KR20110037773A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환 튜브와 튜브고정판 간의 연결부 및 튜브고정판과 유로캡 간의 연결부에서의 용접면적을 증대시켜 튜브 연결부분을 보다 견고하게 고정시킴과 아울러 튜브 간의 간격을 최소화시켜 튜브의 전열면적을 증대시킴으로써 열교환 효율을 극대화할 수 있도록 하는 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to increase the welding area at the connection portion between the heat exchange tube and the tube fixing plate and the connection portion between the tube fixing plate and the flow cap to fix the tube connection portion more firmly and minimize the gap between the tubes. It relates to a heat exchanger to maximize the heat exchange efficiency by increasing the heat transfer area of the tube.
주지하는 바와 같이 연소실 내에서 열교환 튜브 내부를 따라 흐르는 난방수를 버너를 이용하여 가열할 수 있는 구성을 가진 연소기기에는 크게 보일러와 온수기 등을 들 수 있다.As is well known, a combustion apparatus having a configuration capable of heating a heating water flowing along an inside of a heat exchange tube in a combustion chamber by using a burner may include a boiler and a water heater.
즉, 일반 가정이나 공공건물 등에 사용되는 보일러는 난방용이나 온수용으로 이용되고, 온수기는 냉수를 단시간 내에 소정의 온도로 가열하여 사용자가 편리하게 온수를 사용할 수 있도록 하는 것이다.That is, a boiler used in a general home or a public building is used for heating or hot water, and a water heater heats cold water to a predetermined temperature within a short time so that a user can conveniently use hot water.
이러한 보일러 및 온수기와 같은 연소기기는 대부분 기름 혹은 가스를 연료로 사용하여 버너를 통해 연소시킨 다음, 이 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열하고, 이 가열된 온수를 사용자의 필요에 따라 제공할 수 있는 시스 템을 가지고 있다.Most combustors such as boilers and water heaters use oil or gas as fuel to combust through a burner, and then heat water using combustion heat generated during the combustion process, and the heated water is used according to a user's needs. I have a system that I can provide.
상기와 같은 연소기기에는 버너로부터 발생한 연소열을 흡수하기 위하여 열교환기가 구비되어 있는데, 종래부터 열교환기의 열전달 효율을 향상시키기 위한 다양한 방법들이 제안되어 왔다.Such a combustion apparatus is provided with a heat exchanger to absorb the heat of combustion generated from the burner, and various methods have been proposed to improve the heat transfer efficiency of the heat exchanger.
일반적인 열교환기는 상하로 일정간격 이격되어 서로 평행하게 나란히 배치되어 열교환 유체가 유입되거나 배출되는 한 쌍의 헤드탱크와, 상기 한 쌍의 헤드탱크 사이에 튜브고정판에 의해 연결되는 다수의 튜브와, 상기 튜브들 사이에 설치되어 튜브의 내부를 통과하는 유체로의 전열면적을 향상시키기 위한 전열핀을 포함한다.A common heat exchanger is a pair of head tanks spaced up and down spaced parallel to each other and the heat exchange fluid is introduced or discharged, and a plurality of tubes connected between the pair of head tanks by a tube fixing plate, and the tube And a heat transfer fin installed between the heat sinks to improve heat transfer area to the fluid passing through the inside of the tube.
상기 튜브고정판에는 펀칭에 의해 다수의 고정구멍이 형성되고, 상기 고정구멍에 튜브의 일단부가 끼워지며, 고정구멍과 튜브 사이를 용접함으로써 튜브고정판에 튜브를 고정하는 구조로 이루어져 있다.A plurality of fixing holes are formed in the tube fixing plate by punching, one end of the tube is fitted into the fixing hole, and the tube fixing plate is fixed to the tube fixing plate by welding between the fixing holes and the tube.
도 1은 종래 튜브에 전열핀이 구비된 열교환기의 단면도, 도 2는 종래 원형 튜브를 사용한 열교환기의 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a heat exchanger equipped with a heating fin in a conventional tube, and FIG. 2 is a perspective view of a heat exchanger using a conventional round tube.
도 1을 참조하면, 종래 튜브(1)에 전열핀(2)이 구비된 열교환기의 경우 튜브고정판(3)에 튜브(1)의 양단이 일정간격으로 고정되고, 튜브고정판(3)의 외측에는 난방수의 유로를 구분하는 유로캡(4)이 구비된 구조로 이루어져 있으며, 이러한 열교환기는 튜브(1)에 다수의 전열핀(2)이 구비되어 열전달이 이루어지므로 튜브(3) 간의 간격이 비교적 크게 구성된다.Referring to FIG. 1, in the case of a heat exchanger equipped with a
도 2를 참조하면, 종래 원형 튜브(5)를 사용한 열교환기의 경우 튜브고정 판(6)에 원형 튜브(5)가 지그재그로 고정되어 전열면적이 넓어지도록 구성됨으로써 튜브(5) 내부를 흐르는 난방수에 저항을 주어 열효율을 상승시키는 구조로 이루어져 있다. Referring to FIG. 2, in the case of a heat exchanger using the conventional
여기서, 열교환기의 내구성을 향상시키고 제작비를 절감하기 위해서는 튜브고정판과 튜브 간의 연결구조를 어떻게 구성하는지가 매우 중요하다.Here, how to configure the connection structure between the tube fixing plate and the tube is very important to improve the durability of the heat exchanger and reduce the manufacturing cost.
도 3 내지 도 6은 종래 열교환기의 튜브 연결구조를 예시한 단면도이다.3 to 6 are cross-sectional views illustrating a tube connection structure of a conventional heat exchanger.
도 3에 따른 튜브 연결구조는 상기와 같이 튜브(10)를 고정하기 위해서 튜브고정판(12)에 펀칭으로 튜브(10)가 끼워질 수 있는 고정구멍(14)을 형성한 다음에, 이 고정구멍(14)에 튜브(10)를 끼우고, 고정구멍(14)의 가장자리와 튜브(10)를 용접하여 고정하게 된다.The tube connecting structure according to FIG. 3 forms a
이러한 연결구조에 의하면, 튜브(10)와 튜브고정판(12) 간의 용접부위(W)의 면적이 튜브고정판(12)의 두께에 의해 결정되는데, 튜브고정판(12)의 두께가 얇게 되면 용접면적이 작아서 튜브(10)와 튜브고정판(12)의 용접부위(W)가 쉽게 떨어지게 되어 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.According to this connection structure, the area of the welding portion W between the
이러한 문제를 방지하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 튜브고정판(22)의 두께를 두껍게 형성할 경우에는 고정구멍(24)을 형성하기 위해서 펀칭을 하면 튜브(20)가 끼워져 접촉되는 고정구멍(24)의 내주면에 파단면(26)이 발생되어 용접성이 떨어지는 문제점이 있다.In order to prevent such a problem, as shown in FIG. 4, when the thickness of the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 튜브고정판(32)에 버링(Burring)가공으로 고 정구멍(34)을 형성하고, 고정구멍(34)의 가장자리에 형성된 돌출부(33,Burr)의 내측에 튜브(30)를 끼워서 용접으로 고정하는 구조에 의하면, 도 3과 도 4에 도시된 연결구조에서 튜브(10,20)의 내경(D1) 및 튜브(10,20) 사이의 간격(d1)과 비교할 때, 도 5에 도시된 연결구조에서는 튜브(30)의 내경(D2)은 감소하고 튜브(30) 사이의 간격(d2)은 더 벌어지게 되어 열전달 효율이 떨어지는 문제점이 있다. In addition, as shown in FIG. 5, a
또한, 도 5에 도시된 연결구조에서는 도 3과 도 4에 도시된 연결구조에 비해 용접면적이 넓어져 용접 강도를 상대적으로 향상시킬 수는 있지만, 돌출부(33)의 내측면과 튜브(30)의 외측면 사이에서만 용접이 이루어지므로 견고하게 고정시키는데는 일정한 한계가 있는 문제점이 있다.In addition, in the connection structure shown in FIG. 5, the welding area is wider than that of the connection structure shown in FIGS. 3 and 4, so that the welding strength may be relatively improved. Since welding is made only between the outer surfaces of the, there is a problem that there is a certain limit to firmly fixed.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 원형 튜브(40)를 사용하는 열교환기 중 튜브연결부에서 고정구멍(44)과 튜브(40) 간의 동심도를 맞추기 위해 버링을 테이퍼지게 가공하여 적용한 경우에는 튜브고정판(42)의 돌출부(43)의 외측에 튜브(40)를 끼워 용접하게 되는 구조로 이루어져, 튜브(40)의 내경을 크게 할 수는 있으나, 용접부위(W)가 선접촉되는 부위로 제한되므로 용접 강도가 현저히 떨어지는 문제점이 있다.In addition, as shown in FIG. 6, in order to match the concentricity between the
한편, 본 출원인의 선출원 열교환기(출원번호:10-2008-47735)에는 돌출부(버,burr)의 외측에 튜브가 끼워져 돌출부의 외측면과 튜브의 내측면 간의 접촉면에 브레이징 용접으로 고정하는 구조가 개시되어 있으나, 이러한 튜브 연결구조는 튜브의 끝단부와 튜브고정판 간의 연결부를 고정시킬 수 있는 구성이 미비하여 튜브를 견고하게 고정시키는데 한계가 있는 문제점이 있었다.On the other hand, the applicant's prior application heat exchanger (application number: 10-2008-47735) has a structure in which a tube is fitted to the outside of the protrusion (burr) to be fixed to the contact surface between the outer surface of the protrusion and the inner surface of the tube by brazing welding. Although disclosed, such a tube connection structure has a problem in that there is a limitation to firmly fix the tube because the configuration that can fix the connection between the end of the tube and the tube fixing plate is insufficient.
이하에서는 상기 튜브 연결구조 중에서 도 5에서 설명된 튜브 연결구조를 적용하여 열교환기를 제작할 경우의 문제점을 도 7를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a problem when the heat exchanger is manufactured by applying the tube connection structure described in FIG. 5 among the tube connection structures will be described with reference to FIG. 7.
열교환기는 튜브고정판(32)의 외측으로 튜브(30)의 내부를 통과하는 난방수의 유로를 구분하고 열교환기의 외부로부터 열교환기 내부 유로를 밀폐하기 위한 복수의 유로캡(50a,50b)이 설치된다.The heat exchanger is provided with a plurality of
상기 유로캡(50a,50b)은 동일방향의 유로를 형성하는 일군의 튜브(30)의 외측을 둘러싸도록 일정간격으로 설치된다.The
여기서, 상기 유로캡(50a,50b) 간의 연결부(50c)는 튜브고정판(32)에 맞닿아 용접으로 조립되는데, 상기 연결부(50c)와 맞닿는 튜브고정판(32)의 면적을 넓게 하면 용접면적이 넓어져 보다 견고한 용접이 가능하겠지만, 이 경우에는 튜브(30) 사이의 간격이 그만큼 벌어지게 되어 열교환 면적이 감소되는 문제점 있다.Here, the connecting
그리고, 도 5에 따른 튜브 연결구조에서 튜브(30) 사이의 간격을 좁게 구성할 경우에, 만일 도 7에 도시된 바와 같이 튜브(30)의 끝단부가 튜브고정판(32)의 뒤쪽으로 튀어나온다면 상기 유로캡(50a,50b)의 연결부(50c)와 맞닿게 되는 튜브고정판(32) 부위가 편평하게 형성되지 못하여 연결부(50c)와 튜브(30) 간에 간섭이 발생되므로 용접 강도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.And, in the tube connecting structure according to Figure 5 in the narrow configuration between the
또한, 이러한 연결구조에서 용접강도가 저하되는 문제점을 방지하기 위해서는 튜브(30)의 끝단부를 튜브고정판(32)과 동일한 높이가 되도록 정밀하게 조립해야 하므로 다수의 튜브(30)를 일일이 설치함에 있어서 그 조립작업이 용이하지 않 은 문제점이 있다.In addition, in order to prevent the problem that the welding strength is lowered in such a connection structure, the end of the
따라서, 유로캡(50a,50b)의 연결부(50c)와 튜브고정판(32) 외측면 간의 용접면적을 충분히 확보하면서도 튜브(30) 사이의 간격이 최소화되도록 하여 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 튜브 연결구조를 구비한 열교환기의 개발이 요구되는 상황이다.Therefore, the tube connection structure that can improve the heat transfer efficiency by minimizing the gap between the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열교환 튜브와 튜브고정판 간의 연결부 및 튜브고정판과 유로캡 간의 연결부를 견고하게 고정시킬 수 있는 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can firmly secure the connection between the heat exchange tube and the tube fixing plate and the connection between the tube fixing plate and the flow path cap.
본 발명의 또 다른 목적은, 한정된 면적의 튜브고정판에 연결되는 튜브의 전열면적을 증대시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.It is still another object of the present invention to provide a heat exchanger capable of increasing heat transfer area of a tube connected to a tube fixing plate having a limited area to improve heat exchange efficiency.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 열교환기는, 난방수가 내부를 통과하고 연소가스와 접촉되는 변의 폭이 높이에 비해 큰 장공형의 단면을 가지며 서로 평행하도록 일정 간격으로 나란하게 설치되는 복수의 튜브;및 상기 튜브의 양측 끝단에 결합되어, 상기 튜브가 일정 간격으로 고정되는 튜브고정판;을 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 튜브고정판에는 상기 튜브 형상에 대응되는 다수의 장공형 고정구멍이 형성됨과 동시에 상기 고정구멍의 가장자리에는 상기 튜브가 연결되는 쪽으로 돌출부가 수직으로 형성되어, 상기 돌출부의 외측에 상기 튜브의 내측이 접촉되고, 상기 튜브의 끝단부가 상기 튜브고정판의 평탄부에 접촉된 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the present invention for realizing the above object has a plurality of sidewalls arranged side by side at regular intervals so that the width of the side where the heating water passes through and the width of the side in contact with the combustion gas is larger than the height and parallel to each other. And a tube fixing plate coupled to both ends of the tube, wherein the tube fixing plate is fixed at regular intervals, wherein the tube fixing plate is provided with a plurality of long hole fixing holes corresponding to the tube shape. At the same time, the projection is formed vertically at the edge of the fixing hole toward the tube connection, the inner side of the tube is in contact with the outside of the protrusion, the end of the tube is in contact with the flat portion of the tube fixing plate do.
상기 튜브고정판의 고정구멍의 가장자리에 수직으로 형성된 돌출부는 버링 가공에 의한 것을 특징으로 한다.The protrusion formed perpendicular to the edge of the fixing hole of the tube fixing plate is characterized by the burring process.
상기 돌출부의 외측과 상기 튜브의 내측 사이에서 브레이징이 되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the brazing between the outer side of the protrusion and the inner side of the tube.
상기 튜브의 끝단부와 상기 튜브고정판의 평탄부 사이에서 브레이징이 되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the brazing between the end of the tube and the flat portion of the tube fixing plate.
상기 튜브고정판의 외측에는 상기 튜브의 내부를 통과하는 난방수의 유로를 구분함과 아울러 열교환기 내부유로를 밀폐하기 위한 복수의 유로캡이 추가로 구비되고, 상기 유로캡 간의 연결부는 상기 튜브고정판 외측의 평탄부에 맞닿아 브레이징 용접으로 고정되는 것을 특징으로 한다.The outer side of the tube fixing plate is provided with a plurality of passage caps for separating the flow passage of the heating water passing through the inside of the tube and for sealing the inner passage of the heat exchanger, the connection portion between the passage caps outside the tube fixing plate The flat portion of the contact is characterized in that it is fixed by brazing welding.
본 발명에 따른 열교환기에 의하면, 열교환 튜브와 튜브고정판 간의 연결부 및 튜브고정판과 유로캡 간의 연결부에서의 용접면적을 넓게 확보할 수 있게 되어 용접 강도를 높일 수 있고, 열교환 튜브와 튜브고정판 간의 용접부위에 틈새가 생기지 않으므로 산성 성분의 응축수가 침투하거나 고이게 되는 것을 미연에 방지할 수 있게 되어 열교환기의 내식성과 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the heat exchanger according to the present invention, it is possible to secure a large welding area at the connection portion between the heat exchange tube and the tube fixing plate and the connection portion between the tube fixing plate and the flow path cap to increase the welding strength, and the gap between the heat exchange tube and the tube fixing plate in the welding portion. Since it is possible to prevent the condensate of the acidic component to penetrate or build up in advance, there is an advantage that can improve the corrosion resistance and durability of the heat exchanger.
또한, 본 발명에 의하면 장방형 튜브를 사용함에 따라 튜브고정판에 보다 많은 수의 튜브를 설치할 수 있게 되므로 전열면적이 증대되어 열교환 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 튜브 연결부분의 제조가 간편하고 튜브를 인접하게 제작할 수 있어 설계상의 제약을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, as the rectangular tube is used, a larger number of tubes can be installed on the tube fixing plate, thereby increasing the heat transfer area to maximize heat exchange efficiency, and simplifying the manufacture of the tube connection part. Since it can be manufactured adjacently, there is an advantage that can reduce the design constraints.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작 용을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8은 본 발명에 따른 장공형 튜브를 사용한 열교환기의 분해 사시도, 도 9는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브 연결구조를 보여주는 단면도, 도 10은 도 9의 튜브 연결구조에 유로캡이 설치된 모습을 보여주는 단면도이다. 8 is an exploded perspective view of a heat exchanger using an elongated tube according to the present invention, FIG. 9 is a sectional view showing a tube connection structure of the heat exchanger according to the present invention, and FIG. Is a cross-sectional view showing.
본 발명에 따른 열교환기(100)는 연소가스와 접촉되는 변의 폭이 높이에 비해 큰 장공형의 단면을 갖는 복수의 튜브(110)와, 상기 튜브(110)의 양측 끝단에 결합되어 상기 튜브(110)를 일정 간격으로 고정시키는 튜브고정판(120)을 포함한다.The
튜브고정판(120)에는 버링가공을 통해 튜브(110)의 형상에 대응되는 다수의 장공형 고정구멍(130)이 형성되고, 고정구멍(130)의 가장자리에는 버링가공을 통해 튜브(110)가 연결되는 쪽으로 돌출부(125)가 형성된다.The
돌출부(125)는 고정구멍(130)의 가장자리에 형성된 튜브고정판(120)의 일부가 수직으로 절곡 형성된 것이다.The
튜브고정판(120)에 형성되는 다수의 고정구멍(130)의 가장자리에 돌출부(125)를 형성할 때, 다수의 돌출부(125)는 일정한 간격으로 형성되는데, 돌출부(125)의 외주로 튜브(110)가 끼워지도록 되어 있어, 돌출부(125)가 형성된 고정구멍(130)은 튜브(110)의 내경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.When the
한편, 고정구멍(130)을 튜브고정판(120)에 펀칭으로 형성할 때, 여러번 타공하여 형성하면 튜브(110)가 연결되는 튜브고정판(120)이 타공에 의해 편평하게 유지되지 않아 튜브고정판(120)과 튜브(110) 사이의 용접성이 저하되기 때문에, 버링 가공시 단발 타공으로 다수의 고정구멍(130)을 성형하게 되는데, 고정구멍(130)의 성형시 타공에 의해 튜브고정판(120)이 변형되지 않는 고정구멍(130) 간의 간격 즉, 고정구멍(130)에 형성되는 돌출부(125) 간의 간격(h)이 일정하게 유지되도록 버링가공을 하게 된다.On the other hand, when the
즉, 튜브고정판(120)에 튜브(110)를 고정하기 위한 고정구멍(130)들이 일정한 간격으로 형성되면, 고정구멍(130)에 형성된 돌출부(125)들도 일정한 간격(h)을 유지한 채로 형성된다. 여기서, 돌출부(125)의 외주에 끼워지는 튜브(120)들 사이의 간격을 d3, 튜브(120)의 두께를 t, 돌출부(125)의 두께를 T라고 하면, 튜브(120)들 사이의 간격(d3)은 식 d3=h-2t 로 나타낼 수 있다.That is, when the fixing
반면에, 종래의 도 5에 도시된 바와 같은 튜브 연결구조에서는 튜브(30)가 고정구멍(34)에 형성된 돌출부(33)의 내주에 끼워지기 때문에, 튜브(30)들 사이의 간격(d2)은 식 d2=h+2T 로 나타낼 수 있다.On the other hand, in the tube connecting structure shown in FIG. 5 of the related art, since the
즉, 본 발명에 따른 열교환기(100)에서는 튜브(110)들 사이의 거리가 종래에 비해 (d2-d3)=(2T+2t) 만큼 더 가까운 간격을 두고 형성됨을 알 수 있다.That is, in the
따라서, 본 발명에 따르면 동일한 크기의 튜브고정판(120)에 다수의 튜브(110)를 고정할 경우, 종래기술에 따른 열교환기와 비교하여 보다 더 많은 수의 장공형 튜브(110)를 설치할 수 있으므로 그만큼 열교환 면적이 넓어져 열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, when fixing a plurality of
한편, 본 발명에서는 튜브고정판(120)의 고정구멍(130) 가장자리에 돌출부(125)를 형성함에 있어서, 버링가공을 통해 튜브고정판(120) 내측의 평탄 부(120a)를 기준으로 튜브(110)를 향하는 방향으로 직각이 되도록 절곡형성하게 되므로, 돌출부(125)의 외측에 튜브(110)를 끼워 조립할 때, 튜브(110)의 내측면(110a)과 돌출부(125)의 외측면(125a)이 맞닿아 접촉됨과 동시에 튜브(110)의 끝단부(110b)와 튜브고정판(120) 내측의 평탄부(120a) 또한 맞닿게 되므로 서로 접촉되는 면 사이에는 빈틈없이 밀착된 상태로 접촉하게 된다.Meanwhile, in the present invention, in forming the
이에 따라, 돌출부(125)의 외측으로 튜브(110)를 끼운 후에, 튜브(110)의 내측면(110a)과 돌출부(125)의 외측면(125a)이 맞닿는 접촉면 뿐만 아니라, 튜브(110)의 끝단부(110b)와 튜브고정판(120) 내측의 평탄부(120a)가 맞닿는 접촉면에서도 브레이징 용접으로 고정시킬 수 있게 되므로 용접면적이 넓어져 브레이징 용접 강도를 높일 수 있게 된다.Accordingly, after the
이렇게 돌출부(125)가 수직으로 가공되어 용접면에서의 기밀이 유지되는 구조에 의하면, 열교환기(100)가 산성의 응축수가 발생되는 환경(가스를 연료로 하는 경우 응축수의 pH는 약 3~4, 기름을 연료로 하는 경우 응축수의 pH는 약 2~3)에 적용되더라도 용접부위(W)에 모세관 현상 등에 의하여 응축수가 침투 또는 고이는 현상을 방지할 수 있게 되어 산성의 응축수로 인한 용접 부위의 부식을 방지할 수 있으며, 이에 따라 열교환기(100)의 내식성과 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.According to the structure in which the
또한, 본 발명에서는 버링가공을 통해 튜브고정판(120)에 돌출부(125)를 수직으로 형성하여 튜브(110)를 돌출부(125)의 외측에 끼워 용접하게 되므로, 튜브(120)의 끝단부는 튜브고정판(120)의 내측 평탄부(120a)에 밀착되어 고정되며, 튜브(120)를 조립한 상태에서 튜브고정판(120)의 외측 평탄부(120b)는 편평한 구조 가 되므로 도 10에 도시된 바와 같이 유로캡(150a,150b)의 연결부(150c)를 고정할 수 있는 편평한 접촉면이 마련된다.In addition, in the present invention, since the
즉, 본 발명의 열교환기(100)는 열교환 튜브(110)를 납짝한 장공형으로 구성하고 튜브(110) 간의 간격을 최소화하여 열교환 면적을 넓게 구성하면서도, 유로캡(150a,150b)의 연결부(150c)와 튜브고정판(120)의 외측 평탄부(120b) 간의 접촉면을 편평한 구조의 충분한 넓이를 갖도록 구성할 수 있게 된다.That is, the
도 11은 본 발명에 따른 열교환기의 전체 구성을 보여주는 단면도, 도 12는 도 11의 A-A 선 기준 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a heat exchanger according to the present invention, Figure 12 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열교환기(100)는 난방수유입구(101)를 통해 유입된 난방수가 상하로 일정간격 이격되어 나란하게 배치된 복수의 장공형 튜브(110) 내부를 좌측에서 우측방향으로 또는 우측에서 좌측방향으로 유로를 전환하면서 통과하여 난방수유출구(102)를 통해 유출되는 과정에서 연소가스와의 접촉으로 열교환이 이루어지게 된다.As illustrated in FIG. 11, the
또한, 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 열교환기(100)를 구성하는 튜브(110)는 장방형의 납짝한 단면을 갖도록 구성되어, 종래 전열핀이 구비된 열교환기와는 달리 전열면적을 넓게 확보하기 위해서 튜브(110) 간의 간격이 좁게 구성되고, 종래 원형 단면을 갖는 튜브 구조와 달리 튜브(110)가 일정 간격을 두고 서로 나란하게 설치되는 점에서 차이가 있다.In addition, the
상술한 바와 같이 본 발명을 적용하여 열교환기를 제작하면, 튜브의 연결부 분을 보다 견고하게 고정할 수 있게 되고, 연결부위의 조립 방식이 간편하여 열교환기의 제조 시간과 비용을 줄일 수 있게 된다.When the heat exchanger is manufactured by applying the present invention as described above, the connection portion of the tube can be more firmly fixed, and the assembly method of the connection portion can be simplified to reduce the manufacturing time and cost of the heat exchanger.
또한, 종래 원형 튜브를 사용하여 열교환기를 제작할 경우, 튜브의 배열을 지그재그 형태로 구성하거나, 전열핀을 연결하는 등의 방법으로 열매체에 저항을 주어 열효율을 향상시킬 수 있지만, 본 발명과 같이 장공형 튜브를 설치하여 열교환기를 제작할 경우에는 상술한 튜브 연결구조를 적용함으로써 장공형 튜브를 인접하게 다수 설치할 수 있게 되어 열교환 효율을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 조립의 용이성을 확보할 수 있게 된다.In addition, in the case of manufacturing a heat exchanger using a conventional round tube, the arrangement of the tube in a zigzag form, or by connecting the heating fins to give a resistance to the heat medium to improve the thermal efficiency, but the long hole type as in the present invention In the case of manufacturing a heat exchanger by installing a tube, by applying the above-described tube connection structure, a plurality of long holes may be installed adjacent to each other, thereby further improving heat exchange efficiency and assuring ease of assembly.
도 1은 종래 튜브에 전열핀이 구비된 열교환기의 단면도,1 is a cross-sectional view of a heat exchanger equipped with a heating fin in a conventional tube,
도 2는 종래 원형 튜브를 사용한 열교환기의 사시도,2 is a perspective view of a heat exchanger using a conventional round tube,
도 3 내지 도 6은 종래 열교환기의 튜브 연결구조를 예시한 단면도,3 to 6 is a cross-sectional view illustrating a tube connection structure of a conventional heat exchanger,
도 7은 도 5에 도시된 튜브 연결구조를 적용한 열교환기의 문제점을 설명하기 위한 단면도,7 is a cross-sectional view illustrating a problem of a heat exchanger to which the tube connecting structure shown in FIG. 5 is applied;
도 8은 본 발명에 따른 장공형 튜브를 사용한 열교환기의 분해 사시도,8 is an exploded perspective view of a heat exchanger using an elongated tube according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브 연결구조를 보여주는 단면도,9 is a cross-sectional view showing a tube connection structure of the heat exchanger according to the present invention;
도 10은 도 9의 튜브 연결구조에 유로캡이 설치된 모습을 보여주는 단면도,10 is a cross-sectional view showing a flow path cap installed in the tube connection structure of FIG.
도 11은 본 발명에 따른 열교환기의 전체 구성을 보여주는 단면도,11 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a heat exchanger according to the present invention;
도 12는 도 11의 A-A 선 기준 단면도이다.12 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10,20,30,40,110 : 튜브 12,22,32,42,120 : 튜브고정판10,20,30,40,110:
14,24,34,44,130 : 고정구멍 26 : 파단면14, 24, 34, 44, 130: fixing hole 26: fracture surface
33,43,125 : 돌출부 120a : 내측 평탄부33,43,125:
120b : 외측 평탄부 50a,50b,150a,150b : 유로캡120b: Outside
50c,150c : 연결부 100 : 열교환기50c, 150c: Connection part 100: Heat exchanger
101 : 난방수 유입구 102 : 난방수 유출구101: heating water inlet 102: heating water outlet
W : 용접부위W: welding area
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