KR0136046Y1 - 열교환기 - Google Patents

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김광호
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
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Abstract

본 고안은 열교환기에 관한 것으로서, 본 고안의 목적은 핀과 파이프의 결합이 간편하여 열교환기의 제작이 용이하고, 저렴한 가격의 파이프를 사용하면서도 평판핀을 이용한 방열량이 높은 열교환기를 제공하는데 있다.
본 고안에 따른 열교환기에서 평판핀(20)을 절개하여 구멍(21)을 확장시키고 이에 파이프(11)를 삽입한 후 고질로 이루어진 파이프(11)에도 평판핀(20)을 결합시켜 전열면적이 넓어지고, 열교환효율이 향상되어 보조적인 열교환기가 불필요하게 되어 제품원가가 절감되는 이점이 있다.
또한, 값싼 재질의 파이프로 평판핀이 결합된 열교환기를 제작할 수 있게 되므로, 평판핀타입의 열교환기의 원가가 절감되고, 이러한 열교환기를 제작하는 과정도 용이해지는 이점이 있다.

Description

열교환기
본 고안은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고, 공기조화기 등에 사용되는 열교환기에서 파이프와 핀과의 결합구조를 개선하여 결합이 용이한 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 냉장고 등에 마련되어 이를 통과하는 외부공기와 파이프속을 지나는 유체사이에 열교환을 수행하는 기능을 한다.
이러한 기능을 하는 종래의 열교환기는 도 1에 도시한 바와 같이, 그 내부에 작동유체가 흐르는 다수의 파이프(2)를 구비하며, 이 파이프(2)들은 벤딩되어 배치된다. 이렇게 벤딩된 파이프(2)를 고정할 수 있도록 파이프(2)에는 와이어핀(3)이 용접결합되어 본체(1)를 구성한다.
이 와이어핀(3)을 이용한 열교환기는 냉장고의 응축기로 많이 사용되는데, 와이어핀(3)만으로는 방열량이 부족하여 보조응축기를 많이 사용하고 있다.
한편, 방열량이 부족한 열교환기의 전열면적을 넓히기 위해 와이어핀대신 도 2에 도시된 바와 같이, 평판핀(3')을 이용하여 열교환기가 구성되기도 한다. 이 때는 다수의 병렬로 배치된 평판핀(3')에 파이프(2')가 삽입되고, 평판핀(3')에 삽입되어 접하는 파이프(2') 부위를 확관시켜 파이프(2')와 평판핀(3')이 결합되어 본체(1')를 구성한다.
그러나, 앞서 서술한 와이어핀을 이용한 열교환기에서의 파이프는 확관이 어려운 재질로 되어 평판핀을 결합시킬 수 없으며, 이 와이어핀만으로는 열교환효율이 떨어져 클러스터 파이프(cluster-pipe)나 서브 콘덴서(sub-condenser)와 같은 보조열교환기를 설치하여 사용하게 되고, 이로 인하여 제품의 원가가 상승하는 요인으로 작용한다.
또한, 와이어핀보다 전열면적이 넓은 평판핀으로 구성된 열교환기를 많이 사용하고 있지만 열교환기의 제작과정에서 파이프를 평판핀에 삽입한 뒤 결합고정하기 위해 파이프를 확관하는 과정에서 작업이 용이하지 못하고, 확관할 수 있는 파이프를 사용하기 위해서는 비교적 비싼 재질의 구리, 알루미늄 등의 파이프를 사용하여야 하기 때문에 제조원가가 상승하는 문제가 발생한다.
본 고안의 목적은 핀과 파이프의 결합이 간편하여 열교환기의 제작이 용이하고, 저렴한 가격의 파이프를 사용하면서도 평판핀을 이용한 방열량이 높은 열교환기를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 와이어핀을 갖는 열교환기를 보인 사시도이다.
도 2는 종래 평판핀을 갖는 열교환기를 보인 사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 평판핀을 갖는 열교환기를 보인 사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 평판핀과 고정수단을 보인 사시도이다.
도 5는 본 고안에 따른 열교환기에서 평판핀에 파이프가 삽입되는 단계를 보인 도면이다.
도 6은 본 고안에 따른 열교환기에서 평판핀에 파이프가 안착되고, 고정수단이 작동되려는 단계를 보인 도면이다.
도 7은 본 고안에 따른 열교환기에서 압착판사이에 평판핀이 삽입되어 파이프가 고정되는 단계를 보인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 본체 11 : 파이프
20...평판핀 23 : 절개부
30 : 고정수단 31 : 압착판
33 : 모따기
본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 구멍이 형성되고, 구멍둘레에 칼라부가 돌출형성된 평판핀, 구멍을 통해 평판핀에 결합되는 파이프를 구비하는 열교환기에 있어서, 평판핀에는 구멍이 확장될 수 있게 구멍의 일부를 포함하도록 절개절곡된 절개부가 마련되며, 절개부의 압착으로 평판핀에 파이프가 고정되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 고안에 따른 열교환기를 보인 사시도로, 이에 도시한 바와 같이, 다수열로 배치된 평판핀(20)과, 이들을 관통하여 결합되는 파이프(11)에 의해 본체(10)가 형성된다. 이 가운데 평판핀(20)에는 도 4에 도시한 바와 같이, 파이프(11)가 삽입될 구멍(21)이 형성되고, 이 구멍(21)둘레는 칼라부(22)가 돌출설치된다. 그리고, 본 고안의 특징적인 부분으로, 구멍(21)의 절반이상을 포함하도록 평판핀(20)의 일부를 절개절곡한 절개부(23)가 마련되는데, 이 절개부(23)로 인하여 파이프(11)가 삽입될 구멍(21)은 더욱 넓게 형성되어 파이프(11)가 쉽게 삽입된다. 그리고, 이러한 평판핀(20)의 절개부(23)가 파이프(11)가 삽입된 후에 평판핀(20)에 형성된 원래 구멍(21)의 크기로 되돌아 가서 파이프(11)를 고정시킬 수 있게 압착시키는 고정수단(30)이 마련된다. 이 고정수단(30)은 평판핀(20)이 꼭맞게 삽입될 수 있도록 이격된 압착판(31)과, 압착판(31) 단부에는 평판핀(20)이 압착판(31) 사이에 완전히 개재되었을 때 파이프(11)의 형상을 따라 형성된 홈(32)을 구비한다. 또한, 평판핀(20)이 압착판(31)사이에 완전히 개재되면 압착판(31)의 홈(32)의 모서리부위에 의해 파이프(11)가 손상되는 것을 방지하기 위해 파이프(11)에 접하는 압착판(31)의 끝단부가 라운딩된 모따기(33)가 형성된다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 열교환기가 제작되는 과정과 작용에 대하여 도 5, 도 6, 도 7을 이용하여 설명한다.
우선, 평판핀(20)에는 파이프(11)가 삽입될 구멍(21)이 형성되고, 구멍(21)둘레에는 칼라부(22)가 돌출설치된다. 그리고, 파이프(11)가 용이하게 삽입될 수 있게 구멍(21)의 절반이상을 포함하도록 평판핀(20)을 절개하여 구멍(21)을 확장할 수 있게 절개부(23)를 구성하여 절곡하여 벌려준다.
이렇게 구성된 평판핀(20)에 파이프(11)를 삽입하여 절개되지 않은 남은 구멍에 안착시키면 그 다음에는 고정수단(30)이 내려와 평판핀(20)이 압착판(31)사이로 삽입되면서 절개부(23)를 압착한다. 절개부(23)가 압착되면서 구멍이 다시 원래의 크기로 되돌아가 파이프(11)가 평판핀에 고정된다.
이렇게 파이프를 용이하게 고정시키게 되므로, 파이프를 확관하는 어려운 과정을 생략할 수 있게 된다.
본 고안에 따른 열교환기에서 평판핀을 절개하여 구멍을 확장시키고 이에 파이프를 삽입한 후 고정수단을 이용하여 파이프를 고정한다.
따라서, 확관이 어려운 재질로 이루어진 파이프에도 평판핀타입의 핀을 결합시켜 전열면적이 넓어지고, 열교환효율이 향상되어 보조적인 열교환기가 불필요하게 되어 제품원가가 절감되는 이점이 있다.
또한, 값싼 재질의 파이프로 평판핀 타입의 열교환기를 제작할 수 있게 되므로, 평판핀타입의 열교환기의 원가가 절감되고, 이러한 열교환기를 제작하는 과정도 용이해지는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 구멍(21)이 형성되고, 상기 구멍(21)둘레에 칼라부(22)가 돌출형성된 평판핀(20), 상기 구멍(21)을 통해 상기 평판핀(20)에 결합되는 파이프(11)를 구비하는 열교환기에 있어서, 상기 평판핀(20)에는 상기 구멍(21)이 확장될 수 있게 상기 구멍(21)의 일부를 포함하도록 절개절곡된 절개부(23)가 마련되며, 상기 절개부(23)의 압착으로 상기 평판핀(20)에 상기 파이프(11)가 고정되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서, 절곡된 상기 평판핀(20)의 절개부(23)를 압착하는 고정수다이 마련되며, 상기 고정수단은 상기 평판핀(20)이 삽입될 수 있게 2개의 이격된 압착판(31)과, 상기 압착판(31)의 단부에는 상기 칼라부(22)의 일부가 삽입되도록 상응하게 형성된 홈(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 압착판(31)의 끝단부에는 상기 평판핀(20)의 손상을 방지하도록 모따기(33)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
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