KR20060015977A - Heat changer structure for airconditioner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어콘의 열교환기 구조에 관한 것으로, 본 발명은 케이스의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기의 가스토출관에 전열관으로 연결하여 고온고압의 가스냉매를 응축시키도록 상기 케이스의 내측면에 펼쳐 설치하는 실외측 열교환기와, 실외측 열교환기의 일측에 위치하여 공기를 유동시키는 실외팬을 포함한 에어콘의 실외기에 있어서, 실외측 열교환기는 전열관의 배열수가 부위에 따라 상이하게 형성함으로써, 열교환기를 통과하는 공기의 유동속도를 균등하게 할 수 있고 이를 통해 열교환기의 전면적을 효율적으로 사용할 수 있도록 하여 열교환기의 성능을 높일 수 있다.The present invention relates to a heat exchanger structure of an air conditioner, the present invention is fixed to the inside of the case to compress the refrigerant, and connected to the gas flow pipe of the compressor by a heat pipe to condense the gas refrigerant of high temperature and high pressure In an outdoor unit of an air conditioner including an outdoor heat exchanger installed on an inner side of an air conditioner and an outdoor fan located on one side of an outdoor heat exchanger to flow air, the outdoor heat exchanger is formed by varying the number of arrangement of the heat transfer tubes according to the portion. In addition, the flow rate of the air passing through the heat exchanger can be equalized, and through this, the entire area of the heat exchanger can be efficiently used, thereby improving the performance of the heat exchanger.

Description

에어콘의 열교환기 구조{HEAT CHANGER STRUCTURE FOR AIRCONDITIONER}Heat exchanger structure of air conditioner {HEAT CHANGER STRUCTURE FOR AIRCONDITIONER}

도 1은 종래 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도,1 is a perspective view showing the inside of an outdoor unit of a conventional air conditioner,

도 2는 종래 에어컨용 실외기의 열교환기를 보인 사시도,2 is a perspective view showing a heat exchanger of a conventional outdoor unit for an air conditioner,

도 3은 종래 에어콘용 실외기의 열교환기에 대한 토출시 유동 속도를 정면에서 보인 속도 분포도,3 is a velocity distribution diagram showing the flow rate at the time of discharge for the heat exchanger of the conventional outdoor unit for an air conditioner,

도 4는 본 발명 에어콘용 실외기의 열교환기를 보인 사시도,Figure 4 is a perspective view showing a heat exchanger of the outdoor unit for an air conditioner of the present invention,

도 5a 및 도 5b는 본 발명 에어콘용 실외기의 열교환기에서 복열부와 단열부에 대한 각각의 유동 속도를 평면에서 보인 속도 분포도.Figure 5a and Figure 5b is a velocity distribution diagram showing the flow rate of each of the flow rate for the recuperator and the heat insulation in the heat exchanger of the outdoor unit for an air conditioner of the present invention in a plane.

**도면의 주요부분에 대한 설명**** Description of the main parts of the drawing **

2 : 압축기 4 : 송풍팬2: compressor 4: blower fan

10 : 실외측 열교환기 11 : 전열관10: outdoor side heat exchanger 11: heat transfer tube

12 : 전열핀 a : 실외측 열교환기의 상반부12: heating fin a: upper half of the outdoor heat exchanger

b : 실외측 열교환기의 하반부b: lower half of outdoor heat exchanger

본 발명은 에어콘용 열교환기에 관한 것으로, 특히 열교환기의 냉매관 배열을 상이 하게 형성하여 각 부위간 공기의 유동속도를 균등하게 하고자 하는 에어콘의 열교환기 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger for an air conditioner, and more particularly, to a heat exchanger structure of an air conditioner to form a different arrangement of the refrigerant pipes of the heat exchanger so as to equalize the flow rate of air between the respective parts.

일반적으로 에어콘은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기의 냉동사이클에 따른 냉매의 증발잠열을 이용하여 실내의 온도를 쾌적하게 유지하는 것으로, 압축기가 냉매를 압축하여 포화압력까지 냉매의 압력을 상승시키면 응축기가 물이나 공기를 이용하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화하고, 이 액화된 냉매는 팽창밸브의 교축작용에 의해 압력이 낮아진 상태로 증발기에 유입되어 증발하면서 실내공기를 열교환시켜 실내온도를 쾌적하게 유지하도록 하는 장치이다. In general, the air conditioner maintains the room temperature comfortably by using the latent heat of evaporation of the refrigerant according to the refrigeration cycle of the compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator. When the compressor compresses the refrigerant and increases the pressure of the refrigerant to the saturation pressure, the condenser Liquefied the refrigerant by absorbing the heat of the high-pressure refrigerant using water or air, and the liquefied refrigerant enters the evaporator in a state where the pressure is lowered by the throttling action of the expansion valve, and heats the indoor air while evaporating. It is a device to keep the room temperature comfortable.

도 1은 종래 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 에어컨용 실외기의 열교환기를 보인 사시도이며, 도 3은 종래 에어콘용 실외기의 열교환기에 대한 토출시 유동 속도를 정면에서 보인 속도 분포도이다.1 is a perspective view showing the inside of an outdoor unit of a conventional air conditioner, FIG. 2 is a perspective view showing a heat exchanger of a conventional air conditioner outdoor unit, and FIG. 3 is a velocity distribution diagram showing a flow rate in front of the discharge of the heat exchanger of a conventional air conditioner outdoor unit.

이에 도시한 바와 같이, 종래의 실외기는 케이스(1)의 내부에 설치하여 냉매가스를 압축하는 한 개 이상의 압축기(2)와, 압축기(2)에 냉매관으로 연결하여 냉매가스를 응축(냉방운전시)하거나 잠열을 흡수(난방운전시)하는 실외측 열교환기(3)와, 냉매가스의 압력을 감압팽창하는 팽창기구(미도시)와, 외부의 공기를 실외측 열교환기(3)로 공급하여 그 열교환기(3)의 열교환성능을 높이는 실외팬(4)으로 이루어져 있다.As shown in the drawing, a conventional outdoor unit is installed inside the case 1 to condense refrigerant gas by connecting one or more compressors 2 to compress the refrigerant gas and a refrigerant pipe connected to the compressor 2. To the outdoor heat exchanger (3), an outdoor side heat exchanger (3) for absorbing latent heat (during heating operation), an expansion mechanism (not shown) for decompressively expanding the pressure of the refrigerant gas, and external air to the outdoor heat exchanger (3). It consists of an outdoor fan (4) for improving the heat exchange performance of the heat exchanger (3).

실외측 열교환기(3)는 도 2에서와 같이 압축기(2)의 가스토출관에 연결하여 냉매가 유동하도록 수 회 절첩하는 전열관(3a)과, 그 전열관(3a)의 외주면에 삽입하여 열교환 면적을 넓히는 다수 개의 전열핀(3b)으로 이루어져 있다. The outdoor heat exchanger 3 is connected to the gas discharge pipe of the compressor 2 as shown in FIG. 2 and inserted into the outer circumferential surface of the heat transfer pipe 3a and the heat exchange area 3a which is folded several times to allow the refrigerant to flow. It consists of a plurality of heating fins (3b) to widen.                         

전열관(3a)은 평면투영시 '디귿(??)자' 형상으로 형성하되, 상반부와 하반부를 모두 전후 복열로 형성하고 있다.The heat transfer pipe 3a is formed in the shape of a 'd' (??) 'during planar projection, and both the upper half and the lower half are formed in front and rear double rows.

실외팬(4)은 실외측 열교환기(3)의 상측에 위치하여 공기를 지면에 대해 수평하게 흡입하였다가 상향으로 토출하도록 상기 케이스(1)의 상판에 평행하게 설치하고 있다.The outdoor fan 4 is located above the outdoor side heat exchanger 3 and installed in parallel to the upper plate of the case 1 so as to suck air horizontally to the ground and discharge the air upward.

상기와 같은 종래 에어콘의 실외기는 다음과 같이 동작한다.The outdoor unit of the conventional air conditioner as described above operates as follows.

즉, 압축기(2)가 구동하여 냉매를 흡입 압축한 후 응축기인 실외측 열교환기(3)로 토출하고, 이 실외측 열교환기(3)에서 공기와 열교환시켜 가스냉매를 액냉매로 응축한 후 팽창기구를 거쳐 증발기인 실내측 열교환기(미도시)로 이동시킨다. That is, after the compressor 2 is driven to suck and compress the refrigerant, the refrigerant is discharged to the outdoor heat exchanger 3, which is a condenser, and heat exchanged with air in the outdoor heat exchanger 3 to condense the gas refrigerant into liquid refrigerant. It moves to an indoor heat exchanger (not shown) that is an evaporator through an expansion mechanism.

이때, 실외측 열교환기(3)의 상측에 배치한 실외팬(4)이 작동하여 외부의 공기를 흡입함에 따라 외부의 공기는 실외측 열교환기(3)를 직각으로 통과하여 상향으로 토출되면서 그 실외측 열교환기(3)의 전열관(3a)과 전열핀(3b)에 접촉하여 냉매와 열교환되는 것이었다.At this time, as the outdoor fan 4 disposed above the outdoor heat exchanger 3 operates to suck outside air, the external air passes through the outdoor heat exchanger 3 at a right angle and is discharged upward. The heat exchanger tube 3a and the heat transfer fins 3b of the outdoor heat exchanger 3 were in contact with each other to exchange heat with the refrigerant.

그러나, 상기와 같은 종래 에어콘의 실외기에 있어서는, 전술한 바와 같이 실외팬(4)이 케이스(1)의 상측에 위치함에도 불구하고 실외측 열교환기(3)를 고른 복열 형태로 형성함에 따라 도 3에서와 같이 상대적으로 흡입력이 강한 열교환기(3)의 상부로는 공기가 빠르게 유동하는 반면 상대적으로 흡입력이 약한 열교환기(3)의 하부로는 공기가 느리게 유동하여 결국 열교환기(3)의 상하간 열교환량이 불균등하게 되면서 열교환 성능이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the outdoor unit of the conventional air conditioner as described above, although the outdoor fan 4 is located above the case 1 as described above, the outdoor side heat exchanger 3 is formed in an even recuperative shape as shown in FIG. 3. As in the air flows rapidly to the upper portion of the heat exchanger (3), which has a relatively strong suction force, while the air flows slowly to the lower portion of the heat exchanger (3), which has a weak suction force, and thus the upper and lower portions of the heat exchanger (3). There was a problem that the heat exchange performance is reduced while the heat exchange amount between the uneven.

본 발명은 상기와 같은 종래 에어콘의 열교환기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 열교환기 전체의 열교환량을 균등하게 하여 열교환 성능을 높일 수 있는 에어콘의 열교환기 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the problems of the heat exchanger of the conventional air conditioner, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger structure of the air conditioner that can increase the heat exchange performance by equalizing the heat exchanger of the entire heat exchanger. .

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이스의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기의 가스토출관에 전열관으로 연결하여 고온고압의 가스냉매를 응축시키도록 상기 케이스의 내측면에 펼쳐 설치하는 실외측 열교환기와, 실외측 열교환기의 일측에 위치하여 공기를 유동시키는 실외팬을 포함한 에어콘의 실외기에 있어서, 실외측 열교환기는 전열관의 배열수가 부위에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 에어콘의 열교환기 구조를 제공한다. In order to achieve the object of the present invention, the compressor fixedly installed inside the case to compress the refrigerant, and connected to the gas discharge pipe of the compressor by a heat pipe to expand the installation on the inner surface of the case to condense the gas refrigerant of high temperature and high pressure In an outdoor unit of an air conditioner including an outdoor heat exchanger and an outdoor fan located in one side of the outdoor heat exchanger for flowing air, the outdoor heat exchanger has a different number of heat pipes depending on the parts. To provide.

이하, 본 발명에 의한 에어콘의 열교환기 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a heat exchanger structure of an air conditioner according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 4는 본 발명 에어콘용 실외기의 열교환기를 보인 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명 에어콘용 실외기의 열교환기에서 복열부와 단열부에 대한 각각의 유동 속도를 평면에서 보인 속도 분포도이다.Figure 4 is a perspective view showing a heat exchanger of the outdoor unit for an air conditioner of the present invention, Figures 5a and 5b is a velocity distribution diagram showing the respective flow rates for the recuperator and the heat insulating part in the heat exchanger of the outdoor unit for the air conditioner of the present invention in plan view.

도 1을 참조하면 본 발명에 의한 에어콘의 실외기는 사각 모양의 케이스(1)와, 케이스(1)의 내부에 설치하여 냉매가스를 압축하는 한 개 이상의 압축기(2)와, 압축기(2)에 연결하여 냉매가스를 응축(냉방운전시)하거나 잠열을 흡수(난방운전시)하는 실외측 열교환기(10)와, 냉매가스의 압력을 감압팽창하는 팽창기구(미도시)와, 외부의 공기를 실내측 열교환기(10)로 공급하여 그 실내측 열교환기(10)의 열교환 성능을 높이는 실외팬(4)으로 구성한다.Referring to FIG. 1, an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention includes a case 1 having a square shape, at least one compressor 2 installed inside the case 1 to compress refrigerant gas, and at least one compressor 2. Connected to the outdoor heat exchanger 10 for condensing (cooling) or absorbing latent heat (for heating), an expansion mechanism (not shown) for decompressing and expanding the pressure of the refrigerant, and external air. It is composed of an outdoor fan (4) supplied to the indoor heat exchanger (10) to increase the heat exchange performance of the indoor heat exchanger (10).

실외측 열교환기(10)는 도 4에서와 같이 압축기의 가스토출관에 연결하여 냉매가 지그재그 형상으로 유동하도록 수 회 절첩하는 전열관(11)과, 그 전열관(11)의 외주면에 삽입하여 열교환 면적을 확대하는 다수 개의 전열핀(12)으로 이루어진다.The outdoor heat exchanger 10 is connected to the gas discharge pipe of the compressor as shown in FIG. 4, and is inserted into the outer circumferential surface of the heat transfer pipe 11 to be folded several times to allow the refrigerant to flow in a zigzag shape. It consists of a plurality of heat transfer fins 12 to enlarge.

전열관(11)은 평면투영시 '디귿(??)자' 형상으로 형성하되, 상기한 실외팬(4)과 근접한 상반부(a)는 전후 복열로 형성하는 반면 실외팬(4)에서 상대적으로 먼 하반부(b)는 전후 단열로 형성하는 것이 공기의 유통량을 상하간 균등하게 할 수 있어 바람직하다.The heat exchanger tube 11 is formed in the shape of a 'diffusal' in planar projection, but the upper half portion (a) close to the outdoor fan 4 is formed far back and forth while relatively far from the outdoor fan 4. It is preferable to form the lower half part (b) by front and rear heat insulation because the flow rate of air can be equalized up and down.

여기서, 전열관(11)은 상반부(a)와 하반부(b)를 구분하는 것 외에 필요에 따라서는 상하 다단으로 구분하여 배열할 수도 있다.Here, the heat transfer pipe 11 may be arranged by dividing the upper half a and the lower half b into upper and lower tiers as necessary.

실외팬(4)은 실외측 열교환기(10)의 상측에 위치하여 공기를 지면에 대해 수평하게 흡입하였다가 상향으로 토출하도록 상기 케이스(1)의 상판에 평행하게 설치하는 축류팬으로 이루어진다.The outdoor fan 4 is formed of an axial fan located above the outdoor heat exchanger 10 and installed in parallel to the upper plate of the case 1 to suck air horizontally to the ground and discharge upward.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

상기와 같은 본 발명 에어콘의 실외기는 다음과 같이 동작한다.The outdoor unit of the air conditioner of the present invention as described above operates as follows.

즉, 압축기가 구동하여 냉매를 흡입 압축한 후 응축기인 실외측 열교환기(10)로 토출하고, 이 실외측 열교환기(10)에서 공기와 열교환시켜 가스냉매를 액냉매로 응축한 후 팽창기구(미도시)를 거쳐 증발기인 실내측 열교환기(미도시)로 이동시킨다.That is, the compressor is driven to compress and compress the refrigerant, and then discharge the refrigerant to the outdoor heat exchanger 10, which is a condenser, and heat exchange with the air in the outdoor heat exchanger 10 to condense the gas refrigerant into the liquid refrigerant, and then expand the expansion mechanism ( It moves to an indoor heat exchanger (not shown) which is an evaporator through not shown.

여기서, 외부의 공기를 유동시키는 실외팬(4)이 케이스(1)의 상측면, 즉 실외측 열교환기(10)의 상측에 배치됨에 따라 이 실외팬(4)이 작동할 때 공기는 케이스(1)의 측면으로 흡입되었다가 상면으로 토출된다. 이에 따라 실외팬(4)에서 가까운 실외측 열교환기(10)의 상반부(a)는 상대적으로 큰 흡입력을 받는 반면 하반부(b)는 상대적으로 적은 흡입력을 받으면서 공기의 유통량이 불균등할 수 있으나, 본 발명에서와 같이 실외측 열교환기(10)의 상반부(a)는 전열관(11)을 복열로 배열하는 반면 하반부(b)는 단열로 배열하여 공기의 유동저항을 차별지도록 하여 상하간 공기유통량을 균등하게 할 수 있다.Here, when the outdoor fan 4 for operating the outdoor fan 4 is disposed on the upper side of the case 1, that is, the upper side of the outdoor heat exchanger 10, air is supplied to the case ( It is sucked to the side of 1) and discharged to the upper surface. Accordingly, the upper half (a) of the outdoor heat exchanger (10) close to the outdoor fan (4) receives a relatively large suction force, while the lower half (b) receives a relatively small suction force, but the flow rate of air may be uneven, As in the present invention, the upper half (a) of the outdoor heat exchanger (10) arranges the heat pipe (11) in a double row, while the lower half (b) is arranged insulated so as to differentiate the flow resistance of the air to equalize the flow of air between the upper and lower It can be done.

이를 실험을 통해 개시한 것이 도 5a와 도 5b이다. 도 5a는 복열로 배열한 실외측 열교환기(10)의 상반부(a)에 대한 공기유속분포를 보인 것이고 도 5b는 단열로 배열한 실외측 열교환기(10)의 하반부(b)에 대한 공기유속분포를 보인 것이다. 이를 참고할 때 실외측 열교환기(10)의 상반부(a)와 하반부(b)에 대한 전열관(11)의 배열을 달리하면 그 상반부(a)와 하반부(b) 간 공기유속분포가 거의 균등한 것을 알 수 있다.5A and 5B illustrate this through experiments. Figure 5a shows the air flow rate distribution for the upper half (a) of the outdoor heat exchanger (10) arranged in a double row and Figure 5b shows the air flow rate for the lower half (b) of the outdoor heat exchanger (10) arranged insulated The distribution is shown. Referring to this, if the heat pipe 11 is arranged differently in the upper half (a) and the lower half (b) of the outdoor heat exchanger (10), the air velocity distribution between the upper half (a) and the lower half (b) is almost equal. Able to know.

본 발명에 의한 에어콘의 열교환기 구조는, 팬에 가까운 부위의 전열관을 복열로 배열하는 반면 먼 부위의 전열관을 단열로 배열하여 열교환기를 구성함으로써, 열교환기를 통과하는 공기의 유동속도를 균등하게 할 수 있고 이를 통해 열교환기의 전면적을 효율적으로 사용할 수 있도록 하여 열교환기의 성능을 크게 높일 수 있다.In the heat exchanger structure of the air conditioner according to the present invention, the heat exchanger tube of the portion close to the fan is arranged in a double row, while the heat exchanger tube of the far portion is arranged insulated to form a heat exchanger, so that the flow rate of air passing through the heat exchanger can be equalized. In this way, it is possible to effectively use the entire area of the heat exchanger, thereby greatly improving the performance of the heat exchanger.

Claims (3)

케이스의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기의 가스토출관에 전열관으로 연결하여 고온고압의 가스냉매를 응축시키도록 상기 케이스의 내측면에 펼쳐 설치하는 실외측 열교환기와, 실외측 열교환기의 일측에 위치하여 공기를 유동시키는 실외팬을 포함한 에어콘의 실외기에 있어서,A compressor fixedly installed inside the case to compress the refrigerant, an outdoor heat exchanger connected to the gas discharge pipe of the compressor by a heat transfer pipe, and installed on the inner side of the case so as to condense the high temperature and high pressure gas refrigerant, and an outdoor heat exchanger In an outdoor unit of an air conditioner, including an outdoor fan located on one side of the machine to flow air, 실외측 열교환기는 전열관의 배열수가 부위에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 에어콘의 열교환기 구조.The outdoor heat exchanger is a heat exchanger structure of the air conditioner, characterized in that the number of arrangement of the heat exchanger tube is different. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 전열관의 배열수는 실외팬 주변이 많고 실외팬에서 먼 부위가 상대적으로 적어 공기의 유통량을 균등하게 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어콘의 열교환기 구조.The heat exchanger structure of the air conditioner is characterized in that the number of arrangement of the heat transfer tube is so much surrounding the outdoor fan and a relatively small portion away from the outdoor fan to form an even flow rate of air. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 실외팬은 케이스의 상측면에 설치하고, 실외측 열교환기는 대략 상반부의 전열관을 복열로 배열하는 반면 하반부의 전열관을 단열로 배열하여 상기한 케이스의 내측면에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 에어콘의 열교환기 구조.The outdoor fan is installed on the upper side of the case, and the outdoor heat exchanger arranges the heat transfer tubes of the upper half in a double row while the heat exchangers of the lower half are arranged insulated and fixed to the inner side of the case. Creeper structure.
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