KR100436934B1 - 과냉각응축기를 구비한 에어콘 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 과냉각용 응축기를 구비한 에어콘에 관한 것으로서, 특히, 에어콘의 실내기에서 증발기의 하측 부분에 과냉각용 응축기를 설치하는 데 있어, 증발기의 증발용 냉매파이프에 증발기 냉각핀 및 응축기 냉각핀의 양측면부분에 제1,제2지지대를 설치하여 지지하고, 과냉각용 응축기와 증발기 사이에 절연부재를 설치하여 과냉각용 응축기로 부터 증발기로 이동하는 불필요한 열의 흐름을 차단하므로 에어콘의 열효율을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다. 특히, 상기 증발기에서 발생하는 냉기를 사용하여 응축용냉매파이프로 이동하는 냉매의 열기를 자연스럽게 저하시키므로 온도가 낮은 응축수를 효율적으로 활용하도록 하는 장점을 갖는다.

Description

과냉각응축기를 구비한 에어콘 {Air-Conditioner Having The Sub- Coolering Condensor }

본 발명은 에어콘의 증발기에 일체로 응축기를 설치하는 구조에 관한 것으로, 특히, 에어콘의 실내기에서 증발기의 하측 부분에 과냉각용 응축기를 설치하는 데 있어, 증발기의 증발용 냉매파이프에 증발기 냉각핀 및 응축기 냉각핀의 양측면부분에 제1,제2지지대를 설치하여 지지하고, 과냉각용 응축기의 일측면에 절연부재를 설치하여 증발기로 이동하는 열의 흐름을 차단하므로 에어콘의 열효율을 증대하도록 하는 과냉각용 응축기를 구비한 에어콘에 관한 것이다.

일반적으로, 에어콘은, 모터가 구동되는 압축기로 냉매를 고온 고압으로 압축한다. 이 냉매를 응축기에서 액화 상태로 응축하도록 하고, 고온, 고압으로 응축된 냉매를 관의 직경이 작은 모세관파이프에서 저온, 저압의 상태로 이동하여 증발기에서 냉매를 순간적으로 기화시켜 증발시키므로 대기의 온도를 강하시켜 냉기를 발생하고, 이때 발생된 냉기를 실내로 토출시키므로 냉방을 수행하게 된다.

그리고, 증발기에서 증발되면서 열을 흡수하면서 기화된 냉매는 고온,고압의상태로 있으며 이 상태에서 상기 압축기로 이동하여 압축되면서 상기한 과정을 거쳐 지속적으로 냉방을 수행하게 된다.

한편, 에어콘은 가정 혹은 사무실등과 같은 실내에서 작동되는 실내기와; 열을 배출하기 위하여 창문 혹은 베란다등에 설치되는 실외기로 구분되어지는 것으로서, 상기 실내기에는 모세관파이프와 증발기가 있으며, 실외기에는 압축기와 응축기가 있다.

도 1은 종래의 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고, 도 2는 종래의 모세관파이프 및 증발기를 보인 도면이다.

일반적인 에어콘의 작동과정을 살펴보도록 하면, 에어콘의 실내기에 설치되어져서 가는 관로를 통하여 이동하는 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어주는 모세관파이프(10)과, 상기 모세관파이프(10)를 통하여 이동하는 냉매를 기체 상태로 만들어서 대기 주위에 있는 공기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기(20)와; 상기 증발기(20)에서 열을 흡수한 고온,고압 상태의 냉매를 관로로 이동시켜서 구동모터를 사용하여 압축하여 고온,저압의 상태로 압축하여 주는 압축기(30)와; 상기 압축기(30)에서 압축된 냉매를 열을 외부로 배출하여 액화 상태로 만들어 주는 응축기(40)등으로 구성된다.

상기 모세관파이프(10)와 상기 증발기(20)는 실내기에 속하므로 가정의 거실 혹은 벽등지에 설치되고, 상기 압축기(30)와 상기 응축기(40)는 실외기로서, 가정의 베란다 혹은 창문등에 설치 되어진다.

상기 증발기(20)에는 열교환을 촉진하기 위한 증발기 냉각핀(50)이 일정간격으로 배치되어져서 증발관을 이동하는 냉매가 대기중의 공기와 열교환이 원활하게 이루어지도록 한다.

그런데, 상기한 바와 같이, 종래의 에어콘의 실내기에서 발생하는 냉기는 증발기에서 냉매가 열을 충분하게 흡수한 후 완전하게 기화하여 실외기의 압축기로 이동하여 고압으로 압축하고, 응축기에서 냉각팬을 작동하여 외부로 열을 배출하여서 저온의 상태로 응축하는 것으로서, 상기 응축기에서 응축되는 효율이 저하되는 경우 결국 실내기의 증발기에서 효율적으로 냉기를 발생하지 못하는 단점을 지닌다.

특히, 종래의 응축기에서 열을 효율적으로 배출하기 위하여 응축기의 파이프 면적을 크게 하고, 충전하는 냉매의 용량을 크게 하므로 실외기의 사이즈가 커질뿐만아니라 응축기에서 더운 공기의 배출이 원활하지 못한 경우, 건도가 큰 상태로 냉매가 증발기로 이동하여 냉각효율이 저하되는 문제점을 지닌다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 에어콘의 실내기에서 증발기의 하측 부분에 과냉각용 응축기를 설치하는 데 있어, 증발기의 증발용 냉매파이프에 증발기 냉각핀 및 응축기 냉각핀의 양측면부분에 제1,제2지지대를 설치하여 지지하고, 과냉각용 응축기의 일측면에 절연부재를 설치하여 증발기로 이동하는 열의 흐름을 차단하므로 에어콘의 열효율을 증대하는 것이 목적이다.

도 1은 종래의 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고,

도 2는 종래의 모세관파이프 및 증발기를 보인 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 과냉각응축기를 갖는 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 과냉각응축기의 조립구조를 분해한 상태를 보인 도면이고,

도 5는 도 4의 조립 상태를 보인 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 과냉각응축기의 조립 상태를 보인 측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 과냉각용응축기 102 : 응축용냉매파이프

110 : 모세관파이프 120 : 증발기

122 : 제1지지대 123 : 제1삽입공

124 : 제2지지대 125 : 제2삽입공

126 : 증발용냉매파이프 128 : 리턴밴드

130 : 압축기 140 : 응축기

150 : 증발기냉각핀 170 : 응축기냉각핀

180 : 절연부재 200 : 응축수받이

이러한 목적은, 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어 주는 모세관파이프과, 상기 모세관파이프를 통하여 이동하는 냉매를 기화 상태로 만들어서 대기로 부터 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기와; 상기 증발기에서 열을 흡수한 저온,저압 기체 상태의 냉매를 압축하여 고온,고압의 상태로 압축하여 주는 압축기와; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 열을 외부로 배출하여 액체상태의 냉매로 만드는 응축기등으로 구성된 에어콘에 있어서, 상기 증발기의 하단부에 설치되어지고, 응축용냉매파이프를 통하여 상기 모세관파이프로 이동하는 냉매를 과냉각하여 주는 과냉각용 응축기와; 상기 과냉각용 응축기와 증발기의 양측면 부분에 증발용냉매파이프와 응축용 냉매파이프에 고정되어 양자를 지지하는 제1,제2지지대와; 상기 과냉각용 응축기의 일측면에 접촉되게 설치되어져 유입되는 냉기가 과냉각용 응축기로 이동하는 것을 방지하는 절연부재로 구성된 과냉각용 응축기를 구비한 에어콘을 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 과냉각용 응축기의 저면에는, 상기 증발기에서 흘러내리는 응축수가 상기 과냉각용 응축기를 거쳐서 낙하하는 것을 모아주도록 하는 응축수받이가 설치되어진다.

상기 증발용 냉매파이프와 상기 응축용 냉매파이프 사이에는 양자의 냉매이동을 안내하도록 연결하는 모세관파이프를 구비한다.

그리고, 상기 제1,제2지지대는, 증발기가 경사져서 설치되도록 절곡되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 과냉각응축기를 갖는 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 과냉각응축기의 조립구조를 분해한 상태를 보인 도면이고, 도 5는 도 4의 조립 상태를 보인 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 과냉각응축기의 조립 상태를 보인 측면도이다.

본 발명의 구성을 살펴 보면, 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어 주는 모세관파이프(110)와, 상기 모세관파이프(110)를 통하여 이동하는 기체상의 상태로 만들어서 대기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기(120)와; 상기 증발기(120)에서 열을 흡수한 저온,저압 상태의 냉매 기체를 압축하여 고온,고압의 상태로 압축하여 주는 압축기(130)와; 상기 압축기(130)에서 압축된 냉매를 열을 외부로 배출하여 고온,고압의 액상 냉매 상태로 만드는 응축기(140)등으로 구성된 에어콘에 있어서, 상기 증발기(120)의 하단부에 설치되어지고, 증발용냉매파이프(102)와 연결된 상기 모세관파이프(110)로 이동하는 냉매를 과냉각하여 주는 과냉각용 응축기(100)와; 상기 과냉각용 응축기(100)와 증발기(120)의 양측면 부분에 증발용냉매파이프(126)와 응축용 냉매파이프(102)에 고정되어 양자를 지지하는 제1,제2지지대(122)(124)와; 상기 과냉각용 응축기(100)의 일측면에 접촉되게 설치되어져 유입되는 냉기가 과냉각용 응축기(100)로 이동하는 것을 방지하는 절연부재(180)로 구성된다.

그리고, 상기 과냉각용 응축기(100)의 저면부분에는, 상기 증발기(120)에서 흘러내리는 응축수가 상기 과냉각용 응축기(100)를 거쳐서 낙하하는 것을 모아주도록 하는 응축수받이(200)가 설치되어진다.

그리고, 상기 증발용 냉매파이프(126)와 상기 응축용 냉매파이프(102) 사이에는 양자의 냉매이동을 안내하도록 연결하는 모세관파이프(110)를 구비하도록 한다.

상기 제1,제2지지대(122)(124)는, 상기 증발기(120)가 경사지고, 상기 과냉각용 응축기(100)는 물빠짐에 적합하도록 하측부분이 절곡 형성되어진다.

그리고, 상기 증발용냉매파이프(126)는 헤어핀형상을 형성되어져서 상기 증발기냉각핀(150)의 핀삽입공(152)으로 삽입 설치되어지고, 반대측에서 리턴밴드(128)에 의하여 냉매가 이동하도록 연결되어져 구성된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 작용 및 효과를 살펴 보도록 한다.

도 4 및 도5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 조립 상태를 살펴 보면, 증발기 냉각핀(150)을 일정 간격을 갖도록 배열하여 핀삽입공(152)에 증발용냉매파이프(126)를 삽입하도록 한다.

그리고, 상기 증발용냉매파이프(126)의 2개의 끝단부분 중에서 1개의 끝단부분과 서로 다른 증발용냉매파이프(126)의 1개의 끝단 부분을 서로 연결하여서 고정하도록 한다.

이 때, 상기 증발용냉매파이프(126)와 리턴밴드(128)를 용접을 이용하여 고정하도록 한다.

그리고, 상기 응축기냉각핀(170)에는 응축용 냉매파이프(102)를 삽입하여 고정하도록 하고, 상기 응축용 냉매파이프(102)와 상기 증발용 냉매파이프(126)에는모세관파이프(110)를 연결하여 응축용파이프(102)를 통하여 상기 증발용파이프(126)로 냉매를 공급할 때, 냉매가 급속하게 팽창되도록 해준다.

한편, 상기 증발기(150)와 과냉각용응축기(100)의 양측면 부분에는 제1,제2지지대(122)(124)를 배치하고, 증발용냉매파이프(126)를 제1삽입공(123)으로 삽입하여서 지지하고, 상기 응축용냉매파이프(102)를 제2삽입공(121)으로 삽입하여 지지하도록 한다.

상기 증발용냉매파이프(126)와 응축용냉매파이프(102)를 상기 제1,제2지지대(122)(124), 증발기냉각핀(150) 및 응축기냉각핀(170)에 삽입시킨 상태에서 확관부재를 사용하여 상기 증발용냉매파이프(126)와 응축용냉매파이프(102)의 내부에 볼을 삽입하여 가압되므로 관이 확장되어져 상기 제1,제2지지대(122)(124), 증발기냉각핀(150) 및 응축기냉각핀(170)에 견고하게 고정되어진다.

이와 같이, 조립 상태에서 본 발명을 갖는 에어콘이 작동되는 상태를 살펴 보면, 상기 증발기(120)에서 냉매가 증발하면서 대기에 있는 열을 흡수하도록 하고, 냉기를 발생하여서 미도시된 송풍팬을 통하여 토출그릴로 냉기를 배출하도록 한다.

그리고, 상기 냉기를 발생한 냉매는 관로를 통하여 상기 실외기인 압축기(130)로 이동하여 구동모터(미도시)의 압축작용에 의하여 고온,고압의 기체상태로 압축되어진다.

한편, 상기 압축기(130)에서 고온,고압으로 압축되어진 냉매는 응축기(140)로 이동하여 고온의 열기를 송풍팬으로 급속하게 냉각시켜서 고온,고압의 액체상태로 만들어 준다.

그리고, 상기 응축기(140)에서 열기를 외부로 배출하여 액화가 상당부분 진행된 냉매는 관로를 통하여 이동하여 과냉각용응축기(100)의 응축용냉매파이프(102)를 통하여 이동하여 열기를 응축기냉각핀(170)으로 배출하도록 한다.

상기 과냉각용응축기(100)는 상기 응축기(140)에서 미처 열을 배출하지 못한 잔류 열을 배출하도록 하는 역할을 한다.

상기 응축용냉매파이프(102)를 통하여 이동하는 냉매는 모세관파이프(110)에서 급속하게 저온,저압의 상태로 팽창되면서 증발기(120)로 공급되어져 냉기를 발생하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 증발기(120)가 증발하면서 발생되는 응축수는 증발기(120)의 하측부분에 연결플레이트(160)에 의하여 고정된 과냉각용응축기(100)로 전달되어져서 관로를 따라서 이동하는 냉매의 열기를 식혀주는 데 일조하도록 한다.

한편, 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 에어콘의 흡입그릴로 흡입된 공기는 상기 증발기(120)를 거쳐서 냉기를 흡수한 상태로 미도시된 송풍팬에 의하여 토출그릴로 냉기를 배출하여 냉방을 수행하도록 한다.

상기 에어콘의 흡입그릴을 통하여 유입되는 공기는 상기 절연부재(180)에 의하여 과냉각용 응축기(100)로 이동하는 것을 차단하도록 한다.

그리고, 상기 증발기(120)에서 냉기에 의하여 발생하여 응축수가 자중에 의하여 증발기(120)의 하단부를 통하여 과냉각용응축기(100)의 응축기냉각핀(170)과 응축용냉매파이프(102)에 접촉되어지면서 과냉각용응축기(100)에서 발생되는 열기를 식혀주도록 하고, 응축수받이(200)에 보관 되어진다.

상기 과냉각용응축기(100)의 입구로 유입되는 냉매의 온도와 상기 증발기(120)에서 발생된 응축수 사이의 온도는 대략적으로 20∼40℃ 정도까지의 온도 차이를 보이므로 상기 과냉각용응축기(100)로 유입된 냉매는 상기 모세관파이프(110)로 공급되기 전에 온도가 급속하게 저하되어진다.

이것은 상기 증발기(120)로 유입되는 냉매의 건도(Quality)가 작은 상태에서 증발되므로 대기온도를 대폭적으로 낮추어주도록 냉매가 흡수하는 열의 량을 크게 하는 작용을 한다.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 과냉각 응축기 일체형 증발기를 사용하게 되면. 에어콘의 실내기에서 증발기의 하측 부분에 과냉각용 응축기를 설치하는 데 있어, 증발기의 증발용 냉매파이프에 증발기 냉각핀 및 응축기 냉각핀의 양측면부분에 제1,제2지지대를 설치하여 지지하고, 과냉각용 응축기의 일측면에 절연부재를 설치하여 증발기로 이동하는 열의 흐름을 차단하므로 에어콘의 열효율을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

특히, 상기 증발기에서 발생하는 냉기를 사용하여 응축용냉매파이프로 이동하는 냉매의 열기를 자연스럽게 저하시키므로 온도가 낮은 응축수를 효율적으로 활용하도록 하는 장점을 갖는다.

Claims (4)

1. 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어주는 모세관파이프과, 상기 모세관파이프를 통하여 이동하는 냉매를 기체 상태로 만들어서 대기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기와; 상기 증발기에서 열을 흡수하여 기화한 저온,저압의 냉매를 압축하여 고온,저압의 기체상태로 압축하여 주는 압축기와; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 열을 외부로 배출하여 액체상태 냉매로 만드는 응축기등으로 구성된 에어콘에 있어서,

   상기 증발기의 하단부에 설치되어지고, 응축용 냉매파이프를 통하여 상기 모세관파이프로 이동하는 냉매를 과냉각하여 주는 과냉각용 응축기와;

   상기 과냉각용 응축기와 증발기의 양측면 부분에 증발용냉매파이프와 응축용 냉매파이프에 고정되어 양자를 지지하는 제1,제2지지대와;

   상기 과냉각용 응축기의 일측면에 접촉되게 설치되어져 유입되는 냉기가 과냉각용 응축기로 이동하는 것을 방지하는 절연부재로 구성된 것을 특징으로 하는 과냉각용 응축기를 구비한 에어콘.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 과냉각용 응축기의 저면에는, 상기 증발기에서 흘러내리는 응축수가 상기 과냉각용 응축기를 거쳐서 낙하는 것을 모아주도록 하는 응축수받이가 설치되는 것을 특징으로 하는 과냉각용 응축기를 구비한 에어콘.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 모세관파이프는, 상기 증발용 냉매파이프와 상기 응축용 냉매파이프 사이에서 냉매이동을 안내하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 과냉각용응축기를 구비한 에어콘.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2지지대는, 증발기가 경사져서 설치되도록 하측부분이 절곡되는 것을 특징으로 하는 과냉각용 응축기를 구비한 에어콘.