KR20030048921A - 공기조화기의 열교환기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기의 열교환기는 냉매와의 열교환에 의해 공기를 냉기 또는 온기로 전환시키는 열전달 모재와; 상기 열전달 모재의 표면에 도포된 원적외선 방사물질을 포함하여 구성되고, 상기 원적외선 방사물질에서 주위로 방사되는 원적외선이 열전달 모재 표면의 제상작용을 하여 공기조화기의 효율을 향상시킴과 아울러 항균, 탈취 등이 이루어지도록 하여 쾌적한 공기가 실내로 공급되도록 하는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 열교환기 및 그 제조방법{ Heat exchanger and the manufacturing method for air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 열교환기에 관한 것으로서, 특히 냉매와 공기의 열전도에 의한 열전달이 이루어지도록 하는 열전달 모재에 원적외선 방사 물질이 도포되어 서리의 생성을 막을 수 있고, 항균, 탈취 등의 공기정화가 이루어지도록 하는 공기조화기의 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 난방기, 냉방기 등으로 실내를 냉난방시키거나 공기를 정화할 목적으로 설치되어 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 설치되고, 분리형 공기조화기와 일체형 공기조화기로 구분된다.

상기 분리형 공기조화기는 실내 열교환기와 송풍기가 포함된 실내기와, 실외 열교환기와 압축기와 팽창기구를 포함된 실외기로 구성되고, 상기 실내기와 실외기는 순환배관으로 연결되어 냉매를 순환시키며, 사방밸브의 절환에 의해 상기 실내기가 냉방 또는 난방기로 작용한다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기 실내기의 주요부 구성이 도시된 단면도이다.

종래의 공기조화기의 실내기는 도 1에 도시된 바와 같이, 섀시(1)와, 상기 섀시의(1) 전방에 배치되어 냉매와의 열교환을 통해 공기를 온기 또는 냉기로 전환시키는 실내 열교환기(10)와, 상기 섀시(1)와 실내 열교환기(10) 사이에 회전 가능하게 배치되어 송풍력을 발생시키는 송풍팬(20)과, 상기 송풍팬(20)을 회전시키는 구동력을 발생시키는 모터(미도시)와, 상기 섀시(1)의 전방에 결합되고 흡입구(24a) 및 토출구(24b)가 각각 형성된 전면 패널(24)과, 상기 전면패널(24)의 전면에 회전 가능하게 결합된 흡입그릴(26)과, 상기 전면패널(24)에 설치되어 흡입되는 공기 중의 이물질이 걸름되는 망체의 에어필터(28) 등을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 실외기의 실외 열교환기(미도시)는 상기 실내기가 냉방기로 작용할 때 실내 열교환기에서 흡수한 열을 외부로 방출하고, 상기 실내기가 난방기로 작용할 때 외부의 열을 냉매로 흡수토록 한다.

상기 실내 열교환기(10) 및 실외 열교환기는 일정간격으로 배치되고 열전달 모재인 복수개의 핀(11)과, 상기 핀(11)을 관통하여 배치되고 내측에 냉매가 흐르며 열전달모재인 냉매관(12)과, 상기 핀(11)의 좌끝단과 우끝단에 배치되어 핀(11)의 측면을 보호하는 좌,우 엔드플레이트(미도시)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 실내기의 냉방 운전시 실내의 공기는 실내기의 내부로 흡입되어 상기 실내 열교환기(10)의 표면을 지나면서 냉매와의 열교환을 통해 온도가 낮아지고, 상기 토출구(24b)를 통해 실내로 다시 토출된다. 이때, 상기 실내 열교환기(10)의 냉매관을 지나면서 열전달된 냉매는 상기 사방밸브 및 압축기를 지나 실외 열교환기의 냉매관을 통하면서 냉매가 지닌 열을 외부로 방출한다.

그리고, 상기 실내기의 난방 운전시에는 상기 실내기의 냉방 운전시와 반대방향으로 냉매가 순환되어 실외 열교환기에 의해 흡수한 열을 실내측으로 전달토록 한다.

그러나, 종래에는 실내기의 난방 운전의 경우, 상기 실외 열교환기의 표면에 생성된 서리를 제거하기 위해 난방운전 중에 냉방 운전으로 냉매를 순환시키는 제상운전을 행하거나 실외 열교환기 옆에 별도의 열 히터(미도시)를 설치하는 문제점이 있다.

그리고, 공기조화기의 실내 열교환기(10)는 밀폐된 공간 내에서 흡입된 공기를 열교환시키므로 사용자에게 냉방병과 호흡기 질환 등의 각종 질병을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기와 냉매의 열전달이 이루어지는 열전달 모재에 원적외선 방사물질이 도포되어 열전달 모재 표면의 서리 생성을 막을 수 있고 탈취 또는 항균이 행해질 수 있는 공기조화기의 열교환기 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기 실내기의 주요부 구성이 도시된 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 실내기의 주요부 구성이 도시된 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환기의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 제조방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51: 섀시60: 열교환기

61: 냉매관62: 핀

64: 원적외선 방사물질68: 슬립성의 안료

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환기는 냉매와의 열교환에 의해 공기를 냉기 또는 온기로 전환시키는 열전달 모재와, 상기 열전달 모재의 표면에 도포된 원적외선 방사물질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환기 제조방법은 열전달 모재의 표면에 원적외선 방사물질을 도포하는 원적외선 방사물질 도포 단계와, 상기 방사물질 도포 단계 후에 상기 방사물질의 표면에 안료를 도포하는 안료 도포 단계로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 실내기의 주요부 구성이 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 공기조화기의 실내기는 도 2에 도시된 바와 같이, 섀시(51)와, 상기 섀시의(51) 전방에 배치되고 냉매와의 열교환을 통해 공기를 온기 또는 냉기로 전환시킴과 아울러 표면에 원적외선 방사물질(64)이 도포된 실내 열교환기(60)와, 상기 섀시(51)와 실내 열교환기(60) 사이에 회전 가능하게 배치되어 송풍력을 발생시키는 송풍팬(70)과, 상기 송풍팬(70)을 회전시키는 구동력을 발생시키는 모터(미도시)와, 상기 실내 열교환기(60)의 전방측에 위치되도록 상기 섀시(51)에 결합되어 상기 실내 열교환기(60), 송풍팬(70), 송풍모터의 수용공간을 형성하고 상면에 그릴(74a)이 형성되며 하측에 토출구(74b)가 형성된 전면 패널(74)과, 상기 전면패널(74)의 전면에 회전 가능하게 결합된 흡입그릴(76)을 포함하여 구성된다.

상기 실내 열교환기(60)는 그 상부가 섀시(51)의 상단을 향하도록 경사지게 절곡 형성되고, 그 하측에는 상기 열교환기(60)에서 열교환 과정 도중에 발생된 응축수를 받는 응축수받이(78a)를 갖추고 상기 응축수 받이(78a)의 하측에 토출구로 향하는 공기의 좌우풍향과 상하풍향을 조절하는 복수개의 풍향조절부재(78b)가 설치된 디스챠지그릴(78)이 설치된다.

그리고, 실외기에는 사방밸브, 압축기, 실외 열교환기, 팽창기구가 설치되어 상기 실내기와 냉매가 순환된다.

상기 실외 열교환기는 상기 실내기가 냉방기로 작동하는 경우 냉매의 열을방출하고, 상기 실내기가 난방기로 작동하는 경우 실외의 열을 냉매로 흡수토록 하는 것으로, 그 표면에는 원적외선 방사물질(64)이 도포되어 실내기가 난방기로 작동될 때 생성된 서리의 제거를 촉진시킨다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환기의 사시도이다.

상기 실내 열교환기(60) 및 실외 열교환기는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 냉매가 흐르는 열전달 모재인 냉매관(61)과, 상기 냉매관(61)을 흐르는 냉매의 열전달을 돕도록 상기 냉매관(61) 외측에 소정의 간격을 두고 배치되는 열전달 모재인 복수개의 핀(62)과, 상기 핀(62)의 좌끝단과 우끝단에 배치되어 핀(62)의 측면을 보호하는 좌,우 엔드플레이트(63)로 구성되고, 상기 냉매관(61) 또는 핀(62)의 외표면에 상기 원적외선 방사물질(64)이 도포된다.

상기 원적외선 방사물질(64)은 SiO_2,Al_2 O_3,Fe_2 O_3,MgO,CaO,Na_2 O,K_2 O, H_2 O(+), H_2 O(-), Y_2 O_3 등의 혼합체로서, 이러한 원적외선 방사물질(64)에서 방사된 원적외선은 항균, 탈취, 살균, 공기정화 등의 여러 가지 유익한 성질을 갖고 있고, 5 ∼ 25 ㎛ 사이에 속하는 파장이 긴 빛으로서, 그 파장이 길기 때문에 물체 깊숙이 침투하여 물체의 분자를 쉽게 진동시키고 스스로 열이 발생되어 상기 실외 열교환기(60)의 제상 작용이 촉진되도록 한다.

즉, 상기 원적외선 방사물질(64)은 절대온도 O(K) 이상의 온도를 가해주면 그 열에너지를 원적외선으로 방사한다. 이러한 원적외선은 주위의 온도 상승을 유도하고 상기 냉매관(61) 또는 핀(62)의 표면에 서리가 있는 경우 서리 내부의 진동이 커지는 공명현상으로 내부의 에너지가 증가함으로써 빠른 제상의 효과를 가져오고, 이때의 주위 온도 상승효과는 약 1∼3℃이다.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 제조방법이 도시된 순서도이다.

상기 원적외선 방사물질(64)은 도 4에 도시된 바와 같이, 분체 도장 또는 액상 도장의 방법으로 상기 냉매관(61) 또는 핀(62)의 열전달 모재의 표면에 도포된다.

상기 분체 도장의 방법은 고전압 하에서 음이온으로 대전된 원적외선 방사 물질(64)의 분체를 접지된 열전달 모재인 냉매관(61) 또는 핀(62)에 분사하여 전기적으로 부착시킨 후 가열 용융하여 원적외선 방사 물질(64)이 열전달 모재(61,62)의 표면에 40∼150㎛에 도포되도록 한다.(S1,S2)

여기서, 상기 원적외선 방사 물질(64)은 40∼150㎛의 두께로 도포되는 비가열 원적외선 방사 세라믹으로서, 상기 분체도장 방법의 특성상 두께가 40㎛ 미만으로 되면 도막이 형성되지 않는 부분이 형성될 수 있으므로, 40㎛이상의 층으로 도포되어야 하고, 두께가 150㎛ 이상이 되면 분체끼리 서로 크게 반발하여 그 이상의 두께로는 부착되지 않게 된다.

상기 비가열 원적외선 방사 세라믹은 그 자체가 상온에서 독자적으로 원적외선 방사가 가능한 것으로서, 특히 인산칼슘계통의 원적외선 방사세라믹스인 하이드록시페타이트(Hydroxypatite)는 인체의 뼈나 치아의 주요 성분으로서 상온에서의 원적외선 방사효율이 매우 우수하다.

한편, 원적외선 방사 물질을 액상으로 열전달 모재의 표면에 도포하는 액상 도장의 방법은 두께 15㎛이상의 액상 도료가 Air spray법, Airless spray법, 정전도장법 등의 방법으로 코팅된다.

그리고, 상기 원적외선 방사물질(64)이 냉매관(61) 또는 핀(62)의 표면에 도포된 후 상기 원적외선 방사물질(64)의 위에는 다시 아크릴도료, 아크릴우레탄도료, 테프론 등의 슬립성의 안료(68)가 도포되거나 친수성 폴리 우레탄도료 등의 친수성 물질(미도시)이 도포된다.(S2)

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 실내기가 난방기로 작동되는 경우, 실내의 공기는 상기 흡입그릴(76) 또는 전면패널(74)의 그릴(74a) 사이를 통해 실내기의 내부로 흡입되고 상기 실내 열교환기(60)의 표면을 지나면서 냉매와의 열교환을 통해 온도가 낮아진 후 상기 토출구(74b)를 통해 실내로 다시 토출된다. 이때, 상기 실내 열교환기(60) 표면의 원적외선 방사물질(64)은 주위로 원적외선이 방사하여 실내의 항균, 탈취가 행해지도록 한다.

그리고, 상기 실외 열교환기는 상기 실내기가 난방기로 작동하는 경우 그 표면에 서리가 생성되지만, 상기 실외 열교환기 표면에 도포된 원적외선 방사물질(64)에서 원적외선이 방사되어 서리의 제거를 촉진시킨다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 공기조화기의 열교환기 및 그 제조방법은 열전달 모재의 표면에 도포된 원적외선 방사물질에서 원적외선이 방사되어 열전달 모재 표면의 서리 제거를 촉진시키고, 원적외선에 의해 항균, 탈취 등의 공기정화가 이루어지도록 하는 효과가 있다.

그리고, 상기 원적외선 방사물질의 표면에 슬립성의 안료 또는 친수성 물질이 도포되어 서리가 착상되는 것을 막아 열교환기의 효율을 증대시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 냉매와의 열교환에 의해 공기를 냉기 또는 온기로 전환시키는 열전달 모재와;

   상기 열전달 모재의 표면에 도포된 원적외선 방사물질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사물질은 비가열 원적외선 방사 세라믹스로 이루어진 도료가 코팅된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사물질은 40㎛ 내지 150㎛로 도포된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사물질은 액상 도료인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사물질의 위에는 슬립성의 안료가 도포된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사물질의 위에는 친수성 물질이 도포된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기.
7. 냉매와 공기의 열전달이 이루어지도록 하는 열전달 모재의 표면에 원적외선 방사물질을 도포하는 원적외선 방사물질 도포 단계와,

   상기 방사물질 도포 단계 후에 상기 방사물질의 표면에 안료를 도포하는 안료 도포 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환기 제조방법.