KR100676634B1 - 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각핀의 접힘부에 배수통로를 형성하여 상기 접힘부에 맺혀있는 물방울을 제거할 수 있도록 한 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 평판형태의 금속판을 지그재그로 접어 평탄부와 접힘부가 각각 연속적으로 형성되도록 성형한 라디레이터용 냉각핀에 있어서, 상기 접힘부의 중앙에는 상기 접힘부에 맺혀진 물방울을 배출하기 위한 배수통로가 형성되며, 상기 접힘부의 양단은 물방울이 상기 배수통로로 흘러가도록 하향으로 경사지게 형성함을 특징으로 한다.

열교환기, 튜브, 냉각핀, 배수통로, 경사

Description

배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀{cooling fin for heat exchanger}

도 1은 일반적으로 제작되는 열교환기의 전체구조를 입체적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 열교환기에 설치되는 냉각핀의 상세 구조를 입체적으로 도시하고 있는 도면.

도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 도면.

도 4는 본 발명인 냉각핀에 형성되어 있는 배수통로를 통해 물방울이 배출되는 상태를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12: 냉각핀 14: 평탄부

16: 접힘부 18: 배수통로

20: 저항편 K: 경사

본 발명은 열교환기용 냉각핀에 관한 것으로서, 특히 지그재그로 연속적으로 접혀지며 성형된 냉각핀의 접힘부에 배수통로를 형성하여 상기 접힘부에 맺혀있는 물방울을 제거할 수 있도록 한 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 열교환기는 온도가 서로 다른 두 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열교환시키는 장치를 말하는 것으로서, 이러한 열교환기의 일반적인 구조를 첨부된 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하기로 한다.

상기 도 1에 도시한 바와 같이 열교환기(1)는 내부에 유로를 가지는 다수의 튜브(4)들과, 상기 튜브(4)들 사이사이에 끼워져 냉각수(엔진오일등의 매체)를 방열시키는 냉각핀(2)들과. 상기 튜브(4) 및 냉각핀(2)들의 상, 하단에 설치되며 상기 튜브(4)와 연통되는 상, 하부헤더탱크(6a, 6b)와, 상기 튜브(4) 및 냉각핀(2)들의 양측에 설치되는 사이드서포트(8a, 8b)로 이루어진다. 즉, 이러한 열교환기(1)는 각각의 구성품들 즉, 튜브(4), 냉각핀(2), 상, 하부헤더탱크(6a, 6b) 및 사이드서포트(8a, 8b)를 별도로 제작한 다음, 이를 조립시켜 하나의 열교환기(1)를 제작하게 된다.

한편, 상기한 구성품들중의 하나인 냉각핀(2)은 기기로부터 발생되는 열을 냉각시키기 위한 수단으로 사용되는 것으로서, 밴드형상을 가진 금속판등의 스트립을 다수의 공정을 거쳐 지그재그로 접어 평탄부와 접힘부가 각각 연속적으로 형성되도록 성형하게 된다.

하지만 상기와 같은 종래 냉각핀(2)은 공기와 접촉하면서 열교환이 이루어지는 특성상 그 표면, 특히 접힘부의 표면에 물방울이 맺히는 경우가 빈번히 발생하였으며, 이러한 물방울을 제때 제거하지 않을 경우에는 물방울이 결빙되거나 혹은 굳어 열교환기의 열교환 효율을 저하시킬 수 있으며, 또한 세균등이 침투할 경우에는 부패되어 악취등의 불결함을 야기시킨다는 문제점이 있었다. 한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 특 1999-0049046 호(명칭: 열교환기의 냉각핀 구조)(이하 선행기술이라 함)가 있다.

상기 선행기술은 실내에 위치하는 증발기의 냉각핀에는 물방울이 맺혀 있도록 친수성 표면코팅층을 형성하고, 실외에 위치하는 응축기의 냉각핀에는 물방울이 맺히지 못하도록 발수성 표면코팅층을 형성함을 특징으로 한다.

하지만 상기와 같은 선행기술은 다음과 같은 문제점이 예상된다.

먼저 냉각핀의 표면에 발수성코팅층을 형성할 경우에는 물방울이 표면에 신속히 퍼져나가도록 유도하게 됨으로서 물방울의 맺혀짐을 방지할 수 있다고는 하나, 이는 물방울을 완전히 제거하는 것이 아니라 단순히 물방울의 맺혀짐만을 막아줄 뿐이며, 따라서 표면으로 퍼져나간 물방울로 세균이 서식하는 것을 방지할 수 없다는 문제점이 있다.

또한 냉각핀과 튜브는 통상 브레이징 접합으로 부착됨에 따라 만일 냉각핀에상기와 같은 발수성, 혹은 친수성 코팅층을 형성할 경우에는 튜브와의 접합불량은 물론 접합과정에서 코팅층이 벗겨져 상품성이 저하될 수 있다는 문제점 또한 내포하고 있었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 냉각핀의 접힘부 중앙에 물방울을 배출할 수 있는 배수통로를 형성하여 상기 접힘부에 맺혀지는 물방 울을 효과적으로 제거할 수 있는 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 접힘부의 양단을 상기 배수통로쪽으로 경사지게 형성함으로서 접힘부에 맺혀있는 물방울을 상기 배수통로쪽으로 보다 신속하게 흘려 보낼 수 있는 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉각핀의 평탄부에 다수개의 저항편들을 돌출 형성하여 상기 냉각핀을 통과하는 공기가 냉각핀내에서 보다 더 오래 머물도록 함으로서 냉각핀의 냉각효율을 극대화할 수 있는 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 평판형태의 금속판을 지그재그로 접어 평탄부와 접힘부가 각각 연속적으로 형성되도록 성형한 라디레이터용 냉각핀에 있어서, 상기 접힘부의 중앙에는 상기 접힘부에 맺혀진 물방울을 배출하기 위한 배수통로가 형성되며, 상기 접힘부의 양단은 물방울이 상기 배수통로로 흘러가도록 하향으로 경사지게 형성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명에서는 냉각핀의 접힘부 중앙에 배수통로를 형성하여 냉각핀의 사용과정에서 접힘부에 맺혀있는 물방울을 상기 배수통로를 통해 외부로 효과적으로 배출할 수 있도록 함을 본 발명의 기술적 요지로 한다. 한편, 본 발명의 실시 예에 따라 앞서 제안한 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀의 구성을 첨부된 도 2를 참조하여 기술하기로 한다.

상기 도 2를 참조하면 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀(12)은 통상 엔진오일등의 매체를 순환시키는 튜브(4)의 사이사이에 설치되어 상기 튜브(4)내로 유입된 매체를 외부공기와 간접 접촉시켜 열교환시키는 수단으로서, 밴드형상을 가진 금속판등의 스트립을 다수의 공정을 거쳐 지그재그로 접어 평탄부(14)와 접힘부(16)가 각각 연속적으로 형성되도록 성형되어 진다.

한편, 본 발명에서 지칭될 접힘부(16)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 평탄부(14)가 연속적으로 형성되도록 상기 평탄부(14)의 전, 후방에 지그재그로 연속적으로 접혀진 부분 전체를 말하는 것이며, 이 접혀진 부분 전체를 도면부호 16으로해서 접힘부(16)라 지칭하기로 하며, 하기의 배수통로(18)가 형성될 부분인 접힘부(16)의 중앙을 16a로 지칭하고, 접힘부(16)의 양단을 16b로 각각 지칭하기로 한다.
한편, 상기와 같은 형상으로 성형된 냉각핀(12), 바람직하게는 상기 냉각핀(12)의 접힘부(16) 중앙(16a)에는 본 발명의 주요구성을 이루는 배수통로(18)가 형성되어 진다. 즉, 상기 냉각핀(12)에 배수통로(18)를 형성한 것은 공기와의 접촉을 통해 매체를 열교환시키는 냉각핀(12)의 특성상, 열교환과정에서 상기 냉각핀(12)의 접힘부(16)에 맺혀지는 물방울(50)을 외부로 배출하여 제거하기 위함이며, 따라서 본 발명은 종래 냉각핀과 같이 물방울의 빙결현상등으로 인한 열교환 효율저하 및 물방울에 서식하는 세균으로 인한 악취등의 발생을 방지할 수 있게 된다. 여기서 상기 배수통로(18)는 첨부된 도 3에 도시한 바와 같이 별도의 성형공구(도면에 미 도시 함)로 상기 접힘부(16)의 중앙(16a)을 가압하여 접힘부(16)의 일부가 내측으로 함몰(A)되도록 하여 형성함이 바람직하며, 이는 물방울(50)의 배출과정에서 상기 물방울(50)이 냉각핀(12)의 내부로 유입되지 않도록 하기 위함이다.

한편, 상기 냉각핀(12)의 접힘부(16)의 양단(16b)은 첨부된 도 4에 도시한 바와 같이 상기 배수통로(18)를 중심으로 해서 "∨"형태가 되도록 하향(아랫방향)으로 경사(K)지게 형성하여 상기 배수통로(18)쪽으로 기울여지도록 형성함이 바람직하며, 이는 접힘부(16)에 맺혀있는 물방울(50)이 상기 경사(K)를 이용하여 배수통로(18)쪽으로 용이하게 흘러갈 수 있도록 하기 위함이다. 여기서 상기 접힘부(16)의 경사는 별도의 성형공정을 거쳐 형성되는 것이 아니라 접힘부(16)의 중앙에 배수통로(18)를 형성시키기 위하여 성형공구로 가압하는 과정에서 이 가압력이 작용하는 방향으로 접힘부(16)의 중앙이 후방으로 밀려나며 자연스럽게 형성되도록 함으로서 별도의 성형공정 거치지 않더라도 접힘부(16)의 경사(K)는 배수통로(18)의 형성과정에서 자동으로 형성될 수 있게 되는 것이다.

또 한편으로 상기 냉각핀(12), 바람직하게는 상기 냉각핀(12)의 평탄부(14)에는 다수개의 저항편(20)들이 일측방향으로 기울여진 상태로 연속적으로 돌출 형성되어 있으며, 이 저항편(20)들은 상기 냉각핀(12)을 통과하는 공기의 흐름을 방해하여 공기가 냉각핀(12)내에서 보다 더 오래 머물도록 하여 냉각핀(12)의 냉각효율을 극대화시키는 기능을 수행한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 냉각핀의 접힘부 중앙에 물방울을 배출할 수 있는 배수통로를 형성하여 상기 접힘부에 맺혀지는 물방울을 효과적으로 제거할 수 있으며, 또한 상기 접힘부의 양단을 상기 배수통로쪽으로 경사지게 형성 함으로서 접힘부에 맺혀있는 물방울을 상기 배수통로로 보다 신속하게 흘려 보낼 수 있는 효과를 가진다.그리고 상기 평탄부에는 다수개의 저항편들을 돌출 형성하여 상기 냉각핀을 통과하는 공기가 냉각핀내에서 보다 더 오래 머물도록 함으로서 냉각핀의 냉각효율을 극대화할 수 있는 상승적인 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 평판형태의 금속판을 지그재그로 접어 평탄부(14)와 접힘부(16)가 각각 연속적으로 형성되도록 성형한 열교환기용 냉각핀에 있어서,

   상기 접힘부(16)의 중앙(16a)에는 상기 접힘부(16)에 맺혀진 물방울(50)을 배출하기 위한 배수통로(18)가 형성되며;

   상기 접힘부(16)의 양단(16b)은 물방울(50)이 상기 배수통로(18)로 흘러가도록 하향으로 경사(K)지게 형성함을 특징으로 하는 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀.
2. 제 1항에 있어서, 상기 평탄부(14)에는 순환하는 공기의 흐름을 지연시키기 위한 저항편(20)들이 일측방향으로 기울여진 상태로 돌출 형성됨을 특징으로 하는 배수통로를 가지는 열교환기용 냉각핀.

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