KR0130519B1

KR0130519B1 - Small condenser of airconditioner

Info

Publication number: KR0130519B1
Application number: KR1019940037532A
Authority: KR
Inventors: 김동선
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1998-04-07
Also published as: KR960024235A

Abstract

The first and the second heating tubes(10,20) that has different diameters is formed and the first heating tube which has smaller diameter is placed inside the second heating tube and the condensation tube(30) is installed to place the first and the second heating tubes at the center of inside. Also, the bottoms of the first heating tube and of the condensation tube is connected with numerous small connection parts(40), condensated through each the first and the second time by the first and the second heating tube and at the same time, constructed to destroy the condensation liquid film(b,c) by the coolant that flows into the condensation tube through the connection part. The minimizing the condensator size is devised since the heating area of limited space maximized by the first and the second heating tubes and the high efficiency of condensator is achieved by the flow of steam coolant.

Description

Compact Condenser of Air Conditioner

제1도는 종래 응축기의 구조를 나타낸 개략적인 종단면도.Figure 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the structure of a conventional condenser.

제2도는 제1도의 측단면도.2 is a side cross-sectional view of FIG.

제3도는 제1도의 유효 전열면적을 나타낸 그래프도.3 is a graph showing the effective heat transfer area of FIG.

제4도는 종래 다른 응축기의 구조를 나타낸 개략적인 종단면도.Figure 4 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the structure of another conventional condenser.

제5도는 제4도의 측단면도.5 is a side cross-sectional view of FIG.

제6도는 제4도의 유효 전열면적을 나타낸 그래프도.6 is a graph showing the effective heat transfer area of FIG.

제8도는 본 발명 응축기의 구조를 나타낸 개략적인 종단면도.Figure 8 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the structure of the condenser of the present invention.

제9도는 제8도의 측단면도.9 is a side cross-sectional view of FIG.

제10도는 본 발명 다른 응축기기의 구조를 나타낸 개략적인 종단면도.Figure 10 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the structure of another condenser of the present invention.

제11도는 제10도의 측단면도.11 is a side cross-sectional view of FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10,20 : 1,2차전열관 30 : 응축관10,20: 1st and 2nd heat transfer tube 30: condensation tube

40 : 연결부 50 : 열교환핀40: connection 50: heat exchange fin

본 발명은 공기조화기에서 냉매을 응축시키는 응축기에 관한 것으로, 특히 제한된 공간내에 응축을 위한 전열면적을 극대화하고, 냉매와 저열면사이의 열교환을 방해하는 저항으로서의 응축냉매의 영향을 최소화하여 응축기를 소형화하도록 발명한 공기조화기의 소형 응축기에 관한 것이다.The present invention relates to a condenser for condensing a refrigerant in an air conditioner, and in particular, to maximize the heat transfer area for condensation in a limited space, and miniaturize the condenser by minimizing the effect of the condensation refrigerant as a resistance to prevent heat exchange between the refrigerant and the low heat surface. It relates to a small condenser of an air conditioner invented to.

일반적으로 공기조화기의 냉동싸이클은, 냉매가스를 고온, 고압으로 압축시키는 압축기와, 압축기에서 이송된 고온, 고압의 냉매가스를 방열시켜 점차적으로 액체상태로 상변화시키는 응축기와, 응축기에서 액체상태로 상변화되어 이송된 냉매를 저온의 액체 및 기체상태로 감압하는 팽창변과 팽창변에서 이송된 저온의 액체 및 기체상태의 냉매를 통과시키면서 증발되어 주변열을 빼앗아 외부온도를 낮은 온도로 유지시키는 동시에 증발된 냉매가스를 다시 압축기로 이송토록 하는 증발기로 구성되어 있다.In general, a refrigeration cycle of an air conditioner includes a compressor for compressing a refrigerant gas at a high temperature and a high pressure, a condenser for dissipating a high-temperature, high-pressure refrigerant gas transferred from the compressor to a liquid phase gradually, and a liquid state in the condenser. Evaporated while passing through the expansion valve to depressurize the refrigerant transferred in phase into the liquid and gas state of low temperature and the refrigerant in the liquid and gas state of low temperature transferred from the expansion valve to take away the ambient heat and maintain the external temperature at the same time. It is composed of an evaporator which transfers the refrigerant gas back to the compressor.

이러한 응축관는 수평관형태로서 다음의 2가지의 형태로 구분되어 있다.These condensation tubes are in the form of horizontal tubes and are divided into the following two types.

즉, 제1도의 응축기는 전열관의 외측 전열면에서 응축현상이 일어나는 형태로써, 상,하부에 상호 엇갈리게 냉매유입구(1a)와 냉매유출구(1b)를 각각 형성하여 냉매를 각각 유입 및 유출시키는 수평관형의 응축관(1)과, 응축관(1)의 대략 중심을 관통하여 냉각수의 급수시 열교환되도록 응축관(1)의 직경보다 현저하게 작은 전열관(2)으로 구성되어 있다.That is, the condenser of FIG. 1 is a form in which condensation occurs on the outer heat transfer surface of the heat transfer tube, and a horizontal tubular inlet and outlet of the refrigerant are formed by forming a refrigerant inlet 1a and a refrigerant outlet 1b alternately at upper and lower sides, respectively. Condensation tube 1 and a heat transfer tube 2 which is significantly smaller than the diameter of the condensation tube 1 so as to pass through approximately the center of the condensation tube 1 and exchange heat when water is supplied to the cooling water.

이러한 응축기는, 응축관(1)의 냉매유입구(1a)로는 냉매를 유입시키고 전열관(2)으로는 냉각수입구(2a)에서 냉각수를 유입하면, 전열관(2)사이에서 냉매와 냉각수는 열교환하여 전열관(2)의 외측 표면에 응축액만(a)이 맺히게 된다.Such a condenser introduces refrigerant into the refrigerant inlet 1a of the condensation tube 1 and coolant from the cooling inlet 2a into the heat transfer tube 2, whereby the refrigerant and the cooling water exchange heat between the heat transfer tubes 2 to transfer the heat transfer tube. Only condensate (a) forms on the outer surface of (2).

상기 전열관(2)사이에서 열교환된 냉각수는 온도가 상승되어 냉각수출구(2b)로 배수되며, 열교환된 냉매는 냉매유출구(1b)를 통해 배출된다.The coolant heat exchanged between the heat transfer pipes 2 is elevated in temperature and drained to the cooling outlet 2b, and the heat exchanged coolant is discharged through the coolant outlet 1b.

그런데 전열관(2)의 외측 표면에 맺혀 응축관(1)하부로 흘러 내리는 응축액먁(a)이 전열관(2)의 외측 표면에 맺혀 응축관(1)하부로 흘러 내리는 응축액막(a)이 전열관(2)의 외측 표면에 분포되는 양이 많을수록, 또한 분포의 형태가 얇은 막으로서 골고루 퍼져 있게 될수록 냉매와 냉각수사이의 열교환을 어렵게 하여 제3도와 같이 전열관(2)의 유효 전열면적(A)을 감소시키는 문제점이 있었다.However, the condensate film (a) formed on the outer surface of the heat transfer pipe 2 and flowing down the condensation tube 1 is formed on the outer surface of the heat transfer pipe 2, and the condensate film (a) flowing down the condensation pipe 1 is transferred to the heat transfer pipe. The larger the amount distributed on the outer surface of (2) and the more evenly distributed the shape of the film is, the more difficult the heat exchange between the refrigerant and the cooling water becomes, so that the effective heat transfer area (A) of the heat transfer pipe (2) is reduced. There was a problem reducing.

특히, 제2도와 같이 전열관(2)의 외측 하부에 응축액막(a)이 중력에 의해 모여서 그 액막의 두께(t)가 커지는 구역(b)에서 응축액막(a)으로 인한 열전달량 감소의 영향은 매우 크다. 이 영역이 전체 전열면적에서 차지하는 비율은 운전 상태 또는 응축될 냉매의 특성에 따라 다르나, 이로 인한 유효 전열면적의 감소는 응축기의 소형화에 가장 큰 걸림돌이 되는 문제점이 있었다.In particular, as shown in FIG. 2, the effect of the reduction of heat transfer amount due to the condensate film a in the zone b where the condensate film a is gathered by gravity on the outer lower portion of the heat transfer tube 2 and the thickness t of the liquid film is increased. Is very large. The ratio of this region to the total heat transfer area depends on the operating conditions or the characteristics of the refrigerant to be condensed, but the reduction of the effective heat transfer area has the biggest obstacle to miniaturization of the condenser.

또, 제4도의 응축기는 전열관의 내측 전열면에서 응축현상이 일어나는 형태로써, 상,하부에 상호 엇갈리게 냉각수입구(2a)와 냉각수축구(2b)를 각각 형성하여 냉각수를 각각 유입 및 유출시키는 수평관형의 응축관(2)과, 응축관(2)의 대략 중심을 관통하여 냉매의 공급시 열교환되도록 응축관(2)의 직경보다 현저하게 작은 전열관(1)으로 구성되어 있다.In addition, the condenser of FIG. 4 is a form in which condensation occurs on the inner heat transfer surface of the heat transfer pipe, and a horizontal tubular inlet and outlet of the cooling water are formed by forming a cooling water inlet 2a and a cooling water shaft 2b alternately at the upper and lower sides, respectively. Of the condensation tube 2 and the heat transfer tube 1 which is significantly smaller than the diameter of the condensation tube 2 so as to exchange heat through the approximately center of the condensation tube 2 when the refrigerant is supplied.

이러한 응축기는, 응축관(2)의 냉각수입구(2a)로는 냉각수를 유입시키고 전열관(1)으로는 냉매유입구(1a)에서 냉매를 유입하면 전열관(1)사이 에서 냉매와 냉각수는 열교환하여 전열관(1)의 내측면에 응축액막(a)이 맺히게 된다.Such a condenser introduces coolant into the cooling water inlet 2a of the condensation tube 2 and introduces a coolant into the heat exchanger tube 1 from the coolant inlet 1a. The condensate film a is formed on the inner side of 1).

상기 전열관(1)사이에서 열교환된 냉각수는 온도가 상승되어 냉각수출구(2b)로 배되며, 열교환된 냉매는 냉매유출구(1b)를 통해 배출된다.The coolant heat exchanged between the heat transfer tubes 1 is elevated in temperature to be discharged to the cooling outlet 2b, and the heat exchanged refrigerant is discharged through the coolant outlet 1b.

따라서 제4도의 응축기는 응축액만(a)이 전열관(1)의 내측면에 맺히게 되므로, 이 또한 상술한 제2도 및 제3도와 같은 문제점이 제5도 및 제6도와 같이 발생하게 된다.Therefore, the condenser of FIG. 4 has only the condensate (a) formed on the inner surface of the heat pipe 1, and thus, the same problems as those of FIGS. 2 and 3 will occur as shown in FIGS. 5 and 6.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 1,2차전열관을 이용하여 제한된 공간에서 전열면적을 극대화하므로서 응축기의 소형화를 도모하고, 증기냉매의 유동을 이용하여 열교환의 저항이 되는 응축액막을 파괴하므로서 1,2차전열관의 열전달계수를 향상시켜 응축기의 고효율화를 도모하고자 공기조화기의 소형응축기를 제공하고자 한는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, by maximizing the heat transfer area in a limited space by using the first and second heat transfer tubes to condensate the condenser, and condensate that becomes the resistance of heat exchange using the flow of steam refrigerant The purpose of the present invention is to provide a small condenser of an air conditioner in order to improve the efficiency of the condenser by improving the heat transfer coefficient of the primary and secondary heat pipes by destroying the membrane.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 2개의 서로 직경이 다른 1,2차전열관중 직경이 작은 1차전열관은 다른 하나의 2차전열관내부에 위치되게 설치하고, 1,2차전열관이 내부 중심부에 위치되게 응축관을 설치하며, 1차전열관의 최하단과 응축관의 최하단을 다수의 작은 연결부로 연결하여 1,2차전열관에 의하여 각각 1,2차에 걸쳐서 응축되게 하는 동시에 연결부를 통해 응축관으로 유동되는 냉매에 의하여 응축액막을 파괴하도록 공기조화기의 소형응축기를 구성한 것이 본 발명의 기본적인 특징이다.In order to achieve the object of the present invention, one of the two primary heat transfer tubes having different diameters, the smaller primary heat transfer tube is installed to be located inside the other secondary heat transfer tube, and the primary and secondary heat transfer tubes are located in the inner center. The condenser tube is installed to be located, and the lower end of the primary heat pipe and the lower end of the condenser pipe are connected by a number of small connections to allow condensation to be condensed one or two times by the first and second heat pipes. It is a basic feature of the present invention that the compact condenser of the air conditioner is configured to destroy the condensate film by the flowing refrigerant.

상기 1차전열관으로 유입되는 냉매를 다수의 연결부를 통해 응축관으로 흘러 내려 각각 열교환한 다음 배출되도록 하며, 2차전열관으로는 냉각수를 공급하여 열교환하도록 한다.The refrigerant flowing into the primary heat pipes flows down to the condensation pipes through a plurality of connection parts to be heat exchanged, and then discharged, respectively. The coolant is supplied to the secondary heat pipes to exchange heat.

상기 1차전열관은 2차전열관내에 다수개 설치할 수도 있다.The primary heat pipe may be provided in plurality in the secondary heat pipe.

상기 연결부는 튜브 또는 구멍으로 형성하여 상호 연통되게 한다.The connections are formed in tubes or holes to allow for mutual communication.

상기 2차전열관의 하부에 길이 방향으로 열교환핀을 설치하여 냉매의 유동을 원활하게 하여 응축액막 파괴 효과를 높이도록 한다.Heat exchange fins are installed in the lower portion of the secondary heat pipe in the longitudinal direction to smooth the flow of the refrigerant to increase the condensate film destruction effect.

이하 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면 제7도 및 제8도는 본 발명의 실시예로써, 2개의 서로 직경이 다른 1,2차전열관(10)(20)중 직경이 작은 1차전열관(10)은 다른 하나의 2차전열관(20)내부에 위치되게 설치하고, 1,2차전열관(10)(20)이 내부 중심부에 위치되게 응축관(30)을 설치하며, 1차전열관(10)의 최하단과 응축관(30)의 최하단을 다수의 작은 연결부(40)를 통해 응축관(30)으로 유동되는 냉매에 의하여 응축액막(b)(c)을 파괴하도록 공기조화기의 소형응축기를 구성한 것이 본 발명의 기본적인 특징이다.7 and 8 are embodiments of the present invention, the primary heat transfer tube 10 having a smaller diameter among the two primary and secondary heat transfer tubes 10 and 20 having different diameters is the second secondary heat transfer tube ( 20) installed in the interior, the first and second heat pipe 10, 20 is installed in the inner center of the condensation tube 30, the lower end of the primary heat pipe 10 and the condensation pipe 30 of It is a basic feature of the present invention that the smallest condenser of the air conditioner is configured to destroy the condensate film (b) (c) by the coolant flowing through the plurality of small connections 40 to the condensation tube (30).

상기 1차전열관(10)은 2차전열관(20)내에 다수개 설치할 수도 있다.The primary heat pipe 10 may be provided in plurality in the secondary heat pipe 20.

상기 1차전열관(10)은 2차전열관(20)의 외측으로 냉매유입구(11)를 돌출연장하여 냉매를 공급하도록 하며, 응축관(30)의 일측 하부에는 냉매를 배출하도록 냉매유출구(31)를 형성한다.The primary heat pipe (10) protrudes the refrigerant inlet (11) to the outside of the secondary heat pipe (20) to supply the coolant, and the refrigerant outlet (31) to discharge the coolant to one side of the lower side of the condensation pipe (30). To form.

상기 1차전열관(10)으로 유입되는 냉매를 다수의 연결부(40)를 통해 응축관(30)으로 흘러 내려 각각 열교환한 다음 배출되도록 하며, 2차전열관(20)으로는 냉각수를 공급하여 열교환하도록 한다.The refrigerant flowing into the primary heat pipe (10) flows down to the condensation pipe (30) through a plurality of connecting portions (40) to be heat exchanged and then discharged, respectively, and to supply heat to the secondary heat pipe (20) to exchange heat. do.

상기 연결부(40)는 튜브 또는 구멍으로 형성하여 상호 연통되게 한다.The connecting portion 40 is formed of a tube or a hole to be in communication with each other.

상기 2차전열관(20)의 하부에 제 9 도 및 제 10 도와 같이 길이 방향으로 열교환핀(50)을 설치하여 냉매의 유동을 원활하게 하여 응축액막 파괴효과를 높이도록 한다.The heat exchange fins 50 are installed in the lower direction of the secondary heat pipe 20 in the length direction as shown in FIGS. 9 and 10 to smooth the flow of the refrigerant to increase the condensate film destruction effect.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.

제7도 및 제8도와 같이, 냉매는 1차전열관(10)의 냉매유입구(11)로 유입되며, 2차전열관(20)으로는 냉각수입구(21)를 냉각수를 공급하도록 한다. 1차전열관(10)으로 공급된 냉매는 1차전열관(10)사이에서 2차전열관(20)으로 흐르는 냉각수와 1차 열교환하여 그 일부를 1차 응축하게 되며, 1차 응축된 응축액은 1차전열관(10)이 내면 하부에 응축액막(b)으로 형성되고, 일부 응축액과 나머지 응축되지 않은 냉매는 다수의 연결부(40)를 통해 응축관(30)으로 공급된다.As shown in FIGS. 7 and 8, the refrigerant flows into the refrigerant inlet 11 of the primary heat pipe 10, and the cooling water inlet 21 is supplied to the secondary heat pipe 20 to supply the cooling water. The refrigerant supplied to the primary heat pipe (10) is first heat exchanged with the coolant flowing between the primary heat pipes (10) to the secondary heat pipes (20) to condense a portion of the primary water. The heat transfer tube 10 is formed as a condensate film b under the inner surface, and some of the condensate and the remaining uncondensed refrigerant are supplied to the condensation tube 30 through the plurality of connection parts 40.

응축관(30)으로 공급된 냉매는 2차전열관(20)사이에서 2차전열관(20)으로 흐르는 냉각수와 2차 열교환하여 2차 응축하게 되어 2차전열관(20)의 외주면 하부에 응축액막(c)이 형성하게 된다.The refrigerant supplied to the condensation tube 30 is secondly condensed by the second heat exchange with the coolant flowing between the secondary heat exchanger tubes 20 and the condensate film (the lower portion of the secondary heat exchanger tube 20). c) will form.

응축관(30)내의 2차전열관(20)의 외주면 하부에 응축된 응축액은 중력에 의하여 2차전열관(20)의 하부로 흘러 내려 전열면적을 감소시키는 두꺼운 응축액막(c)이 된다.The condensate condensed on the bottom of the outer circumferential surface of the secondary heat pipe 20 in the condensation pipe 30 flows to the bottom of the secondary heat pipe 20 by gravity to form a thick condensate film c that reduces the heat transfer area.

따라서 1차전열관(10)의 하부 내면에 응축된 응축액막(b)은 1차전열관(10)에서 다수의 연결부(40)을 통해 응축관(30)으로 흘러 내리는 응축되지 않은 냉매와 일부 응축액이 연결부(40)을 통과할 때 그 응축액막(b)을 1차 파괴하는 동시에, 2차전열관(20)의 외주면 하부에 응축된 두꺼운 응축액막(c)을 2차 파괴하여 냉매와 냉각수의 열교환 저항을 최대한 감소시키게 된다.Therefore, the condensate film (b) condensed on the lower inner surface of the primary heat pipe (10) is the non-condensed refrigerant and some condensate flowing down the condensation pipe 30 through the plurality of connections 40 in the primary heat pipe (10) When passing through the connection part 40, the condensate film (b) is first destroyed, and the thick condensate film (c) condensed under the outer circumferential surface of the secondary heat pipe (20) is secondly destroyed to exchange heat resistance between the refrigerant and the cooling water. Will be reduced as much as possible.

그 후 응축되지 않은 냉매와 파괴된 응축액막은 응축관(30)의 냉매유출구(12)를 통하여 배출되며, 2차전열관(20)으로 흐르는 냉각수는 1,2차에 걸쳐서 열교환되어 온도가 상승한 상태에서 냉각수출구(22)를 통해 배수된다.Thereafter, the uncondensed refrigerant and the broken condensate film are discharged through the refrigerant outlet 12 of the condensation tube 30, and the coolant flowing to the secondary heat transfer tube 20 is heat-exchanged for one or two times in a state where the temperature is increased. Drained through the cooling outlet 22.

그리고, 1차전열관(10)을 2차전열관(20)내에 다수개 설치하여 응축관(30)에 다수의 연결부(40)으로 각각 연결하면 고효율화를 더욱 도모할 수가 있는 것이다.Further, by installing a plurality of primary heat pipes 10 in the secondary heat pipes 20 and connecting the plurality of connection parts 40 to the condensation pipes 30, respectively, the efficiency can be further improved.

또, 제9도 및 제10도와 같이 2차전열관(20)의 외주면 하부에 길이방향으로 열교환핀(50)을 설치하여 주므로서, 열결부(40)에 액냉매를 가깝게 유도할수록 냉매의 유출로 인한 응축액막 파괴효과가 크게 되는 것이다.Further, as shown in FIGS. 9 and 10, heat exchange fins 50 are provided in the longitudinal direction under the outer circumferential surface of the secondary heat pipe 20, so that the closer the liquid refrigerant to the thermal connection part 40, the more the flow path of the refrigerant. The condensate film destruction effect is large.

이와같이 본 발명은 1,2차전열관을 이용하여 제한된 공간에서 전열면적을 극대화하므로서 응축기의 소형화를 도모하고, 중기냉매의 유동을 이용하여 열교환의 저항이 되는 응축액막을 파되하므로서 1,2,차전열관의 열전달계수를 향상시켜 응축기의 고효율화를 도모할 수가 있는 것이다.As described above, the present invention aims to miniaturize the condenser by maximizing the heat transfer area in a limited space by using the first and second secondary heat pipes, and by breaking the condensate film which becomes the resistance of heat exchange using the flow of medium medium refrigerant. It is possible to improve the efficiency of the condenser by improving the heat transfer coefficient.

Claims

Among the two primary and secondary heat pipes having different diameters, the primary primary heat pipe having the smaller diameter is installed to be located inside the other secondary heat pipe, and the condenser pipe is installed so that the primary and secondary heat pipes are located at the inner center. Connect the bottom of the condenser tube at the bottom of the heat exchanger tube with a number of small connections to condense the first and second secondary heat pipes one or two times, and to destroy the condensate film by the refrigerant flowing through the connection to the condensation tube. A compact condenser of an air conditioner, characterized in that the configuration.

The small size condenser of an air conditioner according to claim 1, wherein a plurality of primary heat pipes are provided in a secondary heat pipe.

2. The compact condenser of claim 1, wherein the connection portion is a tube.

The small condenser of claim 1, wherein the connection part is a hole.

The small condenser of claim 1, wherein heat exchange fins are disposed in the longitudinal direction of the lower portion of the secondary heat pipes to smooth the flow of the refrigerant to increase the condensate film destruction effect.