KR20220101398A - 열교환기 및 열교환기 제조방법 - Google Patents

열교환기 및 열교환기 제조방법 Download PDF

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KR20220101398A
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김재영
이응열
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이한춘
유상훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 열교환기 및 열교환기 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는, 일방향으로 연장되며, 열전달용 핀과 냉매가 유동되는 튜브가 일체로 형성된 복수의 핀튜브; 및 상기 복수의 핀튜브의 단부에 결합되는 헤더를 포함하고, 상기 헤더는, 일측에 개구가 형성된 헤더본체; 및 상기 헤더본체의 개구를 커버하며, 상기 복수의 핀튜브의 단부가 각각 삽입되는 복수의 슬릿이 형성되는 시트를 포함하고, 상기 시트는, 복수로 구비되어, 상기 핀튜브의 길이방향을 따라 서로 적층될 수 있다.

Description

열교환기 및 열교환기 제조방법 {HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 열교환기 및 열교환기 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핀튜브와 헤더간의 공극을 감소시키고, 브레이징 불량율을 줄이는 열교환기 및 열교환기 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기로 이루어지는 냉동 사이클 장치에서 응축기 또는 증발기로 사용될 수 있다. 또한 열교환기는 에어컨, 냉장고 등에 설치되어 냉매와 공기를 열교환 시킬수 있다.
열교환기는 핀튜브형 열교환기, 마이크로 채널형 열교환기 등으로 구분될 수 있다. 열교환기는 내부에 냉매가 유동되어 외부의 공기와 열교환하는 복수의 튜브와, 복수의 튜브와 결합되어 열교환 능력을 향상시키는 핀과, 복수의 튜브와 연통되어 냉매를 공급하는 헤더를 포함할 수 있다.
한편, 종래의 경우, 헤더의 일면에 슬로팅(slotting) 가공 또는 와이어 커팅을 통해 삽입구를 형성한 다음, 상기 삽입구에 튜브를 삽입하였다.
예를 들어, 종래기술인 대한민국 등록특허공보 제10-0644135호는, 복수의 삽입구멍이 형성되며, 상기 삽입구멍에 튜브의 단부가 결합되는 헤더를 개시한다.
그러나, 종래의 열교환기는, 핀튜브 제작 시 발생하는 공차와, 핀튜브 형상에에 대응하는 삽입구 가공 시 발생하는 공차로 인하여 헤더의 삽입구멍과 핀튜브간의 간격이 넓어질 수 있다.
이로 인하여, 브레이징 시 불량율이 높아지고, 냉매의 누설이 발생하는 문제가 있었다.
뿐만 아나라, 두꺼운 시트를 가공하는 데에 대한 가공성을 높이기 위하여 강성이 무른 금속 소재를 사용해야 하여 안정성을 저감시키는 문제가 있었으며, 강성이 높은 금속 소재를 사용할 경우, 가공성이 떨어지는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0644135호(공고일자 2006년11월10일) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0097632호(공개일자 2019년08월21일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 헤더의 삽입구멍과 핀튜브간의 간극을 줄이고, 브레이징 시 발생하는 불량율이 감소된 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는, 핀튜브와 헤더간 결합 구조의 구조적인 안정성이 향상된 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는, 가공성과 강성이 증대된 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기는 일방향으로 연장되며, 열전달용 핀과 냉매가 유동되는 튜브가 일체로 형성된 복수의 핀튜브; 및 상기 복수의 핀튜브의 단부에 결합되는 헤더를 포함하고, 상기 헤더는, 일측에 개구가 형성된 헤더본체; 및 상기 헤더본체의 개구를 커버하며, 상기 복수의 핀튜브의 단부가 각각 삽입되는 복수의 슬릿이 형성되는 시트를 포함하고, 상기 시트는, 복수로 구비되어, 상기 핀튜브의 길이방향을 따라 서로 적층되는 열교환기.
이에 따라, 복수의 시트가 브레이징되어, 슬릿과 핀튜브간의 공차를 줄이고, 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 가공성과 강성을 증대시킬 수 있다.
상기 헤더는, 상기 복수의 핀튜브의 단부가 각각 삽입되는 복수의 슬릿이 형성되는 필러메탈을 더 포함하고, 상기 필러메탈은, 적어도 하나 이상이고, 상기 복수의 시트의 사이마다 배치될 수 있다.
상기 필러메탈은, 상기 핀튜브, 헤더본체 및 시트보다 녹는점이 낮을 수 있다.
상기 시트는, 두께가 0.1mm 이하일 수 있다.
상기 시트는, 스테인리스 재질로 형성될 수 있다.
상기 시트는, 프레스 가공에 의해 생산될 수 있다.
상기 핀튜브는, 상기 핀튜브의 단부에 인접한 위치로부터 외측으로 돌출되며, 상기 복수의 슬릿의 길이방향을 따라연장되고, 상기 슬릿 주변에서 상기 시트와 접촉하여 상기 슬릿을 커버하는 리브를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기 제조방법은, 각각 복수의 슬릿이 형성된 복수의 시트와 복수의 필러메탈을 교대로 적층하는 단계; 및 상기 복수의 핀튜브의 단부를 상기 복수의 슬릿에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기 및 열교환기 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 헤더의 삽입구와 핀튜브간의 공극이 줄어들며, 브레이징 시 품질이 향상되어, 냉매의 누설을 방지할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 핀튜브와 헤더간의 결합구조의 구조적인 안정성이 향상될 수 있다.
셋째, 헤더의 강성과 가공성이 개선된 열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시트의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 시트와 복수의 핀튜브가 분해된 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 시트와 복수의 핀튜브가 결합된 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 시트와 헤더본체가 분리된 분리사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 시트와 헤더본체가 결합된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기 제조방법을 나타내기 위한 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기를 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
이하, 도 1 내지 도 8에 대하여, 열교환기 구성요소간 삽입, 결합, 끼움, 접촉, 접합, 조립되는 모든 부위는 브레이징 방식으로 결합될 수 있다. 열교환기의 구성요소 간 삽입, 결합, 끼움, 접촉, 접합, 조립되는 모든 부위에는 필러메탈이 투입될 수 있다. 열교환기는 필러메탈이 투입된 상태로 로(Furnace)에 투입되어, 고온조건에 일정시간 노출됨으로써 브레이징 될 수 있다. 이하에서는, 상기 브레이징에 대한 설명이 생략될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 8에 도시된 좌표계를 기준으로, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기 내지 그 구성요소에 대한 방향에 대하여 정의한다.
x축이 향하는 방향을 좌후방향이라 정의할 수 있다. 원점으로부터 +x축이 향하는 방향을 우측방향, -x축이 향하는 방향을 좌측방향이라 할 수 있다.
y축이 향하는 방향을 전후방향이라 정의할 수 있다. 원점으로부터 +y축이 향하는 방향을 후측방향, -y축이 향하는 방향을 전측방향이라 할 수 있다.
z축이 향하는 방향을 상하방향이라 정의할 수 있다. 원점으로부터 +z축이 향하는 방향을 상측방향, -z축이 향하는 방향을 하측방향이라 할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기는 핀튜브(10) 및 헤더(20)를 포함할 수 있다.
핀튜브(10)는 상하방향으로 연장될 수 있다. 핀튜브(10)는 열전달용 핀(14)과, 냉매가 유동되는 튜브(13)가 일체로 형성될 수 있다(도 3 참조). 핀튜브(10)는 복수개로 구비되어, 좌우방향으로 배열될 수 있다. 복수의 핀튜브(10)는 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 복수의 핀튜브(10)는 헤더(20)의 길이방향을 따라 배열되어, 헤더(20)와 결합될 수 있다.
헤더(20)는 복수의 핀튜브(10)의 적어도 일단부와 결합될 수 있다. 헤더(20)는 한쌍으로 구비되어, 복수의 핀튜브(100)의 양단부에 결합될 수 있다. 헤더(20)는 중공으로 형성되어 내부에 냉매가 유동하는 공간(232, 도 7 참조)을 구비할 수 있다. 헤더(20) 내부에 형성된 상기 공간(232)은 복수의 핀튜브(10)와 연통될 수 있다.
한쌍의 헤더(20) 중 어느 한 헤더(20)는, 냉매가 유입되는 냉매유입구(미도시)를 구비할 수 있다. 한쌍의 헤더(20) 중 다른 한 헤더(20)는, 냉매가 토출되는 냉매 토출구(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 냉매유입구(미도시) 및 냉매토출구(미도시)는 헤더(20) 내부의 공간(232)과 연통될 수 있다.
냉매는 냉매유입구(미도시)를 통해 어느 한 헤더(20) 내부의 공간(232)으로유입될 수 있다. 공간(232)으로 유입된 냉매는 복수의 핀튜브(10)를 통과하여 다른 한 헤더(20) 내부의 공간(232)으로 유입될 수 있다. 다른 한 헤더(20)로 유입된 냉매는 냉매토출구(미도시)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
공기(Air)는 후측방향을 향하여 유동할 수 있다. 공기는 복수의 핀튜브(10) 사이를 통과할 수 있다. 냉매가 복수의 핀튜브(10) 내부를 유동하는 동안, 공기는, 복수의 핀튜브(10) 사이를 통과하여 냉매와 열교환할 수 있다.
헤더(20)는 헤더본체(23)와 시트(21)를 포함할 수 있다.
헤더본체(23)는 중공의 형상을 가지며, 내측에 냉매가 유동하는 공간(232, 도 7 참조)을 가질 수 있다. 헤더본체(23)는 일측면이 개방될 수 있다(도 7 참조). 헤더본체(23)의 개방된 면은 공간(232)과 연통될 수 있다. 헤더본체(23)는 좌우방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
시트(21)는 좌우방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 시트(21)는 얇은 판 형상을 가질 수 있다. 시트(21)는 헤더본체(23)의 개방된 일측면에 배치될 수 있다. 시트(21)는 헤더본체(23)의 개방된 일측면을 차폐할 수 있다. 복수의 핀튜브(10)는 시트(21)에 삽입될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하면, 핀튜브(10)는 복수의 튜브(13)와 복수의 핀(14)을 포함할 수 있다. 튜브(13)는 상하방향으로 길게 연장될 수 있다. 핀(14)은 상하방향으로 길게 연장될 수 있다. 복수의 튜브(13)와 복수의 핀(14)은 전후방향을 따라 교대로 배열될 수 있다. 복수의 튜브(13)와 복수의 핀(14)은 일체로 형성될 수 있다. 튜브(13)의 내측에는, 냉매가 유동되는 유로(132)가 형성될 수 있다.
핀튜브(10)는 제1 패널(11)과 제2 패널(12)이 결합되어 형성될 수 있다. 제1 패널(11)과 제2 패널(12)은 서로 마주보도록 접합될 수 있다. 제1 패널(11)과 제2 패널(12)은 좌우방향으로 결합될 수 있다.
제1 패널(11)은 제1 튜브부(113)와 제1 핀부(114)로 구성될 수 있다. 제1 튜브부(113)와 제1 핀부(114)는 일체로 형성될 수 있다. 제1 튜브부(113)는 제1 핀부(114)의 내측으로부터 외측으로 오목하게 함몰되어 형성될 수 있다. 제1 튜브부(113)는 반원 형상을 가질 수 있다.
제2 패널(120)은 제2 튜브부(123)와 제2 핀부(124)로 구성될 수 있다. 제1 튜브부(123)와 제2 핀부(124)는 일체로 형성될 수 있다. 제2 튜브부(123)는 제2 핀부(124)의 내측으로부터 외측으로 오목하게 함몰되어 형성될 수 있다. 제1 튜브부(114)는 반원 형상을 가질 수 있다.
제1 튜브부(113)와 제2 튜브부(123)는 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 제1 튜브부(113)와 제2 튜브부(123)는 서로 결합되어 튜브(13)와 유로(132)를 형성할 수 있다.
제1 핀부(114)와 제2 핀부(124)는 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 제1 핀부(114)와 제2 핀부(124)는 서로 결합되어 핀(14)을 형성할 수 있다.
리브(15)는 핀튜브(10)로부터 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 리브(15)는 제1 패널(11)으로부터 우측으로 돌출되고, 제2 패널(12)으로부터 좌측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 리브(15)는 핀(14)으로부터 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 리브(15)는 튜브(15)로부터 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 리브(15)는 전후방향을 따라 연장될 수 있다. 리브(15)는 공기의 유동방향을 따라 연장될 수 있다.
리브(15)는 핀튜브(10)의 단부에 인접한 위치에 형성될 수 있다. 리브(15)는 시트(21)에 핀튜브(10)가 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다(도 6 참조).
도 4를 참조하면, 슬릿(212)은 시트(21)에 형성될 수 있다. 핀튜브(10)는 슬릿(212)에 삽입될 수 있다. 슬릿(212)은 전후방향으로 연장될 수 있다. 슬릿(212)은 복수로 구비되어, 좌우방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 슬릿(212)은 시트(21)의 길이방향을 따라 배열될 수 있다.
슬릿(212)은 튜브삽입구(213)와 핀삽입구(214)를 구비할 수 있다.
튜브삽입구(213)는 튜브(13)의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 튜브삽입구(213)는 원형의 형상을 가질 수 있다. 튜브(13)의 단부는 튜브삽입구(213)에 삽입될 수 있다.
핀삽입구(214)는 핀(14)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 핀삽입구(214)는 전후방향으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 핀(14)의 단부는 핀삽입구(214)에 삽입될 수 있다.
튜브삽입구(213)와 핀삽입구(214)는 복수로 구비되어, 슬릿(212)의 길이방향을 따라 교대로 배열될 수 있다. 튜브삽입구(213)와 핀삽입구(214)는 연속된 홀을 형성할 수 있다. 튜브삽입구(213)와 핀삽입구(214)는 각각 튜브(13)와 핀(14)에 대응되는 위치에 위치할 수 있다.
한편, 종래기술의 경우, 시트의 두께는 0.8T 이상이며, 이렇게 상대적으로 두꺼운 시트를 프레스가공하여 슬릿을 형성하기 위해, 상대적으로 강도가 약한 알루미늄이 사용된다.
이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 시트(21)는 얇은 박판일 수 있다. 시트(21)의 두께(t)는 0.1mm(0.1T) 이하일 수 있다. 시트(21)는, 알루미늄보다 밀도와 강도가 훨씬 높은 스테인리스 재질로 제조될 수 있다.
이에 따라, 슬릿(212)은, 시트(21)를 프레스기계의 공구 사이에 위치시켜 프레스(press)하여 형성하는 프레스가공에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 시트(21)의 가공성이 증대될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 시트(21)는 복수로 구비되어, 핀튜브(10)의 길이방향을 따라 서로 적층될 수 있다. 적층된 복수의 시트(21)는 핀튜브(10)의 단부에 결합될 수 있다. 핀튜브(10)의 단부는, 적층된 복수의 시트(21)를 관통할 수 있다. 핀튜브(10)의 단부는, 복수의 슬릿(212)에 삽입될 수 있다.
복수의 시트(21) 사이에는 접착부재가 투입될 수 있다. 복수의 시트(21)는 서로 접착될 수 있다.
필러메탈(filer metal)(21a)은 복수의 시트(21) 사이마다 배치될 수 있다. 필러메탈(21a)은, 시트(21)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 즉, 필러메탈(21a)은 얇은 판 형상을 가지며, 복수의 핀튜브(10)가 삽입되도록 복수의 슬릿(212a)을 구비할 수 있다. 필러메탈(21a)에 형성된 복수의 슬릿(212a)은, 시트(21)에 형성된 복수의 슬릿(212)과 동일한 형상을 가지며, 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 핀튜브(10)의 단부는 필러메탈(21a)의 슬릿(212a)에 삽입될 수 있다.
핀튜브(10)의 단부는, 복수의 시트(21) 및 복수의 시트(21) 사이마다 배치된 복수의 필러메탈(21a)을 관통할 수 있다. 적층된 복수의 시트(21)와 필러메탈(21a)은 핀튜브(10)의 단부에 배치될 수 있다.
필러메탈(21a)의 녹는점은, 핀튜브(10), 시트(21) 및 헤더본체(23)보다 낮을 수 있다. 복수의 시트(21), 필러메탈(21a) 및 이를 관통한 핀튜브(10)는, 로(furnace)에 투입될 수 있다. 이에 따라, 필러메탈(21a)은, 브레이징을 통하여 복수의 시트(21) 및 핀튜브(10)를 서로 접합시킬 수 있다.
핀튜브(10)에 형성된 리브(15)는, 최상단에 배치된 시트(21)와, 슬릿(212)의 주변에서 접촉할 수 있다. 리브(15)는 슬릿(212)과 핀튜브(10) 사이에 형성된 틈을 커버할 수 있다. 리브(15)는 슬릿(212)을 완전히 커버하는 크기로 형성될 수 있다. 접착부재는, 리브(15)와 시트(21) 사이에 투입될 수 있다.
이에 따라, 시트(21)와 핀튜브(10) 간 공차 및 브레이징 불량에 따라, 헤더(23)로부터 핀튜브(10)로 유입되는 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 헤더본체(23)는 일측에 개구(231)가 형성될 수 있다. 냉매가 유동하는 공간(232)은 헤더본체(23) 내부에 형성될 수 있다. 개구(231)와 공간(232)은 연결될 수 있다.
적층된 복수의 시트(21)는 헤더본체(23)의 개구(231)에 배치될 수 있다. 복수의 시트(21)는 헤더본체(23)의 개방된 일측을 커버할 수 있다. 복수의 시트(21)에 삽입된 복수의 핀튜브(10)는 공간(232)과 연통될 수 있다. 복수의 시트(21)는 헤더본체(23)와 결합되어 헤더(20)를 형성할 수 있다.
헤더본체(23)의 내부에는 지지턱(234)이 형성될 수 있다. 지지턱(234)은 헤더본체(23)의 내부로부터 내측으로 돌출되며, 공간(232)을 둘러쌀 수 있다. 지지턱(234)은 헤더본체(23)의 개방된 일측으로부터 소정거리만큼 이격될 수 있다. 지지턱(234)은, 적층된 복수의 시트(21)를 지지할 수 있다. 지지턱(234)은 적층된 복수의 시트(21)가 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 제조방법은, 복수의 시트(21) 사이마다 필러메탈(21a)를 배치하여 서로 적층하는 단계(S1)를 포함할 수 있다. S1 단계에서, 시트(21)에 형성된 복수의 슬릿(212)과 필러메탈(21a)에 형성된 슬릿(212a)을 나란하게 배치시킬 수 있다.
열교환기 제조방법은, 복수의 핀튜브(10)의 단부를 복수의 시트(21)에 삽입하는 단계(S2)를 포함할 수 있다. S2 단계에서, 복수의 핀튜브(10)의 단부는, 적층된 복수의 시트(21)와 복수의 필러메탈(21a)를 관통할 수 있다. S2 단계에서, 복수의 핀튜브(10)는 시트(21)에 형성된 슬릿(212)과 필러메탈(21a)에 형성된 슬릿(212a)에 삽입될 수 있다.
열교환기 제조방법은, 적층된 시트(21)와 필러메탈(21a)에 핀튜브(10)를 삽입할 수도 있고, 핀튜브(10)의 단부에 시트(21)와 필러메탈(21a)을 교대로 삽입하여, 핀튜브(10)의 단부에서 시트(21)와 필러메탈(21a)을 서로 적층시킬 수도 있다.
한편, S2 단계에서, 핀튜브(10)가 시트(21)에 삽입되는 깊이는, 핀튜브(10)에 형성된 리브(15)에 의해 제한될 수 있다. S2 단계에서, 리브(15)와 시트(21)를 서로 접촉시킬 수 있다. S2 단계에서, 리브(15)와 시트(21)의 사이에 접착부재를 투입할 수 있다.
열교환기 제조방법은, 적층된 복수의 시트(21)를 헤더본체(23)의 개구(231)에 삽입하는 단계(S3)를 포함할 수 있다. S3 단계에서, 복수의 시트(21)가 헤더본체(23)의 개구(231)를 커버하도록 배치할 수 있다. 복수의 시트(21)와 헤더본체(23)의 사이에 접착부재를 투입할 수 있다.
열교환기 제조방법은, 브레이징 단계(S4)를 포함할 수 있다. S4 단계에서, 열교환기를 로(furnace)에 넣고 필러메탈과 같은 접착부재를 녹여, 접촉부위들을 결합할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 핀튜브
20: 헤더
21: 시트
212: 슬릿
23: 헤더본체
21a: 필러메탈

Claims (8)

  1. 일방향으로 연장되며, 열전달용 핀과 냉매가 유동되는 튜브가 일체로 형성된 복수의 핀튜브; 및
    상기 복수의 핀튜브의 단부에 결합되는 헤더를 포함하고,
    상기 헤더는,
    일측에 개구가 형성된 헤더본체; 및
    상기 헤더본체의 개구를 커버하며, 상기 복수의 핀튜브의 단부가 각각 삽입되는 복수의 슬릿이 형성되는 시트를 포함하고,
    상기 시트는,
    복수로 구비되어, 상기 핀튜브의 길이방향을 따라 서로 적층되는 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤더는,
    상기 복수의 핀튜브의 단부가 각각 삽입되는 복수의 슬릿이 형성되는 필러메탈을 더 포함하고,
    상기 필러메탈은,
    적어도 하나 이상이고, 상기 복수의 시트의 사이마다 배치되는 열교환기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필러메탈은,
    상기 핀튜브, 헤더본체 및 시트보다 녹는점이 낮은 열교환기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트는,
    두께가 0.1mm 이하인 열교환기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트는,
    스테인리스 재질로 형성되는 열교환기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트는,
    프레스 가공에 의해 생산되는 열교환기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀튜브는,
    상기 핀튜브의 단부에 인접한 위치로부터 외측으로 돌출되며, 상기 복수의 슬릿의 길이방향을 따라연장되고, 상기 슬릿 주변에서 상기 시트와 접촉하여 상기 슬릿을 커버하는 리브를 포함하는 열교환기.
  8. 일방향으로 연장되며, 열전달용 핀과 냉매가 유동되는 튜브가 일체로 형성된 복수의 핀튜브를 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서,
    핀튜브가 삽입가능한 슬릿이 형성된 복수의 시트 사이마다 필러메탈을 배치하여 서로 적층시키는 단계;
    상기 복수의 핀튜브의 단부가 상기 적층된 복수의 시트를 관통하도록 상기 복수의 핀튜브를 상기 복수의 슬릿에 삽입하는 단계;
    일측이 개방된 헤더본체의 개구에 상기 적층된 복수의 시트를 삽입하는 단계; 및
    상기 열교환기의 접촉부위들을 브레이징하는 단계를 포함하는 열교환기 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100644135B1 (ko) 2005-11-14 2006-11-10 주식회사 두원공조 열교환기의 헤더 파이프
KR20190097632A (ko) 2018-02-12 2019-08-21 엘지전자 주식회사 공기압 손실을 저감한 세경관 열교환기

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