WO2020149435A1 - 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브 - Google Patents

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WO2020149435A1
WO2020149435A1 PCT/KR2019/000791 KR2019000791W WO2020149435A1 WO 2020149435 A1 WO2020149435 A1 WO 2020149435A1 KR 2019000791 W KR2019000791 W KR 2019000791W WO 2020149435 A1 WO2020149435 A1 WO 2020149435A1
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tube
flow path
heat exchange
double
exchange fluid
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PCT/KR2019/000791
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English (en)
French (fr)
Inventor
유재경
Original Assignee
아신유니텍 (주)
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/06Tubular elements of cross-section which is non-circular crimped or corrugated in cross-section

Definitions

  • the present invention relates to a double flow path tube for heat exchange fluid transfer, and more particularly to a double flow path tube for heat exchange fluid transfer, in which fluid can be moved along an inner path and a surface path.
  • Heat exchange between low temperature and high temperature is required in various fields, and a device such as a heat exchanger can be used for heat exchange between a high temperature fluid and a low temperature fluid.
  • a double tube structure is used to exchange heat while simultaneously flowing high temperature fluid and low temperature fluid for heat exchange.
  • the fluid line between the condenser and the evaporator can be combined with the suction line between the evaporator and the compressor to form a double tube. Due to this, the low temperature fluid in the suction line can absorb the high temperature heat in the fluid line.
  • Such a structure can allow the cooling efficiency of the cooling device to be improved, and various types of double tube structures are known in the art.
  • Patent Publication No. 10-2011-0083019 discloses a connector for a double pipe heat exchanger consisting of a connecting tube connected by a plurality of connectors.
  • an inner tube having a corrugated structure is made, and then the inner tube made must be inserted into the inside of the exterior. Thereafter, fluid flows through two paths formed between the inner surface of the inner tube and the outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube.
  • pressure leakage may occur, and the inner tube may deviate from a predetermined position along the exterior.
  • various types of noise may be generated due to fluid flow due to a pressure difference. Therefore, there is a need to make a double flow tube that can solve this problem.
  • the present invention is intended to solve the problems of the prior art and has the following objects.
  • the dual flow path tube for heat exchange fluid transfer includes an inner corrugated tube having a block portion and a concave portion continuous at the same pitch along an outer circumferential surface while a flow path is formed therein; First and second flow paths respectively formed in the concave portion and the convex portion; And an outer protective tube into which the inner corrugation tube is inserted, the first flow path being connected to the second flow path in both directions by a curved surface having a different radius of curvature.
  • the first and second flow paths are formed simultaneously in the processing process.
  • an adhesive insulating film layer is disposed between the inner corrugated tube and the outer protective tube.
  • the dual flow path tube for transporting heat exchange fluid stably flows fluid along each path formed inside and on the surface, and the dual flow path tube allows the fluid to stably flow by a dual path formed on the circumferential surface of the inner tube.
  • the inner corrugated tube and the outer protective tube are stably combined to prevent noise.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a double flow path tube for heat exchange fluid transfer according to the present invention.
  • Figure 2 shows an embodiment of the inner corrugated tube of the dual flow path tube for heat exchange fluid transfer according to the present invention.
  • FIG 3 shows an embodiment in which a double flow path tube for transferring heat exchange fluid according to the present invention is applied.
  • Figure 4 shows an embodiment of the fluid flow in the dual flow path tube for heat exchange fluid transfer according to the present invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a double flow path tube for heat exchange fluid transfer according to the present invention.
  • a dual flow path tube for heat exchange fluid transfer has an inner corrugated tube 10 formed with a block portion 11 and a concave portion 12 that are continuous at the same pitch along an outer circumferential surface while a flow path is formed therein. ); First and second flow paths 111 and 121 respectively formed in the concave portion 11 and the convex portion 12; And an outer protective tube CT into which the inner corrugation tube 10 is inserted, and the first flow path 111 is connected to the second flow path 121 in both directions with curved surfaces having different curvature radii.
  • a flow path for fluid may be formed by the flow paths 111 and 121 formed in the block portion 11 and the concave portion 12 formed along the outer protective tube CT.
  • the inner corrugated tube 10 has an inner thickness surface BL extending to a certain diameter; A convex portion 11 formed in a spiral shape with the same or similar pitch along the inner thickness surface BL and a concave portion 12 extending in parallel with the convex portion 11; And flow paths 111 and 121 respectively formed in the block portion 11 and the concave portion 12.
  • the double flow path tube may be used as a tube for heat exchange, and fluids having different temperatures may be moved along two fluid flow paths formed in the double flow path tube. Fluids with different temperatures can all be gas, gas and liquid, or both liquid. And fluids having different temperatures can flow in the same direction, but preferably in opposite directions.
  • the outer protective tube CT may be made of various materials and may preferably be an insulating material, but is not limited thereto.
  • the inner corrugated tube 10 may have a hollow tube shape having a circular cross section as a whole, and may be made of a material having high thermal conductivity.
  • the inner corrugated tube 10 may form an inner thickness surface BL having a predetermined diameter, and flow paths 111 and 121 may be formed on the thickness surface BL.
  • the flow paths 111 and 121 may be made by a method of forming a flow groove in a spiral or spiral shape of the thickness face BT of the inner corrugated tube 10.
  • the flow groove can be formed by cutting or by a dedicated machining machine, but is not limited to this and can be made in a variety of ways.
  • the thickness face BT of the inner corrugated tube 10 is a convex portion 11 and a concave portion (in a certain pitch unit) 12) can be made into a continuously repeating shape.
  • the concave portion 12 and the convex portion 11 may be processed simultaneously in a spiral shape along the thickness face BT of the inner corrugated tube 10.
  • the first and second flow paths 111 and 121 may be simultaneously processed in the process of forming the concave portion 12 and the convex portion 11.
  • the convex portion 11, the concave portion 12, the one flow path 111 or the two flow paths 121 can be made in various ways and the invention is not limited to the presented embodiments.
  • a pair of flows are formed by forming 1 and 2 flow paths 111 and 121 in the block portion 11 and the concave portion 12, while forming the block portion 11 and the concave portion 12 in a fixed pitch unit.
  • a structure in which the paths 111 and 121 or the dual flow paths 111 and 121 extend along the thickness face BT of the inner corrugated tube 10 in a spiral shape or a spiral shape may be made.
  • the pair of flow paths 111 and 121 are respectively connected to the other pair of flow paths 111 and 121 formed on adjacent circumferential surfaces, whereby the pair of flow paths 111 and 121 have inner corrugated tubes 10 ) Can be made of a structure that extends along the outer circumferential surface.
  • each flow path 111 and 121 may be independent of each other to form a movement path of the fluid.
  • the convex portion 11 and the concave portion 12 may be connected to each other to be formed repeatedly, and the convex portion 11 and the central portion of the concave portion 12 or a similar position in the concave shape 1, 2 flow path ( 111, 121) may be formed.
  • the convex portion 11 may be formed at a substantially constant pitch, and one flow path 111 may be formed at a central portion or a position adjacent thereto, and the concave portion 12 may be two flow paths.
  • the convex portion 11 may have a relatively large convex radius compared to the concave portion, and the radius of curvature R2 of the 1 flow path 111 may be relatively larger than the radius of curvature of the 2 flow path 121.
  • the convex portion 11 may form a curved surface of an asymmetric structure based on the first flow path 111, and the positional stability may be increased as noise generation is reduced by the asymmetric structure.
  • one portion of the first flow path 111 may have a radius of curvature R1 of 16 to 18 mm, and the other portion may have a radius of curvature of 18 to 20 mm.
  • the difference between the heights H1 and H2 of the highest point of one portion and the other portion may be 0.1 to 0.3 mm.
  • the radius of curvature of one flow path may be 3.0 to 3.5 mm, and when two flow paths 121 are formed in the concave portion 12, the radius of curvature of the two flow paths 121 may be 2.5 to 3.0 mm.
  • the distance between two adjacent convex portions 11 may be 10 to 25 times the maximum height of the block portion from the reference line BL, and the depth of 1 flow path 111 is the maximum of the block portion from the reference line BL. It may be 0.05 to 0.2 times the height. In this structure, one pitch length may be 10 to 13 mm.
  • the convex portion 11, the concave portion 12, the one flow path 111 or the two flow path 121 may be formed in various structures and the present invention is not limited to the presented embodiments.
  • Figure 2 shows an embodiment of the inner corrugated tube 10 of the dual flow path tube for heat exchange fluid transfer according to the present invention.
  • the inner corrugated tube 10 may be made of a material such as copper, bronze, brass, or aluminum having high thermal conductivity, and the 1 flow path 111 and 2 flow paths may be simultaneously processed in the processing process. have.
  • the first flow path 111 and the second flow path 112 should be maintained at regular intervals along the longitudinal direction, and for this purpose, the first flow path 111 and the two flow paths 121 are used as two or more cutting means separated from each other. ) Can be processed simultaneously.
  • the first flow path 111 and the second flow path 121 may have the same structure, and specifically, may have the same inclined direction, depth, or width.
  • FIG. 2 shows a cross section based on a vertical line (A-A) corresponding to a direction perpendicular to the extending direction of the inner corrugated tube 10.
  • A-A a vertical line
  • a pair of flow paths 111 and 121 are located along a line perpendicular to the direction of extension of the inner corrugated tube 10, whereby the outer surface of the inner corrugated tube 10 has the outer protection.
  • Six separate contact positions are formed along a circle having a diameter of the vertical line in the tube.
  • the inner surface 13 of the inner corrugated tube 10 becomes a cylinder shape, and the outer circumferential surface may be a shape in which curves having different radii of curvature are connected.
  • the 1 and 2 flow paths 111 and 121 may be formed in groove shapes having the same or different widths or depths.
  • the convex portions 11 and the concave portions 12 may be connected to each other in a smooth curved shape. Due to the structure of the convex portion 11 and the concave portion 12, six separated portions based on one cross-section are in contact with the inner surface of the outer protective tube. Due to this, while the inner corrugated tube 10 stably contacts the outer protective tube, pressure leakage is prevented at the same time.
  • connection structure between the block portion 11 and the concave portion 12 having such a structure will be described below.
  • FIG 3 shows an embodiment in which a double flow path tube for transferring heat exchange fluid according to the present invention is applied.
  • the inner corrugated tube 10 can be inserted into the inside of the outer protective tube 31, the inner corrugated tube 10 is made of copper, brass, bronze, aluminum, their alloys or similar materials
  • the outer protective tube 31 may be made of a synthetic resin material or a material such as aluminum.
  • the fluid inlet 32 may be formed in the outer protective tube 31, and the inner corrugated tube 10 may extend from the inside of the outer protective tube 31 to the outside.
  • a junction portion 311 may be formed to be in close contact with the inner surface of the outer protective tube 31 without forming a fluid movement path on the circumferential surface of the inner corrugated tube 10.
  • the sealing portion 33 is formed at a position corresponding to the bonding portion 311 in the outer protective tube 31 so that the inner corrugated tube 10 is inserted into and fixed at a predetermined position within the outer protective tube 31.
  • the fluid flows into the circumferential surface of the inner corrugated tube 10 in the direction indicated by the arrow (A), and the inflowed fluid flows through the induction portion formed in the inner corrugated tube 10 to the 1 and 2 flow paths 111 and 121 Can be induced.
  • the induction site may have a relatively small diameter compared to other parts of the inner corrugation tube 10, and 1 connected to the 1 flow path 111 and the 2 flow path 121 along the circumferential surface of the induction region, respectively.
  • 2 guide paths 321 and 322 may be formed.
  • the fluid induced along the 1 and 2 induction paths 321 and 322 is guided to the 1 and 2 flow paths 111 and 121, respectively, and flows along the circumferential surface of the inner corrugation tube 10, and the inside of the inner corrugation tube 10 It exchanges heat with the fluid flowing along.
  • Figure 4 shows an embodiment of the fluid flow in the dual flow path tube for heat exchange fluid transfer according to the present invention.
  • one fluid such as a liquid
  • two fluids such as gas, 1 along two fluid directions (F21, F22), 2
  • the fluid 1 and fluid 2 may have different temperatures, and heat exchange while flowing in opposite directions.
  • noise may be generated due to vibration.
  • the position of the inner corrugated tube 10 may change due to impact or expansion.
  • an adhesive insulating film layer 41 disposed between the inner corrugated tube 10 and the outer protective tube 31 may be disposed.
  • the adhesive insulating film layer 41 may be, for example, an adhesive film made of a synthetic resin material that is bonded by ultrasonic waves or heating. After processing, the inner corrugated tube 10 may be wrapped inside the outer protective tube 31 with a circumferential surface wrapped by an adhesive heat insulating film. Thereafter, the inner corrugation tube 10 may be coupled to the outer protection tube 31 by applying ultrasonic waves or heat.
  • the adhesive insulating film layer 41 has an insulating function and a noise generating function, and at the same time, prevents deformation of the inner corrugated tube 10 and is fixed at a predetermined position.
  • the adhesive insulating film layer 41 may be formed by a synthetic resin film made of various materials.
  • the dual flow path tube for transporting heat exchange fluid stably flows fluid along each path formed inside and on the surface, and the dual flow path tube allows the fluid to stably flow by a dual path formed on the circumferential surface of the inner tube.
  • the inner corrugated tube and the outer protective tube are stably combined to prevent noise.

Abstract

본 발명은 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브에 관한 것이다. 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브는 내부에 유동 경로가 형성되면서 외부 둘레 면을 따라 동일 피치로 연속되는 블록 부분(11)과 오목 부분(12)이 형성된 내부 주름 튜브(10); 오목 부분(11)과 볼록 부분(12)에 각각 형성되는 제1, 2 유동 경로(111, 121); 및 내부 주름 튜브(10)가 삽입되는 외부 보호 튜브(CT)를 포함하고, 제1 유동 경로(111)는 양쪽 방향으로 제2 유동 경로(121)와 서로 다른 곡률 반지름을 가지는 곡면으로 연결된다.

Description

열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브
본 발명은 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브에 관한 것이고, 구체적으로 내부 경로 및 표면 경로를 따라 각각 유체의 이동이 가능한 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브에 관한 것이다.
저온과 고온 사이의 열 교환은 다양한 분야에서 요구되고 열 교환기와 같은 장치가 고온의 유체와 저온의 유체 사이의 열 교환을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어 냉장고 또는 자동차의 경우 열 교환을 위하여 고온의 유체와 저온의 유체가 동시에 흐르면서 열을 교환할 수 있도록 하는 이중 관 구조가 사용되고 있다. 예를 들어 응축기(condenser)와 증발기(evaporator) 사이의 유체 라인을 증발기와 압축기(compressor) 사이의 흡입 라인(suction line)과 합하여 이중 관으로 형성할 수 있다. 이로 인하여 흡입 라인의 저온의 유체가 유체 라인의 고온의 열을 흡수할 수 있다. 이와 같은 구조는 냉각 장치의 냉각 효율이 향상되도록 할 수 있고, 다양한 형태의 이중 관 구조가 이 분야에 공지되어 있다. 특허공개번호 제10-2009-0121646호는 골과 마루로 이루어진 열 교환용 튜브에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2011-0083019호는 다수 개의 커넥터에 의하여 연결된 연결 관으로 이루어진 이중관 열 교환기용 커넥터에 대하여 개시한다. 선행기술에서 개시된 이중 관의 제조를 위하여 주름 구조를 가지는 내관이 만들어지고, 이후 만들어진 내관이 외관의 내부에 삽입이 되어야 한다. 이후 내관의 내부 및 내관의 외부 면과 외관의 내부 면 사이에 형성되는 두 개의 경로를 통하여 유체가 흐르게 된다. 이와 같은 구조에서 내관의 외부 둘레 면을 따라 유체가 흐르면서 압력 누설이 발생할 수 있고, 내관이 외관을 따라 미리 결정된 위치를 벗어날 수 있다. 또한 압력 차이로 인한 유체의 흐름으로 인하여 다양한 형태의 소음이 발생될 수 있다. 그러므로 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 이중 유로 튜브가 만들어질 필요가 있다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 내부 튜브의 둘레 면에 유동 경로가 형성되어 유로 경로에 따른 압력 차가 방지되도록 하면서 소음 발생이 차단되도록 하는 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브는 내부에 유동 경로가 형성되면서 외부 둘레 면을 따라 동일 피치로 연속되는 블록 부분과 오목 부분이 형성된 내부 주름 튜브; 오목 부분과 볼록 부분에 각각 형성되는 제1, 2 유동 경로; 및 내부 주름 튜브가 삽입되는 외부 보호 튜브를 포함하고, 제1 유동 경로는 양쪽 방향으로 제2 유동 경로와 서로 다른 곡률 반지름을 가지는 곡면으로 연결된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제1, 2 유동 경로는 가공 과정에서 동시에 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 내부 주름 튜브와 외부 보호 튜브 사이에 배치되는 접착성 단열 필름 층을 포함한다.
본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브은 내부 및 표면에 형성된 각각의 경로를 따라 유체가 안정적으로 이중 유로 튜브는 내관의 둘레 면에 형성된 이중 경로에 의하여 유체가 안정적으로 흐르도록 한다. 본 발명에 다른 이중 유로 튜브는 내부 주름 튜브와 외부 보호 튜브가 안정적으로 결합되어 소음 발생이 방지되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브의 내부 주름 튜브의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브에서 유체 흐름의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브는 내부에 유동 경로가 형성되면서 외부 둘레 면을 따라 동일 피치로 연속되는 블록 부분(11)과 오목 부분(12)이 형성된 내부 주름 튜브(10); 오목 부분(11)과 볼록 부분(12)에 각각 형성되는 제1, 2 유동 경로(111, 121); 및 내부 주름 튜브(10)가 삽입되는 외부 보호 튜브(CT)를 포함하고, 제1 유동 경로(111)는 양쪽 방향으로 제2 유동 경로(121)와 서로 다른 곡률 반지름을 가지는 곡면으로 연결된다.
이중 유로 튜브는 내부 주름 튜브(10)와 내부 주름 튜브(10)가 삽입되고 고정되어 내부 주름 튜브(10)의 내부가 하나의 유체 이동 경로가 형성되고, 내부 주름 튜브(10)의 외부 둘레 면을 따라 형성된 블록 부분(11)과 오목 부분(12)에 형성된 유동 경로(111, 121)와 외부 보호 튜브(CT)에 의하여 유체를 위한 유로가 형성될 수 있다. 내부 주름 튜브(10)는 일정 직경으로 연장되는 내부 두께 면(BL); 내부 두께 면(BL)을 따라 동일 또는 유사한 피치로 나선 형태로 형성되는 볼록 부분(11)과 볼록 부분(11)과 나란하게 연장되는 오목 부분(12); 및 블록 부분(11)과 오목 부분(12)에 각각 형성된 유동 경로(111, 121)를 포함한다.
이중 유로 튜브는 열 교환용 튜브로 사용될 수 있고, 이중 유로 튜브에 형성된 두 개의 유체 이동 경로를 따라 서로 다른 온도를 가진 유체가 이동될 수 있다. 서로 다른 온도를 가진 유체는 모두 기체가 되거나, 기체와 액체가 되거나 또는 모두 액체가 될 수 있다. 그리고 서로 다른 온도를 가진 유체는 동일한 방향으로 흐를 수 있지만 바람직하게 서로 반대 방향으로 흐를 수 있다.
외부 보호 튜브(CT)는 다양한 소재로 이루어질 수 있고 바람직하게 단열 소재가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 내부 주름 튜브(10)는 전체적으로 원형 단면을 가지는 속이 빈 튜브 형상이 될 수 있고, 열 전도율이 큰 소재로 만들어질수 있다. 내부 주름 튜브(10)는 일정 직경을 가지는 내부 두께 면(BL)을 형성할 수 있고, 두께 면(BL)에 유동 경로(111, 121)가 형성될 수 있다. 유동 경로(111, 121)는 내부 주름 튜브(10)의 두께 면(BT)을 스파이럴(spiral) 또는 나선 형상으로 유동 홈을 형성하는 방법으로 만들어질 수 있다. 유동 홈은 절삭에 의하여 또는 전용 가공 기계에 의하여 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 방법으로 만들어질 수 있다. 유동 경로(111, 121)의 가공 과정에서 또는 유동 경로(111, 121)가 가공되기 이전에 내부 주름 튜브(10)의 두께 면(BT)은 일정 피치 단위로 볼록 부분(11)과 오목 부분(12)이 연속적으로 반복되는 형상으로 만들어질 수 있다. 예를 들어 내부 주름 튜브(10)의 두께 면(BT)을 따라 나선 형상으로 오목 부분(12)과 볼록 부분(11)이 동시에 가공이 될 수 있다. 또한 제1, 2 유동 경로(111, 121)이 오목 부분(12)과 볼록 부분(11)의 형성 과정에서 동시에 가공이 될 수 있다. 볼록 부분(11), 오목 부분(12), 1 유동 경로(111) 또는 2 유동 경로(121)는 다양한 방법으로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 일정 피치 단위로 블록 부분(11)과 오목 부분(12)을 형성하면서 블록 부분(11)과 오목 부분(12)에 각각 1 및 2 유동 경로(111, 121)를 형성하는 것에 의하여 한 쌍의 유동 경로(111, 121) 또는 이중 유동 경로(111, 121)가 스파이럴 형상 또는 나선 형상으로 내부 주름 튜브(10)의 두께 면(BT)을 따라 연장되는 구조가 만들어질 수 있다. 한 쌍의 유동 경로(111, 121)는 인접하는 둘레 면에 형성된 다른 한 쌍의 유동 경로(111, 121)와 각각 연결되고 이에 의하여 한 쌍의 유동 경로(111, 121)가 내부 주름 튜브(10)의 외부 둘레 면을 따라 연장되는 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 각각의 유동 경로(111, 121)는 서로 독립되어 유체의 이동 경로를 형성할 수 있다.
볼록 부분(11)과 오목 부분(12)은 서로 연결되어 반복적으로 형성될 수 있고, 볼록 부분(11)과 오목 부분(12)의 중앙 부분 또는 이와 유사한 위치에 오목한 형상으로 1, 2 유동 경로(111, 121)가 형성될 수 있다. 실질적으로 일정 피치로 볼록 부분(11)이 형성되고 중앙 부분 또는 이와 인접하는 위치에 1 유동 경로(111)가 형성되고, 오목 부분(12)이 2 유동 경로가 될 수 있다. 볼록 부분(11)은 오목 부분에 비하여 상대적으로 큰 볼록 반경을 가질 수 있고, 1 유동 경로(111)의 곡률 반지름(R2)은 2 유동 경로(121)의 곡률 반지름에 비하여 상대적으로 클 수 있다. 볼록 부분(11)은 제1 유동 경로(111)를 기준으로 비대칭 구조의 곡면을 형성할 수 있고, 비대칭 구조에 의하여 소음 발생이 감소되면서 위치 안정성이 커질 수 있다. 예를 들어 제1 유동 경로(111)를 중심으로 한쪽 부분은 16 내지 18 ㎜의 곡률 반지름(R1)이 되고, 다른 쪽 부분은 18 내지 20 ㎜의 곡률 반지름을 가질 수 있다. 이에 따라 한쪽 부분과 다른 쪽 부분의 최고 점의 높이(H1, H2)의 차이가 0.1 내지 0.3 ㎜가 될 수 있다. 1 유동 경로의 곡률 반지름은 3.0 내지 3.5 ㎜가 될 수 있고, 오목 부분(12)에 2 유동 경로(121)가 형성되는 경우 2 유동 경로(121)의 곡률 반지름은 2.5 내지 3.0 ㎜가 될 수 있다. 인접하는 두 개의 볼록 부분(11) 사이의 거리는 기준선(BL)으로부터 블록 부분의 최대 높이에 대하여 10 내지 25배가 될 수 있고, 1 유동 경로(111)의 깊이는 기준선(BL)으로부터 블록 부분의 최대 높이에 비하여 0.05 내지 0.2배가 될 수 있다. 이와 같은 구조에서 하나의 피치 길이가 10 내지 13 ㎜가 될 수 있다.
볼록 부분(11), 오목 부분(12), 1 유동 경로(111) 또는 2 유동 경로(121)는 다양한 구조로 형성될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브의 내부 주름 튜브(10)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면 내부 주름 튜브(10)는 열 전도율이 큰 구리, 청동, 황동 또는 알루미늄과 같은 소재로 만들어질 수 있고, 1 유동 경로(111)와 2 유동 경로는 가공 과정에서 동시에 가공될 수 있다. 제1 유동 경로(111)와 2 유동 경로(112)는 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 유지되어야 하고 이를 위하여 서로 분리된 두 개 또는 그 이상의 절삭 수단으로 1 유동 경로(111)와 2 유동 경로(121)가 동시에 가공될 수 있다. 또한 제1 유동 경로(111)와 제2 유동 경로(121)는 동일한 구조를 가질 수 있고, 구체적으로 동일한 경사 방향, 깊이 또는 폭을 가질 수 있다.
도 2의 아래쪽 부분은 내부 주름 튜브(10)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 방향에 해당하는 수직선(A-A)을 기준으로 하는 단면을 도시한 것이다. 제시된 단면을 참조하면, 내부 주름 튜브(10)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 선을 따라 한 쌍의 유동 경로(111, 121)가 위치하고 이에 의하여 내부 주름 튜브(10)의 외부 면은 상기 외부 보호 튜브에서 상기 수직이 되는 선을 직경으로 하는 원을 따라 6개의 분리된 접촉 위치를 형성한다. 내부 주름 튜브(10)의 내부 면(13)은 실린더 형상이 되고, 외부 둘레 면은 서로 다른 곡률 반경을 가지는 곡선이 연결된 형상이 될 수 있다. 단면을 따라 3개의 볼록 부분(11)과 3개의 오목 부분(12)이 형성되고, 볼록 부분(11)과 오목 부분(12)에 각각 1 유동 경로(111) 및 2 유동 경로(121)가 위치한다. 1, 2 유동 경로(111, 121)는 동일하거나 서로 다른 폭 또는 깊이를 가지는 홈 형상으로 만들어질 수 있다. 그리고 볼록 부분(11)가 오목 부분(12)은 부드러운 곡면 형상으로 서로 연결될 수 있다. 이러한 볼록 부분(11)과 오목 부분(12)의 구조에 의하여 하나의 단면을 기준으로 여섯 개의 분리된 부분이 외부 보호 튜브의 내부 면에 접하게 된다. 이로 인하여 내부 주름 튜브(10)가 외부 보호 튜브에 안정적으로 접하면서 이와 동시에 압력 누설이 방지되도록 한다.
아래에서 이와 같은 구조를 가지는 블록 부분(11)과 오목 부분(12)의 연결 구조에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 내부 주름 튜브(10)가 외부 보호 튜브(31)의 내부에 삽입될 수 있고, 내부 주름 튜브(10)는 구리, 황동, 청동, 알루미늄, 이들의 합금 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있고, 외부 보호 튜브(31)는 합성수지 소재 또는 알루미늄과 같은 소재로 만들어질 수 있다. 외부 보호 튜브(31)에 유체 입구(32)가 형성될 수 있고, 내부 주름 튜브(10)는 외부 보호 튜브(31)의 내부에서 외부로 연장될 수 있다. 내부 주름 튜브(10)의 둘레 면에 유체 이동 경로가 형성되지 않으면서 외부 보호 튜브(31)의 내부 면과 밀착되어 밀폐되는 접합 부위(311)가 형성될 수 있다. 외부 보호 튜브(31)에서 접합 부위(311)에 대응되는 위치에 밀폐 부위(33)가 형성되어 내부 주름 튜브(10)가 외부 보호 튜브(31)의 내부에서 정해진 위치에 삽입되어 고정되도록 한다. 화살표(A)로 표시된 방향으로 내부 주름 튜브(10)의 둘레 면으로 유체가 유입되고, 유입된 유체는 내부 주름 튜브(10)에 형성된 유도 부분을 따라 1, 2 유동 경로(111, 121)로 유도될 수 있다. 구체적으로 유도 부위는 내부 주름 튜브(10)의 다른 부분에 비하여 상대적으로 작은 직경을 가질 수 있고, 유도 부위의 둘레 면을 따라 1 유동 경로(111) 및 2 유동 경로(121)와 각각 연결되는 1, 2 유도 경로(321, 322)가 형성될 수 있다. 1, 2 유도 경로(321, 322)를 따라 유도된 유체는 각각 1, 2 유동 경로(111, 121)로 유도되어 내부 주름 튜브(10)의 둘레 면을 따라 흐르면서 내부 주름 튜브(10)의 내부를 따라 흐르는 유체와 열 교환을 하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브에서 유체 흐름의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 액체와 같은 1 유체는 1 유체 방향(F1)을 따라 내부 주름 튜브(10)의 내부를 따라 흐르고, 기체와 같은 2 유체는 2 유체 방향(F21, F22)을 따라 1, 2 유동 경로(111, 121)를 따라 흐를 수 있다. 1 유체와 2 유체는 서로 다른 온도를 가질 수 있고, 서로 반대 방향으로 유동하면서 열 교환을 하게 된다. 내부 주름 튜브(10)가 외부 주름 튜브(31)의 내부에 삽입된 상태에 서로 다른 경로를 통하여 동일 또는 서로 다른 방향으로 흐르면 진동으로 인하여 소음이 발생될 수 있다. 또한 내부 주름 튜브(10)가 충격 또는 팽창으로 인하여 위치가 변할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 내부 주름 튜브(10)와 외부 보호 튜브(31) 사이에 배치되는 접착성 단열 필름 층(41)이 배치될 수 있다. 접착성 단열 필름 층(41)은 예를 들어 초음파 또는 가열에 의하여 접착이 되는 합성수지 소재의 접착 필름이 될 수 있다. 가공이 된 이후 내부 주름 튜브(10)가 접착성 단열 필름에 의하여 둘레 면이 감싸져 외부 보호 튜브(31)의 내부에 삽입될 수 있다. 이후 초음파 또는 열을 가하는 것에 의하여 내부 주름 튜브(10)가 외부 보호 튜브(31)에 결합될 수 있다. 접착성 단열 필름 층(41)은 단열 기능, 소음 발생 기능을 가지면서 이와 동시에 내부 주름 튜브(10)의 변형을 방지하면서 정해진 위치에 고정되도록 한다. 다양한 소재로 만들어진 합성수지 필름에 의하여 접착성 단열 필름 층(41)이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브은 내부 및 표면에 형성된 각각의 경로를 따라 유체가 안정적으로 이중 유로 튜브는 내관의 둘레 면에 형성된 이중 경로에 의하여 유체가 안정적으로 흐르도록 한다. 본 발명에 다른 이중 유로 튜브는 내부 주름 튜브와 외부 보호 튜브가 안정적으로 결합되어 소음 발생이 방지되도록 한다.

Claims (3)

  1. 내부에 유동 경로가 형성되면서 외부 둘레 면을 따라 동일 피치로 연속되는 블록 부분(11)과 오목 부분(12)이 형성된 내부 주름 튜브(10);
    오목 부분(11)과 볼록 부분(12)에 각각 형성되는 제1, 2 유동 경로(111, 121); 및
    내부 주름 튜브(10)가 삽입되는 외부 보호 튜브(CT)를 포함하고,
    제1 유동 경로(111)는 양쪽 방향으로 제2 유동 경로(121)와 서로 다른 곡률 반지름을 가지는 곡면으로 연결되는 것을 특징으로 하는 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브.
  2. 청구항 1에 있어서, 제1, 2 유동 경로(111, 121)는 가공 과정에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브.
  3. 청구항 1에 있어서, 내부 주름 튜브(10)와 외부 보호 튜브(CT) 사이에 배치되는 접착성 단열 필름 층(41)을 더 포함하는 열 교환 유체 이송용 이중 유로 튜브.
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