KR19990023446U - 냉동장치용 파이프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉동장치용 파이프에 관한 것으로, 냉매가 흐르는 파이프의 내주연에 축방향으로 돌기부를 형성시켜 전열면을 크게 하여 열전도율을 높게 할 수 있고, 파이프의 외주연에 서로 대응지게 한 쌍의 핀을 일체로 형성시켜 전열면을 크게 하여 열전도율을 높게 할 수 있을 뿐만 아니라 열전도율이 높고, 내부식성이 좋은 알루미늄으로 파이프를 인발법 또는 압출법으로 형성함으로서 작업능률을 향상시킬 수 있는 데 그 목적이 있으며, 그 구성은 냉각장치용 파이프에 있어서, 상기 파이프(10)는 냉각수 및 공기의 흐름을 좋게 하기 위하여 타원형으로 설치하되, 내주연에 축방향으로 전열면을 높게 하기 위한 돌기부(11)를 설치하고, 외주연의 장축방향에 서로 대응지게 한 쌍의 핀(12)을 설치하여 구성한 것이다.

Description

냉동장치용 파이프(A pipe of the refrigeration plant)

본 고안은 냉동장치용 파이프에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브로 이루어진 냉동 장치에 냉매가스를 순환시켜서 증발, 압축, 액화 팽창시켜 피냉동물에서 열을 제거하는 냉동 장치에 있어 상기 압축기에 의해 고온 고압으로 된 냉매가스를 냉각하여 액화냉매로 상변화시킬 때 열교환이 잘 이루어지도록 한 응축기용 파이프에 관한 것이다.

일반적으로 냉동 장치라 함은 도 3 에 도시한 바와 같이 냉매의 증발잠열을 이용하여 증발기 주위의 열을 빼앗는 것으로, 이를 위해서는 압축기(100), 응축기(200), 팽창밸브(300) 및 증발기(400)로 이루어지며, 상기 압축기(100)는 순환하는 냉매를 압축하여 포화압력까지 냉매의 압력과 온도를 상승시켜, 즉 냉매를 고온 고압으로 압축하여 응축기(200)로 이동시키고, 상기 응축기(200)는 물이나 공기를 이용하여 고온 고압의 냉매가 가지고 있는 열을 흡수하여, 즉 냉매를 응축 액화시켜 팽창밸브(300)로 유입된다. 상기 팽창밸브(300)는 응축 액화된 냉매가 통과하면서 교축작용에 의하여 저온 저압으로 변환되어 증발기(400)로 유입되고, 상기 증발기(400)는 저온 저압의 냉매가 증발하면서 고내의 열을 흡수하는 냉동작용을 한 후 압축기(100)로 유입되어 순환작용을 계속 수행하는 냉동싸이클로 구성되어 있다.

위와 같이 구성되는 냉동싸이클중 응축기는 냉각에 사용되는 유체나 전열면의 형상에 따라 수냉식 응축기, 증발식 응축기 및 공냉식 응축기로 구분할 수 있으며, 여기에서는 증발식 응축기를 예로 들어 설명한다.

따라서, 응축기의 냉각과정은 첫째로 파이프표면을 경계로 하여 기체상태의 냉매와 냉각수 막의 온도차이에 따른 열 전달 즉, 파이프내부의 냉매와 외부의 냉각수 막에서의 대류열전달과 파이프자체의 열전도에 의하여 냉각되는 것이다.

둘째로는 상기 냉각수막의 외부표면과 공기사이의 온도와 습도차이에 의한 열과 물질의 전달 즉, 냉각수막과 공기사이의 열교환은 응축기내에서 공기중에 증가되는 수증기량에 해당하는 만큼의 수증기 잠열량과 물의 온도변화에 따른 현열변화량에 의하여 냉각되는 것이다.

셋째로는 파이프표면을 경계로 하여 기체상태의 냉매와 외부공기의 온도차이에 따른 열전달 즉, 파이프내부의 냉매와 외부공기의 대류열전달과 파이프자체의 열전도에 의하여 냉각되는 것이다.

그러므로, 응축기에서의 열전달율을 높이기 위해서는 상기 파이프의 전열면을 크게 하여 외부공기 또는 냉각수와 외부공기의 접촉에 따라 응축기로부터 열을 많이 빼았을 수 있게 하는 것이 바람직하다.

따라서, 위와 같이 파이프의 열전도율을 높이기 위한 응축기(200)는 도 4 에 도시한 바와 같이 상부에 공기배출구(211)를 가지는 케이스(210)와, 이 케이스(210)의 하부에 냉각수를 저장하는 저장조(212)와, 그 상부에 압축기(100)측에서 유입되는 기체상태의 냉매를 유입하는 냉매유입구(221) 및 팽창밸브(300)측으로의 토출되는 액체상태의 냉매를 토출하는 냉매토출구(222)를 가지며, 여러번 절곡하여 코일형상을 하는 파이프(223)로 구성된 열교환부(220)와, 이 열교환부(220)와 저장조(212)사이에 측면으로 외부공기를 유입시키는 송풍기(230)와, 상기 열교환부(220)의 상부에 저장조(212)의 냉각수를 펌프(241)에 의하여 분사시키는 엘리미네이터(240)으로 구성된다.

상기 코일형태의 파이프(210)는 원형 또는 타원형으로 형성되며, 재질은 스틸(steel), 쿠퍼(cooper), 금속(iron) 스테인레스-스틸(stainless-steel)등이 있고, 대부분은 스틸에 아연도금하여 사용한다.

이와 같이 구성된 종래의 응축기(200)는 압축기(100)에 의하여 고온 고압으로 된 가스상태의 냉매가 응축기(200)의 열교환부(220)에 코일형태로 설치되어 있는 상기 파이프(223)의 냉매유입구(221)로 가스상태의 냉매가 유입되어 상기 코일형태의 파이프(223)내를 흘러 냉매토출구(222)로 액체상태의 냉매가 토출되어 팽창밸브(300)로 흐르도록 되는 것이다.

이 때, 상기 열교환부(220)에 설치된 코일형태의 파이프(223)내에 기체상태의 냉매가 흐를 때 상기 응축기(200)의 외부에서 송풍기(230)등으로 공기를 유입시켜 파이프(223)의 외주연과의 접촉에 의하여 냉각시킴과 동시에 케이스(210)의 하부 저장조(212)의 냉각수를 펌프(241)에 의해 냉각수를 순환시켜 상기 열교환부(220)의 상부에서 엘리미네이터(240)으로 분사시켜 파이프(223)의 외주연과의 접촉에 의하여 냉각시켜 냉매가 상변화되게 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 구성에 있어서, 응축기에 코일상태로 설치되는 파이프는 냉매가 흐르는 부분 즉, 파이프의 내주연이 원형 또는 타원형으로 형성되어 있으므로 전열면이 적어 냉매의 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또, 상기 전열면을 크게 하기 위하여 파이프의 외주에 수직으로 방열판을 설치하므로 작업공수가 늘어 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상기 냉매는 부식성이 강하여 스틸과 같은 것을 사용함으로서 코일형태의 파이프를 제조할 때 굴곡되는 부분에는 별도의 파이프로 용접하여야 하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, 냉매가 흐르는 파이프의 내주연에 축방향으로 돌기부를 형성시켜 전열면을 크게 하여 열전도율을 높게 할 수 있도록 한 냉각장치용 파이프를 제공하는 데 있다.

또 본 고안은, 파이프의 외주연에 서로 대응지게 한 쌍의 핀을 일체로 형성시켜 전열면을 크게 하여 열전도율을 높게 할 수 있도록 한 냉각장치용 파이프를 제공하는 데 있다.

또 본 고안은, 열전도율이 높고, 내부식성이 좋은 알루미늄으로 파이프를 인발법 또는 압출법으로 형성함으로서 작업능률을 향상시킬 수 있도록 한 냉각장치용 파이프를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 냉각장치의 파이프에 있어서, 상기 파이프은 냉각수 및 공기의 흐름을 좋게 하기 위하여 타원형으로 설치하되, 내주연에 축방향으로 전열면을 높게 하기 위한 돌기부를 설치하고, 외주연의 장축방향에 서로 대응지게 한 쌍의 핀을 설치하여 구성한다.

도 1 은 본 고안에 따른 냉동장치용 파이프의 사시도.

도 2 는 본 고안에 따른 냉동장치용 파이프의 단면도.

도 3 은 종래의 냉동장치를 설명하기 위한 개략도.

도 4 는 종래의 냉동장치용 파이프의 설치된 응축기의 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. : 파이프. 11. : 돌기부.

12. : 핀. 100. : 압축기.

200. : 응축기. 300. : 팽창밸브.

400. : 증발기.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 따른 냉동장치용 파이프의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2 는 본 고안에 따른 냉동장치용 파이프의 단면도를 나타낸 것이다.

본 고안에 의한 냉각장치용 파이프(10)는 열전도율이 높고, 내부식성과 가공성이 좋은 알루미늄을 인발법 또는 압출법으로 성형하는 것이 바람직하다.

상기 파이프(10)는 냉각수 및 공기의 흐름을 좋게 하기 위하여 타원형으로 설치하되, 내주연에 축방향으로 전열면을 높게 하기 위한 돌기부(11)를 설치하고, 외주연의 장축방향에 서로 대응지게 한 쌍의 핀(12)을 설치하여 구성한다.

상기 돌기부(11)는 삼각형, 반원형, 타원형등으로 하여 전열면을 크게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 파이프(10)는 냉각장치에 있어 물이나 공기를 이용하여 냉매가스중의 열을 흡수하는 응축기 및 물체로부터 열을 흡수하는 증발기의 열교환용으로 사용하는 것으로, 상기 파이프(10)의 내주연에 축방향으로 형성된 돌기부(11)에 의하여 파이프(10)의 내주연을 흐르는 냉매와의 접촉면을 크게 하여 열전도율을 높여 냉각효율을 높이는 것이다.

또한, 상기 파이프(10)는 장축방향으로 서로 대응지게 한 쌍의 핀(12)을 일체로 형성함과 아울러 타원형으로 형성하여 줌으로서 공기 및 냉각수의 흐름을 양호하게 하는 것이다.

한편, 상기 파이프(10)는 열전도율이 높고, 내부식성이 강하며, 가공성이 좋은 알루미늄을 인발법 또는 압출법으로 내주연에 돌기부(11) 및 외주연에 한 쌍의 핀(12)을 일체로 성형하므로 작업능률을 향상시킨다.

상기 돌기부(11)를 삼각형, 반원형, 타원형등으로 하여 냉매와의 접촉면을 크게 하여 열전도율을 향상시키는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 고안은 냉매가 흐르는 파이프의 내주연에 축방향으로 돌기부를 형성시켜 전열면을 크게 하여 열전도율을 높게 할 수 있고, 파이프의 외주연에 서로 대응지게 한 쌍의 핀을 일체로 형성시켜 전열면을 크게 하여 열전도율을 높게 할 수 있을 뿐만 아니라 열전도율이 높고, 내부식성이 좋은 알루미늄으로 파이프를 인발법 또는 압출법으로 형성함으로서 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉각장치용 파이프에 있어서, 상기 파이프(10)는 냉각수 및 공기의 흐름을 좋게 하기 위하여 타원형으로 설치하되, 내주연에 축방향으로 전열면을 높게 하기 위한 돌기부(11)를 설치하고, 외주연의 장축방향에 서로 대응지게 한 쌍의 핀(12)을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 냉각장치용 파이프.