KR20020071190A - 공기조화기의 방열판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 방열판에 관한 것이다. 본 발명에서는 몸체부(30)에 설치되는 방열핀(40)의 내부에 양단이 개방된 와류쳄버(50)를 형성하였다. 이를 위해 상기 방열핀(40)은 그 전면판(41)과 배면판(45)이 서로 마주보도록 절곡하고, 상기 전면판(41)과 배면판(45)의 상단에 경사지게 각각 전면상단면(41')과 배면상단면(45')을 형성한다. 그리고 실외기 내부에서 형성되는 기류가 불어오는 방향으로 놓여지는 상기 전면상단면(41')에는 전면판(41)의 상단까지에 걸쳐 상기 와류쳄버(50)의 내부로 공기를 유입시키는 유입슬롯(42)을 형성한다. 그리고 상기 전면판(41)과 배면판(45)에는 각각 상기 와류쳄버(50)와 방열핀(40)의 외부를 연통시키는 슬롯(44,44')(47,47')을 서로 교차되게 소정 간격으로 형성한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 방열핀(40)의 내부에서 유동되는 공기가 와류를 형성하므로 동일한 열교환면적에서 상대적으로 열교환효율이 높아지는 이점이 있다.

Description

공기조화기의 방열판{A radiating plate for airconditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어부에서 발생하는 열을 방출하여 제어부의 동작이 원활하게 이루어지도록 하는 공기조화기의 방열판에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 공기조화기의 실외기가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면 실외기의 외관은 베이스팬(도시되지 않음), 전면커버(2), 백플레이트(4) 및 탑커버(도시되지 않음)에 의해 형성된다. 상기 공기조화기의 내부에는 열교환사이클을 형성하는 실외열교환기(8)와 압축기(도시되지 않음) 그리고 상기 실외열교환기(8)로 외부의 공기를 흡입하여 열교환시키기 위한 팬(7) 등이 설치된다.

즉, 상기 베이스팬 상에 상기 실외열교환기(8)와 압축기가 설치되고, 상기실외열교환기(8)의 전방에 상기 팬(7)이 설치된다. 상기 팬(7)은 상기 백플레이트(4)를 통해 외부의 공기를 흡입하여 상기 실외열교환기(8)에서 열교환이 일어나도록 한다. 이와 같은 팬(7)은 모터(6)에 의해 회전되는데, 상기 모터(6)는 상기 베이스팬 상에 설치된 모터브라켓(6')에 고정된다. 도면부호 3은 토출그릴이다.

한편, 상기 베이스팬 상에는 베리어(10)가 설치된다. 상기 베리어(10)는 상기 팬(7)에 의해 형성되는 공기의 유로를 한정하고, 상기 실외열교환기(8) 측과 압축기 측을 구획하게 된다.

그리고, 상기 베리어(10)에는 상기 압축기 등의 구동을 위한 구성이 구비되는 제어박스(11)가 설치된다. 여기서 상기 제어박스(11)는 플라스틱재질의 사출물이다. 도면 부호 11b는 상기 제어박스(11)의 내부에 설치되는 기판이다.

상기 제어박스(11)의 내부에 있는 기판(11b)에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 방열판(12)이 상기 제어박스(11)의 외면에 부착된다. 물론 상기 방열판(12)은 상기 제어박스 내부의 기판(11b)과 연결되어 있어서 이들 사이의 열전달이 이루어진다. 상기 방열판(12)의 전면에는, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 다수개의 방열핀(13)이 형성된다. 상기 방열핀(13)은 상기 팬(7)에 의해 형성되는 공기의 흐름상에 노출되게 설치된다. 여기서 상기 방열핀(13)은 공기의 흐름방향으로 길게 연장형성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 공기조화기에서 공기조화기의 동작중에 상기 제어박스(11) 내부에서는 열이 발생하게 된다. 이와 같이 발생된 열은 상기 방열판(12)의 방열핀(13)으로 전달되어 외부에서 흡입된 공기로 전달된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 방열판(12)의 방열핀(13)은 일방향으로 길게 연속적으로 제작되어 있어, 상기 방열핀(13)와 열교환하기 위한 공기의 흐름이 상기 방열핀(13)을 따라서만 이루어지게 된다. 다시 말해 공기의 흐름이 상기 방열핀(13)을 따라 대체로 층류의 특성을 가지게 되어 상대적으로 이들 사이의 열전달이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 이와 같이 방열핀(13)이 길게 연속적으로 연장형성되어 있음에 따라 방열핀(13) 방향으로의 공기유동은 잘 형성되나 상기 방열핀(13)을 가로지르는 방향으로의 공기유동은 형성되지 않게 된다. 따라서, 상기 방열핀(13)과의 열교환을 위한 공기의 유동방향은 상기 방열핀(13) 형성방향으로만 유효하게 된다. 다시 말해 열교환기인 실외열교환기(8)로 외부 공기를 흡입시키는 팬(7)의 동작이 여러가지 이유로 정지되었을 때에는, 상기와 같은 특정방향으로만의 공기유동이 형성되지 않아 방열핀(13)을 통해 열전달효율이 크게 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위해 유속이 크게 작용하는 곳에서는 방열핀(13)의 크기를 크게 한다든지, 전열면적을 넓히기 위해 요철을 주는 방법을 사용하였다.

하지만 내부공간이 협소하게 정해진 실외기의 내부에서 방열핀(13)의 사이즈를 크게 하는 것에는 한계가 있으며, 방열핀(13)에 요철을 많이 주게 되면 강도가 떨어지는 문제점이 발생하였다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열전달효율이 보다 높은 방열판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 방열판의 방열핀 내에서 와류를 발생시켜 열전달효율을 높여주는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 공기조화기의 구성을 보인 분해사시도.

도 2은 종래 기술에 의한 방열판의 요부구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 공기조화기의 방열판의 제1실시예의 구성을 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 제2실시예의 구성을 보인 사시도.

도 5는 본 발명의 제3실시예의 구성을 보인 사시도.

도 6은 본 발명의 제3실시예의 방열판의 구성을 보인 단면도.

도 7은 본 발명의 제3실시예를 구성하는 방열핀의 구성을 보인 전개도.

도 8은 본 발명의 제4실시예의 구성을 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 베이스팬2: 전면커버

3: 토출그릴4: 백플레이트

5: 상판6: 모터

6': 모터브라켓7: 팬

8: 실외열교환기9: 압축기

10: 베리어11: 제어박스

11b: 기판12: 방열판

13: 방열핀30: 몸체부

32,32': 설치홈40: 방열핀

41: 전면판41': 전면상단면

42: 유입슬롯44,44': 전면슬롯

45: 배면판45': 배면상단면

47,47': 배면슬롯50: 와류쳄버

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 열원부와 열적으로 접촉되는 몸체부와, 상기 몸체부 상에 직립되게 설치되고, 내부에 양단이 개방된 와류쳄버를 형성하도록 전면판 및 배면판이 서로 마주보게 형성되어 일렬로 배치되는 방열핀과, 상기 방열핀의 전면판 및 배면판에 형성되어 상기 와류쳄버의 내외부로 공기를 유동시키는 공기유동부를 포함하여 구성된다.

상기 전면판 및 배면판의 상단에는 각각 전면상단면과 배면상단면이 서로 마주보는 방향으로 경사지게 절곡형성되어 그 선단에서 서로 연결되어 방열핀의 상단을 형성한다.

상기 공기유동부는 상기 전면상단면과 전면판의 상단에 걸쳐 형성되어 상기 전면상단면을 향해 불어오는 공기를 와류쳄버의 내부로 안내하는 유입슬롯이다.

상기 공기유동부에는 상기 전면판에 소정 간격으로 형성되어 상기 와류쳄버의 내외부를 연통시키는 전면슬롯이 더 구비된다.

상기 공기유동부에는 상기 배면판에 상기 전면슬롯과 교차되는 위치에 소정 간격으로 형성되어 상기 와류쳄버의 내외부를 연통시키는 배면슬롯이 더 형성된다.

상기 공기유동부는 상기 방열핀의 전면판과 배면판 사이에 형성된 와류쳄버로 공기를 공급하는 것으로, 상기 방열핀의 양단에 개구된 부분이다.

상기 방열핀에는 열전달면적을 확장하기 위해 주름을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 전면상단면과 배면상단면과 인접하는 절곡부분은 라운드지게 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 방열핀의 내부에 형성된 와류쳄버에서 공기가 와류를 형성하면서 유동되므로 방열효율이 상대적으로 높아지는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의해 공기조화기의 방열판의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 인용하여 설명한다.

도 3에는 본 발명의 제1실시예의 사시도가 도시되어 있다. 이에 따르면, 본 발명의 제1실시예의 방열판은 열원부인 제어부와 열적으로 접촉되는 몸체부(30)와 상기 몸체부(30)에 직립되게 설치된 다수개의 방열핀(40)으로 구성된다. 이와 같은 몸체부(30)는 일반적으로 열전달율이 좋은 재질로 만들어지고, 상기 몸체부(30)는 상기 제어부를 구성하는 각종 부품이 안착되는 기판(11b)과 열적으로 직접 접촉되게 설치된다. 상기 몸체부(30)에는 아래에서 설명될 방열핀(40)을 설치하기 위한 설치홈(32,32')(도 6참조)이 구비된다.

한편, 상기 방열핀(40)은 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 다수개가 열을 지어 설치된다. 이와 같은 방열핀(40)의 구성을 상세하게 설명하면, 방열핀(40)은 열전달률이 좋은 금속판으로 형성되는 것으로, 바람직하기로는 얇은 알루미늄판이 있다. 이와 같은 방열핀(40)은 크게 서로 연결된 전면판(41)과 배면판(45)으로 구성되고, 상기 전면판(41)과 배면판(45)은 각각 상기 몸체부(30)의 설치홈(32,32')에 그 하단부가 삽입된다.

상기 전면판(41)과 배면판(45)의 상단에는 각각 전면상단면(41')과 배면상단면(45')이 절곡되어 형성된다. 이와 같은 전면상단면(41')과 배면상단면(45')은 경사지게 형성되어 그 선단에서 서로 만나게 된다. 이때 상기 전면상단면(41')과 배면상단면(45')의 형성을 위해 절곡되는 부분들은 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 전면상단면(41')은 실외기의 팬에 의해 형성되는 기류가 불어오는 방향을 향하도록 위치된다.

상기와 같은 구성을 가지는 방열핀(40)은 상기 전면판(41), 전면상단면(41'), 배면판(45) 및 배면상단면(45')의 사이가 각각 절곡되어 도 3에 도시된 바와 같은 형성을 이루고, 상기 몸체부(30)에 설치되어 그 내부에 와류쳄버(50)를 형성하게 된다. 이때 상기 와류쳄버(50)는 그 양단이 개방된 상태이다.

다음으로 도 4에는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 도 3의 제1실시예의 상기 전면상단면(41')에 다수개의 유입슬롯(42)이 형성된 것이다. 상기 유입슬롯(42)은 상기 방열핀(40)이 절곡되어 도 4에 도시된 바와 같이 몸체부(30)에 설치되었을 때, 방열핀(40)의 내부에 형성되는 와류쳄버(50)의 내부로 공기를 유입시키는 역할을 한다. 이때 상기 유입슬롯(42)을 통한 공기의 유입이 원활하게 이루지도록 상기 유입슬롯(42)은 기류가 불어오는 방향을 향해 위치되는 전면상단면(41')에서 상기 전면판(41) 상단에 걸쳐 형성되는 것이 바람직하다.

다음으로 도 5에서 도 7을 참고하여 본 발명의 제3실시예를 설명하기로 한다. 여기서 본 실시예의 설명은 도 4의 제2실시예와 다른 부분을 위주로 설명하기로 한다.

본 실시예에서는 상기 방열핀(40)의 전면판(41)에 다수개의 전면슬롯(44,44')을 일정간격으로 형성한다. 이와 같이 전면슬롯(44,44')이 형성됨에 의해 상기 와류쳄버(50)의 내부와 외부, 즉, 방열핀(40)의 외부를 연통시키게 된다.

그리고 상기 배면판(45)에는 다수개의 배면슬롯(47,47')이 일정 간격으로 천공되어 있다. 여기서 상기 배면슬롯(47,47')은 상기 전면슬롯(44,44')과 서로 마주보지 않도록 형성되어야 한다. 따라서 상기 배면슬롯(47,47')과 전면슬롯(44,44')의 위치는 서로 교차되게 형성되어야 한다. 이는 상기 와류쳄버(50)의 내부에서 와류의 형성이 보다 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 면으로 도시되지는 않았지만, 상기 방열핀(40)의 표면에는 공기와의 접촉면적을 늘리기 위해 주름(48)을 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 일반적으로 상기 기판(11b)과 몸체부(30)의 사이에는 전기적인 절연을 위해 절연지(60)가 위치될 수 있다.

마지막으로 본 발명에서 상기 방열핀(40)은 도 8에 도시된 본 발명의 제4실시예에서와 같이, 그 형성방향을 달리 할 수도 있다. 그리고 이와 같이 형성방향이 도 3에 도시된 실시예의 방향과 직교되게 된 경우에 도 4에서 도 7에 도시된 구성들이 동일하게 적용될 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 방열판의 작용을 도 5에 도시된 제3실시예를 참고하여 설명하기로 한다.

먼저 본 발명의 방열핀(40)을 제조하기 위해서, 예를 들어 알루미늄 박판에 각종 슬롯(42,44,44',47,47')을 천공하여 도 7에 도시된 바와 같은 형상으로 만든다. 그리고 상기 전면판(41), 전면상단면(41'), 배면상단면(45') 및 배면판(45)이 구획되도록 절곡하여 도 6에 도시된 형상으로 만든다.

다음으로 상기 전면판(41)의 하단과 배면판(45)의 하단이 각각 상기 몸체부(30)의 설치홈(32,32')에 삽입되게 한다. 이와 같이 각각의 방열핀(40)을 상기 몸체부(30) 상에 일렬로 장착하면 방열판이 형성된다.

이와 같이 형성된 방열판은 상기 전면상단면(41')이 실외기의 내부에서 형성되어 불어오는 기류를 향하도록 설치된다. 따라서 상기 전면상단면(41')과 상기 전면판(41)의 상단에 걸쳐 형성되어 있는 유입슬롯(42)을 통해 상기 와류쳄버(50)의 내부로 공기가 유동된다.

그리고 상기 와류쳄버(50)의 내부로는 상기 전면판(41)에 형성된 전면슬롯(44,44')을 통해서도 공기가 유입될 수 있다. 물론 상기 전면슬롯(44,44')을 통해서 상기 유입슬롯(42)을 통해 들어온 공기가 일부 빠져 나갈 수도 있으나 상기 전면슬롯(44,44')을 통해서는 대체로 외부의 공기가 와류쳄버(50)의 내부로유동된다.

또한 상기 배면판(45)에 형성된 배면슬롯(47,47')을 통해서는 대체로 상기 와류쳄버(50) 내부의 공기가 외부로 빠져나가게 된다. 물론 상기 배면슬롯(47,47')을 통해 외부의 공기가 와류쳄버(50)의 내부로 들어갈 수도 있다. 여기서 상기 배면슬롯(47,47')을 통해 와류쳄버(50)의 외부로 빠져나간 공기는 인접한 방열핀(40)의 상단에서 불어오는 기류에 의해 방열핀(40)의 양단을 통해 대부분이 빠져나가게 되고, 일부는 상기 전면슬롯(44,44')을 통해 다시 인접한 방열핀(40)의 와류쳄버(50) 내부로 들어가게 된다.

그리고 도 3에 도시된 실시예의 경우 상기 와류쳄버(50)로 상기 방열핀(40)의 양단을 통해 공기가 전달되고, 상기 와류쳄버(50) 내부의 공기와 상기 방열핀(40)주변의 공기와 열교환이 발생되면서 열이 방출된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 방열핀의 내부에 형성된 와류쳄버내에서도 열교환이 발생되고, 특히 와류쳄버 내에서 공기가 와류를 형성하여 열교환을 진행하게 되므로 상대적으로 열교환효율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.

따라서 기판에 설치되는 전장부품의 온도상승을 방지하여 흔히 냉방과부하 조건에서 발생하는 부품의 온도상승으로 인한 압축기의 운전주파수 제어를 방지할 수 있게 되므로, 사용자가 원하는 냉방능력을 구현할 수 있게 되고, 전장부품이 과열되는 것을 방지하여 시스템의 안전성을 유지할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 열원부와 열적으로 접촉되는 몸체부와,

   상기 몸체부 상에 직립되게 설치되고, 내부에 양단이 개방된 와류쳄버를 형성하도록 전면판 및 배면판이 서로 마주보게 형성되어 일렬로 배치되는 방열핀과,

   상기 방열핀의 전면판 및 배면판에 형성되어 상기 와류쳄버의 내외부로 공기를 유동시키는 공기유동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전면판 및 배면판의 상단에는 각각 전면상단면과 배면상단면이 서로 마주보는 방향으로 경사지게 절곡형성되어 그 선단에서 서로 연결되어 방열핀의 상단을 형성함을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공기유동부는 상기 전면상단면과 전면판의 상단에 걸쳐 형성되어 상기 전면상단면을 향해 불어오는 공기를 와류쳄버의 내부로 안내하는 유입슬롯임을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 공기유동부에는 상기 전면판에 소정 간격으로 형성되어 상기 와류쳄버의 내외부를 연통시키는 전면슬롯이 더 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 공기유동부에는 상기 배면판에 상기 전면슬롯과 교차되는 위치에 소정 간격으로 형성되어 상기 와류쳄버의 내외부를 연통시키는 배면슬롯이 더 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 공기유동부는 상기 방열핀의 전면판과 배면판 사이에 형성된 와류쳄버로 공기를 공급하는 것으로, 상기 방열핀의 양단에 개구된 부분임을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 방열핀에는 열전달면적을 확장하기 위해 주름을 형성한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 전면상단면과 배면상단면과 인접하는 절곡부분은 라운드지게 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 방열판.