KR20190120921A - 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 특히 열교환기 중 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 공랭식으로 냉각시킬 수 있는 공랭식 인터쿨러에 관한 것이며, 헤더탱크들에 양단이 연결된 복수개의 튜브, 튜브들 사이에 구비된 내부핀 및 튜브들 사이에 개재된 외부핀을 포함하여 이루어지는 열교환기에 있어서, 미리 정해진 코어부의 영역에서 중량을 줄이기 위해 튜브의 열 수를 감소시키더라도 냉각 성능 및 열교환매체의 압력 강하량을 만족시킬 수 있도록 내부핀 및 외부핀의 높이가 형성됨에 따라, 주어진 공간인 열교환기의 패키지 내에서 중량을 감소시켜 열교환기의 제조 원가를 절감할 수 있으며, 동시에 열교환기의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 열교환기에 관한 것이다.

Description

열교환기 {Heat exchanger}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 특히 열교환기 중 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 공랭식으로 냉각시킬 수 있는 공랭식 인터쿨러에 관한 것이다.
열교환기 중, 인터쿨러(Intercooler)는 엔진 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 공기를 냉각시켜주는 장치이다.
과급기에 의해 급속히 압축된 공기는 온도가 매우 높아져 부피가 팽창하고 산소 밀도가 떨어지게 되어 결과적으로 실린더안의 충전효율이 저하되는 현상이 발생된다. 따라서 인터쿨러는 과급기에서 압축된 고온의 공기가 냉각되도록 함으로써, 엔진 실린더의 흡입효율이 높아지도록 하며 연소효율이 향상되어 연비가 높아지도록 한다.
이러한 역할을 담당하는 인터쿨러는 냉각방식에 따라 수랭식과 공랭식으로 나눌 수 있다. 이 중 공랭식 인터쿨러(10)는 수랭식 인터쿨러와 그 원리는 유사하나, 고온 및 고압의 과급측 공기가 통과되는 인터쿨러를 냉각시킬 때 차량의 냉각수나 물 대신 외부 공기를 이용하여 과급측 공기를 냉각시킨다는 점에서 차이가 있다.
도 1에 도시된 공랭식 인터쿨러(10)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되어 내부에 냉각 공기가 저장 및 유동되는 입구 헤더탱크(12) 및 출구 헤더탱크(13); 상기 입구 헤더탱크(12) 및 출구 헤더탱크(13)에 양 단이 연결되어 냉각 공기의 유동 통로를 형성하는 복수개의 튜브(11); 및 상기 튜브(11)들의 사이에 개재된 외부핀(14) 및 상기 튜브(11)의 내부에 구비된 내부핀(15);을 포함하여 이루어져, 과급기에서 압축된 고온 및 고압의 과급측 공기가 공랭식 인터쿨러(10)의 외부에서 튜브(11)들 사이를 통과하면서 튜브(11)들의 내부를 통과하는 냉각 공기와 열교환되도록 구성된다.
그런데 이와 같은 공랭식 인터쿨러에서 원가절감 및 경량화를 위해서는 튜브의 열 수를 감소시키면 중량 감소 효과가 있으나 냉각 성능은 감소하게 된다.
즉, 주어진 공간 내에서 공랭식 인터쿨러의 중량을 감소시키면서 동시에 냉각 성능을 확보하기 위해서는 내부핀 및 외부핀의 높이를 최적화해야 할 필요성이 있다.
JP 2016-023550 A (2016.02.08)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주어진 공간인 열교환기의 패키지 내에서 중량을 감소시키면서 동시에 냉각 성능이 향상된 열교환기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는, 제1열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(300); 상기 튜브(300)의 내부에 구비된 내부핀(400); 및 상기 튜브(300)들 사이에 개재된 외부핀(500); 을 포함하며, 상기 제1열교환매체가 상기 튜브(300)들의 내부를 통과하면서 상기 튜브(300)들 사이를 통과하는 제2열교환매체와 열교환되도록 구성되는 열교환기(1000)에 있어서, 상기 열교환기(1000)는 미리 정해진 영역 내에서, 상기 튜브(300)들의 내부를 통과한 후의 상기 제1열교환매체의 토출 온도가 특정한 범위 내의 온도가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되되, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 아래의 수식 1을 만족하는 값의 범위 내에서 형성될 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00001
또한, 상기 열교환기(1000)는 특정한 중량 범위 내의 중량이 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되되, 상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하이면서, 상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성될 수 있다.
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 2를 만족하는 값 이하가 되도록 형성될 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00002
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 3을 만족하는 값 이하가 되도록 형성될 수 있다.
[수식 3]
Figure pat00003
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 상기 열교환기(1000)의 중량이 아래의 수식 4를 만족하는 값의 범위 내에서 형성될 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00004
그리고 본 발명의 열교환기는, 제1열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(300); 상기 튜브(300)의 내부에 구비된 내부핀(400); 및 상기 튜브(300)들 사이에 개재된 외부핀(500); 을 포함하며, 상기 제1열교환매체가 상기 튜브(300)들의 내부를 통과하면서 상기 튜브(300)들 사이를 통과하는 제2열교환매체와 열교환되도록 구성되는 열교환기(1000)에 있어서, 상기 열교환기(1000)는 미리 정해진 영역 내에서, 특정한 중량 범위 내의 중량이 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되되, 상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하이면서, 상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성될 수 있다.
또한, 상기 튜브(300)들의 내부를 통과한 후의 제1열교환매체의 토출 온도가 특정한 범위 내의 온도가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성될 수 있다.
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 아래의 수식 1을 만족하는 값의 범위 내에서 형성될 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00005
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 2를 만족하는 값 이하가 되도록 형성될 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00006
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 3을 만족하는 값 이하가 되도록 형성될 수 있다.
[수식 3]
Figure pat00007
또한, 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는, 상기 열교환기(1000)의 중량이 아래의 수식 4를 만족하는 값의 범위 내에서 형성될 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00008
본 발명의 열교환기는 주어진 공간인 열교환기의 패키지 내에서 중량을 감소시켜 열교환기의 제조 원가를 절감할 수 있으며, 동시에 열교환기의 냉각 성능이 향상될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 공랭식 인터쿨러를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 사시도.
도 3은 열교환기에서 튜브의 열 수와 냉각 성능 관계를 나타낸 그래프.
도 4는 열교환기에서 튜브의 열 수와 열교환기의 중량 관계를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 제1열교환매체의 토출 온도 관계를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 제2열교환매체의 압력 강하량(pd2)의 관계를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 제1열교환매체의 압력 강하량(pd1)의 관계를 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 열교환기의 중량 관계를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이와 제1열교환매체의 압력 강하량(pd1), 제2열교환매체의 압력 강하량(pd2) 및 열교환기의 중량 범위를 함께 나타낸 그래프.
도 10은 도 9에서 열교환기의 냉각 성능인 제1열교환매체의 토출 온도를 더 나타낸 그래프.
도 11은 본 발명에 따른 외부핀의 높이와 열교환기의 냉각 성능 관계를 나타낸 그래프.
도 12는 본 발명에 따른 내부핀의 높이와 제1열교환매체의 토출 온도와의 관계를 나타낸 그래프.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 엔진의 출력을 높이기 위해 과급기에 의해 고온 및 고압으로 압축된 제1열교환매체(과급측 공기)가 튜브의 내부를 통과하면서, 외부에서 튜브들 사이를 통과하는 외부의 제2열교환매체(냉각측 공기)와 열교환되어, 공랭식으로 제1열교환매체를 냉각시킬 수 있는 공랭식 인터쿨러가 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(1000)는 크게 입구 헤더탱크(100), 출구 헤더탱크(200), 복수개의 튜브(300), 내부핀(400) 및 외부핀(500)으로 구성될 수 있다.
입구 헤더탱크(100)는 과급기에서 유입된 제1열교환매체가 내부에 저장될 수 있고 제1열교환매체가 내부를 따라 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 제1열교환매체가 유입될 수 있도록 입구 파이프(110)가 형성될 수 있다.
출구 헤더탱크(200)는 튜브(300)들의 내부를 통과하면서 열교환된 제1열교환매체가 모여 저장될 수 있고 내부를 따라 유동될 수 있는 공간을 형성하는 부분이며, 제1열교환매체가 배출될 수 있도록 출구 파이프(210)가 형성될 수 있다.
튜브(300)는 입구 헤더탱크(100)에 일단이 연결되고 출구 헤더탱크(200)에 타단이 연결되어 제1열교환매체가 유동될 수 있는 유로를 형성하는 부분이다. 그리고 튜브(300)는 복수개로 구성되고, 길이방향을 따라 길게 형성되며 서로 높이방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 또한, 튜브(300)는 양단이 브레이징 등으로 헤더탱크(100, 200)들에 접합되어 고정될 수 있다.
이때, 입구 헤더탱크(100), 출구 헤더탱크(200) 및 튜브(130)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 일례로 관 형태의 헤더탱크들(100,200)에 관 형태의 복수개의 튜브(130)가 연결되어 고정된 압출 튜브식 열교환기 형태로 형성될 수 있으며, 복수개의 플레이트의 적층에 의해 헤더탱크들과 튜브가 일체로 형성된 적층형 열교환기 형태로 형성될 수도 있다.
내부핀(400)은 열교환 효율을 향상시키기 위한 것이며, 튜브(300)의 내부에 구비될 수 있다. 내부핀(400)은 주름진 코루게이트 형태의 핀으로 형성되어 튜브(300)의 내주면에 브레이징 등으로 접합되어 고정될 수 있다.
외부핀(500)은 열교환 효율을 향상시키기 위한 것이며, 튜브(300)의 외부에 구비될 수 있다. 외부핀(500)은 주름진 코루게이트 형태의 핀으로 형성되어 이웃하는 튜브(300)들의 사이에 개재되어 튜브(300)들의 외주면에 브레이징 등으로 접합되어 고정될 수 있다.
그리하여 입구 헤더탱크(100)와 출구 헤더탱크(200) 사이의 영역에 배치된 튜브(300), 내부핀(400) 및 외부핀(500)들을 포함하는 영역이 대부분의 열교환이 일어나는 영역인 코어부가 될 수 있다. 그리고 과급기에서 압축된 고온의 과급측 공기인 제1열교환매체가 입구 헤더탱크(100)로 유입되고 튜브(300)들의 내부를 따라 유동되어 출구 헤더탱크(200)로 모여 배출되며, 열교환기(1000)의 외부에서 코어부의 튜브(300)들의 사이를 통과하도록 전방측에서 후방측으로 냉각 공기인 제2열교환매체가 유동되면서, 제1열교환매체와 제2열교환매체간에 열교환이 일어나 제1열교환매체가 냉각되도록 구성될 수 있다.
이때, 도 3과 같이 미리 정해진 영역인 코어부 영역에서 튜브(300)의 열 수가 적을수록 냉각 성능이 감소하며, 도 4와 같이 튜브(300)의 열수가 줄어들면 중량이 감소되는 것을 알 수 있다. 그러므로 열교환기의 중량을 감소시키기 위해서는 튜브(300)의 열 수를 줄이면 중량을 감소시킬 수 있으나, 냉각 성능이 감소하기 때문에 이들을 고려하여 튜브와 핀들을 설계하는 최적화가 필요하다.
즉, 본 발명의 열교환기는 미리 정해진 영역 내에서, 특정한 중량 범위 내의 중량이 되도록 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되며, 이에 따라 튜브(300)의 열 수가 결정될 수 있다. 또한, 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는 열교환기의 성능을 나타내는 튜브(300)들의 내부를 통과한 후 토출되는 제1열교환매체의 토출 온도에도 영향을 미치기 때문에, 제1열교환매체의 토출 온도가 특정한 범위 내의 온도가 되도록 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 제1열교환매체의 토출 온도 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 제1열교환매체의 토출 온도가 가장 낮게 유지되는 온도 범위 내에서 내부핀(400) 및 외부핀(500)의 높이가 형성될 수 있다. 즉, 아래의 수식 1로 표현될 수 있는 상한치를 나타내는 그래프와 하한치를 나타내는 그래프의 사이에 해당되는 영역에서 내부핀의 높이와 외부핀의 높이를 선택할 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00009
그러므로 외부핀의 높이를 8.1mm로 선택하면, 내부핀의 높이는 대략 6.5mm 내지 7.0mm 범위 내에서 선택할 수 있다.
또한, 내부핀(400) 및 외부핀(500)의 높이는 튜브(300)들의 내부를 통과하는 제1열교환매체의 압력 강하량(pd1)과 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들의 사이를 통과하는 제2열교환매체의 압력 강하량(pd2)에도 영향을 미치므로, 제1열교환매체의 토출 온도와 함께 제1열교환매체의 압력 강하량 및 제2열교환매체의 압력 강하량을 고려하여 최적화가 중첩되는 영역으로 내부핀과 외부핀의 높이를 선정할 필요가 있다.
도 6은 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 제2열교환매체의 압력 강하량(pd2)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 외부핀의 높이가 증가할수록 제2열교환매체의 압력 강하량은 낮아지지만, 허용되는 압력 강하량(pd2)의 한계(최대치)는 약 2kPa 이 될 수 있다. 이는 아래의 수식 2로 표현될 수 있으며, 그래프에서 압력 강하량 한계선의 아래쪽에 해당되는 영역에서 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이를 선택할 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00010
도 7은 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 제1열교환매체의 압력 강하량(pd1)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 내부핀의 높이가 증가할수록 제1열교환매체의 압력 강하량은 낮아지지만, 권장되는 압력 강하량(pd1)의 한계(최대치)는 약 2kPa 이 될 수 있다. 이는 아래의 수식 3으로 표현될 수 있으며, 그래프에서 압력 강하량 한계선의 위쪽에 해당되는 영역에서 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이를 선택할 수 있다.
[수식 3]
Figure pat00011
또한, 내부핀(400) 및 외부핀(500)의 높이가 증가할수록 열교환기의 중량이 감소되지만, 열교환기의 냉각 성능을 고려하여 특정한 중량 범위 내에서 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이가 형성될 필요가 있다.
도 8은 본 발명에 따른 내부핀의 높이, 외부핀의 높이 및 열교환기의 중량 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 내부핀의 높이와 외부핀의 높이가 증가할수록 열교환기의 중량은 감소하는데, 특정한 중량 범위 내에서 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성될 수 있다. 즉, 아래의 수식 4로 표현될 수 있는 상한치를 나타내는 그래프와 하한치를 나타내는 그래프의 사이에 해당되는 영역에서 내부핀과 외부핀의 높이를 선택할 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00012
도 9는 본 발명에 따른 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이와 제1열교환매체의 압력 강하량(pd1), 제2열교환매체의 압력 강하량(pd2) 및 열교환기의 중량 범위를 함께 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 그래프에서 4개의 선으로 둘러싸인 내부 영역에 해당되는 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이가 열교환매체들의 압력 강하량과 열교환기의 중량을 고려한 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이의 최적치가 될 수 있다.
도 10은 도 9에서 열교환기의 냉각 성능인 제1열교환매체의 토출 온도를 더 나타낸 그래프이다.
도 10을 참조하면, 그래프에서 열교환기의 중량 범위를 나타내는 선들과 제1열교환매체 토출 온도의 범위를 나타내는 선들로 둘러싸인 내부 영역에 해당되는 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이가 열교환매체들의 압력 강하량, 열교환기의 중량 및 열교환기의 냉각 성능을 모두 고려한 내부핀의 높이 및 외부핀의 높이의 최적치가 될 수 있다. 그리하여 외부핀의 최적 높이는 7.5mm 내지 9.0mm 가 될 수 있으며, 내부핀의 최적 높이는 5.6mm 내지 8.6mm 가 될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 외부핀의 높이와 열교환기의 냉각 성능 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11에서 세로축은 열교환기의 냉각 성능을 나타내는 지표로서, 열교환기의 출구 온도를 나타낸 값이며, 수치가 낮을수록 냉각 성능이 높은 것을 나타낸다. 이에 따라 열교환기의 냉각 성능이 높은 영역으로 더 한정하여 외부핀의 높이는 7.5mm 내지 8.5mm 로 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 내부핀의 높이와 제1열교환매체의 토출 온도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도시된 바와 같이 제1열교환매체의 토출 온도가 가장 낮게 유지될 수 있는 영역으로 더 한정하여 내부핀의 높이는 6.5mm 내지 7.5mm 로 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 열교환기
100 : 입구 헤더탱크 110 : 입구 파이프
200 : 출구 헤더탱크 210 : 츨구 파이프
300 : 튜브
400 : 내부핀
500 : 외부핀

Claims (11)

  1. 제1열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(300); 상기 튜브(300)의 내부에 구비된 내부핀(400); 및 상기 튜브(300)들 사이에 개재된 외부핀(500); 을 포함하며, 상기 제1열교환매체가 상기 튜브(300)들의 내부를 통과하면서 상기 튜브(300)들 사이를 통과하는 제2열교환매체와 열교환되도록 구성되는 열교환기(1000)에 있어서,
    상기 열교환기(1000)는 미리 정해진 영역 내에서, 상기 튜브(300)들의 내부를 통과한 후의 상기 제1열교환매체의 토출 온도가 특정한 범위 내의 온도가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되되,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    아래의 수식 1을 만족하는 값의 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 1]
    Figure pat00013

  2. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기(1000)는 특정한 중량 범위 내의 중량이 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되되,
    상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하이면서, 상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 2를 만족하는 값 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 2]
    Figure pat00014

  4. 제2항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 3을 만족하는 값 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 3]
    Figure pat00015

  5. 제2항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    상기 열교환기(1000)의 중량이 아래의 수식 4를 만족하는 값의 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 4]
    Figure pat00016

  6. 제1열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(300); 상기 튜브(300)의 내부에 구비된 내부핀(400); 및 상기 튜브(300)들 사이에 개재된 외부핀(500); 을 포함하며, 상기 제1열교환매체가 상기 튜브(300)들의 내부를 통과하면서 상기 튜브(300)들 사이를 통과하는 제2열교환매체와 열교환되도록 구성되는 열교환기(1000)에 있어서,
    상기 열교환기(1000)는 미리 정해진 영역 내에서, 특정한 중량 범위 내의 중량이 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되되,
    상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하이면서, 상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 특정값 이하가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 튜브(300)들의 내부를 통과한 후의 제1열교환매체의 토출 온도가 특정한 범위 내의 온도가 되도록 상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    아래의 수식 1을 만족하는 값의 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 1]
    Figure pat00017

  9. 제6항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    상기 열교환기(1000)의 외부에서 튜브(300)들 사이를 통과한 제2열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 2를 만족하는 값 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 2]
    Figure pat00018

  10. 제6항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    상기 열교환기(1000)의 튜브(300)들 내부를 통과한 제1열교환매체의 압력 강하량이 아래의 수식 3을 만족하는 값 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 3]
    Figure pat00019

  11. 제6항에 있어서,
    상기 내부핀(400)의 높이 및 외부핀(500)의 높이는,
    상기 열교환기(1000)의 중량이 아래의 수식 4를 만족하는 값의 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
    [수식 4]
    Figure pat00020
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