KR19980054990U - 에어컨 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 에어컨을 개시한다.
본 고안은 압축기의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스는 디스차지 라인을 통하여 응축기로 공급되어 액화되고, 응축기의 작용에 의해 액화된 냉매는 팽창밸브를 통하여 증발기로 공급되어 냉각 작용을 수행한 후에 어큐뮬레이터를 경유하여 다시 압축기로 공급되는 에어컨에 있어서, 디스차지 라인과 증발기의 입구측 사이에 연결되는 바이패스 라인과; 바이패스 라인에 병렬 연결되고, 바이패스 라인의 고온가스가 차단 및 유입가능하게 서로 병행하여 선택적으로 폐쇄 및 개방되는 균압밸브 및 볼밸브와; 균압밸브와 볼밸브를 운전조건의 설정값에 따라 제어하여 선택적으로 폐쇄 및 개방시키는 제어부을 포함한다.
따라서, 균압밸브와 볼밸브가 서로 병행되어 선택적으로 폐쇄 및 개방되면서 고온가스가 증발기로 차단 및 유입되므로, 증발기의 냉매 압력과 냉각 온도가 용이하게 제어되어 냉각 사이클의 안정성과 제어성이 현저하게 향상되는 것이다.

Description

에어컨
본 고안은 에어컨(air conditioner)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 사이클(cooling cycle)의 안정성과 제어성이 향상되도록 한 에어컨에 관한 것이다.
에어컨은 냉각 사이클을 이용하여 실내의 공기를 냉각시켜 쾌적한 온도를 유지시키는 것으로, 에어컨은 압축기(compressor)의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스(refrigerant gas)를 응축기(condenser)에서 액화시킨 후에, 팽창밸브(expansion valve)를 통하여 증발기(evaporator)에서 기화시킴으로써 냉매의 기화열에 의해 냉각 작용을 수행하는 공기조절장치이다.
이와 같은 에어컨의 냉각 사이클은 도 1에 나타낸 바와 같이, 압축기(10)의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스는 디스차지 라인(discharge line: L)을 통하여 응축기(11)로 공급되어 액화된다.
또한, 응축기(11)의 작용에 의해 액화된 냉매는 안전밸브(pressure relife valve: 12)와 건조기(dehydrator: 13) 그리고 투시경(sight glass: 14)을 순차적으로 경유하여 팽창밸브(15)로 공급되고, 팽창밸브(15)에 의해 단열 팽창한 액냉매는 증발기(16)로 공급된다.
그리고, 증발기(16)의 작용에 의해 액냉매가 기화되면서 그 기화열에 의해 냉각 작용을 수행한 후에 어큐뮬레이터(accumulator: 17)를 경유하여 다시 압축기(10)로 공급된다.
이러한 에어컨의 냉각 사이클에서 압축기(10)와 응축기(11) 등의 구성요소는 실외에 설치되어 실외 유닛(outdoor unit: Uo)을 구성하게 되며, 증발기(16) 등의 구성요소는 실내 유닛(indoor unit: Ui)을 구성하게 된다.
그런데, 상기한 바와 같은 에어컨은 운전조건, 즉 주변 환경 조건의 변화에 따라 출력이 심하게 변동되어 냉각 사이클이 불안정해지는 문제가 있었다. 즉, 기온이 급격하게 변화되는 장마철 등에는 냉매의 응축 불량이 발생되고, 이에 따라 증발기(16)에서의 냉매의 기화 불량으로 구성요소간에 압력 불균형이 발생되어 냉각 사이클이 상당히 불안정해지게 되는 것이다.
뿐만 아니라, 에어컨의 냉각 사이클이 불안정해지게 되면 제어가 곤란해져 제품의 신뢰성을 저하되는 문제가 초래되었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 운전조건의 변화시 냉각 사이클의 안정성과 제어성이 향상되도록 한 에어컨을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 압축기의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스는 디스차지 라인을 통하여 응축기로 공급되어 액화되고, 응축기의 작용에 의해 액화된 냉매는 팽창밸브를 통하여 증발기로 공급되어 냉각 작용을 수행한 후에 어큐뮬레이터를 경유하여 다시 압축기로 공급되는 에어컨에 있어서, 디스차지 라인과 증발기의 입구측 사이에 연결되는 바이패스 라인과; 바이패스 라인에 병렬 연결되고, 바이패스 라인의 고온가스가 차단 및 유입가능하게 서로 병행하여 선택적으로 폐쇄 및 개방되는 균압밸브 및 볼밸브와; 균압밸브와 볼밸브를 운전조건의 설정값에 따라 제어하여 선택적으로 폐쇄 및 개방시키는 제어부을 포함하는 에어컨에 있다.
이러한 본 고안에 따른 에어컨에서 보다 바람직한 특징은, 볼밸브는 제어부의 제어 신호에 따라 구동되는 액츄에이터에 의해 선택적으로 폐쇄 또는 개방되는 것에 있다. 또한, 증발기의 흡입측에 실내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서가 제어부와 연결되도록 더 장착되는 것에 있다.
도 1은 일반적인 에어컨의 냉각사이클을 나타낸 계통도
도 2는 본 고안에 따른 에어컨의 냉각사이클을 나타낸 계통도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20; 압축기(compressor)21; 응축기(condenser)
25; 팽창밸브(expansion valve)26; 증발기(evaporator)
27; 어큐뮬레이터(accumulator)30; 바이패스 라인(bypass line)
31; 균압밸브(pressure regulating valve)32; 볼밸브(ball valve)
33; 액츄에이터(actuator)40; 제어부
41; 컨트롤 패널(control panel)45; 온도 센서
Uo; 실외 유닛(outdoor unit)Ui; 실내 유닛(indoor unit)
이하, 본 고안에 따른 에어컨에 대한 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 2도에 나타낸 바와 같이, 압축기(20)의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스는 디스차지 라인(L)을 통하여 응축기(21)로 공급되어 액화된다.
또한, 응축기(21)의 작용에 의해 액화된 냉매는 안전밸브(22)와 건조기(23) 그리고 투시경(24)을 순차적으로 경유하여 팽창밸브(25)로 공급되고, 팽창밸브(25)에 의해 단열 팽창한 액냉매는 증발기(26)로 공급된다.
여기에서, 안전밸브(22)는 액냉매의 압력을 설정 압력이하로 조정하여 공급하며, 건조기(23)는 액냉매의 습기를 제거하여 건조시키게 된다. 이러한 액냉매의 상태는 투시경(24)을 통하여 사용자가 확인할 수 있다.
그리고, 증발기(26)의 작용에 의해 액냉매가 기화되면서 그 기화열에 의해 냉각 작용을 수행한 후에 어큐뮬레이터(27)를 경유하여 다시 압축기(20)로 공급되고, 이때 어큐뮬레이터(27)는 액냉매가 압축기(20)로 유입되는 현상을 방지하게 된다.
이러한 에어컨의 냉각 사이클에서 압축기(20)와 응축기(21) 등의 구성요소는 실외에 설치되어 실외 유닛(Uo)을 구성하게 되며, 증발기(26) 등의 구성요소는 실내 유닛(Ui)을 구성하게 된다.
한편, 상기한 압축기(20)와 응축기(21)의 디스차지 라인(L)에 바이패스 라인(bypass line: 30)의 한쪽이 연결되고, 바이패스 라인(30)의 다른쪽은 증발기(26)의 입구측, 즉 팽창밸브(25)와 증발기(26) 사이에 연결된다.
또한, 바이패스 라인(30)에는 균압밸브(pressure regulating valve: 31)와 볼밸브(ball valve: 32)가 병렬 연결된다. 균압밸브(31)와 볼밸브(32)는 바이패스 라인(30)의 고온가스, 즉 응축기(21)의 작용에 의해 액화되지 않은 고온, 고압 상태의 가스가 차단 및 유입가능하게 서로 병행하여 선택적으로 폐쇄 및 개방된다.
이에 따라 고온가스는 바이패스 라인(30)을 통하여 증발기(26)로 선택적으로 공급가능하게 된다. 여기에서, 볼밸브(32)는 액츄에이터(actuator: 33)의 구동에 의해 선택적으로 폐쇄 및 개방된다.
그리고, 균압밸브(31)와 볼밸브(32)는 제어부(制御部: 40)의 작동에 의해 제어되고, 제어부(40)는 컨트롤 패널(control panel: 41)과 연결된다. 따라서, 사용자는 컨트롤 패널(41)의 조작에 의해 에어컨의 냉각 모드를 선택적으로 설정할 수 있으며, 제어부(40)의 제어에 의해 에어컨의 냉각 시스템이 운전된다. 여기에서, 제어부(40)는 일반적인 마이크로컴퓨터(microcomputer)에 의해 구성된다.
한편, 실내 유닛(Ui)에는 그 증발기(26)의 흡입측에 실내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(45)가 더 장착되고, 온도 센서(45)는 제어부(40)와 연결된다.
따라서, 사용자가 컨트롤 패널(41)의 조작에 의해 냉각 모드(cooling mode)를 설정하게 되면, 에어컨의 냉각 사이클에 의해 기본적인 냉각 모드가 운전되어 각 구성요소들의 라인상에 압력이 형성된다.
이러한 라인상에 설치된 도시하지 않은 일반적인 각종 압력 및 온도 센서(45)가 작동되고, 이때 균압밸브(31)는 증발기(26)의 출구라인의 냉매 압력을 도시하지 않은 일반적인 모세관(capillay tube)을 통하여 감지하게 된다.
그런데, 응축기(21)의 방열량 상태나 증발기(26)의 열부하에 의해 증발기(26)내의 냉매 압력 변동이 심하게 발생할 수 있는 바, 에어컨의 운전조건 설정값 이상으로 증발기(26)의 냉매 압력이 발생되면, 제어부(40)의 작동에 의해 균압밸브(31)를 폐쇄시켜 고온가스가 증발기(26)로 유입되지 않도록 차단하게 한다.
이와 반대로 에어컨의 운전조건 설정값 이하로 증발기(26)의 냉매 압력이 하강되면, 제어부(26)의 작동에 의해 균압밸브(31)를 개방시켜 고온가스가 바이패스 라인(30)을 통하여 증발기(26)로 유입되고, 이에 따라 증발기(26)의 냉매 압력이 상승된다.
이와 같이 균압밸브(31)의 작동에 의해 고온가스가 증발기(26)로 선택적으로 차단 및 유입되면서 증발기(26)의 냉매 압력이 안정적인 상태를 일정하게 유지하게 된다.
한편, 상기한 균압밸브(31)의 작동과 병행하여 증발기(26)의 흡입측의 공기 온도가 온도 센서(45)의 작동에 의해 감지되고, 온도 센서(45)에 의해 감지된 온도값은 제어부(40)에 전달된다.
그리고, 제어부(40)는 운전조건에 설정된 설정값과 온도 센서(45)에 의해 감지된 온도값을 비교하여 볼밸브(32)를 작동시키게 된다.
즉, 제어부(40)는 설정값과 온도값을 비교하여 이에 비례하는 제어 신호를 출력하여 액츄에이터(33)를 작동시켜 볼밸브(32)를 선택적으로 폐쇄 및 개방시키게 된다.
이러한 볼밸브(32)의 폐쇄 및 개방에 따라 고온가스가 바이패스 라인(30)을 통하여 증발기(26)로 선택적으로 차단 및 유입되면서 증발기(26)의 작용에 의해 냉각 온도를 적정한 상태로 조절하게 된다.
요컨대, 균압밸브(31)의 폐쇄 및 개방에 의해 증발기(26)의 냉매 압력이 운전 조건의 설정값과 근접되도록 유지시킨 상태에서 볼밸브(35)의 폐쇄 및 개방에 의해 증발기(26)의 냉각 온도를 제어함으로써, 응축기(21)의 방열량 상태나 증발기(26)의 열부하에 의해 증발기(26)내의 냉매 압력 변동이 발생되는 현상을 효과적으로 개선 시키게 된다.
그리고, 본 고안은 냉매의 흐름이 자연스럽게 유지되면서도 압축기(20)의 단락없이 온도, 즉 증발기(26)의 냉매 압력 및 냉각 온도가 제어되어 내구성이 크게 향상된다.
따라서, 본 고안은 에어컨의 운전조건, 즉 주변 환경 조건이 심하게 변동되는 경우에도, 증발기(26)의 냉매 압력이 일정하게 유지되어 냉각 사이클이 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 냉각 사이클의 제어가 용이해져 제어성이 향상된다. 결과적으로 제품의 신뢰성 및 성능이 현저하게 향상되고, 에어컨의 실용성 및 범용성이 크게 확대된다.
한편, 상기한 실시예는 본 고안의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 에어컨에 의하면, 균압밸브와 볼밸브가 서로 병행되어 선택적으로 폐쇄 및 개방되면서 고온가스가 증발기로 차단 및 유입되므로, 증발기의 냉매 압력과 냉각 온도가 용이하게 제어되어 냉각 사이클의 안정성과 제어성이 현저하게 향상되는 것이다.

Claims (3)

  1. 압축기의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스는 디스차지 라인을 통하여 응축기로 공급되어 액화되고, 상기 응축기의 작용에 의해 액화된 냉매는 팽창밸브를 통하여 증발기로 공급되어 냉각 작용을 수행한 후에 어큐뮬레이터를 경유하여 다시 압축기로 공급되는 에어컨에 있어서,
    상기 디스차지 라인(L)과 상기 증발기(26)의 입구측 사이에 연결되는 바이패스 라인(30)과;
    상기 바이패스 라인(30)에 병렬 연결되고, 상기 바이패스 라인(30)의 고온가스가 차단 및 유입가능하게 서로 병행하여 선택적으로 폐쇄 및 개방되는 균압밸브(31) 및 볼밸브(32)와;
    상기 균압밸브(31)와 볼밸브(32)를 운전조건의 설정값에 따라 제어하여 선택적으로 폐쇄 및 개방시키는 제어부(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 볼밸브(32)는 상기 제어부(40)의 제어 신호에 따라 구동되는 액츄에이터(33)에 의해 선택적으로 폐쇄 또는 개방되는 것을 특징으로 하는 에어컨.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기(26)의 흡입측에 실내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(45)가 상기 제어부(40)와 연결되도록 더 장착되는 것을 특징으로 하는 에어컨.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100701505B1 (ko) * 1999-12-30 2007-04-02 한라공조주식회사 공기조화장치
KR100766157B1 (ko) * 1999-01-12 2007-10-10 엑스디엑스 인코포레이티드 증기 압축 시스템 및 방법

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