KR100512109B1 - 창문형 에어컨의 진동방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창문형 에어컨의 진동방지구조에 관한 것으로서, 이는 에어컨의 냉동 사이클 기기들 즉, 압축기 및 응축기, 증발기 등을 연결하는 사이클 배관을 초감쇠 특성 및 고온형상기억시, 상온에서의 유연한 특성이 있는 구리계 형상기억합금으로 형성시키므로서, 에어컨의 외부 충격이나 또는 압축기 구동 및 냉매 유동에 따른 에어컨 실외측에서의 진동이 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기 및 에어컨의 실내측으로 전달되는 것을 차단하는 탁월한 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 충격이나 진동에 의해 냉동 사이클 기기들과 형상기억합금재의 사이클 배관과 충돌할 경우, 상온에서의 유연한 특성을 갖는 상기 형상기억합금재 사이클 배관이 상기 기기들과의 충돌에 따른 충격력 및 진동 등을 흡수하므로서, 동파이프 배관과 냉동 사이클 기기들간의 충돌로 발생되었던 종래 에어컨의 내부소음을 방지할 수 있는 탁월한 효과도 있다.

Description

창문형 에어컨의 진동방지구조{Structure for prevention vibration of window type air conditioner}

본 발명은 창문형 에어컨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어컨의 냉동 사이클 기기들 즉, 압축기 및 응축기, 증발기 등을 연결하는 사이클 배관을 초감쇠 특성 및 고온형상기억시, 상온에서의 유연한 특성이 있는 구리계 형상기억합금으로 형성하므로서, 에어컨의 외부 충격이나 또는 압축기 구동 및 냉매 유동에 의해 에어컨 실외측에서 발생된 진동이 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기 및 에어컨의 실내측으로 전달되는 것을 차단함과 동시에, 상기 진동에 따른 에어컨 내부에서의 소음유발을 방지할 수 있는 창문형 에어컨의 진동방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 창문형 에어컨은 도 1에 나타난 것과 같이 하나의 케이스(10) 내에 냉매를 가압하는 압축기(12)와, 상기 압축기(12)에 의해 가압된 냉매를 응축하여 그 온도를 낮추는 응축기(14)와, 상기 응축기(14)에 의해 온도가 낮아진 냉매를 이용하여 열교환 작용을 이루는 증발기(16)가 구비된 구조로 이루어지며, 케이스(10)의 내부공간이 격막패널(18)을 기준으로 실내부와 실외부로 구분된다.

상기 실내부에는 증발기(16) 및 실내공기를 증발기(16)를 거쳐 순환시키는 원심팬 타입의 실내팬(20)이 위치되어 있으며, 실외부에는 압축기(12)와 응축기(14) 및 실외공기를 이용해 상기 응축기(14)의 냉각작용을 이루는 축류팬 타입의 실외팬(30)이 위치되어 있다.

여기서, 상기 실내팬(20)와 실외팬(30)은 에어컨의 원가절감과 소형화를 위해 하나의 구동모터(40)에 의해 함께 작동되도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같은 창문형 에어컨은 대개 격막패널(18)을 중심으로 실내부가 건물의 실내에 위치되고, 실외부가 실외에 위치되도록 설치된다.

창문형 에어컨에 의하면 실내팬(20)의 회전작동으로 실내의 더운공기가 케이스(10)내의 증발기(16)를 거쳐 흡입되면서 냉각되고, 흡입된 공기가 가압되어 케이스(10) 밖으로 배출됨으로써 실내의 기온이 적절하게 냉방조절되며, 증발기(16)에서 더운공기와 접하여 온도가 높아진 냉매는 응축기(14)를 거치는 과정에서 실외팬(30)의 작동으로 실외부로 유입된 실외공기에 의해 다시 냉각되어 순환작용을 계속하게 된다.

여기서, 실외팬(30)에 의한 송풍작용은 케이스(10)의 좌우 측면에 형성된 통풍구를 통해 케이스(10) 내부로 흡입된 공기(도면상 굵은 화살표시)가 실외팬(30)에 의해 가압 송풍됨으로써 응축기(14)를 통과하여 케이스(10) 밖으로 배출되는 방식으로 이루어진다.

그러나, 상기한 창문형 에어컨 중 압축기(12) 및 응축기(14), 증발기(16) 등으로 이루어진 냉동 사이클 기기들을 연결하고 있는 사이클 배관이 동파이프(50)로 이루어져 있어, 상기 동파이프(50)에 의해 상호 연결된 상태에서는 상기 압축기(12) 및 응축기(14), 증발기(16) 자체의 유동없이 완전히 고정된 상태로 이루어지기 때문에, 상기 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)이 내장된 창문형 에어컨의 외부에서 충격이나 진동이 가해질 경우, 상기 충격이나 진동 등이 상기 동파이프(50)에 의해 연결 고정된 상기 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)로 전달되어 상기 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)과 상기 동파이프(50)와의 연결부위가 파손되게 되면서 상기 파손된 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)과 동파이프(50)와의 연결부위로부터 냉매가 누설되게 되는 커다란 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 압축기(12) 구동 및 냉매 유동에 따른 에어컨 실외측에서의 진동발생시, 상기 실외측의 냉동 사이클 기기(12)(14)(16)와 동파이프(50)로 연결된 실내측으로 진동이 전달되는 것을 차단하지 못하고, 상기 동파이프(50)를 통해 상기 실내측으로 전달되게 되면서 상기 실외측 진동에 따른 실내측 역시 진동에 의한 소음이 발생하거나, 또는 상기 에어컨의 구동시, 상기 냉매의 유동에 의한 진동으로 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)과 동파이프(50)가 서로 부딪치게 되면서 소음이 발생하게 되는 커다란 문제점도 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 에어컨의 냉동 사이클 기기들 즉, 압축기 및 응축기, 증발기 등을 연결하는 사이클 배관을 고온형상기억시, 상온에서의 유연한 특성 및 상기 유연성에 의한 초감쇠 특성이 있는 구리계 형상기억합금으로 형성하므로서, 에어컨의 외부 충격이나 또는 압축기 구동 및 냉매 유동에 의해 에어컨 실외측에서 발생된 진동이 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기 및 에어컨의 실내측으로 전달되는 것을 차단함과 동시에, 상기 진동에 따른 에어컨 내부에서의 소음유발을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 에어컨의 냉동 사이클 기기들 즉, 압축기 및 응축기, 증발기 등을 연결하는 사이클 배관을 초감쇠 특성 및 고온형상기억시, 상온에서의 유연한 특성이 있는 구리계 형상기억합금으로 형성한 창문형 에어컨의 진동방지구조에 의해 해결될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 2 는 형상기억합금이 적용된 본 발명의 창문형 에어컨 구조를 나타낸 개략적 단면도이다.

본 발명인 창문형 에어컨의 진동방지구조는, 사이클 배관에 의해 상호 연결 고정되며, 냉기 생성을 위한 냉동 사이클 구현이 이루어지는 냉동 사이클 기기부(12)(14)(16)와, 증발기(16)를 거쳐 실내공기를 순환시키는 실내팬(20)과, 실외공기를 이용해 상기 응축기의 냉각작용을 이루는 실외팬(30)으로 구성된 창문형 에어컨에 있어서;

상기 냉동 사이클이 구현되는 냉동 사이클 기기부 즉, 압축기(12) 및 응축기(14), 증발기(16) 등을 상호 연결하고 있는 사이클 배관을 고온형상기억시, 상온에서 유연한 특성 및 상기 유연성에 의한 초감쇠 특성을 갖는 구리계 형상기억합금(50a)으로 형성시켜, 상기 에어컨의 실외측에서 발생된 진동이 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기(12)(14)(16) 및 상기 에어컨의 실내측으로 전달되는 것을 차단하도록 구성된 것이다.

이하, 본 발명인 창문형 에어컨의 진동방지구조에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 창문형 에어컨 진동방지구조는 냉동 사이클을 구현하는 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)을 각각 연결하는 연결관 즉, 사이클 배관을 동파이프(50)로 구성하므로서, 에어컨의 외부 충격이나 또는 에어컨 실외측에서 발생된 진동이 상기 동파이프(50)를 통해 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기(12)(14)(16) 및 에어컨의 실내측으로 전달되어 상기 에어컨 내부에서 소음이 유발되거나, 또는 상기 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)과 상기 동파이프(50)와의 연결부위가 파손되어 냉매가 누설되는 종래 문제점을 해결하기 위해 상기 사이클 배관을 고온형상기억시, 상온에서 유연한 특성 및 상기 유연성에 의한 초감쇠 특성을 갖는 구리계 형상기억합금(50a)으로 형성시킨 것으로서, 이에 대한 본 발명의 상세한 구성은 다음과 같다. 본 발명의 창문형 에어컨과 전술한 종래 창문형 에어컨의 동일 구성에 대해서는 동일부호를 적용한다.

우선, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기에 앞서, 진동방지를 위해 본 발명의 창문형 에어컨의 구성요소들인 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16) 즉, 냉동 사이클이 구현될 수 있도록 압축기(12) 및 응축기(14), 증발기(16)들을 상호 연결하고 있는 형상기억합금에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 하중이 제외된 온도와 마르텐사이트 양의 관계에 의해 형상기억합금의 형상기억효과를 나타낸 그래프이다.

형상기억합금이(Shape Memory Alloy)란, 도 3 에 도시한 바와 같이, 일정한 온도에서 어떤 모양을 기억 시켜 두면 온도가 낮아져 그 모양이 변형되더라도 다시 가열하여 일정 온도로 올려주면 본래의 모습으로 되돌아오는 성질을 가진 합금을 말하며, 이러한 성질(현상)의 합금은 결정학적으로 온도 또는 하중(응력)에 의해 그 상변태가 이루어질 수 있도록 마르테사이트(Martensite) 상(phase)과 오스테나이트(Austenite) 상(phase)을 갖고 있어, 온도가 높고 하중이 감소하면 오스테나이트 쪽으로 상변태가 진행하면서 하중 제거 후 잔류 변형된 합금이 원래의 원자배열로 재배열되어 원래의 형상으로 되돌아가게 되고, 반대로 온도가 낮고 하중이 증가하면 마르텐사이트 쪽으로 상변태가 진행되어 하중 작용에 의해 잔류 변형된 상태의 원자배열을 유지하여 성형된 형상을 갖게 된다.

이 때 대표적인 형상기억합금으로는 니타놀(Nitanol, Ni-Ti), Cu-Zn, Cu-Zn-Al, Cu-Cd, Ni-Al 등이 있으며, 이들 모두 고온상 β가 CsCl형 체심입방 구조를 가지고 있다. 또한, 현재 실용화되고 있는 것은 이 중에서 Ni-Ti(니타놀)합금과 Cu-Zn-Al(바이탈로이)합금 정도이다.

이로 인하여, 본 발명은 상기와 같은 형상기억효과를 이용하여 종래 문제점인 에어컨의 외부 충격이나 또는 에어컨 실외측에서의 진동 발생시, 상기 동파이프(50)를 통해 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기(12)(14)(16) 및 에어컨의 실내측으로의 전달되어 발생하는 진동소음 및 상기 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)과 상기 동파이프(50)와의 연결부위 파손으로 인한 냉매 누설 등을 차단시키기 위해 구리계 형상기억합금(50a)을 종래 창문형 에어컨의 구성요소 중 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)을 연결하고 있는 동파이프(50) 대신 적용시킨 것이며, 이 때 상기 형상기억합금(50a)으로 형성된 사이클 배관을 상기 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)의 위치에 맞게 절곡 성형시키게 되면, 전술한 형상기억합금(50a)의 형상기억효과에서와 같이, 상온 상태에서의 하중 작용으로 상기 형상기억합금(50a)이 마르텐사이트로 상변태되면서 원자배열이 변형된 상태로 형성되게 되고, 상기 형상기억합금(50a)의 상변화에 의해 아주 유연한 파이프 상태로 변화되면서 상기 에어컨의 외부 충격이나 또는 에어컨 실외측에서 발생된 진동을 흡수 제거하는 감쇠작용을 통해 상기 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기(12)(14)(16) 및 상기 에어컨의 실내측으로 진동이 전달되는 것을 차단하므로서, 종래 에어컨 내부에서의 발생되었던 소음을 방지할 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 형상기억합금(50a)으로 이루어진 사이클 배관을 원래의 원자배열 상태로 재배열시키기 위하여, 전술한 형상기억합금(50a)의 형상기억효과에서와 같이, 상기 사이클 배관을 상기 형상기억합금(50a)의 고유 임계점 이상의 온도로 가열하게 되면, 상기 마르텐사이트화로 상변태된 원자배열이 오스테나이트화로 상변태되면서 상기 사이클 배관의 원래 형상대로 되돌아가게 된다.

더욱이, 상기와 같은 에어컨의 외부 충격이나 또는 압축기(12) 구동 및 냉매 유동에 따른 에어컨 실외측으로부터 발생된 진동으로 인해 냉동 사이클 기기들(12)(14)(16)과 사이클 배관과의 충돌이 발생하더라도 상온에서의 상변태를 통해 상기 구리계 형상기억합금(50a)으로 형성된 사이클 배관이 유연해지면서 상기 기기들(12)(14)(16)과의 충돌로 인해 발생되었던 충격력 등의 소음 역시 방지할 수 있는 특징도 있다.

본 발명은, 에어컨의 냉동 사이클 기기들 즉, 압축기 및 응축기, 증발기 등을 연결하는 사이클 배관을 고온형상기억시, 상온에서의 유연한 특성 및 상기 유연성에 의한 초감쇠 특성이 있는 구리계 형상기억합금으로 형성하므로서, 에어컨의 외부 충격이나 또는 압축기 구동 및 냉매 유동에 따른 에어컨 실외측에서의 진동이 에어컨 내부의 냉동 사이클 기기 및 에어컨의 실내측으로 전달되는 것을 차단하는 탁월한 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 충격이나 진동에 의해 냉동 사이클 기기들과 형상기억합금재의 사이클 배관과 충돌할 경우, 상온에서의 유연한 특성을 갖는 상기 형상기억합금재 사이클 배관이 상기 기기들과의 충돌에 따른 충격력 및 진동 등을 흡수하므로서, 동파이프 배관과 냉동 사이클 기기들간의 충돌로 발생되었던 종래 에어컨의 내부소음을 방지할 수 있는 탁월한 효과도 있다.

도 1 은 동파이프가 적용된 일반적인 창문형 에어컨의 구조를 나타낸 개략적 단면도.

도 2 는 형상기억합금이 적용된 본 발명의 창문형 에어컨 구조를 나타낸 개략적 단면도.

도 3 은 하중이 제외된 온도와 마르텐사이트 양의 관계에 의해 형상기억합금의 형상기억효과를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10. 케이스 12. 압축기

14. 응축기 16. 증발기

18. 격막패널 20. 실내팬

30. 실외팬 40. 구동모터

50. 동파이프 사이클 배관

50a. 구리계 형상기억합금 사이클 배관

Claims (1)

1. 냉기 생성을 위한 냉동 사이클이 구현되기 위하여, 압축기, 응축기, 증발기가 적어도 포함되는 냉동사이클 기기부와, 상기 냉동사이클 기기부를 연결하는 배관과, 상기 증발기를 거치며 실내공기를 순환시키는 실내팬과, 상기 응축기를 거치며 실외공기를 순환시키는 실외팬이 포함되는 창문형 에어컨에 있어서;

   상기 배관을 통한 진동전달이 차단되도록 하기 위하여, 상기 배관은 고온에서 형상이 기억된 구리계 형상기억합금으로 제작되는 것을 특징으로 하는 창문형 에어컨의 진동방지구조.