KR101383508B1

KR101383508B1 - 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조

Info

Publication number: KR101383508B1
Application number: KR1020137029033A
Authority: KR
Inventors: 마사유끼 후루마끼; 다께시 요시다; 가즈히꼬 야마자끼
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤; 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2014-04-08
Also published as: KR20140003627A; CN103471452B; WO2010106757A1; EP2410266B1; EP2410266A1; US20120272677A1; CN103471452A; US9328975B2; CN102356287A; KR101419103B1; EP2824403A1; AU2010226063B2; EP2410266A4; AU2010226063A1; EG26918A; KR20120004411A

Abstract

본 발명의 과제는, 열교환 튜브를 수평 배치한 경우라도, 표면에 부착된 응축수(결로수)의 배수성을 충분히 가져, 통기 저항 및 열교환 효율에 미치는 악영향을 억제하는 것이다.
대치하는 한 쌍의 헤더 파이프(2a, 2b) 사이에, 서로 평행한 복수의 편평 형상 열교환 튜브(3)를 수평 방향으로 배치하고, 열교환 튜브(3) 사이에 코루게이트 핀(4)을 접합하여 이루어지는 코루게이트 핀식 열교환기(1)에 있어서, 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 단부 외면에, 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4)과의 사이에 보수되는 물을 유인하는 유수로(10)를 열교환 튜브(3)의 길이 방향으로 적절하게 피치를 두고 복수 형성한다.

Description

코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조{DRAINAGE STRUCTURE OF CORRUGATED FIN-TYPE HEAT EXCHANGER}

본 발명은 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 코루게이트 핀과 편평 형상 열교환 튜브가 교대로 배치되는 평행류식 열교환기의 배수성을 향상시키는 배수 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 대치하는 한 쌍의 헤더 파이프 사이에, 서로 평행한 복수의 편평 형상의 열교환 튜브를 수평 방향으로 배치하고, 이들 열교환 튜브 사이에 코루게이트 핀을 접합하여 이루어지는 코루게이트 핀식 열교환기가 널리 사용되고 있다. 이러한 종류의 코루게이트 핀식 열교환기를, 예를 들어 증발기로서 사용한 경우, 표면에 응축수(결로수)가 부착되어, 통기 저항의 증대, 나아가서는 코루게이트 핀 표면에 부착되는 수막이 저항으로 되어 전열을 저해시켜 버려, 열교환 성능의 저하를 초래한다고 하는 문제가 있었다.

상기 문제를 해결하는 수단으로서, 송풍에 대한 하류측에 코루게이트 핀과 접촉하여 배치되고, 코루게이트 핀에 부착된 물방울을 하방으로 낙하시키는 복수의 가이드판을 설치한 배수 구조가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

또한, 다른 해결 수단으로서, 응축수의 결집측에 코루게이트 핀과 접촉하는 배수 가이드를 선형 부재로 구성하고, 이 배수 가이드를 열교환 튜브에 대해 경사 배치하는 동시에, 배수 가이드의 양단부 중 적어도 하나를 코루게이트 핀식 열교환기의 하단부 혹은 측단부측으로 유도하는 배수 구성으로 한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1에 기재된 기술에 있어서는, 높은 배수성을 요구하는 경우에는, 코루게이트 핀과 가이드판의 밀착성 및 접촉수를 많게 할 필요가 있고, 또한 특허 문헌 2에 기재된 기술에 있어서는, 높은 배수성을 요구하는 경우에는, 비교적 좁은 피치로 많은 와이어 등의 배수 가이드를 배치할 필요가 있다.

일본 특허 출원 공개 제2001-263861호 공보 일본 특허 출원 공개 제2007-285673호 공보

그러나 특허 문헌 1, 2에 기재된 기술에 있어서는, 높은 배수성을 요구하는 경우에는, 코루게이트 핀과 가이드판의 밀착성 및 접촉수를 많게 하거나, 혹은 비교적 좁은 피치로 많은 와이어 등의 배수 가이드를 배치할 필요가 있으므로, 열교환기를 통과하는 바람의 흐름을 저해하여, 통기 저항을 증대시킬 우려가 있다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 예를 들어 증발기로서 사용하는 경우, 열교환 튜브를 수평 배치한 경우라도, 표면에 부착된 응축수(결로수)의 배수성을 충분히 가져, 통기 저항 및 열교환 효율에 미치는 악영향을 억제하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 제1 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조는, 대치하는 한 쌍의 헤더 파이프 사이에, 서로 평행한 복수의 편평 형상 열교환 튜브를 수평 방향으로 배치하고, 상기 열교환 튜브 사이에 코루게이트 핀을 접합하여 이루어지는 코루게이트 핀식 열교환기에 있어서, 상기 열교환 튜브의 폭 방향의 단부 외면에, 상기 열교환 튜브의 상하측에 인접하는 상기 코루게이트 핀과의 사이에 보수(保水)되는 물을 유인하는 유수로를 열교환 튜브의 길이 방향으로 적절하게 피치를 두고 복수 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 유수로를, 상기 열교환 튜브의 폭 방향의 단부에 일체로 연장되는 플랜지부에 경사 형상 또는 연직 형상으로 잘라 세워지는 기립편으로 형성하거나, 혹은 상기 열교환 튜브의 폭 방향의 단부에 상하에 걸쳐 경사 형상 또는 연직 형상으로 절결된 홈부로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 적어도 상기 유수로의 일부가 상기 코루게이트 핀의 측단부의 내측에 위치하고 있는 쪽이 바람직하다.

덧붙여, 본 발명에 있어서, 상기 유수로의 피치는, 상기 코루게이트 핀의 피치의 4배 이하의 범위인 쪽이 바람직하다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 코루게이트 핀의 표면에 응축되어, 물방울로 된 응축수(결로수)가, 열교환 튜브의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀 사이에 보수된 상태에서, 유수로의 에지부가 보수에 접촉함으로써, 흘러내리는 기점으로 되어, 물을 유인하여 하방측의 코루게이트 핀으로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조는, 대치하는 한 쌍의 헤더 파이프 사이에, 서로 평행한 복수의 편평 형상 열교환 튜브를 수평 방향으로 배치하고, 상기 열교환 튜브 사이에 코루게이트 핀을 접합하여 이루어지는 코루게이트 핀식 열교환기에 있어서, 상기 열교환 튜브를 따르도록, 또한 열교환 튜브의 상하측에 인접하는 상기 코루게이트 핀에 접촉하도록 선 형상의 배수 보조 부재를 배치하고, 상기 배수 보조 부재에 의해, 상기 열교환기에 부착된 물방울을 유인하는 수로를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기에 부착된 물방울은, 상방측의 코루게이트 핀을 타고 하방측의 열교환 튜브를 따라 배치된 배수 보조 부재로 흐르고, 배수 보조 부재에 의해 형성된 수로를 거쳐 하방측의 코루게이트 핀으로 배출된다.

제2 발명에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 상기 열교환 튜브와의 사이에 수로를 형성하기 위해 미소한 간극을 두고 배치되는 와이어로 형성할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 코루게이트 핀에 부착된 물방울은, 배수 보조 부재와 열교환 튜브의 간극으로 유인되고, 그것을 수로로 하여 하방측의 코루게이트 핀으로 배출된다.

또한, 제2 발명에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 복수의 선 형상 소재를 꼰 형상이며, 각 선 형상 소재 사이의 간극에 수로를 형성하여 이루어지고, 또한 상기 간극이 상기 코루게이트 핀의 측단부보다 내측에 위치하는 구조로 해도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 코루게이트 핀에 부착된 물방울은, 코루게이트 형상[산(山)-곡(谷) 형상]으로 개방된 산형 부분으로부터 근방에 배치된 배수 보조 부재로 전달되고, 배수 보조 부재 자체의 공극(선 형상 소재 사이의 간극)을 수로로 하여, 하방측의 코루게이트 핀으로 배출된다.

또한, 제2 발명에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 열교환기를 구성하는 소재와 동일하고, 또한 열교환기에 일체로 브레이징 접합되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 제2 발명에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 털실 또는 몰 선재이고, 이 털실 또는 몰 선재의 표면에 부착된 물방울이 상기 배수 보조 부재의 표면의 수막 또는 물방울로 유인되어, 그 표면에 수로를 형성하도록 해도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기가 습윤한 상태로 되면, 배수 보조 부재를 형성하는 털실 또는 몰 선재의 표면에 물방울이 부착되고, 나아가서는 표면에 수막이 형성된다. 또한, 코루게이트 핀에 부착된 물방울은, 배수 보조 부재를 형성하는 털실 또는 몰 선재의 표면의 수막 또는 물방울로 유인되어, 그 표면을 수로로 하여 하방측의 코루게이트 핀으로 배출된다.

또한, 제2 발명에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍하측에 배치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기에 부착된 물방울을, 열교환기의 풍하측에 있어서, 상술한 바와 같이, 상방측의 코루게이트 핀으로부터 하방측의 배수 보조 부재에 의해 형성되는 수로를 타고 하방측의 코루게이트 핀으로 보다 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 제2 발명에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍상측 및 풍하측에 배치해도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기에 부착된 물방울을, 열교환기의 풍상측 및 풍하측에 있어서, 상술한 바와 같이, 상방측의 코루게이트 핀으로부터 하방측의 배수 보조 부재에 의해 형성되는 수로를 타고 하방측의 코루게이트 핀으로 더욱 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 제2 발명에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍상측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍상측에 배치해도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기에 부착된 물방울을, 열교환기의 풍상측에 있어서, 상술한 바와 같이, 상방측의 코루게이트 핀으로부터 하방측의 배수 보조 부재에 의해 형성되는 수로를 타고 하방측의 코루게이트 핀으로 배출할 수 있다.

본 발명에 따르면, 코루게이트 핀식 열교환기에 있어서, 열교환 튜브를 수평 배치한 경우라도, 표면에 부착된 응축수(결로수)의 배수성을 충분히 가져, 통기 저항 및 열교환 효율에 미치는 악영향을 억제할 수 있다.

도 1의 (a)는 본 발명에 관한 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조의 제1 실시 형태를 도시하는 정면도이고, (b)는 (a)의 Ⅰ부 확대 정면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명에 관한 배수 구조의 제1 실시 형태의 일부를 단면으로 도시하는 사시도이고, (b)는 본 발명에 있어서의 코루게이트 핀의 일부 확대 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 유수로를 갖는 열교환 튜브를 도시하는 사시도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의 유수로의 다른 형태를 도시하는 주요부 정면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명에 관한 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조의 제2 실시 형태를 도시하는 정면도이고, (b)는 (a)의 Ⅱ부 확대 정면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 배수 구조의 제2 실시 형태의 일부를 단면으로 도시하는 사시도이다.
도 7은 제2 실시 형태에 있어서의 유수로를 갖는 열교환 튜브를 도시하는 사시도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 있어서의 유수로의 다른 형태를 도시하는 주요부 정면도이다.
도 9는 본 발명에 관한 배수 구조의 제3 실시 형태를 도시하는 일부 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명에 관한 배수 구조의 제3 실시 형태의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 11의 (a)는 본 발명에 관한 배수 구조의 제4 실시 형태의 주요부를 도시하는 확대 단면도이고, (b)는 (a)의 측면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 배수 구조의 제5 실시 형태의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 13은 제3 내지 제5 실시 형태의 배수 구조를 열교환기의 풍하측에 설치한 형태를 도시하는 개략 측면도이다.
도 14는 제3 내지 제5 실시 형태의 배수 구조를 열교환기의 풍상측 및 풍하측에 설치한 형태를 도시하는 개략 측면도이다.
도 15는 제3 내지 제5 실시 형태의 배수 구조를 열교환기의 풍상측에 설치한 형태를 도시하는 개략 측면도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 관한 코루게이트 핀식 열교환기(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 알루미늄(알루미늄 합금을 포함함)제의 좌우로 대치하는 한 쌍의 헤더 파이프(2a, 2b)와, 이들 헤더 파이프(2a, 2b) 사이에 서로 평행하게 수평 방향으로 가설(연결)되는 복수의 편평 형상의 열교환 튜브(3) 및 인접하는 열교환 튜브(3) 사이에 개재되는 코루게이트 핀(4)을 브레이징하여 이루어진다. 또한, 열교환 튜브(3)에는 복수로 구획된 열매체 유로(3a)가 형성되어 있다. 또한, 상하 단부의 코루게이트 핀(4)의 상부 외측 및 하부 개방측에는, 각각 알루미늄제의 사이드 플레이트(5)가 브레이징되어 있다. 또한, 헤더 파이프(2a, 2b)의 상하 개구 단부에는 알루미늄제의 엔드 캡(6)이 브레이징되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 열교환기(1)에 있어서, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 측단부에는, 열교환 튜브(3)의 길이 방향을 따라 플랜지부(7)가 연장되어 있고, 이 플랜지부(7)에 적절하게 피치를 두고 절입부를 통해 예를 들어 경사 형상으로 잘라 세워지는 기립편(8)에 의해, 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4) 사이에 보수되는 물을 유인하는 유수로(10)가 형성되어 있다. 이 경우, 도 3에 도시하는 바와 같이, 열교환 튜브의 양단부에 플랜지부(7)를 연장하여, 이 플랜지부(7)에 절입부를 통해 기립편(8)을 형성해도 좋다.

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 열교환 튜브(3)에 대해 연직 형상으로 잘라 세워지는 기립편(8A)에 의해 유수로(10A)를 형성해도 좋다.

이 경우, 유수로[10(10A)]가 코루게이트 핀(4)의 측단부보다 외측에 위치하고 있으면, 코루게이트 핀(4)에 부착된 응축수(결로수)가 상하에 인접하는 코루게이트 핀(4) 사이에 보수되어 버리므로, 적어도 유수로[10(10A)]의 일부는, 코루게이트 핀(4)의 측단부의 내측에 위치하고 있을 필요가 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 열교환기(1)에 있어서, 코루게이트 핀(4)은, 박판을 소정의 높이로 되도록 산형-곡형 꺾임이 교대로 반복하여 성형되어 있어, 열교환기 정면으로부터의 시점에서는, V자 형상의 연속으로서 볼 수 있다.

본 발명에 있어서의 배수 메커니즘으로서는, V자 형상(곡형 꺾임부) 핀 표면에 응축된 응축수(결로수)는, 하단으로의 수로가 없으므로, 코루게이트 핀(4)의 폭 방향으로 서로 평행하게 설치된 복수의 세로 슬릿을 잘라 세워 형성된 핀 루버(4c)[도 2의 (b) 참조]를 통해 인접하는 역V자 형상(산형 꺾임부)부로 이동하고, 역V자 형상부에 모인 응축수는, 하방의 개구부로부터, 열교환 튜브(3)에 형성된 유수로[10(10A)]를 통해, 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 유입된다고 하는 메커니즘을 원활하게 반복함으로써, 배수가 촉진되는 구조이다.

또한, 코루게이트 핀(4)에 핀 루버(4c)를 설치함으로써, 열교환 능력의 향상이 도모되는, 즉, 공기의 통로에 소정 각도로 성형된 소정수의 루버를 설치함으로써, 난류 효과 등에 의해 열전달 성능의 향상이 도모된다.

이 배수 메커니즘에 있어서, 열교환 튜브(3)에 형성되는 유수로[10(10A)]의 피치가 코루게이트 핀(4)의 피치(산부 정점-곡부 정점 치수)의 4배 이상으로 되면 코루게이트 핀(4)의 보수력에 대해, 상하에 연속되는 배수로가 적어지므로, 배수 속도가 극단적으로 느려져, 실용상 유효한 배수 효과가 얻어지지 않게 된다. 그로 인해, 도 1의 (b) 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 유수로[10(10A)], 즉 기립편[8(8A)]의 피치 P1은 코루게이트 핀(4)의 피치 P(산부 정점-곡부 정점 치수)의 4배 이하가 바람직하다.

상기한 바와 같이 구성되는 배수 구조에 따르면, 열교환기 표면이 습윤한 상태로 되면, 코루게이트 핀(4)의 표면에 응축되어, 물방울로 된 응축수(결로수)가, 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4) 사이에 보수된 상태에서, 기립편[8(8A)]{유수로[10(10A)]}의 에지부가 보수에 접촉함으로써, 흘러내리는 기점으로 되어, 물을 유인하여 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출할 수 있다. 이하 마찬가지로 하여, 코루게이트 핀(4)의 표면에 응축된, 물방울로 된 응축수(결로수)는, 순차 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다.

상기 실시 형태에서는, 유수로[10(10A)]가 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 단부에 연장된 플랜지부(7)에 절입부를 통해 경사 형상 또는 연직 형상으로 잘라 세워지는 기립편[8(8A)]으로 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 반드시 이 실시 형태의 구조에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 5 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 단부에 후육부(9)를 형성하고, 이 후육부(9)의 상하에 걸쳐 예를 들어 연직 형상으로 절결된 홈부(11)에 의해 유수로(10B)를 형성해도 된다. 이 경우, 홈부(11)는 열교환 튜브(3)의 길이 방향을 따라 적절하게 피치 P2를 두고 복수 형성되고, 또한 적어도 홈부(11)의 일부는, 코루게이트 핀(4)의 측단부의 내측에 위치하고 있다. 나아가서는, 홈부(11), 즉 유수로(10B)의 피치 P2는 코루게이트 핀(4)의 피치 P(산부 정점-곡부 정점 치수)의 4배 이하의 범위로 되어 있다. 이 경우, 도 7에 도시하는 바와 같이, 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 양단부에 후육부(9)를 형성하고, 이 후육부(9)의 상하에 걸쳐 절결된 홈부(11)에 의해 유수로(10B)를 형성해도 된다.

또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 열교환 튜브(3)에 대해 경사 형상으로 절결되는 홈부(11A)에 의해 유수로(10C)를 형성해도 된다.

이 경우에 있어서도, 실용상 유효한 배수 효과가 얻어지도록 하기 위해, 도 5의 (b) 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 유수로[10B(10C)], 즉 홈부[11(11A)]의 피치 P2는 코루게이트 핀(4)의 피치 P(산부 정점-곡부 정점 치수)의 4배 이하가 바람직하다.

상기한 바와 같이 구성되는 제2 실시 형태의 배수 구조에 따르면, 열교환기 표면이 습윤한 상태로 되면, 코루게이트 핀(4)의 표면에 응축된, 물방울로 된 응축수(결로수)가, 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4) 사이에 보수된 상태에서, 홈부[11(11A)]{유수로[10B(11C)]}의 에지부가 보수에 접촉함으로써, 흘러내리는 기점으로 되어, 물을 유인하여 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출할 수 있다. 이하 마찬가지로 하여, 코루게이트 핀(4)의 표면에 응축된, 물방울로 된 응축수(결로수)는 순차 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다.

상기한 바와 같이 구성되는 제1, 제2 실시 형태의 배수 구조에 따르면, 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 단부 외면에, 상기 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4)과의 사이에 보수되는 물을 유인하는 유수로[10(10A, 10B, 10C)]를 열교환 튜브(3)의 길이 방향으로 적절하게 피치를 두고 복수 형성함으로써, 열교환기(1)에 부착된 물방울이 코루게이트 핀(4) 사이에 보수된 상태에서, 유수로[10(10A, 10B, 10C)]의 에지부가 보수에 접촉함으로써, 흘러내리는 기점으로 되어, 물을 유인하여 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출할 수 있다. 따라서, 편평 형상 열교환 튜브(3)를 수평 배치한 경우라도, 충분한 배수성을 갖는다.

또한, 유수로[10(10A, 10B, 10C)]를 열교환 튜브(3)의 단부에 형성함으로써, 열교환기(1)를 통과하는 바람의 흐름을 저해하는 일이 없으므로, 통기 저항 및 열교환 효율에 미치는 악영향을 억제할 수 있다.

또한, 유수로[10(10A, 10B, 10C)]를 열교환 튜브(3)에 형성하여, 열교환기 자체에 배수 촉진 기구를 갖게 하므로, 구성 부재를 증대시키는 일 없이, 또한 조립을 간단하게 행할 수 있어, 열교환기(1)의 제작을 용이하게 할 수 있다.

다음에, 본 발명에 관한 배수 구조의 다른 실시 형태에 대해 도 9 내지 도 15를 참조하여 설명한다. 도 9 내지 도 15에 있어서, 열교환기(1)는, 상기 제1, 제2 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이 구성되는 열교환기(1)에 있어서, 열교환 튜브(3)의 폭 방향의 측단부에는, 상기 열교환 튜브(3)를 따르도록, 또한 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4)에 접촉하도록 선 형상의 배수 보조 부재(100)가 배치되어 있고, 이 배수 보조 부재(100)에 의해, 열교환기(1)에 부착된 물방울을 유인하는 수로가 형성되어 있다. 이 경우, 배수 보조 부재(100)는, 예를 들어 알루미늄제 또는 합성 수지제 중 1개의 선 형상의 와이어에 의해 형성되어 있고, 이 배수 보조 부재(100)와 열교환 튜브(3) 사이의 간극(110)에 의해 수로가 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 열교환기(1)는, 일반적으로 헤더 파이프(2a, 2b) 사이에, 열교환 튜브(3), 코루게이트 핀(4) 등을 조립 장착한 후, 브레이징에 의해 일체 브레이징(접합)된다. 이때, 배수 보조 부재(100)를 알루미늄제 와이어로 형성한 경우는, 통상대로 열교환기(1) 자체를 브레이징(접합)한 후, 배수 보조 부재(100)를 별도로 장착하는 방법 이외에, 배수 보조 부재(100)도 열교환 튜브(3)를 따르게 한 후, 열교환기와 일체로 브레이징(접합)하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 배수 보조 부재(100)를 합성 수지제 와이어로 형성한 경우는, 열교환기(1) 자체를 브레이징(접합)한 후, 접착제 등을 사용하여 배수 보조 부재(100)를 장착한다.

상기한 바와 같이 구성되는 배수 구조에 따르면, 열교환기 표면이 습윤한 상태로 되면, 코루게이트 핀(4)에 부착된 물방울은, 배수 보조 부재(100)와 열교환 튜브(3)의 간극(110)으로 유인되고, 간극(110)을 수로로 하여 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다. 이하 마찬가지로 하여, 코루게이트 핀(4)에 부착된 물방울은, 순차 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다.

상기 제3 실시 형태에서는, 배수 보조 부재(100)가 1개의 와이어로 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 다른 형상의 배수 보조 부재를 사용해도 된다.

예를 들어, 도 11에 도시하는 제4 실시 형태에서는, 배수 보조 부재(20)는 복수, 예를 들어 2 내지 3개(도면에서는 3개인 경우를 나타냄)의 알루미늄제의 선 형상 소재(21)를 꼰 형상이며, 각 선 형상 소재(21) 사이의 간극(22)에 수로를 형성하고 있다. 이 경우, 간극(22)은 코루게이트 핀(4)의 측단부보다 내측에 위치하고 있다.

이와 같이 구성되는 제4 실시 형태에 따르면, 코루게이트 핀(4)에 부착된 물방울은, 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이, 모세관 현상에 의해 코루게이트 형상, 즉 산형(4a)-곡형(4b) 형상으로 개방된 산형(4a) 부분으로부터 근방에 배치된 배수 보조 부재(20)로 전달되고, 배수 보조 부재(20) 자체의 공극, 즉 선 형상 소재(21)사이의 간극(22)을 수로로 하여, 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다. 이하 마찬가지로 하여, 코루게이트 핀(4)에 부착된 물방울은, 순차 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다.

또한, 상기 제4 실시 형태에 있어서, 그 밖의 부분은 제3 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

또한, 상기 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에 있어서, 배수 보조 부재(100)를 알루미늄제 와이어로 형성한 경우에는, 배수 보조 부재(100)도 열교환 튜브(3)를 따르게 한 후, 열교환기와 일체로 브레이징(접합)되어 있다.

또한, 도 12에 도시하는 제5 실시 형태에서는, 배수 보조 부재(30)는, 털실 또는 몰 선재로 형성되어 있고, 이 털실 또는 몰 선재로 형성되는 배수 보조 부재(30)의 보풀이 일어난 표면에 부착된 물방울이 배수 보조 부재(30)의 표면의 수막 또는 물방울로 유인되어, 그 표면에 수로가 형성된다.

이와 같이 구성되는 제5 실시 형태에 따르면, 열교환기(1)가 습윤한 상태로 되면, 배수 보조 부재(30)를 형성하는 털실 또는 몰 선재의 표면에 물방울이 부착되고, 나아가서는 표면에 수막이 형성된다. 또한, 코루게이트 핀(4)에 부착된 물방울은, 모세관 현상에 의해 배수 보조 부재(30)를 형성하는 털실 또는 몰 선재의 표면의 수막 또는 물방울로 유인되고, 그 표면을 수로로 하여, 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다. 이하 마찬가지로 하여, 코루게이트 핀(4)에 부착된 물방울은, 순차 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출된다. 또한, 제5 실시 형태에 있어서, 그 밖의 부분은 제3, 제4 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이 구성되는 제3 내지 제5 실시 형태의 배수 구조를 갖는 열교환기(1)는, 이하와 같은 상태에서 사용할 수 있다.

예를 들어, 도 13에 도시하는 바와 같이, 열교환기(1)를 연직 배치 또는 열교환기(1)의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 배수 보조 부재(100, 20, 30)(이하에 부호 100으로 대표함)를 풍하측에 배치하여 사용할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기(1)에 부착된 물방울을, 열교환기(1)의 풍하측에 있어서, 상술한 바와 같이, 상방측의 코루게이트 핀(4)으로부터 하방측의 배수 보조 부재(100)에 의해 형성되는 수로를 타고 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 보다 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 도 14에 도시하는 바와 같이, 연직 배치 또는 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 배수 보조 부재(100)를 풍상측 및 풍하측에 배치하여 사용할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기(1)에 부착된 물방울을, 열교환기(1)의 풍상측 및 풍하측에 있어서, 상술한 바와 같이, 상방측의 코루게이트 핀(4)으로부터 하방측의 배수 보조 부재(100)에 의해 형성되는 수로를 타고 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 더욱 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 도 15에 도시하는 바와 같이, 열교환기(1)를 연직 배치 또는 열교환기(1)의 상단측을 풍상측에 경사 배치하고, 배수 보조 부재(100)를 풍상측에 배치하여 사용해도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 열교환기(1)에 부착된 물방울을, 열교환기(1)의 풍상측에 있어서, 상술한 바와 같이, 상방측의 코루게이트 핀(4)으로부터 하방측의 배수 보조 부재(100)에 의해 형성되는 수로를 타고 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 제3 내지 제5 실시 형태의 배수 구조에 따르면, 열교환 튜브(3)를 따르도록, 또한 열교환 튜브(3)의 상하측에 인접하는 코루게이트 핀(4)에 접촉하도록 선 형상의 배수 보조 부재[100(20, 30)]를 배치하고, 배수 보조 부재[100(20, 30)]에 의해, 열교환기(1)에 부착된 물방울을 유인하는 수로, 즉 간극[110(22)]을 형성함으로써, 열교환기(1)에 부착된 물방울을, 상방측의 코루게이트 핀(4)을 타고 하방측의 열교환 튜브(3)를 따라 배치된 배수 보조 부재[100(20, 30)]로 흐르게 하고, 배수 보조 부재[100(20, 30)]에 의해 형성된 간극[110(22)]을 거쳐서 하방측의 코루게이트 핀(4)으로 배출할 수 있다. 따라서, 편평 형상 열교환 튜브(3)를 수평 배치한 경우라도, 충분한 배수성을 갖는다.

또한, 배수 보조 부재[100(20, 30)]를 열교환 튜브(3)를 따라 배치함으로써, 부가되는 배수 보조 부재 자체에서 열교환기(1)를 통과하는 바람의 흐름을 저해하는 일이 없으므로, 통기 저항 및 열교환 효율에 미치는 악영향을 억제할 수 있다.

또한, 와이어 등의 선재를 열교환기 표면에 비스듬히 배치하는 경우에 비해, 열교환기(1)에의 배수 보조 부재[100(20, 30)]의 조립 장착을 간단하게 행할 수 있고, 또한 배수 보조 부재[100(20)]를 알루미늄제 와이어로 형성한 경우는, 열교환기(1)와 일체로 브레이징(접합)할 수 있으므로, 열교환기(1)의 제작을 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 증발기로서 이용하는 경우에 유용하지만, 증발기 이외의 패럴렐 플로우형 코루게이트 핀식 열교환기에 있어서, 열교환 튜브를 수평 배치한 경우라도, 표면에 부착된 물방울의 배수성을 충분히 가져, 통기 저항 및 열교환 효율에 미치는 악영향을 억제할 수 있다.

1 : 열교환기
2a, 2b : 헤더 파이프
3 : 열교환 튜브
4 : 코루게이트 핀
4c : 핀 루버
7 : 플랜지부
8, 8A : 기립편
9 : 두께부
10, 10A, 10B, 10C : 유수로
11, 11A : 홈부
P : 코루게이트 핀의 피치
P1 : 기립편의 피치
P2 : 홈부의 피치
100 : 배수 보조 부재
110 : 간극
20 : 배수 보조 부재
21 : 선 형상 소재
22 : 간극
30 : 배수 보조 부재(털실, 몰 선재)

Claims

대치하는 한 쌍의 헤더 파이프 사이에, 서로 평행한 복수의 편평 형상 열교환 튜브를 수평 방향으로 배치하고, 상기 열교환 튜브 사이에 코루게이트 핀을 접합하여 이루어지는 코루게이트 핀식 열교환기에 있어서,
상기 열교환 튜브의 상하측에 인접하는 상기 코루게이트 핀의 측단부를 상기 열교환 튜브의 폭방향의 측단부로부터 돌출되는 상태로 배치하고 있으며,
상기 열교환 튜브의 폭방향의 측단부에 상기 열교환 튜브의 길이 방향에 따르도록, 또한 상기 상하측에 인접하는 상기 코루게이트 핀의 측단부에 접촉하도록 선 형상의 배수 보조 부재를 배치하고, 상기 배수 보조 부재에 의해, 상기 열교환기에 부착된 물방울을 유인하는 수로를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제1항에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 상기 열교환 튜브와의 사이에 수로를 형성하기 위해 미소한 간극을 두고 배치되는 와이어인 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제1항에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 복수의 선 형상 소재를 꼰 형상이며, 각 선 형상 소재 사이의 간극에 수로를 형성하여 이루어지고, 또한 상기 간극이 상기 코루게이트 핀의 측단부보다 내측에 위치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 배수 보조 부재는, 열교환기를 구성하는 소재와 동일하고, 또한 열교환기에 일체로 브레이징 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍하측에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍상측 및 풍하측에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍상측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍상측에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제4항에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍하측에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제4항에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍하측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍상측 및 풍하측에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.
제4항에 있어서, 상기 열교환기를 연직 배치 또는 상기 열교환기의 상단측을 풍상측에 경사 배치하고, 상기 배수 보조 부재를 풍상측에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코루게이트 핀식 열교환기의 배수 구조.