KR200168000Y1 - 룸 에어컨용 증발기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 응축기에 의해 액화된 액냉매를 실내공기와의 열교환으로 기화시킴으로써 그 주변을 냉각시키는 룸 에어컨의 증발기에 관한 것으로서, 일정간격으로 양측단에 배치된 원통형의 두 헤더 사이에 냉매가 순차적으로 흐르는 다수의 평판형 튜브들이 직교하도록 배열되고 그 평판형 튜브들 간에는 코어게이트형 루버핀들이 각각 개재되는 에어컨 증발기에 있어서 평판형 튜브는 전후방향의 소정각도로 경사지게 배열 설치되고 루버핀은 평판형 튜브의 경사각에 대응하게 배열 설치되는 특징이 있으며, 이러한 본 고안에 의하면 루버핀이 경사지게 설치됨에 따라 이의 표면 등에서 생성되는 응축수의 배출은 경사각에 의해 신속하게 외부로 배출됨으로써 응축수의 워터브리진 현상을 억제할 수 있게 되고, 아울러 루버핀 사이로의 공기유입이 원활하도록 함으로써 증발기의 열교환효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

Description

룸 에어컨용 증발기{evaporator for room airconditioner }

본 고안은 응축기(condenser)에 의해 액화된 액냉매를 실내공기와의 열교환으로 기화시킴으로써 그 주변을 냉각시키는 룸 에어컨의 증발기(evaporator)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양측의 헤더를 연결하는 평판형 튜브를 전후방향으로 소정각도로 경사지게 배열 설치하여 그 평판형 튜브의 사이에 위치되는 루버핀(louver pin)이 소정각도로 경사지게 배열되도록 함으로써, 루버핀의 표면 등에서 생성되는 응축수의 배출이 신속하도록 하는 롬 에어컨의 증발기에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 냉각사이클(cooling cycle)을 이용하여 실내를 냉각시키는 데 사용되는 에어컨은 압축기(compressor)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매가스를 응축기에서 실외공기와의 열교환으로 액화시킨 뒤, 팽창밸브(expansion valve)를 통해 저압으로 변화시킨 다음 증발기에서 실내공기와의 열교환으로 기화시킴으로써 흡수되는 냉매의 기화열에 의해 냉각작용을 수행하는 공기조절장치이다.

이에 따라, 에어컨의 냉각효율을 위해서는 증발기의 열교환효율을 높이는 것이 우선적으로 중요하다.

도 1은 일반적인 에어컨 증발기(101)의 전형적인 예를 개략적으로 도시한 것으로서, 이 증발기(101)는 복수의 U자형 튜브(tube; 102)를 나란하게 배열한 뒤 상호 대응하는 선단들을 U자형의 리턴밴드(return band; 103)로 각각 연결하여 냉매가 지그재그(zigzag) 형태로 순차적으로 흐르도록 구성하고, 이 튜브(102)의 외주에 냉매의 전열을 촉진시키기 위한 다수의 전열핀(104)들을 이와 직교하도록 결합하고 있다.

그런데, 이러한 증발기(101)는 각 튜브(102)의 지름이 모두 동일하게 구성되는 바, 냉매량에 비해 열교환효율이 낮은 문제점이 있다. 즉, 냉매는 증발할수록 그 체적이 점차 팽창하게 되는데, 튜브(102)의 지름이 처음부터 끝까지 모두 동일하므로 튜브(102)의 유출측으로 진행할수록 냉매의 압력이 점차 상승하게 됨으로써 상대적으로 냉매의 열교환효율이 점차 감소되게 되며, 이에 따라 냉매량에 비해 증발기(101)의 열교환효율이 낮아지는 문제점이 있는 것이다. ??

최근 상술한 바와 같은 증발기가 가지고 문제점을 해결하기 위해 냉매의 증발에 따른 평판형 튜브내에서의 냉매의 압력상승을 방지함으로써 실내공기와의 열교환효율을 향상시키고자 하는 증발기 기술이 개발되고 있는 바, 이러한 기술로서는 국내 공개특허 제99-18260호에 기재된 에어컨의 증발기가 알려져 있다.

도 2 및 도 3은 이러한 에어컨의 증발기(201)를 보인 것으로서, 이 증발기(201)는 일정간격으로 배치된 원통형의 두 헤더(header; 210) 사이에 냉매가 순차적으로 흐르는 다수의 평판형 튜브(220)들이 이들과 직교하도록 그 길이방향을 따라 일정간격으로 배열되어 있고, 그 양단부가 두 헤더(210)에 대향되게 형성된 다수의 결합슬롯(211)들에 각각 끼워져 상호 연통하도록 접합되어 있다.

이를 위해 각 평판형 튜브(220)들간에 위치되도록 두 헤더(210)의 소정 위치에는 각 헤더(210) 내에서의 냉매의 흐름을 차단함으로써 냉매가 그 유입측으로부터 각 평판형 튜브(220)들을 지그재그 형태로 흐르도록 유도하는 다수의 배플판(215)들이 두 헤더(210)에 대해 상호 교호적으로 배치되어 있다. 이러한 배플판(215)은 두 헤더(210)의 외주에 형성된 고정슬롯(212)들에 각각 끼워져 있어 그 외주가 해당 헤더(210)의 내주에 접합됨으로써 그 헤더(210) 내에서의 냉매의 흐름을 차단하게 된다. 그리고, 각 평판형 튜브(220)들 간에는 이들과 접합됨으로써 냉매의 전열을 촉진시키는 다수의 루버핀(230)들이 각각 개재되어 있으며, 평판형 튜브(220)들은 냉매의 유입측으로부터 유출측으로 진행할수록 그 체적이 점차 증가하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 에어컨의 증발기(201)는 냉매의 유입측으로부터 유출측으로 갈수록 각 평판형 튜브(220)의 체적이 점차 증가하도록 구성되므로, 증발의 진행에 따른 냉매의 압력상승이 효과적으로 방지되어 그 열교환효율이 현저히 향상되게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래 에어컨의 증발기(201)는 도 4에 도시되는 바와 같이, 수평상으로 다단 배열된 평판형 튜브(120) 사이에 위치된 루버핀(130)들이 평면상으로 설치됨에 따라 열교환시 생성되는 응축수의 표면장력으로 인한 워터 브리지(water bridge) 형상이 심하게 발생되고, 이에 따라 증발기(201)의 루버핀(130)들 사이로의 공기유입량이 적어져 열교환효율이 감소되어 에어컨의 냉방성능을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 평판형 튜브의 사이에 위치되는 루버핀을 소정각도로 경사지게 배열하여 루버핀의 표면 등에서 생성되는 응축수의 배출이 신속하도록 함으로써 증발기의 열교환효율을 높일 수 있도록 하는 롬 에어컨의 증발기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 룸 에어컨용 증발기를 보인 정면도.

도 2는 종래 평판형 튜브를 이용하는 룸 에어컨용 증발기를 보인 정면도.

도 3은 도 2의 A부 발췌 단면도.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 룸 에어컨용 증발기의 정면도.

도 6은 도 5의 C-C선 단면도.

도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 루버핀의 설치각 상태를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 증발기 10 : 헤더

20 : 평판형 튜브 30 : 루버핀

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 일정간격으로 양측단에 배치된 원통형의 두 헤더 사이에 냉매가 순차적으로 흐르는 다수의 평판형 튜브들이 직교하도록 배열되고 그 평판형 튜브들 간에는 루버핀들이 각각 개재되는 에어컨 증발기에 있어서, 평판형 튜브는 전후방향의 소정각도로 경사지게 배열 설치되고, 루버핀은 평판형 튜브의 경사각에 대응하게 배열 설치되는 에어컨 증발기를 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5와 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 롬 에어컨의 증발기(1)를 도시한 것으로서, 이 증발기(1)는 일정간격으로 양측단에 배치된 원통형의 두 헤더(10) 사이에 냉매가 순차적으로 흐르는 다수의 평판형 튜브(20)들이 이들과 직교하도록 그 길이방향을 따라 일정간격으로 배열되고, 그 양단부가 두 헤더(10)에 대향되게 형성된 다수의 결합슬롯(11)들에 각각 끼워져 상호 연통하도록 접합되는 구조로 이루어진다.

또한, 평판형 튜브(20)들은 전후방향의 소정각도로 경사지게 배열 설치되는 바, 이때의 평판형 튜브(20)의 경사는 전방에서 후방으로 하향 경사지도록 이루어짐으로써 결합슬롯(11)들의 구조도 이와 같은 경사각을 갖는다.

그리고, 각 평판형 튜브(20)들 간에는 이들과 접합됨으로써 냉매의 전열을 촉진시키는 다수의 루버핀(30)들이 각각 개재되되, 이 루버핀(30)들은 평판형 튜브(20)의 경사각에 대응하게 배열 설치된다. 즉, 다수의 삼각형상의 산(31)과 골(32)로 이루어진 코러게이트(corrugate)형 루버핀(30)은 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이 평판형 튜브(20)와 같은 경사각 Q를 갖게 되므로, 응축수가 골(31)의 경사각을 따라 배출될 수 있도록 한다.

또한, 두 헤더(10)의 소정 위치에는 각 헤더(10) 내에서의 냉매의 흐름을 차단함으로써 냉매가 그 유입측으로부터 각 평판형 튜브(20)들을 지그재그 형태로 흐르도록 유도하는 다수의 배플판(15)들이 두 헤더(10)에 대해 상호 교호적으로 배치된다.

그리고, 평판형 튜브(20)들은 냉매의 유입측으로부터 유출측으로 진행할수록 그 체적이 점차 증가하도록 구성될 수 있다. 도면중 미설명 부호 12는 유입구이고, 13은 유출구이다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 실시예에 따른 증발기(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 증발기(1)의 액상냉매가 실내공기와의 열교환에 의해 증발되면서 흡열작용을 하게 되어 실내를 냉방시키게 되는 과정에서, 실내 열교환 공기와의 공기접촉하는 증발기(1)의 루버핀(30) 및 평판형 튜브(20)의 표면에는 열교환 공기중의 수분이 급격한 온도저하로 인해 순간적으로 응축됨에 따라 응축수가 생성되게 된다.

이렇게 생성된 루버핀(30) 및 평판형 튜브(20) 표면의 응축수는 루버핀(30)의 골(32)부위에 모이게 되고, 이 골(32)부위에 모인 응축수는 중력에 의해 루버핀(30)의 경사각을 따라 전방에서 후방으로 신속히 배수된다.

이에 따라, 본 고안은 루버핀(30)의 경사각도에 의해 응축수의 배수가 원활히 이루어지므로, 응축수가 배수되지 못함에 따른 루버핀(30)의 워터블리지 현상을 억제할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 양측의 헤더를 연결하는 평판형 튜브를 전후방향으로 소정각도로 경사지게 배열 설치하여 그 평판형 튜브의 사이에 위치되는 코러게이드형 루버핀이 소정각도로 경사지게 배열됨으로써, 루버핀의 표면 등에서 생성되는 응축수의 배출이 신속하게 이루어진다.

따라서, 본 고안은 응축수의 워터브리진 현상을 억제하여 루버핀 사이로의 공기유입이 원활하도록 함으로써 증발기의 열교환효율을 높여 에어컨의 냉방효율을 높일 수 있게 된다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 일정간격으로 양측단에 배치된 원통형의 두 헤더(10) 사이에 냉매가 순차적으로 흐르는 다수의 평판형 튜브(20)들이 직교하도록 배열되고, 상기 평판형 튜브(20)들 간에는 코어게이트형 루버핀(30)들이 각각 개재되는 에어컨 증발기에 있어서,

   상기 평판형 튜브(20)는 전후방향의 소정각도로 경사지게 배열 설치되고, 상기 루버핀(30)은 상기 평판형 튜브(20)의 경사각에 대응하게 배열 설치되는 것을 특징으로 하는 에어컨 증발기.