KR0171427B1

KR0171427B1 - 냉,난방 겸용 공기조화기의 냉동싸이클 구조

Info

Publication number: KR0171427B1
Application number: KR1019920022894A
Authority: KR
Inventors: 정지은
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR940011878A

Abstract

본 발명은 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동싸이클 구조에 관한 것으로, 특히 냉매의 유동방향을 역변환시켜 냉방 또는 난방을 하는 냉동 싸이클의 구조를 간소화시켜 줌과 아울러 냉매효율을 향상시킬 수 있도록 한 냉, 난방 겸용 공기조화기 냉동싸이클구조에 관한 것이다. 이는 실내·외 열교환기 사이에 설치되어 냉, 난방시 이들로부터 역순환되는 냉매가 순환되도록 하는 몸체부와, 상기 몸체부내에 내장되어 이에 유입되는 냉매의 압력에 의해 좌·우로 이동하면서 냉매의 차압이 각기 다르게 팽창시켜주는 냉매팽창부로 구성되는 냉매팽창부재로 갖추어진 것을 특징으로하는 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동싸이클구조.

Description

냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클구조

제1도는 일반적인 냉, 난방 공기조화기의 냉동사이클도.

제2도는 본 발명이 적용된 상태를 보인 냉, 난방 공기조화기의 냉동사이클도.

제3도는 본 발명의 구성을 보인 확대단면도로서,

(a)는 냉방시의 작동상태도.

(b)는 난방시의 작동상태도.

제4도는 제3도중 A-A선 확대측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 실외열교환기 4 : 실내열교환기

5 : 냉매순환팽창부재 6 : 몸체부

61, 61A : 입출구 62 : 수납실

63, 63A : 경사면 7 : 냉매팽창부

70 : 팽창밸브 71, 71A : 호형면

72 : 가이드편 73, 74 : 냉매팽창구

75 : 냉매유도구

본 발명은 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클 구조에 관한 것으로, 특히 냉매의 유동방향을 역변환시켜서 냉방 또는 난방을 하는 냉동 사이클의 구조를 간소화시켜 줌과 아울러 냉매효율을 향상시킬 수 있도록 한 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클구조에 관한 것이다.

일반적으로, 냉방과 난방기능이 갖추어진 냉, 난방 겸용 공기조화기는 냉매의 유동방향에 대해 역사이클 유동방식이 채용되어 냉방시와 난방시 냉매의 유동방향을 역변환시켜서 냉방 도는 난방기능을 수행하도록 되어 있다.

이러한 종래의 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클은 제1도에서와 같이 냉방시 압축기(100)로부터 압축된 고온고압의 냉매가 사방 밸브(four-way valve)(200)을 매개하여 실외열교환기(300)에서 외부공기의 접촉에 의한 열교환이 이루어지게 된다.

이어 열교환된 냉매는 모세관(400)으로 유입되게 되는데, 이때 실외열교환기(300)와 모세관(400)사이에 체크밸브(500)와 팽창밸브(600)가 각각 구비되어 냉방시 냉매가 체크밸브(500)를 거쳐 모세관(400)으로 유입되게 되고, 상기 모세관(400)으로 유입된 냉매는 이를 거치면서 저온저압의 기체냉매로 열교환되어 실내열교환기(700)에 가해져서 실내공기와의 접촉에 의해 실내온도를 강하시켜 주어, 냉방기능을 수행하게 되고, 실내공기와의 접촉에 의해 열교환된 냉매는 사방밸브(200)를 매개하여 압축기(100)로 유입되어 이 압축기에 의해 상술한 냉매순환과정이 반복되므로서 실내를 냉방시켜주게 되는 것이다.

그리고 난방시에는 상기한 냉방운전시와는 반대로 냉매가 순환되어 실내온도를 가온하게 되는데, 이때 모세관(400)을 거친 냉매는 상기의 냉매를 단열 팽창시켜주는 팽창밸브(500)를 거쳐 실외열교환기(300)로 유입되도록하여 냉매를 순환시켜주므로서 실내를 난방시켜 주게되는 것이다.

그러나 상기와 같은 졸애의 냉, 난방 겸용 냉동사이클은 냉, 난방시 냉매를 각각 단열 팽창시켜주어야 하는 모세관과 팽창밸브가 필히 구비되어야만 하고, 또한, 냉방시에는 실외열교환기를 거친 냉매가 모세관으로 유입되도록 하고, 난방시 모세관을 거친 냉매가 상기 팽창밸브로 경유할 수 있도록 하는 체크밸브를 구성하므로서, 냉동사이클을 구성하는 부품수가 많아 구조가 복잡하게 되고, 이로인해 제작이 번거로워 작업시간이 오래걸리게 되는 번거로움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 구조를 간소화시켜 작업의 편리성을 도모함과 아울러 냉, 난방 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 냉, 난방겸용 공기 조화기의 냉동사이클구조를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 실외열교환기와 실내열교환 사이에 구비되어 냉, 난방시 이들을 거치는 냉매의 차압이 각기 다르게 팽창되도록하여 냉매의 순환이 원활히 이루어지도록 하는 팽창부재를 제공함에 의해 달성되는데, 이는 나선결합되는 물체내부에 소정크기의 수납실이 구비되고, 상기 물체 양측에 수납실과 각각 연통되어 냉, 난방시 가역으로 순환되는 냉매가 유입, 토출되도록 한 몸체부와, 상기 수납실내에 내장되어 이로 유입되는 냉매의 유입압력에 따라 좌·우로 이동되면서 냉매의 차압이 다르게 팽창시켜 주는 냉매팽창부로 갖추어진 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명 일실시예의 구성을 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명이 적용된 상태를 보인 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클도로서, 상기 냉동사이클은 냉매를 고온고압으로 압축시켜주는 압축기(1)와, 상기 압축기로부터 압축된 냉매가 사방밸브(2)를 매개하여 외부 공기의 접촉에 의해 열교환을 이루는 실외열교환기(3)와, 상기 실외 열교환기를 거치면서 열교환된 냉매가 유입되어 실내의 공기와 접촉되면서 열교환되는 실내열교환기(4)로 구성되어진다.

이상은 종래의 구성과 동일한 것이며, 다만 본 발명에서는 실외열교환기(3)와 실내열교환기(4) 사이에 구비되어 냉, 난방시 역순환으로 이들을 거치는 냉매의 차압이 각기 다르게 팽창시켜주어 냉, 난방을 이루도록 하는 냉매순환 팽창부재(5)가 갖추어진 것이다. 상기 냉매순환팽창부재(5)는 제3도에서와 같이 실외열교환기(3)와 실내열교환기(4)와 냉매순환관(3A)(3B)이 각각 연결되어 냉매가 순환되도록 하는 몸체부(6)와, 상기 몸체부내에 내장되어 유입되는 냉매의 흐름방향에 따라 냉매의 압력에 의해 좌·우로 이동하면서 냉매의 차압이 각기 다르게 팽창시켜주는 냉매팽창부(7)로 구성된다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 몸체부(6)는 양측에 냉매순환관(3A)(3B)이 각각 연결되어 냉, 난방시 역순환으로 냉매가 유입되고 토출되는 입.출구(61)(61A)가 구비되고 나선결합되는 몸체(60) 내부에 상기 입.출구(61)(61A)와 연통되는 소정크기의 수납실(62)이 구비되는데, 상기 수납실(62)양측에 입출구(61)(61A) 측을 향하여 하향 경사지는 경사면(63)(63A)으로 구비된다.

그리고, 냉매팽창부(7)는 몸체(60)의 수납실(62)내에 내장되어 입.출구(61)(61A)로 유입되는 냉매의 압력에 의해 좌·우로 이동되는 팽창밸브(70)가 구비되는데, 이 팽창밸브(70) 양측에 반원형상의 호형면(71)(71A)을 구비하여 수납실(62)내로 유입되는 냉매의 압력에 의해 좌·우로 이동시 경사면(63)(63A)과 긴밀히 밀착되도록 하며, 상기 팽창밸브(70)외주연에 수납실(62)의 내주벽과 긴밀히 접촉되는 가이드편(72)을 소정간격으로 적어도 3∼4개 정도 구비하여 유입되는 냉매의 압력에 의해 좌·우로 이송되는 팽창밸브(70)의 수평이동이 정확히 이루어지도록 하며, 수납실(62)내로 유입되는 냉매의 와류현상을 방지하게 된다.

또한, 상기 팽창밸브(70) 중앙에 길이방향으로 하여 상호 연통되는 크기가 다른 냉매팽창구(73)(74) 즉, 팽창밸브(70) 중심을 기점으로 일측에는 냉방시 실외열교환기(3)를 거친 냉매를 저온.저압으로 팽창시켜주어 이 냉매가 실내열교환기(4)로 유입되도록 하는 소정크기의 냉매팽창구(73)가 구비되고, 타측으로는 상기 냉매팽창구(73)보다 크기가 다소 크게 구비되어 난방시 냉매팽창구(73)를 통과하는 냉매를 확산시켜주어 실외열교환기(3)로 유입되도록 하는 냉매팽창구(74)가 구비되며, 상기 팽창밸브(70) 중앙에 수직으로 냉매팽창구(73)(74)와 연통되어 냉매의 흐름을 유도하는 냉매 유도구(75)로 구비되어 있는 것이다.

이러한 구성으로된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다. 먼저 냉, 난방시 냉매가 순환되는 경로는 종래와 동일하며, 다만 본 발명에서는 냉방시 제3도의 (a)에서와 같이 실외열교환기(3)를 거친 냉매가 냉매순환팽창부재(5)를 거치면서 저온.저압의 냉매로 변환되어 실내열교환기(4)로 순환되게 된다.

즉, 실외열교환기(3)를 거치면서 외기온도와 비슷한 온도, 높은 압력으로 열교환된 액체냉매가 냉매순환관(3)을 통해 몸체(60) 내부의 수납실(62)로 유입되게 된다.

이때, 상기 수납실(62)내에 내장된 팽창밸브(70)는 입출구(61)로부터 분출되는 냉매의 압력에 의해 일측으로 밀려 팽창밸브(70) 일측의 호형면(71A)이 수납실(62)의 경사면(63A)과 긴밀히 접촉되게되고, 이러한 상태에서 수납실(62)내로 유입되는 냉매는 냉매팽창구(74)와, 냉매유도구(75)를 통해 이들과 연통되고, 이보다 크기가 작은 냉매팽창구(73)를 통과하면서 저온.저압의 냉매로 변환되어 실내열교환기(4)로 공급되어 실내의 공기와 접촉되어 실내를 냉방시켜 주게되는 것이다.

그리고, 난방시에는 제3도의 (b)에서와 같이 실내열교환기(4)를 거친 냉매가 몸체(60)내의 수납실(62)로 유입되게 되면, 상기 유입되는 냉매의 압력에 의해 팽창밸브(70)가 냉방시와는 반대로 타측으로 밀려 팽창밸브(70)의 호형면(71)이 경사면(63)과 긴밀히 접촉되고, 이러한 상태에서 수납실(62)로 유입된 냉매가 냉매팽창구(73)와 냉매유도구(75)를 통해 냉매팽창구(74) 측을 통과하여 실내열교환기(3)로 공급되게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 냉방시 냉매를 저온.저압으로 변환시켜 주는 모세관과 냉, 난방시 역변환되는 냉매가 순환되도록 하는 체크밸브와 팽창밸브를 모두 삭제하고, 단순히 실외열교환기와 실내열교환기 사이에 상기의 기능을 동시에 수행하는 냉매팽창부만을 설치하므로서, 구조가 간소화되어 작업이 용이하여 작업능률을 향상시키게되며, 냉매효율을 높일 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims

냉매를 고운.고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 유동방향을 결정하는 사방밸브와, 상기 사방밸브를 거친 냉매가 통과하면서 실내·외 공기와 열교화하는 실내·외 열교환기로 구성되는 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동 싸이클에 있어서, 상기 실내·외 열교환기 사이에 설치되어 냉, 난방시 이들로부터 역순환되는 냉매가 순환되도록 하는 몸체부와, 상기 몸체부내에 내장되어 이에 유입되는 냉매의 압력에 의해 좌·우로 이동하면서 냉매의 차압이 각기 다르게 팽창시켜주는 냉매 팽창부로 구성되는 냉매팽창부재로 갖추어진 것을 특징으로 하는 냉, 난방겸용 공기조화기의 냉동사이클구조.
제1항에 있어서, 몸체부는 양측에 각각 냉, 난방시 역순환으로 냉매가 유입되고, 토출되는 입·출구가 구비된 몸체내부에 길이방향으로 상기 입출구와 연통되는 소정크기의 수납실이 구비되고, 이 수납실 양측에 입출구 측으로 하향 경사지는 경사면으로 구비된 것을 특징으로 하는 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클구조.
제1항에 있어서, 냉매팽창부는 몸체의 수납실내에 내장되는 팽창밸브 양측면에 수납실의 경사면에 긴밀히 접촉되도록 하는 반원형상의 호형면을 구비하고, 외주면에 길이방향으로 냉매의 압력에 의해 좌·우 이동되는 팽창밸브의 이동을 안내하고 냉매의 와류현상을 방지하는 가이드편이 구비되며, 팽창밸브 내부중앙에 길이방향으로 냉매의 차압이 각기 다르게 변환시켜 줄수 있도록 크기가 다른 냉매팽창구가 구비되어 있으며, 팽창밸브 중앙에 수직으로 상기 냉매팽창구와 연통되는 냉매유도구로 구비된 것을 특징으로 하는 냉, 난방 겸용 공기조화기의 냉동사이클 구조.