KR20110033198A

KR20110033198A - 튜브의 직경이 감소된 튜브와 핀형 열교환기의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 최적화된 핀

Info

Publication number: KR20110033198A
Application number: KR1020117000904A
Authority: KR
Inventors: 페이 페이 첸; 루쎌 타프
Original assignee: 굿맨 글로벌 인크.
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2011-03-30
Also published as: MX2010013776A; CA2727671A1; US20090308585A1; CN102216714A; EP2313728A1; WO2009152514A1

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 열교환기의 강도 및 강성을 증가시키는 공정을 포함하는 튜브와 핀형 열교환기를 제조하는 개선된 방법이 개시된다. 보다 강성의 핀은 핀의 스택 내에 적절한 정렬을 유지하는 경향이 더 커지고, 이는 작은(예컨대, 5 mm) 직경의 배관으로 핀의 긴 스택을 레이싱하는 데에 도움을 준다. 바람직하게는, 핀 강성은 핀 스탬핑 공정 중에 핀 내에 복수 개의 종방향 리브를 형성함으로써 증가된다. 보다 바람직하게는, 칼라형 홀의 각 종방향 열을 위해 2개의 리브가 마련된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 또한 작은 직경의 배관과 함께 사용될 때에 최적의 열역학 성능을 위해 치수가 정해지고 배치되어, 소정의 열교환기 시스템에 필요한 공간을 감소시킨다.

Description

튜브의 직경이 감소된 튜브와 핀형 열교환기의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 최적화된 핀{METHOD FOR MANUFACTURING TUBE AND FIN HEAT EXCHANGER WITH REDUCED TUBE DIAMETER AND OPTIMIZED FIN PRODUCED THEREBY}

본 발명은 전반적으로 튜브와 핀형 열교환기, 보다 구체적으로 튜브와 핀형 열교환기를 위한 신규한 핀 설계에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 튜브와 핀형 열교환기(10)는 상부 단부 플레이트(14)와 바닥 단부 플레이트(16) 사이에 샌드위치된 대체로 면형의 금속 핀(12)의 스택으로 이루어진다. 열교환기의 단부 플레이트를 가리키도록 사용된 "상부"와 "바닥"이라는 용어는 수직 헤어핀 익스팬더 프레스에서 팽창 중에 열교환기의 배향을 기초로 하여 유도되며 반드시 임의의 특정한 설비에서 열교환기의 배향을 지시하는 것은 아니다.

핀(12)은 관통 형성된 다수의 칼라형 홀(18)을 갖고, 상부 단부 플레이트(14)와 바닥 단부 플레이트(16)는 관통 형성된 대응하는 홀(20)을 갖는다. 핀(12)과 단부 플레이트(14, 16)가 적층되면, 홀(18, 20)은 스택을 통해 다수의 U형 헤어핀 튜브("헤어핀")(22)를 수용하도록 축방향으로 정렬된다. 헤어핀(22)은 작은 튜브, 통상적으로 구리, 알루미늄, 강 또는 티타늄의 길이를 작은 직경의 맨드릴 둘레에서 180도 벤딩함으로써 형성된다. 헤어핀 튜브(22)는 헤어핀 튜브(22)의 개방 단부(26)가 상부 단부 플레이트(14)를 지나서 연장되도록 바닥 단부 플레이트(16)로부터 느슨하게 적층된 핀들의 조립체를 통과하거나 레이싱된다(laced). 상부 단부 플레이트(14)는 헤어핀(22)의 개방 단부(26) 위로 미끄러져 들어가고, 헤어핀(22)은 내측으로부터 기계적으로 팽창되어 핀(12)과 타이트한 끼워맞춤을 생성한다. 최종적으로, 리턴 벤드 피팅(24; return bend fitting)이 헤어핀 튜브(22)의 개방 단부(26)에 솔더링 또는 브레이징되어 핀(12)의 스택을 통해 사형(蛇形)의 유체 순환계를 생성한다.

소정의 열교환기 크기 및 기하학적 형태 내에서 열전달 면적을 최대화하기 위하여 매우 작은 직경의 헤어핀 배관을 사용하는 것이 유리하다. 보다 작은 튜브는 열교환기의 냉각측에서 전체 열전달 면적 및 열전달 계수를 증가시키고, 이는 시스템 효율을 크게 향상시킨다. 또한, 보다 작은 배관 직경은 열 튜브 후방에서 기류 반류(wake) 효과를 감소시키고, 이는 유입하는 공기와 대면하는 튜브의 존재로 인해 압력 손실을 감소시킨다. 공기측에서 낮은 압력 손실은 팬 모터 동력 요건을 감소시키고 핀 면적을 증가시켜 시스템 열전달 효율을 더욱 향상시킨다. 또한, 튜브 직경이 클수록, 소정의 압력차를 지탱하기 위하여 튜브 벽 두께가 두꺼워져야 한다. 따라서, 보다 작은 튜브 직경은 소정의 냉각 압력을 위해 보다 얇은 튜브 벽을 허용하고, 이는 재료 비용을 감소시킨다.

당업계의 현재 상태에 따르면, 가열, 환기 및 공조("HVAC") 산업은 통상적으로 7.0 mm 내지 9.5 mm(3/8 인치)의 직경을 갖는 헤어핀 튜브를 이용하는 튜브와 핀형 열교환기를 제조한다. 업계에서는 보다 작은 직경의 열교환기 코일을 제조하기를 바라지만, 종래 기술의 제조 기법은 그러한 코일을 짧은 길이로 제한하였고, 그 결과 작은 직경의 코일의 상업적 성공이 제한되었다. 문제의 근원은 헤어핀 배관이 매우 작게 될 때에, 레이싱 공정이 매우 어렵게 되어, 임의의 그렇지만 가장 짧은 열교환기의 상업적 실행 가능한 제조를 방해한다는 것이다. 예컨대, 길이가 6 피트 이상인 열교환기가 3/8 인치 구리 배관을 이용하여 쉽게 제조된다. 그러나, 5 mm의 구리 배관이 사용되면, 다수의 핀의 "중국 수갑(chinese handcuff)"의 효과 때문에 약 36 인치보다 긴 열교환기를 레이싱하는 것은 상업적으로 실행할 수 없다. 따라서, 작은 직경, 예컨대 5 mm 이하의 코일의 레이싱 공정을 용이하게 하도록 생성되는 보다 강성의 열교환기 핀을 생산하는 제조 공정을 제공하는 것이 요망된다.

종래 기술의 튜브-핀형 열교환기는 7 mm 내지 3/8 인치의 배관을 특징으로 하고, 일반적으로 19 mm 내지 22 mm의 핀 폭과 19 mm 내지 25.4 mm의 횡방향 튜브 피치를 갖는 핀을 채용한다. 종래 기술의 핀 치수를 갖는 핀은 보다 작은 직경, 예컨대 5 mm의 튜브에 최적의 성능을 전달하지 못한다. 따라서, 작은 직경의 배관에 최적화된 향상된 열역학 성능을 갖고 이로 인해 열교환기 시스템이 적은 공간을 차지하는 열교환기 핀을 제공하는 것이 요망된다.

본 발명의 주 목적은 5 mm 이하의 배관으로 대형 크기의 튜브와 핀형 열교환기의 레이싱을 촉진하도록 보다 강성의 핀을 제조하는 제조 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 종방향 리브를 갖는 열교환기 핀이 레이싱 공정을 향상시키도록 사용되는 열교환기 제조 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 열역학 열전달을 최대화하기 위하여 5 mm 이하의 배관과 함께 사용하도록 설계 및 배치된 열교환기 핀을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 핀으로부터 응축 유동을 촉진시키는 열교환기 핀을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 뿐만 아니라 다른 목적은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 열교환기의 강도 및 강성을 증가시키는 공정을 포함하는 튜브와 핀형 열교환기를 제조하는 개선된 방법에서 실현된다. 보다 강성의 핀은 핀의 스택 내에 적절한 정렬을 유지하는 경향이 더 커지고, 이는 작은(예컨대, 5 mm) 직경의 배관으로 핀의 긴 스택을 레이싱하는 데에 도움을 준다. 바람직하게는, 핀 강성은 핀 스탬핑 공정 중에 핀 내에 복수 개의 종방향 리브를 형성함으로써 증가된다. 보다 바람직하게는, 칼라형 홀의 각 종방향 열을 위해 2개의 리브가 마련된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 또한 작은 직경의 배관과 함께 사용될 때에 최적의 열역학 성능을 위해 치수가 정해지고 배치되어, 소정의 열교환기 시스템에 필요한 공간을 감소시킨다.

핀은 바람직하게는 기류에 대해 30도 입사 각도를 갖는 단부를 구비한 슬릿을 포함하고, 이는 칼라형 홀을 통과하는 튜브로부터 기류를 재지향시키는 데에 일조하여 튜브 후방에 반류 구역을 회피하고 평행한 슬릿에서 보다 효율적인 공기 혼합을 제공한다. 소정 각도의 슬릿 단부는 또한 인접한 튜브에 대해 가장 큰 거리를 갖는 핀의 영역에서 와류를 생성하고, 이는 그 영역에 걸쳐 열전달을 향상시킨다.

본 발명에 따르면, 5 mm 이하의 배관으로 대형 크기의 튜브와 핀형 열교환기의 레이싱을 촉진하도록 보다 강성의 핀을 제조하는 제조 공정을 제공 할 수 있고, 복수 개의 종방향 리브를 갖는 열교환기 핀이 레이싱 공정을 향상시키도록 사용되는 열교환기 제조 공정을 제공할 수 있으며, 열역학 열전달을 최대화하기 위하여 5 mm 이하의 배관과 함께 사용하도록 설계 및 배치된 열교환기 핀을 제공할 수 있고, 핀으로부터 응축 유동을 촉진시키는 열교환기 핀을 제공할 수 있다.

이하, 첨부 도면에 나타낸 실시예를 기초로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술의 통상적인 튜브와 핀형 열교환기의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 5 mm의 헤어핀 튜브의 단일의 종방향 열을 위해 배치된 열교환기 핀의 일부의 사시도로서, 칼라형 홀의 쌍들 사이에 반복되는 바람직한 슬롯 패턴과, 핀에 형성되고 칼라형 홀과 접해 있는 한쌍의 종방향 리브를 보여주고 있으며,
도 3은 도 2의 단일의 헤어핀 열의 열교환기 핀의 일부의 평면도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 5 mm 헤어핀 튜브의 2개의 종방향 열을 위해 배치된 열교환기 핀의 일부의 사시도로서, 칼라형 홀의 쌍들 사이에서 반복되는 바람직한 슬롯 패턴과, 핀에 형성되고 칼라형 홀의 2개의 종방향 열과 접해 있는 2쌍의 종방향 리브를 보여주고 있으며,
도 5는 도 4의 열교환기 핀의 일부의 평면도이고,
도 6은 도 4의 열교환기 핀의 일부의 저면도이며,
도 7은 도 5의 선 7-7을 따라 취한 도 4의 열교환기 핀의 확대 단면도로서, 상승된 슬롯의 상세를 보이도록 칼라형 홀은 점선으로 도시되어 있으며.
도 8은 도 4의 열교환기 핀의 일부의 좌측면도(핀의 전방은 입사 기류에 의해 정해짐)이며,
도 9는 도 5의 선 9-9를 따라 취한 도 4의 열교환기 핀의 일부의 종방향 리브의 확대 단면도이고,
도 10은 5 mm 헤어핀 튜브에 의해 열역학 성능을 최적화하기 위하여 상승된 슬롯 패턴의 상세와 바람직한 치수를 보여주는 도 4의 열교환기 핀의 일부의 평면도이며,
도 11은 도 10의 선 11-11을 따라 취한 상승된 베인의 확대 단면도이다.

도 2 내지 도 11은 종래의 공조기의 응축기나 증발기와 함께 사용하기에 최적화된 작은 배관(예컨대, 외경이 5 mm 이하)을 위해 치수가 정해진 핀(12')을 도시하고 있다. 도 2와 3은 단일열의 코일 조립체 사용하기 위한 칼라형 홀(18')의 단일의 종방향 열을 특징으로 하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기 핀(12')을 도시하고 있다. 도 4 내지 도 8은 이중열 코일 조립체에 사용하기 위한 칼라형 홀(18')의 2개의 종방향 열을 포함하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기 핀(12')을 도시하고 있다. 그러나, 핀(12')은 본 발명에 따른 코일의 3개, 4개, 5개 및 6개 이상의 열을 위해 배치될 수 있다. 핀(12')의 선단 에지와 후단 에지는 바람직하게는 주름형 에지를 갖는다.

주로 도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 5 mm 이하의 튜브와 핀형 열교환기 제조 공정은 열교환기 핀을 형성하는 데에 있어서 신규하고 당연하지 않은 처리 단계를 포함한다. 종래 기술의 열교환기 핀에서처럼, 핀(12')은 미시간주 스터기스 소재의 Burr Oak Tool사에 의해 생산되는 것과 같은 핀 프레스에서 스탬핑 공정에 의해 형성된다. 핀 원료는 판금의 롤에서 프레스로 운반된다. 다양한 금속, 열처리 및 두께를 이용할 수 있지만, 일반적인 산업상 선택은 알루미늄이다. 핀 원료는 언코일러(uncoiler)로부터 풀려, 윤활된 다음, 프레스를 통해 이송되는데, 프레스에서 다이가 끌어당기며 세부를 형성하고 칼라형 홀을 펀칭하며 핀을 원하는 길이와 폭으로 절단한다. 스탬핑은 일반적으로 여러 단계로 일어난다.

그러나, 바람직한 제조 공정에 있어서, 핀 프레스는 칼라형 홀(18')의 각각의 종방향 열을 위해 2개의 종방향 리브(100)를 핀(12')에 형성하는 다이를 포함한다. 종방향 강화 리브(100)의 목적은 코일 조립체의 제조에 도움을 주기 위한 것이다. 보다 강성의 핀은 핀의 스택 내에서 레이싱 테이블 상에 적절한 정렬을 유지하는 경향이 보다 크고, 이는 작은(예컨대, 5 mm) 직경의 배관으로 핀의 스택을 따라 레이싱하는 데에 도움을 준다.

칼라형 홀(18')의 각 종방향 열은 종방향 리브의 자체 쌍 사이에 배치된다. 단일열 코일 구조의 경우에, 핀(12')은 2개의 리브(100; 도 2 및 도 3)를 갖고, 이중열 코일 구조의 경우에, 핀(12')은 4개의 리브(100; 도 4 내지 도 6)를 갖는다. 따라서, 종방향 칼라형 홀(18')의 인접한 열 사이에는 2개의 종방향 리브(100)가 존재한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 핀(12')의 표면(103) 위에서 리브(100)의 높이(h_r; 도 9)는 0.05 내지 0.25 mm이다. 보다 바람직하게는, h_r은 약 0.125 mm이다.

리브(100)는 또한 냉각 증발 공정 중에 핀에 형성되는 응축물의 제거에 유리하다. 리브(100)는 다중 코일 구조에서 응축물이 배관 열들 사이를 따라가는 경로를 제공하는 기능을 한다. 단일열 코일 구조에 있어서, 리브(100)는 (핀 위의 기류에 관하여) 핀의 선단 에지와 후단 에지 양자에서 응축물의 유동 경로를 제공한다. 리브(100)는 핀(12')으로부터 응축물의 배출을 촉진시키고, 이에 따라 응축물의 동반 배출 가능성, 즉 응축물이 핀으로부터 날려서 핀(12')을 가로질러 유동하는 공기의 스트림에 혼입되는 것을 최소화한다.

열교환기 용량 및 효율은 핀 면적 및 튜브 면적 양자에 의해 결정된다. 최적화된 열교환기는 비용 효율적인 방식으로 냉각측과 공기측 간에 최상의 열전달을 생성하도록 핀과 튜브 면적의 사용을 적절한 균형을 이루게 해야 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핀(12')과 보다 작은 직경의 튜브(예컨대, 5 mm 이하)의 조합은 최적의 열전달 효율과 비용 효율성을 제공한다.

도 2 및 도 4의 사시도에 의해 가장 잘 도시된 바와 같이, 소정의 종방향 열 내에서 칼라형 홀(18') 사이의 공간에는 복수 개의 슬릿(110)이 배치된다. 각 슬릿(110)은 돌출 또는 상승된 리본형 세그먼트 또는 베인(112)을 형성하고, 이 베인은 핀 표면(103)에 평행하고 2개의 종방향 단부(113)에서 핀(12')의 표면에 결합된다. 세그먼트(112)는 상승된 베인(112)과 핀 표면(103) 사이에 유입 기류를 분리하는 개방부(114)를 형성한다. (기류의 방향을 따른) 슬릿의 깊이 치수(d_v; 도 8, 9)는 세그먼트(112)에서 경계층 형성을 감소시키도록 최적화되고, 이는 열전달 능력을 향상시킨다. 바람직하게는, d_v는 0.5 내지 1.5 mm이다. 보다 바람직하게는, d_v는 약 1.0 mm이다. 인접한 베인(112) 사이에서 핀의 간격 깊이(d_i)는 또한 베인 깊이(d_v)와 동일한 것이 바람직하다.

도 10을 참조하면, 슬릿(110)은 X형 패턴(105)으로 배치되고, 슬릿(110)의 각 패턴(105)은 소정의 종방향 열 내에서 칼라형 홀(18')의 각 쌍 사이에서 반복한다. 패턴(105)에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 슬릿(110)은 5개의 종방향 열(120, 122, 124, 126, 128)에 의해 각각 이상적으로 군집을 이룬다. (기류의 방향을 기초로 하여) 선단의 2개의 열(120, 122)과, 후단의 2개의 열(126, 128)은 각각 2개의 슬릿(110)을 채용하는 것이 가능하고, 이를 위해 결합 단부(113)는 기류(기류는 핀의 종방향에 대해 수직인 것으로 추정됨)의 법선 방향에 대해 15 내지 45도의 각도(α)로 형성되는 것이 바람직하다. 이상적으로, α는 30도이다. 중앙 열(124)은 입사 기류에 평행하게 형성된 단부(113)를 갖는 단일의 슬릿(110)을 채용하는 것이 바람직하다. 튜브와 핀형 열교환기의 물성에 의해, 인접한 튜브에 대해 가장 큰 거리를 갖는 핀(12')의 중앙부는 최저의 열전달 효율을 갖는다. 패턴(105)은 기류를 안내하도록 설계되어 면적에 걸쳐 열전달을 향상시키는 보다 양호한 난류를 생성한다. 제1열(120), 제2열(122), 제4열(126) 및 제5열(128)에 있는 슬릿(110)의 소정 각도의 단부(113)는 와동 및 대응하는 난류를 생성한다.

도 5를 참조하면, 핀(12')은 또한 5 mm 배관에 대해 최적화되고 균형을 이룬 튜브 거리 및 핀 폭을 제공한다. 7 mm 내지 3/8 인치 직경의 배관을 위해 배치된 종래 기술의 튜브-핀형 열교환기는 통상적으로 19 mm 내지 22 mm의 핀 폭과 19 mm 내지 25.4 mm의 횡방향 튜브 피치를 갖는다. 이들 종래 기술의 핀(12)은 보다 작은 튜브 크기에 최적의 성능을 전달하지 못하고, 그 결과, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핀(12')을 이용하는 데에 필요한 것보다 열교환기에 보다 큰 공간을 필요로 한다. 다른 한편으로, 핀(12')은 핀과 열 튜브 재료를 최소로 사용하면서 최적화된 열전달 용량 및 효율을 제공하도록 12 내지 18 mm의 감소된 핀 폭 치수[p_w; 즉, 단일의 종방향 열 내에서 2개의 인접한 칼라형 홀(18') 사이에 중앙 간 거리]와 10 내지 15 mm의 횡방향 튜브 피치 치수(p_t; 즉, 칼라형 홀(18')의 2개의 인접한 종방향 열들의 중앙선 간의 수직 고리)를 갖는다. 보다 바람직하게는, p_w는 16 mm이고 p_t는 13.86 mm이다.

도 9를 참조하면, 베인(112')의 상부면에서 핀(12')의 상부면까지의 높이(h_v)는 0.25 내지 0.75 mm가 바람직하다. 보다 바람직하게는, h_v는 약 0.5 mm이다.

본 개시의 요약은 기술 개시의 종류와 요지를 슬쩍 읽어서 신속하게 결정하도록 미국 특허청 및 일반에게 충분히 일례를 제공하기 위해서만 기록된 것이고, 요약은 오직 바람직한 실시예를 나타내고 본 발명의 종류를 총괄적으로 지시하는 것은 아니다.

본 발명의 몇몇 실시예를 상세히 예시하였지만, 본 발명은 도시된 실시예로 제한되지 않고, 상기 실시예의 수정 및 변경이 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 수정 및 변경은 여기에 기술한 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다.

12': 핀 18': 칼라형 홀
100: 종방향 리브 103: 상부면(표면)
105: X형 패턴 110: 슬릿
112: 베인 113: 종방향 단부
114: 개방부

Claims

튜브와 핀형 열교환기(10)용 핀(12')으로서,
대체로 면형의 판금과,
상기 판금을 통해 형성되고 구멍(18')의 제1 종방향 열을 획정하는 복수 개의 제1 구멍(18')과,
판금의 전체를 따라 연속적으로 형성된 제1 및 제2 종방향 리브(100)로서, 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열은 제1 및 제2 종방향 리브(100) 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 종방향 리브(100) 각각은 상기 판금에 의해 획정되는 상부면(103)을 넘어서 돌출되는 상부면을 갖고 상기 판금에 의해 획정되는 하부면을 넘어서 돌출되는 표면은 없는 것인 제1 및 제2 종방향 리브(100)와,
상기 판금을 통해 형성되고 구멍(18)의 제2 종방향 열을 획정하는 복수 개의 제2 구멍(18')과,
판금의 전체를 따라 연속적으로 형성된 제3 및 제4 종방향 리브(100)로서, 상기 구멍(18')의 제2 종방향 열은 제3 및 제4 종방향 리브(100) 사이에 배치되고, 상기 제2 및 제3 종방향 리브(100) 각각은 구멍(18')의 제1 및 제2 종방향 열들 사이에 배치되며, 상기 제3 및 제4 리브 각각은 상기 판금에 의해 획정되는 상부면(103)을 넘어서 돌출되는 상부면을 갖고 상기 판금에 의해 획정되는 하부면을 넘어서 돌출되는 하부면은 없는 것인 제3 및 제4 종방향 리브(100)
를 구비하는 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제1 구멍(18')의 제1 및 제2 구멍(18') 사이에서 상기 판금에 대체로 X형 패턴(105)을 형성하는 복수 개의 상승된 베인(112)을 더 구비하고, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 상승된 베인(112)과 상기 판금의 표면(103) 사이에 개구(114)가 형성되도록 상기 판금에서 제1 및 제2 종방향 슬릿(110) 사이에 형성되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제2항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 면형의 판금에 평행한 중간 섹션으로 구성되고, 중간 섹션은 대체로 면형의 제1 및 제2 단부(113) 사이에서 연결되고, 제1 및 제2 단부는 면형의 판금에 대해 연결되어 예각으로 배향되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112)은 상기 제1 종방향 리브(100)에 평행한 제1열(120), 제2열(122), 제3열(124), 제4열(126) 및 제5열(128)에 배치되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 중 적어도 하나의 제1 및 제2 단부(113)는 상기 제1 종방향 리브(100)에 수직인 가상선으로부터 각도(α)로 배향되고, 상기 각도(α)는 15 내지 45도인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제5항에 있어서, 상기 각도(α)는 25 내지 35도인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제1 구멍(18')의 제1 및 제2 구멍(18') 사이에서 상기 판금에 대체로 X형 패턴(105)을 형성하는 9개의 상승된 베인(112)을 더 포함하고,
상기 9개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 상승된 베인(112)과 상기 판금의 표면(103) 사이에 개구(114)가 형성되도록 상기 판금에서 제1 및 제2 종방향 슬릿(110) 사이에 형성되며,
상기 9개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 면형의 판금에 평행한 중간 섹션으로 구성되고, 중간 섹션은 대체로 면형의 제1 및 제2 단부(113) 사이에서 연결되고, 제1 및 제2 단부는 면형의 판금에 대해 연결되어 예각으로 배향되고,
상기 9개의 상승된 베인(112)의 제1 및 제2 베인(112)은 상기 제1 종방향 리브(100)에 대해 평행한 베인(112)의 제1열(120)에 배치되고, 상기 9개의 상승된 베인(112)의 제3 및 제4 베인(112)은 상기 제1 종방향 리브(100)에 대해 평행한 베인(112)의 제2열(122)에 배치되며, 상기 9개의 상승된 베인(112)의 제5 베인(112)은 상기 제1 종방향 리브(100)에 대해 평행한 베인(112)의 제3열(124)에 배치되고, 베인(112)의 제2열(122)은 베인(112)의 제1열(120)과 제3열(124) 사이에서 제1열 및 제3열과 인접하게 배치되며, 상기 9개의 상승된 베인(112)의 제6 및 제7 베인(112)은 상기 제1 종방향 리브(100)에 평행한 베인(112)의 제4열(126)에 배치되고, 베인(112)의 제3열(124)은 베인(112)의 제2열(122)과 제4열(126) 사이에 배치되어 제2열 및 제4열과 인접하게 배치되며, 상기 9개의 상승된 베인(112)의 제8 및 제9 베인(112)은 상기 제1 종방향 리브(100)에 대해 평행한 베인(112)의 제5열(128)에 배치되고, 베인(112)의 제4열(126)은 베인(112)의 제3열(124)과 제5열(128) 사이에 배치되어 제3열 및 제5열과 인접하게 배치되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 제1 슬릿(110)에서 제2 슬릿(110)까지의 깊이 치수(d_v)가 0.5 내지 1.5 mm인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 판금의 상부면(103)에서 상기 베인(112)의 상부면까지의 높이 치수(h_v)가 0.25 내지 0.75 mm인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 리브(100) 각각은 상기 판금의 상부면(103)에서 상기 리브(100)의 상부면까지의 높이 치수(h_r)가 0.05 내지 0.25 mm인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열에서 상기 복수 개의 제1 구멍(18')의 2개의 인접한 구멍(18')의 중앙 간의 종방향 거리(p_w)는 12 내지 18 mm인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제3항에 있어서, 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열의 중앙과 상기 구멍(18')의 제2 종방향 열의 중앙 간의 수직 거리(p_t)는 10 내지 15 mm인 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
튜브와 핀형 열교환기(10)용 핀(12')으로서,
대체로 면형의 판금과,
상기 판금을 통해 형성되고 구멍(18')의 제1 종방향 열을 획정하는 복수 개의 제1 구멍(18')과,
상기 복수 개의 제1 구멍(18')의 제1 및 제2 구멍(18') 사이에서 상기 판금에 대체로 X형 패턴(105)을 형성하는 복수 개의 상승된 베인(112)
을 구비하고, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 상승된 베인(112)과 상기 판금의 표면(103) 사이에 개구(114)가 형성되도록 상기 판금에서 제1 및 제2 평행 슬릿(110) 사이에 형성되며,
상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 면형의 판금에 평행한 중간 섹션으로 구성되고, 중간 섹션은 대체로 면형의 제1 및 제2 말단부(113) 사이에서 연결되고, 제1 및 제2 말단부는 면형의 판금에 대해 연결되어 예각으로 배향되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제13항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112)의 제1 및 제2 베인(112)은 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열에 대해 평행한 베인(112)의 제1열(120)에 배치되고,
상기 복수 개의 상승된 베인(112)의 제3 및 제4 베인(112)은 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열에 대해 평행한 베인(112)의 제2열(122)에 배치되며,
상기 복수 개의 상승된 베인(112)의 제5 베인(112)은 상기 구멍(18)의 제1 종방향 열에 대해 평행한 베인(112)의 제3열(124)에 배치되고,
상기 복수 개의 상승된 베인(112)의 제6 및 제7 베인(112)은 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열에 대해 평행한 베인(112)의 제4열(126)에 배치되며,
상기 복수 개의 상승된 베인(112)의 제8 및 제9 베인(112)은 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열에 대해 평행한 베인(112)의 제5열(128)에 배치되고,
상기 베인(112)의 제2열(122)은 베인(112)의 제1열(120)과 제3열(124) 사이에서 제1열 및 제3열과 인접하게 배치되며,
베인(112)의 제3열(124)은 베인(112)의 제2열(122)과 제4열(126) 사이에 배치되어 제2열 및 제4열과 인접하게 배치되며,
베인(112)의 제4열(126)은 베인(112)의 제3열(124)과 제5열(128) 사이에 배치되어 제3열 및 제5열과 인접하게 배치되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
제14항에 있어서, 상기 복수 개의 상승된 베인(112)의 제1, 제2, 제3, 제4, 제6, 제7, 제8 및 제9 베인(112) 각각의 제1 및 제2 말단부(113)는 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열에 수직인 가상선으로부터 15 내지 45도의 각도(α)로 배향되는 것인 튜브와 핀형 열교환기용 핀.
튜브와 핀형 열교환기(10)로서,
스택으로 배치된 복수 개의 핀(12')과, 상기 스택을 통해 수용되고 상기 복수 개의 핀(12) 각각과 물리적으로 접촉하는 튜브(22)를 포함하고, 상기 복수 개의 핀(12') 각각은,
대체로 면형의 판금과,
상기 판금을 통해 형성되고 구멍(18')의 제1 및 제2 종방향 열을 각각 획정하는 복수 개의 제l 및 제2 구멍(18')과,
판금의 전체를 따라 연속적으로 형성된 제1 및 제2 종방향 리브(100)로서, 상기 구멍(18')의 제1 종방향 열은 제1 및 제2 종방향 리브(100) 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 종방향 리브(100) 각각은 상기 판금에 의해 획정되는 상부면(103)을 넘어서 돌출되는 상부면을 갖고 상기 판금에 의해 획정되는 하부면을 넘어서 돌출되는 표면은 없는 것인 제1 및 제2 종방향 리브(100)와,
판금의 전체를 따라 연속적으로 형성된 제3 및 제4 종방향 리브(100)로서, 상기 구멍(18')의 제2 종방향 열은 제3 및 제4 종방향 리브(100) 사이에 배치되고, 상기 제2 및 제3 종방향 리브(100) 각각은 구멍(18')의 제1 및 제2 종방향 열들 사이에 배치되며, 상기 제3 및 제4 리브 각각은 상기 판금에 의해 획정되는 상부면(103)을 넘어서 돌출되는 상부면을 갖고 상기 판금에 의해 획정되는 하부면을 넘어서 돌출되는 하부면은 없는 것인 제3 및 제4 종방향 리브(100)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브와 핀형 열교환기.
튜브와 핀형 열교환기(10)로서,
스택으로 배치된 복수 개의 핀(12')과, 상기 스택을 통해 수용되고 상기 복수 개의 핀(12) 각각과 물리적으로 접촉하는 튜브(22)를 포함하고, 상기 복수 개의 핀(12') 각각은,
대체로 면형의 판금과,
상기 판금을 통해 형성되고 구멍(18')의 제1 종방향 열을 획정하는 복수 개의 제1 구멍(18')과,
상기 복수 개의 제1 구멍(18')의 제1 및 제2 구멍(18') 사이에서 상기 판금에 대체로 X형 패턴(105)을 형성하는 복수 개의 상승된 베인(112)
을 구비하고, 상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 상승된 베인(112)과 상기 판금의 표면(103) 사이에 개구(114)가 형성되도록 상기 판금에서 제1 및 제2 평행 슬릿(110) 사이에 형성되며,
상기 복수 개의 상승된 베인(112) 각각은 상기 면형의 판금에 평행한 중간 섹션으로 구성되고, 중간 섹션은 대체로 면형의 제1 및 제2 말단부(113) 사이에서 연결되고, 제1 및 제2 말단부는 면형의 판금에 대해 연결되어 예각으로 배향되는 것을 특징으로 하는 튜브와 핀형 열교환기.