KR20230128321A - 열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템 - Google Patents

열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템 Download PDF

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KR20230128321A
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heat
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자오후이 리
펑 리
홍웨이 리
구오춘 왕
위자오 루오
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지디 미디어 히팅 엔드 벤틸레이팅 이큅먼트 코 엘티디
허페이 메이디 히팅 엔드 벤틸레이팅 이큅먼트 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원은 열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템을 개시한다. 본 출원의 열교환기는 적어도 2개의 판체 및 헤더관을 포함한다. 판체에는 복수의 마이크로채널이 설치된다. 각각의 판체는 본체부 및 연결부를 포함한다. 연결부의 일단은 본체부를 연결하며, 그 중 판체의 본체부는 서로 적층 설치된다. 헤더관의 관벽 상에는 적어도 2개의 삽입공이 설치된다. 판체의 연결부의 타단은 삽입공과 서로 대응되며, 헤더관과 용접 고정된다. 인접한 2개의 삽입공 사이에는 제1 간격이 구비된다. 인접한 두 판체의 본체부 사이에는 제2 간격이 구비되며, 제1 간격은 제2 간격보다 크다. 본 출원의 열교환기는 구조가 단순하고 부피가 작으며 판체와 헤더관 사이의 용접 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템
본 출원은 에어컨 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 2월 8일에 출원된 출원번호가 202110183054.6이고 발명의 명칭이 "열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템"인 중국 특허 출원에 대한 우선권을 주장하며, 이는 전체로서 본원에 인용되었다.
열교환기는 에어컨 시스템 및 기타 분야에서 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 에어컨 시스템은 통상적으로 열교환기를 이코노마이저로 사용하여 응축기 출구의 과냉각도를 높이고, 단위 질량 냉매의 냉각 또는 가열 능력을 향상시킨다. 종래의 열교환기는 판형 열교환기를 포함한다. 판형 열교환기는 얇은 금속판을 일정한 주름 모양의 열교환판으로 가압한 후 적층하고, 클램핑판, 볼트로 고정시켜 열교환기로 제작한 것이다. 열교환판 사이에는 채널이 형성된다. 냉매가 채널을 통해 흘러, 열교환판을 통한 열교환이 구현된다. 열교환기는 다층으로 중첩 조립된 열교환판이 필요하므로, 열교환기의 부피가 크다.
본 출원은 열교환기, 전기 제어 박스 및 에어컨 시스템을 제공한다. 이는 열교환기의 부피를 줄이고 판체와 헤더관 용접 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 제1 양상은 열교환기를 제공한다. 상기 열교환기는 적어도 2개의 판체 및 헤더관을 포함한다. 상기 판체에는 복수의 마이크로채널이 설치된다. 각각의 판체는 본체부 및 연결부를 포함한다. 연결부의 일단은 본체부를 연결하며, 그 중 판체의 본체부는 서로 적층 설치된다. 상기 헤더관의 관벽 상에는 적어도 2개의 삽입공이 설치된다. 판체의 연결부의 타단은 삽입공과 서로 대응되며, 헤더관과 용접 고정된다. 여기에서, 인접한 2개의 삽입공 사이에는 제1 간격이 구비된다. 인접한 두 판체의 본체부 사이에는 제2 간격이 구비된다. 제1 간격은 제2 간격보다 크다.
여기에서, 적어도 일부 판체의 연결부는 만곡되도록 설치된다.
여기에서, 제1 간격은 2mm 이상이다.
여기에서, 제1 간격은 6mm 이하이다.
여기에서, 적어도 일부분의 인접하게 설치된 판체의 연결부 사이에는 제3 간격이 구비된다. 제3 간격은 본체부로부터 헤더관까지 적어도 일부 범위 내에서 점차 증가한다.
여기에서, 적어도 2개의 판체는 제1 판체 및 제2 판체를 포함한다. 제1 판체 상에는 제1 냉매 흐름의 유동을 위한 복수의 제1 마이크로채널이 설치된다. 제2 판체 상에는 제2 냉매 흐름의 유동을 위한 복수의 제2 마이크로채널이 설치된다. 여기에서, 제2 냉매 흐름이 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 제1 냉매 흐름을 과냉각시키거나, 제1 냉매 흐름이 제2 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 제2 냉매 흐름을 과냉각시킨다.
여기에서, 헤더관은 2개로 설치된다. 제1 판체는 하나의 헤더관을 관통하며 다른 하나의 헤더관과 연통된다. 제2 냉매 흐름은 제1 냉매 흐름을 과냉각시키는 데 사용된다.
여기에서, 열교환기는 토탈 헤더관 및 유동 분할판을 포함한다. 유동 분할판은 토탈 헤더관 내에 설치되어, 토탈 헤더관이 유동 분할판에 의해 분리되는 제1 헤더관과 제2 헤더관을 형성하도록 한다.
여기에서, 제1 판체의 본체부와 제2 판체의 본체부 사이에는 연결편이 설치된다. 연결편의 양측에는 땜납이 설치된다. 땜납은 연결편을 연결편 양측의 제1 판체의 본체부 및 제2 판체의 본체부와 용접 고정하는 데 사용된다.
본 출원의 제2 양상은 전기 제어 박스를 제공한다. 상기 전기 제어 박스는 박스체 및 상기 어느 하나의 실시예에 따른 열교환기를 포함한다. 열교환기는 전기 제어 박스와 연결된다. 열교환기는 전기 제어 박스를 방열시키는 데 사용된다.
본 출원의 제3 양상은 에어컨 시스템을 제공한다 에어컨 시스템은 압축기, 실외 열교환기, 실내 열교환기 및 상기 어느 하나의 실시예에 따른 열교환기를 포함한다. 압축기는 연결 파이프라인을 통해 실외 열교환기와 실내 열교환기 사이에서 순환 유동하는 냉매 흐름을 제공한다. 열교환기는 실외 열교환기와 실내 열교환기 사이에 설치되며 연결 파이프라인과 연통된다.
본 출원의 유익한 효과는 다음과 같다. 즉, 본 출원은 마이크로채널을 갖는 적어도 2개의 판체를 적층 설치함으로써, 열교환기의 부피를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 인접한 두 판체의 연결부 사이의 갭을 적층부 사이의 간격보다 크게 설치한다. 이를 통해 두 판체 용접 지점 사이의 거리를 증가시키고, 인접한 두 판체 사이의 모세관 작용을 감소시켜, 판체와 헤더관 용접의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기의 일반적인 설명 및 후술하는 상세한 설명은 예시적이고 해석적일 뿐이며, 본 출원을 제한하지 않음에 유의한다.
본원에 첨부된 도면은 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 이러한 첨부 도면은 본 출원에 부합하는 실시예를 도시하며, 명세서와 함께 본 출원의 기술적 해결책을 설명하는 데 사용된다.
도 1은 본 출원의 에어컨 시스템의 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 에어컨 시스템의 다른 일 실시예의 개략도이다.
도 3은 본 출원의 에어컨 시스템의 다른 일 실시예의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 에어컨 시스템의 다른 일 실시예의 개략도이다.
도 5는 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 일 실시예의 구조도이다.
도 6은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 7은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 또 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 8은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 일 실시예의 구조도이다.
도 9는 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 10은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 11은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 12는 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 13은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 14는 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 15는 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 16은 도 15에서 제1 관체 설치 평면의 입체 구조도이다.
도 17은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 18은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 19는 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 20은 도 19에서 열교환기 제조 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도 21은 본 출원에 따른 열교환기에서 열교환 본체와 헤더관 어셈블리의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 22는 도 21에서 헤더의 일 실시예의 구조도이다.
도 23은 본 출원에 따른 열교환기의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 24는 도 23에서 원 B 지점의 단면 확대도이다.
도 25는 도 23에서 방열핀의 일 실시예의 구조도이다.
도 26은 도 23에서 방열핀의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 27은 본 출원에 따른 전기 제어 박스의 일 실시예에서 일부 요소를 숨긴 입체 구조도이다.
도 28은 도 27에서 방열기의 일 실시예의 입체 구조도이다.
도 29는 도 27에서 방열기의 다른 일 실시예의 입체 구조도이다.
도 30은 본 출원에 따른 방열 고정판과 방열기의 일 실시예의 입체 구조도이다.
도 31은 도 30에서 방열 고정판의 일 실시예의 평면 구조도이다.
도 32는 본 출원에 따른 방열기와 전기 제어 박스의 다른 일 실시예의 단면 구조도이다.
도 33은 본 출원에 따른 방열기와 전기 제어 박스의 다른 일 실시예의 단면 구조도이다.
도 34는 본 출원에 따른 다른 실시예에서 방열기와 전기 제어 박스가 끼워맞춤된 평면 구조도이다.
도 35는 본 출원에 따른 방열기와 전기 제어 박스가 끼워맞춤된 다른 일 실시예의 단면 구조도이다.
도 36은 도 35에서 유동 안내판의 일 실시예의 구조도이다.
도 37은 도 35에서 유동 안내판의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 38은 도 35에서 유동 안내판의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 39는 본 출원에 따른 또 다른 실시예에서 방열기와 전기 제어 박스가 끼워맞춤된 평면 구조도이다.
도 40은 도 39에서 방열기와 전기 제어 박스가 끼워맞춤된 단면 구조도이다.
도 41은 본 출원에 따른 또 다른 실시예에서 방열기와 전기 제어 박스가 끼워맞춤된 단면 구조도이다.
도 42는 본 출원에 따른 또 다른 실시예의 전기 제어 박스에서 일부 요소를 숨긴 입체 구조도이다.
도 43은 본 출원에 따른 또 다른 실시예의 전기 제어 박스에서 일부 요소를 숨긴 입체 구조도이다.
도 44는 본 출원에 따른 또 다른 실시예의 전기 제어 박스에서 일부 요소를 숨긴 평면 구조도이다.
도 45는 도 44에서 전기 제어 박스의 단면 구조도이다.
도 46은 본 출원에 따른 에어컨 시스템의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 47은 도 46의 에어컨 시스템에서 박스체를 제거한 내부 구조도이다.
도 48은 도 46에서 유동 안내 슬리브의 일 실시예의 구조도이다.
도 49는 도 46에서 유동 안내 슬리브의 다른 일 실시예의 구조도이다.
도 50은 도 46에서 에어컨 시스템의 A-A 방향을 따르는 단면 구조도이다.
이하에서는 본 출원 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 출원 실시예의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 출원의 전부가 아닌 일부 실시예일 뿐이다. 본 출원의 실시예를 기반으로 창의적인 작업 없이 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 출원의 보호 범위에 속한다.
본원에 언급된 "실시예"는 실시예와 함께 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 다양한 위치에 나타나는 상기 문구는 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 별도의 또는 대안적인 실시예를 지칭하는 것도 아니다. 본원에 설명된 실시예가 다른 실시예와 서로 결합될 수 있음은 본 기술분야의 당업자에 의해 명시적 및 묵시적으로 이해된다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 에어컨 시스템의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 에어컨 시스템(1)은 주로 압축기(2), 사방밸브(3), 실외 열교환기(4), 실내 열교환기(5), 열교환기(6), 팽창밸브(12) 및 팽창밸브(13)를 포함한다. 팽창밸브(13)와 열교환기(6)는 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(5) 사이에 설치된다. 압축기(2)는 사방밸브(3)를 통해 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(5) 사이에서 순환 유동되는 냉매 흐름을 제공한다.
열교환기(6)는 제1 열교환 채널(610) 및 제2 열교환 채널(611)을 포함한다. 제1 열교환 채널(610)의 제1단은 팽창밸브(13)를 거쳐 실외 열교환기(4)와 연결된다. 제1 열교환 채널(610)의 제2단은 실내 열교환기(5)와 연결된다. 제2 열교환 채널(611)의 제1단은 팽창밸브(12)를 거쳐 제1 열교환 채널(610)의 제2단과 연결된다. 제2 열교환 채널(611)의 제2단은 압축기(2)의 흡기구(22)와 연결된다.
에어컨 시스템(1)이 냉방 모드에 있을 때, 냉매 흐름의 경로는 다음과 같다.
압축기(2)의 배기구(21)-사방밸브(3)의 연결구(31)-사방밸브(3)의 연결구(32)-실외 열교환기(4)-열교환기(6)-실내 열교환기(5)-사방밸브(3)의 연결구(33)-사방밸브(3)의 연결구(34)-압축기(2)의 흡기구(22).
제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름의 경로(주요 경로)는, 제1 열교환 채널(610)의 제1단-제1 열교환 채널(610)의 제2단-실내 열교환기(5)이다. 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름의 경로(보조 경로)는, 제1 열교환 채널(610)의 제2단-팽창밸브(12)-제2 열교환 채널(611)의 제1단-제2 열교환 채널(611)의 제2단-압축기(2)의 흡기구(22)이다.
예를 들어, 이때 에어컨 시스템의 작동 원리는 다음과 같다. 즉, 실외 열교환기(4)는 응축기로서, 이는 팽창밸브(13)를 거쳐 중압 중온의 냉매 흐름을 출력한다(온도는 40°일 수 있으며, 액상 냉매 흐름). 제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름은 중압 중온의 냉매 흐름이다. 팽창밸브(12)는 중압 중온의 냉매 흐름을 저압 저온의 냉매 흐름으로 전환한다(온도는 10°일 수 있으며, 기액 2상 냉매 흐름). 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름은 저압 저온의 냉매 흐름이다. 제2 열교환 채널(611)의 저압 저온의 냉매 흐름은 제1 열교환 채널(610)의 중압 중온의 냉매 흐름으로부터 열을 흡수한다. 또한 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름이 기화되어, 제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름을 추가적으로 과냉각한다. 기화된 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름은 압축기(2)에 대해 EVI(Enhanced Vapor Injection)를 수행하여, 에어컨 시스템(1)의 냉각 능력을 향상시킨다.
여기에서, 팽창밸브(12)는 제2 열교환 채널(611)의 스로틀링 부재로서, 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름의 유량을 조절한다. 제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름과 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름은 열교환을 수행하여, 제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름을 과냉각시킨다. 따라서 열교환기(6)는 에어컨 시스템(1)의 이코노마이저로서, 과냉각도를 높여 에어컨 시스템(1)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 당업자라면 이해할 수 있듯이, 난방 모드에서 사방밸브(3)의 연결구(31)는 연결구(33)와 연결되고, 사방밸브(3)의 연결구(32)는 연결구(34)와 연결된다. 압축기(2)는 배기구(21)를 거쳐 출력된 냉매 흐름이 실내 열교환기(5)로부터 실외 열교환기(4)로 흐르며, 실내 열교환기(5)를 응축기로 사용한다. 이때, 실내 열교환기(5)에서 출력되는 냉매 흐름은 두 개의 경로로 나뉘는데, 하나는 제1 열교환 채널(610)로 유입되고(주요 경로), 다른 하나는 팽창밸브(12)를 거쳐 제2 열교환 채널(611)로 유입된다(보조 경로). 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름은 마찬가지로 제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름을 과냉각시켜, 에어컨의 난방 능력을 향상시킬 수도 있다.
다른 일부 실시예에 있어서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 열교환 채널(611)의 제1단은 제1 열교환 채널(610)의 제2단과 연결되지 않을 수도 있음을 이해할 수 있다. 제2 열교환 채널(611)의 제1단은 팽창밸브(13)의 제1단 또는 팽창밸브(13)의 제2단에 직접 연결될 수 있다. 이처럼, 제2 열교환 채널(611)의 냉매 흐름이 제1 열교환 채널(610)의 냉매 흐름을 과냉각시켜, 에어컨 시스템(1)의 냉방 또는 난방 능력이 향상될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 에어컨 시스템의 개략도이다. 도 4에 도시된 에어컨 시스템(1)과 도 1에 도시된 에어컨 시스템(1) 사이의 주요 차이점은 기액 분리기(8)가 추가된다는 것이다.
도 1에 도시된 실시예와 마찬가지로, 열교환기(6)는 제1 냉매 흐름의 유동을 위한 제1 열교환 채널(610) 및 제2 냉매 흐름의 유동을 위한 제2 열교환 채널(611)을 포함한다. 제2 냉매 흐름은 제2 열교환 채널(611)를 따라 유동하는 과정에서 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 제1 냉매 흐름을 과냉각시킨다. 다른 실시예에 있어서, 제1 냉매 흐름이 제1 열교환 채널(610)을 따라 유동하는 과정에서 제2 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 제2 냉매 흐름을 과냉각시킬 수도 있다. 따라서 열교환기(6)는 에어컨 시스템(1)의 이코노마이저로서, 과냉각도를 높여 에어컨 시스템(1)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 압축기(2)의 흡기구는 엔탈피 증가 가스 유입구(221) 및 가스 환류구(222)를 포함한다. 또한, 제2 열교환 채널(611)을 흐르는 제2 냉매 흐름은 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221) 또는 기액 분리기(8)의 입구(81)로 더 이송된다. 여기에서 기액 분리기(8)의 출구(82)는 압축기(2)의 가스 환류구(222)에 더 연결되어, 압축기(2)에 저압 기체 상태의 냉매 흐름을 제공하는 데 사용된다.
또한, 에어컨 시스템(1)은 사방밸브(3), 팽창밸브(12) 및 팽창밸브(13)를 더 포함한다. 팽창밸브(13)와 열교환기(6)는 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(5) 사이에 설치된다. 압축기(2)는 사방밸브(3)를 통해 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(5) 사이에서 순환 유동되는 냉매 흐름을 제공한다.
사방밸브(3)는 연결구(31), 연결구(32), 연결구(33) 및 연결구(34)를 포함한다. 사방밸브(3)의 연결구(32)는 실외 열교환기(4)와 연결된다. 사방밸브(3)의 연결구(34)는 기액 분리기(8)와 연결된다. 사방밸브(3)의 연결구(31)는 압축기(2)와 연결되며, 구체적으로 압축기(2)의 배기구(21)와 연결된다. 사방밸브(3)의 연결구(33)는 실내 열교환기(5)와 연결된다.
상술한 실시예에 있어서, 에어컨 시스템(1)의 사방밸브(3)의 기능은 시스템 파이프라인 내에서 냉매 흐름의 유동 방향을 변경함으로써 냉방, 난방 사이의 상호 전환을 구현하여, 에어컨 시스템(1)이 냉방 모드와 난방 모드 사이에서 전환될 수 있도록 하는 것이다. 에어컨 시스템(1)에 냉방 및 난방 기능이 동시에 있는 경우, 상술한 사방밸브(3)를 사용하여 전환할 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 에어컨 시스템(1)은 사방밸브(3)를 사용하지 않을 수도 있음을 이해할 수 있다. 에어컨 시스템(1)에 사방밸브(3)가 포함되지 않는 경우, 압축기(2)는 연결 파이프라인을 통해 실외 열교환기(4)와 직접 연결될 수 있다. 구체적으로, 압축기(2)는 연결 파이프라인을 통해 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(5) 사이에 순환 유동하는 냉매 흐름을 제공한다. 열교환기(6)는 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(5) 사이에 설치되며, 연결 파이프라인과 연통된다. 예를 들어, 에어컨 시스템(1)에 냉방 기능만 있거나 난방 기능만 있는 경우, 에어컨 시스템(1)에 상술한 사방밸브(3)가 사용되지 않을 수 있다. 이러한 방식으로, 에어컨 시스템(1)의 구조를 단순화할 수 있으며, 에어컨 시스템(1)의 생산 비용을 절감할 수 있다. 또한, 열교환기(6)가 이코노마이저로 사용되지 않는 경우, 열교환기(6)는 다른 위치의 연결 파이프라인과도 연통될 수 있다.
제1 열교환 채널(610)의 제1단은 팽창밸브(13)를 거쳐 실외 열교환기(4)와 연결되고, 제1 열교환 채널(610)의 제2단은 실내 열교환기(5)와 연결된다. 제2 열교환 채널(611)의 제1단은 팽창밸브(12)를 거쳐 제1 열교환 채널(610)의 제2단과 연결된다. 제2 열교환 채널(611)의 제2단은 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221) 또는 기액 분리기(8)의 입구(81)와 연결된다.
제2 열교환 채널(611)의 제2단이 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221)와 연결되면, 압축기(2)의 EVI를 위해 중간 압력의 기체 상태 냉매를 제공하여, 에어컨 시스템(1)의 냉방 및/또는 난방 능력을 향상시킬 수 있다. 여기에서, EVI의 원리 및 작용은 당업자의 이해 범주에 속하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다. 제2 열교환 채널(611)의 제2단이 기액 분리기(8)의 입구(81)와 연결되면, 중압 위치에 비해, 냉매 흐름의 증발 온도가 낮고 온도차가 크다. 따라서 에어컨 시스템(1)의 열교환 효율이 더 향상된다.
에어컨 시스템(1)은 스위칭 어셈블리를 더 포함할 수 있다. 스위칭 어셈블리는 제2 열교환 채널(611)의 제2단을 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221) 및 기액 분리기(8)의 입구(81)에 선택적으로 연결하는 데 사용된다. 즉, 스위칭 어셈블리는 제2 열교환 채널(611)을 흐르는 제2 냉매 흐름을 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221) 및 기액 분리기(8)의 입구(81)로 선택적으로 이송하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 스위칭 어셈블리는 전자밸브(15)를 포함할 수 있다. 전자밸브(15)는 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221)와 제2 열교환 채널(611)의 제2단 사이에 연결된다. 압축기(2)에 EVI가 필요할 때 전자밸브(15)를 열어, 압축기(2)의 EVI를 위해 중간 압력의 기체 상태 냉매를 제공한다.
스위칭 어셈블리는 전자밸브(14)를 더 포함할 수 있다. 전자밸브(14)는 제2 열교환 채널(611)의 제2단과 기액 분리기(8)의 입구(81) 사이에 연결된다. 전자밸브(14)는 압축기(2)에 EVI가 필요하지 않거나 EVI에 적합하지 않을 때 열어, 제2 열교환 채널(611)의 제2단에서 출력되는 제2 냉매 흐름을 기액 분리기(8)로 안내하는 데 사용된다.
여기에서, 전자밸브(15)와 전자밸브(14)는 각각 제2 열교환 채널(611)의 제2단에 연결된다. 팽창밸브(12)는 제2 열교환 채널(611)의 스로틀링 부재로서, 제2 열교환 채널(611)의 제2 냉매 흐름의 유량을 조절한다.
도 4에 도시된 에어컨 시스템(1)과 도 1에 도시된 에어컨 시스템(1)의 냉방 및 난방 원리는 기본적으로 동일하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 에어컨 시스템(1)은 전기 제어 박스(7)를 더 포함한다. 열교환기(6)는 전기 제어 박스(7)와 연결되며, 열교환기(6)는 전기 제어 박스(7) 내의 전자 부품에 대해 방열을 수행하도록 설치된다. 구체적으로 다음 설명을 참조한다. 즉, 열교환기(6)는 에어컨 시스템(1)의 이코노마이저 역할을 하여 과냉각도를 높일 뿐만 아니라, 방열기 역할을 하여 전기 제어 박스(7)를 위해 방열을 수행한다. 구체적으로 전기 제어 박스(7) 내의 전자 부품에 대해 방열을 수행한다.
본 출원은 상술한 에어컨 시스템(1)의 전체 구조를 기반으로 다음의 여러 측면을 더 최적화한다.
1. 마이크로채널 열교환기
도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)를 포함한다. 열교환 본체(61)에는 복수의 마이크로채널(612)이 설치된다. 상기 복수의 마이크로채널(612)은 제1 마이크로채널 및 제2 마이크로채널을 포함한다. 또한 도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템에서 제1 마이크로채널은 열교환기(6)의 제1 열교환 채널(610)로, 제2 마이크로채널은 열교환기(6)의 제2 열교환 채널(611)로 사용된다. 따라서, 제1 마이크로채널(610)과 제1 열교환 채널(610)에 동일한 부호를 사용하고, 제2 마이크로채널(611)과 제2 열교환 채널(611)에 동일한 부호를 사용한다. 열교환 본체(61)는 단일 또는 복수의 판체(613)를 포함할 수 있다.
각각의 마이크로채널(612)은 그 연장 방향에 수직인 횡단면 형상이 직사각형일 수 있으며, 각각의 마이크로채널(612)의 변 길이는 0.5mm 내지 3mm이다. 각각의 마이크로채널(612)과 판체(613)의 표면 사이 및 마이크로채널(612) 사이의 두께는 0.2mm 내지 0.5mm이므로, 마이크로채널(612)은 내압 및 열 전달 성능의 요건을 충족시킨다. 다른 실시예에 있어서, 마이크로채널(612)의 횡단면 형상은 원형, 삼각형, 사다리꼴, 타원형 또는 불규칙한 형상과 같은 다른 형상일 수 있다.
복수의 마이크로채널(612)은 단일층 마이크로채널 또는 다층 마이크로채널로 설치될 수 있다. 냉매 흐름의 유속이 비교적 낮고 냉매 흐름의 유동 상태가 층류인 경우, 복수의 마이크로채널(612)의 단면적이 클수록 복수의 마이크로채널(612)의 길이는 짧아지며, 냉매 흐름의 유동 저항 손실을 감소시킬 수 있다.
판체(613)의 복수의 마이크로채널(612)은 교대로 설치된 제1 마이크로채널(610) 및 제2 마이크로채널(611)을 포함할 수 있다. 제1 마이크로채널(610)의 연장 방향(D1)과 제2 마이크로채널(611)의 연장 방향(D2)은 서로 평행하다. 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로채널(612)에서 제1 소정 수량의 마이크로채널은 제1 마이크로채널(610)로 분할된다. 복수의 마이크로채널(612)에서 제2 소정 수량의 마이크로채널은 제2 마이크로채널(611)로 분할된다. 복수 세트의 제1 마이크로채널(610) 및 복수 세트의 제2 마이크로채널(611)은 순차적으로 교대로 설치 설치된다. 즉, 2세트의 제1 마이크로채널(610) 사이에 제2 마이크로채널(611)이 설치되고, 2세트의 제2 마이크로채널(611) 사이에 제1 마이크로채널(610)이 설치된다. 이를 통해 상기 적어도 2세트의 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)을 서로 이격 설치하여, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)이 교대로 배열되는 열교환기(6)를 형성한다. 제1 소정 수량 및 제2 소정 수량은 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 사용 상황에서, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 서로 독립적으로 상이한 냉매 흐름이 유동되도록 제공될 수 있다. 나아가 그 중 하나의 냉매 흐름을 통해 다른 냉매 흐름을 과냉각시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 서로 연통되어 하나의 마이크로채널로서 동일한 냉매 흐름이 유동되도록 제공될 수 있다. 또한, 제1 마이크로채널(610) 및/또는 제2 마이크로채널(611)이 2층 이상으로 설치되는 경우, 역방향 헤더관을 통해 해당 2층 이상의 제1 마이크로채널(610) 및/또는 제2 마이크로채널(611)을 서로 연통시킬 수 있다. 또는 판체(613)를 180도 절곡시켜, 2층 이상의 제1 마이크로채널(610) 및/또는 제2 마이크로채널(611)을 형성할 수 있다.
선택적으로, 일 실시예에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61)는 적어도 한 세트의 제1 마이크로채널(610) 및 적어도 한 세트의 제2 마이크로채널(611)을 포함할 수 있다. 상기 적어도 한 세트의 제1 마이크로채널(610) 및 적어도 한 세트의 제2 마이크로채널(611)은 판체(613)의 폭 방향을 따라 서로 이격된다. 상기 폭 방향은 판체(613)의 연장 방향과 수직이다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 한 세트의 제1 마이크로채널(610)과 적어도 한 세트의 제2 마이크로채널(611)은 판체(613)의 두께 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 상기 두께 방향은 판체(613)의 연장 방향과 수직이다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 서로 독립적이며, 각각 상이한 판체(613)에 설치된다. 따라서 제1 마이크로채널(610)의 연장 방향(D1)과 제2 마이크로채널(611)의 연장 방향(D2)은 서로 수직으로 배치된다. 이처럼 후술하는 제1 헤더관 및 제2 헤더관을 각각 열교환기(6)의 상이한 측면에 설치할 수 있어, 열교환기(6)의 헤더관 배치가 용이하다. 본 실시예에 있어서, 제1 마이크로채널(610) 및 제2 마이크로채널(611)은 상이한 냉매 흐름의 유동에 사용되며, 그 중 하나의 냉매 흐름을 통해 다른 하나의 냉매 흐름을 과냉각시킬 수 있다.
또한, 판체(613)는 편평관일 수 있으며, 방열 부품 또는 전자 부품을 판체(613) 상에 설치할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 판체(613)는 다른 형상의 횡단면을 갖는 기판일 수도 있으며, 예를 들어 원기둥체, 직육면체, 정육면체 등이 있다. 다른 실시예에 있어서, 후술하는 바와 같이, 열교환 본체(61)는 서로 적층 설치된 적어도 2개의 판체(613) 또는 서로 네스팅된 2개의 관체를 포함할 수도 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템의 냉방 모드 하에서, 제1 냉매 흐름(즉, 중압 중온의 냉매 흐름)은 제1 마이크로채널(610)을 흐르고, 제2 냉매 흐름(즉, 저압 저온의 냉매 흐름)은 제2 마이크로채널(611)을 흐른다. 제1 냉매 흐름은 액상 냉매 흐름일 수 있고, 제2 냉매 흐름은 기액 2상 냉매 흐름일 수 있다. 제2 냉매 흐름은 제2 마이크로채널(611)의 유동 과정을 따라 제1 마이크로채널(610)의 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하고 더 기화시킨다. 이를 통해 제1 냉매 흐름을 더욱 과냉각시킨다.
상술한 설명 및 후술할 설명에서 마이크로채널 구조 기반의 열교환기(6)는 도 1 내지 도 4에 도시된 적용 상황에 국한되지 않음에 유의한다. 따라서 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 및 제1 냉매 흐름과 제2 냉매 흐름에서의 "제1" 및 "제2"는 상이한 마이크로채널 및 냉매 흐름을 구분하기 위해서만 사용된다. 이는 마이크로채널(612) 및 냉매 흐름의 구체적인 적용에 대한 한정으로 간주할 수 없다. 예를 들어, 다른 실시예 또는 작업 모드 하에서, 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름이 제2 마이크로채널(611)의 제2 냉매 흐름에 대해 열을 흡수할 수 있다. 또한 제1 냉매 흐름과 제2 냉매 흐름의 상태도 상기에서 한정한 액상 또는 기액 2상에 제한되지 않는다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 냉매 흐름의 유동 방향(A1)과 제2 냉매 흐름의 유동 방향(A2)은 반대이다. 이는 제1 냉매 흐름의 온도와 제2 냉매 흐름의 온도가 열교환 영역 내에서 항상 비교적 큰 온도차를 갖도록 하여, 제1 냉매 흐름과 제2 냉매 흐름의 열교환 효율이 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 제1 냉매 흐름의 유동 방향(A1)은 제2 냉매 흐름의 유동 방향(A2)과 동일하거나 서로 수직일 수 있다. 냉매 유동 방향이 동일한 경우, 열교환기(6)는 입구에 근접한 일측의 열교환기(6) 온도가 비교적 낮아, 해당 영역의 열교환 효과가 향상될 수 있다. 예를 들어 해당 영역을 전기 제어 발열이 비교적 큰 영역과 연결하여 방열 효과를 향상시킨다. 냉매 유동 방향이 서로 수직인 경우에는, 제1 헤더관 및 제2 헤더관이 각각 열교환기(6)의 상이한 측면에 설치되므로, 열교환기 냉매 헤더관의 배치가 용이할 수 있다.
1-1. 헤더관 어셈블리
계속해서 도 8을 참조하면, 열교환기(6)는 헤더관 어셈블리(62)를 더 포함한다. 헤더관 어셈블리(62)의 연장 방향과 열교환 본체(61)의 연장 방향은 서로 수직으로 설치된다. 예를 들어 열교환 본체(61)가 수평면을 따라 설치된 경우, 헤더관 어셈블리(62)는 중력 방향을 따라 수직으로 설치된다. 이와 같이, 헤더관 어셈블리(62)가 열교환기(6) 하방에 설치된 압축기와 연결되면, 헤더관 어셈블리(62)의 파이프라인 배치가 용이할 수 있다.
열교환 본체(61)가 중력 방향을 따라 수직으로 설치되면, 헤더관 어셈블리(62)가 수평면을 따라 설치된다. 이러한 방식으로 헤더관 어셈블리(62) 내 냉매 분포의 균일성을 향상시키고, 나아가 열교환 본체(61) 내의 냉매를 비교적 균일하게 분배할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 헤더관 어셈블리(62)는 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)을 포함한다. 제1 헤더관(621)에는 제1 헤더 채널이 설치되고, 제2 헤더관(622)에는 제2 헤더 채널이 설치된다. 여기에서, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)에서 냉매 흐름(제1 냉매 흐름 또는 제2 냉매 흐름)의 유동 방향을 따르는 횡단면 형상이 I자형이다. 다른 실시예에 있어서, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)에서 냉매 흐름의 유동 방향을 따르는 횡단면 형상이 L자형, U자형, G자형 또는 원형 등일 수 있다.
제1 헤더 채널은 제1 마이크로채널(610)과 연결된다. 제1 헤더 채널을 통해 제1 마이크로채널(610)에 제1 냉매 흐름을 제공하고/하거나 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름을 수집한다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템에 있어서, 제1 마이크로채널(610)의 제1단은 2개의 제1 헤더관(621) 중 하나를 통해 팽창밸브(13)를 거쳐 실외 열교환기(4)와 연결되어, 냉방 모드 하에서 제1 마이크로채널(610)에 제1 냉매 흐름을 제공한다. 제1 마이크로채널(610)의 제2단은 2개의 제1 헤더관(621) 중 다른 하나를 통해 실내 열교환기(5)와 연결되어, 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름을 수집한다. 난방 모드 하에서, 제1 마이크로채널(610)에서 제1 냉매 흐름의 유동 방향이 반대이므로, 2개의 제1 헤더관(621)의 기능이 냉방 모드와 비교하여 서로 바뀐다.
제2 헤더 채널은 제2 마이크로채널(611)과 연결된다. 제2 헤더 채널을 통해 제2 마이크로채널(611)에 제2 냉매 흐름을 제공하고/하거나 제2 마이크로채널(611)을 흐르는 제2 냉매 흐름을 수집한다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템에 있어서, 제2 마이크로채널(611)의 제1단은 2개의 제2 헤더관(622) 중 하나를 통해 제2 팽창밸브(12)와 연결되어, 제2 마이크로채널(611)에 제2 냉매 흐름을 제공한다. 제2 마이크로채널(611)의 제2단은 2개의 제2 헤더관(622) 중 다른 하나를 통해 압축기(2)의 엔탈피 증가 가스 유입구(221) 또는 기액 분리기(8)의 입구(81)와 연결되어, 제2 마이크로채널(611)을 흐르는 제2 냉매 흐름을 수집한다.
제1 마이크로채널(610) 및/또는 제2 마이크로채널(611)이 180° 절곡 또는 역방향 헤더관에 의해 연통되어 2층의 제1 마이크로채널(610) 또는 제2 마이크로채널(611)을 형성할 때, 제1 마이크로채널(610) 및/또는 제2 마이크로채널(611)의 유입구 및 유출구는 열교환 본체(61)의 동일측에 설치될 수 있다. 이때 상술한 제1 헤더 채널 및 제2 헤더 채널은 냉매 공급 영역 및 냉매 수집 영역으로 나뉠 수 있다. 제1 헤더 채널 및/또는 제2 헤더 채널의 유입구와 유출구는 각각 헤더관 어셈블리(62)에 의해 제공되는 냉매 공급 영역 및 냉매 수집 영역과 연결된다.
일 실시예에 있어서, 열교환 본체(61)는 적어도 2세트의 제1 마이크로채널(610) 및 적어도 2세트의 제2 마이크로채널(611)을 포함한다. 여기에서, 상기 적어도 2세트의 제1 마이크로채널(610)의 동일 단부는 동일한 제1 헤더관(621)과 연결된다. 상기 적어도 2세트의 제2 마이크로채널(611)의 동일 단부는 동일한 제2 헤더관(622)과 연결된다. 즉, 하나의 헤더관은 복수 세트의 마이크로채널에 대응할 수 있으므로, 각각의 마이크로채널에 대응하는 헤더관을 설치할 필요가 없어 비용이 절감된다.
도 8에 도시된 실시예에 있어서, 제1 마이크로채널(610)의 연장 방향(D1)과 제2 마이크로채널(611)의 연장 방향(D2)은 서로 평행하다. 따라서 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)의 연장 방향은 서로 평행하다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)의 연장 방향은 제1 마이크로채널(610) 및 제2 마이크로채널(611)의 연장 방향에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어 서로 수직을 이루도록 설치할 수 있다.
1-2. 제1 헤더관과 제2 헤더관 이격 설치
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)은 이격 설치된다. 또한 제2 헤더관(622)은 제1 헤더관(621)보다 열교환 본체(61)로부터 더 멀리 설치된다. 제1 헤더관(621)은 제2 헤더관(622)과 열교환 본체(61) 사이에 설치된다.
일 실시예에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 마이크로채널(611)은 제1 헤더관(621)을 관통하여 제2 헤더관(622)에 삽입되어 용접 고정된다. 제1 마이크로채널(610)은 제1 헤더관(621)에 삽입되어 용접 고정된다. 다른 일 실시예에 있어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 헤더관(621)은 제2 헤더관(622)보다 열교환 본체(61)로부터 더 멀리 설치된다. 제2 헤더관(622)은 제1 헤더관(621)과 열교환 본체(61) 사이에 설치된다. 제1 마이크로채널(610)은 제2 헤더관(622)을 관통하여 제1 헤더관(621)에 삽입되며 용접 고정된다.
상기의 설명과 후술할 설명에서 마이크로채널이 특정 헤더관을 관통한다는 것은, 마이크로채널이 해당 헤더관을 통과하나 해당 헤더관과 연통되지 않음을 의미한다. 또한 마이크로채널이 헤더관에 삽입된다는 것은, 마이크로채널과 헤더관이 연통됨을 의미한다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 제2 마이크로채널(611)이 제1 헤더관(621)을 관통한다는 것은, 제2 마이크로채널(611)이 제1 헤더관(621)을 통과하나 제1 헤더관(621)과 연통되지 않음을 의미한다. 또한 제2 마이크로채널(611)이 제2 헤더관(622)에 삽입된다는 것은, 제2 마이크로채널(611)과 제2 헤더관(622)이 연통됨을 의미한다.
제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 각각 1세트 이상으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로채널(610)은 2세트로 설치될 수 있고, 제2 마이크로채널(611)은 1세트로 설치될 수 있다. 제2 마이크로채널(611)은 2세트의 제1 마이크로채널(610) 사이에 위치한다. 다른 실시예에 있어서, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 모두 2세트 이상으로 설치될 수 있다. 또한 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 서로 교대로 적층 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로채널(610)-제2 마이크로채널(611)-제1 마이크로채널(610)-제2 마이크로채널(611) 또는 제1 마이크로채널(610)-제2 마이크로채널(611)-제2 마이크로채널(611)-제1 마이크로채널(610) 등 배치 형태가 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 중 하나를 주요 채널로 사용하고, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 중 다른 하나를 보조 채널로 사용할 수 있다. 또한 보조 채널의 냉매 흐름을 이용하여 주요 채널의 냉매 흐름을 과냉각할 수 있다. 이때, 주요 채널 내의 냉매 흐름의 유량이 비교적 크고, 보조 채널 내의 냉매 흐름의 유량이 비교적 작다. 따라서 주요 채널을 열교환 본체(61)의 외측에 설치하여, 이를 전기 제어 박스(7)와 연결하기가 용이하며 전기 제어 박스(7)에 대해 방열을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 냉매 유량이 큰 주요 채널이 보조 채널에 대응하는 헤더관을 관통하여, 주요 채널에 대응하는 헤더관 내에 삽입되도록 한다. 이러한 방식은 보조 채널이 주요 채널에 대응하는 헤더관을 관통하는 것에 비해, 주요 채널에 대응하는 헤더관의 공간을 차지하지 않는다. 따라서 주요 채널에 대응하는 헤더관의 유로 압력 손실을 감소시켜, 흐름 분포가 더욱 균일해질 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로채널(610)이 냉매 유량이 큰 주요 채널이고, 제2 마이크로채널(611)이 냉매 유량이 작은 보조 채널인 경우, 제1 마이크로채널(610)은 제2 헤더관(622)을 관통하며 제1 헤더관(621) 내로 삽입된다. 이러한 방식은, 제2 마이크로채널(611)이 제1 헤더관(621)의 공간을 차지하지 않을 수 있다. 따라서 제2 마이크로채널(610)이 제1 헤더관(621)을 관통하는 방식에 비해, 제1 헤더관(621)의 유로 압력 손실을 감소시켜, 흐름 분포가 더욱 균일해질 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)은 함께 용접되어, 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622) 사이의 거리를 감소시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)은 함께 본딩되거나 클램핑될 수 있다.
또한, 제1 마이크로채널(610)은 제2 헤더관(622)을 우회한 다음 제1 헤더관(621)과 연결될 수 있다. 예를 들어 제1 마이크로채널(610)은 제2 헤더관(622)의 외측에 설치되어, 제2 헤더관(622)을 우회한 다음 제1 헤더관(621)과 연결된다. 또는 제2 마이크로채널(611)은 제1 헤더관(621)을 우회한 다음 제2 헤더관(622)과 연결될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 열교환 본체(61) 상의 마이크로채널은 다른 방식으로 설치될 수도 있다. 마이크로채널 중 적어도 일부 마이크로채널은 적어도 2개의 헤더관 중 하나의 헤더관을 관통하여 다른 하나의 헤더관에 삽입된다. 이러한 방식을 통해, 열교환기(6)의 부피를 감소시킬 수 있다. 구체적인 설치에서, 냉매 흐름 유량이 큰 마이크로채널이 적어도 2개의 헤더관 중 하나의 헤더관을 관통하여, 다른 하나의 헤더관 내에 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로, 헤더관의 압력 손실이 더욱 작아져 마이크로채널 흐름 분포가 더욱 균일해질 수 있다.
상기 열교환 본체(61)는 하나의 판체(613) 또는 복수의 판체(613)로 구성될 수 있음을 이해할 수 있다. 이에 상응하여, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 동일한 판체(613)에 설치될 수 있으며, 상이한 판체(613)에 설치될 수도 있다. 예를 들어, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)이 동일한 판체(613)에 설치된 경우, 일부 마이크로채널의 일단이 상기 적어도 2개 헤더관 중 하나의 헤더관을 관통하며 다른 하나의 헤더관 내에 삽입된다. 상기 적어도 일부 마이크로채널의 타단은 그 관통하는 헤더관 내에 삽입된다. 이러한 설치를 통해, 열교환 본체(61)의 직접도를 향상시키고 용접 등 공정을 생략할 수 있으며, 열교환 효과를 높일 수 있다.
상기 적어도 2개의 헤더관은 상술한 바와 같은 이격 방식에 한정되지 않으며, 후술하는 바와 같이 토탈 헤더관에 유동 분할판을 끼워맞춤하여 형성되는 적어도 2개의 헤더관일 수 있다.
1-3. 토탈 헤더관을 2개 헤더관으로 분할
도 11에 도시된 바와 같이, 헤더관 어셈블리(62)는 토탈 헤더관(623) 및 유동 분할판(624)을 포함한다. 유동 분할판(624)은 토탈 헤더관(623) 내에 설치되어, 토탈 헤더관(623)을 유동 분할판(624)에 의해 분할되는 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)으로 형성한다. 다른 실시예에 있어서, 유동 분할판(624) 및 형성된 헤더관의 수량은 필요에 따라 설정될 수 있다.
이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로채널(610)은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다. 제2 마이크로채널(611)은 토탈 헤더관(623)의 관벽 및 유동 분할판(624)을 관통하며(즉, 제1 헤더관(621)을 관통) 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다. 다른 실시예에 있어서, 제2 마이크로채널(611)은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 제2 헤더관(622)에 삽입될 수 있다. 제1 마이크로채널(610)은 토탈 헤더관(623)의 관벽 및 유동 분할판(624)을 관통하며 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다.
도 9 또는 도 10에 도시된 헤더관 어셈블리(62)와 비교하여, 본 실시예는 토탈 헤더관(623)을 통해 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)의 기능을 동시에 구현함으로써, 토탈 헤더관(62)의 비용과 부피를 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 유동 분할판(624)을 이용하여 토탈 헤더관(623)을 2개의 제1 헤더관(621) 또는 2개의 제2 헤더관(622)으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로채널(610) 또는 제2 마이크로채널(611)이 180° 절곡 또는 역방향 헤더관에 의해 2층의 제1 마이크로채널(610) 또는 제2 마이크로채널(611)을 형성하는 경우, 제1 마이크로채널(610)의 일단은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 그 중 하나의 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다. 제1 마이크로채널(610)의 타단은 토탈 헤더관(623)의 관벽 및 유동 분할판(624)을 관통하며 그 중 다른 하나의 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다. 또는 제2 마이크로채널(611)의 일단은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 그 중 하나의 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다. 제2 마이크로채널(611)의 타단은 토탈 헤더관(623)의 관벽 및 유동 분할판(624)을 관통하며 그 중 다른 하나의 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61)의 단면 상에 슬롯(601)이 설치될 수 있다. 슬롯(601)은 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 사이에 위치한다. 유동 분할판(624)은 슬롯(601) 내에 내장되어, 제1 마이크로채널(610)이 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 제1 헤더관(621) 내에 삽입되도록 한다. 또한 제2 마이크로채널(611)은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 제2 헤더관(622) 내에 삽입되도록 한다. 이와 같이 슬롯(601)을 설치하는 방식을 통하여, 열교환기(6)의 전체 길이를 단축시킬 수 있고, 열교환기(6)의 재료비를 절감할 수 있다. 또한 헤더관 어셈블리(62)와 열교환 본체(61)의 용접 공정을 단순화할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 마이크로채널(610) 또는 제2 마이크로채널(611)이 180° 절곡 또는 역방향 헤더관에 의해 2층의 제1 마이크로채널(610) 또는 제2 마이크로채널(611)을 형성하는 경우, 열교환 본체(61)의 입구단 및 출구단은 동일측에 위치한다. 이때, 제1 마이크로채널(610)의 일단은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 그 중 하나의 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다. 제1 마이크로채널(610)의 타단은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 그 중 다른 하나의 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다.
또는 제2 마이크로채널(611)의 일단은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 그 중 하나의 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다. 제2 마이크로채널(611)의 타단은 토탈 헤더관(623)의 관벽을 관통하며 그 중 다른 하나의 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다.
또한, 열교환 본체(61)는 단일 판체(613) 또는 복수 판체(613)일 수 있다. 도 12에 도시된 실시예에 있어서, 열교환 본체(61)는 단일 판체(613)일 수 있으며, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611)은 단일 판체(613) 내에 설치된다. 또한, 단일 판체(613)의 단면 상에서, 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 사이에 이격 영역이 설치된다. 슬롯(601)은 해당 이격 영역 내에 설치된다. 이와 같은 방식은 열교환 본체(61)가 일체로 설치되어 구조가 간단하고 신뢰성이 비교적 높다. 또한 열교환 본체(61)의 열전달 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 후술하는 바와 같이, 열교환 본체(61)는 적어도 2개의 판체(613)를 포함할 수도 있다. 적어도 2개의 판체(613)는 적층 설치된다. 상기 적어도 2개의 판체(613)의 단면에는 슬롯(601)이 설치된다. 또한 슬롯(601)은 인접한 판체(613) 사이에 설치되고, 유동 분할판(624)은 슬롯(601) 내에 내장된다.
상술한 유동 분할판(624)과 슬롯(601) 끼워맞춤 방식은 다른 마이크로채널 그룹화 방식에 적용될 수 있음에 유의한다. 열교환 본체(61) 상에 적어도 2세트의 마이크로채널만 설치하면 된다. 해당 적어도 2세트의 마이크로채널은 서로 연통되어, 동일한 냉매 흐름 유동에 제공될 수 있다. 또한 서로 독립적으로 상이한 냉매 흐름 유동에 사용될 수도 있다.
1-4. 제1 헤더관과 제2 헤더관 네스팅 설치
도 14에 도시된 바와 같이, 제2 헤더관(622)의 직경은 제1 헤더관(621)의 직경보다 작다. 제1 헤더관(621)은 제2 헤더관(622)의 외측을 씌우도록 설치된다. 제1 마이크로채널(610)은 제1 헤더관(621)의 관벽을 관통하며 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다. 제2 마이크로채널(611)은 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)의 관벽을 관통하며 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다. 다른 실시예에 있어서, 제2 헤더관(622)은 제1 헤더관(621)의 외측을 씌우도록 설치될 수 있다. 이때 제2 마이크로채널(611)은 제2 헤더관(622)의 관벽을 관통하며 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다. 제1 마이크로채널(610)은 제2 헤더관(622)과 제1 헤더관(621)의 관벽을 관통하며 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다.
도 9 또는 도 10에 도시된 헤더관 어셈블리(62)와 비교할 때, 네스팅 설치를 통해 헤더관 어셈블리(62)의 부피를 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 2개의 제1 헤더관(621)이 서로 네스팅되거나, 2개의 제2 헤더관(622)이 서로 네스팅될 수 있다. 이때, 제1 마이크로채널(610)의 일단은 외측의 제1 헤더관(621)의 관벽을 관통하며 외측의 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다. 제1 마이크로채널(610)의 타단은 2개의 제1 헤더관(621) 내의 관벽을 관통하며 내측의 제1 헤더관(621) 내에 삽입된다.
또는, 제2 마이크로채널(611)의 일단은 외측의 제2 헤더관(622)의 관벽을 관통하며 외측의 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다. 제2 마이크로채널(611)의 타단은 2개의 제2 헤더관(622) 내의 관벽을 관통하며 내측의 제2 헤더관(622) 내에 삽입된다.
2. 슬리브형의 열교환기
도 15에 도시된 바와 같이, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)를 포함한다. 열교환 본체(61)는 서로 네스팅된 제1 관체(614)와 제2 관체(615)를 포함한다. 즉, 열교환기(6)는 슬리브형 열교환기이다. 제1 관체(614) 내에는 복수의 제1 마이크로채널(610)이 설치되고, 제2 관체(615) 내에는 복수의 제2 마이크로채널(611)이 설치된다. 복수의 제1 마이크로채널(610) 및 복수의 제2 마이크로채널(611)은 모두 도 5에 도시된 마이크로채널(612)과 동일하다. 따라서 열교환 본체(61)의 길이가 단축되어 열교환기(6)의 부피가 축소된다.
여기에서, 제1 마이크로채널(610)의 연장 방향과 제2 마이크로채널(611)의 연장 방향은 서로 평행하다. 예를 들어 제1 마이크로채널(610)의 연장 방향과 제2 마이크로채널(611)의 연장 방향은 동일하다.
본 실시예에 있어서, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 관체(614)는 제2 관체(615)의 외측을 씌우도록 설치된다. 제1 관체(614)의 외표면에는 적어도 하나의 평면(616)이 설치되어, 제1 관체(614)의 열교환 접촉면을 형성한다. 방열 부품 또는 전자 부품은 평면(616) 상에 설치될 수 있어, 장착이 용이하다. 다른 실시예에 있어서, 제2 관체(615)는 제1 관체(614)의 외측을 씌우도록 설치되며 유사한 평면을 형성한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템(1)에 있어서, 제1 냉매 흐름은 복수의 제1 마이크로채널(610)을 흐르고, 제2 냉매 흐름은 복수의 제2 마이크로채널(611)을 흐른다. 제1 냉매 흐름은 액상 냉매 흐름이고, 제2 냉매 흐름은 기액 2상 냉매 흐름이다. 제2 냉매 흐름은 복수의 제2 마이크로채널(611)의 유동 과정을 따라 복수의 제1 마이크로채널(610)의 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하고 더 기화시킨다. 이를 통해 제1 냉매 흐름을 더욱 과냉각시킨다. 다른 실시예 또는 작업 모드 하에서, 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름이 제2 마이크로채널(611)의 제2 냉매 흐름에 대해 열을 흡수할 수 있다. 또한 제1 냉매 흐름과 제2 냉매 흐름의 상태도 상기에서 한정한 액상 또는 기액 2상에 제한되지 않는다.
도 5에 도시된 열교환기(6)에 비해, 열교환 본체(61)의 횡단면 면적이 커져 냉매 흐름의 압력 손실을 줄일 수 있다. 또한, 제1 관체(614)와 제2 관체(615)는 슬리브형으로 설치되어, 복수의 제1 마이크로채널(610)과 복수의 제2 마이크로채널(611)의 열교환 면적을 증가시킬 수 있다. 이는 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 사이의 열교환 효율을 향상시킨다.
도 8과 유사하게, 열교환기(6)는 헤더관 어셈블리(62)를 더 포함한다. 헤더관 어셈블리(62)는 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)을 포함한다. 제1 헤더관(621)에는 제1 헤더 채널이 설치된다. 제1 헤더 채널은 제1 마이크로채널(610)에 제1 냉매 흐름을 제공하고/하거나 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름을 수집하는 데 사용된다. 제2 헤더관(622)에는 제2 헤더 채널이 설치된다. 제2 헤더 채널은 제2 마이크로채널(611)에 제2 냉매 흐름을 제공하고/하거나 제2 마이크로채널(611)을 흐르는 제2 냉매 흐름을 수집한다. 여기에서, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)에서 냉매 흐름의 유동 방향을 따르는 횡단면 형상이 I자형이다. 다른 실시예에 있어서, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)에서 냉매 흐름의 유동 방향을 따르는 횡단면 형상이 L자형, U자형, G자형 또는 원형 등일 수 있다.
헤더관 어셈블리(62)는 상술한 다양한 헤더관 설치 방식을 채택할 수 있다. 예를 들어 상술한 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)의 상호 이격 설치 방식, 토탈 헤더관(623)과 유동 분할판(624)의 설치 방식, 또는 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)의 상호 네스팅 설치 방식이 있다. 이때, 제1 관체(614)와 그 위의 제1 마이크로채널(610) 및 제2 관체(615)와 그 위의 제2 마이크로채널(611)은 모두 상술한 방식으로 상술한 헤더관과 끼워맞춤될 수 있다. 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
3. 열교환기에 서로 적층 설치된 복수의 판체 구비
도 17에 도시된 바와 같이, 열교환기(6)는 열교환 본체(61)를 포함한다. 열교환 본체(61)는 제1 판체(631)와 제2 판체(632)를 포함한다. 제1 판체(631)와 제2 판체(632)는 서로 적층 설치된다.
제1 판체(631) 내에는 복수의 제1 마이크로채널(610)이 형성된다. 제2 판체(632) 내에는 복수의 제2 마이크로채널(611)이 설치된다. 복수의 제1 마이크로채널(610) 및 복수의 제2 마이크로채널(611)은 모두 도 5 내지 도 7에 도시된 마이크로채널(612)과 동일하므로, 여기에서 반복하여 설명하지 않는다. 다층 구조를 채택하므로, 열교환 본체(61)의 길이가 단축되어 열교환기(6)의 부피가 축소된다.
제1 판체(631)와 제2 판체(632)가 서로 적층 설치되므로, 제1 판체(631)와 제2 판체(632)의 접촉 면적이 증가한다. 따라서 제1 마이크로채널(610)과 제2 마이크로채널(611) 사이의 열교환 면적이 증가하고, 열교환 효율이 향상시된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템에 있어서, 제1 냉매 흐름은 복수의 제1 마이크로채널(610)을 흐르고, 제2 냉매 흐름은 복수의 제2 마이크로채널(611)을 흐른다. 제2 냉매 흐름은 복수의 제2 마이크로채널(611)의 유동 과정을 따라 복수의 제1 마이크로채널(610)의 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여 더 기화시킨다. 이는 제1 냉매 흐름을 더욱 과냉각시킨다.
다른 실시예 또는 작업 모드 하에서, 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름이 제2 마이크로채널(611)의 제2 냉매 흐름에 대해 열을 흡수할 수 있다. 또한 제1 냉매 흐름과 제2 냉매 흐름의 상태도 상기에서 한정한 액상 또는 기액 2상에 제한되지 않는다.
제1 판체(631)와 제2 판체(632)는 각각 하나 이상 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 판체(631)는 수량은 2개일 수 있다. 제2 판체(632)는 2개의 제1 판체(631) 사이에 클램핑된다. 예를 들어, 제1 판체(631), 제2 판체(632) 및 제1 판체(631)가 순차적으로 적층 설치된다. 제2 판체(632)가 2개의 제1 판체(631) 사이에 클램핑 설치되어, 제2 판체(632)의 제2 냉매 흐름이 동시에 2개의 제1 판체(631)의 제1 냉매 흐름에 대해 열을 흡수한다. 이는 2개의 제1 판체(631)의 제1 냉매 흐름을 과냉각시킨다. 또한, 방열 부품 또는 전자 부품은 제1 판체(631)와 열전도되도록 연결되어 설치될 수 있다. 예를 들어 제2 판체(632)에서 먼 제1 판체(631)의 표면 상에 설치되어, 장착이 용이하다. 다른 실시예에 있어서, 제1 판체(631)와 제2 판체(632)는 모두 2개 이상 등으로 설치될 수 있다. 또한 제1 판체(631)와 제2 판체(632)는 교대로 적층 설치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 2개의 제1 판체(631)는 2개의 서로 독립된 판체일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 2개의 제1 판체(631)는 U자형 일체로 연결되거나 역방향 헤더관으로 연결될 수 있다. 이때 2개의 제1 판체(631) 내의 제1 마이크로채널(610)은 U자형으로 연통된다. 또한 제1 마이크로채널(610)의 입구와 출구는 열교환 본체(61)의 동일측에 위치한다.
다른 실시예에 있어서, 제2 판체(632)의 수량은 2개일 수 있으며, 제1 판체(631)는 2개의 제2 판체(632) 사이에 클램핑 설치된다. 이때, 방열 부품 또는 전자 부품은 제2 판체(632)와 열전도되도록 연결되어 설치될 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 열교환기(6)는 헤더관 어셈블리(62)를 더 포함한다. 헤더관 어셈블리(62)는 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)을 포함한다. 제1 헤더관(621)에는 제1 헤더 채널이 설치된다. 제1 헤더 채널은 제1 마이크로채널(610)에 제1 냉매 흐름을 제공하고/하거나 제1 마이크로채널(610)을 흐르는 제1 냉매 흐름을 수집하는 데 사용된다. 제2 헤더관(622)에는 제2 헤더 채널이 설치된다. 제2 헤더 채널은 제2 마이크로채널(611)에 제2 냉매 흐름을 제공하고/하거나 제2 마이크로채널(611)을 흐르는 제2 냉매 흐름을 수집한다.
헤더관 어셈블리(62)는 상술한 다양한 헤더관 설치 방식을 채택할 수 있다. 예를 들어 상술한 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)의 상호 이격 설치 방식, 토탈 헤더관(623)과 유동 분할판(624)의 설치 방식, 또는 제1 헤더관(621)과 제2 헤더관(622)의 상호 네스팅 설치 방식이 있다. 이때, 제1 판체(631)와 그 위의 제1 마이크로채널(610) 및 제2 판체(632)와 그 위의 제2 마이크로채널(611)은 모두 상술한 방식으로 상술한 헤더관과 끼워맞춤될 수 있다.
3-1. 적층 설치된 판체 사이의 용접 공정
도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 열교환기(6)는 제1 판체(631), 제2 판체(632) 및 연결편(64)을 포함한다. 제1 판체(631)와 제2 판체(632)는 서로 적층 설치된다. 연결편(64)은 인접한 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이에 개재된다. 연결편(64)의 양측에는 땜납(미도시)이 설치된다. 땜납은 연결편(64)을 연결편(64) 양측의 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)와 용접 고정하는 데 사용된다.
본 실시예에 있어서, 땜납을 연결편(64)의 양측에 설치한 후, 연결편(64)을 통해 제1 판체(631)와 제2 판체(632)를 용접한다. 이러한 방식으로, 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이를 효과적으로 고정시킬 수 있다. 인접한 판체(613) 사이에 용접을 수행할 때 두 판체(613)의 접합면 상에 땜납을 도포해야 하므로, 표면에 땜납이 코팅된 판체(613)를 사용하는 것에 비해, 두 판체(613) 사이에 땜납이 있는 연결편(64)을 배치함으로써, 생산 비용을 크게 줄일 수 있다.
또한, 연결편(64)의 융점은 땜납의 융점보다 높다. 연결편(64)은 열전도성을 향상시키는 금속박편일 수 있다. 예를 들어, 연결편(64)은 알루미늄박 또는 구리박 등일 수 있다. 금속박편의 비용이 비교적 낮고, 금속박편의 양측에 땜납을 설치하는 공정도 비교적 간단하다. 따라서 땜납이 있는 금속박편은 입수가 비교적 쉽고 생산 비용이 비교적 낮다.
연결편(64) 상의 땜납은 양측의 인접한 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)에 대한 커버 면적이 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)의 중첩 면적의 80% 이상이다. 따라서 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이의 용접 신뢰성이 향상된다. 선택적으로, 연결편(64) 상의 땜납은 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)에 대한 커버 면적이 양측의 인접한 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)의 중첩 면적의 80%일 수 있다. 또는 연결편(64) 상의 땜납은 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)에 대한 커버 면적이 제1 판체(631) 및 제2 판체(632) 중첩 면적과 같을 수 있다. 이러한 방식으로 열교환기(6)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이의 연결편(64)은 단층 구조일 수 있다. 즉, 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이에는 한 층의 연결편(64)만 설치된다. 다른 실시예에 있어서, 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이의 연결편(64)은 적어도 2층이다. 예를 들어, 연결편(64)은 2층, 3층 또는 4층 구조 등일 수 있다. 이때, 상기 적어도 2층의 연결편(64) 사이는 땜납에 의해 더 용접 고정된다. 연결편(64)의 층수를 유연하게 선택함으로써, 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이의 거리를 조절하여, 열교환기(6)를 상이한 적용 상황에 적응시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 판체(631)와 제2 판체(632) 사이에는 폭이 상기 적어도 2층의 연결편(64)의 적층 두께와 동일한 슬롯이 형성되어, 상술한 유동 분할판과 끼워맞춤된다.
연결편(64)의 두께 범위는 0.9mm 내지 1.2mm이다. 예를 들어, 연결편(64)의 두께는 0.9mm, 1mm 또는 1.2mm 등일 수 있다.
연결편(64)은 마이크로채널을 갖는 적어도 2개의 판체의 기타 인접한 판체 사이에 설치될 수 있다. 예를 들어, 2개의 제1 판체(631) 또는 2개의 제2 판체(632)가 있다.
구체적인 일 실시예에 있어서, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(6)의 제조 방법은, S11: 적어도 2개의 판체를 제공하는 단계; S12: 양측에 땜납이 설치된 연결편을 제공하는 단계; S13: 적어도 2개의 판체를 적층 설치하고, 연결편을 인접한 판체 사이에 개재하는 단계; 및S14: 상기 적어도 2개의 판체와 연결편을 가열하여, 땜납이 연결편을 연결편 양측에 위치한 판체와 용접 고정시키는 단계를 포함할 수 있다.
3-2. 적층 설치된 판체와 헤더관 사이의 연결
도 21에 도시된 바와 같이, 열교환기(6)는 적어도 2개의 판체(613) 및 적어도 1개의 헤더관(620)을 포함한다. 판체(613)는 본체부(671) 및 연결부(672)를 포함한다. 상기 적어도 2개의 판체(613)의 본체부(671)는 서로 적층 설치된다. 연결부(672)의 일단은 본체부(671)에 연결되고, 연결부(672)의 타단은 헤더관(620)에 연결된다.
도 22에 도시된 바와 같이, 헤더관(620)의 관벽 상에는 적어도 2개의 삽입공(602)이 설치된다. 판체(613)의 연결부(672)의 타단은 삽입공(602)과 서로 대응하며, 헤더관(620)과 용접 고정된다. 즉, 연결부(672)는 판체(613)의 단부에 위치하며, 헤더관(620)과 고정하는 데 사용된다. 상기 적어도 2개의 판체(613)는 헤더관(620)과 용접할 때, 용접 부위에서, 인접한 2개의 판체(613) 사이의 이격 거리가 짧으면, 용접 난이도가 높아질 수 있다. 땜납은 인접한 2개의 판체(613) 사이의 틈새를 따라 유동하여, 판체(613)와 헤더관(620) 사이의 용접 불량을 초래하며, 냉매 흐름이 누출될 위험이 발생할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 헤더관(620) 상에서 인접한 2개의 삽입공(602) 사이는 제1 간격(d1)을 가지며, 인접한 2개의 판체(613)의 본체부(671) 사이는 제2 간격(d2)을 갖는다. 제1 간격(d1)은 제2 간격(d2)보다 크다. 이러한 방식을 통해, 용접 부위에서 인접한 2개의 판체(613)의 연결부(672) 사이의 거리를 증가시킬 수 있다. 또한 인접한 2개의 판체(613) 사이의 모세관 작용을 감소시키고, 판체(613)와 헤더관(620) 용접의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 간격(d1)은 2mm 이상이다. 예를 들어, 제1 간격(d1)은 2mm 또는 3mm 등일 수 있다. 이는 판체(613)의 연결부(672) 사이의 모세관 현상을 감소시켜, 판체(613)의 연결부(672)와 헤더관(620) 사이의 용접에 유리하다. 또한, 제1 간격(d1)은 추가적으로 6mm 이하이다. 이는 열교환기(6)의 구조적 강도를 높이고 열교환기(6)의 신뢰성을 향상시킨다.
선택적으로, 적어도 일부 판체(613)의 연결부(672)는 만곡되도록 설치된다. 예를 들어, 적어도 일부 판체(613)의 연결부(672)는 원호형으로 설치된다. 이러한 만곡 설치 방식을 통해 인접한 2개의 판체(613)의 연결부(672) 사이의 간격을 조절하기가 용이하다. 또한 판체(613)와 헤더관(620) 사이의 용접 및 고정에 유리하며, 용접 시 인접한 2개 판체(613) 사이의 모세관 작용을 감소시킨다.
선택적으로, 판체(613)의 연결부(672)의 일단은 만곡 설치되며, 타단은 직선으로 설치되어, 가공 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 적어도 일부 인접하게 설치된 판체(613)의 연결부(672) 사이는 제3 간격(d3)을 갖는다. 제3 간격(d3)은 본체부(671)로부터 헤더관(620)까지의 적어도 일부 범위 내에서 점차 증가한다. 이는 인접한 연결부(672) 사이의 거리를 점차 증가시켜, 인접한 2개의 판체(613) 사이의 모세관 작용을 감소시킨다.
도 21에 도시된 실시예에 있어서, 상기 적어도 2개의 판체(613)는 상술한 제1 판체(631) 및 제2 판체(632)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서 제1 판체(631)의 수량은 2개이고, 제2 판체(632)의 수량은 2개이다. 제1 판체(631)와 제2 판체(632)는 순차적으로 적층 설치된다. 여기에서, 하나의 제2 판체(632)는 2개의 제1 판체(631) 사이에 개재되고, 다른 하나의 제2 판체(632)는 개재된 제2 판체(632)에서 먼 하나의 제1 판체(631)의 외측에 적층 설치된다. 헤더관(620)은 이격 설치된 제1 헤더관(621) 및 제2 헤더관(622)을 포함한다. 제1 판체(631) 상에는 제1 냉매 흐름 유동을 위한 복수의 제1 마이크로채널이 형성되고, 제2 판체(632) 상에는 제2 냉매 흐름 유동을 위한 복수의 제2 마이크로채널이 형성된다. 제2 냉매 흐름은 복수의 제2 마이크로채널(611)의 유동 과정을 따라 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 제1 냉매 흐름을 과냉각시킨다. 또는 제1 냉매 흐름은 복수의 제1 마이크로채널(610)의 유동 과정을 따라 제2 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 제2 냉매 흐름은 과냉각시킨다. 제1 판체(631)의 연결부(672)는 제1 헤더관(621)과 용접 고정되고, 제2 판체(632)의 연결부(672)는 제2 헤더관(622)과 용접 고정된다.
도 21에 도시된 바와 같이, 개재된 제2 판체(632)의 연결부(672)는 제1 헤더관(621)을 관통하며 제2 헤더관(622)과 연결될 수 있다. 외측에 위치한 제2 판체(632)의 연결부(672)는 제1 헤더관(621)을 우회하며 제2 헤더관(622)과 용접 고정될 수 있다. 이러한 방식을 통해, 제1 헤더관(621) 상의 삽입공(602)의 수량을 줄일 수 있고, 삽입공(602) 사이의 간격을 증가시킬 수 있다. 이는 열교환기(6)의 조립에 유리하며, 열교환기(6)의 신뢰도를 향상시킨다. 동시에 제1 헤더관(621) 내의 냉매 흐름에 대한 간섭을 줄일 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 제2 판체(632)의 연결부(672)는 모두 제1 헤더관(621)을 관통하며 제2 헤더관(622)에 연결된다. 다른 실시예에 있어서, 제1 판체(631)의 연결부(672)는 제2 헤더관(622)을 관통하며 제1 헤더관(621)과 연결될 수 있다. 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
여기에서, 제1 판체(631)와 제2 판체(632)의 수량은 실제 적용 수요에 따라 선택 및 설정할 수 있다. 이는 여기에서 특별히 한정하지 않는다.
헤더관(620)은 상술한 다양한 헤더관 설치 방식을 채택할 수도 있으며, 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
또한, 판체(613)의 본체부(671)는 직선형 구조이다. 따라서 제1 판체(631)의 본체부(671)와 제2 판체(632)의 본체부(671) 사이는 땜납에 의해 직접 용접될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제1 판체(631)의 본체부(671)와 제2 판체(632)의 본체부(671) 사이는 상술한 땜납이 있는 연결편에 의해 연결될 수 있다. 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
4. 방열핀
도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 열교환기(6)는 열교환 본체(61) 및 방열핀(65)을 포함한다. 방열핀(65)은 열교환 본체(61) 상에 설치될 수 있으며, 방열핀(65)을 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결한다. 방열핀(65)을 이용하여 열교환 본체(61)와 공기의 접촉 면적을 증가시켜, 공기와의 열교환을 용이하게 한다. 이는 열교환기(6)의 열교환 효율을 높이고 열교환기(6)의 방열 효과를 향상시킨다.
여기에서, 방열핀(65)은 용접, 본딩 또는 체결 연결 방식에 의해 열교환 본체(61)의 표면에 연결될 수 있다.
또한, 도 23에 도시된 실시예에서, 열교환 본체(61)는 병렬로 이격 설치된 적어도 2개의 판체 어셈블리(603)를 포함한다. 방열핀(65)은 상기 적어도 2개의 판체 어셈블리(603) 상에 설치된다.
열교환기(6)는 고정판(66)을 더 포함한다. 고정판(66)은 상기 적어도 2개의 판체 어셈블리(603) 상의 방열핀(65)을 동시에 덮는다. 또한 고정판(66)은 판체 어셈블리(603)에서 먼 방열핀(65)의 일측에 위치하여, 방열 덕트를 형성한다. 이러한 방식으로, 방열핀(65)의 밀봉에 대해 전체적인 고정판(66) 구조를 채택한다. 이는 부품이 적어 열교환기(6)의 생산이 간단하고 신뢰성이 높다. 또한 형성된 방열 덕트는 방열 효과를 향상시킬 수 있다. 방열 덕트에 의해 정의되는 기류 방향은 판체 어셈블리의 간격 방향을 따라 설치된다. 즉, 판체 어셈블리(603)의 연장 방향에 수직으로 설치되어, 방열핀(65)의 방열 효율을 높인다. 다른 실시예에 있어서, 방열 덕트에 의해 정의되는 기류 방향은 판체 어셈블리(603)의 연장 방향으로 설치되거나 판체 어셈블리(603)의 연장 방향과 다른 각도로 설치될 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 고정판(66)은 상면판(661)을 포함한다. 상면판(661)은 동시에 상기 적어도 2개의 판체 어셈블리(603) 상의 방열핀(65)을 덮어, 방열핀(65)의 밀봉을 용이하게 한다.
또한, 고정판(66)은 적어도 하나의 측면판(662)을 더 포함한다. 측면판(662)은 상면판(661)과 절곡되도록 연결되며, 판체 어셈블리(603)를 향해 연장된다. 측면판(662)을 통해 방열 덕트를 밀봉하여, 열교환기(6)의 부품을 줄이고 방열 덕트의 밀봉성을 향상시킨다.
구체적으로, 일 실시예에 있어서, 고정판(66)은 상면판(661) 및 하나의 측면판(662)을 포함할 수 있다. 상기 측면판(662)은 상면판(661)의 일단과 절곡되도록 연결된다. 방열핀(65)의 일단은 상기 측면판(662)과 맞닿아, 방열 덕트를 폐쇄한다. 방열핀(65)의 타단은 다른 부품을 통해 이어붙여 조립하거나, 후술하는 전기 제어 박스의 박스체와 맞닿도록 하여 방열핀(65)이 완전한 덕트를 형성하도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 방열핀(65)의 조립을 단순화하고 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 측면판(662)의 수량은 2개이다. 2개의 측면판(662)은 적어도 2개의 판체 어셈블리(603)의 이격 방향을 따르는 수직 방향으로 이격 설치된다. 상면판(661)은 각각 2개의 측면판(662)과 절곡되도록 연결되어, 수용 공간을 형성한다. 방열핀(65)은 수용 공간 내에 위치한다. 즉, 2개의 측면판(662) 사이에 위치한다. 이러한 방식으로, 고정판(66)이 방열핀(65)을 완전히 밀봉하여, 전체적인 방열 덕트를 형성할 수 있다. 따라서 부품이 감소하고, 방열핀(65)의 패키징 공정이 더욱 단순화되어, 열교환기(6)의 생산이 간단하고 신뢰할 수 있다. 동시에 열교환 능력도 향상된다.
선택적으로, 도 24에 도시된 바와 같이, 방열핀(65)은 시트재를 압출하여 형성된 파형 구조이다. 상기 파형 구조의 마루 및 골은 각각 상면판(661) 및 판체 어셈블리(603)와 서로 대향하는 표면과 접촉된다.
선택적으로, 방열핀(65)의 수량은 적어도 2개일 수 있다. 도 25에 도시된 바와 같이, 방열핀(65)의 수량은 판체 어셈블리(603)의 수량과 같을 수 있다. 각각의 방열핀(65)은 대응하는 판체 어셈블리(603) 상에 설치된다. 각각의 방열핀(65)은 판체 어셈블리(603)의 연장 방향을 따르는 수직 방향으로의 폭이 대응하는 판체 어셈블리(603)의 폭과 동일할 수 있다. 따라서 열교환 능력이 향상되고 재료비를 절약할 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 각각의 방열핀(65)은 하나의 판체 어셈블리(603) 상에 부착될 수 있다. 복수의 방열핀(65)은 판체 어셈블리(603)의 이격 방향을 따라 서로 이격 배열된다. 용접 공정에서 판체(613) 사이의 공극 부위 온도는 판체(613)의 온도보다 높을 수 있다. 이러한 설치는 방열핀(65)이 용융 및 변형되는 것을 방지할 수 있다. 방열핀(65)을 이격된 복수개로 설치함으로써, 방열핀(65)의 열교환 효율을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 재료를 절약하고 생산원가를 낮출 수 있다.
선택적으로, 도 26에 도시된 바와 같이, 방열핀(65)의 수량은 1개일 수도 있다. 즉, 방열핀(65)은 일체형으로 설치되며, 적어도 2개의 판체 어셈블리(603) 상에 동시에 설치된다. 여기에서, 방열핀(65)은 판체 어셈블리(603) 연장 방향을 따르는 수직 방향으로의 폭이 열교환 본체(61)의 폭보다 크거나 같을 수 있다. 이와 같이, 일체형 방열핀(65) 수량이 비교적 적고 표면적이 비교적 크다. 한편으로는 방열핀(65)을 열교환 본체(61)와 연결하기가 용이하며, 방열핀(65)과 열교환 본체(61)의 장착 효율이 개선될 수 있다. 다른 한편으로는 방열핀(65)과 공기 사이의 접촉 면적도 증가하여, 열교환 효과가 강화될 수도 있다.
또한, 고정판(66)은 상기 적어도 2개의 판체 어셈블리(603)의 이격 방향을 따르는 양단이 개방형으로 설치된다. 따라서 방열 덕트 내에서 기류의 유동 방향이 적어도 2개의 판체 어셈블리(603)의 이격 방향을 따라 설치된다. 또한, 판체 어셈블리(603) 내의 냉매 흐름의 유동 방향은 상기 적어도 두 개의 판체 어셈블리(603)의 이격 방향과 수직을 이룬다. 따라서 방열 덕트의 방열 효과가 강화되고, 열교환기(6) 전체의 열교환 효율이 향상된다.
여기에서, 각각의 판체 어셈블리(603) 내는 마이크로채널이 설치될 수 있다. 예를 들어 상술한 다양한 판체와 마이크로채널의 끼워맞춤 방식을 채택할 수 있다. 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 상기 방열핀(65) 구조는 본 출원에서 설명하는 다양한 형태의 열교환기(6)에 적용되며, 이는 어느 특정한 실시예로 한정되지 않음에 유의한다.
5. 방열기로서의 열교환기
본 출원은 상기 열교환기(6)를 방열기(이하 '방열기(6)'로 설명함)로 사용할 수도 있다. 방열기(6)는 열교환 본체(61) 및 헤더관 어셈블리(62)를 포함한다. 또한 방열기(6)는 전기 제어 박스(7) 내의 전자 부품에 대해 방열을 수행하도록 설치된다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 여기에서 언급되는 방열기(6)는 상술한 다양한 형태의 열교환기를 포함하며, 이는 어느 특정한 실시예로 한정되지 않음에 유의한다.
일 실시예에 있어서, 방열기(6)가 에어컨 시스템(1)의 이코노마이저로 사용되는 동시에, 전기 제어 박스(7) 내의 모듈 방열기를 대체하여 전기 제어 박스(7)에 대해 방열을 수행하는 데 사용되기도 한다. 이는 에어컨 시스템(1)의 파이프라인 어셈블리 및 모듈 수량을 간소화하여 비용을 절감시킨다.
또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 전기 제어 박스(7)는 박스체(72) 및 방열기(6)를 포함한다. 박스체(72)에는 장착 캐비티(721)가 설치된다. 전자 부품(71)은 장착 캐비티(721)에 설치된다. 방열기(6)는 장착 캐비티(721) 내에 설치되어, 장착 캐비티(721) 내의 전자 부품(71)을 위해 방열을 수행하는 데 사용된다. 다른 일 실시예에 있어서, 방열기(6)는 박스체(72)의 외부에 설치될 수도 있다. 또한 이를 장착 캐비티(721) 내의 전자 부품(71)을 위한 방열을 수행하도록 설치할 수 있다.
도 27에 도시된 바와 같이, 박스체(72)는 상판(미도시, 하판(723)에 대향하도록 설치, 장착 캐비티(721)의 개구를 덮음), 하판(723) 및 둘레측판(724)을 포함한다. 상판과 하판(723)은 대향하도록 이격 설치된다. 둘레측판(724)은 상판과 하판(723)에 연결되어, 장착 캐비티(721)를 형성한다.
구체적으로, 도 27에 있어서, 하판(723)과 상판은 직사각형이다. 둘레측판(724)의 수량은 4개이다. 4개의 둘레측판(724)은 각각 하판(723)과 상판의 대응하는 측변에 연결되며, 하판(723) 및 상판과 둘러싸며 직육면체의 전기 제어 박스(7)를 형성한다. 하판(723)의 긴 변 크기는 전기 제어 박스(7)의 길이이고, 하판(723)의 짧은 변 크기는 전기 제어 박스(7)의 폭이다. 하판(723)에 수직인 둘레측판(724)의 높이 크기는 전기 제어 박스(7)의 높이이다. 도 27에 도시한 바와 같이, 전기 제어 박스(7)는 X 방향 상에서의 길이가 전기 제어 박스(7)의 길이이다. 전기 제어 박스(7)는 Y 방향 상에서의 길이가 전기 제어 박스(7)의 높이이다. 전기 제어 박스(7)는 Z 방향 상에서의 길이가 전기 제어 박스(7)의 폭이다.
이하의 여러 실시예에서는 방열기(6)와 전기 제어 박스(7)의 구체적인 조합 방식을 상세히 설명한다.
5-1. 열교환 본체 형태
일 실시예에 있어서, 열교환 본체(61)는 직선 형태로 설치된다. 도 18에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61)는 전체 길이, 전체 폭 및 전체 높이를 갖는다. 여기에서, 전체 길이는 열교환 본체(61)의 연장 방향을 따르는 길이이다. 즉, 열교환 본체(61)의 도 18에 도시된 X 방향을 따르는 길이이다. 전체 폭은 열교환 본체(61)의 연장 방향에 수직이고 열교환 본체(61)가 위치한 평면에 수직인 방향 상에서 열교환 본체(61)의 길이이다. 즉, 열교환 본체(61)의 도 18에 도시된 Y 방향을 따르는 길이이다. 전체 높이는 열교환 본체(61)의 도 18에 도시된 Z 방향을 따르는 길이이다. 여기에서, 열교환 본체(61)가 위치한 평면은, 헤더관 어셈블리(62)가 위치한 평면, 즉 도 18에 도시된 XOZ 평면을 의미한다.
본 실시예에 있어서, 도 27에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61)를 전기 제어 박스(7)의 하판(723) 상에 설치할 수 있다. 또는, 열교환 본체(61)를 전기 제어 박스(7)의 둘레측판(724) 상에 설치할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 열교환 본체(61)는 전자 부품(71) 등의 설치 위치에 따라 전기 제어 박스(7)의 다른 위치에도 고정할 수 있다. 본 출원의 실시예에서는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
열교환 본체(61)가 도 18에 도시된 바와 같은 직선형인 경우, 열교환 본체(61)는 하판(723)에 맞닿거나, 하판(723)과 이격 설치될 수 있다. 이처럼, 하판(723)의 길이 방향의 치수를 충분히 이용하여, 가능한 긴 열교환 본체(61)를 설치하여, 열교환 효과를 향상시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 열교환 본체(61)는 둘레측판(724)에 맞닿거나, 둘레측판(724)과 이격 설치될 수도 있다. 본 출원의 실시예에서는 이를 구체적으로 제한하지 않는다.
또한, 도 28을 참조하면, 열교환 본체(61)의 전체 길이를 축소하기 위하여, 열교환 본체(61)를 제1 연장부(617)와 제2 연장부(618)로 나눌 수 있다. 제2 연장부(618)는 제1 연장부(617)의 단부에 연결되며 제1 연장부(617)의 일측을 향해 절곡되어, 열교환 본체(61)가 L자형이 된다.
열교환 본체(61)를 절곡하여 절곡 연결된 제1 연장부(617)와 제2 연장부(618)를 형성한다. 이를 통해 열교환 본체(61)가 충분히 긴 연장 길이를 갖는다는 조건 하에서, 열교환 본체(61)의 전체 길이를 축소시킬 수 있다. 나아가 방열기(6)와 끼워맞춤되는 전기 제어 박스(7)의 X 방향을 따르는 길이를 축소하여, 전기 제어 박스(7)의 부피를 줄일 수 있다.
구체적으로, 제1 연장부(617)를 하판(723)과 평행하게 설치할 수 있다. 하판(723)의 길이 방향 치수를 충분히 이용하여, 가능한 긴 열교환 본체(61)를 설치함으로써 열교환 효과를 향상시킬 수 있다. 제2 연장부(618)를 둘레측판(724)과 평행하게 설치할 수 있다. 이를 통해 제2 연장부(618)가 X 방향에서 차지하는 공간을 감소시킬 수 있다.
또는, 제1 연장부(617)를 둘레측판(724) 중 하나와 평행하게 설치할 수 있다. 또한 제2 연장부(618)를 해당 둘레측판(724)과 인접한 둘레측판(724)과 평행하게 설치하여, 방열기(6)를 장착 캐비티(721) 중 일측에 설치할 수 있다.
선택적으로, 제1 연장부(617)는 하판(723)에 맞닿거나, 하판(723)과 이격 설치될 수 있다. 제2 연장부(618)는 둘레측판(724)에 맞닿거나, 둘레측판(724)과 이격 설치될 수 있다. 본 출원의 실시예는 이를 구체적으로 제한하지 않는다.
또한, 도 28에 도시된 바와 같이 제2 연장부(618)의 수량은 1개일 수 있다. 1개의 제2 연장부(618)는 제1 연장부(617) 중 일단에 연결되어, 열교환 본체(61)가 L자형이 된다.
도 29에 도시된 바와 같이, 제2 연장부(618)의 수량은 2개일 수 있다. 2개의 제2 연장부(618)는 각각 제1 연장부(617)의 대향하는 양단에 연결되며, 각각 제1 연장부(617)의 동일측을 향해 절곡된다.
구체적으로, 2개의 제2 연장부(618)는 제1 연장부(617)의 대향하는 양단에 평행하도록 이격 설치될 수 있다. 이는 열교환 본체(61)의 열교환 효과를 확보하면서, 열교환 본체(61)의 전체 길이를 더욱 줄이고, 방열기(6)의 부피를 축소시킬 수 있다. 또한, 2개의 제2 연장부(618)를 각각 제1 연장부(617)의 대향하는 양측에 위치하는 것과 비교하여, 2개의 제2 연장부(618)를 제1 연장부(617)의 동일측에 절곡되도록 설치하는 것도 방열기(6)의 전체 폭을 단축시키기가 용이할 수 있다.
또한, 2개의 제2 연장부(618)는 제1 연장부(617)와 수직으로 설치되어, U자형의 열교환 본체(61)를 형성할 수 있다. 이처럼, 열교환 본체(61)의 전체 길이를 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제2 연장부(618)가 X 방향에서 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 또한 2개의 제2 연장부(618)와 장착 캐비티(721) 내에 설치된 전자 부품(71)이 간섭을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
또는, 2개의 제2 연장부(618)는 제1 연장부(617)에 대해 경사지도록 설치될 수도 있다. 또한 2개의 제2 연장부(618)는 제1 연장부(617)에 대한 경사각이 동일하거나 상이할 수 있으며, 전기 제어 박스(7)의 전체 폭을 단축시킬 수 있다.
또한, 제1 연장부(617)의 연장 길이는 제2 연장부(618)의 연장 길이보다 크게 설치된다. 나아가 제1 연장부(617)가 전기 제어 박스(7)의 길이 방향을 따르도록 설치하고, 제2 연장부(618)가 전기 제어 박스(7)의 폭 또는 높이 방향을 따르도록 설치한다.
또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 장착 캐비티(721) 내에 설치되는 방열기(6)의 수량은 1개일 수 있다. 1개의 방열기(6)는 장착 캐비티(721) 내에 박스체(72)의 길이 방향을 따라 연장되도록 설치될 수 있다. 또는, 1개의 방열기(6)는 장착 캐비티(721) 내에 박스체(72)의 높이 방향을 따라 연장되도록 설치될 수 있다.
또는, 장착 캐비티(721) 내에 설치되는 방열기(6)의 수량은 적어도 2개일 수 있다. 예를 들어, 방열기(6)의 수량은 2개, 3개, 4개 또는 5개 등일 수 있다. 더 많은 수량의 방열기(6)를 설치함으로써, 전기 제어 박스(7)의 방열 효과를 향상시킬 수 있다.
5-2. 전기 제어 박스 내부에 방열기 설치
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 출원에 개시된 다양한 형태의 방열기(6)를 전기 제어 박스(7)의 장착 캐비티(721) 내에 설치하거나 전기 제어 박스(7)의 방열에 적용할 수도 있다. 또한 직접 또는 간접적인 방식으로 전자 부품(71)과 열전도되도록 연결할 수 있다.
또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 방열기(6)는 전기 제어 박스(7)의 장착 캐비티(721) 내에 설치된다. 구체적으로, 방열기(6)를 장착 캐비티(721) 내에 설치된 전자 부품(71)과 열전도되도록 연결하여, 전자 부품(71)의 방열을 수행하는 데 사용할 수 있다.
구체적으로, 전자 부품(71)을 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결할 수 있다. 전자 부품(71)은 열교환 본체(61)의 임의 위치에 열전도되도록 연결할 수 있다.
방열기(6) 중의 열교환 본체(61)가 직선형인 경우(즉, 방열기(6)가 I자형인 경우), 전자 부품(71)은 열교환 본체(61) 상의 임의 위치에 설치할 수 있다. 이러한 방식은 전자 부품(71) 조립에 유리하다. 예를 들어, 전자 부품(71)을 열교환 본체(61)의 중간 위치에 설치하거나, 전자 부품(71)을 열교환 본체(61)의 양단에 설치할 수 있다. 선택적으로, 전자 부품(71)은 열교환 본체(61)의 일측에 설치될 수 있다. 실제 적용 상황에 따라, 전자 부품(71)을 열교환 본체(61)의 대향하는 양측에 설치할 수도 있다.
도 28 및 도 29에 도시된 실시예에 있어서, 방열기(6)가 L자형 또는 U자형인 경우, 전자 부품(71)을 제1 연장부(617)와 열전도되도록 연결할 수 있다. 또한 전자 부품(71)은 제2 연장부(618)와 제1 연장부(617)의 동일측에 설치되어, 전기 제어 박스(7)의 높이, 즉 Y 방향을 따르는 치수를 단축시킬 수 있다.
또는, 전자 부품(71)을 제2 연장부(618)와 열전도되도록 연결할 수 있다. 또한 구체적으로 전자 부품(71)을 제1 연장부(617)를 향한 제2 연장부(618)의 일측에 설치하여, 전기 제어 박스(7)의 길이, 즉 X 방향을 따르는 치수를 단축시킬 수 있다.
또는, 전자 부품(71)을 일부는 제1 연장부(617) 상에 설치하고, 일부는 제2 연장부(618) 상에 설치하여, 전자 부품(71)을 균일하게 분포시킬 수도 있다.
도 27 및 도 30에 도시된 바와 같이, 전기 제어 박스(7) 내에 방열 고정판(74)을 설치할 수도 있다. 전자 부품(71)을 방열 고정판(74) 상에 설치한 후, 방열 고정판(74)을 열교환 본체(61)와 연결한다. 방열 고정판(74)을 통해 전자 부품(71)과 열교환 본체(61)를 열전도되도록 연결한다. 이를 통해 전자 부품(71)의 장착 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
여기에서, 방열 고정판(74)은 열전도 성능이 우수한 금속판 또는 합금판으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 방열 고정판(74)은 알루미늄판, 동판, 알루미늄합금판 등으로 제작하여, 열전도 효율을 향상시킬 수 있다.
또는, 도 31에 도시된 바와 같이, 방열 고정판(74) 내에 열관(741)을 내장할 수도 있다. 열관(741)은 비교적 집중된 고밀도 열원을 빠르게 열전도하여 전체 방열 고정판(74)의 표면으로 확산시키는 데 사용된다. 이는 방열 고정판(74) 상의 열을 균일하게 분포시켜, 방열 고정판(74)과 열교환 본체(61)의 열교환 효과를 강화시킨다.
여기에서, 도 31에서 상측의 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 열관(741)은 긴 띠 형태로 설치될 수 있다. 열관(741)의 수량은 복수개를 포함할 수 있다. 복수개의 열관(741)은 평행하게 이격 배치될 수 있다. 또는, 도 31에서 하측의 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 열관(741)은 순차적으로 연결하여 링 형태 또는 프레임 형태로 형성할 수도 있다. 본 출원의 실시예에서는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
5-3. 전기 제어 박스 외부에 방열기 설치
도 32에 도시된 바와 같이, 방열기(6)는 전기 제어 박스(7)의 외부에 설치된다. 전기 제어 박스(7)의 박스체(72) 상에 조립구(726)가 개설될 수 있으며, 전자 부품(71)은 조립구(726)에 의해 방열기(6)와 열전도되도록 연결된다.
구체적으로, 도 32에 도시된 바와 같이, 전자 부품(71)을 방열기(6)에서 먼 방열 고정판(74)의 일측 표면 상에 설치한다.
또는, 도 33에 도시된 바와 같이, 열관(741)을 설치하여 전자 부품(71)과 방열기(6)를 열전도되도록 연결할 수 있다. 예를 들어, 열관(741)은 흡열단(741a) 및 방열단(741b)을 포함할 수 있다. 열관(741)의 흡열단(741a)을 장착 캐비티(721)의 내부에 삽입하고 전자 부품(71)과 열전도되도록 연결하여, 전자 부품(71)의 열을 흡수하는 사용할 수 있다. 열관(741)의 방열단(741b)을 전기 제어 박스(7)의 외부에 설치하고 방열기(6)와 열전도되도록 연결하여, 방열기(6)로 열관(741)의 방열단(741b)을 방열시킬 수 있다.
5-4 방열핀과 전자 부품의 배치
도 23 내지 도 26에 도시된 실시예에 있어서, 방열기(6)는 방열핀(65)을 포함한다. 방열핀(65)이 있는 방열기(6)가 전기 제어 박스(7) 내에 적용되면, 방열핀(65)을 이용하여 열교환 본체(61)와 전기 제어 박스(7) 내의 공기의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이는 공기와의 열교환을 용이하게 하고, 장착 캐비티(721) 내의 온도를 낮추며, 전자 부품(71)을 보호한다.
선택적으로, 전자 부품(71)과 방열핀(65)을 열교환 본체(61)의 동일측에 설치하고, 전자 부품(71)과 방열핀(65)을 엇갈리게 설치하여, 전자 부품(71)과 방열핀(65) 사이의 간섭을 방지할 수 있다. 또한 전자 부품(71)과 방열핀(65) 사이의 거리를 비교적 멀게 설치하면, 방열핀(65) 및 전자 부품(71)과 접촉하는 냉매의 온도를 모두 더 낮춰 열교환 본체(61)의 방열 효과를 향상시킬 수도 있다.
다른 실시예에 있어서, 전자 부품(71)은 열교환 본체(61)의 일측에 설치되고, 방열핀(65)은 열교환 본체(61)의 타측에 설치된다. 구체적으로, 방열핀(65)은 열교환 본체(61)의 타측의 임의 위치에 설치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 방열핀(65)은 전기 제어 박스(7)의 외측까지 연장될 수 있다. 예를 들어 박스체(72) 상에 조립구가 개설되고, 열교환 본체(61)가 박스체(72) 내에 설치되며 전자 부품(71)과 열전도되도록 연결된다. 방열핀(65)의 일측은 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결되며, 조립구를 거쳐 박스체(72)의 외측까지 연장된다. 또한 공랭 보조를 통해 열교환 본체(61)의 방열 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
6. 방열기 온도가 비교적 높은 위치에 전자 부품 설치
도 34를 참조하면, 본 실시예의 전기 제어 박스(7)는 박스체(72), 방열기(6) 및 전자 부품(71)을 포함한다. 박스체(72)에는 장착 캐비티(721)가 설치된다. 방열기(6)는 적어도 부분적으로 장착 캐비티(721) 내에 설치되고, 전자 부품(71)은 장착 캐비티(721) 내에 설치된다. 여기에서, 박스체(72) 및 방열기(6)의 구조는 상술한 실시예와 대체적으로 동일하므로, 상술한 실시예의 설명을 참조한다.
선택적으로, 열교환 본체(61)는 전기 제어 박스(7)의 장착 캐비티(721) 내에 전부 설치될 수 있다. 열교환 본체(61)는 전기 제어 박스(7)의 장착 캐비티(721) 내에 일부가 설치되고, 일부는 전기 제어 박스(7) 밖으로 돌출 연장되어, 헤더관 어셈블리(62) 및 외부 파이프라인과 연결하는 데 사용될 수도 있다.
냉매 흐름의 유동은 방열기(6)의 온도를 더 낮춘다. 전기 제어 박스(7) 내의 전자 부품(71) 발열로 인해 전기 제어 박스(7)의 장착 캐비티(721) 내의 온도가 높아진다. 전기 제어 박스(7) 내 온도가 비교적 높은 공기가 방열기(6)에 접촉되면 응축되기 쉽고, 나아가 방열기(6) 표면에 응축수를 형성한다. 생성된 응축수가 전자 부품(71)의 위치로 유동하면, 전자 부품(71)이 단락되거나 파손되기 쉽고, 심각하게는 화재의 위험이 있다.
따라서, 도 34에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61)를 냉매 흐름의 유동 방향을 따라 제1단(61a) 및 제2단(61b)으로 나눌 수 있다. 열교환 본체(61) 작동 시, 열교환 본체(61)의 온도는 제1단(61a)으로부터 제2단(61b)까지의 방향으로 점차 낮아진다. 즉, 제1단(61a)의 온도는 제2단(61b)의 온도보다 높다. 전자 부품(71)은 제1단(61a)에 근접한 위치에 설치되며, 전자 부품(71)을 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결한다. 열교환 본체(61)는 전기 제어 박스(7)의 내부 환경 또는 그 내부 부품과 열교환을 수행해야 한다. 따라서 상기한 및 후술하는 열교환 본체(61)의 온도는 열교환 본체(61)의 표면 온도를 의미한다는 점에 유의한다. 구체적으로, 열교환 본체(61)의 표면 온도 변화는 표면에 인접한 열교환 채널에 의해 결정된다. 예를 들어, 열교환 본체(61)의 표면에 인접한 열교환 채널이 주요 채널인 경우, 주요 채널의 냉매 흐름은 유동함에 따라 끊임 없이 보조 채널의 냉매 흐름에 의해 흡열된다. 따라서 열교환 본체(61)의 표면 온도는 주요 채널의 냉매 흐름 방향을 따라 점차 낮아진다. 이때 제1단(61a)은 주요 채널의 냉매 흐름 방향을 따라 제2단(61b)의 상류에 위치한다. 열교환 본체(61)의 표면에 인접한 열교환 채널이 보조 채널인 경우, 열교환 본체(61)의 표면 온도는 보조 채널의 냉매 흐름 방향을 따라 점차 상승한다. 이때 제1단(61a)은 보조 채널의 냉매 흐름 방향을 따라 제2단(61b)의 하류에 위치한다.
따라서, 작업 시 열교환 본체(61) 상의 온도 변화에 따라, 열교환 본체(61)를 온도가 비교적 높은 제1단(61a) 및 온도가 비교적 낮은 제2단(61b)으로 구분한다. 온도가 비교적 높은 제1단(61a)과 열공기 사이의 온도차가 비교적 작기 때문에, 응축수가 생성되지 않거나 생성된 응축수의 양이 비교적 적다. 전자 부품(71)을 제1단(61a)에 근접한 위치에 설치함으로써, 전자 부품(71)과 응축수가 접촉할 확률을 낮추고 전자 부품(71)을 보호할 수 있다.
에어컨은 일반적으로 냉방 모드와 난방 모드가 있기 때문에, 이 두 모드에서 냉매가 반대 방향으로 흐르는 상황이 있을 수 있음에 유의한다. 이때, 열교환 본체(61)의 온도는 제1단(61a)에서 제2단(61b)까지 상반된 변화 추세가 존재한다. 즉, 하나의 모드에서는 열교환 본체(61)의 온도가 제1단(61a)에서 제2단(61b)까지 점차 낮아지나, 다른 모드에서는 열교환 본체(61)의 온도가 제1단(61a)에서 제2단(61b)까지 점차 높아진다. 본 실시예에서는 바람직하게는 냉방 모드에서 열교환 본체(61)의 온도가 제1단(61a)에서 제2단(61b)까지 점차 낮아지도록 보장한다. 그 이유는 다음과 같다.
환경 온도가 비교적 낮은 경우, 예를 들어 겨울에 난방을 위해 에어컨을 작동시킨 경우, 전기 제어 박스(7) 내의 공기 온도는 비교적 낮다. 이때 전기 제어 박스(7) 내의 공기와 방열기(6) 사이의 온도차가 비교적 작아, 공기가 쉽게 응축되어 응축수를 형성하지 않는다. 환경 온도가 비교적 높은 경우, 예를 들어 여름에 냉방을 위해 에어컨을 작동시킨 경우, 전기 제어 박스(7) 내의 공기 온도는 비교적 높다. 이때 전기 제어 박스(7) 내의 공기와 방열기(6) 사이의 온도차가 비교적 커, 공기가 쉽게 응축되어 응축수를 형성한다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 적어도 에어컨 장치의 냉방 모드에서는 열교환 본체(61)의 온도가 제1단(61a)에서 제2단(61b)으로 갈수록 점차 낮아지도록 설정할 수 있다. 이를 통해 방열기(6)가 냉방 모드에서 응축수를 생성하는 것을 방지한다.
또한, 전자 부품(71)을 제1단(61a)에 근접한 위치에 설치한다는 것은, 전자 부품(71)이 열교환 본체(61) 상의 열전도성 연결 위치와 제1단(61a) 사이에 제1 거리를 가지며, 제2단(61b)과의 사이에 제2 거리를 가짐을 의미한다. 제1 거리는 제2 거리보다 짧다.
구체적으로, 열교환 본체(61)의 온도는 제1단(61a)에서 제2단(61b)으로 갈수록 점차 낮아진다. 따라서 제1단(61a)의 온도가 가장 높고, 제2단(61b)의 온도가 가장 낮다. 열교환 본체(61)의 온도가 높을수록, 전기 제어 박스(7) 내 공기와의 온도차가 작을수록, 응축수는 쉽게 응집되지 않는다. 열교환 본체(61)의 온도가 낮을수록, 열공기와의 온도차가 클수록, 응축수는 쉽게 응집된다. 즉, 열교환 본체(61)의 제1단(61a)에서 제2단(61b)으로 갈수록, 응축수가 생성될 확률이 점차 높아진다. 따라서, 전자 부품(71)을 열교환 본체(61) 온도가 더 높은 일단에 근접하게 설치함으로써, 즉 응축수가 쉽게 축적되지 않는 위치에 설치함으로써, 전자 부품(71)이 응축수와 접촉할 위험을 줄여, 전자 부품(71)을 보호할 수 있다.
또한, 도 34에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61)의 연장 방향을 수직 방향으로 설치하고, 제1단(61a)을 제2단(61b)의 상부에 설치할 수 있다. 이처럼, 열교환 본체(61)는 제2단(61b)에 근접한 위치에 응축수가 생성되면, 응축수가 수직 방향으로 흘러내릴 수 있다. 즉, 응축수가 전자 부품(71)에서 먼 방향을 향해 유동하여, 전자 부품(71)이 응축수와 접촉하는 것을 방지한다.
또는, 필요에 따라 열교환 본체(61)의 연장 방향을 수평 방향으로 설치할 수도 있다. 이는 제2단(61b)에 근접한 위치에 생성된 응축수가 중력의 작용에 의해 열교환 본체(61)로부터 신속하게 분리되어, 전자 부품(71)과 접촉하는 것을 방지하기가 용이하다. 또는, 다른 실시예에 있어서, 열교환 본체(61)의 연장 방향을 수평 방향에 대해 비스듬히 설치할 수도 있다. 본 출원의 실시예에서는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
본 실시예의 방열기(6)의 구조는 상술한 실시예와 동일하게 설치할 수 있음을 이해할 수 있다. 즉, 절곡된 열교환 본체(61)를 채택할 수 있다. 또는, 본 실시예의 방열기(6)의 구조는 직선형 열교환 본체(61)를 채택할 수도 있다. 또는, 상술한 마이크로채널이 설치된 방열기(6)를 채택하는 것 외에, 다른 유형의 방열기를 채택할 수도 있다. 본 출원의 실시예는 방열기(6)의 구체적인 구조를 한정하지 않는다. 또한, 방열기를 전기 제어 박스에 적용하는 본 출원의 다른 실시예는 본 출원에 개시된 다양한 방열기를 채택하거나, 당업계에 공지된 기타 방열기를 채택할 수 있다.
7. 응축수 보호
도 35를 참조하면, 본 실시예의 전기 제어 박스(7)는 박스체(72), 장착판(76), 전자 부품(71) 및 방열기(6)를 포함한다.
여기에서, 박스체(72)에는 장착 캐비티(721)가 설치된다. 장착판(76)은 장착 캐비티(721) 내에 설치되어, 장착 캐비티(721)가 장착판(76) 양측에 위치한 제1 챔버(7212) 및 제2 챔버(7214)를 형성하도록 한다. 전자 부품(71)은 제2 챔버(7214) 내에 설치된다. 열교환 본체(61)의 적어도 일부는 제1 챔버(7212) 내에 설치되며 전자 부품(71)과 열전도되도록 연결된다. 장착판(76)은 방열기(6) 상의 응축수가 제2 챔버(7214)로 유입되는 것을 차단하는 데 사용된다.
전기 제어 박스(7) 내에 장착 캐비티(721)를 이격시키는 장착판(76)을 설치하고, 각각 열교환 본체(61)와 전자 부품(71)을 서로 독립된 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214) 내에 설치한다. 이를 통해 전자 부품(71)을 응축수와 완전히 격리시켜, 전자 부품(71)이 응축수에 접촉되어 단락되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 방열 고정판(74)을 채택하여 전자 부품(71)과 열교환 본체(61)를 간접적으로 연결할 수 있다.
구체적으로, 장착판(76)과 방열 고정판(74)에 대응되는 위치에 회피공(762)을 개설할 수 있다. 방열 고정판(74)은 열교환 본체(61)에 연결되어 회피공(762)을 차단한다. 전자 부품(71)은 열교환 본체(61)에서 먼 방열 고정판(74)의 일측에 설치된다. 이와 같이, 방열 고정판(74)을 이용하여 전자 부품(71)과 열교환 본체(61)를 열전도되도록 연결할 수 있다. 또한 방열 고정판(74)을 이용하여 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214)를 이격시킬 수 있다. 이를 통해 응축수가 회피공(762)을 거쳐 전자 부품(71)이 설치된 제2 챔버(7214) 내로 유입되는 것을 방지하여, 응축수가 전자 부품(71)과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 열교환 본체(61) 상에 비교적 많은 응축수가 생성되면, 응축수가 축적된 후 중력의 작용 하에서 떨어질 수 있다. 떨어진 응축수는 스퍼터링되기 쉬우며, 이는 전기 제어 박스(7) 내의 회로에 위험할 수 있다. 또한 비교적 분산된 응축수는 전기 제어 박스(7)에서 배출되는 데 도움이 되지 않는다.
따라서, 도 35에 도시된 바와 같이, 전기 제어 박스(7) 내에 유동 안내판(77)을 설치할 수 있다. 유동 안내판(77)은 방열기(6)의 하측에 설치되며, 방열기(6)로부터 떨어지는 응축수를 수집하는 데 사용된다. 유동 안내판(77)을 설치하면, 응축수의 낙하 높이를 낮춰 응축수가 스퍼터링되는 것을 방지할 수 있다. 또한 응축수에 일정한 축적 작용을 나타내므로, 응축수를 수집한 후 전기 제어 박스(7)에서 함께 배출시키기가 용이하다.
도 35에 도시된 바와 같이, 유동 안내판(77)은 전기 제어 박스(7)의 하판(723) 상에 고정된다. 유동 안내판(77)의 일단은 하판(723)에 연결되고, 유동 안내판(77)의 타단은 제1 챔버(7212) 내부를 향해 연장된다. 방열기(6)는 수직 방향의 투영을 따라 유동 안내판(77)의 내부에 떨어진다. 이러한 방식으로, 방열기(6)로부터 떨어지는 응축수가 모두 유동 안내판(77) 상에 위치하도록 보장하여, 응축수가 전기 제어 박스(7)의 다른 위치에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
방열기(6)는 장착판(76) 상에 설치될 수도 있음을 이해할 수 있다. 이때 유동 안내판(77)의 일단은 장착판(76)에 연결되고, 유동 안내판(77)의 타단은 제1 챔버(7212) 내부를 향해 연장된다. 방열기(6)는 수직 방향의 투영을 따라 유동 안내판(77)의 내부에 떨어진다.
또한, 도 36에 도시된 바와 같이, 유동 안내판(77) 상의 응축수가 전기 제어 박스(7)에서 즉시 용이하게 배출되도록, 박스체(72)의 하벽 상에 배수구(725)를 더 개설할 수 있다. 또한 유동 안내판(77)을 박스체(72)의 하벽에 대해 비스듬하게 설치할 수 있다. 응축수는 유동 안내판(77)을 거쳐 유동 안내된 후 배수구(725)를 거쳐 박스체(72)에서 배출된다.
구체적으로, 전기 제어 박스(7)의 둘레측판(724) 상에 배수구(725)를 개설할 수 있다. 유동 안내판(77)은 장착판(76) 또는 박스체(72)의 하판(723)에 연결되며, 배수구(725)의 방향을 향해 비스듬하게 설치된다. 응축수는 유동 안내판(77) 상에 떨어진 후, 비스듬한 유동 안내판(77)을 따라 배수구(725)의 위치에 모이며, 배수구(725)로부터 전기 제어 박스(7)에서 배출될 수 있다.
여기에서, 배수구(725)의 수량 및 크기는 응축수의 양에 따라 유연하게 설정할 수 있다. 본 출원의 실시예는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
본 실시예에 있어서, 열교환 본체(61) 중의 냉매 흐름의 유동 방향을 수평 방향으로 설치할 수 있다. 즉 열교환 본체(61)의 연장 방향은 수평 방향으로 설치할 수 있다. 이는 한편으로는 열교환 본체(61) 상에서 응축수의 유동 경로를 단축시켜, 응축수가 중력의 작용 하에서 가능한 빨리 유동 안내판(77)에 떨어지도록 할 수 있다. 따라서 응축수가 전기 제어 박스(7)로부터 즉시 용이하게 배출되어, 장착 캐비티(721) 내의 전자 부품(71)과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 다른 한편으로는 유동 안내판(77)과 열교환 본체(61)가 간섭을 일으키는 것을 방지하여, 상대적으로 비교적 긴 열교환 본체(61)를 설치할 수 있으며, 이를 통해 방열기(6)의 열교환 효율을 향상시킬 수도 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 37에 도시된 바와 같이, 유동 안내판(77)의 중간 영역에서 양단 방향으로 갈수록, 유동 안내판(77)은 수직 방향을 따르는 높이가 점점 낮아진다. 따라서 유동 안내판(77) 상에 떨어지는 응축수가 유동 안내판(77)의 양단을 향해 유동된다. 즉, 유동 안내판(77)은 역V자형으로 설치된다. 이러한 방식으로, 유동 안내판(77)의 수직 방향을 따르는 전체 높이를 낮춰, 유동 안내판(77)과 전기 제어 박스(7) 내의 다른 부품이 간섭을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 또한 방열기(6)에서 유동 안내판(77) 상에 떨어지는 응축수를 신속하게 배출시킬 수도 있다.
또한, 도 37에 도시된 바와 같이, 박스체(72)에는 유동 안내판(77) 양단에 각각 대응하는 제1 배수구(771) 및 제2 배수구(772)가 설치되어, 유동 안내판(77) 양단으로 유동되는 응축수를 배출한다. 유동 안내판(77) 상에 떨어지는 응축수는 유동 안내판(77)의 양단을 향해 유동한다. 또한 제1 배수구(771)와 제2 배수구(772)를 거쳐 박스체(72)에서 배출된다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 도 38에 도시된 바와 같이, 유동 안내판(77)의 중간 영역에서 양단 방향으로 갈수록, 유동 안내판(77)은 수직 방향을 따르는 높이가 점점 높아진다. 따라서 유동 안내판(77) 상에 떨어지는 응축수가 유동 안내판(77)의 중간 영역을 향해 유동된다. 즉, 유동 안내판(77)은 V자형으로 설치될 수 있다. 이러한 방식으로, 응축수는 유동 안내판(77)을 통해 유동 안내판의 중간 영역으로 모여 중간 영역으로부터 배출될 수 있다.
또한, 도 38에 도시된 바와 같이, 박스체(72)에는 유동 안내판(77)의 중간 영역 위치에 대응하는 배수구(725)가 설치되어, 유동 안내판(77)의 중간 영역으로 유입되는 응축수를 배출시킨다. 이러한 방식은 응축수의 수집과 배출에 유리하다.
상기 배수구(725), 제1 배수구(771) 및 제2 배수구(772)의 수량과 크기는 응축수의 양에 따라 유연하게 설치할 수 있다. 본 출원의 실시예는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
상기 유동 안내판(77)은 기타 장착 방식으로 전기 제어 박스(7)에 장착하고 전기 제어 박스(7) 내의 전자 부품(71)의 열을 방출하기 위한 방열기(6)의 하방에 설치될 수 있다. 이는 상술한 실시예에 한정되지 않음을 유의한다.
8. 방열기 상류에 전자 부품을, 하류에 방열핀을 설치
도 39에 도시된 바와 같이, 박스체(72)에는 장착 캐비티(721)가 설치되고, 열교환 본체(61)의 적어도 일부는 장착 캐비티(721) 내에 설치된다. 전자 부품(71)은 제1 위치에서 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결되고, 방열핀(65)은 제2 위치에서 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결된다. 여기에서 제1 위치와 제2 위치는 열교환 본체(61)의 냉매 흐름의 유동 방향을 따라 서로 이격 설치된다. 상술한 바와 같이, 여기에서 언급되는 냉매 흐름은 도 1 내지 도 4에 도시된 에어컨 시스템의 주요 경로 냉매 흐름일 수 있으며, 보조 경로 냉매 흐름일 수도 있다.
본 실시예는 전자 부품(71)과 방열핀(65)을 열교환 본체(61)의 냉매 흐름의 유동 방향을 따라 서로 이격 설치하여, 열교환 본체(61) 상의 공간을 충분히 이용할 수 있다. 열교환 본체(61)를 이용하여 전자 부품(71)에 대해 방열을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 방열핀(65)을 이용하여 전기 제어 박스(7)의 장착 캐비티(721) 내의 온도를 낮춰, 장착 캐비티(721) 내에 설치된 전자 부품(71)을 보호할 수도 있다.
또한, 열교환 본체(61)는 냉매 흐름의 유동 방향을 따라 이격 설치된 제1단(61a) 및 제2단(61b)을 포함한다. 여기에서 열교환 본체(61)의 온도는 제1단(61a)으로부터 제2단(61b)까지의 방향으로 점차 낮아진다. 즉, 제1단(61a)의 온도는 제2단(61b)의 온도보다 높다. 제1 위치는 제2 위치보다 제1단(61a)에 더 근접하게 설치된다.
구체적으로, 열교환 본체(61)의 작동 과정에서, 열교환 본체(61) 표면의 온도는 냉매 흐름의 유동 방향에 따라 변하며, 온도가 비교적 높은 제1단(61a) 및 온도가 비교적 낮은 제2단(61b)을 형성한다. 온도가 비교적 높은 제1단(61a)과 장착 캐비티(721) 내의 열공기 사이의 온도차가 비교적 작기 때문에, 응축수가 생성되기 쉽지 않다. 따라서 전자 부품(71)을 제1단(61a)에 근접하게 설치할 수 있다. 즉, 제1 위치를 제1단(61a)에 근접한 위치에 설치한다. 온도가 비교적 낮은 제2단(61b)과 장착 캐비티(721) 내의 열공기 사이의 온도차가 비교적 크기 때문에, 응축수가 생성되기 쉽다. 따라서 방열핀(65)을 제2단(61b)에 근접하게 설치할 수 있다. 한편으로는, 온도가 비교적 낮은 방열핀(65)은 방열핀(65)과 열공기가 충분히 큰 온도차를 갖도록 보장하여, 전기 제어 박스(7)에 대한 방열을 용이하게 할 수 있다. 다른 한편으로는, 방열핀(65) 상에 응축되어 형성된 응축수가 열공기의 작용 하에서 증발할 수도 있다. 응축수가 증발하며 열을 흡수하여, 냉매 흐름의 온도가 더욱 낮아져 방열기(6)의 열교환 효과를 향상시킬 수 있다.
8-1. 방열 기류의 유동 속도 가속
또한, 도 40에 도시된 바와 같이, 전기 제어 박스(7) 내에 방열팬(78)을 설치할 수도 있다. 방열팬(78)은 전기 제어 박스(7) 내에서 방열핀(65) 상에 작용하는 방열 기류를 형성하는 데 사용된다. 이는 방열 기류의 유동 속도를 가속화하여, 열교환 효과를 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 방열팬(78)은 방열핀(65)에 근접한 위치에 설치하여, 방열핀(65)에 직접 작용할 수 있다.
또는, 도 40에 도시된 바와 같이, 전기 제어 박스(7) 내에 장착판(76)을 설치할 수도 있다. 장착판(76)은 장착 캐비티(721) 내에 설치되어, 장착 캐비티(721)가 장착판(76) 양측에 위치한 제1 챔버(7212) 및 제2 챔버(7214)를 형성하도록 한다. 장착판(76) 상에는 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)가 이격되어 개설된다. 제1 챔버(7212) 내의 가스는 제1 통풍구(764)를 거쳐 제2 챔버(7214)로 유입되고, 제2 챔버(7214) 내의 가스는 제2 통풍구(766)를 거쳐 제1 챔버(7212)로 유입된다. 열교환 본체(61)의 적어도 일부는 제1 챔버(7212) 내에 위치하며, 전자 부품(71)과 방열팬(78)은 제2 챔버(7214) 내에 설치된다.
장착판(76)을 채택하여 장착 캐비티(721)를 나누어 2개의 서로 독립된 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214)을 형성한다. 이를 통해 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214) 내에 순환 유동하는 기류를 형성하여, 제1 챔버(7212) 내에 설치된 방열핀(65)과 접촉되는 공기량을 증가시킬 수 있다. 또한 온도가 강하된 기류가 제2 챔버(7214) 내의 전자 부품(71)에 대해 방열을 수행하기 용이하도록 하고, 가스가 혼합 유동되는 것을 방지한다. 이는 방열핀(65)의 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
여기에서, 제2 챔버(7214) 내에 설치된 방열팬(78)은 제2 챔버(7214) 내 공기의 유동 속도를 가속화시키고, 나아가 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214) 사이에서 공기의 순환 속도를 가속화시켜, 전기 제어 박스(7)의 방열 효율을 향상시키는 데 사용된다.
또한, 방열 기류가 방열핀(65)을 흐를 때의 유동 방향이 냉매 흐름의 유동 방향과 수직을 이루도록 설치할 수 있다.
도 39 및 도 40에 도시된 바와 같이, 열교환 본체(61) 중의 냉매 흐름이 수평 방향을 따를 경우, 방열 기류가 수직 방향을 따라 유동하도록 설치할 수 있다. 이를 통해 방열 기류가 전자 부품(71)의 위치까지 유동하는 것을 방지한다.
구체적으로, 제1 통풍구(764)와 제2 통풍구(766)를 방열핀(65)의 대향하는 양측에 수직 방향으로 이격 설치할 수 있다. 여기에서, 제1 통풍구(764)와 제2 통풍구(766)의 수량과 배치 밀도는 필요에 따라 설정할 수 있다.
또는, 열교환 본체(61) 중의 냉매 흐름이 수직 방향을 따를 경우, 방열 기류가 수평 방향을 따라 유동하도록 설치할 수 있다. 이를 통해 방열 기류가 전자 부품(71)의 위치까지 유동하는 것을 방지한다. 또는, 방열 기류의 유동 방향은 냉매 흐름의 유동 방향과 서로 수직인 2개의 다른 방향을 따르도록 설치될 수도 있다. 본 출원의 실시예는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
또한, 수직 방향으로 설치된 제1 통풍구(764)와 제2 통풍구(766)를 채택할 경우, 제1 통풍구(764)를 제2 통풍구(766)의 상부에 설치할 수 있다. 이를 통해 제2 통풍구(766)를 거쳐 제1 챔버(7212)로 유입되는 열공기를 자동으로 열교환 본체(61)의 위치까지 상승시켜 열교환 본체(61)와 열교환을 수행하도록 한다.
선택적으로, 방열팬(78)을 제1 통풍구(764)에 근접한 위치에 설치하여, 제1 챔버(7212) 상부에 위치한 냉공기가 즉시 용이하게 제2 챔버(7214)로 유입되도록 한다. 또한 방열팬(78)은 냉공기를 가속화하여, 전자 부품(71)의 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
9. 내부 순환
통상적인 경우, 전기 제어 박스(7)를 강온시키기 위하여, 통상적으로 전기 제어 박스(7)의 박스체(72) 상에 장착 캐비티(721)와 연통되는 방열공을 개설한다. 방열공을 통해 외부 공기와 자연 대류하여 열교환을 수행하며, 전기 제어 박스(7)에 대한 강온을 수행한다. 그러나 박스체(72) 상에 방열공을 개설하는 방식을 채택하면, 전기 제어 박스(7)의 밀봉성이 저하되고, 외부의 수분, 먼지 등 불순물이 방열공을 거쳐 장착 캐비티(721)로 유입될 수 있다. 나아가 장착 캐비티(721) 내에 설치된 전자 부품을 손상시킬 수 있다.
본 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위해, 전기 제어 박스(7)의 박스체(72)를 밀봉 구조로 설치할 수 있다. 구체적으로, 도 41을 참조하면, 전기 제어 박스(7)는 박스체(72), 장착판(76), 방열기(6), 전자 부품(71) 및 방열팬(78)을 포함한다.
여기에서, 박스체(72)에는 장착 캐비티(721)가 설치된다. 장착판(76)은 장착 캐비티(721) 내에 설치되어, 장착 캐비티(721)가 장착판(76) 양측에 위치한 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214)를 형성하도록 한다. 장착판(76) 상에는 이격된 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)가 설치된다. 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)는 제1 챔버(7212) 및 제2 챔버(7214)와 연통된다. 방열기(6)는 적어도 일부가 제1 챔버(7212) 내에 설치된다. 전자 부품(71)은 제2 챔버(7214) 내에 설치되며, 방열기(6)와 열전도되도록 연결된다. 방열팬(78)은 송풍하여 제1 챔버(7212) 내의 가스가 제1 통풍구(764)를 거쳐 제2 챔버(7214)로 유입되도록 하는 데 사용된다.
본 실시예는 방열기(6)의 적어도 일부를 제1 챔버(7212) 내에 설치하고, 전자 부품(71)과 방열팬(78)을 제2 챔버(7214) 내에 설치한다. 또한 장착판(76) 상에는 간격을 두고 제1 챔버(7212) 및 제2 챔버(7214)를 연통시키는 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)가 개설된다. 이와 같이, 전자 부품(71)이 발열되어 제2 챔버(7214) 내의 공기 온도가 비교적 높아지게 된다. 방열팬(78)은 열공기를 제2 통풍구(766)로 이송한다. 열공기의 밀도가 비교적 낮기 때문에, 열공기가 자연 상승하여 제1 챔버(7212) 내에 설치된 방열기(6)와 접촉한다. 방열기(6)는 열공기의 온도를 강하시켜 냉공기를 형성하는 데 사용된다. 냉공기는 제1 통풍구(764)로부터 제2 챔버(7214) 내로 유입된다. 방열팬(78)은 냉공기를 가속화하는 데 사용된다. 냉공기를 이용하여 제2 챔버(7214) 내에 설치된 전자 부품(71)의 온도를 강하시키며, 전자 부품(71)과 열교환된 냉공기의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉공기는 방열팬(78)의 작용 하에서 제2 통풍구(766)로 계속 유입되어 순환된다. 나아가 내부 순환의 방식을 통해 전기 제어 박스(7) 내에 설치된 전자 부품(71)의 온도를 강하시킨다. 전기 제어 박스(7) 상에 방열공을 개설하여 강온시키는 것과 비교하여, 본 출원에서의 전기 제어 박스(7)는 완전 밀폐된 전기 제어 박스(7)이며, 방수, 방충, 방진, 방습 등 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 또한 전기 제어 박스(7)의 전기 제어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 42에 도시된 바와 같이, 방열팬(78)이 위치한 평면은 장착판(76)이 위치한 평면과 수직을 이룬다. 방열팬(78)의 풍하측은 제1 통풍구(764)를 향하도록 설치된다.
구체적으로, 방열팬(78)은 제2 챔버(7214)를 향하는 장착판(76)의 일측에 설치될 수 있다. 방열팬(78)의 회전축 방향은 장착판(76)이 위치하는 평면과 평행하다. 방열팬(78)의 풍하측은 방열팬(78)의 공기 유입측을 의미한다. 본 실시예에 있어서, 방열팬(78)을 제1 통풍구(764)와 전자 부품(71) 사이에 설치할 수 있다. 제1 통풍구(764)를 거쳐 제2 챔버(7214) 내로 유입된 냉공기는 방열팬(78)을 거쳐 가속화된 후 유출된다. 따라서 냉공기의 유동 속도가 높아져 전기 제어 박스(7)의 방열 효율이 향상된다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 43에 도시된 바와 같이, 방열팬(78)은 원심팬으로 설치될 수도 있다.
여기에서, 원심팬은 입력된 기계 에너지에 의존하여, 가스 압력을 높이고 가스를 배송하는 기계이다. 원심팬의 작동 원리는 고속 회전하는 임펠러를 이용하여 가스를 가속화하는 것이다. 따라서, 본 실시예에서는 방열팬(78)을 원심팬으로 설치한다. 이는 한편으로는 고속의 냉공기를 획득하여, 전자 부품(71)의 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 한편으로는 원심팬은 방열팬(78)의 구조를 단순화하여 설치 효율을 향상시킬 수 있다.
장착판(76) 상에 공기 안내판(미도시)을 이격 설치하고, 공기 안내판 사이에 공기 안내 유로를 형성하여, 방열팬(78)에서 방출되는 공기를 안내하는 데 사용할 수도 있다.
예를 들어, 분산 설치된 전자 부품(71) 사이에 2개의 평행하고 이격된 공기 안내판을 설치할 수 있다. 공기 안내판의 연장 방향은 전자 부품(71)의 이격 방향을 따라, 2개의 공기 안내판 사이에서 전자 부품(71)의 이격 방향을 따르는 공기 안내 유로를 한정한다. 방열팬(78)에서 방출된 냉공기는 먼저 일부 전자 부품(71)의 위치로 유동하여, 전자 부품(71)에 대해 방열을 수행한다. 일부 전자 부품(71)을 거친 공기는 공기 안내 유로를 더 거쳐 또 다른 전자 부품(71)의 위치로 유동하여, 또 다른 일부 전자 부품(71)에 대해 방열을 수행하는 데 사용된다. 이처럼, 전자 부품(71) 열 방출이 보다 균형을 이루도록 하며, 일부 전자 부품(71)의 온도가 과도하게 높아져 손상되는 것을 방지할 수 있다.
여기에서, 방열기(6)를 전기 제어 박스(7) 내부에 설치될 수 있다. 즉, 열교환 본체(61)를 제1 챔버(7212) 내에 설치하여, 제1 챔버(7212) 중의 공기 온도를 강하시키는 데 사용될 수 있다.
또는, 방열기(6)를 전기 제어 박스(7)의 외부에 설치하고, 방열기(6)의 적어도 일부를 제1 챔버(7212) 내에 연장 설치할 수도 있다. 예를 들어, 방열기(6)에 열교환 본체(61), 헤더관 어셈블리(62) 및 방열핀(65)이 포함되는 경우, 박스체(72) 상에는 제1 챔버(7212)와 연통되는 조립구(미도시)가 개설될 수 있다. 이때, 열교환 본체(61)는 박스체(72)의 외측벽에 연결된다. 방열핀(65)은 열교환 본체(61) 상에 연결되며, 조립구를 거쳐 제1 챔버(7212) 내에 삽입된다.
여기에서, 본 실시예의 방열기(6)와 전기 제어 박스(7)의 끼워맞춤 방식은 상술한 실시예와 동일하므로, 상술한 실시예의 설명을 참조한다. 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
도 43에 도시된 바와 같이, 전자 부품(71)을 방열팬(78)의 송풍 범위 내에 설치할 수 있다. 이는 방열팬(78)이 전자 부품(71)에 직접 작용하여 온도를 강하시키기가 용이하다.
여기에서, 전자 부품(71)은 예를 들어 공통 모드 인덕터(711), 리액턴스(712) 및 커패시터(713) 등 발열량이 비교적 큰 메인 발열 부품, 및 팬 모듈(714) 등 발열량이 비교적 작은 서브 발열 부품을 포함할 수 있다. 메인 발열 부품의 방열 효율을 향상시키기 위하여, 메인 발열 부품과 제1 통풍구(764) 사이의 거리는 서브 발열 부품과 제1 통풍구(764) 사이의 거리보다 짧게 설치할 수 있다. 즉, 발열량이 비교적 큰 메인 발열 부품을 제1 통풍구(764)에 근접한 위치에 설치하고, 발열량이 비교적 작은 서브 발열 부품를 제1 통풍구(764)에서 먼 위치에 설치할 수 있다. 이를 통해 제1 통풍구(764)를 거쳐 유입되는 온도가 비교적 낮은 공기가 먼저 발열량이 비교적 큰 메인 발열 부품에 작용하여, 발열량이 비교적 큰 메인 발열 부품의 방열 효율을 향상시키니다.
선택적으로, 상기 제2 통풍구(766)를 방열팬(78) 송풍의 말단에 개설하고, 발열량이 비교적 큰 전자 부품(71)과 근접한 위치에 설치할 수 있다. 이는 한편으로는 방열팬(78)의 방사 범위를 확장하여, 제2 챔버(7214) 내 공기의 순환 효율이 향상시킬 수 있다. 다른 한편으로는 발열량이 비교적 큰 전자 부품(71)과 열교환한 열공기를 즉시 제2 챔버(7214)에서 배출시켜, 전체 제2 챔버(7214)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 제2 통풍구(766)를 제1 통풍구(764)와 근접한 위치에 설치할 수 있다. 이는 제2 챔버(7214) 내에서 공기의 순환 경로를 단축시키고, 공기 유동 저항을 줄이며, 공기의 순환 효율을 향상시켜, 전기 제어 박스(7)의 방열 효율을 향상시킨다.
또한, 전자 부품(71)의 배치 상황에 따라 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)의 치수 크기도 설정할 수 있다.
구체적으로, 제2 통풍구(766)의 수량은 복수개일 수 있다. 복수개의 제2 통풍구(766)는 장착판(76)의 상이한 위치에 각각 설치된다. 발열량이 비교적 큰 전자 부품(71) 위치에 설치된 제2 통풍구(766)의 치수는 상대적으로 비교적 크게 설치할 수 있다. 제2 통풍구(766)의 수량도 상대적으로 비교적 많이 설치할 수 있다. 또한 복수의 제2 통풍구(766)의 분포 밀도도 상대적으로 비교적 크게 설치할 수 있다. 발열량이 비교적 작은 전자 부품(71) 위치에 설치된 제2 통풍구(766)의 치수는 상대적으로 비교적 작게 설치할 수 있다. 제2 통풍구(766)의 수량도 상대적으로 비교적 적게 설치할 수 있다. 또한 복수의 제2 통풍구(766)의 분포 밀도도 상대적으로 비교적 작게 설치할 수 있다.
또한, 제1 통풍구(764)의 치수는 제2 통풍구(766)의 치수보다 크게 설치하여, 환기량을 증가시키고 방열팬(78)의 효율을 향상시킬 수 있다.
10. 자연 대류
도 44 및 도 45를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 전기 제어 박스(7)는 박스체(72), 장착판(76), 방열기(6) 및 메인 발열 부품(715)을 포함한다.
여기에서, 박스체(72)에는 장착 캐비티(721)이 설치된다. 장착판(76)은 장착 캐비티(721) 내에 설치되어, 장착 캐비티(721)가 장착판(76) 양측에 위치한 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214)를 형성하도록 한다. 장착판(76) 상에는 수직 방향을 따라 이격된 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)가 설치된다. 방열기(6)는 적어도 부분적으로 제1 챔버(7212) 내에 설치된다. 메인 발열 부품(715)은 제2 챔버(7214) 내에 설치된다. 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)는 제1 챔버(7212) 및 제2 챔버(7214)와 연통되어, 메인 발열 부품(715)과 방열기(6)의 온도차를 이용하여 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214) 사이에 순환 유동하는 방열 기류를 형성한다.
구체적으로, 메인 발열 부품(715)은 제2 챔버(7214) 내에 설치된다. 메인 발열 부품(715) 작동에 의해 발생하는 열은 제2 챔버(7214) 내의 온도를 상승시킨다. 열공기의 밀도가 비교적 낮기 때문에, 열공기는 자연 상승하여 제2 챔버(7214) 상부의 제1 통풍구(764)를 거쳐 제1 챔버(7212) 내로 유입된다. 열공기는 방열기(6)에 접촉된 후 방열기(6)와 열교환을 수행한다. 열공기의 온도는 낮아지고 밀도는 높아지며, 중력의 작용 하에서 제1 챔버(7212)의 하부로 자연 침강한다. 또한 제2 통풍구(766)를 거쳐 제2 챔버(7214) 내로 유입되어, 제2 챔버(7214)에 설치된 메인 발열 부품(715)의 온도를 강하시키는 데 사용된다. 메인 발열 부품(715)과 열교환을 수행한 열공기는 제1 통풍구(764)의 위치로 더 상승하여, 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214) 사이의 내부 순환 기류를 형성한다.
본 실시예는 장착판(76) 상에 제1 챔버(7212) 및 제2 챔버(7214)를 연통시키는 제1 통풍구(764) 및 제2 통풍구(766)가 개설된다. 또한 제1 통풍구(764)와 제2 통풍구(766)를 수직 방향으로 설치한다. 공기의 자체 중력을 이용하여 제1 챔버(7212)와 제2 챔버(7214) 사이에서 순환 유동하여, 제2 챔버(7214) 내에 설치된 전자 부품(71)의 온도를 강하시키는 데 사용된다. 또한 전기 제어 박스(7)의 전체 온도를 낮출 수 있다. 방열팬(78)을 채택하여 송풍을 수행하는 방식과 비교할 때, 본 실시예의 전기 제어 박스(7)의 구조는 보다 단순하여 전기 제어 박스(7)의 조립 효율을 향상시키고 전기 제어 박스(7)의 생산 비용을 낮출 수 있다.
또한, 방열기(6)를 중력 방향을 따라 메인 발열 부품(715)의 상측에 설치할 수 있다. 즉, 방열기(6)를 제1 챔버(7212) 상부에 근접한 위치에 설치하고, 메인 발열 부품(715)을 제2 챔버(7214) 하부에 근접한 위치에 설치한다. 이러한 설치 방식을 통해, 방열기(6)와 제1 통풍구(764) 사이의 거리를 줄일 수 있다. 따라서 제1 통풍구(764)를 거쳐 제1 챔버(7212)로 유입되는 열공기를 신속하게 방열기(6)와 접촉시켜 온도를 강하시키고, 중력 작용 하에서 자연 침강하도록 한다. 메인 발열 부품(715)과 제2 통풍구(766) 사이의 거리를 단축시킴으로써, 제2 통풍구(766)를 거쳐 제2 챔버(7214)로 유입되는 열공기를 신속하게 메인 발열 부품(715)과 접촉시켜 온도를 상승시키고, 부력 작용 하에서 자연 상승하도록 한다. 이러한 방식으로, 전기 제어 박스(7) 내의 기류의 순환 속도를 높이고 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 45에 도시된 바와 같이, 전기 제어 박스(7) 내에 서브 발열 부품(716)을 더 설치할 수 있다. 서브 발열 부품(716)은 제2 챔버(7214) 내에 설치되며 열교환 본체(61)와 열전도되도록 연결된다. 여기에서, 서브 발열 부품(716)의 발열량은 메인 발열 부품(715)의 발열량보다 작다.
구체적으로, 본 실시예에 있어서, 발열량이 비교적 큰 메인 발열 부품(715)을 제2 통풍구(766)에 근접한 위치에 설치할 수 있다. 이를 통해 한편으로는 제1 챔버(7212)를 거쳐 유입되는 냉공기를 먼저 발열량이 비교적 큰 전자 부품(71)과 접촉시켜, 전자 부품(71)의 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 한편으로는 냉공기와 발열량이 비교적 큰 전자 부품(71) 사이에 비교적 큰 온도차를 갖도록 하여, 냉공기를 신속하게 승온시키고, 나아가 부력 작용 하에서 신속하게 상승시킬 수도 있다. 발열량이 비교적 작은 서브 발열 부품(716)을 열교환 본체(61) 상에 설치하여 열교환 본체(61)와 접촉시킨다. 열교환 본체(61)를 이용하여 발열량이 비교적 작은 전자 부품(71)의 온도를 직접 강하시킬 수 있다. 이와 같이, 발열량이 비교적 큰 메인 발열 부품(715)과 발열량이 비교적 작은 서브 발열 부품(716)을 영역을 나누어 설치한다. 이를 통해 전자 부품(71)을 합리적으로 분포시키고, 전기 제어 박스(7)의 내부 공간을 충분히 활용할 수 있다.
선택적으로, 서브 발열 부품(716)은 방열 고정판(74)을 통해 열교환 본체(61) 상에 연결되어, 서브 발열 부품(716)의 조립 효율을 향상시킨다.
여기에서, 서브 발열 부품(716)과 열교환 본체(61)의 연결 방식은 상술한 실시예와 동일할 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 실시예의 설명을 참조한다. 이는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
또는, 방열기(6)를 전기 제어 박스(7)의 외부에 설치하고, 방열기(6)의 적어도 일부를 제1 챔버(7212) 내에 연장 설치할 수도 있다.
여기에서, 방열기(6)와 전기 제어 박스(7)의 끼워맞춤 방식은 상술한 실시예와 동일하므로, 상술한 실시예의 설명을 참조한다.
11. 파이프라인 상에 유동 안내 슬리브 설치
도 46 및 도 47에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 에어컨 시스템(1)은 방열기(6), 파이프라인(710) 및 유동 안내 슬리브(79)를 포함한다.
파이프라인(710)은 방열기(6)를 연결하여, 방열기(6)에 냉매 흐름을 제공하거나 방열기(6) 내에서 유출되는 냉매 흐름을 수집하는 데 사용된다. 구체적으로, 파이프라인(710)은 방열기(6)의 헤더관 어셈블리를 연결한다.
여기에서, 파이프라인(710)은 입력 파이프라인 및 출력 파이프라인을 포함할 수 있다. 입력 파이프라인은 방열기(6)에 냉매 흐름을 제공하는 데 사용되고, 출력 파이프라인은 방열기(6) 내 냉매 흐름을 수집하는 데 사용된다.
유동 안내 슬리브(79)는 파이프라인(710)을 씌우도록 설치된다. 이는 파이프라인(710) 상에 형성된 응축수 또는 파이프라인을 흐르는 응축수의 유동을 안내하는 데 사용된다. 상기 유동 안내 슬리브(79)는 파이프라인(710) 상의 응축수의 유동을 안내할 수 있다. 또한 파이프라인(710)을 보호하는 역할을 하며, 에어컨 시스템(1)의 신뢰성을 향상시킨다.
구체적으로, 도 48에 도시된 바와 같이, 유동 안내 슬리브(79)는 슬리브체(791) 및 플랜지(792)를 포함한다.
슬리브체(791) 상에는 삽입 거치공(793) 및 배수홈(708)이 설치된다. 삽입 거치공(793)은 파이프라인(710)를 수용하는 데 사용된다. 삽입 거치공(793)의 수량 및 치수는 파이프라인(710)의 분포 및 치수에 따라 설치할 수 있다. 예를 들어, 도 46에 도시된 실시예에서 삽입 거치공(793)의 수량은 2개일 수 있다. 다른 실시예에서 삽입 거치공(793)의 수량은 1개 또는 3개 등일 수 있다.
슬리브체(791)는 파이프라인(710)을 보호하고 파이프라인(710)이 진동 시 전기 제어 박스 판금과 접촉하여 마손되는 것을 방지하기 위해, 열가소성 폴리우레탄 탄성체 고무와 같은 가요성 재질이 사용될 수 있다.
플랜지(792)는 슬리브체(791)의 단면에 설치되며 삽입 거치공(793) 외부 둘레에 위치한다. 나아가 슬리브체(791)와 끼워맞춤되어 집수홈(794)을 형성한다. 집수홈(794)은 파이프라인(710) 상의 응축수를 수집하는 데 사용된다. 배수홈(708)은 집수홈(794)과 연통되며, 집수홈(794) 내의 응축수를 배출하는 데 사용된다. 에어컨 시스템 가동 시, 응축수는 파이프라인(710)을 따라 유동 안내 슬리브(79)의 집수홈(794) 내로 유입된 후, 슬리브체(791) 상의 배수홈(708)을 통해 배출된다.
도 48에 도시된 바와 같이, 플랜지(792)의 외측벽은 슬리브체(791)의 외측벽과 가지런하여 집수홈(794)의 부피를 증가시키므로, 응축수의 수집에 더욱 유리하다.
파이프라인(710)은 중력 방향을 따라 설치될 수 있다. 슬리브체(791)는 서로 대향 설치된 상단면과 하단면을 포함한다. 플랜지(792)와 집수홈(794)은 슬리브체(791)의 상단면에 설치된다. 배수홈(708)은 슬리브체(791)의 상단면과 하단면을 연통시킨다. 파이프라인(710) 상의 응축수는 중력의 작용 하에서 집수홈(794)으로 흐른 후, 집수홈(794)과 연통되는 배수홈(708)을 통해 응축수를 배출한다. 이러한 방식으로, 파이프라인(710) 상의 응축수를 자동으로 배출시킬 수 있다. 다른 실시예에서 파이프라인(710)은 상이한 적용 상황에 적합하도록 비스듬하게 설치될 수도 있다.
도 48에 도시된 바와 같이, 배수홈(708)은 슬리브체(791)의 측벽 상에 개설된다. 또한 삽입 거치공(793) 및 슬리브체(791)의 외측면과 더 연통되어, 파이프라인(710)이 배수홈(708)을 거쳐 삽입 거치공(793)에 삽입되도록 한다. 이러한 설계는, 한편으로는 배수홈(708)을 통해 유동 안내 슬리브(79)를 파이프라인(710)에 씌워 설치함으로써, 유동 안내 슬리브(79)와 파이프라인(710)의 조립을 용이하게 한다. 다른 한편으로는 배수홈(708)을 통해 집수홈(794) 내의 응축수를 배출함으로써, 유동 안내 슬리브(79)의 구조를 단순화할 수도 있다. 여기에서, 배수홈(708)의 크기는 응축수의 양에 따라 선택하여 설치할 수 있다. 이는 여기에서 구체적으로 한정하지 않는다.
선택적으로, 플랜지(792)는 배수홈(708)이 위치한 일측에 개구를 구비하여, 파이프라인(710)이 개구를 거쳐 집수홈(794)에 진입할 수 있도록 한다. 이러한 방식으로, 유동 안내 슬리브(79)의 조립을 용이하게 한다.
도 46 및 도 50에 도시된 바와 같이, 에어컨 시스템(1)은 전기 제어 박스(7)를 더 포함한다. 전기 제어 박스(7)는 박스체(72)를 포함한다. 방열기(6)는 박스체(72) 내에 설치된다. 선택적으로, 박스체(72) 상에는 배수구(725)를 설치한다. 유동 안내 슬리브(79)는 배수구(725) 내에 내장된다. 전기 제어 박스(7) 내의 응축수는 유동 안내 슬리브(79) 내의 집수홈(794) 내에 수집되며, 배수홈(708)을 통해 배출될 수 있다. 이와 같이, 응축수의 배출에 유리할 뿐만 아니라, 상기 유동 안내 슬리브(79)를 통해 전기 제어 박스(7)을 밀봉하여, 전기 제어 박스(7)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
슬리브체(791)와 플랜지(792)는 박스체(72)와 맞닿는다. 배수홈(708)과 플랜지(792) 상의 개구는 슬리브체(791) 및 플랜지(792)와 박스체(72)가 맞닿는 일측에 위치한다. 따라서 박스체(72)가 유동 안내 슬리브(79)의 측방향으로부터 배수홈(708)과 개구를 차단한다. 이러한 방식으로, 전기 제어 박스(7)의 밀봉성을 향상시킬 수 있으며, 전기 제어 박스(7)와 외부가 연통되는 면적을 감소시킬 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 49에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 도 48에 도시된 실시예의 차이점은 다음과 같다. 즉, 삽입 거치공(793)의 내부에 복수의 리브(796)가 더 설치될 수 있다. 복수의 리브(796)는 파이프라인(710)을 둘러싸며 이격 설치되며, 파이프라인(710)과 맞닿아, 리브(796) 사이에 배수홈(709)을 더 형성한다. 집수홈(794)는 배수홈(709)과 연통되며, 집수홈(794) 내에 수집된 응축수은 이 배수홈(709)을 통해 배출될 수도 있다. 도 49에 도시된 실시예에 있어서, 유동 안내 슬리브(79)는 배수홈(708)과 배수홈(709)을 동시에 설치한다. 이러한 방식은 집수홈(794) 내 응축수의 배출에 더욱 도움이 되며, 집수홈(794) 내의 응축수가 밖으로 넘치는 것을 방지한다. 여기에서, 리브(796)는 슬리브체(791)의 상단면과 하단면을 연결할 수 있다. 리브(796)의 수량은 2개, 3개, 4개 또는 5개 등일 수 있다. 리브(796)의 연장 방향은 파이프라인(710)의 연장 방향과 동일하며, 이는 응축수의 배출에 유리하다.
리브(796)는 가공이 용이하고 유동 안내 슬리브(79)의 구조를 보다 신뢰할 수 있도록, 슬리브체(791)와 일체로 성형 설치될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 리브(796)는 삽입 거치공(793)의 내표면에 접합될 수도 있다. 리브(796)의 수량은 실제 배출해야 하는 응축수의 양에 따라 선택하여 설치할 수 있다. 본 출원은 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
다른 실시예에 있어서, 유동 안내 슬리브(79)는 배수홈(708)이 아닌 배수홈(709)만 설치할 수 있음을 이해할 수 있다. 이러한 방식으로, 집수홈(794) 내 응축수의 배출을 구현하여, 유동 안내 슬리브(79)의 구조를 더욱 간단하게 할 수 있다.
도 49에 도시된 바와 같이, 슬리브체(791) 상에는 고정홈(797)이 설치될 수도 있다. 고정홈(797)은 박스체(72)와 맞물려, 유동 안내 슬리브(79)를 고정하는데 사용된다. 선택적으로, 고정홈(797)은 배수홈(708)이 설치된 슬리브체(791)의 일측에 설치되어, 유동 안내 슬리브(79)의 설치를 용이하게 할 수 있다. 고정홈(797)을 통해 유동 안내 슬리브(79)를 고정하고, 파이프라인(710) 상에서 유동 안내 슬리브(79)가 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 동시에, 유동 안내 슬리브(79)는 파이프라인(710)을 고정하고, 파이프라인(710)이 외력 작용 하에서 기울어지는 것을 방지하여, 에어컨 시스템(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 에어컨 시스템(1)의 파이프라인(710) 상에 유동 안내 슬리브(79)를 씌워 설치하여, 파이프라인(710) 상의 응축수의 유동을 안내하고, 파이프라인(710)을 보호할 수 있다. 또한 전기 제어 박스(7)를 밀봉하여, 에어컨 시스템(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 각 실시예의 구조는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 또한 상술한 실시예의 방식은 전술한 방열기(6) 외에도 다른 유형의 방열기(6)를 채택할 수 있다. 본 출원의 실시예는 이를 구체적으로 한정하지 않는다.
상기 내용은 본 출원의 실시예에 불과하며, 본 출원의 특허 범위를 제한하지 않는다. 본 출원의 명세서 및 첨부 도면의 내용을 기반으로 이루어진 등가의 구조 또는 등가의 프로세스 변경, 또는 다른 관련 기술 분야에서의 직접 또는 간접적인 적용은 모두 마찬가지로 본 출원의 특허 보호 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 열교환기에 있어서,
    상기 열교환기는 적어도 2개의 판체 및 헤더관을 포함하고,
    상기 판체에는 복수의 마이크로채널이 설치되고, 각각의 상기 판체는 본체부 및 연결부를 포함하고, 상기 연결부의 일단은 상기 본체부를 연결하고, 상기 판체의 상기 본체부는 서로 적층 설치되고,
    상기 헤더관의 관벽 상에는 적어도 2개의 삽입공이 설치되고, 상기 판체의 연결부의 타단은 상기 삽입공과 서로 대응되며, 상기 헤더관과 용접 고정되고,
    인접한 2개의 삽입공 사이에는 제1 간격이 구비되고, 인접한 2개의 상기 판체의 본체부 사이에는 제2 간격이 구비되고, 상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 일부분의 상기 판체의 연결부는 만곡되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 간격은 2mm 이상인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 간격은 6mm 이하인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    적어도 일부분의 인접하게 설치된 상기 판체의 연결부 사이에는 제3 간격이 구비되고, 상기 제3 간격은 상기 본체부로부터 상기 헤더관까지 적어도 일부 범위 내에서 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 판체는 제1 판체 및 제2 판체를 포함하고,
    상기 제1 판체 상에는 제1 냉매 흐름의 유동을 위한 복수의 제1 마이크로채널이 설치되고,
    상기 제2 판체 상에는 제2 냉매 흐름의 유동을 위한 복수의 제2 마이크로채널이 설치되고,
    상기 제2 냉매 흐름이 상기 제1 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 상기 제1 냉매 흐름을 과냉각시키거나, 상기 제1 냉매 흐름이 상기 제2 냉매 흐름으로부터 열을 흡수하여, 상기 제2 냉매 흐름을 과냉각시키는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 헤더관은 2개로 설치되고, 상기 제1 판체는 하나의 상기 헤더관을 관통하며 다른 하나의 상기 헤더관과 연통되고, 상기 제2 냉매 흐름은 상기 제1 냉매 흐름을 과냉각시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 외측에 위치한 상기 판체는 하나의 상기 헤더관을 우회하며 다른 하나의 상기 헤더관과 연통되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 열교환기는 토탈 헤더관 및 유동 분할판을 포함하고,
    상기 유동 분할판은 상기 토탈 헤더관 내에 설치되어, 상기 토탈 헤더관이 상기 유동 분할판에 의해 분리되는 제1 헤더관과 제2 헤더관을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판체의 본체부와 상기 제2 판체의 본체부 사이에는 연결편이 설치되고,
    상기 연결편의 양측에는 땜납이 설치되고, 상기 땜납은 상기 연결편을 상기 연결편 양측의 상기 제1 판체의 본체부 및 상기 제2 판체의 본체부와 용접 고정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결편은 금속박편인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 전기 제어 박스에 있어서,
    상기 전기 제어 박스는 박스체 및 제1항 내지 제5항, 제8항, 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 열교환기를 포함하고,
    상기 열교환기는 상기 전기 제어 박스와 연결되고, 상기 열교환기는 상기 전기 제어 박스를 방열시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 전기 제어 박스.
  13. 에어컨 시스템에 있어서,
    상기 에어컨 시스템은 압축기, 실외 열교환기, 실내 열교환기 및 제1항 내지 제5항, 제8항, 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 열교환기를 포함하고,
    상기 압축기는 연결 파이프라인을 통해 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이에서 순환 유동하는 냉매 흐름을 제공하고,
    상기 열교환기는 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이에 설치되며 상기 연결 파이프라인과 연통되는 것을 특징으로 하는 에어컨 시스템.
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