KR20080060580A

KR20080060580A - Heat exchanger

Info

Publication number: KR20080060580A
Application number: KR1020060134859A
Authority: KR
Inventors: 최용화; 이재권; 가쿠 하야세; 김동현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-02

Abstract

A heat exchanger is provided to prevent frosting deposit on a heat radiating fin by allowing condensed water produced after defrosting operation to flow fast to the downside along a slit longitudinally open between refrigerant through holes. A heat exchanger(1) comprises a refrigerant pipe(10) through which refrigerant flows, and a plurality of plate shape heat radiating fins(30) disposed parallel to each other, and comprising a plurality of refrigerant through holes to which the refrigerant pipe is inserted, and slits(80) that are long narrow cut between the refrigerant through holes, wherein a heat transfer flange that comes in contact with an outer surface of the refrigerant pipe is formed on a circumference of the refrigerant through hole.

Description

Heat exchanger {HEAT EXCHANGER}

도 1은 본 발명에 따른 열교환기의 사시도,1 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 열교환기와 방열핀의 결합 측면도,Figure 2 is a side view coupling of the heat exchanger and the heat dissipation fin according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 열교환와 방열핀의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a heat exchanger and a heat dissipation fin according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 열교환기 10 : 냉매관 1: heat exchanger 10: refrigerant tube

30 : 방열핀 50 : 열교환부 30: heat radiation fin 50: heat exchanger

60 : 냉매관통공 70 : 전열플랜지부 60: refrigerant through hole 70: heat transfer flange

80 : 슬릿 80: slit

본 발명은, 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉매관에서 발생되는 응축수의 배수를 원활히 하여 열 교환 효율을 향상시킬 수 있도록 방열핀의 구조를 개선한 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger having an improved structure of a heat dissipation fin so as to smoothly drain the condensate generated in the refrigerant pipe to improve heat exchange efficiency.

일반적으로 열교환기는 냉동시스템에 적용되어 유입된 비교적 고온의 공기와 열 교환하여 내부에 유동하는 냉매의 증발잠열을 이용하여 냉기를 발생하는 장치이 다.In general, the heat exchanger is a device that generates cold air by using the latent heat of evaporation of the refrigerant flowing inside by exchanging heat with relatively high temperature air introduced into the refrigeration system.

이러한 열교환기는 내부에 냉매가 흐르는 냉매관과, 냉매관이 관통하도록 설치되어 유입된 공기와의 열 교환 면적을 증대시키는 복수의 방열핀을 포함한다. 여기서, 냉매관은 동일 공간 내에서 냉매의 유동 거리를 증대시키기 위해 복수 횟수로 절곡 되어 있다. 그리고, 방열핀에는 이러한 복수 횟수로 절곡 된 냉매관에 삽입 되도록 냉매관의 절곡 횟수에 대응하여 냉매관통공이 형성되어 있다.The heat exchanger includes a refrigerant pipe through which a refrigerant flows, and a plurality of heat dissipation fins installed to penetrate the refrigerant pipe to increase a heat exchange area with the introduced air. Here, the refrigerant pipe is bent a plurality of times in order to increase the flow distance of the refrigerant in the same space. The heat dissipation fins are formed with a refrigerant through-hole corresponding to the number of bending of the refrigerant pipe so as to be inserted into the refrigerant pipe bent a plurality of times.

한편, 열교환기가 외부의 공기와 열 교환을 하면 온도 차에 의해서 냉매관에 착상이 진행된다. 소정의 시간 동안 열교환기를 작동하면 냉매관에 착상이 증가하므로 열교환기의 열 교환 효율이 저하된다. 이에, 냉매관의 착상을 제거하는 제상 작업을 수행하며, 제상 작업이 수행되면 냉매관에 응축수가 발생한다. 그리고, 냉매관에 발생된 응축수는 방열핀을 따라 중력에 의해 하부로 유동하게 된다.On the other hand, when the heat exchanger exchanges heat with the outside air, the conception proceeds to the refrigerant pipe due to the temperature difference. If the heat exchanger is operated for a predetermined time, the frosting is increased in the refrigerant pipe, thereby degrading the heat exchange efficiency of the heat exchanger. Thus, defrosting is performed to remove the frosting of the refrigerant pipe, and when the defrosting is performed, condensate is generated in the refrigerant pipe. The condensed water generated in the refrigerant pipe flows downward by gravity along the heat radiating fins.

그러나, 이러한 냉매관에 발생된 응축수는 방열핀을 따라 하부로 유동하게 되는 속도가 느리기 때문에 제상 작업을 진행 한 후에도 응축수가 방열핀에 맺혀 있고, 이에 따라 열교환기를 재가동하면 착상 진행이 빠르게 되어 열 교환 효율이 저하되는 문제점이 있다.However, since the condensate generated in the refrigerant pipe flows downward along the heat radiating fins, the condensate forms on the heat radiating fins even after the defrosting operation. There is a problem of deterioration.

따라서, 본 발명의 목적은, 제상 작업 후에 발생된 응축수를 하부로 빠르게 유동 시킬 수 있도록 방열핀의 구조를 개선한 열교환기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat exchanger having an improved structure of a heat dissipation fin so that condensate generated after a defrosting operation can be rapidly flowed downward.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 응축수를 하부로 빠르게 유동시킬 수 있도록 구조가 개선된 방열핀에 착상 진행 속도를 느리게 할 수 있는 열교환기를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a heat exchanger capable of slowing the speed of implantation on the heat dissipation fin whose structure is improved so that the condensate can be flowed downward quickly.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 열교환기에 있어서, 냉매가 유동되는 냉매관과; 상하 방향을 따라 배열되어 상기 냉매관이 삽입되는 복수의 냉매관통공과, 상호 인접한 상기 냉매관통공들 간의 영역에서 상하 방향을 따라 절개된 슬릿을 가지고 상호 나란히 배치되는 복수의 판상의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기에 의해 달성된다.The above object is, according to the present invention, a heat exchanger comprising: a refrigerant pipe through which a refrigerant flows; And a plurality of plate-shaped heat dissipation fins arranged alongside each other with a plurality of refrigerant through-holes arranged along the up-down direction and having slits cut along the up-down direction in a region between the adjacent refrigerant through-holes. It is achieved by a heat exchanger characterized in that.

여기서, 상기 슬릿의 폭은 1mm 이하인 것을 그 특징으로 한다.Here, the width of the slit is characterized in that less than 1mm.

상기 냉매관통공과 상기 슬릿의 이격거리는 상호 인접한 상기 방열핀들 사이의 이격거리보다 작은 것을 그 특징으로 한다.The separation distance between the refrigerant through-hole and the slit is characterized in that less than the separation distance between the adjacent radiating fins.

상기 냉매관통공의 둘레에는 상기 냉매관의 외표면에 접촉하는 전열플랜지부가 형성되어 있는 것을 그 특징으로 한다.It is characterized in that the heat transfer flange portion is formed in the circumference of the coolant through-hole contacting the outer surface of the coolant pipe.

이하 본 발명의 일실시예로서, 공조기기에 사용되는 열교환기에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 공조기기에 사용되는 열교환기는 냉방운전과 난방운전 중 어느 하나로 사용될 수 있지만, 본 발명의 사상에 입각하여 냉방운전에 사용되는 열교환기를 설명한다.Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a heat exchanger used in an air conditioner will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the heat exchanger used in the air conditioner may be used in any one of the cooling operation and the heating operation, but the heat exchanger used in the cooling operation will be described based on the spirit of the present invention.

본 발명의 일실시예로서, 공조기기에 사용되는 열교환기에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하지만, 냉장고에 사용되는 증발기와 같은 열교환기에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.As an embodiment of the present invention, a heat exchanger used in an air conditioner will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but it will be appreciated that the present invention can be applied to a heat exchanger such as an evaporator used in a refrigerator.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기(1)는 냉매가 유동되는 냉매관(10)과, 상하 방향을 따라 배열되어 냉매관(10)이 삽입되는 복수의 냉매관통공(60)이 형성된 판상의 방열핀(30)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the heat exchanger 1 according to the present invention includes a refrigerant pipe 10 through which a refrigerant flows, and a plurality of refrigerant through holes 60 arranged along the vertical direction to insert the refrigerant pipe 10. It includes a plate-shaped heat dissipation fin 30 is formed.

냉매관(10)은 냉매가 유동되는 냉매유로를 형성하며, 동일 공간 내에서 냉매의 유동 거리를 증대하도록 복수 횟수로 벤딩(bending)되어 있다. 즉, 냉매관(10)은 방열핀(30)을 상하 방향으로 복수 횟수로 관통되도록 벤딩되어 있는 것이다.The coolant pipe 10 forms a coolant flow path through which the coolant flows, and is bent a plurality of times to increase the flow distance of the coolant in the same space. That is, the refrigerant pipe 10 is bent to penetrate the heat dissipation fin 30 in the vertical direction a plurality of times.

한편, 냉매관(10)은 본 발명의 일예로서, 하부로부터 상부로 5회 벤딩되어 있다. 그러나, 냉매관(10)은 하부로부터 상부로 벤딩되어 다시 상부로부터 하부로 벤딩될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 냉매관(10)은 측면 기준으로 1열로 벤딩되어 있지만, 하부로부터 상부로 벤딩되고 다시 상부로부터 하부로 벤딩되면 측면 기준으로 2열로 벤딩되는 것이다. 즉, 냉매관(10)은 측면 기준으로 그 제작 과정에 따라 1열 이상으로 배열될 수 있는 것이다.On the other hand, the refrigerant pipe 10 is bent five times from the bottom to the top as an example of the present invention. However, the coolant pipe 10 may be bent from the bottom to the top and bent from the top to the bottom again. For example, the coolant pipe 10 according to the present invention is bent in one row on a lateral basis, but is bent in two rows on a lateral basis when bent from the bottom to the top and again from the top to the bottom. That is, the refrigerant pipe 10 may be arranged in one or more rows according to the manufacturing process on the side reference.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 방열핀(30)은 냉매관(10)의 측방으로 삽입된다. 방열핀(30)은 냉매관(10)에 복수개로 삽입된다. 방열핀(30)은 열교환기(1)의 열 교환 효율을 향상시키도록 마련된다. 즉, 방열핀(30)은 본 발명의 일예로서, 공기와 접촉 면적을 최대로 하기 위해 판상으로 마련되는 것이다. 그러나, 방열핀(30)은 굴곡을 가진 판상으로 마련하여 공기와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다.2 and 3, the heat radiation fin 30 is inserted into the side of the refrigerant pipe (10). The heat dissipation fins 30 are inserted into the refrigerant pipe 10 in plurality. The heat dissipation fins 30 are provided to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger 1. That is, as one example of the present invention, the heat dissipation fins 30 are provided in a plate shape in order to maximize the contact area with air. However, the heat dissipation fins 30 may be provided in a curved plate shape to increase the contact area with air.

방열핀(30)은 본 발명의 일예로서, 공기와의 접촉 면적을 증대시키도록 판상으로 마련된 열교환부(50)와, 열교환부(50)에 상하 방향을 따라 배열되어 냉매관(10)이 삽입되는 복수의 냉매관통공(60)과, 냉매관통공(60)의 둘레에 마련되어 냉매관(10)의 외표면에 접촉하는 전열플랜지부(70)를 포함한다.Heat dissipation fin 30 is an example of the present invention, the heat exchanger 50 is provided in a plate shape to increase the contact area with the air, and the refrigerant pipe 10 is arranged in the vertical direction in the heat exchanger 50 is inserted A plurality of refrigerant through holes 60 and the heat transfer flange portion 70 provided around the refrigerant through holes 60 in contact with the outer surface of the refrigerant pipe (10).

열교환부(50)는 전술한 바와 같이, 판상으로 제작된다. 열교환부(50)는 유입된 공기와 접촉하여 열교환기(1)의 열 교환 효율을 향상시킨다. 열교환부(50)의 판면에는 상하 방향을 따라 배열되어 냉매관(10)이 삽입되는 복수의 냉매관통공(60)이 형성된다. 그리고, 열교환부(50)에는 냉매관통공(60)들 간의 영역에서 상하 방향을 따라 절개된 슬릿(80)이 형성되어 있다. 슬릿(80)에 대한 자세한 설명은 냉매관통공(60) 및 전열플랜지부(80)를 설명할 때 함께 하기로 한다.The heat exchange part 50 is manufactured in plate shape as mentioned above. The heat exchanger 50 is in contact with the introduced air to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger 1. On the plate surface of the heat exchange part 50, a plurality of refrigerant through-holes 60 are formed which are arranged along the vertical direction and into which the refrigerant pipe 10 is inserted. In the heat exchange part 50, slits 80 cut along the vertical direction in the region between the refrigerant through holes 60 are formed. Detailed description of the slit 80 will be described together when describing the refrigerant through hole 60 and the heat transfer flange portion 80.

냉매관통공(60)은 전술한 바와 같이, 열교환부(50)의 판면에 상하 방향을 따라 배열된다. 냉매관통공(60)은 냉매관(10)의 벤딩 횟수에 대응하여 마련되는 것이 바람직하다.As described above, the coolant through hole 60 is arranged along the vertical direction on the plate surface of the heat exchange part 50. The coolant through hole 60 is preferably provided corresponding to the number of bending of the coolant pipe 10.

전열플랜지부(70)는 냉매관통공(60)의 둘레에 마련되어 냉매관(10)의 외표면에 접촉한다. 전열플랜지부(70)는 냉매관(10)에 삽입된 방열핀(30)을 지지하는 역할을 하며, 복수개로 삽입된 방열핀(30)들 상호 간을 지지하는 역할을 한다. 예를 들면, 전열플랜지부(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, '

'의 지름을 갖는 냉매관통공(60)에 대해 '

'의 지름을 갖도록 형성된다. 즉, 전열플랜지부(70)는 열교환부(50)의 판면에 대해 냉매관통공(60)의 둘레를 따라'

-

'의 두께를 가지며 돌출 형성되는 것이다.The heat transfer flange part 70 is provided around the coolant through-hole 60 to contact the outer surface of the coolant pipe 10. The heat transfer flange part 70 serves to support the heat dissipation fins 30 inserted into the refrigerant pipe 10, and serves to support the plurality of heat dissipation fins 30 inserted into the refrigerant pipe 10. For example, as shown in FIG.

Refrigerant through-hole (60) having a diameter of '

It is formed to have a diameter of '. That is, the heat transfer flange portion 70 is along the circumference of the refrigerant through-hole 60 with respect to the plate surface of the heat exchange unit 50 '

-

It has a thickness of 'and is formed to protrude.

슬릿(80)은 열교환부(50)의 판면에 상호 인접한 냉매관통공(60)들 간의 영역에서 상하 방향을 따라 절개되어 형성된다. 슬릿(80)은 본 발명의 일예로서, 원형 으로 형성된 냉매관통공(60)의 중심부를 기준으로 열교환부(50)의 판면에 절개되어 형성된다.The slit 80 is formed by cutting along the vertical direction in the region between the refrigerant through holes 60 adjacent to the plate surface of the heat exchange unit 50. As one example of the present invention, the slit 80 is formed by cutting on the plate surface of the heat exchange part 50 based on the center of the refrigerant through-hole 60 formed in a circular shape.

한편, 슬릿(80)은 본 발명의 일예로서, 1mm 이하의 폭으로 열교환부(50)의 판면에 절개된다. 상기와 같이, 슬릿(80)의 폭을 1mm 이하로 절개하는 이유는 모세관 현상을 이용하여 냉매관(10)의 하부에 맺힌 응축수를 빠른 시간 내에 하부로 유동시킬 수 있기 때문이다. 또한, 슬릿(80)의 폭을 1mm 이하로 절개하는 이유는 열교환기(1)의 외표면에 착상이 진행될 때 착상 진행 속도를 저하시킬 수 있기 때문이다.On the other hand, the slit 80 is cut into the plate surface of the heat exchanger 50 with a width of 1 mm or less as an example of the present invention. As described above, the reason why the width of the slit 80 is cut to 1 mm or less is because the condensed water formed in the lower portion of the coolant pipe 10 can be flowed downward in a short time by using a capillary phenomenon. The reason why the width of the slit 80 is cut to 1 mm or less is because the progress of implantation can be lowered when the implantation proceeds to the outer surface of the heat exchanger 1.

슬릿(80)은 냉매관(10)에 최대한 인접하여 절개하는 것이 바람직하다. 슬릿(80)은 본 발명의 일예로서, 상호 방열핀(30)들 사이의 이격거리 즉, 핀 피치(pin pitch)보다 냉매관통공(60)의 둘레를 따라 형성된 전열플랜지부(70)와 슬릿(80)의 이격거리를 작게하는 것이 바람직하다. 도 3을 예를 들어 설명하면, 전열플랜지부(70)와 슬릿(80)의 이격거리 '

'는 상호 방열핀(30)들 사이의 핀 피치 '

'보다 작게 하는 것이다. 상기와 같이, 전열플랜지부(70)와 슬릿(80)의 이격거리를 작게 하면 전열플랜지부(70)의 외표면에 맺힌 응축수(100)가 모세관 현상에 의해 슬릿(80)으로 빠르게 이동될 수 있다.The slit 80 is preferably cut as close to the refrigerant pipe 10 as possible. Slit 80 is an example of the present invention, the heat transfer flange portion 70 and the slit formed along the circumference of the coolant through-hole 60 rather than the separation distance, that is, the pin pitch (pin pitch) between the mutual radiation fins (30) ( It is desirable to reduce the separation distance of 80). Referring to FIG. 3 by way of example, the separation distance between the heat transfer flange portion 70 and the slit 80 '

Is the pin pitch between the mutual heat radiation fins 30

Is to make it smaller. As described above, when the separation distance between the heat transfer flange portion 70 and the slit 80 is reduced, the condensed water 100 formed on the outer surface of the heat transfer flange portion 70 may be quickly moved to the slit 80 by a capillary phenomenon. have.

이러한 구성에 의하여 본 발명에 따른 열교환기(1)의 조립 과정과 열교환기(1)의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the assembly process of the heat exchanger 1 and the operation of the heat exchanger 1 according to the present invention by such a configuration as follows.

우선, 냉매가 관통하는 냉매관(10)을 복수 횟수로 벤딩하여 제작한다. 그리고, 복수 횟수로 벤딩된 냉매관(10)에 대응하여 냉매관(10)이 삽입되는 냉매관통 공(60)을 형성하고 냉매관통공(60)의 둘레에 전열플랜지부(70)를 형성하며, 상호 인접한 냉매관통공(60)들 간의 영역에서 상하 방향을 따라 절개된 슬릿(80)이 형성된 방열핀(30)을 냉매관(10)에 복수개로 삽입한다.First, the refrigerant pipe 10 through which the refrigerant penetrates is produced by bending a plurality of times. In addition, in response to the coolant pipe 10 bent a plurality of times, a coolant through hole 60 into which the coolant pipe 10 is inserted is formed, and a heat transfer flange part 70 is formed around the coolant through hole 60. In the region between the adjacent refrigerant through-holes 60, a plurality of heat dissipation fins 30 having slits 80 cut along the vertical direction are inserted into the refrigerant pipe 10.

이 때, 복수의 방열핀(30)을 냉매관(10)에 삽입하면 전열플랜지부(70)는 각각의 방열핀(30)을 냉매관(10)에 접촉 지지하며, 상호 방열핀(30)들 사이를 지지한다.At this time, when the plurality of heat dissipation fins 30 are inserted into the coolant tube 10, the heat transfer flange part 70 supports and supports each of the heat dissipation fins 30 in contact with the coolant tube 10. I support it.

한편, 열교환기(1)를 가동하여 냉기를 발생하게 되면 열교환기(1)에 착상이 진행되므로, 제상 작업을 수행하여 서리를 제거해야 한다.On the other hand, when the heat exchanger (1) to operate to generate cold air because the heat exchanger 1 is carried out, defrosting must be performed to remove the frost.

제상 작업을 수행하면 서리가 녹아서 열교환기(1)에 응축수(100)가 맺히게 된다. 냉매관(10)에 맺힌 응축수(100)는 중력에 의해 전열플랜지부(70)의 외표면에 맺히게 된다. 전열플랜지부(70)의 외표면에 맺힌 응축수(100)가 슬릿(80)에 접촉하게 되면 모세관 현상에 의해 응축수(100)가 슬릿(80)으로 스며들어 응축수(100)가 빠른 시간 내에 열교환기(1)의 하부로 유동된다.When the defrosting operation is performed, frost melts to form condensate 100 in the heat exchanger 1. The condensed water 100 formed in the coolant pipe 10 is formed on the outer surface of the heat transfer flange part 70 by gravity. When the condensed water 100 formed on the outer surface of the heat transfer flange part 70 comes into contact with the slit 80, the condensed water 100 penetrates into the slit 80 by a capillary phenomenon, so that the condensed water 100 is quickly exchanged. It flows to the bottom of (1).

이에, 방열핀에 상호 인접한 냉매관통공들 간의 영역에서 상하 방향을 따라 절개된 슬릿을 형성하여 냉매관의 맺힌 응축수의 유동을 빠르게 할 수 있고, 이에 따라 열교환기의 열 교환 효율을 향상시킬 수 있다.Thus, by forming the slits cut along the vertical direction in the region between the coolant through-holes adjacent to the heat radiating fins, it is possible to accelerate the flow of condensed water formed in the coolant tube, thereby improving the heat exchange efficiency of the heat exchanger.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 방열핀에 상호 인접한 냉매관통공들 간의 영역에서 상하 방향을 따라 절개된 슬릿을 형성하여 냉매관의 맺힌 응축수의 유동을 빠르게 할 수 있고, 이에 따라 열교환기의 열 교환 효율을 향상시킬 수 있는 열교환기가 제공된다.As described above, according to the present invention, by forming the slits cut along the vertical direction in the region between the refrigerant through-holes adjacent to the heat radiating fins, it is possible to accelerate the flow of condensed water formed in the refrigerant pipe, thereby A heat exchanger is provided that can improve exchange efficiency.

또한, 방열핀에 슬릿의 폭을 1mm 이하로 절개함으로써, 응축수의 배수 시간을 단축할 수 있고, 착상 속도를 저하 시킬 수 있는 열교환기가 제공된다.In addition, by cutting the width of the slit to 1mm or less in the heat radiating fin, it is possible to shorten the drainage time of the condensed water, it is provided with a heat exchanger that can reduce the rate of implantation.

Claims

In the heat exchanger,

A refrigerant pipe through which the refrigerant flows;

And a plurality of plate-shaped heat dissipation fins arranged alongside each other with a plurality of refrigerant through-holes arranged along the up-down direction and having slits cut along the up-down direction in a region between the adjacent refrigerant through-holes. Heat exchanger characterized by the above.

The method of claim 1,

The width of the slit is a heat exchanger, characterized in that less than 1mm.

The method of claim 2,

The separation distance between the refrigerant through-hole and the slit is smaller than the separation distance between the adjacent heat radiation fins

The method of claim 1,

And a heat transfer flange part in contact with the outer surface of the coolant pipe is formed around the coolant through hole.