KR20100110036A

KR20100110036A - 열교환기 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20100110036A
Application number: KR1020090028399A
Authority: KR
Inventors: 김동휘; 이상열; 김각중; 사용철; 김주혁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-12

Abstract

본 발명은, 단차지는 핀을 포함하는 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 상기 열교환기에서 발생되는 응축수가 더욱 신속하게 배출될 수 있고, 상기 열교환기의 열전달 성능이 더욱 증대될 수 있는 이점이 있다.

열교환기, 핀, 단차

Description

열교환기 및 그 제조방법{Heat exchanger and the manufacturing mathod for the same}

본 발명은 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 2가지 물질 간의 열교환을 위한 장치이다. 상기 열교환기는 대개 압축기-응축기-팽창기-증발기를 포함하는 냉매 사이클을 수행하는 시스템에 사용된다. 보다 상세히, 응축기 및 증발기는 내부를 유동하는 냉매가 외부를 유동하는 공기와 열교환하여 응축 또는 증발되는 장치로써, 이를 열교환기로 통칭한다.

상기 열교환기는, 크게, 핀-튜브 타입 열교환기와, 마이크로 채널 튜브 타입 열교환기로 구분될 수 있다. 상기 핀-튜브 타입 열교환기에는, 다수개의 핀과 상기 다수개의 핀을 관통하는 다수 개의 원형 또는 원형과 유사한 형상의 튜브가 포함된다. 반면, 상기 마이크로 채널 튜브 타입 열교환기는, 내부에 다수개의 채널이 형성되는 다수개의 플랫 튜브와, 상기 각 플랫 튜브 사이에 구비되고 다수 회 절곡되는 핀이 포함된다.

본 발명은 응축수의 배출이 용이한 열교환기 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 열전달 성능이 증대되는 열교환기 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 부피가 최소화 가능한 열교환기 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 제안되는 본 발명에 의한 열교환기는, 냉매 유동 방향으로 횡단면의 일방향 길이가 타방향 길이보다 긴 플랫 형상이고, 내부로 냉매가 유동하는 복수개의 냉매 튜브; 및 상기 냉매와 상기 냉매 튜브 외부를 유동하는 유체의 열교환을 위하여, 상기 복수개의 냉매 튜브 중 2개의 냉매 튜브에 교번하여 접촉되는 웨이브 형상의 핀;을 포함하고, 상기 핀은, 서로 높이가 다른 적어도 2개의 단; 및 상기 2개의 단을 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 열교환기의 제조방법은, 일방향으로 길게 형성되는 열전도성 판재의 적어도 일부가 단차지도록 포밍되는 단계; 및 상기 열전도성 판재 상에서 서로 인접한 일부가 상하 방향으로 중첩되도록, 웨이브 형상으로 절곡되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 열교환기 및 그 제조방법에 의하면, 열교환기가 증발기로 사용되는 경우에 상기 열교환기 표면에서 발생되는 응축수가 하방으로 용이하게 배출될 수 있는 이점이 있다. 보다 상세히, 상기 열교환기가 증발기로 사용되는 경우에는, 상기 열교환기의 핀 표면에 응축수가 발생된다. 그리고, 상기 핀이 단치지게 형성되므로, 응축수는 자중에 의하여 더 낮은 지점을 향하여 즉, 상기 핀의 표면 상에서 더 낮은 단을 향하여 유동하려는 경향을 가지게 된다. 따라서, 응축수의 배출이 더 용이해질 수 있다.

특히, 상기 핀이 상기 열교환기 외부를 유동하는 공기의 유동 방향으로 단차지는 경우에는, 응축수는 공기에 의하여 공기의 유동 방향으로 밀리게 되므로, 응축수의 배출 성능이 더욱 극대화될 수 있다.

그리고, 응축수의 배출이 용이해지는 만큼, 상기 열교환기 특히 핀의 표면에 응축수가 머무는 시간이 줄어들므로, 응축수에 의한 열교환 방해 현상이 최소화된다. 즉, 상기 열교환기의 열교환 성능이 더욱 증대될 수 있다.

또한, 상기 핀이 단차지게 형성되므로, 동일한 공간에 집적되는 핀의 표면적이 최대화될 수 있다. 따라서, 동일한 성능 조건에서 열교환기의 부피가 최소화될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 열교환기 및 그 제조방법을, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예에서 공기 유동을 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 열교환기(1)는, 전체적으로 납작한 형상으로 상하 방향으로 길게 놓이는 다수개의 냉매 튜브(11)와, 상기 다수개의 냉매 튜브(11) 사이에 웨이브 형상으로 절곡되는 핀(13)을 포함한다.

보다 상세히, 상기 냉매 튜브(11)의 내부에는, 냉매가 유동하기 위한 다수개의 유로(110)가 형성된다. 그리고, 상기 냉매의 유동 방향으로 횡단면의 일방향 길이가 타방향 길이보다 길게 즉 플랫 형상으로 형성된다. 이러한 다수개의 냉매 튜브(11)는, 서로 평행하고 한 방향으로 중첩되도록 배치된다.

다음으로, 상기 핀(13)은, 상기 다수개의 냉매 튜브(11) 중 상기 핀(13)의 양측에 위치되는 2개의 냉매 튜브(11)에 접촉된다. 보다 상세히, 상기 핀(13)은 인접한 2개의 냉매 튜브(11)에 교번하여 접촉되는 웨이브 형상으로 절곡된다. 다른 한편으로는, 상기 핀(13)의 서로 인접한 일부가 상하 방향으로 중첩되도록 절곡된다.

그리고, 상기 핀(13)은, 서로 높이가 다른 2개의 단(131,133)과, 상기 2개의 단(131,133)을 연결하는 연결부(132)를 포함한다. 보다 상세히, 상기 단 및 연결부(132)는, 상기 핀(13) 상에서 상기 냉매 튜브(11)에 접촉되는 부분을 제외한 나 머지 부분에 형성된다. 즉, 상기 핀(13) 상에서, 상하 방향으로 서로 중첩되는 일부를 단위부(130)라고 할 때, 상기 단 및 연결부(132)는 상기 단위부(130)에 형성된다. 상기 2개의 단(131,133) 중, 상기 냉매 튜브(11)의 외부를 유동하는 공기의 유동 방향을 기준으로 상대적으로 하류측에 해당하는 지점에 구비되는 제1단(133)이, 하류에 해당하는 지점에 구비되는 제2단(131)보다 낮게 위치된다.

또한, 상기 연결부(132)는, 상기 제1단(133)과 제2단(131) 사이에 구비되고, 상기 2개의 단(131,133) 중 상대적으로 높은 제2단(131)으로부터 낮은 제1단(133)을 향하여 하향 경사지게 형성된다.

그리고, 상기 제1단(133)의 후방에는, 상기 제1단(133)의 후단으로부터 후방으로 하향경사지게 연장되는 경사부(134)가 구비된다. 상기 경사부(134)도 상기 단 및 연결부(132)와 마찬가지로, 상기 핀(13) 상에서 상기 냉매 튜브(11)에 접촉되는 부분을 제외한 나머지 부분 즉, 상기 단위부(130)에 구비된다.

다른 한편으로는, 상기 핀(13)은, 상기 2개의 단(131,133)과 연결부(132) 및 경사부(134)를 형성하기 위하여 일부가 절곡되도록 포밍된다. 즉, 상기 핀(13) 상에서 상기 냉매 튜브(11)에 접촉되는 부분을 제외한 나머지 부분에는, 상기 2개의 단(131,133)과 연결부(132) 및 경사부(134)를 형성하기 위한 포밍부(135,136,137)가 형성된다. 상기 제2단(131)과 연결부(132) 사이에 구비되는 포밍부(135)는 상방으로 포밍되고, 상기 연결부(132)와 제1단(133) 사이에 구비되는 포밍부(136)는 하방으로 포밍되며, 상기 제1단(133)과 경사부(134) 사이에 구비되는 포밍부(137)는 상방으로 포밍된다.

여기서, 상기 핀(13)에서 단차지는 부분 즉, 상기 단의 개수는 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 경사부(134)는, 상기 경사부(134)의 후방에 공기의 유동 방향과 평행한 방향으로 연장되는 단이 더 형성되는 경우에는, 상기 연결부(132)와 동일한 구조 및 작용을 가질 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 의한 열교환기의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 열교환기(1)를 유동하는 공기는 냉매 튜브(11) 및 핀(13)의 단과 평행한 방향으로 유입된다. 그리고, 상기 유입되는 공기는, 다수개의 냉매 튜브(11) 사이 및 핀(13)의 단위부(130) 사이를 통하여 유동하게 된다. 더욱 상세히, 상기 열교환기(1)를 통과하는 공기는, 측면에서 볼 때, 상기 각 단위부(130)의 제2단(131), 연결부(132), 제1단(133), 경사부(134)를 순차적으로 통과하여 유동하게 된다.

이때, 상기 제2단(131)을 통과한 공기 및 제1단(133)을 통과하는 공기는, 상기 연결부(132) 및 경사부(134)를 각각 통과하면서, 유동 방향이 소정의 각도만큼 하방으로 꺾이게 된다. 따라서, 상기 공기 유동 상에서, 상기 핀(13)에 직접 인접한 부분에 형성되는 층류층을 최소화하여, 열전달 성능을 더욱 증대시키게 된다.

한편, 상기 열교환기(1)가 냉매사이클 상에서 증발기로 사용되는 경우에는, 상기 열교환기(1)의 표면에 응축수가 발생하게 된다. 즉, 이러한 경우에는, 상기 냉매 튜브(11) 및 핀(13)의 표면에 응축수가 발생된다. 이때, 발생되는 응축수 중 상기 냉매 튜브(11)의 표면에서 발생되는 응축수는, 자중에 의하여 상기 냉매 튜 브(11)의 표면을 따라 하방으로 유동하게 된다.

그리고, 상기 핀(13)의 표면에서 발생되는 응축수는, 자중에 의하여 상기 핀(13) 상에서 상대적으로 높은 단으로부터 낮은 단을 향하는 방향으로 유동하려는 경향을 가지게 된다. 보다 상세히, 상기 제2단(131)에서 발생되어 소정의 양만큼 집수된 응축수는, 자중에 의하여 상기 연결부(132)를 따라 상기 제1단(133)으로 유동하게 된다. 또한, 상기 제1단(133)으로 유동하는 응축수는 상기 제1단(133)에서 발생되는 응축수와 합쳐져, 상기 경사부(134)를 따라 상기 핀(13)의 하방으로 배출되게 된다. 이러한 과정은, 상기 단위부(130) 상면 및 하면 모두 동일하게 일어날 수 있다.

여기서, 상기 핀(13)의 표면을 유동하는 공기는, 상기 응축수가 상기 핀(13) 상에서 상대적으로 높은 단으로부터 낮은 단을 향하여 유동하는 현상을 촉진하게 된다. 이는, 공기가 유동하는 방향과 상기 단의 높이가 낮아지는 방향이 동일하기 때문이다. 따라서, 상기 열교환기(1)를 유동하는 공기와, 상기 핀(13)의 단차지는 형상의 상승 작용으로, 상기 응축수의 배출 성능이 극대화될 수 있는 이점이 있다. 그러므로, 상기 응축수로 인한 열전달 저항이 최소화될 수 있다.

또한, 상기 핀(13)이 단차짐으로써, 공기가 유입되는 방향으로 상기 열교환기(1)의 두께가 일정한 조건 하에서, 상기 열교환기(1)로 유입된 공기가 상기 열교환기(1)로부터 토출되기 전까지 통과하는 유로(110)의 길이가 최대화될 수 있다. 즉, 공기가 상기 열교환기(1)를 통과하면서 접촉하는 열전달 면적이 더욱 증가하게 된다. 더불어, 전술한 바와 같이, 응축수로 인한 열전달 저항이 최소화되므로, 전 체적으로 상기 열교환기(1)의 열전달 성능은 더욱 증대될 수 있는 이점이 있다.

그리고, 다른 한편으로는, 상기 열교환기(1)에 요구되는 열전달 성능이 일정하다고 가정할 때, 상기 열교환기(1)의 부피가 최소화될 수 있다. 또 다른 한편으로는, 상기 핀(13)의 표면이 매끈하므로, 상기 열교환기(1)로 유입되는 공기에 대한 저항이 최소화될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 의한 열교환기의 제조방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예의 제조과정에서 판재가 포밍된 모습을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예의 제조과정 중 포밍된 판재의 A-A' 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예의 제조과정에서 판재가 절곡된 모습을 보인 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 먼저, 본 실시예의 핀(13)이 제작되기 위한 재료인 일방향으로 길게 형성되는 열전도성 판재(13)가 포밍되는 작업이 수행된다. 이때, 상기 판재(13)는, 열전도성이 좋은 구리, 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 판재(13)는 상기 판재(13)의 길이 방향과 직교되는 방향으로 단차지도록 포밍된다. 보다 상세히, 상기 판재(13)에는, 상기 판재(13)의 길이 방향과 평행한 방향으로, 완성된 핀(13)에서 단위부(130)에 해당하는 길이 이하에 해당하는 길이만큼 포밍부(135,135,136)가 형성된다. 그리고, 상기 포밍부(135,136,137)는 3개로 서로 평행하게, 상기 판재(13)의 길이 방향과 직교되는 방향으로 이격되는 지점에 형성된다. 즉, 상기 3개의 포밍부(135,136,137)가 형성되는 상기 판재(13)의 일부는, 상기 완성된 핀(13)에서 단위부(130)에 해당된다.

이때, 상기 판재(13)의 길이 방향과 직교되는 방향으로 서로 인접한 포밍부(135,136,137)는 서로 반대 방향으로 포밍된다. 보다 상세히, 상기 3개의 포밍부(135,136,137) 중 가운데 위치되는 제1포밍부(136)가 하방으로 포밍된다면, 상기 판재(13)의 길이 방향에 직교되는 방향으로 상기 제1포밍부(136)에 인접하는 나머지 2개의 포밍부(135,137)는 상방으로 포밍된다. 이때, 상기 포밍부(135,136,137)를 기준으로 양측에 해당하는 상기 판재(13)의 2개의 부분이 이루는 각도(a)는, 상기 3개의 포밍부 모두 동일한다. 따라서, 상기 판재(13)에는 서로 평행하고, 높이는 다른 2개의 단(131,133)이 형성된다.

다음으로, 상기 판재(13)는, 상기 포밍부(135,136,137)가 형성되는 각 단위부(130)가 상하 방향으로 서로 중첩되도록, 웨이브 형상으로 절곡된다. 이때, 상기 판재(13)가 절곡되는 방향은, 상기 판재(13)의 길이 방향을 기준으로 기설정된 각도(b)만큼 어긋나는 방향이다. 이는 상기 판재(13)에 형성되는 2개의 단(131,133)이 상기 완성된 핀(13)에서 수평을 유지하고, 상기 2개의 단(131,133)을 연결하는 부분은 경사지도록 하기 위함이다. 즉, 상기 기설정된 각도(b)는, 상기 포밍부(135,136,137)를 기준으로 양측에 해당하는 상기 판재(13)의 2개의 부분이 이루는 각도(a)에 따라 결정될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 열교환기(1)를 제작하는 작업이 더욱 용이해질 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 의한 열교환기 및 그 제조방법의 제2실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제1실시예와 비교하여, 핀이 인접한 냉매 튜브를 향하는 양방향으로 하향 경사지게 형성된다는 점에서 차이가 있다.

도 6은 본 발명에 의한 열교환기의 제2실시예를 보인 사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 열교환기의 제2실시예를 보인 정면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에서, 핀(23)은 인접한 냉매 튜브(21)를 향하는 양방향으로 하향 경사지게 형성된다. 보다 상세히, 상기 핀(23)은 더 정확하게는 상기 핀(23)의 단위부(230)는, 상기 핀(23) 상에서 상기 핀(23)에 인접한 2개의 냉매 튜브(21)로부터 동일한 거리에 해당하는 지점을 기준으로, 상기 2개의 냉매 튜브(21)를 향한 양방향으로 하향 경사진다.

본 실시예에서도, 제 1 실시예와 마찬가지로 상기 핀(23)은 단차지게 형성되므로, 상기 열교환기(2)를 전방에서 볼 때의 모습은 도 7와 같다.

상기한 바와 같은 본 실시예에 따르면, 상기 열교환기(2)에서 발생되는 응축수가 더욱 효과적으로 배출될 수 있는 이점이 있다. 보다 상세히, 상기 핀(23)에서 특히, 상기 핀(23)에 인접한 2개의 냉매 튜브(21)로부터 동일한 거리에 해당하는 지점에서 발생되는 응축수는, 자중에 의하여 상기 2개의 냉매 튜브(21)를 향한 양방향으로 유동하려는 경향을 가진다. 이와 동시에, 제1실시예에서와 마찬가지로, 상기 핀(23)의 표면을 유동하는 공기 및 상기 핀(23)의 단차지는 형상에 의하여, 상기 열교환기(2)의 후방으로 유동하려는 경향을 가진다. 결국, 상기 응축수는, 상 기 냉매 튜브(21)를 따라 하방으로 유동하거나, 상기 핀(23)의 후단으로 유동한 후 하방으로 낙하하는 과정으로 배출될 수 있다. 즉, 상기 핀(23)에서 발생되는 응축수는, 다양한 방향으로 유동하여 배출될 수 있으므로, 상기 응축수의 배출 성능은 더욱 증대될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 열교환기 및 그 제조방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제 1 실시예와 비교하여, 핀이 인접한 냉매 튜브를 향한 방향으로 단차지게 형성된다는 점과, 공기의 유동 방향으로 하향 경사진다는 점에서 차이가 있다.

도 8은 본 발명에 의한 열교환기의 제3실시예를 보인 사시도이고, 도 9는 본 발명에 의한 열교환기의 제3실시예를 보인 정면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에서, 핀(33)은 인접한 냉매 튜브(31,32)를 향하는 방향으로 단차지게 형성된다. 그리고, 열교환기(3)로 유입되는 공기의 유동 방향으로 하향 경사지게 형성된다.

보다 상세히, 상기 핀(33)은 더욱 정확하게는, 상기 핀(33)의 단위부(330)는, 서로 다른 높이에 위치되는 2개의 단(332,334)과, 상기 2개의 단(332,334)을 연결하는 연결부(333)와, 상기 2개의 단(332,334)의 일단부로부터 경사지게 연장되는 2개의 경사부(331,335)를 포함한다. 상기 2개의 단(332,334) 중, 상기 핀(33)에 인접한 냉매 튜브(31,32) 중 제1냉매 튜브(31)에 상대적으로 가까운 제1단(334)은, 먼 제2단(332)보다 낮게 위치된다. 그리고, 상기 연결부(333)는, 상기 제2단(332)의 일단부로부터 상기 제1단(334)을 향하는 방향으로 하향 경사지게 연장된다. 상 기 2개의 경사부(331,335) 중 제1경사부(335)는, 상기 제1단(334)에서 상기 연결부(333)에 연결되는 일단부의 반대측 타단부로부터 상기 제1냉매 튜브(31)를 향하여 하향 경사지게 연장된다. 그리고, 상기 2개의 경사부(331,335) 중 제2경사부(331)는, 상기 제2단(332)에서, 상기 연결부(333)에 연결되는 일단부의 반대측 타단부로부터 상기 핀(33)에 인접한 냉매 튜브(31,32) 중 제2냉매 튜브(32)를 향하여 상향 경사지게 연장된다.

그리고, 상기 핀(33)은 전체적으로 공기의 유동 방향으로 하향 경사지게 형성된다. 따라서, 상기 열교환기(3)의 전방에서 볼 때, 상기 열교환기(3)의 모습은 도 9과 같다.

본 실시예에 따르면, 상기 핀(33)에 발생되는 응축수가 자중에 의하여, 상기 냉매 튜브(31,32) 쪽으로 유동하여 상기 냉매 튜브(31,32)를 따라 하방으로 유동하거나, 상기 핀(33)의 후단부로 유동하여 하방으로 낙하하여 배출될 수 있다. 즉, 상기 응축수가 다양한 경로를 통하여 배출될 수 있으므로, 상기 응축수의 배출 성능이 더욱 증대될 수 있다.

그리고, 상기 서로 인접한 2개의 냉매 튜브(31,32) 사이에 구비되는 하나의 핀(33)의 전열 면적이 일정한 조건 즉, 열전달 성능이 일정한 조건일 때, 상기 2개의 냉매 튜브(31,32) 사이의 거리가 더욱 감소될 수 있다. 따라서, 상기 냉매 튜브(31,32) 간의 간격이 감소되는 만큼, 상기 열교환기(3) 전체의 부피가 감소될 수 있는 이점이 있다.

이하에서는, 본 발명에 의한 열교환기 및 그 제조방법에 대하여 첨부한 도면 을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제1실시예와 비교하여, 핀이 인접한 2개의 냉매 튜브를 향한 양방향으로 단차진다는 점에서 차이가 있다.

도 10은 본 발명에 의한 열교환기의 제4실시예를 보인 사시도이고, 도 11은 본 발명에 의한 열교환기의 제4실시예를 보인 정면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에서는, 핀(43)은 더욱 정확하게는 상기 핀(43)의 단위부(430)는, 상기 핀(43)에 인접한 2개의 냉매 튜브(41,42)로부터 동일한 거리에 해당하는 중간 지점을 기준으로, 상기 2개의 냉매 튜브(41,42)를 향한 양방향으로 단차지게 형성된다.

보다 상세히, 상기 단위부(430)는, 상기 2개의 냉매 튜브(41,42) 중 제1냉매 튜브(41)를 향한 방향으로 단차지는 제1단차부(431)와, 제2냉매 튜브(42)를 향한 방향으로 단차지는 제2단차부(432)를 포함한다. 상기 제1단차부(431) 및 제2단차부(432)는 각각, 서로 높이가 다르게 위치되는 2개의 단(446,448)과, 상기 2개의 단(446,448)을 연결하는 연결부(447)와, 상기 2개의 단(446,448)에서 상기 연결부(447)에 연결되는 일단부의 반대측 타단부로부터 연장되는 2개의 경사부(445,449)를 포함한다.

상기 2개의 단(446,448) 중, 상기 냉매 튜브(41)에 상대적으로 가까운 제1단(448)은, 먼 제2단(446)보다 낮게 위치된다. 그리고, 상기 연결부(447)는, 상기 제2단(446)의 일단부로부터 상기 제1단(448)을 향하는 방향으로 하향 경사지게 연장된다. 상기 2개의 경사부(445,449) 중 제1경사부(449)는, 상기 제1단(448)에서 상기 연결부(447)에 연결되는 일단부의 반대측 타단부로부터 상기 제1냉매 튜 브(41)를 향하여 하향 경사지게 연장된다. 그리고, 상기 경사부(445,449) 중 제2경사부(445)는, 상기 제2단(446)에서, 상기 연결부(447)에 연결되는 일단부의 반대측 타단부로부터 상기 핀(43)에 인접한 냉매 튜브(41,42) 중 제2냉매 튜브(42)를 향한 방향으로 상향 경사지게 연장된다.

그리고, 상기 제1단차부(431) 및 제2단차부(432) 각각의 제2경사부는 상기 중간 지점에서 서로 연결된다. 즉, 도 11과 같이, 상기 제1단차부(431) 및 제2단차부(432)는, 상기 열교환기(4)의 정면에서 볼 때, 상기 중간 지점을 기준으로 서로 선대칭을 이루는 형상이다.

본 실시예에 따르면, 상기 핀(43)에서 발생되는 응축수가 냉매 튜브(41,42)를 향한 방향으로 유동하여, 상기 냉매 튜브(41,42)를 따라 하방으로 배출될 수 있다. 따라서, 상기 응축수의 배출 성능이 더욱 향상될 수 있다.

또한, 상기 인접한 2개의 냉매 튜브(41,42) 사이에 구비되는 하나의 핀(43)의 전열 면적이 일정한 조건 즉, 상기 핀(43)의 열전달 성능이 일정한 조건일 때, 상기 냉매 튜브(41,42) 사이의 간격이 더욱 감소될 수 있다. 따라서, 상기 냉매 튜브(41,42)의 간격이 감소되는 만큼, 상기 열교환기(4)의 전체적인 부피가 더욱 감소될 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

예를 들어, 상기 핀(13,23,33,43)의 일측에는 루버가 형성될 수도 있다. 그 리고, 상기 핀(13,23,33,43)에 형성되는 단의 개수는 다양하게 설계될 수 있다. 또한, 상기 핀(13,23,33,43)이 전체적으로 하향 경사지는 각도, 상기 연결부 및 경사부의 경사지는 각도는 다양한 값이 되도록 설계될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예를 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예에서 공기 유동을 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예의 제조과정에서 판재가 포밍된 모습을 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예의 제조과정 중 포밍된 판재의 A-A' 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 열교환기의 제1실시예의 제조과정에서 판재가 절곡된 모습을 보인 평면도.

도 6은 본 발명에 의한 열교환기의 제2실시예를 보인 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 열교환기의 제2실시예를 보인 정면도.

도 8은 본 발명에 의한 열교환기의 제3실시예를 보인 사시도.

도 9는 본 발명에 의한 열교환기의 제3실시예를 보인 정면도.

도 10은 본 발명에 의한 열교환기의 제4실시예를 보인 사시도.

도 11은 본 발명에 의한 열교환기의 제4실시예를 보인 정면도.

Claims

냉매 유동 방향으로 횡단면의 일방향 길이가 타방향 길이보다 긴 플랫 형상이고, 내부로 냉매가 유동하는 복수개의 냉매 튜브; 및

상기 냉매와 상기 냉매 튜브 외부를 유동하는 유체의 열교환을 위하여, 상기 복수개의 냉매 튜브 중 2개의 냉매 튜브에 교번하여 접촉되는 웨이브 형상의 핀;을 포함하고,

상기 핀은,

서로 높이가 다른 적어도 2개의 단; 및

상기 2개의 단을 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 2개의 단 중, 상기 유체의 유동 방향을 기준으로 상대적으로 하류에 해당하는 지점에 위치되는 제1단이, 상류에 해당하는 지점에 위치되는 제2단보다 낮은 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 2개의 단 중, 상기 냉매 튜브 중 어느 하나에 상대적으로 가까운 제1단이, 먼 제2단보다 낮은 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 핀은, 상기 2개의 냉매 튜브 사이에 해당하는 일지점을 기준으로 할 때, 상기 2개의 냉매 튜브를 향한 양방향으로, 상대적으로 먼 제1단이, 가까운 제2단보다 낮은 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 연결부는 상기 연결부로 연결되는 2개의 단 중 상대적으로 낮은 단을 향하여 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 핀은 상기 유체의 유동 방향으로 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 핀은 상기 핀이 접촉되는 2개의 냉매 튜브 중 어느 하나를 향하여 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 핀은 상기 2개의 냉매 튜브 사이에 해당하는 일지점을 기준으로 상기 2 개의 냉매 튜브를 향한 양방향으로 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1 항에 있어서,

상기 냉매튜브에는 냉매유동을 위한 다수개의 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
일방향으로 길게 형성되는 열전도성 판재의 적어도 일부가 단차지도록 포밍되는 단계; 및

상기 열전도성 판재 상에서 서로 인접한 일부가 상하 방향으로 중첩되도록, 웨이브 형상으로 절곡되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.
제 10 항에 있어서,

상기 열전도성 판재가 단차지는 방향은 길이 방향에 직교되는 방향이고, 절곡되는 방향은 길이 방향에 기설정된 각도만큼 어긋나는 방향인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.