KR101000054B1 - 공기조화기의 가변용량형 어큐물레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 어큐물레이터에 관한 것으로, 특히 사이클의 냉매용량에 따라 용량이 가변되는 어큐물레이터이다. 본 발명의 어큐물레이터는 하우징(11)의 내부에 삽입되어 있는 냉매유출관(4)에서 분기관(17)이 분기되어 상기 냉매유출관(4)의 선단의 높이보다 낮은 위치(H2)까지 연장되고, 분기관(17)의 유로에는 냉매유출관(4)의 내부압력이 일정한 압력 이하일 경우에만 유로를 개방하고, 일정한 압력 이상에서는 분기관(17)의 유로를 차단하는 압력스위치(18)가 설치되어 있다. 따라서 본 발명은 하나의 규격으로 표준화된 어큐물레이터에서 냉매배출유로를 변경하기만 하면 어큐물레이터의 용량이 변화하므로 공기조화기의 성능제원마다 별개로 제작된 어큐물레이터를 사용할 필요없이, 어큐물레이터의 부품제원을 단순하게 표준화할 수 있고, 그에 따라 제조원가를 낮출 수 있다.

공기조화기, 냉매압력, 어큐물레이터, 용적, 가변

Description

공기조화기의 가변용량형 어큐물레이터{ Variable capacity Accumulator of a air conditioner}

도 1은 공기조화기의 실외기의 개략적인 사시도,

도 2는 종래 어큐물레이터의 결합단면도,

도 3은 본 발명에 따른 어큐물레이터의 결합단면도로서, 대용량 상태의 도면,

도 4는 본 발명에 따른 어큐물레이터의 결합단면도로서, 저용량 상태의 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 어큐물레이터 11: 하우징

11a: 상부하우징 11b: 하부하우징

13: 냉매유입관 14: 냉매유출관

14a: 오일배출구 15: 스크린

16: 배플판 C: 압축기

17: 분기관 18: 압력스위치

본 발명은 공기조화기의 어큐물레이터에 관한 것으로, 특히 액체 상태의 냉매가 압축기로 흡입되는 것을 방지하기 위해 액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매를 분리하는 어큐물레이터에 관한 것이다.

공기조화기의 실외기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 실내의 증발기(도시생략)에서 증발된 냉매가스를 실외기측에 설치된 압축기(C)로 유입시켜 압축한 다음 응축기(A)로 보내어 응축기(A)를 통과시키면서 송풍팬(B)에 의해 응축기(A)의 후방에서 전방으로 유동하는 외기와 열교환시켜 액체상태로 응축한 후 다시 실내기의 증발기로 보내게 된다.

그런데 증발기에서 압축기로 보내지는 기체 냉매에 액체 냉매가 포함되어 있으면, 이 액체 냉매는 압축기의 성능을 저하시킬 뿐아니라 압축기의 고장원인이 된다. 따라서 공기조화기의 압축기에는 증발기에서 압축기로 보내지는 액체 냉매와 기체 냉매를 각각 분리시켜서 기체 냉매 상태로 압축기(C)에 보내주고, 액체 냉매는 내부공간에 일시 저장하면서 기체 냉매의 열에 의해 증발시켜서 기체 냉매 상태로만 압축기로 보내는 어큐물레이터(1)가 연결된다.

상기 어큐물레이터(1)는 통상 도 2에 도시된 바와 같이, 대략 원통형 하우징(2)과, 상기 하우징(2)의 상단에 결합되어 증발기를 통과한 냉매를 하우징안으로 유입시키는 냉매유입관(3)과, 상기 하우징(2)의 하부에서 관통하여 내부로 일정한 길이만큼 돌출되게 삽입되고, 하단은 하우징(2)의 하부 저면에서 대략 “L”자형으로 연장되어 압축기(C)의 입구측과 연결되는 냉매유출관(4)과, 상기 하우징(2)의 내부에 삽입된 냉매유출관(4)의 선단과 냉매유입관(3)의 선단사이에서 하우징(2)의 내부공간을 상하로 구획하도록 횡방향으로 설치되어 상기 냉매유입관(3)을 통해 유입되는 냉매에 포함된 이물질을 여과하는 돔형상의 스크린(5)과, 상기 스크린(5) 하부에서 스크린(5)을 지지하는 동시에 하우징(2)안에 유입된 액상 냉매가 냉매유출관(4)쪽으로 곧바로 유입되는 것을 방지하는 배플판(6)으로 이루어져 있다.

상기한 구조로 된 어큐물레이터(1)는 증발기를 통과하면서 기화된 냉매를 유입관(3)을 통해 하우징(2)의 내부공간안으로 유입시켜 기체상태의 냉매는 냉매유출관(4)을 통하여 압축기(C)의 입구측으로 귀환시키지만, 냉매에 포함된 액상 냉매는 배플판(6)에 접촉되어 하부공간으로 낙하하여 저장됨으로써 액상의 냉매가 압축기(C)로 유입되지 않게 한다. 이때 하우징의 하부공간에 저장된 액상의 냉매는 하우징(2)내부에 유입되는 기체상태의 냉매의 열을 흡수하여 기화된 후 냉매유출관(4)을 통하여 압축기로 귀환되게 된다.

그리고 냉매에 혼합되어 냉매와 함께 어큐물레이터(1)의 하우징(2)안으로 유입된 오일은 액상냉매와 함께 배플판(6)에 부딪혀 하우징(2)의 하부공간에서 액상냉매의 아래쪽에 분리된 상태로 고이게 된다. 이 오일은 냉매유출관(4)의 하단에 형성된 오일배출구(4a)를 통해 상기 냉매유출관 내부로 유입된 후 기체상태의 냉매와 함께 압축기(C)로 순환하게 된다.

한편, 상기 어큐물레이터의 용적은 하우징 내부에 삽입된 "L"형 냉매유출관(4)의 선단에서 하우징(2)의 저면까지의 하우징 내부체적으로 규정되고, 공기조화기의 냉방능력(냉동사이클의 냉매용량에 의해 결정됨)에 따라 적합한 용적의 어큐뮬레이터가 설치되어야 한다.

그런데 상기 종래의 어큐물레이터는 용적이 일정하게 고정되어 있으므로 각각 다른 성능제원의 공기조화기를 제작할 때마다 그에 대응하는 용적을 가진 어큐물레이터를 개별적으로 제작하여야 하는 불편함이 있고, 그로인하여 어큐물레이터의 부품들의 제원을 표준화할 수 없어 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래의 용적이 일정하게 고정된 어큐물레이터가 가진 단점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, 공기조화기의 제원변경에 따라 용적을 간단하게 변화시킬 수 있고, 부품의 표준화를 가능하게 하는 가변용량형 어큐물레이터를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징과, 상기 하우징의 상단에 결합되어 증발기를 통과한 냉매를 하우징안으로 유입시키는 냉매유입관과, 상기 하우징의 하부에서 관통하여 내부로 일정한 길이만큼 돌출되게 삽입되고, 하단은 하우징의 하부 저면에서 대략 “L”자형으로 연장되어 압축기의 입구측과 연결되는 냉매유출관과, 상기 하우징의 내부에 삽입된 냉매유출관의 선단과 냉매유입관의 선단사이에서 하우징의 내부공간을 상하로 구획하도록 횡방향으로 설치되어 상기 냉매유입관을 통해 유입되는 냉매에 포함된 이물질을 여과하는 돔형상의 스크린과, 상기 스크린 하부에서 스크린을 지지하는 동시에 하우징안에 유입된 액상 냉매가 냉매유출관쪽으로 곧바로 유입되는 것을 방지하는 배플판을 포함한 어큐물레이터에 있어서, 상기 냉매유출관에서 분기되어 선단이 상기 냉매유출관의 상부 선단보다 일정한 높이만큼 낮은 위치까지 연장된 분기관과, 상기 냉매유출관을 통과하는 냉매의 압력에 따라 상기 분기관을 개폐하는 분기관 개폐수단을 더 포함하는 것이다.

상기 분기관 개폐수단은 상기 냉매유출관을 통과하는 기체상태의 냉매의 압력이 소정값 이상일 경우에 상기 분기관을 차단하고, 냉매의 압력이 소정값 이하일 경우에는 상기 분기관을 개방하는 압력 용적을 증대시키는 압력스위치로 이루어진다.

상기한 바와 같은 어큐물레이터는 공기조화기의 냉방성능이 높도록 사이클의 봉입냉매량이 많은 경우에 상기 냉매유출관을 통과하는 냉매의 압력도 높아지므로 이 경우 상기 압력스위치는 상기 분기관을 차단하게 된다. 이에 따라 어큐물레이터의 최대용적은 하우징의 바닥에서부터 냉매유출관의 선단까지의 하우징 체적으로 정해지므로 최대용적이 증가하게 된다.

반면에 사이클의 봉입냉매량이 상대적으로 적은 공기조화기의 경우에 상기 냉매유출관을 통과하는 냉매의 압력은 상대적으로 낮아지게 되고, 이에 따라 이 낮은 냉매압력에 의해 상기 분기관의 입구에 설치된 압력스위치는 분기관을 개방시키게 된다. 이 경우 하우징의 최대용적은 하우징의 바닥에서부터 냉매유출관의 선단보다는 낮은 분기관의 선단까지의 하우징 용적으로 감소되어 정해진다.

이하, 본 발명에 따른 가변용량형 어큐물레이터의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 가변용량형 어큐물레이터의 결합단면도이다. 도 3및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 어큐물레이터(10)는 대략 원통형 하우징(11)을 포함하고, 상기 하우징(11)은 상부하우징(11a)과 하부하우징(11b)이 서로 마주보는 선단에서 접합되어 이루어진다.

상기 상부하우징(11a)에는 증발기로부터 냉매가 유입되는 냉매유입관(13)이 중심축방향으로 설치되고, 상기 냉매유입관(13)의 하부 선단 아래쪽에는 상기 냉매유입관(13)을 통하여 유입되는 냉매의 불순물을 걸러주는 스크린(15)이 횡방향으로 설치되고, 상기 스크린(15)의 아래쪽에는 상기 스크린(15)을 지지하는 동시에 상기 냉매유입관(13)을 통하여 유입된 액체상태의 냉매가 부딪혀 기체상태의 냉매에서 분리되게 하는 배플판(16)이 설치된다.

상기 하우징(11)의 내부에 유입된 냉매중 기체상태의 냉매만을 유출시키는 냉매유출관(14)이 상기 하부하우징(11b)의 저면 중앙을 관통하여 하우징(11)의 내부공간안으로 일정한 높이(H1)만큼 삽입되고, 외부로 돌출된 선단은 대략 "L"자로 구부림성형되어 압축기(도시생략)의 입구에 연결된다. 그리고 하부하우징(11b)의 바닥부근에 위치하는 상기 냉매유출관(14)의 측벽에는 하우징의 하부공간과 냉매유출관(14)을 서로 연통시키는 오일배출구(14a)가 형성되어 하우징의 하부공간안에 분리저장된 액체 상태의 냉매의 아래쪽에 고여 있는 오일을 냉매유출관(14)을 통하여 배출시킨다.

상기 하우징(11)의 내부공간안에 삽입된 냉매유출관(14)에서 분기되어 상기 냉매유출관(14)의 선단보다 일정한 높이(Δh)만큼 낮은 위치까지 연장된 분기관(17)이 구비된다. 상기 분기관(17)에는 상기 냉매유출관(14)을 통과하는 기체상태의 냉매압력에 따라 내부유로를 개폐하는 용적조절용 압력스위치(18)가 설치된다. 상기 압력스위치(18)는 분기관(17)의 상부선단부근에 설치될 수도 있고, 하단의 입구부근에 설치될 수도 있다.

공기조화기의 사이클 냉매량이 많아서 상기 냉매유출관(14)을 통과하는 냉매의 압력이 소정압력(압력스위치의 작동압력이 된다)이상으로 높아지는 경우에 상기 압력스위치(18)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분기관(17)을 차단하게 된다. 이 경우 하우징(11)의 기체상태의 냉매는 선단높이(H1)가 상대적으로 높은 상기 냉매유출관(14)을 통해서만 배출된다. 따라서 이 경우 하우징(11)에 액체상태의 냉매를 최고로 저장할 수 있는 수위는 상기 냉매유출관(14)의 상부선단의 높이(H1)까지가 되므로, 어큐물레이터의 최대용적은 하부하우징(11b)의 바닥에서부터 상기 냉매유출관(14)의 상부선단까지의 하우징의 체적으로 정해진다. (용적증대의 경우)

반면, 공기조화기의 사이클 냉매량이 적어서(소용량의 공기조화기인 경우) 냉매유출관(14)의 압력이 상기 압력스위치(18)의 작동압력보다 낮은 경우, 상기 압력스위치(18)는 도 4에 도시된 바와 같이, 작동하여 분기관(17)을 개방시키게 된다. 따라서 이 경우 기체상태의 냉매는 냉매유출관(14) 뿐만아니라 분기관(17)을 통하여도 배출되고, 하우징(11)에 액체상태의 냉매를 최고로 저장할 수 있는 수위는 상대적으로 낮은 위치에 있는 상기 분기관(17)의 상부선단의 높이(H2)까지가 되므로, 어큐물레이터의 최대용적은 하부하우징(11b)의 바닥에서부터 상기 분기관(17)의 상부선단까지의 하우징의 체적으로 감소하게 된다. (용적감소의 경우)

상기 본 발명은 성능제원이 다양한 공기조화기마다 그 공기조화기의 성능제원에 대응하는 용량을 가진 어큐물레이터가 필요한 경우, 하나의 규격으로 표준화된 어큐물레이터에서 냉매배출유로를 변경하기만 하면 어큐물레이터의 용량이 변화하므로 공기조화기의 성능제원마다 별개로 제작된 어큐물레이터를 사용할 필요없이, 어큐물레이터의 부품제원을 단순하게 표준화할 수 있고, 그에 따라 제조원가를 낮출 수 있다.

Claims (3)

1. 냉매가 유입되고, 기상의 냉매가 분리되는 하우징과;

   일단부가 증발기와 연결되어 연장되고, 타단부가 상기 하우징의 상부에서 상기 하우징의 내부로 삽입 연결된 냉매유입관과;

   일단부가 상기 하우징의 하부에서 상기 하우징의 내부로 일정한 길이만큼 삽입되고, 타단부가 냉매 압축기의 입구에 연결되며, 상기 하우징 내부의 하부공간과 연통시키는 오일배출구가 형성된 냉매유출관과;

   상기 하우징의 내부에 해당하는 상기 냉매유출관에서 분기되고, 그 선단부가 상기 냉매유출관의 일단부의 선단보다 일정한 높이만큼 낮은 위치까지 연장된 분기관과;

   상기 분기관에 설치되어, 상기 냉매유출관을 통과하는 기체상태의 냉매 압력이 소정값 이상인 경우 상기 분기관을 차단하고, 상기 냉매유출관을 통과하는 기체상태의 냉매 압력이 소정값 이하인 경우 상기 분기관을 개방하는 분기관 개폐부를 포함하는 공기조화기의 가변용량형 어큐물레이터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 분기관 개폐부는 상기 분기관의 하측 개구부를 개폐하는 공기조화기의 가변용량형 어큐물레이터.

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