KR20110041161A - 히트펌프식 열교환기 어셈블리 - Google Patents

히트펌프식 열교환기 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히트펌프식 열교환기 어셈블리에 관한 것으로써, 특히, 증발기와, 상기 증발기의 후방에 배치되는 응축기를 포함하며, 상기 증발기는 냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기와, 냉매가 흐르는 증발용 열교환기로 조합되되, 상기 더미(dummy) 열교환기는 상기 증발용 열교환기의 전방에 위치하고, 상기 증발기의 냉매 유동 방향이 공기의 흐름 방향과 같은 방향으로 배치되고, 상기 응축기의 냉매 유동 방향이 공기의 흐름 방향과 반대 방향으로 배치되는 히트펌프식 열교환기 어셈블리에 관한 것이다.
히트펌프, 열교환기, 증발기, 응축기

Description

히트펌프식 열교환기 어셈블리 {Heat Exchanger Assembly}
본 발명은 열교환기 어셈블리에 관한 것으로서, 냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기와, 냉매가 흐르는 증발용 열교환기로 조합되되, 상기 더미(dummy) 열교환기는 상기 증발용 열교환기의 전방에 배치되는 증발기를 포함하며, 상기 증발용 열교환기는 상기 더미(dummy) 열교환기의 후방에 배치되는 제1 증발용 열교환기와, 상기 제1 증발용 열교환기의 후방에 배치되는 제2 증발용 열교환기로 구성되되, 상기 제1 증발용 열교환기에서 제2 증발용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같게 배치되는 증발기와, 상기 증발기의 후방에 배치되는 응축기를 포함하며, 상기 응축기는 제1 응축용 열교환기와, 상기 제1 응축용 열교환기의 전방에 배치되는 제2 응축용 열교환기로 조합되되, 상기 제1 응축용 열교환기에서 제2 응축용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 반대 방향으로 배치되는 열교환기 어셈블리에 관한 것이다.
[종래기술의 문헌 정보] 일본 특허 공개 제2001-198396호
종래의 열교환기 어셈블리는, 히트펌프(heat pump)식 열교환기(8)로써, 의류건조기 내부의 순환 덕트에 배치되며, 압축기(11)와, 흡열기(9)와, 방열기(10)와, 고압의 냉매의 압력을 감압하는 스로틀부(throttle portion)(12)와, 이들을 연결하는 배관(13)으로 구성되어 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 의류(15)로부터 증발한 습기를 포함하는 건조용 공기는 열교환 팬(6)에 의해 회전 드럼(2)으로부터 순환 덕트(7)로 보내지고, 상기 건조용 공기는 가진 열량의 일부를 열교환 팬(6)을 거쳐서 외기로 배열(排熱)한다.
상기 순환 덕트(7)로 보내진 건조용 공기는 흡열기(9)에 의해 냉각 제습되고, 방열기(10)에 의해 가열되어, 다시 회전 드럼(2)으로 순환한다.
상기와 같이, 건조용 공기의 열의 일부를 열교환 팬(6)을 통해 외기로 배열하여, 압축기(11)의 부하변동을 감소시켜 상기 압축기(11)를 보호한다는 장점이 있다.
하지만 건조 개시 시, 상기 열교환 팬(6)이 건조용 공기의 온도가 낮은 경우에도 건조용 공기의 열을 외기로 배열하므로, 응축기와 증발기 사이에 제습되지 않고 사용하는 열량이 있어, 히트펌프의 고유 목적인 제습량의 한계가 있고, 열교환율이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 증발기의 열교환면적을 증가시켜 제습율을 높이고, 열교환율을 높여 토출되는 공기의 온도를 높이기 위해 공기의 흐름에 대해 향류형을 갖는 열교환기 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기 어셈블리는, 냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기와, 냉매가 흐르는 증발용 열교환기로 조합되되, 상기 더미(dummy) 열교환기는 상기 증발용 열교환기의 전방에 배치되는 증발기를 포함하고, 상기 증발기의 후방에 응축기가 배치된다.
상기 증발용 열교환기는 상기 더미(dummy) 열교환기의 후방에 배치되는 제1 증발용 열교환기와, 상기 제1 증발용 열교환기의 후방에 배치되는 제2 증발용 열교환기로 구성되되, 상기 제1 증발용 열교환기에서 제1 증발용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같은 방향으로 배치되고, 상기 응축기는 제1 응축용 열교환기와, 상기 제1 응축용 열교환기의 전방에 배치되는 제2 응축용 열교환기로 조합되되, 상기 제1 응축용 열교환기에서 제2 응축용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 반대 방향으로 배치된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 열교환기 어셈블리에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기가 냉매가 흐르는 증발용 열교환기의 전방에 배치되어 열교환면적이 넓히므로, 제습량을 증가시킬 수 있다.
제1 증발용 열교환기에서 제2 증발용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같은 방향으로 배치되고, 제1 응축용 열교환기에서 제2 응축용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름과 반대 방향으로 배치되어, 대향류를 형성시켜 열교환기의 효율을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
참고적으로, 이하에서 설명될 본 고안의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기 어셈블리의 증발기 사시도 이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기 어셈블리의 응축기 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기 어셈블리 적용도이다.
상기 히트펌프식 열교환기 어셈블리(700)가 적용된 의류건조기는, 의류를 건조하는 건조실(10)과, 증발기(300)와, 상기 증발기(300)를 경유한 냉매를 압축하는 압축기(200)와, 상기 압축기(200)를 경유한 냉매의 열을 방출하는 응축기(400)와, 고압의 냉매의 압력을 감압하기 위한 팽창 밸브(500)를 포함하는 히트펌프(20)와, 상기 히터펌프(20)에서 발생한 건조한 공기를 송풍시키기 위한 송풍팬(60)으로 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 히트펌프식 열교환기 어셈블리(700)는, 냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기(310)와, 냉매가 흐르는 증발용 열교환기(330,350)로 조합되되, 상기 더미(dummy) 열교환기(310)는 상기 증발용 열교환기(330,350)의 전방에 배치되는 증발기(300)를 포함한다.
더미(dummy) 열교환기(310)는 핀-관형 열교환기로 이루어진다.
상기 핀-관형 열교환기는 통상의 제품을 사용하는 것으로 구체적으로 언급하지는 않는다.
상기 더미(dummy) 열교환기(310)를 구성하는 핀-관형 열교환기의 갯수에는 제한이 없다.
또한, 상기 더미(dummy) 열교환기(310)는 냉매가 흐르지 않고 관(311) 주위로 공기만 통과하게 되므로 열교환면적이 넓어지므로 제습을 증가시킬 수 있다.
증발용 열교환기(330,350)는 핀-관형 열교환기로 이루어지며, 적어도 두 개 이상의 핀-관형 열교환기의 조합으로 구성된다.
증발용 열교환기(330,350)는 상기 더미(dummy) 열교환기(310)의 후방에 배치되는 제1 증발용 열교환기(330)와, 상기 제1 증발용 열교환기(330)의 후방에 배치되는 제2 증발용 열교환기(350)로 조합된다.
상기 증발용 열교환기(330,350)는 적어도 두 개 이상의 열교환기로 조합된다.
상기 제1 증발용 열교환기(330)의 후면에는 제1 증발용 냉매 입구(331)와 제1 증발용 냉매 출구(332)가 설치되고, 상기 제1 증발용 냉매 입구(331)와 상기 제1 증발용 냉매 출구(332)는 관의 끝단에 설치되어있다.
상기 제2 증발용 열교환기(330)의 후면에는 제2 증발용 냉매 입구(351)와 제2 증발용 냉매 출구(352)가 설치되고, 상기 제2 증발용 냉매 입구(351)와 상기 제2 증발용 냉매 출구(352)는 관의 끝단에 설치되어있다.
상기 증발기(300)의 후방에는 응축기(400)가 배치된다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 히트펌프식 열교환기 어셈블리(700)에 포함되는 응축기(400)는 핀-관형 열교환기로 이루어지며, 적어도 두 개 이상의 핀-관형 열교환기의 조합으로 구성된다.
상기 응축기(400)는 제1 응축용 열교환기(430)와, 상기 제1 응축용 열교환기(430)의 전방에 배치되는 제2 응축용 열교환기(450)으로 조합된다.
상기 제1 응축용 열교환기(430)의 전면에는 제1 응축용 냉매 입구(431)와 제1 응축용 냉매 출구(432)가 설치되고, 상기 제1 응축용 냉매 입구(431)와 상기 제1 응축용 냉매 출구(432)는 관의 끝단에 설치되어있다.
상기 제2 응축용 열교환기(450)의 전면에는 제2 응축용 냉매 입구(451)와 상기 제2 응축용 냉매 출구(452)가 설치되고, 상기 제2 응축용 냉매 입구(451)와 상기 제2 응축용 냉매 출구(452)는 관의 끝단에 설치되어있다.
상기 제1 증발용 열교환기(330)에서 제2 증발용 열교환기(350)로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같게 배치되고, 상기 제1 응축용 열교환기(430) 에서
증발기(300)의 냉매는 제1 증발용 냉매 입구(331)로 유입되어 관(311)을 통과해서 제1 증발용 냉매 출구(332)로 유출되고, 상기 제1 증발용 냉매 출구(332)로 유출된 냉매는 제2 증발용 냉매 입구(351)로 유입되어 관(311)을 통과하여 제2 증발용 냉매 출구(352)로 유출된다.
응축기(400)의 냉매는 제1 응축용 냉매 입구(431)로 유입되어 관을 통과해서 제1 응축용 냉매 출구(432)로 유출되고, 상기 제1 응축용 냉매 출구(431)로 유출된 냉매는 제2 응축용 냉매 입구(451)로 유입되어 관을 통과하여 제2 증발용 냉매 출구(452)로 유출된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 히트펌프식 열교환기 어셈블리(700)가 적용되는 의류건조기에서, 상기 증발기(300)는 상기 제1 증발용 열교환기(330)에서 제2 증발용 열교환기(350)로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같게 배치되어 평행류를 이루도록 순환 덕트 내에 배치된다.
상기 응축기(700)는 상기 제1 응축용 열교환기(430)에서 제2 응축용 열교환기(450)로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 반대 방향으로 배치되어 대향류를 이루도록 순환 덕트 내에 배치되어, 열교환율을 증가시켜 제습이 이루어지지 않고 열량만 주고 받게 되어 무효 일이 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 히트펌프식 열교환기 어셈블리는, 특히, 제습량을 늘리고 열교환 효율을 높이는 히트펌프식 열교환기 어셈블리에 적합하다.
도 1은 종래의 열교환기가 설치된 의류건조기 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 증발기의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 응축기의 사시도.
도 4는 본 발명의 히트펌프식 열교환기 어셈블리가 설치된 의류건조기 개략도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
20 : 히트펌프
300 : 증발기
310 : 더미(dummy) 열교환기
330,350 : 증발용 열교환기
331,351 : 증발용 냉매 입구
332,352 : 증발용 냉매 출구
400 : 응축기
430,450 : 응축용 열교환기
431,451 : 응축용 냉매 입구
432,452 : 응축용 냉매 출구

Claims (5)

  1. 냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기와,
    냉매가 흐르는 증발용 열교환기로 조합되되,
    상기 더미(dummy) 열교환기는 상기 증발용 열교환기의 전방에 배치되는 증발기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 증발용 열교환기는 상기 더미 열교환기의 후방에 배치되는 제1 증발용 열교환기와, 상기 제1 증발용 열교환기의 후방에 배치되는 제2 증발용 열교환기로 구성되되,
    상기 제1 증발용 열교환기에서 제2 증발용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같게 배치되는 증발기.
  3. 증발기;
    상기 증발기의 후방에 배치되는 응축기를 포함하며,
    상기 증발기는 냉매가 흐르지 않는 더미(dummy) 열교환기와, 냉매가 흐르는 증발용 열교환기로 조합되되,
    상기 더미(dummy) 열교환기는 상기 증발용 열교환기의 전방에 배치되는 열교환기 어셈블리.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 증발용 열교환기는 상기 더미(dummy) 열교환기의 후방에 배치되는 제1 증발용 열교환기와, 상기 제1 증발용 열교환기의 후방에 배치되는 제2 증발용 열교환기로 구성되되,
    상기 제1 증발용 열교환기에서 제2 증발용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 같은 방향으로 배치되는 열교환기 어셈블리.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 응축기는 제1 응축용 열교환기와, 상기 제1 응축용 열교환기의 전방에 배치되는 제2 응축용 열교환기로 조합되되,
    상기 제1 응축용 열교환기에서 제2 응축용 열교환기로 유동하는 냉매의 방향이 공기의 흐름 방향과 반대 방향으로 배치되는 열교환기 어셈블리.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345947B1 (ko) * 2011-06-07 2013-12-31 위니아만도 주식회사 히트펌프 건조기

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