KR100524713B1 - 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조는 냉매가 내부로 순환되며 외부공기와 열교환이 이루어지는 냉매관과; 상기 냉매관에 일체로 형성되어 냉매관의 열교환면적을 확대시키는 냉각핀과; 상기 냉매관을 지지하도록 상기 냉매관의 양단부에 배치되는 지지대와; 상기 지지대의 외측면과 상기 냉매관을 감싸도록 설치되어 제상 작용을 하는 제상히터와; 제상상태를 정확히 검출할 수 있도록 상기 냉매관과 냉각핀의 설치로 인하여 다량의 착상이 이루어지는 착상영역의 내측에 배치되는 제상센서를 설치하여, 제상중 잔빙이 존재할 수 있는 착상영역의 상단부 온도를 제상센서에서 검출하도록 함으로써, 제상시 착상영역의 잔빙이 완전히 제거되어 진다.

Description

핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조{DEFROST SENSOR ESTABLISH STRUCTURE OF HEAT EXCHANGER}

본 발명은 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기의 착상이 이루어지는 영역에 제상센서를 설치하여 확실하게 제상이 이루어질 수 있도록 한 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 에어컨, 냉장고, 쇼케이스 등에 설치되는 냉동사이클장치의 응축기와 증발기를 통칭하는 것으로, 이와 같은 열교환기는 설치위치에 따라 전열매체인 냉매의 상변화에 의해 열을 방출하거나 흡수하므로 이를 이용하여 난방 및 냉방에 활용되어 진다.

상기 열교환기중 가장 널리 알려진 열교환기는 냉매관에 다수개의 냉각핀들이 삽입되어 있는 형태의 핀-관형 열교환기로서, 이는 냉장고나 에어컨 등의 증발기로 주로 이용되며, 냉매가 냉매관의 내부로 순환하며 냉매관을 통하여 외부공기와의 열교환이 이루어지는 동시에 냉매관에 밀착되도록 삽입되어 있는 냉각핀들에 의해 열교환면적이 넓게 확대되어 열교환이 급속하게 이루어지게 된다.

도 1은 상기와 같이 증발기로 이용되는 핀-관형 열교환기를 보인 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 냉매가 순환될 수 있도록 냉매관(1)이 절곡 형성되어 있고, 그와 같이 절곡된 냉매관(1)에는 냉매관(1)에 접촉된 상태로 공기와의 열교환 면적을 확대시켜서 열교환효율을 증대시키기 위한 다수개의 냉각핀(2)들이 설치되어 있고, 상기와 같이 다단으로 절곡된 냉매관(1)의 양단부는 지지대(3)에 의하여 지지되어 있다.

그리고, 상기 지지대(3) 중 어느 하나의 상당부에는 제상온도를 검출하기 위한 제상센서(4)가 설치되어 있고, 상기 지지대(3)의 외측면과 냉각핀(2)들이 설치된 냉매관(1)의 하측을 감싸도록 제상히터(5)가 설치되어 있다.

상기 냉매관(1)은 소정길이를 갖는 1개의 동 파이프를 "Ｓ"자 형태로 반복 절곡하여 다단을 이루도록 2열로 형성되어 있다.

또한, 상기 냉각핀(2)들은 도 2에 도시된 바와 같이, 알루미늄 소재를 소정면적으로 가공한 평판체로서 중앙부에는 프레싱가공에 의해 통공(2a)이 형성되어 있고, 그와 같이 통공(2a)이 형성된 냉각핀(2)들은 냉매관(1)에 삽입된 상태에서 냉매관(1)을 확관시키는 것에 의해 냉매관(1)의 외주면에 밀착되도록 고정되어 진다.

상기와 같은 구조의 핀-관형 열교환기(10)는 냉매가 냉매관(1)의 내부를 순환하며 외부 공기와의 열교환에 의해 열교환이 이루어지고, 그와 같이 열교환이 이루어질때에 냉매관(1)에 밀착되도록 고정되어 있는 냉각핀(2)들에 의하여 열교환면적이 확대되어 열교환 효율이 증대되어 진다.

그러나, 상기와 같은 종래의 핀-관형 열교환기(10)는 열교환이 이루어질때에 주변공기의 절대습도량에 의해 냉매관(1)과 냉각핀(2)에 착상이 이루어지고, 그와 같이 착상된 것은 별도로 설치된 제상히터(5)에 의해 제상되어 지는데, 그와 같은 착상과 제상을 반복하게되면 동 파이프로 제작된 냉매관(1)과 알루미늄으로 제작된 냉각핀(2)의 열팽창계수의 차이에 의해 냉매관(1)과 냉각핀(2)의 통공(2a) 사이에 틈이 발생되고, 그와 같이 발생된 틈으로 제상수가 침입하여 틈새를 더욱 커지게 하여 열교환 효율을 감소시키고, 제상시 제상효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 여러개의 냉각핀(2)들을 냉매관(1)에 일일이 삽입하고, 그와 같이 삽입된 냉각핀(2)을 냉매관(1)에 고정시키기 위한 확관작업을 실시하여야 하기 때문에 제작과정이 복잡한 문제점이 있었다.

또한, 냉매관(1)과 냉각핀(2)은 동과 알루미늄의 이종재질로서 시간이 경과되면 각 재질의 전위차에 의해 전위차부식이 급격히 진행되어 결과적으로 열교환기의 사용수명을 저하시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결코자 최근에는 이 분야의 연구자들에 의하여 냉매관과 냉각핀이 일체로 형성되는 핀-관 일체형 열교환기에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 핀-관 일체형 열교환기에도 종래 핀-관형 열교환기에서와 마찬가지로 지지대의 상단부에 제상센서를 설치하는 경우에 실제 착상되는 영역의 제상상태를 정확히 검출하지 못하여 제상후에도 착상영역에는 잔빙이 존재하게되어 열교환기의 성능향상에 한계가 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 열교환기의 착상영역에 제상센서를 설치하여 제상상태를 정확히 검출하여 제상이 확실하게 이루어질 수 있도록 하는데 적합한 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

냉매가 내부로 순환되며 외부공기와 열교환이 이루어지는 냉매관과; 상기 냉매관에 일체로 형성되어 냉매관의 열교환면적을 확대시키는 냉각핀과; 상기 냉매관을 지지하도록 상기 냉매관의 양단부에 배치되는 지지대와; 상기 지지대의 외측면과 상기 냉매관을 감싸도록 설치되어 제상 작용을 하는 제상히터와; 제상상태를 정확히 검출할 수 있도록 상기 냉매관과 냉각핀의 설치로 인하여 다량의 착상이 이루어지는 착상영역의 내측에 배치되는 제상센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 핀-관 일체형 열교환기가 제공된다.

삭제

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제상센서 설치구조를 가지는 핀-관 일체형 열교환기의 구조를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제상센서 설치구조를 가지는 핀-관 일체형 열교환기는 냉매가 통과될 수 있는 관체상의 냉매관(101)이 2열로 나란하게 형성되어 있고, 그와 같이 2열로 형성된 냉매관(101)의 사이에는 냉각핀(102)이 일체로 압출성형되어 있다.

상기 냉매관(101)들은 일정폭과 높이를 가지도록 "Ｓ"자형상으로 반복적으로 절곡되어 있고, 그와 같은 냉매관(101)들의 양단부는 지지대(103)에 의하여 고정되어 있다.

그리고, 상기 지지대(103)와 냉매관(101)의 하측을 감싸도록 제상을 위한 제상히터(104)가 설치되어 있고, 상기 냉각핀(102)들이 설치된 냉매관(101)의 상단 우측에는 제상시 온도를 검출하기 위한 제상센서(105)가 설치되어 있다.

즉, 실제 착상이 이루어진 영역중 제상히터(104)에서 먼 위치에 있어서 제상시 마지막까지 잔빙이 남아있을 수 있는 착상영역(106)의 상단 우측에 제상센서(105)를 설치함으로써 제상시 제상센서(105)에서 제상온도를 정확히 검출할 수 있도록 되어 있다.

상기 제상센서(105)는 착상영역의 상단부 우측에 설치되는 것을 예로들어 설명하였으나 꼭 그에 한정하는 것은 아니고, 착상영역(106)의 상단부 중앙 또는 좌측과 같이 제상히터(104)와 멀리 떨어져 있고, 잔빙이 남아 있을 수 있는 영역에는 어느 곳에 설치되어도 무방하다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 핀-관 일체형 열교환기는 냉매가 냉매관(101)의 내부를 순환하며 외부 공기와의 열교환이 이루어지고, 그와 같이 열교환이 이루어질때에 냉매관(101)에 일체로 형성된 냉각핀(102)들에 의하여 열교환면적이 확대되어 열교환 효율이 증대되어 진다.

그리고, 상기와 같이 열교환이 장기간 이루어질 때 주변공기의 절대습도량에 의해 냉각핀(102)과 냉매관(101)이 설치된 착상영역(106)에 착상이 이루어지고, 그와 같이 발생되는 착상은 주기적으로 제상히터(104)가 가열되며 발생되는 복사열에 의해 제거되는 제상동작에 의해 제거되어 진다.

또한, 상기와 같이 제상동작이 이루어질 때 제상센서(105)가 마지막까지 잔빙이 남아있을 수 있는 착상영역(106)의 상단부에 설치되어 있어서, 착상영역(106)에 남아 있는 잔빙이 완전히 제거되는 상태까지 제상동작이 이루어지므로 제상후 잔빙이 존재하지 않게 된다.

즉, 도 5의 사진에서와 같이 제상중에 착상영역의 상단부에 주로 잔빙이 남아 있는 사진을 보인 것으로, 본 발명에서는 제상센서(105)가 잔빙이 남아 있을 수 있는 착상영역의 상단부에 설치되어 있기 때문에 잔빙이 완전이 제거될때까지 제상이 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 핀-관 일체형 열교환기의 제상센서 설치구조는 냉각핀이 설치되 냉매관의 착상영역 상단부에 제상센서를 설치하여, 제상중 잔빙이 존재할 수 있는 착상영역의 상단부 온도를 제상센서에서 검출하도록 함으로써, 착상영역에 잔빙이 완전히 제거되어 확실하게 제상이 이루어지는 효과가 있으며, 그에따라 열교환기의 성능이 향상되어지는 효과가 있다.

도 1은 종래 열교환기의 구조를 보인 사시도.

도 2는 종래 냉매관에 냉각핀이 결합된 상태의 단면도.

도 3은 본 발명의 제상센서 설치구조를 가지는 핀-관 일체형 열교환기의 구조를 보인 사시도.

도 4는 도 3의 정면도.

도 5는 본 발명에서 제상중 잔빙이 남아 있는 상태를 보인 사진.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 냉매관 102 : 냉각핀

103 : 지지대 104 : 제상히터

105 : 제상센서 106 : 착상영역

Claims (2)

1. 냉매가 내부로 순환되며 외부공기와 열교환이 이루어지는 냉매관과; 상기 냉매관에 일체로 형성되어 냉매관의 열교환면적을 확대시키는 냉각핀과; 상기 냉매관을 지지하도록 상기 냉매관의 양단부에 배치되는 지지대와; 상기 지지대의 외측면과 상기 냉매관을 감싸도록 설치되어 제상 작용을 하는 제상히터와; 제상상태를 정확히 검출할 수 있도록 상기 냉매관과 냉각핀의 설치로 인하여 다량의 착상이 이루어지는 착상영역의 내측에 배치되는 제상센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 핀-관 일체형 열교환기.
2. 삭제