KR20140056747A - Spiral condenser for heating and air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉난방장치의 나선형 응축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 협소한 공간에 대하여 냉매관의 배치와 방열판의 배치를 통한 열교환 효율을 증대시켜 냉난방장치의 성능을 향상시키도록 하는 냉난방장치의 나선형 응축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spiral type condenser of an air conditioner, and more particularly, to a spiral type condenser of an air conditioner that improves the performance of a cooling / heating apparatus by increasing the efficiency of heat exchange through arrangement of refrigerant tubes and arrangement of heat sinks, .
일반적으로 냉난방장치는 냉매의 상변화와 온도변화를 이용하여 주위의 온도를 변화시키는 것으로서, 공기조화기, 냉장고, 히트펌프 등이 있다.Generally, an air conditioner changes an ambient temperature by using a phase change and a temperature change of a refrigerant, and includes an air conditioner, a refrigerator, and a heat pump.
냉난방장치의 일반적인 구성은 냉매를 고압으로 압축시키는 압축기와, 압축된 기체 냉매를 액화시키는 응축기와, 액화된 냉매를 단열 팽창시키는 팽창밸브와, 냉매를 기화시켜 외부 열기를 흡수하는 증발기를 기본 구성으로 한다.The general construction of the cooling and heating device includes a compressor for compressing the refrigerant to a high pressure, a condenser for liquefying the compressed gas refrigerant, an expansion valve for adiabatically expanding the liquefied refrigerant, and an evaporator for absorbing external heat by vaporizing the refrigerant do.
이들 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기는 냉매가 폐회로 사이클을 이루며 순환할 수 있도록 배관으로 연결된다.These compressors, condensers, expansion valves and evaporators are connected to the piping so that the refrigerant can circulate through the closed loop cycle.
이와 같은 냉난방장치의 구성 중에서 증발기와 응축기에서는 냉매와 주위 공기와의 열교환이 이루어지며, 냉매가 증발기와 응축기를 통과할 때 상변화가 이루어진다.In the evaporator and the condenser, heat exchange is performed between the refrigerant and the ambient air, and a phase change occurs when the refrigerant passes through the evaporator and the condenser.
그리고, 열교환이 이루어지는 증발기와 응축기 주위에는 송풍장치가 설치되며, 송풍장치에 의해 유도되는 공기의 흐름을 통해 냉매와 공기 사이의 열교환이 이루어진다.In addition, a blower is installed around the evaporator and the condenser where heat exchange is performed, and heat exchange is performed between the refrigerant and the air through the air flow induced by the blower.
특히 응축기는 그 내부를 통과하는 기체상태의 냉매가 갖는 온도를 방열시키고, 이를 통해 냉매의 액화를 유도하기 위한 것으로서, 대체적인 형태는 직선형의 강관(鋼官)을 평행한 상태에서 지그재그 형상으로 반복 벤딩(Bending)하고, 또 수직 방향으로 절곡하여 지그재그 형상을 다단으로 배치한 형상을 이루고 있다.Particularly, the condenser is designed to dissipate the temperature of the gaseous refrigerant passing through the inside of the condenser, thereby inducing liquefaction of the refrigerant. In general, the condenser repeats linear steel pipes in a zigzag shape in parallel Bending, and bending in the vertical direction to form zigzag shapes in multiple stages.
즉, 다단으로 절곡 할 때에는 적정크기로 일단(一段)을 형성한 후 이 일단을 기준으로하여 동일한 크기로 평행하게 일측방향과 타측방향으로 번갈아 가며 벤딩한 것으로써 전체적인 외형이 직육면체 형상을 이루고 있다.That is, when folding in multi-stages, one stage is formed in an appropriate size, and then bending is performed in one direction and the other direction alternately in parallel with the same size with respect to the one end, so that the overall shape has a rectangular parallelepiped shape.
이와 같은 형상의 응축기는 냉동사이클 중에 발생되는 응축열을 신속하게 배출하느냐에 따라 열교환효율을 좌우하게 되므로, 이 효율을 높이기 위해서는 적절한 냉매관의 형태와 응축열을 강제로 방열시키기 위한 방열판 및 냉각팬 등의 수단을 필요로 한다.In order to increase the efficiency of the condenser, a condenser having such a shape determines the heat exchange efficiency depending on whether or not the condensation heat generated during the refrigeration cycle is quickly discharged. To improve the efficiency, a suitable type of refrigerant tube and a cooling fan need.
먼저, 냉매관의 형태 중 대한민국 등록특허 제10-0713819호(이하, '선행기술1'이라 한다)에 개시된 형태는, 냉매관이 원추형상을 따라 나선형으로 감긴 원추형 압축 코일스프링 구조를 이루고 있으며, 이는 냉매가 냉매관의 나선 형상을 따라 이동하도록 하면서 원심력에 의해 냉매관의 내벽에 대한 냉매의 접촉 가능성을 증대시키도록 한 구조이다.First, a type disclosed in Korean Patent No. 10-0713819 (hereinafter referred to as " Prior Art 1 ") among the forms of refrigerant tubes is a conical compression coil spring structure in which a refrigerant tube is spirally wound along a conical shape, This structure allows the refrigerant to move along the spiral shape of the refrigerant tube and increase the possibility of contact of the refrigerant with the inner wall of the refrigerant tube by the centrifugal force.
그러나, 상술한 선행기술1의 경우는 방열판의 설치가 용이하지 않은 관계로 전열면적이 냉매관의 외면에 국한될 수밖에 없고, 원추형의 입체적인 체적을 이루고 있어 그에 따른 설치공간의 제약이 따르는 문제가 있었다.However, in the case of the above-described prior art 1, since the heat sink is not easily installed, the heat transfer area must be confined to the outer surface of the refrigerant tube and has a conical three-dimensional volume, .
한편, 냉매관의 다른 형태 중 대한민국 등록특허 제10-0236337호(이하, '선행기술2'라 한다)에 개시된 형태는, 냉매관과 방열판이 일체로 제작된 바이핀관을 원추형의 지그를 따라 감은 후, 이것을 평면 형태로 가압하여 형성한 구조를 이룬다.On the other hand, among the other forms of the refrigerant tube, a configuration disclosed in Korean Patent No. 10-0236337 (hereinafter referred to as "
그러나, 선행기술2의 경우는 방열판이 냉매관과 일체로 제작된 관계로 선행기술1에 비교하여 전열면적을 다소 확대시킨 효과를 갖는다고 할 것이나, 방열판의 배열은 냉매관과 마찬가지로 나선형 배치를 이루고, 이것은 내측과 외측의 냉매관과 냉매관 사이에 공기가 유동할 수 있도록 간격을 필요로 하며, 이 간격 부위는 열교환 활용이 미약한 관계에 있다.However, in the case of the
더욱이 선행기술2는, 냉매관의 관로 길이를 확장하기 위하여 2단 이상으로 형성할 경우, 동일 곡률을 이루는 1단과 2단의 방열판 부위를 상호 용접하여 그 형상이 유지되게 하고 있으며, 또 내측에서 외측으로 연결되는 관계는 최말단에서 다음 외측의 일단으로 꺾이는 배치가 반복적으로 이루어진다.In the
즉, 바이핀관이 2단으로 형성될 경우, 중심 측 1단과 2단은 동일한 직경으로 감기면서 상호 이웃하는 방열판 부위는 용접되고, 중심 측 2단에서 다음 외측으로 이어지는 바이핀관은 다음 외측의 1단으로 향하도록 꺾이며, 이어서 동일한 곡률로 2단을 이루는 관계가 반복되는 구조를 이룬다.That is, when the bifin tube is formed in two stages, the first and second stages on the center side are wound with the same diameter while the adjacent heat sink plates are welded, and the bifin tube extending from the second- And then the relationship of forming two stages with the same curvature is repeated.
이에 따르면 냉매관을 다단으로 형성하는데 많은 어려움이 있고, 냉매관 내부에 냉매가 특정 구간에서 액화될 경우 어느 하나의 굴곡진 부위에 고여 냉매의 순환을 저지할 수 있는 관계로 다단 배치를 수직한 방향으로 배치할 수 없는 등 많은 제약이 따른다.Accordingly, it is difficult to form refrigerant tubes in a plurality of stages. When the refrigerant is liquefied in a refrigerant tube in a certain section, the refrigerant can be prevented from circulating in any one of the bent portions, It can not be placed in the same place.
이러한 문제를 개선하기 위한 노력으로 본 출원인은 대한민국 특허출원 제10-2012-0111891호(냉난방장치의 나선형 응축기)를 출원한 바 있으며, 본 발명은 이를 보완 내지 개선하기 위한 노력으로 개발된 것이다.In order to solve such a problem, the present applicant has filed a Korean patent application No. 10-2012-0111891 (Spiral Condenser of Air Conditioning Apparatus), and the present invention has been developed in an effort to supplement or improve the above.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 협소한 공간에서도 열교환 효율을 높이도록 하는 냉난방장치의 나선형 응축기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a spiral type condenser of an air conditioner for improving heat exchange efficiency even in a narrow space.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 설치 공간이 수평형보다는 수직 배치가 용이하도록 하는 냉난방장치의 나선형 응축기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a spiral type condenser of an air conditioner which allows the installation space to be arranged more vertically rather than horizontally.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉난방장치의 나선형 응축기 구성은, 일측에서 타측으로 이어지는 부위가 아르키메데스의 와선 형상을 이루는 냉매관과; 상기 냉매관의 최 외곽 부위와 이로부터 연장되어 내측에서 이웃하는 부위 사이를 따라 세워진 상태로 끼워지는 띠 형상의 판체로서, 상기 냉매관 사이의 피치(pitch) 이하에서 냉매관 사이의 최단 간격을 초과하는 폭 간격을 두고 순차적으로 일면 방향과 상대면 방향으로 교번하여 꺾어 그 선단에서부터 타단까지 주름진 형상이 이어지고, 각각의 꺾인 부위에는 그 꺾인 정도에 따라 상기 냉매관의 측벽에 대응하여 면 접촉 가능하도록 한 밀착부가 형성된 방열판;을 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a spiral type condenser of a cooling and heating system, comprising: a refrigerant tube having a wedge shape of Archimedes from one side to the other side; Shaped plate member extending from the outermost portion of the refrigerant pipe and extending from the outermost portion of the refrigerant pipe to a position between the outermost portion of the refrigerant pipe and the adjacent portion extending inward from the outermost portion of the refrigerant pipe, So as to form a corrugated shape extending from the tip to the other end of the tube, and each of the bent portions is formed so as to be in surface contact with the side wall of the refrigerant tube according to the degree of deflection thereof And a heat radiating plate having a contact portion formed thereon.
또한, 상기 냉매관은 내측 중심 부위 또는 최 외측 부위에서 상하 어느 한 방향으로 절곡되고, 절곡된 부위로부터 계속 이어지는 부위가 이미 형성된 상부 또는 하부에 대응하여 대칭되는 형상을 이루어 상하 방향으로 적어도 둘 이상의 다단을 이루고, 상기 방열판의 세로방향 길이는 상기 냉매관의 상하 다단 배치 이상의 길이로 형성되고, 상기 밀착부는 접힌 모서리 부위의 세로 방향을 따라 상기 냉매관의 간격에 대응하여 형성토록 함이 바람직하다.Further, the refrigerant pipe is bent in one of the upper and lower directions in the inner central portion or the outermost portion, and the portion continuously extending from the bent portion has a shape symmetrical corresponding to the upper or lower portion already formed, And the length of the heat radiating plate in the vertical direction is longer than the length of the upper and lower ends of the refrigerant tube, and the tightening unit is formed along the longitudinal direction of the folded corner in correspondence with the interval of the refrigerant tube.
그리고, 상기 냉매관은 어느 일 측에서 타측으로 갈수록 상하 방향 중 어느 한 방향에 대하여 점진적인 위상 변화를 이루고, 상기 방열판의 밀착부는 상기 냉매관의 내측에 형성된 것과 외측에 형성된 것이 상기 냉매관의 위상과 같은 위상 차이로 형성함이 바람직하다.The refrigerant pipe has a gradual phase change with respect to any one of the upward and downward directions from one side to the other side of the refrigerant pipe, and the contact part of the heat radiating plate is formed on the inner side of the refrigerant pipe and on the outer side, It is preferable to form them with the same phase difference.
더불어 상기 냉매관의 위상 변화는 이미 설정된 길이의 구간 단위로 상측 또는 하측 중 어느 한 방향에 대하여 단계적으로 이루어지고, 상기 방열판은 상기 밀착부의 상하 간격이 좁은 것에서 점차 넓은 것으로 복수 시리즈로 제작되고, 이들 시리즈의 상기 방열판들은 상하 밀착부 간격이 상기 냉매관의 각 단계 구간의 상하 배치 간격에 대응하는 순으로 설치토록 하여 이루어질 수 있다.In addition, the phase change of the refrigerant pipe is formed stepwise with respect to either the upper side or the lower side in units of a predetermined length, and the heat radiating plate is manufactured in a plurality of series in which the close- The heat sinks of the series may be installed in the order that the intervals of the upper and lower contact parts correspond to the upper and lower spacing intervals of the respective step sections of the refrigerant pipe.
그리고, 상기 냉매관의 각 단계 구간들 사이에 상기 냉매관의 상하 배치 간격을 지지하는 간격 지지부재가 더 설치함이 바람직하다.Preferably, a gap supporting member is provided between the respective stages of the refrigerant pipe to support the upper and lower spacing of the refrigerant pipe.
또한, 상기 방열판의 밀착부는, 접히는 모서리 부위 중 이미 설계된 상기 냉매관의 배치에 대응하여 홀을 형성하고, 상기 홀 주연 부위 중 다단으로 접힘에 따른 가로 방향의 폭 간격 방향 주연에 연장 돌출한 형상을 이루는 날개부를 포함한 것으로 이루어질 수 있다.The cohesive portion of the heat dissipation plate may have a shape corresponding to the arrangement of the refrigerant tube designed in advance at the folded corner portion and may have a shape extending and protruding in the circumferential direction in the widthwise direction And may include a wing portion.
또한, 상기 방열판은 상기 냉매관 최 외곽의 외측면 끝단 부위까지 설치되고, 상기 방열판의 최 외측에는 상기 냉매관에 대하여 상기 방열판들이 밀착되도록 그 외곽 부위를 감싸는 형상으로 고정하는 밴드를 더 구비함이 바람직하다.The heat dissipation plate may be installed up to an outer end of the outer edge of the refrigerant pipe and a band may be disposed on the outermost side of the heat dissipation plate to surround the outer surface of the heat dissipation plate so that the heat dissipation plates closely contact the refrigerant pipe. desirable.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 냉매관이 대체로 평면상에서 볼 때 아르키메데스의 와선 형상의 배치를 이룸에 따라 아르키메데스의 와선 형상에 의해 원심력 작용을 받는 냉매의 접촉 빈도를 높이고, 이들 아르키메데스의 와선형 배치에 따른 냉매관들 사이로 방열판이 공기의 흐름 방향으로 상하 방향 배치를 이룸과 동시에 냉매관들 사이의 간격을 지지함으로써 방열판이 공기의 흐름에 역행하지 않는 범위 내에서 촘촘하게 설치되어 전열면적이 확대됨으로써 열교환 효율이 더욱 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when the refrigerant pipe is arranged in a wavy line arrangement of the Archimedes when viewed in a plane, the contact frequency of the refrigerant, which is subjected to the centrifugal force action by the arc shape of the Archimedes, is increased, The heat sinks are arranged vertically in the air flow direction between the refrigerant pipes according to the mold arrangement and at the same time the space between the refrigerant pipes is supported so that the heat sinks are closely installed within the range that does not reverse the flow of the air, There is an effect that the heat exchange efficiency is further improved.
또한, 본 발명의 냉매관들의 배치는 상하 방향으로 다단을 이루어 설치됨에 따라 수평 면적과 수직 면적의 비율을 필요에 따라 제작 및 적용하기 용이한 이점을 갖는다.In addition, since the refrigerant tubes of the present invention are installed in multiple stages in the vertical direction, it is easy to manufacture and apply the ratio of the horizontal area and the vertical area as needed.
도 1a와 도 1b는 본 발명에 따른 냉난방장치의 나선형 응축기 구성 중 냉매관의 배치와 이에 대한 두 가지 실시 예에 따른 방열판 설치관계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1a와 도 1b에 도시한 본 발명의 구성과 그에 따른 각 구성들의 배치 및 설치관계를 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 기준으로 본 발명에 따른 각 구성의 배치 및 설치관계를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a와 도 4b는 냉매관의 간격을 지지하는 간격 지지부재의 일 실시 예를 나타낸 부분 절취 사시도이다.
도 5는 FIGS. 1A and 1B are plan views for explaining the arrangement of the refrigerant pipe in the spiral type condenser structure of the cooling and heating device according to the present invention and the heat sink installation relationship according to the two embodiments thereof.
FIG. 2 is a partially enlarged plan view for explaining the arrangement of the present invention shown in FIG. 1A and FIG. 1B and the arrangement and installation relationship of the respective structures according to the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing the arrangement and installation relationship of each component according to the present invention with reference to a line III-III in FIG.
4A and 4B are partial cutaway perspective views showing one embodiment of the gap supporting member for supporting the gap of the refrigerant pipe.
Figure 5
본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, but the inventor may appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way Can be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.It should be noted that the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 살펴보기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 냉난방장치의 나선형 응축기는, 도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 냉매가 유동하는 냉매관(10)이 어느 일측에서 타측으로 이어지는 부위가 평면에서 볼 때 아르키메데스의 와선 형상을 이루고, 이에 따라 냉매관(10)의 일측과 타측으로 이어지는 부위 중 내측 방향 또는 외측 방향으로 이웃하는 부위는 상호 일정한 간격(d)을 이룬다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the spiral type condenser of the cooling and heating apparatus according to the present invention has a portion of the
또한, 냉매관(10)은, 도 1a 또는 도 1b에 도시한 바와 같이, 내측 중심 부위 또는 최 외측으로부터 이어지는 부위가 상하 어느 한 방향으로 절곡되고, 이렇게 절곡된 부위로부터 계속 이어지는 부위는 절곡된 부위의 중심 높이를 기준으로 그 상측 또는 하측에서 이미 형성된 아르키메데스의 와선 형상의 냉매관(10)과 대칭되는 아르키메데스의 와선 형상을 이룬다.As shown in Fig. 1A or 1B, the
즉, 냉매관(10)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 아르키메데스의 와선 형상의 중심 부위 또는 최 외측 부위에서 각각 절곡된 부위를 갖도록 형성될 수 있고, 또 어느 하나의 절곡된 부위를 중심으로 상하 대칭 구조를 이루며, 이러한 형상은 절곡된 부위에서의 연장 또는 그 절곡된 부위를 통해 반복 연결하는 구조에 의해 다단 형상으로 형성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the
그리고, 냉매관(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 어느 일 측에서 타측으로 갈수록 상하 방향 중 어느 한 방향에 대하여 점진적으로 위상 변화를 이루며, 이러한 냉매관(10)의 위상 변화는 이미 설계된 길이 단위로 단계적으로 위상 변화를 갖도록 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
이에 따른 냉매관(10)의 형상 중 냉매의 유입이 이루어지는 부위가 아르키메데스의 와선 형상의 내측에 있는 경우, 타측으로 이어지는 부위는, 도 3에 도시한 바와 같이, 점진적으로 그 높이가 아래로 향하고, 최 외측에서 이어지는 부위 또한 아래 방향으로 절곡되며, 그 하단 위치에서 계속하여 이어지는 부위는 위의 냉매관(10) 형상과 대칭되는 형상을 이룰 뿐 아니라 내측으로 향하는 부위의 높이는 계속하여 그 아래로 향하는 형태를 이루게 된다.When the portion of the
결국 아르키메데스의 와선 중심 부위에서 시작되어 아래에서 다시 아르키메데스의 중심 부위로 이어지는 냉매관(10)의 외관 형상은 대체적으로 중심 부위가 두꺼운 원반 형상, 주판알 형상, 바둑알 형상 등의 외관 형상을 따라 내외측 간격이 일정한 나선 형상으로 배치된 형상을 이루게 된다.As a result, the external shape of the
만약, 냉매관(10)의 형상 중 냉매의 유입이 아르키메데스의 와선 형상의 최 외측에서 내측으로 이어지는 경우의 그 외관 형상은, 절곡되는 부위는 아르키메데스의 와선 형상 중심에서 그 하측으로 절곡되어 위의 형상에 대칭되는 형상으로 다시 아르키메데스 와선 형상을 이루어 중심 높이 부위가 홀쭉하게 형성된 장고 형상을 이룬다고 할 것이다.If the inflow of the refrigerant in the shape of the
더불어 위의 형상을 갖는 냉매관(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 그 하측으로 동일 내지 동일 범주의 형태로 연속되게 형성하거나 동일 범주의 형상의 것을 슬리브 형태의 커넥터(C) 등을 이용하는 통상의 방법으로 연통 연결하여 이루어질 수 있다.As shown in Fig. 3, the
위와 같이 냉매관(10)이 절곡된 부위를 중심으로 대칭 구조를 이루거나 다단 형상을 이루는 경우에 있어서, 상하 방향에서 서로 마주보는 냉매관(10)들 사이에는 이들 사이의 간격을 유지토록 기계적 강성을 갖는 간격 지지부재(12, 24)가 더 설치될 수 있다.In the case where the
이러한 간격 지지부재(12, 24)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매관(10)의 상하 중심 부위 사이 간격을 지지하는 형태의 것일 수 있고, 도 2 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 냉매관(10)의 내측 중심에서 최 외측에 이르는 각 부위에 대하여 상하 대향하는 사이의 간격을 지탱하는 형상의 것으로 구비될 수 있으며, 후술하는 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")의 설치를 통해 이들 사이의 간격을 지지하도록 구성할 수도 있다.As shown in Fig. 3, the
이상의 간격 지지부재(12, 24)에 대하여 후술하는 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")의 설명과 더불어 더욱 자세히 살펴보기로 한다.The
한편, 도 1a과 도 1b에서 화살표(d)로 표시한 바와 같이, 아르키메데스의 와선 형상에 의해 최 외측 부위의 냉매관(10)과 이로부터 연장되어 내측에서 이웃하는 냉매관(10) 사이로 일정한 간격(d)을 이루고, 이러한 간격(d)은 그 내측 중심까지 이어지며, 이 간격을 통해 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")이 끼워지는 형태로 그 설치가 이루어진다.On the other hand, as indicated by the arrow (d) in Figs. 1A and 1B, by the arc-shaped form of Archimedes, the
상술한 방열판(14a, 14b, 14b', 14b") 중 도 1a에 도시한 방열판(14a)은, 세로방향 길이가 냉매관(10)의 굵기 이상으로 형성되고, 가로방향 길이는 냉매관(10)의 길이방향을 따라 길게 연장된 띠 형상의 금속 재질의 판체로 구성된다.Among the
이러한 방열판(14a)은, 이웃하는 냉매관(10) 사이의 피치(pitch) 이하의 간격과 이들 사이의 최단 간격(d)을 초과하는 범위의 폭 간격으로 그 선단에서부터 한 번은 어느 하나의 일면 방향으로 꺾고, 연이은 폭 간격에서는 다른 한 번은 상대면 방향으로 꺾으며, 이후의 나머지 부위는 상술한 폭 간격을 두고 일면 방향과 상대면 반향으로 교번하여 꺾은 형상으로 타단까지 반복된 형상을 이룬다.This
또한, 방열판(14a) 부위 중 꺾임에 의해 이루어진 각 모서리(f1, f2)에는, 냉매관(10)의 측벽 일부에 대응하여 면 접촉하도록 상술한 폭 간격 방향으로 오목한 형상을 이루는 밀착부가 마련된다.Each of the edges f1 and f2 formed by bending the portions of the
이러한 밀착부 형성에 대한 하나의 실시 예를 들면, 모서리(f1, f2)를 중심으로 하여 관통홀(16a, 16a')을 형성하고, 이 관통홀(16a, 16a') 중 상술한 폭 간격 방향 양측 부위를 드로잉(drawing) 가공 등을 통해 날개부(18)를 연장 돌출시킨 형상의 것으로 이루어질 수 있다.In this embodiment, the through
이때 꺾인 부위(f1, f2)의 내측 각도가 예각(예를 들어 45° 이하)인 경우 하나의 관통홀(16a, 16b)을 중심으로 한 양측 날개부(18)는 냉매관(10)의 측부에 대응하여 탄력적으로 면 접촉할 수 있는 상태를 이루고, 꺾인 부위(f1, f2)의 내측 각도가 둔각(예를 들어 135° 이상)인 경우와 냉매관(10)이 이루는 간격(d) 사이의 중심에 있는 경우 양측 날개부(18)는 물론이고 방열판(14a)의 폭 간격을 이루는 각 모서리(f1, f2) 부위도 냉매관(10)의 측부에 대응하여 접촉하지 않는 상태에 있게 된다.At this time, when the inner angles of the bent portions f1 and f2 are acute angles (for example, 45 degrees or less), the two
여기서, 방열판(14a) 중 모서리(f1, f2) 사이의 폭 간격이 냉매관(10)의 피치(pitch) 이하로 형성토록 한 것은 냉매관(10)의 건너편에서 설치되는 방열판(14a)과 간섭되지 않도록 하기 위한 것이고, 또 폭 간격 방향으로 형성된 양측 날개부(18) 사이의 최단 간격은, 냉매관(10)이 이루는 간격(d)을 초과하도록 하여 날개부(18)가 탄력적으로 냉매관(10)의 측벽에 밀착될 수 있도록 하기 위한 것이다.The reason why the interval between the corners f1 and f2 of the
또한, 폭 간격 방향 양측에 형성되는 밀착부는, 도 1a의 확대도면과 도 3에서 보는 바와 같이, 냉매관(10) 중 내측에 위치한 부위의 위상이 외측에 위치한 부위보다 더 높은 경우에 대응할 수 있도록 냉매관(10)이 이루는 위상 차이와 같은 위상 차이(h)를 갖도록 형성함이 바람직하다.Further, as shown in the enlarged view of FIG. 1A and FIG. 3, the cohesive portions formed on both sides in the widthwise spacing direction can be formed so that the phase of the portion located on the inner side in the
한편, 도 1b에 도시한 방열판(14b, 14b', 14b")은, 도 1a에 도시한 방열판(14a)의 변형 실시 예로서, 냉매관(10)이 상하 방향에 대하여 대칭 구조를 이루거나 적어도 둘 이상의 다단 형상을 이루는 경우에 대응하여 그 세로 방향 길이가 상부와 하부의 냉매관(10)에 걸쳐지도록 한 것이다. The heat sinks 14b, 14b ', and 14b "shown in FIG. 1B are modified embodiments of the
이러한 방열판(14b, 14b', 14b")에 있어서, 폭 간격 방향의 양측에 형성되는 밀착부는, 도 1b에 확대 표현한 바와 같이, 냉매관(10)의 위상 변화에 대응하는 위상 간격(L1, L2, …, Ln, L1', L2', …, Ln', L1", L2", …, Ln")를 갖는다.As shown in FIG. 1B, the adhered portions formed on both sides of the
여기서, 상술한 냉매관(10)의 배치 중 대칭 구조 또는 이를 포함한 다단 구조를 이루는 냉매관(10) 사이의 이격 거리는 내측 중심 부위에서 외측 부위로 갈수록 좁아지거나 넓어지게 된다.Here, the spacing between the
이러한 냉매관(10) 배치에 대응하여 도 1b에 도시한 방열판(14b, 14b', 14b")을 적용하기 위한 방법 중 하나는, 방열판(14b)의 세로 방향 중심을 기준으로 밀착부의 형성 간격이 그 가로 방향에 위치할수록 점차 좁아지게 하거나 넓어지게 하는 것으로 이루어질 수 있다.One of the methods for applying the
위의 적용 방법 중 다른 하나는, 도 2에 도시한 바와 같이, 평면상에서 냉매관(10)의 내측 중심 부위에서 최 외측 부위에 이르는 길이를 복수의 단위 구간(S1, S2, …, Sn)을 설정하고, 이들 각 단위 구간(S1, S2, …, Sn)에서의 위상은 일정하도록 하여 해당 구간에서 상부와 하부 위치의 냉매관(10) 사이는 평행하도록 하며, 각 단위 구간(S1, S2, …, Sn) 사이에서 단차를 갖도록 한 상태에서, 이들 각 단위 구간(S1, S2, …, Sn) 내에 대응하여 상하 밀착부 간격을 형성한 방열판(14b, 14b', 14b") 시리즈를 순차적으로 대응 설치하는 것으로 이루어질 수 있다.2, the length from the inner central portion to the outermost portion of the
이때 어느 하나의 단위 구간(S1, S2, …, Sn)에 대응 설치되는 어느 하나 방열판(14b, 14b', 14b")의 상하 밀착부 사이 위상 간격(L1=L2…=Ln, L1'=L2'…=Ln', L1"=L2"…=Ln")은 같다.(L1 = L2 ... = Ln, L1 '= L2) between the upper and lower close contact portions of any of the
이에 더하여 상술한 각 단위 구간(S1, S2, …, Sn)들 사이에는, 해당하는 방열판(14b, 14b', 14b")들이 설치되는 사이에 냉매관(10)의 상부와 하부 사이의 간격을 지지토록 하는 간격 지지부재(12)가 설치된다.In addition, the space between the upper portion and the lower portion of the
도 4a와 도 4b에 도시한 간격 지지부재(12a, 12b)는, 장방형의 판체로서 가로 방향(폭 방향)의 일 측부에 냉매관(10)이 끼워질 수 있도록 홈을 형성하고 있으며, 냉매관(10)을 사이에 두고 양측에서 냉매관(10)이 홈 사이로 끼워지게 한 상태로 두 개의 판체를 접합, 용접, 별도의 체결 수단을 이용하여 결합토록 한 것이다.The
이러한 간격 지지부재(12a, 12b)는, 냉매관(10)들 사이에 설치하기 위한 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 둘 이상의 관과 관 사이의 간격을 지지하도록 하는 통상의 기술 수단이 적용될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.These
그리고, 간격 지지부재(12a, 12b)는, 상술한 방열판(14b, 14b', 14b")과 더불어 냉매관(10)의 측부에 대하여 밀착되는 부위를 갖는 강제로 구성함이 바람직하고, 이를 통해 방열판(14b, 14b', 14b")과 함께 냉매관(10)에 대한 비표면적을 넓혀 열교환 효율을 높이도록 함이 효과적이다.It is preferable that the
물론, 상술한 방열판(14b, 14b', 14b")과 방열판(14b, 14b', 14b")에 형성된 밀착부에 의해 냉매관(10)의 상하 간격 및 형상이 유지될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.Of course, it is natural that the vertical spacing and the shape of the
이상에서 도 1a와 도 1b에 도시한 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")의 설치 과정은, 먼저 도 2에 도시한 바와 같이, 냉매관(10)의 내측 중심 부위에 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")의 설치 위치를 결정하기 위한 제 1 스토퍼(20)가 설치된다.The installation of the
이때 제 1 스토퍼(20)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉매관(10)의 내측 중심 부위에 대한 상부와 하부 사이의 간격을 지지하는 간격 지지대(24)로 대체될 수 있다.At this time, the
이후, 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")을 냉매관(10)의 최 외곽 부위와 이로부터 연장되어 내측에서 이웃하는 부위 사이를 따라 세운 상태와 꺾인 부위를 펼친 상태로 제 1 스토퍼(20)에 도달하기까지 끼워 넣는다.Thereafter, the
이어서 제 1 스토퍼(20)에 근접한 위치로부터 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")의 꺾인 부위를 기준으로 접히도록 하는 과정에서 상술한 밀착부의 날개부(18)가 근접한 위치의 냉매관(10) 측벽에 밀착되며 냉매관(10) 사이에 끼워지는 형식으로 설치가 이루어진다.Next, in the process of folding the bent portions of the
이러한 과정을 통해 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")이 냉매관(10)의 최 외곽 위치에 도달하면, 냉매관(10)의 최 외곽 부위에서 제 2 스토퍼(22)를 통해 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")을 고정하는 것으로 그 설치가 마무리된다.When the
이때 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")은, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉매관(10)의 최 외곽 부위의 측벽 둘레를 따라 더 설치될 수 있으며, 이때 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")을 고정하기 위한 수단으로 그 외측부위를 감싸는 형상의 밴드(26)를 더 구비하여 고정토록 할 수 있다.2, the
이렇게 형성된 냉매관(10)과 방열판(14a, 14b, 14b', 14b") 및 밴드(26)를 포함한 조립 구성을 하우징(30) 내에 마련된 클램프(28)를 이용하여 고정하고, 이때 냉매관(10)의 상부 또는 하부에서 냉매관(10)을 포함한 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")에 대하여 외부 공기의 흐름을 유도하기 위한 팬(32)과 송풍모터(34)를 포함한 송풍장치(32, 34)가 설치된 구성을 이룬다.The assembled structure including the
이때 하우징(30) 내벽과 밴드(26) 사이의 공간에는, 송풍장치에 의한 공기의 흐름이 밴드(26) 내측에 한정되도록 통상의 마감부재(도시 안됨)로 메우도록 함이 바람직하다.At this time, it is preferable that a space between the inner wall of the
이하에서는, 이상의 구성으로부터 그 열교환 효율과 관련하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the heat exchanging efficiency will be examined from the above-mentioned constitution.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 냉매관(10)의 상부를 통해 유입되는 냉매는, 냉매관(10)이 이루는 아르키메데스의 와선 형상을 따라 유동하게 된다.5, the refrigerant flowing through the upper portion of the
이때 냉매는 어느 한 지점에서 직진하려는 성향을 나타낼 뿐 아니라 곡률 구간에서 대체적으로 원심력의 작용을 받게 된다.In this case, the refrigerant not only exhibits a tendency to go straight at a certain point, but also undergoes centrifugal force generally in the curvature section.
따라서, 냉매는 냉매관(10)의 내벽 중 외측 부위에 대하여 그 접촉 빈도가 높아지게 된다.Therefore, the frequency of contact of the refrigerant with respect to the outer portion of the inner wall of the refrigerant pipe (10) becomes high.
이러한 관계와 더불어 상술한 냉매관(10)의 외측 측벽에는 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")이 날개부(18)를 통해 면 접촉을 이루며 설치되어 있어서, 그 비표면적의 확대로 송풍장치에 의해 유도되는 공기와의 열교환 효율을 높이게 된다.In addition to this relationship, the
또한, 방열판(14a, 14b, 14b', 14b")들의 배치 상태는, 도 2와 도 3에서 표현되는 바와 같이, 냉매관(10)의 상측 또는 하측에 설치되는 팬(32)에 의해 유도되는 공기의 흐름 방향으로 배열되어 있어 원활한 공기의 흐름을 유도하면서 냉매관(10)을 통한 냉매의 열을 방출시키게 된다.The arrangement of the
또한, 냉매관(10)의 배치는, 평면에서 볼 때 대체로 원형 배치를 이루고, 이것은 냉각팬(22)의 회전 반경 내에 있어 유도되는 공기의 흐름에 직접적인 영향을 받는 범위에 있게 된다.In addition, the arrangement of the
이에 더하여 냉매관(10)이 설치되는 하우징(24)의 형상 또한 원통형으로 형성할 경우 그 효율이 더욱 향상될 수 있게 된다.In addition, when the shape of the
그리고, 냉매관(10)을 포함하여 전체적인 구성이 수직 배치를 이룸에 따라 수직한 공간 배치가 필요한 경우 그 적용이 더욱 용이한 이점을 갖는다.
Further, when the vertical arrangement including the
10: 냉매관 12, 24: 간격 지지부재
14a, 14b, 14b', 14b": 방열판 16, 16': 관통홀
18: 날개부 20: 제 1 스토퍼
22: 제 2 스토퍼 26: 밴드
28: 클램프 30: 하우징
32: 팬 34: 송풍모터10:
14a, 14b, 14b ', 14b ": heat sinks 16, 16': through holes
18: wing portion 20: first stopper
22: second stopper 26: band
28: clamp 30: housing
32: fan 34: blowing motor
Claims (7)
상기 냉매관의 최 외곽 부위와 이로부터 연장되어 내측에서 이웃하는 부위 사이를 따라 세워진 상태로 끼워지는 띠 형상의 판체로서, 상기 냉매관 사이의 피치(pitch) 이하에서 냉매관 사이의 최단 간격을 초과하는 폭 간격을 두고 순차적으로 일면 방향과 상대면 방향으로 교번하여 꺾어 그 선단에서부터 타단까지 주름진 형상이 이어지고, 각각의 꺾인 부위에는 그 꺾인 정도에 따라 상기 냉매관의 측벽에 대응하여 면 접촉 가능하도록 한 밀착부가 형성된 방열판;
을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
A refrigerant tube having a wedge shape of Archimedes extending from one side to the other side;
Shaped plate member extending from the outermost portion of the refrigerant pipe and extending from the outermost portion of the refrigerant pipe to a position between the outermost portion of the refrigerant pipe and the adjacent portion extending inward from the outermost portion of the refrigerant pipe, So as to form a corrugated shape extending from the tip to the other end of the tube, and each of the bent portions is formed so as to be in surface contact with the side wall of the refrigerant tube according to the degree of deflection thereof A heat sink having a contact portion formed thereon;
And a spiral type condenser for heating and cooling the air conditioner.
상기 냉매관은 내측 중심 부위 또는 최 외측 부위에서 상하 어느 한 방향으로 절곡되고, 절곡된 부위로부터 계속 이어지는 부위가 이미 형성된 상부 또는 하부에 대응하여 대칭되는 형상을 이루어 상하 방향으로 적어도 둘 이상의 다단을 이루고,
상기 방열판의 세로방향 길이는 상기 냉매관의 상하 다단 배치 이상의 길이로 형성되고, 상기 밀착부는 접힌 모서리 부위의 세로 방향을 따라 상기 냉매관의 간격에 대응하여 형성됨을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
The method according to claim 1,
The refrigerant pipe is bent in one of upper and lower directions in an inner central portion or an outermost portion and has a continuously symmetrical shape corresponding to an upper portion or a lower portion which is formed continuously from the bent portion and has at least two or more tiers in the vertical direction ,
Wherein the length of the heat radiating plate in the vertical direction is longer than the length of the upper and lower ends of the refrigerant pipe, and the tightening unit is formed along the longitudinal direction of the folded corner in correspondence with the interval of the refrigerant pipe.
상기 냉매관은 어느 일 측에서 타측으로 갈수록 상하 방향 중 어느 한 방향에 대하여 점진적인 위상 변화를 이루고,
상기 방열판의 밀착부는 상기 냉매관의 내측에 형성된 것과 외측에 형성된 것이 상기 냉매관의 위상과 같은 위상 차이로 형성됨을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
3. The method of claim 2,
Wherein the refrigerant tube has a gradual phase change with respect to any one of upward and downward directions from one side to the other side,
Wherein the coplanar part of the heat radiating plate is formed on the inner side of the refrigerant tube and the outer side is formed with a phase difference equal to the phase of the refrigerant tube.
상기 냉매관의 위상 변화는 이미 설정된 길이의 구간 단위로 상측 또는 하측 중 어느 한 방향에 대하여 단계적으로 이루어지고,
상기 방열판은 상기 밀착부의 상하 간격이 좁은 것에서 점차 넓은 것으로 복수 시리즈로 제작되고, 이들 시리즈의 상기 방열판들은 상하 밀착부 간격이 상기 냉매관의 각 단계 구간의 상하 배치 간격에 대응하는 순으로 설치되는 것을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
The method of claim 3,
Wherein the phase change of the refrigerant tube is stepwise performed in either one of an upward direction and a downward direction on a unit basis of a predetermined length,
The heat radiating plates are formed in a plurality of series in which the upper and lower intervals of the tightening units are gradually widened, and the heat radiating plates of the series are arranged in the order corresponding to the upper and lower spacing intervals of each step section of the refrigerant tube Features a spiral-type condenser for heating and cooling.
상기 냉매관의 각 단계 구간들 사이에 상기 냉매관의 상하 배치 간격을 지지하는 간격 지지부재가 더 설치됨을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
5. The method of claim 4,
Wherein a spacing support member for supporting a spacing between the upper and lower ends of the refrigerant tube is provided between the respective stages of the refrigerant tube.
상기 방열판의 밀착부는, 접히는 모서리 부위 중 이미 설계된 상기 냉매관의 배치에 대응하여 홀을 형성하고, 상기 홀 주연 부위 중 다단으로 접힘에 따른 가로 방향의 폭 간격 방향 주연에 연장 돌출한 형상을 이루는 날개부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the hermetically sealing portion of the heat dissipation plate has holes formed corresponding to the arrangement of the refrigerant pipes already designed in the corner portions folded and formed in a shape extending and protruding in the circumferential direction in the widthwise direction, And a spiral condenser for cooling and heating the cooling / heating device.
상기 방열판은 상기 냉매관 최 외곽의 외측면 끝단 부위까지 설치되고, 상기 방열판의 최 외측에는 상기 냉매관에 대하여 상기 방열판들이 밀착되도록 그 외곽 부위를 감싸는 형상으로 고정하는 밴드를 더 구비됨을 특징으로 하는 냉난방장치의 나선형 응축기.
The method according to claim 6,
The heat dissipation plate is installed up to the outer side end of the refrigerant pipe, and the outermost portion of the heat dissipation plate is further provided with a band for fixing the heat dissipation plate to the refrigerant pipe so as to surround the outer heat dissipation plate. Spiral condenser of heating and cooling system.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |