KR102242513B1 - 결로현상을 이용한 응결수 수집용 증발기 및 이를 이용한 응결수 자원화 시스템 - Google Patents

결로현상을 이용한 응결수 수집용 증발기 및 이를 이용한 응결수 자원화 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 결로현상을 이용한 응결수 수집용 증발기 및 이를 이용한 응결수 자원화 시스템에 관한 것으로, 결로현상으로 인해 증발기 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 하나의 유용한 자원으로서 적극 활용하기 위하여 보다 신속히 낙하시켜 수집할 수 있도록 하며, 제작 시에는 냉매 이송관의 확관 공정을 생략할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은 냉동사이클에 의해 순환하는 냉매가 내부에서 이송되는 냉매 이송관; 및 상기 냉매 이송관에 의해 관통된 상태에서 서로 간에 일정 간격을 두고 나란히 배치된 다수의 판형 열교환핀;을 포함하며, 상기 열교환핀의 전면에는 공기와의 접촉면적을 늘리는 동시에 공기의 유동을 교란하여 미세 진동을 유발하는 다수의 교란돌기들이 형성되어 성에 및 응결수의 낙하를 촉진하는 것을 특징으로 한다.

Description

결로현상을 이용한 응결수 수집용 증발기 및 이를 이용한 응결수 자원화 시스템{EVAPORATOR FOR COLLECTING CONDENSED WATER USING CONDENSATION PHENOMENON AND CONDENSED WATER RESOURCE CONVERSION SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 증발기에 관한 것으로, 특히 결로현상으로 인해 증발기 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 하나의 유용한 자원으로서 적극 활용하기 위하여 보다 신속히 낙하시켜 수집할 수 있도록 하며, 제작 시에는 냉매 이송관의 확관 공정을 생략할 수 있도록 한 결로현상을 이용한 응결수 수집용 증발기 및 이를 이용한 응결수 자원화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 증발기는 주변으로부터 열을 흡수하는 역할을 하는 것으로 냉매를 압축하는 압축기, 주변으로 열을 방출하는 응축기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와 함께 냉동사이클을 기반으로 하는 냉각시스템을 구성한다.
이같은 증발기는 냉각시스템은 필요로 하는 에어컨이나 냉장고와 같이 가정용, 산업용의 공조, 냉장설비에 폭넓게 사용되고 있다.
그런데, 증발기의 경우 내부에서 증발하는 냉매에 의해 그 표면이 주변에 비해 큰 폭으로 낮은 온도를 띠기 때문에 성에 또는 응결수가 발생하는 현상이 나타났으며, 오래 전부터 성에나 응결수를 제거하기 위한 노력들이 이루어졌다.
예컨대, 한국공개특허공보 제1989-0012144호(1989.08.24.)를 통해 개시된 증발기의 경우 응결수용 수로를 구비하는 구성에 의해 응결수를 보다 신속하게 제거할 수 있도록 하였다.
하지만, 지금까지의 종래기술들의 경우 성에나 응결수를 제거하는 데에만 치중한 나머지 성에나 응결수를 하나의 자원으로서 보고 활용하고자 하는 노력들은 상대적으로 미미하였다.
한국공개특허공보 제1989-0012144호(1989.08.24.)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 결로현상으로 인해 증발기 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 하나의 유용한 자원으로서 적극 활용하기 위하여 보다 신속히 낙하시켜 수집할 수 있도록 하며, 제작 시에는 냉매 이송관의 확관 공정을 생략할 수 있도록 한 결로현상을 이용한 응결수 수집용 증발기 및 이를 이용한 응결수 자원화 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 응결수 수집용 증발기는, 냉동사이클에 의해 순환하는 냉매가 내부에서 이송되는 냉매 이송관; 및 상기 냉매 이송관에 의해 관통된 상태에서 서로 간에 일정 간격을 두고 나란히 배치된 다수의 판형 열교환핀;을 포함하며, 상기 열교환핀의 전면에는 공기와의 접촉면적을 늘리는 동시에 공기의 유동을 교란하여 미세 진동을 유발하는 다수의 교란돌기들이 형성되어 성에 및 응결수의 낙하를 촉진하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 교란돌기는 반구형에서 일측과 타측의 곡률이 다르게 변형된 비대칭 돌기로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 교란돌기의 일측부 곡률이 타측부 곡률보다 크게 형성되고, 일측에 설치된 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 교란돌기의 일측부를 대향하여 흐르도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 교란돌기의 일측부에는 송풍팬에 의해 송풍되는 공기 중 일부를 상기 열교환핀의 후면쪽으로 누설시켜 공기의 흐름을 교란하는 교란공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 열교환핀 전면의 교란돌기에는 교란공 인근에 형성되어 송풍팬에 의해 송풍되는 공기에 의해 떨리면서 상기 열교환핀에 진동을 발생시켜주는 떨림판이 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 교란돌기는 엠보싱 공정에 의해 형성되어 상기 열교환핀 후면에는 상기 교란돌기에 대응하는 비대칭 홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 열교환핀의 후면에는 응결수를 안내하여 하향하여 흐르도록 수직하게 형성되며 좌우방향으로 이격되어 나란히 배치된 다수의 수직 오목라인과, 상기 수직 오목라인 인근의 응결수를 안내하여 상기 수직 오목라인을 향하여 흐르도록 상기 수직 오목라인 각각의 좌편과 우편에서 하향 경사지게 형성되어 상기 수직 오목라인에 합류하는 다수의 경사 오목라인이 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수직 오목라인을 중심으로 좌측에 형성된 좌측 경사 오목라인과 우측에 형성된 우측 경사 오목라인은 서로 교번하여 상기 수직 오목라인에 합류하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 열교환핀의 일측변에는 다수의 삼각돌기들이 연속적으로 형성되어 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 열교환핀 간의 이격된 공간으로 최초 유입될 때 발생하는 저항을 감소시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 열교환핀의 일측변에는 다수의 삼각돌기들이 연속적으로 형성되고 상기 삼각돌기들이 접하는 골부에는 반타원형 홈이 더 형성되어 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 열교환핀 간의 이격된 공간으로 최초 유입될 때 발생하는 저항을 감소시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 다수의 열교환핀 중 적어도 어느 하나에는 복수의 진동자가 설치되되, 진동자 하나는 해당 열교환핀 전면 일측 모서리에 설치되고, 다른 하나는 해당 열교환핀 후면 타측 모서리에 설치되어 열교환핀에 대한 진동을 유발하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 열교환핀에는 상기 냉매 이송관이 관통하는 방향으로 돌출된 경사관이 일체로 형성되되, 상기 경사관은 열교환핀 간 이격거리보다 길고 선단부로 갈수록 관경이 좁아지면서 선단부가 상기 냉매 이송관의 외경보다 작은 내경을 갖도록 형성되어, 상기 냉매 이송관이 상기 경사관을 가압 관통할 때 상기 경사관의 선단부가 인근 지점에 위치한 다른 열교환핀의 경사관 후단부 내측에서 확관되면서 그 내주면에 밀착되는 동시에 상기 경사관의 선단부 내주면은 상기 냉매 이송관의 외주면에 대하여 밀착된 상태가 되는 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
또한, 상기 경사관은 선단부에 비해 후단부가 단차를 두고 큰 관경을 갖도록 형성되어 상기 경사관의 선단부가 인근 지점에 위치한 다른 열교환핀의 경사관 후단부의 단차부위까지 삽입되어 정합되는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
한편, 본 발명의 응결수 자원화 시스템은 전술된 응결수 수집용 증발기; 상기 응결수 수집용 증발기의 일측에 설치되어 열교환핀 사이사이에 공기가 흐르도록 송풍하는 송풍팬; 상기 응결수 수집용 증발기의 하측에서 낙하하는 응결수를 받아주는 저수조; 및 상기 저수조에 저수된 응결수를 펌핑하여 외부로 이송시켜주는 펌프;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에 의한 응결수 수집용 증발기 및 응결수 자원화 시스템은 결로현상으로 인해 증발기 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 하나의 유용한 자원으로서 적극 활용하기 위하여 보다 신속히 낙하시켜 수집할 수 있다.
또한, 본 발명은 제작 시 열교환핀에 형성된 경사관에 의해 냉매 이송관의 확관 공정을 생략할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 주요구성을 설명하기 위한 부분 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 부분 측단면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 동작 및 작용을 설명하기 위한 참조도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 제작 시 별도의 확관 공정 없이 이루어지는 열교환핀과 냉매 이송관의 결합구조를 설명하기 위한 일련의 참조도
도 6은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기에서 열교환핀 후면에 형성된 수직 오목라인과 경사 오목라인을 설명하기 위한 참조도
도 7은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도
도 8은 본 발명의 제3변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 구성을 설명하기 위한 참조도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 자원화 시스템의 구성도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 응결수 수집용 증발기 및 응결수 자원화 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 주요구성을 설명하기 위한 부분 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 부분 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 동작 및 작용을 설명하기 위한 참조도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 제작 시 별도의 확관 공정 없이 이루어지는 열교환핀과 냉매 이송관의 결합구조를 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기(100)는 냉동사이클 운전 시 발생하는 결로현상으로 인해 증발기 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 자원으로서 적극 활용하기 위하여 보다 신속히 낙하시켜 수집할 수 있도록 한 것으로, 다수의 냉매 이송관(110a)과 상기 냉매 이송관(110a)의 단부를 연결하는 연결관(110b)들로 이루어진 코일(110)과, 상기 냉매 이송관(110a)에 결합된 다수의 열교환핀(120)으로 이루어지며, 열교환핀(120) 전면에 형성된 다수의 교란돌기(121)들에 의해 공기와의 접촉면적을 늘리는 동시에 공기의 유동을 교란시켜 열교환핀(120)을 미세하게 진동시킴으로써 성에 및 응결수가 신속히 낙하할 수 있도록 유도하는 것이다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 응결수 수집용 증발기에 대해 상세히 설명한다.
상기 코일(110)은 순환하는 냉매가 이송되는 유로를 마련해주며, 일자관으로 형성된 냉매 이송관(110a)과 냉매 이송관(110a)의 단부들을 연결해주기 위해 절곡된 연결관(110b)의 결합으로 이루어진다. 이같은 코일(110)은 공지된 증발기에서 사용되는 통상의 코일(110)과 크게 다르지 않으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 열교환핀(120)은 도시된 것처럼 얇은 판형의 형상을 가지며 다수가 냉매 이송관(110a)에 의해 관통된 상태에서 서로 간에 일정 간격을 두고 이격되어 나란히 배치된다. 상기 열교환핀(120)의 전면에는 공기와의 접촉면적을 늘리는 동시에 공기의 유동을 교란하여 진동을 유발하는 다수의 교란돌기(121)들이 형성된다는 점에 주목할 수 있다. 이를 통해 열교환핀(120) 표면에 맺히는 성에 및 응결수의 낙하를 촉진하여 응결수를 보다 신속하게 수집하는 것이 가능해진다.
상기 열교환핀(120) 전면에 형성되는 교란돌기(121)는 도 3의 확대부에 도시된 것처럼 반구형에서 일측과 타측의 곡률이 다르게 형성된 변형된 형태의 비대칭 돌기로 구비된다. 즉, 교란돌기(121)의 일측부(121A) 곡률이 타측부(121B) 곡률보다 크게 형성된다. 여기서 상기 교란돌기(121)는 엠보싱 공정에 의해 형성되도록 하여 열교환핀(120) 전면에는 교란돌기(121)가 형성되지만 후면에는 교란돌기(121)에 대응하는 비대칭 홈(122)이 형성되도록 한다. 이처럼 교란돌기(121)가 형성된 열교환핀(120)에 대하여 일측에 송풍팬을 설치하여 공기를 상기 교란돌기(121)의 일측부를 대향하여 흐르도록 해주면 송풍되는 공기가 열교환핀(120)의 표면을 따라 일직선상으로 흐르기만 하는 것이 아니라 보다 복잡하고 다양한 양상을 띠게 된다. 즉, 도의 확대부에 도시된 것처럼 열교환핀(120) 표면을 따라 흐르는 공기가 교란돌기(121) 및 비대칭 홈(122)과 만나면서 그 주변으로 다양한 크기 및 강도를 갖는 맴돌이 형태의 흐름이 생기게 된다. 이를 열교환핀(120) 전체로 보면 공기의 흐름이 교란되어 대단히 복잡하고 불규칙한 양상을 띠면서 열교환핀(120) 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 보다 신속히 낙하시킬 수 있게 된다. 특히 열교환핀(120) 간의 이격된 거리를 좁게 배치해주면 교란돌기(121)들로 인한 공기 흐름의 교란이 더욱 심해지면서 열교환핀(120)에 미세한 진동이 활발히 발생하며, 이로 인해 열교환핀(120) 표면에 맺힌 성에 및 응결수를 보다 쉽게 털어낼 수 있게 된다.
나아가 열교환핀(120)의 일측변에는 도 2의 확대부에 도시된 것처럼 다수의 삼각돌기(124)들이 연속적으로 형성된다. 이같은 구성에 따르면 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 열교환핀(120) 간의 이격된 공간으로 최초 유입될 때 열교환핀(120)의 일측변에 접촉한 후 주변으로 튕겨나가면서 주변 공기의 흐름까지 방해하는 문제를 최소화할 수 있게 된다. 물론 이같은 구성과 관련하여 열교환핀(120)의 일측변의 두께가 얇기 때문에 송풍되는 공기가 그렇게 많은 저항을 받지 않을 것으로 생각하기 쉽지만 위에서 언급된 것처럼 송풍되는 공기가 열교환핀(120)의 일측변부에 접촉한 후 튕겨나가면서 공기의 흐름을 방해하는 영역이 주변으로까지 확대되면서 의외로 송풍되는 공기가 크 저항에 직면하며 원활한 흐름을 방해받게 된다. 하지만 열교환핀(120)의 일측변에 연속된 삼각돌기(124)들을 형성시킨 구성에 의해 이같은 문제를 간단히 해소하는 것이 가능해진다.
위에서 언급한 열교환핀(120)의 진동을 더 크게 하여 성에 및 응결수를 보다 확실하게 털어내기 위해서는 도 2에 도시된 것처럼 다수의 열교환핀(120) 중 일부 열교환핀(120)에 진동자(130a,130b,130c,130d)를 설치하여 주기적으로 작동시켜주는 것이 바람직하다. 이 경우 진동자(130a,130b,130c,130d) 하나는 해당 열교환핀(120) 전면 일측 모서리에 설치되고 다른 하나는 해당 열교환핀(120) 후면 타측 모서리에 설치된다. 이로써 열교환핀(120)의 대각방향으로 가장 떨어진 두 지점에서 진동자(130a,130b,130c,130d)가 진동하면서 적은 숫자만으로도 해당 열교환핀(120) 전체에 효과적으로 진동을 일으켜준다. 이같은 해당 열교환핀(120)의 진동은 냉매 이송관(110a)을 타고 이웃해 있는 다른 열교환핀(120)까지 함께 진동하도록 영향을 미치게 된다. 상기 진동자(130a,130b,130c,130d)는 저주파 진동기를 비롯하여 다양한 종류의 진동자 중 어느 한 종을 설치할 수 있다.
상기 열교환핀(120)에는 냉매 이송관(110a)이 관통하는 방향으로 돌출된 경사관(123)이 일체로 형성된다. 상기 경사관(123)은 도 5a에 도시된 것처럼 열교환핀(120) 간 이격거리보다 길게 형성되고 선단부로 갈수록 관경이 좁아지면서 선단부가 상기 냉매 이송관(110a)의 외경보다 작은 내경을 갖도록 형성된다. 이같은 구성에 따르면 도 5a와 도 5b에 도시된 것처럼 냉매 이송관(110a)이 가압에 의해 경사관(123)을 관통할 때 경사관(123)의 선단부가 인근 지점에 위치한 다른 열교환핀(120)의 경사관(123) 후단부 내측에서 확관되면서 그 내주면에 밀착되는 동시에 경사관(123)의 선단부 내주면은 냉매 이송관(110a)의 외주면에 대하여 강하게 밀착된 상태가 되어 열교환핀(120)과 냉매 이송관(110a)이 일체로 견고하게 고착된다.
더욱이 경사관(123)은 중간에 단차를 두고 선단부에 비해 후단부가 큰 관경을 갖도록 형성되어 경사관(123)의 선단부가 인근 지점에 위치한 다른 열교환핀의 경사관 후단부의 단차부위까지 삽입되어 정합되면서 상기 냉매 이송관(110a)에 최대한 밀착되도록 하였다는 점에 주목할 수 있다. 이로써 열교환핀(120)과 냉매 이송관(110a) 사이의 열교환 면적을 극대화할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 과거 열교환핀(120)을 천공한 후 냉매 이송관(110a)을 관통시켰을 때 열교환핀(120)과 냉매 이송관(110a) 사이에 완전한 일체화가 이루어지지 못하고 서로 느슨한 상태에서 있었기 때문에 냉매 이송관(110a)을 확관하는 확관 공정을 추가적으로 진행하였던 문제를 완전히 해소하면서도 열교환핀(120)과 냉매 이송관(110a) 사이의 열교환 면적까지 증가시킬 수 있다는 점에서 커다란 장점을 갖는다.
계속해서 아래에서는 본 발명의 변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기에서 열교환핀 후면에 형성된 수직 오목라인과 경사 오목라인을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1변형실시예는 변형 전 실시예와 비교하여 열교환핀(120) 후면에 응축수를 하방으로 낙하하도록 안내하는 수직 오목라인(125)과 경사 오목라인(126a,126b)이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 수직 오목라인(125)은 상기 열교환핀(120)의 후면에 형성되며 응결수를 안내하여 하향하여 흐르도록 수직하게 형성된다. 상기 수직 오목라인(125)은 도면에 도시된 것처럼 다수가 좌우방향으로 이격되어 나란히 배치된다. 이처럼 수직 오목라인(125)이 좌우로 나란히 배치되면 일부 수직 오목라인(125)의 경우 열교환핀(120) 후면에 형성된 비대칭 홈(122)이 형성된 지점과 중복 형성되기도 한다.
상기 경사 오목라인(126a,126b)은 수직 오목라인(125) 인근의 응결수를 안내하여 상기 수직 오목라인(125)을 향하여 흐르도록 안내하는 역할을 하는 것으로 수직 오목라인(125) 각각의 좌편과 우편에서 하향 경사지게 형성되어 수직 오목라인(125)에 합류하는 형태로 다수 형성된다.
상기 수직 오목라인(125)과 경사 오목라인(126a,126b)은 엠보싱 공정에 의해 상기 교란돌기(121) 및 비대칭 홈(122)을 형성시킬 때 함께 형성시켜주면 좋다. 상기 수직 오목라인(125) 경사 오목라인(126a,126b)이 엠보싱 공정에 의해 열교환핀(120) 후면에 형성되면 열교환핀(120) 전면에는 그에 대응하여 볼록한 형태의 미도시된 수직 볼록라인 및 경사 볼록라인들이 자연스럽게 형성된다. 이같은 오목라인들 및 볼록라인들은 응결수의 낙하를 촉진하는 역할뿐만 아니라 교란돌기(121)와 비대칭 홈(122)과 마찬가지로 열교환핀(120) 전면과 후면에서 공기의 흐름을 교란하여 열교환핀(120)에 미세 진동을 일으키고 성에 및 응결수의 박리를 촉진하게 된다.
도 7은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기는 변형 전 실시예와 비교하여 교란공(121a)에 교란공(121a)과 떨림판(121b)이 추가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 교란공(121a)은 송풍기에 의해 송풍되는 공기를 대면하는 교란돌기(121)의 일측부에 형성되어 송풍되는 공기 중 일부를 열교환핀(120)의 후면쪽으로 누설시켜 공기의 흐름을 더욱 교란한다. 나아가 상기 떨림판(121b)은 열교환핀(120) 전면의 교란돌기(121)에 형성되며, 교란공(121a) 인근에 형성되어 송풍팬에 의해 송풍되는 공기에 의해 미세하게 떨리면서 열교환핀(120)에 진동을 추가 발생시켜주는 역할을 한다.
이같은 교란공(121a)과 떨림판(121b)을 교란돌기(121)에 형성시키기 위해서, 교란돌기(121)를 대상으로 펀칭하여 ㄷ자형으로 절개라인을 형성한 후 그 절개라인 안쪽으로 형성된 부위를 열교환핀(120) 전면쪽으로 들어 올려준다. 그러면 교란공(121a)과 떨림판(121b)이 동시에 형성될 수 있다. 상기 떨림판(121b)은 도 7의 확대부에 도시된 것처럼 완전히 꺾어 올리지 않고 송풍기가 설치된 쪽으로 경사지게 대향하도록 해준다. 그러면 상기 떨림판(121b)이 송풍되는 공기를 받으면서 미세한 떨림을 활발하게 발생시키게 된다.
단, 상기 떨림판(121b)의 떨림 기능을 활성화시키기 위해서는 떨림판(121b)의 두께를 너무 두껍게 하지 않는 것도 중요하지만 너무 얇게 하지 않는 것도 중요하다. 만일 열교환핀(120)과 떨림판(121b)의 두께를 너무 얇게 하면 열교환핀(120)의 내구성과 경사관(123)을 통한 냉매 이송관(110a)과의 결합력이 저하되는 것은 물론, 떨림판(121b)이 송풍되는 공기에 의해 쉽게 젖혀지면서 열교환핀(120)의 진동을 유발하지 못하는 문제가 발생하기 때문이다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 의한 응결수 수집용 증발기는 결로현상으로 인해 증발기 표면에 맺히는 성에 및 응결수를 하나의 자원으로서 적극 활용할 수 있도록 보다 신속히 낙하시켜 수집할 수 있도록 하며, 제작 시 냉매 이송관(110a)의 확관 공정을 생략할 수 있는 것이다.
도 8은 본 발명의 제3변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3변형실시예에 의한 응결수 수집용 증발기는 변형 전 실시예와 비교하여 열교환핀(120)의 일측변에 다수의 삼각돌기(124)들이 연속적으로 형성되되 상기 삼각돌기(124)들이 접하는 골부에 반타원형 홈(124a)이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
이같이 삼각돌기(124)들이 접하는 골부에 반타원형 홈(124a)을 형성시킨 구성의 경우 변형 전 실시예에서 송풍되는 공기가 삼각돌기(124)들이 접하는 골부에서 모이면서 주변으로 급격히 튕겨나가는 현상이 발생하지 않도록 송풍되는 공기가 모이는 지점에 반타원형 홈(124a)을 형성시켜 보다 여유있는 공간을 확보한 것이라 할 수 있다. 이로써 응결수 수집용 증발기에 유입되는 공기의 흐름을 보다 원활하게 할 수 있는 장점이 있다.
참고로 전술된 내용에 따르면 열교환핀(120)에 교란돌기(121)와 비대칭 홈(122), 수직 오목라인(125), 경사 오목라인(126a,126b)을 형성시키기 위해 열교환핀(120)에 대하여 엠보싱 공정을 진행한다고 언급하였으나 처음부터 열교환핀(120)을 금형에서 몰딩하면서 교란돌기(121)와 비대칭 홈(122), 수직 오목라인(125), 경사 오목라인(126a,126b)을 동시에 형성시켜 줄 수도 있다. 교란돌기(121)에 교란공(121a)과 떨림판(121b)을 형성하기 위한 ㄷ자형 절개라인도 마찬가지로 금형에서 몰딩할 때 형성시킬 수 있다. 이같은 열교환핀(120)의 성형방법은 하나의 예시일뿐 다른 방법들을 제한하는 것은 아님을 분명히 밝히고자 한다.
전술된 응결수 수집용 증발기를 기반으로 하여 본 발명의 실시예에 의한 응결수 자원화 시스템을 구현하는 것이 비로소 가능해진다. 이에 도 9는 상기 응결수 수집용 증발기를 기반으로 하는 본 발명의 실시예에 의한 응결수 자원화 시스템의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 응결수 자원화 시스템은 전술된 응결수 수집용 증발기(100)와, 응결수 수집용 증발기(100)의 일측에 설치되어 열교환핀(120) 사이사이에 공기가 흐르도록 송풍하는 송풍팬(10)과, 응결수 수집용 증발기(100)의 하측에서 낙하하는 응결수를 받아주는 저수조(20)와, 저수조(20)에 저수된 응결수를 펌핑하여 외부로 이송시켜주는 펌프(30)를 포함하여 이루어지며, 여기에 이송되는 응결수를 저장하는 물탱크(40)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 저수조(20)에 저수되는 응결수의 수위를 감지하기 위한 센서와
이같은 본 발명의 실시예에 의한 응결수 자원화 시스템은 각 지역상황에 맞게 응결수를 충분히 수집하여 자원화할 수 있을 정도로 다수의 응결수 수집용 증발기(100)들을 기반으로 하여 광대역 네트워크로 구성할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110: 코일 110a: 냉매 이송관
110b: 연결관 120: 열교환핀
121: 교란돌기 122: 비대칭 홈
121a: 교란공 121b: 떨림판
124: 삼각돌기 125: 수직 오목라인
126a, 126b: 경사 오목라인 130a, 130b, 130c, 130d: 진동자

Claims (14)

  1. 냉동사이클에 의해 순환하는 냉매가 내부에서 이송되는 냉매 이송관; 및 상기 냉매 이송관에 의해 관통된 상태에서 서로 간에 일정 간격을 두고 나란히 배치된 다수의 판형 열교환핀;을 포함하며,
    상기 열교환핀의 전면에는 공기와의 접촉면적을 늘리는 동시에 공기의 유동을 교란하여 미세 진동을 유발하는 다수의 교란돌기들이 형성되어 성에 및 응결수의 낙하를 촉진하며,
    상기 교란돌기는 반구형에서 일측과 타측의 곡률이 다르게 변형된 비대칭 돌기로 구비되며, 상기 교란돌기의 일측부 곡률이 타측부 곡률보다 크게 형성되고, 일측에 설치된 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 교란돌기의 일측부를 대향하여 흐르도록 하고, 상기 교란돌기의 일측부에는 송풍팬에 의해 송풍되는 공기 중 일부를 상기 열교환핀의 후면쪽으로 누설시켜 공기의 흐름을 교란하는 교란공이 형성되며, 상기 열교환핀 전면의 교란돌기에는 교란공 인근에 형성되어 송풍팬에 의해 송풍되는 공기에 의해 떨리면서 상기 열교환핀에 진동을 발생시켜주는 떨림판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 교란돌기는 엠보싱 공정에 의해 형성되어 상기 열교환핀 후면에는 상기 교란돌기에 대응하는 비대칭 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열교환핀의 후면에는 응결수를 안내하여 하향하여 흐르도록 수직하게 형성되며 좌우방향으로 이격되어 나란히 배치된 다수의 수직 오목라인과, 상기 수직 오목라인 인근의 응결수를 안내하여 상기 수직 오목라인을 향하여 흐르도록 상기 수직 오목라인 각각의 좌편과 우편에서 하향 경사지게 형성되어 상기 수직 오목라인에 합류하는 다수의 경사 오목라인이 더 구비된 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수직 오목라인을 중심으로 좌측에 형성된 좌측 경사 오목라인과 우측에 형성된 우측 경사 오목라인은 서로 교번하여 상기 수직 오목라인에 합류하는 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열교환핀의 일측변에는 다수의 삼각돌기들이 연속적으로 형성되어 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 열교환핀 간의 이격된 공간으로 최초 유입될 때 발생하는 저항을 감소시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열교환핀의 일측변에는 다수의 삼각돌기들이 연속적으로 형성되고 상기 삼각돌기들이 접하는 골부에는 반타원형 홈이 더 형성되어 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 열교환핀 간의 이격된 공간으로 최초 유입될 때 발생하는 저항을 감소시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  11. 제1항에 있어서,
    다수의 열교환핀 중 적어도 어느 하나에는 복수의 진동자가 설치되되, 진동자 하나는 해당 열교환핀 전면 일측 모서리에 설치되고, 다른 하나는 해당 열교환핀 후면 타측 모서리에 설치되어 열교환핀에 대한 진동을 유발하는 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열교환핀에는 상기 냉매 이송관이 관통하는 방향으로 돌출된 경사관이 일체로 형성되되, 상기 경사관은 열교환핀 간 이격거리보다 길고 선단부로 갈수록 관경이 좁아지면서 선단부가 상기 냉매 이송관의 외경보다 작은 내경을 갖도록 형성되어, 상기 냉매 이송관이 상기 경사관을 가압 관통할 때 상기 경사관의 선단부가 인근 지점에 위치한 다른 열교환핀의 경사관 후단부 내측에서 확관되면서 그 내주면에 밀착되는 동시에 상기 경사관의 선단부 내주면은 상기 냉매 이송관의 외주면에 대하여 밀착된 상태가 되는 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 경사관은 선단부에 비해 후단부가 단차를 두고 큰 관경을 갖도록 형성되어 상기 경사관의 선단부가 인근 지점에 위치한 다른 열교환핀의 경사관 후단부의 단차부위까지 삽입되어 정합되는 것을 특징으로 하는 응결수 수집용 증발기.
  14. 제1항, 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항의 응결수 수집용 증발기;
    상기 응결수 수집용 증발기의 일측에 설치되어 열교환핀 사이사이에 공기가 흐르도록 송풍하는 송풍팬;
    상기 응결수 수집용 증발기의 하측에서 낙하하는 응결수를 받아주는 저수조; 및
    상기 저수조에 저수된 응결수를 펌핑하여 외부로 이송시켜주는 펌프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 응결수 자원화 시스템.











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