KR100610507B1 - 열교환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온도센서를 부착한 열교환장치를 개시한다.
본 발명에 따른 열교환장치는 하나의 냉매관을 복수의 냉매관으로 분배하는 분배기와 상기 분배기에 의해 분배된 복수의 냉매관이 각각 형성하는 복수의 패스를 가지는 열교환유닛과 상기 열교환유닛 입구측의 복수의 냉매관 중 적어도 2개의 냉매관에 동시에 부착되는 제 1온도센서를 포함한다.
이에 따라 온도센서가 부착된 하나의 냉매관이 막히더라도 다른 냉매관으로 흐르는 냉매의 온도를 감지할 수 있다.

Description

열교환장치{Heat Exchange Device}
도 1은 종래 열교환장치에 부착된 온도센서를 나타낸 도면이다.
도 2은 종래 열교환유닛의 입구측과 출구측에서 냉매의 상태를 나타낸 P-H선도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환장치에 부착된 온도센서를 나타낸 도면이다
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
30: 열교환장치 40: 열교환유닛
51a,51b,51c,51d: 패스 54a,54b,54c,54d: 냉매관
55: 분배기 56: 합지관
57: 제 1온도센서 58: 제 2온도센서
본 발명은 열교환장치에 관한 것으로, 특히 복수의 유로를 가지는 열교환장치에서 열교환장치에 흐르는 냉매의 온도를 검사할 때 오류를 방지할 수 있는 열교환장치에 관한 것이다.
종래의 열교환장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 복수개의 유로가 형성되어 공기와 냉매를 열교환시키는 열교환유닛(10)과 상기 열교환유닛(10)에 복수개의 패스(11a,11b,11c,11d)를 형성하기 위해 하나의 냉매관(13)을 복수의 냉매관(14a,14b,14c,14d)으로 분배하는 분배기(15)를 포함한다. 상기에서 패스란 열교환유닛(10)의 입구에서 유입된 냉매가 열교환유닛(10)의 출구로 유출되면서 형성하는 독립된 유로를 말한다. 상기와 같이 열교환유닛(10) 내부에 하나의 긴 패스보다 여러 개의 짧은 패스를 형성함으로써 냉매가 냉매관 내부를 흐를 때 발생하는 유로저항을 줄일 수 있으며, 이에 따라 발생하는 압력강하를 줄일 수 있다.
열교환유닛(10)의 출구에서 나온 복수의 냉매관(14a,14b,14c,14d)은 다시 하나의 냉매관(16)으로 합쳐져서 압축기(도시 안됨)로 연결된다.
열교환장치(1)에는 열교환유닛(10) 입구측의 냉매 온도를 감지하기 위한 제 1온도센서(17)와 열교환유닛(10) 출구측의 냉매 온도를 감지하기 위한 제 2온도센서(18)가 마련된다. 제 1온도센서(17)는 열교환유닛(10) 입구측의 복수개의 냉매관(14a,14b,14c,14d)중 하나에 부착되고, 제 2온도센서(18)는 열교환유닛(10) 출구측 의 복수개의 냉매관(14a,14b,14c,14d)이 합쳐진 합지관(16)에 부착된다.
이와 같이, 열교환유닛(10) 입구측 냉매의 온도를 측정하는 제 1온도센서(17)와 열교환유닛(10) 출구측 냉매의 온도를 측정하는 제 2온도센서(18)의 부착위치가 다르다.
열교환유닛(10) 입구측에서는 하나의 냉매관(13)이 복수의 냉매관(14a,14b,14c,14d)으로 나누어진 후 냉매가 각각의 냉매관(14a,14b,14c,14d)을 얼마 지나지 않은 상태이기 때문에 도 2에서 보는 바와 같이 열교환유닛(10) 입구에서의 각각의 냉매 상태(A)는 거의 비슷하다. 따라서, 상기 복수의 냉매관(14a,14b,14c,14d) 중 어느 하나에 제 1온도센서(17)를 부착하더라도 별로 문제되지 않는다.
그러나, 각 패스(11a,11b,11c,11d)의 냉매가 열교환유닛(10)에 마련된 각각의 긴 냉매관(14a,14b,14c,14d)을 지나 출구로 나오게 되면 각 패스(11a,11b,11c,11d)를 형성하는 냉매관(14a,14b,14c,14d)의 길이나 내부저항 등의 상태가 상이하므로 열교환유닛(10) 출구에서의 냉매 상태(B-1,B-2)는 도 2에서 보는 바와 같이 각 패스(11a,11b)별로 다르게 된다. 이와 같이 각 패스(11a,11b,11c,11d)를 지난 냉매는 열교환유닛(10)의 출구측에서 각기 다른 온도를 가지면서 하나의 합지관(16)에서 섞이게 되는데, 상기 합지관(16)에서 각 패스(11a,11b,11c,11d)의 평균적인 온도를 형성하게 된다. 상기와 같이, 열교환유닛(10)의 출구측 냉매상태(B-1,B-2)는 각 패스별로 다르기 때문에 복수의 냉매관(14a,14b,14c,14d)중에서 임의의 어느 하나의 냉매관에 제 2온도센서(18)를 부착할 수 없으며, 각 패스(11a,11b,11c,11d)를 지난 냉매의 평균적인 온도를 측정하기 위하여 각 패스(11a,11b,11c,11d)를 이루는 복수의 냉매관(14a,14b,14c,14d)이 합쳐진 합지관(16)에서의 냉매상태(B)를 측정하기 위해 합지관(16)에 제 2온도센서(18)가 부착된다.
그러나, 종래의 열교환장치(1)에서 제 1온도센서(17)가 부착된 냉매관(14c)가 용접불량, 이물질의 유입 또는 수분침투로 인해 막히게 되면 막힌 냉매관(14c)으로 냉매가 흐리지 않아 열교환유닛(10) 입구측의 온도를 감지하는데 있어, 오류가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 열교환유닛 입구측 냉매의 온도를 감지하기 위한 제 1온도센서가 부착된 냉매관이 막히더라도 열교환유닛 입구측 냉매의 온도를 측정하는데 있어 오류가 발생하지 않는 열교환장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열교환장치는 하나의 냉매관을 복수의 냉매관으로 분배하는 분배기와 상기 분배기에 의해 분배된 복수의 냉매관이 각각 형성하는 복수의 유로를 가지는 열교환유닛과 상기 열교환유닛 입구측의 복수의 냉매관 중 적어도 2개의 냉매관에 동시에 부착되는 제 1온도센서를 포함한다.
또한, 상기 열교환유닛의 출구에는 상기 복수의 냉매관이 합쳐져 하나의 합 지관을 형성하고, 상기 합지관에는 제 2온도센서가 부착된다.
또한, 상기 열교환장치는 한대의 실외기에 여러 대의 실내기가 부착되는 멀티형 에어컨의 실내기로 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1온도센서와 제 2온도센서에서 감지한 각각의 온도에 따라 상기 열교환장치를 흐르는 냉매의 양이 가변되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열교환장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환장치(30)는 하나의 대형 실외기에 여러 대의 실내기가 부착되는 멀티형 에어컨의 실내기에 실내측 열교환을 위한 증발기로 사용되는 것으로, 하나의 냉매관(53)을 복수의 냉매관(54a,54b,54c,54d)으로 분배하는 분배기(55)와 상기 분배기(55)에 의해 분배된 복수의 냉매관(54a,54b,54c,54d)이 각각 형성하는 복수의 패스(51a,51b,51c,51d)를 가지는 열교환유닛(40)과 상기 열교환유닛(40)의 입구측 냉매온도를 감지하는 제 1온도센서(57)와 열교환유닛(40)의 출구측 냉매온도를 측정하는 제 2온도센서(58)를 포함한다.
응축기(도시 안됨)와 연결된 하나의 냉매관(53)은 분배기(55)에 의해 복수개의 냉매관(54a,54b,54c,54d)로 나누어지고, 복수개의 냉매관(54a,54b,54c,54d) 각각은 복수개의 독립된 유로인 패스(51a,51b,51c,51d)를 형성하게 된다. 복수개의 냉매관(54a,54b,54c,54d)은 액체상태의 냉매를 기체상태의 냉매로 증발시켜 주위의 공기를 빼앗아 실내의 공기를 차게하는 열교환유닛(40)을 통과하여, 하나의 합지관 (56)에 의해 합쳐져서 압축기(도시 안됨)로 들어가게 된다.
멀티형 에어컨의 실내기에는 실내의 온도를 감지하기 위한 실내온도센서(도시 안됨)가 설치되고, 사용자가 실내기에 설정온도를 입력하면 설정온도에 맞도록 에어컨이 작동하게 된다. 또한, 냉매가 흐르는 양을 조절하는 전자팽창밸브(도시 안됨)가 설치되는데, 상기 전자팽창밸브는 열교환유닛(40)의 입구측에 설치된 제 1온도센서(57)에서 감지한 입구측 냉매 온도와 열교환유닛(40)의 출구측에 설치된 제 2온도센서(58)에서 감지한 출구측 냉매의 온도차에 따라 개폐하게 된다. 따라서, 사용자가 실내온도를 설정하면 열교환유닛(40)의 입구측과 출구측의 냉매 온도를 감지하여 열교환유닛(40)에 흐르는 냉매량을 조절함으로써, 사용자가 설정한 온도를 일정하게 유지하게 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 열교환유닛(40) 출구측의 냉매 온도를 감지하기 위하여, 각각의 패스(51a,51b,51c,51d)를 형성하는 복수의 냉매관(54a,54b,54c,54d)이 합쳐지는 합지관(56)에 제 2온도센서(58)가 부착되며, 열교환유닛(40)의 입구측의 냉매 온도를 감지하기 위하여, 각각의 패스(51a,51b,51c,51d)를 형성하는 복수의 냉매관(54a,54b,54c,54d) 중 적어도 2개의 냉매관(54b,54c)에 동시에 제 1온도센서(57)가 부착된다. 도 3에는 제 2냉매관(54b)과 제 3냉매관(54c)에 동시에 부착된 제 1온도센서(57)가 나타나 있으나, 복수의 냉매관(54a,54b,54c,54d) 중에서 2개 이상의 냉매관에 동시에 부착되면 된다. 상기와 같이 제 1온도센서(57)가 2개의 냉매관(54b,54c)에 동시에 부착되면, 제 2냉매관(54b)이 막혔을 경우, 제 2냉매관(54b)을 통해 냉매가 흐를 수 없기 때문에 제 2냉매관(54b)은 실내 온도와 비슷해지지만, 제 1온도센서(57)가 제 3냉매관(54c)에도 동시에 부착되어 있으므로 제 3냉매관(54c)과 열교환을 이루어 열교환유닛(40) 입구측 냉매의 적절한 온도를 감지할 수 있게 된다. 이때 냉매가 흐르지 못하는 제 2냉매관(54b)은 공기측과 자연대류만으로 열교환이 이루어지지만 냉매가 흐르는 제 3냉매관(54c)은 배관 내부의 냉매가 난류형태로 유동하여 강제대류를 통하여 빠르게 열전달이 되기 때문에 제 1온도센서(57)는 제 2냉매관(54b)의 온도보다 제 3냉매관(54c)의 온도를 감지하게 된다.
이와 같이, 열교환유닛(40)의 입구측의 냉매 온도를 감지하는 제 1온도센서(57)가 열교환유닛(40)의 입구측에 마련된 복수의 냉매관(54a,54b,54c,54d) 중 2개 이상의 냉매관에 동시에 부착되므로, 제 1온도센서(57)가 부착된 냉매관 중 일부가 막히더라도 냉매가 흐르는 다른 냉매관의 온도를 감지할 수 있으므로 열교환유닛(40) 입구측의 냉매온도를 감지하는데 있어 오검을 방지할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환장치는 열교환유닛의 입구측에 마련된 복수의 냉매관 중 하나가 막히더라도 막히지 않은 다른 냉매관의 온도를 측정할 수 있으므로, 열교환유닛 입구측의 냉매 온도를 감지하는데 있어 오검을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 하나의 냉매관을 복수의 냉매관으로 분배하는 분배기와 상기 분배기에 의해 분배된 복수의 냉매관이 각각 형성하는 복수의 패스를 가지는 열교환유닛과 상기 열교환유닛 입구측의 복수의 냉매관 중 적어도 2개의 냉매관에 동시에 부착되는 제 1온도센서를 포함하는 열교환장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환유닛의 출구에는 상기 복수의 냉매관이 합쳐져 하나의 합지관을 형성하고, 상기 합지관에는 제 2온도센서가 부착되는 열교환장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환장치는 한대의 실외기에 여러 대의 실내기가 부착되는 멀티형 에어컨의 실내기로 사용되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1온도센서와 제 2온도센서에서 감지한 각각의 온도에 따라 상기 열교환장치를 흐르는 냉매의 양이 가변되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
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