KR20090008794A - 열교환기의 납작튜브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 납작튜브에 관한 것이다. 구체적으로는 튜브의 평탄면에 엠보싱가공에 의해 내부로 돌출시킨 엠보스가 형성된 열교환기의 납작튜브에 있어서, 상기 엠보스(112)는 납작튜브의 길이방향을 따라 간격(a)을 두고 일정 길이(L)로 엠보스군(110)을 이루고, 상기 엠보스군(110)의 각 엠보스(112) 사이로 유체가 지그재그 흐름으로 난류를 이루도록 엠보스는 지그재그 형태로 배열되어 있으므로, 유체의 난류형성 효과를 높여 열교환율을 높이며, 엠보스를 군으로 이루게 하여 제조시 절단위치를 용이하게 잡아 조립성 및 생산성을 높이는 효과가 있다.

Description

열교환기의 납작튜브{flat tube of heat exchanger}

본 발명은 열교환기의 납작튜브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 튜브의 평탄면에 엠보싱가공에 의해 내부로 돌출시킨 엠보스가 형성된 열교환기의 납작튜브에 관한 것이다.

열교환기는 냉, 난방시스템의 유로상에 설치되어 유로상을 흐르는 냉각수 또는 냉매 등의 유체를 외부공기와 열교환시켜 일정공간을 냉, 난방시키는 역할을 한다.

일반적으로 라디에이터, 히터코어, 에어콘의 콘덴서, 에버퍼레이터 등의 열교환기는 도1에 도시한 바와 같이, 중앙에 다수개의 납작튜브(1)가 병렬로 배치되고, 상기 납작튜브(1) 양끝단에는 헤더탱크(2)가 설치되어 유체의 입출구를 가지며, 다수열의 각 납작튜브(1)사이에 주름진 형상의 연속된 코루게이트핀(3)이 삽입되어 넓은 전열면적으로 유체의 열교환율을 높이는 구조로 되어 있다.

상기 납작튜브(1)는 알루미늄재로서, 도2에 도시한 바와 같은 납작 평탄관 형태로 되어 있으며, 통상 압출공법을 이용하여 단공 또는 다공형상으로 내측에 구멍을 형성하여 납작 평탄관 형태로 제조하거나, 튜브밀을 사용하여 플레이트를 연 속적으로 포밍, 용접, 교정 및 절단공정을 거쳐 중공의 납작 평탄관 형태로 제조하게 된다.

한편, 도3에 도시한 바와 같이 납작튜브(11)의 표면에 가로 세로방향으로 소정의 간격으로 내부로 돌출된 엠보스(11a)를 형성하여, 납작튜브(11) 내부의 유체를 난류로 흐르게 하여 열교환효율을 높이는 납작 엠보싱관 형태의 납작튜브도 개시되어 있다.

종래 납작 평탄관 형태의 납작튜브는 그 내부에 흐르는 유체가 아무런 저항없이 층류로 흐르므로 열교환효율이 낮으며, 납작 엠보싱관 형태의 납작튜브는 긴 길이로 연속적으로 제조된 납작튜브를 필요한 길이로 절단할 경우에 절단면에 엠보스가 위치하는 경우가 생겨 조립하기가 용이하지 못할 뿐만 아니라 열교환효율도 만족할 만하지 못하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 튜브의 강도를 높이면서 유체의 난류효과를 높여 열교환효율을 높이고 제조시의 절단위치를 특정하여 납작튜브의 조립성과 생산성을 높이는 열교환기의 납작튜브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열교환기의 납작튜브는, 튜브의 평탄면에 엠보싱가공에 의해 내부로 돌출시킨 엠보스가 형성된 열교환기의 납작튜 브에 있어서, 상기 엠보스는 납작튜브의 길이방향을 따라 간격을 두고 일정 길이로 엠보스군을 이루고, 상기 엠보스군의 각 엠보스 사이로 유체가 지그재그 흐름으로 난류를 이루도록 엠보스는 지그재그 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 엠보스는 난류형성 효과를 높이도록 서로 높이가 다르게 형성되어 있을 수 있으며, 난류형성 효과를 높이고 납작튜브의 강성을 보강하도록 납작튜브의 양측에 형성된 엠보스의 일부는 서로 접하게 되어 있을 수도 있다.

본 발명에 의한 열교환기의 납작튜브에 의하면, 유체의 난류형성 효과를 높여 열교환율을 높이며, 엠보스를 군으로 이루게 하여 제조시 절단위치를 용이하게 잡아 조립성 및 생산성을 높이며, 강성을 더욱 보강할 수 있다는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 열교환기의 납작튜브의 일부를 나타낸 사시도이고, 도2는 도1에서 화살표 A-A선에 따른 단면도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 열교환기의 튜브는 그 평탄면(100a, 100b)에 도시하지 않은 주름핀이 밀착하여 용착되는 납작튜브(100)이다. 상기 납작튜브(100)의 평탄면(100a, 100b)에는 엠보싱 가공에 의해 내부로 돌출시킨 엠보스(112)가 형성되어 있다.

상기 엠보스(112)는 납작튜브의 폭방향으로 긴 장공형태로서, 납작튜브의 길이방향을 따라 간격(a)을 두고 일정길이(L)로 엠보스군(110)을 이루고 있다. 상기 엠보스군의 길이(L)는 열교환기의 크기에 따라 정해지며, 연속적으로 생산된 납작 튜브를 상기 간격(a)내의 약 a/2 지점에서 절단하여 납작튜브 양끝단이 헤더 플레이트 또는 헤더 파이프(도시안됨)에 삽입되기가 용이하도록 비엠보스구간(a/2)을 구비하는 납작튜브로 제조한다.

상기 엠보스군(110)의 각 엠보스(112)는 그 사이로 유체가 지그재그 흐름으로 난류를 이루도록 지그재그 형태로 배열되어 있다. 도7은 납작튜브(100)의 내부를 나타내는 평면도인데, 도시한 바와 같이 유체의 흐름(F)을 각 엠보스(112)사이로 지그재그로 형성되게 함으로써 난류형성 효과를 높여 열교환 효율을 높이게 된다.

상기 엠보스(112)는 타원, 사각별, 직사각형, 물방울, 원형등 다양한 형상으로 형성할 수 있지만, 본 실시예처럼 납작튜브의 폭방향으로 긴 장공형태로 되어 있는 것이 바람직하다.

본 실시예의 납작튜브(100)는 도6에 도시한 바와 같이 튜브의 외주면 길이로 된 폭(W)의 알루미늄 플레이트재(클래드재)를 사용하여 엠보싱, 포밍, 용접 및 절단공정을 연속적으로 하여 제조하게 된다. 즉, 알루미늄 플레이트재가 엠보싱롤을 통과하면서 엠보스(112) 및 엠보스군(110)이 연속적으로 형성되고, 포밍롤을 통해 폭방향으로 말리어 납작한 튜브형태로 포밍된 후, 폭방향 양끝은 맞추면서 용접하여 용접라인(WL)을 형성한 다음, 엠보스군(110) 사이의 간격(a) 중앙을 따라 절단하여 개개의 납작튜브를 완성한다.

이때 알루미늄 플레이트재는 폭방향으로 두 군의 엠보스군(110)이 간격(b)을 사이에 두고 형성되고, 폭방향 끝단에는 반 간격(b/2)이 형성되게 엠보싱되는데, 포밍롤을 통해 말게 되면 도5에 도시한 바와 같이 그 간격(b)은 납작튜브 측부의 원호면을 형성하게 된다.

한편, 도8은 본 발명의 제2실시예에 의한 납작튜브의 단면도이다. 도시한 바와 같이 본 실시예의 납작튜브(200)에서는 그 엠보스(212, 214)는 난류형성 효과를 더욱 높이도록 서로 높이가 다르게 형성되어 있다.

또한, 도9는 본 발명의 제3실시예에 의한 납작튜브의 단면도이다. 도시한 바와 같이 본 실시예의 납작튜브(300)에서는 그 엠보스(312, 314) 중에서 양측에 형성된 일부의 엠보스(314)는 난류형성 효과를 더욱 높이고 납작튜브의 강성을 보강하도록 서로 접하게 되어 있다. 납작튜브의 원재는 클래드재를 사용하므로 밀착하는 엠보스(314)는 노내에서 브레이징시 서로 용착하게 된다.

도1은 일반적인 열교환기의 구성도,

도2는 종래 열교환기의 납작튜브의 일예를 나타내는 사시도,

도3은 종래 열교환기의 납작튜브의 다른예를 나타내는 사시도,

도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 열교환기의 납작튜브를 나타내는 사시도,

도5는 도4에서 화살표 A-A선에 따른 단면도,

도6은 도4의 열교환기의 납작튜브를 제조하는 상태도,

도7은 도4의 열교환기의 납작튜브의 내부 및 유체의 흐름을 나타낸 도면,

도8은 본 발명의 제2실시예에 의한 열교환기의 납작튜브의 단면도,

도9는 본 발명의 제3실시예에 의한 열교환기의 납작튜브의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200, 300 : 납작튜브 110 : 엠보스군

112, 212, 312 : 엠보스

Claims (4)

1. 튜브의 평탄면에 엠보싱가공에 의해 내부로 돌출시킨 엠보스가 형성된 열교환기의 납작튜브에 있어서,

   상기 엠보스는 납작튜브의 길이방향을 따라 간격을 두고 일정 길이로 엠보스군을 이루고,

   상기 엠보스군의 각 엠보스 사이로 유체가 지그재그 흐름으로 난류를 이루도록 엠보스는 지그재그 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기의 납작튜브.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 엠보스는 난류형성 효과를 높이도록 서로 높이가 다르게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기의 납작튜브.
3. 청구항 1에 있어서,

   난류형성 효과를 높이고 납작튜브의 강성을 보강하도록 납작튜브의 양측에 형성된 엠보스의 일부는 서로 접하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기의 납작튜브.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 엠보스군 양끝단에는 헤더 플레이트 또는 헤더 파이프에 삽입하기가 용이하도록 비엠보스 구간이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기의 납작튜브.

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