KR20150026006A - 그루브를 포함하는 열교환기용 튜브 및 그 제작 방법 - Google Patents

그루브를 포함하는 열교환기용 튜브 및 그 제작 방법 Download PDF

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서정일
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한국델파이주식회사
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Abstract

그루브를 포함하는 열교환기용 튜브 및 그 제작 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 열교환기용 튜브는, 수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110); 수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120); 상기 제 1 몸체부(110)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211)를 형성하는 제 1 그루브(210); 및 상기 제 2 몸체부(120)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221)를 형성하는 제 2 그루브(220);를 포함하되, 상기 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하는 구조이다.

Description

그루브를 포함하는 열교환기용 튜브 및 그 제작 방법 {Heat Exchanger Tube Having Groove and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 열교환기용 튜브 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 쉘 앤 튜브형(shell & tube 형) 열교환기용 튜브에 있어서, 오염 물질 퇴적에 의한 열교환 효율 저하를 방지할 수 있도록 특정구조의 그루브를 구비한 열교환기용 튜브에 관한 것이다.
일반적으로, 디젤엔진은 연료의 경제성 및 효율이 가솔린엔진에 비하여 우수하기 때문에 버스, 트럭 등 상용차량과 산업계 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 또한, 가까운 미래에 대체연료 자동차 및 전기 자동차가 상용 디젤엔진 차량을 대체할 만한 동력 성능을 가지기 어렵기 때문에, 디젤엔진에 대한 수요는 줄어들지 않을 것으로 기대되고 있다.
현재의 상용 디젤엔진에는 고압분사시스템 채택 및 다단계 분사법이 적용되어, 종래의 기계식 연료분사 시스템에 비해 매연 및 질소산화물의 배출 농도를 현저히 줄이고 있다.
일반적으로, 엔진에서 배출되는 배기 가스 중에는 CO, HC, 및 NOx(질소화합물)등과 같은 유해 성분이 다량 포함되어 있다. 구체적으로, NOx는 산성비, 지구온난화, 인간의 호흡 곤란의 원인 제공 물질로서, 그 양의 저감이 강력히 요구되고 있다. 또한, 엔진 내부의 연소 온도가 높아지면, NOx의 양도 증가하는 특성이 있어, NOx양을 줄이 기 위해 엔진의 연소 온도를 저감시키는 다양한 방법이 개발되어 적용되고 있다.
일반적으로, 오염물질인 NOx의 양을 줄이기 위해 배기 가스 재순환(EGR, Exhaust Gas Recirculation) 시스템을 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 구체적으로, EGR 시스템은, 연소 후 배출되는 배기 가스의 일부를 흡입 혼합기에 포함시켜 연소실로 유입시킴으로써, 혼합기의 자체 공연 비는 변화시키지 않으면서 혼합기의 밀도를 저하시켜 연소 온도를 저하시키는 역할을 수행한다. 즉, 배기 가스의 일부를 EGR 밸브를 통하여 흡입구에 제공하여 혼합기와 함께 연소 실로 유입시키면, 체적이 변하지 않는 불활성 가스인 배기 가스가 상대적으로 혼합기의 밀도를 저하시켜 화염 전파 속도를 저하시켜 주고, 이는 연소 속도 저하와 더불어 연소 온도 상승을 방지해 NOx의 발생을 억제하게 되는 것이다.
즉, EGR 시스템은 엔진의 운전 상태에 따라 NOx의 양을 저감시킬 필요가 있을 때 활용되는 시스템이다.
이와 더불어, EGR 시스템에는 배기 가스의 온도를 더욱 저하시키도록 EGR 쿨러(coolant)를 추가로 장착한다. 구체적으로, EGR 쿨러는, 배기 가스가 지나는 경로를 감싸 냉각수(Coolant)가 순환하는 구조로 구성되어 있다.
배기가스를 재순환하는 과정에서 뜨거운 배기가스를 냉각시켜야 하므로, 열교환기가 필요하게 되며, 이러한 열교환기 역할을 수행하는 것이 EGR 쿨러이다. EGR 쿨러는, 배기가스의 열을 냉각시켜야 하므로 냉각용량 증대가 필요하다.
도 1 및 도 2에는 종래 기술에 따른 EGR 쿨러에 적용되는 튜브의 단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 열교환기용 튜브(10)는 열교환 효율을 높이기 위해 튜브(10)의 외면(11)에 다수의 그루브(12)를 형성하고 있다. 튜브(10)의 외면(11)에 다수의 그루브(12)를 형성하게 되면, 튜브(10) 내부에 와류(vortex)가 형성되어 열전달 효과가 향상될 수 있다.
그러나, 도 2에서 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 열교환기용 튜브(10)는, 그루브(12)로 인한 내부 유체의 흐름(20)의 방해로 퇴적물(30)이 튜브(10) 내부에 쌓이게 되는 문제점을 갖고 있다. 이렇게 쌓인 퇴적물(30)은 튜브(10)의 열교환 효율을 현저히 저하시키는 원인이 되며, 결과적으로, 이러한 현상은 EGR 쿨러(도시하지 않음)의 열교환 효율을 저하시키는 문제를 유발하는 원인으로 작용하고 있다.
따라서, 오염 물질 퇴적에 의한 튜브의 열교환 효율 저하를 방지하고, 결과적으로 EGR 쿨러의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
공개특허공보 제10-2009-0121646호 (2009년 11월 26일 공개)
본 발명의 목적은, 오염 물질 퇴적에 의한 튜브의 열교환 효율 저하를 방지할 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 구조의 열교환기용 튜브를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 열교환기용 튜브는,
열교환기용 튜브(300)로서;
수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110);
수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120);
상기 제 1 몸체부(110)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211)를 형성하는 제 1 그루브(210); 및
상기 제 2 몸체부(120)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221)를 형성하는 제 2 그루브(220);
를 포함하되,
상기 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하는 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 튜브(300)는, 스테인리스 소재 또는 구리 합금 소재로 구성된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는 튜브(300) 내부에서 서로 마주보도록 튜브(300) 내부로 만입되어 형성되고, 소정의 간격(s)으로 이격되어 있는 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 소정의 간격(s)은, 튜브(300)의 높이(H) 대비 1 내지 80 %의 길이일 수 있다.
또한, 상기 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 튜브(300)의 높이(H) 대비 5 내지 49 %의 깊이(d)로 형성된 구조일 수 있으며, 튜브(300)의 두께(T) 대비 50 내지 500 %의 폭(w)로 형성된 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 그루브(210, 220)는, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 일직선 형태를 띠며 형성된 구조일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 그루브(210, 220)는, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 물결(wave) 형태를 띠며 형성된 구조일 수 있다.
한편, 상기 냉매는, 액체 또는 기체일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 열교환기용 튜브는,
열교환기용 튜브(300a)로서;
수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110a);
수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120a);
상기 제 1 몸체부(110a)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110a)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211a)를 형성하는 제 1 그루브(210a); 및
상기 제 2 몸체부(120a)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120a)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221a)를 형성하는 제 2 그루브(220a);
를 포함하되,
상기 제 1 몸체부(110a) 및 제 2 몸체부(120a)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하고,
상기 제 1 몸체부(110a) 및 제 2 몸체부(120a)의 내부면에는 내부 유체의 흐름에 와류를 형성할 수 있도록 다수의 돌기(111a, 121a)가 형성된 구조일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 열교환기용 튜브는,
열교환기용 튜브(300b)로서;
수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110b);
수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120b);
상기 제 1 몸체부(110b)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110b)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211b)를 형성하는 제 1 그루브(210b); 및
상기 제 2 몸체부(120b)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120b)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221b)를 형성하는 제 2 그루브(220b);
를 포함하되,
상기 제 1 몸체부(110b) 및 제 2 몸체부(120b)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하고,
상기 제 1 그루브(210b) 및 제 2 그루브(220b)는 튜브(300b) 내부에서 서로 접촉하여 용접에 의해 결합되는 구조일 수 있다.
본 발명의 또한, 상기 열교환기용 튜브를 제조하는 방법을 제공하는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 열교환기용 튜브 제조방법은,
(a) 프레스 가공 또는 절곡 가공에 의해, 그루브(210, 220, 210a, 220a, 210b, 220b)가 형성된 제 1 몸체부(110, 110a, 110b) 및 제 2 몸체부(120, 120a, 120b)를 성형하는 과정(S110); 및
(b) 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하도록, 제 1 몸체부(110, 110a, 110b) 및 제 2 몸체부(120, 120a, 120b)를 용접 또는 브레이징에 의해 밀봉 결합하는 과정(S120);
을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 열교환기용 튜브를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 제공하는 바, 상기 열교환기는, 자동차용 EGR 쿨러(exhaust gas recirculation cooler)일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브는, 특정 구조의 그루브를 튜브 외면에 형성함으로써, 오염 물질 퇴적에 의한 튜브의 열교환 효율 저하를 방지할 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 특정 구조의 그루브를 튜브의 길이 방향으로 형성함으로써, 튜브 자체의 강성을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브 제작방법은, 프레스 가공 또는 절곡 가공에 의해 성형된 제 1 몸체부 및 제 2 몸체부를 결합하는 공정을 포함함으로써, 특정 구조의 그루브를 튜브 외면에 형성한 열교환기용 튜브를 간단한 방법에 의해 제조할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 열교환기용 튜브의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 사시도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 도 4의 A 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 평면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 열교환기용 튜브를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 열교환기용 튜브를 포함하는 열교환기를 나타내는 측면 모식도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 사시도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기용 튜브(300)는, 제 1 그루브(210)를 구비하는 제 1 몸체부(110) 및 제 2 그루브(220)를 구비하는 제 2 몸체부(120)으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 수평 단면상 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 이러한 구조의 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 서로 밀봉 결합되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하는 구조일 수 있다.
본 실시예에서, 제 1 그루브(210)는, 제 1 몸체부(110)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110)의 길이 방향(1)으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211)를 형성하는 구조일 수 있다.
또한, 제 2 그루브(220)는, 제 2 몸체부(120)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120)의 길이 방향(1)으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221)를 형성하는 구조일 수 있다.
한편, 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 일직선 형태를 띠며 형성된 구조일 수 있다.
따라서, 이러한 구조의 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 열교환기용 튜브(300) 내부의 오염 물질 퇴적에 의한 열교환 효율 저하를 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 튜브(300)의 소재는, 열교환 효율을 극대화 할 수 있는 소재라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 소재 또는 구리 합금 소재일 수 있다.
도 4에는 도 3의 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 A 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 도 3과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기용 튜브(300)의 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는 튜브(300) 내부에서 서로 마주보도록 튜브(300) 내부로 만입되어 형성되고, 소정의 간격(s)으로 이격되어 있는 구조일 수 있다.
구체적으로, 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)의 이격 거리(s)는, 튜브(300)의 열교환 효율을 극대할 수 있는 길이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 튜브(300)의 높이(H) 대비 1 내지 80 %의 길이일 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 튜브(300)의 높이(H) 대비 5 내지 49 %의 깊이(d)로 형성된 구조일 수 있으며, 튜브(300)의 두께(T) 대비 50 내지 500 %의 폭(w)로 형성된 구조일 수 있다.
한편, 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 단면상 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 이러한 구조의 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 서로 밀봉 결합되어, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하는 구조일 수 있다.
구체적으로, 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 용접(2)에 의해 밀봉 결합될 수 있다. 밀봉 결합 방법은 튜브의 재질 및 제조 공정 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있는 바, 예를 들어 브레이징으로 변경되어 밀봉 결합 공정에 적용될 수 있다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 평면도가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기용 튜브(300')의 제 1 그루브(210') 및 제 2 그루브(220')는, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 물결(wave) 형태를 띠며 형성된 구조일 수 있다.
이 경우, 물결 형태의 제 1 그루브(210') 및 제 2 그루브(220')는, 열교환기용 튜브(300')의 내부를 통해 유동하는 유체 및 열교환기용 튜브(300')의 외부를 통해 유동하는 냉매와의 열전달 접촉 시간을 길게 하여 열전달 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 따라서, 이러한 구조의 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 형성되어 있어, 열교환기용 튜브(300') 내부의 오염 물질 퇴적에 의한 열교환 효율 저하를 방지할 수 있다.
도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 정면도가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기용 튜브(300a)의 제 1 몸체부(110a) 및 제 2 몸체부(120a)의 내부면에는 내부 유체의 흐름에 와류를 형성할 수 있도록 다수의 돌기(111a, 121a)가 형성된 구조일 수 있다.
이 경우, 다수의 돌기(111a, 121a)는, 열교환기용 튜브(300a)의 내부를 통해 유동하는 유체의 흐름에 와류를 형성하여, 유체의 유속을 증가시킬 수 있으며, 결과적으로 열교환기용 튜브(300a)의 열전달 효율을 향상 시킬 수 있고, 튜브(300a) 내부의 오염 물질 퇴적에 의한 열교환 효율 저하를 방지할 수 있다.
도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기용 튜브의 정면도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기용 튜브(300b)의 제 1 그루브(210b) 및 제 2 그루브(220b)는 튜브(300b) 내부에서 서로 접촉하여 용접(3)에 의해 결합된 구조일 수 있다.
이 경우, 서로 용접에 의해 결합된 제 1 그루브(210b) 및 제 2 그루브(220b)에 의해, 튜브 자체의 강성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 고압 유체의 흐름 또는 외부로부터의 진동 및 외력에 대해서도 안정적으로 형상 및 열교환 효율을 유지할 수 있다.
도 9에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 열교환기용 튜브를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기용 튜브를 제조하는 방법(S100)은,
(a) 프레스 가공 또는 절곡 가공에 의해, 그루브(210, 220, 210a, 220a, 210b, 220b)가 형성된 제 1 몸체부(110, 110a, 110b) 및 제 2 몸체부(120, 120a, 120b)를 성형하는 과정(S110); 및
(b) 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하도록, 제 1 몸체부(110, 110a, 110b) 및 제 2 몸체부(120, 120a, 120b)를 용접 또는 브레이징에 의해 밀봉 결합하는 과정(S120);
을 포함하는 구성일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브 제작방법(S100)은, 프레스 가공 또는 절곡 가공에 의해 성형된 제 1 몸체부 및 제 2 몸체부를 결합하는 공정을 포함함으로써, 특정 구조의 그루브를 튜브 외면에 형성한 열교환기용 튜브를 간단한 방법에 의해 제조할 수 있다.
도 10에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 열교환기용 튜브를 포함하는 열교환기를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기(400)는, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(300, 300', 300a, 300b)를 하나 이상 포함하는 구조일 수 있다.
이러한 구조의 열교환기(400)는, 열교환기용 튜브(300, 300', 300a, 300b)를 내부에 수납 및 고정하는 하우징부(440)를 포함하는 구조일 수 있으며, 하우징부(440)의 양단에는 열교환기용 튜브(300, 300', 300a, 300b) 내부로 유체를 유입시키거나 배출시키는 유체 유입구(410) 및 유체 배출구(420)가 형성될 수 있다. 또한, 하우징부(440)의 측면에는 하우징부(440) 내부를 유동하며 열교환을 발생할 수 있도록, 냉매를 유입시키거나 배출시키는 냉매 유입구(430) 및 냉매 배출구(440)가 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 열교환기(400)는, 특정 구조의 그루브를 구비하는 열교환기용 튜브(300, 300', 300a, 300b)를 포함하는 구조이므로, 열교환기(400)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있고, 오염 물질 퇴적에 의한 튜브의 열교환 효율 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브는, 특정 구조의 그루브를 튜브 외면에 형성함으로써, 오염 물질 퇴적에 의한 튜브의 열교환 효율 저하를 방지할 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 특정 구조의 그루브를 튜브의 길이 방향으로 형성함으로써, 튜브 자체의 강성을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브 제작방법은, 프레스 가공 또는 절곡 가공에 의해 성형된 제 1 몸체부 및 제 2 몸체부를 결합하는 공정을 포함함으로써, 특정 구조의 그루브를 튜브 외면에 형성한 열교환기용 튜브를 간단한 방법에 의해 제조할 수 있는 기술적 이점을 가지게 된다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1: 튜브의 길이 방향 2, 3: 용접부
10: 종래의 열교환기용 튜브
11: 튜브 외면 12: 그루브(groove)
20: 유체의 흐름 30: 오염물질 퇴적물
110, 110a, 110b: 제 1 몸체부
111a: 돌기부 120, 120a, 120b: 제 2 몸체부
121a: 돌기부 210, 210a, 210b: 제 1 그루브
211: 유동로 220, 220a, 220b: 제 2 그루브
221: 유동로 300, 300a, 300b: 열교환기용 튜브

Claims (14)

  1. 열교환기용 튜브(300)로서;
    수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110);
    수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120);
    상기 제 1 몸체부(110)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211)를 형성하는 제 1 그루브(210); 및
    상기 제 2 몸체부(120)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221)를 형성하는 제 2 그루브(220);
    를 포함하되,
    상기 제 1 몸체부(110) 및 제 2 몸체부(120)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브(300)는, 스테인리스 소재 또는 구리 합금 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는 튜브(300) 내부에서 서로 마주보도록 튜브(300) 내부로 만입되어 형성되고, 소정의 간격(s)으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 소정의 간격(s)은, 튜브(300)의 높이(H) 대비 1 내지 80 %의 길이인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 튜브(300)의 높이(H) 대비 5 내지 49 %의 깊이(d)로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 1 그루브(210) 및 제 2 그루브(220)는, 튜브(300)의 두께(T) 대비 50 내지 500 %의 폭(w)로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브(210, 220)는, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 일직선 형태를 띠며 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브(210, 220)는, 몸체부(110, 120)의 길이 방향으로 연속되어 물결(wave) 형태를 띠며 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매는, 액체 또는 기체인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  10. 열교환기용 튜브(300a)로서;
    수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110a);
    수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120a);
    상기 제 1 몸체부(110a)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110a)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211a)를 형성하는 제 1 그루브(210a); 및
    상기 제 2 몸체부(120a)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120a)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221a)를 형성하는 제 2 그루브(220a);
    를 포함하되,
    상기 제 1 몸체부(110a) 및 제 2 몸체부(120a)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하고,
    상기 제 1 몸체부(110a) 및 제 2 몸체부(120a)의 내부면에는 내부 유체의 흐름에 와류를 형성할 수 있도록 다수의 돌기(111a, 121a)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  11. 열교환기용 튜브(300b)로서;
    수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 1 몸체부(110b);
    수평 단면상 'ㄷ'자 형상인 제 2 몸체부(120b);
    상기 제 1 몸체부(110b)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(110b)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(211b)를 형성하는 제 1 그루브(210b); 및
    상기 제 2 몸체부(120b)의 외부로부터 내부로 만입되는 형상으로 형성되고, 제 2 몸체부(120b)의 길이 방향으로 연속되어 형성되며, 냉매가 유동할 수 있는 유동로(221b)를 형성하는 제 2 그루브(220b);
    를 포함하되,
    상기 제 1 몸체부(110b) 및 제 2 몸체부(120b)는 서로 밀봉 결합되어, 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하고,
    상기 제 1 그루브(210b) 및 제 2 그루브(220b)는 튜브(300b) 내부에서 서로 접촉하여 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  12. 상기 제 1 항 내지 제 11 항에 따른 열교환기용 튜브를 제조하는 방법으로서(S100)로서,
    (a) 프레스 가공 또는 절곡 가공에 의해, 그루브(210, 220, 210a, 220a, 210b, 220b)가 형성된 제 1 몸체부(110, 110a, 110b) 및 제 2 몸체부(120, 120a, 120b)를 성형하는 과정(S110); 및
    (b) 수평 단면상 직사각형 형상의 튜브를 형성하도록, 제 1 몸체부(110, 110a, 110b) 및 제 2 몸체부(120, 120a, 120b)를 용접 또는 브레이징에 의해 밀봉 결합하는 과정(S120);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브 제조방법.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항에 따른 열교환기용 튜브를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 열교환기는, 자동차용 EGR 쿨러(exhaust gas recirculation cooler)인 것을 특징으로 하는 열교환기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180116498A (ko) * 2017-04-14 2018-10-25 주식회사 코렌스 가스튜브 지지용 배플을 구비하는 이지알 쿨러
CN110345800A (zh) * 2019-08-13 2019-10-18 北京英翔博瑞耐火材料科技有限公司 一种热交换装置及其制作方法

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