KR0115204Y1

KR0115204Y1 - 공기조화기의 냉매 분배장치

Info

Publication number: KR0115204Y1
Application number: KR2019940022610U
Authority: KR
Inventors: 오성제
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1998-04-18

Abstract

본 고안은 공기조화기의 냉매 분배장치에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 열교환기의 각 분배관에 흐르는 냉매의 유량을 조절하여 효율을 향상시키는 것이다.

본 고안은 냉매유입을 안내하는 냉매유입관, 상기 냉매유입관에서 분기되어 형성된 제1분배관과 제2분배관, 상기 제1분배관과 제2분배관을 연결하여 냉매의 유출을 안내하는 냉매유출관을 구비하는 열교환기를 갖춘 공기조화기에 있어서, 제1분배관, 제2분배관과 상기 냉매유출관 사이에는 상기 제1분배관과 제2분배관을 각각 통과하는 냉매의 압력에 따라 유출되는 냉매의 유량을 제어하여 상기 제1분배관과 제2분배관으로부터 동일유량의 냉매가 유출되게 하는 냉매유량 제어수단이 마련된다.

Description

공기조화기의 냉매 분배장치

제1도는 일반적인 공기조화기의 개략적인 구성도.

제2도는 일반적인 공기조화기의 열교환기의 냉매유로 상태를 보인 개략적인 구성도.

제3도는 본 고안에 따른 공기조화기의 냉매 분배장치의 구성을 보인 단면도.

제4도는 제3도의 작동 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 2,4 : 열교환기

12 : 제1분배관 13 : 제2분배관

20 : 냉매유량제어수단 21 : 제1유출공

22 : 제2유출공 23 : 연결관

24 : 제1제어관 25 : 제1제어공

26 : 제2제어관 27 : 제2제어공

본 고안은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 2개의 냉매경로를 가진 응축기의 출구측에 냉매유량 분배장치를 설치하여 효율적으로 냉매유량을 제어할 수 있도록 한 공기조화기의 냉매 분배장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉동사이클을 이룸으로써 조화공간에 소정의 조화공기를 공급하여 냉방과 난방을 수행하여 인간이 생활하기에 쾌적한 환경을 유지시킨다. 이러한 공기조화기는 실내기와 실외기가 분리 구성된 분리형 공기조화기와 실내측과 실외측이 일체로 형성된 일체형 공기조화기로 대별되는데, 이들을 공히 냉매사이클을 수행하기 위한 부품을 필수적으로 가지게 된다. 즉, 제1도에 도시된 바와 같이, 냉매를 고압으로 압축하기 위한 압축기(1)와 실외공기와의 열교환을 수행하는 실외측 열교환기(2), 냉매를 감압시키는 감압기(3), 실내공기와의 열교환을 수행하는 실내측 열교환기(4)가 차례로 냉매관(5)에 의해 연결되어, 이들 내부를 통과하는 냉매의 상태변화에 의해 주위 공기와의 열의 수수(授受)를 통해 냉방과 난방을 수행하는 것이다. 한편 공기의 흡입 및 토출을 위해 실외측 열교환기(2)와 실내측 열교환기(4)에 인접하여 실내팬(6)과 실외팬(7)이 설치된다.

이와 같이 열교환기는 팬에 의해 주위공기와의 열교환을 수행하는데, 통상적으로 열교환기에 배치된 냉매유로는 제2도에 도시한 바와 같다. 즉, 하나의 유입관(11)이 열교환기(2)(4)를 지나면서 2개의 분배관(12)(13)으로 분기되고 열교환기를 떠날 때는 다시 하나의 유출관(14)으로 모아진다. 이때 냉매유로를 통과하는 냉매가 유입측과 유출측에서 동일온도, 동일압력을 가질 경우 최적의 열교환을 수행할 수 있으나, 열교환기의 제작시 용접불량, 냉매관의 밴딩시 밴딩불량 또는 팬의 위치 냉매 흐름의 방향 등에 따라 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 냉매 분배관을 지나는 냉매의 유입이나 온도가 서로 다른 경우 열교환이 편중되어 열교환 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

따라 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 열교환기의 냉매유로를 흐르는 냉매의 압력과 유량을 적절히 조절하여 열교환효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 냉매 분배장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 냉매유입을 안내하는 냉매유입관, 상기 냉매유입관에서 분기되어 형성된 제1분배관과 제2분배관, 상기 제1분배관과 제2분배관을 연결하여 냉매의 유출을 안내하는 냉매유출관을 구비하는 열교환기를 갖춘 공기조화기에 있어서, 상기 제1분배관, 제2분배관과 상기 냉매유출관 사이에는 상기 제1분배관과 제2분배관을 각각 통과하는 냉매의 압력에 따라 유출되는 냉매의 유량을 제어하여 상기 제1분배관과 제2분배관으로부터 동일유량의 냉매가 유출되게 하는 냉매유량 제어수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제1도와 제2도는 본 고안에도 동일하게 적용되는 것으로, 본 고안의 따른 공기조화기 및 열교환기를 지나는 냉매유로의 구성도 이와 동일하다. 즉, 제1도에 도시한 바와 같이, 냉매를 고압으로 압축하기 위한 압축기(1)와 실외공기와의 열교환을 수행하는 실외측 열교환기(2), 냉매를 감압시키는 감압기(3), 실내공기와의 열교환을 수행하는 실내측 열교환기(4)가 차례로 냉매관(5)에 의해 연결된다. 또한 실외측 열교환기(2) 부근에는 실외팬(6)인 블로워팬이 설치되어 실내공기를 강제순환시키고, 실내측 열교환기(4) 부근에는 실내팬(7)인 프로펠라팬이 설치되어 실내공기를 강제순환시킨다. 따라서 냉매관(5) 내부를 흐르는 냉매는 상태변화에 의해 주위 공기와의 열의 수수(授受)함으로써 조화공기(냉기 또는 온기)를 생성하고 실외팬(6)과 실내팬(7)이 이들을 강제 송풍시킴으로써 공기조화(냉방 또는 난방)을 수행하는 것이다.

제2도는 설외측 열교환기(2)를 지나는 냉매유로의 개략적인 구성을 도시한 것이다. 이에 도시한 바와 같이, 실외측 열교환기(2)에는 냉매유입을 안내하는 냉매유입관(11), 이 냉매유입관(11)에서 분기되어 형성된 제1분배관(12)과 제2분배관(13), 제1분배관(12)과 제2분배관(13)을 연결하여 냉매의 유출을 안내하는 냉매유출관(14)이 설치된다.

이때 제 3도에 도시된 바와 같이, 본 고안의 특징에 따라 제1분배관(12) 및 제2분배관(13)과 냉매유출관(14) 사이에는 제1분배관(12)과 제2분배관(13)을 각각 통과하는 냉매의 입력에 따라 유출되는 냉매의 유량을

제어하여 제1분배관(12)과 제2분배관(13)으로부터 동일유랑의 냉매가 유출되게 하는 냉매유량 제어수단(20)이 마련된다. 냉매유량 제어수단(20)은, 제1분배관(12)과 제2분배관(13)의 양단을 연결하고 그 일측에 제1유출공(21)과 제2유출공(22)이 마련된 연결관(23), 연결관(23) 내측의 제1분배관(12)에 인접하여 슬라이딩 가능하게 설치되되, 제1분배관(12)쪽은 개방되고 그 반대쪽은 폐쇄된 제1제어관(24), 제1제어관(24)의 일측에 제1유출공(21)과 연통하도록 형성되어 제1제어관(24)이 슬라이딩함에 따라 제1유출공(21)를 넓히거나 좁이는 제1제어공(25), 연결관(23) 내측의 제2분배관(13)에 인접하여 슬라이딩 가능하게 설치되되, 제2분배관(13)쪽은 개방되고 그 반대쪽은 폐쇄된 제2제어관(26), 제2제어관(26)의 일측에 제2유출공(22)과 연통하도록 형성되어 제2제어관(26)이 슬라이딩함에 따라 제2유출공(22)을 넓히거나 좁이는 제2제어공(27), 그리고 제1제어관(24)과 제2제어관(26) 사이에 설치된 스프링(28)을 구비하여 구성된다.

이하에서는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 공기조화기의 냉매 분배장치의 작동을 설명한다.

공기조화기가 운전하지 않은 경우에는 냉매관 내에는 정압만이 존재하고 일반적으로 냉매압은 7∼10 [kg/㎠]이다. 따라서 제1분배관(12)측의 압력과 제2분배관(13)측의 압력은 동일하며 7∼10[kg/㎠]을 유지하게 되고 냉매유량은 없게 된다.

냉방운전시에는 압축기(1)에서 고온 고압으로 압축된 냉매가스가 실외측 열교환기(2)로 유입된다. 이 과정을 좀더 상세하게 설명하면, 유입되는 냉매는 먼저 유입관(11)으로 들어온 후 분배되어 제1분기관(12)과 제2분배관(13)을 지나 열교환을 마친후 다시 유출관(14)으로 모아여 유출되는데, 실외측 열교환기의 출구압력은 주위온도 및 냉매의 상태에 따라 15∼25 [kg/㎠] 정도가 된다. 이때 제1분배관(12)과 제2분배관(13)을 통과하는 냉매의 압력에 차이가 생기면 냉매유량제어수단(20)에 의해 유출되는 유량이 동일하도록 제어되는데 이를 제4도를 참조하여 설명한다.

제4도에 도시한 바와 같이, 제1분배관(12)을 흐르는 냉매의 유량이 제2분배관(13)을 흐르는 냉매의 유량보다 많을 경우에는 제1분배관(12)의 냉매압이 제2분배관(13)의 냉매압보다 높게 되어 제1제어관(24)과 제2제어관(26)은 연결관(23) 내부에서 제2분배관(13)쪽으로 슬라이딩하게 된다. 이에 따라 제1유출공(21)은 좁혀지고 제2유출공(22)은 넓혀져 유출되는 냉매의 유량이 조절된다. 반대로 제1분배관(12)을 흐르는 냉매의 유량이 제2분배관(13)을 흐르는 냉매의 유량보다 적을 경우에는 제1분배관(12)의 냉매압이 제2분배관(13)의 냉매압보다 낮게 되어 제1제어관(24)과 제2제어관(26)은 연결관(23) 내부에서 제1분배관(12)쪽으로 슬라이딩하게 된다. 이에 따라 제1유출공(21)은 넓혀지고 제2유출공(22)은 좁혀져 유출되는 냉매의 유량이 조절된다. 이와 같이 주위 조건 예를 들면 온도 공기밸런스 등의 변화로 제1분배관과 제2분배관에 입력차이가 생기게 되면 제1제어관과 제2제어관이 슬라이딩하여 유량을 제어하는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면 냉매분배관과 유출관 사이에 냉매유량제어수단을 설치함으로써 각 분배관 사이의 유량을 적절히 조절할 수 있어 성능과 관계되는 여러 변수 즉 용접불량, 밴딩불량, 팬의 위치 불균형, 기타 주위 여건 등에 따라 나타나는 각 분개관 사이의 불균형을 아주 효과적으로 해소함으로써 성능향상에 상당한 효과가 있다.

Claims

냉매유입을 안내하는 냉매유입관, 상기 냉매유입관에서 분기되어 형성된 제1분배관과 제2분배관, 상기 제1분배관과 제2분배관을 연결하여 냉매의 유출을 안내하는 냉매유출관을 구비하는 열교환기를 갖춘 공기조화기에 있어서, 상기 제1분배관, 제2분배관과 상기 냉매유출관 사이에는 상기 제1분배관과 제2분배관을 각각 통과하는 냉매의 압력에 따라 유출되는 냉매의 유량을 제어하여 상기 제1분배관과 제2분배관으로부터 동일유량의 냉매가 유출되게 하는 냉매유량 제어수단이 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉매 분배장치.
제1항에 있어서, 상기 냉매유량 제어수단은, 상기 제1분배관과 제2분배관의 양단을 연결하고 그 일측에 제1유출공과 제2유출공이 마련된 연결관, 상기 연결관 내측의 상기 제1분배관에 인접하여 슬라이딩 가능하게 설치되되, 상기 제1분배관쪽은 개방되고 그 반대쪽은 폐쇄된 제1제어관, 상기 제1제어관의 일측에 상기 제1유출공과 연통하도록 형성되어 상기 제1제어관이 슬라이딩함에 따라 상기 제1유출공을 넓히거나 좁이는 제1제어공, 상기 연결된 내측의 상기 제2분배관에 인접하여 슬라이딩 가능하게 설치되되, 상기 제2분배관쪽은 개방되고 그 반대쪽은 폐쇄된 제2제어관, 상기 제2제어관의 일측에 상기 제2유출공과 연통하도록 형성되어 상기제2제어관이 슬라이딩함에 따라 상기 제2유출공을 넓히거나 좁이는 제2제어공, 상기 제1제어공과 제2제어관 사이에 설치된 스프링을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉매 분배장치.