WO2023101188A1 - 냉매 분배기를 구비하는 공기 조화기 - Google Patents

냉매 분배기를 구비하는 공기 조화기 Download PDF

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WO2023101188A1
WO2023101188A1 PCT/KR2022/014990 KR2022014990W WO2023101188A1 WO 2023101188 A1 WO2023101188 A1 WO 2023101188A1 KR 2022014990 W KR2022014990 W KR 2022014990W WO 2023101188 A1 WO2023101188 A1 WO 2023101188A1
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WO
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refrigerant
distribution
opening
spaces
air conditioner
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PCT/KR2022/014990
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English (en)
French (fr)
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타케이치히사시
토미타케이이치
이노하료
김현영
타지마카츠시게
나카가와타다히로
오가사와라테츠야
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삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0067—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the shape of the heat exchangers or of parts thereof, e.g. of their fins
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    • F24F1/14—Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units
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    • F25B41/40—Fluid line arrangements
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioner having a refrigerant distributor.
  • An air conditioner is a device that maintains indoor air in a desired state, and may include a compressor, a heat exchanger (condenser, evaporator), an expansion valve, a blower, and the like.
  • the heat exchanger is a device that performs heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe and the outside air or the inside.
  • the heat exchanger may include a plurality of narrow tubes through which the refrigerant flows.
  • An air conditioner may include an outside air heat exchanger that performs heat exchange between outside air and a refrigerant, and a inside heat exchanger that performs heat exchange between the inside air and the refrigerant.
  • At least one of the outdoor air heat exchanger and the indoor heat exchanger includes a main pipe, at least two distribution passages connected to a plurality of branch pipes branched off from the main main pipe, and a plurality of distribution passages supplied with refrigerant from the at least two distribution passages. It may include a header cover partitioned into partitioned spaces and a plurality of heat transfer pipes T connected to the plurality of partitioned spaces.
  • One distribution passage of the at least two distribution passages may supply the refrigerant to partition spaces in different regions among the plurality of partition spaces.
  • one distribution passage among at least two distribution passages may supply a refrigerant to a predetermined number of partition spaces among a plurality of partition spaces.
  • the distribution passage of the other one of the at least two distribution passages does not supply the refrigerant to the predetermined number of partitioned spaces, and supplies the refrigerant to the partitioned spaces at a position different from the predetermined number of partitioned spaces among the plurality of partitioned spaces.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a heat exchanger having a refrigerant distributor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a refrigerant distributor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 3 is a schematic perspective view of a header cover according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a passage forming member according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a passage forming member according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of an opening forming member according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view and a plan view of a refrigerant distributor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 8 is a perspective view showing a distribution channel according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 9 are graphs showing experimental data on the cross-sectional area of a distribution channel according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a plan view showing various examples of a partition plate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 shows a distribution flow path according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a refrigerant distributor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a schematic block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure.
  • An object of the present disclosure is to provide an air conditioner employing a refrigerant distributor capable of distributing refrigerant supplied to each of a plurality of heat transfer tubes in an appropriate supply amount.
  • an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure may include an outdoor unit 100A and an indoor unit 100B.
  • the outdoor unit 100A may include a compressor 110, a condenser 120, and an expansion valve 130.
  • the indoor unit 100B may include an evaporator 140 .
  • the compressor 110 compresses the low-pressure gaseous refrigerant introduced from the evaporator 140 into a high-pressure gaseous refrigerant.
  • the condenser 120 condenses the gaseous refrigerant introduced from the compressor 110 into a liquid refrigerant through heat exchange with outside air.
  • the condenser 120 is connected to the evaporator 140 through an expansion valve 130 .
  • the liquid refrigerant When the liquid refrigerant passes through the expansion valve 130, it expands and becomes a gas-liquid mixed refrigerant.
  • the gas-liquid mixed refrigerant is phase-converted into a gaseous refrigerant in the evaporator 140, and in this process, the temperature of the indoor air is lowered by heat exchange between the indoor air and the refrigerant.
  • Reference numeral 160 is a blower that supplies outside air for heat exchange to the condenser 120 .
  • Reference numeral 170 denotes a blower that supplies air (indoor air) for heat exchange to the evaporator 140 .
  • the gaseous refrigerant may partially contain a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant may partially contain a gaseous refrigerant.
  • the condenser 120 is a heat exchanger for outdoor air that performs heat exchange between outdoor air and a refrigerant.
  • the evaporator 140 is a heat exchanger for the bet that performs heat exchange between the bet and the refrigerant.
  • At least one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger may include a refrigerant distributor to be described later.
  • the internal heat exchanger and the outdoor heat exchanger are commonly referred to as heat exchangers, and embodiments of the heat exchanger and the refrigerant distributor applied thereto will be described.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic perspective views of a heat exchanger (X) having a refrigerant distributor according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 is an exploded perspective view of a refrigerant distributor according to an embodiment of the present disclosure.
  • the refrigerant distributor 100 according to an embodiment of the present disclosure may be used, for example, in a large upper exhaust type outdoor unit (heat exchanger for outdoor air).
  • the refrigerant distributor 100 according to an embodiment of the present disclosure may be used for a horizontal blow-off outdoor unit (outdoor heat exchanger) or an indoor unit (internal heat exchanger). .
  • the heat exchanger (X) includes a plurality of narrow tubes (T), which are heat exchanger tubs, and a refrigerant distributor 100 for distributing the refrigerant flowing into the heat exchanger (X) to the plurality of narrow tubes (T). can do.
  • the plurality of narrow tubes T may be, for example, perforated flat tubes (or microchannels).
  • a plurality of narrow tubes (T) may be installed side by side in multiple stages in the vertical direction.
  • the refrigerant distributor 100 distributes the refrigerant supplied through the main pipe Z installed on the upstream side of the heat exchanger X to a plurality of narrow tubes T.
  • a plurality of branch pipes Z1 branched from the main pipe Z are connected to the upstream side of the refrigerant distributor 100, and a plurality of narrow tubes T are connected to the downstream side.
  • the refrigerant distributor 100 includes a header cover H to which the narrow pipe T is connected, a flow path forming member 10 to which the branch pipe Z1 is connected, and the header cover H and the flow path forming member 10.
  • An opening forming member 20 interposed therebetween may be provided.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a header cover H according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3(A) is a perspective view of the header cover H
  • FIG. 3(B) is a perspective view of a state in which the header cover H, the oil charge forming member 10, and the opening forming member 20 are combined.
  • the header cover H may be partitioned into a plurality of partition spaces S to which a plurality of narrow tubes T are respectively connected by a plurality of partition plates P.
  • the header cover H extends along the arrangement direction of the narrow tubes T (here, the vertical direction), and the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction may be various, such as partial circular shape, rectangular shape, triangular shape, polygonal shape, etc. .
  • the header cover H according to an embodiment of the present disclosure may have a partial circular shape, for example, a semicircular shape.
  • the header cover H includes a first slit t1 into which the partition plate P is inserted and a second slit t2 into which the narrow tube T is inserted. do.
  • the first slit t1 and the second slit t2 may be formed through, for example, an outer circumferential surface of the header cover H.
  • the plurality of first slits t1 are formed in multiple stages at predetermined intervals along the longitudinal direction (here, the vertical direction) of the header cover H, and the first slits t1 adjacent to each other
  • Intervals between the plurality of second slits t2 may be the same or partially different.
  • the header cover H is attached to the opening forming member 20 to be described later, and the partition plate P is inserted into each of the plurality of first slits t1, thereby forming a header.
  • the inside of the cover H that is, the space between the header cover H and the opening forming member 20 may be partitioned into a plurality of independent partition spaces S.
  • One or a plurality of narrow tubes T may be connected to each of the plurality of compartment spaces S through the second slit t2.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a passage forming member 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the passage forming member 10 is combined with the opening forming member 20 to form a distribution passage L through which the refrigerant is supplied.
  • the distribution passage (L) is a passage through which the refrigerant flows from the bottom to the top.
  • a plurality of branch pipes Z1 are connected to the passage forming member 10 .
  • the flow path forming member 10 extends along the arrangement direction of the narrow tubes T (here, the vertical direction), and is engaged with the opening forming member 20, thereby forming a gap between the opening forming member 20 and the flow path forming member 10.
  • a space of is formed as a distribution flow path (L).
  • the concave portion 11 is provided on the surface of the passage forming member 10 facing the opening forming member 20 .
  • the distribution flow path L is formed by joining the flow path forming member 10 and the opening forming member 20 such that the concave portion 11 is blocked by the opening forming member 20 .
  • the shape of the distribution passage L is not particularly limited, and for example, the cross-sectional shape perpendicular to the refrigerant flow direction of the distribution passage L may be a rectangular shape or a partial circular shape or a combination thereof.
  • the refrigerant distributor 100 may include at least two independent distribution channels L.
  • two distribution passages L independent of each other are formed by a pair of passage forming members 10 .
  • one of the pair of flow path forming members 10 is referred to as a first flow path forming member 10a, and the other is referred to as a second flow path forming member 10b.
  • the distribution passage L formed by the first passage forming member 10a is referred to as a first distribution passage La
  • the distribution passage L formed by the second passage forming member 10b is referred to as a second distribution passage L. It is called a distribution flow path (Lb).
  • the first passage forming member 10a includes an inlet (first inlet) 10P to which the branch pipe Z1 is connected.
  • the refrigerant flowing along the branch pipe Z1 through the inlet 10P flows into the first distribution channel La.
  • a plurality of inlets 10P are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction (vertical direction) of the first passage forming member 10a.
  • the predetermined intervals may be equal intervals.
  • the predetermined interval may change regularly from downward to upward, for example. For example, the predetermined interval may gradually become longer or shorter from downward to upward.
  • the second passage forming member 10b has an inlet (second inlet) 10Q to which a branch pipe Z1 different from the branch pipe Z1 connected to the first passage forming member 10a is connected.
  • the refrigerant flowing along the branch pipe Z1 through the inlet 10Q flows into the second distribution channel Lb.
  • a plurality of inlets 10Q are provided along the longitudinal direction (vertical direction) of the second flow path forming member 10b at predetermined intervals, for example.
  • the predetermined intervals may be equal intervals.
  • the predetermined interval may change regularly from downward to upward, for example. For example, the predetermined interval may gradually become longer or shorter from downward to upward.
  • the inlet 10P of the first flow path forming member 10a and the inlet 10Q of the second flow path forming member 10b are provided at different heights in the vertical direction.
  • the inlet port 10P of the first flow path forming member 10a and the inlet port 10Q of the second flow path forming member 10b are arranged in a zigzag shape with each other staggered in the vertical direction.
  • the lowermost of the inlets 10P of the first flow path forming member 10a and the lowermost of the inlets 10Q of the second flow path forming member 10b are installed at the same or almost the same height. .
  • FIGS. 2 and 6 are schematic perspective views of an opening forming member 20 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the opening forming member 20 is interposed between the header cover H and the passage forming member 10 .
  • the opening forming member 20 is provided with a plurality of openings O communicating the distribution passage L and the partitioned space S.
  • the opening forming member 20 extends along the arrangement direction of the narrow tube T (here, the vertical direction).
  • the opening forming member 20 is of a plate shape elongated in the vertical direction, and the first mounting portion 21 to which the header cover H is coupled to one surface (first surface) of the opening forming member 20. ) is provided, and a second mounting portion 22 to which the flow path forming member 10 is engaged is provided on the other surface (second surface) of the opening forming member 20 .
  • the first mounting portion 21 has, for example, a concave shape (concave portion) in which free ends, which are both ends of the header cover H in the circumferential direction, are accommodated, and the second mounting portion 22 is of the passage forming member 10. It is a concave shape (concave part) in which free ends, which are both ends in the width direction, are accommodated.
  • the shape of the first mounting portion 21 or the second mounting portion 22 is not limited thereto, and both ends in the circumferential direction of the header cover H and both ends in the width direction of the passage forming member 10 can be accommodated, respectively. It may be an appropriate shape to connect.
  • the opening forming member 20 of this embodiment includes a plurality of first openings Oa, which are openings O communicating between the first distribution flow path La and the partitioned space S, and a second distribution flow path Lb and A plurality of second openings Ob, which are openings O communicating with the partitioned space S, are provided.
  • the plurality of first openings Oa are provided at positions corresponding to the concave portion 11 of the first passage forming member 10a.
  • the plurality of first openings Oa may be divided into a plurality of first opening groups O1.
  • Each of the plurality of first opening groups O1 may include a plurality of first openings Oa.
  • the plurality of first opening groups O1 are arranged at predetermined intervals along the vertical direction.
  • the plurality of first openings Oa included in each first opening group O1 may have the same size or at least some of them may have different sizes.
  • the size of the plurality of first openings Oa is adjusted from the upstream side to the downstream side (that is, from the bottom to the top). ) may be gradually reduced or increased, may be changed regularly, or may be changed irregularly.
  • the first opening Oa located at the most upstream side ie, the bottom
  • the ratio of the cross-sectional area of the first opening Oa to the cross-sectional area of the first distribution passage La is preferably within the range of 2% or more and 60% or less, , more preferably within the range of 5% or more and 40% or less.
  • the ratio of the average cross-sectional area of the plurality of first openings Oa to the cross-sectional area of the first distribution passage La is 10% or more and 30% It is preferable to be within the following ranges.
  • the second opening Ob is located at a position away from the first opening Oa in the width direction of the opening forming member 20 and is provided at a position corresponding to the concave portion 11 of the second passage forming member 10b. do.
  • the plurality of second openings Ob may be divided into a plurality of second opening groups O2 .
  • Each of the plurality of second opening groups O2 may include a plurality of second openings Ob.
  • the plurality of second opening groups O2 are arranged at predetermined intervals along the vertical direction.
  • the plurality of second openings Ob included in each second opening group O2 may have the same size or at least some of them may have different sizes.
  • the size of the plurality of second openings Ob is from upstream to downstream (that is, from bottom to top). ) may be gradually reduced or increased, may be changed regularly, or may be changed irregularly.
  • the second opening Ob located at the most upstream side is selected as the other second openings Ob. can be made bigger.
  • the ratio of the cross-sectional area of the second opening (Ob) to the cross-sectional area of the second distribution passage (Lb) is in the range of 2% or more and 60% or less, , more preferably within the range of 5% or more and 40% or less. Further, when the diameters of at least some of the plurality of second openings Ob are different, the ratio of the average cross-sectional area of the plurality of second openings Ob to the cross-sectional area of the second distribution passage Lb is 10% or more and 30% It is preferable to be within the following ranges.
  • the first opening group O1 and the second opening group O2 may be disposed at different heights.
  • the first opening group O1 and the second opening group O2 may be arranged in a zigzag shape to cross each other in the vertical direction. That is, the second opening group O2 is positioned between the two adjacent first opening groups O1, and the first opening group O1 is positioned between the two neighboring second opening groups O2. It can be.
  • 7 is a schematic perspective view and a plan view of a refrigerant distributor 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • 7 (A) and (B) are a perspective view and a plan view of a state in which the header cover H, the passage forming member 10, and the opening forming member 20 are coupled, respectively.
  • a header cover H is attached to one surface (first surface) of the opening forming member 20, and a partition plate P is installed in the first slit t1 of the header cover H.
  • a plurality of partitioned spaces S are formed by being inserted.
  • two mutually independent Distribution channels (L) and (Lb) are formed.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a distribution flow path (L) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the distribution passage L is expressed in a state in which the header cover H, the passage forming member 10, and the opening forming member 20 are separated.
  • the refrigerant distributor 100 has one distribution channel L, that is, a first distribution channel ( La) supplies the refrigerant to a predetermined number of partitioned spaces S, and the other distribution passage L, that is, the second distribution passage Lb does not supply the refrigerant to these predetermined number of partitioned spaces S, and these It is configured so that the refrigerant is supplied to other partitioned spaces S located at positions passing through a predetermined number of partitioned spaces S.
  • a first distribution channel ( La) supplies the refrigerant to a predetermined number of partitioned spaces S
  • the other distribution passage L that is, the second distribution passage Lb does not supply the refrigerant to these predetermined number of partitioned spaces S, and these It is configured so that the refrigerant is supplied to other partitioned spaces S located at positions passing through a predetermined number of partitioned spaces S.
  • the openings O are formed in a row in the hole section W1 and located on the upstream side of the hole section W1.
  • a development region or biasing region W2 biasing the flow of the refrigerant toward the opening O is provided.
  • the running section W2 is a section in which the opening O is not formed, in other words, a section provided between adjacent hole sections W1.
  • the length of the running section W2 is preferably 10 times or more of the hydraulic diameter of the distribution flow path L, and more preferably 20 times or more of the hydraulic diameter.
  • the length of the running section W2 is a plurality of openings serving as passages through which the refrigerant flowing from the inlets 10P and 10Q to the distribution passage L through the inlets 10P and 10Q flows out from the distribution passage L It is the separation distance to the opening (O) located at the most upstream side (ie, the bottommost) of (O). More specifically, it is the separation distance from the center of the inlet port 10P or 10Q to the center of the opening O located at the most upstream side (ie, the bottommost side) with respect to the inlet port 10P or 10Q.
  • the cross-sectional area of the distribution passage L is preferably 8 mm 2 or more and 16 mm 2 or less. Because, if the cross-sectional area of the distribution passage (L) exceeds 16 mm 2 , gas-liquid separation occurs when the flow rate of the refrigerant is low, and the refrigerant distribution characteristics may deteriorate, and the cross-sectional area of the distribution passage (L) is less than 8 mm 2 This is because, when the flow rate of the refrigerant is high, the pressure loss becomes too large, causing deterioration of the refrigerant distribution characteristics due to pressure fluctuations.
  • the length of the running section W2 is preferably 1 mm or more and 100 mm or less, more preferably 5 mm or more and 100 mm or less.
  • each of the plurality of first openings Oa and the plurality of second openings Ob is arranged in a line, as shown in FIG. 8 , the plurality of first openings Oa ) is formed in a row is set as the first hole section W1a, and the running section W2 between two adjacent first hole sections W1a is the first running section W2a. ) is set as Further, the hole section W1 in which the plurality of second openings Ob is formed in a line is set as the second hole section W1b, and the running section W2 between the adjacent second hole sections W1b is set as the second hole section W1b. ) is set as the second running section W2b.
  • first running section W2a and the second running section W2b are disposed at different heights.
  • first running section W2a and the second running section W2b are arranged in a zigzag shape such that positions along the vertical direction are staggered.
  • the length of the first running section W2a and the length of the second running section W2b may be equal to or different from each other.
  • the lengths of the plurality of first running sections W2a may be the same or at least partially different from each other.
  • the lengths of the plurality of second running sections W2b may also be the same, or at least some of them may be different from each other.
  • the distribution passage L is divided into a plurality of divided regions D, and each of the plurality of divided regions D has one hole section W1. ) and a running section W2 corresponding to this hole section W1.
  • the first distribution passage La includes a plurality of first division regions Da
  • the second distribution passage Lb includes a plurality of second division regions Db.
  • Each of the plurality of first division regions Da includes one hole section W1a and a running section W2a corresponding to the hole section W1a.
  • Each of the plurality of second divided regions Db includes one hole section W2a and a running section W2b corresponding to the hole section W2a.
  • Each of the plurality of divided regions D communicates with one inlet 10P or 10Q.
  • each of the plurality of divided regions D is provided to correspond to one branch pipe Z1.
  • the plurality of openings O formed in the opening forming member 20 after the refrigerant flowing into the corresponding divided area D from the branch pipe Z1 flows through the divided area D from bottom to top. ) is supplied to a plurality of compartment spaces (S).
  • (L) is distributed by a partition plate (P) forming a plurality of compartment spaces (S).
  • the flow path L may be divided into a plurality of divided regions D. For example, as shown in FIG.
  • the partition plate P divides the first distribution passage La into a plurality of first partition regions Da, and divides the second distribution passage Lb into a plurality of regions. It is divided into the second partition area Db of .
  • the partition plate P divides the upstream side and the downstream side into respective divided areas by partially blocking the distribution passage L, for example, the partition plate P is inserted into the distribution passage L for distribution.
  • a closing portion (FIG. 10: P1) blocking the flow path L is provided.
  • Examples of the partition plate (P) blocking the distribution passage (L) may be various.
  • 10 is a plan view showing various examples of a partition plate P according to an embodiment of the present disclosure.
  • a first partition plate (Pa) blocks both the first distribution passage (La) and the second distribution passage (Lb), blocks the first distribution passage (La) and opens the second distribution passage (Lb).
  • a fourth partition plate Pd that opens all of Lb) may be used.
  • a second partition plate Pb divides the first distribution passage La into a plurality of first divided regions Da, and the second distribution passage Lb is divided into a plurality of second division regions Db.
  • the third partition plates (Pc) to be turned over to each other. That is, the second partition plate Pb and the third partition plate Pc have a line-symmetric shape, in other words, a mirror-image symmetric shape.
  • one distribution passage L supplies the refrigerant to a predetermined number of compartment spaces S, and the other distribution passage L
  • the refrigerant is supplied to another predetermined number of partitioned spaces (S) located at a position passing through these predetermined number of partitioned spaces (S).
  • the running section W2 may be formed in each of the two distribution passages L.
  • the running section W2 As a result, most of the refrigerant in the liquid state among the gas-liquid refrigerant is difficult to reach the upper partition spaces S among the plurality of partition spaces S, and relatively lower Drifting of the refrigerant occurs by flowing into the partition spaces S located in the refrigerant.
  • the running section W2 as in the refrigerant distributor 100 according to an embodiment of the present disclosure, the flow of the gas-liquid refrigerant is switched upward by the running section W2, and the flow of the liquid refrigerant is upward. of inertia is given.
  • the liquid refrigerant flows into the lower partition spaces S as well as the upper partition spaces S, and as a result, the drifting of the refrigerant can be reduced or prevented.
  • the supply amount of the refrigerant supplied to each of the narrow tubes T is varied according to, for example, the wind speed distribution, or the refrigerant is supplied to each of the three The scenery T can be equally classified.
  • the plurality of partition plates P partitioning the header cover H into a plurality of partition spaces S partition the distribution flow path L into a plurality of partition areas D
  • the partition plate P In addition to being used as a partition for the divided space S, it is also used as a partition for the divided area D, so that the number of parts can be reduced.
  • a partition plate Pb divides the first distribution passage La into a plurality of first divided regions Da, and a division divides the second distribution passage Lb into a plurality of second division regions Db. Since the board Pc has an inverted shape, that is, an axisymmetric shape, further reduction in the number of parts can be achieved.
  • the refrigerant distributor 100 is not limited to the above-described embodiment.
  • 11 shows a distribution flow path (L) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the distribution passage (L) may have a concave portion (L1) where the refrigerant introduced from the branch pipe (Z1) collides before flowing upward.
  • the concave portion L1 may extend from the distribution passage L in the same direction as the inflow direction of the refrigerant into the distribution passage L. According to this, the inertial force directed upward of the refrigerant flowing in from the branch pipe Z1 can be reduced by the refrigerant that hits the concave portion L1 and returns.
  • the concave portion L1 is formed for the branch pipe Z1 connected to the lowermost end of the passage forming member 10 here, it is also possible to form the concave portion L1 for the other branch pipes Z1 as well. does not exist.
  • the running section W2 may be shorter than the length described in the above embodiments.
  • the distribution passage L may include a narrowing portion L2 that narrows the passage width.
  • the narrowing part L2 may have a shape that partially narrows the width of the upward passage of the distribution passage L. According to this, too much refrigerant can be prevented from flowing into the narrow tube T located close to the narrowing part L2.
  • the narrowing part L2 is formed for the branch pipe Z1 connected to the lower end of the passage forming member 10, but the narrowing part L2 may also be formed for the other branch pipes Z1.
  • the running section W2 may be shorter than the length described in the above-mentioned embodiments.
  • the distribution passage L has an inclined portion L3 such that the inflow direction of the refrigerant from the branch pipe Z1 and the outflow direction of the refrigerant flowing into the compartment space S intersect. ) can be provided. According to this, regardless of the magnitude of the inertial force in the inflow direction of the refrigerant, it is easy to flow the refrigerant in a predetermined amount in the outflow direction.
  • the inclined portion L3 is provided for the branch pipe Z1 connected to the lower end of the passage forming member 10 here, the inclined portion L3 may also be formed for the other branch pipes Z1. . In that case, the running section W2 may be shorter than the length described in the above-mentioned embodiments.
  • two distribution passages L are formed by a pair of passage forming members 10, but three or more distribution passages L are formed by using three or more passage forming members 10. may form
  • the opening forming member 20 is interposed between the header cover H and the passage forming member 10, but the opening forming member 20, the header cover H, and the passage forming member 10 The positional relationship between them is not limited to the above-described embodiments.
  • 13 is a schematic plan view of a refrigerant distributor 100 according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 13 , both the header cover H and the flow path forming member 10 may be coupled to one side (for example, the first side) of the opening forming member 20 . In this case, as the partition plate P, as shown in FIG.
  • the partition space (Pf) having a passage hole P2 communicating with only one of the two distribution passages L, the partition space ( The distribution passage L may be divided using the partition plate P forming S).
  • the partition plate Pe and the partition plate Pf may have an inverted shape, that is, an axisymmetric shape. Therefore, the partition plate Pe and the partition plate Pf may be substantially the same.
  • An air conditioner may include an outdoor air heat exchanger that performs heat exchange between outdoor air and a refrigerant; It includes; a heat exchanger for betting that performs heat exchange between the bet and the refrigerant.
  • At least one of the heat exchanger for outdoor air and the heat exchanger for outdoor air may include: a main body; A plurality of branch pipes branched from the main pipe are connected, At least two distribution passages independent of each other; a header cover (H) partitioned into a plurality of partition spaces (S) receiving refrigerant from the at least two distribution passages; and a plurality of heat transfer pipes (T) connected to the plurality of partitioned spaces, wherein one of the distribution passages (La) of the at least two distribution passages supplies a refrigerant to a predetermined number of partitioned spaces among the plurality of divided spaces.
  • the distribution passage Lb of the other one of the at least two distribution passages does not supply the refrigerant to the predetermined number of partitioned spaces and is at a position different from the predetermined number of partitioned spaces among the plurality of partitioned spaces.
  • a refrigerant is supplied to the compartments.
  • one of the two distribution passages supplies refrigerant to a predetermined number of partitioned spaces, and the other distribution passage passes through these predetermined number of partitioned spaces.
  • a refrigerant is supplied to the compartment space.
  • a running section can be formed in each of the two distribution passages.
  • the jogging section By providing the jogging section, drifting of the gas-liquid refrigerant can be reduced or prevented, and since the flow of the gas-liquid refrigerant is stabilized, the refrigerant supplied to each of the plurality of heat transfer tubes can be distributed in an appropriate amount.
  • the air conditioner includes an opening section in which a plurality of openings are formed communicating each of the at least two distribution flow passages with the compartment space, and a running section located upstream of the opening section in which the opening is not formed. It may be provided with an opening forming member having.
  • the jojugu section may bias the flow of the refrigerant toward the plurality of openings of the hole section along each of the at least two distribution passages.
  • the plurality of openings may have different sizes.
  • an opening located at the most upstream side among a plurality of openings included in the opening section may be larger than other openings. Accordingly, it is possible to distribute the refrigerant in an appropriate amount to the plurality of heat transfer tubes.
  • a ratio of a diameter of the plurality of openings to a cross-sectional area of each of the at least two distribution passages may be 2% or more and 60% or less. In this way, a sufficient pressure loss is applied to the refrigerant flowing from the distribution passage to the opening, and the balance between the pressure loss between the distribution passage and the opening can be properly maintained.
  • the length of the control section may be 10 times or more than the hydraulic diameter of each of the at least two distribution passages. According to this, the drifting of the refrigerant can be more easily reduced or prevented.
  • the at least two distribution passages may flow the refrigerant from the bottom to the top.
  • each of the at least two distribution passages may be divided into a plurality of divided regions, and the refrigerant introduced into the plurality of divided regions may be supplied to the plurality of divided spaces.
  • each of the plurality of divided areas may include an opening section communicating the divided space through a plurality of openings; A running section corresponding to the opening section and in which the opening is not formed; may be provided.
  • Each of the plurality of divided regions may be connected to one branch pipe. Accordingly, the refrigerant introduced into each divided region may be uniformly supplied to the corresponding divided spaces.
  • the air conditioner includes a plurality of partition plates partitioning the header cover into the plurality of partition spaces, and the at least two distribution passages are divided into the plurality of partition areas by some of the plurality of partition plates.
  • the partition plate can be used as a partition for the partitioned area as well as being used as a partition for the partitioned space, so the number of parts can be reduced.
  • two partition plates partitioning each of the at least two distribution passages into a plurality of divided regions may have lines symmetrical to each other. In this way, by inverting the partition plate, it can be applied so as to form divided regions on both one distribution passage and the other distribution passage, and further reduction in the number of parts can be achieved.
  • At least one of the at least two distribution passages may have a concave portion extending in the same direction as the refrigerant inflow direction so that the refrigerant that is introduced collides with the refrigerant before flowing upward. Accordingly, the inertial force of the refrigerant flowing into the distribution channel due to the refrigerant returning after colliding with the concave portion can be eliminated.
  • At least one of the at least two distribution passages may include a narrowing portion in which a width of the passage is narrowed. Thereby, it is possible to prevent too much refrigerant from flowing into the heat transfer tube located close to the narrowing portion.
  • At least one of the at least two distribution passages may include an inclined portion such that an inflow direction of the refrigerant flows and an outflow direction of the refrigerant flows into the compartment space. According to this, regardless of the magnitude of the inertial force in the inflow direction of the refrigerant, it is easy to flow the refrigerant in a predetermined amount in the outflow direction.
  • the air conditioner it is possible to distribute the refrigerant supplied to each of the plurality of heat transfer tubes in an appropriate supply amount.

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Abstract

외기용 열교환기와 내기용 열교환기를 구비하는 공기 조화기가 개시된다. 외기용 열교환기와 내기용 열교환기 중 적어도 하나는, 서로 독립적인 적어도 2개의 분배 유로(L); 및 상기 적어도 2개의 분배 유로로부터 냉매를 공급받는 복수의 구획 공간(S)으로 구획된 헤더 커버(H); 및 상기 복수의 구획 공간에 접속되는 복수의 전열관(T)을 포함한다. 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 하나의 상기 분배 유로(La)가 상기 복수의 구획 공간 중 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하고, 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 다른 하나의 상기 분배 유로(Lb)가 상기 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하지 않고 상기 복수의 구획 공간 중 상기 소정 수의 구획 공간들과는 다른 위치에 있는 구획 공간들에 냉매를 공급한다.

Description

냉매 분배기를 구비하는 공기 조화기
본 개시는 냉매 분배기를 구비하는 공기 조화기에 관한 것이다.
공기 조화기는 실내 공기를 소망하는 상태로 유지시키는 장치로서, 압축기, 열교환기(응축기, 증발기), 팽창 밸브, 송풍기 등을 포함할 수 있다. 열교환기는 냉매관을 통하여 흐르는 냉매와 외기 또는 내기와의 열교환을 수행하는 장치이다. 열교환기는 냉매가 흐르는 복수의 세경관을 구비할 수 있다. 세경관을 이용하여 대형 실외기를 구성하는 경우, 세경관의 길이가 길어짐에 따른 압력 손실의 증가가 문제가 되고, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 세경관의 멀티패스화를 통하여 세경관의 개수를 늘릴 필요가 있다. 일본특허 제6213362호에는 증발기 성능을 향상시키기 위해 다공 편평관(flat tube, 또는 microchannel) 등의 복수개의 세경관을 이용하는 증발기가 개시되어 있다.
일 측면에 따른 공기 조화기는, 외기와 냉매와의 열교환을 수행하는 외기용 열교환기와, 내기와 냉매와의 열교환을 수행하는 내기용 열교환기를 포함할 수 있다. 외기용 열교환기와 내기용 열교환기 중 적어도 하나는, 주관과, 주관으로부터 분기된 복수의 분기관이 접속되며 복수의 서로 독립적인 적어도 2개의 분배 유로와, 적어도 2개의 분배 유로로부터 냉매를 공급받는 복수의 구획 공간으로 구획된 헤더 커버와, 복수의 구획 공간에 접속되는 복수의 전열관(T)을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 분배 유로 중 하나의 분배 유로가 다른 하나의 분배 유로는 복수의 구획 공간 중 서로 다른 영역의 구획 공간들에 냉매를 공급할 수 있다. 예를 들어, 적어도 2개의 분배 유로 중 하나의 분배 유로가 복수의 구획 공간 중 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급할 수 있다. 그리고, 적어도 2개의 분배 유로 중 다른 하나의 분배 유로는 상기 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하지 않으며, 복수의 구획 공간 중 소정 수의 구획 공간들과는 다른 위치에 있는 구획 공간들에 냉매를 공급할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기를 구비하는 열교환기의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤더 커버의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 유로 형성 부재의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 유로 형성 부재의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 개구 형성 부재의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기의 개략적인 사시도와 평면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로를 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로의 단면적에 관한 실험 데이터를 보여주는 그래프들이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 구획판의 다양한 예들을 보여주는 평면도들이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로를 보여준다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로의 예들을 보여준다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기의 개략적인 평면도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 개략적인 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
이하에 본 개시에 관한 공기 조화기의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
멀티패스화된 세경관 구조의 경우, 냉매가 일부 패스에 편중되어 열교환 성능이 저하될 수 있으므로, 각각의 패스에 냉매를 균일하게 분배하는 것이 중요하다. 또한, 멀티패스화된 세경관 구조를 대형 상부 배출형 실외기(upward blow-off outdoor unit)에 적용하면, 다수개의 세경관이 상하 방향으로 다단(multi-stage)으로 배열되기 때문에 열교환기의 상하 방향의 사이즈가 커지므로, 상하 방향에 따른 풍속 분포가 발생한다. 이에 의해, 팬에 가까운 상부 단(stage)에서는 풍속이 빠르고 그 만큼 열교환이 효율적으로 수행될 수 있으나, 팬으로부터 먼 하부 단(stage)에서는 풍속이 느리고 다량의 냉매를 하부 단(stage)에 공급하더라도 냉매 전체가 열교환에 효율적으로 이용되지 않을 수 있다. 따라서, 각각의 세경관에 공급해야 할 필요한 냉매량은 풍속 분포에 따라 다르므로, 효율적인 열교환을 수행하기 위해서는 각각의 세경관에 적절한 냉매량을 공급할 필요가 있다.
본 개시는 복수개의 전열관 각각에 공급되는 냉매를 적절한 공급량으로 분배할 수 있는 냉매 분배기를 채용한 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 개략적인 블록도이다. 도 14를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 실외기(100A)와 실내기(100B)를 포함할 수 있다. 실외기(100A)는 압축기(110)와 응축기(120), 및 팽창 밸브(130)를 포함할 수 있다. 실내기(100B)는 증발기(140)를 포함할 수 있다. 압축기(110)는 증발기(140)로부터 유입되는 저압의 기상 냉매를 고압의 기상 냉매로 압축시킨다. 응축기(120)는 압축기(110)로부터 유입된 기상 냉매를 외기와의 열교환을 통하여 액상의 냉매로 응축시킨다. 응축기(120)는 팽창 밸브(130)를 개재하여 증발기(140)와 연결된다. 액상의 냉매가 팽창 밸브(130)를 통과하면 팽창되어 기액 혼합 냉매가 된다. 기액 혼합 냉매는 증발기(140)에서 기상의 냉매로 상변환되며, 이 과정에서 실내 공기와 냉매와의 열교환에 의하여 실내 공기의 온도가 낮아진다. 참조부호 160은 응축기(120)에 열교환용 외기를 공급하는 송풍기이다. 참조부호 170은 증발기(140)에 열교환용 내기(실내 공기)를 공급하는 송풍기이다. 전술한 설명에서, 기상 냉매에는 부분적으로 액상의 냉매가 포함되어 있을 수 있으며, 액상 냉매에는 부분적으로 기상의 냉매가 포함되어 있을 수 있다.
응축기(120)는 외기와 냉매와의 열교환을 수행하는 외기용 열교환기이다. 증발기(140)는 내기와 냉매와의 열교환을 수행하는 내기용 열교환기다. 외기용 열교환기와 내기용 열교환기 중 적어도 하나는 후술하는 설명하는 냉매 분배기를 구비할 수 있다. 이하에서, 내기용 열교환기와 외기용 열교환기를 열교환기라 통칭하고, 열교환기 및 이에 적용된 냉매 분배기의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기를 구비하는 열교환기(X)의 개략적인 사시도이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기의 분해 사시도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기(100)는, 예를 들어 대형 상부 배기형 실외기(외기용 열교환기)에 이용될 수 있다. 다만, 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기(100)는, 횡배기형(horizontal blow-off) 실외기(외기용 열교환기)에 이용될 수도 있으며, 실내기(내기용 열교환기)에 이용될 수도 있다.
열교환기(X)는, 다수개의 전열관(heat exchanger tub)인 세경관(T)과, 열교환기(X)에 유입되는 냉매를 다수개의 세경관(T)으로 분배하는 냉매 분배기(100)를 구비할 수 있다. 복수개의 세경관(T)은 예를 들어 다공 편평관(flat tube, 또는 microchannel)일 수 있다. 복수개의 세경관(T)은 상하 방향으로 다단으로 나란하게 설치될 수 있다.
냉매 분배기(100)는, 열교환기(X)의 상류측에 설치된 주관(Z)을 통하여 공급되는 냉매를 복수개의 세경관(T)으로 분배한다. 냉매 분배기(100)의 상류측에 주관(Z)으로부터 분기된 복수개의 분기관(Z1)이 접속되며, 하류측에 다수개의 세경관(T)이 접속된다. 냉매 분배기(100)는 세경관(T)이 접속되는 헤더 커버(H)와, 분기관(Z1)이 접속되는 유로 형성 부재(10)와, 헤더 커버(H) 및 유로 형성 부재(10)의 사이에 개재되는 개구 형성 부재(20)를 구비할 수 있다. 이하, 각 부재의 실시예들에 대해 상세히 서술한다.
<헤더 커버(H)>
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤더 커버(H)의 개략적인 사시도이다. 도 3의 (A)는 헤더 커버(H)의 사시도이며, 도 3의 (B)는 헤더 커버(H), 유료 형성 부재(10), 및 개구 형성 부재(20)가 결합된 상태의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 헤더 커버(H)는 복수개의 구획판(P)에 의해 복수의 세경관(T)이 각각 접속되는 복수의 구획 공간(S)으로 구획될 수 있다.
헤더 커버(H)는 세경관(T)의 배열 방향(여기서는, 상하 방향)을 따라 연장되며, 길이 방향과 직교하는 단면 형상은 부분 원형상, 직사각형상, 삼각형상, 다각형상 등 다양할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 헤더 커버(H)는 부분 원형상, 예를 들어 반원 형상일 수 있다. 헤더 커버(H)의 단면 형상을 부분 원형상으로 함으로써, 내압 강도가 향상될 수 있으며, 헤더 커버(H)를 형성하는 부분 원형상의 판의 두께를 줄여 경량화나 저비용화를 도모할 수 있다.
도 3의 (A)에 도시된 바와 같이, 헤더 커버(H)는 구획판(P)이 삽입되는 제1 슬릿(t1)과, 세경관(T)이 삽입되는 제2 슬릿(t2)을 구비한다. 제1 슬릿(t1)과 제2 슬릿(t2)는 예를 들어 헤더 커버(H)의 외주면을 관통하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 슬릿(t1)이 헤더 커버(H)의 길이 방향(여기서는, 상하 방향)을 따라 예를 들어 소정 간격으로 다단으로 형성되어 있고, 서로 이웃하는 제1 슬릿(t1)의 사이 각각에 제2 슬릿(2)이 형성되어 있다. 복수의 제1 슬릿(t1) 사이의 간격은 동일할 수 있으며, 부분적으로 다를 수도 있다. 복수의 제2 슬릿(t2) 사이의 간격은 동일할 수 있으며, 부분적으로 다를 수도 있다.
도 3의 (B)에 도시된 바와 같이, 헤더 커버(H)를 후술하는 개구 형성 부재(20)에 장착하고 복수의 제1 슬릿(t1) 각각에 구획판(P)을 끼워넣음으로써, 헤더 커버(H)의 내부, 즉 헤더 커버(H)와 개구 형성 부재(20) 사이의 공간이 서로 독립적인 복수의 구획 공간(S)으로 구획될 수 있다. 제2 슬릿(t2)을 통해 복수의 구획 공간(S) 각각에 하나 또는 복수개의 세경관(T)이 접속될 수 있다.
<유로 형성 부재(10)>
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 유로 형성 부재(10)의 개략적인 사시도이다. 유로 형성 부재(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 개구 형성 부재(20)와 결합되어 냉매가 공급되는 분배 유로(L)를 형성한다. 여기서, 분배 유로(L)는 냉매를 하방에서 상방으로 향하여 흘려 보내는 유로이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 분기관(Z1)이 유로 형성 부재(10)에 접속된다. 유로 형성 부재(10)는, 세경관(T)의 배열 방향(여기서는, 상하 방향)을 따라 연장되며, 개구 형성 부재(20)와 결합됨으로써 개구 형성 부재(20)와 유로 형성 부재(10) 사이의 공간이 분배 유로(L)로서 형성된다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 유로 형성 부재(10)의 개구 형성 부재(20)에 대향하는 면에 오목부(11)가 마련된다. 오목부(11)가 개구 형성 부재(20)에 의하여 막히도록 유로 형성 부재(10)와 개구 형성 부재(20)를 결합함으로써 분배 유로(L)가 형성된다. 분배 유로(L)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 분배 유로(L)의 냉매의 흐름 방향과 직교하는 단면 형상은 직사각형상 또는 부분 원형상 또는 이들이 조합된 형상일 수 있다.
예를 들어, 냉매 분배기(100)는 적어도 두 개의 독립적인 분배 유로(L)를 구비할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 유로 형성 부재(10)에 의해 서로 독립적인 2개의 분배 유로(L)가 형성된다. 이하에서는, 이들을 구별하는 경우에, 한 쌍의 유로 형성 부재(10)의 한쪽을 제1 유로 형성 부재(10a)라고 하고, 다른 쪽을 제2 유로 형성 부재(10b)라고 한다. 또한, 제1 유로 형성 부재(10a)에 의하여 형성되는 분배 유로(L)를 제1 분배 유로(La)라고 하고, 제2 유로 형성 부재(10b)에 의하여 형성되는 분배 유로(L)를 제2 분배 유로(Lb)라고 한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 유로 형성 부재(10)의 개략적인 사시도이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 제1 유로 형성 부재(10a)는 분기관(Z1)이 연결되는 유입구(제1유입구)(10P)를 구비한다. 유입구(10P)를 통하여 분기관(Z1)을 따라 흐르는 냉매가 제1 분배 유로(La)로 유입된다. 본 실시예에서는, 복수의 유입구(10P)가 제1 유로 형성 부재(10a)의 길이 방향(상하 방향)을 따라, 예를 들어 소정 간격으로 설치되어 있다. 소정 간격은 등간격일 수 있다. 소정 간격은 예를 들어 하방에서 상방으로 향함에 따라 규칙적으로 바뀔 수도 있다. 예를 들어, 소정 간격은 하방에서 상방으로 향함에 따라 점차 길어지거나 또는 점차 짧아질 수 있다.
제2 유로 형성 부재(10b)는 제1 유로 형성 부재(10a)에 연결된 분기관(Z1)과는 다른 분기관(Z1)이 연결되는 유입구(제2유입구)(10Q)를 구비한다. 유입구(10Q)를 통하여 분기관(Z1)을 따라 흐르는 냉매가 제2 분배 유로(Lb)로 유입된다. 본 실시예에서는, 복수의 유입구(10Q)가 제2 유로 형성 부재(10b)의 길이 방향(상하 방향)을 따라, 예를 들어 소정 간격으로 설치되어 있다. 또, 소정 간격은 등간격일 수 있다. 소정 간격은 예를 들어 하방에서 상방으로 향함에 따라 규칙적으로 바뀔 수도 있다. 예를 들어, 소정 간격은 하방에서 상방으로 향함에 따라 점차 길어지거나 또는 점차 짧아질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 유로 형성 부재(10a)의 유입구(10P)와 제2 유로 형성 부재(10b)의 유입구(10Q)가 상하 방향으로 서로 다른 높이로 설치되어 있다. 다시 말하면, 제1 유로 형성 부재(10a)의 유입구(10P)와 제2 유로 형성 부재(10b)의 유입구(10Q)는 상하 방향으로 서로 엇갈리게 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 다만, 제1 유로 형성 부재(10a)의 유입구(10P) 중 최하부에 위치하는 것과 제2 유로 형성 부재(10b)의 유입구(10Q) 중 최하부에 위치하는 것은 같거나 또는 거의 같은 높이로 설치되어 있다.
<개구 형성 부재(20)>
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 개구 형성 부재(20)의 개략적인 사시도이다. 도 2와 도 6을 참조하면, 개구 형성 부재(20)는 헤더 커버(H)와 유로 형성 부재(10)의 사이에 개재된다. 개구 형성 부재(20)에는 분배 유로(L)와 구획 공간(S)을 연통시키는 복수의 개구(O)가 마련된다. 개구 형성 부재(20)는, 세경관(T)의 배열 방향(여기서는, 상하 방향)을 따라 길게 연장된다.
예를 들어, 개구 형성 부재(20)는 상하 방향으로 길이가 긴 판형의 것으로, 개구 형성 부재(20)의 한쪽의 면(제1면)에는 헤더 커버(H)가 결합되는 제1 장착부(21)가 마련되어 있고, 개구 형성 부재(20)의 다른 쪽의 면(제2면)에는 유로 형성 부재(10)가 결합되는 제2 장착부(22)가 마련되어 있다. 제1 장착부(21)는, 헤더 커버(H)의 둘레방향의 양단부인 자유단부가 수용되는 예를 들어 오목한 형상(오목부)이며, 제2 장착부(22)는, 유로 형성 부재(10)의 폭방향 양단부인 자유단부가 수용되는 오목한 형상(오목부)이다. 다만, 제1 장착부(21)나 제2 장착부(22)의 형상은 이에 한정하지 않으며, 각각 헤더 커버(H)의 둘레 방향의 양단부와 유로 형성 부재(10)의 폭방향의 양단부를 수용할 수 잇는 적절한 형상일 수 있다.
본 실시예의 개구 형성 부재(20)에는, 제1 분배 유로(La)와 구획 공간(S)을 연통하는 개구(O)인 복수의 제1 개구(Oa)와, 제2 분배 유로(Lb)와 구획 공간(S)을 연통하는 개구(O)인 복수의 제2 개구(Ob)가 마련되어 있다. 복수의 제1 개구(Oa)는 제1 유로 형성 부재(10a)의 오목부(11)에 대응되는 위치에 마련된다. 복수의 제1 개구(Oa)는 복수의 제1 개구군(O1)으로 구분될 수 있다. 복수의 제1 개구군(O1) 각각은 복수의 제1 개구(Oa)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 개구군(O1)은 상하 방향을 따라 소정 간격으로 배치된다.
각각의 제1 개구군(O1)에 포함된 복수의 제1 개구(Oa)는 서로 같은 크기이어도 되고, 적어도 일부가 서로 다른 크기이어도 된다. 각각의 제1 개구군(O1)에 포함된 복수의 제1 개구(Oa)를 서로 다른 크기로 하는 경우, 복수의 제1 개구(Oa)의 크기를 상류측에서 하류측으로 향하여(즉 하방에서 상방으로 갈수록) 서서히 작거나 또는 크게 해도 되고, 규칙적으로 바꾸어도 되고, 불규칙하게 바꾸어도 된다. 또한, 각각의 제1 개구군(O1)에 포함된 복수의 제1 개구(Oa) 중 가장 상류측(즉 맨 아래)에 위치하는 제1 개구(Oa)를 그 밖의 제1 개구(Oa)보다 크게 해도 된다.
제1 개구(Oa)의 직경에 관해 보다 상세하게 서술하면, 제1 분배 유로(La)의 단면적에 대한 제1 개구(Oa)의 단면적의 비율이 2% 이상 60% 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 5% 이상 40% 이하의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 복수의 제1 개구(Oa)의 적어도 일부의 직경이 다른 경우는, 제1 분배 유로(La)의 단면적에 대한 복수의 제1 개구(Oa)의 평균 단면적의 비율이 10% 이상 30% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
이러한 단면적 비율이면, 제1 분배 유로(La)로부터 제1 개구(Oa)로 흐르는 냉매에 충분한 압력 손실이 걸리고, 또한 제1 분배 유로(La)와 제1 개구(Oa)의 압력 손실의 균형이 적절히 유지될 수 있다.
제2 개구(Ob)는 제1 개구(Oa)로부터 개구 형성 부재(20)의 폭방향으로 떨어진 위치에 위치되며, 제2 유로 형성 부재(10b)의 오목부(11)에 대응하는 위치에 마련된다. 복수의 제2 개구(Ob)는 복수의 제2 개구군(O2)으로 구분될 수 있다. 복수의 제2 개구군(O2) 각각은 복수의 제2 개구(Ob)를 포함할 수 있다. 복수의 제2 개구군(O2)은 상하 방향을 따라 소정 간격으로 배치된다.
각각의 제2 개구군(O2)에 포함된 복수의 제2 개구(Ob)는 서로 같은 크기이어도 되고, 적어도 일부가 서로 다른 크기이어도 된다. 각각의 제2 개구군(O2)에 포함된 복수의 제2 개구(Ob)를 서로 다른 크기로 하는 경우, 복수의 제2 개구(Ob)의 크기를 상류측에서 하류측으로(즉 하방에서 상방으로) 향하여 서서히 작거나 또는 크게 해도 되고, 규칙적으로 바꾸어도 되고, 불규칙하게 바꾸어도 된다. 또한, 각각의 제2 개구군(O2)에 포함된 복수의 제2 개구군(O2) 중 가장 상류측(즉 맨 아래)에 위치하는 제2 개구(Ob)를 그 밖의 제2 개구(Ob)보다 크게 해도 된다.
제2 개구(Ob)의 직경에 관해 보다 상세하게 서술하면, 제2 분배 유로(Lb)의 단면적에 대한 제2 개구(Ob)의 단면적의 비율이 2% 이상 60% 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 5% 이상 40% 이하의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 복수의 제2 개구(Ob)의 적어도 일부의 직경이 다른 경우는, 제2 분배 유로(Lb)의 단면적에 대한 복수의 제2 개구(Ob)의 평균 단면적의 비율이 10% 이상 30% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
이러한 단면적 비율이면, 제2 분배 유로(Lb)로부터 제2 개구(Ob)로 흐르는 냉매에 충분한 압력 손실이 걸리고, 또한 제2 분배 유로(Lb)와 제2 개구(Ob)의 압력 손실의 균형이 적절히 유지될 수 있다.
제1 개구군(O1)과 제2 개구군(O2)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 다른 높이로 배치될 수 있다. 다시 말하면, 제1 개구군(O1)과 제2 개구군(O2)은 상하 방향으로 서로 엇갈리게 지그재그 형상으로 배치될 수 있다. 즉, 서로 이웃하는 두 제1 개구군(O1)의 사이에 제2 개구군(O2)이 위치되고, 서로 이웃하는 두 제2 개구군(O2)의 사이에 제1 개구군(O1)이 위치될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기(100)의 개략적인 사시도와 평면도이다. 도 7의 (A)와 (B)는 각각 헤더 커버(H), 유로 형성 부재(10), 및 개구 형성 부재(20)가 결합된 상태의 사시도와 평면도이다. 도 7을 참조하면, 개구 형성 부재(20)의 한쪽의 면(제1면)에 헤더 커버(H)를 장착하여, 헤더 커버(H)의 제1 슬릿(t1)에 구획판(P)을 끼워넣음으로써 복수의 구획 공간(S)이 형성된다. 개구 형성 부재(20)의 다른 쪽의 면(제2면)에 한 쌍의 유로 형성 부재(10), 즉 제1, 제2 유로 형성 부재(10a)(10b)를 장착함으로써 서로 독립적인 2개의 분배 유로(L), (Lb)가 형성된다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로(L)를 보여주는 사시도이다. 도 8에서는 설명의 편의상, 헤더 커버(H), 유로 형성 부재(10), 및 개구 형성 부재(20)가 분리된 상태에서 분배 유로(L)를 표현하고 있다. 도 8을 참조하면, 냉매 분배기(100)는 상술한 2개의 분배 유로(L) 즉 제1, 제2분배 유로(La)(Lb) 중, 한쪽의 분배 유로(L) 즉 제1분배 유로(La)가 소정 수의 구획 공간(S)에 냉매를 공급하고, 다른 쪽의 분배 유로(L) 즉 제2분배 유로(Lb)가 이들 소정 수의 구획 공간(S)에 냉매를 공급하지 않고 이들 소정 수의 구획 공간(S)을 통과한 위치에 있는 다른 구획 공간(S)에 냉매를 공급하도록 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 개구 형성 부재(20)에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 개구(O)가 일렬로 형성되어 있는 구멍 구간(W1)과, 구멍 구간(W1)의 상류측에 위치되어 있고, 개구(O)로 향하는 냉매의 흐름을 바이어스하는 조주 구간(助走 區間)(development region 또는 biasing region)(W2)이 마련되어 있다.
조주 구간(W2)은 개구(O)가 형성되지 않은 구간이며, 바꾸어 말하면, 서로 이웃하는 구멍 구간(W1)의 사이에 마련된 구간이다. 조주 구간(W2)의 길이는, 분배 유로(L)의 수력 직경(hydraulic diameter)의 10배 이상인 것이 바람직하고, 수력 직경의 20배 이상인 것이 보다 바람직하다.
조주 구간(W2)의 길이는, 유입구(10P, 10Q)로부터, 이 유입구(10P, 10Q)를 통하여 분배 유로(L)로 유입된 냉매가 분배 유로(L)로부터 유출되는 통로가 되는 복수의 개구(O) 중 가장 상류측(즉 가장 아래쪽)에 위치하는 개구(O)까지의 이격 거리이다. 보다 상세하게는, 유입구(10P, 10Q)의 중심으로부터 이 유입구(10P, 10Q)에 대해 가장 상류측(즉 가장 아래쪽)에 위치하는 개구(O)의 중심까지의 이격 거리이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로(L)의 단면적에 관한 실험 데이터를 보여주는 그래프들이다. 도 9를 참조하면, 분배 유로(L)의 단면적은 8mm2 이상 16 mm2 이하인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 분배 유로(L)의 단면적이 16 mm2를 초과하면, 냉매의 유동 속도가 낮을 때에 기액 분리가 일어나 냉매 분배 특성이 나빠질 우려가 있으며, 분배 유로(L)의 단면적이 8 mm2보다 작으면, 냉매의 유동 속도가 높을 때에 압력 손실이 너무 커져서 압력 변동에 의한 냉매 분배 특성의 악화를 초래할 우려가 있기 때문이다.
분배 유로(L)의 단면적이 상술한 8 mm2 이상 16 mm2 이하인 경우, 조주 구간(W2)의 길이는 1mm 이상 100mm 이하인 것이 바람직하고, 5mm 이상 100mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 조주 구간(W2)을 이 범위에 넣음으로써, 유입구(10P, 10Q)에 대해 가장 상류측에 위치하는 개구(O)에 냉매가 너무 많이 흐르는 것을 억제할 수 있고, 유입구(10P, 10Q)를 통하여 분배 유로(L)에 유입되는 냉매량에 관계없이 안정된 분배비를 얻는 것이 가능해진다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수의 제1 개구(Oa) 및 복수의 제2 개구(Ob) 각각이 일렬로 배치되어 있기 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 개구(Oa)가 일렬로 형성되어 있는 구멍 구간(W1)이 제1 구멍 구간(W1a)으로서 설정되어 있고, 서로 이웃하는 두 제1 구멍 구간(W1a) 사이의 조주 구간(W2)이 제1 조주 구간(W2a)으로서 설정되어 있다. 또한, 복수의 제2 개구(Ob)가 일렬로 형성되어 있는 구멍 구간(W1)이 제2 구멍 구간(W1b)으로서 설정되어 있고, 서로 이웃하는 제2 구멍 구간(W1b) 사이의 조주 구간(W2)이 제2 조주 구간(W2b)으로서 설정되어 있다. 그리고, 제1 조주 구간(W2a)과 제2 조주 구간(W2b)은 서로 다른 높이로 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 조주 구간(W2a)과 제2 조주 구간(W2b)은 상하 방향에 따른 위치가 서로 엇갈리도록 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 제1 조주 구간(W2a)의 길이와 제2 조주 구간(W2b)의 길이는 서로 같을 수 있으며, 서로 다를 수도 있다. 또한, 복수의 제1 조주 구간(W2a)의 길이들은 서로 같을 수 있으며 적어도 일부가 서로 다를 수도 있다. 복수의 제2 조주 구간(W2b)의 길이들 역시 서로 같을 수 있으며, 적어도 일부가 서로 다를 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로(L)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 분할 영역(D)으로 분할되어 있고, 복수의 분할 영역(D) 각각은 하나의 구멍 구간(W1)과, 이 구멍 구간(W1)에 대응하는 조주 구간(W2)을 구비한다. 예를 들어, 제1 분배 유로(La)는 복수의 제1 분할 영역(Da)을 구비하며, 제2 분배 유로(Lb)는 복수의 제2 분할 영역(Db)을 구비한다. 복수의 제1 분할 영역(Da) 각각은 하나의 구멍 구간(W1a)과, 이 구멍 구간(W1a)에 대응하는 조주 구간(W2a)을 구비한다. 복수의 제2 분할 영역(Db) 각각은 하나의 구멍 구간(W2a)과, 이 구멍 구간(W2a)에 대응하는 조주 구간(W2b)을 구비한다. 복수의 분할 영역(D) 각각은 하나의 유입구(10P, 10Q)와 연통된다. 바꾸어 말하면, 복수의 분할 영역(D) 각각은 하나의 분기관(Z1)에 대응되게 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 분기관(Z1)으로부터 대응하는 분할 영역(D)에 유입된 냉매가 분할 영역(D)을 하방에서 상방으로 향하여 흐른 후, 개구 형성 부재(20)에 형성된 복수의 개구(O)를 통해 복수의 구획 공간(S)에 공급된다.본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기(100)에서는, (L)복수의 구획 공간(S)을 형성하는 구획판(P)에 의하여 분배 유로(L)가 복수의 분할 영역(D)으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 구획판(P)이 제1 분배 유로(La)를 복수의 제1 분할 영역(Da)으로 분할함과 아울러, 제2 분배 유로(Lb)를 복수의 제2 분할 영역(Db)으로 분할하고 있다. 구획판(P)은 분배 유로(L)를 부분적으로 막음으로써 그 상류측과 하류측을 각각의 분할 영역으로 분할하며, 예를 들어, 구획판(P)은 분배 유로(L)에 삽입되어 분배 유로(L)를 막는 폐쇄부(도 10: P1)를 구비한다.
분배 유로(L)를 막는 구획판(P)의 예는 다양할 수 있다. 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 구획판(P)의 다양한 예들을 보여주는 평면도들이다. 도 10을 참조하면, 제1 분배 유로(La) 및 제2 분배 유로(Lb) 모두를 막는 제1 구획판(Pa), 제1 분배 유로(La)를 막고 제2 분배 유로(Lb)를 개방하는 제2 구획판(Pb), 제1 분배 유로(La)를 개방하고 제2 분배 유로(Lb)를 막는 제3 구획판(Pc), 및 제1 분배 유로(La) 및 제2 분배 유로(Lb) 모두를 개방하는 제4 구획판(Pd)이 이용될 수 있다. 여기서, 제1 분배 유로(La)를 복수의 제1 분할 영역(Da)으로 분할하는 제2 구획판(Pb)과, 제2 분배 유로(Lb)를 복수의 제2 분할 영역(Db)으로 분할하는 제3 구획판(Pc)이 서로 뒤집어진 형상이다. 즉, 제2 구획판(Pb)과 제3 구획판(Pc)이 서로 선대칭 형상, 바꾸어 말하면 거울상 대칭 형상이다.
이와 같이 구성된 냉매 분배기(100)에 의하면, 2개의 분배 유로(L) 중, 한쪽의 분배 유로(L)가 소정 수의 구획 공간(S)에 냉매를 공급하고, 다른 쪽의 분배 유로(L)가 이들 소정 수의 구획 공간(S)을 통과한 위치에 있는 다른 소정 수의 구획 공간(S)에 냉매를 공급한다. 따라서, 두 분배 유로(L) 각각에 조주 구간(W2)을 형성할 수 있다. 이와 같이 조주 구간(W2)을 마련함으로써, 기액 냉매가 복수의 세경관(T)중에서 일부 세경관(T)으로 편중되게 공급되는 기액 냉매의 편류(불균일한 분배)를 감소 내지 방지할 수 있다. 또한 기액 냉매의 흐름이 안정화되므로, 세경관(T)에 적절한 공급량으로 분배할 수 있고, 나아가서는 복수개의 세경관(T) 각각에 공급되는 냉매를 적절한 공급량으로 분배하는 것이 가능해진다.
만약 상술한 조주 구간(W2)이 마련되지 않은 경우, 기액 냉매 중 액체 상태의 냉매의 대부분이 복수의 구획 공간(S) 중에서 위쪽에 위치된 구획 공간들(S)까지는 도달하기 어렵고, 상대적으로 아래쪽에 위치된 구획 공간들(S)에 흘러 들어가 버려서 냉매의 편류가 발생한다. 반면에, 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기(100)에서와 같이 조주 구간(W2)을 마련함으로써, 조주 구간(W2)에 의해 기액 냉매의 흐름이 상향으로 전환되어, 액상의 냉매에는 상향의 관성력이 부여된다. 이에 의해, 액상의 냉매가 아래쪽의 구획 공간들(S)뿐만 아니라 위쪽의 구획 공간들(S)에도 흘러 들어가게 되고, 그 결과 냉매의 편류를 감소 내지 방지될 수 있다.
또한, 각각의 구멍 구간(W1)에 형성된 개구(O)의 크기를 적절히 설정함으로써, 각각의 세경관(T)에 공급하는 냉매의 공급량을 예를 들어 풍속 분포에 따라 다르게 하거나 냉매를 각각의 세경관(T)에 균등 분류시킬 수 있다. 나아가, 헤더 커버(H)를 복수의 구획 공간(S)으로 구획하는 복수개의 구획판(P)이 분배 유로(L)를 복수의 분할 영역(D)으로 구획하고 있으므로, 구획판(P)을 구획 공간(S)의 칸막이로서 이용함과 아울러, 분할 영역(D)의 칸막이로서도 겸용하여, 부품 수의 절감을 도모할 수 있다. 게다가, 제1 분배 유로(La)를 복수의 제1 분할 영역(Da)으로 구획하는 구획판(Pb)과, 제2 분배 유로(Lb)를 복수의 제2 분할 영역(Db)으로 구획하는 구획판(Pc)이 뒤집어진 형상, 즉 선대칭 형상이므로, 부품 수의 더욱 삭감을 도모할 수 있다.
또, 본 개시에 따른 냉매 분배지(100)는 전술한 실시예에 한정되지 않는다. 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로(L)를 보여준다. 예를 들어, 도 11을 참조하면, 분배 유로(L)는 분기관(Z1)으로부터 유입된 냉매가 상향으로 흐르기 전에 부딪치는 오목부(L1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 오목부(L1)는 분배 유로(L)로의 냉매의 유입 방향과 같은 방향으로 분배 유로(L)로부터 연장될 수 있다. 이에 의하면, 오목부(L1)에 부딪쳐 되돌아오는 냉매에 의해, 분기관(Z1)으로부터 유입되는 냉매의 상방으로 향하는 관성력을 감소시킬 수 있다. 또, 여기서는 유로 형성 부재(10)의 최하단부에 접속된 분기관(Z1)에 대해 오목부(L1)를 형성하고 있지만, 다른의 분기관들(Z1)에 대해서도 오목부(L1)를 형성해도 상관없다. 이 경우, 조주 구간(W2)을 전술한 실시예들에서 서술한 길이보다 짧게 해도 된다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 유로(L)의 예들을 보여준다. 도 12의 (A)를 참조하면, 분배 유로(L)는 유로 폭이 좁아지는 좁힘부(L2)를 구비할 수 있다. 좁힘부(L2)는 분배 유로(L)의 상향 유로의 폭을 부분적으로 좁히는 형태일 수 있다. 이에 의하면, 좁힘부(L2)에 가까운 위치에 있는 세경관(T)에 냉매가 너무 많이 흐르는 것을 방지할 수 있다. 여기서는 유로 형성 부재(10)의 하단부에 접속된 분기관(Z1)에 대해 좁힘부(L2)를 형성하고 있지만, 다른 분기관들(Z1)에 대해서도 좁힘부(L2)를 형성해도 상관없다. 그 경우, 조주 구간(W2)을 전술한 실시예들에서 서술한 길이보다 짧게 해도 된다.
도 12의 (B)에 도시된 바와 같이, 분배 유로(L)는 분기관(Z1)으로부터 냉매가 유입되는 유입 방향과 구획 공간(S)으로 냉매가 유출되는 유출 방향이 교차하도록 경사부(L3)를 구비할 수 있다. 이에 의하면, 냉매의 유입 방향의 관성력의 대소에 관계없이, 유출 방향으로는 미리 설계한 양의 냉매를 흘려 보내는 것이 용이해진다. 또, 여기서는 유로 형성 부재(10)의 하단부에 접속된 분기관(Z1)에 대해 경사부(L3)를 설치하고 있지만, 다른 분기관들(Z1)에 대해서도 경사부(L3)를 형성해도 상관없다. 그 경우, 조주 구간(W2)을 전술한 실시예들에서 서술한 길이보다 짧게 해도 된다.
전술한 실시예들에서는, 한 쌍의 유로 형성 부재(10)에 의해 2개의 분배 유로(L)를 형성하고 있지만, 3개 이상의 유로 형성 부재(10)를 이용하여 3개 이상의 분배 유로(L)를 형성해도 된다.
전술한 실시예들에서 개구 형성 부재(20)는 헤더 커버(H)와 유로 형성 부재(10)의 사이에 개재되나, 개구 형성 부재(20)와 헤더 커버(H) 및 유로 형성 부재(10) 사이의 위치관계는 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. 도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매 분배기(100)의 개략적인 평면도이다. 도 13을 참조하면, 헤더 커버(H)와 유로 형성 부재(10) 모두가 개구 형성 부재(20)의 한쪽의 면(예를 들어 제1면)에 결합되어도 된다. 이 경우, 구획판(P)으로서 도 13에 도시된 바와 같이 2개의 분배 유로(L) 중 한쪽에만 연통하는 유로 구멍(P2)을 가진 구획판(Pe)(Pf)을 사용함으로써, 구획 공간(S)을 형성하는 구획판(P)을 이용하여 분배 유로(L)를 분할할 수 있다. 구획판(Pe)와 구획판(Pf)는 뒤집어진 형태, 즉 선대칭 형태일 수 있다. 따라서, 실질적으로 구획판(Pe)와 구획판(Pf)은 동일한 것일 수 있다.
본 개시의 일측면에 따른 공기 조화기는, 외기와 냉매와의 열교환을 수행하는 외기용 열교환기; 내기와 냉매와의 열교환을 수행하는 내기용 열교환기;를 포함한다. 상기 외기용 열교환기와 상기 외기용 열교환기 중 적어도 하나는, 주관; 상기 주관으로부터 분기된 복수의 분기관이 접속되며,서로 독립적인 적어도 2개의 분배 유로; 상기 적어도 2개의 분배 유로로부터 냉매를 공급받는 복수의 구획 공간(S)으로 구획된 헤더 커버(H); 상기 복수의 구획 공간에 접속되는 복수의 전열관(T);을 포함하며, 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 하나의 상기 분배 유로(La)가 상기 복수의 구획 공간 중 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하고, 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 다른 하나의 상기 분배 유로(Lb)가 상기 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하지 않고 상기 복수의 구획 공간 중 상기 소정 수의 구획 공간들과는 다른 위치에 있는 구획 공간들에 냉매를 공급한다. 이와 같은 구성에 의하면, 2개의 분배 유로 중, 한쪽의 분배 유로가 소정 수의 구획 공간에 냉매를 공급하고, 다른 쪽의 분배 유로가 이들 소정 수의 구획 공간을 통과한 위치에 있는 다른 소정 수의 구획 공간에 냉매를 공급한다. 따라서, 두 분배 유로 각각에 조주 구간을 형성할 수 있다. 조주 구간을 마련함으로써, 기액 냉매의 편류를 저감 내지 방지할 수 있으며, 기액 냉매의 흐름이 안정화되므로 복수개의 전열관 각각에 공급되는 냉매를 적절한 공급량으로 분배할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 공기 조화기는, 상기 적어도 2개의 분배 유로 각각과 상기 구획 공간을 연통시키는 복수의 개구가 형성된 개구 구간과, 상기 개구 구간의 상류측에 위치되며 상기 개구가 형성되지 않은 조주 구간을 갖는 개구 형성 부재를 구비할 수 있다. 상기 조주 구간은 상기 적어도 2개의 분배 유로 각각을 따라 상기 구멍 구간의 복수의 개구로 향하는 냉매의 흐름을 바이어스시킬 수 있다. 이에 의하여, 기액 냉매의 편류를 저감 내지 방지할 수 있으며, 개구의 크기를 적절히 설정함으로써 각각의 전열관에 공급하는 냉매의 공급량을 예를 들어 풍속 분포에 따라 다르게 하거나 각각의 전열관에 균등 분류시킬 수 있다.
일 실시예로서, 상기 복수의 개구의 적어도 일부가 크기가 다를 수 있다. 일 실시예로서, 상기 개구 구간에 포함된 복수의 개구 중 가장 상류측에 위치하는 개구가 다른 개구들보다 클 수 있다. 이에 의하여, 복수개의 전열관에 냉매를 적절한 공급량으로 분배할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 적어도 두 개의 분배 유로 각각의 단면적에 대한 상기 복수의 개구의 직경의 비율은 2% 이상 60% 이하일 수 있다. 이에 의하여, 분배 유로로부터 개구로 흐르는 냉매에 충분한 압력 손실이 걸리고, 분배 유로와 개구의 압력 손실의 균형이 적절히 유지될 수 있다. 또한, 상하 다단으로 나란히 설치된 전열관들 각각에 공급하는 냉매를 풍속 분포에 따른 적절한 냉매량이 되도록 제어할 수 있고, 나아가서는 열교환 성능의 향상을 도모할 수 있다.
일 실시예로서, 조구 구간의 길이는 상기 적어도 2개의 분배 유로 각각의 수력 직경의 10배 이상일 수 있다. 이에 의하면, 냉매의 편류가 보다 용이하게 저감 내지 방지될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 적어도 2개의 분배 유로는 냉매를 하방에서 상방으로 향하여 흘려 보낼 수 있다. 일 실시예로서, 상기 적어도 2개의 분배 유로 각각은 복수의 분할 영역으로 분할되어 있고, 상기 복수의 분할 영역에 유입된 냉매가 복수의 상기 구획 공간에 공급될 수 있다. 일 실시예로서, 상기 복수의 분할 영역 각각은, 복수의 개구를 통하여 상기 구획 공간을 연통된 개구 구간; 상기 개구 구간에 대응되며 상기 개구가 형성되지 않은 조주 구간;을 구비할 수 있다. 상기 복수의 분할 영역 각각은 하나씩의 분기관과 연결될 수 있다.이에 의하면, 각각의 분할 영역에 유입된 냉매를 대응되는 구획 공간들에 균일하게 공급할 수 있다.
일 실시예로서, 공기 조화기는, 상기 헤더 커버를 상기 복수의 구획 공간으로 구획하는 복수개의 구획판을 구비하며, 상기 복수의 구획판 중 일부에 의하여 상기 적어도 2개의 분배 유로가 상기 복수의 분할 영역으로 구획될 수 있다. 이에 의하여, 구획판을 구획 공간의 칸막이로서 이용함과 아울러, 분할 영역의 칸막이로서도 겸용할 수 있으므로, 부품 수의 절감을 도모할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 적어도 두 개의 분배 유로 각각을 복수의 분할 영역으로 구획하는 두 구획판은 서로 선대칭 형상일 수 있다. 이에 의하여, 구획판을 뒤집음으로써, 한쪽의 분배 유로 및 다른 쪽의 분배 유로 양쪽에 분할 영역을 형성하도록 적용할 수 있어, 부품 수의 더욱 절감을 도모할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 적어도 하나는 유입되는 냉매가 상향으로 흐르기 전에 부딪히도록 냉매의 유입 방향과 같은 방향으로 연장된 오목부를 구비할 수 있다. 이에 의하여, 오목부에 부딪쳐 뒤돌아오는 냉매에 의해 분배 유로로 유입되는 냉매의 관성력을 소거할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 적어도 하나는 유로 폭이 좁아지는 좁힘부를 구비할 수 있다. 이에 의하여, 좁힘부에 가까운 위치에 있는 전열관에 냉매가 너무 많이 흐르는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 적어도 2개의 분배 유로 중 적어도 하나는 냉매가 유입되는 유입 방향과, 상기 구획 공간으로 냉매가 유출되는 유출 방향이 교차하도록 경사부를 구비할 수 있다. 이에 의하면, 냉매의 유입 방향의 관성력의 대소에 관계없이 유출 방향으로는 미리 설계한 양의 냉매를 흘려 보내는 것이 용이해질 수 있다.
전술한 공기 조화기의 실시예들에 따르면, 복수개의 전열관 각각에 공급되는 냉매를 적절한 공급량으로 분배하는 것이 가능해진다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

Claims (15)

  1. 외기와 냉매와의 열교환을 수행하는 외기용 열교환기(120);
    내기와 냉매와의 열교환을 수행하는 내기용 열교환기(140);를 포함하며,
    상기 외기용 열교환기와 상기 외기용 열교환기 중 적어도 하나는,
    주관(Z);
    상기 주관으로부터 분기된 복수의 분기관(Z1)이 접속되며, 서로 독립적인 적어도 2개의 분배 유로(La, Lb);
    상기 적어도 2개의 분배 유로로부터 냉매를 공급받는 복수의 구획 공간(S)으로 구획된 헤더 커버(H);
    상기 복수의 구획 공간에 접속되는 복수의 전열관(T);을 포함하며,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 중 하나의 상기 분배 유로(La)가 상기 복수의 구획 공간 중 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하고,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 중 다른 하나의 상기 분배 유로(Lb)가 상기 소정 수의 구획 공간들에 냉매를 공급하지 않고 상기 복수의 구획 공간 중 상기 소정 수의 구획 공간들과는 다른 위치에 있는 구획 공간들에 냉매를 공급하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 각각과 상기 구획 공간을 연통시키는 복수의 개구(O)가 형성된 개구 구간(W1)과, 상기 개구 구간의 상류측에 위치되며 상기 개구가 형성되지 않은 조주 구간(W2)을 갖는 형성된 개구 형성 부재(20);를 구비하는 공기 조화기.
  3. 제3항에 있어서,
    상기 조주 구간은 상기 적어도 2개의 분배 유로 각각을 따라 상기 구멍 구간의 복수의 개구로 향하는 냉매의 흐름을 바이어스하는 공기 조화기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 개구의 적어도 일부가 크기가 다른, 공기 조화기.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조주 구간의 길이가 상기 적어도 2개의 분배 유로 각각의 수력 직경의 10배 이상인, 공기 조화기.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개구 구간에 포함된 복수의 개구 중 가장 상류측에 위치하는 개구가 다른 개구들보다 큰, 공기 조화기.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 분배 유로 각각의 단면적에 대한 상기 복수의 개구의 직경의 비율은 2% 이상 60% 이하인, 공기 조화기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 분배 유로는 냉매를 하방에서 상방으로 향하여 흘려 보내는, 공기 조화기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 각각은 복수의 분할 영역(D)으로 분할되어 있고, 상기 복수의 분할 영역(D)에 유입된 냉매가 복수의 상기 구획 공간에 공급되는, 공기 조화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 분할 영역 각각은,
    복수의 개구(O)를 통하여 상기 구획 공간을 연통된 개구 구간(W1);
    상기 개구 구간에 대응되며 상기 개구가 형성되지 않은 조주 구간(W2);을 구비하며,
    상기 복수의 분할 영역 각각은 하나씩의 분기관과 연결된 공기 조화기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 헤더 커버를 상기 복수의 구획 공간으로 구획하는 복수개의 구획판(P)을 구비하며,
    상기 복수의 구획판 중 일부에 의하여 상기 적어도 2개의 분배 유로가 상기 복수의 분할 영역으로 구획되는, 공기 조화기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 분배 유로 각각을 복수의 분할 영역으로 구획하는 두 구획판(Pb, Pc)은 서로 선대칭 형상인, 공기 조화기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 중 적어도 하나는 유입되는 냉매가 상향으로 흐르기 전에 부딪히도록 냉매의 유입 방향과 같은 방향으로 연장된 오목부(L1)를 구비하는, 공기 조화기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 중 적어도 하나는 유로 폭이 좁아지는 좁힘부(L2)를 구비하는, 공기 조화기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 분배 유로 중 적어도 하나는 냉매가 유입되는 유입 방향과, 상기 구획 공간으로 냉매가 유출되는 유출 방향이 교차하도록 경사부(L3)를 갖는, 공기 조화기.
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