WO2015126105A1 - 열교환기용 튜브 - Google Patents

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WO2015126105A1
WO2015126105A1 PCT/KR2015/001484 KR2015001484W WO2015126105A1 WO 2015126105 A1 WO2015126105 A1 WO 2015126105A1 KR 2015001484 W KR2015001484 W KR 2015001484W WO 2015126105 A1 WO2015126105 A1 WO 2015126105A1
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WO
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tube
heat exchanger
partition wall
wall forming
reinforcing
Prior art date
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PCT/KR2015/001484
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English (en)
French (fr)
Inventor
임홍영
송준영
이동석
신성홍
오광헌
조위삼
권용성
이선미
다이엘데이비슨
그렉위틀로우
지리도브너
김영상
김정호
정순안
진영호
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한라비스테온공조 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/04—Reinforcing means for conduits

Definitions

  • the present invention relates to a tube for a heat exchanger, and more specifically, both ends of the inner fin are formed in the air flow direction of the tube by forming a first reinforcing portion corresponding to the tube curved portion and a second reinforcing portion joined to the first reinforcing portion.
  • the present invention relates to a tube for a heat exchanger capable of increasing strength.
  • the heat exchanger is in charge of cooling or heating by changing the state of the heat exchange medium or by heat exchange with external air.
  • the heat exchanger includes a pair of header tanks spaced apart from each other by a predetermined distance, a tube having both ends fixed to the header tank to form a heat exchange medium flow path, and a fin interposed between the tubes.
  • the tube may be manufactured in an extrusion method and a sheet folding method (FOLDED TUBE), it is selectively used according to the specifications (size, weight, pressure resistance, heat exchange medium flow amount, etc.) according to the type of heat exchanger.
  • FOLDED TUBE sheet folding method
  • the folding type tube has a disadvantage in that the productivity is lower than the extrusion type tube but the material strength is lower.
  • the tube of the folding type plate is joined to a predetermined region of both ends of the plate to form a space (heat exchange medium flow path) in which the heat exchange medium flows.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2005-214511 name heat exchanger of the present invention
  • FIG. 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-214511
  • the tube 5 of the heat exchanger illustrated in FIG. 1 is formed by bending a plate member 5a having a clad material 5c formed on an outer surface thereof.
  • An example in which the inner pin 49 is formed by bending the plate member 49a having the cladding members 49b and 49c formed on both surfaces thereof is bent.
  • the joint is formed on the left side of the drawing to reinforce strength, but on the opposite side, only the plate for forming the tube is present, which is difficult to have sufficient durability.
  • portions corresponding to the left and right sides of FIG. 1 are areas that are likely to be damaged by splashing foreign matters, and thus have a problem of being damaged.
  • an object of the present invention is to form a first reinforcing portion bonded to the curved portion of the tube, the second reinforcing portion bonded to the first reinforcing portion at both ends of the inner pin It is to provide a heat exchanger tube that can increase the strength of both ends in the air flow direction of the tube.
  • the tube for heat exchanger is connected between the header tank of the heat exchanger to form a heat exchange medium flow path, the inner pin is provided in the tube, the tube is a flat portion parallel to the air flow direction and the flat surface
  • the inner pin includes a first reinforcing portion joined to the curved portion inside the tube, and a second reinforcing portion extending from the first reinforcing portion and joined to the first reinforcing portion at both ends. It is formed to increase the strength of the curved portion.
  • the inner pin includes a form in which the second reinforcing portion is bonded to the outer surface of the first reinforcing portion and the inner surface of the curved portion, and the second reinforcing portion is bonded to the inner surface of the first reinforcing portion.
  • first heat exchanger tube is formed by bending one first plate member, and the first partition wall forming portion and the second partition wall forming portion, which are both end portions of both ends of the first plate, are joined to each other to form an inner space of the tube in the air flow direction.
  • a partition wall partitioning into the first space portion and the second space portion may be formed.
  • the tube for the heat exchanger the first extension portion is extended to the end of the first partition wall forming portion is joined to the opposite surface contacting the second partition wall forming portion of the first partition wall forming portion, and the second partition wall forming portion An end portion may be extended to form a second extension part joined to an opposite surface of the second partition wall forming part to contact the first partition wall forming part.
  • the first partition wall forming part and the second partition wall forming part may include a joining area in which a predetermined region of the first partition wall forming part and the second partition wall forming part are joined to each other from the outside of the tube and the first partition wall forming part from the joining area. And forming a third space portion between the first partition wall forming portion, the second partition wall forming portion, and the inner pin by forming a first angle between the remaining regions of the second partition wall forming portion.
  • the first angle is 10 to 30 °
  • the second angle of the first partition wall forming portion and the second partition wall forming portion in contact with the outside of the tube is 5 to 15 °.
  • the inner pin may have a third angle of 10 to 45 ° between a reference line perpendicular to an air flow direction and a line connecting an end portion of the second reinforcement part with respect to a center of curvature radius of the curved part.
  • the inner pin is a joint portion joined to the planar portion of the tube so that one second plate is bent to divide the space inside the tube into a plurality of spaces, and the tube inner space is bent from the junction portion in the air flow direction.
  • the partitions partitioning off are alternately formed.
  • the inner pin may have a third reinforcing part extending from the second reinforcing part and joined to the joining part in a form in which the second reinforcing part is joined to the inner surface of the first reinforcing part.
  • the tube for the heat exchanger is coated with a clad material on the outer surface of the first plate, the clad material is applied to both sides of the second plate, or the tube for the heat exchanger clad on both sides of one of the first plate and the second plate. Ash is applied and the clad material may not be applied to the other.
  • the thickness of the first plate is 0.1 to 0.2 mm
  • the thickness of the second plate is preferably 0.05 to 0.12 mm.
  • the first reinforcing part to be joined to the curved part of the tube and the second reinforcing part to be joined to the curved part of the tube are formed at both ends of the inner fin, thereby increasing the strength of both ends in the air flow direction of the tube.
  • the tube for the heat exchanger of the present invention has the advantage that can be secured by manufacturing the tube and the inner pin by using a thin plate and secure the productivity while ensuring the durability.
  • FIG. 1 is a view showing a tube for a conventional heat exchanger.
  • Figure 2 is a perspective view showing a heat exchanger using a tube for heat exchangers according to the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a tube for a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 4 is another cross-sectional view of a tube for a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of the tube for heat exchanger shown in FIG. 4. (Partition formation part)
  • FIG. 6 and 7 are enlarged views of another portion of the tube for heat exchanger shown in FIG.
  • FIG 8 is another cross-sectional view of a tube for a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 9 and 10 are partially enlarged views of the heat exchanger tube shown in FIG. 8;
  • 11 and 12 are each another cross-sectional view of a tube for a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 13 is a development view of the first plate of the tube for the heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 14 is a development view of the second plate (inner pin formation) of the tube for heat exchanger according to the present invention.
  • first plate 110a cladding
  • first partition wall forming portion 111-1 first bent portion
  • first reinforcement unit 132 second reinforcement unit
  • junction area A2 space forming area
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention is connected to a pair of header tanks 310 and 320 to form a heat exchange medium flow path, and an inner fin 120 is provided therein.
  • FIG 2 is a perspective view showing the heat exchanger 1000 using the heat exchanger tube 100 according to the present invention, showing an example in which the heat exchanger tube 100 of the present invention is used as a condenser.
  • the heat exchanger 1000 (condenser) is a heat exchange medium.
  • the heat exchanger is configured to heat the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor to outside air, condense it into a high-temperature, high-pressure liquid, and discharge it to an expansion valve.
  • a cooling module together with the shroud assembly (not shown).
  • a heat exchanger tube 100 having both ends fixed to the header tanks 310 and 320, a fin 200 interposed between the tube 100 outside the tube 100, a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant.
  • a gas-liquid separator 500 that separates and supplies only a liquid refrigerant.
  • Heat exchanger tube 100 of the present invention can be used for the condenser, in addition to other heat exchangers, including the evaporator.
  • the evaporator is a heat exchanger 1000 for cooling the air discharged to the vehicle interior by the endothermic action by the latent heat of evaporation of the refrigerant by heat-exchanging the low-pressure liquid refrigerant throttled by the expansion valve with the air blown to the vehicle interior side
  • a configuration other than the gas-liquid separator 500 is similar to that of the condenser.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of the tube 100 for the heat exchanger according to the present invention
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention forms a curved surface portion 102 having both ends curved in the air flow direction, the inner fin 120
  • the first reinforcing part 131 and the second reinforcing part 132 are formed at both ends of the back side.
  • FIG. 3 the air flow direction is shown by an arrow.
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention includes a flat portion 101 parallel to the air flow direction and a curved portion 102 connecting the flat portion 101 to both sides in the air flow direction in a curved form.
  • a flow path through which the heat exchange medium flows is formed in the inner fin 120, and the inner fin 120 is provided therein.
  • the heat exchanger tube 100 is formed by bending one first plate member 110.
  • the heat exchanger tube 100 divides the internal heat exchange medium flow path into the first space part 100a and the second space part 100b by the partition 103, and the both ends of the first plate 110 are fixed.
  • An area of the first partition wall forming part 111 and the second partition wall forming part 121 is joined to each other to form the partition wall 103.
  • the inner pin 120 has a configuration in which one second plate 121 is bent to partition the first space portion 100a and the second space portion 100b into a plurality of spaces.
  • ten partition portions 133 are formed in the first space portion 100a to divide the first space portion 100a into eleven spaces in an air flow direction
  • the second space portion 10 are formed in 100b to divide the second space part 100b into 11 spaces in the air flow direction.
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention controls the number of bending of the inner fin 120 to variously adjust the number of formations of the partition 133 to thereby vary the first space portion 100a.
  • the space inside the second space 100b may be adjusted in various ways.
  • one side of the joint portion 134 of the inner pin 120 where the partition 103 is formed is joined to the inner surface of the planar portion 101 of the tube 100, and the other side thereof is the first surface.
  • the barrier rib forming part 111 and the second barrier rib forming part 121 are bonded to each other.
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention extends from the first reinforcement part 131 and the first reinforcement part 131 corresponding to the curved portion 102 at both ends of the inner fin 120.
  • a second reinforcing part 132 is formed to be bonded to the outer surface of the first reinforcing part 131.
  • the first reinforcement part 131 is formed to correspond to the curved portion 102 inside the tube 100 at both ends of the inner pin 120.
  • the second reinforcement part 132 extends from the first reinforcement part 131 and is joined to the outer surface of the first reinforcement part 131 and the inner surface of the curved part 102. That is, the second reinforcement part 132 is a part in contact with the inner surface of the curved portion 102 and the outer surface of the first reinforcement portion 131, and the inner side of the tube 100 at both curved portions of the tube 100. It can be more firmly adhered by the adhesion force acting as, the heat exchanger tube 100 of the present invention can have a sufficient durability.
  • the condenser is provided in front of the vehicle, there is a risk that the portion in which the curved portion 102 is formed is damaged by the impact of foreign matters while driving, the heat exchanger tube 100 of the present invention is the curved portion 102
  • the first reinforcing part 131 and the second reinforcing part 132 are formed in the formation region, thereby improving durability.
  • FIG 4 is another cross-sectional view of a tube 100 for a heat exchanger according to the present invention
  • Figure 5 is an enlarged view of the partition 103 formed part of the tube 100 for the heat exchanger shown in Figure 4, the tube 100 for the heat exchanger of the present invention
  • the second extension portion 112-1 may be further formed on the first partition portion 111-1 and the second partition wall formation portion 112, respectively.
  • the first extension part 111-1 has an end surface of the first partition wall forming part 111 extended to contact the second partition wall forming part 121 of the first partition wall forming part 111 (FIG. In FIG. 4, the surface of the first partition wall forming part 111 in contact with the first space part 100a is a part joined to the left side surface of the first partition wall forming part 111 in FIG. 4.
  • the second extension part 112-1 may have an end surface of the second partition wall forming part 121 extended to contact the first partition wall forming part 111 of the second partition wall forming part 121.
  • the surface of the second partition wall forming portion 121 in contact with the second space portion 100b is a portion joined to the right surface of the second partition wall formation portion 112 in FIG. 4).
  • the partition wall 103 can be stably formed without a poor bonding, and thus the manufacturability is further improved. There is an advantage to increase.
  • the first and second barrier rib forming portions 111 and 121 are formed from the outer side of the tube 100 in an inward direction (in the case of FIG. 5, the lower side to the upper side).
  • the junction region A1 and the space forming region A2 may be formed.
  • the junction area A1 is an area where a predetermined area of the first partition wall forming part 111 and the second partition wall forming part 121 is joined to each other from the outside of the tube 100.
  • first partition wall forming part 111 and the second partition wall forming part 121 form a first angle ⁇ from the junction area A1 to form the first partition wall.
  • the third space part 100c is formed by the first partition wall forming part 111, the second partition wall forming part 121, and an inner pin 120 to form the first space part (the inside of the tube 100).
  • a hollow space is formed as shown in FIG. 5 in the temporarily assembled state of the first plate member 110 and the second plate member 121, and subsequently In the brazing process, a space in which the cladding materials 110a and 121a of the first plate member 110 or the second plate member 121 are gathered is formed, and the third space part 100c is formed by the cladding members 110a and 121a in the finished state. ) Some or all of the space may be blocked.
  • the tube 100 is advantageous in that it can be prevented by forming the third space part 100c.
  • the first angle ⁇ formed by the first partition wall forming part 111 and the second partition wall forming part 121 from the junction region A1 is preferably 10 to 15 °.
  • the formation area of the third space part 100c is inevitably narrowed, so it is difficult to expect the advantage of forming the third space part 100c.
  • the angle ⁇ is greater than 15 °, the space for forming the first space portion 100a and the second space portion 100b through which the heat exchange medium flows may be reduced, which may adversely affect the overall heat exchange performance.
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention is characterized in that the first angle ⁇ is formed at 10 to 15 °.
  • the second angle ⁇ between the first and second barrier rib forming portions 111 and 121 which is in contact with the outer side of the tube 100 is 5 to 15. It is preferred to be °.
  • FIG. 6 and 7 are views for explaining the third angle ⁇ in all other enlarged views of the tube 100 for heat exchanger shown in FIG. 4. More specifically, FIG. 6 illustrates a third angle ⁇ defined based on the radius of curvature of the curved portion 102, and FIG. 7 is a reference line L connecting both ends of the curved portion 102. The third angle ⁇ is defined.
  • the inner pin 120 has a reference line L perpendicular to the air flow direction and the second reinforcement with respect to the center of curvature radius C of the curved portion 102.
  • the third angle ⁇ between the lines L132 connecting the ends of the portion 132 is 10 to 45 °
  • the center of curvature radius C of the curved portion 102 is the curved portion 102. It means the center of the circle (C) based on the outer surface of the).
  • a circle based on the outer surface of the curved portion 102 is indicated by a dotted line.
  • the reference line (L) perpendicular to the air flow direction means a line perpendicular to the air flow direction passing through the center of curvature radius (C), the planar portion 101 of the tube 100 is the air flow direction It is formed parallel to the reference line (L) is formed perpendicular to the planar portion 101 of the tube (100).
  • the line L132 connecting the end of the second reinforcing part 132 connects the center of curvature radius C and the end of the second reinforcing part 132. That is, the third angle ⁇ is the region where the second reinforcing portion 132 is not formed based on the radius of curvature C of the curved portion 102 and the second reinforcing portion.
  • the third angle ( ⁇ ) is formed at an angle of 10 to 45 °.
  • the third angle ⁇ is greater than 45 °, it is difficult to sufficiently perform the role of reinforcing the curved portion 102 by the second reinforcing portion 132.
  • the third angle ( ⁇ ) is less than 10 °, by reinforcing the curved portion 102 more than necessary, the length of the inner pin 120 is unnecessarily increased to increase the weight of the tube 100 itself
  • the weight of the entire heat exchanger can be increased. In this case, the manufacturing cost may be increased, and the weight of the entire vehicle may be increased to affect fuel economy. That is, in the heat exchanger tube 100 of the present invention, the third angle ⁇ is 10 to 10 so as to sufficiently reinforce the curved portion 102 and determine an optimal position where the second reinforcement portion 132 is formed. It is formed at a 45 ° angle.
  • the third angle ⁇ of the heat exchanger tube 100 of the present invention may be defined differently.
  • the third angle ⁇ shown in FIG. 7 is based on the center C of the reference line L connecting the both ends of the curved portion 102, and the reference line L and the second reinforcement portion 132.
  • the angle between the lines L132 connecting the ends of the cross section is shown.
  • Both ends of the curved portion 102 mean the boundary of contact with the planar portion 101, and are denoted by reference numeral B in FIG. 7.
  • the reference line L refers to a line connecting both ends of the curved portion 102, which is a portion where the planar portion 101 starts, and the third angle ⁇ is the reference line L.
  • the third angle ⁇ is formed at an angle of 10 to 45 °, the meaning of which is as described above.
  • the center (C) and the reference line (L) shown in Figs. 6 and 7 are the same position even if the respective defined methods are different.
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention is a line connecting the end of the auxiliary reference line (L ') and the second reinforcing portion 132 parallel to the flat portion 101, based on the center (C).
  • the fourth angle ⁇ between L132 is 45 to 80 °.
  • the auxiliary reference line L 'and the fourth angle ⁇ are shown in FIG. 7. That is, in the heat exchanger tube 100 of the present invention, the fourth angle ⁇ is formed at 45 to 80 ° such that the second reinforcement part 132 has an appropriate length while reinforcing the curved part 102. desirable.
  • the fourth angle ⁇ is shown in FIG. 7, the auxiliary reference line L ′ passing through the center C and the fourth angle ⁇ defined according to the present invention are applied to the shape shown in FIG. 6. Of course it can.
  • FIGS. 8 and 10 are partially enlarged views of the tube 100 for the heat exchanger shown in FIG. 8.
  • a first reinforcement part 131 and a second reinforcement part 132 are formed at both ends of the inner fin 120, and the second reinforcement part is formed.
  • An example in which the part 132 is bonded to the inner surface of the first reinforcing part 131 is illustrated.
  • the first reinforcing part 131 is bonded to the inside of the curved part 102 of the tube 100, and the second reinforcing part 132 extends from the first reinforcing part 131 to be formed.
  • the reinforcing portion of the tube 100 formed area 102 is further reinforced, and is joined to the first reinforcing portion 131.
  • the inner pin 120 has a reference line L perpendicular to the air flow direction and the first line based on the center of curvature radius C of the curved portion 102.
  • the third angle ⁇ between the lines L132 connecting the ends of the reinforcing portion 132 may be 10 to 45 °, and as shown in FIG. 10, connecting both ends of the curved portion 102.
  • the third angle ⁇ which is an angle between the reference line L and the line L132 connecting the end of the second reinforcement part 132, is 10 to 10.
  • the critical meaning of the third angle ⁇ is as described above.
  • FIGS. 11 and 12 are each another cross-sectional view of the tube for the heat exchanger according to the present invention
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention is similar to the shape shown in FIG. 8, from the second reinforcing portion 132
  • An example is shown in which a third reinforcement part 132a is extended to be joined to the junction part 134.
  • FIG. 11 illustrates an example in which the first partition wall forming portion 111 and the second partition wall forming portion 121 are joined to each other to form the partition wall 103.
  • FIG. 12 illustrates the first partition wall forming portion 111.
  • 11 and 12 includes a first reinforcing part 131 joined to curved surfaces 102 of the tube 100 at both ends of the inner fin 120.
  • the second reinforcing part 132 to be joined to the first reinforcing part 131 and the third reinforcing part 132a to be joined to the joining part 134 are formed so that a higher durability is required.
  • FIG. 13 is an exploded view of the first plate member 110 of the heat exchanger tube 100 according to the present invention
  • FIG. 14 is a second plate member 121 (inner pin 120 of the heat exchanger tube 100 according to the present invention).
  • FIG. 13 and FIG. 14 show the degrees corresponding to the configurations of the tube 100 and the inner pin 120 that are bent and formed.
  • the first plate member 110 shown in FIG. 13 shows an example in which the cladding member 110a is applied to both sides, and the second plate member 121 shown in FIG. An example in which 121a) is applied is shown.
  • the cladding member 121a when the cladding member 110a is applied to the outer surface of the first plate member 110, the cladding member 121a may be applied to both surfaces of the second plate member 121. .
  • the second plate member 121 when the cladding member 110a is applied to both sides of the first plate member 110, the second plate member 121 is not coated with the cladding member 121a.
  • the second plate member 121 may be coated with the clad member 121a on both sides of the first plate member 110.
  • the heat exchanger tube 100 of the present invention is that the thickness (D110) of the first plate member 110 is 0.1 to 0.2 mm, and the thickness (D121) of the second plate member 121 is 0.05 to 0.12 mm
  • the tube 100 and the inner pin 120 may be manufactured by using a thin plate, thereby reducing the weight, and while securing productivity, the strength may be reinforced to secure durability.

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Abstract

본 발명은 열교환기용 튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 이너핀의 양단부에 튜브 곡면부에 대응되는 제1보강부 및 제1보강부에 접합되는 제2보강부가 형성됨으로써 튜브의 공기 흐름 방향으로 양단부의 강도를 높일 수 있는 열교환기용 튜브에 관한 것이다.

Description

열교환기용 튜브
본 발명은 열교환기용 튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 이너핀의 양단부에 튜브 곡면부에 대응되는 제1보강부 및 제1보강부에 접합되는 제2보강부가 형성됨으로써 튜브의 공기 흐름 방향으로 양단부의 강도를 높일 수 있는 열교환기용 튜브에 관한 것이다.
자동차용 공조장치를 구성하는 부품 중 열교환기는 열교환매체의 상태를 변화하거나, 외부 공기와의 열교환에 의해 냉방 또는 난방을 담당한다.
열교환기는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 헤더탱크에 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 튜브 및 상기 튜브 사이에 개재되는 핀을 포함하여 형성된다.
상기 튜브는 압출 방식과 판재를 접는 방식(FOLDED TUBE)으로 제작될 수 있으며, 열교환기의 종류에 따라 요구되는 사양(크기, 중량, 내압성, 열교환매체 유동량 등)에 따라 선택적으로 이용된다.
판재를 접는 방식의 튜브는 압출 방식의 튜브에 비해 생산성이 좋은 반면 소재 강도가 더 낮은 단점이 있다.
또한, 판재를 접는 방식의 튜브는 판재의 양단부 일정 영역이 서로 접합되어 내부에 열교환매체가 유동되는 공간(열교환매체 유로)을 형성한다.
판재를 접는 방식의 튜브로서, 일본 공개특허 2005-214511호(발명의 명칭 열교환기)가 제안된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.
상기 도 1에 도시한 열교환기의 튜브(5)는 외면에 클래드재(5c)가 형성된 판재(5a)가 절곡되어 형성되되, 도면 좌측방향에서 절곡된 접합부(47)가 서로 접합되며, 내부 공간에 양면에 클래드재(49b, 49c)가 형성된 판재(49a)가 절곡되어 이너핀(49)이 형성되는 예를 나타내었다.
상기 도 1에 도시한 튜브는 도면 좌측 방향에 접합부가 형성되어 강도를 보강할 수 있으나, 그 반대편에서는 튜브를 형성하기 위한 판재만 존재하여 충분한 내구성을 갖기 어려운 문제점이 있다.
특히, 상기 열교환기가 차량용 응축기로 이용되는 경우에, 상기 도 1의 좌측 및 우측에 해당되는 부분은 이물질이 튀어 손상될 가능성이 높은 영역으로, 파손의 위험성을 그대로 가지고 있는 문제점이 있다.
또한, 최근 소형화와 함께 중량을 감소할 필요성 역시 대두되고 있어, 소재를 절감하면서도 충분한 내구성을 갖는 열교환기가 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이너핀의 양단부에 튜브의 곡면부에 접합되는 제1보강부, 제1보강부와 접합되는 제2보강부가 형성됨으로써 튜브의 공기 흐름 방향으로 양단부의 강도를 높일 수 있는 열교환기용 튜브를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 얇은 두께의 판재를 이용하여 튜브 및 이너핀을 제조하여 생산성을 확보할 수 있으면서도 강도를 보강하여 내구성을 확보할 수 있는 열교환기용 튜브를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 열교환기용 튜브는 열교환기의 헤더탱크 사이에 연결되어 열교환매체 유로를 형성하며, 내부에 이너핀이 구비되는 튜브에 있어서, 상기 튜브는 공기 흐름 방향으로 나란한 평면부 및 상기 평면부를 곡면 형태로 연결하는 곡면부를 포함하며, 상기 이너핀은 양단부에 상기 튜브 내측의 곡면부에 접합되는 제1보강부와, 상기 제1보강부로부터 연장되어 상기 제1보강부에 접합되는 제2보강부가 형성되어 상기 곡면부의 강도를 보다 높일 수 있다.
이 때, 상기 이너핀은 상기 제2보강부가 상기 제1보강부의 외면과 상기 곡면부의 내면에 접합되는 형태 및 상기 제2보강부가 상기 제1보강부의 내면에 접합되는 형태를 포함한다.
또한, 상기 열교환기용 튜브는, 하나의 제1판재가 절곡되어 형성되되, 상기 제1판재의 양단부 일정 영역인 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부가 서로 접합되어 공기 흐름 방향으로 튜브 내부 공간을 제1공간부 및 제2공간부로 구획하는 격벽을 형성할 수 있다.
이 때, 상기 열교환기용 튜브는, 상기 제1격벽형성부의 단부가 연장되어 상기 제1격벽형성부의 상기 제2격벽형성부와 접하는 반대 면에 접합되는 제1연장부와, 상기 제2격벽형성부의 단부가 연장되어 상기 제2격벽형성부의 상기 제1격벽형성부와 접하는 반대 면에 접합되는 제2연장부가 형성될 수 있다.
특히, 상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부는, 상기 튜브 외측으로부터 상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부의 일정 영역이 서로 접합되는 접합 영역 및 상기 접합 영역으로부터 상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부의 나머지 영역이 제1각도를 형성함으로써 상기 제1격벽형성부, 제2격벽형성부 및 이너핀 사이에 제3공간부를 형성하는 공간형성 영역을 형성한다.
또, 상기 제1각도는 10 내지 30 ° 이며, 상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부는 상기 튜브 외측에서 접하는 제2각도가 5 내지 15 ° 인 것이 바람직하다.
또한, 상기 이너핀은 상기 곡면부의 곡률반경 중심을 기준으로, 공기 흐름방향에 수직한 기준선과 상기 제2보강부의 단부를 연결한 선 사이의 제3각도가 10 내지 45 ° 인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 이너핀은 하나의 제2판재가 절곡되어 상기 튜브 내부의 공간을 다수개의 공간으로 구획하도록 상기 튜브의 평면부와 접합되는 접합부와, 상기 접합부로부터 절곡되어 공기 흐름방향으로 상기 튜브 내부 공간을 구획하는 구획부가 교번형성된다.
한편, 상기 이너핀은 상기 제2보강부가 제1보강부의 내면에 접합되는 형태에서, 상기 제2보강부로부터 연장되어 상기 접합부와 접합되는 제3보강부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 열교환기용 튜브는 상기 제1판재의 외면에 클래드재가 도포되며, 상기 제2판재의 양면에 클래드재가 도포되거나, 상기 열교환기용 튜브는 상기 제1판재 및 제2판재 중 하나의 양면에 클래드재가 도포되며, 나머지 하나에 클래드재가 도포되지 않을 수 있다.
또, 상기 제1판재의 두께는 0.1 내지 0.2 mm이며, 상기 제2판재의 두께는 0.05 내지 0.12 mm인 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명의 열교환기용 튜브는 이너핀의 양단부에 튜브의 곡면부에 접합되는 제1보강부, 제1보강부와 접합되는 제2보강부가 형성됨으로써 튜브의 공기 흐름 방향으로 양단부의 강도를 높일 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 열교환기용 튜브는 얇은 두께의 판재를 이용하여 튜브 및 이너핀을 제조하여 생산성을 확보할 수 있으면서도 강도를 보강하여 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 열교환기용 튜브를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브를 이용한 열교환기를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 다른 단면도.
도 5는 도 4에 도시한 열교환기용 튜브의 부분 확대도. (격벽 형성 부분)
도 6 및 도 7은 상기 도 4에 도시한 열교환기용 튜브의 다른 부분 확대도.
도 8은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 또 다른 단면도.
도 9 및 도 10은 상기 도 8에 도시한 열교환기용 튜브의 부분 확대도.
도 11 및 도 12는 각각 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 또 다른 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제1판재 전개도.
도 14는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제2판재(이너핀 형성) 전개도.
* 부호의 설명 *
1000 : 열교환기
100 : 본 발명에 따른 열교환기용 튜브
100a : 제1공간부
100b : 제2공간부
100c : 제3공간부
101 : 평면부 102 : 곡면부
103 : 격벽
110 : 제1판재 110a : 클래드재
111 : 제1격벽형성부 111-1 : 제1절곡부
112 : 제2격벽형성부 112-1 : 제2절곡부
120 : 이너핀
121 : 제2판재 121a : 클래드재
131 : 제1보강부 132 : 제2보강부
132a : 제3보강부
133 : 구획부 134 : 접합부
200 : 핀
310 : 제1헤더탱크
20 : 제2헤더탱크
410 : 입구파이프
420 : 출구파이프
500 : 기액분리기
α : 제1각도
β : 제2각도
A1 : 접합 영역 A2 : 공간 형성 영역
γ : 제3각도 δ : 제4각도
L : 기준선 C : 중심
L' : 보조기준선
L132 : 제2보강부의 단부와 중심을 연결한 선
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 열교환기용 튜브(100)를 첨부된 도면을 참조로 설명한다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 한 쌍의 헤더탱크(310, 320) 사이에 연결되어 열교환매체 유로를 형성하는 구성으로서, 내부에 이너핀(120)이 구비된다.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)를 이용한 열교환기(1000)를 나타낸 사시도로, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)가 응축기로 이용된 예를 나타내었다.
상기 열교환기(1000)(응축기)는 열교환매체로서, 압축기에서 토출된 고온 고압의 기상 냉매를 외기와 열교환시켜 고온 고압의 액체로 응축하여 팽창밸브로 토출하는 구성으로서, 라디에이터(미도시), 팬 및 쉬라우드 조립체(미도시)와 함께 쿨링모듈을 형성한다.
상기 응축기의 구성을 상세히 설명하면, 한 쌍의 헤더탱크(310, 320)와, 상기 헤더탱크(310, 320)에 형성되어 냉매를 유입하는 입구파이프(410) 및 배출하는 출구파이프(420)와, 상기 헤더탱크(310, 320)에 양단이 고정되는 열교환기용 튜브(100)와, 상기 튜브(100) 외측에서 상기 튜브(100) 사이에 개재되는 핀(200)과, 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 액상 냉매만을 공급하는 기액분리기(500)를 포함한다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 응축기에 이용될 수 있으며, 이 외에도 증발기를 포함하여 다른 열교환기용으로도 이용가능하다.
상기 증발기(Evaporator)는 팽창밸브에서 교축된 저압의 액상 냉매를 차량 실내 측으로 송풍되는 공기와 열교환시켜 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 차량 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 열교환기(1000)로서, 상기 기액분리기(500)를 제외한 나머지 구성은 상기 응축기의 구성과 유사하다.
아래에서, 도면을 참조로, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)의 단면도로, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 공기 흐름 방향으로 양단부가 곡면 형태인 곡면부(102)를 형성하며, 상기 이너핀(120)의 양단부에 제1보강부(131) 및 제2보강부(132)를 형성한다.
도 3에서, 공기 흐름 방향을 화살표로 도시하였다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 공기 흐름 방향으로 나란한 평면부(101)와, 상기 공기 흐름 방향으로 양측에 상기 평면부(101)를 곡면 형태로 연결하는 곡면부(102)를 포함하여 내부에 열교환매체가 유동되는 유로를 형성하며, 내부에 상기 이너핀(120)이 구비된다.
이 때, 상기 열교환기용 튜브(100)는 하나의 제1판재(110)가 절곡되어 형성된다.
또한, 상기 열교환기용 튜브(100)는 격벽(103)에 의해 내부 열교환매체 유로를 제1공간부(100a) 및 제2공간부(100b)로 구획하는데, 상기 제1판재(110)의 양단부 일정 영역인 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)가 서로 접합되어 격벽(103)을 형성한다.
상기 이너핀(120)은 하나의 제2판재(121)가 절곡되어 상기 제1공간부(100a) 및 제2공간부(100b)를 다수개의 공간으로 구획하는 구성으로서, 보다 상세하게, 상기 튜브(100) 내부 공간(제1공간부(100a) 및 제2공간부(100b))를 구획하는 구획부(133)와, 상기 구획부(133)로부터 절곡되어 상기 튜브(100)의 평면부(101)와 나란하게 형성됨으로써 상기 튜브(100)의 평면부(101)와 접합되는 접합부(134)를 포함한다.
도 3에서, 상기 구획부(133)는 상기 제1공간부(100a)에 10개 형성되어, 상기 제1공간부(100a)를 공기 흐름 방향으로 11개 공간으로 구획하며, 상기 제2공간부(100b)에 10개 형성되어 상기 제2공간부(100b)를 공기 흐름 방향으로 11개 공간으로 구획하는 예를 나타내었다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 도 3에 도시한 예 외에도 상기 이너핀(120)의 절곡 횟수를 조절하여 상기 구획부(133)의 형성 개수를 다양하게 조절함으로써 제1공간부(100a) 및 제2공간부(100b) 내부의 공간을 더욱 다양하게 조절할 수 있다.
이 때, 상기 이너핀(120)의 접합부(134) 중 상기 격벽(103)이 형성되는 부분은 일측 면이 상기 튜브(100)의 평면부(101) 내면과 접합되고, 타측 면이 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)와 접합된다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 이너핀(120)의 양단부에 상기 곡면부(102)에 대응되는 제1보강부(131)와, 상기 제1보강부(131)로부터 연장되어 다시 상기 제1보강부(131) 외면에 접합되는 제2보강부(132)가 형성된다.
상기 제1보강부(131) 및 제2보강부(132)는 상기 튜브(100)의 곡면부(102)의 강도를 보강하는 것으로서, 이를 통해, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 튜브(100)의 공기 흐름 방향으로 양단부의 강도를 높일 수 있는 것으로서, 외부 이물질이 곡면부(102)에 부딪힌다 하더라도 손상되지 않는 충분한 내구성을 갖는 효과가 있다.
더욱 상세하게, 상기 제1보강부(131)는 상기 이너핀(120)의 양단부에 상기 튜브(100) 내측의 곡면부(102)에 대응되도록 형성된다.
또한, 상기 제2보강부(132)는 상기 제1보강부(131)로부터 연장되어 다시 상기 제1보강부(131) 외면과 상기 곡면부(102) 내면에 접합되는 부분이다. 즉, 상기 제2보강부(132)는 상기 곡면부(102)의 내면과 상기 제1보강부(131)의 외면에 접하는 부분으로서, 튜브(100)의 양측 곡면부에서 튜브(100) 내측 방향으로 작용되는 밀착력에 의해 보다 견고하게 밀착될 수 있어, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 충분한 내구성을 가질 수 있다.
특히, 응축기의 경우, 차량 전방에 구비되며, 상기 곡면부(102)가 형성되는 부분이 주행 중에 이물질에 의한 충격으로 파손될 위험성이 있는데, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 곡면부(102) 형성 영역에 제1보강부(131) 및 제2보강부(132)가 형성됨으로써 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)의 다른 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 열교환기용 튜브(100)의 격벽(103) 형성 부분 확대도로, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 각각 상기 제1격벽형성부(111)에 제1연장부(111-1) 및 상기 제2격벽형성부(112)에 제2연장부(112-1)가 더 형성될 수 있다.
상기 제1연장부(111-1)는 상기 제1격벽형성부(111)의 단부가 연장되어 상기 제1격벽형성부(111)의 상기 제2격벽형성부(121)와 접하는 반대면 (도 4에서, 제1공간부(100a)와 접하는 제1격벽형성부(111)의 면으로, 도 4에서 제1격벽형성부(111)의 좌측 면)에 접합되는 부분이다.
또한, 상기 제2연장부(112-1)는 상기 제2격벽형성부(121)의 단부가 연장되어 상기 제2격벽형성부(121)의 상기 제1격벽형성부(111)와 접하는 반대면(도 4에서, 제2공간부(100b)와 접하는 제2격벽형성부(121)의 면으로, 도 4에서 제2격벽형성부(112)의 우측 면)에 접합되는 부분이다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제1연장부(111-1) 및 제2연장부(112-1)가 형성됨으로써 접합 불량 없이 격벽(103)을 안정적으로 형성할 수 있어 제조성을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)는 튜브(100) 외측으로부터 내측 방향(도 5의 경우, 하측에서 상측 방향)으로 접합 영역(A1) 및 공간형성 영역(A2)을 형성할 수 있다.
상기 접합 영역(A1)은 상기 튜브(100) 외측으로부터 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)의 일정 영역이 서로 접합되는 영역이다.
상기 공간형성 영역(A2)은 상기 접합 영역(A1)으로부터 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)의 나머지 영역이 제1각도(α)를 형성함으로써 상기 제1격벽형성부(111), 제2격벽형성부(121) 및 이너핀(120)(이너핀(120) 중 격벽(103)이 형성되는 부분의 접합부(134)) 사이에 제3공간부(100c)를 형성한다.
상기 제3공간부(100c)는 상기 제1격벽형성부(111), 제2격벽형성부(121) 및 이너핀(120)에 의해 형성되어 상기 튜브(100) 내부에서 상기 제1공간부(100a) 및 제2공간부(100b)와는 구획되는 별도의 공간으로서, 제1판재(110) 및 제2판재(121)의 가조립 상태에서 도 5에 도시한 바와 같이 중공된 공간을 형성하며, 차후 브레이징 공정에서 상기 제1판재(110) 또는 제2판재(121)의 클래드재(110a, 121a)가 모이는 공간을 형성하여 완제품 상태에서는 클래드재(110a, 121a)에 의해 상기 제3공간부(100c) 공간 중 일정 영역 또는 전체가 막혀있을 수 있다.
브레이징 공정의 접합을 위한 클래드재(110a, 121a)가 다량으로 튜브(100) 내부에 위치될 경우, 상기 클래드재(110a, 121a)에 의한 부식(Erosion)이 유발될 수 있는데, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제3공간부(100c)를 형성함으로써 이를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이 때, 상기 접합 영역(A1)으로부터 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)가 형성하는 제1각도(α)는 10 내지 15 ° 인 것이 바람직하다.
상기 제1각도(α)가 10 ° 미만인 경우, 상기 제3공간부(100c)의 형성 영역이 좁아질 수 밖에 없어 상기 제3공간부(100c)가 형성됨에 따른 장점을 기대하기 어려우며, 상기 제1각도(α)가 15 ° 초과인 경우 열교환매체가 유동되는 제1공간부(100a) 및 제2공간부(100b) 형성 공간이 줄어들어 전체 열교환 성능에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제1각도(α)가 10 내지 15 ° 로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 튜브(100) 외측에서 접하는 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121) 사이의 제2각도(β)가 5 내지 15 ° 인 것이 바람직하다.
한편, 도 6 및 도 7은 도 4에 도시한 열교환기용 튜브(100)의 다른 부분 확대도로 모두, 제3각도(γ)를 설명하는 도면이다. 더욱 상세하게, 도 6은 상기 곡면부(102)의 곡률반경을 기준으로 정의되는 제3각도(γ)를 나타내었고, 도 7은 상기 곡면부(102)의 양단부를 연결한 기준선(L)으로 정의되는 제3각도(γ)를 나타내었다.
먼저, 상기 도 6에 도시한 예로서, 상기 이너핀(120)은 상기 곡면부(102)의 곡률반경 중심(C)을 기준으로, 공기 흐름방향에 수직한 기준선(L)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132) 사이의 제3각도(γ)가 10 내지 45 ° 인 것이 바람직하다, 상기 곡면부(102)의 곡률반경 중심(C)은 상기 곡면부(102)의 외면을 기준으로 하는 원의 중심(C)을 의미한다. 상기 도 6에서, 상기 곡면부(102)의 외면을 기준으로 하는 원을 점선으로 표시하였다. 또한, 상기 공기 흐름방향에 수직한 기준선(L)은 상기 곡률반경 중심(C)을 지나는 공기 흐름방향에 수직한 선을 의미하는 것으로서, 상기 튜브(100)의 평면부(101)가 공기 흐름방향에 나란하게 형성되는 바, 상기 기준선(L)은 상기 튜브(100)의 평면부(101)에 수직하게 형성된다. 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132)은 상기 곡률반경 중심(C)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 것이다. 즉, 상기 제3각도(γ)는 상기 곡면부(102)의 곡률반경 중심(C)을 기준으로 상기 제2보강부(132)가 형성되지 않는 영역인 상기 기준선(L)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132) 사이의 각도를 의미하는 것으로서, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제3각도(γ)는 10 내지 45 ° 각도로 형성된다. 상기 제3각도(γ)가 45 ° 초과인 경우, 상기 제2보강부(132)에 의해 상기 곡면부(102)를 보강하는 역할을 충분히 수행하기 어렵다. 또한, 상기 제3각도(γ)가 10 ° 미만인 경우, 필요 이상으로 곡면부(102)를 보강하는 것으로서, 불필요하게 이너핀(120)의 길이가 증대되어 튜브(100) 자체의 중량을 증대하고 전체 열교환기의 중량을 증대할 수 있다. 이 경우, 제조 원가를 높이는 원인이 되며, 전체 차량의 무게를 높여 연비에 약영향을 끼칠 수 있다. 즉, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 곡면부(102)를 충분히 보강할 수 있으면서도 제2보강부(132)가 형성되는 최적의 위치를 결정할 수 있도록 상기 제3각도(γ)가 10 내지 45 ° 각도로 형성된다.
또한, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제3각도(γ)가 다르게 정의될 수 있다. 상기 도 7에 도시한 제3각도(γ)는 상기 곡면부(102)의 양단부를 연결한 기준선(L)의 중심(C)을 기준으로, 상기 기준선(L)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132) 사이의 각도를 나타낸다. 상기 곡면부(102)의 양단부는 상기 평면부(101)와 접하는 그 경계를 의미하는 것으로서, 도 7에서 도면번호 B로 표시하였다. 이 때, 상기 기준선(L)은 상기 평면부(101)가 시작되는 부분인, 상기 곡면부(102)의 양단부를 연결한 선을 의미하며, 상기 제3각도(γ)는 상기 기준선(L)의 중심(C)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132)과 상기 기준선(L) 사이를 의미한다. 상기 도 7에 도시한 형태 역시, 상기 제3각도(γ)는 10 내지 45 ° 각도로 형성되며, 그 의미는 상술한 바와 같다. 이 때, 상기 도 6 및 도 7에 도시한 중심(C) 및 기준선(L)은 각 정의되는 방식은 다르다 하더라도 동일한 위치이다.
또한, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 중심(C)을 기준으로, 상기 평면부(101)에 나란한 보조기준선(L')과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132) 사이의 제4각도(δ)가 45 내지 80 ° 이다. 상기 보조기준선(L') 및 제4각도(δ)를 도 7에 도시하였다. 즉, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제2보강부(132)가 상기 곡면부(102)를 보강하면서도 적절한 길이를 갖도록 상기 제4각도(δ)가 45 내지 80 ° 로 형성되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 제4각도(δ)는 상기 도 7에 도시하였으나, 도 6에 도시한 형태에서도 중심(C)을 지나는 보조기준선(L') 및 이에 따라 정의되는 제4각도(δ)가 적용될 수 있음은 당연하다.
도 8은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)의 또 다른 단면도이고, 도 9 및 도 10은 상기 도 8에 도시한 열교환기용 튜브(100)의 부분 확대도이다. 도 8 내지 도 10에 도시한 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 이너핀(120)의 양단부에 제1보강부(131) 및 제2보강부(132)가 형성되되, 상기 제2보강부(132)가 상기 제1보강부(131) 내면에 접합되는 예를 나타내었다. 더욱 상세하게, 상기 제1보강부(131)는 상기 튜브(100)의 곡면부(102) 내측과 접합되고, 상기 제2보강부(132)는 상기 제1보강부(131)로부터 연장되어 상기 튜브(100)의 곡면부(102) 형성 영역을 추가로 보강하는 부분으로서, 상기 제1보강부(131)와 접합된다. 이 경우에도, 상기 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 이너핀(120)은 상기 곡면부(102)의 곡률반경 중심(C)을 기준으로, 공기 흐름방향에 수직한 기준선(L)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132) 사이의 제3각도(γ)가 10 내지 45 ° 일 수 있고, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 곡면부(102)의 양단부를 연결한 기준선(L)의 중심(C)을 기준으로, 상기 기준선(L)과 상기 제2보강부(132)의 단부를 연결한 선(L132) 사이의 각도인 제3각도(γ)가 10 내지 45 ° 일 수 있다. 상기 제3각도(γ)의 임계적 의미는 상술한 바와 같다.
도 11 및 도 12는 각각 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 또 다른 단면도로, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 도 8에 도시한 형태와 유사하되, 상기 제2보강부(132)로부터 연장되어 상기 접합부(134)와 접합되는 제3보강부(132a)가 더 형성된 예를 나타내었다. 이 때, 도 11은 상기 제1격벽형성부(111) 및 제2격벽형성부(121)가 서로 접합되어 격벽(103)을 형성하는 예를, 도 12는 각각 상기 제1격벽형성부(111)에 제1연장부(111-1) 및 상기 제2격벽형성부(112)에 제2연장부(112-1)가 더 형성된 예를 나타내었다. 상기 도 11 및 도 12에 도시한 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 이너핀(120)의 양단부에 튜브(100)의 곡면부(102)에 접합되는 제1보강부(131), 상기 제1보강부(131)와 접합되는 제2보강부(132), 및 상기 접합부(134)와 접합되는 제3보강부(132a)가 형성됨으로써 보다 높은 내구성이 요구되는 경우 적합한 형태이다.
한편, 도 13은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)의 제1판재(110) 전개도이고, 도 14는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(100)의 제2판재(121)(이너핀(120) 형성) 전개도로, 도 13 및 도 14에서, 절곡되어 형성하는 튜브(100) 및 이너핀(120)의 구성들에 해당하는 도번을 표시하였다.
이 때, 상기 도 13에 도시한 제1판재(110)는 양측 면에 클래드재(110a)가 도포된 예를 나타내었고, 도 14에 도시한 제2판재(121)는 양측 면에 클래드재(121a)가 도포된 예를 나타내었다.
본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제1판재(110)의 외면에 클래드재(110a)가 도포되는 경우, 상기 제2판재(121)의 양면에 클래드재(121a)가 도포될 수 있다.
또한, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제1판재(110)의 양측 면에 클래드재(110a)가 도포되는 경우, 상기 제2판재(121)는 클래드재(121a)가 도포되지 않은 상태로 이용될 수 있고, 상기 제1판재(110)의 양측 면에 클래드재(110a)가 도포되지 않은 경우, 상기 제2판재(121)는 양측 면에 클래드재(121a)가 도포될 수 있다.
특히, 본 발명의 열교환기용 튜브(100)는 상기 제1판재(110)의 두께(D110)가 0.1 내지 0.2 mm이며, 상기 제2판재(121)의 두께(D121)가 0.05 내지 0.12 mm인 것과 같이 얇은 두께의 판재를 이용하여 튜브(100) 및 이너핀(120)을 제조하여 중량을 줄일 수 있고, 생산성을 확보할 수 있으면서도 강도를 보강하여 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

Claims (15)

  1. 열교환기의 헤더탱크 사이에 연결되어 열교환매체 유로를 형성하며, 내부에 이너핀이 구비되는 튜브에 있어서,
    상기 튜브는 공기 흐름 방향으로 나란한 평면부 및 상기 평면부를 곡면 형태로 연결하는 곡면부를 포함하며,
    상기 이너핀은 양단부에 상기 튜브 내측의 곡면부에 접합되는 제1보강부와, 상기 제1보강부로부터 연장되어 상기 제1보강부에 접합되는 제2보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이너핀은 상기 제2보강부가 상기 제1보강부의 외면과 상기 곡면부의 내면에 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이너핀은 상기 제2보강부가 상기 제1보강부의 내면에 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기용 튜브는,
    하나의 제1판재가 절곡되어 형성되되, 상기 제1판재의 양단부 일정 영역인 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부가 서로 접합되어 공기 흐름 방향으로 튜브 내부 공간을 제1공간부 및 제2공간부로 구획하는 격벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열교환기용 튜브는,
    상기 제1격벽형성부의 단부가 연장되어 상기 제1격벽형성부의 상기 제2격벽형성부와 접하는 반대 면에 접합되는 제1연장부와,
    상기 제2격벽형성부의 단부가 연장되어 상기 제2격벽형성부의 상기 제1격벽형성부와 접하는 반대 면에 접합되는 제2연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부는,
    상기 튜브 외측으로부터 상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부의 일정 영역이 서로 접합되는 접합 영역 및
    상기 접합 영역으로부터 상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부의 나머지 영역이 제1각도를 형성함으로써 상기 제1격벽형성부, 제2격벽형성부 및 이너핀 사이에 제3공간부를 형성하는 공간형성 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1각도는 10 내지 30 ° 인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1격벽형성부 및 제2격벽형성부는 상기 튜브 외측에서 접하는 제2각도가 5 내지 15 ° 인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 이너핀은 상기 곡면부의 곡률반경 중심을 기준으로, 공기 흐름방향에 수직한 기준선과 상기 제2보강부의 단부를 연결한 선 사이의 제3각도가 10 내지 45 ° 인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 이너핀은 하나의 제2판재가 절곡되어 상기 튜브 내부의 공간을 다수개의 공간으로 구획하도록 상기 튜브의 평면부와 접합되는 접합부와, 상기 접합부로부터 절곡되어 공기 흐름방향으로 상기 튜브 내부 공간을 구획하는 구획부가 교번형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이너핀은 상기 제2보강부로부터 연장되어 상기 접합부와 접합되는 제3보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 열교환기용 튜브는
    상기 제1판재의 외면에 클래드재가 도포되며,
    상기 제2판재의 양면에 클래드재가 도포되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 열교환기용 튜브는
    상기 제1판재 및 제2판재 중 하나의 양면에 클래드재가 도포되며, 나머지 하나에 클래드재가 도포되지 않는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1판재의 두께는 0.1 내지 0.2 mm인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제2판재의 두께는 0.05 내지 0.12 mm인 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
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