KR20140023301A - Heat transfer pipe for heat exchanger - Google Patents

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KR20140023301A KR1020137026134A KR20137026134A KR20140023301A KR 20140023301 A KR20140023301 A KR 20140023301A KR 1020137026134 A KR1020137026134 A KR 1020137026134A KR 20137026134 A KR20137026134 A KR 20137026134A KR 20140023301 A KR20140023301 A KR 20140023301A
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웬지아 덩
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루바타 에스푸 오와이
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Abstract

본 발명은 열 교환기용 열 전달 파이프를 제공하고, 열 전달 파이프의 내부면에는 복수의 나선형 일차 치부 (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) 와 인접한 일차 치부 사이에 각각 배치된 복수의 그루브 (31, 32, 33, 34, 35, 36) 가 교대로 제공되고, 적어도 하나의 그루브 (31, 36) 에 돌출부 세트가 제공되고, 돌출부 세트는 일차 치부의 연장하는 방향으로 순차적으로 그리고 간헐적으로 배치되는 복수의 돌출부 (41) 를 포함하고, 돌출부 (41) 각각은 일차 치부의 방사상 높이보다 더 낮은 방사상 높이를 가지며, 돌출부 세트 (32, 33, 34, 35) 를 구비하지 않는 적어도 하나의 그루브는 그루브들 중 돌출부 세트를 각각 구비하는 인접한 그루브들 (31, 36) 사이에 제공된다. 이러한 방식으로, 전술한 열 전달 파이프는 유체의 유동 저항을 상당히 증가시키는 것을 억제하고, 열 교환기의 효율을 개선시키는 동시에 낮은 제조 비용으로 제조하는 것을 용이하게 한다.The present invention provides a heat transfer pipe for a heat exchanger, wherein an inner surface of the heat transfer pipe is provided with a plurality of spiral primary teeth 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and a plurality respectively disposed between adjacent primary teeth. Grooves 31, 32, 33, 34, 35, 36 are alternately provided, and at least one groove 31, 36 is provided with a set of protrusions, the set of protrusions being sequentially and in the extending direction of the primary tooth. At least one comprising a plurality of protrusions 41 intermittently disposed, each of which protrusions 41 have a lower radial height than the radial height of the primary tooth and do not have protrusion sets 32, 33, 34, 35. The groove of is provided between adjacent grooves 31, 36 each having a set of protrusions among the grooves. In this way, the above-described heat transfer pipes suppress a significant increase in the flow resistance of the fluid, and improve the efficiency of the heat exchanger and at the same time facilitate manufacturing at low manufacturing costs.

Description

열 교환기용 열 전달 파이프{HEAT TRANSFER PIPE FOR HEAT EXCHANGER}Heat transfer pipe for heat exchanger {HEAT TRANSFER PIPE FOR HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열 교환기용 열 전달 파이프, 더 구체적으로는 나선형 강선 또는 나선형 일차 치부 (primary teeth) 를 구비하는 열 전달 파이프에 관한 것이다.The present invention relates to heat transfer pipes for heat exchangers, and more particularly to heat transfer pipes having helical wires or helical primary teeth.

열 교환기는 가열, 냉각 등을 위하여 둘 이상의 유체 사이에 에너지를 교환할 수 있는 장치이다. 요즈음에 자주 사용되는 열 교환기에서, 열 교환 하의 유체는 고체의 분리 벽 또는 제 3 의 유체를 이용하여 서로 분리된다. 열 전달용 열 전달 파이프의 설계는 열 교환기의 작동 효율에 큰 영향을 미친다.Heat exchangers are devices that can exchange energy between two or more fluids for heating, cooling, and the like. In heat exchangers frequently used these days, the fluids under heat exchange are separated from each other using a solid separation wall or a third fluid. The design of the heat transfer pipe for heat transfer has a great influence on the operating efficiency of the heat exchanger.

도 1 은 복수의 핀 (101) 과 복수의 열 교환 파이프 (102) 를 포함하는 전형적인 열 전달 장치 (100) 를 도시한다. 핀들 (101) 내에는 구멍 라인이 제공되고, 열 교환 파이프는 이 구멍에 삽입된다. 작동 중에, 제 1 의 유체가 화살표 A1 이 나타내는 바와 같이 복수의 열 교환 파이프 (102) 를 포함하는 열 전달 파이프 시스템 내에 진입한 후에, 열 교환을 겪으면서 열 교환 파이프 (102) 를 통과하고, 그 후에 화살표 A2 가 나타내는 바와 같은 방향으로 흘러나오고; 제 2 의 유체는 화살표 B1 이 나타내는 바와 같이 핀 (101) 들 사이의 공간에 진입한 후에, 열 교환 파이프 (102) 내에서 제 1 의 유체와 함께 열 교환을 겪게 되고, 그 후에 화살표 B2 가 나타내는 바와 같은 방향으로 흘러나온다.1 shows a typical heat transfer apparatus 100 that includes a plurality of fins 101 and a plurality of heat exchange pipes 102. In the fins 101 a hole line is provided, and a heat exchange pipe is inserted into this hole. In operation, after the first fluid enters a heat transfer pipe system comprising a plurality of heat exchange pipes 102 as indicated by arrow A1, it passes through the heat exchange pipes 102 undergoing heat exchange, and Later flows in the direction indicated by arrow A2; After entering the space between the fins 101 as indicated by arrow B1, the second fluid undergoes heat exchange with the first fluid in the heat exchange pipe 102, after which arrow B2 indicates It flows in the same direction as the bar.

냉각, 컨디셔닝, 냉동, 또는 냉장용 장치에 있어서, 제 1 의 유체 (내부 유체) 는 일반적으로 냉각 매체인 반면에, 제 2 의 유체 (외부 유체) 는 공기이다. 냉각 매체는 열 전달 파이프 (102) 내에서 유동하면서 상 변화를 겪게 되고, 방출되거나 흡수된 열은 열 전달 파이프 (102) 및 핀 (101) 을 통해 공기로 이동된다. 열 전달 파이프 (102) 의 내부면의 구성은 내부 유체와 외부 유체 사이의 에너지 교환을 효과적으로 돕기 위하여 상 변화 열 이동을 향상시키기 위한 특정한 설계를 필요로 한다.In a device for cooling, conditioning, refrigeration, or refrigeration, the first fluid (inner fluid) is generally a cooling medium, while the second fluid (outer fluid) is air. The cooling medium undergoes a phase change as it flows in the heat transfer pipe 102, and the released or absorbed heat is transferred to the air through the heat transfer pipe 102 and the fin 101. The construction of the inner surface of the heat transfer pipe 102 requires a specific design to enhance phase change heat transfer to effectively assist energy exchange between the inner and outer fluids.

종래의 열 전달 파이프는 이음매가 없는 구리 파이프를 주로 사용하고, 내부면의 영역을 증가시키기 위하여, 얇은 액체 필름으로 덮여지거나 적셔진 내부 표면을 유지시키기 위하여, 액체 난류 (liquid turbulence) 를 강화시키기 위하여, 유동 경계층을 파괴하기 위하여, 그리고 열 교환의 효과를 제공하기 위하여, 내부면에는 나선형 치부들 (teeth) 이 제공된다. 이를 기반으로, 일차 치부에 더하여, 일부 열 전달 파이프에는 일차 치부 사이에 배치되고 더 낮은 높이를 가지는 간헐적인 이차 치부가 제공되고, 이는 열 전달 파이프 내에 거칠기를 추가로 증가시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 액체 난류를 강화시키고, 따라서 대류 열 전달의 효과를 추가로 개선하도록, 응결시키거나 기화시키기 위해 더 많은 코어를 제공할 수 있다.Conventional heat transfer pipes mainly use seamless copper pipes, to increase the area of the inner surface, to enhance the liquid turbulence, to maintain the inner surface covered or wet with a thin liquid film. In order to destroy the flow boundary layer, and to provide the effect of heat exchange, spiral teeth are provided on the inner surface. Based on this, in addition to the primary teeth, some heat transfer pipes are provided with intermittent secondary teeth disposed between the primary teeth and having a lower height, which can further increase the roughness in the heat transfer pipe. In this way, more cores can be provided for condensation or vaporization to enhance liquid turbulence and thus further improve the effect of convective heat transfer.

다른 한편으로는, 이차 치부의 전술한 결여된 이유 있는 배열에도 불구하고, 열 전달 파이프 내의 유체에 대한 유동 저항이 증가될 것이며, 시스템은 유체가 설계 속도로 열 교환기를 통과하는 것을 보장하기 위하여 동력을 증가시켜야 하는 반면에, 여분의 전력은 전체 시스템의 더 낮은 작동 효율을 의미한다. 게다가, 이차 치부의 형성 및 위치 결정은 유체의 운동에 관하여 최적화되지 않고, 그 결과 제조가 불편해지며, 사실상의 제조 비용을 증가시킨다.On the other hand, despite the aforementioned lacking arrangement of secondary teeth, the flow resistance to the fluid in the heat transfer pipe will be increased, and the system is powered to ensure that the fluid passes through the heat exchanger at the design rate. On the other hand, the extra power means lower operating efficiency of the entire system. In addition, the formation and positioning of the secondary teeth is not optimized with respect to the motion of the fluid, which results in inconvenient manufacturing and increases the actual manufacturing cost.

전술한 문제점들을 해결하고자 하는 본 발명은 열 전달 효율을 개선하면서 유체에 대한 전달 저항을 상당히 증가시키기 않고, 제조 비용을 낮출 뿐만 아니라 단순한 구조를 가질 수 있는 열 교환기용 열 전달 파이프를 제공한다.The present invention, which seeks to solve the above-mentioned problems, provides a heat transfer pipe for a heat exchanger that can have a simple structure as well as lower manufacturing costs without significantly increasing the transfer resistance to the fluid while improving heat transfer efficiency.

본 발명에 따른 제 1 양태에 따라, 열 교환기용 열 전달 파이프가 제공되고, 열 전달 파이프의 내부면에는 복수의 나선형 일차 치부 (primary teeth) 및 복수의 그루브가 교대로 제공되고, 각 그루브는 인접한 일차 치부 사이에 배치되고, 적어도 하나의 그루브에는 돌출부 세트가 제공되고, 돌출부 세트는 일차 치부의 연장하는 방향으로 순차적으로 그리고 간헐적으로 배치되는 복수의 돌출부를 포함하고, 돌출부 각각은 일차 치부의 방사상 높이보다 더 낮은 방사상 높이를 가지며, 돌출부 세트를 구비하지 않는 적어도 하나의 그루브는 그루브들 중 돌출부 세트를 각각 구비하는 인접한 그루브들 사이에 제공된다. 바람직하게는, 돌출부 세트를 각각 구비하지 않는 4 개 또는 5 개의 그루브는 그루브들 중 돌출부 세트를 각각 구비하는 인접한 그루브들 사이에 배치된다.According to a first aspect according to the invention, a heat transfer pipe for a heat exchanger is provided, the inner surface of the heat transfer pipe being provided with a plurality of spiral primary teeth and a plurality of grooves alternately, each groove being adjacent Disposed between the primary teeth, the at least one groove is provided with a set of protrusions, the set of protrusions comprising a plurality of protrusions arranged sequentially and intermittently in the extending direction of the primary teeth, each protrusion having a radial height of the primary tooth At least one groove having a lower radial height and not having a set of protrusions is provided between adjacent grooves each having a set of protrusions among the grooves. Preferably, four or five grooves each not having a set of protrusions are disposed between adjacent grooves each having a set of protrusions among the grooves.

본 발명에 따른 제 2 양태에 따라, 열 교환기용 열 전달 파이프가 제공되고, 열 전달 파이프의 내부면에는 복수의 나선형 일차 치부 및 복수의 그루브가 교대로 제공되고, 각 그루브는 인접한 일차 치부 사이에 배치되고 열 전달 파이프의 원주 방향으로의 적어도 하나의 일차 치부의 양측의 그루브 내에 돌출부 세트들이 제공되고, 돌출브 세트 각각은 적어도 하나의 일차 치부의 연장하는 방향으로 순차적으로 그리고 간헐적으로 배치되는 복수의 돌출부를 포함하고, 돌출부 각각은 적어도 하나의 일차 치부의 방사상 높이보다 더 낮은 방사상 높이를 가지며, 어느 하나의 측면에 배치된 돌출부 세트를 구비하지 않는 적어도 하나의 일차 치부는 일차 치부들 중 양측에 배치된 돌출부 세트를 구비하는 인접한 일차 치부들 사이에 배치된다. 바람직하게는, 어느 하나의 측에 배치된 돌출부 세트를 각각 구비하지 않는 4 개 또는 5 개의 일차 치부는 일차 치부 중 양측에 돌출부 세트를 각각 구비하는 인접한 일차 치부 사이에 배치된다.According to a second aspect according to the invention, a heat transfer pipe for a heat exchanger is provided, the inner surface of the heat transfer pipe being provided with a plurality of spiral primary teeth and a plurality of grooves alternately, each groove being between adjacent primary teeth. A plurality of protrusions disposed and provided in grooves on either side of the at least one primary tooth in the circumferential direction of the heat transfer pipe, each of which is arranged sequentially and intermittently in the extending direction of the at least one primary tooth At least one primary tooth comprising projections, each of which has a radial height lower than the radial height of the at least one primary tooth, and which does not have a set of protrusions disposed on either side Between adjacent primary teeth having a set of protrusions. Preferably, four or five primary teeth that do not each have a set of protrusions disposed on either side are disposed between adjacent primary teeth each having a set of protrusions on both sides of the primary teeth.

전술한 열 전달 파이프를 이용하여, 한편으로는, 돌출부의 존재가 일차 치부의 하부에 의해 유발되는 (냉각제 또는 냉각 매체와 같은) 유체 난류를 강화시키고, 기화 중에 버블에 대해 더 많은 코어들을 형성하는 것을 도우며, 따라서 열 교환의 효율을 개선하고; 다른 한편으로는, 일차 치부 사이의, 전체는 아니지만 일부 그루브에는 돌출부가 제공되고, 이는 유체의 유동 저항을 상당히 증가시키는 것을 억제하고, 너무 큰 압력 감소를 회피하며, 동시에 낮은 제조 비용을 야기한다.Using the heat transfer pipes described above, on the one hand, the presence of protrusions enhances the fluid turbulence (such as coolant or cooling medium) caused by the lower part of the primary tooth and forms more cores for the bubble during vaporization. To help improve the efficiency of heat exchange; On the other hand, some, but not all, grooves between the primary teeth are provided with protrusions, which inhibit significantly increasing the flow resistance of the fluid, avoid too much pressure reduction, and at the same time cause low manufacturing costs.

바람직하게는 열 전달 파이프의 원주 방향으로의 각각의 돌출부의 폭은, 각각의 돌출부가 열 전달 파이프의 원주 방향으로 위치되는 그루브의 폭보다 더 작다. 이는 유체에 대한 돌출부의 저항을 추가로 감소시킨다. 게다가, 돌출부는 원주 방향으로 그루브의 폭의 일부에만 형성되고, 이는 유체의 경계층의 형성을 추가로 파괴하며, 난류를 강화시키고, 따라서 열 교환 효과를 개선한다.Preferably the width of each projection in the circumferential direction of the heat transfer pipe is smaller than the width of the groove in which each projection is located in the circumferential direction of the heat transfer pipe. This further reduces the resistance of the protrusion to the fluid. In addition, the protrusions are formed only in a part of the width of the groove in the circumferential direction, which further disrupts the formation of the boundary layer of the fluid, enhances the turbulence, and thus improves the heat exchange effect.

바람직하게는, 열 전달 파이프의 원주 방향으로의 각각의 돌출부의 측부가, 각각의 돌출부가 위치되는 그루브에 인접한 두 개의 일차 치부 중 하나의 일차 치부의 측면에 형성된다. 여기에서, 동일한 돌출부 세트의 돌출부의 측부가 동일한 일차 치부의 측면에 형성될 수 있고, 상이한 일차 치부의 측면에 또한 형성될 수 있다.Preferably, the sides of each projection in the circumferential direction of the heat transfer pipe are formed on the side of one of the two primary teeth adjacent to the groove in which each projection is located. Here, the sides of the protrusions of the same set of protrusions may be formed on the sides of the same primary tooth, and may also be formed on the sides of the different primary teeth.

전술한 실시형태에 따른 돌출부는 연속 주조 공정으로 성형될 수 있다.The protrusions according to the above embodiments can be molded in a continuous casting process.

바람직하게는, 열 전달 파이프의 원주 방향에 수직한 각각의 돌출부의 섹션은 사다리꼴이다. 일차 치부의 방사상 높이에 대한 각각의 돌출부의 방사상 높이의 비는 0.05 ~ 0.5 이다. 이러한 바람직한 실시형태에 따라 구성된 돌출부는 응결시키거나 기화시키기 위한 코어의 형성에 더 유리하고 난류를 강화시킨다.Preferably, the sections of each projection perpendicular to the circumferential direction of the heat transfer pipe are trapezoidal. The ratio of the radial height of each protrusion to the radial height of the primary tooth is between 0.05 and 0.5. The protrusions constructed in accordance with this preferred embodiment are more advantageous for the formation of cores for condensation or vaporization and enhance turbulence.

바람직하게는, 동일한 돌출부 세트 내의 돌출부는 등간격으로 배치된다. 이러한 배열체는 제조하는데에 더 우호적이다.Preferably, the projections in the same set of projections are arranged at equal intervals. Such arrangements are more favorable to manufacture.

일 실시형태에 따라, 각각의 돌출부의 방사상 높이는 일차 치부의 측면 상에 그리고 일차 치부의 연장하는 방향으로 형성되는 돌출부의 측부로부터 서서히 감소된다. 따라서, 형성된 돌출부는 유체에 대한 더 적은 저항성과 너무 큰 압력 감소의 회피로 이어지고, 이는 전체 열 교환기의 작동 효율을 개선한다. 특히, 돌출부들은 낫, 초승달, 뿔 등과 같은 형상으로 형성될 수 있다.According to one embodiment, the radial height of each protrusion is gradually reduced on the side of the primary tooth and from the side of the protrusion formed in the extending direction of the primary tooth. Thus, the formed protrusion leads to less resistance to the fluid and to avoiding too much pressure reduction, which improves the operating efficiency of the entire heat exchanger. In particular, the protrusions may be formed in the shape of a sickle, crescent, horn or the like.

도 1 은 종래의 열 교환기의 개략적인 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 열 전달 파이프의 일부의 개략적인 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 열 전달 파이프의 일부의 개략적인 사시도이다.
도 3a 는 열 전달 파이프 내에서 하나의 돌출부의 확대도이다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 열 전달 파이프의 일부의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a conventional heat exchanger.
2 is a schematic perspective view of a portion of a heat transfer pipe according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic perspective view of a portion of a heat transfer pipe according to the first embodiment of the present invention.
3A is an enlarged view of one protrusion in a heat transfer pipe.
4 is a schematic perspective view of a portion of a heat transfer pipe according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명에 따른 열 교환기용 열 전달 파이프의 특정 실시형태가 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.In the following, specific embodiments of a heat transfer pipe for a heat exchanger according to the present invention are described in detail with reference to the drawings.

도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 열 전달 파이프 (1) 의 일부의 개략적인 사시도이다. 도 2 에 도시된 대로, 열 전달 파이프 (1) 는 바람직하게는 구리로된 실린더 파이프로서 형성된다. 의심할 여지없이, 열 전달 파이프 (1) 는 다른 합금 재료로 만들어질 수 있다. 열 전달 파이프 (1) 의 내부면에서 복수의 나선형 일차 치부 (2) 가 제조되고 형성된다 (특히, 도 3 에서 21, ..., 26 및 27 로 도시됨). 따라서, 그루브 (3) 는 2 개의 인접한 일차 치부 사이에서 형성된다 (특히, 도 3 에서 31, 32, 33, 34, 35 및 36 으로 도시됨). 게다가, 간헐적으로 배치되고 일차 치부보다 더 낮은 높이를 갖는 돌출부 (41) 는 그루브 (3) 의 일부에 형성된다. 돌출부는 열 전달 파이프 내의 거칠기를 추가로 증가시키고, 응결시키거나 기화시키기 위해 더 많은 코어를 제공하며, 내부면의 얇은 액체층을 형성하여 유지시키고, 표면에 인접한 유체 난류를 증가시키고, 따라서 대류 열 전달 계수를 증가시킨다.2 is a schematic perspective view of a part of a heat transfer pipe 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 2, the heat transfer pipe 1 is preferably formed as a cylinder pipe made of copper. Undoubtedly, the heat transfer pipe 1 can be made of another alloy material. On the inner face of the heat transfer pipe 1 a plurality of helical primary teeth 2 are produced and formed (in particular shown in FIG. 3 as 21, ..., 26 and 27). Thus, the groove 3 is formed between two adjacent primary teeth (in particular shown as 31, 32, 33, 34, 35 and 36 in FIG. 3). In addition, a protrusion 41 which is intermittently arranged and has a lower height than the primary tooth is formed in a part of the groove 3. The protrusions further increase the roughness in the heat transfer pipe, provide more cores to condense or vaporize, form and maintain a thin liquid layer on the inner surface, increase fluid turbulence adjacent to the surface, and thus convective heat Increase the transfer coefficient.

더 구체적으로는, 도 3 은 전술한 열 전달 파이프 (1) 의 일부의 부분적인 사시도를 도시한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 일 라인의 돌출부 (41) 를 포함하는 돌출부 세트는 그루브 31 내에 형성되고, 다른 돌출부 세트는 그루브 36 내에 형성된다. 그루브 31 과 그루브 36 사이에는 돌출부 세트를 구비하지 않은 4 개의 그루브 (32, 33, 34 및 35) 가 제공된다. 이러한 방식으로 분포되는 돌출부 (41) 를 이용하여, 응결시키거나 기화시키기 위해 더 많은 코어들을 제공하고, 너무 큰 압력 감소를 회피하고 동시에 제조 비용을 감소시킬 수 있다.More specifically, FIG. 3 shows a partial perspective view of a part of the heat transfer pipe 1 described above. As shown in FIG. 3, a set of protrusions comprising one line of protrusions 41 is formed in groove 31 and another set of protrusions is formed in groove 36. Between grooves 31 and 36 are provided four grooves 32, 33, 34 and 35 without a set of protrusions. Using the projections 41 distributed in this way, it is possible to provide more cores for condensation or vaporization, avoiding too much pressure reduction and at the same time reducing the manufacturing cost.

전술한 내용에 제한되지 않는 본 발명은, 돌출부 세트를 각각 구비하는 그루브 31 과 그루브 36 사이에 배치된 돌출부 세트를 구비하지 않는 2 개, 3 개, 또는 4 개 초과의 그루브를 가질 수 있다는 것이 공지되어야 한다. 도면은 돌출부 세트가 2 개 또는 3 개의 돌출부 (41) 를 포함하는 경우만을 도시하지만, 돌출부 세트 내의 돌출부 (41) 의 수는 열 전달 파이프의 길이 및 돌출부 (41) 사이의 간격에 따라 임의대로 설정될 수 있다. 게다가, 도 3 에 도시된 바와 같은 일 돌출부 세트의 돌출부 (41) 는 등간격 (인접한 돌출부 (41) 사이의 축선 방향 간격은 L 로 설정됨) 으로 배치됨에도 불구하고, 이에 제한되지 않는 본 발명은 변하는 간격으로 배치되는 일 돌출부 세트 내의 돌출부 (41) 를 가질 수 있다.It is known that the present invention, which is not limited to the foregoing, may have two, three, or more than four grooves that do not have a set of protrusions disposed between grooves 31 and 36 which each have a set of protrusions. Should be. The figure shows only when the set of protrusions includes two or three protrusions 41, but the number of protrusions 41 in the protrusion set is set arbitrarily according to the length of the heat transfer pipe and the spacing between the protrusions 41. Can be. In addition, although the protrusions 41 of one set of protrusions as shown in FIG. 3 are arranged at equal intervals (the axial spacing between adjacent protrusions 41 is set to L), the present invention is not limited thereto. It may have protrusions 41 in one set of protrusions arranged at varying intervals.

도 3 에 도시된 바와 같이, 열 전달 파이프 (2) 의 원주 방향으로, 돌출부 (41) 의 폭은 각각의 그루브의 폭보다 더 작다. 이러한 방식으로, 돌출부 (41) 의 폭이 각각의 그루브의 폭과 동일한 경우와 비교하여, 유체가 통과하는 영역은 더 커지고, 돌출부 (41) 는 유체에 대해 더 작은 저항성을 부여한다. 게다가, 이러한 구성은 추가로 유체의 경계층의 형성을 파괴하고, 난류를 강화시키며, 따라서 열 교환의 효과를 개선할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the circumferential direction of the heat transfer pipe 2, the width of the protrusions 41 is smaller than the width of each groove. In this way, as compared with the case where the width of the protrusions 41 is equal to the width of each groove, the area through which the fluid passes is larger, and the protrusions 41 give less resistance to the fluid. In addition, this configuration can further disrupt the formation of the boundary layer of the fluid, enhance the turbulence, and thus improve the effect of heat exchange.

도 3 에 도시된 바와 같이, 원주 방향으로의 돌출부 (41) 의 측부 (411; 도 3a 에 도시됨) 는 인접한 일차 치부 (21; 도 3 에 도시됨, 오른쪽 측면) 의 일 측면 상에 형성된다. 이러한 구성은 제조하는데에 우호적이다. 도 3 에 도시된 실시형태에서, 동일한 돌출부 세트 내의 각각의 돌출부 (41) 의 일 측부는 동일한 일차 치부의 측면에 형성된다. 예로서, 그루브 (31) 내의 돌출부 세트의 각각의 돌출부 (41) 의 일 측부는 일차 치부 (21) 의 측면 (211) 에 형성되는 반면, 그루브 (36) 내의 돌출부 세트의 각각의 돌출부 (41) 의 일 측부는 일차 치부 (26) 의 상응하는 측면에 형성된다.As shown in FIG. 3, the side 411 of the projection 41 in the circumferential direction (shown in FIG. 3A) is formed on one side of the adjacent primary tooth 21 (shown in FIG. 3, right side). . Such a configuration is favorable to manufacture. In the embodiment shown in FIG. 3, one side of each protrusion 41 in the same set of protrusions is formed on the side of the same primary tooth. By way of example, one side of each protrusion 41 of the set of protrusions in the groove 31 is formed on the side 211 of the primary tooth 21, while each protrusion 41 of the set of protrusions in the groove 36 is formed. One side of the is formed on the corresponding side of the primary tooth 26.

그럼에도 불구하고, 전술한 내용에 제한되지 않는 본 발명은 동일한 돌출부 세트 내의 인접한 돌출부 (41) 가 상이한 일차 치부의 측면에 형성되도록 제공될 수 있다. 예로서, 그루브 (36) 내의 돌출부 세트에 관하여, 제 1 돌출부 (41) 는 일차 치부 (26) 의 측면에 형성될 수 있는 반면에, 제 2 돌출부 (41) 는 일차 치부 (27) 의 측면에 형성될 수 있고, 그리고 교대로 형성될 수 있다. 이러한 돌출부 (41) 의 배치를 이용하여, 유체의 경계층의 형성을 추가로 파괴할 수 있고, 열 교환의 효과를 개선할 수 있다.Nevertheless, the present invention, which is not limited to the above, may be provided such that adjacent protrusions 41 in the same set of protrusions are formed on the sides of different primary teeth. By way of example, with respect to the set of protrusions in the groove 36, the first protrusion 41 may be formed on the side of the primary tooth 26, while the second protrusion 41 is on the side of the primary tooth 27. Can be formed, and can be formed alternately. By using this arrangement of the protrusions 41, the formation of the boundary layer of the fluid can be further disrupted, and the effect of heat exchange can be improved.

이후에는, 돌출부의 형상과 크기에 관한 설명이 돌출부의 도면을 확대한 도 3a 를 참조하여 주어진다. 원주 방향에 수직한 돌출부 (41) 의 섹션은 실질적으로 사다리꼴이고, 이의 측면 (411) 은 일차 치부의 측면과 접경하기에 적합해지도록 형성된다. 일차 치부의 방사상 높이가 h 라면, 돌출부 (41) 의 크기는 다음과 같이 설정될 수 있다:In the following, a description of the shape and size of the protrusions is given with reference to FIG. 3A which enlarges the drawing of the protrusions. The section of the projection 41 perpendicular to the circumferential direction is substantially trapezoidal, and its side surface 411 is formed to be adapted to abut the side surface of the primary tooth. If the radial height of the primary tooth is h, the size of the protrusion 41 can be set as follows:

h1 = 0.05~0.5h;h 1 = 0.05-0.5 h;

a = 0.05~0.5h;a = 0.05-0.5 h;

b = l~2h;b = l-2h;

c = 0.05~0.85w;c = 0.05-0.85 w;

d = 1.5~2.5h.d = 1.5-2.5 h.

게다가, h 는 0.07 ~ 0.23 ㎜ 로 설정될 수 있고, L 은 0.5 ~ 15 ㎜ 로 설정될 수 있다. 알 수 있듯이, 전술한 바와 같은 크기는 단지 예이고, 이는 실제 적용에 따라 다른 적합한 크기를 채택할 수 있다.In addition, h can be set to 0.07 to 0.23 mm, and L can be set to 0.5 to 15 mm. As can be seen, the size as described above is merely an example, which may adopt other suitable sizes depending on the actual application.

제 2 실시형태에 따른 열 전달 파이프 (1') 의 설명은 도 4 를 참조하여 이하에서 주어진다. 열 전달 파이프 (1') 는 주로 돌출부 (41') 의 형성 및 분포에 있어서 제 1 실시형태에 따른 열 전달 파이프 (1) 와는 상이하다.The description of the heat transfer pipe 1 'according to the second embodiment is given below with reference to FIG. The heat transfer pipe 1 'is different from the heat transfer pipe 1 according to the first embodiment mainly in the formation and distribution of the protrusion 41'.

도 4 에 도시된 바와 같이, 돌출부 (41') 는 일차 치부 (21') 의 양측에 형성된다. 돌출부를 구비하는 그루브 21' 과 그루브 26' 사이에는 복수의 일차 치부 (22', 23', 24' 및 25'; 개재된 일차 치부의 수는 변할 수 있음) 가 배치된다. 이러한 분포를 이용하여, 도 3 에 도시된 바와 같은 실시형태의 효과와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 유사하게는, 돌출부 (41') 의 분포는 전술한 바와 같이 도 4 에 도시된 실시형태에 기반하여 변할 수 있다.As shown in Fig. 4, the projections 41 'are formed on both sides of the primary teeth 21'. A plurality of primary teeth 22 ', 23', 24 'and 25' (the number of interposed primary teeth may vary) is disposed between the groove 21 'and the groove 26' with the protrusions. Using this distribution, effects similar to those of the embodiment as shown in FIG. 3 can be obtained. Similarly, the distribution of the protrusions 41 'may vary based on the embodiment shown in FIG. 4 as described above.

돌출부 (41') 의 방사상 높이는 도 4 에 도시된 바와 같은 낫의 형상을 형성하는 일차 치부의 연장하는 방향 (즉 축선 방향) 으로 그리고 일차 치부 (21') 상에 형성되는 측면 (211') 의 측부로부터 서서히 감소된다. 따라서, 형성된 돌출부는 유체에 대한 더 적은 저항 및 너무 큰 압력 감소의 회피를 야기하고, 이는 전체 열 교환기의 작동 효율을 개선하며, 제조하는데에 우호적이게 된다. 게다가, 돌출부 (41') 는 초승달, 뿔 등의 형상으로 형성될 수 있다.The radial height of the protrusion 41 'is in the extending direction (ie axial direction) of the primary tooth forming the shape of the sickle as shown in FIG. 4 and of the side 211' formed on the primary tooth 21 '. It gradually decreases from the side. Thus, the formed protrusions result in less resistance to the fluid and the avoidance of too much pressure reduction, which improves the operating efficiency of the entire heat exchanger and becomes favorable to manufacture. In addition, the protrusion 41 'may be formed in the shape of a crescent moon, an horn or the like.

본 발명은 전술한 실시형태들에 제한되지 않고 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어남 없이 변하거나 수정될 수 있다. 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 특징은 임의의 적절한 방식으로 결합되고 변할 수 있다. 예로서, 제 1 실시형태는 제 2 실시형태에서 도시된 형상을 갖는 돌출부 (41') 를 채택할 수 있고, 제 2 실시형태는 제 1 실시형태에 도시된 형상을 갖는 돌출부 (41) 를 채택할 수 있다. 다른 예에 대하여, 제 2 실시형태에서 동일한 일차 치부 (21') 의 두 개의 측부에 있는 돌출부 (41') 는 상이한 형상 또는 배향을 가질 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be changed or modified without departing from the spirit and scope of the present invention. The features of the first and second embodiments can be combined and changed in any suitable manner. As an example, the first embodiment can adopt the protrusion 41 'having the shape shown in the second embodiment, and the second embodiment adopts the protrusion 41 having the shape shown in the first embodiment. can do. For another example, the protrusions 41 'at the two sides of the same primary tooth 21' in the second embodiment may have different shapes or orientations.

Claims (18)

열 교환기용 열 전달 파이프 (1) 에 있어서,
상기 전달 파이프의 내부면에는 복수의 나선형 일차 치부 (2; 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27; primary teeth) 및 복수의 그루브 (3; 31, 32, 33, 34, 35, 36) 가 교대로 제공되고, 각 그루브는 인접한 일차 치부 사이에 배치되고,
적어도 하나의 그루브 (31, 36) 에는 돌출부 세트가 제공되고,
상기 돌출부 세트는 상기 일차 치부의 연장하는 방향으로 순차적으로 그리고 간헐적으로 배치되는 복수의 돌출부 (41) 를 포함하고,
상기 돌출부 (41) 각각은 상기 일차 치부의 방사상 높이보다 더 낮은 방사상 높이를 가지며,
돌출부 세트를 구비하지 않는 적어도 하나의 그루브 (32, 33, 34, 35) 는 그루브들 중 돌출부 세트를 각각 구비하는 인접한 그루브들 (31, 36) 사이에 제공되는 열 교환기용 열 전달 파이프.In the heat transfer pipe (1) for the heat exchanger,
The inner surface of the delivery pipe has a plurality of spiral primary teeth (2; 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27; primary teeth) and a plurality of grooves (3; 31, 32, 33, 34, 35, 36). ) Are provided alternately, each groove is disposed between adjacent primary teeth,
At least one groove 31, 36 is provided with a set of protrusions,
The set of protrusions comprises a plurality of protrusions 41 arranged sequentially and intermittently in the extending direction of the primary tooth,
Each of the protrusions 41 has a radial height lower than the radial height of the primary teeth,
At least one groove (32, 33, 34, 35) having no set of protrusions is provided between adjacent grooves (31, 36) each having a set of protrusions of the grooves. 제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프 (1) 의 원주 방향으로의 각각의 돌출부 (41) 의 폭은, 상기 각각의 돌출부가 상기 열 전달 파이프 (1) 의 상기 원주 방향으로 위치되는 상기 그루브 (31, 36) 의 폭 보다 더 작은 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 1,
The width of each projection 41 in the circumferential direction of the heat transfer pipe 1 is the width of the grooves 31, 36 in which each projection is located in the circumferential direction of the heat transfer pipe 1. Heat transfer pipe for smaller heat exchangers. 제 2 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프 (1) 의 상기 원주 방향으로의 각각의 돌출부 (41) 의 측부 (411) 는, 상기 각각의 돌출부가 위치되는 상기 그루브 (31, 36) 에 인접한 2 개의 상기 일차 치부 (21, 22, 26, 27) 중 하나의 일차 치부의 측면 (211) 에 형성되는 열 교환기용 열 전달 파이프.3. The method of claim 2,
The side portions 411 of each of the protrusions 41 in the circumferential direction of the heat transfer pipe 1 have two primary teeth 21 adjacent to the grooves 31, 36 on which the respective protrusions are located. A heat transfer pipe for a heat exchanger formed on the side 211 of the primary tooth of one of 22, 26, 27. 제 3 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프 (1) 의 상기 원주 방향으로의 동일한 돌출부 세트의 각각의 돌출부 (41) 의 측부가 동일한 일차 치부 (21, 26) 의 측면 (211) 에 형성되는 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 3, wherein
The side of each protrusion (41) of the same set of protrusions in the circumferential direction of the heat transfer pipe (1) is formed on the side face (211) of the same primary tooth (21, 26). 제 3 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프 (1) 의 상기 원주 방향으로의 동일한 돌출부 세트의 인접한 돌출부들 (41) 의 측부들이 상이한 일차 치부의 측면에 형성되는 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 3, wherein
Heat transfer pipe for a heat exchanger, wherein the sides of adjacent protrusions (41) of the same set of protrusions in the circumferential direction of the heat transfer pipe (1) are formed on the sides of different primary teeth. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
돌출부 세트를 각각 구비하지 않는 4 개 또는 5 개의 그루브들이 그루브들 중 돌출부 세트를 각각 구비하는 인접한 그루브들 사이에 배치되는 열 교환기용 열 전달 파이프.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
4. A heat transfer pipe for a heat exchanger wherein four or five grooves each not having a set of protrusions are disposed between adjacent grooves each having a set of protrusions. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프 (1) 의 상기 원주 방향에 수직하는 각각의 돌출부 (41) 의 섹션이 사다리꼴인 열 교환기용 열 전달 파이프.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A heat transfer pipe for a heat exchanger in which a section of each projection (41) perpendicular to the circumferential direction of the heat transfer pipe (1) is trapezoidal. 제 7 항에 있어서,
상기 일차 치부의 상기 방사상 높이에 대한 각각의 돌출부 (41) 의 방사상 높이의 비는 0.05 ~ 0.5 인 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 7, wherein
The ratio of the radial height of each protrusion (41) to the radial height of the primary teeth is between 0.05 and 0.5. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
동일한 돌출부 세트 내의 돌출부들 (41) 은 등간격으로 배치되는 열 교환기용 열 전달 파이프.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Projections 41 in the same set of projections are arranged at equal intervals heat transfer pipe for the heat exchanger. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 돌출부 (41) 의 방사상 높이는, 상기 일차 치부의 상기 측면에 그리고 상기 일차 치부의 연장하는 방향으로 형성되는 상기 돌출부 (41) 의 측부로부터 서서히 감소되는 열 교환기용 열 전달 파이프.6. The method according to any one of claims 3 to 5,
The radial height of each projection (41) is gradually reduced on the side of the primary tooth and from the side of the projection (41) formed in the extending direction of the primary tooth. 열 교환기용 열 전달 파이프 (1') 로서,
상기 열 전달 파이프의 내부면에는 복수의 나선형 일차 치부 (21', 22', 23', 24', 25', 26', 27') 및 복수의 그루브가 교대로 제공되고, 각 그루브는 인접한 일차 치부 사이에 배치되고,
상기 열 전달 파이프 (1') 의 원주 방향으로의 적어도 하나의 일차 치부 (21', 26') 의 양측의 그루브에는 돌출부 세트가 제공되고,
상기 돌출부 세트 각각은 상기 적어도 하나의 일차 치부 (21', 26') 의 연장하는 방향으로 순차적으로 그리고 간헐적으로 배치되는 복수의 돌출부 (41') 를 포함하고,
상기 돌출부 (41') 각각은 상기 적어도 하나의 일차 치부 (21', 26') 의 방사상 높이보다 더 낮은 방사상 높이를 가지며,
어느 하나의 측에 배치된 돌출부 세트를 구비하지 않는 적어도 하나의 일차 치부 (22', 23', 24', 25') 는 일차 치부들 (21', 26') 중 양측에 배치된 돌출부 세트를 구비하는 인접한 일차 치부들 사이에 배치되는 열 교환기용 열 전달 파이프.As a heat transfer pipe 1 'for a heat exchanger,
The inner surface of the heat transfer pipe is alternately provided with a plurality of helical primary teeth 21 ', 22', 23 ', 24', 25 ', 26', 27 'and a plurality of grooves, each groove being an adjacent primary Placed between the teeth,
Grooves on both sides of the at least one primary tooth 21 ', 26' in the circumferential direction of the heat transfer pipe 1 'are provided with a set of projections,
Each of the set of protrusions comprises a plurality of protrusions 41 'disposed sequentially and intermittently in the extending direction of the at least one primary tooth 21', 26 ',
Each of the protrusions 41 'has a radial height lower than the radial height of the at least one primary tooth 21', 26 ',
At least one primary tooth 22 ′, 23 ′, 24 ′, 25 ′ that does not have a protrusion set disposed on either side has a set of protrusions disposed on both sides of the primary teeth 21 ′, 26 ′. A heat transfer pipe for a heat exchanger disposed between adjacent primary teeth. 제 11 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프 (1') 의 상기 원주 방향으로의 각각의 돌출부 (41') 의 폭은, 상기 각각의 돌출부가 상기 열 전달 파이프 (1') 의 상기 원주 방향으로 배치되는 상기 그루브의 폭보다 더 작은 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 11,
The width of each protrusion 41 'in the circumferential direction of the heat transfer pipe 1' is larger than the width of the groove in which each protrusion is arranged in the circumferential direction of the heat transfer pipe 1 '. Heat transfer pipe for smaller heat exchangers. 제 12 항에 있어서,
양측에 배치되는 돌출부 세트를 구비하는 각각의 일차 치부 (21', 26') 에 대하여, 상기 열 교환 파이프의 상기 원주 방향으로의 상기 돌출부 세트의 각각의 돌출부 (41') 의 측부가 상기 각각의 일차 치부 (21', 26') 의 일 측에 형성되는 열 교환기용 열 전달 파이프.13. The method of claim 12,
With respect to each of the primary teeth 21 ', 26' having a set of protrusions disposed on both sides, the side of each protrusion 41 'of the set of protrusions in the circumferential direction of the heat exchange pipe, A heat transfer pipe for a heat exchanger formed on one side of primary teeth 21 ', 26'. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
어느 하나의 측에 배치되는 돌출부 세트를 각각 구비하지 않는 4 개 또는 5 개의 일차 치부는 일차 치부들 중 양측에 돌출부 세트들을 각각 구비하는 인접한 일차 치부들 사이에 배치되는 열 교환기용 열 전달 파이프.14. The method according to any one of claims 11 to 13,
4. A heat transfer pipe for a heat exchanger wherein four or five primary teeth, each not including a set of protrusions disposed on either side, are disposed between adjacent primary teeth, each having protrusion sets on both sides of the primary teeth. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 전달 파이프의 상기 원주 방향에 수직하는 각각의 돌출부 (41') 의 섹션이 사다리꼴인 열 교환기용 열 전달 파이프.14. The method according to any one of claims 11 to 13,
And a section of each projection (41 ') perpendicular to the circumferential direction of the heat transfer pipe is trapezoidal. 제 15 항에 있어서,
상기 일차 치부의 방사상 높이에 대한 각각의 돌출부 (41') 의 방사상 높이의 비는 0.05 ~ 0.5 인 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 15,
The ratio of the radial height of each protrusion (41 ') to the radial height of said primary tooth is between 0.05 and 0.5. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
동일한 돌출부 세트 내의 돌출부들 (41') 은 등간격으로 배치되는 열 교환기용 열 전달 파이프.14. The method according to any one of claims 11 to 13,
Projections 41 'in the same set of projections are arranged at equal intervals heat transfer pipe for the heat exchanger. 제 13 항에 있어서,
상기 돌출부 세트의 상기 각각의 돌출부 (41') 의 상기 방사상 높이는 상기 일차 치부 (21') 의 측면 (211') 상에 그리고 상기 일차 치부의 연장하는 방향으로 형성되는 상기 돌출부 (41') 의 상기 측부로부터 서서히 감소되는 열 교환기용 열 전달 파이프.The method of claim 13,
The radial height of each of the protrusions 41 'of the set of protrusions is formed on the side 211' of the primary tooth 21 'and in the extending direction of the primary tooth of the protrusion 41'. Heat transfer pipe for the heat exchanger which is gradually reduced from the side.
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