KR20040051643A - 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기 - Google Patents

나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기는 열교환기의 성능을 개선하기 의한 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기는, 중공이 형성되어 냉매의 통로가 되는 헤더와; 내부에 중공인 마이크로 채널을 갖고 나선형으로 감긴 상태에서 상기 헤더에 연결되어 내부에 흐르는 냉매가 방열되도록 하는 튜브와; 상기 튜브에 고정되어 방열면적을 확장시키기 위한 다수개의 핀으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기는, 축류팬의 작동에 대하여 불요 영역(dead space)를 최소화 시키므로써 튜브를 중심으로한 방열 면적을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 또 다른 효과는 팬의 적은 송풍량으로도 동일한 방열을 이룰 수 있는 효과가 있으며, 팬의 송퓽량을 적게 할 수 있으므로 저소음화를 구현할 수 있으며, 이에 따라서 실내기의 형상을 원형으로 할 수 있으므로써 디자인 측면에 있어서 미려한 제품 외관을 구현 할 수 있는 효과가 있다.

Description

나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기{Micro Channel Heat Exchanger}
본 발명은 열교환기의 성능을 개선하기 의한 구조에 관한 것으로서, 에어컨등의 실외기에 사용되는 열교환기에 있어서 축류팬의 작동에 대하여 불요 영역 (dead space)를 최소화 시키므로써 튜브를 중심으로한 방열 면적을 효율적으로 활용할 수 있도록 하는 열교환기의 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 열교환기는 외부의 공기를 강제로 순환시켜서 열교환기 즉, 튜브내에 흐르는 냉매로부터 에너지를 흡수하여 외부로 방출시키기 위하여 사용된다.
따라서 상기의 열교환기는 열전달 효율이 우수해야 하는 것이다.
도 1은 실내기와 실외기로 이루어진 에어컨의 외형을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 있어서 에어컨 실외기의 내부구조를 나타내는 도면이다.
이들 도면을 참조하여 에어컨의 실외기를 기준으로 설명하면, 에어컨에 있어서 냉기를 생성하여 실내의 온도를 기 설절한 적정의 온도로 유지하기 위한 실내기(1)와 냉동 사이클을 완성함에 있어서 발생하는 열을 외부로 방출하면서 이에 따른 소음을 차단하기 위하여 실외에 설치하는 실외기(2)로 이루어 지는데, 상기의 에어컨 실외기(2)는 실외기 케이스(3)와 상기 실외기 케이스(3)내에 구비되는 열교환기(6)와 상기 열교환기(6)의 열교환을 효율적으로 달성하기 위하여 외부의 공기를 강제로 순환시키기 위한 축류팬(5)과 상기의 축류팬(5)을 구동시키기 위한 축류팬 모터(4)로 구성된다.
일반적으로 열교환을 수행하는 열교환기(6)는, 냉매의 통로가 되는 헤더(미도시)와 상기 헤더에 결합되어 그 내부에 흐르는 냉매로부터 외부의 공기와 열교환을 수행하는 튜브(미도시)로 이루어 지고, 상기의 열교환기(6)의 인접한 후방에는 상기 열교환기(6)에 외부의 공기를 강제로 공급시키기 위하여 축류팬(5)이 놓이게 되는데, 이때 상기 축류팬(5)에서 강제로 순환되어 상기 열교환기(6)로 전달되는 외부 공기는 상호 인접한 영역(도 2의 영역 "A")과 주로 접하게 된다.
따라서 상기의 외부 공기와 직접 접촉하게 되는 영역(도 2의 영역 "A")의 바깥의 영역은, 비교적 공기와의 접촉이 원활치 아니하여 외부의 공기와의 열교환이 원활치 아니한 불요 영역(dead space)이 되게 된다. 따라서 상기의 불요 영역(dead space)이 있으므로 해서 열교환기의 효율은 저하될 수 밖에 없는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 축류팬의 작동에 따른 외부의 공기와의 열교환이 원활치 아니한 불요 영역(dead space)이 발생하지 않도록 하므로써 열교환기의 효율을 제고할 수 있도록 하는 구조를 실현하는데 그 목적이 있다.
도 1은 실내기와 실외기로 이루어진 에어컨의 외형을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 있어서 에어컨 실외기의 내부구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브를 적용한 에어컨 실외기의 내부구조를 나타내는 도면.
도 4a는 도 3에 있어서 나선형 마이크로채널 튜브를 나타내는 평면도.
도 4b는 도 3에 있어서 나선형 마이크로채널 튜브의 단면을 포함하여 나타내는 사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 에어컨 실내기2 : 에어컨 실외기3 : 실외기 케이스
4 : 축류팬 모터5 : 축류팬6 : 열 교환기
7 : 열교환기8 : 방열핀9 : 튜브
10 : 헤더11 : 냉매홀
본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기는, 중공이 형성되어 냉매의 통로가 되는 헤더와; 내부에 중공인 마이크로 채널을 갖고 나선형으로 감긴 상태에서 상기 헤더에 연결되어 내부에 흐르는 냉매가 방열되도록 하는튜브와; 상기 튜브에 고정되어 방열면적을 확장시키기 위한 다수개의 핀으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브를 적용한 에어컨 실외기의 내부구조를 나타내는 도면이다.
도 3에 따르면, 본 발명에 따른 에어컨 실외기는 실외기 케이스(3)와 상기 실외기 케이스(3)내에 구비되되 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기(7)와 상기 열교환기 (7)의 열교환을 효율적으로 달성하기 위하여 외부의 공기를 강제로 순환시키기 위한 축류팬(5)과 상기의 축류팬(5)을 구동시키기 위한 축류팬 모터(4)로 구성된다.
본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기(7)는, 냉매의 통로가 되는 헤더(미도시)와 상기 헤더에 결합되어 그 내부에 흐르는 냉매로부터 외부의 공기와 열교환을 수행하는 나선형 마이크로채널 튜브(미도시)로 이루어 지고, 상기의 열교환기(7)의 인접한 후방에는 상기 열교환기(7)에 외부의 공기를 강제로 공급시키기 위하여 축류팬(5)이 놓이게 되는데, 이때 상기 축류팬(5)에서 강제로 순환되어 상기 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기(7)로 전달되는 외부 공기는 상호 인접한 영역 전체와 접하게 된다.
도 4a는 도 3에 있어서 나선형 마이크로채널 튜브를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 도 3에 있어서 나선형 마이크로채널 튜브의 단면을 포함하여 나타내는 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기(7)는 중공이 형성되어 냉매의 통로가 되는 헤더(10)와; 내부에 냉매홀(11)인 마이크로 채널을 갖고 나선형으로 감긴 상태에서 상기 헤더(10)에 연결되어 내부에 흐르는 냉매가 방열되도록 하는 튜브(9)로 이루어 진다. 그리고 튜브에는 방열면적을 확장시키기 위한 다수개의 핀(8)이 고정되게 구비된다.
본 발명에 따른 열교환기에 의한 열교환의 과정을 살펴보면, 열교환기(7)의 인접한 후방에 근접하게 설치되는 축류팬(5)으로부터 강제로 순환되어 전달되는 외부의 공기로 인하여 상기 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기(7)는 열교환 과정을 수행하게 되는데, 본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브는 원형의 축류팬(5)과 동일한 형상으로 근접해 있는 것으로서, 종래의 기술에 따른 외부의 공기와의 열교환이 원활치 아니한 불요 영역(도 2의 영역 "A"의 바깥 영역)이 발생할 여지가 없게 된다.
본 발명에 따른 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기는, 불요 영역(dead space)를 최소화 시키므로써 튜브를 중심으로한 방열 면적을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 또 다른 효과는 팬의 적은 송풍량으로도 동일한 방열을 이룰 수 있는 효과가 있으며, 팬의 송퓽량을 적게 할 수 있으므로 저소음화를 구현할 수있으며, 이에 따라서 실내기의 형상을 원형으로 할 수 있으므로써 디자인 측면에 있어서 미려한 제품 외관을 구현 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 중공이 형성되어 냉매의 통로가 되는 헤더와;
    내부에 중공인 마이크로 채널을 갖고 나선형으로 감긴 상태에서 상기 헤더에 연결되어 내부에 흐르는 냉매가 방열되도록 하는 튜브와;
    상기 튜브에 고정되어 방열면적을 확장시키기 위한 다수개의 핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브는 냉매가 유입되는 튜브와 냉매가 유출되는 튜브가 인접한 형태로 나선형으로 감긴 것을 특징으로 하는 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기.
  3. 제 1항 내지는 제 2항에 있어서,
    상기 튜브는 마이크로 멀티 채널 튜브인 것을 특징으로 하는 나선형 마이크로채널 튜브로 이루어진 열교환기.
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