KR100880496B1 - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기 조화기에서 유동하는 냉매의 메인관에 머플러를 장착하고, 상기 머플러에서 직접적으로 분지되도록 하는 냉매 순환 구조를 채택한 공기조화기에 관한 것이다.

본 발명의 공기 조화기에 의하면, 머플러와 분지관이 일체로 제조됨으로써 공간을 줄일 수 있는 동시에 배관 시공시간을 줄일 수 있다. 또한, 머플러와 분지관을 직렬로 연결하는 경우나, 머플러 없이 사용하는 분지관에 비해 현저한 차음 효과가 있다.

공기 조화기, 머플러, 분지관

Description

공기 조화기{air conditioner}

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉매의 흐름 구조를 개략적으로 보인 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 머플러에서 냉매의 전달 손실의 정의를 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 분지관에서 냉매의 전달 손실의 정의를 나타내는 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉매 흐름 구조를 메인관과 분지관에서의 소음 특성을 종래 기술에 따른 공기 조화기의 냉매 흐름 구조와 비교한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 실내기 120: 메인관

140: 분지관 200: 머플러

Pi: 유입 냉매의 압력 Po: 유출 냉매의 압력

S₁: 메인관의 단면적 S₂: 머플러의 단면적

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기 조화기에서 유동하는 냉매의 메인관에 머플러를 장착하고, 상기 머플러에서 직접적으로 분지되도록 하는 냉매 순환 구조를 채택한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 하절기와 같이 기온이 높은 계절에 실내의 더운 공기를 흡입하여 열교환 작용을 통해 냉각시킨 다음, 다시 실내로 분출함으로써 실내 온도를 적절히 조절하기 위한 기기이다. 이와 같은 공기 조화기는 압축기와 응축기, 증발기 및 팽창장치 등과 같이 냉동사이클을 이루어 냉기를 생성하기 위한 기기들과, 생성된 냉기를 배출하는 순환팬 등을 포함하여 구성된다.

한편, 실내 열교환기를 통과하여 토출되는 냉매의 순환 구조는 머플러를 통과한 후 분지관을 지나는 구조이다. 머플러의 경우는 특정 주파수와 그 배에 해당하는 주파수 대역의 소음을 저감하고, 분지관의 경우는 냉매를 적절위치에 분지하는 역할을 한다.

이와 같은 냉매 순환 구조는 소음 저감을 위한 머플러와 냉매의 유량 분배를 위한 분지관이 따로 설치되어야 하므로, 구성 부품이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 분지관의 냉매 소음이 나빠서, 냉매가 분지되는 경우 소음이 심한 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 메인관에 개입되는 머플러 내에 분지관을 동시에 설치하여, 소음이 저감되는 냉매 순환 구조를 갖는 공기 조화기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 냉매가 흐르는 메인관; 상기 메인관에 개입되는 머플러; 및 상기 머플러로부터 상기 분지되는 적어도 하나 이상의 분지관이 포함될 수 있다.

본 발명의 공기 조화기에 의하면, 머플러와 분지관이 일체로 제조됨으로써 공간을 줄일 수 있는 동시에 배관 시공시간을 줄일 수 있다.

또한, 머플러와 분지관을 직렬로 연결하는 경우나, 머플러 없이 사용하는 분지관에 비해 현저한 차음 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되는 것은 아니고, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의하여 본 발명 사상의 범위에 포함되는 다른 실시예들이 용이하게 제안될 수 있음을 밝혀 둔다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉매의 흐름 구조를 개략적으로 보인 개략 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉매 순환 구조를 구비한 공기 조화기는 실내기(indoor unit, 100)를 거친 냉매가 유입되어 순환하는 메인관(120), 상기 메인관(120)에 개입되는 머플러(200) 및 상기 머플러(200)로부터 분지되는 적어도 하 나 이상의 분지관(140)를 포함한다.

상기 메인관(120), 머플러(200) 및 분지관(140)은 덕트 구조로 되어 있다.

상기 머플러(200)는 상기 메인관(120)의 덕트의 관경이 확장 및 축소되는 형태로 이루어질 수 있다. 상기 분지관(140)은 상기 머플러(200)와 하나의 기기로 통합하여 이루어져 있으며, 다수로 구성될 수 있다.

상기 메인관(120), 머플러(200) 및 분지관(140)에서의 소음 관련 특성은 냉매의 전달에 따른 손실 계수인 전달 손실(TL: Transmission Loss)에 의해 일반적으로 정의될 수 있다.

상기 전달 손실(TL)의 양이 크면 클수록 소음의 전달을 막는데 효과적인 머플러 또는 분지관이라 할 수 있다.

상기 전달 손실(TL)에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 머플러에서 냉매의 전달 손실의 정의를 나타내는 구성도이다.

도 2를 참조하여, 머플러(200)에서의 전달 손실(TL)을 구할 수 있다.

상기 전달 손실(TL)은 소음이 감소하는 양으로 정의된다. 따라서, 전달 손실이 크면 클수록 소음이 소음 감소 효과가 좋다는 것을 의미한다.

도 2에 나타난 기호에 대하여 설명을 한다. Pi는 머플러(200)로 유입되는 냉매의 압력이며, Po는 머플러(200)를 통과한 유출되는 냉매의 압력이다.

그리고, S₁은 메인관(120)의 단면적이며, S₂는 머플러(200)의 단면적이다. L 은 머플러(200)의 길이를 의미한다.

머플러(200)에서 정의되는 전달 손실(TL)은 두 개의 수식으로 정의된다.

TL=f(L, S₂/S₁)----------------(1), 및

TL=20Log₁₀(|Po|/|Pi|) --------(2)

수식(1)에서, 전달손실 TL은 머플러(200)의 길이(L) 및 메인관(120)과 머플러(200)의 단면적의 비(S₂/S₁)가 전달 손실에 영향을 미친다. 머플러(200)의 길이 L은 냉매의 유동 주파수에 영향을 미쳐서, 목표 주파수(target frequency)를 변경할 수 있다. 그리고, 단면적의 비 S₂/S₁은 상기 수식(2)에 영향을 미치는 인자가 된다.

수식(2)는 전달 손실 TL의 정의값으로, 유입 냉매의 압력의 절대값 |Pi|보다 유출 냉매의 압력의 절대값 |Po|의 값이 적으면 전달 손실은 - 값을 가지며, - 값이 커질수록 소음은 감소한다.

도 3은 본 발명에 따른 분지관에서 냉매의 전달 손실의 정의를 나타내는 구성도이다.

도 3를 참조하여, 분지관(140)에서의 전달 손실(TL)을 구할 수 있다.

도 3에 나타난 기호에 대하여 설명을 한다. Pi는 분지관(140)으로 냉매가 분지되기 전의 메인관(120)에서의 냉매의 압력이며, Po1은 분지관(140)으로 냉매가 유출된 후의 메인관(120)에서의 냉매의 압력이다. Po2는 분지관(140)으로 유출되는 냉매의 압력이다.

상기 분지관(140)에서 정의되는 전달 손실(TL)은 두 개의 수식으로 정의된 다.

TL=20Log₁₀(|Po₁|/|Pi|)----------------(1), 및

TL=20Log₁₀(|Po₂|/|Pi|) ---------------(2)

수식(1), (2)는 전달 손실 TL의 정의값으로, 유입 냉매의 압력의 절대값 |Pi|보다 분지관(140)을 거쳐서 나오는 유출 냉매의 압력의 절대값 |Po₂|의 값이 적으면, 전달 손실은 - 값을 가지며, - 값이 커질수록 소음은 감소한다.

또한, 상기 분지관(140)을 상기 메인관(200)에서 냉매의 흐름방향과 동일한 방향으로 90도 이하의 각도로 이루도록 할 수 있다. 이와 같이 분지되는 방향을 조절함으로써, 차음하는 주파수 및 특성변화를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉매 흐름 구조를 메인관과 분지관에서의 소음 특성을 종래 기술에 따른 공기 조화기의 냉매 흐름 구조와 비교한 그래프이다.

도 4를 참조하면, 머플러(200) 일체형 분지관 구조에서, 냉매의 소음 저감 현상을 알 수 있다.

(a)는 머플러와 분지관을 직렬로 연결한 경우이며, (b)는 본 발명에 따른 머플러 일체형 분지관의 경우이며, (c)는 머플러없이 분지관을 통과하게 한 경우이다. 각각 메인관 및 분지관의 전달 손실 그래프가 도시된다.

본 발명의 경우는 메인관(main duct)으로 유출되는 냉매의 전달 손실(TLo₁)이 (a)에 비해 비슷한 성능을 가지지만, 분지관(branch duct)으로 유출되는 냉매의 전달 손실(TLo₂)은 매우 크다.

따라서, 유량을 분배할 수 필요가 있는 곳에서 머플러 일체형 분지관을 사용하여, 유량을 분배하는 경우마다 머플러 역할을 수행하므로 실내의 소음을 현저히 줄일 수 있다.

본 발명의 공기 조화기에 의하면, 머플러와 분지관이 일체로 제조됨으로써 공간을 줄일 수 있는 동시에 배관 시공시간을 줄일 수 있다.

또한, 머플러와 분지관을 직렬로 연결하는 경우나, 머플러 없이 사용하는 분지관에 비해 현저한 차음 효과가 있다.

Claims (4)

1. 냉매가 유동되는 메인관;

   상기 메인관의 적어도 일부분에 개입되는 머플러; 및

   상기 머플러의 일측으로부터 적어도 하나 이상 분지되며, 상기 메인관의 냉매 유동 방향에 대하여 90도 이하로 경사지게 배열되는 분지관이 포함되는 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분지관은 상기 메인관에 대하여 수직한 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 삭제
4. 삭제

Images