KR20150077780A - 열교환기 및 이를 포함하는 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열교환기는 냉매의 증발이 이루어지는 제1배관; 냉매의 응축이 이루어지는 제2배관; 및 상기 제1배관과 상기 제2배관을 일체로 둘러싸는 다수의 방열 핀;을 포함할 수 있다.

Description

열교환기 및 이를 포함하는 제습기{Heat Exchanger and Humidifier including the same}
본 발명은 소형화 및 박형화가 용이한 열교환기 및 이를 포함한 제습기에 관한 것이다.
제습기는 공기 중에 함유된 습기를 제거하여 실내공간의 습도를 조절한다. 부연 설명하면, 제습기는 압축기, 응축기 및 열교환기로 이루어진 냉동사이클을 이용하여 공기 중의 습기를 제거한다.
이러한 구조의 제습기는 열의 방출이 이루어는 열교환기와 열의 흡수가 이루어지는 열교환기를 구비하고 있다. 예를 들어, 제습기는 냉매의 응축이 이루어지는 열교환기와 냉매의 증발이 이루어지는 열교환기를 구비하고 있다.
그런데 이러한 구조의 제습기는 흡열이 이루어지는 열교환기와 방열이 이루어지는 열교환기를 이격된 상태로 배치해야 하므로, 제습기의 크기를 소형화하는데 어려움이 있다.
아울러, 이러한 구조의 제습기는 복수의 열교환기를 각각 개별적으로 제작해야하므로, 열교환기의 제작비용이 상승하는 단점이 있다.
참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.
KR 2006-0023330 A KR 2005-0093876 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제습기의 소형화에 유리한 구조를 갖는 열교환기 및 이를 포함한 가습기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기는 냉매의 증발이 이루어지는 제1배관; 냉매의 응축이 이루어지는 제2배관; 및 상기 제1배관과 상기 제2배관을 일체로 둘러싸는 다수의 방열 핀;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기에서 상기 방열 핀에는 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이를 공간적으로 분할하는 하나 이상의 구멍이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기에서 상기 구멍에는 단열 부재가 장착될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기는 냉매의 증발이 이루어지는 제1배관; 상기 제1배관을 둘러싸는 하나 이상의 제1방열 핀; 냉매의 응축이 이루어지는 제2배관; 상기 제2배관을 둘러싸는 하나 이상의 제2방열 핀; 및 상기 제1방열 핀과 상기 제2방열 핀을 연결하는 연결 핀;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기에서 상기 연결 핀은 상기 제1방열 핀 및 상기 제2방열 핀과 다른 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기에서 상기 연결 핀은 열전도도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 제습기는 전술된 열교환기 중 어느 한 형태를 포함할 수 있다.
본 발명은 열교환기의 소형화 및 박형화에 유리하다. 따라서, 본 발명에 따르면 제습기를 소형화시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 제습기의 증발부와 응축부를 일체화시킬 수 있으므로, 제습기의 제조공정을 단순화시킬 수 있고 이를 통해 제습기의 제조단가를 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 열교환기의 정면도이고,
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 열교환기의 변형 형태에 따른 방열 핀의 정면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제습기의 냉각사이클 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 열교환기의 정면도이고, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 열교환기의 변형 형태에 따른 방열 핀의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제습기의 냉각사이클 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 열교환기를 설명한다.
본 실시 예에 따른 열교환기(100)는 제1배관(110), 제2배관(120), 방열 핀(130), 앤드 플레이트(140)를 포함할 수 있다. 아울러, 열교환기(100)는 냉각사이클을 구성하는 다른 구성요소와 연결하기 위한 커넥터를 더 포함할 수 있다. 또한, 열교환기(100)는 순환하는 냉매의 유량을 조절하기 위한 밸브를 더 포함할 수 있다.
제1배관(110)은 냉매의 흡열이 이루어지는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제1배관(110)은 팽창 밸브(220, 도 5 참조) 또는 모세관으로부터 배출되는 냉매의 순환이 이루어지는 부분일 수 있다. 제1배관(110)은 직선 관과 곡선 관의 조합으로 이루어질 수 있다. 부연 설명하면, 제1배관(110)은 복수의 직선 관이 복수의 곡선 관에 의해 연결된 지그재그 형태일 수 있다. 그러나 제1배관(110)의 형태가 지그재그 형태로 한정되는 것은 아니다.
제2배관(120)은 냉매의 방열이 이루어지는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제2배관(120)은 압축기(210, 도 5 참조)로부터 배출되는 냉매의 순환이 이루어지는 부분일 수 있다. 제2배관(120)은 직선 관과 곡선 관의 조합으로 이루어질 수 있다. 부연 설명하면, 제2배관(120)은 복수의 직선 관이 복수의 곡선 관에 의해 연결된 지그재그 형태일 수 있다. 즉, 제2배관(120)은 제1배관(110)과 대체로 동일 또는 유사한 형태일 수 있다. 그러나 제2배관(120)의 형태가 지그재그 형태로 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1배관(110)과 제2배관(120)은 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1배관(110)과 제2배관(120)은 열교환기(100) 내에서 배관 간의 거리가 최대가 되도록 배치될 수 있다.
방열 핀(130)은 제1배관(110) 및 제2배관(120)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 방열 핀(130)은 제1배관(110) 및 제2배관(120)의 표면에 일체로 형성될 수 있다. 또는, 방열 핀(130)에는 제1배관(110) 및 제2배관(120)가 끼워지는 다수의 구멍이 형성될 수 있다. 아울러, 방열 핀(130)은 제1배관(110)과 제2배관(120)의 길이방향을 따라 소정의 간격으로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 방열 핀(130)은 제1배관(110)과 연결된 부분에서는 흡열 핀의 구실을 하고, 제2배관(120)과 연결된 부분에서는 방열 핀의 구실을 할 수 있다. 아울러, 방열 핀(130)은 제1배관(110)으로부터 생성되는 냉기와 제2배관(120)으로부터 생성되는 열기를 부분적으로 상쇄시키는 구실을 할 수 있다.
참고로, 방열 핀(130)은 열전도도가 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 방열 핀(130)은 구리, 알루미늄 등의 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 방열 핀(130)의 재질이 구리, 알루미늄으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 방열 핀(130)은 제1배관(110) 및 제2배관(120)과 동일한 재질로 이루어질 수도 있다.
앤드 플레이트(140, 142)는 열교환기(100)의 정면과 배면에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1앤드 플레이트(140)는 열교환기(100)의 정면에 형성되고, 제2앤드 플레이트(142)는 열교환기(100)의 배면에 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 앤드 플레이트(140, 142)는 제1배관(110)과 제2배관(120)의 위치를 고정하는 구실을 할 수 있다. 아울러, 이와 같이 형성된 앤드 플레이트(140, 142)는 열교환기(100)와 제습기(200)의 결합을 가능케 할 수 있다. 예를 들어, 앤드 플레이트(140, 142)에는 열교환기(100)와 제습기(200) 간의 볼트 체결이 가능하도록 복수의 볼트 체결용 구멍이 형성될 수 있다.
앤드 플레이트(140, 142)는 열교환기(100)를 구성하는 배관(110, 120)과 방열 핀(130)의 견고한 지지가 가능하도록 상대적으로 강성이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 앤드 플레이트(140, 142)는 합금강, 스테인리스 스틸 등의 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 앤드 플레이트(140, 142)가 구조적으로 충분한 강성을 가질 수 있다면, 배관(110, 120) 또는 방열 핀(130)과 동일한 재질로 이루어져도 무관하다.
위와 같이 구성된 열교환기(100)는 냉매의 방열이 이루어지는 열교환 부분과 냉매의 흡열이 이루어지는 열교환 부분이 일체로 형성되므로, 열교환기(100)의 소형화 및 이를 통한 제습기의 소형화 또는 박형화가 유리하다. 아울러, 본 열교환기(100)는 서로 다른 열교환부가 하나의 방열 핀으로 공통으로 이용하므로, 열교환기(100)의 제조공정을 간소화하고 열교환기(100)의 제조비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
다음에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 다른 실시 예에 따른 열교환기를 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따른 열교환기(100)는 방열 핀(130)의 구조에 있어서 전술된 실시 예와 구별될 수 있다.
일 예로, 본 실시 예에 따른 열교환기(100)에서 방열 핀(130)의 한 형태는 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 구멍(132, 134, 136)이 형성된 박판일 수 있다. 여기서, 도면부호 132, 134는 제1배관(110) 및 제2배관(120)의 고정을 위한 체결구멍일 수 있고, 도면부호 136은 제1배관(110)과 제2배관(120) 사이의 단열을 위한 구멍일 수 있다. 즉, 도면부호 136의 구멍은 제1배관(110) 또는 제2배관(120)의 열기 또는 냉기가 이웃한 제2배관(120) 또는 제1배관(110)으로 전달되는 것을 최소화시킬 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따르면, 냉매의 흡열과 냉매의 방열이 이루어지는 열교환 부분을 하나의 열교환기(100)로 일체화시켜도 열교환기(100)의 성능을 최적화시킬 수 있는 장점이 있다.
다른 예로, 본 실시 예에 따른 열교환기(100)에서 방열 핀(130)의 다른 형태는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 방열 핀(130; 150, 160)을 복수의 연결 핀(170)으로 연결한 형태일 수 있다. 예를 들어, 방열 핀(130)은 제1배관(110)용 제1방열 핀(150)과 제2배관(120)용 제2방열 핀(160)으로 이루어지고, 이들 제1방열 핀(150)과 제2방열 핀(160)은 복수의 연결 핀(170)에 의해 하나의 방열 핀(130)으로 일체화될 수 있다.
방열 핀(150, 160)은 열전도도가 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 방열 핀(150, 160)은 구리 또는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 방열 핀(150, 160)에는 각각 배관이 끼워지기 위한 구멍(152, 162)이 형성될 수 있다.
연결 핀(170)은 방열 핀(150, 160)과 다른 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 연결 핀(170)은 열전도도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 제1방열 핀(150)으로부터 생성되는 열기 또는 냉기는 연결 핀(170)을 통해 제2방열 핀(160)으로 전달되지 않을 수 있다. 아울러, 제1방열 핀(150)과 제2방열 핀(160)의 사이에는 단열 부재(180)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 따르면, 제1방열 핀(150)과 제2방열 핀(160) 간의 열 전달을 최소화하면서 열교환기(100)의 크기를 최소화 또는 박형화시킬 수 있는 장점이 있다.
다음에서는 도 5를 참조하여 일 실시 예에 따른 제습기를 설명한다.
본 실시 예에 따른 제습기(200)는 전술된 열교환기(100) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 제습기(100)는 압축기(210), 열교환기(100), 팽창 밸브(220), 열교환기(100), 압축기(210)로 연결되는 냉매 순환구조를 구성할 수 있다.
이러한 냉매 순환구조는 열교환기(100)를 중심으로 냉각 사이클의 구성요소들을 집약시킬 수 있으므로, 제습기(100)의 소형화 및 박형화에 매우 유리하다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
100 열교환기
110 제1배관
120 제2배관
130 방열 핀
140 앤드 플레이트
150 제1방열 핀
160 제2방열 핀
170 연결 핀
180 단열 부재
200 제습기
210 압축기
220 팽창 밸브 또는 모세관

Claims (7)

  1. 냉매의 증발이 이루어지는 제1배관;
    냉매의 응축이 이루어지는 제2배관; 및
    상기 제1배관과 상기 제2배관을 일체로 둘러싸는 다수의 방열 핀;
    을 포함하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 핀에는 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이를 공간적으로 분할하는 하나 이상의 구멍이 형성되는 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구멍에는 단열 부재가 장착되는 열교환기.
  4. 냉매의 증발이 이루어지는 제1배관;
    상기 제1배관을 둘러싸는 하나 이상의 제1방열 핀;
    냉매의 응축이 이루어지는 제2배관;
    상기 제2배관을 둘러싸는 하나 이상의 제2방열 핀; 및
    상기 제1방열 핀과 상기 제2방열 핀을 연결하는 연결 핀;
    을 포함하는 열교환기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결 핀은 상기 제1방열 핀 및 상기 제2방열 핀과 다른 재질로 이루어지는 열교환기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연결 핀은 열전도도가 낮은 재질로 이루어지는 열교환기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 열교환기를 포함하는 제습기.


KR1020130166616A 2013-12-30 2013-12-30 열교환기 및 이를 포함하는 제습기 KR20150077780A (ko)

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