KR20100009091A - 턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생산성과 열교환 효율이 향상된 턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 내측으로 유체가 이동하는 튜브; 그리고 상기 튜브의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭으로 형성되어 상기 튜브의 외주면에 밀착되어 감기면서 소정의 피치를 이루되, 일단부가 상기 튜브의 길이방향을 따라 접촉되다가 상기 튜브의 반경 방향으로 밴딩 형성되는 베이스와, 상기 일단부에 연결되어 상기 튜브의 반경 방향으로 연장 형성되는 디스크를 가지는 핀을 포함하여 이루어지는 턴핀형 열교환기를 제공한다.
그리고, 본 발명은 튜브의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭을 가지되, 일단부가 수직하게 밴딩 형성되는 베이스와, 상기 일단부에 연결되어 연장 형성되는 디스크를 포함하여 이루어지는 핀을 제작하는 단계; 상기 핀이 상기 튜브의 외주면에 밀착되어 연속적으로 감기면서 소정의 피치를 이루도록 하는 단계; 상기 튜브가 밴딩될 부분에 감겨진 상기 핀에서 상기 디스크를 제거하는 단계; 상기 튜브를 밴딩하는 단계; 그리고 상기 튜브가 밴딩된 부분에 고정부재를 더 결합하여 밴딩된 상기 튜브의 형상을 고정하는 단계를 포함하여 이루어지는 턴핀형 열교환기의 제조방법을 제공한다.
열교환기, 턴핀, 튜브, 피치, 밴딩

Description

턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법{turn fin type heat exchanger and manufacturing method for turn fin type heat exchanger}
본 발명은 턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산성과 열교환 효율이 향상된 턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉동시스템은 압축기, 응축기, 팽창밸브 그리고 증발기를 따라서 이동하는 냉매가 열역학적 사이클을 따라서 순환되면서 실내의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 시스템으로, 이러한 냉동시스템이 적용된 응축기 및 증발기를 열교환기라고 한다.
그리고, 이러한 열교환기에서는 튜브의 내부를 흐르는 냉매와 상기 튜브가 위치된 곳의 외부 공기 또는 냉각수 등의 유체와의 사이에서 열교환이 이루어지게 된다.
한편, 상기 응축기의 경우, 압축기에서 토출된 고온, 고압의 기체상태인 냉매의 열을 상온하에서의 공기 및 냉각수 등의 유체에 방출시킴으로써 상기 냉매를 응축, 액화시키게 되는데, 상기 응축기는 그 형태에 따라서 와이어형(wire type) 응축기와 턴핀형(turn fin type) 응축기로 나누어진다.
여기서, 상기 턴핀형 응축기는 내측으로 냉매가 흐르는 튜브와 상기 튜브와 외부 공기 또는 냉각수 등의 유체와의 열교환 표면적을 높이기 위하여 상기 튜브의 둘레를 따라 나선형으로 감겨있는 핀(fin)으로 이루어진다.
그리고, 상기 튜브는 밴딩되거나 하여 다양한 형상을 이루게 되는데, 밴딩된 튜브는 고정부재에 고정되어 형상이 유지되어 진다.
도 1은 종래의 턴핀형 열교환기를 나타낸 정면예시도이고, 도 2는 종래의 턴핀형 열교환기에서 핀과 튜브의 결합상태를 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 종래의 턴핀형 열교환기는 내측으로 유체가 이동하는 튜브(210)와, 상기 튜브(210)에 나선 형상으로 감기는 핀(220)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 튜브(210)는 지그재그 형상으로 밴딩 형성됨으로써 직선부(D)와 밴딩부(B)를 이루게 되며, 상기 핀(220)은 상기 튜브(210)에 일정한 피치(P)를 이루면서 감기게 된다.
이때, 상기 핀(220)은 얇은 박판(薄板)의 형상으로 이루어짐으로써 상기 튜브(210)와의 밀착면적이 작아서 상기 튜브(210)와의 열전달 면적이 넓어질 수 없고, 이에 따라 열전달 효율을 향상시키는 것이 구조적인 한계를 가지는 문제점이 있었다.
또한, 상기 직선부(D)와 상기 밴딩부(B)에 감겨지는 상기 핀(220) 또한 각각 개별적으로 감긴 상태에서 상기 직선부(D)와 상기 밴딩부(B)가 서로 용접(W)되어 접합됨으로써, 상기 튜브(210)에 상기 핀(220)이 감기는 작업이 연속적으로 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.
더욱이, 상기 직선부(D)와 밴딩부(B)가 용접(W) 접합됨으로써, 용접부위에 대한 누출검사 등이 더 이루어져야 함으로써, 공정 수가 증가하고 복잡하게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생산성과 열교환 효율이 향상된 턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 내측으로 유체가 이동하는 튜브; 그리고 상기 튜브의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭으로 형성되어 상기 튜브의 외주면에 밀착되어 감기면서 소정의 피치를 이루되, 일단부가 상기 튜브의 길이방향을 따라 접촉되다가 상기 튜브의 반경 방향으로 밴딩 형성되는 베이스와, 상기 일단부에 연결되어 상기 튜브의 반경 방향으로 연장 형성되는 디스크를 가지는 핀을 포함하여 이루어지는 턴핀형 열교환기를 제공한다.
여기서, 상기 핀은 상기 튜브에 연속적으로 감기되, 상기 튜브의 일정 구간별로 상기 피치가 변동되도록 감김이 바람직하다.
그리고, 상기 디스크에는 상기 디스크가 부분적으로 압입되어 주름부가 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 튜브가 밴딩되는 부분에는 상기 디스크가 상기 베이스로부터 제거됨이 바람직하다.
그리고, 상기 튜브는 일방향에 대해 소정의 길이 간격으로 반복 밴딩되고, 밴딩 형성된 상기 튜브의 형상이 고정되도록 밴딩된 상기 튜브에는 고정부재가 더 결합됨이 바람직하다.
또한, 상기 베이스와 상기 디스크가 연결된 부분에는 상기 디스크가 상기 베이스의 일단부로부터 분리가 용이하도록 두께가 감소하는 오목부가 형성됨이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 튜브의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭을 가지되, 일단부가 수직하게 밴딩 형성되는 베이스와, 상기 일단부에 연결되어 연장 형성되는 디스크를 포함하여 이루어지는 핀을 제작하는 단계; 상기 핀이 상기 튜브의 외주면에 밀착되어 연속적으로 감기면서 소정의 피치를 이루도록 하는 단계; 상기 튜브가 밴딩될 부분에 감겨진 상기 핀에서 상기 디스크를 제거하는 단계; 상기 튜브를 밴딩하는 단계; 그리고 상기 튜브가 밴딩된 부분에 고정부재를 더 결합하여 밴딩된 상기 튜브의 형상을 고정하는 단계를 포함하여 이루어지는 턴핀형 열교환기의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 핀은 상기 튜브의 일정 구간별로 상기 피치가 변동되도록 감김이 바람직하다.
그리고, 상기 디스크에는 상기 디스크가 부분적으로 압입되어 주름부가 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 디스크는 상기 튜브가 밴딩된 후에 상기 베이스에서 제거됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 턴핀형 열교환기 및 그의 제조방법의 효과를 설명하면 다음 과 같다.
첫째, 핀의 일측면이 상기 튜브와의 밀착면적이 증가되도록 형성되어 상기 튜브와의 열교환 효율이 증가될 수 있다.
둘째, 핀이 일정구간별로 피치가 다르게 감길 수 있어 하나의 턴핀형 열교환기에 각각 다른 피치를 가지는 핀이 설치될 수 있으며, 이를 통해, 상기 턴핀형 열교환기가 설치될 장치의 조건에 따라 다양한 형상으로 적용이 가능하다.
셋째, 핀이 튜브에 연속적으로 감길 뿐만 아니라, 튜브 밴딩시 핀의 높이 부분을 제거하여 상기 핀이 감긴 상태에서 튜브의 밴딩작업이 이루어질 수 있어 용접 공정 없이도 제품 자체 밴딩이 가능해진다.
넷째, 튜브 밴딩시 용접 공정이 필요치 않게 됨으로써, 공정수 및 검사공정이 단순해지고, 생산 효율이 증대될 수 있다.
다섯째, 핀에 주름부가 형성되어 턴핀형 열교환기의 외측에서 이동하는 공기 유동을 난류화시켜 열교환 효율이 더욱 향상될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 직선상태의 튜브에 감긴 핀의 상태 를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 밴딩된 상태의 튜브에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면예시도이다.
도 3 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 턴핀형 열교환기는 튜브(10)와 핀(20)을 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 여기서, 내측으로 유체가 이동하는 상기 튜브(10)에는 상기 핀(20)이 소정의 피치를 이루면서 감기게 되는데, 이때, 상기 핀(20)은 상기 튜브(10)에 연속적으로 감김이 바람직하며, 이를 통해, 공정 수가 감소되어 생산성이 향상될 수 있다. 그리고, 상기 핀(20)은 상기 튜브(10)의 일정 구간별로 피치가 변동되도록 감김이 바람직한데, 특히, 상기 튜브(10)가 밴딩되어질 부분에 감겨지는 상기 핀(20)으로부터는 상기 핀(20)의 높이 부분이 제거됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 핀(20)이 감겨진 상태에서도 상기 튜브(10)의 밴딩 이 이루어질 수 있어 용접 공정이 없이도 연속 생산이 가능해진다.
상세히, 내측으로 유체가 이동하는 튜브(10)의 외주면에는 핀(20)이 감기게 되는데, 여기서, 상기 핀(20)은 베이스(21)와 디스크(25)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
먼저, 상기 베이스(21)는 소정의 두께와 소정의 폭으로 형성되어 상기 튜브(10)의 외주면에 상기 튜브(10)의 길이방향을 따라 밀착되어 소정의 피치를 이루면서 감기게 되는 밀착부(22)와, 상기 밀착부(22)의 일단부가 상기 튜브(10)의 반경 방향으로 밴딩되도록 형성되는 연결부(23)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
이와 같이, 상기 밀착부(22)에 의해 상기 튜브(10)의 외주면과의 접촉면적이 증가될 수 있음으로써, 상기 베이스(21)와 상기 튜브(10) 간의 열전달율은 향상될 수 있다.
또한, 상기 밀착부(22)의 일부분이 밴딩되어 상기 연결부(23)로 형성됨으로써, 상기 베이스(21)의 휨강도가 향상될 수 있으며, 이를 통해 상기 튜브(10)에 대한 상기 베이스(21)의 결합력은 향상될 수 있다.
그리고, 상기 디스크(25)는 상기 연결부(23)에 연결되어 상기 튜브(10)의 반경 방향으로 연장 형성됨이 바람직한데, 이에 따라, 상기 튜브(10)와 상기 핀(20) 간에는 보다 효율적인 열교환이 이루어지게 된다.
한편, 이와 같이 이루어지는 상기 핀(20)은 상기 튜브(10)의 외주면에 연속적으로 감기게 됨이 바람직하며, 이때, 상기 핀(20)은 상기 튜브(10)의 일정 구간별로 피치가 변동되도록 감기게 됨이 바람직하다.
상세히, 상기 핀(20)은 상기 튜브(10)의 길이 방향을 따라 감겨 나가되, 제1구간(D1)에서는 제1피치(P1)로 감기고, 제2구간(D2)에서는 제2피치(P2)로 감기며, 제3구간(D3) 및 제4구간(D4)에서는 각각 제3피치(P3)와 제4피치(P4)로 감길 수 있다.
그리고, 제5구간(B1)에서는 제5피치(P5)로 감김이 바람직하다.
여기서, 상기 튜브(10)가 밴딩되는 부분인 상기 제5구간(B1)은 상기 튜브(10)가 직선을 이루는 구간인 상기 제1,2,3,4구간(D1,D2,D3,D4)의 사이 사이에 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 핀(20)이 상기 각 구간(D1,D2,D3,D4,D5)에 따라 그에 대응되는 피치(P1,P2,P3,P4,P5)를 형성하며 연속적으로 감길 수 있으므로, 하나의 튜브 에 다분할되는 피치를 가지도록 핀을 감는 연속작업이 가능해질 수 있게 된다.
그리고 이를 통해, 상기 턴핀형 열교환기가 설치될 장치의 조건에 따라서 적절한 피치를 가지는 턴핀형 열교환기의 제작이 가능해질 수 있다.
예를 들면, 상기 턴핀형 열교환기의 외측으로 이동하는 공기의 흐름 방향으로 피치가 작은 부분이 위치되게 하거나, 또는 피치가 큰 부분이 위치되게 하는 등의 다양한 적용이 가능하며, 이를 통해, 공기흐름저항을 감소시켜 열교환 효율이 보다 향상되도록 할 수 있다.
한편, 상기 튜브(10)가 밴딩되는 부분인 상기 제5구간(B1)에 감겨진 상기 핀(20)에서는 상기 디스크(25)가 상기 베이스(21)로부터 제거(분리)됨이 바람직하다.
이때, 상기 디스크(25)가 상기 베이스(21)로부터 용이하게 제거될 수 있도록 상기 연결부(23)와 상기 디스크(25)가 연결되는 부분은 단차(29) 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 디스크(25)가 분리된 상기 베이스(21)가 일정한 형상으로 유지될 수 있게 된다.
따라서, 상기 튜브(10)가 밴딩되는 부분에는 상기 베이스(21) 부분만이 상기 튜브(10)게 감긴 상태로 남게 되는데, 상기 디스크(25)가 분리된 후에도 상기 베이스(21)가 상기 튜브(10)에 결합된 상태를 유지할 수 있도록 상기 베이스(21)는 상기 튜브(10)에 고정되기에 충분한 강도를 가질 수 있을 정도의 소정의 두께와 폭으로 형성됨이 바람직하다.
그리고 이를 통해, 상기 제5구간(B1)은 상기 디스크(25)가 제거된 상태의 핀 이 결합된 채로 밴딩 작업이 가능해질 수 있다.
여기서, 상기 제5구간(B1)에 감겨지는 핀의 피치(P5)는 상기 각 직선구간(D1,D2,D3,D4)에 감겨지는 핀의 피치(P1,P2,P3,P4)보다 상대적으로 크게 형성됨이 바람직하다.
이와 같이, 상기 제5구간(B1)에 결합되는 핀의 길이가 최소화함으로써, 상기 디스크(25)를 제거하는 공정이 줄어들 수 있어 생산성이 향상될 수 있으며, 소요되는 핀(20)의 양이 감소되어 생산비용도 절감될 수 있다.
또한, 상기 핀(20)이 감긴 상태에서 튜브(10)의 밴딩이 가능함으로써 상기 튜브(10)의 직선부(D1,D2,D3,D4)와 밴딩부(B1)가 일체로 이루어질 수 있어 종래와 같이 직선부와 밴딩부를 용접 접합하지 않아도 되기 때문에, 용접 공정이 불필요하게 되어 제작 공정수가 감소되고, 생산성도 향상될 수 있다.
또한, 튜브의 밴딩부분에 대한 용접부위가 없어짐으로써, 용접부위에 대한 검사 공정(예를 들면, 누출 검사, 용접 부위의 누출압력 검사 등) 또한 필요치 않게 되어 생산 효율이 더욱 향상될 수 있다.
여기서, 상기 각 구간(D1,D2,D3,D4,B1)과, 상기 각 구간에 따른 각 피치(P1,P2,P3,P4,P5)는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 상기 튜브(10)는 일방향에 대해 소정의 길이 간격으로 반복 밴딩되어 형성될 수 있으며, 상기 튜브(10)에는 상기 튜브(10)의 형상이 고정될 수 있도록 고정부재(30)가 더 결합될 수 있다.
이를 위해, 상기 고정부재(30)에는 상기 튜브(10)의 밴딩부분과, 상기 밴딩 부분에 결합된 상기 베이스(21)에 대응되는 크기와 위치 및 개수로 결합홀(35)이 관통형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 관통홀(35)의 내측으로 상기 튜브(10)의 밴딩부분이 삽입될 수 있어 상기 고정부재(30)는 상기 튜브(10)의 형상이 유지되도록 할 수 있게 되는데, 이처럼, 상기 고정부재(30)의 구성이 간단해질 수 있어 부품의 절감과, 경량화가 가능하며 이에 따른 제조공정 또한 단순해 질 수 있다.
한편, 상기 튜브(10)와 상기 핀(20)은 스틸 재질, 알루미늄 재질 그리고 구리 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 튜브(10)가 스틸 재질로 이루어지는 경우에는 내식성이 향상되도록 내식성 도금이 더 이루어짐이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 핀을 나타낸 정면도인데, 도 8에서 보는 바와 같이, 상기 디스크(25)에는 주름부(28)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 주름부(28)는 상기 디스크(25)에 부분적으로 형성될 수 있는데, 상기 주름부(28)의 형상과 개수에 특정한 한정이 있는 것은 아니다.
그리고, 상기 주름부(28)는 상기 디스크(25)의 압연량 및 압연각도를 조정함으로써 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 디스크(25)에 상기 주름부(28)가 형성됨으로써, 상기 턴핀형 열교환기의 외측에서 이동하는 공기 유동을 난류화시킬 수 있어 열교환 효율을 더욱 증대시키는 것이 가능해지게 된다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 제조단계를 나타낸 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 튜브에 핀이 구간별로 다른 피치를 이루며 감긴 형상을 나타낸 예시도이고, 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 튜브에 핀이 구간별로 다른 피치를 이루며 감긴 후, 밴딩부에 감겨지는 핀에서 디스크가 제거된 형상을 나타낸 예시도이고, 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 튜브에 핀이 구간별로 다른 피치를 이루며 감긴 후, 밴딩부에 감겨지는 핀에서 디스크가 제거되고 튜브가 밴딩된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 9 내지 도 12에서 보는 바와 같이, 먼저, 튜브(10)의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭을 가지되, 일단부가 수직하게 밴딩 형성되는 베이스(21)와, 상기 일단부에 연결되어 연장 형성되는 디스크(25)를 포함하여 이루어지는 핀(20)을 제작하는 단계(S110)가 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 상기 디스크(25)의 압연량 및 압연각도를 조절하여 상기 디스크(25)에는 상기 디스크(25)가 부분적으로 압입되어 주름부(도 8의 28 참조)가 형성되는 단계가 실행될 수 있다.
이와 같이 형성된 상기 핀(20)은 상기 튜브(10)의 외주면에 밀착되어 연속적으로 감기면서 소정의 피치를 이루도록 하는 단계(S120)가 진행됨이 바람직하다.
그리고 이때, 상기 핀은 상기 튜브의 일정 구간별로 상기 피치가 변동되도록 감기게 됨이 바람직하다.
즉, 도 10에서 보는 바와 같이, 상기 핀(20)은 제1직선구간(D1)에서는 제1피 치(P1)로 감기고 제2직선구간(D2)에서는 제2피치(P2)로 감기며, 제3직선구간(D3)에서는 제3피치(P3)가 형성되도록 감김이 바람직하다.
또한, 제1밴딩구간(B1) 및 제2밴딩구간(B2)에서는 각각 제5피치(P5)로 감김이 바람직하다.
이때, 상기 핀(20)은 상기 각 구간(D1,B1,D2,B2,D3)별로 상기 각 피치(P1,P5,P2,P5,P3)를 이루면서 연속적으로 감기게 됨이 바람직하다.
그리고 나서, 상기 튜브(10)가 밴딩될 부분(B1,B2)에 감겨진 상기 핀(20)에서 디스크(25)를 제거하는 단계(S130)가 이루어짐이 바람직하다.
즉, 도 11에서 보는 바와 같이, 상기 각 밴딩구간(B1,B2)에 감겨진 상기 핀(20)에서는 상기 디스크(25)가 제거(또는 분리)되어 베이스(21)만이 감겨진 상태가 되도록 함이 바람직하다.
그리고, 상기 각 밴딩구간(B1,B2)에 대해서 상기 튜브를 밴딩하는 단계(S140)가 이루어짐이 바람직하다.
또한, 도 12에서 보는 바와 같이, 상기 각 직선구간(D1,D2,D3)과 밴딩구간(B1,B2) 그리고 각 피치(P1,P2,P3,P4,P5)는 상기 턴핀형 열교환기가 설치되어질 장치에 따라 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이다.
그리고, 이와 같이 상기 튜브(10)가 밴딩된 부분에는 고정부재(도 3의 30 참조)가 더 결합되어 상기 튜브(10)의 형상이 고정되는 단계(S150)가 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 디스크(25)는 상기 튜브(10)가 밴딩되어진 후에 상기 베이스(21) 에서 제거될 수도 있다.
예를 들면, 상기 튜브(10)는 상기 핀(20)이 감긴 상태에서 밴딩되어진 후에, 밴딩된 구간에 감겨진 상기 핀에서 상기 디스크를 제거하는 것이 가능하다.
이처럼, 상기 디스크(25)의 제거는 상기 튜브(10)의 밴딩 전, 또는 후에 선택적으로 이루어질 수 있으며 특정한 공정 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 턴핀형 열교환기는 응축기나 증발기뿐만 아니라, 차량 등과 같은 운송장비에 사용되는 오일 쿨러로도 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기가 오일 쿨러로 적용된 예를 나타낸 평면예시도이고, 도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기가 오일 쿨러로 적용된 예를 나타낸 정면예시도인데, 도 13 및 도 14에서 보는 바와 같이, 튜브(10a)와 핀(20)으로 이루어지는 턴핀형 열교환기는 오일 쿨러로 적용될 수 있다.
여기서, 상기 튜브(10a)의 양단부에는 상기 튜브(10)의 형상이 고정되도록 고정부재(30a)가 결합될 수 있다.
따라서, 상기 튜브(10a)의 밴딩부분(B')에 감겨진 상기 핀(20)은 디스크(25)가 제거되지 않은 상태로 결합될 수 있다.
물론, 상기 튜브(10a)의 밴딩부분(B')에 별도의 고정부재가 더 결합될 수도 있으며, 이 경우에는 상기 고정부재의 결합이 용이하게 이루어질 수 있도록, 상기 밴딩부분(B')에 감겨진 핀(20)으로부터는 디스크(25)가 제거될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 직선상태의 튜브 에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면도이고, 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 밴딩된 상태의 튜브에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면예시도이다. 본 실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서는 베이스와 디스크가 연결된 부분에 오목부가 형성됨을 특징으로 하며, 다른 구성은 전술한 제1실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 15 및 도 16에서 보는 바와 같이, 베이스(121)와 디스크(125)가 연결되는 부분에는 상기 디스크(125)가 연결부(123)와 분리가 용이하도록 오목부(129)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 오목부(129)는 상기 연결부(123)와 상기 디스크(125)가 접하는 부분에 두께가 감소하도록 형성됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 디스크(125)가 상기 베이스(121)로부터 분리되는 것이 용이해질 수 있으며, 상기 디스크(25)가 분리되고 나서의 상기 베이스(121)의 형상이 일정하고 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
상기 오목부(129)는 핀(120) 형성시 롤 포밍(roll forming) 등과 같은 성형 공정에 의해 형성될 수 있으나 반드시 이러한 성형법으로 한정되는 것은 아니며, 다양하고도 적절한 다른 성형법이 적용될 수 있음은 물론이다.
여기서, 미설명된 부호 10은 튜브이고, 122는 연결부이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하 고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 종래의 턴핀형 열교환기를 나타낸 정면예시도.
도 2는 종래의 턴핀형 열교환기에서 핀과 튜브의 결합상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기를 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기를 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 직선상태의 튜브에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 밴딩된 상태의 튜브에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면예시도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 핀을 나타낸 정면도.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 제조단계를 나타낸 흐름도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 튜브에 핀이 구간별로 다른 피치를 이루며 감긴 형상을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 튜브에 핀이 구간별로 다른 피치를 이루며 감긴 후, 밴딩부에 감겨지는 핀에서 디스크가 제거된 형상을 나타낸 예시도.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기의 튜브에 핀이 구간별로 다른 피치를 이루며 감긴 후, 밴딩부에 감겨지는 핀에서 디스크가 제거되고 튜 브가 밴딩된 상태를 나타낸 예시도.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기가 오일 쿨러로 적용된 예를 나타낸 평면예시도.
도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 턴핀형 열교환기가 오일 쿨러로 적용된 예를 나타낸 정면예시도.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 직선상태의 튜브에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면도.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 턴핀형 열교환기에서 밴딩된 상태의 튜브에 감긴 핀의 상태를 나타낸 단면예시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,10a,210: 튜브 20,120,220: 핀
21,121: 베이스 22,122: 밀착부
23,123: 연결부 25,125: 디스크
28: 주름부 30,30a: 고정부재
35: 결합홀 129: 오목부

Claims (10)

  1. 내측으로 유체가 이동하는 튜브; 그리고
    상기 튜브의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭으로 형성되어 상기 튜브의 외주면에 밀착되어 감기면서 소정의 피치를 이루되, 일단부가 상기 튜브의 길이방향을 따라 접촉되다가 상기 튜브의 반경 방향으로 밴딩 형성되는 베이스와, 상기 일단부에 연결되어 상기 튜브의 반경 방향으로 연장 형성되는 디스크를 가지는 핀을 포함하여 이루어지는 턴핀형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핀은 상기 튜브에 연속적으로 감기되, 상기 튜브의 일정 구간별로 상기 피치가 변동되도록 감김을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스크에는 상기 디스크가 부분적으로 압입되어 주름부가 형성됨을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 튜브가 밴딩되는 부분에는 상기 디스크가 상기 베이스로부터 제거됨을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 일방향에 대해 소정의 길이 간격으로 반복 밴딩되고, 밴딩 형성된 상기 튜브의 형상이 고정되도록 밴딩된 상기 튜브에는 고정부재가 더 결합됨을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스와 상기 디스크가 연결된 부분에는 상기 디스크가 상기 베이스의 일단부로부터 분리가 용이하도록 두께가 감소하는 오목부가 형성됨을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기.
  7. 튜브의 외주면과의 접촉 면적이 증가되도록 소정의 폭을 가지되, 일단부가 수직하게 밴딩 형성되는 베이스와, 상기 일단부에 연결되어 연장 형성되는 디스크를 포함하여 이루어지는 핀을 제작하는 단계;
    상기 핀이 상기 튜브의 외주면에 밀착되어 연속적으로 감기면서 소정의 피치를 이루도록 하는 단계;
    상기 튜브가 밴딩될 부분에 감겨진 상기 핀에서 상기 디스크를 제거하는 단계;
    상기 튜브를 밴딩하는 단계; 그리고
    상기 튜브가 밴딩된 부분에 고정부재를 더 결합하여 밴딩된 상기 튜브의 형 상을 고정하는 단계를 포함하여 이루어지는 턴핀형 열교환기의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핀은 상기 튜브의 일정 구간별로 상기 피치가 변동되도록 감김을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 디스크에는 상기 디스크가 부분적으로 압입되어 주름부가 형성됨을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 디스크는 상기 튜브가 밴딩된 후에 상기 베이스에서 제거됨을 특징으로 하는 턴핀형 열교환기의 제조방법.
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