하측 에지의 각각의 중간점에 형성된 V형 노치(12)와, 플레이트 핀(11)의 폭방향(상향 또는 하향)으로 노치(12) 사이로 연장하는 슬릿(13)을 갖는다. 구멍(11a)은 슬릿(13)의 전방 및 후방 측면 상에 각각 위치된다. 슬릿(13) 및 노치(12)의 각각의 단부 사이의 거리는 약 0.1 내지 약 0.4mm인 것이 바람직하다. 노치(12) 및 슬릿(13)을 갖는 플레이트 핀(11)은 이하에 "슬릿 형성 플레이트 핀"이라 칭할 것이다. 슬릿 형성 플레이트 핀(11)은, 제1 플레이트 핀(5)을 블랭킹 가공하기 위해 사용되며 그에 제거 가능하게 부착된 노치 형성부 및 슬릿 형성부를 갖는 다이로 블랭킹 가공함으로써 형성된다. 노치(12) 및 슬릿(13)이 형성된 상태로, 슬릿 형성 플레이트 핀(11)은 전방 및 후방의 2개의 핀 형성부(15)와, 노치(12)와 슬릿(13) 사이에 각각 위치되고 2개의 핀 형성부(15)를 분리 가능하게 연결하는 연결부(16)를 포함한다.

다음, 헤어핀 튜브(10)의 2개의 직선형 튜브부(10a)가 모든 플레이트 핀(5, 11)의 각각의 구멍(5a, 11a)을 통해 삽입되어, 그의 종방향으로 일정 간격으로 직선형 튜브부(2a) 상에 배열되어 각각 플레이트 핀(5 또는 11)을 포함하는 복수의, 즉 본 경우에 4개의 미고정 핀 그룹을 제공한다. 헤어핀 튜브(10)의 만곡부(10b)를 향하는 2개의 미고정 핀 그룹은 각각 제1 플레이트 핀(5)을 포함하고 핀 부착 지그재그 튜브(1)의 제1 핀 그룹(3)을 제공한다. 헤어핀 튜브(20)의 2개의 단부 개구를 향하는 2개의 미고정 핀 그룹은 각각 슬릿 형성 플레이트 핀(11)을 포함하고, 핀 부착 지그재그 튜브(1)의 제2 핀 그룹(4)을 제공한다. 제1 핀 그룹(3)을 제공하는 미고정 핀 그룹 사이의 간격은, 2개의 직선형 튜브(10a)가 중첩층 형태로 제1 핀 그룹(3)을 서로 적층하여 위치시키도록 만곡되게 하는 길이이며, 제2 핀 그룹(4)을 제공하는 미고정 핀 그룹 사이의 간격과 동일하다. 미고정 그룹의 총 수는 제1 핀 그룹(4)을 제공하는 미고정 핀 그룹의 수의 n(2보다 작지 않은 정수)배이다.

다음, 물, 오일 또는 공기와 같은 가압 유체(pressure fluid)가 이 상태에서 헤어핀 튜브(10) 내로 도입되어, 헤어핀 튜브(10)의 2개의 직선형 튜브부(10a) 주위에 미고정 핀 그룹의 슬릿 형성 플레이트 핀(11)과 제1 플레이트 핀(5)을 고정식으로 끼워 맞추도록 확장되고, 이에 의해 제2 핀 그룹(4)과, 2개의 제1 핀 그룹(3)을 제공하는 2개의 분리 가능한 핀 그룹(14)을 갖는 핀 부착 헤어핀 튜브(H)를 제조한다(도4 참조). 헤어핀 튜브(10)는 압력 로드와 로드의 전방 단부에 부착된 튜브 확장 맨드릴을 포함하는 튜브 확장 장치를 준비하고 장치의 맨드릴을 헤어핀 튜브(10)의 단부 개구로부터 직선형 튜브부(2a) 내로 강제로 삽입함으로써 교대로 확장될 수도 있다.

그 후, 핀 부착 헤어핀 튜브(H)는 핀 부착 지그재그 튜브(1)로 형성된다. 먼저, 헤어핀 튜브(10)의 2개의 분리 가능한 핀 그룹(14)을 구성하는 슬릿 형성 플레이트 핀(11)은, 직선형 튜브부(10a) 중 하나에 고정된 부분과 다른 직선형 튜브부(10a)에 고정된 부분으로 슬릿(13)과 노치(12) 사이의 연결부(16)에서 분리되어 제2 핀 그룹(4)을 형성한다. 각각의 슬릿 형성 플레이트 핀(11)은 웨지가 2개의 노치(12)에 대해 가압된 상태로 전방 및 후방으로 핀(11)을 이격 견인함으로써 분리된다. 그 후에, 핀 부착 헤어핀 튜브(H)의 헤어핀 튜브(10)의 2개의 직선형 튜브부(10a)는 제1 핀 그룹(3), 즉 튜브(10)의 만곡부로부터 계수할 때 2번째의 것과, 제2 핀 그룹(4), 즉 만곡부로부터 계수할 때 3번째의 것 사이에서 각각 전방 및 후방으로 외향으로 만곡된다(도1의 쇄선 참조). 이 방식으로, 튜브부(2a)의 지그재그 튜브(2)의 중심에서 2개의 인접 직선형 튜브부(2a) 상에 일정 간격으로 배열된 복수의 제1 핀 그룹(3)과, 튜브부(2a)의 종방향으로 지그재그 튜브(2)의 전방 및 후방 단부에서 각각의 직선형 튜브부(2a) 상에 일정 간격으로 배열된 복수의 제2 핀 그룹(4)을 포함하는 핀 부착 지그재그 튜브(1)가 제조된다.

마지막으로, 핀 부착 지그재그 튜브(1)는, 중첩층 형태로 제1 핀 그룹(3)을 서로 적층하고 제2 핀 그룹(4)을 서로 적층하여 위치시키도록 모든 직선형 튜브(2a)가 배열되는 인접한 제1 핀 그룹(3) 사이 및 제2 핀 그룹 사이(4)의 위치에서 만곡되어, 이에 의해 증발기(E)가 제조된다(도3의 쇄선 참조).

증발기(E)는 압축기, 응축기 및 증발기를 갖는 냉동 사이클을 구비하고, 탄화수소 냉매가 냉매로서 사용되어 최소 1 내지 9kg/h의 속도로 순환되는 냉장고 또는 냉동 진열장과 같은 냉동 장치의 증발기로서 사용된다.

상기 실시예에서, 증발기(E)를 제조하기 위한 핀 부착 지그재그 튜브(1)를 구성하는 지그재그 튜브(2)는 4개의 직선형 튜브부(2a)를 갖고, 따라서 슬릿 형성 플레이트 핀(11)을 포함하고 핀 부착 헤어핀 튜브(H) 내에 포함되는 분리 가능한 핀 그룹(14)은 제1 핀 그룹(3)과 개수가 동일하다. 그러나, 직선형 튜브부(2a)의 수는 한정적인 것은 아니고 2n으로 표현되는 임의의 수일 수 있다(여기서, n은 2보다 작지 않은 정수). 이 경우, 슬릿 형성 플레이트 핀(11)을 포함하고 핀 부착 헤어핀 튜브(H) 내에 포함되는 분리 가능한 핀 그룹(14)의 수는 제1 핀 그룹(3)의 수의 (n-1)배에 해당된다. 다음, 핀 부착 지그재그 튜브는 핀 부착 헤어핀 튜브(H)의 헤어핀 튜브(10)의 2개의 직선형 튜브부(10a)를 전방 및 후방 외향으로 지그재그식으로 만곡함으로써 형성된다. 핀 부착 지그재그 튜브(1)를 구성하는 지그재그 튜브(2)의 직선형 튜브부(2a)의 수가 3 이상의 홀수, 즉 2n-1(여기서, n은 2보다 작지 않은 정수)인 경우가 발생하지만, 이 경우는 이어서 분리 가능한 핀 그룹(14)의 슬릿 형성 플레이트 핀(11)을 분리하고, 그 길이가 제1 핀 그룹(3)의 수와 동일한 개수의 제2 핀 그룹(4)을 갖는 그의 단부 개구로부터의 길이에 걸쳐 헤어핀 튜브(10)의 직선형 튜브부(10a) 중 하나를 절단함으로써 처리될 수 있다.

상술한 실시예에 따르면, 증발기의 제1 핀 그룹(3)과 제2 핀 그룹(4)은 2개의 중첩층 형태로 배열되지만, 반면 이 배열은 한정적이지는 않고 이들 핀 그룹은 3개 이상의 중첩층 형태로 배열될 수도 있다. 다음, 핀 부착 지그재그 튜브(1)는 제1 핀 그룹(3), 뿐만 아니라 제2 핀 그룹(4)에서 개수가 3개 이상이다. 제1 핀 그룹(3) 및 제2 핀 그룹(4)은 단지 1층으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 핀 그룹(3, 4)은 각각 개수가 단지 1일 수도 있다.

또한 상기 및 다른 실시예에 따르면, 분리되는 플레이트 핀은 항상 슬릿(13) 또는 노치(12)를 가질 필요는 없다.

본 발명의 열 교환기는 또한 냉동 장치의 증발기 이외의 수단으로서 사용 가능하다.

도6은 증발기를 제조하는데 사용하기 위한 핀 부착 지그재그 튜브(1)를 구성하는 지그재그 튜브(2)의 변형예를 도시한다.

도6을 참조하면, 도시된 지그재그 튜브(2)는 튜브의 내주면으로부터 동일한 높이로 돌출되고 그 길이방향으로 연장되며 일정 간격으로 그의 원주방향으로 배열된 복수의 내측핀(22)을 일체로 구비한다. 내측핀(22)은 지그재그 튜브(2)의 내주면으로부터 측정할 때 높이(h3)가 0.7 내지 1.2mm이다. 내측핀(22)은 피치(p)가 0.4 내지 1.6mm이다. 용어 내측핀(22)의 "피치(p)"는 상술한 바와 동일한 의미를 갖는다. 지그재그 튜브(2)는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주벽의 두께가 0.4 내지 0.8mm이다.

본 발명의 열 교환기는 냉장고 또는 냉동 진열장과 같은 냉동 장치용 증발기로서 유용하고, 특히 탄화수소 냉매가 사용되는 냉동 장치의 증발기로서 사용하기에 적합하다.

Claims (39)

1. 용접 시임을 갖지 않고 서로 평행하게 일정 간격으로 전후방으로 배열된 3개 이상의 직선형 튜브부를 갖는 파이프를 만곡시킴으로써 형성된 지그재그 튜브와, 상기 직선형 튜브부 주위에 고정식으로 끼워 맞춰진 복수의 플레이트 핀을 포함하는 열 교환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 지그재그 튜브의 2개의 인접한 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열되어 이를 가로질러 연장하는 복수의 플레이트 핀을 포함하는 제1 핀 그룹과, 상기 지그재그 튜브의 각각의 잔여 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열된 복수의 플레이트 핀을 포함하는 제2 핀 그룹을 포함하는 열 교환기.
3. 제1항에 있어서, 상기 지그재그 튜브는, 그의 종방향으로 연장되고 그의 원주방향으로 일정 간격으로 배열된 내측핀을 그의 내주면 상에 일체로 구비하는 열 교환기.
4. 제3항에 있어서, 상기 각각의 플레이트 핀은 유체의 사용에 의해 튜브를 확장함으로써 지그재그 튜브의 직선형 튜브부에 고정되는 열 교환기.
5. 제3항에 있어서, 상기 지그재그 튜브는, 그의 원주방향으로 교대로 배열되고 상기 튜브의 내주면으로부터 상이한 높이로 돌출되는 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 갖고, 상기 높은 내측핀은 튜브 표면으로부터 0.7 내지 1.7mm의 높이이며, 상기 낮은 내측핀은 상기 표면으로부터 0.4 내지 1.2mm의 높이인 열 교환기.
6. 제5항에 있어서, 상기 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm인 열 교환기.
7. 제5항에 있어서, 상기 지그재그 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm인 열 교환기.
8. 제3항에 있어서, 상기 모든 내측핀은 높이가 동일하고 상기 지그재그 튜브의 내주면으로부터 높이가 0.7 내지 1.2mm인 열 교환기.
9. 제8항에 있어서, 상기 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm인 열 교환기.
10. 제8항에 있어서, 상기 지그재그 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm인 열 교환기.
11. 제2항에 있어서, 상기 제2 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이는 상기 제1 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이의 대략 1/2인 열 교환기.
12. 제2항에 있어서, 상기 제1 핀 그룹은 상기 제2 핀 그룹과 핀 피치가 상이한 열 교환기.
13. 제12항에 있어서, 상기 제2 핀 그룹은 상기 제1 핀 그룹보다 핀 피치가 큰 열 교환기.
14. 용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 형성되고 서로 일정 간격으로 평행하게 전후방으로 배열된 3개 이상의 직선형 튜브부를 갖는 지그재그 튜브 부재를 구비하는 핀 부착 지그재그 튜브와, 상기 직선형 튜브부의 종방향으로 지그재그 튜브 부재의 2개의 인접한 직선형 튜브부 상에 일정 간격으로 배열되고 인접한 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열되고 이를 가로질러 연장하는 복수의 플레이트 핀을 각각 포함하는 복수의 제1 핀 그룹과, 상기 지그재그 튜브 부재의 각각의 잔여 직선형 튜브부 상에 평행하게 고정식으로 배열된 복수의 플레이트 핀을 각각 포함하는 복수의 제2 핀 그룹을 포함하며,

    상기 제2 핀 그룹은 상기 직선형 튜브부의 종방향에 대해 각각의 제1 핀 그룹과 동일한 위치에 있도록 그의 종방향으로 상기 잔여 직선형 튜브부 상에 일정 간격으로 배열되고, 상기 핀 부착 지그재그 튜브는 중첩층 형태로 제1 핀 그룹을 서로 적층하고 제2 핀 그룹을 서로 적층하여 위치시키도록 모든 직선형 튜브부 상의 제1 핀 그룹 사이 및 제2 핀 그룹 사이로 만곡되고, 상기 인접한 제1 핀 그룹사이의 간격 및 제2 핀 그룹 사이의 간격은 핀 부착 지그재그 튜브의 직선형 튜브부의 만곡을 허용하는 길이인 열 교환기.
15. 제14항에 있어서, 상기 지그재그 튜브 부재는, 그의 종방향으로 연장하고 그의 원주방향으로 일정 간격으로 배열된 내측핀을 그의 내주면 상에 일체로 구비하는 열 교환기.
16. 제15항에 있어서, 상기 각각의 플레이트 핀은 유체의 사용에 의해 튜브 부재를 확장함으로써 지그재그 튜브 부재의 직선형 튜브부에 고정되는 열 교환기.
17. 제15항에 있어서, 상기 지그재그 튜브 부재는, 그의 원주방향으로 교대로 배열되고 튜브 부재의 내주면으로부터 상이한 높이로 돌출되는 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 갖고, 상기 높은 내측핀은 튜브 부재 표면으로부터 높이가 0.7 내지 1.7mm이고, 상기 낮은 내측핀은 상기 표면으로부터 높이가 0.4 내지 1.2mm인 열 교환기.
18. 제17항에 있어서, 상기 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm인 열 교환기.
19. 제17항에 있어서, 상기 지그재그 튜브 부재는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm인 열 교환기.
20. 제15항에 있어서, 상기 모든 내측핀은 높이가 동일하고 상기 지그재그 튜브 부재의 내주면으로부터 높이가 0.7 내지 1.2mm인 열 교환기.
21. 제20항에 있어서, 상기 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm인 열 교환기.
22. 제20항에 있어서, 상기 지그재그 튜브 부재는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm인 열 교환기.
23. 제14항에 있어서, 상기 제2 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이는 제1 핀 그룹의 플레이트 핀의 전후방 길이의 대략 1/2인 열 교환기.
24. 제14항에 있어서, 상기 제1 핀 그룹은 제2 핀 그룹과 핀 피치가 상이한 열 교환기.
25. 제24항에 있어서, 상기 제2 핀 그룹은 제1 핀 그룹보다 핀 피치가 큰 열 교환기.
26. 압축기, 응축기 및 증발기를 갖는 냉동 사이클을 구비하는 냉동 장치이며,

    상기 증발기는, 탄화수소 냉매가 냉매로서 사용되어 1 내지 9kg/h의 속도로순환되는 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 열 교환기를 포함하는 냉동 장치.
27. 제2항에 따른 열 교환기를 제조하기 위한 열 교환기 제조 방법이며,

    용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 헤어핀 튜브 및 전후방으로 이격된 2개의 구멍을 각각 갖는 다수의 플레이트 핀을 준비하는 단계와, 상기 모든 플레이트 핀의 각각의 구멍을 통해 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 삽입하여 직선형 튜브부의 만곡을 허용하는 길이만큼 그의 종방향으로 직선형 튜브부 상에 이격된 미리 정해진 수의 미고정 핀 그룹 내에 평행하게 플레이트 핀을 배열하는 단계와, 제2 핀 그룹 및 제1 핀 그룹을 형성하기 위해 분리 가능한 핀 그룹을 갖는 핀 부착 헤어핀 튜브를 얻도록 상기 2개의 직선형 튜브부를 가로질러 플레이트 핀을 고정식으로 위치시키기 위해 헤어핀 튜브를 확장하는 단계와, 제2 핀 그룹을 형성하도록 직선형 튜브부 중 하나에 고정된 부분과 다른 직선형 튜브에 고정된 부분으로 전체의 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀을 분리하는 단계와, 상기 핀 부착 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 전방 및 후방으로 각각 외향 만곡하는 단계를 포함하는 열 교환기 제조 방법.
28. 제14항에 따른 열 교환기를 제조하기 위한 열 교환기 제조 방법이며,

    용접 시임을 갖지 않는 파이프를 만곡시킴으로써 헤어핀 튜브 및 전방 또는 후방으로 이격된 2개의 구멍을 각각 갖는 다수의 플레이트 핀을 준비하는 단계와,상기 모든 플레이트 핀의 각각의 구멍을 통해 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 삽입하여 직선형 튜브부의 만곡을 허용하는 길이만큼 그의 종방향으로 직선형 튜브부 상에 이격된 미리 정해진 수의 미고정 핀 그룹 내에 평행하게 플레이트 핀을 배열하는 단계와, 제2 핀 그룹 및 제1 핀 그룹을 형성하기 위해 분리 가능한 핀 그룹을 갖는 핀 부착 헤어핀 튜브를 얻도록 상기 2개의 직선형 튜브부를 가로질러 플레이트 핀을 고정식으로 위치시키기 위해 헤어핀 튜브를 확장하는 단계와, 제2 핀 그룹을 형성하도록 직선형 튜브부 중 하나에 고정된 부분과 다른 직선형 튜브에 고정된 부분으로 모든 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀을 분리하는 단계와, 상기 핀 부착 헤어핀 튜브의 2개의 직선형 튜브부를 전방 및 후방으로 각각 외향 만곡하는 단계를 포함하고,

    상기 미리 정해진 수는 상기 제1 핀 그룹을 형성하기 위해 헤어핀 튜브의 만곡부에 더욱 근접하게 위치된 미고정 핀 그룹의 2보다 작지 않은 수의 n(2보다 작지 않은 정수)배인 열 교환기를 제조하기 위한 열 교환기 제조 방법.
29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 헤어핀 튜브는, 그의 종방향으로 연장하고 그의 원주방향으로 일정 간격으로 배열된 내측핀을 그의 내주면에 일체로 구비하는 열 교환기 제조 방법.
30. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 헤어핀 튜브는 유체의 사용에 의해 확장되는 열 교환기 제조 방법.
31. 제29항에 있어서, 상기 헤어핀 튜브는, 그의 원주방향으로 교대로 배열되고 튜브의 내주면으로부터 상이한 높이로 돌출된 높고 낮은 2개의 종류의 내측핀을 구비하고, 상기 높은 내측핀은 튜브 표면으로부터 높이가 0.7 내지 1.7mm이고, 상기 낮은 내측핀은 상기 표면으로부터 높이가 0.4 내지 1.2mm인 열 교환기 제조 방법.
32. 제31항에 있어서, 상기 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm인 열 교환기 제조 방법.
33. 제31항에 있어서, 상기 헤어핀 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 벽 두께가 0.4 내지 0.8mm인 열 교환기 제조 방법.
34. 제29항에 있어서, 상기 모든 내측핀은 높이가 동일하고, 헤어핀 튜브의 내주면으로부터 높이가 0.7 내지 1.2mm인 열 교환기 제조 방법.
35. 제34항에 있어서, 상기 내측핀의 피치는 0.4 내지 1.6mm인 열 교환기 제조 방법.
36. 제34항에 있어서, 상기 헤어핀 튜브는 외경이 6 내지 10mm이고, 그의 원주방향 벽의 두께가 0.4 내지 0.8mm인 열 교환기 제조 방법.
37. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 제2 핀 그룹을 형성하기 위한 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀은 2개의 핀 형성부 및 상기 2개의 핀 형성부를 분리 가능하게 연결하는 연결부를 각각 포함하는 열 교환기 제조 방법.
38. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 제1 핀 그룹의 플레이트 핀 및 상기 제2 핀 그룹을 형성하기 위한 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀은 형상이 동일하고, 상기 분리 가능한 핀 그룹의 플레이트 핀은 전방 또는 후방으로 그의 상측 및 하측 에지 중 적어도 하나의 중간점에 형성된 V형 노치 및 상기 노치로부터 분리될 때 전방 또는 후방에 대해 노치와 동일한 위치에 형성되고 상향 또는 하향으로 연장하는 슬릿을 각각 구비하는 열 교환기 제조 방법.
39. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 분리 가능한 핀 그룹을 분리함으로써 제2 핀 그룹이 형성된 후에 미리 정해진 수의 제2 핀 그룹을 갖는 직선형 튜브부가 핀 부착 헤어핀 튜브로부터 절결되는 열 교환기 제조 방법.