KR100585687B1

KR100585687B1 - 유니터리형 에어컨

Info

Publication number: KR100585687B1
Application number: KR1020030075590A
Authority: KR
Inventors: 송찬호; 장지영; 조은준; 황윤제; 유윤호; 김철민; 이원희; 최창민; 최영섭; 차우호; 현승엽
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2006-06-07
Also published as: KR20050040396A

Abstract

본 발명은 유니터리형 에어컨에 관한 것으로서, 냉매를 압축하는 복수의 압축기와; 상기 각 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되어 실외 공기와 열교환되는 단일의 실외열교환기와; 열교환된 공기를 각 실내 공간과 연결된 덕트를 통해 상기 각 실내 공간에 제공할 수 있도록 상기 덕트의 상류 측에 배치되는 단일의 실내열교환기와; 냉매의 흐름방향을 따라 상기 실외열교환기의 유출 측에 냉매가 통과하면서 감압팽창될 수 있도록 개도조절 가능하게 배치되는 전자팽창밸브와; 축심을 따라 형성된 오리피스홀을 구비하여 상기 전자팽창밸브 및 상기 실내열교환기 사이에 배치되며 상기 전자팽창밸브를 경유한 냉매가 통과하면서 감압팽창되는 오리피스튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 부분 부하에 효과적으로 대응할 수 있으며 사용 소비전력을 저감할 수 있는 유니터리형 에어컨이 제공된다.

Description

유니터리형 에어컨{UNITARY TYPE AIR CONDITIONER WITH EXPANSION TOOLS}

도 1은 종래의 유니터리형 에어컨의 냉동사이클 구성도,

도 2는 도 1의 유니터리형 에어컨의 실내열교환기의 사시도,

도 3은 도 2의 팽창기구의 분해도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유니터리형 에어컨의 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12a : 제1압축기 12b : 제2압축기

14 : 공용어큐뮬레이터 21 : 실외열교환기

31 : 제1팽창기구 35 : 제2팽창기구

51 : 실내열교환기

본 발명은, 유니터리형 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부분 부하에 효과적으로 대응할 수 있으며 사용 소비전력을 저감할 수 있도록 한 유니터리형 에어컨에 관한 것이다.

유니터리 시스템 에어컨, 미주형 대용량 에어컨 또는 유니터리형 에어컨(이 하, 유니터리형 에어컨으로 표기함)은, 각 실내공간을 덕트로 연결하고 소위 에이 코일(A-COIL)이라고 하는 실내열교환기 및 1대의 실외열교환기를 사용해 각 실내공간을 냉방 및/또는 난방할 수 있도록 한 가정용 에어컨을 말한다.

도 1은 종래의 유니터리형 에어컨의 냉동사이클 구성도이고, 도 2는 도 1의 유니터리형 에어컨의 실내열교환기의 사시도이며, 도 3은 도 2의 팽창기구의 분해도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 유니터리형 에어컨은, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)에서 압축된 냉매를 방열하여 응축하는 실외열교환기(21)와, 실외열교환기(21)에서 응축된 냉매가 통과하면서 감압팽창되는 팽창기구(35)와, 팽창기구(35)를 통과한 냉매가 주위의 증발잠열을 흡수하여 냉각작용을 수행하는 실내열교환기(51)를 구비하고 있다. 압축기(11)의 일측에는 압축기(11)에 기체상태의 냉매를 제공할 수 있도록 어큐뮬레이터(13)가 구비되어 있다.

한편, 실내열교환기(51)는 제1열교환부(52a) 및 제2열교환부(52b)가 서로 경사지게 배치되어 “A”형상을 이루도록 형성되며, 일측이 실외열교환기(21)의 유출측에 상호 연통되게 연결되는 냉매관(23)에는 팽창기구(35)가 구비되어 있다. 냉매의 흐름방향을 따라 팽창기구(35)의 하류측에는 제1열교환부(52a) 및 제2열교환부(52b)의 각 퍼쓰(Path)로 냉매가 분배될 수 있도록 분배부(43)가 형성되어 있다.

팽창기구(35)는, 내부에 냉매의 유로를 형성하며 서로 분리가능하게 결합되는 제1하우징(37) 및 제2하우징(41)과, 축심을 따라 축소된 직경을 가지는 오리피스홀(46)을 구비하여 서로 결합된 제1하우징(37) 및 제2하우징(41)의 내부에 수용되는 오리피스튜브(45)로 구성되어 있다.

제1하우징(37)에는 길이방향을 따라 유동가능하게 결합용 너트(38)가 결합되어 있으며, 제1하우징(37)의 둘레면에는 결합용 너트(38)의 내부에 수용가능하게 반경방향을 따라 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 걸림턱(39)이 형성되어 있다.

제2하우징(41)에는 오리피스튜브(45)가 수용될 수 있도록 수용공간이 형성되어 있으며, 냉매의 흐름방향을 따라 상류측 외경면에는 결합용 너트(38)가 결합될 수 있도록 수나사부(42)가 형성되어 있다. 하류측에는 오리피스튜브(45)를 통과하면서 감압팽창된 냉매를 각 열교환부(52a,52b)에 고르게 분배할 수 있도록 분배부(43)가 일체로 형성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 유니터리형 에어컨에 있어서는, 각 실내공간의 부하에 대응되는 용량을 가지는 단일의 압축기(11)와, 단일의 실외열교환기(21) 및 단일의 실내열교환기(51)를 각각 구비하고, 팽창기구(35)는 오리피스튜브(45)를 구비하도록 되어 있어, 부분 부하 운전시 대용량의 압축기(11)를 빈번하게 구동하게 되어 부분 부하에 효과적으로 대응할 수 없을 뿐만 아니라 사용 소비 전력이 증가하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 부분 부하에 효과적으로 대응할 수 있으며 사용 소비전력을 저감할 수 있는 유니터리형 에어컨을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉매를 압축하는 복수의 압축기와; 상기 각 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되어 실외 공기와 열교환되는 단일의 실외열교환기와; 열교환된 공기를 각 실내 공간과 연결된 덕트를 통해 상기 각 실내 공간에 제공할 수 있도록 상기 덕트의 상류 측에 배치되는 단일의 실내열교환기와; 냉매의 흐름방향을 따라 상기 실외열교환기의 유출 측에 냉매가 통과하면서 감압팽창될 수 있도록 개도조절 가능하게 배치되는 전자팽창밸브와; 축심을 따라 형성된 오리피스홀을 구비하여 상기 전자팽창밸브 및 상기 실내열교환기 사이에 배치되며 상기 전자팽창밸브를 경유한 냉매가 통과하면서 감압팽창되는 오리피스튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니터리형 에어컨에 의해 달성된다.

여기서, 상기 압축기는 한 쌍의 제1압축기 및 제2압축기로 구성되며, 상기 제1압축기 및 제2압축기 동시 운전시 상기 전자팽창밸브는 냉매가 감압팽창되지 아니하고 통과할 수 있도록 전개되는 것이 효과적이다.

삭제

상기 제1압축기 및 제2압축기는 서로 다른 용량을 가지도록 형성되며, 상기 전자팽창밸브는 상기 제1압축기 및 제2압축기중 어느 하나의 운전시 운전되는 압축기의 용량에 대응되게 개도를 조절하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유니터리형 에어컨의 구성도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 인용하여 설명하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 도시된 바와 같이, 본 유니터리형 에어컨은, 복수의 압축기(12a,12b)와, 압축기(12a,12b)의 토출측에 배치되는 실외열교환기(21)와, 냉매의 흐름방향을 따라 실외열교환기(21)의 유출측에 배치되는 제1팽창기구(31)와, 제1팽창기구(31)의 하류측에 배치되는 실내열교환기(51)와, 제1팽창기구(31)와 실내열교환기(51) 사이에 개도조절 가능하게 배치되는 제2팽창기구(35)를 포함하여 구성되어 있다.

압축기는 부하에 대응되는 전체 용량에 효율적으로 대응할 수 있도록 서로 다른 용량을 가지는 제1압축기(12a) 및 제2압축기(12b)로 구성되어 있으며, 본 실시예에서는 제1압축기(12a)는 전체용량의 40%로 하고 제2압축기(12b)는 전체 용량의 60%로 구성된 것으로 간주하여 설명하기로 한다.

제1압축기(12a) 및 제2압축기(12b)의 일측에는 각 압축기(12a,12b)에 기체상태의 냉매를 제공할 수 있도록 공용어큐뮬레이터(14)가 구비되어 있으며, 각 압축기의 토출측은 냉매가 합류될 수 있도록 합류되어 있다. 각 압축기(12a,12b)의 토출측에는 냉매가 역류되는 것이 방지되도록 체크밸브(15)가 각각 설치되어 있다.

한편, 실외열교환기(21)의 유출측 냉매관에는 개도조절이 가능한 전자팽창밸브로 구현된 제1팽창기구(31)가 구비되어 있으며, 실내열교환기(51)의 유입측에는 축심을 따라 오리피스홀(46)이 형성되어 있는 오리피스튜브(45)를 구비한 제2팽창기구(35)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 전체 부하의 40% 또는 60%이하의 부하에 대응하여 제1압축기(12a) 또는 제2압축기(12b)가 운전되는 경우, 제1팽창기구(31)는 운전되는 압축기(12a,12b)의 용량에 대응되게 개도를 조절하여 유량을 제어하게 된다. 제1팽창기구(31)를 통과하면서 1차 감압팽창된 냉매는 제2팽창기구(35)를 통과하면서 2차 감압팽창되어 실내열교환기(51)에서 주위의 잠열을 흡수하는 냉각작용을 수행하고, 공용어큐뮬레이터(14)를 경유하여 해당 압축기(12a,12b)로 다시 흡입된다. 해당 압축기(12a,12b)로 흡입된 냉매는 압축 및 토출된 후 냉동사이클 내를 순환하면서 반복적으로 냉각작용을 수행하게 된다.

한편, 제1압축기(12a) 및 제2압축기(12b)가 동시에 운전되는 경우, 제1팽창기구(31)는 냉매 유로를 전면적으로 개방(전개)하며, 냉매는 제2팽창기구(35)를 통과하면서 감압팽창되어 실내열교환기(51)의 내부에서 잠열을 흡수하는 냉각작용을 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 압축기와, 실외열교환기 및 실내열교환기와, 실외열교환기의 유출측에 배치되는 제1팽창기구와, 제1팽창기구와 실내열교환기 사이에 개도조절 가능하게 배치되는 제2팽창기구를 마련함으로써, 전체 부하에 대응되게 큰 용량의 단수의 압축기를 구비하여 부분 부하 운전시 효율적인 대응이 곤란하고 압축기의 빈번한 기동으로 사용 소비 전력이 증가되던 종래와는 달리, 부분 부하에 효과적으로 대응할 수 있으며 압축기의 기동 회수를 줄일 수 있어 사용 소비 전력을 저감시킬 수 있는 유니터리형 에어컨이 제공된다.

Claims

냉매를 압축하는 복수의 압축기와; 상기 각 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되어 실외 공기와 열교환되는 단일의 실외열교환기와; 열교환된 공기를 각 실내 공간과 연결된 덕트를 통해 상기 각 실내 공간에 제공할 수 있도록 상기 덕트의 상류 측에 배치되는 단일의 실내열교환기와; 냉매의 흐름방향을 따라 상기 실외열교환기의 유출 측에 냉매가 통과하면서 감압팽창될 수 있도록 개도조절 가능하게 배치되는 전자팽창밸브와; 축심을 따라 형성된 오리피스홀을 구비하여 상기 전자팽창밸브 및 상기 실내열교환기 사이에 배치되며 상기 전자팽창밸브를 경유한 냉매가 통과하면서 감압팽창되는 오리피스튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니터리형 에어컨.
삭제
제1항에 있어서,

상기 압축기는 한 쌍의 제1압축기 및 제2압축기로 구성되며, 상기 제1압축기 및 제2압축기 동시 운전시 상기 전자팽창밸브는 냉매가 감압팽창되지 아니하고 통과할 수 있도록 전개되는 것을 특징으로 하는 유니터리형 에어컨.
제3항에 있어서,

상기 제1압축기 및 제2압축기는 서로 다른 용량을 가지도록 형성되며, 상기 전자팽창밸브는 상기 제1압축기 및 제2압축기중 어느 하나의 운전시 운전되는 압축기의 용량에 대응되게 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 유니터리형 에어컨.