KR20040040166A - Heat exchange structure in air conditioner - Google Patents

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KR20040040166A KR1020020068513A KR20020068513A KR20040040166A KR 20040040166 A KR20040040166 A KR 20040040166A KR 1020020068513 A KR1020020068513 A KR 1020020068513A KR 20020068513 A KR20020068513 A KR 20020068513A KR 20040040166 A KR20040040166 A KR 20040040166A
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Abstract

PURPOSE: A heat exchange structure for an air conditioner is provided to efficiently exchange heat between inflow air and outflow air passing through an air conditioner by adding a heat transfer effect by radiation. CONSTITUTION: A heat exchange structure for an air conditioner includes a plurality of square diaphragms(11) mounted at regular gaps in an accumulation structure, a plurality of partitions connecting both sides of each diaphragm to form air passages(13A,13B) in one direction every space between the diaphragms. The plurality of square diaphragms are made of a metal material. Colored coating thin films(100) are formed on both surfaces of the plurality of square diaphragms to increase the emissivity.

Description

공기조화기용 열교환소자 조립체{HEAT EXCHANGE STRUCTURE IN AIR CONDITIONER}Heat exchanger assembly for air conditioner {HEAT EXCHANGE STRUCTURE IN AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 상세하게는, 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 열교환소자 조립체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to a heat exchange element assembly which enables more efficient heat exchange between inlet and outlet air passing through an air conditioner.

공기조화기란, 일정한 실내 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하는 장치를 말하는 것으로서, 일반적으로 공기의 냉난방장치를 포함하는 개념으로 사용된다.An air conditioner is a device that adjusts a certain indoor space to a temperature, humidity, and airflow distribution suitable for human activity, and removes dust in the air at the same time. Generally, a concept including an air conditioning and heating device. Used as

본 발명은 상기와 같은 광의의 공기조화기의 개념 중, 냉난방장치의 효율을 증대시키기 위해, 내외부 공기가 직접적으로 혼합되는 것을 방지하면서도, 내외부 공기의 상호 접촉을 최대화함으로써 출입공기의 온도차를 최소화할 수 있도록 하는 구조의 열교환소자에 관한 것이다.According to the present invention, in order to increase the efficiency of an air conditioner, the inside and outside air is prevented from being directly mixed while maximizing the mutual contact of the inside and outside air, while minimizing the temperature difference between the outside air. It relates to a heat exchange element of the structure to be able to.

도 1은 열교환소자 조립체(10)가 장착된 공기조화기(1)의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 열교환소자 조립체(10)의 구조를 상세히 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing the structure of an air conditioner 1 in which a heat exchange element assembly 10 is mounted, and FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the heat exchange element assembly 10 in detail.

도시된 바와 같이, 공기조화기용 열교환소자 조립체(10)는 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판(11)과, 각 격판(11) 사이의 공간마다 일방향 공기유로(13)를 형성하도록 각 격판(11)의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽(12)을 구비함과 아울러, 각 격벽(12)이 각 층마다 각 격판(11)의 다른 양측변을 연결함으로써 각 공기유로(13)가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 구조를 취하고 있다.As shown, the heat exchange element assembly 10 for the air conditioner forms a plurality of rectangular diaphragms 11 mounted as a stacked structure at predetermined intervals, and a one-way air passage 13 for each space between the diaphragms 11. Each partition 11 is provided with a plurality of partitions 12 connecting both sides of the partition 11, and each partition 12 is connected to each other side of the partition 11 for each floor, each air flow path 13 ) Has a structure repeatedly formed at right angles to each layer.

또한, 각 격판(11)에 의한 전열면적을 확대하기 위해 각 공기유로(13) 방향의 투영면(投影面)이 파상(波狀)을 형성하도록 각 격판(12)의 상면에는 주름진 판 구조로서 전열면적 확대부(14)가 설치된다.In addition, in order to enlarge the heat transfer area by each of the diaphragms 11, the upper surface of each diaphragm 12 has a corrugated plate structure so that the projection surface in the direction of each air flow path 13 forms a wave shape. The area enlargement part 14 is provided.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 성질의 공기가 서로 다른 공기유로(13A,13B)를 통해 열교환소자 조립체(10)를 통과하게 되는 경우, 이들 공기는 각 층을 구성하는 격판(11) 및 격벽(12)에 의해 직접적으로 혼합되지는 않으나, 격판(11) 및 전열면적 확대부(14)에 의해 접촉면적이 확대됨에 따라 상호 열전달이 활발하게 진행되므로, 상기 서로 다른 성질의 공기가 본 열교환소자 조립체(10)를 통과하면서 그 공기 사이의 온도차가 최소화될 수 있는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 2, when air of different properties passes through the heat exchange element assembly 10 through different air flow paths 13A and 13B, these air flows through the diaphragm 11 constituting each layer. Although not directly mixed by the bulkhead 12 and the partition wall 12, the mutual heat transfer is actively progressed as the contact area is enlarged by the diaphragm 11 and the heat transfer area expanding portion 14, so that the air having different properties The temperature difference between the air while passing through the heat exchange element assembly 10 can be minimized.

이러한 구조의 열교환소자 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 공기조화기(1)에 장착되게 되고, 송풍팬(미도시)에 의해 실내외 공기가 열교환소자 조립체(10)를 서로 수직하게 통과하면서 상기와 같은 열교환을 일으키게 되는 바, 오염된 실내 공기가 실외로 배출되고 신선한 실외 공기가 실내로 유입되는 공기조화의 기본적 목적을 달성하면서도, 양 공기의 온도차가 최소화된 상태에서 공기의 출입이 이루어지도록 함으로써 냉난방장치의 효율적인 운용을 가능하게 하는 것이다.The heat exchange element assembly 10 having this structure is mounted on the air conditioner 1 as shown in FIG. 1, and indoor and outdoor air passes vertically through the heat exchange element assembly 10 by a blower fan (not shown). While the heat exchange as described above, the contaminated indoor air is discharged to the outside and the fresh air is introduced into the room, while achieving the basic purpose of air conditioning, while the air flow is made in a state where the temperature difference between both air is minimized. In order to ensure efficient operation of air conditioning systems.

즉, 겨울철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 높게 유지되어야 하는 경우에는, 유출되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유입되는 공기에 전달되므로 그만큼 난방장치의 구동을 절약할 수 있게 되고, 여름철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 낮게 유지되어야 하는 경우에는, 유입되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유출되는 공기에 전달되므로 그만큼 냉방장치의 구동을 절약할 수 있는 것이다.That is, when the indoor temperature is to be maintained higher than the outdoor, such as in winter, heat contained in the outflowing air is transferred to the air introduced by the heat exchange element assembly 10, thereby saving driving of the heating device. If the indoor temperature is to be kept low compared to the outdoor, such as in summer, the heat contained in the incoming air is transferred to the air discharged by the heat exchange element assembly 10, thereby saving the driving of the cooling device. It can be.

도 3은 열교환소자 조립체(10)의 각 층의 구조로서, 전열면적 확대부(14)를제외하고 하나의 열교환소자를 구성하는 격판(11)의 구조 및 공기유로(13A,13B)를 간략하게 도시한 것이다.FIG. 3 is a structure of each layer of the heat exchange element assembly 10. The structure of the diaphragm 11 constituting one heat exchange element excluding the heat transfer area enlargement portion 14 is briefly described. It is shown.

도시된 바와 같이, 공기유로(13A)를 통과하는 공기는 인접 공기유로(13B)를 통과하는 공기와 격판(11)에 의해 간접적으로 접촉하면서 열전달을 일으키게 되는데, 이러한 열전달은 대류, 전도 및 복사에 의해 이루어지게 된다.As shown, the air passing through the air flow path 13A causes heat transfer while indirectly contacting the air passing through the adjacent air flow path 13B by the diaphragm 11, which causes heat transfer to convection, conduction and radiation. Is made by.

그런데, 상기와 같은 종래의 열교환소자 조립체의 구조에 있어서는, 복사에 의한 열전달에 관한 별도의 고려없이, 단지 대류 및 전도에 의한 열전달 만을 고려한 구조를 취하고 있었는 바, 효율적이지 못한 구조라는 비판이 있어 왔다.By the way, in the structure of the conventional heat exchange element assembly as described above, it has been criticized that it is an inefficient structure because it takes only the heat transfer by convection and conduction without any consideration of heat transfer by radiation. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 열교환소자 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a heat exchange element assembly which can more efficiently exchange heat between inflow air and outflow air passing through an air conditioner.

도 1은 열교환소자 조립체가 장착된 공기조화기의 구조를 개략적으로 도시한 사시도1 is a perspective view schematically showing the structure of an air conditioner equipped with a heat exchange element assembly

도 2는 열교환소자 조립체의 구조를 상세히 도시한 사시도Figure 2 is a perspective view showing in detail the structure of the heat exchange element assembly

도 3은 종래의 단위 열교환 소자의 구조를 도시한 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view showing the structure of a conventional unit heat exchange element

도 4는 본 발명에 의한 단위 열교환 소자의 구조를 도시한 분해사시도Figure 4 is an exploded perspective view showing the structure of a unit heat exchange element according to the present invention

도 5는 도 4의 주요부 확대 사시도5 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. 4;

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

1 : 공기조화기10 : 열교환소자 조립체1: air conditioner 10: heat exchange element assembly

11 : 격판12 : 격벽11: plate 12: bulkhead

13 : 공기유로100 : 유색 코팅박막13: air flow path 100: colored coating thin film

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판과, 상기 각 격판 사이의 공간마다 일방향 공기유로를 형성하도록 상기 각 격판의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽을 구비함과 아울러, 상기 각 격벽이 각 층마다 상기 각 격판의 다른 양측변을 연결함으로써 상기 각 공기유로가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 공기조화기용 열교환소자 조립체에 있어서, 상기 복수개의 방형 격판은 금속재질에 의해 형성되고, 그 격판의 표면에는 유색 코팅박막이 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체를 제시한다.In order to achieve the object described above, the present invention provides a plurality of rectangular diaphragms mounted as a laminated structure at predetermined intervals, and connecting both sides of each diaphragm to form a one-way air passage for each space between the diaphragms. A heat exchange element assembly for an air conditioner having a plurality of partitions, wherein each of the partitions is formed by connecting the opposite sides of the diaphragm to each layer so that the respective air flow paths are repeatedly formed at right angles to each floor. A plurality of rectangular diaphragm is formed by a metal material, the surface of the diaphragm is provided with a heat exchange element assembly for an air conditioner, characterized in that a colored coating thin film formed.

여기서, 상기 유색 코팅박막은 상기 복수개의 방형 격판의 양면에 형성된 것이 바람직하다.Here, the colored coating thin film is preferably formed on both sides of the plurality of rectangular diaphragm.

또한, 상기 각 공기유로 방향의 투영면이 파상을 형성하도록 상기 각 격판의 상면에 주름진 판 구조로서 설치된 전열면적 확대부를 더 구비한 것이 바람직하다.Further, it is preferable to further include a heat transfer area enlargement portion provided as a corrugated plate structure on the upper surface of each of the diaphragms so that the projection surface in the direction of each air flow path forms a wave shape.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공기조화기용 열교환소자 조립체는 기본적으로, 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판(11)과, 각 격판(11) 사이의 공간마다 일방향 공기유로(13)를 형성하도록 각 격판(11)의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽(12)을 구비함과 아울러, 각 격벽(12)이 각 층마다 각 격판(11)의 다른 양측변을 연결함으로써 각 공기유로(13)가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 구조를 취한다는 점에서 종래의 구조와 동일하다.As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the heat exchange element assembly for an air conditioner according to the present invention is basically a plurality of rectangular diaphragms 11 mounted as a laminated structure at predetermined intervals, and between each diaphragm 11. Each partition 12 includes a plurality of partitions 12 connecting both sides of each partition 11 to form a one-way air flow path 13, and each partition 12 is different from each partition 11 in each floor. By connecting both sides, each air flow passage 13 is the same as the conventional structure in that it takes a structure repeatedly formed at right angles to each layer.

그러나, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 방형 격판(11)은 금속재질에 의해 형성되고, 그 격판(11)의 표면에는 유색 코팅박막(100)이 형성된다는 점에서 특징을 갖는다.However, as shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of rectangular diaphragms 11 are formed of a metal material, and the colored coating thin film 100 is formed on the surface of the diaphragm 11. Have

일반 금속 재질의 방사율은 0.1 ~ 0.2 정도임에 비해, 유색 코팅박막(100)이 형성된 경우의 방사율은 0.9 정도가 되므로, 격판(11)을 사이에 두고 공기유로(13)를 통과하는 공기 사이에 간접적으로 발생하는 열전달에 있어서, 대류, 전도 이외에 복사에 의한 열전달 효과가 추가되는 바, 간단한 구조의 변경에 의해 보다 효율적인 열전달을 얻을 수 있도록 하는 것이다.The emissivity of the general metal material is about 0.1 to 0.2, whereas the emissivity of the colored coating thin film 100 is about 0.9, so that the air passing through the air passage 13 with the diaphragm 11 therebetween. In the heat transfer indirectly generated, the heat transfer effect by radiation is added in addition to convection and conduction, so that a more efficient heat transfer can be obtained by a simple structure change.

여기서, 공기유로(13)는 격판(11)의 양면을 따라 형성되는 것이므로, 상기 유색 코팅박막(100)도 상기 복수개의 방형 격판(11)의 양면에 형성하는 것이 보다 효율적인 열전달을 위해 바람직하다.Here, since the air flow path 13 is formed along both sides of the diaphragm 11, it is preferable to form the colored coating thin film 100 on both sides of the plurality of rectangular diaphragms 11 for more efficient heat transfer.

이와 같은 구조를 바탕으로 하여, 종래의 구조와 같이, 각 공기유로(13) 방향의 투영면(投影面)이 파상(波狀)을 형성하도록 각 격판(12)의 상면에 주름진 판 구조로서 설치된 전열면적 확대부(14)를 더 구비하는 것이 보다 바람직함은 물론이다.Based on such a structure, the heat transfer provided as a corrugated plate structure in the upper surface of each diaphragm 12 so that the projection surface in the direction of each air flow path 13 may form a wave like the conventional structure. It is a matter of course that it is more preferable to further provide the area expansion part 14.

상기 격판(11)의 재질은 열전도율이 높은 알미늄 등의 금속재료가 적합하며, 상기 유색 코팅박막은 그 두께가 얇을수록 유리하고, 코팅박막의 색상은 진한 것일 수록 효과적이다.The material of the diaphragm 11 is a metal material such as aluminum having a high thermal conductivity is suitable, the colored coating thin film is advantageous the thinner the thickness, the darker the color of the coating film is more effective.

기타의 구조 및 작용원리는 종래의 구조와 동일하다.Other structures and working principles are the same as the conventional structures.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 성질의 공기가 서로 다른 공기유로(13A,13B)를 통해 열교환소자 조립체(10)를 통과하게 되는 경우, 이들 공기는 각 층을 구성하는 격판(11) 및 격벽(12)에 의해 직접적으로 혼합되지는 않으나, 격판(11) 및 전열면적 확대부(14)에 의해 접촉면적이 확대됨에 따라 상호 열전달이 활발하게 진행되므로, 상기 서로 다른 성질의 공기가 본 열교환소자 조립체(10)를 통과하면서 그 공기 사이의 온도차가 최소화될 수 있는 것이다.That is, as shown in FIG. 2, when the air having different properties passes through the heat exchange element assembly 10 through the different air flow paths 13A and 13B, these air flows through the diaphragm 11 constituting each layer. Although not directly mixed by the bulkhead 12 and the partition wall 12, the mutual heat transfer is actively progressed as the contact area is enlarged by the diaphragm 11 and the heat transfer area expanding portion 14, so that the air having different properties The temperature difference between the air while passing through the heat exchange element assembly 10 can be minimized.

이러한 구조의 열교환소자 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 공기조화기(1)에 장착되게 되고, 송풍팬(미도시)에 의해 실내외 공기가 열교환소자조립체(10)를 서로 수직하게 통과하면서 상기와 같은 열교환을 일으키게 되는 바, 오염된 실내 공기가 실외로 배출되고 신선한 실외 공기가 실내로 유입되는 공기조화의 기본적 목적을 달성하면서도, 양 공기의 온도차가 최소화된 상태에서 공기의 출입이 이루어지도록 함으로써 냉난방장치의 효율적인 운용을 가능하게 하는 것이다.The heat exchange element assembly 10 having such a structure is mounted on the air conditioner 1 as shown in FIG. 1, and indoor and outdoor air passes through the heat exchange element assembly 10 perpendicularly to each other by a blowing fan (not shown). While the heat exchange as described above, the contaminated indoor air is discharged to the outside and the fresh air is introduced into the room, while achieving the basic purpose of air conditioning, while the air flow is made in a state where the temperature difference between both air is minimized. In order to ensure efficient operation of air conditioning systems.

즉, 겨울철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 높게 유지되어야 하는 경우에는, 유출되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유입되는 공기에 전달되므로 그만큼 난방장치의 구동을 절약할 수 있게 되고, 여름철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 낮게 유지되어야 하는 경우에는, 유입되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유출되는 공기에 전달되므로 그만큼 냉방장치의 구동을 절약할 수 있는 것이다.That is, when the indoor temperature is to be maintained higher than the outdoor, such as in winter, heat contained in the outflowing air is transferred to the air introduced by the heat exchange element assembly 10, thereby saving driving of the heating device. If the indoor temperature is to be kept low compared to the outdoor, such as in summer, the heat contained in the incoming air is transferred to the air discharged by the heat exchange element assembly 10, thereby saving the driving of the cooling device. It can be.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각 격판(11)의 일면 또는 양면에는 유색 코팅박막(100)이 형성되는데, 이는 그 격판(11)의 양측면에 형성된 공기유로(13)를 통과하는 공기 사이의 열전달에 있어서, 대류, 전도 이외에 복사에 의한 열전달 효과를 추가함으로써, 보다 효율적인 열전달을 가능하게 한다.As shown in Figures 4 and 5, on one side or both sides of each partition 11 is formed a colored coating thin film 100, which passes through the air flow path 13 formed on both sides of the partition 11 In the heat transfer between, by adding the heat transfer effect by radiation in addition to convection and conduction, more efficient heat transfer is enabled.

본 발명은 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 열교환소자 조립체를 제공한다.The present invention provides a heat exchange element assembly for more efficient heat exchange between the inlet air and the outlet air passing through the air conditioner.

Claims (3)

소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판과, 상기 각 격판 사이의 공간마다 일방향 공기유로를 형성하도록 상기 각 격판의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽을 구비함과 아울러, 상기 각 격벽이 각 층마다 상기 각 격판의 다른 양측변을 연결함으로써 상기 각 공기유로가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 공기조화기용 열교환소자 조립체에 있어서,And a plurality of rectangular diaphragms mounted as a laminated structure at predetermined intervals, and a plurality of partition walls connecting both sides of each of the diaphragms so as to form a one-way air flow path for each space between the diaphragms. In the heat exchange element assembly for an air conditioner in which each air flow path is repeatedly formed at right angles to each floor by connecting different sides of the diaphragm to each floor, 상기 복수개의 방형 격판은 금속재질에 의해 형성되고, 그 격판의 표면에는 유색 코팅박막이 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체.The plurality of rectangular diaphragm is formed by a metal material, the surface of the diaphragm heat exchange element assembly, characterized in that the colored coating thin film is formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유색 코팅박막은 상기 복수개의 방형 격판의 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체.The colored coating thin film is a heat exchange element assembly for an air conditioner, characterized in that formed on both sides of the plurality of rectangular diaphragm. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 각 공기유로 방향의 투영면이 파상을 형성하도록 상기 각 격판의 상면에 주름진 판 구조로서 설치된 전열면적 확대부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체.And a heat transfer area enlargement portion provided as a corrugated plate structure on an upper surface of each of the diaphragms so that the projection surfaces in the direction of each air flow path form a wave shape.
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