KR960031951A - 열교환기, 냉각장치, 공기조절장치 및 열교환기의 제조방법과 장치 - Google Patents

열교환기, 냉각장치, 공기조절장치 및 열교환기의 제조방법과 장치 Download PDF

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Abstract

냉각장치, 공기조절장치 등에 사용되는 열교환기와 열교환기의 조절방법 및 장치에 관한 것으로서, 전열관외의 열전달율을 증가시켜 전열을 촉진할 수 있고, 풍량의 감소에 따라 열교환량도 감소하는 것을 억제하기 위해 압축기, 콘덴서 및 증발기를 포함하고 압축기, 콘덴서 및 압축기를 통해 냉매를 순환시키는 냉각장치에 있어서, 콘덴서와 증발기 중 적어도 하나의 열교기에 한쌍의 헤더 사이에 배치된 여러개의 전열관 및 여러개의 전열관 중 특정 전열관 사이에 나선으로 감겨진 세선핀이 마련된다.
이것에 의해, 기체-액체 2상냉매에서 액체와 기체를 분리하도록 입구 배관 보다 큰 출구헤더를 사용해서 팽창한 단면적을 이용하고 기상과 액상 사이의 구체적인 중력차를 이용해서 분리를 실행하는 것에 의해 유속의 차이가 크게 되고, 이 구조에서의 분리효과가 향상되며, 액면의 안정화에 의해 액체의 펄세이션의 효과를 방지하며 냉매의 분배를 원활하게 하고 전열의 성능을 안정화할 수 있다.

Description

열교환기, 냉각장치, 공기조절장치 및 열교환기의 제조방법과 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 냉각회로를 나타낸 회로도.
제2도는 본 발명의 1실시예에 따른 열교환기의 정면도.
제3도는 본 발명의 1실시예에 따른 공기조절장치에 사용되는 열교환기의 전열면을 나타낸 정면도.

Claims (49)

  1. 압축기, 콘덴서 및 증발기를 포함하고 압축기, 콘덴서 및 압축기를 통해 냉매를 순환시키는 냉각장치에 있어서, 콘덴서와 증발기 중 적어도 하나의 열교환기는 한쌍의 헤더 사이에 배치된 여러개의 전열관 및 여러개의 전열관 중 특정 전열관 사이에 나선으로 감겨진 세선핀을 포함하는 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나선상으로 감겨진 세선의 나선각도는 소정의 각도 보다 크게 설정되는 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 여러개의 전열관은 만곡형인 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 여러개의 전열관을 포함하는 배열은 만곡형이나 절곡형으로 배치되는 냉각장치.
  5. 제1항∼제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀의 직경이 0.5㎜ 보다 작은 세선이 사용되는 열교환기.
  6. 배관을 통해 접속된 실내기와 실외기를 포함하고 압축기에 의해 냉매를 순환시키는 공기조절장치에 있어서, 상기 실내기와 실외기 중 어느 하나의 열교환기는 한쌍의 헤더 사이에 배치된 여러개의 전열관 및 상기 여러개의 전열관 중 특정 전열관 사이에서 나선상으로 감겨진 세선핀을 포함하는 공기조절장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 나선상으로 감겨진 세선의 나선각도는 소정의 각도 보다 크게 설정되는 공기조절장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 여러개의 전열관은 만곡형인 공기조절장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 여러개의 전열관을 포함하는 배열은 만곡형 또는 절곡형으로 배치되는 공기조절장치.
  10. 제6항∼제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀의 직경이 0.5㎜ 보다 작은 세선이 사용되는 열교환기.
  11. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 상기 여러개의 전열관 중 여러개의 특정 전열관의 외주에 감겨지는 세선을 포함하고, 여러개의 전열관 사이의 간극을 확대하는 방향으로 당기는 장력을 인가하면서, 세선이 여러개의 전열관의 바깥면과 접합되는 열교환기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전열관에 소정의 장력을 인가해서 납땜 접합에 의해 상기 세선이 상기 전열관과 접합되는 열교환기.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 핀의 직경이 0.5㎜ 보다 작은 세선이 사용되는 열교환기.
  14. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관 중 특정의 여러개의 전열관의 외주에 감겨지는 세선을 링형상이나 나선상으로 형성하는 형성수단, 상기 여러개의 전열관과 감겨진 세선을 동시에 가열하고 납땜하는 납땜수단 및 상기 납땜수단에 의한 납땜시 전열관 사이의 간극이 팽창되도록 하기 위해 장력을 인가하도록 전열관을 걸어맞추는 지그를 포함하는 열교환기의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지그는 하나의 전열관을 각각 착탈가능하게 걸어맞추는 적어도 2개의 걸어맞춤수단, 상기 걸어맞춤수단이 소정의 방향으로 이동하게 하는 안내수단 및 상기 안내수단이 소정의 방향으로 이동하도록 힘을 인가하는 하중 수단을 포함하는 열교환기의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 지그는 걸어맞춤수단을 각각 고정하는 여러개의 고정기를 또 포함하고, 상기 안내수단은 여러개의 고정기를 소정의 방향으로 안내해서 여러개의 전열관을 포함하는 전열면을 확대하도록 이동시키는 열교환기의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 여러개의 전열관을 포함하는 전열면 내의 한쌍의 전열관 사이의 간격을 확대하도록 전열면에 평행한 방향으로 적어도 장력을 인가하는 열교환기의 제조방법.
  18. 여러개의 전열관을 포함하는 전열면을 걸어맞추는 걸어맞춤수단, 상기 여러개의 전열관 중 여러개의 특정 전열관의 외주에 감겨진 세선, 상기 걸어맞춤수단에 접속되어 걸어맞춤수단을 소정의 방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 안내수단 및상기 걸어맞춤수단에 접속되어 상기 걸어맞춤수단을 소정의 방향으로 미는 탄성수단을 포함하는 열교환기의 제조장치.
  19. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 상기 여러개의 전열관 중 특정의 전열관의 외주에 감겨지는 세선 및 상기 여러개의 전열관의 양끝 중 어느 한 끝과 접합된 접합부를 갖고, 접합부를 통해 상기 전열관의 각각의 끝에 접속된 헤더를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 납땜재료는 상기 여러개의 전열관의 바깥면 중 적어도 한 면과 헤더의 접합면에 미리 부착되고, 상기 전열관의 끝과 헤더의 접합부 사이에 납땜 접합을 위해 미리 부착된 납땜재료는 용융 냉각되는 열교환기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 핀의 직경이 0.5 ㎜보다 작은 세선이 사용되는 열교환기.
  21. 제19항에 있어서, 상기 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 상기 여러개의 전열관의 양끝 중 어느 한 끝과 끼워맞춰진 끼워맞춤부를 갖고 끼워맞춤부를 통해 상기 여러개의 전열관의 끝에 접속된 헤어 및 상기 여러개의 전열관의 외주에 나선상으로 감겨진 세선을 포함하고, 소정의 두께를 갖는 납땜재료는 상기 세선과 여러개의 전열관 중 적어도 하나의 바깥면 및 상기 여러개의 전열관의 바깥면과 상기 헤더의 끼워맞춤부면중 적어도 하나에 미리 부착되고, 미리 부착된 납땜재료는 용융 냉각되어, 상기 세선을 상기 여러개의 전열관의 바깥면과 접합시키고, 상기 전열관의 양끝을 헤더의 끼워맞춤부와 접합시키는 열교환기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 핀의 직경이 0.5 ㎜보다 작은 세선이 사용되는 열교환기.
  23. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관 및 여러개의 전열관의 외주에 나선상으로 감겨지는 세선을 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 상기 여러개의 전열관을 걸어맞추는 세선을 나선상으로 형성하는 형성공정, 소정의 두께를 갖는 납땜재료를 상기 세선과 여러개의 전열관 중 적어도 어느 하나의 바깥면에 부착하는 부착공정, 상기 전열관의 외주를 감도록 나선상의 세선을 세트하는 세트공정, 세트공정 후 상기 배치된 전열관 사이의 간격을 확장하는 방향으로 전열관을 당겨서 나선상의 세선에 장력을 인가하는 장력공정 및 납땜재료를 용융 냉각시켜서, 장력이 부여된 세선을 전열관의 바깥면과 접합하는 접합공정을 포함하는 열교환기의 제조방법.
  24. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 여러개의 전열관의 양끝 중 어느 한 끝과 끼워맞춰진 끼워맞춤부를 갖고 끼워맞춤부를 통해 여러개의 전열관의 끝에 접속된 헤더 및 헤더 사이의 전열관에 나선상으로 감겨진 세선을 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 상기 여러개의 전열관의 바깥면과 상기 헤더의 끼워맞춤부면중 적어도 어느 하나에 소정 두께의 납땜재료를 부착하는 부착공정, 부착공정 후 상기 전열관의 양끝을 상기 헤더의 끼워맞춤부와 끼워맞추는 세트공정 및 세트공정 후 납땜재료를 용융 냉각시켜 그 끝을 끼워맞춤부와 접합하는 접합공정을 포함하는 열교환기의 제조방법.
  25. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 상기 여러개의 전열관의 양끝 중 어느 한 끝과 끼워맞춰진 끼워맞춤부를 갖고 끼워맞춤부를 통해 상기 여러개의 전열관의 끝에 접속되는 헤더 및 상기 여러개의 전열관의 외주에 나선상으로 감겨진 세선을 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 상기 여러개의 전열관을 걸어맞추는 세선을 나선상으로 형성하는 형성공정, 상기 세선이 상기 전열관의 외주에 감겨지도록 세트하는 제1세트공정, 상기 전열관의 끝을 상기 헤더의 끼워맞춤부와 끼워맞추는 제2세트공정, 상기 전열관의 끝을 헤더의 끼워맞춤부와 접합하는 제1접합공정 및 상기 세선을 상기 여러개의 전열관의 바깥면과 접합하는 제2접합 공정을 포함하는 열교환기의 제조방법.
  26. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 상기 여러개의 전열관의 양끝 중 어느 하나와 끼워맞춰지는 끼워맞춤부를 갖고 끼워맞춤부를 통해 여러개의 전열관의 끝에 접속되는 헤더 및 여러개의 전열관의 외주에 나선상으로 감겨진 세선을 포함하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 상기 여러개의 전열관을 걸어맞추는 세선을 나선상으로 형성하는 형성공정, 상기 여러개의 전열관과 나선상의 세선 중 적어도 어느 하나의 바깥면에 소정 두께의 납땜재료를 부착하는 제1부착공정, 상기 여러개의 전열관의 외주와 헤더의 끼워맞춤부면 중 적어도 어느 하나에 소정 두께의 납땜재료를 부착하는 제2부착공정, 상기 인접한 전열관의 외주에 나선상으로 감겨지도록 세선을 세트하는 제1세트공정, 상기 전열관의 끝을 상기 헤더의 끼워맞춤부와 끼워맞추는 제2세트공정 및 상기 제1 및 제2부착공정에서 부착된 납땜재료를 용융시켜 세선을 전열관의 바깥면과 접합함과 동시에 전열관의 끝을 헤더의 끼워맞춤부와 접합시키는 접합공정을 포함하는 열교환기의 제조방법.
  27. 제23항∼제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여러개의 전열관의 끝과 헤더의 끼워맞춤부를 용융된 땜납액에 침지하는 공정을 또 포함하는 열교환기의 제조방법.
  28. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 전열면을 형성하도록 상기 여러개의 전열관과 핀접합된 세선, 상기 여러개의 전열관의 양끝 중 적어도 어느 한 끝과 끼워맞춰진 끼워맞춤부를 통해 여러개의 전열관의 끝에 접합된 평판형 또는 채널형의 헤더 및 헤더 플레이트의 측면과 접합되어 헤더 플레이트의 한 면을 도포하는 헤더커버를 포함하고, 상기 여러개의 전열관을 포함하는 전열면은 상기 헤더 플레이트의 끼워맞춤부에 접속되어, 상기 헤어커버의 반대측의 헤더 플레이트에 탑치되는 열교환기.
  29. 제28항에 있어서, 상기 핀 직경이 0.5㎜보다 작은 세선이 사용되는 열교환기.
  30. 간격을 두고 배치된 여러개의 전열관, 상기 여러개의 전열관의 양끝중 적어도 어느 한 끝과 끼워맞춤부를 통해 여러개의 전열관의 끝에 접속된 헤더 플레이트 및 헤더 플레이트에 접속된 헤더커버를 포함하고, 접합하기 위해 상기 여러개의 전열관의 끝을 상기 헤더 플레이트의 끼워맞춤부에 삽입하는 제1접함공정, 상기 끼워맞춤부를 통과하는 상기 전열관의 익세스부분을 절단하는 절단공정, 상기 헤더 플레이트를 절곡시켜 채널형 헤더 플레이트를 형성하는 형성공정 및 형성공정 후 접합하기 위해 상기 채널형 헤더 플레이트에 개구부를 세트해서 헤더커버로 도포하는 제2접합공정을 포함하는 열교환기의 제조방법.
  31. 기체-액체 2상의 냉매가 유입되는 입구헤더, 열교환 후 냉매가 배출되는 출구헤더 및 입구헤더와 출구헤더 사이를 통하게 하는 여러개의 전열관을 포함하고, 입구헤더와 출구헤더는 상측과 하측에 간격을 두고 배치되는 열교환기에 있어서, 냉매의 흐름을 저속화시키도록 상기 입구헤더에 탑치된 저속화부 및 상기 저속화부에서 기상과 액상으로 구분된 냉매 중 기상냉매를 출구헤더로 송출하는 가스바이패스 파이프를 또 포함하는 열교환기.
  32. 냉매를 정류하는 정류수단은 입구헤더의 냉매 유입구와 가스바이패스 파이프 사이에 마련되는 열교환기.
  33. 제32항에 있어서, 상기 정류수단은 벌집모양 격자를 포함하는 열교환기.
  34. 제31항에 있어서, 돌기부는 상기 입구헤더의 냉매 유입구와 상기 가스바이패스 파이프 사이의 유로 단면의 상부에 마련되는 열교환기.
  35. 기체-액체 2상의 냉매가 유입되는 냉매배관에 접속된 입구헤더, 입구헤더 보다 상부에 배치된 출구헤더 및 입구헤더와 출구헤더를 통하게 하는 여러개의 전열관을 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 전열관과 상기 입구헤더의 냉매배관 접속부 사이에 마련되어 입구헤더의 상부를 출구헤더의 하부와 통하게 하는 가스바이패스 파이프를 또 포함하는 열교환기.
  36. 제35항에 있어서, 상가 가스바이패스 파이프의 입구헤더에 대한 접속부의 구경이 출구헤더에 대한 접속부의 구경 보다 더 큰 열교환기.
  37. 제36항에 있어서, 상기 가스바이패스 파이프의 관축은 상기 입구헤더에 대한 접속 부근의 전열관측으로 편심되게 마련되는 열교환기.
  38. 냉매배관에 접속되어 냉매가 유입되는 입구헤더, 입구헤더 보다 상부에 배치된 출구헤더 및 입구헤더와 출구헤더를 통하게 하는 여러개의 전열관을 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 입구헤더 내의 공간을 상부와 하부공간으로 분할하는 연통구멍을 갖는 다공플레이트 및 상기 냉매배관 접속부의 반대측의 입구헤더의 끝을 출구헤더와 통하게 하는 가스바이패스 파이프를 또 포함하고, 전열관 내의 개구부는 다공 플레이트 아래에 배치되는 열교환기.
  39. 냉매배관에 접속되어 냉매가 유입되는 입구헤더, 입구헤더 보다 하부에 배치된 출구헤더 및 입구헤더와 출구헤더를 통하게 하는 여러개의 전열관을 포함하는 열교환기에 있어서, 상기 냉매배관 접속부의 반대측의 상기 입구헤더의 끝에 탑치되어 상기 입구헤더와 상기 출구헤더가 통하게 하는 가스바이패스 파이프를 또 포함하는 열교환기.
  40. 제31항∼제39항 중 어느 한 항에 있어서, 냉매가 층상류를 형성하는 구간은 상기 입구헤더의 냉매배관 접속부와 상기 전열관 사이에 마련되는 열교환기.
  41. 제31항∼제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구헤더에는 냉매유입구를 갖는 제1구간과 전열관 및 가스바이패스 파이프와 결합되는 제2구간이 마련되고, 상기 입구헤더를 절곡해서 제1구간과 제2구간을 인접하게 배치하는 열교환기.
  42. 제31항∼제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스바이패스 파이프에 기체-액체 분리부재가 마련되어 액체에서 기체를 분리하는 열교환기.
  43. 제31항∼제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스바이패스 파이프에 열교환용 핀이 마련되는 열교환기.
  44. 제31항∼제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스바이패스 파이프에 역지밸브가 마련되는 열교환기.
  45. 제31항∼제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀직경이 0.5㎜ 미만인 세선이 사용되는 열교환기.
  46. 전열핀을 상부헤더와 하부헤더 사이에 평행하게 배치된 여러개의 전열관과 접촉하게 하는 것에 의해 열교환을 실행하는 열교환기에 있어서, 상기 전열관 사이에 나선상으로 감겨진 세선을 갖는 핀 및 상기 입구헤더의 상부와 냉매가 배출되는 출구헤더가 연통하게 하고 단면적이 전열관 보다 큰 가스바이패스 파이프를 포함하고, 상기 입구헤더는 기체-액체 2상 냉매가 유입되는 입구냉매배관 보다 단면적이 큰 열교환기.
  47. 제46항에 있어서, 냉매가 상기 입구헤더로 유입시 통과하는 유입부에 마련되어 액상 냉매의 액면을 안정화하는 안정화수단을 또 포함하는 열교환기.
  48. 전열핀을 상부헤더와 하부헤더 사이에 평행하게 배치된 여러개의 전열관과 접촉하게 하는 것에 의해 열교환을 실행하는 공기조절장치에 있어서, 상기 전열관 사이에 나선상으로 감겨진 세선을 갖는 핀 및 상기 입구헤더의 상부와 냉매가 배출되는 출구헤더가 연통하게 하고 단면적이 전열관 보다 큰 가스바이패스 파이프를 포함하고, 상기 입구헤더는 기체-액체 2상 냉매가 유입되는 입구냉매배관 보다 단면적이 큰 공기조절장치.
  49. 제48항에 있어서, 냉매가 상기 입구헤더로 유입시 통과하는 유입부에 마련되어 액상 냉매의 액면을 안정화하는 안정화수단을 또 포함하는 공기조절장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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