KR101650088B1 - A heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 밀착부가 형성된 핀을 이용함으로써 응축수 착상으로 인한 공기 유동량 감소를 방지할 수 있고, 응축수 착상 시에도 내구성 및 열교환효율을 확보할 수 있는 열교환기에 관한 것이다. The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger capable of preventing a decrease in the amount of air flow due to the impregnation of condensed water by using a fin having a contact portion formed therein, and securing durability and heat exchange efficiency even when the condensed water is filled.
Description
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 밀착부가 형성된 핀을 이용함으로써 응축수 착상으로 인한 공기 유동량 감소를 방지할 수 있고, 제2영역에 제1루버가 형성됨으로써 내측으로 공기를 안내하여 열교환효율을 확보할 수 있는 열교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, it relates to a heat exchanger which can prevent a decrease in airflow amount due to condensed water impregnation by using a fin having a contact portion formed therein, and by forming a first louver in a second region, To a heat exchanger which can be secured.
휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원 역시 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 전동모터를 구동수단으로 이용하는 전기자동차의 개발 및 보급이 급증하고 있다. 전기자동차는 일반적인 자동차와는 달리 엔진을 구동수단으로 사용하지 않기 때문에, 차량 실내의 난방을 위해서는 별도의 가열 장치를 추가로 구성하여 냉각수를 가열한 후 난방을 수행한다.A vehicle using an engine having an energy source such as a gasoline or a diesel as an energy source is currently in the form of a general vehicle. However, such a vehicle energy source is also becoming a necessity of a new energy source due to various reasons such as environmental pollution problem and reduction of oil reserves Development and dissemination of an electric vehicle using an electric motor as a driving means have been rapidly increasing. Unlike an ordinary automobile, an electric vehicle does not use an engine as a driving means. Therefore, a separate heating device is additionally provided to heat the interior of the vehicle, and the cooling water is heated to perform heating.
더욱 상세하게, 이와 같은 전기자동차에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 가지는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 사용할 수 없다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있었다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 전기자동차의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.More specifically, in such an electric vehicle, a heating system using cooling water can not be used unlike a conventional vehicle having an engine using an oil as an energy source. That is, in the case of a conventional vehicle using an engine using an oil as an energy source as the driving source, a lot of heat is generated in the engine, a cooling water circulation system for cooling the engine is provided, . However, since a large amount of heat such as that generated by the engine does not occur in the driving source of the electric vehicle, there is a limit to use this conventional heating system.
이에 따라, 전기자동차에서는, 공조 시스템에 열펌프(Heat pump)를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하는 등 여러 연구가 이루어지고 있다.
Accordingly, in an electric vehicle, various studies have been made, such as adding a heat pump to the air conditioning system and using it as a heat source, or providing a separate heat source such as an electric heater.
한편, 열펌프를 포함하는 공조 시스템에서, 열교환기는 냉방 모드 시, 응축기로 작용하고, 난방 모드 시, 증발기로 작용한다. On the other hand, in an air conditioning system including a heat pump, the heat exchanger functions as a condenser in a cooling mode and as an evaporator in a heating mode.
그런데, 열교환기가 증발기로 작동할 경우, 외기 내부의 수분이 냉각되어 응축수가 표면에 유발될 수 있으며, 난방이 필요한 겨울철과 같이 외기온이 낮은 조건에서 상기 응축수가 착상되어 공기의 유동을 방해하고, 난방 성능을 저해하는 원인이 된다. However, when the heat exchanger operates as an evaporator, the water inside the outside air is cooled and condensed water may be generated on the surface, and the condensed water is congested in the condition of outside temperature such as winter, Which may cause performance deterioration.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국공개특허 2005-0102526호(발명의 명칭 : 냉난방 겸용 에어컨의 열교환기 구조)를 도 1에 나타내었으며, 도 1에 도시한 열교환기(10, 20)는 2열로 형성되되, 냉매가 유동되는 냉매관(11, 12)(21, 22)과, 전열 냉각핀(13,23) 및 후열 냉각핀(14,24)을 포함하여 형성되되, 전열 냉각핀(13,23)과 후열 냉각핀(14,24)의 형태가 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다. In order to solve such a problem, Korean Unexamined Patent Publication No. 2005-0102526 (entitled " Heat Exchanger Structure of Combined Air-conditioning and Air Conditioning System ") is shown in Fig. 1, and the heat exchangers 10 and 20 shown in Fig. The
상기 도 1에 도시한 열교환기는 2열의 열교환부가 공기 흐름방향으로 나란하게 위치되되, 서로 다른 형태의 핀을 형성함으로써 열교환 성능을 확보하도록 하는 장점이 있다.The heat exchanger shown in FIG. 1 is advantageous in that the two rows of heat exchanging portions are disposed in parallel to each other in the air flow direction, and the heat exchanging performance is ensured by forming different types of fins.
그런데, 2열의 열교환부를 일체로 브레이징하여 제조하는 경우에, 핀 쳐짐 현상이 유발될 수 있으며, 1열과 2열의 사양이 서로 다른 경우에 일을 구성하는 튜브 또는 핀의 부품이 혼입될 수 있는 문제점이 있다.However, in the case of manufacturing the heat exchanger of two rows by brazing integrally, pinching may occur, and when the specifications of the first row and the second row are different, there is a problem that components of a tube or a pin constituting the work may be mixed have.
또한, 2열의 열교환부를 각각 제조한 후, 2열의 열교환부를 서로 연통하기 위해서는 연결파이프의 구조 및 기액분리기의 연결 구조가 복잡해질 수밖에 없는 문제점이 있다.
In addition, there is a problem in that the structure of the connection pipe and the connection structure of the gas-liquid separator are complicated in order to communicate the two rows of heat-exchanging portions after manufacturing the two rows of heat-exchanging portions.
또한, 착상에 의한 성능 저하를 개선하기 위한 방안으로서, 일본공개특허 1996-327268호의 열교환기가 제안된 바 있으며, 이를 도 2에 나타내었다. A heat exchanger of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1996-327268 has been proposed as a method for improving performance deterioration caused by conception, and this is shown in Fig.
도 2에 도시한 열교환기는 복수개의 튜브(1)가 병렬 상태로 배치되고, 상기 튜브(1) 사이에 핀(2)이 개재되는 열교환기에 있어서, 핀(2)의 공기 입구측 단부(2b)가 상기 튜브(1)의 공기 입구측 단부(1b)보다 내측에 위치되어 핀의 단부(2b)와 튜브의 단부(1b) 사이에 간격(d)이 형성된다. (미설명 도면부호, 1a : 튜브 내부 격벽, 2a : 핀 루버)2 is a heat exchanger in which a plurality of tubes 1 are arranged in parallel and a
상기 도 2에 도시한 열교환기는 공기 흐름방향으로 입구인 상류측의 핀 일정 영역이 존재하지 않으므로, 상류측의 응축수 결빙을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 그 만큼 핀이 존재하지 않아 공기와 내부 열교환매체 간의 열교환성능은 저하될 수밖에 없는 문제점이 있다. The heat exchanger shown in FIG. 2 has an advantage that it is possible to reduce the freezing of the condensed water on the upstream side because there is no pin constant region on the upstream side as an inlet in the air flow direction. However, There is a problem that the heat exchange performance between the heat exchanger and the heat exchanger is inevitably lowered.
따라서, 응축수가 착상된다 하더라도 충분한 열교환성능을 기대할 수 있는 열교환기가 요구되고 있다.
Therefore, there is a demand for a heat exchanger that can expect a sufficient heat exchange performance even if the condensed water is frozen.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기 흐름방향으로 핀의 형태가 다르게 형성되어 응축수 착상에 의해 공기 유동량이 줄어드는 것을 방지할 수 있으며, 내구성을 확보할 수 있고, 착상에 의한 문제점을 방지할 수 있으며, 제2영역에 제1루버가 형성됨으로써 내측으로 공기를 안내하여 열교환효율을 확보할 수 있는 열교환기에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner in which the shape of a fin is formed differently in the air flow direction, The present invention relates to a heat exchanger capable of preventing a problem caused by implantation and guiding air to the inside by forming a first louver in a second area to ensure heat exchange efficiency.
더욱 상세하게, 본 발명의 목적은 핀의 제1면부와 제2면부가 접합되는 밀착부가 형성됨으로써 공기 흐름방향으로 상류측의 핀 간 거리(튜브 높이방향으로)를 하류측보다 크게 형성하여, 공기 및 응축수의 흐름을 보다 원활히 하여 공기 상류측에 응축수가 착상된다 하더라도, 공기 유동이 방해되지 않아 착상에 의한 문제점을 개선할 수 있는 열교환기를 제공하는 것이다. More specifically, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an air conditioner, in which a contact portion in which a first surface portion and a second surface portion of a fin are joined is formed, And to provide a heat exchanger which can smoothly flow the condensed water and consequently flood the condensed water on the upstream side of the air, so that the air flow is not disturbed and the problems caused by the conception can be solved.
또한, 본 발명의 목적은 튜브 사이의 전 영역에 핀이 개재되며, 제3영역에 제2루버가 더 구비될 수 있어 외부를 유동하는 공기와 내부를 유동하는 열교환매체의 열교환효율을 충분히 확보할 수 있는 열교환기에 관한 것이다.
It is also an object of the present invention to provide a heat exchanger in which a fin is provided in the entire area between tubes and a second louver can be further provided in the third area to sufficiently secure the heat exchange efficiency of the air flowing in the outside and the heat exchange medium flowing in the inside To a heat exchanger.
본 발명의 열교환기(1000)는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120); 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 연결되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(210) 및 배출되는 출구파이프(220); 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 튜브(300); 및 상기 튜브(300) 사이에 개재되는 핀(400)을 포함하는 열교환기(1000)에 있어서, 상기 열교환기(1000)의 핀(400)은 각각 면을 형성하는 제1면부(410) 및 제2면부(420)와, 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)를 연결하는 연결부(430)를 포함하여 상기 튜브(300)의 길이방향으로 상기 제1면부(410), 연결부(430), 제2면부(420), 및 연결부(430)가 복수회 반복되는 형태이되, 공기 흐름방향으로 상류측 일정 영역의 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 서로 접하는 밀착부(440)를 형성하고, 공기 흐름방향으로, 상기 밀착부(440)가 형성된 제1영역(A1), 상기 제1영역(A1)의 밀착부(440)로부터 제1면부(410) 및 제2면부(420)의 이격 거리가 증가되며, 제1루버(460)가 형성된 제2영역(A2), 및 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)의 이격 거리가 일정한 제3영역(A3)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The heat exchanger (1000) of the present invention includes a first header tank (110) and a second header tank (120) spaced apart from each other by a predetermined distance. An
이 때, 상기 밀착부(440)는 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 서로 접합되는 것을 특징으로 한다.In this case, the
또한, 상기 핀(400)의 제1영역(A1)은 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 길이방향으로 상기 밀착부(440) 양측에 공기가 유동가능한 제1공간부(451) 및 제2공간부(452)가 형성되는 것을 특징으로 한다.The first region A1 of the
또, 상기 제1루버(460)는 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 접합되는 내측으로 공기를 안내하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 제1면부(410)에 형성된 제1루버(460)는 상기 제3영역(A3)의 제1면부(410)에 평행하게 형성되고, 상기 제2면부(420)에 형성된 제1루버(460)는 상기 제3영역(A3)의 제2면부(420)에 평행하게 형성되는 것을 특징으로 한다.The
아울러, 상기 핀(400)은 제3영역(A3)에 제2루버(470)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the
이에 따라, 본 발명의 열교환기는 공기 흐름방향으로 핀의 형태가 다르게 형성되어 응축수 착상에 의해 공기 유동량이 줄어드는 것을 방지할 수 있으며, 내구성을 확보할 수 있고, 착상에 의한 문제점을 방지할 수 있으며, 제2영역에 제1루버가 형성됨으로써 내측으로 공기를 안내하여 열교환효율을 확보할 수 있는 장점이 있다. Accordingly, the heat exchanger of the present invention is formed in a different shape of the fin in the air flow direction, thereby preventing the air flow amount from being reduced by the condensed water impregnation, ensuring durability, And the first louver is formed in the second area, thereby guiding air to the inside, thereby securing heat exchange efficiency.
더욱 상세하게, 본 발명의 열교환기는 핀의 제1면부와 제2면부가 접합되는 밀착부가 형성됨으로써 공기 흐름방향으로 상류측의 핀 간 거리(튜브 높이방향으로)를 하류측보다 크게 형성하여, 공기 및 응축수의 흐름을 보다 원활히 하여 공기 상류측에 응축수가 착상된다 하더라도, 공기 유동이 방해되지 않아 착상에 의한 문제점을 개선할 수 있는 장점이 있다. More specifically, in the heat exchanger of the present invention, the fin-like distance (in the tube height direction) on the upstream side in the air flow direction is formed to be larger than the downstream side in the direction of the air flow by forming the contact portion in which the first surface portion and the second surface portion of the fin are joined, And the flow of the condensed water is smoothly carried out, so that even if the condensed water is congested on the upstream side of the air, the air flow is not disturbed and the problem caused by the conception can be solved.
또한, 본 발명의 열교환기는 튜브 사이의 전 영역에 핀이 개재되며, 제3영역에 제2루버가 더 구비될 수 있어 외부를 유동하는 공기와 내부를 유동하는 열교환매체의 열교환효율을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.
Further, the heat exchanger of the present invention may have a fin in the entire area between the tubes and further include a second louver in the third area, thereby sufficiently securing the heat exchange efficiency between the air flowing in the outside and the heat exchange medium flowing in the inside There are advantages to be able to.
도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 다른 열교환기를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브 및 핀 조립체 사시도.
도 5 내지 도 7은 도 4에 도시한 핀의 사시도, AA' 방향 단면도 및 BB' 방향 단면도.
도 8은 도 5에 도시한 핀의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브 및 핀 조립체 사시도.
도 10 내지 도 12는 도 9에 도시한 핀의 사시도, CC' 방향 단면도 및 DD' 방향 단면도.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 열교환기가 열펌프를 포함하는 공조 장치의 실외 열교환기로 사용되었을 때의 난방, 및 냉방 상태의 냉매흐름 예를 나타낸 개략도.1 shows a conventional heat exchanger.
2 shows another conventional heat exchanger.
3 is a perspective view of a heat exchanger according to the present invention.
4 is a perspective view of a tube and pin assembly of a heat exchanger according to the present invention.
FIGS. 5 to 7 are a perspective view, a sectional view in the AA 'direction, and a sectional view in the BB' direction of the pin shown in FIG. 4;
8 is a cross-sectional view of the pin shown in Fig.
9 is a perspective view of a tube and a pin assembly of a heat exchanger according to the present invention.
10 to 12 are a perspective view, a CC 'sectional view and a DD' sectional view of the pin shown in FIG. 9;
13 and 14 are schematic views showing an example of a refrigerant flow in a heating and cooling state when the heat exchanger according to the present invention is used as an outdoor heat exchanger of an air conditioner including a heat pump.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 열교환기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the
본 발명의 열교환기(1000)는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120), 제1입구파이프(210), 출구파이프(220), 튜브(300), 및 핀(400)을 포함한다. The
상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 것으로서, 튜브(300)를 고정하며, 열교환매체가 유입되는 입구파이프(210) 및 배출되는 출구파이프(220)가 형성된다.The
도 3에 도시한 열교환기(1000)는 본 발명의 일 실시예로서, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더가 상측 및 하측에 각각 위치되고, 상기 입구파이프(210)가 상기 제1헤더탱크(110)의 좌측 단부에 연결되고, 상기 출구파이프(220)가 상기 제1헤더탱크(110)와 나란하게 위치되는 예를 나타내었으나, 이 외에도 더욱 다양하게 형성될 수 있다. The
상기 튜브(300)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 구성으로서, 복수개가 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 길이방향으로 나란하게 구비된다. The
본 발명에서, 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 길이방향이란, 도 3에 도시한 열교환기(1000)의 길이방향을 의미한다. In the present invention, the longitudinal direction of the
상기 핀(400)은 상기 튜브(300) 사이에 개재되는 구성으로서, 열교환기(1000)를 통과하는 공기와 상기 튜브(300) 내부를 유동하는 열교환매체의 열교환성능을 증대한다. The
이 때, 상기 핀(400)은 상기 튜브(300)와 튜브(300) 사이에 복수개 구비되며, 단일 핀(400)은 상기 튜브(300)의 높이방향으로 길게 형성된다. A plurality of
본 발명에서, 상기 튜브(300) 길이방향이란, 도 3에 도시한 열교환기(1000)의 높이방향을 의미한다. In the present invention, the longitudinal direction of the
더욱 상세하게, 상기 핀(400)은 제1면부(410), 제2면부(420), 및 연결부(430)를 포함할 수 있다.More specifically, the fin 400 may include a
먼저, 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)는 각각 면을 형성하는 부분으로서, 일측 튜브(300)로부터 타측 튜브(300)로 연장되거나 타측 튜브(300)로부터 일측 튜브(300)로 연장되는 부분을 의미한다.The
상기 연결부(430)는 상기 제1면부(410)와 제2면부(420)를 연결하는 부분이다. The
이에 따라, 상기 핀(400)은 상기 튜브(300)의 높이방향으로 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 위치되되, 상기 제1면부(410)와 제2면부(420) 사이는 연결부(430)에 의해 연결되는 구성으로서, 제1면부(410), 연결부(430), 제2면부(420), 및 연결부(430)가 순차적으로 반복되어 위치된다.The
도 3 내지 도 7은 상기 핀(400)의 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 일정 각도를 갖도록 경사지게 형성된 예를 나타내었으며, 도 9 내지 도 12는 상기 핀(400)의 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 상기 튜브(300)의 높이방향으로 서로 나란한 면을 형성하는 예를 나타내었다. 3 to 7 show an example in which the
이 때, 본 발명의 열교환기(1000)는 상기 핀(400)의 공기 흐름방향으로 상류측 일정 영역의 제1면부(410)와 제2면부(420)가 서로 접하는 밀착부(440)가 형성된다. At this time, the
본 발명에서, 상기 공기 흐름방향이란, 도 3에 도시한 열교환기(1000)의 폭방향을 의미하는 것으로서, 상류측과 하류측을 표시하였다. In the present invention, the air flow direction means the width direction of the
더욱 상세하게, 공기 흐름방향의 상류측은 열교환기(1000) 폭방향으로 공기가 통과되기 전측을 의미하며, 공기 흐름방향의 하류측은 열교환기(1000) 폭방향으로 공기가 통과된 후측을 의미한다. More specifically, the upstream side in the air flow direction means the front side where air is passed in the width direction of the
상기 밀착부(440)는 상기 핀(400)의 공기 흐름방향으로 상류측 일정 영역의 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 서로 접하는 부분으로서, 밀착부(440)가 형성된 영역(제1영역(A1))의 핀(400) 간 거리(D440)를 더욱 넓힐 수 있다.The
상기 밀착부(440)는 핀(400)의 내구성을 증대하고, 상기 밀착부(440) 형성에 의한 효과를 더욱 높이기 위하여 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 서로 접합될 수 있다. In order to increase the durability of the
즉, 본 발명의 열교환기(1000)는 상기 핀의 밀착부(440)가 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)의 일정 영역이 서로 접하게 가공될 수 있으며, 접한 영역이 서로 접합될 수도 있다. That is, in the
이 때, 상기 핀(400)은 공기 흐름방향으로 상기 밀착부(440)가 형성된 제1영역(A1), 상기 제1영역(A1)의 밀착부(440)로부터 제1면부(410) 및 제2면부(420)의 이격 거리가 증가되는 제2영역(A2), 및 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)의 이격 거리가 일정한 제3영역(A3)을 포함하여 형성된다. At this time, the
상기 제1영역(A1) 내지 제3영역(A3)은 상기 튜브(300)의 길이방향으로 동일한 제1면부(410) 및 제2면부(420)에 대하여, 공기 흐름방향으로 형성되는 핀(400)의 각 영역을 의미하는 것으로서, 상기 이격 거리는 상기 튜브(300)의 높이방향으로, 상기 밀착부(440)를 형성하는 제1면부(410)와 제2면부(420) 사이의 거리를 의미한다. The first region A1 to the third region A3 are formed on the
본 발명의 열교환기(1000)는 상기 핀(400)에 밀착부(440)가 형성됨으로써, 상기 제1영역(A1)에서 핀(400) 간 거리(D440)가 상기 제3영역(A3)의 핀(400) 간 거리(D1, D2)보다 넓힐 수 있어, 공기 흐름방향으로 상류측에 응축수가 착상된다 하더라도, 공기가 유동가능한 공간을 충분히 확보할 수 있어 공기의 흐름을 원활히 하고, 응축수의 착상 시에도 내구성 및 열교환성능을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다. The
이 때, 상기 제3영역(A3)의 핀(400) 간 거리는 상기 밀착부(440)가 형성되는 제1면부(410)와 제2면부(420) 사이 영역의 이격 거리를 D1 으로 표시하였고, 상기 튜브(300)의 높이방향으로 상기 밀착부(440)가 형성되는 제1면부(410)와 제2면부(420) 사이 영역과 이웃하게 위치되는 다른 영역의 상측 또는 하측의 이격 거리를 D2로 표시하였다.The distances between the
(도 6, 도 7, 도 8, 도 11, 및 도 12 참조. 도 6은 제4에 도시한 핀(400)의 AA'방향 단면도로, 밀착부(440)가 형성되는 제1영역(A1)의 단면도이며, 도 7은 도 4에 도시한 핀(400)의 BB'방향 단면도로, 제3영역(A3)의 단면도이다. 또, 도 8은 도 5에 도시한 핀(400)의 공기 흐름방향 단면도이다. 또한, 도 11은 도 9에 도시한 핀(400)의 CC'방향 단면도로, 밀착부(440)가 형성되는 제1영역(A1)의 단면도이며, 도 12는 도 9에 도시한 핀(400)의 DD'방향 단면도로, 제3영역(A3)의 단면도이다.)6 is a sectional view of the
또한, 본 발명의 열교환기(1000)는 상기 핀(400)의 제1영역(A1)은 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 길이방향으로 상기 밀착부(440) 양측에 공기가 유동가능한 제1공간부(451) 및 제2공간부(452)가 형성된다. In the
도 6, 도 7, 도 11, 및 도 12에서, 상기 제1공간부(451)는 연결부(430) 영역 중 상기 밀착부(440)에 의해 폐쇄되는 공간을 형성하는 부분을 의미하며, 상기 제2공간부(452)는 연결부(430) 영역 중 밀착부(440)와 튜브(300)에 의해 폐쇄되는 공간을 형성하는 부분을 의미한다.6, 7, 11, and 12, the
또한, 상기 핀(400)의 제1영역(A1)은 상기 밀착부(440)가 형성되는 제1면부(410)와 제2면부(420) 사이 공간의 외측 공간이 확장되어 공기의 흐름을 원활히 하고, 또, 상기 밀착부(440)가 형성되는 제1면부(410)와 제2면부(420) 사이의 공간 역시 상기 밀착부(440)에 의해 접합되되, 그 양측의 제1공간부(451) 및 제2공간부(452)를 통해 공기가 유동된다. The outer space of the space between the
상기 제1공간부(451) 및 제2공간부(452)를 통해 제1공간부(451)로 유입된 공기는 상기 제2영역(A2) 및 제3영역(A3)의 제1공간부(451)와 제2공간부(452) 사이의 이격 거리를 통해 형성되는 공간을 통해 이동된다. The air introduced into the
이 때, 상기 핀(400)은 상기 제2영역(A2)에 제1루버(460)가 형성된다. At this time, the
상기 제1루버(460)는 상기 핀(400)의 제2영역(A2)에 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 접합되는 측으로 공기를 안내하는 형태를 갖는 것이 바람직하다.The
상기 제1루버(460)는 본 발명의 열교환기(1000)가 열펌프 시스템의 실외 열교환기(1000)로 이용하는 경우, 핀(400)이 접하는 밀착부(440)를 제외하고 전체 영역에 공기가 유동되도록 함으로써 열교환성능을 향상할 수 있다.When the
또한, 상기 제1루버(460)는 상기 제1면부(410)에 형성된 제1루버(460)가 상기 제3영역(A3)의 제1면부(410)에 평행하게 형성되고, 상기 제2면부(420)에 형성된 제1루버(460)가 상기 제3영역(A3)의 제2면부(420)에 평행하게 형성됨으로써, 공기의 유동을 더욱 원활히 할 수 있는 장점이 있다. The
특히, 상기 제1루버(460)가 상기 제3영역(A3)의 제1면부(410)에 평행하게 형성되는 경우, 공기를 핀(400) 내부 영역으로 용이하게 안내할 수 있으며, 전체 열교환 효율을 보다 높일 수 있고, 압력강하량의 급격한 상승을 방지할 수 있다.
Particularly, when the
이 때, 상기 핀(400)은 제3영역(A3)에 제2루버(470)가 더 형성될 수 있다. At this time, the
본 발명의 열교환기(1000)는 상기 제2루버(470)에 의해, 상기 핀(400)으로 유입된 공기가 공기 흐름방향으로 이동되면서, 상기 튜브(300)의 높이방향으로 이동될 수 있으며, 공기와의 열전달 면적을 증대하여 열교환 효율을 더욱 향상할 수 있는 장점이 있다. The
또한, 상기 제2루버(470)는 상기 제3영역(A3)에 형성되되, 공기 흐름방향으로 돌출방향이 서로 반대인 제2-1루버(471) 및 제2-2루버(472)를 포함할 수 있다. The
도 4, 도 5, 도 9에서, 상기 제2-1루버(471)는 공기 흐름방향으로 전측 일정 영역이 절개되며, 후측을 기준으로 돌출되는 형태를 나타내었으며, 상기 제2-2루버(472)는 공기 흐름방향으로 전측을 기준으로 후측 일정 영역이 절개되어 돌출되는 형태를 나타내었다.4, 5, and 9, the second-1
더욱 상세하게, 상기 제2-1루버(471)는 상기 제1루버(460)와 마찬가지로, 공기가 More specifically, the
즉, 본 발명에서, "공기 흐름방향으로 돌출방향이 서로 반대인 것"의 의미는 위에서 설명한 바와 같이, 공기 흐름방향으로 제2루버(470) 형성 면을 따라 안내하도록 형성되는 것과 절개된 영역을 따라 공기가 다른 공간으로 이동되도록 하는 것을 의미한다.That is, in the present invention, the meaning of "the direction of protrusion in the airflow direction is opposite to that of the airflow direction" is defined as being guided along the surface forming the
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 제2루버(470)는 더욱 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 제2-1루버(471) 및 제2-2루버(472)는 제3영역(A3)을 형성하는 제1면 또는 제2면의 튜브(300) 높이방향으로 서로 반대로 돌출되는 형태일 수도 있고, 제2-1루버(471) 및 제2-2루버(472)가 교번되어 반복 형성될 수도 있다. The
도 8에 도시한 핀(400)의 단면도를 기준으로, 공기의 흐름을 상세히 설명한다. 이 때, 공기의 흐름을 화살표로 도시하였다. The flow of air will be described in detail with reference to a sectional view of the
상기 제1영역(A1)으로 유입되는 공기는 밀착부(440)가 형성됨으로써 공기가 유동될 수 있는 충분한 공간을 통해 핀(400)의 길이방향(도 8 좌측에서 우측 방향)으로 이동되면서, 일부 공기가 상기 제2영역(A2)에 형성된 제1루버(460) 및 상기 제3영역(A3)에 형성된 제2-1루버(471)를 통해 핀(400) 내측으로 이동되며, 내측으로 이동된 공기 중 또 일부가 상기 제2-2루버(472)를 통해 핀(400) 외측으로 이동된다. The air flowing into the first region A1 is moved in the longitudinal direction of the fin 400 (the right direction in FIG. 8) through the space in which the air can flow by forming the adhered
다시 말해, 상기 제1영역(A1)으로 유입되는 공기는 핀(400)의 길이방향으로 이동되면서 상기 제1루버(460), 제2-1루버(471) 및 제2-2루버(472)를 통해 핀(400) 내측 또는 외측으로 그 흐름이 조절되며, 이에 따라, 본 발명의 열교환기(1000)는 공기가 충분히 난류화되어 전체 열교환성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.
In other words, the air flowing into the first region A1 moves in the longitudinal direction of the
특히, 본 발명의 열교환기(1000)는 제1연결파이프(510) 및 제2연결파이프(520)에 의해 기액분리기(500)가 연결되며, 열펌프 시스템의 실외 열교환기(1000)로 이용될 수 있다. Particularly, in the
상기 기액분리기(500)는 내부 열교환매체의 액상과 기상을 분리하여 액상의 열교환매체를 공급함으로써, 과냉각에 의한 응축 효율을 보다 높일 수 있도록 하는 장치이다. The gas-
상기 실외 열교환기(1000)는 열펌프 시스템에서 증발기(E)로 작동하거나, 응축기로 작동하는 구성으로서, 응축수가 발생될 수 있는데, 본 발명은 외부 온도가 저하되어 응축수가 착상되는 경우에도 응축수가 착상될 가능성이 높은(응축수의 착상이 집중되는) 공기 흐름방향으로 상류측에 밀착부(440)가 형성됨으로써, 공기가 유동가능한 공간을 충분히 확보가능하며, 열교환성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
The
더욱 상세하게, 본 발명의 열교환기(1000)가 실외 열교환기로서, 열펌프 시스템에 이용되는 실 예를 설명한다.More specifically, a practical example in which the
실외 열교환기(1000)는 본 발명의 열교환기(1000)와 동일한 구성이므로, 본 명세서에서, 동일한 도면부호 1000번으로 나타낸다. Since the
실외 열교환기(1000)는 난방 모드의 작동 시, 증발기(E)로 작동함에 따라 유동하는 공기를 냉각함에 따라 응축수가 발생하고, 핀에 착상된다. In operation of the heating mode, the
도 13 및 도 14는 본 발명의 실외 열교환기(1000)로 이용된 열펌프를 포함하는 공조 장치를 나타낸 것으로서, 각각 난방, 및 냉방 상태를 나타내었다. 13 and 14 illustrate an air conditioner including a heat pump used in the
난방 시, 열펌프를 포함하는 공조 장치는 어큐뮬레이터(A) 및 압축기(C)를 통과하여 고온 및 고압으로 압축된 냉매가 실내 열교환기(2000)로 공급되어 응축되면서 공기를 가열하고, 제1팽창수단(3100)을 거쳐 본원발명의 실외 열교환기(1000)를 거쳐 증발된 후, 다시 어큐뮬레이터(A) 및 압축기(C)로 공급된다. During the heating, the air conditioner including the heat pump, the refrigerant compressed through the accumulator (A) and the compressor (C) and compressed at high temperature and high pressure is supplied to the
도 13에서 실내 열교환기(2000)와 함께 보조히터(2100)가 구비된 예를 나타내었다.13 shows an example in which the
냉방 시, 어큐뮬레이터(A) 및 압축기(C)를 통과하여 압축된 냉매가 실내 열교환기(2000), 및 실외 열교환기(1000)를 거친 후, 제2팽창수단(3200)을 거쳐 증발기(E)를 통과함으로써 주변 공기를 냉각한다. The refrigerant compressed and passed through the accumulator A and the compressor C passes through the
본 발명의 열교환기(1000)는 도 13 및 도 14에 도시한 열펌프를 포함하는 공조 장치 외에 더욱 다양한 형태에 이용가능하다.
The
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1000 : 열교환기
110 : 제1헤더탱크 120 : 제2헤더탱크
210 : 입구파이프 220 : 출구파이프
300 : 튜브
400 : 핀 410 : 제1면부
420 : 제2면부 430 : 연결부
440 : 밀착부
451 : 제1공간부 452 : 제2공간부
460 : 제1루버
470 : 제2루버 471 : 제2-1루버
472 : 제2-2루버
A1 ~ A3 : 제1영역 내지 제3영역
500 : 기액분리기
510 : 제1연결파이프 520 : 제2연결파이프
E : 증발기
C : 압축기
A : 어큐뮬레이터
2000 : 실내 열교환기
2100 : 보조히터
3100 : 제1팽창수단 3200 : 제2팽창수단1000: heat exchanger
110: first header tank 120: second header tank
210: inlet pipe 220: outlet pipe
300: tube
400: pin 410: first face
420: second surface portion 430: connection portion
440:
451: first space part 452: second space part
460: First louver
470: second louver 471: second-louver
472: 2-2 louver
A1 to A3: First to third regions
500: gas-liquid separator
510: first connection pipe 520: second connection pipe
E: Evaporator
C: Compressor
A: Accumulator
2000: Indoor heat exchanger
2100: auxiliary heater
3100: first expansion means 3200: second expansion means
Claims (6)
상기 열교환기(1000)의 핀(400)은
각각 면을 형성하는 제1면부(410) 및 제2면부(420)와, 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)를 연결하는 연결부(430)를 포함하여 상기 튜브(300)의 길이방향으로 상기 제1면부(410), 연결부(430), 제2면부(420), 및 연결부(430)가 복수회 반복되는 형태이되, 공기 흐름방향으로 상류측 일정 영역의 상기 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 면 접촉되어 접합된 밀착부(440)를 형성하고,
상기 밀착부(440)가 형성된 제1영역(A1); 상기 제1영역(A1)의 밀착부(440)로부터 공기 흐름방향으로 갈수록 제1면부(410)와 제2면부(420)간의 이격 거리가 증가되며, 제1면부(410) 및 제2면부(420)가 접합되는 내측으로 공기를 안내하는 제1루버(460)가 형성된 제2영역(A2); 및 상기 제1면부(410)와 제2면부(420)간의 이격 거리가 공기 흐름방향을 따라 일정한 제3영역(A3);을 포함하여 이루어지며,
공기 흐름방향으로 상기 제1영역(A1), 제2영역(A2) 및 제3영역(A3)이 차례로 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
A first header tank (110) and a second header tank (120) spaced apart from each other by a predetermined distance; An inlet pipe 210 connected to the first header tank 110 or the second header tank 120 and through which the heat exchange medium flows, and an outlet pipe 220 discharged; A tube 300 having both ends fixed to the first header tank 110 and the second header tank 120 to form a heat exchange medium flow path; And a fin (400) interposed between the tubes (300), the heat exchanger (1000)
The fin 400 of the heat exchanger 1000
And a connecting portion 430 connecting the first surface portion 410 and the second surface portion 420 to each other to form a first surface portion 410 and a second surface portion 420 of the tube 300, The first surface portion 410, the connection portion 430, the second surface portion 420, and the connection portion 430 are repeated a plurality of times in the longitudinal direction. The first surface portion 410 and the second surface portion 420 are in surface contact with each other to form a bonded portion 440,
A first region A1 in which the tight contact portion 440 is formed; The distance between the first surface portion 410 and the second surface portion 420 increases from the contact portion 440 of the first region A1 toward the air flow direction and the distance between the first surface portion 410 and the second surface portion 420 A second region A2 in which a first louver 460 for guiding air to the inside is formed; And a third region (A3) in which the distance between the first surface portion (410) and the second surface portion (420) is constant along the air flow direction,
Wherein the first region (A1), the second region (A2), and the third region (A3) are sequentially connected in the air flow direction.
상기 핀(400)의 제1영역(A1)은
상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 길이방향으로 상기 밀착부(440) 양측에 공기가 유동가능한 제1공간부(451) 및 제2공간부(452)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method according to claim 1,
The first region A1 of the pin 400
A first space portion 451 and a second space portion 452 through which air can flow are formed on both sides of the tight fitting portion 440 in the longitudinal direction of the first header tank 110 or the second header tank 120 .
상기 제1면부(410)에 형성된 제1루버(460)는 상기 제3영역(A3)의 제1면부(410)에 평행하게 형성되고,
상기 제2면부(420)에 형성된 제1루버(460)는 상기 제3영역(A3)의 제2면부(420)에 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
The method according to claim 1,
The first louvers 460 formed on the first surface portion 410 are formed parallel to the first surface portion 410 of the third region A3,
Wherein the first louver (460) formed on the second surface (420) is formed parallel to the second surface (420) of the third area (A3).
상기 핀(400)은 제3영역(A3)에 제2루버(470)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기. The method of claim 3,
Wherein the fin (400) is formed with a second louver (470) in a third region (A3).
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