KR920007300B1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명 실시예의 튜우브를 표시한 것으로서, 제1a도는 그 평면도, 제1b도는 튜우브를 개구단면에서 본 도면.1 is a view showing a tube of an embodiment of the present invention, in which FIG. 1a is a plan view thereof, and FIG. 1b is a view of the tube from an opening section.
제2도는 본 발명 튜우브의 다른 실시예를 표시한 것으로서, 제2a도는 그 평면도, 제2b도는 개구 단면부에서 본 도면.2 is a view showing another embodiment of the tubing of the present invention, FIG. 2A is a plan view thereof, and FIG. 2B is a view seen from an opening cross section.
제3도는 본 발명을 가열기에 사용한 경우의 실시예를 표시한 사시도.3 is a perspective view showing an embodiment when the present invention is used in a heater.
제4도는 튜우브 성형장치를 표시한 예시도.4 is an exemplary view showing a tube forming apparatus.
제5도는 튜우브 성형공정단계를 순차적으로 표시한 예시도.Figure 5 is an exemplary view showing sequentially the tube forming process step.
제6도는 종래의 튜우브의 예를 표시한 일부 단면 사시도.6 is a partial cross-sectional perspective view showing an example of a conventional tube.
제7도는 본 발명의 또 다른 실시예의 튜우브를 표시한 것으로서, 제7a도는 그 단면도, 제7b도는 튜우브를 개구단면에서 본 도면.7 is a view showing a tube of another embodiment of the present invention, Figure 7a is a cross-sectional view thereof, Figure 7b is a view of the tube from the opening cross section.
제8도는 튜우브내에 철심이 삽입된 상태의 단면도.8 is a cross-sectional view of the iron core inserted into the tube.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
101 : 가열기 102 :편평튜우브101: heater 102: flat tube
103 : 주름진핀 120a, 120b : 딤플(dimple)103:
121, 122 : 평탄부 130 : 철심121, 122: flat part 130: iron core
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 예를들면 자동차용 가열기 또는 방열기로 사용할 수 있다. 종래 열 교환기에 사용되는 튜우브는 그 열교환효율을 향상시키기 위하여 여러가지 연구를 하였다.The present invention relates to a heat exchanger, for example, can be used as a heater or radiator for automobiles. Tubs used in conventional heat exchangers have been studied in order to improve their heat exchange efficiency.
제6도는 종래의 튜우브를 표시하는 것으로서, 예를들면 제6a도에 표시되는 것에는 단면이 편평상으로 형성된 튜우브(601)내에 지그자그형상으로 절곡한 와이어 (602)가 배설되어 있다. 이 와이어(602)가 배설되므로서 튜우브(601)내를 흐르는 유체를 교반시키는 것이다.FIG. 6 shows a conventional tube. For example, as shown in FIG. 6A, a zigzag-shaped wire 602 is disposed in a
또는 제6b도에 표시한 바와같이, 튜우브(601)의 폭방향으로 뻐치는 여러개의 리브(603)를 튜우브내측을 향하여 돌출시키고 있다. 이것도 이 리브(603)에 의하여 튜우브(601)내를 흐르는 유체의 교반작용을 하고 있다.Alternatively, as shown in FIG. 6B, the plurality of
또는 제6c도에 표시된것과 같이 튜우브(601)의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 돌출하는 딤플(dimple) (604)를 형성하고 있는 것도 있다.Alternatively, as illustrated in FIG. 6C, some dimples 604 protrude from the outside of the
이와같이 편평상(便平狀)의 튜우브(601)의 편평측면에는 파형상으로 형성된 주름진 핀(fin)이 접합되어 있으며, 이 주름진핀과의 접합을 향상하기 위하여 통상 튜우브(601)는 그 편평면이 외측을 향해서 궁형(弓形)으로 형성되어 있고, 주름진 핀을 조립하여 접합할때에 그 튜우브에 궁형으로 형성되어 있는 편평면이 내측으로 탄성 변형하고, 이것에 의해서 주름진핀과 튜우브(601)과의 접합상태를 향상시키고 있다.Thus, corrugated fins formed in a wave shape are joined to the flat side surfaces of the
이와같이 튜우브의 편평측면이 외측을 향해서 궁형의 형상으로 하기 위하여는, 일반적인 방법으로는 튜우브(601)를 성형할때, 그 튜우브(601)내에는 단면이 술단지형 형상으로 형성한 철심을 삽입하고, 이 철심에 따라 튜우브를 형성하는 것이 가장 일반적인 방법이있다.In this way, in order to make the tubular flat side toward the outer side in the shape of an arch, when forming the
그렇지만 제6도에 표시한 바와같이 와이어(602), 리브(603) 또는 딤플(604)이 튜우브의 폭방향 전면에 걸쳐 배치 형성되어 있는 것은 철심에 방해가되어 양호한 튜우브(601)는 가운데가 철형(凸形)으로 형성되지 않는다는 문제가 있다.However, as shown in FIG. 6, the wires 602,
본 발명은, 상술한 바와같은 문제점을 감안하여 딤플 또는 리브를 가진 튜우브에 있어서도 양호하게 가운데가 철형으로 형성되어진 튜우브를 가진 열교환기를 얻을 수 있는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to obtain a heat exchanger having a tube formed in the center of the tube well in a tube having dimples or ribs.
이 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 튜우브의 편평측면에 튜우브 내부를 향하여 돌출하는 복수의 돌기를 형성하고, 이 돌기는 튜우브의 폭방향의 중앙부에 일정한 폭의 평탄부를 두고 배치할 수 있게 한 것이다.In order to achieve this object, in the present invention, a plurality of protrusions protruding toward the inside of the tube is formed on the flat side of the tube, and the protrusions can be disposed with a flat portion having a constant width at the center of the tube in the width direction thereof. It is.
이와같은 튜우브의 폭방향의 중앙부에는 일정한 폭의 평탄부가 형성되어 있기 때문에 철심이 돌기부에 방해되는 일이 없이, 직접 튜우브의 편평측부에 당접할 수가 있으므로, 이 철심을 합쳐서 튜우브를 형성하면 그 평탄부의 폭방향 중앙부를 외측를 향해서 돌출한 궁형 형상을 양호하게 형성할 수가 있는 것입니다.Since the flat part of the width | variety is formed in the center part of the width direction of such a tub, the iron core can directly contact the flat side part of a tubing, without being obstructed by the projection part. It is possible to form an arcuate shape which protrudes toward the outside in the width direction center part of the flat part.
[실시예]EXAMPLE
제3도는 본 발명을 자동차용 가열기로서 사용하는 경우의 사시도이다. 온수가 내부를 통과하는 편평튜우브(102)는 복수개 평행되게 배치되어, 각 편평튜우브(102)의 사이에는 파형으로 절곡된 주름진핀(103)이 배열되어 있다. 이 편평튜우브(102)의 일단측에는 입구탱크(104)와, 출구탱크(105)가 접합되어 있다.3 is a perspective view when using the present invention as a heater for automobiles. A plurality of
또, 편평튜우브(102)의 타단측에는 중간탱크(106)가 접합되어 있다. 입구탱크(104)에는 냉각수를 입구탱크(104)내에 유도하기 위한 입구파이프(107)가 접합되어 있고, 또 출구탱크(105)에는 출구탱크(105)내의 냉각수를 도출파이프(108)가 접합되어 있다.In addition, the
이와같은 가열기(101)에는 고온으로 된 냉각수가 입구파이프(107)에 의하여 입구탱크(104)내에 유입하고, 이 입구탱크(104)에 의하여 대개 반분의 개수에 상당하는 편평튜우브(102)내를 통과한다.In this
그래서, 중간탱크(106)내에 흘러들어가고, 한편 이 중간탱크(106)로부터 출구탱크(105)를 향해서 편평튜우브(102)내를 흐른다. 출구탱크(105)내에 흘러 들어간 냉각수는, 그후 도출파이프(108)에 의하여 다시 엔진측에 환류되어진다.Thus, it flows into the
이러한 냉각수의 흐름에 있어서 고온으로 된 냉각수는 편평튜우브(102)내를 흐르는 사이에, 이 편평튜우브(102)와 주름진 핀(103)을 제3도 화살표 F로 표시한 방향으로 흐르는 공기와 열교환된다. 이 열교환되어서 고온으로 된 난풍이 차실내측으로 취출(吹出) 되어진다.In the flow of the cooling water, the cooling water having a high temperature flows between the air flowing in the
다음에 제1도에 따라 편평튜우브(102)에 관하여 설명한다. 제1a도는 튜우브(102)를 편평측으로부터 본 정면도, 제1b도는 이 튜우브(102)를 개구단(開口端)으로부터 본 도면에서, 각각 튜우브(102)내에 철심(130)이 삽입되어 있는 상태를 표시한 것이다.Next, the
제1a도로부터 나누어지는 편평튜우브(102)의 편평측면에는 그 폭방향 중앙부에 평탄부(121)를 남겨두고, 그 양측딤플(120a)이 튜우브 내측을 향해서 돌출할 수 있게 돌기를 성형하고 있다.On the flat side surface of the
또, 이 편평튜우브(102)의 다른 편평측부에도 같은 폭방향 중앙부에 평탄부(122)를 남겨두고 그 양측에 딤플(120b)이 형성되어 있다. 이 딤플(120a)와 딤플(120b)와는 서로 튜우브(102)의 축방향에 있어서 서로 틀리게 배치되어 있다. 이 편평튜우브(102)는 대상의 판재를 절곡하여서, 그 단부(123)가 벌어지게 하여서 납땜등의 수단에 의하여 고정하므로서 관상으로 성형되어 있다.Moreover, the
이와같이 편평튜우브(102)내에 배치된 철심(130)은 제1b도에 표시한 바와같이 그 중앙부의 두께가 두텁고, 그 양단부에 있어서 두께가 엷게된 단면형상으로 마련되어 있다.Thus, the
즉, 튜우브(102)내에 있어서는 딤플(120a) 및 (120b)에 대향하는 부분의 철심은 딤플의 돌기량만큼, 그 두께가 감소되어 있으며, 또 딤플 형성되어 있지 않은 평탄부(121), (122)에 대향하는 면은, 튜우브(102)의 축 직각 단면형상이 가운데가 철형으로 되게끔, 그 두께를 다른 부위보다도 두껍게 형성되어 있다.That is, in the
이 철심(130)의 중앙두께부에 연해서 편평튜우브(102)의 대상판재가 절곡되어 지므로, 그 결과로서 편평 튜우브(102)는, 그 폭방향 중심부가 외측을 향해서 궁형으로 되어 가운데가 철형으로 되는 것이다.Since the target plate of the
이제, 그때 딤플(120a), (120b)는 튜우브(102)의 중앙부에 평탄부(121), (122)를 남겨두고, 그 양측에 배 설되어 있으므로, 딤플(120a), (120b)이 철심 (130)에 당접하여서, 튜우브(102)의 가운데를 철형으로 성형하는데에 아무런 지장이 없는 것이다.Now, since the
역시, 제1도에 표시한 실시예에서는 편평튜우브(102)의 일축의 편평측면에 형성한 딤플(120a)와 타측의 편평측면에 형성한 딤플(120b)와 전혀 동일한 형상이지만, 예를들면 제2도에 표시한 바와같이 일축의 편평측면에 형성하는 딤플(120a)보다도 타측의 편평측면에 형성한 딤플(120b)의 측이 그 폭방향의 길이가 크게 되게끔 형성하여도 좋다.Also, in the embodiment shown in FIG. 1, the shape is the same as the
역시 제1도에 표시한 실시예에서는 평탄부(121), (122)의 튜우브 폭방향길이 ℓ를 약 2㎜ 이상으로 설정하였으며, 또 제2도에 표시한 실시예에서는 타측의 편평측면에 형성한 평탄부의 길이 ℓ를 약 2㎜ 이상으로 설정하고 있다. 또 제2도에 표시한 실시예에서는 일측의 편평측면의 평탄부(121)와 타측의 편평측면의 평탄부(122)와의 폭방향 길이가 다르므로서 그 길이를 합쳐서 철심(130)의 두께부 형상도 성형하고 있다. 다음에 상술한 바와같은 튜우브(102)의 성형방법에 관하여 설명한다.Also, in the embodiment shown in FIG. 1, the tubular width length L of the
튜우브(102)의 성형은 제4도의 예시도에 표시한 장치를 사용해서 성형된다. 먼저 평판상의 금속을 코일상으로 감은 금속장재(金屬狀材) (407)에 의하여 대상(帶狀)의 판재(408)를 취출하고, 한쌍의 돌기성형로울러(409)내를 통과하므로서 대상판재(408)에 제5a도에 표시한 바와같이 딤플(120a), (120b)를 성형한다. 그리고, 그후 제1성형로울러군(410)내를 통과하는 사이에 철심(130)이 그 내부에 삽입되고, 제5b도에 표시한 상태에까지 대상판재(408)를 절곡한다.The
그리고, 제1성형로울러군(410)의 최종공정에서 제5c도의 형상까지 구부리고, 그후 권체부(卷締部) 압출로울러(411)에서 그 단부(123)를 권체한 다음 제2성형로울러군(412)에서 철심(130)이 삽입된 상태에서 최종으로 권체된다.Then, in the final process of the first
이 다음에 최종으로 권체 가공된 튜우브(102)는 철심(130)이 제거된 상태에서, 땜납통(415)내에 진입하여, 땜납이 그 외주에 피복된다.After that, the finally wound
다음에 냉각층(416)내에서 형성되고, 그후에 마무리 로울러군(417)에서 소망의 튜우브형상으로 마무리된다. 그리고, 절단부(419)에서 일정한 치수로 절단되어 튜우브(102)의 형성이 완료된다. 역시 (418)은 절단부(419)의 절단작업을 제어하는 펄스 발생기이다.It is then formed in the
이상과 같이 하여 땜납이 외표면에 피복된 튜우브(102)이 형성되어지는 것이지만, 이 튜우브(102)를 복수개 나란히 펼쳐서 그 사이에 주름진 핀(103)을 배열하고, 그 상하단에 입구탱크(104), 출구탱크(105) 및 중간탱크(106)을 조립하여, 도시하지 아니한 가열로내에서 땜납을 용해시키고, 고무 그 땜납을 응고시키는 것에 의하여 제3도에 표시한 가열기(101)를 조립한다.As described above, the
여기에서 튜우브(102) 사이에 주름진 핀을 적층할때, 튜우브(102)에는 그 단면이 가운데가 철형으로 되어 있으므로, 주름진 핀(103)을 튜우브의 편평측면에 눌러서 닿을때에, 그 가운데 철형이 그 탄성력에 의하여 튜우브 내측에 탄성변형을 하여, 그 결과로서 주름진 핀과 튜우브를 조립하여 붙일때, 튜우브의 편평측면이 궁형이 아니고, 평탄형상으로 된다. 따라서 튜우브와 주름진 핀과의 접합이 충분히 확실하게 이루어지는 것이다.Here, when the corrugated pins are stacked between the
만약 여기서 튜우브(102)의 단면현상이 가운데가 철형이 아니고, 내측을 향해서 가운데가 오목한 요형(凹形)이라고 하면 튜우브와 주름진 핀을 접합할때에 양자 사이에 공간이 존재하게 되므로, 양자의 접합이 충분치 않다는 문제가 있다.If the cross-sectional phenomenon of the
다음에 제7도에 따라 본 발명의 제2실시예에 관하여 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
제7a도는 튜우브(102)를 편평면측으로부터 본 정면도, 제7b도는 튜우브(102)를 개구단부로부터 본 도면이다. 튜우브(102)의 일측의 편평측면에는 중앙에 평탄부를 남겨두고 튜우브 폭방향의 중심선 ℓ보다도 일측의 모서리(204a)측에 복수의 돌기(200a)가 형성되어 있다. 이 돌기(200a)는 튜우브(102)의 내면을 향해서 돌출하는 것이므로, 튜우브 폭방향의 길이축을 가진 장원형으로 되어 있으며, 튜우브(102)의 전길이를 걸쳐서 간격에 배설된다.7A is a front view of the
또, 튜우브(102)의 타측의 편평측면에도 중앙에 평탄부를 남겨두고, 중심선 ℓ보다도 타측의 모서리(204b)측에 복수의 돌기(200b)가 상기한 돌기(200a)와 같이 배설되어 있다.In addition, the flat part on the other side of the
튜우브(102)는 한장의 대상판재를 절곡하여 그 단부를 벌어지게 접합하는 것에 의하여 관상으로 형성하는 것이므로, 벌어진 부분이 일측의 모서리(204a)를 구성하고, 절곡부가 타측의 모서리(204b)를 구성하고 있다.Since the
제8도는 튜우브(102)내에 철심이 삽입된 상태에서의 축직과 단면도이다. 철심(130)은 자신의 단면 형상도 가운데가 철형으로 되어 있다. 그렇지 않으면 튜우브(102)의 돌기(200a), (200b)에 대한 위치는 돌기(200a), (200b)와 간섭하지 않게 엷은 두께로 되어 있다.8 is a vertical view and a cross-sectional view with the iron core inserted into the
이상 설명한 실시예에서는 튜우브(102) 및 주름진 핀(103)을 알루미늄합금에 의하여된 재료로서 형성하였지만 예를들면 황동등의 재료에 의하여 형성하여도 좋다.In the embodiment described above, the
또, 튜우브(102)에 형성한 딤플(120a), (120b)의 형상은 그 정면도가 장원형을 한 것이 있지만, 그 형상에 한정하는 것이 아니고, 환형상(丸形狀) 4각형상 등으로 변경하는 것도 가능하다.In addition, although the shape of the
또, 딤플(120a), (120b)은 그 중앙평탄부(121), (122)의 양측에, 그렇지만 일측에 한개씩 배치하였지만, 그수도 복수개씩 배치하여도 좋다.In addition, although one
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