KR200311823Y1 - 열교환기용튜브 - Google Patents

Abstract

열교환기용 튜브를 개시한다. 이 열교환기용 튜브는 길이 방향으로 열교환 매체 통로가 형성된 본체와, 상기 열교환 매체 통로에 설치되는 방열휜을 구비하는 것에 관한 것으로, 상기 방열휜이 상기 열교환 매체 통로에 길이 방향으로 본체 내부의 상호 대응되는 면을 연결하는 지지부와, 상기 열교환 매체의 난류화를 위한 다수의 루버를 갖는 열교환 매체 교란부를 포함하여 된 것에 특징이 있으며, 이는 튜브의 내압특성과 방열효율을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

Description

열교환기용 튜브{Tube for heat exchanger}

본 고안은 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 열교환 매체가 흐르는 열교환기용 튜브에 관한 것이다.

통상적으로 각종 열교환기는 열교환 매체의 특성 및 사용 압력에 따라 휜 튜브 타입, 서펜타인(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type)등 여러 종류의 것이 있다.

이러한 대부분의 열교환기는 열교환 매체를 방열 휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 인너휜의 표면과 접촉되는 유동공기와 열교환이 이루어지도록 되어 있다. 따라서 상기 튜브의 구조는 내부를 통과하는 열교환 매체와의 열교환이 잘 이루어질 수 있도록 되어 있다.

상술한 바와 같은 열교환기중 패러렐 플로우 타입 열교환기의 일예를 도1에 나타내 보였다.

이 열교환기는 상호 평행하게 설치된 한쌍의 헤더(11)(11')에 복수개의 튜브(12) 양단부가 고정설치되고, 상부 헤더(11)에는 열교환 매체 주입구(13a) 및 토출구(13b)가 형성되며 내부에 배플(14)이 설치되어 열교환 매체의 흐름구간을 길게하고 있다. 그리고 상기 각 튜브(12)의 사이에는 방열 면적을 넓히기 위한 방열휜(15)이 설치된다.

이와 같이 구성된 종래의 열교환기는 주입구(13a)를 통하여 일측의 헤더(11)로 열교환 매체가 유입되면 상기 각 튜브(12)를 통과하면서 주위의 공기와 열교환이 이루어짐으로써 액화된다.

상기와 같이 열교환이 이루어지는 과정에서 튜브(12)를 통과하는 열교환 매체의 열교환 효율을 향상시키기 위해서는 튜브(12)를 통과하는 열교환 매체의 난류화를 촉진시키고 있다.

이를 위하여 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 튜브(21)는 외주면으로 부터 인입되어 내측으로 돌출된 다수의 딤플(dimple;21a)을 구비하고 있다.

이와 같은 튜브(21)는 이를 통과하는 열교환 매체의 난류화를 촉진시킬 수 있는 장점을 가지고 있으나 열교환 매체의 통로가 상대적으로 작아지고 튜브(21)의 외면에 설치되는 방열휜(22)과의 접촉면적이 상대적으로 작아져 열저항이 발생되며 내압강도가 좋지않은 문제점을 가지고 있다.

그리고 종래 튜브의 다른 예로서는 도 3에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 리브(23a)에 의해 구획된 통로(23b)를 가지는 압출튜브(23)가 사용되고 있다. 이 압출튜브(23)는 내압강도는 향상되나 열교환 매체의 난류화를 촉진시킬 수 없다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 도 4에 도시된 바와 같이 튜브(24)의 열교환 매체 통로 내에 코러게이트(corregate)형상의 인너휜(25)을 설치하고 있다. 그러나 이러한 튜브(24)는 열교환 매체의 통과저항이 상대적으로 크다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열교환 매체의 난류화를 촉진시킬 수 있는 열교환기용 튜브를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 내압특성을 향상시킬 수 있는 열교환기용 튜브를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 열교환기의 사시도,

도 2는 종래 튜브를 도시한 사시도,

도 3 및 도 4는 종래 튜브의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 튜브의 일부절제 사시도,

도 6 및 도 7은 본 고안에 따른 튜브의 다른 실시예를 도시한 정면도,

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

41;(튜브의) 본체 42; 열교환 매체 통로,

50; 인너휜 51; 지지부

52; 루버

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 열교환기용 튜브는 열교환 매체 통로가 길이 방향으로 형성된 본체와, 상기 본체 내에 설치되는 인너휜을 구비한 열교환기용 튜브에 있어서,

상기 인너휜은 상기 튜브의 상부 내벽과 접촉되는 복수의 제1절곡부, 상기 튜브의 하부내벽과 접촉되고 상기 제1절곡부와 연결되는 복수의 제2절곡부, 상기 제1절곡부와 제2절곡부 사이에 연장 형성되며 상기 튜브의 상부내벽 또는 하부내벽과 나란한 복수의 평판상 교란부를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 열교환기는 도 1에 도시된 바와 한쌍의 헤더에 소정의 간격으로 이격되는 복수개의 튜브 양단부가 설치되는 것으로, 튜브의 일 실시예를 도 5에 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 열교환 매체가 흐르는 통로(42)가 형성된 본체(41)와, 상기 열교환 매체 통로(42)에 설치된 인너휜(50)을 포함한다.

상기 인너휜(50)은 상호 대응되는 튜브의 내면과 브레이즈 접합되는 복수의 제1,2절곡부(51)(51)와, 이 제1,2절곡부(51)(51)를 연결하면서 열교환 매체의 폭방향과 나란하며 다수의 루버(52)가 형성된 열교환 매체 교란부(53)를 포함한다. 상기 제1,2절곡부(51)(51)와 열교환 매체 교란부(53)는 박판상의 부재를 밴딩 및 랜싱 가공하여 형성함이 바람직한데, 상기 제1,2절곡부(51)(51)는 본체(41)의 대응되는 양면을 평판상의 열교환 매체 교란부(53)를 연결하는 연장부(51a)를 포함한다.

여기에서 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연장부(51a)는 튜브(40)의 열교환 매체 통로(42)를 길이 방향으로 분할 할 수 있으며, 상기 제1,2절곡부(51)(51) 및연장부(51a)는 도 6에 도시된 바와 같이 상하방향으로 절곡된 절곡부(55)를 교호적으로 형성하여도 무방하다.

그리고 본 고안에 따른 튜브의 다른 실시예를 도 7에 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 튜브(60)의 본체(61)의 열교환 매체 통로(62)에 길이 방향으로 형성된 인너휜(70)은 박판상의 판부재(71)에 길이 방향으로 다수의 루버(72)가 형성된 구조를 가진다. 상술한 실시예들의 튜브는 인너휜의 삽입을 위하여 밴딩하여 제조하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 열교환기용 튜브(40)(60)는 본체의 열교환 매체 통로(42)(62)를 흐르는 열교환 매체가 열교환 매체 교란부의 통과시 루버(52)(72)를 교호적으로 통과하면서 흐르게되고, 제1,2절곡부(51)(51)의 가 상호 대응되는 튜브의 내면을 연결하고 있으므로 튜브가 내압에 의해 벌어지는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 작동되는 본 발명에 따른 열교환기는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째; 본체의 열교환 매체통로를 흐르는 열교환매체의 난류화를 촉진시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

둘째; 튜브 표면의 평활도를 유지할 수 있으므로 인너휜과의 접촉력을 향상시킬 수 있다.

셋째; 열교환 매체의 상호 대응되는 면이 제1,2절곡부에 의해 연결되어 있으므로 튜브의 내압에 의해 튜브가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 이는 결과적으로 튜브의 내압특성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 열교환기는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 본 고안에 속하는 기술적 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태로 변형 가능함은 물론이다.

Claims (4)

1. 열교환 매체 통로가 길이 방향으로 형성된 본체와, 상기 본체 내에 설치되는 인너휜을 구비한 열교환기용 튜브에 있어서,

   상기 인너휜은 상기 튜브의 상부 내벽과 접촉되는 복수의 제1절곡부, 상기 튜브의 하부내벽과 접촉되고 상기 제1절곡부와 연결되는 복수의 제2절곡부, 상기 제1절곡부와 제2절곡부 사이에 연장 형성되며 상기 튜브의 상부내벽 또는 하부내벽과 나란한 복수의 평판상 교란부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 교란부에 다수의 루버가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 평판상의 교란부의 양단부는 상기 제1,2절곡부와 각각 연장부에 의해연결된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2절곡부의 사이에 상기 튜브의 내부를 길이 방향으로 구획하는 연장부를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.