KR20090049178A - 열교환기용 튜브 및 이를 이용한 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기용 튜브에 형성되는 채널의 기하학적 형상을 개선하여 튜브 내벽에 형성되는 액막의 두께가 얇아지도록 하는 열교환기용 튜브에 관한 것이다.

본 발명에 따른 열교환기용 튜브는 본체;와, 상기 본체의 내부를 관통하고 냉매가 유동하는 중간채널;과, 상기 중간채널의 단면은 부채꼴 형상으로 마련되어 구성되는 것이다.

상기와 같은 구성을 통하여 본 발명에 따른 열교환기용 튜브는 전열 면적과 관련된 벽면에 형성되는 액막의 두께를 얇게 함으로써 열전달 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

열교환기용 튜브 및 이를 이용한 열교환기{Heat Exchanger Tube and Heat Exchanger using the same}

본 발명은 열교환기용 튜브 및 이를 이용한 열교환기 관한 것으로, 보다 상세하게는 편평한 형태의 튜브에 형성된 채널의 기하학적 형상을 개선한 열교환기용 튜브 및 이를 이용한 열교환기에 관한 것이다.

열교환기는 전열벽을 통하여 온도가 높은 유체에서 온도가 낮은 유체로 열을 전달하는 장치이다. 열교환기는 응축기 또는 증발기 등에 사용되는데, 응축기는 고온의 냉매가 저온의 공기와 열교환하는 장치이고, 증발기는 저온의 냉매가 고온의 공기와 열교환하는 장치이다. 이러한 열교환기는 공기조화기 및 자동자 등의 냉동시스템에 널리 사용된다.

통상 열교환기는 냉매가 유동하는 채널을 가지는 튜브와, 튜브 사이에 설치되는 주름진 형태의 방열핀과, 튜브의 양단과 연통 가능하게 연결되는 헤더와, 헤더에 냉매를 유입 또는 유출하는 냉매파이프가 마련된다. 특히 열교환기에 사용되는 튜브의 경우 열전달 효율을 높이기 위해서 다수의 채널를 가지는 편평한 형태의 튜브가 사용되고 있다.

도 1은 종래 다중 채널을 가지는 납작 튜브 및 방열핀을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 납작 튜브(1)는 폭 방향으로 길게 형성된다. 납작 튜브(1)의 내부에는 냉매가 유동하는 다수의 채널(2)이 형성되고, 다수의 채널(2)은 대략 사각형상의 단면으로 형성된다. 납작 튜브(1)의 외면에는 주름진 형태의 방열핀(3)이 설치된다.

열교환기의 성능은 방열핀(3)의 열전달 효율과 납작 튜브(1)의 열전달 효율에 영향을 받는다. 특히 납작 튜브(1)는 그 내부에 형성된 채널(2)의 기하학적 형상에 따라서 열전달 면적이 달라지게 되고, 열전달 면적이 달라짐으로써 납작 튜브(1)의 열전달 성능이 달라지게 된다. 즉, 납작 튜브(1)의 열전달 성능은 납작 튜브(1) 내에 형성된 채널(2)의 기하학적 형상과 관련이 있다.

뿐만 아니라 납작 튜브(1) 내에서는 냉매의 상변화가 일어나게 된다. 예를 들면 응축기의 경우 기체 상태의 냉매가 액화됨으로써 납작 튜브(1)에는 냉매가 기체 및 액체의 두 가지 상으로 존재하는 구간이 발생하게 된다. 액체 상태의 냉매는 기체 상태의 냉매에 비해서 열전달 능력이 떨어진다. 납작 튜브(1)의 내벽에는 액막이 형성되어 열전달이 억제된다. 즉, 액막의 두께가 두꺼우면 열전달 성능이 낮아지고 액막의 두께가 얇으면 열전달 성능이 높아지므로 납작 튜브(1)의 열전달 성능은 납작 튜브(1) 내벽에 형성되는 액막의 두께와 관련이 있다.

종래 사각형상의 단면으로 형성된 채널(2)은 납작 튜브(1)의 내부 면적을 효율적으로 활용하여 유동 면적을 확보할 수 있어서 열전달 성능을 높이는 효과가 있었다. 그러나 사각형 형상을 가지는 단면의 상하측 모서리 부분에서는 표면 장력이 증가하게 되고, 단면의 상하측 내벽 근처에서는 유속이 감소하게 됨으로써 이 부분에 기체와 액체가 유동하는 경우 액체가 고여 열저항을 증가시키는 요인이 된다. 이처럼 사각형상의 단면으로 형성된 채널(2)은 액막의 두께가 상대적으로 두꺼워서 열전달 성능이 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기용 튜브에 형성되는 채널의 기하학적 형상을 개선하여 튜브 내벽에 형성되는 액막의 두께가 얇아지도록 하는 열교환기용 튜브 및 열교환기를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브는 본체;와, 상기 본체의 내부를 관통하고 냉매가 유동하는 중간채널;과, 상기 중간채널의 단면은 부채꼴 형상으로 마련된다.

또한, 상기 중간채널의 일측에 마련되어 원형 형상의 단면을 가지는 원형부;와, 상기 중간채널의 타측에 마련되어 삼각형 형상의 단면을 가지는 삼각형부;를 포함한다.

또한, 상기 원형부와 상기 삼각형부는 상하 방향으로 구비된다.

또한, 상기 본체에서 서로 인접하는 상기 중간채널에 형성되는 상기 원형부와 상기 삼각형부의 방향이 교호적으로 구비된다.

또한, 서로 인접하는 상기 중간채널 중 어느 하나에 구비되는 상기 원형부와 다른 하나에 구비되는 상기 삼각형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리는 서로 다르게 구비된다.

또한, 상기 원형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리가 상기 삼각형부가 상 기 본체의 외면과 이격된 거리보다 작게 구비된다.

또한, 상기 원형부 및 상기 삼각형부를 좌우 대칭시키는 수직축;과, 상기 원형부 또는 상기 삼각형부에서 좌우 직경이 가장 큰 수평축;을 포함하고, 상기 수직축의 길이는 상기 수평축의 길이보다 크게 구비된다.

또한, 상기 본체 내에서 서로 인접하는 상기 중간채널 중 어느 하나에 마련되는 수직축;과 다른 하나에 마련되는 수직축;을 포함하고, 서로 인접하는 상기 중간채널의 상기 수직축 사이의 수평 길이는 상기 수평축의 길이보다 작게 구비된다.

또한, 상기 본체의 외면과 마주하는 측에서 상기 삼각형부가 형성하는 예각은 40° 이상이고 60° 이하로 구비된다.

또한, 상기 원형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리는 상기 삼각형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리보다 작게 구비된다.

또한, 상기 본체의 최외각에 마련되어 원형 형상을 가지는 굴곡부;와, 상기 굴곡부와 인접하여 냉매가 유동하는 외곽채널;을 포함하고, 상기 외각채널에는 상기 굴곡부 측으로 원형 형상의 단면이 구비되고, 상기 중간채널 측으로 물결 모양의 단면이 구비된다.

본 발명에 따른 열교환기는 냉매의 출입구가 형성되는 제1헤더 및 제2헤더;와, 상기 제1헤더 및 제2헤더 사이에서 이격되어 배치되는 다수의 납작튜브;와, 상기 다수의 납작튜브 사이 공간에 배치되는 방열핀;과, 상기 다수의 납작튜브에 관통되어 냉매가 유동하는 중간채널;과, 상기 중간채널의 일측에 마련되어 원형 형상을 가지는 원형부;와, 상기 중간채널의 타측에 마련되어 삼각형 형상을 가지는 삼 각형부;를 포함한다.

상기와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 효과는 열교환기용 튜브의 중간채널의 내벽에서 형성되는 액막의 두께를 변화시키는 것이 가능하다. 특히 전열 면적과 관련된 벽면에 형성되는 액막의 두께를 얇게 함으로써 열전달 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브 및 이를 이용한 열교환기의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기는 냉매가 출입하는 제1헤더(10) 및 제2헤더(11)가 좌우 방향으로 이격되어 구비된다. 제1헤더(10)와 제2헤더(11) 사이에는 다수의 납작 튜브(13)가 상하 방향으로 이격되어 배치된다. 제1헤더(10)와 제2헤더(11)가 서로 마주보는 측면에는 슬롯(12)이 형성되고, 납작 튜브(13)의 좌측 단부는 제1헤더(10)의 슬롯(12)에 삽입되고 우측 단부는 제2헤더(11)의 슬롯(12)에 삽입된다. 납작 튜브(13) 사이의 공간에는 주름진 형태의 방열핀(14)이 구비된다. 방열핀(14)은 납작 튜브(13)의 외면에 용접되어 전열면적을 확장시키는 기능을 한다.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브는 본체(20)와, 본체(20)의 내부를 관통하고 냉매가 유동하는 중간채널(25) 및 외곽채널(24)로 이루어진다.

본체(20)는 일정한 폭(Z축)과 높이(Y축)와 길이(X축)를 가지는 납작한 모양의 관으로 형성된다. 본체(20)의 상면(21)과 하면(22)은 편평하게 형성되고, 본체(20)의 양 측면(23)은 굴곡지게 형성된다. 본체(20)의 상면(21)과 하면(22) 사이에는 본체(20)의 내부를 길이(X축) 방향으로 관통하고 냉매가 유동하는 중간채널(25) 및 외곽채널(24)이 구비된다. 외곽채널(24)은 측면(23)과 가장 인접한 부분에 각각 하나씩 구비되고, 중간채널(25)은 외곽채널(24) 사이에 다수 개 구비된다.

중간채널(25)의 단면은 부채꼴 형상으로 마련된다. 좀더 구체적으로 설명하면 중간채널(25)의 일측에는 원형 형상의 단면을 가지는 원형부(26)가 마련되고, 중간채널(25)의 타측에는 삼각형 형상의 단면을 가지는 삼각형부(27)가 마련된다. 원형부(26)와 삼각형부(27)는 상하 방향으로 연결된다. 이는 원형부(26)가 상측에 설치되고 삼각형부(27)가 하측에 설치되는 것과, 원형부(26)가 하측에 설치되고 삼각형부(27)가 상측에 설치되는 것을 포함한다.

원형부(26)는 둥글게 그려진 모양이나 형태로 정의한다. 원형부(26)는 반원을 포함하고, 반원보다 작게 그려지거나 크게 그려진 것으로서 둥글게 그려진 모양이나 형태를 모두 포함한다. 삼각형부(27)는 내각의 합이 180ㅀ인 삼각형 모양을 모두 포함한다. 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하기 위해서 원형부(26)는 반원 모양이 사용되고, 삼각형부(27)는 이등변 삼각형 모양이 사용된다. 이처럼 원형부(26)와 삼각형부(27)가 상하로 방향으로 배치되어 있는 중간채널(25)이 도 3에 나타나 있다. 다만, 원형부(26)와 삼각형부(27)를 정의한 것은 이 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 중간채널(25)의 단면 형상을 쉽게 이해할 수 있도록 나타내기 위한 것이고 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

중간채널(25)에서 원형부(26)의 내벽에 형성되는 액막의 두께는 상대적으로 얇아지고 삼각형부(27)의 내벽에 형성되는 액막의 두께는 상대적으로 두꺼워진다. 결국 얇은 액막이 형성되는 원형부(26)를 통하여 열전달이 원활하게 진행되는데 이하에서 종래기술과 비교하여 본 발명의 특징을 보다 상세히 설명한다.

도 4는 종래 사각형상의 단면을 가지는 중간채널을 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 열교환기용 납작 튜브의 본체(20)에는 길이(X축)방향으로 관통되고 사각형상의 단면을 가지는 중간채널(25)이 형성된다.

중간채널(25)의 내벽을 따라서 소정의 두께를 가지는 액막(30)이 형성된다. 응축기의 경우 기체 상태의 냉매가 중간채널(25)을 통과하면서 그 내벽에 접촉하게 되면 열을 방출함으로써 상변화를 일으킨다. 즉, 기체 상태의 냉매는 액화되어 중간채널(25)의 내벽에 액막(30)을 형성하게 된다. 특히 사각형상의 단면을 가지는 중간채널(25)은 상측과 하측에 코너부(31)가 형성되고, 코너부(31)에서는 액화된 냉매의 표면장력이 크게 작용하여 다른 부분보다 액막(30)의 두께가 두꺼워진다. 또한 중간채널(25)의 내벽에 근접하는 부분에서 유동하는 냉매의 속도가 작아지므로 액막(30)은 중간채널(25)의 상하측 내벽에 두껍게 형성된다.

도 5는 종래 사각형상의 단면을 가지는 중간채널에서 냉매의 열전달 흐름 상태를 나타낸 단면도이다.

중간채널(25)에서 열전달 흐름의 방향을 살펴본다. 도 5에 도시된 바와 같이, 중간채널(25)의 중심부에서 본체(20)의 상면(21) 및 하면(22) 방향으로 전달되는 열량이 중간채널(25)의 중심부에서 양 측 방향으로 전달되는 열량보다 많다. 이와 같은 열전달 흐름은 통상적인 열교환기용 튜브의 특징이다. 따라서 본체(20)의 상면(21)과 하면(22) 방향으로 열전달을 억제하는 요인을 제거한다면 열전달 성능이 우수한 열교환기용 튜브를 제조할 수 있게 된다.

사각형 단면을 가지는 중간채널(25)의 상측 내벽(32)과 하측 내벽(33)에는 두꺼운 액막(30)이 형성되어, 열전달을 억제하는 역할을 한다. 이처럼 액막(30)으로 인하여 냉매의 열전달 효율이 나빠지는 것은 대부분의 열교환기 튜브가 가지고 있는 문제점으로 지적되고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 부채꼴 형상의 단면을 가지는 중간채널을 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 열교환기용 튜브의 본체(20)에는 길이(X축)방향으로 관통되고 부채꼴 형상의 단면을 가지는 중간채널(25)이 형성된다. 중간채널(25)의 상측에는 원형부(26)가 구비되고, 하측에는 삼각형부(27)가 구비된다. 도 4에 나타낸 사각형상의 단면을 가진 중간채널(25)의 유체직경과 도 6에 나타낸 부채꼴 형상의 단면을 가진 중간채널(25)의 유체직경은 동일하다.

중간채널(25)의 내벽을 따라서 소정의 두께를 가지는 액막(30)이 형성된다. 특히 원형부(26)의 내벽에는 액막의 두께가 상대적으로 얇게 형성되고 삼각형부(27)의 내벽에는 액막의 두께가 상대적으로 두껍게 형성된다. 원형부(26)의 내벽 은 모서리를 포함하고 있지 않으나 삼각형부(27)의 내벽은 모서리(34)를 포함하고 있으므로, 모서리(34)에서 표면 장력이 크게 작용하기 때문이다. 또한 삼각형부(27)의 내벽에 가까워질 수록 냉매의 유동 속도가 작아지기 때문이다.

결국 중간채널(25)을 통과하는 냉매는 원형부(26)를 통하여 열전달이 원활하게 일어나지만 삼각형부(27)를 통하여 열전달이 억제되는 것을 쉽게 예상할 수 있다. 도 6에 나타난 바와 같이 원형부(26)를 통하여 본체(20)의 상면(21)으로 전달되는 열량이 삼각형부(27)를 통하여 본체(20)의 하면(22)의 전달되는 열량보다 많게 된다.

도 4 내지 도 6에서 검토한 바와 같이 중간채널(25)의 기하학적 형상과 중간채널(25)의 내벽에 형성되는 액막의 두께가 관련성이 있음을 발견할 수 있다. 예를 들면 원형부(26)와 같이 모서리가 형성되지 않은 부분에서는 액막(30)의 두께가 상대적으로 작게 형성되고, 삼각형부(27)와 같이 모서리(34)가 형성되어 있는 부분에서는 액막(30)의 두께가 상대적으로 크게 형성된다. 이하에서 열전달 성능을 높일 수 있는 중간채널(25)의 기하학적 형상에 대해서 자세히 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 부채꼴 형상의 단면을 가지는 중간채널에서 냉매의 열전달 흐름 상태를 나타낸 단면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본체(20)에서 서로 인접하는 두 개의 중간채널(25)은 각각 원형부(26)와 삼각형부(27)를 구비한다. 이때 서로 인접하는 중간채널(25)에 형성되는 원형부(26)와 삼각형부(27)는 교호적으로 구비된다. 예를 들면 도 7과 같이 좌측에 배치된 중간채널(25)에는 원형부(26)가 상측에 위치하고 삼각 형부(27)가 하측에 위치하지만 우측에 배치된 중간채널(25)에는 원형부(26)가 하측에 위치하고 삼각형부(27)가 상측에 위치한다.

서로 인접하는 중간채널(25) 중에서 어느 하나에 구비되는 원형부(26)와 다른 하나에 구비되는 삼각형부(27)가 상기 본체(20)의 외면과 이격되는 거리는 서로 다르게 구비된다. 좀더 한정적으로 설명하자면 어느 하나의 구비되는 원형부(26)가 본체(20)의 외면과 이격된 거리(L1)가 삼각형부(27)가 본체(20)의 외면과 이격된 거리(L2)보다 작게 구비된다. 예를 들면 도 7과 같이 좌측에 배치되는 중간채널(25)의 원형부(26)가 본체(20)의 상면(21)과 이격되는 거리(L1)은 우측에 배치되는 중간채널(25)의 삼각형부(27)가 본체(20)의 상면(21)과 이격되는 거리(L2)보다 작게 형성된다. 이는 액막(30)의 두께가 얇은 원형부(26)를 최대한 본체(20)의 상면(21) 또는 하면(22)에 위치시키기 위한 것이다.

중간채널(25)을 좌우 대칭시키는 수직축(V)을 고려해보자. 수직축(V)은 원형부(26) 및 삼각형부(27)를 좌우 대칭시키는 가상의 직선이다. 중간채널(25)에서 좌우 직경이 가장 큰 수평축(H)을 고려해보자. 수평축(H)는 원형부(26)의 좌우 직경 또는 삼각형부(27)의 좌우 직경 중에서 가장 큰 직경을 나타내는 가상의 직선이다. 이때 수직축(V)의 길이를 수평축(H)의 길이보다 크게 형성한다. 중간채널(25)을 상하 방향으로 길게 형성함으로써 중간채널(25)을 통과하는 냉매는 상하 방향으로 속도 경계층이 크게 발생한다. 특히 삼각형부(27)를 상하 방향으로 길게 형성한다. 이와 같은 삼각형부(27)의 형상은 이등변 삼각형을 적절한 예로 들 수 있다. 삼각형부(27) 내벽 근처에서 유동하는 냉매의 속도가 제일 낮아지게 된다. 이로써 중간 채널(25)의 내벽에 형성되는 액막(30)은 삼각형부(27) 측으로 이동하게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 중간채널에서 삼각형의 예각의 범위에 따른 원형부의 액막의 두께를 나타낸 도표이다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 삼각형부(27)에서 본체(20)의 외면과 가장 근접하고 있는 삼각형부(27)의 예각(θ)은 40° 이상이고 60° 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면 도 7과 같이 좌측에 배치된 중간채널(25)의 경우 본체(20)의 하면(22)과 마주하고 있는 삼각형부(27)의 예각이 40° 이상이고 60° 이하로 형성된다. 만약 삼각형부(27)의 예각이 40° 보다 작게 형성되면 중간채널(25)의 형상은 거의 삼각형에 가깝게 형성될 수 있고, 삼각형부(27)의 예각이 60° 보다 크게 형성되면 중간채널(25)의 형상은 거의 원형에 가깝게 형성될 수 있다. 이처럼 삼각형부(27)의 예각이 그 범위를 벗어나는 경우 원형부(26)의 액막(30)을 최대한 얇게 하기 위한 본 발명의 목적을 달성할 수 없기 때문이다.

앞서 언급한 바와 같이 중간채널(25)은 교호적으로 형성됨과 동시에 최대한 밀착되게 형성된다. 중간채널(25)은 상하 방향으로 단면적이 변화하기 때문에 중간채널(25)을 최대한 밀착시켜서 열전달 효율을 높일 수 있다. 예를 들면 도 7과 같이 서로 인접하는 중간채널(25) 중에서 좌측에 배치되는 중간채널(25)에 마련되는 수직축(V)과 우측에 배치되는 중간채널(25)에 마련되는 수직축(V)을 고려해보자. 앞서 언급한 바와 같이 수직축(V)은 중간채널(25)을 좌우 대칭시키는 가상의 선이다. 그리고 좌측에 배치되는 중간채널(25)에 마련되는 수평축(H)과 우측에 배치되는 중간채널(25)에 마련되는 수평축(H)을 고려해보자. 앞서 언급한 바와 같이 수평 축(H)은 중간채널(25)에서 가장 큰 좌우 직경을 나타내는 가상의 선이다. 두 개의 중간채널(25)에 마련되는 수직축(V) 사이의 길이(L3)가 수평축(L4)보다 작게 형성한다. 다시 말해 두 개의 중간채널(25)에 마련되는 수직축(V) 사이의 길이(L3)는 좌측에 마련되는 수평축(H)의 길이(L4)의 절반에 해당하는 길이와 우측에 배치되는 수평축(H)의 길이(L4)의 절반에 해당하는 길이(L4)를 합한 길이(L4)보다 작게 형성된다.

결국 도 7에 나타난 바와 같이 원형부(26)는 본체(20)의 상면(21) 및 하면(22)에 매우 근접하게 설치됨으로써 열교환기용 튜브의 열전달 성능을 매우 높게 할 수 있다.

도 3을 참고하면, 본체(20)의 최외각 양 측면(23)에는 그 단면이 굴곡지게 형성되는 굴곡부(23)가 형성된다. 굴곡부(23)와 인접한 부분에는 길이(X축) 방향으로 본체(20)를 관통하고 냉매가 유동하는 외곽채널(24)이 형성된다. 굴곡부(23)를 향하고 있는 외곽채널(24)의 단면은 원형 형상으로 마련되고, 중간채널(25)을 향하고 있는 외곽채널(24)의 단면은 물결 모양으로 마련된다.

도 9은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 중간채널(25)의 단면적은 도 3에 나타난 하나의 중간채널(25)의 단면적보다 작게 형성된다. 따라서 도 9에서는 중간채널(25)을 더욱 세밀하게 밀착시킬 수 있게 된다. 즉, 원형부(26)를 본체(20)의 상면(21) 또는 하면(22) 방향에 위치시키고 삼각형부(27)를 본체(20)의 중심부 측에 위치시킬 수 있게 된다. 결국 본체(20)의 외면측에서 열전달이 원활하게 일어나고 본체(20)의 중심부 측에서만 액상의 냉매가 유동하게 된다. 액막은 열저항으로 작용하게 되는데 액막이 본체(20)의 중심부에서만 형성되어 있기 때문에 열교환기용 튜브를 도 9에 나타난 형상으로 제조하는 경우 도 3에 나타낸 열교환기용 튜브보다 열교환 성능이 더욱 개선된다.

도 1은 종래 다중 채널을 가지는 납작 튜브 및 방열핀을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기를 나타낸 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브를 나타낸 단면도.

도 4는 종래 사각형상의 단면을 가지는 중간채널을 나타낸 단면도.

도 5는 종래 사각형상의 단면을 가지는 중간채널에서 냉매의 열전달 흐름 상태를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 부채꼴 형상의 단면을 가지는 중간채널을 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 부채꼴 형상의 단면을 가지는 중간채널에서 냉매의 열전달 흐름 상태를 나타낸 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 중간채널에서 삼각형의 예각의 범위에 따른 원형부의 액막의 두께를 나타낸 도표.

도 9은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 제1헤더 11: 제2헤더

13: 납작 튜브 14: 방열핀

20: 본체 23: 측면, 굴곡부

24: 외곽채널 25: 중간채널

26: 원형부 27: 삼각형부

30: 액막 θ: 예각

H: 수평축 V: 수직축

Claims (12)

1. 본체;와

   상기 본체의 내부를 관통하고 냉매가 유동하는 중간채널;과

   상기 중간채널의 단면은 부채꼴 형상으로 마련되는 열교환기용 튜브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 중간채널의 일측에 마련되어 원형 형상의 단면을 가지는 원형부;와

   상기 중간채널의 타측에 마련되어 삼각형 형상의 단면을 가지는 삼각형부;를

   포함하는 열교환기용 튜브.
3. 제2항에 있어서,

   상기 원형부와 상기 삼각형부는 상하 방향으로 구비되는 열교환기용 튜브.
4. 제3항에 있어서,

   상기 본체에서 서로 인접하는 상기 중간채널에 형성되는 상기 원형부와 상기 삼각형부의 방향이 교호적으로 구비되는 열교환기용 튜브.
5. 제4항에 있어서,

   서로 인접하는 상기 중간채널 중 어느 하나에 구비되는 상기 원형부와 다른 하나에 구비되는 상기 삼각형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리는 서로 다르게 구비되는 열교환기용 튜브.
6. 제5항에 있어서,

   상기 원형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리가 상기 삼각형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리보다 작게 구비되는 열교환기용 튜브.
7. 제4항에 있어서,

   상기 원형부 및 상기 삼각형부를 좌우 대칭시키는 수직축;과, 상기 원형부 또는 상기 삼각형부에서 좌우 직경이 가장 큰 수평축;을 포함하고, 상기 수직축의 길이는 상기 수평축의 길이보다 크게 구비되는 열교환기용 튜브.
8. 제7항에 있어서,

   상기 본체 내에서 서로 인접하는 상기 중간채널 중 어느 하나에 마련되는 수직축;과 다른 하나에 마련되는 수직축;을 포함하고,

   서로 인접하는 상기 중간채널의 상기 수직축 사이의 수평 길이는 상기 수평축의 길이보다 작게 구비되는 열교환기용 튜브.
9. 제3항에 있어서,

   상기 본체의 외면과 마주하는 측에서 상기 삼각형부가 형성하는 예각은 40° 이상이고 60° 이하로 구비되는 열교환기용 튜브.
10. 제3항에 있어서,

    상기 원형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리는 상기 삼각형부가 상기 본체의 외면과 이격된 거리보다 작게 구비되는 열교환기용 튜브.
11. 제2항에 있어서,

    상기 본체의 최외각에 마련되어 원형 형상을 가지는 굴곡부;와

    상기 굴곡부와 인접하여 냉매가 유동하는 외곽채널;을 포함하고,

    상기 외각채널에는 상기 굴곡부 측으로 원형 형상의 단면이 구비되고, 상기 중간채널 측으로 물결 모양의 단면이 구비되는 열교환기용 튜브.
12. 냉매의 출입구가 형성되는 제1헤더 및 제2헤더;와

    상기 제1헤더 및 제2헤더 사이에서 이격되어 배치되는 다수의 납작 튜브;와

    상기 다수의 납작튜브 사이 공간에 배치되는 방열핀;과

    상기 다수의 납작튜브에 관통되어 냉매가 유동하는 중간채널;과

    상기 중간채널의 일측에 마련되어 원형 형상을 가지는 원형부;와

    상기 중간채널의 타측에 마련되어 삼각형 형상을 가지는 삼각형부;를

    포함하는 열교환기.

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