KR100297129B1 - 공기조화기의모듈형열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 모듈형 열 교환기에 관한 것으로서, 제1,2구멍이 형성된 플레이트가 겹쳐지도록 구비된 핀부와, 제1,2구멍에 삽입되도록 소정의 길이를 가지는 제1,2중공관과, 핀부와 제1,2중공관의 양단에 고정된 제1,2고정 플레이트와, 제1중공관에 연결되는 유입 파이프와, 제2중공관에 연결되는 리턴 파이프로 이루어진 열 교환기에 있어서, 상기 핀부를 일정한 크기로 모듈화시켜 상하부가 동일한 구조로 분리 조립이 가능하도록 각각 구성된 제1핀부(40) 및 제2핀부(40a)와, 상기 제1핀부(40)와 제2핀부(40a)에 조립 구비된 제1,2중공관에 끼워져 제1핀부(40)와 제2핀부(40a)의 좌우 양측면에 각각 조립 고정되도록 각각 양단이 반대 방향으로 대칭되게 절곡된 절곡부(14와14a,16과16a,24와24a,26과26a)를 갖으면서 각각 좌우 양쪽에서 한 쌍을 이루게 되는 제1,2서포트 플레이트(10,10a)와 제3,4서포트 플레이트(20,20a)로 이루어지되; 상기 제1핀부(40)와 제2핀부(40a)가 조합될 때, 상기 제1,3서포트 플레이트(10,20)에 각각 형성된 절곡부(16,24)와 상기 제2,4서포트 플레이트(10a,20a)에 각각 형성된 절곡부(16a,24a)가 제1핀부(40)와 제2핀부(40a)의 양측면에서 서로 맞닿게 되어 이 맞닿게 되는 절곡부(16과24,16a와24a)에 각각 볼트(30) 조립을 통해 서로 밀착 조립되는 것이다.

Description

공기조화기의 모듈형 열 교환기 {MODULE TYPE HEAT EXCHANGER AND ERECTION MOTHOD OF AIRCONDIT IONER}

본 발명은 공기조화기의 모듈형 열 교환기에 관한 것으로서, 특히 박스 형태로 제작되어진 열 교환기를 용량에 따라 선택적으로 조립하여 사용할 수 있도록 함으로써, 다변화되어 가는 열 교환기의 요구 조건을 충족시키도록 하고, 생산 및 관리를 용이하게 하도록 한 공기조화기의 모듈형 열 교환기에 관한 것이다.

일반적으로 실내의 공기 온도나 습도를 일정하게 유지하여 일의 성과를 높이도록 환경을 제공하는 것을 공기 조화라 하며, 이때 사용되는 인위적인 장치를 공기조화장치라 한다.

이 공기조화장치는 실내를 난방 하는 온풍기와, 실내를 냉방하는 에어컨으로 구분된다.

온풍기는 발열체로부터 발생하게 되는 열을 직접 또는 간접적인 방식으로 찬 공기를 가열하여 실내로 토출 시킴으로써, 내부의 온도를 높이도록 한 것이다.

한편, 에어컨은 압축된 냉매가 팽창되면서 발생하게 되는 감열작용으로 공기를 냉각시켜 실내로 토출 시킴으로써, 실내의 온도를 낮추도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 냉매 흐름을 도시한 블록도로서, 공기조화장치는 압축기(100), 응축기(110), 팽창 밸브(120), 증발기(130)로 이루어져 냉매가 순환되도록 되어 있다.

또한, 모터(150)에 의해 제1,2송풍기(160,140)가 회전하도록 되어 있다.

여기에서 냉매 흐름은 압축기(100)의 구동으로 발생된 원심력에 의해 흡입측으로 증발기(130)를 통과한 저온, 저압의 냉매 가스가 흡입되어 고온, 고압의 가스 상태로 변환시켜 응축기(110)내로 유입이 된다.

응축기(110)내로 유입된 냉매는 제1송풍기(160)에 의해 유입된 외기로 냉각되고, 고온, 고압의 액체 상태로 되어 팽창밸브(120)내로 이동하게 된다.

팽창 밸브(120)를 경유하면서 압력 강하 작용에 의해 저온, 저압의 액체 상태로 변환된 냉매는 증발기(130)를 통과하면서 주위의 공기를 냉각시키게 된다.

이때, 냉각된 공기는 제2송풍기(140)에 의해 실내로 토출 됨으로써, 냉방을 하게 된다.

도 2는 종래 기술에 따른 열 교환기의 분해 사시도 이고, 도 3은 종래 기술에 따른 열 교환기의 종단면도로서, 열 교환기(200)는 다수의 플레이트(216)로 이루어진 핀부(210)와, 그 내측에 삽입되는 제1,2중공관(220,222)과, 핀부(210)의 외측에 고정되는 제1,2고정 플레이트(230,240)로 이루어졌다.

핀부(210)는 단면적을 넓혀 열교환 효과를 높이도록 한 것으로, 얇은 두께를 가지는 금속제판에 다수개의 제5,6구멍(121,214)을 형성하고, 양측에 소정의 공간을 가지도록 판이 겹쳐지도록 구비한다.

제1,2중공관(220,222)은 내부를 경유하는 냉매의 유동 속도(거리)를 길게 하여 외측에 구비되어 있는 핀부(210)로 열을 전달하도록 한 것으로 일단에 유입 파이프(250)를 삽입한다.

그리고, 유입 파이프(250)와 대향되도록 그 양단에 구비된 리턴 파이프(260)로 이루어진다.

한편, 도 4는 종래 기술에 따른 다른 실시예의 분해 사시도로, 열 교환이 효율적으로 되도록 한 것을 도시하고 있다.

즉, 다수의 플레이트(216-1)를 ＞ 형으로 절곡하고, 그 양측에 동일한 형태로 절곡되어 있는 고정 플레이트(230-1,240-1)로 고정된 것으로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 열 교환기 조립(설치)은 플레이트(216)에 형성된 제5,6구멍(212,214)으로 제1,2중공관(220,222)을 순차적으로 삽입한다.

이후 양 외측에 제1,2고정 플레이트(230,240)를 고정하고, 제1중공관(220)의 단부에 유입 파이프(250)를 기밀이 유지되도록 삽입하여 고정한다.

제1,2중공관(220)의 단부에 리턴 파이프(260)를 고정하는 것으로 조립은 완료된다.

그리고, 열 교환기의 작용은 압축기(100)나 팽창 밸브(120)를 통과하면서 변화된 냉매는 유입 파이프(250)를 통해 제1파이프(220)내로 유입이 된다.

유입된 냉매는 그에 해당하는 열량을 제1파이프(220) 외측으로 전달하고, 이 열량은 다시 핀부(210)로 전달된다.

핀부(210)로 전달된 열은 제1,2송풍기(160,140)로부터 유입된 공기에 의해 냉각 또는 방열작용을 거치면서 냉매를 냉각시키거나 주위의 공기를 냉각시키게 된다.

그러나, 열 교환기의 효율을 높이기 위해 제1,2중공관을 세관화(細管化)하면 플레이트의 폭이 적어지게 되고, 핀부의 폭과 높이가 낮아지게 됨으로써, 열교환용량(효율)이 작아지게 되는 문제점이 있다.

또한, 중앙을 기준으로 상하 대칭 되도록 절곡되어 있는 플레이트를 제작시 별도의 금형을 구비해야 함으로써, 그 비용이 높아지게 되고, 설비의 범용화가 어렵게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 냉방 효율의 변화에 따른 요구 조건을 충족시키도록 열 교환기를 조합하여 사용할 수 있도록 하는 공기조화기의 모듈형 열 교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

다시 말해, 본 발명은 열 교환기 제작시 핀부의 양측에 플레이트를 구비하여 이를 고정하고, 이 플레이트를 상호 맞댄 후 고정토록 하여 냉방에 요구되는 용량을 적절하게 조합하여 사용할 수 있도록 함으로써, 그 제작비용을 낮추고, 생산성을 높이도록 한 공기조화기의 모듈형 열 교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 냉매 흐름을 도시한 블록도,

도 2는 종래 기술에 따른 열 교환기의 분해 사시도,

도 3은 종래 기술에 따른 열 교환기의 종단면도,

도 4는 종래 기술에 따른 다른 실시예의 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 열 교환기의 분해 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 열 교환기의 종단면도,

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 분해 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10,10a; 제1,2서포트 플레이트 12,12a;제1,2측면 고정부

12-1,12a-1;제1,2구멍 14,14a;제1,2절곡부

14-1,14a-1;제1,2고정공 16,16a;제3,4절곡부

16-1,16a-1;제3,4고정공 20,20a;제3,4서포트 플레이트

22,22a;제3,4측면 고정부 22-1,22a-1;제3,4구멍

24,24a;제5,6절곡부 24-1,24a-1;제5,6고정공

26,26a;제7,8절곡부 26-1,26a-1;제7,8고정공

30;볼트 40;제1핀부

40a;제2핀부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1,2구멍이 형성된 플레이트가 겹쳐지도록 구비된 핀부와, 제1,2구멍에 삽입되도록 소정의 길이를 가지는 제1,2중공관과, 핀부와 제1,2중공관의 양단에 고정된 제1,2고정 플레이트와, 제1중공관에 연결되는 유입 파이프와, 제2중공관에 연결되는 리턴 파이프로 이루어진 열 교환기에 있어서, 상기 핀부를 일정한 크기로 모듈화시켜 상하부가 동일한 구조로 분리 조립이 가능하도록 각각 구성된 제1핀부 및 제2핀부와; 상기 제1핀부의 양측에 구비된 제1,2서포트 플레이트와; 제2핀부의 양측에 구비된 제3,4서포트 플레이트와; 상기 제1,3서포트 플레이트와, 제2,4서포트 플레이트가 볼트로 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 모듈형 열 교환기에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 열 교환기의 분해 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 열 교환기의 종단면도, 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 분해 사시도로서, 종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 공기조화장치는 압축기(100), 응축기(110), 팽창 밸브(120), 증발기(130)로 이루어졌다.

공기조화장치에 사용되는 열 교환기(200)는 제1,2구멍(212,214)이 형성된 다수의 플레이트(216)로 구비된 핀부(210)와, 이 핀부(210)의 내측에 삽입되는 제1,2중공관(220,222)과, 그 외측에 고정되는 제1,2고정 플레이트(230,240)로 이루어졌다.

그리고, 제1중공관(220)의 단부에 고정된 유입 파이프(250)와, 이 유입 파이프(250)에 대향되도록 구비된 리턴 파이프(260)로 이루어 졌다.

또한, 플레이트(216-1)와 고정 플레이트(230-1,240-1)가 ＞로 절곡되어 있는 것으로 이루어진 열 교환기에 있어서, 본 실시예는 제1핀부(40)를 고정하는 제1,2서포트 플레이트(10,10a)와, 제2핀부(40a)를 고정하는 제3,4서포트 플레이트(20, 20a) 및 양 플레이트를 고정하는 볼트(30)로 이루어진다.

여기서, 상기 제1핀부(40)와 제2핀부(40a)는 모듈화된 동일한 구조로 되어 있어, 이들을 상호 조립하게 되면 종래 기술에 도시된 열 교환기와 동일한 역할을 하게 된다.

즉, 종래 열 교환기를 상하 두 부분으로 분리 조립이 가능하도록 함으로써, 냉방 효율의 변화에 따른 요구 조건을 충족시키고자 할 때 열 교환기를 조합하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

이때, 종래의 열 교환기에 있어 핀부(210) 양측에 조립되는 고정 플레이트(230-1, 240-1)와 동일한 역할을 하는 상기 제1서포트 플레이트(10)는 제1구멍(12-1)이 형성된 제1측면 고정부(12)와, 제1측면 고정부(12)의 상단에 제1고정공(14-1)이 형성된 제1절곡부(14)와, 제1측면 고정부(12)의 하단에 제1절곡부(14)와 대칭 되도록 제3고정공(16-1)이 형성된 제3절곡부(16)로 이루어진다.

상기 제2서포트 플레이트(10a)는 제2구멍(12a-1)이 형성된 제2측면 고정부(12a)와, 제2측면 고정부(12a)의 상단에 제2고정공(14a-1)이 형성된 제2절곡부(14a)와, 제2측면 고정부(12a)의 하단에 제2절곡부(14a)와 대칭 되도록 제4고정공(16a-1)이 형성된 제4절곡부(16a)로 이루어진다.

상기 제3서포트 플레이트(20)는 제3구멍(22-1)이 형성된 제3측면 고정부(22)와, 제3측면 고정부(22)의 상단에 제5고정공(24-1)이 형성된 제5절곡부(24)와, 제3측면 고정부(22)의 하단에 제5절곡부(24)와 대칭 되도록 제7고정공(26-1)이 형성된 제7절곡부(26)로 이루어진다.

상기 제4서포트 플레이트(20a)는 제4구멍(22a-1)이 형성된 제4측면 고정부(22a)와, 제4측면 고정부(22a)의 상단에 제6고정공(24a-1)이 형성된 제6절곡부(24a)와, 제4측면 고정부(22a)의 하단에 제6절곡부(24a)와 대칭 되도록 제8고정공(26a-1)이 형성된 제8절곡부(26a)로 이루어진다.

즉, 상기 제1,2,3,4서포트 플레이트(10,10a,20,20a)는 모두 동일한 형상을 가지고 있으며, 다만 모듈화된 제1핀부(40) 및 제2핀부(40a)의 좌우 측에 결합되는 방향에 따라 서로 대칭되는 상태로 위치하게 된다.

이와 같이 이루어진 열 교환기의 제작 및 조립 방법은 플레이트(216)에 제1,2구멍(212,214)을 형성하는 단계와; 제1,2구멍(212,214)에 제1,2중공관(220,222)을 삽입하는 단계와; 제1,2서포트 플레이트(10,10a)에 제1,2구멍(12-1, 12a-1)과 제1,2고정공(14-1,14a-1) 및 제3,4고정공(16-1,16a-1)을 형성하여 상, 하 대칭되도록 절곡하는 단계와; 제3,4서포트 플레이트(30,30a)에 제3,4구멍(22-1,22a-1)과 제5,6고정공(24-1,24a-1) 및 제7,8고정공(26-1,26a-1)을 형성하여 상, 하 대칭되도록 절곡하는 단계와; 플레이트(216)와 제1,2중공관(220,222)의 양측으로 제1,2,3,4서포트 플레이트(10,10a,20,20a)를 고정하는 단계와; 제1,2중공관(220,222)에 유입 파이프(250)와 리턴 파이프(260)를 연결하는 단계와; 제1,3서포트 플레이트(10,20)의 제3,5고정공(16-1,24-1)에 볼트(30)를 체결하는 단계와; 제2,4서포트 플레이트(10a,20a)의 제4,6고정공(16a-1,24a-1)에 볼트(30)를 체결하는 단계로 이루어진다.

즉, 플레이트(216)에 제5,6구멍(212,214)을 형성하고, 이 제5,6구멍(212, 214)에 제1,2중공관(220,222)을 삽입한다.

그리고, 제1,2구멍(12-1,12a-1)과 제1,2고정공(14-1, 14a-1) 및 제3,4고정공(16-1, 16a-1)을 형성하여 상, 하 대칭되도록 절곡되어 이루어진 제1,2서포트 플레이트(10,10a)를 제1핀부(40)와 그 외측으로 돌출되어 있는 제1,2중공관(220,222)의 양측에 삽입하여 고정한다.

또한, 제5,6구멍(22-1,22a-1)과 제5,6고정공(24-1,24a-1) 및 제7,8고정공(26-1, 26a-1)을 형성하여 상, 하 대칭되도록 절곡하여 이루어진 제3,4서포트 플레이트(30,30a)를 제2핀부(40a)에 고정한다.

그런 다음, 제1,2중공관(220,222)에 유입 파이프(250)와 리턴 파이프(260)를 고정한다.

그리고, 제1,3서포트 플레이트(10,20)의 제3,5고정공(16-1,24-1)과, 제2,4서포트 플레이트(10a,20a)의 제4,6고정공(16a-1,24a-1)에 볼트(30)를 체결하는 것으로 그 제작과 조립이 완료된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은 박스형태로 제작되어진 열 교환기를 선택적으로 조립하여 사용함으로써, 세관화로 인해 열교환기의 크기가 작아지게 되어 열교환기의 단위 체적당 열전달 효율은 증대하지만 전체 방열량이 제한 받게되는 불리한 점을 극복함과 아울러 설비의 범용화로 인해 제작비용을 낮추도록 한 이점이 있다.

Claims (1)

1. 제1,2구멍이 형성된 플레이트가 겹쳐지도록 구비된 핀부와, 제1,2구멍에 삽입되도록 소정의 길이를 가지는 제1,2중공관과, 핀부와 제1,2중공관의 양단에 고정된 제1,2고정 플레이트와, 제1중공관에 연결되는 유입 파이프와, 제2중공관에 연결되는 리턴 파이프로 이루어진 열 교환기에 있어서,

   상기 핀부를 일정한 크기로 모듈화시켜 상하부가 동일한 구조로 분리 조립이 가능하도록 각각 구성된 제1핀부 및 제2핀부와,

   상기 제1핀부와 제2핀부에 조립 구비된 제1,2중공관에 끼워져 제1핀부와 제2핀부의 좌우 양측면에 각각 조립 고정되도록 각각 양단이 반대 방향으로 대칭되게 절곡된 절곡부를 갖으면서 각각 좌우 양쪽에서 한 쌍을 이루게 되는 제1,2서포트 플레이트와 제3,4서포트 플레이트로 이루어지되;

   상기 제1핀부와 제2핀부가 조합될 때, 상기 제1,3서포트 플레이트에 각각 형성된 절곡부와 상기 제2,4서포트 플레이트에 각각 형성된 절곡부가 제1핀부와 제2핀부의 양측면에서 서로 맞닿게 되어 이 맞닿게 되는 절곡부에 각각 볼트 조립을 통해 서로 밀착 조립되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 모듈형 열 교환기.