KR101606270B1 - 과냉각기와 이를 구비한 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 응축기를 통과한 제1냉매가 유동하는 복수의 내부튜브; 복수의 내부튜브가 내측 공간에 배치되고, 각 내부튜브을 경계로 제1냉매와 열교환하는 제2냉매가 흐르는 외부튜브; 및 각 내부튜브에 고정되어 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 고정부재와, 고정부재와 연결되어 제2냉매의 유속을 변화시키는 감속부재가 포함된 배플을 포함하는 과냉각기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

Description

과냉각기와 이를 구비한 공기조화기{Subcooler and Air conditioner including the same}

본 발명은, 과냉각기와 이를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 쾌적한 실내의 공기 환경을 조성하기 위해 실내 온도를 조절하는 장치를 의미한다.

이러한 공기조화기는 실내에 설치되는 실내기와, 상기 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다. 그리고 상기 실외기에는 하나 이상의 상기 실내기가 연결될 수 있다.

그리고 공기조화기는, 상기 실내기로 냉매를 공급하여 냉방 또는 난방 운전으로 작동될 수 있다. 여기서 공기조화기의 작동 방식인 냉방 운전 또는 난방 운전은 순환하는 냉매의 흐름에 따라 결정된다.

즉, 공기조화기는, 냉매의 흐름에 따라 냉방 운전으로 작동할 수도 있고 난방 운전으로 작동할 수도 있다.

먼저, 공기조화기가 냉방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름을 설명한다. 상기 실외기의 압축기에서 압축된 냉매는 상기 실외기의 열교환기를 거쳐서 중온 고압의 액체 냉매가 된다. 상기 액체 냉매가 상기 실내기로 공급되면, 상기 실내기의 열교환기에서 냉매가 팽창되면서 기화 현상이 발생할 수 있다. 상기 기화 현상에 의해 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기의 온도가 하강하게 된다. 그리고, 상기 실내기 팬이 회전하면 온도가 하강된 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기는 실내로 토출된다.

다음으로 공기조화기가 난방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름은 다음과 같다. 상기 실외기의 압축기에서 고온고압의 기체 냉매가 실내기로 공급되면, 상기 실내기의 열교환기에서 고온고압의 기체 냉매가 액화될 수 있다. 상기 액화 현상에 의해 방출된 에너지는 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기의 온도를 상승시킨다. 그리고, 실내기 팬이 회전되면 온도가 상승된 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기가 실내로 토출될 수 있다.

한편, 공기조화기에는 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되기전에 과냉각되도록 하는 과냉각기가 구비될 수 있다.

상기 과냉각기는 메인 냉매가 유동하는 내부튜브와, 상기 내부튜브가 내측 공간에 배치되고 상기 내부튜브를 경계로 상기 메인 냉매와 열교환하는 분지 냉매가 흐르는 외부튜브를 포함할 수 있다.

즉 상기 과냉각기에서는, 냉동 사이클을 순환하는 상기 메인 냉매와 상기 메인 냉매로부터 일부 분지되어 팽창된 분지 냉매가 열교환되어, 상기 메인 냉매가 과냉각 될 수 있다.

그러나, 상기 과냉각기는 상기 메인 냉매와 상기 분지 냉매가 유동되는 과정에서 상기 내부튜브가 상기 외부튜브와 접촉되어 충격소음이 발생하며, 상기 내부튜브가 흔들리면서 냉매유동소음이 발생한다는 문제점이 있다.

한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허 제2013-0027290호에 개시된다.

본 발명의 목적은, 과냉각기의 내구성을 향상시키고, 냉매의 유동으로 인한 소음 발생이 없는 과냉각기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 발명일 측면에 의한 과냉각기는, 공기조화기의 응축기와 증발기 사이에 배치되어, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 과냉각하여 상기 증발기로 유동시키기 위해, 상기 응축기를 통과한 제1냉매가 유동하는 복수의 내부튜브; 상기 복수의 내부튜브가 내측 공간에 배치되고, 상기 각 내부튜브을 경계로 상기 제1냉매와 열교환하는 제2냉매가 흐르는 외부튜브; 및 상기 각 내부튜브에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 고정부재와, 상기 고정부재와 연결되어 상기 제2냉매의 유속을 변화시키는 감속부재가 포함된 배플을 포함할 수 있다.

상기 과냉각기는 상기 외부튜브 일단을 밀폐하고, 상기 각 내부튜브와 연통되어 상기 제1냉매를 상기 각 내부튜브로 분지시키는 분지부와, 상기 외부튜브 타단을 밀폐하고, 상기 각 내부튜브와 연통되어 상기 각 내부튜브를 통과한 상기 제1냉매가 합지되는 합지부를 더 포함할 수 있다.

상기 제2냉매는 상기 외부튜브 측면에 형성된 제1홀으로 유입된 후, 상기 제1냉매와 열교환 한 뒤, 상기 제1홀과 이격되어 상기 외부튜브의 측면에 형성된 제2홀로 유출될 수 있다.

상기 고정부재는 내부에 상기 제2냉매가 유동하는 유동홀이 형성되고, 상기 유동홀을 형성하는 내부면은 상기 각 내부튜브에 고정되고, 외부면은 상기 외부튜브의 내주면에 고정되며, 상기 감속부재는, 상기 각 내부튜브 사이에 개재되고 상기 고정부재의 내부면에 형성될 수 있다.

상기 고정부재는, 내부면이 상기 각 내부튜브의 외면의 일부를 감싸도록 상기 각 내부튜브에 고정되고, 외부면은 상기 외부튜브의 내주면에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지할 수 있다.

상기 고정부재의 외부면에는 외측을 향한 복수의 고정돌기가 형성되고, 상기 고정돌기는 상기 외부튜브의 내주면에 고정될 수 있다.

상기 고정부재의 내부면은, 상기 각 내부튜브의 외면 일부가 각각 안착되는 복수의 안착면과, 상기 감속부재가 형성되는 고정면을 포함할 수 있다.

상기 고정부재의 안착면은, 상기 각 내부튜브의 외주면과 면 접촉될 수 있도록 만곡된 형상일 수 있다.

상기 감속부재는, 일면이 상기 고정부재의 고정면에 고정되고, 타면은 상기 외부튜브의 중심에서 외측을 향하는 방향으로 만곡된 형상을 할 수 있다.

상기 고정부재는, 상기 내부튜브의 외주면에 면 접촉되어 고정되도록 만곡된 형상이고, 상기 감속부재는 상기 각 내부튜브 사이에 개재되며, 양단은 상기 고정부재와 각각 연결될 수 있다.

상기 감속부재는 상기 외부튜브의 중심에서 외측을 향하는 방향으로 만곡된 형상일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매를 응축하는 응축기; 및 상기 응축기에서 응축된 냉매를 과냉각시키는 과냉각기를 포함하고, 상기 과냉각기는, 상기 응축기를 통과한 제1냉매가 유동하는 복수의 내부튜브와, 상기 복수의 내부튜브가 내측 공간에 배치되고, 상기 각 내부튜브를 경계로 상기 제1냉매와 열교환하는 제2냉매가 흐르는 외부튜브와, 상기 각 내부튜브에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 고정부재와, 상기 고정부재와 연결되어 상기 제2냉매의 유속을 감소시키는 감속부재가 포함된 배플을 포함하는 공기조화기를 제공한다.

본 발명에 따른 과냉각기와 이를 구비한 공기조화기는, 응축기에서 응축된 냉매의 과냉각 효율을 개선할 수 있다.

또한 과냉각기 내부에서 냉매의 유동으로 인한 소음과, 내부튜브와 외부튜브의 충격으로 인한 소음을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성도,
도 2는 도 1의 공기조화기의 시스템을 나타내는 도면,
도 3는 도 2의 공기조화기의 시스템이 냉방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름을 나타내는 도면,
도 4는 도 2의 공기조화기의 시스템이 난방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름을 나타내는 도면,
도 5 는 도 2의 공기조화기의 과냉각기의 사시도,
도 6은 도 5의 과냉각기의 분해사시도,
도 7은 도 5의 A-A'의 단면도,
도 8은 도 5의 과냉각기에 설치된 배플의 사시도,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배플의 사시도,
도 10은 도 9의 배플의 B-B'의 단면도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 과냉각의 열교환 성능을 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각기와 상기 과냉각기를 구비한 공기조화기를 설명한다.

이하에서는, 상기 공기조화기의 실내기 및 실외기에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성도이고, 도 2는 도 1의 공기조화기의 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 공기조화기는 실내기(10)와 실외기(20)를 포함한다.

그리고 상기 공기조화기는, 상기 실내기(10)는 스탠드형으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 벽걸이형 또는 천장형 등일 수 있다.

상기 실내기(10)는 열교환된 공기를 실내로 토출한다. 그리고 상기 실외기(20)는, 상기 실내기(10)와 연결되어 상기 실내기(10)에서 공기를 조화하는 필요한 냉매를 상기 실내기(10)로 전달한다.

실내기(10)는 상기 실외기(20)와 냉매 배관으로 연결되고, 냉매의 순환에 따라 상기 실내기(10)로부터 냉온의 공기가 실내로 토출될 수 있다. 그리고 상기 실내기(10)는 복수 개가 마련되어 각각 상기 실외기(20)에 연결될 수도 있다.

상기 실내기(10)와 실외기(20)는 통신이 가능한 케이블로 연결되어 소정의 통신 방식에 따라 제어 명령을 송신 또는 수신할 수도 있다.

상기 실내기(10)에는, 실내 공기가 흡입되는 공기 흡입구와, 내부에서 열교환된 공기를 토출하는 토출구가 형성된다. 그리고, 상기 실내기(10)는 상기 토출구에 구비되는 풍향조절수단을 포함할 수 있다. 상기 풍향조절수단은 상기 토출구를 개폐할 수 있고, 상기 토출구로부터 토출되는 공기의 방향을 제어할 수 있다. 또한 상기 실내기(10)는 상기 토출구로부터 토출되는 풍량을 조절할 수도 있다.

그리고 상기 실내기(10)는 상기 공기 흡입구 또는 상기 공기 토출구에 설치되는 베인을 포함할 수 있다. 상기 베인은, 상기 공기 흡입구와 상기 공기 토출구 중 적어도 어느 하나를 개폐할 수 있고, 공기의 유동 방향을 안내할 수도 있다.

또한 상기 실내기(10)는, 상기 실내기(10)의 운전 상태 및 설정정보가 표시되는 표시부 및 설정 데이터를 입력하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다. 사용자가 상기 입력부를 통해서 공기조화기의 작동 명령을 입력하면, 상기 실외기(20)는, 입력된 작동 명령에 대응하여 냉방 운전 또는 난방 운전으로 작동될 수 있다

상기 공기조화기가 냉방 운전으로 작동될 때, 상기 실외 열교환기(21)는 상기 실외 열교환기(21)로 유동되는 기상 냉매가 실외 공기에 의해 응축될 수 있는 응축기로 작용할 수 있다. 또한 공기조화기가 난방 운전으로 작동될 때, 상기 실외 열교환기(21)는, 상기 실외 열교환기(21)로 유동되는 액상 냉매가, 실외 공기에 의해 증발될 수 있는 증발기로 작동할 수도 있다.

상기 압축기(24)는 인버터 압축기와 정속 압축기를 포함할 수 있다. 그리고 인버터 압축기와 정속 압축기는 개수에 제한이 없다.

실내기(10)는, 실내 공기와 냉매가 열교환되는 실내 열교환기(11), 실내 공기를 상기 실내 열교환기(11)로 송풍시키는 실내 송풍기(12), 응축된 냉매를 팽창시키기 위한 실내 팽창장치(13)를 포함한다.

이하에서는 상기 공기조화기가 냉방 운전으로 작동할 때, 냉매의 유동에 대해 설명한다.

도 3는 도 2의 공기조화기의 시스템이 냉방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.

상기 공기조화기가 냉방운전이 수행되는 경우, 냉매는 상기 압축기(24) 및 상기 실외 열교환기(21)를 통과한 후 상기 실내 팽창장치(13)에서 팽창되며, 실내 열교환기(11)에서 열교환된다.

더 상세히, 상기 공기조화기가 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 실외 열교환기(21)에서 응축된 냉매는 상기 과냉각기(30)에서 과냉각된 후, 실내 열교환기(11)로 유동한다.

상기 실외 열교환기(21)에서 응축된 냉매는 냉매관(27)을 통해 유동할 수 있다. 그리고 상기 냉매관(27)은 메인관(271), 메인 유입관(272)과 메인 토출관(273)을 포함할 수 있다.

상기 메인 유입관(272)는 상기 과냉각기(30)와 연통되어 상기 메인관(271)으로부터 전달된 메인 냉매를 상기 과냉각기(30)로 유입시키고, 상기 메인 토출관(273)은 상기 과냉각기(30)와 연통되어 상기 과냉각기(30)에서 열교환된 메인 냉매의 토출을 가이드한다.

한편, 상기 메인 냉매는, 상기 메인관(271)을 유동하는 냉매로서, "제 1 냉매"라 이름할 수 있다.

상기 냉매관(27)은 상기 메인관(271)의 제 1 냉매에서 일부 냉매를 분지하여 상기 압축기(24)로 인젝션(injection)시키기 위한 주입관(274)를 더 포함할 수 있다.

상기 주입관(274)는 상기 메인관(271)으로부터 분지되어 상기 과냉각기(30)에 연결된다. 상기 제 1 냉매에서 일부 분지된 냉매를 "제 2 냉매"라 이름할 수 있다.

상기 주입관(274)에는, 상기 제 2 냉매가 상기 과냉각기(30)로 유입되도록 하는 인젝션 유입관(2741)이 구비된다. 상기 인젝션 유입관(2741)은 상기 메인 유입관(272)과 다른 위치에서 상기 과냉각기(30)와 연통된다.

그리고, 상기 주입관(274)에는, 상기 인젝션 유입관(2741)를 통하여 상기 과냉각기(30)로 유입된 상기 제 2 냉매가 유출되도록 가이드하는 인젝션 토출관(2742)이 더 구비된다. 상기 인젝션 토출관(2742)는 상기 메인 토출관(273)와는 다른 위치에서 상기 과냉각기(30)와 연통된다. 상기 인젝션 토출관(2742)를 통하여 토출된 냉매는 상기 압축기(24)로 인젝션 된다.

상기 주입관(274)에는, 상기 제 2 냉매를 팽창시키기 위한 인젝션 팽창장치(28)가 구비될 수 있다. 상기 제 2 냉매는 상기 인젝션 팽창장치(28)를 통과하면서 상기 제 1 냉매보다 저온 저압으로 변화되며, 상기 과냉각기(30)에서 상기 제 1 냉매와 열교환 하면서 상기 제 1 냉매를 과냉시킬 수 있다.

상기 과냉각기(30)에서 과냉된 제 1 냉매는 상기 실내 팽창장치(13)를 거치면서 팽창되고, 상기 실내 열교환기(11)에서 증발될 수 있다.

이하에서는 공기조화기가 난방 운전으로 작동할 때, 냉매의 유동에 대해 설명한다.

도 4는 도 2의 공기조화기의 시스템이 난방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 공기조화기의 난방 운전시 과냉각 장치에서의 냉매 유동은 냉방 운전이 수행되는 경우와 반대되는 흐름을 형성한다.

상세히, 상기 실내 열교환기(11)에서 응축된 냉매는 상기 메인 토출관(273)를 통하여 상기 과냉각기(30)로 유입되어 상기 메인 유입관(272)로 유출된다. 그리고, 유출된 제 1 냉매는 상기 실외 팽창장치(26)에서 팽창된 후 상기 실외 열교환기(21)에서 증발된다.

한편, 상기 메인 유입관(272)으로 유출된 제 1 냉매 중 일부인 제 2 냉매는 상기 주입관(274)로 분지되며, 상기 인젝션 팽창장치(274)에서 팽창되어 상기 과냉각기(30)로 유입된다. 상기 과냉각기(30)의 내부에서 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매는 열교환되며, 열교환 과정에서 상기 제 1 냉매는 과냉되고 상기 제 2 냉매는 기화되어 상기 압축기(24)로 인젝션된다.

이하에서는, 도면을 참조하여 상기 과냉각기를 상세히 설명한다.

도 5 는 도 2의 공기조화기의 과냉각기의 사시도이고, 도 6은 도 5의 과냉각기의 분해사시도이며, 도 7은 도 5의 A-A'의 단면도이고, 도 8은 도 5의 과냉각기에 설치된 배플의 사시도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 과냉각기(30)는 복수의 내부튜브(31), 외부튜브(32) 및 배플(33)을 포함한다.

상기 외부튜브(32)는 상기 과냉각기(30)의 외형을 형성한다. 그리고 상기 외부튜브(32)의 내부에는 상기 복수의 내부튜브(31)가 위치할 수 있는 공간이 형성된다. 그리고 상기 외부튜브(32)의 내부에 형성된 공간으로는 상기 제2냉매가 유동할 수 있다.

상기 복수의 내부튜브(31)는 상기 외부튜브(32)의 내부 공간에 배치된다.

그리고 상기 외부튜브(32)에는 제1홀(32a)과 제2홀(32b)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(32a)은 상기 외부튜브(32) 측면에 형성되고, 상기 제2홀(32b)은 상기 제1홀(32a)과 이격되어 상기 외부튜브(32) 측면에 형성된다.

상기 인젝션 유입관(2741)은 상기 제1홀(32a)을 통해 상기 외부튜브(32)와 연통될 수 있고, 상기 인젝션 토출관(2742)은 상기 제2홀(32b)을 통해 상기 외과튜브와 연통될 수 있다.

따라서 상기 제2냉매는 상기 인젝션 유입관(2741)을 통해 상기 외부튜브(32)의 내부로 유입되고, 상기 외부튜브(32)의 내부로 유입된 상기 제2냉매는 상기 인젝션 토출관(2742)을 통해 외부로 유출되어 상기 압축기(24)로 유동할 수 있다.

상기 과냉각기(30)는 분지부(34)와 합지부(35)를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 분지부(34)와 상기 합지부(35)는 상기 외부튜브(32)의 양단에 각각 설치된다. 그리고 상기 분지부(34)와 합지부(35)는 각각 상기 외부튜브(32)의 양단으로 상기 제2냉매가 외부로 누설하는 것을 차단할 수 있다.

상기 분지부(34) 및 상기 합지부(35)는, 상기 외부튜브(32) 내부공간에 배치된 상기 각 내부튜브(31)는 양단을 각각 상기 메인 유입관(272) 및 메인 토출관(273)과 연결한다.

더 상세하게 설명하면, 상기 분지부(34)는 메인 유입관(272)과 연통되어, 상기 제1냉매의 유동방향에 따라, 상기 메인 유입관(272)에서 유입되는 상기 제1냉매를 상기 각 내부튜브(31)로 분지시키거나, 상기 각 내부튜브(31)에서 토출되는 상기 제1냉매를 합지시켜 상기 메인 유입관(272)으로 안내할 수 있다.

또한 상기 합지부(35)는 메인 토출관(273)과 연통되어, 상기 제1냉매의 유동방향에 따라, 상기 각 내부튜브(31)에서 토출되는 상기 제1냉매를 합지시켜 상기 메인 토출관(273)으로 안내하거나, 상기 메인 토출관(273)에서 유입되는 상기 제1냉매를 상기 각 내부튜브(31)로 분지시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 각 내부튜브(31)의 내부에는 응축기에서 압축된 상기 제1냉매가 흐르고, 상기 외부튜브(32)의 내부에서는 상기 인젝션 팽창장치(28)에서 팽창된 저온저압의 상기 제2냉매가 유동한다. 따라서 상기 제1냉매와 상기 제2냉매는 상기 각 내부튜브(31)를 경계면으로 하여 열 교환될 수 있다.

상기 배플(33)은 상기 각 내부튜브(31)를 서로 연결하여, 상기 각 내부튜브(31)의 흔들림을 방지할 수 있다.

상기 배플(33)은, 고정부재(331)와 감속부재(332)를 포함한다.

상기 고정부재(331)는 상기 각 내부튜브(31)에 고정되어 상기 각 내부튜브(31)의 흔들림을 방지할 수 있다. 상기 각 내부튜브(31)가 상기 제1냉매 및 제2냉매의 유동과정에서 흔들릴 경우 상기 외부튜브(32)의 내부면(3311)과 접촉 등으로 인하여 소음을 유발할 수 있는데, 상기 고정부재(331)는 상기 각 내부튜브(31)의 흔들림을 방지하여 상기 각 내부튜브(31)의 흔들림으로 인한 소음을 감소시킬 수 있다.

상기 고정부재(331)는 내부에 상기 제2냉매가 유동하는 제1유동홀(331a)이 형성되고, 상기 제1유동홀(331a)을 형성하는 상기 고정부재(331)의 내부면(3311)은 상기 각 내부튜브(31)가 고정되고, 외부면(3312)은 상기 외부튜브(32)의 내주면에 고정된다.

상기 고정부재(331)는 고정돌기(3313)를 더 포함할 수 있다. 상기 고정돌기(3313)는 상기 고정부재(331)의 외부면(3312)에 고정된다.

상기 고정부재(331)를 상기 외부튜브(32)의 내주면에 고정시키기 위해서 상기 고정부재(331)를 상기 외부튜브(32)의 내부에 배치시키고 상기 외부튜브(32)를 프레스(press)할 때, 상기 고정돌기(3313)는 상기 외부튜브(32)의 내주면에 박힐 수 있어, 상기 고정부재(331)는 상기 외부튜브(32)의 내주면에 견고하게 고정될 수 있다.

상기 고정부재(331)의 내부면(3311)은, 상기 각 내부튜브(31)의 외면 일부가 각각 안착되는 복수의 안착면(3311a)과, 상기 감속부재(332)가 형성되는 고정면(3311b)을 포함할 수 있다.

상기 고정부재(331)의 안착면(3311a)은, 상기 각 내부튜브(31)의 외주면과 면 접촉될 수 있도록 만곡된 형상일 수 있다. 따라서 상기 각 내부튜브(31)의 외주면의 일부는 상기 고정부재(331)의 안착면(3311a)에 안착되어 상기 고정부재(331)에 고정될 수 있다.

상기 감속부재(332)는 상기 고정부재(331)와 연결되어 상기 제2냉매의 유속을 감소시켜, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매의 열 교환효율을 증대시킬 수 있다.

상기 감속부재(332)는 상기 각 내부튜브(31) 사이에 개재되고, 상기 고정부재(331)의 고정면(3311b)에 형성된다.

더 상세하게는, 상기 감속부재(332)의 일면(332a)은 상기 고정부재(331)의 고정면(3311b)에 고정되고, 타면(332b)은 상기 제1유동홀(331a)의 중심을 향할 수 있다. 그리고 상기 감속부재(332)의 타면(332b)은 상기 제1유동홀(331a)의 중심에서 외측을 향하는 방향으로 만곡된 형상일 수 있다.

즉, 상기 감속부재(332)는 상기 고정부재(331)는 내부에 형성된 상기 제2냉매가 유동하는 상기 제1유동홀(331a)에 배치되기 때문에, 상기 제1유동홀(331a)을 통과하는 상기 제2냉매의 유속을 감소시키거나, 상기 제2냉매의 흐름을 난류(turbulent flow)화 할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배플을 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배플의 사시도이고, 도 10은 도 9의 배플의 B-B'의 단면도이다.

도 9 및 도10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배플(36)은 고정부재(361)와 감속부재(362)를 포함할 수 있다.

상기 고정부재(361)는, 상기 내부튜브(31)의 외주면에 면 접촉되어 고정되도록 만곡된 플레이트 형상일 수 있다. 상기 감속부재(362)는 상기 각 내부튜브(31) 사이에 개재되며, 양단은 상기 고정부재(361)와 각각 연결된다.

그리고 상기 감속부재(362)는 상기 외부튜브(32)의 중심에서 외측을 향하는 방향으로 만곡된 형상일 수 있다.

상기 배플(36)은 고정부재(361)와 감속부재(362)가 서로 연결되어 내부에 상기 제2냉매가 유동하는 제2유동홀(36a)이 형성될 수 있다.

따라서 상기 제2냉매는 상기 배플(36)이 설치된 지점에서, 상기 외부튜브(32)와 상기 배플(36) 사이의 공간과, 상기 제2유동홀(36a)로 나뉘어 유동할 수 있다.

즉, 상기 배플(36)은, 상기 제2냉매가 상기 외부튜브(32)와 상기 배플(36) 사이의 공간과, 상기 제2유동홀(36a)로 나뉘는 지점에서 상기 제2냉매의 흐름은 난류화시켜 상기 제1냉매와 상기 제2냉매의 열 교환 효율이 증가시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 과냉각기의 성능에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 과냉각의 열교환 성능을 나타내는 그래프이다.

도 11을 참조하면, X축은 상기 과냉각기(30)의 상기 외부튜브(32)의 일단에서 타단으로 상기 제2냉매가 유동할 때 일단에서 타단으로의 거리를 의미하고, Y축은 상기 과냉각기(30)의 상기 외부튜브(32)의 일단에서 타단으로 상기 제2냉매가 유동할 때 상기 제1냉매와 상기 제2냉매의 열교환 효율을 나타낸다.

그리고 L1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배플(33)이 설치된 상기 과냉각기(30)의 열교환 성능을 나타낸 선이고, L2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 배플(36)이 과냉각기(30)의 열교환 성능을 나타낸 선이고, L3은 본 발명에 따른 상기 배플(33, 36)이 설치되지 않는 과냉각기의 열교환 성능을 나타낸 그래프이다.

도 11에서 볼 수 있듯이, 상기 외부튜브(32)의 일단에서 타단까지의 전 지점에서 본 발명에 따른 상기 배플(33, 36)이 설치될 경우, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매의 열교환 효율이 개선됨을 알 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

30:과냉각기 31:복수의 내부튜브
32:외부튜브 33:배플
331:고정부재 332:감속부재
34:분지부 35:합지부

Claims (12)

1. 공기조화기의 응축기와 증발기 사이에 배치되어, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 과냉각하여 상기 증발기로 유동시키는 과냉각기에 있어서,
   상기 응축기를 통과한 제1냉매가 유동하는 복수의 내부튜브;
   상기 복수의 내부튜브가 내측 공간에 배치되고, 상기 각 내부튜브을 경계로 상기 제1냉매와 열교환하는 제2냉매가 흐르는 외부튜브; 및
   상기 각 내부튜브에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 고정부재와, 상기 고정부재와 연결되어 상기 제2냉매의 유속을 변화시키는 감속부재가 포함된 배플을 포함하고,
   상기 고정부재는 내부에 상기 제2냉매가 유동하는 유동홀이 형성되고, 상기 유동홀을 형성하는 내부면은 상기 각 내부튜브에 고정되고, 외부면은 상기 외부튜브의 내주면에 고정되며,
   상기 감속부재는, 상기 각 내부튜브 사이에 개재되고 상기 고정부재의 내부면에 형성된 과냉각기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부튜브 일단을 밀폐하고, 상기 각 내부튜브와 연통되어 상기 제1냉매를 상기 각 내부튜브로 분지시키는 분지부와,
   상기 외부튜브 타단을 밀폐하고, 상기 각 내부튜브와 연통되어 상기 각 내부튜브를 통과한 상기 제1냉매가 합지되는 합지부를 더 포함하는 과냉각기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2냉매는 상기 외부튜브 측면에 형성된 제1홀으로 유입된 후, 상기 제1냉매와 열교환 한 뒤, 상기 제1홀과 이격되어 상기 외부튜브의 측면에 형성된 제2홀로 유출되는 과냉각기.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부재는,
   내부면이 상기 각 내부튜브의 외면의 일부를 감싸도록 상기 각 내부튜브에 고정되고, 외부면은 상기 외부튜브의 내주면에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 과냉각기.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부재의 외부면에는 외측을 향한 복수의 고정돌기가 형성되고, 상기 고정돌기는 상기 외부튜브의 내주면에 고정되는 과냉각기.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부재의 내부면은, 상기 각 내부튜브의 외면 일부가 각각 안착되는 복수의 안착면과, 상기 감속부재가 형성되는 고정면을 포함하는 과냉각기.
   
8. 제 7 항에 있어서
   상기 고정부재의 안착면은, 상기 각 내부튜브의 외주면과 면 접촉될 수 있도록 만곡된 형상인 과냉각기.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 감속부재는,
   일면이 상기 고정부재의 고정면에 고정되고,
   타면은 상기 외부튜브의 중심에서 외측을 향하는 방향으로 만곡된 형상을 하는 과냉각기.
   
10. 공기조화기의 응축기와 증발기 사이에 배치되어, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 과냉각하여 상기 증발기로 유동시키는 과냉각기에 있어서,
    상기 응축기를 통과한 제1냉매가 유동하는 복수의 내부튜브;
    상기 복수의 내부튜브가 내측 공간에 배치되고, 상기 각 내부튜브을 경계로 상기 제1냉매와 열교환하는 제2냉매가 흐르는 외부튜브; 및
    상기 각 내부튜브에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 고정부재와, 상기 고정부재와 연결되어 상기 제2냉매의 유속을 변화시키는 감속부재가 포함된 배플을 포함하고,
    상기 고정부재는, 상기 내부튜브의 외주면에 면 접촉되어 고정되도록 만곡된 형상이고,
    상기 감속부재는 상기 각 내부튜브 사이에 개재되며, 양단은 상기 고정부재와 각각 연결되는 과냉각기.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 감속부재는 상기 외부튜브의 중심에서 외측을 향하는 방향으로 만곡된 형상인 과냉각기.
    
12. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기를 통과한 냉매를 응축하는 응축기; 및
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 과냉각시키는 과냉각기를 포함하고,
    상기 과냉각기는,
    상기 응축기를 통과한 제1냉매가 유동하는 복수의 내부튜브와,
    상기 복수의 내부튜브가 내측 공간에 배치되고, 상기 각 내부튜브를 경계로 상기 제1냉매와 열교환하는 제2냉매가 흐르는 외부튜브와,
    상기 각 내부튜브에 고정되어 상기 각 내부튜브의 흔들림을 방지하는 고정부재와, 상기 고정부재와 연결되어 상기 제2냉매의 유속을 감소시키는 감속부재가 포함된 배플을 포함하고,
    상기 고정부재는, 상기 내부튜브의 외주면에 면 접촉되어 고정되도록 만곡된 형상이고,
    상기 감속부재는 상기 각 내부튜브 사이에 개재되며, 양단은 상기 고정부재와 각각 연결되는 공기조화기.

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