KR20000074966A - 에어컨디셔너의 냉매 드라이 구조 - Google Patents

Abstract

에어컨디셔너의 냉매 드라이 구조가 개시되었다. 상기 구조는 상기 증발기의 출구측 외측을 둘러싸도록 제공되는 탱크, 상기 압축기로부터 연장하는 제1도관으로부터 상기 탱크까지 연장하는 제2도관, 상기 탱크로부터 상기 제1도관과 다시 합류하는 제3도관, 및 상기 증발기의 상기 출구측에 제공되어 그 부위의 냉매의 온도를 감지하는 센서를 포함하며, 상기 제1 및 제2도관의 분기점에는 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 선택적으로 상기 제1도관 또는 상기 제2도관으로 유통시키는 3-way 밸브가 제공되고, 상기 센서에 의해 감지된 상기 냉매의 온도가 소정 온도 이하이면, 상기 3-way 밸브는 상기 제2도관 측으로 개방되어 상기 압축기로부터 토출된 고온의 냉매는 상기 탱크 내에서 상기 증발기의 출구측과 열교환하여 상기 출구측에 잔존할 확률이 있는 액상 냉매를 드라이하게 된다. 증발기로부터의 냉매의 온도가 소정 온도 이하일 경우 잔존할 가능성이 커지는 액상 냉매를 압축기의 토츨 냉매를 이용하여 드라이함으로써 상기 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

Description

에어컨디셔너의 냉매 드라이 구조 {STRUCTURE FOR DRYING A REFRIGERANT IN AN AIR CONDITIONER}

본 발명은 에어컨디셔너의 냉매 드라이 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기에 액상 냉매가 유입되는 것을 방지하기 위한 냉매 드라이 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 에어컨디셔너는 가정이나 사무실 내의 공기를 조화시키므로써 인체에 적합한 온도와 습도를 유지시키기 위한 장치이다. 상기 에어컨디셔너는, 여름철에는 실내 온도는 대략 28。C, 실내 습도는 대략 60% 내지 75%가 되도록 가동되고, 겨울철에는 실내 온도는 대략 18。C, 실내 습도는 대략 55% 내지 70%이 되도록 가동된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모든 구성 요소들은 한 유닛(100)으로 결합된다. 유닛(100) 내에는, 증발기(4) 및 공기를 흡입 송풍하기 위한 그릴부가 형성된 프론트(13)가 실내를 향해 설치되고, 응축기부(condenser part)는 실외로 연장되어 실외 공기에 의해 냉각된다.

냉매의 흐름을 기준으로 좀 더 상세히 설명하면, 특히 도 2를 참조하면, 에어컨디셔너(100)는 냉각 사이클을 수행하기 위해, 냉매 가스를 고온 고압으로 압축시키기 위한 압축기(1), 압축기(1)로부터의 상기 고온 고압의 냉매 가스를 열방출을 통해 점진적으로 액상으로 응축시키기 위한 응축기(2), 응축기(2)로부터의 상기 액상 냉매의 압력을 강하시켜 저온의 기-액 혼합 냉매를 형성시키는 오리피스 튜브(3), 및 상기 저온의 기-액 혼합 냉매를 증발시켜 주위 열을 흡수하도록 하고 상기 증발된 냉매를 다시 압축기(1)로 보내는 증발기(4)를 구비한다. 한편, 증발기(4)를 거친 냉매는 압축기(1)에 유입되기 전, 어큐물레이터(5)를 거쳐 기상(gas phase)의 냉매만이 압축기(1)로 유입되도록 한다. 이는, 증발기(4) 내의 냉매가 완전히 증발되지 않고 액상 냉매가 일부 존재하는 경우, 상기 액상 냉매가 그대로 압축기(1)에 들어가면 압축기(1)의 흡입 밸브(미도시) 등을 손상시킬 수 있기 때문이다.

하지만, 어큐물레이터(5)에서도 상기 액상 냉매가 전부 기상으로 변화하지 않는 경우에는 압축기(1)가 손상되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 증발기의 출구측을 밀폐된 탱크로 둘러싸고 압축기의 출구로부터 상기 탱크를 관통하는 배관 구조를 추가로 제공하여 압축기로부터 토출되는 냉매와 상기 증발기의 출구측을 열교환시킴으로써 증발기 출구측의 액상 냉매를 드라이할 수 있는 에어컨디셔너의 냉매 드라이 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 증발기, 어큐물레이터, 압축기, 응축기를 포함하는 에어컨디셔너의 냉매 순환 메커니즘 내에 제공되어 증발기로부터의 잔존 액상 냉매를 드라이하기 위한 냉매 드라이 구조에 있어서, 상기 증발기의 출구측 외측을 둘러싸도록 제공되고 그 외부와는 밀폐되는 탱크, 상기 압축기로부터 상기 응축기까지 연장하는 제1도관의 대략 상류측 부위로부터 분기하여 상기 탱크의 제1측까지 연장하는 제2도관, 상기 탱크의 제2측으로부터 연장하여 상기 제1도관과 다시 합류하는 제3도관, 및 상기 증발기의 상기 출구측에 제공되어 그 부위의 냉매의 온도를 감지하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉매 드라이 구조를 제공한다.

상기 냉매 드라이 구조는 상기 제1 및 제2도관의 분기점에 제공되어 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 선택적으로 상기 제1도관 또는 상기 제2도관으로 유통시키는 3-way 밸브 및 상기 제3도관에 제공되어 상기 냉매가 상기 제1도관으로부터 상기 탱크로 유입되는 것을 방지하는 1-way 밸브를 추가로 구비한다.

상기 센서에 의해 감지된 상기 냉매의 온도가 소정 온도 이하이면, 상기 3-way 밸브는 상기 제2도관 측으로 개방된다. 따라서, 상기 압축기로부터 토출된 고온의 냉매는 상기 탱크 내에서 상기 증발기의 출구측과 열교환하여 상기 출구측에 잔존할 확률이 있는 액상 냉매를 드라이하게 된다. 반면, 상기 센서에 의해 감지된 상기 냉매의 온도가 소정 온도 이상이면, 상기 3-way 밸브는 상기 제1도관 측으로 개방되어 냉매가 정상적인 사이클을 순환하도록 한다.

증발기로부터의 냉매의 온도가 소정 온도 이하일 경우 잔존할 가능성이 커지는 액상 냉매를 압축기의 토츨 냉매를 이용하여 드라이함으로써 상기 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 창문형 에어컨디셔너의 분해 사시도.

도 2는 일반적인 냉매 순환 사이클의 블록 다이아그램.

도 3은 본 발명에 따른 냉매 순환 사이클의 블록 다이아그램.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

200 : 탱크 210, 220 : 제2 및 제3도관

240 : 3-way 밸브 270 : 온도 센서

300 : 압축기 330 : 증발기

340 : 어큐물레이터

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

일반적으로, 에어컨디셔너는 가정이나 사무실 내의 공기를 조화시키므로써 인체에 적합한 온도와 습도를 유지시키기 위한 장치이다. 상기 에어컨디셔너는, 여름철에는 실내 온도는 대략 28。C, 실내 습도는 대략 60% 내지 75%가 되도록 가동되고, 겨울철에는 실내 온도는 대략 18。C, 실내 습도는 대략 55% 내지 70%이 되도록 가동된다.

냉매의 흐름을 기준으로 좀 더 상세히 설명하면, 에어컨디셔너는 냉각 사이클을 수행하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매 가스를 고온 고압으로 압축시키기 위한 압축기(300), 압축기(300)로부터의 상기 고온 고압의 냉매 가스를 열방출을 통해 점진적으로 액상으로 응축시키기 위한 응축기(310), 응축기(310)로부터의 상기 액상 냉매의 압력을 강하시켜 저온의 기-액 혼합 냉매를 형성시키는 오리피스 튜브(320), 및 상기 저온의 기-액 혼합 냉매를 증발시켜 주위 열을 흡수하도록 하고 상기 증발된 냉매를 다시 압축기(300)로 보내는 증발기(330)를 구비한다. 한편, 증발기(330)를 거친 냉매는 압축기(300)에 유입되기 전, 어큐물레이터(340)를 거쳐 기상(gas phase)의 냉매만이 압축기(1)로 유입되도록 한다. 이는, 증발기(330) 내의 냉매가 완전히 증발되지 않고 액상 냉매가 일부 존재하는 경우, 상기 액상 냉매가 그대로 압축기(300)에 들어가면 압축기(300)의 흡입 밸브(미도시) 등을 손상시킬 수 있기 때문이다.

하지만, 어큐물레이터(5)에서도 상기 액상 냉매가 전부 기상으로 변화하지 않는 경우에는 압축기(1)가 손상되는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 추가의 냉매 드라이 구조가 제공된다. 도 3을 참조하면, 외부와는 완전히 밀폐되는 탱크(200)가 증발기(330)의 출구측 외측을 둘러싸도록 제공된다. 따라서, 후술하겠지만, 탱크(200)와 증발기(330)의 출구측은 일종의 쉘-파이프 타입의 열교환기 역할을 하게 된다.

압축기(300)로부터는 응축기(310)까지 제1도관(305)이 연장한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1도관(305)의 대략 상류측 부위로부터는 제2도관(210)이 분기하여 탱크(200)의 제1측(202)까지 연장한다. 또한, 탱크(200)의 제2측으로부터는 제3도관(220)이 연장하여 제1도관(305)과 다시 합류한다. 따라서, 제1, 제2 및 제3도관(305, 202, 204)은 별도의 사이클을 이루게 된다.

제1 및 제2도관(305, 202)의 분기점에는 3-way 밸브(240)가 제공되어 압축기(300)로부터 토출되는 냉매를 선택적으로 제1도관(305) 또는 제2도관(202)으로 유통시키게 된다.

한편, 증발기(330)의 상기 출구측에는 온도 센서(270)가 제공되어 그 부위의 냉매의 온도를 감지한다. 일반적으로, 증발기(330)에 유입되는 액상 냉매의 온도는 대략 영하 5도 정도이고, 증발기(330)를 빠져나갈 때는 약 5도 정도 과열되어 대략 0도를 이루게 된다. 하지만, 그때까지도 액상 냉매가 모두 기화되지 않은 경우에는 0도보다 조금 낮은 온도가 감지될 수도 있으며, 이 경우에는 소정의 컨트롤부가 3-way 밸브(240)를 제2도관(202) 측으로 개방시킨다. 따라서, 압축기(300)로부터 토출된 고온의 냉매는 제2도관(202)을 따라 탱크(200)로 유입되며 증발기(330)의 출구측과 열교환하여 상기 출구측에 잔존할 확률이 있는 액상 냉매를 드라이하게 된다. 그리고, 상기 고온의 냉매는 다시 제3도관(204)을 따라 제1도관(305)과 합류하여 정상적인 냉매 순환 사이클을 따르게 된다. 반면, 온도 센서(270)에 의해 감지된 상기 냉매의 온도가 소정 온도 이상이면, 3-way 밸브(240)는 제1도관(305) 측으로 개방되어 냉매가 정상적인 사이클을 순환하도록 한다.

실제적으로, 탱크(200) 내에는 냉매가 유입되므로 외부와의 밀폐를 위한 실링이 중요하다. 상기 실링 부재로는 오링이나 몰딩 에폭시 레진 등도 쓰일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제3도관(204)에는 1-way 밸브(250)가 제공되어 상기 냉매가 제3도관(204)을 따라 탱크(200)로 유입되는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 증발기(330)의 출구측에 다시 코일을 형성하여 탱크(200)가 상기 코일을 수납하는 구조가 되도록 제공될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 증발기로부터의 냉매의 온도가 소정 온도 이하일 경우 잔존할 가능성이 커지는 액상 냉매를 압축기의 토츨 냉매를 이용하여 드라이함으로써 상기 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이상 본 발명이 바람직한 실시예에 근거하여 서술되었지만, 본 발명의 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변형 및 개량이 이루어 질 수 있으며, 이러한 변형 및 개량도 본 발명에 속한다는 것을 당업자라면 인지할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 증발기, 어큐물레이터, 압축기, 응축기를 포함하는 에어컨디셔너의 냉매 순환 메커니즘 내에 제공되어 증발기로부터의 잔존 액상 냉매를 드라이하기 위한 냉매 드라이 구조에 있어서,

   상기 증발기의 출구측 외측을 둘러싸도록 제공되고 그 외부와는 밀폐되는 탱크;

   상기 압축기로부터 상기 응축기까지 연장하는 제1도관의 대략 상류측 부위로부터 분기하여 상기 탱크의 제1측까지 연장하는 제2도관;

   상기 탱크의 제2측으로부터 연장하여 상기 제1도관과 다시 합류하는 제3도관; 및

   상기 증발기의 상기 출구측에 제공되어 그 부위의 냉매의 온도를 감지하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉매 드라이 구조.