KR20110082351A - 이형재질로 이루어진 전열관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축기에서 적용하고 있는 전열관을 이형재질로 한 이중관구조로 개선하여 열팽창으로 인한 열응력 강도의 보장과 냉매로 인한 부식을 방지하고, 아울러 냉각수에 대한 내부식성도 함께 보장될 수 있는 이형재질로 이루어진 전열관에 관한 것이다.
본 발명은, 서로 다른 재질로 이루어지는 제1 및 제 2관체 및, 상기 제2 관체(14)의 내부에 제1 관체(12)가 수용되는 이중관구조를 취하고 있고; 상기 제1 관체(12)의 내면에는 릿지부(18)가 나선형으로 돌출되어 있으며; 상기 제2 관체(14)의 표면에는 전열핀(16)이 둘레를 따라 돌출되는 상태로 연속하여 배열되는 이형재질로 이루어진 전열관이 제공된다.

Description

이형재질로 이루어진 전열관{Dissimilar Material Manufactured Heat Tube}

본 발명은 이형재질로 이루어진 전열관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축기에서 적용하고 있는 전열관을 이형재질로 한 이중관구조로 개선하여 열팽창으로 인한 열응력 강도의 보장과 냉매로 인한 부식을 방지하고, 아울러 냉각수에 대한 내부식성도 함께 보장될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 응축기는 고온 고압의 냉매를 응축 액화하는 장치로서 압축기를 거쳐나온 고온 고압의 기체냉매(응축가스)를 차갑게 냉각된 저온의 액체냉매(응축액)로 변화시키는 기능을 발휘하며, 이와 같은 기능 즉, 열교환기능을 수행할 수 있도록 냉각수(예를 들면 물, 해수)가 흐르는 전열관이 응축기의 내부에 설치되는 구조로 구성되어 있다.

또한, 위와 같이 적용되고 있는 대부분의 전열관은, 냉각수에 대한 내부식성을 고려하여 전체가 구리 재질로 이루어져 있다. 따라서, 구리의 사용량이 많아지게 되는데, 이때 구리의 가격이 고가이어서 원가 절감은 물론, 제품의 단가를 낮추기 어려운 문제가 있었다.

또한, 구리 재질로 이루어진 전열관과 응축기의 쉘의 팽창계수가 달라 튜브시트(전열관을 응축기 쉘에 고정하는 부품)에 대한 스트레스가 허용치 이상으로 증가하여 파손과 결함의 요인으로 작용하는 문제가 발생하고 있다.

위와 같은 문제를 다소 해결하기 위해 구리 재질로 이루어진 전열관 대신 탄소강으로 이루어진 전열관을 사용하게 되면, 앞서 언급된 열응력에 의한 문제를 해소할 수 있으나, 탄소강으로 이루어진 전열관은 내부식성이 매우 취약하여 녹막이 형성되고, 그로 인해 열전달 효과 즉, 열교환성능이 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명에서는 열팽창으로 인한 열응력 강도의 보장과 냉매로 인한 부식을 방지하고, 아울러 냉각수에 대한 내부식성도 함께 보장될 수 있는 이형재질로 이루어진 전열관을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 다른 재질로 이루어지는 제1 및 제 2관체 및, 상기 제2 관체의 내부에 제1 관체가 수용되는 이중관구조를 취하고 있고; 상기 제1 관체의 내면에는 릿지부가 나선형으로 돌출 되어 있으며; 상기 제2 관체의 표면에는 전열핀이 둘레를 따라 독립적으로 돌출되는 상태에서 제2 관체의 길이방향으로 연속 배열되는 이형재질로 이루어진 전열관이 제공된다.

위에서 제2 관체는 탄소강, 티타늄 중 어느 하나의 재질로 이루어지고, 제1 관체는 구리 재질로 이루어진다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전열관을 이형재질로 한 이중관구조로 개선하여 열팽창으로 인한 열응력 강도의 보장과 냉매로 인한 부식을 방지하고, 아울러 냉각수에 대한 내부식성도 함께 보장할 수 있는 우수한 특성을 기대할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 전열관에서는 가격이 저렴한 탄소강이 일부 사용되어 상대적으로 고가의 구리 사용량이 줄어들게 됨으로써, 전열관의 원가절감을 통한 제품의 가격을 낮출 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이형재질로 이루어진 전열관을 나타난 부분 사시도이다.
도 2는 도 1을 나타낸 횡단면도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 이형재질로 이루어진 전열관에 대한 바람직한 실 시 예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 이형재질로 이루어진 전열관을 각각 도시한 것으로, 도 1에서는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에서는 횡단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이 전열관(10)은 제1 관체(12)와 제2 관체(14)로 이루어지며, 특히 제1 관체(12)가 제2 관체(14)의 내부에 삽입되어 이중관구조를 취하고 있다.

또한, 상기 전열관(10)의 제1 관체(12)와 제2 관체(14)는 서로 다른 이형재질로 이루어진다. 이때 제1 관체(12)는 소스인 냉각수의 특성에 따라 내부식성을 갖는 재질이 사용되고, 제2 관체(14)는 고온, 고압에 의한 열팽창 및 그로 인한 열응력 강도의 보장과 함께 냉매로 인한 부식을 방지할 수 있는 재질이 사용된다.

구체적으로, 본 발명에 따른 일 예에서 제1 관체(12)의 재질로는 물에 대한 내부식성을 가지는 구리의 사용이 바람직하다. 이때 냉각수가 해수인 경우에는 티타늄이 사용될 수 있다.

상기 제2 관체(14)의 재질로는 탄소강의 사용이 바람직하며, 특히 제2 관체(14)의 재질에 따른 탄소함량 범위는 0.02% ~ 0.32%가 바람직하다.

또한, 상기 제1 관체(12)의 내면과 제2 관체(14)의 표면에는 열전달 촉진, 열교환성능을 향상시키기 위하여 사다리꼴 형태의 릿지부(18)가 제1 관체(12)에 돌출되어 있고, 솟은 형태의 돌출된 전열핀(16)은 제2 관체(14)에 돌출되어 있다.

상기 릿지부(18)는 제1 관체(12)의 내면을 따라 나선형으로 형성되어 있고, 상기 전열핀(16)은 제2 관체(14)의 둘레방향으로 돌출 형성되면서 간격을 가지고 길이방향으로 연속 배열되어 있다.

결과적으로, 상기 제1 관체(12)의 내면과 제2 관체(14)의 표면은 울퉁불퉁한 형상을 가지게 되므로 전열면적이 증대되고, 그에 따라 열전달 촉진, 열교환성능이 향상된다. 나아가 전열핀(16)과 릿지부(18)는 도면에 도시된 바와 같이 모양으로 한정되지 아니하고 그 어떤 형상으로도 형성될 수 있다.

한편, 도시된 전열관(10)에서 전열핀(16) 및 릿지부(18)의 전체높이(t1, t2)는 0.2 ~ 0.4 mm로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 전열핀 간격(d1)은 1.3 ~ 1.8 mm로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 릿지부 간격(d2)은 0.7 ~ 1.5 mm로 형성되는 것이 바람직하다.

예컨대 위의 범위를 벗어날 경우에는 제1 관체(12)의 내면으로 흐르는 냉각수와 제2 관체(14)의 표면으로 흐르는 냉매의 흐름이 원활하지 않아 열 교환이 제대로 이루어지지 않게 된다.

따라서, 본 발명의 전열관(10)은 냉각수에 대한 내부식성을 보장할 수 있는 제1 관체(12)와, 열팽창으로 인한 열응력 강도의 보장 및 냉매로 인한 부식을 방지하는 제2 관체(14)로 구성됨으로써, 종래에 발생하였던 제반 문제점을 모두 해소할 수 있게 된다. 그와 더불어 충분한 열 교환은 물론 그로 인해 전열성능을 높일 수 있다.

이상에서는, 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하였으나, 이는 하나의 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시 예는 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 전열관 12 : 제1 관체
14 : 제2 관체 16 : 전열핀
18 : 릿지부

Claims (3)

1. 서로 다른 재질로 이루어지는 제1 및 제 2관체(12, 14) 및,
   상기 제2 관체(14)의 내부에 제1 관체(12)가 수용되는 이중관구조를 취하고 있고;
   상기 제1 관체(12)의 내면에는 릿지부(18)가 나선형으로 돌출되어 있으며;
   상기 제2 관체(14)의 표면에는 전열핀(16)이 둘레를 따라 독립적으로 돌출되는 상태에서 제2 관체(14)의 길이방향으로 연속 배열되는 것을 특징으로 하는 이형재질로 이루어진 전열관.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2 관체(12)는 탄소강, 티타늄 중 어느 하나의 재질로 이루어지고, 제1 관체(14)는 구리 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이형재질로 이루어진 전열관.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 전열핀(16)과 릿지부(18)의 전체높이(t1, t2)는 0.2 ~ 0.4 mm로 형성되고, 상기 전열핀 간격(d1)은 1.3 ~ 1.8 mm로 형성되며, 상기 릿지부 간격(d2)은 0.7 ~ 1.5 mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 이형재질로 이루어진 전열관.

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