KR101468912B1 - 가정용 냉장고들 및 냉동고들용 후벽 응축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자유 대류를 사용하는 냉장고들 및 냉동고들, 특히 가정용 냉장고들 및 냉동고들에 대한 응축기에 관한 것이다. 응축기는 적어도 하나의 테이프-형 파이프라인(1)을 가지며, 상기 파이프라인의 폭은 적어도 상기 파이프라인의 두께의 두 배이고, 상기 파이프라인은 서로 나란히 연장하고 의도된 바와 같이 사용될 때 에지 상에서 냉장고 또는 냉동고의 하부 에지에 세로로, 대부분이 거의 평행하게 연장하는 적어도 두 개의 별개의 채널들(3,4)을 가진다. 공기 흐름 방향으로 연속적으로 배치된 파이프라인 섹션들에 대해, 이전 섹션의 상부 에지는 뒤따르는 파이프라인 섹션의 하부 에지에 평행하게 흐름 방향으로 이격된다. 우수한 열 교환 특성들을 가진 합리적 가격의 응축기는 통상적인 상업적 압축 성형된 알루미늄 프로파일 파이프들의 사용에 의해 생산될 수 있다.

Description

가정용 냉장고들 및 냉동고들용 후벽 응축기{REAR WALL CONDENSER FOR DOMESTIC REFRIGERATORS AND FREEZERS}
본 발명은 중력 타입의 대류를 사용하는 냉각 머신들, 특히 가정용 냉장고들, 냉동고들 또는 결합된 냉장고들/냉동고들에 대한 응축기에 관한 것이고, 상기 응축기는 쉽고 경제적으로 제조될 수 있고 높은 효율성을 특징으로 한다.
통상의 냉장고들, 냉동고들 또는 결합된 냉장고들/냉동고들은 소위 압축식 냉장고들이다. 작은 소음 발생을 가지는 흡수기(absorber) 냉장고들 또는 소형 설계들을 가능하게 하는 열전기 냉장고들 같은 다른 냉각 원리들에 따라 동작하는 냉장고들은, 비록 언급된 특정의 유익한 특징들을 제공하지만, 상당히 높은 에너지를 소모하는 단점을 가지며 그러므로 주변적인 애플리케이션들에만 사용될 수 있다.
압축식 냉장고들에서 압축기는 기상 냉매를 압축하여 상기 냉매가 가열되게 한다. 냉매는 냉장고 외측에 자리한 응축기를 통하여 통과된다. 응축기는 냉매가 그들의 열을 환경으로 방출하게 하여 응축되게 한다. 그 다음 냉매는 예를 들어 냉매의 압력이 낮아지는 팽창 밸브 또는 모세관 같은 스로틀(throttle)을 통하여 냉장고 내부에 배치된 증발기로 흐르고, 여기서 냉매는 기화하고 크게 냉각된다. 증발기는 냉장고의 내부 공간이 냉각되게 하는 열 교환을 제공한다.
압축식 냉장고의 에너지 소비는 응축기가 열을 환경으로 방출할 수 있는 레이트(rate)에 크게 좌우된다. 한편으로 에너지 및 전력 가격들은 항상 증가하고 있고 다른 한편으로 사람의 환경 의식은 성장하고 있기 때문에, 에너지-절약 가정용 냉장고들을 제조하는 것은 점점 중요하다.
가정용 냉장고들에 사용되는 응축기들은 일반적으로 보다 우수한 열 방출을 위해 튜브에 용접된 와이어 리브(rib)들을 가진 구불구불한 모양으로 구부러지는 튜브를 포함한다. 열 방사에 의한 열 방출을 증가시키기 위하여, 상기 튜브 및 상기 와이어 리브들은 검정 페인트 코팅이 제공된다.
그러나, 상기 응축기들은 와이어 리브들이 튜브에 결합되는 영역에서만 튜브와 동일한 온도로 상기 와이어 리브들이 가열된다는 단점을 가진다. 튜브들간의 비교적 큰 거리들과 와이어 리브들의 바람직하지 않은 기하 구조로 인해, 즉 큰 길이 및 작은 직경으로 인해, 리브들의 보다 큰 영역들은 단지 약하게 가열된다. 결과적으로 리브들의 효율성은 낮다. 이것은 다소 바람직하지 않은 열 전달을 유도하고, 결국은 냉장고의 전력 소모가 상승하게 한다.
응축기들의 다른 공지된 실시예들은 튜브에 용접된 와이어 리브들을 가지는 것이 아니고 튜브를 완전히 커버하는 금속 플레이트를 가진다. 그러나, 튜브와 금속 플레이트 사이의 효율적인 열 상호작용을 달성하기 위하여 튜브와 금속 플레이트 사이에 가능한 한 많은 용접 포인트들을 제공하는 것이 필요할 것이다. 보다 효과적으로, 튜브는 연속적인 용접 또는 납땜 이음매(seam)에 의해 금속 플레이트와 결합될 수 있다. 이런 개념은 열 전달 표면에 걸쳐 향상되기는 하나 여전히 불균일한 온도 분포를 제공한다. 따라서 냉매와 공기 사이의 평균 온도 차는 단위 영역당 열 전달 레이트가 낮아짐에 따라 낮아진다. 다른 단점은 비교적 높은 제조 비용이다.
가정용 냉장고들에 대하여 열 방출을 개선하고 및/또는 응축기들의 제조 비용을 감소시키는 것을 목표로 하는 다수의 개념들이 최신 기술로부터 공지되었다.
예를 들어 EP 0 125 642 A2에서, 후면벽 응축기는 제안되었고 상기 후면벽 응축기는 구불구불한 모양으로 구부러진 튜브만으로 이루어지고, 여기서 직선 튜브 섹션들은 타원형 단면을 가지며 구부러진 섹션들은 원형 단면을 가진다. 타원형 단면을 가진 튜브들이 원형 단면을 가진 튜브와 비교하여 큰 표면 영역을 가지기 때문에, 와이어들 또는 금속 플레이트들은 이 경우 튜브들에 용접되지 않는다. 비록 이것이 제조 비용의 감소를 유도하지만, 열 교환기의 효율성을 개선시키지 못할 것이다.
EP 0 843 138 A1에서, 가정용 냉장고들에 대한 후면벽 응축기가 기술되고, 상기 응축기는 구불구불한 모양으로 구부러지고 두 개의 금속 플레이트들 사이에 클램핑된 튜브를 포함한다. 두 개의 금속 플레이트들 중 하나는 높은 열 용량의 액체로 충전되는 리셉터클을 형성하기 위하여 제 3 금속 플레이트에 결합된다.
CN 1616904 A에서, 후면벽 응축기는 개시되고, 상기 후면벽 응축기는 하나 위에 다른 하나가 수평으로 배열된 두 개의 튜브들로 이루어지고, 상기 두 개의 튜브들은 평행 및 수직 방향 배열로 설치된 다수의 튜브들에 의해 서로 접속된다. 수직 튜브들은 1 내지 3mm의 직경을 가지며, 즉 상기 수직 튜브들은 비교적 얇다. 냉매는 상부 수평 튜브에 의해 수직 튜브들로 분배되고 하부 튜브에서 다시 모아진다. 열 방출을 개선하기 위하여, 금속 플레이트는 튜브들 내에 장착될 수 있다. 다수의 얇은 튜브들 또는 마이크로채널 튜브들의 사용은 표면 영역을 증가시킬 수 있고 효과적인 열 교환을 보장할 수 있다. 그러나 얇은 튜브들 또는 마이크로채널 튜브들의 사용은 압력 손실을 최소화하기 위하여 튜브들이 평행하게 접속되는 것을 요구하고, 이것은 보다 높은 제조 비용을 유도한다. 다른 단점은 공기가 튜브들 또는 마이크로채널 튜브들의 길이방향으로 계속하여 흐르고, 이에 따라 최적 열 방출을 방해하는 비교적 두꺼운 층상 경계 층들이 발생된다는 사실로부터 야기된다.
게다가, 강제 대류를 사용하는 냉장고들에 대한 응축기들은 공지되었고, 여기서 알루미늄의 압축 성형된 섹션 튜브들이 사용되고 상기 튜브들은 테이프 모양이고 몇몇 평행한 채널들을 포함한다. 따라서, EP 1 557 662 A2, US 2006/0144076 A1 및 DE 10 2004 024 825 A1은 헤더들을 가진 강제 대류를 위한 응축기들을 기술하고, US 2005/0076506 A1 및 JP 06317363은 헤더들 없는 강제 대류를 위한 응축기들을 기술한다.
이들 응축기의 구성으로 인해 이들 응축기들은 중력 타입의 대류를 사용하는 냉장고들을 위한 부면-벽 응축기들로서 적당하지 않다. 비록 응축기들이 단부상에 설치되고 상기 응축기들을 통하여 중력에 의해 하부에서 상부로 공기가 흐를 수 있다 하더라도, 상기 응축기들은 극히 나쁜 효율을 가질 것인데, 그 이유는 첫째 수평 섹션 튜브들이 높은 흐름 저항을 생산하고 둘째 상기 튜브들의 배향으로 인해 열이 방사에 의해 환경으로 거의 방출될 수 없기 때문이다. 그러나 중력 타입의 대류를 사용하는 응축기들은 강제 대류를 사용하는 것과 달리 방사에 의해 열을 45%까지 방출한다.
본 발명의 목적은 이전에 기술된 최신 기술의 단점들을 제거하는 것이다. 특히, 본 목적은 높은 효율성을 가지며 저비용으로 쉽게 제조될 수 있는 중력 타입의 대류를 사용하는 가정용 냉장고들에 대한 응축기를 제공하는 것이다.
이 문제는 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징들에 의해 해결된다; 본 발명의 유용한 실시예들은 청구항들 제 2 항 내지 제 15 항에 기술된다.
본 발명에 따라, 중력 타입의 대류를 사용하는 냉장고들에 대한 응축기는 테이프처럼 형성된 냉매를 위한 적어도 하나의 튜브를 포함하고, 상기 튜브의 폭은 상기 튜브 두께 크기의 적어도 2배이고 상기 튜브는 서로 분리되고 서로 인접하여 연장하는 적어도 두 개의 채널들을 통합한다. 상기 튜브는 냉장고의 하부 에지에 실질적으로 평행하게 설치된다.
공기는 상기 튜브들을 통하여 중력 타입으로, 즉 하부에서 상부로 흐르고, 따라서 튜브들의 좁은 에지들을 타격한다.
공기 흐름 방향으로 연달아 배열된 튜브 섹션들에서 ― 상기 튜브 섹션들은 응축기의 동일한 튜브의 섹션들이거나 다른 튜브들의 섹션들임 ―, 선행 튜브 섹션의 상부 에지는 후속하는 튜브 섹션에 대하여 공기 흐름 방향으로 평행하게 이격된다. 이런 방식으로 공기 흐름은 각각의 튜브 섹션에서 새롭게 시작하고 따라서 상기 튜브 섹션들에서 절연 층상 경계층의 두께는 최소화될 것이다. 이것은 응축기의 효율성을 15%까지 증가시킬 수 있다.
상부 및 하부 에지들의 평행한 변위는 공기 흐름 방향으로 평행하게 이격된 위치에 튜브 섹션들을 배열하거나 상기 튜브 섹션들을 경사지게 함으로써 달성된다. 흐름 조건들의 측면에서, 효과적인 경사 각도들은 0°내지 45°범위 이내이어야 한다. 또한 튜브 섹션들을 이격시키고 동시에 경사지게 하는 것이 가능하지만 이것은 특정 장점을 발생시키지 않을 것이다.
냉매가 특히 낮은 흐름 저항에 영향을 받는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 응축기의 실시예에서, 응축기는 냉매의 입구 및 출구에 수직으로 배치된 헤더를 포함한다. 두 개의 헤더들은 둥근, 즉 원형, 반원, 타원형 및 달걀 모양, 또는 각진, 즉 삼각형, 정사각형 또는 직사각형 흐름 단면을 가질 수 있다. 입구에서 헤더는 분배기를 통합할 수 있다.
헤더들은 상이한 수직 레벨들에서 수평으로 그리고 서로 평행하게 배열된 냉매에 대한 다수의 튜브들에 의해 주로 평행하게 접속된다. 그러나 헤더들은 또한 모든 튜브들 또는 몇몇 평행한 튜브들이 연속하여 접속되도록 하는 내장식 엘리먼트들을 통합할 수 있고, 이에 따라 냉매는 상부에서 하부로 구불구불한 모드로 응축기를 통하여 흐른다. 튜브들은 헤더들 사이에 직선으로 설치되거나 수평 방향으로 파형 또는 구불구불한 모양으로 구부러진다.
몇몇 튜브들이 서로 나란히 수평 레벨에 배치되고 일반적으로 평행하게 이격되는 것은 의도된다. 바람직하게, 튜브들은 예를 들어 동시에 이차 열 교환 표면을 제공하는 금속 플레이트들 같은 스페이서들이 설비되어야 한다.
특히 간단한 구성을 특징으로 하는 응축기의 다른 실시예에서, 냉매를 위한 튜브는 구부러진 모양이고 나선형, 나선체, 나선식 또는 3차원의 구불구불한 윤곽부로서 형성된 적어도 하나의 층에 배치된다. 헤더들은 이 개념에서 사용되지 않는다.
튜브의 바람직한 3차원 구불구불한 모양의 레이아웃은 측면도가 구불구불한 모양이고 게다가 나선형 깊이를 제공하는 것을 의미한다. 통상적으로, 상기 튜브는 일반적으로 나사들/나선형들에 대하여 발견되는 바와 같은 원형 또는 타원형 단면 표면들을 가지는 것이 아니고 둥근 모서리들을 가진 직사각형으로서 형성되거나 "8자형" 모양 같이 윤곽이 형성된 단면(상면도에서)을 가지지만, 공간적으로 나선체 또는 나선식을 특징으로 한다.
곡면으로서 형성된 레이어는 예를 들어 공간 깊이를 특징으로 하는 3차원 구불구불함 같은 튜브의 레벨 배열인 것으로 이해된다. 본 발명의 성질에 따라, 또한 이런 타입의 몇몇 층들은 서로 나란히 배열될 수 있다.
공통-타입 가정용 냉장고들에 대해, 바람직하게 3차원 구불구불한 모양으로 구부러지는 단지 하나의 튜브를 응축기에 이용하는 것은 이 실시예에서 충분하다. 상기 응축기는 특히 제조하기 쉽고 냉매 및 주위 공기 사이에서 충분히 우수한 열 교환을 보장한다. 그러나 특정 애플리케이션들은 또한 응용 가능하면 스페이서들이 설치된 몇몇 별개의 튜브들에 의해 설정될 수 있거나, 하나 위에 다른 하나가 배열된 몇몇 층들에 배열된 튜브들에 의해 설정될 수 있다.
또한 예를 들어 슬리브들 같은 접속기들에 의해 설치된 튜브들을 사용하는 것도 가능하다. 이런 구성의 튜브들은 표준화된 길이들의 튜브들이 사용될 수 있다면 비용 측면에서 효율적일 수 있다.
한편으로, 열 전달을 위해 큰 표면 영역들을 달성하고, 다른 한편으로 너무 작은 흐름 단면들로 인한 큰 압력 강하들을 회피하기 위하여, 헤더들을 가지는 변형 및 헤더들을 가지지 않는 변형 양쪽 모두의 경우 3 내지 30mm2의 튜브 단면적이 사용되고, 여기서 채널들의 수력학적 지름들(hydraulic diameters)은 0.1 내지 3mm 범위이다.
응축기의 특히 경제적인 실시예는 압축 성형된 섹션 튜브가 튜브들에 사용되면 달성된다. 열 전달 특성들의 추가 개선을 위하여 리브 구조(rib structure)가 섹션 튜브의 외측 상에 형성될 수 있다.
가정용 냉장고에 간단한 방식의 튜브 접속을 제공하기 위하여, 본 발명에 따라 냉매의 입구 및 출구에 접속기들을 가진 튜브가 형성되고, 상기 출구는 바람직하게 필터 건조기를 통합한다.
튜브들은 일반적으로 알루미늄으로 제조되는데, 그 이유는 알루미늄이 우수한 열 도전성을 가지며, 비용면에서 합리적이고 쉽게 구부러질 수 있기 때문이다. 튜브들에 적용된 높은 방출 계수를 가진 코팅은 주위 공기로의 방사에 의해 개선된 열 방출을 유발할 것이다.
본 발명의 성질에 따라, 강제 대류를 사용하는 냉장고들에 대한 소형 응축기들은 구부러지는 압축 성형된 섹션 튜브들로 만들어지므로, 몇몇 층들은 공기 흐름 방향으로 서로 나란히 배열된 스택들 내에 형성되고, 여기서 나란히 배치된 튜브 섹션들은 서로에 대해 이격된다.
강제 대류를 사용하는 응축기들에서, 이격된 배열은 또한 10% 높은 효율성을 유도할 수 있다. 다른 장점들은 종래 단일-층 구성들과 비교하여 몇몇 층들의 배열이 이용 가능한 공간을 보다 잘 사용할 수 있다는 사실로부터 발생한다.
본 발명은 이하에서는 중력 타입의 대류를 사용하는 응축기들의 두 개의 실시예들을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이다.
도 1은 응축기 튜브의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 헤더들을 가진 응축기의 측면도이다.
도 3은 헤더들을 가진 응축기의 상면도이다.
도 4는 3차원의 구불구불한 모양으로 구부러진 튜브를 가진 콘덴서(헤더들 없음)의 도면이다.
도 1에 따른 튜브(1)는 2.54cm의 폭 및 2.1mm의 두께를 가진 압축 성형된 섹션의 알루미늄 튜브들로 이루어진다. 섹션 튜브들의 측면들(5)은 예를 들어 1mm의 반경으로 라운드된다. 열 전달 특성들을 개선하기 위하여, 상기 섹션들은 검정 페인트로 코팅된다. 섹션 튜브들은 표준화된 재료로 만들어지고 따라서 합리적인 가격으로 제공될 수 있다.
튜브(1)는 13개의 채널(3,4)을 가지며, 상기 채널들을 통해 냉매(2)가 통과할 것이다. 채널들(3)은 라운드된 모서리들 및 대략 1.5mm의 에지 길이를 가진 정사각형 단면을 가진다. 두 개의 외측 채널들(4)은 대략적으로 직사각형 모양이고 외부에 면하는 측면은 라운드 된다. 본 실시예에서 채널들(4)은 1.5mm의 길이 및 0.5mm의 폭을 가진다.
도 2에서 명확한 바와 같이, 헤더 튜브들(9)을 가진 응축기에서, 헤더 튜브들은 하나 위에 다른 하나가 평행하게 배열된 튜브들(1)의 몇몇 쌍들에 의해 접속되고 상기 쌍들 각각은 수평 평면상에 배치되고 스페이서들(8)에 의해 분리된다(도 3 참조). 인접한 레벨들 상에 배열된 튜브들(1)의 쌍들은 공기 흐름 방향(미도시)으로 서로에 대해 이격된다.
헤더들을 가진 응축기에서 압력 손실들이 효율성에 영향을 미치는 것은 실질적으로 불가능한데, 그 이유는 각각의 레벨이 평행하게 연장하는 26개의 채널들(3)을 가지므로, 매우 큰 흐름 단면이 냉매를 위해 제공되기 때문이다.
헤더들 없는 응축기에서(도 4 참조), 튜브(1)는 3차원의 구불구불한 모양으로 구부러지고, 상기 구부림 반경들은 대략 1.5cm이다. 평행하게 배치된 튜브들(1)은 대략 3 내지 8cm로 서로에 대해 이격되고, 이런 이격은 상기 튜브들이 비교적 밀집되게 배열되는(도 4 참조) 것을 의미한다. 다수의 평행한 채널들은 냉매를 위한 큰 흐름 단면을 제공하여 냉매의 압력 손실은 또한 큰 길이의 튜브(1)로 인해 최소화된다.
또한 이 실시예에서, 하나 위에 다른 하나가 배열된 구불구불한 배선들을 구성하는 튜브 섹션들은 공기 흐름 방향으로 이격된다. 응축기는 임의의 컴포넌트들을 용접할 필요가 없기 때문에 특히 쉽고 경제적으로 제조할 수 있다.
어느 하나의 실시예에서 평면 테이프 모양의 튜브들(1) 및 상기 튜브들의 밀집되고, 평행하며 구부러진 모양의 배열은 큰 표면 영역의 응축기를 보장한다. 섹션 튜브들의 이격된 배열은 공기 흐름이 모든 섹션들의 길이방향 측면들 상에서 다시 시작하게 한다. 결과적으로, 이 위치에서의 분리된 층상 경계층의 두께는 최소화되고 효율적인 열 전달은 보장된다.
응축기의 표면 영역은 리브(rib) 구조를 가진 섹션 튜브들을 사용함으로써 동일한 튜브 길이로 증가될 수 있다.
밀집하여 배치된 채널들(3,4) 및 알루미늄의 우수한 열 도전성은 응축기들의 총 표면 영역이 매우 짧은 시간 내에서 동작하는 동안 동일한 온도를 취하게 할 것이다.
응축기들은 압축 성형된 섹션의 알루미늄 튜브들로 인해 저비용 표준 컴포넌트들이 사용될 수 있기 때문에 쉽고 경제적으로 제조될 수 있다. 응축기들은 쉽게 세척될 수 있고, 이것은 상기 응축기들의 일정한 성능 특성들에 상당히 기여한다.
이들 두 개 버젼의 응축기들은 표면 영역이 동일할 때 종래의 응축기들에 비해 15% 높은 열 방출을 달성할 수 있다. 다른 한편, 응축기들의 표면 영역은 동일한 열 전달 레이트인 경우 대략 15%까지 감소될 수 있다.
사용된 참조 번호들의 리스트
1. 튜브/섹션 튜브
2. 냉매
3. 내부 채널
4. 외부 채널
5. 라운드된 측면
6. 입구
7. 출구
8. 스페이서
9. 헤더

Claims (15)

  1. 주위의 공기가 하부로부터 상부로 흐르는 중력 타입의 대류식 가정용 냉장고들을 위한 응축기로서,
    상기 응축기는 냉매를 위한 적어도 하나의 튜브를 포함하고,
    상기 튜브는 테이프 형태이고, 상기 튜브는 상기 튜브의 두께의 적어도 두 배인 폭을 가지고,
    서로로부터 분리되고 서로 인접하여 연장되는 적어도 두 개의 채널들이 상기 튜브 내로 통합되고,
    상기 튜브는 적어도 하나의 튜브 섹션을 가지고, 상기 튜브 섹션은 상기 냉장고의 하부 에지에 실질적으로 평행하게 설치되고,
    상기 튜브 섹션의 상부 에지가 동일한 튜브의 후속하는 튜브 섹션 또는 상이한 튜브의 튜브 섹션의 하부 에지에 대해 평행하게 이격되도록 상기 튜브 섹션의 각각이 수직 방향에 대하여 기울어지는,
    응축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매의 입구 및 출구에 있는 헤더들을 더 포함하고,
    상기 헤더들은 상기 냉매를 위한 튜브들과 접속되고, 서로에 대해 평행하게 수직으로 설치되고,
    상기 튜브들은 직선 모양이거나, 또는 복수의 튜브 섹션들을 연결하며 파형 또는 구불구불한 형태로 구부러진,
    응축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 튜브들은 서로에 대해 수평으로 이격된,
    응축기.
  4. 제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 개의 튜브들이 수평 평면 내에 각각 배열되고 서로에 대해 평행하게 이격된,
    응축기.
  5. 제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 튜브들 사이에 스페이서들이 배치되고, 상기 스페이서들은 이차적인 열 교환기 표면들로서 기능하는,
    응축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매를 위한 튜브는, 나선형(spiral), 나선체(helicoidal), 나선식(helical) 또는 3차원 구불구불한 윤곽의 곡면으로 형성된 적어도 하나의 레이어에 배열되는,
    응축기.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브 섹션들은 공기 흐름의 방향으로 이격되는,
    응축기.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브 섹션들은 0°내지 45°의 각도만큼 기울어진,
    응축기.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브는 3 내지 30mm2의 단면적을 가지는,
    응축기.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 채널들은 0.1 내지 3mm의 수력학적 지름들(hydraulic diameters)을 가지는,
    응축기.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브는 압출된 섹션 알루미늄 튜브인,
    응축기.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브는 검정색 페인트의 코팅을 가지는,
    응축기.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브는 리브 구조(rib structure)를 통해 증가된 외부 표면적을 가지는,
    응축기.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 냉매의 입구 및 출구에 접속부들을 형성하는,
    응축기.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 냉매의 출구의 접속 피스(connecting piece)에 필터 건조기가 통합되는,
    응축기.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2385767B1 (es) * 2009-04-15 2013-06-17 Bsh Electrodomesticos España S.A. Licuador así como también bomba de calor y aparato doméstico con un licuador de tal tipo.
CN103968699B (zh) * 2014-05-21 2016-08-17 合肥华凌股份有限公司 换热管、蒸发器组件、冷凝器组件和制冷设备
DE102017201081A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Hanon Systems Rohr für einen Wärmetauscher
CN112710107B (zh) * 2020-12-07 2022-06-14 佛山市盈特金属制品有限公司 一种冷凝器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004514868A (ja) * 2000-11-24 2004-05-20 シンヴェント・エイエス 超臨界圧での熱除去を用いる冷凍またはヒートポンプシステム
JP2004167601A (ja) * 2002-10-30 2004-06-17 Showa Denko Kk 偏平管半製品およびその製造方法、偏平管、偏平管を用いた熱交換器およびその製造方法
JP2005037054A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒サイクル装置用熱交換器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE619994C (de) * 1933-10-01 1935-10-11 Platen Munters Refrigerating S Waermeaustauscher, insbesondere Kondensator oder Absorber in Kaelteapparaten
FR1380673A (fr) * 1963-10-22 1964-12-04 Rubanox Soc Perfectionnements aux échangeurs thermiques à convection
FR2309812A4 (fr) * 1975-03-05 1976-11-26 Latrille Jean Extension de condenseur pour fluide
US4286579A (en) * 1979-05-30 1981-09-01 Barry Johnston Closed loop solar collector system
AU2215183A (en) * 1982-12-07 1984-06-14 Bundy Tubing Company (Australia) Pty. Limited. Wires connecting serpentine coils to increase heat transfer
DE3934479A1 (de) * 1989-10-16 1991-04-18 Lingemann Helmut Gmbh & Co Verfahren zum herstellen eines plattenverfluessigers fuer eine kuehlmaschine, insbesondere fuer einen haushalts-kuehlschrank, sowie insbesondere nach dem verfahren hergestellter plattenverfluessiger
US5487279A (en) * 1994-09-29 1996-01-30 Eaton Corporation Heat exchanger with integral filter/drier cartridge
US5839505A (en) * 1996-07-26 1998-11-24 Aaon, Inc. Dimpled heat exchange tube
KR100264815B1 (ko) * 1997-06-16 2000-09-01 신영주 다단기액분리형응축기
DE19845336A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-06 Behr Gmbh & Co Mehrkanal-Flachrohr
ITVA20010037A1 (it) * 2001-10-18 2003-04-18 Whirlpool Co Condensatori per armadi frigoriferi domestici ed armadio frigorifero domestico dotato di tale condensatore.
KR100906769B1 (ko) * 2002-01-31 2009-07-10 한라공조주식회사 오뚜기형 유로를 갖는 열교환기용 튜브 및 이를 이용한열교환기
EP1546630A4 (en) * 2002-10-02 2010-11-24 Showa Denko Kk WÜRMEAUSTAUSCHROHR AND WÜRMEAUSTAUSCHER
CN100402182C (zh) * 2002-10-30 2008-07-16 昭和电工株式会社 用于制造半成品扁平管的方法和装置
JP2005106404A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd 加熱冷却システム
JP2005111527A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Denso Corp アルミニュウム熱交換器の製造方法
US6988538B2 (en) * 2004-01-22 2006-01-24 Hussmann Corporation Microchannel condenser assembly
US7281387B2 (en) * 2004-04-29 2007-10-16 Carrier Commercial Refrigeration Inc. Foul-resistant condenser using microchannel tubing
US8091621B2 (en) * 2006-01-19 2012-01-10 Modine Manufacturing Company Flat tube, flat tube heat exchanger, and method of manufacturing same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004514868A (ja) * 2000-11-24 2004-05-20 シンヴェント・エイエス 超臨界圧での熱除去を用いる冷凍またはヒートポンプシステム
JP2004167601A (ja) * 2002-10-30 2004-06-17 Showa Denko Kk 偏平管半製品およびその製造方法、偏平管、偏平管を用いた熱交換器およびその製造方法
JP2005037054A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒サイクル装置用熱交換器

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Publication number Publication date
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