KR20160011980A - 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀과 그 냉각핀 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핀-타입 열교환기의 냉각핀 표면에 형성된 미세 구조를 이용하여 핀 양측 단부에 제상수가 집중되지 않고 원활하게 흘러 제거됨에 따라 냉각핀의 성에 착상을 더욱 억제하여 열교환 효율을 높일 수 있다. 또한 본 발명은 얇은 판 형상의 모재에 레이저빔을 조사하는 레이저 가공설비를 이용하여 다수개의 냉각핀을 자동 공정으로 제조할 수 있어 대량 생산이 용이하고 냉각핀의 제조 비용을 절감할 수 있다.

Description

냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀과 그 냉각핀 제조 장치 및 방법{Cooling Fin Of Fin-Tube Type Heat Exchanger For Refrigerating And Airconditioning Machine, The Cooling Fin Manufacturing Apparatus And Method}
본 발명은 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀과 그 냉각핀 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판 형상의 냉각핀 표면에 물 흐름을 유도하는 미세 구조를 형성하여 열교환기의 냉각핀에서 생기는 제상수가 핀 양측 단부에 집중되는 쏠림 현상을 완화하고, 자동화 공정에 적합한 레이저 가공설비를 이용하여 냉각핀을 제조할 수 있어 냉각핀의 생산성을 높이고 제조 비용을 줄일 수 있는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀과 그 냉각핀 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 압축기와 응축기와 팽창변 그리고 증발기로 이루어지는 냉동사이클 장치에서 응축기와 증발기를 포괄적으로 이르는 것으로, 주위의 온도와 열을 서로 교환하면서 전열매체인 냉매를 액상에서 기상으로 또는 기상에서 액상으로 전환시키고 이 과정에서 생기는 흡수열 또는 방출열을 이용하여 냉방이나 난방 또는 냉장이나 온장으로 활용하도록 하는 것이다.
열교환기는 그 형상에 따라 구분할 수 있는데, 그 중 가장 널리 알려진 열교환기로는 냉매관에 다수 개의 냉각핀을 삽입하는 이른바 '핀-튜브' 타입이 있다. 이는 주로 냉장고와 같은 가전제품에서 증발기로 활용하는 것으로 냉매는 냉매관을 순환하면서 그 냉매관의 벽면을 통해 외부와 열교환을 수행하되 냉매관의 외주면에 얇은 다수 개의 냉각핀을 밀착 결합함으로써 공기와의 접촉면적을 넓혀 열교환 효율을 극대화하는 것이다.
[문헌1]에서는 핀-튜브 열교환기를 소개하고 있으며, 도 1에 예시한 바와 같이, 알루미늄의 헤어핀 튜브(1)상에 소정 간격으로 배열된 복수개의 핀 그룹(13)을 포함한다. 핀 그룹(13)은 헤어핀 튜브(11)의 2개의 직선형 튜브부(11a)를 가로질러 연장되어 그에 고정되는 복수개의 평행 알루미늄 판 핀(12)을 포함한다.
핀-튜브 열교환기에서 열교환기의 전체 열전달 면적의 70% 정도를 핀 면적이 차지하고 있다. 압축기 운전에 따라 착상과 제상이 반복되고, 제상 운전 후 냉각핀에서 생기는 제상수가 원활하게 흘러 제거되지 않으면 압축기 운전에 의해 냉각핀에 잔존하는 제상수가 다시 성에로 변함에 따라 착상량이 늘어나고, 결국 열교환기의 열교환 효율을 저하시키게 된다.
이러한 문제점을 고려하여, [문헌2]에서는 열교환효율은 유지하면서 성에의 착상을 최소화하기 위하여 냉각핀에 다수개의 루버가 구비된 열교환기를 개시한 바 있다. 상기 [문헌2]에서는 핀의 길이방향 및 폭방향으로 서로 이격되어 전체적으로 행렬을 이루도록 냉각핀에 다수개의 루버를 형성하여야 하므로 냉각핀의 제조 공정이 복잡해지게 되며, 자동화 공정을 적용하여 냉각핀을 제조하기 어렵다고 하는 문제가 있다.
또한 [문헌3]에서는 냉각핀에 형상유지홀을 길이방향으로 형성시켜 냉각핀의 표면적을 증가함으로써 냉각기의 냉각효율을 향상하는 기술을 개시하고 있다. 상기 [문헌3]에서는 두 플레이트 중 어느 하나의 플레이트 일측면에 흑연 인쇄를 한 후 나머지 하나의 플레이트를 겹치고서 이들 플레이트를 서로 접한 다음 에어의 압력으로 팽관하여 형상유지홀을 형성하기 때문에 냉각핀의 제조공정이 복잡해지고 대량 생산을 위한 자동화 공정에 많은 제약이 따르게 된다.
따라서 핀-타입 열교환기의 냉각핀에서 생기는 제상수를 제거하여 열교환 효율이 저하되지 않도록 하면서 자동화 공정을 적용하여 냉각핀을 제조하는 기술이 요구되고 있다.
[문헌1] 한국공개특허 제10-2004-0052249호 [문헌2] 한국공개특허 제10-2010-0110058호 [문헌3] 한국등록실용신안 제20-0319499호
없음
본 발명의 일 측면은 핀-튜브 열교환기의 냉각핀에서 생기는 제상수를 제거하기 위하여 냉각핀 표면에 미세 구조를 형성하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 금속재질의 모재에 펄스 레이저를 조사하는 레이저 가공설비를 이용하여 자동화 공정으로 다수개의 냉각핀을 제조함으로써 양산성을 높이고 제조 비용을 절감하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀은, 판 형상의 외관을 가지고 열교환기의 냉매관이 삽입되는 관통홀과, 표면에 제상수의 흐름을 원활하게 유도하는 미세 구조를 형성한 냉각핀을 포함하되, 상기 냉각핀의 미세 구조는 펄스 레이저를 조사하는 레이저 가공설비를 이용하여 수 마이크로미터의 깊이로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각핀의 미세 구조는 상기 관통홀 주위에 선형의 마이크로채널로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각핀의 미세 구조는 상기 관통홀을 포위하는 선형의 마이크로채널로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각핀의 미세 구조는 적어도 일부가 톱니 형태의 미세 요홈으로 형성한 제1 마이크로채널과, 상기 제1 마이크로채널을 보조하는 제2 마이크로채널을 포함하고, 상기 제1마이크로채널은 적어도 일부가 핀 가장자리에서 상기 관통홀의 하부까지 연장하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 마이크로채널과 상기 제2 마이크로채널은 서로 분리되어 형성하는 경우, 상기 제1 마이크로채널의 경사 방향을 따라 상기 제2 마이크로채널을 나란하게 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각핀의 미세 구조는 상기 냉각핀의 전면과 후면 중 어느 하나의 면에 형성하거나 양면에 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀 제조장치, 금속재질의 모재를 지지하고 X-Y축 방향으로 상기 모재를 이동하는 수평 스테이지; 상기 모재 표면에 펄스 레이저를 조사하기 위한 갈바노미터 스캐너를 구비한 스캔 헤드부; 상기 스캔 헤드부를 Z축 방향으로 이동가능하게 지지하는 수직 스테이지; 상기 스캔 헤드부에 레이저 소스를 제공하는 레이저 광원부; 상기 펄스 레이저를 생성하기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부; 상기 모재를 레이저 가공하여 냉각핀을 제조하는 공정을 수행하기 위하여 각 구성부를 제어하는 컴퓨터를 포함하되, 상기 컴퓨터는 상기 냉각핀 형상 및 크기, 상기 미세 구조의 형상 및 가공 깊이, 상기 펄스 레이저의 세기 및 이동속도를 포함하여 레이저 구동에 필요한 데이터를 사전 작성한 가공작업 프로그램과, 운영 프로그램을 보유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모재는 가로 및 세로 길이가 수 미터이고 약 100㎛ 두께의 알루미늄 합금을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀 제조방법은, X-Y축 방향으로 이동가능한 수평 스테이지에 판 형상의 모재를 위치하는 단계; 상기 수평 스테이즈 상방에 위치하여 Z축 방향으로 이동가능한 스캔 헤드부를 이용하여 상기 모재에 펄스 레이저를 조사하여 관통홀 어레이를 형성하는 단계; 상기 모재에 펄스 레이저를 조사하여 상기 관통홀 주위에 제상수의 흐름을 원활하게 유도하는 미세 구조를 형성하는 단계; 상기 모재에 펄스 레이저를 조사하여 낱개 단위의 냉각핀을 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명은 핀-타입 열교환기의 냉각핀 표면에 형성된 미세 구조를 이용하여 핀 양측 단부에 제상수가 집중되지 않고 원활하게 흘러 제거됨에 따라 냉각핀의 성에 착상을 더욱 억제하여 열교환 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 얇은 판 형상의 모재에 레이저빔을 조사하는 레이저 가공설비를 이용하여 다수개의 냉각핀을 자동 공정으로 제조할 수 있어 대량 생산이 용이하고 냉각핀의 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 헤어핀 튜브를 지그재그로 굽혀서 냉동공조용 핀-튜브 열교환기를 제조하는 동작을 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동공조용 핀-튜브 열교환기를 제조하기 위하여 냉각핀의 관통홀에 헤어핀 튜브를 삽입하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀의 표면에 형성된 미세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각핀의 표면에 형성된 미세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각핀의 표면에 형성된 미세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공설비를 이용한 냉각핀의 제조 장치의 구성도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀 제조 과정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀을 이용하여 핀-튜브 열교환기의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀(이하, 냉각핀이라 한다)은 냉매관의 외주면에 삽입되어 공기와의 접촉면적을 넓혀 열교환 효율을 극대화하는 기능을 가지며, 주로 냉장고와 같은 가전제품에서 증발기로 활용하는 열교환기에 적용할 수 있다.
압축기 운전에 따라 냉각핀에서 생기는 제상수 일부가 흘러내려 낙하하기도 하지만 냉각핀의 하단 양측에 물방울로 맺혀 착상되며, 제상과 착상이 반복되는 과정에서 공기의 유동을 막을 정도로 착상된 성에가 성장하게 되어 열교환 효율을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이는 냉각핀의 가장자리에서 표면장력이 상대적으로 커서 냉각핀의 양측 단부에 제상수가 집중되는 쏠림 현상에 기인하는 것이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예에 따른 냉각핀(20)은 사각판재 형상을 가짐과 아울러 냉매관으로서 헤어핀 튜브(40)가 삽입되어 결합되는 복수개의 관통홀(21)이 형성된다. 냉각핀(20)은 수백 마이크로미터의 얇은 금속판으로 제조할 수 있다.
또한 냉각핀(20) 표면에 미세 구조(30)가 형성된다. 미세 구조(30)는 미세 요홈으로 가공하여 선형의 마이크로채널로 구현할 수 있다. 이러한 미세 구조(30)는 냉각핀(20)의 전후면 중 어느 하나의 면에 형성되거나 양면에 형성될 수 있다.
도 3을 참고하여, 미세 구조(30)는 톱니 형태의 미세 요홈으로 형성한 제1 마이크로 채널(31)과, 제1 마이크로채널(31) 일부와 나란하게 형성한 제2 마이크로채널(32)을 포함한다. 제1 및 제2 마이크로채널(31)(32)은 후술하는 레이저 가공설비에 의하여 수 마이크로미터의 얇은 깊이로 가공될 수 있다.
제1 마이크로채널(31)은 두 개의 관통홀(21) 하부에 위치한 하단 영역(E4)(E5)에서 상부 양쪽방향으로 벌어져 그 일단이 좌측 상단 영역(E1)까지 연장되고 타단은 우측 상단 영역(E2)까지 연장되며 두 개의 관통홀(21) 사이의 중앙 영역(E3)에서 마이크로채널이 연결되어 접하도록 형성된다. 좌측 상단영역(E1)과 우측 상단영역(E2) 및 중앙 영역(E3)에서 생성된 제상수가 기울어진 제1 마이크로채널(31) 안으로 유입되어 하단 영역(E4)(E5)에 위치한 V자 부분에 모이게 된다.
제2 마이크로채널(32)은 서로 분리된 복수개가 직선 형태의 미세 요홈으로 형성할 수 있다. 복수개의 제2 마이크로채널(32)은 제1마이크로채널(31)과 나란하게 기울어져 형성되는데, 좌측 상단영역(E1)과 우측 상단영역(E2) 및 중앙 영역(E3) 중 어느 하나의 영역에서 하단 영역(E4)(E5)으로 연장 형성된다.
제2 마이크로채널(32)은 제1 마이크로 채널(31)을 보조하는 역할을 한다. 즉, 제2 마이크로채널(32)은 좌측 상단영역(E1)과 우측 상단영역(E2) 및 중앙 영역(E3)에서 생성되고 제1 마이크로채널(31)에 유입되지 않은 제상수를 하단 영역(E4)(E5)으로 흘러가게 한다.
또한 제1 및 제2 마이크로채널(31)(32)에는 점선으로 마킹하지 않은 영역에서 생성되어 아래로 흘러내리는 제상수가 유입될 수 있다.
실시예에 따른 냉각핀(20) 표면에서 생성되는 상당량의 제상수가 제1 및 제2 마이크로채널(31)(32)에 의해 하단 영역(E4)(E5)으로 모이기 때문에, 종래기술의 냉각핀에서와 같이 핀의 양측 단부에 제상수가 집중되는 쏠림 현상을 완화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각핀의 표면에 형성된 미세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
다른 실시예에 따른 냉각핀(20A)는 외관상 사각판재 형상을 가지고 냉매관으로서 헤어핀 튜브(40)가 삽입되는 복수개의 관통홀(21)이 형성되며, 수백 마이크로미터의 얇은 금속판으로 제조하는 구성에 있어서 앞서 설명한 실시예의 냉각핀과 동일하다. 또한 냉각핀(20A) 표면에 형성한 미세 구조(30A)는 미세 요홈으로 가공하여 선형의 마이크로채널로 구현할 수 있고, 이러한 미세 구조(30A)는 냉각핀(20A)의 전후면 중 어느 하나의 면에 형성되거나 양면에 형성될 수 있다.
도 4를 참고하여, 냉각핀(20A)의 미세 구조(30A)는 앞서 설명한 냉각핀(20)의 제1 마이크로채널(31)을 변형한 폐곡선 형태의 제1 마이크로채널(31A)과, 제1 마이크로채널(31A)을 보조하는 제2 마이크로채널(32)을 포함한다.
변형한 제1 마이크로채널(31A)은 두 개의 관통홀(21)을 각각 포위하여 형성되며, 각각의 제1 마이크로채널(31A)은 폐곡선을 형성하도록 V자 형태로 벌어진 양단을 연결하는 연결부(31a)를 구비한다. 연결부(31a)는 두 개의 원호를 연속하여 상단 영역(E6)(E7)에 각각 형성할 수 있다. 연결부(31a)는 상단 영역(E6)(E7)에서 생기는 제상수를 하단 영역(E4)(E5)으로 흘러가도록 안내하며, 관통홀(21)에 삽입된 헤어핀 튜브(40)로 나아가는 제상수가 줄어든다.
변형한 각각의 제1 마이크로채널(31A)은 전체적으로 하트와 비슷한 형태를 가지며, 좌측 상단영역(E1)과 우측 상단영역(E2)과 중앙 영역(E3) 그리고 상단 영역(E6)(E7)을 경유한다.
다른 실시예에 따른 냉각핀(20A) 표면에서 생성되는 상당량의 제상수는 제1 및 제2 마이크로채널(31A)(32)에 의해 하단 영역(E4)(E5)으로 모이기 때문에, 종래기술의 냉각핀에서와 같이 핀의 양측 단부에 제상수가 집중되는 쏠림 현상을 완화할 수 있다.
도 3에서 설명한 냉각핀(20)과 도 4에서 설명한 냉각핀(20A)에서는 제1 마이크로채널(31)(31A)을 보조하는 제2 마이크로채널(32)을 공통적으로 구비하고 있다. 이러한 제2 마이크로채널(32)의 형성 위치와 개수는 필요에 따라 변경할 수 있음에 유의하여야 한다.
다음에 설명하는 다른 실시예에서는 제2마이크로채널(32)을 변형하여 더욱 간략화된 미세 구조를 갖는 냉각핀에 대해서 설명한다.
도 5를 참고하여, 냉각핀(20B)은 외관상 사각판재 형상을 가지고 냉매관으로서 헤어핀 튜브(40)가 삽입되는 복수개의 관통홀(21)이 형성되며, 수백 마이크로미터의 얇은 금속판으로 제조하는 구성에 있어서 앞서 설명한 실시예의 냉각핀과 동일하다.
또한 냉각핀(20B) 표면에 형성한 미세 구조(30B)는 미세 요홈으로 가공하여 선형의 마이크로채널로 구현할 수 있고, 이러한 미세 구조(30B)는 냉각핀(20B)의 전후면 중 어느 하나의 면에 형성되거나 양면에 형성될 수 있다.
냉각핀(20B)의 미세 구조(30B)는 앞서 설명한 냉각핀(20)의 제1 마이크로채널(31)과 기능상 유사한 제1 마이크로채널(31B)과, 제1 마이크로채널(31B)을 보조하며 냉각핀(20)의 제2 마이크로채널(32)을 변형한 제2 마이크로채널(32b)을 포함한다.
제1 마이크로채널(31B)이 좌측 상단영역(E1)과 우측 상단영역(E2)과 중앙 영역(E3) 그리고 하단 영역(E4)(E5)을 경유하는 구성은 앞서의 실시예와 동일하다. 차이점으로, 제2 마이크로채널(32b)이 좌측 상단영역(E1)과 우측 상단영역(E2)에 형성하는데, 핀의 양측 단부에서 일정 간격 떨어져 나란하게 연장되어 그 하부가 제1 마이크로채널(31B) 상부에 각각 연결되는 구성을 가진다.
다른 실시예에 따른 냉각핀(20B) 표면에서 생성되는 상당량의 제상수는 제1 및 제2 마이크로채널(31B)(32b)에 의해 하단 영역(E4)(E5)으로 모이기 때문에, 종래기술의 냉각핀에서와 같이 핀의 양측 단부에 제상수가 집중되는 쏠림 현상을 완화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공설비를 이용한 냉각핀 제조 장치의 구성도이고, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀 제조 과정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀을 이용하여 핀-튜브 열교환기의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
실시예에 따른 냉각핀 제조장치(50)는 금속재질의 모재(W)를 지지하고 X-Y축 방향으로 모재(W)를 이동하는 수평 스테이지(51)와, 스캔 헤드부(53)가 Z축 방향으로 이동가능하게 지지하는 수직 스테이지(52)와, 레이저 소스를 스캔 헤드부(53)에 제공하는 레이저 광원부(54)와, 펄스 레이저를 생성하기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부(55), 그리고 냉각핀의 제조 공정을 수행하기 위하여 각 구성부를 제어하는 컴퓨터(56)를 포함한다. 스캔 헤드부(53)는 컴퓨터(56)에 입력된 이동 경로를 따라 모재(W) 표면에 펄스 레이저를 조사하기 위한 갈바노미터 스캐너를 구비한다.
모재(W)는 금속재질의 박판을 사용할 수 있고, 바람직하게는 가로 및 세로 길이가 수 미터(m)이고 약 100 ㎛ 두께의 알루미늄 합금을 사용할 수 있다.
컴퓨터(56)는 냉각핀의 제조를 위하여 냉각핀 형상 및 크기, 미세 구조의 형상 및 가공깊이, 펄스 레이저의 세기 및 이동속도 등의 레이저 구동에 필요한 데이터 등을 사전에 작성한 프로그램과, 운영 프로그램을 보유한다.
수평 스테이지(51) 위에 모재(W)를 위치시키고 도시하지 않은 지그 장치를 이용하여 모재(W)를 수평 스테이지(51)에 고정한다(70).
이 후 도 7a에 도시한 바와 같이, 컴퓨터(56)의 제어에 따라 수평 스테이지(51)와 수직 스테이지(52)를 구동하고 스캔 헤드부(53)를 이용하여 모재(W)에 펄스 레이저를 조사하여 냉매관이 삽입되는 다수개의 관통홀(61) 어레이를 형성한다(72).
그런 다음 도 7b에 도시한 바와 같이, 사전 설정된 미세 구조의 형상에 따라 제어부(56)가 각 구성부를 제어하여 모재(W) 상에 펄스 레이저를 조사하고 이를 통하여 예를 들면 도 5에서 설명한 미세 구조(30B)를 형성한다(74).
그런 다음 도 7c에 도시한 바와 같이, 냉각핀(20B)의 외형 및 크기에 따라 제어부(56)가 각 구성부를 제어하여 펄스 레이저를 조사하여 모재(W)에서 직사각형의 냉각핀(20B)를 낱개 단위로 커팅한다(76). 도 7d에 도시한 바와 같이 커팅 공정을 통하여 제조된 복수개의 냉각핀(20B)은 수평방향으로 배열되고 각 냉각핀(20B)에 형성된 관통홀에 헤어핀 튜브(40)를 삽입하고 상호 밀착 결합시킨 후 수 회의 튜브 벤딩 공정을 거쳐 열교환기를 제작하게 된다(78).
상술한 실시예에서와 같이, 얇은 판 형상의 모재에 레이저빔을 조사하는 레이저 가공설비를 이용하여 냉각핀을 제조하기 때문에 모재의 열변형을 방지할 수 있고 다수개의 냉각핀을 자동 공정으로 제조할 수 있어 대량 생산이 용이하고 냉각핀의 제조 비용을 절감할 수 있다.
20, 20A, 20B : 냉각핀
30, 30A, 30B : 미세 구조
40 : 헤어핀 튜브

Claims (9)

  1. 판 형상의 외관을 가지고 열교환기의 냉매관이 삽입되는 관통홀과, 표면에 제상수의 흐름을 원활하게 유도하는 미세 구조를 형성한 냉각핀을 포함하되,
    상기 냉각핀의 미세 구조는 펄스 레이저를 조사하는 레이저 가공설비를 이용하여 수 마이크로미터의 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각핀의 미세 구조는 상기 관통홀 주위에 선형의 마이크로채널로 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각핀의 미세 구조는 상기 관통홀을 포위하는 선형의 마이크로채널로 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 냉각핀의 미세 구조는 적어도 일부가 톱니 형태의 미세 요홈으로 형성한 제1 마이크로채널과, 상기 제1 마이크로채널을 보조하는 제2 마이크로채널을 포함하고,
    상기 제1마이크로채널은 적어도 일부가 핀 가장자리에서 상기 관통홀의 하부까지 연장하여 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 마이크로채널과 상기 제2 마이크로채널은 서로 분리되어 형성하는 경우, 상기 제1 마이크로채널의 경사 방향을 따라 상기 제2 마이크로채널을 나란하게 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉각핀의 미세 구조는 상기 냉각핀의 전면과 후면 중 어느 하나의 면에 형성하거나 양면에 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동공조용 핀-튜브 열교환기의 냉각핀.
  7. 금속재질의 모재를 지지하고 X-Y축 방향으로 상기 모재를 이동하는 수평 스테이지;
    상기 모재 표면에 펄스 레이저를 조사하기 위한 갈바노미터 스캐너를 구비한 스캔 헤드부;
    상기 스캔 헤드부를 Z축 방향으로 이동가능하게 지지하는 수직 스테이지;
    상기 스캔 헤드부에 레이저 소스를 제공하는 레이저 광원부;
    상기 펄스 레이저를 생성하기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부;
    상기 모재를 레이저 가공하여 냉각핀을 제조하는 공정을 수행하기 위하여 각 구성부를 제어하는 컴퓨터를 포함하되,
    상기 컴퓨터는 상기 냉각핀 형상 및 크기, 상기 미세 구조의 형상 및 가공 깊이, 상기 펄스 레이저의 세기 및 이동속도를 포함하여 레이저 구동에 필요한 데이터를 사전 작성한 가공작업 프로그램과, 운영 프로그램을 보유하는 것을 특징으로 하는 냉각핀 제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모재는 가로 및 세로 길이가 수 미터이고 약 100㎛ 두께의 알루미늄 합금을 사용하는 것을 특징으로 하는 냉각핀 제조장치.
  9. X-Y축 방향으로 이동가능한 수평 스테이지에 판 형상의 모재를 위치하는 단계;
    상기 수평 스테이즈 상방에 위치하여 Z축 방향으로 이동가능한 스캔 헤드부를 이용하여 상기 모재에 펄스 레이저를 조사하여 관통홀 어레이를 형성하는 단계;
    상기 모재에 펄스 레이저를 조사하여 상기 관통홀 주위에 제상수의 흐름을 원활하게 유도하는 미세 구조를 형성하는 단계;
    상기 모재에 펄스 레이저를 조사하여 낱개 단위의 냉각핀을 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각핀 제조방법.
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CN106766328A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 广东美的制冷设备有限公司 热泵***及其除霜控制方法

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