KR19990026172A - 공기조화기의 히터내장형 증발기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉·난방겸용 공기조화기의 실내측 열교환기인 증발기에 전기히터를 내장하여 일체화하므로써, 주변부품의 열화를 막아 주변부품의 소재 변경 및 구조 단순화를 유도하고, 유로 저항을 감소시키며, 제품의 조립 시간을 단축시킴과 아울러 히터의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 서로 마주보도록 설치되는 엔드 플레이트(1)와, 상기 엔드 플레이트(1)를 관통하여 설치되는 냉매관(2)과, 상기 냉매관(2) 주위에 설치되어 냉매와 주위 공기와의 열교환을 매개하는 핀(3)을 구비한 증발기(20)에 있어서, 전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅부재가 상기 엔드 플레이트(1)의 가장자리를 관통하도록 설치되는 공기조화기의 히터내장형 증발기이다.

Description

공기조화기의 히터내장형 증발기

본 발명은 공기조화기의 히터내장형 증발기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉·난방겸용 공기조화기에서 난방시 동작하게 되는 전기히터의 장착 방식 개선에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 인간에게 쾌적한 환경을 제공하는 도구중의 하나로서, 시원하거나 따뜻한 공기를 제공하는 단순한 기능에서 출발하여 요즈음엔 공기정화등의 다른 기능이 추가되어 소비자의 욕구를 충족시키고 있다.

한편, 종래의 공기조화기 제품내에 설치되는 전기히터(13)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 히터 코일이 사각틀에 의해 지지된 구조로서 아웃케이스(14) 내측에 설치된다.

즉, 종래의 전기히터(13)는 별도의 설치구조를 가지고 공기조화기 내부의 일정 공간을 점유하고 있다.

그리고, 상기 전기히터(13) 전방에는 증발기(20a)가 설치되고, 상기 전기히터(13) 후방에는 히터를 지지하는 한편 흡입공기를 블로워(15)로 모아주는 역할을 하는 오리피스(16)가 설치된다.

또한, 상기 오리피스(16) 후방에는 흡입공기를 회전운동에 의해 강한 기류로 변화시키는 블로워(15)가 설치되고, 블로워(15) 외측에는 블로워(15)의 회전시 형성된 기류를 토출구로 안내하는 스크롤(17)이 설치되며, 상기 전기히터(13) 상부에는 히터의 덮개역할을 함과 더불어 토출부의 유로를 형성시켜주는 히터커버(18)가 설치된다.

따라서, 종래에는 증발기(20a)를 지난 공기가 전기히터(13) 및 오리피스(16)를 지나 블로워(15)로 유입된 후, 스크롤(17)의 안내를 받아 히터커버(18)쪽으로 유입된 후 히터커버(18)의 유로를 통해 밖으로 나가게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 공기조화기는 난방시, 전기히터(13)에서 발생되는 복사열로 인해 주변부품이 열화되기 쉽다.

따라서, 부품의 열화를 방지하여 일정한 내구성을 보장하기 위해서는 열에 강한 소재를 사용하지 않을 수 없으므로, 재질 및 구조상의 한계가 있었다.

즉, 오리피스(16), 드레이 팬 커버(19), 블로워(15) 부분의 재질이 철판이어야 한다.

또한, 전기히터(13) 고정시 나사나 끼워 맞추는 구조로 증발기(20a)와 오리피스(16) 사이에 장착하다 보니 구조가 복잡해지고 조립 시간이 늘어나게 되는 단점이 있었다.

한편, 운반 및 그 외의 충격등으로 인해 전기히터가 탈락시에는 누전, 화재 등이 발생할 위험이 있었다.

그리고, 전기히터(13)의 전열면적이 너무 작아 열효울이 저하되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

또한, 종래의 히터는 증발기(20a)와 오리피스(16)이 사이에서 유로 저항을 증가시키게 되는데, 이를 개선 하기위해 히터의 브라켓과 코일의 모양을 변경시킬 경우, 히터의 크기가 너무 커지고 비용이 많이 들게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉·난방겸용 공기조화기의 실내측 열교환기인 증발기에 전기히터를 내장하여 일체화하므로써, 주변부품의 열화를 막아 주변부품의 소재 변경 및 구조 단순화를 유도하고, 유로 저항을 감소시키며, 제품의 조립 시간을 단축시킴과 아울러 히터의 효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 히터내장형 증발기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 공기조화기 내부를 보여주는 분해사시도

도 2는 도 1의 증발기를 나타낸 사시도

도 3은 도 2의 엔드 플레이트를 나타낸 사시도

도 4는 본 발명에 따른 증발기의 일실시예를 나타낸 사시도

도 5는 도 4의 엔드 플레이트를 나타낸 사시도

도 6은 도 4의 히팅부재를 나타낸 사시도

도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 단면도

도 8은 본 발명의 히팅부재가 엔드 플레이트에 장착되는 상태를 설명하기 위한 요부를 절개하여 나타낸 정면도

도 9는 본 발명의 전원 접속용 배선을 나타낸 사시도

도 10은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:엔드 플레이트 2:냉매관

3:핀 4:전기 히터

5:절연관 6:열선

6a:단자부 7:고정너트

8:슬리이브 8a:나사부

9:보강재 10:전원 접속용 배선

11:연결단자 12:캡

20:증발기 22:단열관

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 서로 마주보도록 설치되는 엔드 플레이트와, 상기 엔드 플레이트를 관통하여 설치되는 냉매관과, 상기 냉매관 주위에 설치되어 냉매와 주위 공기와의 열교환을 매개하는 핀을 구비한 증발기에 있어서, 전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅부재가 상기 엔드 플레이트의 가장자리를 관통하도록 설치함에 따라 그 목적이 달성되는 공기조화기의 히터내장형 증발기이다.

이하, 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예를 첨부도면 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 증발기의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 엔드 플레이트를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 4의 히팅부재를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 단면도이다.

또한, 도 8은 본 발명의 히팅부재가 엔드 플레이트에 장착되는 상태를 설명하기 위하여 요부를 절개하여 나타낸 정면도이고, 도 9는 본 발명의 전원 접속용 배선을 나타낸 사시도로서, 본 발명은 서로 마주보도록 설치되는 엔드 플레이트(1)와, 상기 엔드 플레이트(1)를 관통하여 설치되는 냉매관(2)과, 상기 냉매관(2) 주위에 설치되어 냉매와 주위 공기와의 열교환을 매개하는 핀(3)을 구비한 증발기에 있어서, 전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅부재가 상기 엔드 플레이트(1)의 가장자리를 관통하도록 설치되어 구성된다.

이 때, 상기 히팅부재는 중공부를 가지며 전기절연성을 띠는 반면 열전도이 뛰어난 절연관(5)과, 그 내부를 관통하는 열선(6)과, 상기 절연관(5) 표면을 감싸는 스틸 재질로 된 보강재(9)로 구성된 전기 히터(sheath heater)(4)로서, 상기 전기 히터(4)에는 냉매관(2) 주위에 설치된 핀(3)이 동시에 히팅부재를 지나도록 설치된다.

그리고, 상기 전기 히터(4) 주위를 지나는 핀(3)에 있어서, 히터의 열영향 범위에 해당하는 소정의 영역에는 친수성 도료가 도포되지 않도록 구성된다.

또한, 상기 전기 히터(4)는 ∪자형을 이루게 되며, 상기 전기 히터(4)의 선단부에는 상기 엔드 플레이트(1)를 관통하는 전기 히터(4)를 절연성 고정너트(7)를 이용하여 엔드 플레이트(1)에 고정시키기 위한 나사부(8a)를 가지는 슬리이브(8)가 설치된다.

한편, 상기 슬리이브(8)가 설치된 쪽 반대편의 전기 히터(4) 외주면상에는 전기 히터의 보강재(9)와 엔드 플레이트(1)가 접촉하지 못하도록하여, 전기 히터(4)의 작용시 발생한 열이 엔드 플레이트(1)로 전도되는 현상을 방지하기 위한 관형의 세라믹 재질로 된 단열관(21)이 설치된다.

그리고, 상기 씨쓰 히터(4)의 열선(6)에는 전원 접속용 배선(10)이 연결된다.

이 때, 상기 전원 접속용 배선(10)은 상기 절연관(5) 외부로 노출되는 열선의 단자부(6a)에 피팅되는 도전성 연결단자(11)와, 상기 연결단자(11) 외측을 감싸 외부와 전기적으로 절연되도록 하기 위한 고무나 세라믹등으로 된 절연재질의 캡(12)이 선단부에 구비되어 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명의 증발기(20)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 전기 히터(4)인 히팅부재를 증발기(20)에 내장한 것으로서, 본 발명의 전기 히터(4)는 난방시 증발기(20)와 더불어 함께, 혹은 독립적으로 가열되어 그 기능을 수행한다.

즉, 각각 층을 이룬 전기 히터(4)는 전원 접속용 배선(10)에 의해 상호 연결되어 상기 전원 접속용 배선(10)을 통해 전원이 인가됨에 따라 열선(6)이 발열작용을 하게 된다.

이 때, 상기 절연관은 전기 절연성 재질인 MgO로서, 전기 절연성을 띠는 반면 열전도성이 우수하다.

또한, 상기한 바와 같이 전기 히터(4)의 발열 작용에 의해 가열된 공기는 종래와 같이 오리피스(16), 블로워(15), 스크롤(17) 그리고 히터커버(18)를 경유하여 토출된다.

한편, 상기한 전원 접속용 배선(10)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 전기 히터(4) 선단의 단자부(6a)에 피팅되는 연결단자(11)와, 절연재질로 된 캡(12)으로 구성되어 낱개로 된 전기 히터(4)들 상호간의 연결 혹은 다른 부품들과의 연결을 위해 사용된다.

이 때, 캡(12)의 재질은 고무나 세라믹으로서 상기 연결단자(11)를 감싸 단락등으로부터 연결부를 보호하는 역할을 하게 된다.

한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 전기 히터(4) 주위를 지나는 핀(3)에 있어서, 히터의 열영향 범위에 해당하는 소정의 영역에는 친수성 도료가 도포되지 않도록 한다.

이는 친수성 도료가 도포된 경우, 전기 히터(4) 발열시의 열에 의해 핀(3) 표면에 도포된 친수성 도료가 녹아버리기 때문이다.

한편, 상기 전기 히터(4)는 ∪자형을 이루게 되는데, 히터의 직경을 통일하되 길이를 달리 함으로써 현재의 증발기(20) 사이즈에 맞출 수 있으며, 공기조화기의 용량에 맞추어 그 갯수를 조정할 수 있다.

그리고, 본 발명의 히터는 히터의 세기 변환이 요구될 경우, 설치된 전기 히터(4)를 필요한 갯수만큼만 온시켜 동작하도록 하고 나머지에 대해서는 오프시킬 수 있으므로, 세밀한 온도 조작이 가능하고, 고장시 히터를 하나씩 교체할 수 있으므로 기존의 히터 코일로 된 전기히터(13)에 비해 관리 및 보수가 간편하다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 사시도로서, 본 발명은 다른 구성은 전술한 실시예와 동일한 반면, 전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅부재가 상기 엔드 플레이트(1)의 가장자리를 관통하도록 설치되는 반면, 상기 전기 히터(4) 주위로는 핀(3)이 지나지 않도록 구성된 점이 다르다.

이와 같이 한 경우에는 증발기(20)의 냉매관(2)을 지나는 핀(3)으로 히터의 열이 전달되지 않으므로 핀(3)에 도포된 도료가 히터의 열에 의해 녹을 염려가 없게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 냉·난방겸용 공기조화기의 실내측 열교환기인 증발기(20)에 전기 히터(4)를 내장하여 일체화한 것이다.

따라서, 증발기(20)와 히터를 일체화함으로써 공기조화기 제작시 및 히터 제작시의 조립 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 코일형 히터보다 값이 싸고 내구성이 뛰어난 전기 히터(4)를 사용하므로써 제조 원가를 줄일 수 있게 된다.

그리고, 증발기(20)의 알루미늄 핀(3)을 전기 히터(4)가 공유하므로써 히터 동작시 효율을 최대한 높일 수 있게 된다.

또한, 기존의 공기조화기는 히터와 그 부속물 등에 의해 유로에 많은 저항을 주었으나, 증발기(20)와 일체로 하므로써 히터가 차지하는 공간을 감소시키므로써 보다 넓은 유로를 확보하여 유로 저항으로 인한 소음을 줄일 수 있게 된다.

이상과 더불어, 복사열을 막아 주변 부품의 열화를 방지하므로써, 주변부품의 소재 변경 및 구조 단순화를 유도하여 그에 따른 비용 절감을 기대할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 서로 마주보도록 설치되는 엔드 플레이트와, 상기 엔드 플레이트를 관통하여 설치되는 냉매관과, 상기 냉매관 주위에 설치되어 냉매와 주위 공기와의 열교환을 매개하는 핀을 구비한 증발기에 있어서,

   전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅부재가 상기 엔드 플레이트의 가장자리부에 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 히팅부재가,

   상기 중공형 절연관과;

   상기 절연관 내부를 관통하는 열선과;

   상기 절연관 표면을 감싸는 엔드플레이트를 관통하는 보강재;로 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 히팅부재의 절연관 주위를, 냉매관 주위를 지나는 핀이 동시에 지나도록 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 히팅부재 및 냉매관 주위를 동시에 지나도록 설치되는 핀에 있어서, 상기 핀의 히팅부재 발열시의 열영향 범위 내에는 친수성 도료가 도포되지 않음을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 냉매관 주위를 지나는 핀이, 히팅부재의 보강재 주위로는 지나지 않도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 히팅부재의 선단부에는 상기 엔드 플레이트를 관통하는 히팅부재를 절연성 고정너트를 이용하여 엔드 플레이트에 고정시키기 위한 나사부를 가지는 슬리이브가 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 히팅부재의 슬리이브가 설치된 쪽 반대편 외주면상에는 전기 히터의 보강재와 엔드 플레이트가 접촉하지 못하도록하여, 히팅부재의 발열시 열이 엔드 플레이트로 전도되는 현상을 방지하기 위한 관형의 단열관이 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 히팅부재의 절연관 외측으로 노출되는 열선의 단자부에는,

   상기 열선의 단자부에 피팅되는 도전성 연결단자와;

   상기 연결단자 외측을 감싸 전기적으로 절연되도록 하는 절연재질의 캡;을 구비한 전원 접속용 배선이 연결됨을 특징으로 하는 공기조화기의 히터내장형 증발기.