KR20140070012A - 열 교환기 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 교환기 및 그 제조 방법에서 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 용가재가 입혀진 핀에 형성된 관통 구멍에 튜브가 삽입되고, 확관 볼을 이용하여 상기 튜브가 확관되고, 브레이징 처리에 따라 상기 용가재를 통해 상기 튜브와 핀이 접합될 수 있다. 상기 튜브는 알루미늄 재질일 수 있고, 확관 전 튜브의 외주면과 상기 핀의 칼라 내주면 사이 간격은 0.1mm 이상이고 상기 튜브 외주면과 상기 칼라 내주면 사이 간격이 0.1mm 이하가 되도록 상기 튜브가 확관될 수 있다. 따라서, 기계적 확관 방식으로 핀-튜브 열 교환기를 제작할 경우 발생하는 접촉 저항을 줄일 수 있게 되고, 또한 튜브 내부에 가공된 그루브의 변형을 줄이게 되어, 열 교환기의 전열 성능이 향상된다.

Description

열 교환기 및 그 제조 방법 {Heat exchanger and method for manufacturing the same}

본 발명은 열 교환기 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이징에 의해 튜브와 핀이 접합되는 핀-튜브 방식의 열 교환기를 제조하는 방법에 관한 것이다.

서로 온도가 다르고 고체 벽으로 분리된 두 유체들 사이의 열 교환 프로세스는 많은 응용 분야에서 일어나고 있는데, 이와 같이 상이한 온도에 있는 둘 또는 그 이상의 유체들 사이에 열 전달이 가능하도록 하는 장치를 열 교환기(Heat Exchanger)라고 정의한다.

열 교환기를 구체적인 제품과 관련 지어 생각하면, 에어컨, 냉장고, 쇼 케이스 등에 설치되는 냉동 사이클의 구성 요소인 응축기와 증발기를 통칭하는 것으로, 이는 설치되는 위치에 따라 전열 매체인 냉매의 상 변화에 따라 열을 방출하거나 흡열하여 난방이나 냉방이 이루어질 수 있도록 사용되는 것을 말한다.

난방 및 냉방을 목적으로 사용되는 열 교환기는 대부분이 냉매 관(또는 튜브라고도 함)에 다수의 냉각 핀들이 삽입되는 형태인 핀-튜브(Fin-tube) 방식이 주종을 이루고 있고, 냉매가 냉매 관의 내부에서 순환하면서 냉매 관을 통하여 외부 공기와의 열 교환이 이루어짐과 동시에 냉매 관의 외측 면에 밀착 결합된 다수 개의 냉각 핀에 의해 열 교환 면적이 넓게 확대되어 열 교환이 급속하게 이루어진다.

도 1은 일반적인 핀-튜브 방식의 열 교환기를 도시한 것이다.

열 교환기(100)는, 냉매가 통과하고 다단으로 절곡된 냉매 관(또는 튜브)(10), 공기와의 열 교환 면적을 확대시켜 열 교환 효율을 증대시킬 수 있도록 상기 냉매 관(10)의 외측에 결합되는 다수의 냉각 핀(20) 및 상기 냉매 관(10)의 양단을 지지하는 지지대(30)를 포함하여 구성된다.

상기 냉매 관(10)의 외주면과 냉각 핀(20)이 넓은 접촉 면적으로 밀접하게 결합하여 접촉 저항을 줄일 수 있도록, 도 2에 도시한 것과 같이, 다수 개의 냉각 핀(20)에 냉매 관(10)을 삽입한 후 확관 볼로 냉매 관(10)을 기계적으로 확관하여 냉매 관(10)을 상기 냉각 핀(20)에 밀착시킨다. 상기 냉매 관(10)을 상기 냉각 핀(20)에 꽂기 위해서는 냉매 관(10)의 외경이 냉각 핀(20)에 형성되는 핀 칼라(Fin collar)의 내경보다 작아야 하는데, 도 2의 냉각 핀(20)에서 냉매 관(10)의 외측면에 평행한 부분이 핀 칼라에 해당한다.

또한, 열 교환기의 전열 성능을 향상시키기 위하여 원형 관인 냉매 관(10)의 내면에 돌기 형상의 그루브(Groove)를 가공하는데, 상기 그루브는, 도 3에 도시한 것과 같이, 기계적 확관 과정에서 변형이 발생하고, 이러한 변형은 그루브의 표면적을 줄여 전열 성능을 저하시킨다.

또한, 핀-튜브 열 교환기를 기계적 확관 방식으로 제작할 경우, 도 4에 도시한 것과 같이, 튜브와 핀 사이에 틈이 발생하여 접촉 열 저항이 커지고 이는 전열 성능의 저하로 이어진다.

본 발명은 이와 같은 상황을 감안하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 열 교환기의 전열 성능을 향상시키는 데 있다.

본 발명의 구체적인 목적은 냉각 핀과 튜브 사이 틈을 없앤 열 교환기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 튜브 내측의 그루브의 변형이 완화되는 열 교환기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환기 제조 방법은, 용가재가 입혀진 핀에 형성된 관통 구멍에 튜브를 삽입하는 단계; 확관 볼을 이용하여 상기 튜브를 확관하는 단계; 브레이징 처리에 따라 상기 용가재를 통해 상기 튜브와 핀을 접합시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 열 교환기는, 내부에 복수 개 형성되어 확관으로 뭉게진 그루브를 포함하는 튜브; 및 상기 튜브가 삽입되도록 관통 구멍이 형성되고 상기 관통 구멍 부근에 수직으로 꺾여 형성된 칼라를 갖는 핀 복수 개를 포함하여 구성되고, 상기 튜브가 삽입된 복수 개의 핀은 상기 칼라의 높이 간격으로 서로 평행하게 배치되고, 상기 칼라의 내주면은 용가재에 의해 상기 튜브의 외주면에 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 튜브는 알루미늄 재질일 수 있다.

일 실시예에서, 확관 전 튜브의 외주면과 상기 핀의 칼라 내주면 사이 간격은 0.1mm 이상일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 튜브 외주면과 상기 칼라 내주면 사이 간격이 0.1mm 이하가 되도록 상기 튜브가 확관될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 용가재는 상기 핀의 한쪽 면에만 입혀지거나 또는 상기 관통 구멍이 형성되는 부위에만 입혀질 수 있다.

따라서, 기계적 확관 방식으로 핀-튜브 열 교환기를 제작할 경우 발생하는 접촉 저항을 줄일 수 있게 되고, 또한 튜브 내부에 가공된 그루브의 변형을 줄이게 되어, 열 교환기의 전열 성능이 향상된다.

도 1은 일반적인 핀-튜브 방식의 열 교환기를 도시한 것이고,
도 2는 다수 개의 냉각 핀에 삽입된 튜브가 확관 볼에 의해 기계적으로 확관되는 상태를 도시한 단면도이고,
도 3은 튜브 내면에 가공된 돌기 모양의 그루브가 기계적 확관에 의해 변형이 발생된 것을 도시한 것이고,
도 4는 튜브가 기계적으로 확관된 이후에도 튜브와 핀 사이에 틈이 발생한 상태를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 핀-튜브 방식의 열 교환기를 제작하는 과정을 도시한 것이고,
도 6은 핀과 튜브 사이 간극 및 핀 칼라와 튜브 사이의 접합 면적을 정의한 도면이고,
도 7은 본 발명에 따라 제작된 열 교환기에서 핀과 튜브 사이 간극 대 핀 칼라와 튜브 사이의 접합 면적의 비율을 그래프로 도시한 것이고,
도 8은 본 발명을 적용하여 제작한 응축기와 증발기의 전열 성능을 종래 기계적으로 확관한 것 및 핀과 튜브 사이 간극을 달리 한 것들 사이에 비교한 그래프이다.

이하, 본 발명에 따른 열 교환기에 대해 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

핀-튜브 방식의 열 교환기의 튜브에는 구리를 사용하는데, 이는 단면적 증가를 통한 열 전달 효율 향상을 위한 그루브 형성 등을 위해 필요한 가공성이 좋고, 확관 과정에서 발생하는 그루브의 뭉개짐을 줄이는 데 필요한 정도의 강도를 가지고 있고, 또한 열 전도율도 상대적으로 높은 장점을 갖기 때문이다.

하지만, 구리는 무겁고 그 가격이 높고 계속 그 가격이 올라가고 있기 때문에 이를 대체할 금속이 필요한데, 자동차와 같이 무게가 중요한 요소가 되는 열 교환기의 일종인 MF(multiflow channel) 방식의 열 교환기에 알루미늄이 사용되고 있고, 알루미늄은 구리보다는 열 전도율, 가공성, 강도가 좋지 않지만 가볍고 가격도 더 저렴한 장점을 갖고 있다.

알루미늄은 가공성이나 강도가 구리보다 좋지 않기 때문에, 확관을 통해 튜브와 핀 사이 결합을 하는 핀-튜브 방식의 열 교환기의 튜브에 알루미늄을 바로 적용하는 데에는 한계가 있다. 튜브 내부에 정교한 그루브를 형성하는 것이 어렵고 확관 과정에서 그루브가 쉽게 뭉개져 튜브 내부의 단면적이 줄어 열 전달 효율이 현저히 떨어지기 때문이다. MF 방식의 열 교환기에서 알루미늄 튜브와 알루미늄 핀은 브레이징 방식으로 서로 접합된다.

브레이징에 대해서 간단하게 설명한다.

브레이징(Brazing)이란, 450C 이상 접합하고자 하는 모재(Base metal)의 용융점(Melting point) 이하로, 모재는 상하지 않고 용가재(Filler metal)에 열을 가하여 두 모재를 접합하는 기술이다. 더 자세히 말하면 450C 이상의 액상선 온도(Liquidus temperature)를 갖는 용가재를 사용하며 모재의 고상선 온도(Solidus temperature) 이하의 열을 가하여 두 모재를 접합하는 방법을 브레이징이라 할 수 있다.

참고로 용가재를 이용하여 접합하는 방법은, 크게 용접이라 불리는 웰딩(Welding), 경납 땜이라 불리는 브레이징, 연납 땜이라 불리는 솔더링(Soldering)으로 나눌 수 있다. 이 3가지 공법의 차이는, 솔더링은 450C 이하의 용가재를 가지고 접합하는 방법을 칭하며, 웰딩과 브레이징은 450C 이상의 온도에서 행해지나 웰딩은 접합하고자 하는 모재의 용융점 이상에서 접합하고 브레이징은 용융점 이하에서 모재는 상하지 않고 용가재만 녹여 두 모재를 접합한다.

브레이징할 때 일정한 온도(Brazing temperature)에 이르면 브레이징 용가재가 양 모재 사이로 녹아 스며 들어가서 브레이징이 되어야만 이상적이라 할 수 있다. 이때 양 모재와 용가재의 친화력의 정도를 나타내는 성질을 젖음성(Wetting)으로 표현할 수 있으며, 양 모재의 접합 간격(Joint gap) 사이로 흘러 들어가게 하는 현상이 모세관 현상(Capillary action)이라 표현할 수 있다.

이때 물론 중력이 작용할 수 있지만, 브레이징의 주된 원리는 모재를 가열한 후 용가재를 가하여 접합을 할 때 젖음성에 의해 용가재가 양 모재에 녹아서 모세관 현상에 의해 양 모재 사이로 흘러 들어가는 것이라 할 수 있다. 만일 용가재가 브레이징 해야 할 모재의 젖음성이 나쁘면 접합이 이루어지지 않을 것이며, 접합 간격이 크면 양 모재 사이에 용가재가 가득 차지 않음에 따라 불완전한 접합이 될 수 있다.

모세관 현상은 브레이징 공정에서 대단히 중요한 물리적인 현상이다. 용가재 유동도는 모세관 현상에 의한 힘, 점도, 용융 금속의 밀도, 접합 면의 중력에 대한 위치 등에 의해 좌우될 수 있다. 일반적으로 용가재의 흐름을 억제시키는 점도는 용융 상태에서 온도와 상관 관계가 있는데, 온도가 올라갈수록 용가재의 유동도는 증가한다고 볼 수 있다. 모세관 현상은 접합 간격과 대단히 밀접한 관계가 있으며, 아울러 용재 종류, 점도, 밀도, 접합 면에 대한 위치, 가열 방법 등과도 대단히 밀접한 상관 관계를 갖는다.

브레이징의 장점으로는, 이종 금속 부품 사이 접합이 가능하고, 크기 및 두께가 다른 제품의 접합이 용이하여 원가 절감 및 다양한 부품의 설계가 가능하고, 다른 접합보다 비교적 강한 접합 강도를 갖고, 접합부가 미려하고 정교하여 브레이징 후 깨끗한 조인트를 얻을 수 있어 좀처럼 그라인딩이나 줄질 등 추가로 기계적인 가공을 할 필요가 없으며, 세척성, 기밀성, 내부식성 등의 특성을 갖고, 수동 및 자동화가 용이하고, 다양한 용가재의 형상이 가능하여 다양한 엔지니어링이 가능하는 등 여러 장점이 있다.

본 발명은, 튜브와 핀 사이 접촉 저항을 줄여 열 교환기의 전열 성능을 향상시킬 수 있도록, 핀의 관통 구멍을 통해 삽입된 튜브와 핀을 브레이징을 통해 접합시키되, 튜브의 삽입을 용이하게 하고 모세관 힘을 높이기 위하여 핀에 삽입된 튜브를 약하게 확관하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환기(100)는, 도 1에 도시한 것과 같이, 평판 형상을 갖는 다수 개의 핀(20), 상기 핀(20)을 관통하는 하나 이상의 튜브(10), 및 상기 튜브(10)의 양단을 지지하는 지지대(30)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 열 교환기는 MF 방식의 열 교환기와는 달리 핀(20)이 튜브(10) 사이에 위치하지 않고 튜브(10)가 핀(20)을 관통한다.

직사각형의 평판 형상을 갖는 핀(20)은, 실질적으로 상기 튜브(10) 내부를 흐르는 냉매와 외부의 유체와 열 교환되는 면적을 증가시키는 역할을 하고, 이웃하는 핀과 마주보도록 서로 소정 간격만큼 이격된다.

상기 핀(20)에는 상기 튜브(10)가 삽입되는 관통 구멍이 형성되고, 복수 개의 튜브(10)가 삽입되는 경우 튜브(10)가 배치된 간격만큼 이격된 간격으로 핀(20)의 길이 방향으로 복수 개의 관통 구멍이 형성된다.

상기 핀(20)에는 실질적으로 상기 튜브(10)의 외주면에 대응되고 핀(20)의 평면에 직각으로 연장되는 튜브 형상의 칼라(21)가 형성되는데, 상기 칼라(21)가 핀(20)을 관통하는 튜브(10)의 외주면에 밀착되어 튜브(10)와 핀(20) 사이 접합 면적을 증가시킨다.

상기 칼라(21)의 선단이 이웃하는 핀(20)에 접촉한 상태로 튜브(10)가 핀(20)에 삽입되어, 튜브(10)가 삽입된 핀들(20)은 상기 칼라(21)의 높이에 해당하는 간격만큼 이격되므로, 상기 칼라(21)에 의해 이웃하는 두 핀(20) 사이 간격이 유지될 수 있다.

상기 관통 구멍은 삽입될 튜브(10)의 외경보다 크게 형성되어야 하는데, 즉 상기 관통 구멍으로부터 수직으로 형성되는 칼라(21)의 내경이 튜브(10)의 외경보다 크게 형성되어야 한다. 이때, 칼라(21)의 내경이 튜브(10)의 외경보다 상당히 크면 튜브(10)의 삽입이 원활하지만 칼라(21)를 통한 튜브(10)과 핀(20)의 접합이 어려워지고, 반대의 경우 튜브(10)의 삽입이 어렵고 튜브(10)를 삽입하는 동안 소정 간격으로 이격된 핀(20)들이 찌그러질 수도 있다.

상기 튜브(10)의 내면에는 열 전달 효율을 향상시킬 수 있도록 둘 이상의 그루브가 길이 방향으로 형성되는데, 상기 그루브는 길이 방향으로 직선으로 평행하게 형성될 수도 있고 나선형으로 곡선을 그리면서 형성될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 확관 처리와 브레이징 처리가 결합된 핀-튜브 방식의 열 교환기를 제작하는 과정을 도시한 것이다.

본 발명에 따른 열 교환기를 제작하는 과정은 크게 핀에 튜브를 삽입하는 과정, 삽입된 튜브를 기계적으로 확관하는 과정 및 핀과 튜브를 브레이징을 통해 접합하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 튜브(10)가 상기 칼라(21) 높이에 해당하는 간격만큼 이격되어 적층된 다수 개의 핀(20)에 결합되는데, 튜브(10)가 핀(20)에 형성되는 관통 구멍을 차례로 관통하면 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면이 실질적으로 서로 인접된 위치에 놓이게 된다.

튜브(10)를 핀(20)에 원활하게 삽입하기 위해서는 핀(10)과 튜브(20) 사이에 소정의 간극이 필요한데, 본 발명에서는, 칼라(21)의 내면과 이에 대응되는 튜브(10)의 외면 사이 간극이 0.1mm 이상이 되도록 핀(20)의 관통 구멍과 칼라(21)를 형성하여, 적층된 다수 개의 핀(20)의 관통 구멍을 통해 튜브(10)가 원활하게 삽입되도록 한다.

또한, 이러한 간극이 있는 상태에서 튜브(10)를 핀(20)에 삽입한 후 바로 브레이징 처리하는 경우 핀(10)과 튜브(20) 사이 간격이 넓어서 모세관 힘(Capillary force)이 약해 핀(10)과 튜브(20)를 접합할 용가재가 핀(10)과 튜브(20) 사이로 골고루 퍼지지 않아 브레이징이 제대로 이루어지지 않고 핀(10)과 튜브(20)의 밀접한 접합이 이루어지지 않을 수 있다.

본 발명에서는, 핀(10)과 튜브(20)이 밀접하게 접합될 수 있도록 브레이징 처리 전에 확관 볼을 이용하여 튜브(10)에 대해 기계적 확관을 하되, 확관 후 핀(10)과 튜브(20) 사이 간격이 모세관 힘이 충분히 발생할 정도로, 예를 들어 확관된 튜브(10)의 외면과 이에 대응되는 칼라(21)의 내면 사이 간극이 0.1mm 이하가 되도록, 약하게 튜브(10)를 확관한다.

튜브(10)를 약하게 확관하면 튜브(10) 내면에 형성된 그루브가 덜 뭉개져 열 전달 효율 저하를 줄일 수 있게 되므로, 구리보다 상대적으로 강도가 약한 알루미늄을 튜브(10)에 사용할 수 있게 된다.

또한, 튜브(10)를 약하게 확관함으로써, 확관하는 과정에서 먼저 확관되는 부분에 대응되는 핀(20)이 이후에 확관되는 부분에 대응되는 아래에 위치하는 핀(20)의 칼라(21)와 튜브(10) 사이에 파고 들고 핀들(20) 사이 간격이 불균일하게 되는 현상을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 핀들(20)이 서로 겹치는 현상이 줄어들면, 튜브(10)와 핀(20) 사이 간격이 균일하게 되어 균일한 모세관 힘으로 용가재가 튜브(10)와 핀(20) 사이에 스며들 수 있게 된다.

튜브(10)가 확관된 이후 튜브(10)와 핀(20)의 조립체는 브레이징 노에서 브레이징 처리되어 튜브(10)와 핀(20)이 접합되는데, 튜브(10)와 핀(20)을 접합할 용가재(25)는 핀(20) 표면에 코팅된 상태이고 브레이징 처리에 따라 핀(20) 칼라(21)의 내면에 입혀진 용가재(25)가 녹은 후 굳어져 튜브(10)와 칼라(21)가 밀접하게 결합하게 된다.

용가재(25)는 알루미늄 재질의 핀(20)의 양쪽 면에 코팅될 수도 있고 또는 튜브(10)와 접합할 한쪽 면에만 코팅될 수 있는데, 후자의 경우 용가재(25)가 코팅된 면으로부터 관통 구멍을 뚫고 칼라(21)를 형성하여 용가재(25)가 칼라(21)의 내주면에 형성되도록 하여야 한다. 칼라(21)를 형성한 이후 핀(20)의 양쪽 면 모두 또는 칼라(21)가 형성되는 한쪽 면에만 용가재(25)를 코팅할 수도 있다. 또는, 핀(20)의 전체에 용가재(25)를 코팅하지 않고 관통 구멍과 칼라(21)가 형성될 위치에만 용가재(25)를 형성할 수도 있다.

도 6은 핀과 튜브 사이 간극 및 핀 칼라와 튜브 사이의 접합 면적을 정의한 도면이다.

본 발명에서는, 핀(20)의 관통 구멍과 칼라(21)를 형성할 때에는 튜브(10)와 칼라(21) 간격이 0.1mm 이상이 되도록 하고, 튜브(10)가 관통 구멍을 통해 핀(20)에 삽입된 이후에 확관 볼을 이용하여 튜브(10)을 확관할 때 확관된 후 튜브(10)와 칼라(21) 간격이 0.1mm 이하가 되도록 한다. 즉, 도 6에서 튜브(10) 외경이 D1이고 핀 칼라(21) 내경이 D2일 때, D2-D1 <= 0.2mm가 되도록 튜브(10)를 확관하는 것이 유리하다.

도 6에서 오른쪽 그림은 브레이징에 의해 용융된 용가재(25)가 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면을 결합한 상태를 도시한 것으로, 확관 후 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 간격이 균일하면 용가재(25)가 모세관 힘에 의해 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 사이로 고르게 스며들어 접합 면적이 커질 수 있다.

도 7은 본 발명에 따라 제작된 열 교환기에서 핀과 튜브 사이 간극 대 핀 칼라와 튜브 사이의 접합 면적의 비율을 그래프로 도시한 것으로, 전체 면적은 핀 칼라(21)의 내주면에 대응되는 튜브(10)의 외주면의 면적의 총합을 가리키고, 접합 면적은 용융된 용가재(25)가 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 사이를 연결한 부분의 면적을 가리킨다.

튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 사이가 0.15mm인 경우, 브레이징 처리를 통한 용가재(25)의 접합 면적이 전체 면적 대비 25% 이하로 작게 되고 이는 열 전도가 낮아지는 것을 의미한다. 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 사이가 0.10mm인 경우 접합 면적이 전체 면적 대비 60% 정도가 되고, 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 사이가 0.05mm인 경우 접합 면적이 전체 면적 대비 90% 가까이 된다.

도 7에서 볼 수 있듯이, 튜브(10)의 외주면과 칼라(21)의 내주면 사이가 0.10mm 정도 부근일 때 전체 면적 대비 접합 면적이 빠르게 증가하고 있기 때문에, 핀(20)에 삽입된 튜브(10)를 확관할 때 튜브(10)와 핀(20)의 간극이 0.1mm 이하가 되도록 확관하는 것이 유리하다.

도 8은 본 발명을 적용하여 제작한 응축기와 증발기의 전열 성능을 종래 기계적으로 확관한 것 및 핀과 튜브 사이 간극을 달리 한 것들 사이에 비교한 그래프이다.

기계적으로 확관한 경우 증발기와 응축기의 전열 성능을 100으로 할 때, 튜브(10)와 핀(20)의 간극이 0.1mm가 되도록 확관한 후 브레이징 한 증발기와 응축기는 98과 102의 성능이 나오고, 튜브(10)와 핀(20)의 간극이 0.1mm가 되도록 확관한 후 브레이징 한 증발기와 응축기는 106과 110의 성능이 나온다.

이러한 전열 성능의 향상에는, 브레이징을 통해 핀과 튜브 사이의 접촉 저항을 줄인 것에 그 까닭이 있고, 또한 튜브의 확관을 약하게 하여 내부 그루브의 뭉개짐을 줄여 열 전달 효율의 저하를 줄인 것에도 그 까닭이 있다.

이상 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

10: 튜브 20: 냉각 핀
21: 칼라 25: 용가재
30: 지지대 100: 열 교환기

Claims (11)

1. 용가재가 입혀진 핀에 형성된 관통 구멍에 튜브를 삽입하는 단계;
   확관 볼을 이용하여 상기 튜브를 확관하는 단계;
   브레이징 처리에 따라 상기 용가재를 통해 상기 튜브와 핀을 접합시키는 단계를 포함하여 이루어지는 열 교환기 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 튜브는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 열 교환기 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   확관 전 튜브의 외주면과 상기 핀의 칼라 내주면 사이 간격은 0.1mm 이상인 것을 특징으로 하는 열 교환기 제조 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 확관하는 단계는, 상기 튜브 외주면과 상기 칼라 내주면 사이 간격이 0.1mm 이하가 되도록 상기 튜브를 확관하는 것을 특징으로 하는 열 교환기 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 용가재는 상기 핀의 한쪽 면에만 입혀지는 것을 특징으로 하는 열 교환기 제조 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 용가재는 상기 관통 구멍이 형성되는 부위에만 입혀지는 것을 특징으로 하는 열 교환기 제조 방법.
7. 내부에 복수 개 형성되어 확관으로 뭉개진 그루브를 포함하는 튜브; 및
   상기 튜브가 삽입되도록 관통 구멍이 형성되고 상기 관통 구멍 부근에 수직으로 꺾여 형성된 칼라를 갖는 핀 복수 개를 포함하여 구성되고,
   상기 튜브가 삽입된 복수 개의 핀은 상기 칼라의 높이 간격으로 서로 평행하게 배치되고,
   상기 칼라의 내주면은 용가재에 의해 상기 튜브의 외주면에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 튜브는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 열 교환기.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 튜브의 외주면과 상기 칼라의 내주면 사이 간격은 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 열 교환기.
10. 제 7항에 있어서,
    상기 용가재는 상기 핀의 한쪽 면에만 입혀지는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 용가재는 상기 관통 구멍이 형성되는 부위에만 입혀지는 것을 특징으로 하는 열 교환기.

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