KR0175832B1 - 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉난방겸용 냉장고의 실외열교환기에 관한 것으로, 특히 난방운전시 4방밸브와 연결된 냉매라인을 분기하는 분배기와, 상기 분배기와 각각 연결된 제1 입구관 및 제2 입구관과, 모세관과 연결된 출구관이 구비된 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기에 있어서: 상기 제1 입구관과 연결된 제1 냉매관; 상기 제2 입구관과 연결된 제2 냉매관; 상기 실외열교환기 중앙에 설치된 합류기; 및 상기 합류기와 상기 출구관을 연결하는 제3 냉매관을 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기에 관한 것이다.

Description

냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기

제1도는 종래의 에어콘의 냉매사이클을 나타내는 블럭도.

제2(a)도는 제1도 중, 실외열교환기의 냉매의 순환을 나타내는 개략도.

제2(b)도는 제1도 중, 또 다른 실외열교환기의 냉매의 순환을 나타내는 개략도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 실외열교환기를 개략적으로 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기(Compressor) 2 : 4방밸브(4-Way Valve)

3 : 실외열교환기 4 : 모세관(Capillary Tube)

5 : 실내열교환기 6 : 분배기

7 : 합류기 8 : 제1 입구관

9 : 제2 입구관 10 : 출구관

본 발명은 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기에 관한 것으로, 특히 냉난방이 가능한 히트펌프식 에어콘의 난방운전시, 난방운전 후의 제상운전시 실외열교환기에 남아있는 잔상을 확실하게 제거하는 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 에어콘은, 제1도에 도시된 바와 같이, 냉매를 저압에서 고압으로 압축하여 주는 압축기(Compressor: 1)와, 실내의 공기와 열교환하면서 실내를 공기조화하는 실내열교환기(5)와, 냉매를 고압에서 저압으로 강하시키는 모세관(4)과, 실외측 외기와 열교환하면서 냉매의 온도가 변화되는 실외측 실외열교환기(3)로 이루어져 있다.

미 설명부호 2는 에어콘의 냉방 및 난방을 절환하는 밸브로서 냉방 및 제상시에는 오프(OFF)되며, 난방시에는 온(ON)되는 4방밸브(4Way Valve)를 나타낸다.

이와 같은 냉난방겸용 에어콘의 난방운전시에는 4방밸브(2)가 온되어 냉매를 제1도의 도면 상, 시계방향으로 순환시켜 실내열교환기(5)는 응축기의 기능을 수행하여 고온의 냉매가 실내의 공기와 열교환하면서 실내의 온도를 높이며, 실외열교환기(3)는 저온의 냉매가 외기와 열교환하면서 고온의 냉매로 온도변화하는 증발기의 기능을 수행한다.

이와 같은 사이클 중, 외기와 열교환하는 실외열교환기(3)는 표면에 대기중의 수분이 응축동결되어 성애상태로 축적되는 바, 에어콘의 난방운전은 외기의 온도가 낮을 때 이뤄지며, 외기의 온도가 0℃이하일 경우에 성애의 발생량은 더욱 증가한다.

이와 같은 성애의 발생은 외기와의 열교환량을 감소시켜 에어콘의 난방능력을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 성애를 제거하기 위하여 에어콘은 일정주기로 제상운전을 하게 되는 데, 이는 4방밸브(2)를 오프시켜 냉매의 순환을 제1도의 도면 상, 반시계방향으로 순환시켜 실외열교환기(3)에 고온의 냉매를 공급하여 실외열교환기(3) 표면에 발생된 성애를 녹여 제상하도록 하고 있다.

이와 같은 실외열교환기(3)는, 제2(a)도에 도시된 바와 같이, 4방밸브(2)와 연결된 분배기(6)와, 분배기와 연결된 제1 냉매관(8) 및 제2 냉매관(9)과, 제1 냉매관과 제2 냉매관을 합류하는 합류기(7)로 이루어져 있으며, 제1 냉매관(8)은 실외열교환기(3)의 중앙의 입구부(8a)에서 지그재그 방식으로 상방향 배관되어 실외열교환기의 상단의 출구부(8a)가 형성되며, 제2 냉매관(9)은 실외열교환기 중앙의 입구부(9a)에서 지그재그 방식으로 하방향 배관되어 실외열교환기 하단의 출구부(9b)가 형성된다.

따라서, 4방밸브(2)에서 공급된 냉매는 분배기(6)에 의하여 분리되어 제1 냉매관(8)과 제2 냉매관(9)에 의해 실외열교환기(3)의 중앙의 입구부(8a,9a)를 통하여 유입되어 각각 상하방으로 유동하여 상하단에 형성된 출구부(8b,9b)를 통하여 유출된다. 이 때 냉매는 합류기(7)에서 합류되어 모세관(4)으로 공급된다.

또한, 제1(b)도에 도시된 바와 같이, 제1 냉매관의 입구부(8a)와 출구부(8b)가 상단과 중앙에 각각 형성되며, 제2 냉매관의 입구부(9a)와 출구부(9b)는 중앙과 하단에 형성되어 분배기(6)를 통과한 냉매가 제1 냉매관(8)에 의하여 실외열교환기의 상단에 형성된 입구부(8a)를 통과하여 하방향으로 유동하여 중앙의 출구부(8b)를 통하여 유출되며, 분배기(6)를 통과한 냉매가 제2 냉매관(9)에 의하여 실외열교환기의 중앙에 형성된 입구부(9a)를 통과하여 하방향으로 유동하여 하단의 출구부(9b)를 통하여 유출되고, 각각의 출구부(8b,9b)를 통과한 냉매는 합류기(7)에 의하여 합류되어 모세관(4)으로 공급된다.

그러나, 이와 같은 실외열교환기(3)에서의 냉매의 유동은, 분배기(6)에 의하여 냉매의 분배가 정확하게 양분되지 못하며, 이미 녹은 성애에 의하여 실외열교환기(3)의 하부는 물속에서 운전을 하는 것과 같은 상태가 되어 전술한 제2 냉매관(9)에서는 열교환이 충분하게 이루어지지 않아 실외열교환기의 하부의 성애는 완전히 제거되지 않는 단점이 있었다.

이것은, 난방운전과 제상운전을 교번하는 에어콘의 가동에서 제상운전시 제상이 충분하게 이루어지지 않음에 따라 난방운전시 원활한 난방을 기대하기 어렵고 실외열교환기에 성애가 빨리 발생하여 난방운전시간을 단축하며, 이를 반복하게 되는 경우에 성애가 계속 누적되어 일정시간 후에는 난방운전을 전혀 할 수 없는 상태가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 제상운전시 어느방향으로 흐른 냉매든지 일정부분에서 합류하여 최종적으로는 취약부분인 실외열교환기의 하부에 냉매가 유동하도록 하여 실외열교환기의 하부에 발생된 성애를 단시간에 완전히 제거하여 제상운전을 단시간화 하는 냉난방겸용 냉장고의 실외열교환기를 제공하는 것에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 제상운전시 4방밸브와 연결된 냉매라인을 분기하는 분배기와, 상기 분배기와 각각 연결된 제1 입구관 및 제2 입구관과, 모세관과 연결된 출구관이 구비된 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기에 있어서: 상기 제1 입구관과 연결된 제1 냉매관; 상기 제2 입구관과 연결된 제2 냉매관; 상기 실외열교환기 중앙에 설치된 합류기; 및 상기 합류기와 상기 출구관을 연결하는 제3 냉매관을 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징 1에 의하면, 상기 제1 냉매관은, 상기 실외열교환기 상부에 형성된 제1 입구부; 상기 실외열교환기 상단에 형성된 제1 유출부; 상기 실외열교환기 하부에 형성된 제1 유입부; 상기 제1 유출부와 제1 유입부를 연결하는 제1 연결부; 및 상기 실외열교환기 중앙에 형성된 제3 유출부를 구비하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 특징 2에 의하면, 상기 제2 냉매관은, 상기 실외열교환기 상부에 형성된 제2 입구부; 및 상기 실외열교환기 중앙에 형성된 제2 유출부를 구비하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 특징 3에 의하면, 상기 제3 냉매관은, 상기 실외열교환기 하부에 형성된 제2 유입부; 상기 합류기에서 상기 제2 유입부로 연결하는 제2 연결부; 및 상기 실외열교환기 하단에 형성된 출구부를 구비하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 특징 4에 의하면, 상기 합류기는, 상기 제2 유출부에서 유출된 제1 냉매관과 상기 제3 유출부에서 유출된 제2 냉매관을 합류한다.

본 발명의 바람직한 특징 5에 의하면, 상기 4방밸브로부터 공급된 냉매는, 상기 분류기와, 상기 제1 냉매관의 제1 입구부, 제1 유출부, 제1 연결부, 제1 유입부 및 제3 유출부와, 상기 합류기, 및 상기 제3 냉매관의 제2 연결부, 제2 유입부 및 출구부를 통하여 상기 모세관으로 유출된다.

본 발명의 바람직한 특징 6에 의하면, 상기 4방밸브로부터 공급된 냉매는, 상기 분류기와, 상기 제2 냉매관의 제2 입구부 및 제2 유출부와, 상기 합류기, 및 상기 제3 냉매관의 제2 연결부, 제2 유입부 및 출구부를 통하여 상기 모세관으로 유출된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예를 설명하기에 앞서, 제1도에 의해 설명된 종래기술과 실질적으로 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며 자세한 중복설명은 하지 않음을 밝혀둔다.

본 실시예에 의한 냉난방겸용 냉장고의 실외열교환기(3)는, 제3도에 도시된 바와 같이, 4방밸브(2)와 연결된 냉매라인을 분기하는 분배기(6)와, 분배기(6)와 각각 연결된 제1 냉매관(8) 및 제2 냉매관(9)과, 모세관(4)과 연결된 출구관(10)이 구비된 냉난방겸용 에어콘에 적용된다.

본 실시예에 의한 냉난방겸용 냉장고의 실외열교환기(3)는, 제1 입구관(8)과 연결된 제1 냉매관(8A)과, 제2 입구관(9)과 연결된 제2 냉매관(9A)과, 실외열교환기(3) 중앙에 설치된 합류기(7), 및 합류기(7)와 출구관(10)을 연결하는 제3 냉매관(10A)을 구비하여 구성된다.

전술한 제1 냉매관(8A)은, 실외열교환기(3) 상부에 형성된 제1 입구부(8a)와, 실외열교환기(3) 상단에 형성된 제1 유출부(8b)와, 실외열교환기(3) 하부에 형성된 제1 유입부(8d)와, 제1 유출부(8b)와 제1 유입부(8d)를 연결하는 제1 연결부(8c), 및 실외열교환기(3) 중앙에 형성된 제3 유출부(8e)를 구비하여 구성된다.

또한, 전술한 제2 냉매관(9A)은, 실외열교환기(3) 상부에 형성된 제2 입구부(9a), 및 실외열교환기(3) 중앙에 형성된 제2 유출부(9b)를 구비하여 구성된다.

또한, 전술한 제3 냉매관(10A)은, 열교환기(3) 하부에 형성된 제2 유입부(10b)와, 합류기(7)에서 제2 유입부(10b)로 연결하는 제2 연결부(10a), 및 실외열교환기(3) 하단에 형성된 출구부(10c)를 구비하여 구성된다.

또한, 전술한 합류기(7)는, 제2 유출부(9b)에서 유출된 제1 냉매관(8A)과 제3 유출부(8e)에서 유출된 제2 냉매관(9A)을 합류한다.

전술한, 4방밸브(2)로부터 공급된 냉매는, 분류기(6)와, 제1 냉매관(8A)의 제1 입구부(8a), 제1 유출부(8b), 제1 연결부(8c), 제1 유입부(8d) 및 제3 유출부(8e)와, 합류기(7), 및 제 3 냉매관(10A)의 제2 연결부(10a), 제2 유입부(10b) 및 출구부(10c)를 통하여 모세관(4)으로 유출된다.

또한, 전술한 4방밸브(2)로부터 공급된 냉매는, 분류기(6)와, 제2 냉매관(9A)의 제2 입구부(9a) 및 제2 유출부(9b)와, 합류기(7), 및 제3 냉매관(10A)의 제2 연결부(10a), 제2 유입부(10b) 및 출구부(10c)를 통하여 모세관(4)으로 유출된다.

이하, 이와 같이 구성된 본 실시예의 작동 및 효과를 설명한다.

첨부도면 제3도의 화살표는 냉매의 흐름을 나타낸다. 제3도에 도시된 바와 같이, 4방밸브(2)로부터 공급된 냉매는 분배기(6)와 연결된 제1 냉매관(8A)과 제2 냉매관(9A)을 통하여 상부에 각각 형성된 제1 입구부(8a)와 제2 입구부(9a)를 통하여 실외열교환기에 유입된다.

제1 냉매관(8A)의 유입부를 통과한 냉매는 상방향으로 유동함에 따라 열교환하여 냉매관에 발생된 성애를 제거하면서 상단에 형성된 제1 유출부(8b), 제1 연결부(8c) 및 제1 유입부(8d)를 통하여 실외열교환기 하부로 이동하며, 다시 상방향으로 이동하여 중앙의 제3 유출부(8e)를 통하여 합류기(7)로 유입된다.

또한, 제2 냉매관(9A)의 유입부를 통과한 냉매는 하방향으로 유동하며, 이동함에 따라 냉매관에 발생된 성애를 제거하면서 중앙에 형성된 제2 유출부(9b)를 통하여 합류기(7)로 유입된다.

또한, 합류기(7)에 의하여 합류된 냉매는 합류기(7)와 연결된 제3 냉매관(10A)의 제2 연결부(10a)와 하부에 형성된 제2 유입부(10b)를 통하여 실외열교환기로 유입되어 하방향으로 이동함에 따라 냉매관에 발생된 성애를 제거하며, 하단에 형성된 출구부(10c)를 통하여 실외열교환기에서 유출되어 모세관(4)으로 공급되는 것이다.

따라서, 실외열교환기(3)에 공급되는 냉매 모두는 항상 실외열교환기의 하부를 통과하게 되어 성애제거가 가장 취약한 하부에 고온의 냉매가 공급되어 발생된 성애가 제거되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 냉난방겸용 냉장고의 실외열교환기에 의하면, 제상운전시 어느방향으로 흐른 냉매든지 일정부분에서 합류하여 최종적으로는 취약부분인 실외열교환기의 하부에 냉매가 유동하도록 하여 실외열교환기의 하부에 발생된 성애를 단시간에 완전히 제거하여 제상운전을 단시간화 하여 에어콘의 전력낭비를 방지하며, 다음 난방운전시 난방효과를 증진시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 난방운전시 4방밸브와 연결된 냉매라인을 분기하는 분배기에 제1 입구관 및 제2 입구관이 각각 연결되고, 모세관과 출구관이 연결되도록 구비되는 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기에 있어서, 실외열교환기의 상부에 형성되는 제1 입구부 및 제1 유출부와, 실외열교환기의 하부에 형성되는 제1 유입부와 상기 제1 유출부를 제1 유입부에 연결시키는 제1 연결부 및 실외열교환기 중앙에 형성되는 제3 유출부로 이루어져 상기한 제1 입구관과 연결되는 제1 냉매관; 실외열교환기의 상부에 형성되는 제2 입구부 및 실외열교환기 중앙에 형성된 제2 유출부로 이루어져 상기한 제2 입구관과 연결되는 제2 냉매관; 상기 제2 유출부에서 냉매가 유출되도록 형성된 제1 냉매관과 상기 제3 유출부에서 냉매가 유출되도록 형성된 제2 냉매관을 합류시켜 형성되어 실외열교환기 중앙에 설치되는 합류기; 실외열교환기의 하부에 형성된 제2 유입부로 제2 연결부가 연결되고, 실외열교환기의 하단에 형성된 출구부로 이루어져 상기한 합류기와 상기한 출구관을 연결시키는 제3 냉매관을 포함하여 구성되는 냉난방겸용 에어콘의 실외열교환기.