KR101722221B1

KR101722221B1 - 마이크로채널형 열교환기의 제조방법

Info

Publication number: KR101722221B1
Application number: KR1020150142350A
Authority: KR
Inventors: 김영진
Original assignee: (주)삼원산업사
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2017-04-03

Abstract

분할된 냉각실을 설정된 온도로 각각 냉각하기 위해 냉각장치 일측에 2개가 설치된 제1압축기 및 제2압축기와 연결되는 마이크로채널형 열교환기에 있어서, 마이크로채널 타입으로 이루어져 상호 이격하여 복수 층으로 배열되는 링 형상의 냉매튜브와, 상호 이격된 상기 냉매튜브의 대향되는 면에 각각 고정설치되는 방열핀과, 상기 냉매튜브의 양 끝단부에 각각 연결되고, 상기 냉매튜브의 양 끝단에 연결된 각각의 내부가 기 설정된 위치에 결합되는 격벽에 의해 양측의 서로 다른 분리된 영역으로 구획되도록 마련되는 헤더파이프를 포함하여 구성되고, 상기 격벽에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프 중 어느 하나의 일측에는 상기 제1압축기에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제1인렛파이프와, 상기 냉매튜브에서 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제1아웃렛파이프와, 상기 제1인렛파이프로 유입된 냉매가 상기 제1아웃렛파이프로 배출되는 유로가 마련되도록 상기 헤더파이프의 일측 내부를 구획하는 제1배플이 설치되며, 상기 격벽에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프 중 어느 하나의 타측에는 상기 제2압축기에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제2인렛파이프와, 상기 냉매튜브에서 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제2아웃렛파이프와, 상기 제2인렛파이프로 유입된 냉매가 상기 제2아웃렛파이프로 배출되는 유로가 마련되도록 상기 헤더파이프의 타측 내부를 구획하는 제2배플이 설치되는 마이크로채널형 열교환기에 관한 것이다.

Description

마이크로채널형 열교환기의 제조방법{MICROCHANNEL TYPE HEAT EXCHANGER and manufacturing method thereof}

본 발명은 마이크로채널형 열교환기의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각장치에 설치되는 응축기의 설치면적을 증가시키지 않도록 하면서, 효율적인 분할냉각이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시키고 소비전력을 감소시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고, 냉동고, 에어컨 등의 냉각장치에는 기체상태의 냉매를 고온고압의 액체상태로 압축하며 순환력을 제공하는 압축기(Compressor)와, 외기와 열교환(열방출)을 이루며 압축된 냉매를 응축하여 상온고압상태로 변화시키는 응축기(Condensor)와, 응축된 냉매를 모세관을 통과시키며 저온저압으로 상변화시키는 캐피라리튜브(Capillary Tube)와, 저온저압의 냉매를 통과시키며 열교환(열흡수)을 이루고, 기체상태로 상변화시켜 압축기로 송환하는 증발기(Evaporator)를 순차적으로 순환시키는 냉동싸이클을 구비한다.

여기서, 응축기는 냉동싸이클을 형성하는 각각의 구성요소들 중 응축기는 압축기에서 보내온 고온고압의 냉매를 응축기 내부로 통과하는 사이에 냉각하여 응축기 출구에서 저온 고압의 액체냉매로 변화되도록 하는 것이다.

이를 위해, 통상의 응축기는 냉매가 유동하는 냉매튜브와, 냉매튜브의 열을 발산하기 위한 방열핀과, 냉매 튜브 양측 끝단에 설치되는 헤더파이프와, 고온 고압의 냉매가 헤더파이프를 거쳐 냉매튜브 내로 유입되도록 설치되는 인렛파이프와, 냉매튜브 내에서 응축 액화된 저온 고압의 액체냉매가 헤더파이프를 거쳐 팽창튜브로 배출되도록 설치되는 아웃렛파이프로 구성된다.

하지만, 냉각장치에 보관하는 제품의 종류 및 보관실 내부공간의 크기가 다양해짐에 따라 각각의 보관실의 냉각온도를 각기 다르게 설정할 필요가 있게 되었는데, 통상의 냉각장치에 설치되는 압축기는 각 냉각장치의 냉각에 적합한 용량에 맞춘 하나의 압축기가 설치되므로, 이러한 하나의 압축기만으로 냉각실의 온도를 요구되는 온도로 설정하기 위해서는 압축기의 압축비를 다소 크게 하여야 했으며, 이로 인한 전력사용량의 증가로 에너지의 손실을 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 압축기가 큰 압축비로 작동되는 동안 과부하가 걸리지 않도록 하기 위해 압축기의 작동을 제어하는 제어장치를 별도로 설치하게 되는데, 이와 같은 제어장치의 설치 및 작동에 따른 추가 전력 손실과 설비비용이 증대되는 문제점이 되었다.

이에 따라, 서로 다른 냉각사이클로 작동되도록 하기 위해 한국공개특허공보 제10-1999-0033125호(1999.05.15.공개)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1압축기(22)에서 압축된 냉매가 제1응축기(23)를 거쳐 제1모세관(25)을 통과한 다음 2중관식 열교환기(2)의 제1증발기(26)를 거쳐 제1압축기(22)로 되돌아오는 제1냉각싸이클(21)과, 제2압축기(42)에서 압축된 냉매가 제2압축기 일측에 오일분리관(4)으로 연결된 오일분리기(3)를 거쳐 2중관식 열교환기(2)의 제2응축기(43)를 통과한 다음 제2모세관(45) 및 제2증발기(46)를 차례로 거쳐 다시 제2압축기(42)로 되돌아오는 제2냉각싸이클(41)을 갖는 2원 냉각싸이클(1)에 있어서, 상기한 제2모세관(45)과 제2증발기(46) 사이에 설치된 보조오일분리기(101)와, 보조오일분리기에 일단이 연결되고 제2증발기(46)와 제2압축기(42) 사이에 타단이 연결된 보조오일수거관(102)을 구비한 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고가 제안되었다.

하지만, 이러한 2원 냉각싸이클을 통해 냉각효율이 향상되는 효과를 기대할 수는 있었으나, 이에 반해 이들 2원화된 냉각장치를 각각 작동시키기 위해 전체적인 에너지소비가 증대되는 문제점과, 각각의 냉각싸이클을 설치하는데 필요한 공간을 마련하기 위해 냉각싸이클이 설치되는 부위의 냉각실을 좁게 마련하거나 냉각장치의 전체적인 크기가 커져야 하는 문제점이 있었다.

또한, 한국공개특허공보 제10-2002-0042780호(2002.06.07.공개)에는 도 2에 도시한 바와 같이, 1차 냉동싸이클을 이루는 제1압축기(31)와 제1응축기(32)는 냉동장치(A)의 외부에 설치되고, 1차 냉동싸이클의 제1팽창밸브(33)와 캐스케이드 콘덴서(39) 및 2차 냉동싸이클의 제2압축기(35), 제2팽창밸브(37), 제2증발기(38)는 이 냉동장치(A)의 내부에 설치되며, 냉동장치(A)의 일측에는 제3압축기(41), 캐스케이드 콘덴서(42), 제3팽창밸브(43) 및 제3증발기(44)가 냉동싸이클을 이루도록 냉매배관으로 연결된 제2냉동장치(B)가 설치되며, 이러한 제2냉동장치(B)의 일측에는 제4압축기(41), 캐스케이드 콘덴서(52), 제4팽창밸브(53) 및 제4증발기(54)가 냉동싸이클을 이루도록 냉매배관으로 연결된 제3냉동장치(C)가 설치되는 2원 냉동방식을 이용한 다용도 멀티프리저 시스템이 제안되었다.

이러한 다용도 멀티프리저 시스템은 제1압축기(31)로부터 캐스케이드 콘덴서(39)(42)(52)로 유입된 냉매가 증발하면서 발생하는 냉기를 사용하여 각 냉동장치(A)(B)(C)의 압축기(35)(41)(51)로부터 캐스케이드 콘덴서(39)(42)(52)로 유입된 고온 고압의 냉매를 효과적으로 응축시킴으로써, 냉동장치를 독립적으로 설치하였던 종래기술과 비교하였을 때 제1압축기(31)와 제1응축기(32)로 이루어진 하나의 고외유닛(3)을 통해 여러 개의 냉동장치(A)(B)(C)를 동시에 연결하여 사용할 수 있고, 각 냉동장치(A)(B)(C)의 고내유닛(2)(4)(5)으로 캐스케이드 콘덴서(39)(42)(52)에 의한 2원 냉동시스템을 적용시킬 수 있으며, 압축기(35)(41)(51)가 각 냉동장치(A)(B)(C)에 설치되어 있으므로, 요구되는 냉동온도에 비해 용량이 작은 압축기의 사용이 가능한 이점이 있었다.

하지만, 종래의 다용도 멀티프리저 시스템은 하나의 압축기(31)를 제어하여 다수개의 냉동장치(A)(B)(C)를 제어할 수 있을 뿐이고, 하나의 냉동장치에 대한 내부온도를 분리 냉각시키기 위해 상기한 멀티프리저 시스템을 적용한다 하더라도 냉각되는 각각의 영역마다 응축기를 개별적으로 구비해야 함에 따라, 냉각실 내부공간이 좁게 형성되거나 전체적인 냉각장치의 크기가 커져야 하는 기존의 문제점은 개선되지 못하게 되었다.

한편, 근래에는 응축기의 열교환효율 증대를 통한 전체적인 에너지 효율을 향상시키기 위해, 마이크로채널 타입의 냉매튜브를 갖는 열교환기의 사용이 증가되고 있는 추세에 있는데, 이러한 마이크로채널형 열교환기는 냉매튜브의 내부공간을 다수의 영역으로 분리 구획하여 냉매튜브 내부를 유동하는 냉매의 방열효율이 현저히 증대되도록 한 것이며, 이를 통해 설치면적을 줄이면서도 열 교환 효율을 증대시킬 수 있게 되었다.

이에, 한국공개특허공보 제10-2014-0006681호(2014.01.16.공개)에는 하나의 압축기로 하나의 냉동싸이클을 순환시켜 온도 범위가 서로 다른 냉장실과 냉동실을 냉각시킴에 따라 발생하는 냉장실 증발기의 과냉각과 소비 전력의 낭비를 방지하기 위한 열교환기 및 그 제조 방법에 대한 기술이 제안되었다.

이러한 종래의 열교환기는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉동장치 내부에 구비된 복수의 저장실 중 냉동실로 사용되는 제1저장실을 냉각하기 위해 제1압축기(32), 듀얼패스 응축기(101), 제1팽창밸브(34), 제1증발기(35), 제1송풍팬(37), 제1냉매관(36)을 포함하여 구성되는 제1냉동장치와, 냉장실로 사용되는 제2저장실을 냉각하기 위해 제2압축기(42), 듀얼패스 응축기(101), 제2팽창밸브(44), 제2증발기(45), 제2송풍팬(47), 제2냉매관(46)을 포함하여 구성되는 제2냉동장치가 구비되는 것으로, 특히 제1냉동장치와 제2냉동장치의 냉매를 응축하기 위한 장치인 듀얼패스 응축기(101)를 공유하여 사용하는 점에서 특징을 갖는다.

여기서, 듀얼패스 응축기(101)는 도 4에 도시한 바와 같이 냉매가 유출입되는 복수의 헤더(111,112)와, 복수의 헤더(111,112)간을 연통시키는 적층된 플랫 튜브(121)와, 튜브(121)에 접촉하는 방열핀(150)으로 구성되며, 제1냉매가 통과하는 제1응축패스(141)와, 제2냉매가 통과하는 제2응축패스(142)를 상호 독립적으로 형성하고, 이를 통해 제1냉매와 제2냉매를 모두 응축시킴으로써, 공간 활용성 및 열교환 효율을 증대되도록 할 수 있었다.

하지만, 종래의 듀얼패스 응축기(101)에 사용되는 튜브(121)가 다수의 채널을 갖는 일체형 플랫 튜브이고, 적층된 튜브(121) 사이에는 튜브(121)에 전도되는 열을 효과적으로 외부에 방열시키기 위한 방열핀(150)이 지그재그 형상으로 결합되어 있다 할지라도, 도 5에 도시한 바와 같이 튜브(121)의 면적 즉 공기가 튜브(121)의 일측으로 인입되어 타측으로 인출되는 거리가 길게 형성됨에 따라, 공기의 체류시간이 길어져 공기가 이동되는 동안 튜브(121)의 위치별로 열교환 온도가 상이하게 되어 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 튜브(121)와 방열핀(150)에 의해 마련된 공기 이동로를 따라 공기가 이동되는 과정에서도, 공기 이동로가 일직선으로 길게 뚫려 있어 공기가 이동하는 과정에서 방열핀을 통한 열교환이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었으며,

공기 이동로를 통해 공기가 이동하는 동안 열교환 효율을 증대시키고자 방열핀의 피치(Pitch) 간격을 줄이거나, 공기가 이동하는 동안 난류를 형성하기 위해 방열핀에 복수의 절개홈을 형성하는 경우에는, 먼지 등의 이물질이 공기 이동로의 좁은 공간이나 절개홈에 걸리게 되어, 결국에는 공기 이동로가 막혀 열교환이 제대로 이루어지지 못하는 문제가 발생하게 되었다.

더불어, 튜브(121)를 'ㄹ'자 형상으로 벤딩하는 과정에서 벤딩부위의 곡률반경이 작게 형성됨에 따라 냉매의 리크(Leak)가 발생하는 등의 불량률 발생이 높은 문제점이 있었고, 헤더(111,112)의 형상 역시도 튜브(121)의 면적이 넓어짐에 따라 헤더(111,112)와의 안정적이고 용이한 조립을 각형으로 형성될 수밖에 없게 되어 원형상의 헤더(111,112)에 비해 원활한 냉매의 이동이 방해되어 전반적인 열교환 효율을 저해하게 되는 문제점이 되었다.

이에 더해, 듀얼패스 응축기(121)를 이루는 헤더(111,112), 헤더 캡(111d,111e,112d,112e), 배플(160), 튜브(121), 방열핀(150)들이 모두 브레이징 접합에 의해 조립되는 것이기는 하나, 벤딩된 튜브(121)를 헤더(111,112)에 삽입하는 과정과, 방열핀(150)을 벤딩된 튜브(121) 사이에 배치시키는 과정을 자동화 하는 경우에는 각 구성품들의 마찰이나 충격으로 인한 훼손 가능성이 높게 되므로, 듀얼패스 응축기(121)의 조립과정은 모두 수작업으로 이루어져야 했으며, 이에 따라 생산 효율성이 저하됨은 물론 인건비로 인한 전반적인 제조비용이 증대되는 문제점이 있었다.

한국공개특허공보 제10-1999-0033125호(1999.05.15.공개, 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고) 한국공개특허공보 제10-2002-0042780호(2002.06.07.공개, 2원 냉동방식을 이용한 다용도 멀티프리저 시스템) 한국공개특허공보 제10-2014-0006681호(2014.01.16.공개, 열교환기 및 그 제조 방법)

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각의 냉각실을 서로 다른 온도로 냉각하기 위해, 냉각장치 일측에 설치된 2개의 압축기에서 공급되는 고온 고압의 기체냉매가 하나의 응축기를 통해 각각 공급되도록 함으로써, 응축기의 설치면적을 최소화하고, 효율적인 분할냉각이 이루어지도록 하며, 열교환 효율 향상 및 소비전력을 감소시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기를 제공함에 있다.

또한, 냉각장치의 열교환기가 설치되는 공간의 형태에 따라 그에 부합되는 다양한 형상으로 변경하여 설치할 수 있어 설치공간의 활용성이 증대되고, 열교환기 전체에 균일한 열교환이 이루어지도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기를 제공함에 있다.

또한, 냉매튜브의 접촉 비표면적을 넓혀 짧은 시간에 열교환이 이루어지도록 함과 동시에, 냉매튜브 사이에 결합된 방열핀을 통해 열교환기 본체의 내·외부를 이동하는 공기와의 열교환이 신속하고 원활하게 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기를 제공함에 있다.

또한, 한 번에 제작하고자 하는 다수의 열교환기 길이만큼 공급된 냉매튜브의 사이마다 방열핀을 순차 삽입하고, 열교환기의 기설정된 경계 지점마다 브레이징(Brazing)되지 않는 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재들을 순차 삽입하며, 냉매튜브의 양단을 헤더파이프로 마감한 상태에서 브레이징한 후 헤더파이프를 단위별 열교환기의 길이만큼 절단하는 공정을 자동화함으로써, 대량생산을 통한 제조원가가 절감되도록 하면서, 작업의 편의성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 마이크로채널형 열교환기의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로, 분할된 냉각실을 설정된 온도로 각각 냉각하기 위해 냉각장치 일측에 2개가 설치된 제1압축기 및 제2압축기와 연결되는 마이크로채널형 열교환기에 있어서, 마이크로채널 타입으로 이루어져 상호 이격하여 복수 층으로 배열되는 링 형상의 냉매튜브와, 상호 이격된 상기 냉매튜브의 대향되는 면에 각각 고정설치되는 방열핀과, 상기 냉매튜브의 양 끝단부에 각각 연결되고, 상기 냉매튜브의 양 끝단에 연결된 각각의 내부가 기 설정된 위치에 결합되는 격벽에 의해 양측의 서로 다른 분리된 영역으로 구획되도록 마련되는 헤더파이프를 포함하여 구성되고, 상기 격벽에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프 중 어느 하나의 일측에는 상기 제1압축기에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제1인렛파이프와, 상기 냉매튜브에서 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제1아웃렛파이프와, 상기 제1인렛파이프로 유입된 냉매가 상기 제1아웃렛파이프로 배출되는 유로가 마련되도록 상기 헤더파이프의 일측 내부를 구획하는 제1배플이 설치되며, 상기 격벽에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프 중 어느 하나의 타측에는 상기 제2압축기에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제2인렛파이프와, 상기 냉매튜브에서 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제2아웃렛파이프와, 상기 제2인렛파이프로 유입된 냉매가 상기 제2아웃렛파이프로 배출되는 유로가 마련되도록 상기 헤더파이프의 타측 내부를 구획하는 제2배플이 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 냉매튜브의 개구된 일측은 회전팬이 설치되고, 개구된 타측은 공기의 흐름이 차단되도록 밀폐시키는 밀폐부재가 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밀폐부재의 재질은 판형의 수지, 판형의 지류, 판형의 목재, 판형의 금속, 판형의 비금속재 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉매튜브의 개구된 타측을 밀폐시키는 밀폐부재는 접착제, 용접, 리벳, 피스, 브래킷, 볼트 중 어느 하나를 이용해 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 그 길이방향을 따라 상호 밀접된 상태로 나란하게 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 그 헤더파이프의 길이방향을 따라 상호 포개지게 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 상호 중첩되어 어긋나게 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤더파이프는 서로 다른 양측이 상호 마주보며 이격되게 위치되고, 그 이격된 부분의 사이 공간은 마감커버로 차폐되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열핀은 동일한 높이를 갖는 파형 또는 지그재그형으로 이루어지고, 가장 높은 위치와 낮은 위치는 상기 냉매튜브의 대향되는 면에 각각 고정설치되며, 상기 방열핀의 각 측면에는 공기가 이동할 수 있도록 복수 절개된 공기유동부가 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기유동부는 중심부를 기준으로 서로 반대 방향으로 절개되어, 공기의 이동방향이 서로 상이하게 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 마이크로채널형 열교환기의 외형은 원형, 타원형, 3각 이상의 각형 중 어느 하나의 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 냉매튜브와 방열핀 및 헤더파이프를 포함하는 열교환기 소재로 마이크로채널형 열교환기의 제조하는 방법은, 상기 헤더파이프의 내부공간을 양측의 서로 다른 영역으로 분리하는 격벽과, 상기 격벽에 의해 양분된 내부공간을 구획하여 냉매가 이동하는 유로를 형성하기 위한 제1배플 및 제2배플이 결합되도록 상기 헤더파이프의 일측을 절개하는 단계와, 상기 헤더파이프의 절개부위에 상기 격벽과 제1배플 및 제2배플를 각각 가조립하는 단계와, 상기 냉매튜브가 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 순차 공급하는 단계와, 상기 냉매튜브와 인접한 냉매튜브 사이에 클라드 처리된 방열핀을 순차 삽입하고, 상기 냉매튜브들 중 기설정된 단위별 냉매튜브들의 경계 지점마다 논 클라드 압착력 유지부재를 삽입하는 단계와, 상기 냉매튜브들의 양 끝단에 상기 헤더파이프를 각각 가조립하는 단계와, 상기 열교환기 소재를 브레이징하는 단계와, 상기 압착력 유지부재를 제거하는 단계와, 상기 헤더파이프를 상기 열교환기의 단위별 길이만큼 절단하는 단계와, 상기 헤더파이프를 링 형상으로 벤딩하는 단계를 포함하여 제조하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로채널형 열교환기의 제조방법은 하나의 응축기 양측에 설치된 헤더파이프를 양분하고, 고온 고압의 기체냉매가 유입되는 인렛파이프와 저온 고압의 액체냉매가 배출되는 아웃렛파이프를 양분된 헤더파이프에 각 하나씩 한 쌍을 이루도록 설치함으로써, 응축기의 설치면적을 최소화할 수 있어 설치공간의 활용성이 증대되고, 2개의 압축기에서 공급되는 고온 고압의 기체냉매에 대한 분할 냉각을 통해 응축효율 및 냉각효율이 증대되며, 소비전력 감소에 따른 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나의 응축기에 2개의 응축영역을 구비함에 따라, 한 번의 벤딩 공정을 통해 링 형상으로 제조하는 것이 가능하여, 제조설비 비용을 감소시킬 수 있고, 생산 효율성 및 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 한 번의 벤딩 공정으로 열교환기가 설치되는 공간의 형태에 따라 그에 부합되는 다양한 형상으로 변경하여 설치할 수 있어, 설치공간의 활용성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 냉매튜브의 접촉 비표면적을 넓혀 짧은 시간에 열교환이 이루어지도록 하고, 냉매튜브 사이에 결합된 방열핀을 통해 열교환기 본체의 내·외부를 이동하는 공기와의 열교환이 신속하고 원활하게 이루어지도록 하며, 링 형상의 열교환기 전체에 균일한 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 한 번에 제작하고자 하는 다수의 열교환기 길이만큼 공급된 냉매튜브의 사이마다 방열핀을 순차 삽입하고, 열교환기의 기설정된 경계 지점마다 브레이징(Brazing)되지 않는 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재들을 순차 삽입하며, 냉매튜브의 양단을 헤더파이프로 마감한 상태에서 브레이징한 후 헤더파이프를 단위별 열교환기의 길이만큼 절단하여, 기존에 열교환기 본체를 단위별로 가공함에 따라 발생되는 이송 간격을 없앰으로써, 다수의 열교환기를 동시에 생산할 수 있어 작업의 편의성 및 생산성이 향상되면서도, 열교환기의 제조공정을 자동화함에 따라 대량생산을 통한 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

도 1 및 2는 종래 냉각장치의 2원 냉각싸이클을 나타낸 구성도,
도 3 내지 5는 종래 열교환기를 나타낸 구성도 및 상태도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기를 나타낸 사시도,
도 7은 도 6에서 냉매튜브 및 방열핀이 결합된 헤더파이프의 내부를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 헤더파이프에 냉매튜브가 결합된 상태를 나타낸 개략도,
도 9은 본 발명의 제1실시예에 따른 방열핀을 발췌하여 나타낸 사시도,
도 10a 내지 도 10h는 본 발명에 따른 마이크로채널형 열교환기에서 헤더파이프의 위치와 열교환기 형상을 설명하기 위한 개략도,
도 11은 도 6에 회전팬 및 밀폐부재가 결합된 상태를 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기에 밀폐부재가 결합되지 않은 상태에서 열교환기 작용을 설명하기 위한 개략도,
도 13 및 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기에 밀폐부재가 결합된 상태에서 회전팬에 의해 열교환기 작용을 설명하기 위한 개략도,
도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기의 제조방법을 나타낸 블럭도,
도 16 내지 21은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도 6 내지 14를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기에 대하여 상세하게 설명한다.

본 제1실시예에 따른 마이크로채널형 열교환기는 분할된 냉각실을 설정된 온도로 각각 냉각하기 위해 냉각장치 일측에 설치된 2개의 제1압축기(C1) 및 제2압축기(C2)와 연결되는 것으로, 크게 냉매튜브(100), 방열핀(200), 헤더파이프(300), 인렛파이프 및 아웃렛파이프를 포함하여 구성된다.

상기한 주요구성들은 동(Cu) 재질로 이루어질 수도 있으나, 알루미늄(Al) 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 그 이유는 알루미늄 재질은 동 재질에 비해 저렴하여 제조원가를 낮출 수 있는 장점이 있고, 가벼워 취급이 용이하면서도 열교환효율이 좋기 때문이다.

냉매튜브(100)는 마이크로채널 타입으로 이루어진 링 형상으로 형성되는 것으로, 동일한 형상의 냉매튜브(100)가 상호 이격하여 복수 층으로 배열되는데, 이러한 냉매튜브(100)는 공기의 체류시간을 짧게 하면서도 접촉 비표면적을 넓혀 공기의 이동에 의한 효율적인 냉각이 이루어질 수 있는 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.

방열핀(200)은 상호 이격된 냉매튜브(100)의 대향되는 면에 각각 고정설치되는 것으로, 파형 또는 지그재그형 등 동일한 높낮이가 반복된 형상으로 이루어지고, 이 반복된 높낮이를 갖는 양측은 냉매튜브(100)의 대향되는 면에 각각 고정 설치된다.

이러한 방열핀(200)을 통해 열교환 효율을 증대시키기 위해서는 방열핀(200)의 피치(Pitch) 간격을 좁게 형성하는 것이 바람직하나, 방열핀(200)을 통한 공기의 원활한 이동이 가능한 간격으로 형성되어야 할 것이다.

이때, 방열핀(200)의 각 측면에는 공기가 이동할 수 있도록 복수 절개된 공기유동부(210)가 형성될 수 있는데, 이 공기유동부(210)가 형성되는 경우에는 그 중심부를 기준으로 서로 반대 방향으로 절개되어 공기의 이동방향이 서로 상이하게 형성되는 것이 바람직하며, 이는 공기유동부(210)를 통해 이동되는 공기가 서로 다른 방향으로 진행되도록 하여 난류가 생성되도록 함으로써, 열교환 효율을 증대시키기 위함이다.

또한, 이러한 방열핀(200)의 폭은 냉매튜브(100)의 폭과 같거나 크게 형성될 수 있으며, 냉매튜브(100)보다 큰 폭으로 형성되는 경우에는 방열핀(200)을 이동하는 공기의 방향을 고려하여 냉매튜브(100)의 외측면에 돌출되도록 결합될 수 있다.

헤더파이프(300)는 냉매튜브(100)의 양 끝단부에 각각 연결되는 것으로, 냉매튜브(100)의 양 끝단에 연결된 서로 다른 두 개의 제1헤더파이프(320) 및 제2헤더파이프(330)의 내부는 각각 기 설정된 위치에 결합되는 격벽(310)에 의해 양측의 서로 다른 분리된 영역으로 구획된다.

여기서, 헤더파이프(300)를 서로 다른 분리된 영역으로 구획하기 위해, 격벽(310)은 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 내부에 동일한 높이로 설치되어야 할 것이다.

다만, 격벽(310)에 의해 구획된 제1헤더파이프(320) 내부는 양측이 서로 동일한 면적을 갖도록 양분될 수도 있으며, 냉각장치 내부에 설치되는 냉각실이 서로 다른 면적으로 형성되는 것과 이 냉각실이 서로 다른 온도로 냉각되는 것을 고려하여 제1헤더파이프(320) 내부를 서로 다른 면적으로 갖도록 양분될 수도 있다.

상기와 같이 격벽(310)에 의해 구획된 서로 다른 헤더파이프(300) 중 제1헤더파이프(320)의 일측에는 제1압축기(C1)에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제1인렛파이프(321)와, 제1헤더파이프(320)의 일측에 연결된 냉매튜브(100)를 거쳐 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제1아웃렛파이프(322)와, 제1인펫파이프로 유입된 냉매가 제1아웃렛파이프(322)로 배출되는 유로가 마련되도록 제1헤더파이프(320)의 일측 내부를 구획하는 제1배플(323)이 설치된다.

또한, 제1헤더파이프(320)의 타측에는 제2압축기(C2)에서 공급된 냉매가 유입되도록 연결되는 제2인렛파이프(324)와, 제1헤더파이프(320)의 타측에 연결된 냉매튜브(100)를 거쳐 응축 및 액화된 상태의 냉매가 배출되는 제2아웃렛파이프(325)와, 제2인렛파이프(324)로 유입된 냉매가 제2아웃렛파이프(325)로 배출되는 유로가 마련되도록 제1헤더파이프(320)의 타측 내부를 구획하는 제2배플(326)이 설치된다.

이러한 제1배플(323) 및 제2배플(326)은 제1헤더파이프(320)의 일측 및 타측 내부에 각각 하나 이상 설치되는 것으로, 냉매가 이동되는 위치 및 방향에 따라 제1헤더파이프(320) 뿐만 아니라 제2헤더파이프(330) 내부에도 설치될 수 있다.

여기서, 제1배플(323) 및 제2배플(326)은 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)를 이동하는 냉매의 유로가 마련되도록 하는 것인 만큼, 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)에 서로 다른 높이로 설치되어 냉매가 이동할 수 있도록 해야 할 것이며, 이는 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)에 설치되는 동일한 제1배플(323) 및 제2배플(326)이 동일선상에 위치한 경우 상기한 격벽(310)과 동일한 기능을 하기 때문이다.

다시 말해, 하나의 열교환기 본체(10)는 냉매튜브(100)의 양측에 격벽(310)에 의해 서로 다른 두 공간으로 구획된 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 각각 연결되고, 제1헤더파이프(320)의 일측에는 제1인렛파이프(321), 제1아웃렛파이프(322), 제1배플(323)이 결합되며, 제1헤더파이프(320)의 타측에는 제2인렛파이프(324), 제2아웃렛파이프(325), 제2배플(326)이 결합되어 링 형상으로 절곡 형성되는 것이다.

이처럼, 하나의 열교환기 본체(10)를 서로 다른 두 개의 영역으로 구획 및 분할함으로써, 제1압축기(C1) 및 제2압축기(C2)와 연결되는 열교환기의 설치공간을 각각 마련할 필요가 없어져 냉각장치의 냉각실이 마련되는 공간을 증대시킬 수 있는 이점과 함께, 각기 다른 크기의 냉각실 내부를 설정 온도로 냉각하는 경우 이들 분할된 냉각영역이 개별적으로 작동되도록 할 수 있어 냉각효율의 향상 및 에너지소모를 절감시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 열교환기 본체(10)의 개구된 일측 즉 최상측 냉매튜브(100)의 개구측에는 회전팬(400)이 설치되고, 그 반대측 즉 최하측 냉매튜브(100)의 개구측에는 공기의 흐름이 차단되도록 밀폐시키는 밀폐부재(500)가 결합된다.

도 12에 도시한 바와 같이, 열교환기 본체(10)에 회전팬(400)만 설치되고, 그 반대측에 밀폐부재(500)가 결합되지 않은 상태에서 회전팬(400)을 작동하게 되면, 열교환기 본체(10) 외부의 4방에서 방열핀(200)을 통해 공기가 이동하기도 하지만 이보다는 방열핀(200)보다 넓은 영역을 갖는 회전팬(400)의 정반대 위치에서 더 많은 공기가 이동하게 되므로, 냉매튜브(100)을 이동하는 냉매의 열교환 효율이 떨어지게 되므로, 회전팬(400)이 설치된 반대측에는 밀폐부재(500)를 결합하여 회전팬(400)에 의해 이동하는 공기가 방열핀(200)을 거치도록 함으로써 열교환 효율이 증대되도록 하는 것이 바람직하다.

이처럼, 열교환기 본체(10)의 개구된 일부분에 밀폐부재(500)를 결합함으로써, 도 13과 같이 반대측에 위치한 회전팬(400)이 열교환기 본체(10) 내부의 공기를 빨아들이도록 작동하게 되는 경우에는, 열교환기 본체(10) 외부의 공기가 4방에서 방열핀(200)을 거쳐 균일하게 흡입되어 내부로 이동되도록 하고, 반대로 도 14와 같이 회전팬(400)이 열교환기 본체(10) 내부의 공기를 밀어내도록 작동하게 되는 경우에는, 열교환기 본체(10) 내부의 공기가 방열핀(200)을 거쳐 4방으로 균일하게 외부로 이동되도록 하기 위함이며, 이와 같이 회전팬(400)에 의해 이동되는 공기가 방열핀(200)를 통해서만 흡입 또는 배출되도록 함으로써, 방열핀(200)을 거치면서 이동하는 공기에 의해 냉매튜브(100)를 이동하는 냉매의 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다.

상기한, 밀폐부재(500)의 재질은 판형의 수지, 판형의 지류, 판형의 목재, 판형의 금속, 판형의 비금속재 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 선택된 재질에 따라 접착제, 용접, 리벳, 피스, 브래킷, 볼트를 이용한 결합 중 어느 하나의 방법으로 고정될 수 있다.

또한, 냉매튜브(100)의 양 끝단부에 각각 연결되는 헤더파이프(300)는 냉매튜브(100) 및 방열핀(200)의 절곡되는 정도에 따라 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치가 서로 다르게 위치할 수 있는데, 본 제1실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10a에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 상호 중첩되어 어긋나게 위치한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10b에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 길이방향을 따라 상호 밀접된 상태로 나란하게 위치한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10c에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 길이방향을 따라 상호 포개지게 위치한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 헤더파이프(300)의 위치는 도 10d에 도시한 바와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)가 상호 마주보며 이격되게 위치하는데, 이때는 이 이격된 부분의 사이 공간(S)을 마감커버(600)로 차폐하며, 이는 회전팬(400)의 작동과 함께 흡입 또는 배출되는 공기가 상기한 사이 공간(S)으로 이동되는 것을 방지하여 열교환기 본체(10) 4방에서 방열핀(200)을 통해서만 공기가 이동되도록 함으로써, 균일한 열교환이 이루어지도록 하기 위함이다.

첨부한 도 10d에서는 열교환기 본체(10)의 외부측에서 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)에 결합되는 것으로 도시하였으나, 이와는 달리 열교환기 본체(10)의 내부측에서 결합되어 이격된 사이 공간(S)이 마감되도록 할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 제1 내지 제4실시예와 같이 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치를 서로 달리한 이유는, 동일한 크기의 열교환기 본체(10)에서 각기 다른 모델의 냉각장치에 대한 열교환기 설치를 위한 공간 면적의 크기가 조금씩 다른 경우 이에 대응하여 열교환기 본체(10)의 크기를 조절하여 용이하게 설치하기 위함이다.

더불어, 열교환기 본체(10) 형상은 도 10e 내지 도 10h에 나타낸 바와 같이 원형, 타원형, 3각 이상의 각형 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는데, 그 이유는 각기 다른 모델의 냉각장치에 대한 열교환기 설치 개소의 공간 형태가 다른 경우 그에 부합하도록 하기 위함이다.

이에 더해, 상기한 제1 내지 제4실시예에 따라 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치가 달라짐에 따라, 제1인렛파이프(321), 제1아웃렛파이프(322), 제2인렛파이프(324), 제2아웃렛파이프(325)가 제1헤더파이프(320)에 결합되는 위치는 제1인렛파이프(321)와 제1압축기(C1)의 결합, 제2인렛파이프(324)와 제2압축기(C2)의 결합 등을 고려하여 그 위치를 달리해야 할 것이다.

상기한 바와 같이, 하나의 응축기 양측에 설치된 제1헤더파이프(320) 및 제2헤더파이프(330) 내부를 구획하여 서로 다른 영역으로 양분하고, 고온 고압의 기체냉매가 유입되는 인렛파이프와 저온 고압의 액체냉매가 배출되는 아웃렛파이프를 양분된 제1헤더파이프(320)에 각 하나씩 한 쌍을 이루도록 설치함으로써, 응축기의 설치면적을 최소화할 수 있어 설치공간의 활용성이 증대되고, 2개의 압축기에서 공급되는 고온 고압의 기체냉매에 대한 분할 냉각을 통해 응축효율 및 냉각효율이 증대되며, 소비전력 감소에 따른 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 제1압축기(C1) 및 제2압축기(C2)와 연결되는 열교환기가 각기 다른 두 개의 본체로 마련되는 경우에는 링 형상으로 제조하기 위해 두 번의 벤딩 공정을 거쳐야 하지만, 본 발명에 따른 열교환기 본체(10)는 하나의 열교환기 본체(10)에 2개의 서로 다른 응축 및 액화 영역을 구비함에 따라, 한 번의 벤딩 공정만으로도 링 형상으로 제조하는 것이 가능하여, 제조설비 비용을 감소시킬 수 있고, 생산 효율성 및 편의성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

더불어, 한 번의 벤딩 공정으로 제1헤더파이프(320)와 제2헤더파이프(330)의 위치가 서로 다르게 하면서도, 열교환기가 설치되는 공간의 형태에 따라 그에 부합되는 다양한 형상으로 변경하여 설치할 수 있어, 설치공간의 활용성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

이에 더해, 냉매튜브(100)의 접촉 비표면적을 넓혀 짧은 시간안에 열교환이 이루어지도록 하고, 냉매튜브(100) 사이에 결합된 방열핀(200)을 통해 열교환기 본체의 내·외부를 이동하는 공기와의 열교환이 신속하고 원활하게 이루어지도록 하며, 개구된 일측에는 회전팬(400)을 설치하고 반대측 개구부에는 밀폐부재(500)를 결합하여 링 형상의 열교환기 전체에 균일한 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기한 냉매튜브(100)와 방열핀(200) 및 헤더파이프(300)를 포함하는 열교환기 소재로 마이크로채널형 열교환기의 제조하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 15 및 도 16 내지 21에 도시한 바와 같이, 상기한 마이크로채널형 열교환기의 제조방법은 n개의 열교환기마다 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1), 헤더파이프(300)의 절개부위에 격벽(310)과 제1배플(323) 및 제2배플(326)를 각각 가조립하는 단계(S2), 냉매튜브(100)가 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 순차 공급하는 단계(S3), 냉매튜브(100)와 인접한 냉매튜브(100) 사이에 클라드(Clad) 처리된 방열핀(200)을 순차 삽입하고, 냉매튜브(100)들 중 기설정된 단위별 냉매튜브(100)들의 경계 지점마다 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재(700)를 삽입하는 단계(S4), 냉매튜브(100)들의 양 끝단에 헤더파이프(300)를 각각 가조립하는 단계(S5), 열교환기 소재를 브레이징(Brazing)하는 단계(S6), 압착력 유지부재(700)를 제거하는 단계(S7), 열교환기가 n개로 제작되도록 헤더파이프(300)를 절단하는 단계(S8), n개로 절단된 각각의 열교환기를 링 형상으로 벤딩하는 단계(S9)를 포함하여 이루어진다.

이때, 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1) 이전에 열교환기 소재를 이루는 냉매튜브(100), 방열핀(200), 헤더파이프(300)의 표면을 클리닝하거나 산화물 층을 제거하는 단계와, 이후 냉매튜브(100), 방열핀(200), 헤더파이프(300) 및 압착력 유지부재(700) 각각을 플럭스(Flux) 코팅하는 단계가 더 수행될 수 있다.

여기서, 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1)는 프레스와 같은 압축 가공기계를 이용해 헤더파이프(300)의 내부공간을 양측의 서로 다른 영역으로 분리하는 격벽(310)과, 격벽(310)에 의해 양분된 내부공간을 구획하여 냉매가 이동하는 유로를 형성하기 위한 제1배플(323) 및 제2배플(326)이 결합되는 위치를 절개하는 것이다.

또한, 방열핀 및 압착력 유지부재를 삽입하는 단계(S4)는 냉매튜브(100)와 냉매튜브(100) 사이에 클라드(Clad) 처리된 방열핀(200)을 삽입하되, 각각의 열교환기를 이루는 최상측과 최하측 냉매튜브(100)들 사이의 대향면에는 클라드가 처리되지 않은 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재(700)를 삽입하는 것으로, 이러한 압착력 유지부재(700)에는 클라드 처리가 되지 않은 것이므로, 헤더파이프(300)를 가조립 한 후 열교환기 소재를 브레이징하는 단계(S6)를 거치더라도 압착력 유지부재(700)에 의해 지지되는 냉매튜브들의 상호 대향되는 면은 브레이징 공정이 진행되지 않게 되며, 이후 헤더파이프(300)를 n개로 절단하는 단계(S8)를 거쳐 n개로 분리된 열교환기 제조할 수 있는 것이다.

이에 더해, 헤더파이프(300) 가조립하는 단계(S5)는 헤더파이프(300)의 절개되지 않은 타측에 형성된 삽입홀에 냉매튜브(100)의 양 끝단부를 각각 결합시키는 것으로, 이때 헤더파이프(300)는 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 연속 공급된 냉매튜브(100)들의 길이와 대응되는 길이로 형성되어야 할 것이다.

여기서, 냉매튜브(100)를 순차 공급하는 단계(S3)부터 n개의 열교환기를 제작하기 위해 헤더파이프(300)를 절단하는 단계(S8)은 출원인의 등록특허 제10-1540071호(2015.07.22등록, 공조용 응축기 제조 방법)를 통해 공지되어 있다.

이 등록특허에 따른 제조방법을 통해 평판 형상을 갖는 다수의 열교환기를 일괄적으로 제조할 수 있는 장점에 더해, n개의 열교환기마다 헤더파이프(300) 내부가 서로 다른 두 개의 영역으로 분리되도록 하는 헤더파이프(300)의 일측을 절개하는 단계(S1)와 격벽(310), 제1배플(323) 및 제2배플(326)을 가조립하는 단계(S2)를 추가함으로써, 한 번의 제조공정을 통해 하나의 열교환기에서 두 개의 열교환 영역이 이루어질 수 있는 열교환기를 다수개 제조할 수 있어, 대량생산 및 생산 효율성 향상에 따른 제조원가를 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

이에 더해, n개로 제작된 평판 형상의 열교환기를 링형상으로 벤딩하는 단계(S9)를 추가함으로써, 도 6과 같이 설치 공간의 활용성을 증대시키면서 열교환 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 링 형상의 마이크로채널형 열교환기를 제조할 수 있다.

이처럼, 기존에 열교환기 본체를 단위별로 가공함에 따라 발생되는 이송 간격을 없애 다수의 열교환기를 동시에 생산할 수 있도록 개선함으로써, 작업의 편의성이 증대되고 생산성이 향상되면서도, 열교환기의 제조공정을 자동화함에 따라 대량생산을 통한 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위내에 있는 것으로 본다.

10 : 열교환기 본체 100 : 냉매튜브
200 : 방열핀 210 : 공기유동부
300 : 헤더파이프 310 : 격벽
320 : 제1헤더파이프 321 : 제1인렛파이프
322 : 제1아웃렛파이프 323 : 제1배플
324 : 제2인렛파이프 325 : 제2아웃렛파이프
326 : 제2배플 330 : 제2헤더파이프
400 : 회전팬 500 : 밀폐부재
600 : 마감커버 700 : 압착력 유지부재
S : 사이 공간

Claims

냉매튜브(100)와 방열핀(200) 및 헤더파이프(300)를 포함하는 열교환기 소재를 이용한 마이크로채널형 열교환기의 제조방법에 있어서,
상기 헤더파이프(300)의 일측을 절개하되, n개의 열교환기마다 상기 헤더파이프(300)의 내부공간을 양측의 서로 다른 영역으로 분리하는 격벽(310)과, 상기 격벽(310)에 의해 양분된 내부공간을 구획하여 냉매가 이동하는 유로를 형성하기 위한 제1배플(323) 및 제2배플(326)이 결합되도록 절개하는 단계(S1);
상기 헤더파이프(300)의 절개부위에 상기 격벽(310)과 제1배플(323) 및 제2배플(326)를 각각 가조립하는 단계(S2);
상기 냉매튜브(100)가 한 번에 제작하고자 하는 n개의 열교환기 길이만큼 순차 공급하는 단계(S3);
상기 냉매튜브(100)와 인접한 냉매튜브(100) 사이에 클라드(Clad) 처리된 방열핀(200)을 순차 삽입하고, 상기 냉매튜브(100)들 중 기설정된 단위별 냉매튜브(100)들의 경계 지점마다 논 클라드(Non clad) 압착력 유지부재(700)를 삽입하는 단계(S4);
상기 냉매튜브(100)들의 양 끝단에 상기 헤더파이프(300)를 각각 가조립하는 단계(S5);
상기 열교환기 소재를 브레이징(Brazing)하는 단계(S6);
상기 압착력 유지부재(700)를 제거하는 단계(S7);
상기 열교환기가 n개로 제작되도록 상기 헤더파이프(300)를 절단하는 단계(S8);
n개로 절단된 각각의 열교환기를 링 형상으로 벤딩하는 단계(S9);를 포함하는 마이크로채널형 열교환기의 제조방법.
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