KR100748726B1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 열교환기를 표시한 도면.1 is a view showing a conventional heat exchanger.
도 2는 도 1의 열교환기 하부에 응축수가 고여있는 도면.FIG. 2 is a view in which condensate accumulates under the heat exchanger of FIG. 1.
도 3은 본 발명인 열교환기의 응축수 배출기가 사용된 도면.3 is a view used a condensate discharger of the present invention heat exchanger.
도 4는 도 3의 응축수 배출기 사시도.4 is a perspective view of the condensate discharger of FIG. 3.
도 5는 도 3의 응축수 배출기의 다른 사시도.5 is another perspective view of the condensate ejector of FIG. 3.
도 6은 도 3의 응축수 배출기 3개를 일체로 형성한 사시도.Figure 6 is a perspective view of the three condensate discharger of Figure 3 integrally formed.
도 7은 도 4의 배출부 끝단으로 높이가 낮아지는 도면.7 is a height lowered to the discharge end of Figure 4;
도 8은 본 발명 열교환기의 응축수 배출기 단면도를 나타낸 도면.8 is a cross-sectional view showing a condensate discharger of the present invention heat exchanger.
도 9는 본 발명 열교환기의 응축수 배출기 다른 단면도를 나타낸 도면.9 is a cross-sectional view showing another condensate discharger of the present invention heat exchanger.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200: 하부 헤더 탱크 300: 핀200: lower header tank 300: pin
400: 응축수 고임 공간 600: 튜브400: condensate water storage space 600: tube
700: 응축수 배출기700: condensate discharge
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환기 코어 하부에 고여 있는 응축수의 배출기를 포함하는 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger comprising a discharger of condensed water accumulated under the heat exchanger core.
열교환기는 온도가 높은 유체로부터 전열벽을 통해서 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치이며, 가열기, 냉각기, 증발기 및 응축기 등에 사용된다. 이하에서는 열교환기가 사용된 증발기를 설명한다. A heat exchanger is a device that transfers heat from a high temperature fluid to a low temperature fluid through a heat transfer wall and is used in a heater, a cooler, an evaporator, and a condenser. Hereinafter, an evaporator using a heat exchanger will be described.
증발기는 압축기와 응축기 그리고 팽창밸브와 함께 냉방장치(미도시)의 일부로서 작동하며, 저온 저압의 냉매가스를 압축기로 압축하면, 고온 고압의 압축가스가 되고, 상기 고온 고압의 냉매가스는 응축기로 유입되어 외부 공기에 의해 냉각되어 저온 고압의 냉매액으로 되고, 상기 냉매액은 팽창 밸브로 보내지며, 팽창 밸브의 작은 구멍을 통과하면 압력과 온도가 모두 낮아져 저온 저압의 냉매액이 되고, 상기 저온 저압의 냉매액은 증발기의 관을 따라 이동하며, 주위로부터 열을 흡수하여 저온 저압의 냉매 가스로 증발된다. 이때, 차가운 증발기의 관 사이로 실내의 더운 공기를 송풍기로 불어 주면 차가운 공기로 되며, 이 공기를 실내로 공급함으로써 냉방 작용을 하게 되는 것이다.The evaporator works as a part of a cooling device (not shown) together with a compressor, a condenser, and an expansion valve, and when the low temperature low pressure refrigerant gas is compressed into a compressor, the evaporator becomes a high pressure gas, and the high temperature high pressure refrigerant gas is converted into a condenser. It is introduced and cooled by the external air to form a refrigerant liquid of low temperature and high pressure, and the refrigerant liquid is sent to the expansion valve, and when passing through the small hole of the expansion valve, both the pressure and the temperature are lowered to become the refrigerant liquid of the low temperature and low pressure. The low pressure refrigerant liquid moves along the tube of the evaporator, absorbs heat from the surroundings, and evaporates into the low temperature low pressure refrigerant gas. At this time, if the hot air of the room is blown by the blower between the tubes of the cold evaporator, the air becomes cold air, and the air is cooled by supplying the air to the room.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 증발기는 코어(10)와 상기 코어(10)의 일측에 일단이 연결된 외부 연결 배관(70)으로 구성된다. 상기 코어(10)는 굵고 긴 관으로 된 상부 헤더 탱크(50)와, 상기 상부 헤더 탱크(50)와 같은 형상을 갖고 그 하부에 평행하게 위치한 하부 헤더 탱크(20)와, 일단은 상부 헤더 탱크(50)에 연통되고 타단은 하부 헤더 탱크(20)에 연통된 여러 개의 튜브(60)와, 인접된 상기 튜브(60)와 튜브(60) 사이를 상기 상부 헤더 탱크(50)에서 하부 헤더 탱크 (20)까지 주름형태로 연속되게 형성된 핀(30)으로 이루어진다.As shown in Figure 1 and 2, the conventional evaporator is composed of a
이와 같이 구성된 종래의 증발기는 작동중에 주위로부터 많은 열을 빼앗고, 상기 코어(10)의 표면이 주위보다 저온이 되기 때문에, 코어(10) 주변의 수증기는 코어(10) 표면에 응축되어 응축수가 형성되고, 이것은 중력에 의해 상기 하부 헤더 탱크(20)를 거쳐 아래로 배출된다.The conventional evaporator configured as described above takes a lot of heat from the surroundings during operation, and since the surface of the
그러나, 위와 같이 구성된 증발기는 작동 종료시에 응축수가 완전히 하부 헤더 탱크(20) 아래로 배출되지 않고, 상기 튜브(60) 하단과 핀(30) 및 하부 헤더 탱크(20) 사이의 공간인 응축수 고임 공간(40)에서 응축수 고임 공간(40)과 응축수 사이에 작용하는 표면장력이 응축수에 작용하는 중력보다 커서 응축수의 일부는 응축수 고임 공간(40)에 잔류하게 된다. 이때 잔류하게 된 응축수는 곰팡이나 세균의 서식이 가능하여 위생상의 문제와 내구성 저하의 문제를 야기한다.However, the above-described evaporator is not condensed water is completely discharged below the
이에 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 튜브 하단과 핀 및 하부 헤더 탱크 사이의 공간인 응축수 고임 공간과 응축수와 사이의 표면장력보다 큰 표면장력이 응축수와 사이에 발생하는 응축수 배출기를 설치해서 상기 응축수 고임 공간에 고여 있는 응축수를 외부로 배출하여 증발기의 내구성과 청결 유지를 도모함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the problems of the prior art, a surface tension greater than the surface tension between the condensate pool space and the condensate and the condensate between the bottom of the tube and the fin and the lower header tank is generated between the condensate and The purpose of the condensate discharger is to discharge the condensate accumulated in the condensate holding space to the outside to promote durability and cleanliness of the evaporator.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 열교환기는 상하에 마련된 상부 및 하부 헤더 탱크와 양단이 상기 상부 및 하부 헤더 탱크와 각각 연결되어 서로 연통되도록 하고 수평방향으로 이격되게 배열되는 복수의 튜브와 상기 복수의 튜브 사이에 구비된 핀과 상기 하부 헤더 탱크, 튜브 및 핀에 의해 형성되는 공간 내에 고인 응축수를 배출하는 응축수 배출기를 포함하여 구성되어지되, 상기 응축수 배출기의 일단은 상기 공간에 위치되고, 타단은 상기 하부 헤더 탱크의 외부를 향하도록 위치되며, 상기 양단 사이에는 유로가 형성되어 상기 공간에 고인 응축수가 외부로 배출되도록 한다. The heat exchanger of the present invention for achieving the above object and the plurality of tubes and the upper and lower header tanks and the upper and lower ends provided in the upper and lower header tanks are connected to each other in communication with each other and arranged in a horizontal direction And a condensate discharger for discharging the condensate accumulated in the space formed by the lower header tank, the tube, and the fins provided between the plurality of tubes, wherein one end of the condensate discharger is located in the space and the other end. Is positioned to face the outside of the lower header tank, and a flow path is formed between both ends so that condensate accumulated in the space is discharged to the outside.
또한, 상기 응축수 배출기는 통풍 방향에 역방향으로 설치되고, 상기 하부 헤더 탱크의 적어도 일부를 감싸도록 위치되며, 그 타단은 상기 공간의 외부 외주면을 따라 하향 연장될 수 있다. 그리고, 상기 응축수 배출기는 인접하는 다른 응축수 배출기와 로드로 연결될 수 있고, 사출성형 되는 합성수지를 포함할 수 있으며, 그 폭은 튜브 사이의 이격거리와 동일하거나 그보다 작게 형성될 수 있다.In addition, the condensate discharge unit is installed in a reverse direction in the ventilation direction, is positioned to surround at least a portion of the lower header tank, the other end may extend downward along the outer peripheral surface of the space. The condensate discharge unit may be connected to another condensate discharge unit and a rod, and may include a synthetic resin that is injection molded, and the width thereof may be formed to be equal to or smaller than the separation distance between the tubes.
그리고, 상기 유로는 상기 공간 측으로 유입부가 형성되고, 상기 하부 헤더 탱크의 외부로 배출부가 형성되며, 적어도 일부가 상부로 개방되게 형성될 수 있다. 상기 유입부의 길이는 핀 또는 헤더 탱크의 폭보다 작게 형성될 수 있고, 상기 배출부 길이는 헤더 탱크의 높이보다 작게 형성되고 또한 그 끝단으로 갈수록 유로의 깊이가 점점 낮아질 수 있다.The flow path may be formed such that an inflow portion is formed toward the space, a discharge portion is formed outside the lower header tank, and at least a portion thereof is opened upward. The length of the inlet may be formed smaller than the width of the pin or header tank, the length of the discharge portion may be formed smaller than the height of the header tank and the depth of the flow path may be gradually lowered toward the end.
상기 유로는 적어도 하나 이상 형성될 수 있고, 상기 인접하는 유로 사이에는 산이 형성되고, 상기 산의 단면 형상은 삼각형 또는 상향으로 만곡진 반원형으로 형성되며, 상기 산의 상단은 상기 핀에 선접촉될 수 있다. 또한, 상기 유로는 그 단면 형상이 하향으로 만곡지게 형성된 반원형으로 될 수 있고, 그 개방된 상부 의 폭은 유로 중단의 폭보다 짧게 형성될 수 있으며, 그 바닥면이 상기 응축수 배출기 높이의 절반 또는 3분의 2보다 더 낮은 위치에 형성될 수 있다.At least one flow path may be formed, and a mountain may be formed between the adjacent flow paths, and the cross-sectional shape of the mountain may be formed in a triangular or upwardly curved semicircle shape, and the upper end of the mountain may be in line contact with the pin. have. In addition, the flow path may be a semicircle whose cross-sectional shape is curved downward, the width of the open top may be formed shorter than the width of the flow path interruption, the bottom surface is half or three of the height of the condensate discharger It may be formed at a position lower than two quarters.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명인 열교환기의 응축수 배출기가 사용된 도면이고, 도 4는 도 3의 응축수 배출기 사시도이고, 도 5는 도 3의 응축수 배출기의 다른 사시도이며, 도 6은 도 3의 응축수 배출기 3개를 일체로 형성한 사시도이고, 도 7은 도 4의 배출부 끝단으로 높이가 낮아지는 도면이다. 또한, 도 8은 본 발명인 열교환기 응축수 배출기의 단면도를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명인 열교환기 응축수 배출기의 다른 단면도를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the condensate discharger of the present invention heat exchanger, Figure 4 is a perspective view of the condensate discharger of Figure 3, Figure 5 is another perspective view of the condensate discharger of Figure 3, Figure 6 is three condensate discharger of Figure 3 Is a perspective view formed integrally, Figure 7 is a view that the height is lowered to the discharge end of Figure 4. 8 is a view showing a cross-sectional view of the heat exchanger condensate discharger of the present invention, Figure 9 is a view showing another cross-sectional view of the heat exchanger condensate discharger of the present invention.
본 발명에 따른 열교환기가 사용된 증발기를 실시예로 하면, 상기 증발기는 하부 헤더 탱크(200)의 상단과 튜브(600)의 하단부 및 핀(300)에 의해 형성되는 응축수 고임 공간(400) 내에 고인 응축수를 배출하는 응축수 배출기(700)를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, an evaporator in which a heat exchanger is used, the evaporator is accumulated in the
상기 응축수 배출기(700)는 상기 하부 헤더 탱크(200)의 적어도 일부를 감싸도록 위치되고, 그 타단은 상기 응축수 고임 공간(400)의 외부 외주면을 따라 하향 연장된다. 또한, 사출성형 되는 합성수지를 포함하는 재료로 이루어진 상기 응축수 배출기(700)는 증발기로 유입되는 통풍방향에 역방향으로 설치되고, 상기 응축수 고임 공간(400) 내의 응축수가 유입되는 유입부(730)와 상기 유입부(730)를 통하여 유입된 응축수를 배출하는 배출부(740)가 양단부에 각각 형성된 유로를 포함한다. 상기 유입부(730) 및 배출부(740)는 각각 상기 응축수 고임 공간(400) 및 하부 헤더 탱크(200)의 외부에 위치 되도록 응축수 고임 공간(400)에서 하부 헤더 탱크(200)를 따라 하향 연장 형성된다.The
상기 하부 헤더 탱크(200)의 상단부에 위치하는 부분인 상기 유입부(730)의 길이는 핀(300) 또는 헤더 탱크(200)의 폭보다 작게 형성되고, 상기 하부 헤더 탱크(200)의 측면부에 위치하는 부분인 상기 배출부(740)의 길이는 헤더 탱크(200)의 높이보다 작게 형성된다. 그리고, 바람직하게는 도 7과 같이 상기 배출부(740)는 그 끝단으로 갈수록 유로의 깊이가 점점 낮아지도록 형성될 수 있다.The length of the
한편, 도 8 또는 도 9와 같이 상기 응축수 배출기(700)의 폭 방향 단면은 3개의 산(710)(바람직하게는 2개 이상의 산)과 그 사이에 마루(720)가 형성된 형상이다. 상기 단면에서 산(710)과 마루(720)의 경계는 마루(720)의 바닥에서 시작된 접선의 기울기가 급격히 변하는 첫 번째 지점이다. 상기 산(710)의 단면형상은 삼각형 또는 상향으로 만곡진 반원형으로 형성되며, 이에 따라 산(710)의 상단은 상기 핀(300) 하단에 선접촉 된다. 또한, 유로는 인접한 산(710)의 상단 사이의 공간부이고, 도 4 또는 도 5와 같이 유로는 1개 이상 형성된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 8 or 9, the cross section of the
바람직하게는 상기 유로는 적어도 일부가 상부로 개방되게 형성되고, 그 단면 형상 중 마루(720) 부분이 하향으로 만곡지게 형성된 반원형이며, 유로의 개방된 상부의 폭인 상기 인접한 경계 사이의 폭은 상기 마루(720) 중단의 폭보다 짧게 형성되며, 유로 바닥면이 상기 유입부(730) 높이의 절반 또는 3분의 2 보다 더 낮은 위치에 형성된다.Preferably, the flow path is formed in such a way that at least a portion thereof is opened upward, and the
그리고, 상기 응축수 배출기(700)의 유입부(730) 높이는 상기 핀(300) 하단과 하부 헤더 탱크(200) 상단 사이의 높이와 같고, 상기 응축수 배출기(700)의 폭은 인접한 튜브(600) 사이의 이격거리와 동일하거나 그보다 작게 형성된다. 바람직하게는 도 6과 같이 인접한 응축수 배출기(700) 사이에 연결 로드(760)가 형성되어 2개 이상의 응축수 배출기(700)가 연결될 수 있다.The height of the
이하, 전술된 구성에 따라 이루어진 본 발명인 열교환기가 사용된 증발기 응축수 배출기의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the evaporator condensed water discharger using the heat exchanger of the present invention made according to the above-described configuration will be described.
작업자가 응축수 배출기(700)의 일단을 증발기 응축수 고임 공간(400)에 인입하고 냉방장치를 작동하면, 증발기는 압축기와 응축기 그리고 팽창밸브와 함께 냉방장치(미도시)의 일부로서 작동한다. 이때, 증발기의 유입 연결 배관을 따라 유입된 냉매액이 하부 헤더 탱크(200)의 내부를 통과하여 상기 튜브(600)를 따라 증발하면서 주위의 열을 흡수하기 때문에 튜브(600) 표면은 냉각되고, 주위의 수증기는 튜브(600) 표면에 응축된다. 이에 따라, 상기 튜브(600) 표면에는 응축수가 발생하고 중력의 작용에 따라 아래로 배출된다. 증발기가 계속 작동중인 경우에는 상기 응축수가 지속적으로 발생하여 하부 헤더 탱크(200) 하방으로 배출되지만, 증발기의 작동이 중단되면 더 이상 응축수가 발생되지 않고, 상기 응축수 고임 공간(400)에는 응축수의 일부가 잔류하게 된다.When a worker introduces one end of the
상기 잔류 응축수는 중력의 영향으로 하방으로 이동하여야 하나, 상술한 바와 같이 상기 응축수 고임 공간(400)에서 응축수 고임 공간(400)과 응축수 사이에 작용하는 인력인 표면장력이 응축수에 작용하는 중력보다 커서 응축수의 일부는 응 축수 고임 공간(400)에 고인다. 이때, 상기 응축수 고임 공간(400)에 고인 응축수는 미리 설치된 응축수 배출기(700)의 유로 표면과 응축수와의 표면장력이 상기 응축수 고임 공간(400)과 응축수 사이에 작용하는 표면장력보다 크기 때문에 유로의 유입구(730)로 유입된다. 상기 유입구(730)로 유입된 응축수가 증가하여 응축수 배출구(740)로 배출되기 시작하면, 응축수 사이의 인력에 의하여 유입된 응축수는 계속하여 배출된다. 바람직하게는 상기 응축수 배출기(700)의 유로를 배출구 방향으로 하향 경사지게 하여 응축수의 배출을 촉진할 수 있다.The residual condensate must be moved downward due to the influence of gravity, but as described above, the surface tension, which is an attraction force acting between the
이상과 같은 본 발명에 의하면, 열교환기 코어 하부의 튜브 하단과 핀 및 하부 헤더 탱크 상단 사이의 공간에 고이는 응축수를 빠르고 신속하게 배출하여 열교환기 코어의 위생과 내구성 유지를 도모할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to quickly and quickly discharge the condensed water accumulated in the space between the bottom of the tube and the fin and the lower header tank of the lower part of the heat exchanger core to maintain the hygiene and durability of the heat exchanger core.
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2005
- 2005-11-14 KR KR1020050108580A patent/KR100748726B1/en not_active IP Right Cessation
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