KR100262716B1 - 플랫튜브 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨의 증발기에 관한 것으로서, 특히 냉매와 외부공기의 열교환 과정에서 발생되는 응축수를 원활하게 배출하여 고성능 에어컨의 증발기를 응축기 뿐만 아니라 응축수가 발생되는 다른 분야에 대해서도 적용가능하도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은, 원통형으로 된 한 쌍의 헤더와, 한 쌍의 헤더 사이에 일정한 간격을 유지하면서 배열된 다수개의 핀과, 상기 핀의 사이에 배열되며 냉매가 흐르는 다수개의 튜브가 구비된 에어컨의 증발기에 있어서, 다수개의 상기 핀은 중력이 작용되는 하측방향으로 90°~180° 범위의 둔각 내에서 개구되어 있고, 상기 튜브는 다수개의 상기 핀에 대해 직교하며 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

Description

에어컨의 증발기용 플랫튜브 열교환기

본 발명은 에어컨의 증발기에 관한 것으로서, 특히 실내측에 설치된 에어컨의 증발기에서 열교환 중 발생되는 응축수를 열교환기로부터 원활하게 배출하기 위한 에어컨의 증발기용 플랫튜브 열교환기에 관한 것이다.

일반적인 에어컨의 증발기는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매 입구(1) 및 냉매 출구(2)가 형성되어 있는 원통형의 헤더(3)(3')와, 상기 헤더(3)(3')에 의해 소정의 간격을 유지하며 지지되어 있는 다수개의 튜브(4)와, 상기 튜브(4)와 튜브(4)의 사이에 배열되며 저온저압의 상태에서 증발기로 유입된 냉매와 외부의 공기가 원활하게 열교환이 이루어지도록 한 핀(5)으로 구비된다.

따라서 도면표현을 생략한 응축기를 통과한 냉매는 증발기의 구성요소인 일측 헤더(3)의 냉매 입구(1)를 통해 유입된 후 관로의 기능을 하는 다수개의 튜브(4)와 타측의 헤더(3')를 통하여 반복적으로 흐른 후 출구(2)를 통하여 배출되고, 그와 같은 일련의 동작을 반복하며 상온의 실내공기와 열교환을 하며 열교환된 차가운 공기는 도면표현을 생략한 원심팬에 의해 실내측을 통하여 토출되는 것이다.

물론, 열교환을 마친 냉매는 일측의 헤더(3)에 형성되어 있는 냉매 출구(2)를 통해 냉동사이클 장치의 도면표현을 생략한 어큐물레이터와 압축기 등으로 유입된다.

그러나 상기와 같은 구성의 일반적인 에어컨의 증발기에서는 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

즉, 도 2와 같이, 저온저압상태인 냉매의 열을 전도받아 핀(5)은 차가운 상태로 냉각되고, 그와 같이 차가운 상태로 냉각된 핀(5)은 상온의 실내공기와 열교환을 이루는 과정에서 핀에 응축수를 발생시키며, 그와 같이 발생된 응축수(a)는 수평을 유지하며 형성된 튜브와, 굴곡진 형상의 핀 사이에 그대로 고여있게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 시간이 흐를수록 핀과 튜브에 고인 응축수는 차가운 핀과 튜브가 상온의 실내의 공기와 원활하게 열교환되는 것을 방해하게 되고, 그에 따라 증발기의 열효율이 저하되는 문제점이 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 즉 본 발명의 목적은, 상기와 같이 차갑게 냉각된 에어컨의 증발기가 상온의 실내공기와 열교환을 이루는 과정중에 발생되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매에 의해 냉각된 핀과 상온의 실내공기가 열교환되는 과정에서 발생되는 응축수가 중력의 영향을 받아 증발기의 하측으로 원활히 배출되도록 함으로써 증발기의 효율을 유지하는 에어컨의 증발기용 플랫튜브 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 일반적으로 적용되는 에어컨 증발기용 플랫튜브 열교환기의 일예를 보인 구성도로서,

a도는 평면도.

b도는 정면도.

제2도는 제1도의 A부 상세도.

제3도는 본 발명에서 적용되는 에어컨 증발기용 플랫튜브 열교환기를 보인 구성도.

제4도는 제3도의 B-B' 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101, 101' : 헤더 102 : 튜브

103 : 핀 103a : 개구부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원통형으로 된 한 쌍의 헤더와, 한 쌍의 헤더 사이에 일정한 간격을 유지하며 배열된 다수개의 핀과, 상기 핀의 사이에 배열되며 냉매가 흐르는 다수개의 튜브가 구비된 에어컨의 증발기에 있어서, 다수개의 상기 핀은 중력이 작용되는 하측방향으로 90°~180° 범위의 둔각 내에서 개구되어 있고, 상기 튜브는 다수개의 상기 핀에 대해 직교하며 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 에어컨의 증발기용 플랫튜브 열교환기를 제공한다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 에어컨의 증발기를 보인 구성도이다.

즉 본 발명에서 적용되는 에어컨의 증발기는, 원통형으로 된 한 쌍의 헤더(101)(101')와, 한 쌍의 헤더(101)(101') 사이에 배치되며 원호형상을 갖는 다수개의 핀(103)과, 상기 핀(103)의 사이에 끼워지며, 그 양단부가 각각 상기 헤더(101)(101')에 대해 관통되는 다수개의 튜브(102)로 구비되는데 이들 구성은 상술했던 일반적인 증발기의 구성과 대동소이하다.

그러나 이때 본 발명의 지배적인 특징부는, 상기 핀(103)은 중력이 작용되는 방향(하방향)으로 일부 개구부(103a)를 형성함으로써 그 개구부(103a)를 통하여 작용되는 중력에 의해 상기 핀과 핀의 사이에 고인 응축수를 원활하게 배수시키게 된다는 점이다.

이를 만족시키기 위해서는 상기 개구부(103a)는 그 중심점을 기준으로하여 약 90°~180°의 둔각 범위 내에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, θ는 (90°〈θ〈180°)의 둔각의 범위 내에 유지되는 것이 바람직하지만 열교환기의 열교환 효율 향상을 위해서는 가능하면 θ가 작을수록 유리하다.

또한, 상기 튜브(102)는 단면상 길이 방향이 중심점을 향하여 배치되도록 구성한다.

따라서, 냉매가 관로의 기능을 하는 튜브(102)의 내부를 따라 흐르면서 상온의 실내공기와 열교환을 하며 실내공기를 냉각시키게 되고, 그와 같은 동작을 반복하는 동안에 핀(103)과 튜브(102)에는 응축수가 종래와 동일하게 발생된다.

그러나 이때 본 발명의 특징부는, 도 4에 도시된 바와 같이 튜브(102)는 단면상 그 길이 방향이 임의의 중심점을 향해 배열되어 있고, 또 각각의 기울기를 유지하고 있는 상태이고, 또 핀(103) 또한 튜브(102)에 대해 수직으로 구성되어 있으므로 하부방향으로 작용하는 중력의 영향하에 놓여 있게 된다.

이러한 중력의 영향으로 인해 차갑게 냉각된 핀과 튜브가 상온의 실내공기와 열교환 되는 과정에서 응축수가 발생되더라도, 그 응축수는 열교환기의 하부방향으로 원활하게 배출될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 에어컨의 증발기에 의하면, 증발기의 핀은 수직방향으로, 튜브는 핀의 중심점을 기준으로 경사지게 구성함으로서 열교환기에서 발생되는 응축수가 원활하게 배출되어 증발기의 열효율을 유지시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 원통형으로 된 한 쌍의 헤더와, 한 쌍의 헤더 사이에 일정한 간격을 유지하면서 배열된 다수개의 핀과, 상기 핀의 사이에 배열되며 냉매가 흐르는 다수개의 튜브가 구비된 에어컨의 증발기용 플랫튜브 열교환기에 있어서, 다수개의 상기 핀은 중력이 작용되는 하측방향으로 90°~180° 범위의 둔각 내에서 개구부가 형성되고, 상기 튜브는 다수개의 상기 핀에 대해 직교하며 한 쌍의 헤더 원주상에 일정간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 에어컨의 증발기용 플랫튜브 열교환기.

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