KR200169554Y1

KR200169554Y1 - 열교환기용 파이프

Info

Publication number: KR200169554Y1
Application number: KR2019990017330U
Authority: KR
Inventors: 유재남
Original assignee: 주식회사동양엔지니어링
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2000-02-15
Also published as: KR20010018638A

Abstract

본 고안은 증발기 및 응축기와 같은 열교환기에 사용되는 파이프에 관한 것이다. 종래의 열교환기용 파이프는 파이프 내부로 흐르는 냉각 또는 방열매체와의 접촉면적과 파이프의 외부 증발 또는 응축매체와의 접촉면적이 작아 열교환효율이 떨어질 뿐만 아니라 파이프 외부의 증발 또는 응축매체와 접촉되는 핀이 각각 단독의 동수로 상호 대칭 형성되어 있어 일측방향으로의 집중 열교환이 이루어지지 않게 되고, 이로인해 집중 냉각 또는 방열 그리고 냉.난방을 수행할 수 없는 있었다.

따라서 본 고안은 중공의 관체로 형성된 파이프몸체(1)의 내측 주연부에 길이방향으로 수개의 내측전열핀(2)이 방사선 상으로 상기 파이프몸체(1)의 중심부에 근접되게 내향 돌출되도록 일체로 형성되고, 파이프몸체(1)의 외측면 일측부에 길이방향으로 단독의 제1외측전열핀(3)이 외향 돌출되게 일체로 형성되며, 이의 타측부에는 길이방향으로 복수개의 제2,3,4외측전열핀(3A)(3B)(3C)이 외향 돌출되게 일체로 형성됨으로써 상기 파이프몸체 내부로 흐르는 냉각 또는 방열매체와 접촉면적 및 파이프몸체 외부의 증발 또는 응축매체와의 접촉면적이 증대됨으로써 열교환 효율을 보다 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 집중 열교환이 이루어짐으로써 집중 냉각 또는 방열 그리고 냉.난방을 수행할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

열교환기용 파이프{PIPE FOR HEAT EXCHANGER}

본 고안은 냉동사이클을 이루는 증발기 및 응축기와 같은 열교환기에 사용되는 파이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프 내부로 흐르는 냉각 또는 방열냉매와 파이프 외부로 흐르는 증발 또는 응축냉매와의 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하면서 집중 열교환이 이루어질 수 있도록 한 열교환기용 파이프에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클은 압력조절과 기화조절을 기계적으로 행하여 냉매가스를 압축→응축→팽창→증발의 과정을 연속적으로 이루어 냉각 또는 냉방을 이루도록 하는 것이다. 즉 도 3은 일반적인 일반적인 냉동사이클의 회로 구성을 나타낸 것으로, 이는 냉매를 고온.고압의 기체 냉매상태로 압축하는 압축기(20)와, 이 고온.고압의 기체 냉매를 외기온도와 비슷한 고압의 액체 냉매상태로 외기온도와 열교환시키는 응축기(21)와, 이 고압의 액체 냉매를 저항에 의해 낮은 압력의 액체 냉매로 변환시키면서 저온.저압으로 팽창시키는 팽창밸브(22)와, 이 저온.저압의 냉매로 주위의 열을 흡수하면서 상기 저온.저압의 냉매를 기체냉매로 변환시키는 증발기(23)로 구성되어 있다.

그리고 상기 응축기(21) 및 증발기(23)와 같은 열교환기는 냉매가 통과될 수 있도록 수개의 파이프로 연결되어 있는 것으로서, 도 4는 종래의 열교환기용 파이프의 일 례를 보인 사시도이다. 이에 도시된 바와같이 상기 열교환기용 파이프(10)는 통상의 파이프와 마찬가지로 중공의 원형 단면 구조로 되어 있다. 그러나 이러한 종래의 열교환기용 파이프(10)는 상기한 바와같이 중공의 원형 단면 구조로써 전열면적이 작아 외기와의 접촉에 의한 열교환 효율이 떨어질 뿐만 아니라 이의 보완을 위해 별도의 방열핀을 제작 및 설치하므로 원가상승은 물론 작업공수의 증가로 작업의 비효율성 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

이에 따라 본원인은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 실용신안등록출원 제97-35824호(97.12.5) '냉동장치용 파이프'를 제안한 바 있는 것으로, 이는 도 5에 도시된 바와같다.

즉, 상기 냉동장치용 파이프(100)는 열전도율이 우수하고 내식성(耐蝕性)이 강한 알루미늄을 주로 인발 또는 압출 성형하는 것으로, 이는 중공의 타원 단면 구조로 되어 있고, 내주연 축방향으로 수개의 돌기부(110)가 형성되어 있으며, 외주연의 장축방향에 한 쌍의 핀(120)이 상호 대칭되게 형성되어 있다.

이러한 종래의 냉동장치용 파이프(100)는 내주연에 수개 형성된 돌기부(110)에 의해서 상기 파이프(100) 내부로 흐르는 냉매와의 접촉면적이 증가됨은 물론 파이프(100)의 외주연에 형성된 핀(120)에 의해서 상기 파이프(100) 외부의 증발 또는 응축매체와의 접촉면적이 증가됨으로써 열교환효율을 향상시킬 수 있도록 하고 있는 것이다.

그러나 이또한 내주연에 형성된 돌기부의 돌출 길이가 짧아 파이프 내부로 흐르는 냉매와의 접촉면적이 작을 뿐만 아니라 파이프 외측면 양측에 핀이 각각 단독으로만 형성되어 있어 열교환 효율의 극대화를 기할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 상기한 바와같이 상기 핀이 파이프의 외측면 양측에 각각 단독의 동수(同數)로 상호 대칭되게 형성되어 있어 일측 방향으로의 집중 열교환을 이룰 수 없을 뿐만 아니라 이로인해 집중 냉각 및 방열 그리고 냉.난방을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 창안된 것으로, 그 목적은 파이프 내부로 흐르는 냉각 또는 방열매체와의 충분한 접촉면적을 갖도록 하면서 일측 방향으로의 집중 열교환이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위해서 중공의 관체로 형성된 파이프몸체의 내측 주연부에 길이방향으로 수개의 내측절연핀이 방사선 상으로 상기 파이프몸체의 중심부에 근접되게 내향 돌출되도록 일체로 형성되고, 파이프몸체의 외측면 일측부에 길이방향으로 단독의 제1외측전열핀이 외향 돌출되게 일체로 형성되며, 이의 타측부에는 길이방향으로 복수개의 제2,3,4외측전열핀이 외향 돌출되게 일체로 형성된 것을 특징으로 한 열교환기용 파이프가 제공된다.

도 1은 본 고안에 의한 열교환기용 파이프의 단면 구조를 보인 사시도.

도 2는 본 고안의 사용상태를 보인 열교환기의 사시도.

도 3은 일반적인 냉동사이클 회로도.

도 4는 종래의 열교환기용 파이프의 일 례를 보인 사시도.

도 5는 종래의 열교환기용 파이프의 다른 례를 보인 사시도.

*도면의주요부분에대한부호의설명

1:파이프몸체 2:내측전열핀

3,3A,3B,3C:제1,2,3,4외측전열핀

4,4A:헤더

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 구조를 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 열교환기용 파이프의 단면 구조를 보인 사시도로서, 이에 도시된 바와같이 본 고안은 통상에서와 같이 중공의 파이프몸체(1)로 형성되고, 상기 파이프몸체(1)의 내측 주연부에는 수개의 내측전열핀(2)이 파이프몸체(1)의 중심부에 근접되게 내향 돌출되도록 형성된다. 또한 상기 내측전열핀(2)은 파이프몸체(1)의 길이방향으로 간격을 두고 중심부와 근접된 위치까지 동심원의 방사선 형태로 내향 돌출 형성되며, 일정 면적을 갖는 판상으로 형성된다.

그리고 상기 파이프몸체(1)의 외측면 일측부, 즉 도 1에서 파이프몸체(1)의 상단부에는 길이방향을 따라 일정면적의 판상으로 형성된 제1외측전열핀(3)이 단독으로 외향 돌출되게 일체로 형성되며, 이의 타측부, 즉 도 1에서 파이프몸체(1)의 양측 및 하단부에는 복수개의 제2,3,4외측전열핀(3A)(3B)(3C)이 일체로 하향 돌출되게 형성된다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 상기 제2외측전열핀(3A) 및 제4외측전열핀(3C)은 파이프몸체(1)의 양측부로부터 하향으로 대칭 경사지게 연장 형성되며, 상기 제3외측전열핀(3B)은 제2외측전열핀(3A) 및 제4외측전열핀(3C) 사이의 중간부 파이프몸체(1)에 수직선 상으로 일체로 형성되는 것으로서, 상기 파이프몸체(1)와 내측전열핀(2) 및 제1,2,3,4외측전열핀(3)(3A)(3B)(3C)은 인발 또는 압출가공에 의해서 일체로 함께 성형된다.

도 2는 본 고안의 사용상태를 보인 열교환기의 사시도로서, 이에 도시된 바와같이 본 고안은 한 쌍의 헤더(Header)(4)(4A) 사이에 다수의 파이프몸체(1)를 연결하여 증발기 또는 응축기와 같은 열교환기로 사용되는 것으로, 상기 헤더(4)(4A)는 속이 빈 통체로 형성되고, 각각 입구 또는 출구가 형성되어 입구 측으로 고온.고압 또는 저온.저압의 매체가 유입되면 이 유입된 매체는 헤더(4)(4A) 사이에 다수개 연결된 파이프몸체(1) 내부로 흐르면서 외부 주변의 증발 또는 응축매체와 열교환을 이루게 되는 것이다.

또한 상기 파이프몸체(1)에 의한 열교환은 먼저, 파이프몸체(1)의 내측 주연부에 형성된 내측전열핀(2)이 상기 파이프몸체(1) 내부로 흐르는 냉각 또는 방열매체와 접촉되면서 이들 매체의 잠열을 파이프몸체(1)의 외측에 형성된 제1,2,3,4외측전열핀(3)(3A)(3B)(3C) 측으로 전달하게 되고, 상기 제1,2,3,4외측전열핀(3)(3A)(3B)(3C)은 파이프몸체(1) 외부의 증발 또는 응축매체와 접촉되면서 열교환이 이루어지게 되는데, 이때 제1외측전열핀(3)은 파이프몸체(1)의 일측부에 단독으로 형성되고, 제2,3,4외측전열핀(3A)(3B)(3C)은 상기 제1외측전열핀(3)의 타측부에 집중 형성되어 있어, 집중 열교환이 이루어지게 되는 것이다.

상술한 바와같이 본 고안은 중공의 파이프몸체 내주연에 비교적 돌출길이가 긴 수개의 내측전열핀이 형성되어 상기 파이프몸체 내부로 흐르는 냉각 또는 방열냉매와의 접촉면적을 증대시키고, 또한 상기 내측전열핀을 통해 전달된 잠열은 파이프몸체의 외측면에 다수 형성된 제1,2,3,4외측전열핀으로 전달되어 파이프몸체의 외부 증발 또는 응축냉매와 열교환이 이루어지도록 함으로써 열교환 효율을 보다 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 냉각 및 방열 그리고 냉.난방 효율을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한 상기 제1외측전열핀은 파이프몸체의 외측면 일측부에 단독으로 형성하고, 이의 타측부에는 복수개의 상기제2,3,4외측전열핀을 형성함으로써 집중 열교환에 의한 집중 냉각 및 방열 그리고 냉.난방을 수행할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims

중공의 관체로 형성된 파이프몸체(1)의 내측 주연부에 길이방향으로 수개의 내측전열핀(2)이 방사선 상으로 상기 파이프몸체(1)의 중심부에 근접되게 내향 돌출되도록 일체로 형성되고, 파이프몸체(1)의 외측면 일측부에 길이방향으로 단독의 제1외측전열핀(3)이 외향 돌출되게 일체로 형성되며, 이의 타측부에는 길이방향으로 복수개의 제2,3,4외측전열핀(3A)(3B)(3C)이 외향 돌출되게 일체로 형성된 것을 특징으로 한 열교환기용 파이프.