KR200156460Y1

KR200156460Y1 - Outdoor heat exchanger of heat pump

Info

Publication number: KR200156460Y1
Application number: KR2019960068188U
Authority: KR
Inventors: 신영석
Original assignee: 오상수; 만도기계주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19980054989U

Abstract

본 고안은 히트 펌프의 실외기용 열 교환기를 개시한다.The present invention discloses a heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump.

본 고안은, 냉매가 흐르도록 서로 연통된채 나란하게 다수 배열설치되는 동관과, 이 동관의 설치 방향과 수직되는 방향으로 다수 배열 설치되는 방열핀과, 난방 사이클을 위해 동관을 통해 냉매가 순환되는 과정에서 동관의 표면과 외기의 온도차에 의해 발생되는 서리 맺힘을 제거하기 위한 제상수단을 포함하는 히트 펌프의 실외기용 열 교환기에 있어서, 제상 수단이, 방열핀의 표면에 적어도 2곳이상 그 설치방향과 동방향으로 설치되며 외부 전원과 연결된 자기발열소자인 것을 특징으로 하는 것으로서, 난방 사이클시 외기의 급격한 온도 하강에 의해 방열핀상에 서리가 맺힘으로써 발생되는 난방효율의 저하를 각 방열핀 사이에 다수 배열 설치된 자기발열소자에 전원을 인가함으로써 얻어지는 발열효과를 통해 제상시킬 수 있게된다. 따라서 제상을 위하여 별도의 뜨거운 냉매를 순환시키기 위한 냉매 배관과 특히 전자석 코일등이 불필요하게 됨으로써 단가절감과 특히 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 이점이 있다.The present invention, the copper tube is arranged in parallel with each other so that the refrigerant flows, the heat dissipation fins are arranged in a plurality of arrays in a direction perpendicular to the installation direction of the copper tube, and the process of the refrigerant is circulated through the copper tube for the heating cycle In the heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump comprising a defrost means for removing frost caused by the temperature difference between the surface of the copper pipe and the external air in the It is installed in the direction and is characterized in that the self-heating element connected to the external power source, the heating efficiency caused by the frost formed on the heat radiating fins due to the rapid temperature drop of the outside air during the heating cycle, a plurality of arrays installed between each heat radiating fin It is possible to defrost through the heating effect obtained by applying power to the heating element. Therefore, the refrigerant pipe for circulating the separate hot refrigerant for defrosting and in particular the electromagnet coil is not necessary, there is an advantage that can reduce the cost and especially the space efficiently.

Description

Heat exchanger for outdoor unit of heat pump

본 고안은 공기 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매흐름의 방향 전환에 의해 냉, 난방을 행하는 히트 펌프(heat pump)에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to a heat pump for cooling and heating by changing the direction of the refrigerant flow.

일반적으로 히트 펌프는, 에어컨의 냉각 사이클(cooling cycle)에서 냉매의 흐름을 역전환(逆轉換)시킴으로써 냉방(冷房)과 난방(煖房)을 겸할 수 있는 공기 조절장치의 하나로써 특히 계절에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점에 따라 점차적으로 그 사용영역이 확대되고 있다.In general, the heat pump is one of the air conditioners that can combine cooling and heating by inverting the refrigerant flow in the cooling cycle of the air conditioner, especially in the season According to the advantage that can be used without receiving the use area is gradually expanded.

도1에는 이와같은 히트 펌프의 일예가 도시되어 있다.Figure 1 shows an example of such a heat pump.

이는, 압축기(compressor ; 10)에서 고압의 증기 냉매로 압축된 냉매는 4방 전환밸브(four-way reversing valve ; 20)로 유입되며, 4방 전환밸브(20)는 냉방 사이클시 압축기(10)에서 유입된 냉매를 실외기용 열 교환기(30)로 분기시키고 난방 사이클시에는 실내기용 열교환기(40)로 분기시킨다.This, the refrigerant compressed by the high-pressure steam refrigerant in the compressor (10) is introduced into the four-way reversing valve (20), the four-way switching valve 20 is the compressor 10 during the cooling cycle The refrigerant flowed from the branch to the outdoor unit heat exchanger (30) and during the heating cycle branches to the indoor unit heat exchanger (40).

냉방 사이클시 전술한 실외기용 열교환기(30)로 유입된 냉매는 방열되어 고압의 액체냉매로 변화되고 동시에 제2 체크밸브(50)에 의해 제어되어 제2 모세관(60)으로 유입되지 않고 제1 모세관(70)으로 유입되어 저압의 액체냉매로 변화되며, 이 저압의 액체 냉매는 실내기용 열교환기(40)에서 기화하여 주위의 열을 흡수하고 4방 전환밸브(20)로 유입된다.During the cooling cycle, the refrigerant introduced into the outdoor unit heat exchanger 30 is radiated to a high pressure liquid refrigerant, and is controlled by the second check valve 50 so as not to flow into the second capillary tube 60. The low pressure liquid refrigerant is introduced into the capillary 70 and is converted into a low pressure liquid refrigerant. The low pressure liquid refrigerant is vaporized in the heat exchanger 40 for the indoor unit to absorb the surrounding heat and flows into the four-way switching valve 20.

이때, 압축기(10)와 4방 전환밸브(20)의 사이에는 액체 냉매가 흡입관과 압축기(10)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(accumulator ; 90)가 설치된다.At this time, an accumulator 90 is installed between the compressor 10 and the four-way switching valve 20 to prevent the liquid refrigerant from flowing into the suction pipe and the compressor 10.

한편, 난방 사이클시 실내기용 열교환기(40)로 유입된 냉매는 방열되어 실내를 난방하고 고압의 액체 냉매로 변화되며, 제1 체크밸브(50')에 의해 제어된 냉매는 제1 모세관(70)로 유입되지 않고 제2 모세관(60)으로 유입되어 저압의 액체 냉매로 변화되며 실외기용 열교환기(30)를 통해 저압의 증기 냉매로 기화된다. 이러한 저압의 증기 냉매는 4방 전환밸브(20)를 경유하여 압축기(10)로 유입된다.Meanwhile, during the heating cycle, the refrigerant introduced into the indoor unit heat exchanger 40 is radiated to heat the room, and is changed into a high-pressure liquid refrigerant. The refrigerant controlled by the first check valve 50 'is the first capillary tube 70. Rather than flowing into the second capillary tube 60, the liquid is changed into a low pressure liquid refrigerant and vaporized into a low pressure steam refrigerant through the outdoor unit heat exchanger 30. This low pressure steam refrigerant is introduced into the compressor 10 via the four-way switching valve 20.

그러나 이와같은 구성된 히트 펌프에 있어서는 난방 사이클 과정에서 실외 온도의 급격한 하강에 의해 실외에 설치된 실외기용 열 교환기(30)상에 서리가 맺히는 착상(着霜)현상이 발생되는 문제점이 야기되어 결과적으로 난방 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다.However, in the heat pump configured as described above, a problem occurs in which a frost occurs on the outdoor heat exchanger 30 installed in the outdoor unit due to a sudden drop in outdoor temperature during the heating cycle, resulting in heating. It causes a decrease in efficiency.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 도2에 도시된 바와 같이, 실외기용 열 교환기(30)를 구성하고 있는 냉매가 흐르는 동관(銅管 ; 1)의 일측면상에 전자석 코일(electric magnet coil ; 3)을 마련하고, 이에 외부 전원을 인가하여 별도로 4방 전환밸브(20)로부터 연장되는 냉매 배관(4)을 통해 실내기용 열 교환기(40)로 순환되는 뜨거운 냉매를 순환시킴으로써, 동관(1)과 직교되는 방향으로 다수 배열 설치된 방열핀(2)상에 맺힌 서리를 제거하는 제상(除霜) 작용을 행하여 왔다.In order to solve such a problem, as shown in FIG. 2, an electromagnet coil 3 is formed on one side of a copper tube 1 through which a refrigerant constituting the heat exchanger 30 for an outdoor unit flows. ), And by circulating the hot refrigerant circulated to the heat exchanger 40 for the indoor unit through the refrigerant pipe (4) extending from the four-way switching valve 20 by applying an external power thereto, the copper pipe (1) and The defrosting function which removes the frost formed on the heat radiating fin 2 provided in many orthogonally arranged directions has been performed.

그러나 이와같은 실외용 열 교환기(30)의 제상작용에 있어서는, 별도로 전자석 코일(3)과 냉매 배관(4)을 구비하여야 함으로써, 단가상승을 초래하는 것은 물론이고, 그 만큼의 설치 공간을 차지하게 됨으로써, 효율적인 공간활용이 이루어지지 못하는 등의 문제점이 야기된다.However, in the defrosting operation of the outdoor heat exchanger 30, the electromagnet coil 3 and the refrigerant pipe 4 must be provided separately, resulting in a unit cost increase and taking up the installation space. This causes problems such as inefficient space utilization.

본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외용 열 교환기의 방열핀상에 맺힌 서리를 용이하게 제거할 수 있으며, 특히 효율적인 공간활용이 가능하고 단가절감을 도모할 수 있는 히트 펌프의 실외용 열 교환기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is devised to solve such a conventional problem, it is possible to easily remove the frost formed on the heat dissipation fin of the outdoor heat exchanger, in particular the efficient use of space and the reduction of the cost of the heat pump The purpose is to provide an outdoor heat exchanger.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 히트 펌프의 실외용 열 교환기는, 냉매가 흐르도록 서로 연통된채 나란하게 다수 배열설치되는 동관과, 이동관의 설치 방향과 수직되는 방향으로 다수 배열 설치되는 방열핀과, 난방 사이클을 위해 상기 동관을 통해 냉매가 순환되는 과정에서 동관의 표면과 외기의 온도차에 의해 발생되는 서리 맺힘을 제거하기 위한 제상수단을 포함하는 히트 펌프의 실외기용 열 교환기에 있어서, 상기 제상 수단이, 상기 방열핀의 표면에 적어도 2곳 이상 그 설치방향과 동방향으로 설치되며 외부 전원과 연결된 자기발열소자인 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an outdoor heat exchanger of a heat pump according to the present invention includes a plurality of copper pipes arranged side by side while communicating with each other so that refrigerant flows, and a plurality of heat dissipation fins installed in a direction perpendicular to the installation direction of the moving pipe. And defrosting means for removing frost caused by the temperature difference between the surface of the copper pipe and the outside air in the process of circulating the refrigerant through the copper pipe for a heating cycle. The means is characterized in that at least two places on the surface of the heat dissipation fin are installed in the same direction as the installation direction and a self-heating element connected to an external power source.

도1은 일반적인 히트 펌프의 냉매의 흐름을 개념적으로 도시한 구성도.1 is a block diagram conceptually showing the flow of a refrigerant of a general heat pump.

도2는 종래 실외기용 열 교환기를 개념적으로 도시한 측면도.Figure 2 is a side view conceptually showing a heat exchanger for a conventional outdoor unit.

도3은 본 고안에 따른 실외기용 열 교환기를 개념적으로 도시한 측면도.Figure 3 is a side view conceptually showing a heat exchanger for an outdoor unit according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 압축기 20 : 4방 전환밸브10: compressor 20: four-way switching valve

30 : (실외기용) 열 교환기 31 : (냉매순환용) 동관30: (for outdoor unit) heat exchanger 31: (for refrigerant circulation) copper tube

32 : 방열핀 33 : 자기발열소자32: heat radiation fin 33: self-heating element

이와같은 본 고안의 특징적인 구성 및 이에따른 작용효과는 후술하는 첨부된 도면을 참조한 고안의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.Such a characteristic configuration and the resulting effects of the present invention will become more apparent from the detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings to be described later.

도3은 본 고안에 따른 실외기용 열 교환기를 개념적으로 도시한 측면도로이다. 그리고 이하에서는 도1을 참조하여 설명하기로 한다.3 is a side view conceptually showing a heat exchanger for an outdoor unit according to the present invention. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 1.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 실외기용 열 교환기(30)는, 냉매가 흐르도록 동관(銅管 ; 31)이 그 단부들이 서로 연결되도록 다수 배열 설치된다. 그리고 이 동관(31)들 사이로는 방열핀(32)이 동관(31)의 배열 방향과 수직되는 방향으로 역시 다수 배열 설치된다.As shown therein, the heat exchanger 30 for the outdoor unit according to the present invention is provided with a plurality of arrangements such that copper pipes 31 are connected to each other so that end portions thereof are connected to each other so that refrigerant flows. Further, a plurality of heat dissipation fins 32 are also arranged between the copper tubes 31 in a direction perpendicular to the direction in which the copper tubes 31 are arranged.

이때 전술한 방열핀(32) 상에는 난방 사이클을 위해 동관(31)을 통해 냉매가 순환되는 과정에서 동관의 표면과 외기의 온도차에 의해 발생되는 서리 맺힘 즉, 착상(着霜)현상을 방지하기 위한 즉, 서리를 제거하기 위한 제상(除霜) 수단이 마련된다.At this time, on the heat dissipation fin 32 described above, ie, to prevent frost formation, that is, the phenomenon of frost caused by the temperature difference between the surface of the copper pipe and the outside air in the process of circulating the refrigerant through the copper pipe 31 for the heating cycle. Defrosting means for removing frost are provided.

이와같은 제상 수단은 실질적으로 본 고안의 특징적인 요소를 갖고 있는 것으로서, 방열핀(32)의 표면에는 적어도 2곳이상 방열핀(32)의 설치 방향과 동방향으로 발열기능(자기발열기능)과, 항온유지기능을 갖는 자기발열소자(positive temperature coeffcient thermistor ; 33)가 설치되며 특히 이들 자기발열소자(33)는 외부전원과 연결되어 선택적으로 전원을 인가받도록 되어 있다.Such defrosting means is substantially having the characteristic elements of the present invention, the heat generating function (self-heating function) and constant temperature in the same direction as the installation direction of the heat radiation fin 32 at least two places on the surface of the heat radiation fin 32 A positive temperature coeffcient thermistor (33) having a holding function is provided. In particular, the self heating element (33) is connected to an external power source to selectively receive power.

한편, 이와같은 자기발열소자(33)의 배열간격은 실외기의 크기 등을 고려하여 적절히 배열 설치되어야 할 것이며, 특히 도3에 일부 확대 도시된 바와 같이 각 방열핀(32)의 측면에 소정의 두께를 갖도록 설치되도록 함이 바람직할 것이다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 자기발열소자(33)를 각 방열핀(32)들 사이에서 교호적(交互的)으로 배열 설치하여도 충분한 제상의 효과를 얻을 수 있을 것이다.On the other hand, such a spacing of the self-heating element 33 should be properly arranged in consideration of the size of the outdoor unit, etc. In particular, as shown in part enlarged in Figure 3 to a predetermined thickness on the side of each heat radiation fin 32 It would be desirable to have it installed. However, the present invention is not limited thereto, and the self-heating element 33 may have sufficient defrosting effect even when the heat dissipation fins 32 are alternately arranged.

이와 같이 구성된 본 고안 실외기용 열 교환기는, 도1에 도시된 바와 같이, 난방 사이클시 실내기용 열교환기(40)로 유입된 냉매는 방열되어 실내를 난방하고 고압의 액체 냉매로 변화되며, 제1 체크밸브(50')에 의해 제어된 냉매는 제1 모세관(70)로 유입되지 않고 제2 모세관(60)으로 유입되어 저압의 액체 냉매로 변화되며 실외기용 열교환기(30)를 통해 저압의 증기 냉매로 기화된다. 이러한 저압의 증기 냉매는 4방 전환밸브(20)를 경유하여 압축기(10)로 유입된다.As the heat exchanger for outdoor unit of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 1, the refrigerant introduced into the indoor unit heat exchanger 40 during the heating cycle is radiated to heat the room, and is converted into a high-pressure liquid refrigerant. The refrigerant controlled by the check valve 50 'is not introduced into the first capillary 70 but flows into the second capillary 60 to be converted into a low pressure liquid refrigerant, and the low pressure steam is supplied through the outdoor unit heat exchanger 30. Vaporized with refrigerant. This low pressure steam refrigerant is introduced into the compressor 10 via the four-way switching valve 20.

이와같은 난방 사이클과정에서 외기의 온도가 급격히 하강하는 것에 의해 방열핀(32)의 표면상에 착상현상이 유발되게 되면, 도시되지는 않았지만 외부전원을 방열핀(32)들 사이에 다수 배열 설치된 자기발열소자(33)에 인가한다. 이에의해 자기발열소자(33)가 그 자체의 고유기능인 자기발열효과에 의해 발열되어 인접된 방열핀(32)에 맺힌 서리를 제거하게 되는 것이다. 즉, 제상(除霜)의 효과를 얻을 수 있게 되어 난방 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In this heating cycle, if the temperature of the outside air is drastically lowered to cause an imagination phenomenon on the surface of the heat dissipation fin 32, although not shown, a self-heating element provided with a plurality of external powers arranged between the heat dissipation fins 32. Is applied to (33). As a result, the self-heating element 33 generates heat by the self-heating effect, which is a unique function of the self-heating element, thereby removing frost formed on the adjacent heat-dissipating fins 32. That is, the effect of defrosting can be obtained and the heating efficiency can be improved.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 히트 펌프의 실외기용 열 교환기에 의하면, 난방 사이클시 외기의 급격한 온도 하강에 의해 방열핀상에 서리가 맺힘으로써 발생되는 난방효율의 저하를 각 방열핀 사이에 다수 배열 설치된 자기발열소자에 전원을 인가함으로써 얻어지는 발열효과를 통해 제상시킬 수 있게 된다. 따라서 제상을 위하여 별도의 뜨거운 냉매를 순환시키기 위한 냉매 배관과 특히 전자석 코일등이 불필요하게 됨으로써 단가절감과 특시 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the heat exchanger for the outdoor unit of the heat pump according to the present invention, a plurality of heat dissipation fins arranged between the heat dissipation fins in order to reduce the heating efficiency caused by frost on the heat dissipation fins due to the rapid temperature drop of the outdoor air during the heating cycle. It is possible to defrost through the heating effect obtained by applying power to the heating element. Therefore, the refrigerant pipe for circulating the separate hot refrigerant for defrosting and in particular the electromagnet coil, etc. becomes unnecessary, so that there is an advantage that the cost reduction and the special space can be efficiently utilized.

Claims

The copper tubes are arranged in parallel with each other so that the refrigerant flows, the heat dissipation fins are arranged in a plurality of arrays in a direction perpendicular to the installation direction of the copper tubes, and the copper tubes in the process of circulating the refrigerant through the copper tubes for a heating cycle. In the heat exchanger for an outdoor unit of a heat pump including a defrosting means for removing frost condensation caused by the temperature difference between the surface and the outside air, the defrosting means is installed at least two places on the surface of the heat radiation fin (32) Heat exchanger for the outdoor unit of the heat pump, characterized in that installed in the same direction and connected to an external power source.