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열교환기의 냉매배분을 위한 헤더 인서트

전문가 제언: ○ 열교환기(heat exchanger)는 에어컨, 냉장고 등 냉매시스템(refrigerant system)의 핵심요소이다. 열교환기는 냉매와의 열전달을 위해 증발기와 응축기에 주로 사용되며 시스템 효율에 큰 영향을 끼친다. 근래에 들어 많은 제조회사들은 냉매시스템의 에너지절약과 소형화를 위해 평행흐름(parallel flow)방식의 열교환기를 사용하고 있다.

○ 평행흐름 방식은 우수한 열전달 성능과 내식성 및 콤팩트화 측면에서 유리하다. 그러나 평행흐름 열교환기는 증발기로 사용하는 경우에 증발기 내 냉매의 분배가 더욱 불균일하게 되고, 이것은 증발기 효율과 시스템 효율저하로 이어진다. 최근 열교환기 내의 냉매유로에 대한 초소형화는 이 문제를 더욱 확대시키고 있다.

○ 이에 대한 해결방안으로 이 발명에서 평행흐름 열교환기의 입구 헤더(header) 내에 외부 인서트(insert)와 내부 인서트를 동심축으로 배치한다. 이 방법은 인서트 내의 냉매 유속을 일정하게 유지시킴으로써 균일한 냉매 배분이 이루어진다.

○ 최근들어 더욱 요구되는 에너지절약 측면에서 모든 냉매시스템의 핵심 요소인 열교환기의 효율개선은 매우 중요하다. 또한 냉매시스템의 경쟁력 향상을 위해서는 시스템의 콤팩트화와 부품의 소형화를 통한 원가절감 등이 필요하다. 그러나 이러한 부품 소형화는 일반적으로 에너지효율 저하로 이어진다.

○ 따라서 부품 소형화와 에너지효율을 동시에 만족시킬 수 있는 기술개발이 요구된다. 여기에는 냉매 및 공기유로의 최적화 설계기술은 물론 열교환기 튜브 및 핀에 대한 재질, 형상, 표면처리 기술 등 열교환기 관련 기술이 포함된다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보