KR100600749B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기는 열교환된 저온의 실내공기 일부를 컨트롤 박스로 안내하는 안내수단을 포함하여 구성되기 때문에 상기 컨트롤박스의 과열로 인한 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

공기조화기, 케이싱, 안내수단, 냉매 바이패스 수단

Description

공기조화기{air-conditioner}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일예의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 주요부 구성이 도시된 단면도,

도 3은 도 2의 컨트롤 박스부가 확대도시된 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예가 도시된 개략도,

도 5는 도 4의 컨트롤 박스부가 확대도시된 단면도,

도 6은 종래 기술에 따른 공기조화기가 도시된 사시도,

도 7은 종래 기술에 따른 공기조화기의 내부 구성이 도시된 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 베이스 51: 흡입덕트

52: 토출덕트 54: 캐비닛

56: 베리어 60: 압축기

62: 응축기 63: 팽창기구

64: 증발기 65: 전장부품

66: 컨트롤박스 67: 전방케이스

67a: 배면부 68: 후방케이스

69a: 흡입관 69b: 배출홀

70: 실내 송풍기 71: 실외 송풍기

72: 모터 74: 실내 송풍팬

76: 팬하우징 78: 실외 송풍팬

80: 안내수단 82: 냉기 파이프

90: 냉매 바이패스 수단

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 전장부품의 과열을 막아 압축기 및 실내, 실외 송풍기의 오작동이 방지되어 제품신뢰성이 향상된 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내 공기를 쾌적한 조건으로 유지할 수 있도록 흡입공기를 처리하여 건물 또는 방에 공급하는 장치로서 크게 분리형(seperate type 또는 split type)과 일체형(window type)으로 구분된다.

상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내측에 냉각 장치를 설치하고 실외측에 방열 및 압축 장치를 설치하여 서로 분리된 각 장치간을 냉매 배관으로 연결시킨 것이다.

한편, 일체형은 냉각, 방열의 기능을 일체화하고, 가옥의 벽이나 창에 장착하여 실내의 공기를 직접 흡입한 후 토출하거나 실외에 장착하여 실내와 연결되는 덕트를 통해 실내의 공기를 흡입한 후 토출한다.

도 6은 종래 기술에 따른 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 7은 종래 기술에 따른 공기조화기의 내부 구성이 도시된 개략도이다.

종래 기술에 따른 공기조화기는 도 6에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 캐비닛(2)이 실외에 설치되고, 상기 캐비닛(2)의 내부는 실내 공기가 흡입된 후 토출되는 실내측 공간과 실외 공기가 흡입된 후 토출되는 실외측 공간으로 구획되며, 상기 실내측 공간에는 실내 공기를 캐비닛(2)의 실내측 공간으로 흡입되게 안내하는 흡입덕트(4)와, 캐비닛(2)의 실내측 공간에서 냉각 또는 가열된 공기를 실내로 토출되게 안내하는 토출덕트(6)가 연통된다.

상기 공기조화기는 도 7에 도시된 바와 같이, 캐비닛(2)의 내부를 실내측 공간(I)과 실외측 공간(O)으로 구획하기 위한 베리어(10)가 설치되고, 상기 실외측 공간(O)에는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(20)와, 상기 압축기(20)에서 압축된 냉매를 실외에서 흡입된 공기와 열교환시켜 응축되게 하는 응축기(22)와, 상기 응축기(22)에서 응축된 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 팽창기구(24)가 설치되고, 상기 실내측 공간(I)에는 상기 팽창기구(24)에서 팽창된 저온 저압의 냉매를 실내에서 송풍된 공기와 열교환시켜 증발되게 하는 증발기(28)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공기조화기의 실내측 공간에는 실내의 공기를 상기 흡입덕트(4)를 통해 실내측 공간(I)으로 흡입하여 상기 증발기(24)를 통과시킨 후 상기 토출덕트(6)를 통해 실내로 다시 토출시키도록 송풍력을 일으키는 실내 송풍기(32)가 설치되고, 실외측 공간에는 실외 공기를 흡입한 후, 상기 응축기(22)를 통과시킨 다음 실외로 다시 토출시키도록 송풍력을 일으키는 실외 송풍기(34)가 설치된다.

상기 공기조화기의 실외측 공간(O)에는 상기 압축기(20)와 실내 송풍기(32)와, 실외 송풍기(34)등을 제어하는 전장부품(42)이 구비된 컨트롤박스(40)가 설치된다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 실외의 온도가 높거나 압축기 등에서 발생되는 내부 열이 상기 컨트롤 박스 내부로 흡입되어 상기 전장부품이 과열될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 상기 공기조화기는 전장부품의 과열로 인해 상기 압축기와 실내 송풍기 및 실외 송풍기의 오작동이 발생되어 제품 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 전장부품의 과열을 막아 제품 신뢰성이 향상된 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 공기조화기는 공기조화기의 작동을 제어하는 전장부품이 구비된 컨트롤 박스와; 공기를 냉각시키는 열교환기와; 상기 열교환기에 의해 냉각된 공기로 상기 전장부품을 냉각시키도록 안내하는 안내수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤 박스는 상기 전장부품이 장착된 전방케이스와, 상기 안내수단에 의해 안내된 공기가 상기 전방케이스와의 사이를 통과하도록 상기 전방케이스와의 사이에 냉기통로가 구비된 후방케이스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후방케이스에는 상기 안내수단과 연통되는 흡입홀이 형성되고, 상기 후방케이스의 내부를 통과한 공기가 배출되도록 배출홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내수단은 상기 열교환기에 의해 냉각된 공기가 유입되도록 일단이 열교환기의 후방에 위치되고, 타단이 상기 흡입홀에 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기를 순환하는 냉매를 이용하여 실내 공기의 열을 흡열한 후, 실외로 방열하는 냉동 사이클 장치와; 공기조화기의 작동을 제어하는 전장부품이 구비된 컨트롤 박스와; 상기 냉동 사이클 장치를 순환하는 냉매가 상기 전장부품을 냉각시키도록 상기 컨트롤 박스 내부로 냉매를 안내하는 냉매 바이패스 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한 다.

또한, 상기 공기조화기는 실내의 공기를 안내하는 흡입덕트와, 상기 흡입덕트를 통과한 후 열교환된 공기를 실내로 안내하는 토출덕트와, 실내의 공기를 상기 흡입덕트를 통해 실내측 공간으로 흡입하여 상기 실내 열교환기를 통과시킨 후 상기 토출덕트를 통해 실내로 토출시키는 실내 송풍기와, 실외 공기를 흡입한 후 열교환된 실외 공기를 실외로 토출시키는 실외 송풍기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 주요부 구성이 도시된 단면도이며, 도 3은 도 2의 컨트롤 박스부가 확대도시된 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(50)와, 상기 베이스(50)에 장착되고, 외관을 형성함과 아울러 실내의 공기를 흡토출하도록 흡입덕트(51)와 토출덕트(52)가 연결되는 캐비닛(54)과, 상기 베이스(50) 상면에 장착되어 상기 캐비닛(54)의 내부를 실내측(I)과 실외측(O)으로 구획하는 베리어(56)와, 상기 실외측(O)에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기(60)와, 실외측(O)에 배치되어 고온의 냉매와 주변공기를 열교환시키는 열교환기인 응축기(62)와, 상기 응축기(62)에서 응축된 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 팽창기구(63)와, 실내측(I)에 배치되어 상기 팽창기구(63)에서 받은 저온의 냉매와 흡입된 공기를 열교환 시켜 흡입된 공 기를 냉각시키는 열교환기인 증발기(64)와, 상기 압축기(60)와 응축기(62)와 증발기(64)등의 작동을 제어하는 전장부품(65)이 구비된 컨트롤 박스(66)와, 상기 증발기(64)에 의해 냉각된 공기로 상기 전장부품(65)을 냉각시키도록 안내하는 안내수단(80)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공기조화기는 실내의 공기를 안내하는 흡입덕트(51)와, 상기 흡입덕트(51)를 통과한 후 열교환된 공기를 실내로 안내하는 토출덕트(52)와, 실내의 공기를 상기 흡입덕트(51)를 통해 실내측 공간으로 흡입한 후, 열교환된 실내공기를 상기 토출덕트(52)를 통해 실내로 토출시키는 실내 송풍기(70)와, 실외 공기를 흡입한 후, 열교환된 실외 공기를 실외로 토출시키는 실외 송풍기(71)를 더 포함하여 구성된다.

상기 실내 송풍기(70)는 모터(72)와, 상기 모터(72)에 연결된 실내 송풍팬(74)과, 상기 실내 송풍팬(74)의 주변을 둘러싸는 팬하우징(76)으로 구성된다.

상기 팬하우징(76)에는 증발기(64)로부터 팬하우징(76)으로 공기가 흡입되는 공기흡입홀(77)이 형성된다.

상기 컨트롤 박스(66)는 상기 전장부품(65)이 장착된 전방케이스(67)와, 상기 안내수단(80)에 의해 안내된 공기가 상기 전방케이스(67)와의 사이를 통과하도록 상기 전방케이스(67)와의 사이에 냉기통로가 구비된 후방케이스(68)를 포함하여 구성된다.

상기 전방 케이스(67)에는 후방에 상기 전장부품(65)이 상기 후방케이스(68) 를 통과하는 열교환된 실내공기와 열교환되어 간접냉각 되도록 상기 후방케이스(68)와 분리시키는 배면부(67a)가 형성된다.

또한, 상기 후방케이스(68)에는 상기 안내수단(80)과 연통되어 냉각된 공기가 흡입되는 흡입홀(69a)이 형성되고, 상기 컨트롤 박스(66) 내부의 전장부품(65)을 냉각시킨 공기가 배출되도록 배출홀(69b)이 형성된다.

상기 안내수단(80)은 상기 증발기(64)에 의해 냉각된 공기가 유입되도록 일단이 증발기(64)의 후방에 위치되고, 타단이 상기 흡입홀(69a)에 연결된다.

여기서, 상기 안내수단(80)은 냉기 파이프(82)로써, 증발기(64)에 의해 냉각된 공기의 일부가 유입되도록 일단이 상기 팬하우징(76)의 내부와 통하는 것이 바람직하다.

참조부호 78은 실외 공기를 상기 응축기(62)측에 형성된 흡입구(55)를 통해 실외측 공간(O)으로 흡입하고 열교환시킨 후, 실외로 다시 토출하는 실외 송풍팬이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 공기조화기를 냉방 작동시키면 상기 압축기(60)는 구동되어 냉매를 압축하고, 압축된 냉매는 상기 압축기(60), 응축기(62), 증발기(64)를 순환한다.

그리고, 상기 실내 송풍기(70)에 전원이 인가되어 모터(72)가 구동되고, 상기 실내 송풍팬(74)이 회전된다.

이때, 실내의 공기는 상기 실내 송풍팬(74)의 회전에 의해 흡입덕트(51)를 통과하면서 실내측 공간(I)으로 흡입되고, 상기 증발기(64)를 통하면서 냉매와 열교환하여 냉각된 후, 상기 공기흡입홀(77)을 통과하여 상기 팬하우징(76)으로 유입된다.

이때, 냉각된 실내공기의 일부는 상기 팬하우징(76)의 내부와 통하는 냉기 파이프(82)를 지나게 되고, 상기 후방케이스(68)의 흡입관(69a)을 통해 흡입된다.

한편, 상기 전방케이스(67)의 전장부품(65)이 실외측의 열기가 흡입되거나, 압축기(60)의 열이 전달되어 과열되면, 상기 전방케이스(67) 내부의 공기가 과열된다.

이때, 상기 후방케이스(68)로 흡입된 냉기는 과열된 상기 전장부품(65) 및 전방케이스(67)내부의 과열된 공기와 상기 배면부(67a)에서 열교환 되고, 열이 고온에서 저온으로 이동하는 특성상, 상기 전장부품(65) 및 전방 케이스(67)내부의 열이 상기 후방케이스(68) 측으로 이동하게 되어 상기 전장부품(65)은 냉각된다.

이후, 상기 후방케이스(65) 내의 열교환된 공기는 상기 후방케이스(68) 타단의 배출구(69b)를 통해 외측으로 배출된다.

한편, 팬하우징(76)으로 유입된 공기는 상기 캐비닛(54)의 토출덕트(52)를 통해 실내로 다시 토출되어 실내를 냉방시키게 된다.

그리고, 실외의 공기는 상기 캐비닛(54)의 상기 응축기(62)측에 형성된 흡입구(55)를 통해 실외측 공간(O)으로 흡입되고 상기 응축기(62)를 통하면서 냉매의 열을 빼앗아 캐비닛(54)의 배면을 통해 실외로 토출된다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예가 도시된 개략도이고, 도 5는 도 4의 컨트롤 박스부가 확대도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 압축기(60), 응축기(62), 팽창기구(63), 증발기(64)를 순환하는 냉매를 이용하여 실내 공기의 열을 흡열한 후 실외로 방열하는 냉동 사이클 장치(58)와, 공기조화기의 작동을 제어하는 전장부품(65)이 구비된 컨트롤 박스(66)와, 상기 냉동 사이클 장치(58)를 순환하는 냉매가 상기 전장부품(65)을 냉각시키도록 상기 컨트롤 박스(66) 내부를 경유하는 냉매 바이패스 수단(90)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공기조화기는 실내의 공기를 안내하는 흡입덕트(51)와, 상기 흡입덕트(51)를 통과한 후 열교환된 공기를 실내로 안내하는 토출덕트(52)와, 실내의 공기를 상기 흡입덕트(51)를 통해 실내측 공간으로 흡입한 후, 열교환된 실내공기를 상기 토출덕트(52)를 통해 실내로 토출시키는 실내 송풍기(70)와, 실외 공기를 흡입한 후, 열교환된 실외 공기를 실외로 토출시키는 실외 송풍기(71)를 더 포함하여 구성된다.

상기 냉매 바이패스 수단(90)은 상기 전방케이스(67)와 후방케이스(68)사이로 삽입되도록 상기 후방케이스(68)의 내측으로 관통된다.

또한, 상기 냉매 바이패스 수단(90)은 상기 전장부품(65)을 냉각할 수 있도록 저온의 냉매가 흡입되므로, 상기 팽창기구(63)를 통과한 냉매배관(61)에 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 기타의 구성은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로, 동일부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다른 실시예의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 압축기(60)는 온되어 고온, 고압의 기체 냉매를 상기 응축기(62)로 보내며, 상기 응축기(62)를 통과하는 냉매는 주변 공기와의 열교환으로 고온 고압의 기체 상태에서 액체 상태로 응축된 후, 상기 팽창기구(63)측으로 보내진다.

상기 팽창기구(63)를 통과하는 냉매는 그 통과 도중에 저온, 저압의 2상 냉매로 팽창된다.

여기서, 상기 저온 저압의 냉매 중 일부는 상기 냉매배관(61)에 연결된 상기 냉매 바이패스 수단(90)을 지나게 되어, 상기 후방케이스(68) 내측으로 관통된 냉매 바이패스 수단(90)에 의해 상기 후방케이스(68)의 내부로 유입된다.

이후, 유입된 냉매는 상기 후방케이스(68)의 내부 공기와 열교환하여 상기 후방케이스(68)의 내부공기를 냉각시키고, 냉각된 후방케이스(68)의 내부 공기는 상기한 일실시예와 같은 방법으로 상기 전장부품(65) 및 전방 케이스(67) 내부공기를 냉각시키게 된다.

한편, 팽창기구(63)를 통과하는 냉매는 증발기(64)로 유입된 후, 흡입된 실내공기와 열교환을 통해 흡열되면서 증발하게 되고, 증발된 기체 상태의 냉매는 상기 압축기(60) 측으로 순환되게 된다.

즉, 상기 컨트롤박스(66)는 상기 냉매 바이패스 수단(90)을 통해 저온의 냉매가 지속적으로 유입되어 과열이 방지된다.

상기와 같이 구성된 공기조화기의 컨트롤박스 냉각수단은 사방밸브가 구비된 히트펌프식 공기조화기에도 적용 가능함은 물론이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는 증발기를 통해 냉각된 실내공기의 일부를 컨트롤 박스로 안내하는 안내수단을 포함하여 구성되기 때문에 상기 컨트롤박스의 과열로 인한 오작동을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 컨트롤 박스는 전장부품이 구비된 전방케이스와, 상기 전방케이스 후방에 배치된 후방케이스로 구성되고, 상기 전장부품 및 전방케이스 내부의 과열공기는 상기 배면부에서 상기 후방케이스로 흡입되는 냉기와 간접냉각 되기 때문에, 상기 전방케이스 내부의 결로 현상 및 먼지를 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 다른 실시 예는 냉동사이클을 통과하는 냉매중 저온의 냉매 일부를 상기 컨트롤 박스 내부로 경유시키도록 냉매 바이패스 수단이 설치되기 때문에 상기 컨트롤박스의 과열방지를 위한 냉각장치의 구조가 간단한 이점이 있다.

Claims (6)

1. 공기조화기의 작동을 제어하는 전장부품이 구비된 컨트롤 박스와;

   공기를 냉각시키는 열교환기와;

   상기 열교환기에 의해 냉각된 공기를 상기 컨트롤 박스로 안내하는 안내수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤 박스는 상기 전장부품이 장착된 전방케이스와, 상기 안내수단에 의해 안내된 공기가 상기 전방케이스와의 사이를 통과하도록 상기 전방케이스와의 사이에 냉기통로가 구비된 후방케이스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 후방케이스에는 상기 안내수단과 연통되는 흡입홀이 형성되고, 상기 후방케이스의 내부를 통과한 공기가 배출되도록 배출홀이 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 안내수단은 상기 열교환기에 의해 냉각된 공기가 유입되도록 일단이 열 교환기의 후방에 위치되고, 타단이 상기 흡입홀에 연결된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기를 순환하는 냉매를 이용하여 실내 공기의 열을 흡열한 후, 실외로 방열하는 냉동 사이클 장치와;

   공기조화기의 작동을 제어하는 전장부품이 구비된 컨트롤 박스와;

   상기 냉동 사이클 장치를 순환하는 냉매가 상기 전장부품을 냉각시키도록 상기 컨트롤 박스 내부로 냉매를 안내하는 냉매 바이패스 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기조화기는 실내의 공기를 안내하는 흡입덕트와, 상기 흡입덕트를 통과한 후 열교환된 공기를 실내로 안내하는 토출덕트와, 실내의 공기를 상기 흡입덕트를 통해 실내측 공간으로 흡입한 후, 열교환된 실내공기를 상기 토출덕트를 통해 실내로 토출시키는 실내 송풍기와, 실외 공기를 흡입한 후, 열교환된 실외 공기를 실외로 토출시키는 실외 송풍기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.

Images