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착상 검지 및 제어의 마이크로채널 증발기

전문가 제언: ○ 에어컨, 히트 펌프(heat pump), 냉장고와 같은 냉매압축 사이클을 이용하는 냉매시스템은 일반적으로 주택 및 사무실의 실내 환경 조절이나 슈퍼마켓, 식당 등의 식품이나 음료의 냉동․냉장에 사용된다. 대개 이러한 냉매시스템에는 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기가 직렬로 연결된다.

○ 이러한 냉매시스템의 증발기에는 이를 통과하는 공기흐름 내의 수분이 열전달 튜브와 열전달 핀(fins) 표면에 응축된 후 동결하여 성에(frost)가 발생한다. 이러한 성에가 축적되면 증발기의 열교환 능력과 시스템 성능이 현저히 저하된다. 또한 성에의 과도한 축적은 열교환기 변형, 균열, 핀 분리 등의 손상과 함께 공기 흐름의 폐쇄로 인해 시스템에 치명적인 손상을 일으킨다.

○ 근래에 들어 냉매시스템의 성능향상과 콤팩트화 추세에 따라 열교환기는 종래의 원형튜브에서 사각이나 타원형의 소형단면을 갖는 편평 열교환 튜브(flattened heat exchange tube) 적용이 확대되고 있다. 특히 이 방식은 소형단면의 유로와 편평한 형상으로 인해 종래의 원형 튜브보다 응축수의 배수가 어렵기 때문에 성에 축적을 제어하는 것은 매우 중요하다.

○ 따라서 소형단면의 편평 열교환 튜브 다수가 병열로 배열된 증발기에 있어 표면에 축적된 성에를 제어하기 위해 적합한 열교환 구조와 착상 검지 및 제어시스템을 기술한 이 발명은 과도한 착상으로 인한 시스템 능력 저하 및 고장을 방지하는 데 효과가 있다.

○ 이와 같이 냉매시스템에 있어 증발기 착상 및 제상 문제는 냉매시스템의 냉각/저장 성능과 에너지 효율 향상을 위해 매우 중요하다. 착상으로 인해 시스템 성능이 저하되고, 제상운전 시에는 에너지소비와 함께 증발기 온도상승으로 냉각/저장 성능이 떨어지기 때문이다. 따라서 착상 메커니즘의 연구를 통한 착상지연 기술과 함께 에너지절약 및 증발기온도 유지가 가능한 제상기술 등 관련기술에 대한 개발이 확대되어야 한다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보