KR0122712Y1 - 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환기의 냉매 응축효과를 높여 공기조화기의 성능을 향상시키는 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치에 관한 것으로써, 냉매관(23)을 통과하는 냉매의 열방출량을 증대시키도록 상기 냉매관(23)의 일측에 방열장치(39)를 배설한 것을 특징으로 한다.

Description

보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치

제1도는 종래의 공기조화기의 실외기를 개략적으로 도시한 종단면도.

제2도는 본 고안에 의한 공기조화기용 실외기의 열교환기와 방열장치가 배설된 상태를 도시한 사시도.

제3도는 제2도의 A-A를 따른 단면도.

제4도는 제2도의 B-B를 따른 단면도.

제5도는 본 고안에 의한 방열장치의 열관을 도시한 종단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:실외기 5:열교환기

9:송풍팬 25:방열핀

30:냉매입구 31:냉매출구

33:냉매관 33a:절곡부

39:방열장치 41:판부재

43:열관 43a:홈부

45:핀 E:증발부

I:단열부 C:응축부

본 고안은 열교환기의 냉매 응축효과를 높여 공기조화기의 성능을 향상시키는 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치에 관한 것이다.

종래의 공기조화기의 실외기(1)는 제1도에 도시한 바와같이 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축하는 압축기(3)와, 상기 압축기(3)의 일측에 배설되어 냉방시 상기 압축기(3)로부터 도입되는 고온고압의 냉매를 고압상온의 액체냉매로 액화하는 열교환기(5)와, 상기 열교환기(5)의 일측에 배설되어 후술하는 모터를 지지하는 지지판(7)과, 상기 지지판(7)의 전면에 배설되어 상기 열교환기(5)로 실외공기를 송풍하는 송풍팬(9)과, 상기 송풍팬(9)을 구동시킴과 동시에, 상기 지지판(7)에 배설되는 모터(11)와, 상기 압축기(3) 및 지지판(7), 열교환기(5)등이 고착됨과 동시에, 상기 열교환기(7)가 열교환되면서 생성하는 물을 집수하는 받침판(13)과, 상기 열교환기(5)의 후측에 배설되어 실외공기를 흡입하도록 다수의 흡입구(15a)가 형성된 그릴부재(15)와, 상기 송풍팬(9)의 전면에 배설되어 공기를 실외기(1)의 외부로 토출하는 토출구(17)를 형성하는 전면판(19)과, 상기 토출구(17)에 배설되어 상기 송풍팬(9)을 보호하는 보호망(21)으로 구성되어 있다.

상기 열교환기(5)는 압축기(3)에서 압축된 고온고압의 냉매가 통과하는 냉매관(23)과, 상기 냉매관(23)의 외주면에 배설되어 공기측과의 접촉면적을 높임으로써, 상기 냉매관(23)을 통과하는 냉매의 열방출량을 높이는 다수의 방열핀(25)으로 구성되어 있다.

미설명부호(26)는 상기 전면판(19)과, 그릴부재(15)의 상측에 배설되어 외관을 형성하는 상부판을 나타낸다.

이와 같이 구성된 종래의 공기조화기용 실외기(1)는 도시되지 않은 조작수단에 의해 냉방조건을 선택하면, 압축기(3)에 의해 냉매가 고온고압으로 압축되어 열교환기(5)로 유입된다.

이때, 상기 열교환기(5)로 송풍팬(9)이 회전함에 따라 그릴부재(15)의 흡입구(15a)를 통해 강제 흡입된 실외공기는 상기 열교환기(5)를 통하여 열교환되어 냉매를 액화시킨 후, 더워지게 되어 토출구(17)를 통해 토출된다.

상기와 같이 작동하는 공기조화기용 실외기의 성능을 향상시키기 위해서 송풍팬(9)의 회전속도를 증가시켜 송풍량을 높여 열교환기(5)의 열방출량을 증대시키거나, 또는 열교환기(5)의 전열면적, 즉 냉매관(23)을 증대시키거나, 핀(25)의 면적을 높임으로써, 열교환효을 높이게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 공기조화기는 열교환기(5)의 열교환효율을 높이기 위해서, 송풍팬(5)의 회전속도를 증가시킬 경우, 소음이 증가한다는 문제점이 있었고, 또, 냉매관(23)을 증대시키거나, 핀(25)의 면적을 크게할 경우, 열교환기(5)가 커진다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 열교환기의 냉각효과를 높임으로써 냉매순환량을 많게 하여, 공기조화기의 성능을 향상시키는 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 이루어진 본 고안에 따른 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치는 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매가 통과하는 냉매관과, 상기 냉매관의 외주면에 배설되어 공기측과의 접촉면적을 높임과 동시에, 상기 냉매관을 통과하는 냉매의 열방출량을 높이는 다수의 방열핀으로 구성된 열교환기를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 냉매관을 통과하는 냉매의 열방출량을 증대시키도록 상기 냉매관이 일측에 다수의 방열장치를 배설한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면 제2도 내지 제5도에 따라서 더욱 상세하게 설명한다.

제2도는 본 고안에 의한 공기조화기용 실외기의 열교환기와 방열장치가 배설된 상태를 도시한 사시도, 제3도는 제2도의 A-A를 따른 단면도, 제4도는 제2도의 B-B를 따른 단면도. 제5도는 본 고안에 의한 방열장치의 열관을 도시한 단면도이다.

제1도에 도시한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙인다.

제2도에 도시한 바와 같이 고온고압으로 압축된 기체냉매가 유입되는 냉매입구(30)와, 상기 고온고압의 기체냉매가 열교환되어 액화된 후, 토출되는 냉매출구(31)가 형성된 냉매관(33)과, 상기 냉매관(33)의 외주면에 배설되어 공기측과의 접촉면적을 높임으로써, 상기 냉매관(33)을 통과하는 냉매의 열방출량을 높이는 다수의 방열핀(25)으로 구성된 열교환기(5)와, 상기 냉매관(33)의 토출구(31)측에 배설되어 상기 열교환기(5)를 통과하는 냉매의 액화를 증대시키는 방열장치(39)와, 상기 열교환기(5)의 전면에 배설되어 실외공기를 송풍하는 송풍기(9)와, 상기 송풍기(9)의 전면에 배설되어 상기 열교환기(5)의 냉매관(33)과 방열핀(25)에 의해 방열된 더운 열이 토출되는 토출구(21)가 형성된 전면판(19)과, 상기 토출구(17)에 배설되어 상기 송풍팬(9)을 보호하는 보호망(21)과, 상기 전면판(19)의 하측에 배설되어 상기 열교환기(5)등이 장착되는 받침판(13)으로 이루어져 있다.

상기 방열장치(39)는 상기 열교환기(55)의 외측에 배설된 냉매관(33)의 냉매출구(31)측에 판부재(41)를 매개로 용접되어 상기 냉매관(33)의 열을 전도받아 열을 방출시키도록 내부에 작동유체가 충진되어 진공 밀폐된 열관(43)과 상기 열관(43)의 일단에 배설되어 상기 열관(43)내부에 충진된 작동유체가 증발하여 외부공기로 전달되도록 하는 다수의 핀(45)으로 이루어져 있다.

상기 열관 (43)은 냉매관(33)을 통해 순환되는 냉매의 열이 판부재(41)에 전달되고, 상기 판부재(41)에 접착된 열관(43)의 벽을 통해 열을 전달받아 작동유체가 뜨거워지는 증발부(E)와, 상기 증발부(E)에서 고온으로 된 작동유체가 기화하면서 이동되는 단열부(1)와, 상기 단열부(I)를 통과한 작동유체가 상승하여 상기 열관(43)의 일단에 배설된 핀(45)을 통하여 외부공기로 전달됨으로써 응축되는 응축부(C)와, 상기 열관(43)의 내측벽에 형성되어 열전도량을 크게 하는 홈부(43a)로 이루어져 있다.

상기 냉매관(33)과 열관(43)은 제4도에 도시한 바와 같이 판부재(41)의 일측에 각각 용접되어 상기 냉매관(33)을 통해 냉매가 순환되는 동안 상기 냉매의 뜨거운 열을 판부재(41)를 통해 전달받아 상기 열관(43)으로 전도되도록 되어 있다.

상기 작동유체는 프레온, 알코올 아세톤등으로 구성되어 있다.

상기 냉매관(33)은 냉매의 순환량을 증대시켜 열교환효율을 높이도록 다수개소가 절곡된 U자 형상의 절곡부(33a)가 형성되어 있다.

다음은 본 고안에 의한 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치에 대한 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

먼저, 도시되지 않은 압축기에 의해 고온 고압으로 압축된 기체 냉매가 열교환기(5)의 냉매입구(30)를 통해 유입되어 다수개소가 절곡된 냉매관(33)을 순환한다. 이때, 상기 냉매관(33)의 외주면에 배설된 다수의 방열핀(25)에 의해 상기 냉매관(33)의 냉매열이 송풍팬(9)의 회전에 의해 흡입된 외부공기로 전도됨에 따라서, 상기 냉매는 액화되어 고압상온의 액냉매로 상변환되어 냉매출구(31)로 토출된다.

한편, 상기 열교환기(5)의 냉매출구(31) 일측에 배설된 방열장치(39)에 의해서 상기 열교환기(5)의 냉매 액화가 더욱 촉진된다.

즉, 상기 냉매관(33)을 통하여 냉매가 순환되는 동안, 상기 냉매관(33)의 일측과 용접된 판부재(41)에 상기 냉매관(33)의 뜨거운 열이 전달되고, 상기 판부재(41)의 일측에 용접된 열관(43)의 증발부(E)에 열이 전도된다.

상기와 같이 열관(43)의 증발부(E)에 열이 전도됨에 따라 상기 열관(43)내부에 충진된 액상의 작동유체가 단열부(I)를 거치면서 기화되고 상기 기화된 작동유체는 응축부(C)로 상승되어 상기 열관(43)의 일단의 외주면에 배설된 다수의 핀(45)에 의해 송풍팬(9)이 회전됨에 따라 실외기(1)내로 유입된 외부공기로 열을 전달한다.

상기와 같이 핀(45)에 의해 열이 방출되면에 응축된 작동유체는 자중에 의해 다시 증발부(E)로 귀환하게 된다.

이와같이 증발부(E) 및 응축부(C)의 상변화를 이용하여 열을 방출시키는 방열장치(39)는 강제대류 즉, 단순히 송풍팬(9)만을 이용하여 냉각시키는 경우에 대해 100∼1000배 정도 증대되고, 주어진 냉매와 실외공기의 온도차에 의해서 효과적으로 열을 방출시킬 수 있다.

또한, 외부의 동력을 이용하지 않고 열을 전달시킬 수 있으며, 송풍팬(9)의 회전에 의해 흡입된 공기를 이용하여 응축부(C)를 냉각시키기 때문에 추가적인 냉각회로가 필요하지 않다.

상기에 있어서, 방열장치는(39)를 열교환기(5)의 냉매출구(31)쪽에 배설하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정된 것을 아니며, 냉매관(33)이 절곡된 U자형성의 절곡부(33a)와 같이 냉매관(33)의 다수개소에 부착할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의한 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치에 의하면, 열교환기의 일측에 높은 열전도를 갖는 열관을 배설하여, 상기 열교환기의 열방출량을 증대시킴으로써, 냉매의 액화 효과를 높임과 동시에, 공기조화기의 성능을 향상시킬 수 있다는 매우 실용적인 고안이다.

Claims (3)

1. 압축기(3)에서 압축된 고온고압의 냉매가 통과하는 냉매관(33)과, 상기 냉매관(33)의 외주면에 배설되어 공기측과의 접촉면적을 높임과 동시에, 상기 냉매관(23)을 통과하는 냉매의 열방출량을 높이는 다수의 방열핀(25)으로 구성된 열교환기(5)를 구비한 공기조화기에 있어서 상기 냉매관(33)을 통과하는 냉매의 열방출량을 증대시키도록 상기 냉매관(33)의 일측에 다수의 방열장치(39)를 배설한 것을 특징으로 하는 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 방열장치(39)는 상기 냉매관(33)의 열을 전도받아 열을 방출시키도록 내부에 작동유체가 충진되어 진공 밀폐된 열관(43)과, 상기 열관(43)의 일단에 배설되어 상기 열관(43)내부에 충진된 작동유체가 증발하여 외부로 전달되도록 하는 다수의 핀(45)과, 상기 냉매관(33) 및 열관 43)을 용접하여 상기 냉매관(33)의 열을 열관(43)으로 전도시키는 판부재(41)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 열관(43)은 냉매관(33)을 통해 순환되는 냉매의 열이 판부재(41)에 전달되고, 상기 판부재(41)에 접착된 상기 열관(43)의 벽을 통해 열을 전달받아 작동유체가 뜨거워지는 증발부(E)와, 상기 증발부(E)에서 고온으로 된 작동유체가 기화하면서 이동되는 단열부(I)와, 상기 단열부(I)를 통과한 작동유체가 상승하여 상기 열관(43)의 일단에 배설된 핀(45)을 통하여 외부공기로 전달됨에 따라 응축되는 응축부(C)와, 상기 열관(43)의 내측벽에 형성되어 열전도량을 크게 하는 홈부(43a)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보조방열기를 구비한 공기조화기의 열교환장치.