KR101140407B1 - Out door heat exchanger for heat pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히트펌프의 실외기용 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히트펌프의 난방운전시 실외기용 열교환기의 방열핀에 착상현상을 방지하기 위해 방열핀의 표면에 형성되는 액적(water droplet)을 일 방향으로 이동시킬 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump, and more particularly, to a water droplet formed on the surface of the heat radiating fin in one direction in order to prevent frost phenomenon on the heat radiating fin of the outdoor unit heat exchanger during heating operation of the heat pump. It relates to a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump that can be moved to.
일반적으로 히트펌프는 에어컨의 냉각 사이클(cooling cycle)에서 냉매의 흐름을 역전환시킴으로써 냉방과 난방을 겸할 수 있는 공기 조절장치로 이용되고 있으며, 이러한 히트펌프는 계절에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점에 따라 점차적으로 그 사용영역이 확대되고 있다.In general, the heat pump is used as an air conditioner that can both cool and heat by reversing the flow of refrigerant in the cooling cycle of the air conditioner, and the heat pump can be used regardless of the season. Therefore, the use area is gradually expanding.
이러한 히트펌프는 통상적으로 외부와 열교환을 위해 열교환기를 설치하고 있다. 종래 실외기용 열교환기는 내부에 냉매가 흐르는 다수의 냉매관과, 냉매관과 접촉되도록 설치되어 외부와 열교환을 하는 다수의 방열핀을 포함하여 구성된다.These heat pumps are usually provided with a heat exchanger for heat exchange with the outside. The conventional outdoor unit heat exchanger is configured to include a plurality of refrigerant pipes through which refrigerant flows and a plurality of heat dissipation fins installed to be in contact with the refrigerant pipe to exchange heat with the outside.
그런데, 난방사이클 과정에서 실외 온도의 급격한 하강에 의해 실외에 설치된 실외기용 열교환기의 방열핀 상에 액적(water droplet)이 형성되고, 상기 액적의 부피가 점점 커지면서 서리가 맺히는 착상(着想)현상이 발생되어 열교환효율이 급격히 낮아지는 문제점이 있었다. However, during the heating cycle, a rapid drop in the outdoor temperature causes water droplets to form on the heat dissipation fins of the heat exchanger for the outdoor unit installed outdoors. There was a problem that the heat exchange efficiency is sharply lowered.
이에 따라, 착상현상을 방지하는 수단으로서 방열핀의 표면에 자기발열이 가능한 발열소자를 부착하고, 외부전원을 인가하여 착상을 방지하는 방법 등이 제안되었다.Accordingly, as a means of preventing the phenomenon of phenomena, a method of attaching a heat generating element capable of self-heating to the surface of the heat radiating fin and applying an external power source to prevent frosting has been proposed.
그런데, 이와 같은 방법은 발열소자의 부피에 비해 방열핀의 간격이 매우 미세하여 설치가 매우 어려운 문제점이 있었다.However, this method has a very difficult installation because the spacing of the radiating fins is very fine compared to the volume of the heating element.
또한, 별도의 발열소자 등을 구비해야만 함으로써 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the manufacturing cost increases by having to provide a separate heating element.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열교환기의 방열핀 표면에 액적이 형성시 마주보는 두 방열핀에 중 어느 하나는 연속적으로 전압을 인가하고, 다른 하나에는 방향성을 가지도록 전압을 인가하여 액적을 일 방향으로 이동시킬 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, one of the two radiating fins facing each other when the droplet is formed on the surface of the radiating fin of the heat exchanger continuously applying a voltage, the other has a directional The present invention provides a heat pump heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump capable of moving a droplet in one direction by applying a voltage so as to be applied.
또한, 열교환기의 방열핀 표면에 액적이 일 방향으로 이동함으로써 착상현상을 예방하여 열교환기의 효율저하를 방지할 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기를 제공함에 있다.In addition, it is to provide a heat exchanger for the outdoor unit of the heat pump that can prevent the fall of the efficiency of the heat exchanger by preventing the droplets to move in one direction on the surface of the heat radiating fin of the heat exchanger.
또한, 종래와 비교하여 착상현상을 방지하는 별도의 발열수단 등을 구비하지 않아도 됨으로써 제조비용을 절감할 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기를 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a heat pump heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump that can reduce manufacturing costs by not having to provide a separate heat generating means for preventing an frosting phenomenon as compared with the conventional art.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 내부에 냉매가 흐르는 냉매관과, 상기 냉매관의 외측면에 결합되며 상호 이격되도록 배치되는 복수의 방열핀을 포함하는 히트펌프의 실외기용 열교환기에 있어서, 상기 복수의 방열핀 중 어느 하나이며 통전가능한 제1방열핀; 상기 제1방열핀과 이웃하며, 길이방향으로 상호 절연되는 복수의 통전부로 구성되는 제2방열핀; 상기 제1방열핀에는 일정 전압을 인가하면서 상기 제2방열핀의 각 통전부에 선택적으로 전압을 인가하도록 연결되는 전원유닛;을 포함하며, 상기 제1방열핀 및 상기 제2방열핀에 동시에 접촉되는 액적(water droplet)이 형성시, 상기 제2방열핀 중 상기 액적이 접촉된 통전부로부터 일 방향으로 다른 통전부들에 순차적으로 전압을 인가하여 상기 액적을 일 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 실외기용 열교환기에 의해 달성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger for an outdoor unit heat exchanger including a refrigerant pipe through which a refrigerant flows and a plurality of heat dissipation fins coupled to an outer surface of the refrigerant pipe and spaced apart from each other. Any one of the heat dissipation fins and the first heat dissipation fins; A second heat dissipation fin adjacent to the first heat dissipation fin, the second heat dissipation fin composed of a plurality of conductive parts insulated from each other in the longitudinal direction; And a power supply unit connected to the first radiating fins selectively to apply a voltage to each of the conducting portions of the second radiating fins while applying a predetermined voltage to the first radiating fins. When the droplet is formed, the heat pump for outdoor unit heat exchange of the heat pump, characterized in that to move the droplet in one direction by sequentially applying a voltage to the other conducting portion in one direction from the conducting portion in contact with the droplet of the second heat radiation fin It can be achieved by the group.
여기서, 상기 제2방열핀은 상호 절연되는 복수의 통전부가 구획되도록 하는 절연부가 일정 간격으로 설치될 수 있다.Here, the second heat dissipation fins may be provided with an insulating portion at a predetermined interval to partition a plurality of conductive portions insulated from each other.
한편, 상기 제1방열핀은 상호 절연되는 복수의 통전부가 구획되도록 각 통전부가 분리형성될 수 있다.Meanwhile, the first heat dissipation fins may be separately formed on each current conduction portion so as to partition a plurality of current conduction portions insulated from each other.
본 발명에 따르면, 열교환기의 방열핀 표면에 액적이 형성시 마주보는 두 방열핀에 중 어느 하나는 연속적으로 전압을 인가하고, 다른 하나에는 방향성을 가지도록 전압을 인가하여 액적을 일 방향으로 이동시킬 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기가 제공된다.According to the present invention, any one of two heat dissipation fins facing each other when the droplet is formed on the surface of the heat dissipation fin of the heat exchanger, the voltage is continuously applied to the other heat dissipation fin, and the other one can move the droplet in one direction Heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump is provided.
또한, 열교환기의 방열핀 표면에 액적이 일 방향으로 이동함으로써 착상현상을 예방하여 열교환기의 효율저하를 방지할 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기가 제공된다.In addition, there is provided a heat exchanger for the outdoor unit of the heat pump that can prevent the fall of the efficiency of the heat exchanger by preventing the dropping phenomenon by moving the droplets in one direction on the surface of the heat radiating fin of the heat exchanger.
또한, 종래와 비교하여 착상현상을 방지하는 별도의 발열수단 등을 구비하지 않아도 됨으로써 제조비용을 절감할 수 있는 히트펌프의 실외기용 열교환기가 제공된다.In addition, there is provided a heat pump heat exchanger for the outdoor unit of the heat pump which can reduce the manufacturing cost by not having to provide a separate heat generating means for preventing the frosting phenomenon compared to the conventional.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히프펌프의 실외기용 열교환기의 개략도,
도 2는 도 1의 부분 상세도,
도 3과 도 4는 도 2의 작동상태도,
도 5는 전기습윤원리 개념도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프의 실외기용 열교환기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a heat exchanger for an outdoor unit of a bottom pump according to a first embodiment of the present invention;
2 is a partial detail view of FIG. 1;
3 and 4 is an operating state of FIG.
5 is a conceptual diagram of the electrowetting principle;
6 is a schematic diagram of a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump according to a second embodiment of the present invention.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, in the various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, different configurations from the first embodiment will be described. do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프의 실외기용 열교환기에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히프펌프의 실외기용 열교환기의 개략도이고, 도 2는 도 1의 부분 상세도이다.1 is a schematic diagram of a heat exchanger for an outdoor unit of a bottom pump according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial detailed view of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프의 실외기용 열교환기(1)는 냉매관(10), 복수의 방열핀(20) 및 전원유닛(30)을 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the heat exchanger 1 for the outdoor unit of the heat pump according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 냉매관(10)은 내부에 냉매가 흐르도록 마련되어 상호 연결되도록 다수 배열 설치된다.The
상기 복수의 방열핀(20)은 판상의 통전가능한 도전체로 마련되어 냉매관(10)의 법선방향으로 배치되며, 상호 이격되도록 배열되되 실질적으로 균일한 간격으로 평행하게 배열된다.The plurality of
여기서, 상기 복수의 방열핀(20)은 적어도 제1방열핀(21)과 제2방열핀(22)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제1방열핀(21)은 복수의 방열핀 중 어느 하나일 수 있다.The plurality of heat dissipation fins 20 may include at least a first
상기 제2방열핀(22)은 제1방열핀(21)과 이웃하는 방열핀으로서, 후술할 전원유닛(30)의 전압이 인가되는 통전부(221)와, 통전부(221)를 복수 개로 구획하는 절연부(222)로 구성될 수 있다.The second
절연부(22)는 통전부(221)와 비교하여 길이방향으로 비교적 좁은 폭으로 형성되며, 일정 간격으로 설치됨으로써 복수 개의 통전부(221)를 구획함으로써 각 통전부(21)가 상호 절연될 수 있다.The
상기 전원유닛(30)은 전원(31)을 포함하여 제1방열핀(21)과 제2방열핀(20)의 각 통전부(221)와 연결되어 소정의 제어부에 의해 제어되어 각 방열핀에 전압을 인가하도록 설치된다.The
이때, 제2방열핀(20)의 각 통전부(221) 사이에는 전압인가 온오프(on/off) 가 가능한 스위치(32)가 설치되어, 각 통전부(221)에 전압을 선택적으로 인가할 수 있다.At this time, a
다음으로, 상기된 본 발명의 제1실시예에 따른 작동상태를 설명한다. 도 3과 도 4는 도 2의 작동상태도이다.Next, an operation state according to the first embodiment of the present invention described above will be described. 3 and 4 is an operating state diagram of FIG.
여기서, 제1방열핀(10)에는 일정 전압이 연속적으로 인가되고, 제2방열핀(20)의 각 통전부는 일정 전압이 일정 주기를 가지고 하향으로 순차적으로 반복하여 인가되도록 제어된다고 가정한다.Here, it is assumed that a predetermined voltage is continuously applied to the first heat sink fins 10, and each energization part of the second
도 3을 참조하면, 제1방열핀(10)과 제2방열핀(20) 중 제1통전부(2210)에 동시에 접촉하는 액적(water droplet)이 형성시, 제1방열핀(10)에는 일정 전압이 연속적으로 인가되어 있고, 제2방열핀(20) 중 제2통전부(2211)에 전압이 인가되면 제2통전부(2211)의 표면으로 액적(A)이 이동하게 된다.Referring to FIG. 3, when water droplets contacting the first conducting
이는, 전기습윤(electorwetting) 원리에 기반한 것인데, 전기습윤이란 도 5에 도시된 바와 같이, 대향된 두 유전체의 사이에 두 유전체와 맞닿는 액적이 형성시 두 유전체에 전압을 인가하면 액적의 표면접촉각이 작아져(θ1->θ2) 유전체 면 상으로 넓게 퍼지는 현상을 말한다.This is based on the principle of electorwetting. As shown in FIG. 5, when the droplets contacting the two dielectrics are formed between two opposed dielectrics, the surface contact angle of the droplets is reduced. It becomes smaller (θ 1- > θ 2 ) and spreads widely over the dielectric plane.
즉, 제2통전부(2211)에 전압이 인가되면, 액적(A)의 표면접촉각이 작아지면서 제2통전부(2211)의 내측방향으로 넓게 퍼지면서 제2통전부(2211)의 표면상에 기존에 형성되어 있는 다른 액적(A)과 합쳐지면서 부피는 커지면서 넓게 퍼지게 된다.That is, when a voltage is applied to the second conducting
아울러, 제1통전부(2210) 상에 존재하는 액적(A)의 나머지 부분은 액적(A)의 표면장력에 의해 제2통전부(2211) 상으로 이동을 하게 된다.In addition, the remaining portion of the droplet (A) present on the first conducting
그리고, 도 4를 참조하면, 제2통전부(2211)에 이어 제3통전부(2212)에 전압을 인가시에(이때에는 제2통전부(2211)의 전압은 오프(off)로 변환됨) 제3통전부(2212)와 접촉된 액적(A)의 표면접촉각은 작아지면서 상기된 제2통전부(2211)의 전압인가시와 같은 현상이 발생한다.4, when a voltage is applied to the third conducting
즉, 제1통전부(2210)으로부터 제2통전부(2211), 제3통전부(2212)를 거쳐 마지막 통전부까지 전원을 순차적으로 인가하면 각 통전부의 표면에 형성된 액적(A)을 하향으로 이동시킬 수 있다.That is, when power is sequentially applied from the first conducting
결과적으로, 거시적으로 봤을 때는 제1방열핀(10)과 제2방열핀(20)의 표면은 마치 친수성으로 표면처리된 것과 같아져 표면에 형성된 액적(A)은 표면을 따라 흘러내리는 것과 같이 나타날 수 있다.As a result, when viewed macroscopically, the surfaces of the first heat sink fins 10 and the second
이와 같은 원리로 히트펌프의 실외기용 열교환기가 작동함으로써 난방사이클 중에도 방열핀의 표면은 액적(A)이 방열핀의 사이 간격과 대응되는 크기로 형성되기만 하면 하향으로 낙하하게 됨으로써 방열핀 표면에서의 착상현상이 예방되어 열교환기의 효율저하를 방지할 수 있다.
In this way, the heat pump heat exchanger for the outdoor unit of the heat pump operates so that even during the heating cycle, the surface of the heat sink fin falls downward as long as the droplets A have a size corresponding to the spacing between the heat sink fins, thereby preventing frost phenomenon on the surface of the heat sink fins. Therefore, the efficiency of the heat exchanger can be prevented from being lowered.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 비교하여 제2방열핀의 구조가 부분적으로 변경된다.Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment of the present invention, the structure of the second heat dissipation fin is partially changed in comparison with the first embodiment.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프의 실외기용 열교환기의 개략도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에서는 제2방열핀(22A)의 복수의 통전부로 구획되도록 각 통전부가 상호 분리형성된다. 이외 다른 구성들은 제1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.6 is a schematic diagram of a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, in the second embodiment of the present invention, the respective conducting portions are separated from each other so as to be partitioned into a plurality of conducting portions of the second heat radiating fin 22A. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
이와 같이 설치된 상태에서 제1방열핀(21)에 전압을 인가하고 동시에 제2방열핀(22A)의 각 통전부에 순차적으로 일정 주기를 가지고 전압을 인가하면 제1실시예에서와 같은 방법으로 표면에 형성된 액적(A)이 이동될 수 있다.When the voltage is applied to the first
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 냉매관 21 : 제1방열핀 22 : 제2방열핀
221 : 통전부 222 : 절연부 ※ Explanation of code for main part of drawing ※
DESCRIPTION OF
221: energizing part 222: insulating part
Claims (3)
상기 복수의 방열핀 중 어느 하나이며 통전가능한 제1방열핀;
상기 제1방열핀과 이웃하며, 길이방향으로 상호 절연되는 복수의 통전부로 구성되는 제2방열핀;
상기 제1방열핀에는 일정 전압을 인가하면서 상기 제2방열핀의 각 통전부에 선택적으로 전압을 인가하도록 연결되는 전원유닛;을 포함하며,
상기 제1방열핀 및 상기 제2방열핀에 동시에 접촉되는 액적(water droplet)이 형성시, 상기 제2방열핀 중 상기 액적이 접촉된 통전부로부터 일 방향으로 다른 통전부들에 순차적으로 전압을 인가하여 상기 액적을 일 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 실외기용 열교환기.In a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump including a refrigerant pipe through which a refrigerant flows and a plurality of heat dissipation fins coupled to an outer surface of the refrigerant pipe and spaced apart from each other,
Any one of the plurality of heat dissipation fins and the first heat dissipation fins;
A second heat dissipation fin adjacent to the first heat dissipation fin, the second heat dissipation fin composed of a plurality of conductive parts insulated from each other in the longitudinal direction;
And a power supply unit connected to the first radiating fins selectively to apply a voltage to each of the conductive parts of the second radiating fins while applying a predetermined voltage.
When a water droplet is formed in contact with the first heat sink fin and the second heat sink fin at the same time, the liquid is sequentially applied to other current conducting units in one direction from the current conducting unit contacted by the droplet among the second heat sink fins. Heat exchanger for outdoor unit of the heat pump, characterized in that to move the enemy in one direction.
상기 제2방열핀은 상호 절연되는 복수의 통전부가 구획되도록 하는 절연부가 일정 간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 히트펌프의 실외기용 열교환기.The method of claim 1,
The second heat dissipation fin is an outdoor unit heat exchanger of the heat pump, characterized in that the insulating portion is arranged at a predetermined interval so that a plurality of the conductive parts are insulated from each other.
상기 제1방열핀은 상호 절연되는 복수의 통전부가 구획되도록 각 통전부가 분리형성된 것을 특징으로 하는 히트펌프의 실외기용 열교환기.The method of claim 1,
The first heat dissipation fin is an outdoor unit heat exchanger of the heat pump, characterized in that each conducting portion is separated to form a plurality of conducting portions insulated from each other.
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CN114198897A (en) * | 2021-11-24 | 2022-03-18 | 朱代强 | Heat exchanger beneficial to discharge of condensed water |
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JPH0674479A (en) * | 1992-08-26 | 1994-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | Moisture absorber |
JPH0829094A (en) * | 1994-07-11 | 1996-02-02 | Hitachi Ltd | Air heat exchanger for air-cooling air conditioner |
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2010
- 2010-10-29 KR KR1020100107165A patent/KR101140407B1/en active IP Right Grant
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