KR101636950B1 - Heat exchanger and method of manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
열교환기에 관하여 개시한다. 본 발명은 열교환기 바디가 홀들과 매니폴드 홀들을 중심으로 절곡된 제1 드로잉 부분 및 홀과 매니폴드 홀의 위치를 결정하고 구획하는 제2 드로잉 부분을 포함하고, 유로 캡은 바디의 제2 드로잉 부분에 끼워 맞춤으로 밀착되어 홀 또는 홀과 매니폴드 홀을 커버링하는 끼움부를 포함함으로써 바디에 유로 캡을 용접할 때 용접 불량 원인을 없애고 주변 유로와 분리되는 격실을 형성하여 유체의 순차 유동에 장애를 일으키지 않으며, 열교환기에 주어지는 방열 면적 대부분을 열교환 면적에 포함시켜 효율이 높은 열교환기를 제공한다.Heat exchanger. The present invention is characterized in that the heat exchanger body includes a first drawing portion bent around the holes and manifold holes and a second drawing portion defining and partitioning the hole and the manifold hole, And a fitting portion for covering the hole or the hole and the manifold hole. Thus, when welding the flow path cap to the body, it is possible to eliminate the cause of welding defect and to form a compartment separating from the peripheral flow path, And most of the heat radiation area given to the heat exchanger is included in the heat exchange area, thereby providing a highly efficient heat exchanger.
Description
본 발명은 열교환기 및 제조 방법에 관한 것으로 열교환 튜브가 배치되는 바디와 유로를 형성하는 유로 캡 상호 간 용접 불량 문제를 해결하고 열교환 성능을 개선하며 열교환기의 제작비용을 절감하는 것이다.The present invention relates to a heat exchanger and a manufacturing method thereof, which solves the problem of welding failure between the body in which the heat exchange tube is disposed and the flow path cap forming the flow path, improves the heat exchange performance, and reduces the manufacturing cost of the heat exchanger.
열교환기가 적용되는 보일러의 예를 들면 열교환기가 장착되어 버너 연소열에 의해 유체를 열교환 시켜 가온된 유체를 공급하는 유로를 구성한다. 도 1은 열교환기(20)가 장착된 일반적인 가스 보일러(10)의 예이다. For example, a heat exchanger is installed in the boiler to which the heat exchanger is applied, thereby constituting a flow path for supplying the heated fluid by heat exchange of the fluid by the burner combustion heat. Figure 1 is an example of a
도 2 및 도 3은 형식이 다른 열교환기를 비교적으로 구분하는 도면이다. 도 2는 열교환 파이프(22)를 바디(21)를 중심으로 여러 갈래로 배치하여 흡열 면적을 확보한 형식의 열교환기(20) 이다. 도 3은 유로 캡(23)의 면을 바디(21) 면을 따라 밀착시켜 용접한 형식의 열교환기(20)를 나타내는 개략도로서 핀 앤드 튜브 또는 튜브형 열교환기이다. 한쪽이 유입관(27)이고 다른 쪽은 열교환을 마친 유체를 내보내는 유출관(28)이 있으며 유체를 열교환 하는 몇 개의 열교환 튜브(26)들이 배치된다. Figs. 2 and 3 are views for relatively separating heat exchangers of different types. 2 is a
유로 캡을 바디를 따라 밀착시켜 접합하는 핀 앤드 튜브 또는 튜브형 열교환기(이하, '튜브형 열교환기'로 한다)의 제조 방법은, 먼저 유로 캡(23)을 바디(21) 면을 따라 가압하거나 밀착시키고, 그 밀착면 사이로 브레이징 용재가 흘러들어가게 해서 브레이징 용접하는 방법을 적용하여 제조한다. 예를 들면, 대한민국 공개특허 제10-2010-0115602호에는 열교환 튜브의 단부를 폐쇄하기 위한 유로 캡을 바디에 브레이징 용접할 때 작업 단순화를 꾀할 수 있는 유로 캡의 브레이징 용접 방법이 제안되어 있다.A method of manufacturing a pin-and-tube or tube-type heat exchanger (hereinafter, referred to as a "tubular heat exchanger") in which a flow path cap is closely contacted with a body to join the flow path, And brazing welding is caused to flow between the contact surfaces, thereby performing brazing welding. For example, Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0115602 proposes a brazing welding method of a flow path cap which can simplify the work of brazing a flow path cap for closing an end portion of a heat exchange tube to a body.
튜브형 열교환기의 제조에서 유로 캡을 바디에 브레이징 용접할 때 밀착면 사이가 충분히 밀착되지 않으면 접합이 불량해지거나 접합이 된다 하더라도 불완전한 접합이 이루어져 충분한 접합 강도를 확보하기 어렵고 용접 불량 부분의 틈 사이로 난방수가 밖으로 새거나 주변 유로로 넘어가는 문제가 생긴다. 따라서 튜브형 열교환기 제조를 위한 유로 캡의 브레이징 용접에서는 유로 캡(23)과 바디(21)의 대응 면 밀착 정도가 중요해지는데 기존 유로 캡(23)은 구조적으로 바디(21)와 고른 평탄도를 유지하기 어렵다.In the manufacture of a tubular heat exchanger, brazing welding of the flow path cap to the body causes poor bonding or poor bonding even if the contact surfaces are not closely contacted, making it difficult to secure sufficient bonding strength, There is a problem that the water is leaked out or passed to the surrounding oil channel. Therefore, in the brazing welding of the flow path cap for manufacturing the tubular heat exchanger, the degree of close contact between the
도 4는 유로 하우징(24)이 연속 배열된 기존의 유로 하우징 일체형 유로 캡(23) 및 그 유로 캡(23)을 바디(21)의 표면에 밀착시켜 브레이징 용접으로 접합하는 예이다. 열교환 튜브(26)는 홀(25)에 끼워져 결합 된다. 여기서 유로 캡(23)은 여러 개의 유로 하우징(24) 들을 동시에 형성하는 하나의 유로 캡(23)을 적용하기 때문에 바디(21)의 표면 부분에 유로 캡(23)의 접합면이 동시에 정확히 밀착되기 어렵다. 또한 각각의 밀착 대응면의 평탄도가 떨어지면 용접 불량이 발생될 수 있으며 용접 불량은 주로 밀착면의 틈을 형성한다. 틈이 형성되면 각 유로 하우징을 경유하는 난방수는 주변 유로로 자유롭게 넘나들 있게 되는데 이는 각 열교환 튜브를 경유하는 난방수의 순차 순환 유동에 장애를 일으킬 수 있다. 4 shows an example in which the conventional flow-housing integrated
도 5는 유로 캡(23)의 브레이징 용접을 바르고 쉽게 하기 위해 바디(21)에 탄성부(29)를 돌출시키고 유로 캡(23)을 잡아주도록 한 종래 예이지만 마찬가지로 여러 개의 유로 하우징(24)들을 갖는 유로 캡(23)을 사용하기 때문에 용접 불량이 생길 가능성이 크다. 5 is a conventional example in which the
이와 같이 유로 캡을 바디에 브레이징 용접 접합시 유로 캡의 유로 하우징을 바디의 열교환 튜브와 대면하도록 장착하는 경우 유로 캡과 바디의 접촉면이 고른 평탄도로 충분히 밀착되지 않아 용접 불량의 원인을 제공했다. 그 밖에 연소기류를 열교환기 쪽으로 모아주기 위해 열교환 핀 주변부에 복잡한 헥스 필러(hex filler)를 조립하는데 따른 비용 및 공수 증가 그리고 생산성 저하의 문제도 있어 개선이 필요하다. When the flow path housing of the flow path cap is mounted so as to face the heat exchange tube of the body when the flow path cap is brazed to the body, the contact surface between the flow path cap and the body is not sufficiently flat to provide a cause of poor welding. In addition, in order to collect the combustion air streams toward the heat exchanger, there is a problem of cost and increase in air flow and lowering of productivity due to the assembly of a complicated hex filler in the periphery of the heat exchange fin.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 열교환기 바디에 접합 되어 유로를 형성하는 유로 캡의 용접 불량을 해결하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to solve a weld defect of a flow path cap which is joined to a heat exchanger body to form a flow path.
본 발명의 다른 목적은, 열교환기의 열효율을 높여 튜브형 열교환기의 성능을 향상시키는 것이다. Another object of the present invention is to enhance the heat efficiency of the heat exchanger to improve the performance of the heat exchanger.
본 발명의 다른 목적은, 열교환기의 제조에서 작업성 개선과 작업 공수를 절감하는 것이다.Another object of the present invention is to improve the workability and the work flow in the manufacture of the heat exchanger.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기는, 열교환 튜브와 유출입관이 배치된 바디, 상기 바디에 접합 되어 열교환 튜브들과 유출입 유로를 형성하는 유로 캡, 상기 바디에 유로 캡이 용접된 용접부를 포함하는 튜브형 열교환기에 있어서, 상기 바디는 열교환 튜브의 형상에 대응하는 홀들과 유체의 유입과 유출을 유도하는 매니폴드 홀; 상기 홀들과 매니폴드 홀을 중심으로 안쪽에 절곡된 제1 드로잉 부분; 상기 홀들과 상기 매니폴드 홀의 위치를 결정하고 구획하는 제2 드로잉 부분;을 포함하여 이루어지며, 상기 유로 캡은 상기 바디의 제2 드로잉 부분에 끼워 맞춤으로 밀착되어 상기 홀 또는 홀과 매니폴드 홀을 커버링하는 끼움부;를 포함한다.A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a body having a heat exchange tube and an outlet inlet pipe, a flow path cap connected to the body to form the heat exchange tubes and the flow path, and a welded portion welded to the body, The body including a manifold hole for guiding the inflow and outflow of the fluid and the holes corresponding to the shape of the heat exchange tube; A first drawing portion bent inward around the holes and the manifold hole; And a second drawing portion for determining and partitioning the positions of the holes and the manifold hole, wherein the flow path cap is closely fitted to the second drawing portion of the body to fit the hole or the hole and the manifold hole And a covering portion for covering the cover.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 바디는, 홀 및 매니폴드 홀을 형성하는 제1 드로잉 부분의 길이가 서로 같거나 다르고, 바디의 제2 드로잉 부분이 홀 또는 매니폴드 홀을 기준으로 위로 솟아 오른 높이 길이를 갖는다.The body of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention is characterized in that the lengths of the first drawing portions forming the holes and the manifold holes are equal to or different from each other and the second drawing portion of the body is raised upward with respect to the hole or the manifold hole And has an upper-height length.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 바디는, 제2 드로잉 부분이 이웃하는 다른 제2 드로잉 부분을 분리하는 차수벽을 포함한다.The body of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention includes a water wall separating the second drawing portion adjacent to the second drawing portion.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 바디는, 제2 드로잉 부분이 2 개의 홀 또는 1 개의 홀과 1 개의 매니폴드 홀을 이웃하는 제2 드로잉 부분과 함께 단독 유로인 격실 룸을 형성한다.The body of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention forms a compartment room in which the second drawing portion is a single flow path together with the second drawing portion neighboring the two holes or one hole and the one manifold hole.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 유로 캡은, 외부가 막혀 있고 안쪽이 개방되어 있으며 바디의 제2 드로잉 부분의 내벽면을 따라 끼워져 밀착되는 탄성 밀착면을 포함한다.The flow path cap of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention includes an elastic contact surface which is clogged with the outside, the inside is opened, and is fitted and adhered along the inner wall surface of the second drawing portion of the body.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 유로 캡은, 바디에 형성되는 격실 룸에 대하여 한 개씩 브레이징 용접된다.The flow path cap of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention is brazed one by one to the compartment chambers formed in the body.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기는, 바디에 주어지는 전체 방열 구간 면적을 기준으로 제2 드로잉 부분으로부터 확장된 제3 드로잉 부분을 포함하며, 제2 및 제3 드로잉 부분을 전체 열교환 면적으로 포함시키는 열교환 확장형 유로 캡을 포함한다,A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a third drawing portion extending from a second drawing portion based on an entire heat dissipating section area given to the body and a heat exchanging portion including a second drawing portion and a third drawing portion as a whole heat exchange area Includes an expandable Euro cap,
본 발명의 다른 특징은, 열교환 튜브의 형상에 대응하는 홀들과 유체의 유입과 유출을 유도하는 매니폴드 홀, 상기 홀과 매니폴드 홀을 중심으로 안쪽에 절곡된 제1 드로잉 부분, 상기 홀들과 상기 매니폴드 홀의 위치를 결정하고 구획하는 제2 드로잉 부분이 형성된 바디를 성형하고, 성형이 완료된 상기 바디의 제2 드로잉 부분에 끼워 맞춤으로 밀착되어 상기 홀 또는 홀과 매니폴드 홀을 커버링하는 끼움부를 갖는 유로 캡을 결합하여 열교환기를 제조하는 열교환기 제조 방법에 있어서, 상기 바디의 제2 드로잉 부분에 유로 캡의 끼움부를 끼우는 단계; 및 상기 바디에 끼워진 유로 캡의 밀착면을 중심으로 브레이징 용재를 흘려보내 바디에 유로 캡을 브레이징 용접하는 단계;로 이루어지는 열교환기 제조 방법을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heat exchanger, including: a plurality of holes corresponding to a shape of a heat exchange tube; a manifold hole for guiding the inflow and outflow of fluid; a first drawing portion bent inward around the hole and the manifold hole; A body having a second drawing portion for determining and partitioning the position of the manifold hole is formed, and a fitting portion for fitting the second drawing portion of the formed body with the fitting portion to cover the hole or the hole and the manifold hole A method of manufacturing a heat exchanger for manufacturing a heat exchanger by coupling a flow path cap, the method comprising the steps of: fitting a fitting portion of a flow path cap into a second drawing portion of the body; And brazing a brazing filler material around the contact surface of the flow path cap fitted to the body to braze and weld the flow path cap to the body.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기는 열교환기를 구성하는 바디에 유로 캡을 용접할 때 용접 불량 원인을 없애고 주변 유로와 분리되는 격실을 형성하여 유체의 순차 유동 장애를 일으키지 않으며, 열교환기에 주어지는 방열 면적의 대부분을 열교환 면적에 포함시켜 열효율이 높은 열교환기를 제공한다. 또한 유로 캡의 브레이징 용접 공정을 포함하는 열교환기의 제조에서 유로 캡의 끼워 맞춤 작업을 간결하게 할 수 있어 작업성을 개선하고 유로 캡의 위치 조정이나 위치 결정 등의 보조 작업을 생략할 수 있으므로 작업 공수를 줄여 생산성을 향상시켜 제조 원가를 절감한다. The heat exchanger according to the embodiment of the present invention eliminates the cause of welding defect and forms a compartment separating from the peripheral flow path when the flow path cap is welded to the body constituting the heat exchanger so as to prevent the sequential flow failure of the fluid, Most of them are included in the heat exchange area to provide a heat exchanger having a high thermal efficiency. In addition, in the manufacture of a heat exchanger including a brazing welding process of a Euro cap, fitting work of the Euro cap can be simplified, and workability can be improved and auxiliary operations such as position adjustment and positioning of the Euro cap can be omitted. Reduce manufacturing costs by improving productivity by reducing airflow.
도 1은 열교환기가 적용된 일반 보일러 형식 참고도.
도 2는 흡열 면적을 확장시킨 종래의 열교환기.
도 3은 종래의 튜브형 열교환기.
도 4는 유로 캡을 적용한 종래기술의 열교환기.
도 5는 유로 캡 용접을 위한 종래기술의 설명도로서 (a)는 유로 캡 밀착 가압 과정, (b)는 밀착 완료 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유로 캡 배치 상태도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 유로 캡의 형상.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 바디 및 유로 캡 설치 단면도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 바디 및 유로 캡 설치를 위한 용접 과정 설명도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 유로 캡 설치 상태로서 (a)는 방열 면적을 남긴 상태, (b)는 방열 면적을 열교환 면적으로 포함시킨 비교 참고도.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환 확장형 유로 캡 배치 설명도.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기의 연소공기 유도 과정 참고도.1 is a view of a general boiler type to which a heat exchanger is applied.
2 shows a conventional heat exchanger having an expanded heat absorption area.
3 is a conventional tubular heat exchanger.
4 is a prior art heat exchanger to which a flow path cap is applied.
Fig. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique for welding a channel cap, in which (a) is a process of pressing and pressing the flow path cap, and (b)
6 is a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
7 is a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
8 is a state in which the flow path cap is arranged according to the embodiment of the present invention.
9 is a view showing a shape of a flow path cap according to an embodiment of the present invention.
10 is a sectional view of a body and a flow path cap according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view of a welding process for installing a body and a flow path cap according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the flow path cap is installed according to the embodiment of the present invention, in which (a) is a state in which a heat radiation area is left, and (b)
FIG. 13 is an explanatory view of the arrangement of a heat exchange expandable flow path cap according to an embodiment of the present invention; FIG.
14 is a reference view of a process of inducing combustion air in a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 사시도 이다. 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기(100)는 도 6을 참조하면, 열교환 튜브(110)와 유출입관(120)(121)이 배치된 바디(130), 바디(130)에 접합 되어 열교환 튜브(110)들과 유출입관(120)(121)들의 유로를 형성하는 유로 캡(140)으로 되어 있으며 바디(130)에 유로 캡(140)이 용접된 용접부를 포함하는 열교환기(100)로 구성된다. 여기서 유로 캡(140)은 열교환 튜브(110)들과 유출입관(120)(121)에 대하여 직렬 유로를 형성한다. 미설명 부호 122는 핀이다.6 is a perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention. 6, a
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기의 사시도 이다. 도 7의 열교환기(100)는 도 6과 달리 유출입관(120)(121)과 열교환 튜브(110)를 상통 유로를 형성하는 유로 캡(140)이 바디(130)에 주어지는 방열 면적의 대부분을 점유하지 않고 일부만을 점유하도록 배치된 상태이다. 미설명 부호 122는 핀이다.7 is a perspective view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention. 6, the
도 6 및 도 7을 참조하면 바디(130)에 주어지는 방열 면적 구간 영역 a1(도 13 참조)은 바디(130) 및 유로 캡(140)의 설계에 따라 자유롭게 열교환 면적으로 포함될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 7, the heat dissipating area area a1 (see FIG. 13) given to the
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바디(130) 및 유로 캡(140)의 배치 상태를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 바디(130)에 주어지는 방열 면적 구간 영역 a1의 대부분을 유로 캡(140)이 점유하고 있다. 이 경우 바디의 방열 면적 구간 영역a1은 흡열 면적 구간으로 전환되어 열손실을 줄이고 열효율을 높인다. 따라서 바람직한 열교환기의 형식은 유로 캡(140)을 바디의 방열 면적 구간을 가능한 모두 점유하는 형식일 수 있다. 8 shows the arrangement of the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기(100)의 유로를 형성하는 유로 캡(140)의 사시도 이다. 9 is a perspective view of a
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기(100)를 구성하는 바디(130)와 여기에 설치하는 유로 캡(140)의 설치 상태를 설명하는 부분 절취 단면도이다. 10 is a partially cut-away sectional view for explaining the installation state of the
도 10을 참조하면, 바디(130)는 열교환 튜브(110)의 형상에 대응하는 홀(131)들과 유체의 유입과 유출을 유도하는 매니폴드 홀(132)을 갖는다. 여기서, 홀(131) 및 매니폴트 홀(132) 사이즈는 열교환 튜브(110) 및 유출입관(120)(121)의 사이즈에 따라 자유롭게 설계될 수 있다. 도 11을 참조하면 열교환 튜브(110)가 삽입되는 홀(131)들에 비해 유출입관(120)(121)이 삽입되는 매니폴드 홀(132)의 사이즈가 더 큰 예로 나타나 있으나 모두 유동 유체의 공급과 열교환 그리고 유출을 위한 유로를 만드는 것이므로 효과적 열교환을 위해 적절한 크기로 결정하고 선택할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
바디(130)는 홀(131)들과 매니폴드 홀(132)들을 중심으로 안쪽 방향으로 절곡된 제1 드로잉 부분(133)을 갖는다. 그리고 홀(131)들과 매니폴드 홀(132)의 위치를 결정하고 구획하는 제2 드로잉 부분(134)을 포함한다. 제1 및 제2 드로잉 부분(133)(134)은 프레스 전단 가공, 또는 유사 드로잉 가공법 등으로 일회 단일 공정으로 완성될 수 있다. 이렇게 바디(130)에 형성되는 제1 드로잉 부분(133)은 열교환 튜브(110)의 양단부의 삽입 또는 유출입관(120)(121)의 끼움 삽입을 유도한다. 이에 대하여 제2 드로잉 부분(134)은 외부로부터 결합되는 유로 캡(140)을 밀착 결합으로 유도한다.The
유로 캡(140)은 이와 같이 바디(130)의 제2 드로잉 부분(133)에 끼워 맞춤으로 밀착되는데, 제2 드로잉 부분(133)의 내벽을 밀착되는 끼움부(141)를 구비한다. 유로 캡(140)은 끼움부(141)를 통해 제2 드로잉 부분(133)의 내벽에 밀착되고 이 밀착된 부분을 중심으로 브레이징 용재를 흘려보내면 별도의 수정과 보완 작업 없이 유로 캡(140)이 바디(130)에 안정적으로 용접된다. 이렇게 바디(130)의 제2 드로잉 부분(134)에 용접이 완료되면 유로 캡(140)은 홀(131) 또는 홀(131)과 매니폴드 홀(132)을 커버링하여 유체의 외부 유출을 차단하는 유로를 형성한다.The
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 열교환기(100) 이다. 도 11을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 열교환기(110)는 일측에 유체가 유입되는 유입관(120)을 두고 다른 한쪽에는 유출관(121)을 두어 유체를 내보내도록 구성될수 있으며 유입관(120)을 통해 유입되는 유체는 개체 단위로 직렬 유로를 형성하는 유로 캡(140)이 만드는 유체 유동공간을 따라 열교환 튜브(110)들을 경유하면서 열교환 되고 유출관(121)을 통해 빠져나가도록 구성된다.11 is a
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 구체적인 구성을 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명하면 아래와 같다.A specific configuration of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 11. FIG.
바디(130)에 형성하는 홀(131) 및 매니폴드 홀(132)을 형성하는 제1 드로잉 부분(133)의 길이(L1)는 서로 같거나 다르게 형성할 수 있다. 도 10 및 도 11을 참조하면 제1 드로잉 부분(133)의 길이(L1)가 모두 같은 예로 나타나 있다. 이 길이(L1)를 차등적으로 할 수 있는데, 예를 들면 유출입관(120)(121)의 지지 및 결합강도를 증가시키기 위하여 유출입관(120)(121)이 결합되는 부분만을 선택적으로 길이(L1)를 증가시킬 수 있다. The
또한, 바디(130)의 제2 드로잉 부분(134)은 홀(131) 또는 매니폴드 홀(132)을 기준으로 위로 솟은 높이 길이(H1)를 갖도록 구성될 수 있다. 여기서 높이 길이(H1)는 유로 캡(140)의 끼움부(141)를 끼우고 난 뒤 브레이징 용접시 용접 강도에 영향을 미칠 수 있다. 너무 짧으면 용접 접합 단면적이 줄어들어 용접 강도가 약해지고 지나치게 길면 유로 체적이 증가 되므로 적절한 길이로 조절하여 높이 길이(H1)를 정한다.The
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 바디(130)는 제2 드로잉 부분(134)은 이웃하는 제2 드로잉 부분(134)을 분리하는 차수벽(135)을 형성한다. 차수벽(135)은 이웃하는 유로들로부터 유체의 유입을 막는다. 이에 따라 보일러에 사용하는 경우 유로 캡(140)의 용접 불량으로 누수가 생겨 난방수가 이웃하는 유로로 넘어가 유체의 순차적 열교환 유동에 지장을 일으키는 현상을 줄일 수 있다.In addition, the
또한, 바디(130)의 제2 드로잉 부분(134)은 2 개의 홀(131) 또는 1 개의 홀(131)과 1 개의 매니폴드 홀(132)을 이웃하는 제2 드로잉 부분(134)과 함께 단독 유로인 격실 룸(136)을 형성한다. 이렇게 형성되는 한 개의 격실 룸(136)에는 한 개의 유로 캡(140)이 설치되어 하나의 직렬 유로를 형성함으로써 이웃하는 다른 격실 룸(136)들에 난방수가 불규칙적으로 유입되어 유체의 순차적 열교환 유동을 돕는다. The
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기의 유로 캡(140)은 외부가 막혀 있고 안쪽이 개방되어 있으며 바디(130)의 제2 드로잉 부분(134)의 내벽면을 따라 끼워져 밀착되는 탄성 밀착면(142)으로 구성될 수 있다. 유로 캡(140)의 탄성 밀착면(142)은 제2 드로잉 부분(134)의 내벽면을 따라 유로 캡(140)을 결합할 때 억지 끼워 맞춤으로 결합될 수 있어 밀착력을 강화하고 나중에 브레이징 용재를 흘려보내 브레이징 용접할 때 용접 불량을 줄일 수 있다.In addition, the flow path cap 140 of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention has an outer side closed and an inner side opened, and an elastic contact surface (142). The
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기(100)는 바디(130)에 주어지는 전체 방열 구간 면적(a1)을 기준으로 제2 드로잉 부분(134)으로부터 확장된 제3 드로잉 부분(137)을 포함할 수 있으며 이 경우 제2 및 제3 드로잉 부분(134)(137)의 a2와 a3 영역(도 13 참조)을 전체 열교환 면적으로 포함시킬 수 있다. 여기에 사용되는 유로 캡(140)은 확장형 유로 캡이 적용된다.The
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 바디의 방열 면적 구간 영역에 대하여 방열 면적 구간 영역을 열교환 면적으로 바꾼 비교 예이다.FIG. 12 is a comparative example in which the heat dissipating area area is changed to the heat exchanging area with respect to the heat dissipating area area of the body according to the embodiment of the present invention.
(a)는 바디에 방열 면적 구간 영역(a3)이 그대로 존재한다. 바디의 방열 면적 구간에서 방사되는 열은 유체와 직접 열교환 되지 않고 대부분 손실된다.(a), the heat dissipation area region a3 is directly present in the body. The heat radiated from the area of the heat dissipation area of the body is not directly heat-exchanged with the fluid but is mostly lost.
(b)는 바디의 방열 면적 구간 영역이 유로 캡(140)에 의해 열교환 영역으로 포함된 예로서 바디에서 방사되는 거의 대부분의 열은 유동 유체와 열교환 된다.(b) shows that the heat dissipating area region of the body is included in the heat exchanging region by the
도 13은 바디의 방열 면적 구간(a3)에 대하여 유로 캡(140)의 면적을 넓히는 방법으로 열교환 효율을 높인 예이다. 버너(200)의 열은 열교환 튜브(110)와 바디(130)의 전체에 대하여 전달된다. 이때 버너(200) 열은 열교환 튜브(110)에 집중되어 대부분 열교환 매체로 작용하지만 바디(130)에 동시에 열이 전달되어 높은 온도의 방열 구간을 형성하는데 여기서 소모되는 열은 유체의 열교환에 직접 관여하지 않으며 적은 영향을 미친다. 면적이 넓을수록 방열량이 많아지고 열교환 효율이 나빠진다. 도 13을 참조하면, 바디(130)의 대부분의 면적이 유로 캡(140)으로 채워져 있어 바디의 방열 면적이 열교환 면적으로 전환된다. 따라서, 바디를 통해 방사되는 열이 유로 캡(140)을 통해 직접 유체의 열교환 매체로 전환되도록 함으로써 열교환 효율을 좋게 한다. 13 shows an example in which heat exchange efficiency is improved by increasing the area of the flow path cap 140 with respect to the heat dissipation area section a3 of the body. The heat of the
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기(100)에 유도되는 버너(200)측 연소공기의 유동 상태를 나타낸다. 도 14를 참조하면 열교환기(100)에 복잡한 설치물이나 유로 가이드를 두지 않고 열교환기(100) 자체 바디(130)의 형상에 의해 연소공기의 대부분이 열교환기(100)의 열교환 튜브(110) 또는 핀(111)을 향하여 유동되는 상태이다. 14 shows the flow of combustion air on the
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기 제조 방법은, 바디의 제작에서, 열교환 튜브(110)의 형상에 대응하는 홀(131)과 유체의 유입과 유출을 유도하는 매니폴드 홀(132), 그리고 홀(131)들과 매니폴드 홀(132)을 중심으로 안쪽으로 절곡된 제1 드로잉 부분(133), 그리고 홀(131)과 매니폴드 홀(132)의 위치를 결정하고 구획하는 제2 드로잉 부분(134)을 일체로 갖는 바디(130)를 프레스 기계 가공 및 일반적 드로잉 가공법 등으로 성형한다.In the manufacturing method of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention, in the manufacture of the body, the
유로 캡의 제작에서, 바디(130)의 제2 드로잉 부분(134)에 끼워 맞춤으로 밀착되어 홀(131) 또는 홀(131)과 매니폴드 홀(132)을 커버링하는 끼움부(141)를 갖는 유로 캡(140)을 프레스 기계 가공 성형법, 또는 적절한 성형 가공법으로 성형한다. In the fabrication of the flow path cap, the
성형이 완료된 바디(130)의 제2 드로잉 부분(134)에 유로 캡(140)의 끼움부(141)를 끼운 후 그 밀착면을 중심으로 브레이징 용재(bw)를 흘려보내 바디(130)에 유로 캡(140)을 브레이징 용접한다.The
이렇게 제조된 열교환기는 바디에 유로 캡을 용접할 때 용접 불량 원인을 없애고 주변 유로와 분리되는 격실을 형성하여 유체의 순차 유동에 장애를 일으키지 않으며, 열교환기에 주어지는 방열 면적 대부분을 열교환 면적에 포함시켜 열효율이 높은 열교환기를 제공한다. 유로 캡의 브레이징 용접공정을 포함하는 열교환기의 제조에서 유로 캡의 끼워 맞춤을 간결하게 할 수 있어 작업성을 개선하고 조정이나 위치 결정 등의 보조 작업을 생략할 수 있으므로 작업 공수를 줄여준다. The heat exchanger manufactured in this way eliminates the cause of weld defect when welding the flow path cap to the body and forms a compartment separating from the peripheral flow path so as not to interfere with the sequential flow of the fluid and by including most of the heat radiation area given to the heat exchanger in the heat exchange area, Thereby providing a high heat exchanger. In the manufacture of the heat exchanger including the brazing welding process of the Euro cap, the fitting of the Euro cap can be simplified, and the workability can be improved and the auxiliary work such as adjustment and positioning can be omitted, thereby reducing the work flow.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, .
100: 열교환기 110: 열교환 튜브
120: 유입관 121: 유출관
130: 바디 131: 홀
132: 매니폴드 홀 133: 제1 드로잉 부분
134: 제2 드로잉 부분 135: 차수벽
136: 격실 룸 137: 제3 브레이징 부분
140: 유로 캡 141: 끼움부
142: 탄성 밀착면
100: heat exchanger 110: heat exchange tube
120: inlet pipe 121: outlet pipe
130: body 131: hole
132: manifold hole 133: first drawing portion
134: second drawing portion 135:
136: compartment 137: third brazed part
140: Euro cap 141:
142: elastic contact surface
Claims (8)
상기 유로 캡은 상기 바디의 제2 드로잉 부분에 끼워 맞춤으로 밀착되어 상기 홀 또는 홀과 매니폴드 홀을 커버링하는 끼움부; 및 외부가 막혀 있고 안쪽이 개방되어 있으며 상기 바디의 제2 드로잉 부분의 내벽면을 따라 끼워져 밀착되는 탄성 밀착면을 포함하는 열교환기.A heat exchanger including a body in which a heat exchange tube and an outlet pipe are disposed, a flow path cap connected to the body to form heat exchange tubes and an oil flow path, and a welded portion in which the flow path cap is welded, A manifold hole for guiding the inflow and outflow of the fluid and the holes corresponding to the manifold hole; A first drawing portion bent inward around the holes and the manifold hole; And a second drawing portion for determining and partitioning the positions of the holes and the manifold hole,
Wherein the flow path cap is closely fitted to the second drawing portion of the body to cover the hole or the hole and the manifold hole; And an elastic contact surface which is clogged with the outside and which is open inside and which is fitted and adhered along the inner wall surface of the second drawing portion of the body.
상기 바디에 형성하는 홀 및 매니폴드 홀을 형성하는 제1 드로잉 부분의 길이가 서로 같거나 다르고, 상기 바디의 제2 드로잉 부분이 홀 또는 매니폴드 홀을 기준으로 위로 솟아 오른 높이 길이를 갖는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein a length of a first drawing portion forming a hole in the body and a length of a first drawing portion forming a manifold hole are equal to or different from each other and a height of a second drawing portion of the body is raised upward with respect to a hole or a manifold hole, .
상기 바디의 제2 드로잉 부분은 이웃하는 제2 드로잉 부분을 분리하는 차수벽을 포함하는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the second drawing portion of the body includes an aft wall separating a neighboring second drawing portion.
상기 바디의 제2 드로잉 부분은 2 개의 홀 또는 1 개의 홀과 1 개의 매니폴드 홀을 이웃하는 제2 드로잉 부분과 함께 단독 유로인 격실 룸을 형성하는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the second drawing portion of the body forms a compartment room that is a single flow path with two holes or one hole and a second drawing portion neighboring the one manifold hole.
상기 유로 캡이 바디에 형성되는 격실 룸에 대하여 한 개씩 브레이징 용접된 열교환기.The method according to claim 1,
And the flow path cap is brazed one by one to the compartment chambers formed in the body.
상기 바디에 주어지는 전체 방열 구간 면적을 기준으로 제2 드로잉 부분으로부터 확장된 제3 드로잉 부분을 포함하며, 상기 제2 및 제3 드로잉 부분을 전체 열교환 면적으로 포함시키는 확장형 유로 캡을 포함하는 열교환기.The method according to claim 1,
And a third drawing portion extending from the second drawing portion based on an entire heat dissipating section area given to the body, wherein the expanding flow path cap includes the second and third drawing portions as an entire heat exchange area.
상기 바디의 제2 드로잉 부분에 유로 캡의 끼움부를 끼우는 단계; 및 상기 바디에 끼워진 유로 캡의 밀착면을 중심으로 브레이징 용재를 흘려보내 바디에 유로 캡을 브레이징 용접하는 단계;로 이루어지는 열교환기 제조 방법.A manifold hole for guiding the inflow and outflow of the fluid and holes corresponding to the shape of the heat exchange tube, a first drawing portion bent inward around the hole and the manifold hole, a position of the holes and the manifold hole And a flow path cap having a fitting portion which is in close contact with the second drawing portion of the molded body and is covered with the hole or the hole and the manifold hole is joined to the heat exchanger, A method for manufacturing a heat exchanger,
Fitting the fitting portion of the flow path cap into the second drawing portion of the body; And brazing a brazing filler material around the contact surface of the flow path cap fitted to the body to braze the flow path cap to the body.
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