KR100792055B1 - 실외기용 가변형 압축기의 냉매 토출 유로 - Google Patents

실외기용 가변형 압축기의 냉매 토출 유로 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가변형 압축기를 갖는 실외기용 압축기에서 소음 발생을 최소화할 수 있는 냉매 토출 유로를 제공하기 위하여, 가변형 압축기로부터의 토출되는 냉매가 흐르는 제 1 유로와, 상기 가변형 압축기와 병렬로 접속하는 정속형 압축기로부터 토출되는 냉매가 흐르는 제 2 유로, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하는 합류 지점과, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하여 응축기로 냉매를 공급하는 제 3 유로로 이루어지는 실외기용 압축기의 냉매 유로 구조에 있어서, 상기 가변형 압축기로부터 토출되어 상기 제 1 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향과, 상기 정속형 압축기로부터 토출되어 상기 제 2 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향이, 서로 같은 방향인 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로를 제공한다.

Description

실외기용 가변형 압축기의 냉매 토출 유로 {REFRIGERANT DISCHARGE PATH OF INVERTER COMPRESSOR FOR OUTDOOR UNIT}
도 1은 일반적인 공기조화기의 순환회로를 나타내는 개략도이다.
도 2는 가변형 압축기를 포함하는 종래 실외기용 압축기에서의 토출 유로를 보여주는 개략도이다.
도 3은 가변형 압축기를 포함하는 본 발명에 따른 실외기용 압축기에서의 토출 유로의 일실시예를 보여주는 개략도이다.
도 4는 가변형 압축기를 포함하는 본 발명에 따른 실외기용 압축기에서의 토출 유로의 또 다른 실시예를 보여주는 개략도이다.
* 주요 도면번호의 설명 *
10: 압축기 12: 가변형 압축기
13: 제 1 유로 14: 정속형 압축기
15: 제 2 유로 16: 챔버
18: 제 3 유로
본 발명은 공기조화기용 실외기에 사용되는 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 실내기가 유발하는 부하의 변화에 대응할 수 있도록 가변형 및 정속형 압축기를 설치한 대용량의 실외기에서 압축기의 토출 유로 구조에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 공기조화기의 순환회로를 나타내는 개략도로서, 압축기(10)와, 실외기에 설치되는 응축 열교환기(20)와, 모세관(30)과, 실내기에 설치되는 증발 열교환기(40)로 구성된다. 여기서, 압축기로 정속형 압축기를 사용하는 경우, 주위 온도나 냉난방 부하에 관계없이 동일한 열교환 순환회로를 형성하게 된다.
그런데, 복수개의 실내기에 하나의 실외기가 연결 설치되는 현재의 대용량 공기조화기에서는 요구되는 부하에 변동이 생기므로 가변형 압축기와 정속형 압축기를 함께 설치하여 일정 값 미만의 부하가 요구되는 경우에는 그 부하에 맞게 가변형 압축기만을 운전하고, 부하가 일정 값이 이상 걸리는 경우에 정속형 압축기 및 가변형 압축기를 운전시켜서 부하의 변동에 능동적으로 대응하고 있다.
도 2에 이러한 가변형 압축기를 포함하는 종래 실외기용 압축기에서의 토출 유로를 보여주었는데, 가변형 압축기(12)와 정속형 압축기(14)를 나란히 설치하고, 각각의 토출유로에 제 1 체크밸브(12a) 및 제 2 체크밸브(14a)를 설치하여, 냉매의 역류를 막고 있다. 즉, 가변형 압축기(12)만 운전하는 경우, 가변형 압축기(12)로 부터 토출된 냉매가 제 1 체크밸브(12a)를 거쳐 증발기(도시되지 않음)로 향하면서 정속형 압축기(14)가 운전하지 않으므로 정속형 압축기(14)쪽으로 역류할 수 있으므로 이를 막기 위해 제 2 체크밸브(14a)를 설치하고 있다. 또한, 정속형 압축기(14)의 파워가 가변형 압축기(12)의 파워에 비해 크고, 가변형 압축기(12)는 주파수가 가변되기 때문에, 일단 정속형 압축기(14)가 운전하면, 정속형 압축기(14)로부터 토출되는 냉매가 가변형 압축기(12)쪽으로 역류할 수 있으므로 이를 막기 위해 제 1 체크밸브(12a)를 설치하고 있다.
그런데, 이상과 같이 가변형 압축기를 포함하는 실외기 압축기의 종래 토출 유로에서는 가변형 압축기(12)만 운전할 경우 가변형 압축기(12)로부터의 냉매가 제 2 체크밸브(14a)를 움직여 소음을 발생시키고, 가변형 압축기(12) 및 정속형 압축기(14) 모두가 운전할 경우 정속형 압축기(14)로부터의 냉매가 제 1 체크밸브(12a)를 움직여 소음을 발생시키는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은, 가변형 압축기를 갖는 실외기용 압축기에서 소음 발생을 최소화할 수 있는 냉매 토출 유로 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은, 체크밸브의 사용을 최소화할 수 있는 냉매 토출 유로 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 가변형 압축기로부터의 토출되는 냉매가 흐르는 제 1 유로와, 상기 가변형 압축기와 병렬로 접속하는 정속형 압축기로부터 토출되는 냉매가 흐르는 제 2 유로, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하는 합류 지점과, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하여 응축기로 냉매를 공급하는 제 3 유로로 이루어지는 실외기용 압축기의 냉매 유로 구조에 있어서, 상기 가변형 압축기로부터 토출되어 상기 제 1 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향과, 상기 정속형 압축기로부터 토출되어 상기 제 2 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향이, 서로 같은 방향인 실외기용 압축기의 냉매 유로 구조를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 유로 및 제 2 유로에는 냉매의 역류를 막기 위한 체크밸브가 설치될 수 있고, 상기 제 2 유로에만 냉매의 역류를 막기 위한 체크밸브가 설치될 수도 있다.
어느 경우든, 상기 가변형 압축기로부터 토출되어 상기 제 1 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향과, 상기 정속형 압축기로부터 토출되어 상기 제 2 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향이, 상기 합류 지점 직후에서 제 3 유로에서의 냉매의 흐름 방향과 같은 방향인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 상기 합류 지점에 제 1 및 2 유로로부터의 냉매를 합류시켜 제 3 유로로 보내기 위한 챔버를 추가로 포함하는 것이 더욱 좋다.
이하에서, 본 발명을 본 발명의 일실시예 및 첨부 도면에 기초하여 냉방용 공기조화기를 예로 들어 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예 및 도면 에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
본 발명자들은 가변형 압축기를 포함하는 종래의 실외기용 압축기에서 냉매의 역류를 방지하기 위해 설치한 체크밸브가 움직일 때 유발되는 소음을 줄이기 위해 연구한 끝에, 토출 유로를 개선함으로써 상기 소음을 현저히 줄일 수 있다는 점을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 종래의 냉매 토출 유로를 보인 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 가변형 압축기(12) 및 정속형 압축기(14)로부터 토출된 냉매는 서로를 마주 보고 흘러와서 한 지점에서 만난 뒤 실외기내에 설치되는 응축기로 흘러 들어가므로 가변형 압축기(12) 및 정속형 압축기(14) 어느 하나가 운전을 하지 않거나 어느 하나의 파워가 다른 것에 비해 작을 경우(항상 이런 경우일 것임), 운전조건이 바뀔 때마다 냉매가 체크밸브(12a 혹은 14a)를 불가피하게 움직여서 소음을 유발하게 된다.
이에 본 발명자들은 연구 끝에, 가변형 압축기(12)로부터 토출되는 냉매가 흐르는 제 1 유로(13)와, 정속형 압축기(14)로부터 토출되는 냉매가 흐르는 제 2 유로(15)의 구조를 개선함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있었다. 즉, 가변형 압축기(12)로부터의 토출되는 냉매가 흐르는 제 1 유로(13)와, 상기 가변형 압축기(12)와 병렬로 접속하는 정속형 압축기(14)로부터 토출되는 냉매가 흐르는 제 2 유로(15)와, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하는 합류 지점과, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하여 응축기로 냉매를 공급하는 제 3 유로(18)로 이루어지는 실외기용 압축기의 냉매 유로 구조에 있어서, 상기 가변형 압축기(12)로부터 토출되어 상기 제 1 유로(13)를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향과, 상기 정속형 압축기(14)로부터 토출되어 상기 제 2 유로(15)를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향이, 서로 같은 방향이 되도록 유로 구조를 설계하였다. 더욱 바람직하게는 상기 합류 지점 직전에서 제 1 및 2 유로에서의 냉매 흐름 방향이 상기 합류 지점 직후에서 제 3 유로(18)에서의 냉매의 흐름 방향과 같은 방향이 되도록 하는 것이 좋다. 여기서 서로 같은 방향이라 함은 종래 제 1 유로(13) 및 제 2 유로(15)가 합류 지점 직전에 서로 반대 방향, 즉 서로를 향하는 것에 대응하는 표현이다. 따라서, 실질적으로 한 쪽 방향을 향하면서 다소 비스듬히 합류 지점을 향하는 제 1 및 2 유로의 방향도 "서로 같은" 방향의 범주에 속한다. 이렇게 제 1 및 2 유로의 방향이 서로 같은 방향을 향하게 되면, 하나의 방향을 갖고 흐르다가 반대편으로 흘러야만 다른 유로로 역류할 수 있으므로 역류의 가능성이 그만큼 줄어든다. 이에 따라, 체크밸브(12a 혹은 14a)를 움직일 가능성 역시 그만큼 줄어들게 된다.
이 경우 더욱 바람직하게는, 상기 합류 지점에 제 1 및 2 유로로부터의 냉매를 합류시켜 제 3 유로로 보내기 위한 챔버(16)를 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 가변형 압축기(12)만 운전하고 정속형 압축기(14)가 운전하지 않는 경우, 가변형 압축기(12)에서 가압된 냉매가 제 1 유로(13)를 통해 챔버(16)내로 흘러들어온 뒤 제 2 유로(15)를 통해 역류할 수 있으나 한 번의 역류를 체크밸브(14a)가 차단하면 체크밸브(14a)까지 냉매가 충진되어 있으므로 체크밸브(14a)까지로의 추가적인 냉매의 역류가 없어지므로 체크밸브(14a)를 움직임에 따라 생기는 소음을 현저히 줄 일 수 있다. 아울러, 가변형 압축기(12) 및 정속형 압축기(14) 양자 모두를 운전하는 경우에는, 정속형 압축기(14)로부터의 가압 냉매 흐름 방향이 가변형 압축기(12)로부터의 가압 냉매의 흐름 방향과 서로 같기 때문에, 정속형 압축기(14)로부터의 냉매가 그 흐름에 반하여 제 1 유로(13)로 역류할 가능성은 거의 없다. 즉, 체크밸브(12a 혹은 14a)의 동작에 의한 소음 발생이 없게 된다.
더군다나, 제 3 유로(18)의 흐름 방향을 제 1 및 2 유로의 흐름 방향과 같은 방향으로 하는 경우, 챔버(16)내로 유입된 냉매가 흐름 방향에 반하여 역류할 가능성은 더욱 줄어들게 된다. 즉, 체크밸브(12a 혹은 14a)의 동작에 의한 소음 발생을 더욱 줄일 수 있게 된다.
이 경우, 제 1 유로(13) 및 제 2 유로(15)에 종래에서와 마찬가지로 체크밸브(12a 혹은 14a)를 설치하여 있을 수 있는 냉매의 유로를 막을 수 있다(도 3의 일실시예 참고). 그러나, 전술한 바와 같이, 제 1 유로(13) 쪽으로 냉매가 역류할 가능성은 없기 때문에, 체크밸브를 제 2 유로에만 형성하는 것으로도 충분하다(도 4의 또 다른 실시예 참고).
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 가변형 압축기를 갖는 실외기용 압축기에서 소음 발생을 최소화할 수 있는 냉매 토출 유로 구조를 제공할 뿐만 아니라 체크밸브의 사용을 최소화할 수 있다.

Claims (5)

  1. 가변형 압축기로부터의 토출되는 냉매가 흐르는 제 1 유로와, 상기 가변형 압축기와 병렬로 접속하는 정속형 압축기로부터 토출되는 냉매가 흐르는 제 2 유로, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하는 합류 지점과, 상기 제 1 및 2 유로가 합류하여 응축기로 냉매를 공급하는 제 3 유로로 이루어지는 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로에 있어서,
    상기 가변형 압축기로부터 토출되어 상기 제 1 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향과, 상기 정속형 압축기로부터 토출되어 상기 제 2 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향이, 서로 같은 방향인 것을 특징으로 하는 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 합류 지점 직전의 냉매의 흐름 방향이 서로 같은 영역의 상기 제 1 유로 및 제 2 유로에는 냉매의 역류를 막기 위한 체크밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 2 유로에만 냉매의 역류를 막기 위한 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가변형 압축기로부터 토출되어 상기 제 1 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향과, 상기 정속형 압축기로부터 토출되어 상기 제 2 유로를 흐르는 냉매의 상기 합류 지점 직전에서의 흐름 방향이, 상기 합류 지점 직후에서 제 3 유로에서의 냉매의 흐름 방향과 같은 방향인 것을 특징으로 하는 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 합류 지점에 제 1 및 2 유로로부터의 냉매를 합류시켜 제 3 유로로 보내기 위한 챔버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실외기용 압축기의 냉매 토출 유로.
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