KR100888873B1

KR100888873B1 - 공기조화기용 실외기의 열교환장치

Info

Publication number: KR100888873B1
Application number: KR1020070128957A
Authority: KR
Inventors: 김준우
Original assignee: 위니아만도 주식회사
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-03-17

Abstract

공기조화기용 실외기의 열교환장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 공기조화기용 실외기의 열교환장치는: 공기조화기용 실외기의 열교환장치에 있어서, 상기 열교환장치로 냉매를 공급하기 위한 제1관로와 상기 열교환장치에서 냉매가 배출되기 위한 제2관로가 연결된 헤더부재와, 상기 헤더부재에 연결되어 냉매의 통로가 되도록 납작한 단면 형상을 갖는 내측관로가 구비된 납작관로부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

열교환장치, 실외기, 납작관로부재, 알루미늄, 방열핀

Description

공기조화기용 실외기의 열교환장치{Heat exchanger for out-door device in air conditioner}

도 1은 일반적인 공기조화기의 실외기 내부를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 열교환장치를 확대 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치의 분해사시도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치의 정면도이다.

도 5는 도 4에서 "A"부분을 절개한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치에서 냉매의 흐름을 표시한 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 열교환장치 22 : 제1관로

24 : 제2관로 30 : 헤더부재

40 : 제1메인관 42,52 : 연결공

44,54 : 연결부 50 : 제2메인관

60 : 납작관로부재 62 : 내측관로

70 : 방열패널 80 : 유로안내벽

90 : 방열핀 100 : 장착홈

본 발명은 공기조화기용 실외기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉난방 공조로 사용되는 실외기에서 열교환 성능이 우수한 납작관로부재를 수직 방향으로 설치하여 공기조화기를 난방기로 사용할 때 실외기의 표면이 어는 것을 방지하면서도 실외기의 외형을 줄일 수 있는 공기조화기용 실외기의 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 일정한 공간내의 온도와 습도를 인위적인 방법을 사용하여 균일하게 유지하게 함으로써 사용자가 항상 쾌적한 느낌을 갖도록 한다.

상기와 같은 공기조화기는 실내기와 실외기로 구분되어 열교환을 하게 됨으로 공기조화를 하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 공기조화기용 실외기를 설명하기로 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기용 실외기(1)의 케이스(7) 내측에는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 상태로 압축시키는 압축기(5)와, 상기 압축기(5)로 유입되는 냉매를 기체상태와 액체상태로 분리시키는 어큐물레이터(3)와, 냉방시 응축을 하며 난방시 증발을 하여 외부공기와 열교환을 이루는 열교환장치(13)로 구성된다.

상기 열교환장치(13)의 일측에는 공기를 송풍하기 위한 송풍팬(9)과 회전동력을 제공하는 모터(11)가 설치된다.

상기 열교환장치(13)는 냉매가 흐르는 동관(15)이 수평방향으로 설치되며, 상기 동관(15)을 흐르는 냉매의 열교환 효율을 향상시키기 위하여 상기 동관(15)의 주의에는 냉각핀(17)이 설치된다.

그러나, 상기와 같이 동관(15)을 사용하는 열교환장치(13)는 열교환 능력에 비하여 외형이 크게 형성됨으로 인하여 실외기의 크기가 커지게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 열교환 성능이 우수한 납작한 형상의 관로를 동관(15) 대용으로 사용하기도 하였으나, 동관(15)에 비하여 냉매의 흐름이 비교적 좋지 않음으로 인하여, 공기조화기가 난방기로 작동시 상기 열교환장치(13)의 표면에 얼음이 빨리 얼게 되어 난방효율이 급격히 저하되는 문제점이 발생된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 실외기에 설치된 열 교환장치의 크기를 줄여 실외기의 사이즈를 축소하면서도 겨울철 난방 운전시 열교환장치의 표면에 얼음이 발생됨을 억제하여 열교환 효율이 우수한 공기조화기용 실외기의 열교환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치는: 공기조화기용 실외기의 열교환장치에 있어서, 상기 열교환장치로 냉매를 공급하기 위한 제1관로와 상기 열교환장치에서 냉매가 배출되기 위한 제2관로가 연결된 헤더부재와, 상기 헤더부재에 연결되어 냉매의 통로가 되도록 납작한 단면 형상을 갖는 내측관로가 구비된 납작관로부재를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 납작관로부재는 알루미늄 재질로 성형됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 납작관로부재의 측면에는 방열핀이 설치된다.

그리고, 상기 납작관로부재는 수직 방향으로 설치된다.

그리고, 상기 헤더부재는 상기 납작관로부재의 상단에 수평으로 설치되며 상기 제1관로와 제2관로가 양측에 각각 연결된 제1메인관과, 상기 제1메인관과 대향되는 상기 납작관로부재의 하단에 수평으로 설치되어 냉매 유동의 통로가 되는 제2메인관을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 내측에는 상호 엇갈리는 방향으로 유로안내벽이 설치된다.

그리고, 상기 유로안내벽은 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 측벽이 외측 으로 절곡되어 형성된 장착홈의 내측에 삽입되어 고정된다.

그리고, 상기 제1메인관과 상기 제2메인관에서 상기 납작관로부재와 연결되는 연결공과 이웃한 연결공 사이에 위치한 연결부의 내측은 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 내측을 향하여 볼록한 원호 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 연결부의 원호 형상은 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 측면을 가압하여 형성하게 된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치의 정면도이며, 도 5는 도 4에서 "A"부분을 절개한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치에서 냉매의 흐름을 표시한 상태도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치(20)는, 상기 열교환장치(20)로 냉매를 공급하기 위한 제1관로(22)와 상기 열교환장치(20)에서 냉매가 배출되기 위한 제2관로(24)가 헤더부 재(30)에 연결되어 있다.

상기 헤더부재(30)는 상기 열교환장치(20)의 상측에서 수평방향으로 설치된 제1메인관(40)과, 상기 열교환장치(20)의 하측에서 수평방향으로 설치된 제2메인관(50)으로 구성된다.

그리고, 상기 제1메인관(40)에는 상기 제1관로(22)와 제2관로(24)가 양측에 각각 연결되어 있으며, 상기 제1메인관(40)의 내측과 상기 제2메인관(50)의 내측에는 격벽 형상의 유로 안내벽이 일정한 간격으로 설치된다.

상기와 같은 유로안내벽(80)은 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 내측에 상호 엇갈리는 지그재그 방향으로 설치된다.

상기 유로안내벽(80)이 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 내측에 설치되는 방법은 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 측벽에 구멍을 내고 상기 유로안내벽(80)을 삽입하여 끼움식 또는 용접 등으로 고정시키는 방법과, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 측벽이 외측으로 절곡되어 형성된 장착홈(100)의 내측에 유로안내벽(80)을 삽입하여 고정하게 된다.

상기 유로안내벽(80)은 상기 장착홈(100)에 삽입되어 상기 유로안내벽(80)과 접하는 상기 장착홈(100) 주변을 용접함으로 고정하게 된다.

또는, 상기 유로안내벽(80)은 상기 장착홈(100)에 삽입된 상태로 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 외측을 압착함으로 고정이 이루어지기도 한다.

상기 유로안내벽(80)이 상기 장착홈(100)에 삽입되어 고정되는 경우, 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)은 일측면이 절개된 상태로 제조가 이루어지며, 상기 유로안내벽(80)이 상기 장착홈(100)에 삽입되어 고정이 이루어진 이후에 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 절개된 일측을 용접으로 접합하여 헤더부재(30)를 형성하게 된다.

상기의 방법 외에도 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 측면을 절곡시켜 유로안내벽(80)을 형성하는 등 다양한 제조방법에 의하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유로안내벽(80)을 형성할 수 있다.

상기 헤더부재(30)의 제1메인관(40)과 제2메인관(50)에 상단과 하단이 각각 연결된 납작관로부재(60)는 냉매의 통로가 되도록 납작한 형상의 단면을 구비하게 된다.

상기 납작관로부재(60)는 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)으로 이루어진 상기 헤더부재(30)의 연결공(42,52)에 억지끼움으로 삽입되어 압착이 이루어지는 것에 의하여 고정이 이루어지게 된다.

또는, 상기 납작관로부재(60)는 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)으로 이루어진 상기 헤더부재(30)의 연결공(42,52)에 삽입된 상태로 용접되어 고정이 이루어지게 된다.

이 외에도 상기 납작관로부재(60)는 다양한 방법에 의하여 상기 헤더부재(30)에 연결된다.

상기 납작관로부재(60)는 알루미늄 재질로 성형됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 열전달이 잘 되는 재질이면 본 발명 일 실시예에 의한 납작관로 부재(60)의 재질로 사용될 수 있다.

상기 납작관로부재(60)의 내측에 냉매가 흐르기 위한 통로인 내측관로(62)의 단면 형상은 직사각형 형상이거나 타원형 형상 또는 직사각형 형상의 모서리 부분이 라운딩 처리된 형상 등 납작한 형상으로 단면이 형성되는 기술사상 안에서 다양한 형상이 내측관로(62)의 형상으로 적용될 수 있다.

상기 납작관로부재(60)는 냉매의 흐름을 좋게 하기 위하여 수직 방향으로 설치된다

상기 납작관로부재(60)를 수평방향으로 설치하는 것에 비하여 상기 납작관로부재(60)를 수직방향으로 설치하면 상기 내측관로(62)를 따라 흐르는 냉매의 흐름이 보다 원활하게 된다.

상기와 같은 기술사상 안에서 상기 납작관로부재(60)는 수직방향으로 설치되는 것을 포함하여 상하 경사진 방향으로 설치되는 것도 본 발명 일 실시예에 의한 납작관로부재(60)의 설치 예라 할 것이다.

상기 제1메인관(40)에는 상기 납작관로부재(60)의 상단이 결합되기 위한 연결공(42)이 형성되며, 상기 제2메인관(50)에는 상기 납작관로부재(60)의 하단이 결합되기 위한 연결공(52)이 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1메인관(40)에서 상기 납작관로부재(60)의 상단과 연결되는 연결공(42)과 이웃한 연결공(42) 사이에 위치한 연결부(44)의 내측은 상기 제1메인관(40)의 내측을 향하여 볼록한 원호 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 제2메인관(50)에도 상기 납작관로부재(60)의 하단과 연결되는 연결공(52)과 이웃한 연결공(52) 사이에 위치한 연결부(54)의 내측은 상기 제2메인관(50)의 내측을 향하여 볼록한 원호 형상으로 형성된다.

상기 연결부(54)의 원호 형상은 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 측면을 가압하여 형성하게 된다.

즉 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 측면을 프레스로 가압하거나, 롤러 등으로 가압하여 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 외측면은 오목하게 형성되도록 하며, 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)의 내측면은 볼록하게 형성되도록 한다.

상기와 같이 제1메인관(40)의 연결부(44) 내측형상과 상기 제2메인관(50)의 연결부(54) 내측 형상에 의하여, 상기 제1메인관(40)과 상기 제2메인관(50)을 흐르는 냉매가 상기 납작관로부재(60)의 내측관로(62)로 흐름에 있어서 와류가 발생되지 않게 됨으로 냉매의 흐름이 더욱 원활하게 되어 열교환 효율이 향상된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 납작관로부재(60)의 측면에는 방열핀(90)이 설치되며, 상기 방열핀(90)은 상기 납작관로부재(60)를 흐르는 냉매의 열교환 면적을 확대하기 위한 기술사상 안에서 다양한 형상 및 재질이 사용될 수 있다.

상기 납작관로부재(60)가 연이어 설치된 열교환장치(20)의 좌우측에는 격판 형상의 방열패널(70)이 설치된다.

상기 방열핀(90)과 상기 방열패널(70)은 상기 납작관로부재(60)와 같이 알루미늄을 재질로 하여 사용될 수 있으며, 강성과 열전달 수치를 고려하여 알루미늄 외에 다양한 물질을 상기 방열핀(90)과 방열패널(70)의 재료로 사용할 수 있다.

상기 방열핀(90)은 상기 열교환장치(20)에 설치된 납작관로부재(60)와 이웃한 납작관로부재(60) 사이에 설치되며, 이에 더하여 방열패널(70)과 납작관로부재(60) 사이에도 방열핀(90)이 설치된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치의 작동상태를 설명하기로 한다.

공기조화기용 실외기로 냉매가 공급되어 제1관로(22)를 통하여 제1메인관(40)으로 냉매가 공급된다.

상기 제1메인관(40)으로 공급된 냉매는 연결공(42)을 통하여 납작관로부재(60)의 내측관로(62)로 유입된 후에 하측 방향으로 흐르게 되어 제2메인관(50)의 연결공(52)으로 흐르게 된다.

그리고, 상기 제2메인관(50)으로 도달된 냉매는 상기 납작관로부재(60)를 통하여 다시 상측으로 흘러 상기 제1메인관(40)으로 전달되는 동작을 하게 된다.

이와 같이 냉매가 상기 헤더부재(30)의 상측과 하측으로 흐르는 동작은 상기 유로안내벽(80)의 설치갯수와 위치에 따라 변하게 된다.

상기 열교환장치(20)가 겨울에 사용되는 경우, 상기 납작관로부재(60)의 내측관로(62)를 따라 흐르는 냉매의 흐름이 상하 방향으로 흐르게 되는 것과, 상기 연결부(44,54)의 내측면 형상이 내측을 향하여 볼록한 형상을 하게 됨으로 인해서 상기 열교환장치(20)를 흐르는 냉매의 흐름이 원활하게 된다.

이로 인하여, 본 발명 일 실시예에 의한 납작관로부재(60)의 외측에는 공기 조화기용 실외기를 난방기용으로 사용시 얼음이나 성애의 발생이 억제되어 난방효율이 향상되면서도 상기 납작관로부재(60)를 사용함으로 인해 열교환기의 외형이 축소되는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기용 실외기의 열교환장치는 종래 발명과 달리 납작관로부재를 상하 방향으로 설치한 것과 상기 납작관로부재가 삽입되기 위한 연결공과 이웃한 연결공 사이의 구비된 연결부의 내측 형상을 원호 형상으로 형성하게 됨으로 냉매의 흐름을 원활하게 하여 겨울철 난방 운전시 열교환장치의 표면에 얼음이 발생됨을 억제하여 열교환 효율을 향상시킴과 동시에 열교환장치의 크기를 줄여 실외기의 사이즈가 축소될 수 있다.

Claims

공기조화기용 실외기의 열교환장치에 있어서,

상기 열교환장치로 냉매를 공급하기 위한 제1관로와 상기 열교환장치에서 냉매가 배출되기 위한 제2관로가 연결된 헤더부재와,

상기 헤더부재에 연결되어 냉매의 통로가 되도록 납작한 단면 형상을 갖는 내측관로가 구비된 납작관로부재를 포함하며,

상기 납작관로부재는 수직 방향으로 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 납작관로부재는 알루미늄 재질로 성형됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 납작관로부재의 측면에는 방열핀이 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 헤더부재는 상기 납작관로부재의 상단에 수평으로 설치되며 상기 제1관로와 제2관로가 양측에 각각 연결된 제1메인관과,

상기 제1메인관과 대향되는 상기 납작관로부재의 하단에 수평으로 설치되어 냉매 유동의 통로가 되는 제2메인관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 내측에는 상호 엇갈리는 방향으로 유로안내벽이 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 6 항에 있어서,

상기 유로안내벽은 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 측벽이 외측으로 절 곡되어 형성된 장착홈의 내측에 삽입되어 고정됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 7 항에 있어서,

상기 유로안내벽은 상기 장착홈에 삽입되어 용접으로 고정됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 7 항에 있어서,

상기 유로안내벽은 상기 장착홈에 삽입된 상태로 압착으로 고정됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제1메인관과 상기 제2메인관에서 상기 납작관로부재와 연결되는 연결공과 이웃한 연결공 사이에 위치한 연결부의 내측은 냉매가 상기 납작관로부재로 용이하게 이동되도록 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 내측을 향하여 볼록한 원호 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 10 항에 있어서,

상기 연결부의 원호 형상은 상기 제1메인관과 상기 제2메인관의 측면을 가압하여 형성하게 됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 납작관로부재는 상기 헤더부재에 억지끼움으로 삽입되어 압착되는 것에 의하여 고정이 이루어지게 됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 납작관로부재는 상기 헤더부재에 삽입되어 용접됨으로 고정이 이루어지게 됨을 특징으로 하는 공기조화기용 실외기의 열교환장치.