KR20230133547A - 핀튜브열교환기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 핀튜브열교환기는, 복수개의 전열판; 상기 복수개의 전열판에 형성되는 개구부; 상기 개구부의 둘레로부터 돌출되는 튜브카라; 및 상기 복수개의 전열판과 일체로 형성되어 상기 복수개의 전열판간의 인접한 측단을 연결하는 밴딩부;를 구비하는 핀튜브유닛을 포함하고, 상기 밴딩부가 절곡됨에 따라, 상기 복수개의 전열판이 서로 마주보도록 배열되어 핀이 형성되고 인접한 전열판의 상기 튜브카라가 서로 연통되어 튜브가 형성되므로, 핀튜브열교환기의 제작에 있어 핀과 튜브를 접합하는 공정을 생략함으로써 핀튜브열교환기의 제작 공정을 간소화할 수 있고, 핀 사이의 공간을 확보하는 부재가 핀튜브열교환기와 일체로 형성되어 핀튜브열교환기의 열변형을 방지하며, 핀 사이의 공간을 확보하여 유체의 압력 손실을 줄임으로써 열교환율을 향상시킬 수 있다.

Description

핀튜브열교환기 및 그 제조방법 {fin-and-tube heat exchanger and manufacturing method thereof}

본 발명은 핀튜브열교환기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수개의 전열판을 일체로 연결하는 연결부를 절곡시켜 핀과 튜브를 형성하는 일체형 핀튜브열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

열교환기란, 온도가 높은 유체에서 낮은 유체로 효율적으로 열을 이동시키는 장치이며, 일반적으로 액체 또는 기체 등의 유체를 취급한다.

열교환기는 크게 전열면에 관을 사용한 관형 열교환기와 금속판을 사용하여 두 유체간에 열을 전달하는 판형 열교환기로 분류된다.

종래 판형열교환기는, JP 공개공보 제2017-110887A호 (2017.06.22)와 유사하게, 제1유체와 제2유체의 유로 크기 또는 단면적이 거의 같아 어느 한 측에서 밀도가 낮은 유체를 사용하는 경우 원하는 열교환량을 얻기 위해서는 해당 유체의 유속을 빠르게 해야 하며, 이에 따라 소음이 커진다는 문제점이 있다.

종래 관형열교환기는, KR 공개공보 제10-2015-0133667호 (2015.11.30)와 유사하게, 유체가 통과하기 위한 길이 방향으로 형성된 적어도 하나의 유체 통로 구비한 튜브(Tube)와, 상기 튜브에 밀착 고정되도록 구성된 칼라(Collar)를 구비하는 핀(Fin)을 포함한다.

그러나, 종래 핀튜브열교환기는, 판형열교환기에 비하여 개개의 핀을 튜브에 접합하는 공정을 필요로하여 제작이 번거롭고 경제성이 떨어진다는 문제점이 있다.

종래 열교환기는, KR 공개공보 제10-2015-0030574호 (2015.03.20)와 유사하게, 열교환기의 간격유지용 브래킷을 구비하여 결속력을 제공함과 동시에 열교환기에서 발생되는 진동을 흡수하고 소음을 감소시키도록 하고 있다.

그러나, 상기 종래기술은, 열교환기와는 별도로 스페이서를 제작하고, 완성된 열교환기에 스페이서를 장착하여야하여 제작상 번거로움이 있다.

JP 공개공보 제2017-110887A호 (2017.06.22) KR 공개공보 제10-2015-0133667호 (2015.11.30) KR 공개공보 제10-2015-0030574호 (2015.03.20)

본 발명의 목적은, 상술한 종래 열교환기의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 핀튜브열교환기의 제작 공정을 간소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 핀튜브열교환기의 구조 강성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 핀튜브열교환기의 핀 사이를 유동하는 유체의 압력손실을 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 열 변형에 의하여 핀튜브열교환기의 핀이 서로 들러붙는 현상을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 핀튜브열교환기의 제작 편의 및 경제성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 핀튜브열교환기의 열교환율을 향상시키는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 표면을 유동하는 유체와 열교환되는 복수개의 전열판; 상기 복수개의 전열판 각각에 적어도 하나 형성되는 개구부; 상기 개구부의 둘레로부터 돌출되어 형성되는 튜브카라; 및 상기 복수개의 전열판과 일체로 형성되어 상기 복수개의 전열판간의 인접한 측단을 연결하는 밴딩부;를 구비하는 핀튜브유닛을 포함하고, 상기 밴딩부가 절곡됨에 따라, 상기 복수개의 전열판이 서로 마주보도록 배열되어 핀이 형성되고 인접한 전열판의 상기 튜브카라가 서로 연통되어 튜브가 형성된다.

따라서, 핀과 튜브의 일부를 내재하는 복수개의 전열판, 및 전열판을 일체로 연결하는 밴딩부를 갖는 핀튜브유닛을 형성하고, 핀튜브유닛의 밴딩부를 절곡시켜 핀튜브열교환기를 제작할 수 있도록 하여, 핀튜브열교환기의 제작에 있어 일반적으로 필요한 핀과 튜브를 접합하는 공정을 생략함으로써 핀튜브열교환기의 제작 공정을 간소화할 수 있다.

또한, 핀튜브열교환기의 제작 과정에서 핀, 튜브, 및 핀 사이의 공간을 확보하는 부재가 일체로 형성될 수 있으므로, 핀튜브열교환기의 구조 강성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기의 상기 복수개의 전열판은, 상기 밴딩부가 절곡됨에 따라 서로 소정 간격 이격된 체 마주보도록 배열될 수 있다.

따라서, 사용처의 열교환기를 통과하는 서로 다른 두 유체의 밀도차를 고려하여 밴딩부의 길이, 즉, 전열판(즉, 핀) 사이의 공간을 조절함으로써, 핀 사이를 유동하는 유체의 압력 손실을 저감하고 핀튜브열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 밴딩부가 핀과 핀 사이의 거리를 유지시킴으로써 열 변형에 의하여 핀과 핀이 들러붙는 현상을 방지하여, 핀튜브열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기의 상기 핀튜브유닛은, 상기 밴딩부의 길이가 상기 소정 간격과 동일하게 형성될 수 있다.

따라서, 핀튜브유닛의 밴딩부를 절곡시켜 핀튜브열교환기를 제작함에 있어서, 밴딩부의 절곡점을 별도로 점지하여 제작할 필요 없이, 단순히 밴딩부의 양단을 절곡하여 핀튜브열교환기를 제작할 수 있도록하므로, 핀튜브열교환기의 제작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 상기 핀튜브유닛 단수개가 상기 튜브를 형성할 수 있다.

따라서, 핀튜브유닛으로 제작되는 핀튜브열교환기의 제작 공정에 있어서 단수개의 핀튜브유닛만으로 핀튜브열교환기를 제작하여, 별도로 복수개의 핀튜브유닛을 조립하는 공정을 필요로하지 않아, 핀튜브열교환기의 제작 편의 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

또는, 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 상기 핀튜브유닛 2개가 조립되어 상기 튜브를 형성할 수도 있고, 또한, 상기 핀튜브유닛은, 2개가 서로 동일한 형상일 수 있다.

따라서, 2개의 핀튜브유닛을 겹쳐서 핀튜브열교환기를 제작함으로써, 핀튜브열교환기의 구조 강성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 상기 2개의 핀튜브유닛 사이에 배치되어 브레이징되는 브레이징 시트를 더 포함할 수 있다.

따라서, 2개의 핀튜브유닛으로 제작되는 핀튜브열교환기의 브레이징 공정에 있어서, 핀튜브유닛의 제작 설비로 제작 가능한 동일한 현상의 브레이징 시트를 활용함으로써, 핀튜브열교환기의 제작성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기의 상기 밴딩부는, 전열판의 측단을 따라 서로 이격되어 복수개로 형성될 수 있다.

따라서, 핀튜브유닛으로 핀튜브열교환기를 제작함에 있어서 밴딩부 사이에 이격 공간을 형성함으로써, 핀 사이를 유동하는 유체의 유동 저항을 낮추어 핀튜브열교환기의 열교환율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기의 상기 개구부는, 적어도 2개로 형성되고, 상기 적어도 2개의 개구부는, 각각 전열판의 양단부에 대칭적으로 형성될 수 있다.

따라서, 전열판에 대하여 튜브의 위치가 충분히 이격되도록하여, 개개의 튜브로 열을 전달하는 전열판의 면적을 균등하게 배당함으로써, 핀튜브열교환기의 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 핀과 튜브의 일부를 내재하는 복수개의 전열판, 및 전열판을 일체로 연결하는 밴딩부를 갖는 핀튜브유닛을 형성하고, 핀튜브유닛의 밴딩부를 절곡시켜 핀튜브열교환기를 제작할 수 있도록 하여, 핀튜브열교환기의 제작에 있어 일반적으로 필요한 핀과 튜브를 접합하는 공정을 생략함으로써 핀튜브열교환기의 제작 공정을 간소화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 핀튜브열교환기의 제작 과정에서 핀, 튜브, 및 핀 사이의 공간을 확보하는 부재가 일체로 형성될 수 있으므로, 핀튜브열교환기의 구조 강성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 사용처의 열교환기를 통과하는 서로 다른 두 유체의 밀도차를 고려하여 밴딩부의 길이, 즉, 전열판(즉, 핀) 사이의 공간을 조절함으로써, 핀 사이를 유동하는 유체의 압력 손실을 저감하고 핀튜브열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 밴딩부가 핀과 핀 사이의 거리를 유지시킴으로써 열 변형에 의하여 핀과 핀이 들러붙는 현상을 방지하여, 핀튜브열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 핀튜브유닛의 밴딩부를 절곡시켜 핀튜브열교환기를 제작함에 있어서, 밴딩부의 절곡점을 별도로 점지하여 제작할 필요 없이, 단순히 밴딩부의 양단을 절곡하여 핀튜브열교환기를 제작할 수 있도록하므로, 핀튜브열교환기의 제작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 핀튜브유닛으로 제작되는 핀튜브열교환기의 제작 공정에 있어서 단수개의 핀튜브유닛만으로 핀튜브열교환기를 제작하여, 별도로 복수개의 핀튜브유닛을 조립하는 공정을 필요로하지 않아, 핀튜브열교환기의 제작 편의 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 2개의 핀튜브유닛을 겹쳐서 핀튜브열교환기를 제작함으로써, 핀튜브열교환기의 구조 강성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 2개의 핀튜브유닛으로 제작되는 핀튜브열교환기의 브레이징 공정에 있어서, 핀튜브유닛의 제작 설비로 제작 가능한 동일한 현상의 브레이징 시트를 활용함으로써, 핀튜브열교환기의 제작성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 핀튜브유닛으로 핀튜브열교환기를 제작함에 있어서 밴딩부 사이에 이격 공간을 형성함으로써, 핀 사이를 유동하는 유체의 유동 저항을 낮추어 핀튜브열교환기의 열교환율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기는, 전열판에 대하여 튜브의 위치가 충분히 이격되도록하여, 개개의 튜브로 열을 전달하는 전열판의 면적을 균등하게 배당함으로써, 핀튜브열교환기의 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 핀튜브유닛의 사시도이다.
도 2는 핀튜브유닛의 평면도이다.
도 3은 밴딩부가 절곡 된 핀튜브유닛의 사시도이다.
도 4는 밴딩부가 절곡 된 핀튜브유닛의 측면도이다.
도 5는 단수개의 핀튜브유닛이 핀튜브열교환기를 형성하는 모식도이다.
도 6은 복수개의 핀튜브유닛이 핀튜브열교환기를 형성하는 모식도이다.
도 7은 브레이징 시트의 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용될 수 있다.

이하, 구성을 지칭함에 있어서, 예를 들어, 도번 '1'이 도번 '1a' 및 '1b'를 포함할 수 있음은 당연하다. 이하, 핀튜브열교환기(100)에 있어서 튜브(60)를 유동하는 냉매를 제1유체로 지칭하고 핀(70) 사이의 공간을 유동하는 냉매를 제2유체로 지칭하도록 한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기(100)에 대해 설명한다.

핀튜브유닛(1)은, 핀(70)으로 기능하는 복수개의 전열판(2), 전열판(2)에 형성되는 개구부(4), 전열판(2)에 형성되어 개구부(4)와 함께 튜브(60)로 기능하는 튜브카라(6), 및 복수개의 전열판(2)을 연결하는 밴딩부(8)가 일체로 구성된 것을 의미한다.

핀튜브유닛(1)은, 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라, 복수개의 전열판(2)이 핀(70)을 형성하고 개구부(4) 및 튜브카라(6)가 튜브(60)를 형성하여 핀튜브열교환기(100)로 제작될 수 있다.

전열판(2)은, 표면을 유동하는 유체(즉, 제2유체)와 열교환된다. 전열판(2)은, 일반적으로 판형열교환기에서 사용되는 히트 플레이트(Heat Plate)일 수 있다. 전열판(2)은, 핀튜브유닛(1)의 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라 핀튜브열교환기(100)의 핀(70)으로 기능할 수 있다.

전열판(2)은, 단수의 핀튜브유닛(1)에서 복수개로 구비된다. 전열판(2)의 갯수는, 제작하고자하는 핀튜브열교환기(100)의 용량에 따라 조절될 수 있다. 밴딩부(8)가 절곡되기 전의 복수개의 전열판(2)은, 제작 편의상 동일 평면상에 나열된 형태일 수 있다.

복수개의 전열판(2)은, 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라 서로 소정 간격 이격된 체 마주보도록 배열되어 핀(70)을 형성할 수 있다. 밴딩부(8)가 갖는 두 절곡점(80)간의 거리가 인접한 전열판(2)이 이격되는 소정 간격, 즉 핀(70)간의 거리가 될 수 있다.

복수개의 전열판(2)은, 쉐브론(10)을 구비할 수 있다. 쉐브론(10)은, 일반적인 판형열교환기에의 전열판(2)에 형성되는 것으로서, 핀튜브열교환기(100)의 핀(70)의 기능을 하는 전열판(2)에도 이를 적용함으로써, 전열판(2)의 열교환 면적을 넓히고, 전열판(2)의 표면을 이동하는 유체에 난류를 형성하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

개구부(4)는, 복수개의 전열판(2) 각각에 적어도 하나 형성된다. 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라, 개구부(4)는 튜브카라(6)와 함께 제1유체가 유동하는 튜브(60)를 형성할 수 있다. 따라서 개구부(4)의 형상은, 튜브(60)의 단면의 형상일 수 있다.

열교환기의 사용처의 제1유체의 성질을 고려하여 개구부(4)의 형상과 면적을 조절함으로써, 핀튜브열교환기(100)의 열교환율을 향상시킬 수 있다.

개구부(4)는, 적어도 2개로 형성되고, 적어도 2개의 개구부(4)는, 각각 전열판(2)의 양단부에 대칭적으로 형성될 수 있다.

따라서, 전열판(2)에 대하여 튜브(60)의 위치가 충분히 이격되도록하여, 개개의 튜브(60)로 열을 전달하는 전열판(2)의 면적을 균등하게 배당함으로써, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.

튜브카라(6)는, 개구부(4)의 둘레로부터 돌출되어 형성된다. 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라, 튜브카라(6)는 개구부(4)와 함께 제1유체가 유동하는 튜브(60)를 형성할 수 있다. 튜브카라(6)는, 제작 공정을 고려하여 전열판(2)과 같은 재질의 관형 부재일 수 있다.

밴딩부(8)는, 복수개의 전열판(2)과 일체로 형성되어 복수개의 전열판(2)간의 인접한 측단을 연결한다. 밴딩부(8)는, 전열판(2)과 일체로 형성되므로, 제작 편의상 전열판(2)과 동일한 재질 및/또는 동일한 두께일 수 있다.

밴딩부(8)는, 핀튜브유닛(1)이 열교환기로 제작됨에 따라, 튜브카라(6)와 함께 전열판(2)간의 간격을 유지하면서 전열판(2)의 열 변형을 방지하여, 열교환기의 강성을 향상시킬 수 있다.

밴딩부(8)가 절곡됨에 따라, 복수개의 전열판(2)이 서로 마주보도록 배열되어 핀(70)이 형성된다.

밴딩부(8)는, 동일평면상에 나열된 복수개의 전열판(2)이 서로 마주보도록, 수직으로 절곡되는 2개의 절곡점(80)(즉, 밴딩부(8)가 절곡되는 지점을 의미한다.)을 형성할 수 있다. 복수개의 전열판(2)이 서로 마주보도록 배열되면서 정의되는 전열판(2) 사이의 공간은, 핀(70) 사이의 공간으로서 제2유체가 유동하는 공간이 될 수 있다.

또한, 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라, 인접한 전열판(2)의 튜브카라(6)가 서로 연통되어 튜브(60)가 형성된다. 인접한 전열판(2)의 튜브카라(6)가 서로 연통되어 형성되는 반폐쇄된 공간은, 튜브(60)의 내측 공간으로서 제1유체가 유동하는 공간이 될 수 있다.

이와 같이, 핀튜브유닛(1)의 밴딩부(8)가 절곡됨에 따라, 핀튜브열교환기(100)가 제작될 수 있다.

따라서, 사용처의 열교환기를 통과하는 서로 다른 두 제1,2유체의 밀도차를 고려하여 밴딩부(8)의 길이, 즉, 전열판(2)(즉, 핀(70)) 사이의 공간을 조절함으로써, 제2유체(일반적으로, 공기일 수 있다)의 밀도가 상대적으로 낮을 경우, 핀(70) 사이를 유동하는 제2유체의 압력 손실을 저감하고 핀튜브열교환기(100)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 밴딩부(8)가 핀(70)과 핀(70) 사이의 거리를 유지시킴으로써 열 변형에 의하여 핀(70)과 핀(70)이 들러붙는 현상을 방지하여, 핀튜브열교환기(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 핀(70)과 튜브(60)의 일부를 내재하는 복수개의 전열판(2), 및 전열판(2)을 일체로 연결하는 밴딩부(8)를 갖는 핀튜브유닛(1)을 형성하고, 핀튜브유닛(1)의 밴딩부(8)를 절곡시켜 핀튜브열교환기(100)를 제작할 수 있도록 하여, 핀튜브열교환기(100)의 제작에 있어 일반적으로 필요한 핀(70)과 튜브(60)를 접합하는 공정을 생략함으로써 핀튜브열교환기(100)의 제작 공정을 간소화할 수 있다.

또한, 핀튜브열교환기(100)의 제작 과정에서 핀(70), 튜브(60), 및 핀(70) 사이의 공간을 확보하는 부재(예를 들어, 밴딩부)가 일체로 형성될 수 있으므로, 핀튜브열교환기(100)의 구조 강성을 향상시킬 수 있다.

밴딩부(8)의 길이는, 인접한 핀(70) 사이의 소정 간격과 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 핀튜브열교환기(100) 제작시 설계되는 핀(70) 사이의 거리인 소정 간격과 동일하게 밴딩부(8)의 길이를 제작할 수 있다. 이때, 밴딩부(8)의 절곡점(80)은, 밴딩부(8) 중 전열판(2)과 접하는 부분, 즉, 밴딩부(8)의 양단이 되도록하여 밴딩부(8)의 길이가 인접한 전열판(2)이 이격된 소정 간격, 즉, 핀(70)간의 거리가 되도록 할 수 있다. (도 3 참조)

따라서, 핀튜브유닛(1)의 밴딩부(8)를 절곡시켜 핀튜브열교환기(100)를 제작함에 있어서, 밴딩부(8)의 절곡점(80)을 별도로 점지하여 제작할 필요 없이, 단순히 밴딩부(8)의 양단을 절곡하여 핀튜브열교환기(100)를 제작할 수 있도록하므로, 핀튜브열교환기(100)의 제작성을 향상시킬 수 있다.

밴딩부(8)는, 전열판(2)의 측단을 따라 서로 이격되어 복수개로 형성될 수 있다. 이는, 제2유체의 유동저항을 낮추고 제2유체가 유동할 수 있는 틈을 형성하기 위하여, 절곡된 밴딩부(8)가 형성하는 면상에 개구부가 형성되도록 하기 위함이다.

예를 들어, 밴딩부(8)는, 소정 너비를 갖는 판형의 막대 형태일 수 있다. 이때, 소정 너비 및 전열판(2)의 측단에 형성되는 밴딩부(8)의 갯수는, 구조 강성, 절곡 편의, 제2유체의 유동 저항을 고려하여 결정될 수 있다.

따라서, 핀튜브유닛(1)으로 핀튜브열교환기(100)를 제작함에 있어서 밴딩부(8) 사이에 이격 공간을 형성함으로써, 핀(70) 사이를 유동하는 유체의 유동 저항을 낮추어 핀튜브열교환기(100)의 열교환율을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 핀튜브열교환기(100)에 대해 설명한다.

핀튜브열교환기(100)는, 핀튜브유닛(1) 단수개가 튜브(60)를 형성할 수 있다.

이 경우, 각 전열판(2)에서 튜브카라(6)가 돌출된 길이가 밴딩부(8) 절곡시 마주보는 인접한 전열판(2)간의 거리와 같도록 하여, 밴딩부(8) 절곡시 인접한 전열판(2)의 튜브카라(6)가 서로 연통되어 튜브(60)가 형성되도록 할 수 있다.

본 실시예에서, 핀튜브유닛(1)으로 제작되는 핀튜브열교환기(100)의 제작 공정에 있어서 단수개의 핀튜브유닛(1)만으로 핀튜브열교환기(100)를 제작하여, 별도로 복수개의 핀튜브유닛(1)을 조립하는 공정을 필요로하지 않아, 핀튜브열교환기(100)의 제작 편의 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

튜브카라(6)는, 전열판(2)으로부터 일방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 양방향으로 돌출된 튜브카라(6)의 길이의 합만큼 일방향으로 돌출될 수 있다. 또는 도 5와 같이, 튜브카라(6)는, 전열판(2)으로부터 양방향으로 돌출되어 형성될 수도 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 핀튜브열교환기(100)에 대해 설명한다.

핀튜브열교환기(100)는, 핀튜브유닛(1) 2개(제1핀튜브유닛(1a) 및 제2핀튜브유닛(1b))가 조립되어 튜브(60)를 형성할 수 있다. 제1,2핀튜브유닛(1a,1b)은, 서로 동일한 형상일 수 있다.

이때, 2개의 핀튜브유닛(1a,1b)을 조립한다고 함은, 각 핀튜브유닛(1a,1b)의 전열판(2a,2b)이 서로 밀착되어 포개지도록 함을 의미할 수 있다.

이 경우, 밴딩부(8a,8b) 절곡시 마주보는 인접한 전열판(2a,2b)간의 거리의 절반만큼 각 핀튜브유닛(1a,1b)의 튜브카라(6a,6b)가 돌출되도록하여, 밴딩부(8a,8b)가 절곡된 2개의 핀튜브유닛(1a,1b)이 조립될 때 각 핀튜브유닛(1a,1b)의 튜브카라(6a,6b)가 서로 연통되어 튜브(60)가 형성되도록 할 수 있다.

이와 같이, 2개의 핀튜브유닛(1)을 겹쳐서 핀튜브열교환기(100)를 제작함으로써, 핀튜브열교환기(100)의 구조 강성을 향상시킬 수 있다.

한편, 다른 형상의 핀튜브유닛(1)을 각각 제작하여 조립함으로써 단일의 핀튜브열교환기(100)를 제작할 수도 있으나, 동일 형상의 핀튜브유닛(1) 2개를 조립함으로써 핀튜브유닛(1) 제작 단계를 간소화함이 바람직할 것이다.

핀튜브열교환기(100)는, 2개의 핀튜브유닛(1) 사이에 배치되어 브레이징되는 브레이징 시트(12)를 더 포함할 수 있다. 브레이징 시트(12)는 핀튜브유닛(1)의 형상에 대응되도록 제작될 수 있다.

따라서, 2개의 핀튜브유닛(1)으로 제작되는 핀튜브열교환기(100)의 브레이징 공정에 있어서, 핀튜브유닛(1)의 제작 설비로 제작 가능한 동일한 현상의 브레이징 시트(12)를 활용함으로써, 핀튜브열교환기(100)의 제작성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기(100)의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기(100)의 제조방법은 핀튜브유닛(1)를 제조하는 단계, 및 밴딩부(8)를 절곡하는 단계를 포함하고, 핀튜브유닛(1)을 조립하는 단계, 브레이징 시트(12)를 제작하는 단계, 및/또는 조립된 핀튜브유닛(1)을 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브열교환기(100)의 제조방법을 설명함에 있어, 상술한 핀튜브열교환기(100)의 구성,형상,배치 등에 관한 설명으로부터 자명하게 도출될 수 있는 제조방법에 관하여는 반복되는 서술을 생략하도록 한다.

예를 들어, 밴딩부(8)의 절곡점(80)은 양단에 형성될 수 있다고 상술한 바, 밴딩부(8)의 절곡 단계에서 밴딩부(8)의 양단이 절곡될 수 있다는 점에 관하여는 반복되는 서술을 생략하도록 한다.

핀튜브유닛(1)을 제조하는 단계는, 복수개의 전열판(2), 복수개의 전열판(2) 각각에서 관형으로 돌출되는 튜브카라(6), 및 복수개의 전열판(2)을 동일평면상에서 선형으로 연결하는 밴딩부(8)를 일체로 구비한 핀튜브유닛(1)을 제조하는 단계이다. (도 1 및 도 2 참조)

핀튜브유닛(1)을 제조하는 단계는, 일반적인 판형열교환기의 열판 공정을 기초로, 밴딩부(8)가 각 전열판(2)과 일체로 형성되도록 커팅하고, 전열판(2)에 개구부(4)와 튜브카라(6)를 성형 또는 접합하는 공정을 포함할 수 있다.

핀튜브유닛(1)을 제조하는 단계는, 동일한 형상으로 핀튜브유닛(1)을 적어도 2개 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 동일한 제작 설비로 동일한 형상의 복수개의 핀튜브유닛(1)을 제조하여, 제2실시예에 따라 핀튜브열교환기(100)를 제작할 수 있다.

밴딩부(8)를 절곡하는 단계는, 복수개의 전열판(2)이 서로 마주보도록 배열되어 핀(70)을 형성하고, 튜브카라(6)가 서로 연통되어 튜브(60)를 형성하는 단계이다. (도 3 참조) 밴딩부(8)의 절곡에 관한 사항은 상술한 바와 동일하므로, 반복되는 서술은 생략하도록한다.

핀튜브유닛(1)을 조립하는 단계는, 핀튜브유닛(1) 2개를 포개어지도록 배치시켜 튜브카라(6)가 서로 연통되어 튜브(60)를 형성하도록 핀튜브유닛(1)을 조립하는 단계일 수 있다. (도 6 참조) 즉, 상술한 바와 같이, 각 핀튜브유닛(1)의 전열판(2)은 밀착되어 하나의 핀(70)으로 기능하고, 각 핀튜브유닛(1)의 튜브카라(6)는 서로 연통되어 하나의 반폐쇄된 공간을 형성하여 튜브(60)를 형성할 수 있다.

브레이징 시트(12)를 제조하는 단계는, 핀튜브유닛(1)에 대응되는 형상의 브레이징 시트(12)를 제조하는 단계일 수 있다. 도 7에 도시된 것과 달리, 브레이징 시트(12) 또한 개구부(4)의 형상에 대응되는 개구부(4)를 형성할 수도 있다.

브레이징(brazing)이란 금속재료나 비금속재료의 접합방법의 하나로서 모재(즉, 핀튜브유닛(1))의 용융점 이하의 온도에서 접합부를 가열하여 모재는 녹이지 않고 용가재(즉, 브레이징 시트(12))만 녹여 모재를 접합하는 기술로서, 일반적인 용접 기술인 바 자세한 설명은 생략한다.

조립된 핀튜브유닛(1)을 고정하는 단계는, 브레이징 시트(12)를 포개어지도록 배치되는 2개의 핀튜브유닛(1) 사이에 배치하고 브레이징하는 단계일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술사상의 핵심은 2개의 핀튜브유닛(1)을 브레이징하여 고정하는 것에 제한되지 않으며, 이외 통상의 기술자가 도출할 수 있는 적절한 고정 방법을 모두 포함한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (15)

1. 표면을 유동하는 유체와 열교환되는 복수개의 전열판; 상기 복수개의 전열판 각각에 적어도 하나 형성되는 개구부; 상기 개구부의 둘레로부터 돌출되어 형성되는 튜브카라; 및 상기 복수개의 전열판과 일체로 형성되어 상기 복수개의 전열판간의 인접한 측단을 연결하는 밴딩부;를 구비하는 핀튜브유닛을 포함하고,
   상기 밴딩부가 절곡됨에 따라, 상기 복수개의 전열판이 서로 마주보도록 배열되어 핀이 형성되고 인접한 전열판의 상기 튜브카라가 서로 연통되어 튜브가 형성되는 핀튜브열교환기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 전열판은,
   상기 밴딩부가 절곡됨에 따라 서로 소정 간격 이격된 체 마주보도록 배열되는 핀튜브열교환기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 핀튜브유닛은,
   상기 밴딩부의 길이가 상기 소정 간격과 동일하게 형성되는 핀튜브열교환기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 핀튜브열교환기는,
   상기 핀튜브유닛 단수개가 상기 튜브를 형성하는 핀튜브열교환기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 튜브카라는,
   전열판으로부터 일방향으로 돌출되어 형성되는 핀튜브열교환기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 튜브카라는,
   전열판으로부터 양방향으로 돌출되어 형성되는 핀튜브열교환기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 핀튜브열교환기는,
   상기 핀튜브유닛 2개가 조립되어 상기 튜브를 형성하는 핀튜브열교환기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 핀튜브유닛은,
   2개가 서로 동일한 형상인 핀튜브열교환기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 핀튜브열교환기는,
   상기 2개의 핀튜브유닛 사이에 배치되어 브레이징되는 브레이징 시트를 더 포함하는 핀튜브열교환기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 전열판은,
    쉐브론을 구비하는 핀튜브열교환기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 밴딩부는,
    전열판의 측단을 따라 서로 이격되어 복수개로 형성되는 핀튜브열교환기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는,
    적어도 2개로 형성되고,
    상기 적어도 2개의 개구부는,
    각각 전열판의 양단부에 대칭적으로 형성되는 핀튜브열교환기.
13. 복수개의 전열판, 상기 복수개의 전열판 각각에서 관형으로 돌출되는 튜브카라, 및 상기 복수개의 전열판을 동일평면상에서 선형으로 연결하는 밴딩부를 일체로 구비한 핀튜브유닛을 제조하는 단계; 및
    상기 복수개의 전열판이 서로 마주보도록 배열되어 핀을 형성하고, 상기 튜브카라가 서로 연통되어 튜브를 형성하도록 상기 밴딩부를 절곡하는 단계;를 포함하는 핀튜브열교환기의 제조방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 핀튜브유닛을 제조하는 단계는,
    동일한 형상으로 상기 핀튜브유닛을 적어도 2개 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 핀튜브열교환기의 제조방법은,
    상기 핀튜브유닛 2개를 포개어지도록 배치시켜 상기 튜브카라가 서로 연통되어 상기 튜브를 형성하도록 상기 핀튜브유닛을 조립하는 단계를 더 포함하는 핀튜브열교환기의 제조방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 핀튜브열교환기의 제조방법은,
    상기 핀튜브유닛에 대응되는 형상의 브레이징 시트를 제조하는 단계; 및
    상기 브레이징 시트를 상기 포개어지도록 배치되는 2개의 핀튜브유닛 사이에 배치하고 브레이징하는 단계;를 더 포함하는 핀튜브열교환기의 제조방법.

Images