KR20080020158A - The heat exchanging pin and the heat exchanging tube - Google Patents

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KR20080020158A
KR20080020158A KR1020060083220A KR20060083220A KR20080020158A KR 20080020158 A KR20080020158 A KR 20080020158A KR 1020060083220 A KR1020060083220 A KR 1020060083220A KR 20060083220 A KR20060083220 A KR 20060083220A KR 20080020158 A KR20080020158 A KR 20080020158A
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Abstract

A heat exchanger fin and a heat exchanger tube having the same are provided to facilitate heat exchange between fluids flowing inside and outside the heat exchanger tube by increasing heat transfer area, and to allow various arrangement of the heat exchanger tube in the process of designing a heat exchanger. A heat exchanger fin(100), which is attached onto an outer periphery of a heat exchanger tube within a housing of a heat exchanger that absorbs ambient heat or dissipates heat, comprises a cylindrical connection part(110), a disk-like flange part(120), and a filler metal mounting part(140). The connection part has a predetermined width to make face contact to the outer periphery of the heat exchanger tube. The flange part extending from one end of the connection part in radial direction, having a plurality of embossments(130) formed like a dome with an outside open, whose top position is lower than the width of the connection part, at a predetermined gap(132) between each embossment. The filler metal mounting part is grooved on the flange part to mount a filler metal for brazing of the outer periphery of the heat exchanger tube and the connection part.

Description

열교환 핀 및 그 열교환 핀이 장착된 열교환기용 튜브{The Heat Exchanging Pin And The Heat Exchanging Tube}Heat exchanger fin and tube for heat exchanger with heat exchanger fin {The Heat Exchanging Pin And The Heat Exchanging Tube}

도 1은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a conventional technology.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 열교환 핀의 사시도.2 is a perspective view of a heat exchange fin formed by the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 열교환 핀의 평면도.3 is a plan view of a heat exchange fin according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 형성된 열교한 핀의 단면도.4 is a cross-sectional view of a thermal bridge pin formed in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 열교환 핀이 적용된 열교환기용 튜브의 단면도.5 is a cross-sectional view of a tube for a heat exchanger to which a heat exchange fin is applied according to the present invention.

도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 다양한 실시상태를 보인 도면.6 to 7 are views showing various embodiments of the tube for the heat exchanger according to the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

100 : 열교환 핀 110 : 결합부100: heat exchange fin 110: coupling portion

120 : 플랜지부 130 : 엠보싱120: flange 130: embossing

132 : 간극 140 : 용가재장착부132: gap 140: filler material mounting portion

142 : 내측 장착홈 144 : 외측 장착홈142: inner mounting groove 144: outer mounting groove

200 : 열교환기용 튜브 300 : 열교환기200: tube for heat exchanger 300: heat exchanger

310 : 하우징 312 : 연소가스 유입구310 housing 312 combustion gas inlet

314 : 연소가스 유출구314: combustion gas outlet

본 발명은 열교환 핀 및 그 열교환 핀이 장착된 열교환기용 튜브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전열면적을 확대시켜 열교환기용 튜브의 내측과 외측을 흐르는 유체 간의 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기를 설계하는 과정에서 열교환기용 튜브의 배열을 보다 다양하게 할 수 있도록 하는 열교환 핀 및 그 열교환 핀이 장착된 열교환기용 튜브에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange fin and a tube for a heat exchanger equipped with the heat exchange fin, and more particularly, to increase the heat transfer area and to more efficiently perform heat exchange between the fluid flowing inside and outside the heat exchanger tube. The present invention relates to a heat exchanger fin and a heat exchanger tube equipped with the heat exchanger fin to enable a more diverse arrangement of the heat exchanger tube in the design of the heat exchanger.

열교환기는 에어 컨디셔너, 보일러 등과 같이 실내외의 온도 조절을 위하여 사용되는 냉방장치 또는 난방장치에 포함되어 냉난방효율이 상승되도록 하는 데 주로 사용되고 있는 것이다. 열교환기의 기본 원리는 열교환기용 튜브의 내부측과 외부측을 통과하는 유체 간의 온도교환이 이루어지도록 하므로서 에너지의 손실은 줄이고 그 효율은 극대화되도록 하기 위한 것이다.The heat exchanger is mainly used to increase cooling and heating efficiency by being included in a cooling device or a heating device used for temperature control indoors and outdoors, such as an air conditioner and a boiler. The basic principle of the heat exchanger is to reduce the loss of energy and to maximize the efficiency by allowing the temperature exchange between the fluid passing through the inner side and the outer side of the heat exchanger tube.

도 1은 일반적인 열교환기용 튜브의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 열교환기(10)의 하우징(12) 내부에는 제1유체가 통과되는 다수의 열교환기용 튜브(20)가 배관되고, 그 열교환기용 튜브(20)들의 외부측에는 하우징(12)의 내부를 통과하는 제2유체에 포함된 열이 열교환기용 튜브(20)들 내측을 통과하는 제1유체에 보다 효율적으로 전달되도록 하기 위한 열교환 핀(30)이 형성된다. 이러한 종래의 열교환 핀(30)은 도면에 도시된 바와 같이 판형상으로 형성되고, 그 도중에는 열교환기용 튜브(20)가 통과되기 위한 튜브장착공(22)이 소정의 간격을 두고 격자형태로 관통형성된다.1 is a view for explaining the structure of a general heat exchanger tube, a plurality of heat exchanger tube 20 through which the first fluid passes through the housing 12 of the heat exchanger 10 is piped, the tube for the heat exchanger On the outer side of the heat exchanger fin 30 to more efficiently transfer the heat contained in the second fluid passing through the interior of the housing 12 to the first fluid passing through the inside of the heat exchanger tubes 20. Is formed. The conventional heat exchange fin 30 is formed in a plate shape, as shown in the figure, in the middle of the tube mounting hole 22 for passing the tube for the heat exchanger 20 passes through the lattice form at predetermined intervals do.

따라서 열교환기용 튜브(20)들 외측 즉, 하우징(12)의 내측을 통과하는 제2유체의 열이 열교환 핀(30)을 통해서 열교환기용 튜브(20)로 전달되면서 열교환기용 튜브(20) 내측을 통과하는 제1유체의 온도와 열교환기용 튜브(20) 외측을 통과하는 제2유체의 온도의 차이가 최대로 줄게 되는 것이다. 예를 들어, 열교환기용 튜브(20) 내측으로 보일러의 난방수가 흐르도록 설계되고, 열교환기용 튜브(20)의 외측과 하우징(12)의 내측 사이로 고온의 연소가스가 통과되도록 설계되었을 경우에 고온의 연소가스에 포함된 열이 열교환 핀(30)을 통하여 열교환기용 튜브(20)로 전달되므로서, 난방수의 온도가 1차적으로 가열된 상태에서 버너의 가열이 이루어지게 되어 난방수를 목표온도로 데우는데 소요되는 에너지원을 줄일 수 있게 되는 것이다. 또한, 연소가스의 측면에서는 연소된 직후의 고온상태로 외부에 그대로 배출되기 전에 열교환기용 튜브를 통과하는 난방수에 일정부분의 열을 빼앗긴 후에 외부배출이 이루어지게 되므로서 대기오염을 줄일 수 있게 되는 것이다.Therefore, the heat of the second fluid passing outside the heat exchanger tubes 20, that is, the inside of the housing 12, is transferred to the heat exchanger tube 20 through the heat exchange fins 30, and thus inside the heat exchanger tube 20. The difference between the temperature of the first fluid passing through and the temperature of the second fluid passing outside the heat exchanger tube 20 is minimized. For example, when the heating water of the boiler is designed to flow into the heat exchanger tube 20, and the hot combustion gas is passed between the outside of the heat exchanger tube 20 and the inside of the housing 12, the high temperature combustion gas is heated. Since the heat contained in the combustion gas is transferred to the heat exchanger tube 20 through the heat exchange fins 30, the burner is heated while the temperature of the heating water is primarily heated, thereby heating the water to the target temperature. It will reduce the energy source needed to warm up. In addition, in terms of the combustion gas, the outside air is reduced after a certain part of heat is deprived of the heating water passing through the heat exchanger tube before being discharged to the outside at a high temperature immediately after combustion, thereby reducing air pollution. will be.

그런데 종래의 열교환 핀의 구조는 하나의 판형에 다수의 튜브가 소정의 간격을 두고 배열되는 형태로 구성되므로서, 열교환이 효율적으로 이루어지지지 못하였을 뿐만 아니라 열교환기의 하우징 내부에 튜브를 배열하는데 있어서도 설계상의 제한이 따를 수밖에 없었던 문제점이 있었다.However, the conventional heat exchange fins have a structure in which a plurality of tubes are arranged in a plate shape at predetermined intervals, and thus heat exchange is not efficiently performed, and also in arranging the tubes in the housing of the heat exchanger. There was a problem that the design restrictions were bound to follow.

따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 전열면적을 확대시켜 열교환기용 튜브의 내측과 외측을 흐르는 유체 간의 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기를 설계하는 과정에서 열교환기용 튜브의 배열을 보다 다양하게 할 수 있도록 하는 열교환 핀 및 그 열교환 핀이 장착된 열교환기용 튜브를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by increasing the heat transfer area can not only make the heat exchange between the fluid flowing inside and outside the heat exchanger tube more efficiently, but also design the heat exchanger It is an object of the present invention to provide a heat exchange fin and a heat exchanger tube equipped with the heat exchange fin to allow a more diversified arrangement of the heat exchanger tubes in the process.

본 발명은 전술한 바와 같은 발명의 목적달성을 위한 수단으로서, 주변의 열을 흡수하거나 주변으로 열이 방열되도록 형성된 열교환기의 하우징 내측에 배관된 열교환기용 튜브의 외주연에 부착되는 열교환 핀에 있어서, 열교환기용 튜브의 외주면에 면접되도록 소정의 폭을 가지는 원통형상의 결합부와; 상기한 결합부의 일단이 방사상의 방향으로 확장되고 그 도중에는 소정의 각도간격으로 돌출된 형태의 엠보싱이 형성된 원판형상의 플랜지부와; 상기한 열교환기용 튜브의 외주면과 상기 결합부와의 브레이징을 위한 용가재의 장착이 가능하도록 플랜지부의 일측 도중에 홈형상으로 형성된 용가재장착부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for achieving the object of the present invention as described above, in the heat exchange fin attached to the outer periphery of the heat exchanger tube piped inside the housing of the heat exchanger is formed so as to absorb surrounding heat or heat dissipated to the surroundings A cylindrical coupling portion having a predetermined width to be interviewed with an outer circumferential surface of the tube for heat exchanger; A disk-shaped flange portion in which one end of the coupling portion extends in a radial direction and an embossing is formed protruding at a predetermined angular interval in the middle thereof; A filler material mounting portion formed in a groove shape on one side of the flange portion to allow mounting of the filler material for brazing the outer circumferential surface of the heat exchanger tube and the coupling portion; Characterized in that configured to include.

또한, 본 발명에서는 상기한 플랜지부에 형성된 엠보싱은 외측이 개방된 돔 형상을 이루되, 그 정상부의 위치는 결합부의 폭보다 낮게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the embossing formed in the flange portion is formed in the dome shape of the outer side, the top portion is characterized in that formed lower than the width of the coupling portion.

또한, 본 발명에서는 상기한 용가재장착부는 선형 용가재의 장착을 위해 결합부와 플랜지부가 접하는 부분에 결합부의 일부분과 플랜지부의 일부분이 절개된 형태로 형성된 내측 장착홈과, 파우더 또는 액상의 용가재의 장착을 위해 플랜지부의 외주연 측에 관통형성된 외측 장착홈으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the filler metal mounting portion is provided with an inner mounting groove formed in a form in which a portion of the coupling portion and a portion of the flange portion are cut in a portion where the coupling portion and the flange portion are in contact with each other to mount the linear filler material, and the powder or liquid filler material is mounted. It characterized in that formed in the outer mounting grooves formed through the outer periphery of the flange portion.

그리고 본 발명에서는 전술한 바와 같이 구성된 열교환 핀이 튜브의 외주연에 소정의 간격을 두도 브레이징 접합된 열교환기용 튜브의 구조를 특징으로 한다.In the present invention, the heat exchange fins configured as described above are characterized by the structure of the tube for heat exchanger brazed at a predetermined interval on the outer circumference of the tube.

이하, 본 발명에 의한 열교환 핀과, 열교환기용 튜브의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the heat exchange fin and the heat exchanger tube according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 열교환 핀의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 열교환 핀의 평면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 형성된 열교한 핀의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 열교환 핀이 적용된 열교환기용 튜브의 단면도이며, 도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 다양한 실시상태를 보인 도면이다.2 is a perspective view of a heat exchange fin formed by the present invention, FIG. 3 is a plan view of a heat exchange fin according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of a formed thermal bridge fin according to the present invention, and FIG. 5 is a heat exchanger according to the present invention. 6 is a cross-sectional view of a tube for a heat exchanger to which a fin is applied, and FIGS. 6 to 7 are views showing various embodiments of a tube for a heat exchanger according to the present invention.

도면 중에 표시되는 도면부호 100은 본 발명에 의해 형성된 열교환 핀을 지시하는 것이며, 도면부호 200은 본 발명에 따른 열교환 핀이 부착된 열교환기용 튜브를 지시하는 것이다.Reference numeral 100 denoted in the drawings indicates a heat exchange fin formed by the present invention, and reference numeral 200 indicates a heat exchanger tube to which a heat exchange fin is attached according to the present invention.

본 발명에 따른 열교환 핀(100)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환기용 튜브(200)의 외주연에 면접되는 부분으로 원통형상을 이루는 결합부(110)와, 그 결합부의 일단에서 방사상의 방향으로 확장된 형태로 원판형상을 이루는 플랜지부(120)로 대별될 수 있도록 성형된다. 상기한 열교환 핀(100)은 전열성이 우수한 금속재질로 형성되는 것으로, 원판형상의 플랜지부(120)가 먼저 형성된 후에 원통형상의 결합부(110)가 벌징(bulging) 등의 공법으로 가공형성되거나, 원통형상의 결합부(110)가 먼저 형성된 후에 플랜지부(120)가 나중에 확장형성되거나, 결합부(110)와 플랜지부(120)가 동시에 주형에 의해서 성형될 수도 있는 것이다. 즉, 열교환 핀(100)은 전술한 바와 같이 여러 형태의 성형 및 가공방식에 의해서 형성될 수 있는 것이다.2 to 4, the heat exchange fin 100 according to the present invention is a portion that is interviewed on the outer periphery of the heat exchanger tube 200, the coupling portion 110 forming a cylindrical shape, one end of the coupling portion Shaped to be roughly divided into a flange portion 120 forming a disk shape in the radially expanded form in the. The heat exchange fin 100 is formed of a metal material having excellent heat transfer property, and the disk-shaped flange portion 120 is formed first, and then the cylindrical coupling portion 110 is formed by processing such as bulging or the like. After the cylindrical coupling portion 110 is first formed, the flange portion 120 may be expanded later, or the coupling portion 110 and the flange portion 120 may be simultaneously molded by a mold. That is, the heat exchange fins 100 may be formed by various types of molding and processing methods as described above.

열교환 핀(100)의 플랜지부(120)에는 소정의 각도 간격으로 다수의 엠보싱(130)이 형성되는데, 이 엠보싱(130)은 결합부(110)를 향하는 방향으로 돌출된 형태를 이루는 돔형상으로 플랜지부(120)의 외주연 측은 개방된 형상으로 형성된다. 각각의 엠보싱(130)과 엠보싱(130) 사이에는 소정간격의 간극이 형성된다. 따라서 플랜지부(120)의 원주방향을 따라서 엠보싱(130)과 간극(132)이 서로 반복하여 연속되는 형태를 이루게 된다. 엠보싱(130)의 정상부 높이는 결합부(110)의 폭에 비하여 낮게 형성된다.The flange portion 120 of the heat exchange fin 100 is formed with a plurality of embossing 130 at predetermined angular intervals, the embossing 130 is a dome shape protruding in the direction toward the coupling portion 110. The outer circumferential side of the flange portion 120 is formed in an open shape. A gap of a predetermined interval is formed between each embossing 130 and the embossing 130. Therefore, along the circumferential direction of the flange portion 120, the embossing 130 and the gap 132 is repeated to form a continuous form. The height of the top of the embossing 130 is formed lower than the width of the coupling portion (110).

한편, 플랜지부(120)의 일측 구간에는 전술한 엠보싱(130)이 형성되지 않는데, 이 구간은 열교환기용 튜브(200)에 다수의 열교환 핀(100)을 부착시키는 과정에서 서로 이웃하는 열교환 핀 들 간의 기준점 역할을 할 뿐만 아니라 브레이 징(brazing) 공정에 필요한 용가재의 장착을 위한 용가재장착부(140)이다. 용가재장착부(140)에는 열교환기용 튜브(200)의 외주면과 열교환 핀(100)의 결합부(110) 사이를 브레이징시키는데 있어서 필요한 선형 또는 막대형의 용가재(일명 용접봉이라 함)를 삽입시키기 위한 한쌍의 내측 장착홈(142)과, 파우더 형태 또는 액상 형태의 용가재를 위치시키기 위한 외측 장착홈(144)이 형성된다. 내측 장착홈(142)은 결합부(110)와 플랜지부(120)가 접하여 굴곡진 부분에 결합부의 일부분 및 플랜지의 일부분이 천공된 형태로 형성된 것이고, 외측 장착홈(144)은 플랜지부(120)의 외주연 측이 천공된 형태로 형성된 것이다.On the other hand, the embossing 130 is not formed in one section of the flange portion 120, this section is the heat exchange fins adjacent to each other in the process of attaching a plurality of heat exchange fins 100 to the heat exchanger tube 200 Not only serves as a reference point of the liver is the filler metal mounting portion 140 for mounting the filler metal required for the brazing (brazing) process. The filler metal mounting portion 140 has a pair of fillers for inserting a linear or rod-shaped filler material (called a welding rod) necessary for brazing between the outer circumferential surface of the heat exchanger tube 200 and the coupling portion 110 of the heat exchange fin 100. An inner mounting groove 142 and an outer mounting groove 144 for positioning the filler material in powder form or liquid form are formed. The inner mounting groove 142 is formed in a form in which a portion of the coupling portion and a flange is perforated in the curved portion in contact with the coupling portion 110 and the flange portion 120, the outer mounting groove 144 is the flange portion 120 The outer circumferential side of the) is formed in a perforated form.

전술한 브레이징(brazing) 공법은 금속 제품을 용접시키는데 사용되는 전통적인 하나의 공법으로서, 열교환기용 튜브(200)에 소정의 간격으로 열교환 핀(100)을 배치시킨 상태에서 전술한 바와 같이 형성된 용가재장착부의 내측 장착홈(142) 또는 외측 장착홈(144)에 용가재를 설치한 후 브레이징을 위한 로에 투입시키면 장착된 용가재가 녹아 열교환기용 튜브(200)의 외주연 및 열교환 핀(100)의 결합부(110) 내주연의 접합면을 따라 흐르면서 양측 부재가 서로 접합되는 것이다. 본 발명에 의한 열교환 핀(100)을 열교환기용 튜브(200)에 부착시키는 데 사용되는 용가재로는 900~1050℃ 범위의 온도에서 녹도록 설정된 니크롬 합금이 이용되는 것이 바람직하다.The above-described brazing method is a conventional method used for welding metal products, and the filler metal mounting portion formed as described above with the heat exchange fins 100 arranged at predetermined intervals in the heat exchanger tube 200 at predetermined intervals. If the filler metal is installed in the inner mounting groove 142 or the outer mounting groove 144 and then put into the furnace for brazing, the mounted filler material melts and the coupling portion 110 of the outer circumference of the heat exchanger tube 200 and the heat exchange fin 100 is 110. ) Both members join together while flowing along the joining surface of the inner circumference. As the filler metal used to attach the heat exchange fin 100 to the heat exchanger tube 200 according to the present invention, it is preferable to use a nichrome alloy set to melt at a temperature in the range of 900 to 1050 ° C.

전술한 바와 같이 형성된 열교환 핀(100)은 도 5에 도시된 바와 같은 열교환기용 튜브(200)에 소정의 간격을 두고 다수가 배치되어 열교환기용 튜브(200) 내부 를 통과하는 유체와 열교환기용 튜브 외부를 통과하는 유체 간의 열교환이 보다 원활하게 이루어지도록 유도한다.The heat exchange fins 100 formed as described above are arranged in a plurality at predetermined intervals in the heat exchanger tube 200 as shown in FIG. 5 and the fluid passing through the inside of the heat exchanger tube 200 and the outside of the tube for the heat exchanger. The heat exchange between the fluid passing through is induced to be made more smoothly.

즉, 본 발명에 따른 열교환 핀(100)은 그 플랜지부(120)에 다수의 엠보싱(130)이 형성되므로서 플랜지부가 단순한 평면형태일 경우에 비하여 상대적으로 큰 전열면적을 가지게 된다. 이와 같이 플랜지부(120)에 엠보싱을 두는 경우에는 플랜지부가 평면형태일 경우에 비하여 그 전열면적이 1.3배 이상이다.That is, since the heat exchange fin 100 according to the present invention has a plurality of embossing 130 formed on the flange portion 120, the heat exchange fin 100 has a relatively large heat transfer area as compared with the case where the flange portion has a simple flat shape. When embossing the flange portion 120 as described above, the heat transfer area is 1.3 times or more as compared with the case where the flange portion is flat.

특히, 하나의 열교환기용 튜브(200) 외측에 다수의 열교환 핀(100)이 부착되고, 각각의 열교환 핀(100)의 플랜지부(120)에는 엠보싱(130) 형성에 따른 홈이 형성되므로서, 열교환기용 튜브(200)의 외측을 통과하는 유체의 난류형성을 증대시켜 결과적으로 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 조건을 제공하게 된다.In particular, a plurality of heat exchange fins 100 are attached to the outside of one heat exchanger tube 200, and grooves according to embossing 130 are formed in the flange portion 120 of each heat exchange fin 100. The turbulence of the fluid passing through the outside of the heat exchanger tube 200 is increased to provide a condition for improving heat exchange efficiency.

본 발명에 의한 열교환 핀(100)은 낱개의 열교환기용 튜브(200)에 따로 적용되는 것으로서, 도 6 내지 도 7에 도시되는 바와 같이 열교환기(300)의 하우징(310) 내부에 배치되는 열교환기용 튜브(200)의 형태를 보다 자유스럽게 설계할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 열교환기용 튜브의 필요성이 상대적으로 높은 고열점 부위에서는 보다 높은 밀도로 열교환기용 튜브를 설치하고, 열교환기용 튜브의 필요성이 상대적으로 낮은 부위에는 낮은 밀도로 열교환기용 튜브를 설치하는 식의 설계자유도가 우수해질 수 있는 것이다.Heat exchange fin 100 according to the present invention is applied separately to the individual heat exchanger tube 200, as shown in Figures 6 to 7 for the heat exchanger disposed inside the housing 310 of the heat exchanger 300 The shape of the tube 200 can be more freely designed. For example, as shown in FIG. 7, the heat exchanger tube is installed at a higher density at a high hot spot where the need for the heat exchanger tube is relatively high, and the heat exchanger is performed at a lower density at a site where the need for the heat exchanger tube is relatively low. Design freedom of installing a tube for the instrument can be excellent.

이하에서는 본 발명에 의한 열교환 핀(100)이 보일러 시스템의 열교환기에 적용될 경우를 예로 하여 열교환 핀(100) 및 열교환기용 튜브(200)의 작용상태를 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation state of the heat exchange fin 100 and the heat exchanger tube 200 will be described using an example in which the heat exchange fin 100 according to the present invention is applied to a heat exchanger of a boiler system.

본 발명이 적용된 열교환기용 튜브(200) 내로는 난방수가 흐르고, 열교환기용 튜브(200)의 외측 및 열교환기(300)의 하우징(310) 내부에는 보일러의 연소가스가 통과되도록 설정된다. 열교환기(300)의 하우징(310) 내부에 배열되는 열교환기용 튜브(200)의 형태는 도 6에 도시된 바와 같이 그 단면형상이 격자형태를 이루도록 같은 동일한 간격을 두고 배열될 수도 있지만, 도 7에 도시된 바와 같이 상대적으로 연소가스의 온도가 높은 연소가스 유입구(312)가 마련된 측에는 보다 높은 밀도로 열교환기용 튜브(200)를 배열하고 연소가스 유출구(314)가 마련된 측에는 보다 낮은 밀도로 열교환기용 튜브(200)가 배열될 수 있는 것이다.The heating water flows into the heat exchanger tube 200 to which the present invention is applied, and the combustion gas of the boiler passes through the outside of the heat exchanger tube 200 and the inside of the housing 310 of the heat exchanger 300. Although the shape of the heat exchanger tube 200 arranged inside the housing 310 of the heat exchanger 300 may be arranged at equal intervals so that the cross-sectional shape is lattice as shown in FIG. 6, FIG. 7. As shown in FIG. 1, the heat exchanger tube 200 is arranged at a higher density on the side where the combustion gas inlet 312 having a relatively high temperature of the combustion gas is provided, and the heat exchanger has a lower density on the side where the combustion gas outlet 314 is provided. The tube 200 may be arranged.

그리고 연소가스 유입구(312) 측에서 유입된 연소가스가 하우징(310)의 내부를 통과하여 연소가스 유출구(314) 측으로 배출되는 과정에서 연소가스의 흐름이 각각의 열교환기용 튜브(200)의 외주에 부착된 열교환 핀(100)과 부딪치면서 심한 난류현상을 일으키게 된다. 특히, 열교환 핀(100)의 플랜지부(120)에 마련된 엠보싱(130)에 의해서 난류현상을 더욱 크게 발생된다. 이러한 연소가스의 난류현상은 연소가스의 흐름에는 저항으로 작용될 수 있으나, 열교환기용 튜브(200)의 내부를 통과하는 난방수와의 열교환효율 측면에서는 유리하게 작용하게 되는 것이다.And the combustion gas flow in the process of the combustion gas introduced from the combustion gas inlet 312 side passes through the interior of the housing 310 to the combustion gas outlet 314 side to the outer periphery of each heat exchanger tube 200 While hitting the heat exchange fins 100 attached, severe turbulence occurs. In particular, by the embossing 130 provided on the flange portion 120 of the heat exchange fin 100, the turbulence phenomenon is further generated. The turbulence of the combustion gas may act as a resistance to the flow of the combustion gas, but advantageously in terms of heat exchange efficiency with the heating water passing through the inside of the heat exchanger tube 200.

또한, 열교환 핀(100)의 플랜지부(120) 및 엠보싱(130)의 형성에 따른 전열면적의 확대로 인하여 열교환기(300)의 하우징(310) 내부를 통과하는 연소가스의 열기를 빼앗아 열교환기용 튜브(200) 내부를 통과하는 난방수에 전달하게 되므로서 열교환 효율을 크게 향상시키게 된다.In addition, due to the expansion of the heat transfer area according to the formation of the flange portion 120 and the embossing 130 of the heat exchanger fin 100, the heat of the combustion gas passing through the interior of the housing 310 of the heat exchanger 300 is removed for the heat exchanger. Since the tube 200 is delivered to the heating water passing through the inside, the heat exchange efficiency is greatly improved.

이상과 같이 본 발명에 의해 형성된 열교환 핀 및 열교환기용 튜브에 의하면, 열교환 핀에 마련되는 전열면적가 확대될 뿐만 아니라 열교환 핀의 주변을 통과하는 유체의 난류현상이 보다 활발해지도록 형성되므로서, 열교한기의 효율을 크게 향상시킬 수 있게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the heat exchanger fin and the heat exchanger tube formed by the present invention as described above, not only the heat transfer area provided in the heat exchanger fin is enlarged, but also the turbulent phenomenon of the fluid passing around the heat exchanger fin becomes more active. There is a huge advantage that can greatly improve efficiency.

아울러, 본 발명에 따른 열교환 핀은 각각의 열교환기용 튜브에 별개로 부착되도록 형성되므로서, 보다 높은 밀도로 열교환기용 튜브의 설치가 필요하게 될 경우 등의 열교환기가 사용되는 환경에 따른 설계자유도를 크게 할 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.In addition, since the heat exchange fins according to the present invention are formed to be separately attached to each heat exchanger tube, the design flexibility according to the environment in which the heat exchanger is used, such as when the heat exchanger tube is required to be installed at a higher density, is greatly increased. There is a big advantage to it.

Claims (6)

주변의 열을 흡수하거나 주변으로 열이 방열되도록 형성된 열교환기의 하우징 내측에 배관된 열교환기용 튜브의 외주연에 부착되는 열교환 핀에 있어서,In the heat exchange fin attached to the outer periphery of the heat exchanger tube piped inside the housing of the heat exchanger is formed so as to absorb the surrounding heat or heat dissipated to the surroundings, 열교환기용 튜브의 외주면에 면접되도록 소정의 폭을 가지는 원통형상의 결합부와;A cylindrical coupling portion having a predetermined width to be interviewed with an outer circumferential surface of the heat exchanger tube; 상기한 결합부의 일단이 방사상의 방향으로 확장되고 그 도중에는 소정의 각도간격으로 돌출된 형태의 엠보싱이 형성된 원판형상의 플랜지부와;A disk-shaped flange portion in which one end of the coupling portion extends in a radial direction and an embossing is formed protruding at a predetermined angular interval in the middle thereof; 상기한 열교환기용 튜브의 외주면과 상기 결합부와의 브레이징을 위한 용가재의 장착이 가능하도록 플랜지부의 일측 도중에 홈형상으로 형성된 용가재장착부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열교환 핀.A filler material mounting portion formed in a groove shape on one side of the flange portion to allow mounting of the filler material for brazing the outer circumferential surface of the heat exchanger tube and the coupling portion; Heat exchange fins, characterized in that configured to include. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 플랜지부에 형성된 엠보싱은 외측이 개방된 돔형상을 이루되, 그 정상부의 위치는 결합부의 폭보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환 핀.The embossing formed in the flange portion forms a dome shape of which the outer side is opened, and the position of the top portion thereof is formed to be lower than the width of the coupling portion. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기한 용가재장착부는 선형 용가재의 장착을 위해 결합부와 플랜지부가 접하는 부분에 결합부의 일부분과 플랜지부의 일부분이 절개된 형태로 형성된 내측 장착홈과, 파우더 또는 액상의 용가재의 장착을 위해 플랜지부의 외주연 측에 관통 형성된 외측 장착홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환 핀.The filler metal mounting portion includes an inner mounting groove formed in a form in which a portion of the coupling portion and a portion of the flange portion are cut in contact with the coupling portion and the flange portion for mounting the linear filler material, and a flange portion for mounting the powder or liquid filler metal. A heat exchange fin, characterized in that formed in the outer mounting groove formed through the outer peripheral side. 외주연에 소정의 간격을 두고 열교환 핀이 장착되어 주변의 열을 흡수하거나 주변으로 열이 방열되도록 형성된 열교환기용 튜브에 있어서,In the heat exchanger tube formed in the outer periphery at a predetermined interval to the heat exchange fin is formed so as to absorb the heat of the surroundings or heat radiates to the surroundings, 상기한 열교환 핀은 열교환기용 튜브의 외주면에 면접되도록 소정의 폭을 가지는 원통형상의 결합부와; 상기한 결합부의 일단이 방사상의 방향으로 확장되고 그 도중에는 소정의 각도간격으로 돌출된 형태의 엠보싱이 형성된 원판형상의 플랜지부와; 상기한 열교환기용 튜브의 외주면과 상기 결합부와의 브레이징을 위한 용가재의 장착이 가능하도록 플랜지부의 일측 도중에 홈형상으로 형성된 용가재장착부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.The heat exchange fins include a cylindrical coupling portion having a predetermined width to be interviewed with an outer circumferential surface of the heat exchanger tube; A disk-shaped flange portion in which one end of the coupling portion extends in a radial direction and an embossing is formed protruding at a predetermined angular interval in the middle thereof; A filler material mounting portion formed in a groove shape on one side of the flange portion to allow mounting of the filler material for brazing the outer circumferential surface of the heat exchanger tube and the coupling portion; Tube for heat exchanger, characterized in that configured to include. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기한 플랜지부에 형성된 엠보싱은 외측이 개방된 돔형상을 이루되, 그 정상부의 위치는 결합부의 폭보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브.The embossing formed in the flange portion forms a dome shape of which the outer side is open, and the top portion has a position lower than the width of the coupling portion tube for heat exchanger. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기한 용가재장착부는 선형 용가재의 장착을 위해 결합부와 플랜지부가 접하는 부분에 결합부의 일부분과 플랜지부의 일부분이 절개된 형태로 형성된 내측 장착홈과, 파우더 또는 액상의 용가재의 장착을 위해 플랜지부의 외주연 측에 관통형성된 외측 장착홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 열교환 핀.The filler metal mounting portion includes an inner mounting groove formed in a form in which a portion of the coupling portion and a portion of the flange portion are cut in contact with the coupling portion and the flange portion for mounting the linear filler material, and a flange portion for mounting the powder or liquid filler metal. A heat exchange fin, characterized in that formed in the outer mounting groove formed through the outer peripheral side.
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KR20230086108A (en) * 2021-12-08 2023-06-15 전주대학교 산학협력단 Fin tube heat exchanger

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