KR200160461Y1

KR200160461Y1 - 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치

Info

Publication number: KR200160461Y1
Application number: KR2019970004827U
Authority: KR
Inventors: 김주원
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-03-15
Filing date: 1997-03-15
Publication date: 1999-11-01
Also published as: KR19980060715U

Abstract

본 고안은 공기조화기에 관한 것으로, 압축기와 응축기 및 증발기로 구성되는 냉동싸이클에 장착되는 것으로, 크로스 형상으로 되어 4방향으로 유로가 연통되게 형성되는 서비스팽창밸브(30)가 그 일측 유로가 증발기(40)에 연통되게 연결되고, 타측 유로에 냉매누설시 재충진하거나 방출시킬 수 있도록 하는 주입구(36)가 형성되며, 하부 유로 내부에 단턱이 다단부와 응축기(20)가 연통되는 팽창실(33)이 형성되고, 상부 유로 내부에 원뿔 외주면에 다단의 단턱이 형성되는 밸브샤프트(34)가 나사결합에 의해 상하방향으로 이동 가능하게 장착되어, 상기 다단의 단턱이 형성되는 밸브샤프트 하단부가 상기 하부 유로 및 팽창실을 개/폐하도록 하므로, 서비스팽창밸브(30)가 모세관을 대신하여 사이클에 적용되도록 하는 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치이다.

Description

공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치

본 고안은 공기조화기에 관한 것으로, 특히 응축된 냉매가 팽창되는 서비스팽창밸브를 모세관 대신 사이클에 적용하여 미세조정되도록 하므로, 최적효율의 운전상태가 되게 하기 위한 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치에 관한 것이다.

현재 공기조화기를 신규개발하는 과정중에서 최적 효율상태의 제품을 개발하는 것이 중요한 과제이며, 이를 위해서는 소비전력을 줄임과 동시에 냉방능력은 증대시켜야 하는 문제가 있으며, 이러한 상황에서 냉방능력을 결정하는 중요한 요소로는 열교환기, 압축기, 풍량팬 및 팽창장치 등이 있고, 일반적으로 사용되는 팽창장치로는 모세관이 있으며, 냉동사이클에서 열교환기, 압축기, 풍량팬 등이 적절하게 설계되었다면, 냉방능력은 모세관에 의하여 결정된다고 할 수 있다.

분리형으로 구성되는 공기조화기는, 증발기가 실내기에 있으며, 압축기와 응축기 등은 실외기에 있고, 압축된 냉매가 팽창되도록 하는 팽창밸브는 실내기나 실외기에 모두 설치할 수 있으나 통상적으로 실외기에 설치되며, 모세관이 주종을 이루는 팽창밸브는 응축기에서 응축액화하여 유입된 고온고압의 액냉매를 증발기에서 증발하기 쉽도록 교축작용에 의하여 온도와 압력을 강하시킴과 동시에 적정량의 냉매유량을 조절할 수 있는 기능을 수행하고, 서비스밸브는 실외기와 실내기를 서로 용이하게 연결하여 설치하도록 하기 위한 것이며, 이 서비스밸브는 실외기에 설치된 팽창밸브의 출구에 설치하고, 또한 실내기에 설치된 증발기의 출구에도 설치하여 연결을 용이하게 하면서도 냉매누설시 냉매를 재충진할 수 있도록 하는 기능까지도 수행한다.

한편, 종래 공기조화기의 냉동사이클은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매가 화살표방향으로 유입되어 고온고압으로 압축되는 압축기(1)와, 이 압축기(1)에서 압축된 냉매가 열교환되어 응축되는 응축기(2)와, 이 응축기(2)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창밸브(3)와, 이 팽창밸브(3)에서 팽창된 냉매가 열교환되는 증발기(4)와, 이 증발기(4)에서 증발된 냉매가 다시 압축기(1)에 유입되는 사이클로 구성되며, 상기 증발기(4)의 전후에 냉매관로의 연결과 냉매 재충진을 위하여 서비스밸브(5)를 각각 설치하였다.

상기 서비스밸브(5)는, 응축기연결구(5a)에 팽창밸브가 연결되었고, 증발기연결구(5b)에는 증발기(4)가 각각 연결되었으며, 내부 중심에는 이송가능한 육각렌치형의 밸브샤프트(5c)가 기밀하게 스크루결합되어 선택적으로 냉매라인을 차단시키거나 개방시켰고, 일측에는 냉매누설시 재충진하거나 방출시킬 수 있도록 하는 주입구(5d)가 형성되어 있다.

이러한 종래 공기조화기의 냉동사이클은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 팽창밸브(3)와 증발기(4)가 각각 연결된 서비스밸브(5)의 밸브샤프트(5c)를 하부방향으로 스크루이송시켜 서비스밸브(5)를 폐쇄시키면 냉동회로가 폐쇄되었으며, 이 밸브샤프트(5c)를 상부방향으로 스크류이송시켜 서비스밸브(5)를 개방시키면 냉동회로가 개방되었다.

그러나, 이와 같은 공기조화기의 냉동사이클은, 새로 제품을 제작할 때마다 냉방능력을 결정하는 팽창밸브의 조건을 얻기 위해 다양한 조건의 팽창 밸브들을 교체하면서 냉방능력의 최고치와 소비전력의 최저치를 산정하는 실험을 하였기 때문에, 측정시간이 많이 소요되었고, 또한 여러차례 교체작업으로 인하여 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 냉방능력을 결정하는 팽창밸브의 기능을 포함하면서도 연결조건을 최적화하는 서비스밸브의 기능을 겸할 수 있는 서비스팽창밸브를 응축기와 증발기 사이에 연결하고, 응축된 냉매가 팽창되도록 하는 팽창실이 형성되는 서비스팽창밸브에는 미세조정하여 개폐되도록 미세조정나사가 형성되는 밸브샤프트를 체결하여 스크루이송되도록 하여 서비스팽창밸브의 밸브샤프트가 조정되어 냉동사이클의 다양한 운전상태가 수행되도록 하는 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치를 제공하고자 한다.

제1도는 종래 공기조화기의 냉동사이클을 나타내는 구성도,

제2도는 종래 공기조화기의 냉동사이클에서 중요부분인 서비스밸브를 나타내는 단면도,

제3도는 종래 공기조화기의 냉동사이클에서 중요부분인 서비스밸브의 밸브샤프트를 나타내는 평면도,

제4도는 본 고안 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치가 구성된 냉동사이클을 나타내는 구성도,

제5도는 본 고안 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치를 나타내는 단면도,

제6도는 본 고안 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치에서 중요부분인 서비스밸브의 밸브샤프트를 나타내는 평면도,

제7도는 본 고안 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치가 적용된 효과를 나타내는 모리엘선도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 압축기 20 : 응축기

30 : 서비스팽창밸브 31 : 증발기연결구

32 : 응축기연결구 33 : 팽창실

34 : 밸브샤프트 35 : 미세조정나사

36 : 주입구 40 : 증발기

50 : 서비스밸브

본 고안의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치는 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 압축기(10)와, 이 압축기(10)에서 압축된 냉매가 열교환되어 응축되는 응축기(20)와, 이 응축기(20)에서 응축된 냉매가 팽창되어 교환되는 증발기(40)와, 이 증발기(40)에서 증발된 냉매가 다시 압축기(10)에 유입되는 사이클로 구성되는 것에 있어서, 상기 증발기(40)의 전후에 팽창.교축.냉매유량조절기능을 동시에 수행하는 서비스팽창밸브(30)와 냉매관로의 연결과 냉매 재충진을 위한 서비스밸브(50)가 각각 설치되도록 함을 특징으로 한다.

상기 서비스팽창밸브(30)는, 크로스 형상으로 되고 4방향으로 유로가 연통되게 형성되어 그 일측 유로가 증발기(40)에 연통되게 연결되는 증발기연결구(31)로 되고, 타측 유로에 냉매누설시 재충진하거나 방출시킬 수 있도록 하는 주입구(36)가 형성되며, 하단부가 응축기(20)에 연통되게 연결되는 응축기연결구(32)로 된다. 또한, 하부 유로 내부에 외경이 다단으로 축소되는 단턱부와 응축기(20)에 연통되도록 되는 팽창실(33)이 연통되게 형성되고, 상부 유로 내부에 원뿔 외주면에 다단의 단턱이 형성되는 밸브샤프트(34)가 나사결합에 의해 상하방향으로 이동 가능하게 장착되어, 상기 원뿔 형상으로 형성되는 밸브샤프트(314)의 하단부가 상기 다단 단턱부로 된 하부 유로 및 팽창실(33)을 개/폐하도록 된다. 한편, 밸브샤프트(34)의 헤드 외주면과 서비스팽창밸브(30)의 상부 유로 내주면에는 미세조정나사(35)가 형성되며, 조정용 요홈이 형성되어 밸브샤프트(34)를 회전시키면 미세하게 이송되도록 된다.

이러한 본 고안 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치는 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 응축기(20)와 증발기(40)가 각각 연결된 서비스팽창밸브(30)의 밸브샤프트(34)를 하부방향으로 스크루이송시켜 서비스팽창밸브(30)를 폐쇄시키면 냉동회로가 폐쇄되며, 이 밸브샤프트(34)를 상부방향으로 나사 이송시켜 서비스팽창밸브(30)를 개방시키면 냉동회로가 개방되어 공급되는 응축된 냉매가 팽창실(33)에서 팽창되고, 이 팽창된 냉매는 증발기(40)로 유입되므로, 사용자의 운전선택에 따라 서비스팽창밸브(30)의 밸브샤프트(5c)를 조정하면 냉동사이클의 운전상태가 다양하게 수행되며, 이 서비스팽창밸브(30)는 미세조정나사(35)가 형성된 밸브샤프트(34)의 헤드에 형성된 조정용 요홈을 드라이버와 같은 공구로 회전시키면 밸브샤프트(34)가 미세조정나사(35)의 나선을 따라 회전하며 상하 방향으로 이동되게 된다. 이때 다단의 원뿔 형상으로 된 밸브샤프트(34) 하단부와 하부 유로 내주면의 다단 단턱부가 모세관 같이 비교적 좁고 긴 유로를 형성하게 되어, 응축기(20)에서 응축된 냉매가 팽창실(33)을 통해 상기 유로를 통과하며 팽창되도록 하므로 기존 냉동싸이클의 모세관 기능을 수행하게 된다.

이와 같이 미세조정되는 밸브샤프트(34)의 나사 이송에 따라 모리엘선도에서와 같이 서비스팽창밸브(30)의 출구지점의 상태를 4'지점이나, 4"지점으로 변경이 가능하며, 4 지점의 위치변경에 따라 증발기에서의 엔탈피차는 변동되므로, 이러한 서비스팽창밸브(30)의 개도조절에 따랄 최적상태 및 에너지 소비효율 등급이 높은 제품을 개발할 수 있게 되고, 아울러 멀티형 공기조화기에 적용할 경우에도 냉방을 하고자 하는 각 실의 부하에 따라 서비스팽창밸브(30)의 개도를 조정하여 주므로, 최적의 냉방상태를 구현할 수 있게 된다.

본 고안은 냉방능력을 결정하는 팽창밸브의 기능을 하면서도 연결조건을 최적화하는 서비스밸브의 기능을 겸할 수 있는 서비스팽창밸브가 응축기와 증발기 사이에 연결되고, 미세조정하여 개폐되도록 미세조정나사가 형성되는 밸브샤프트를 내장되어 응축된 냉매가 팽창되도록 하는 팽창실을 미세하게 조정할 수 있도록 되어, 서비스팽창밸브의 밸브샤프트가 조정함에 따라 냉동사이클의 다양한 운전상태가 수행되며, 종래 사용되었던 팽창밸브를 삭제할 수 있게 되며, 멀티형 공기조화기에 적용하여도 각 실의 냉방부하에 따라 서비스팽창밸브의 밸브샤프트를 조정하기만 하면 되므로 그 유용성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

압축기와 응축기 및 증발기로 구성되는 냉동싸이클에 장착되는 것으로, 크로스 형상으로 되어 4방향으로 유로가 연통되게 형성되는 서비스팽창밸브(30)가 그 일측 유로가 증발기(40)에 연통되게 연결되고, 타측 유로에 냉매누설시 재충진하거나 방출시킬 수 있도록 하는 주입구(36)가 형성되며, 하부 유로 내부에 외경이 다단으로 축소되는 단턱부와 응축기(20)가 연통되는 팽창실(33)이 연통되게 형성되고, 상부 유로 내부에 원뿔 외주면에 다단의 단턱이 형성되는 밸브샤프트(34)가 나사결합에 의해 상하방향으로 이동 가능하게 장착되어, 상기 원뿔로 형성되는 밸브샤프트의 하단부가 상기 하부 유로 및 팽창실을 개/폐하도록 되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 팽창겸용 서비스밸브장치.