KR20040043965A - 쾌속냉방이 가능한 냉방기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉방기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉방 및 난방기능을 동시에 갖춘 냉방기를 난방운전 시킬 때 히터를 사용하여 응축기에 발생하는 성애를 제상함으로써 불필요한 열손실을 방지하는 냉방기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 압축기에서 압축된 냉매가 응축기 쪽으로 순환되고 응축기에서 응축된 냉매가 증발기를 거쳐 압축기로 재순환되어 냉방기능을 수행하는 냉방기에 있어서, 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매관에는 직경이 다른 다수의 모세관을 순차적으로 연결하여 냉매의 온도를 급격하게 떨어뜨려 신속히 냉각시킨다. 또한, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 열선을 설치하고, 상기 열선에 열을 가하여 액체 상태의 냉매를 증기 상태의 냉매로 변환시켜 상기 압축기에 흡입시킨다.

Description

쾌속냉방이 가능한 냉방기{Air conditioner being able to cool air at high speed}

본 발명은 냉방기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매의 온도를 일정온도 이하로 급속 냉각시켜 쾌속냉방을 구현할 수 있게 하는 냉방기에 관한 것이다.

일반적인 냉방기는 냉동사이클을 이용하여 냉방기능을 수행하는 것으로서, 증발기가 설치된 실내기(A)와 응축기가 설치된 실외기(B)로 분리 구성되고, 이러한 냉방기는 여름철에는 주로 냉방기능을 통하여 증발기 쪽으로 저온저압의 냉매가 순환되어 공기를 냉각시킴으로서 실내에 시원한 바람을 공급한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 냉방기는 실내기(A)와 실외기(B)로 구성되는데, 실내기(A)는 증발기(2)와 증발기 팬(2a)으로 이루어지고, 증발기(2)는 내부에 흐르는 냉매가 증발되는 과정에서 주위의 열을 흡수하여 냉매 자체의 온도는 상승되고 주위의 공기는 저온으로 냉각시키면서 실내공기를 냉각시키게 된다. 상기 증발기(2)가 주위의 열을 흡수하는 과정에서 상기 증발기 팬(2a)은 주변의 공기를 끌어모아 증발기(2) 측으로 송풍시키면서 증발기(2)의 열교환 작용을 보조하게 된다.

한편, 실외기(B)는 압축기(1)와 응축기(4)와 응축기 팬(4a)으로 이루어지며, 압축기(1)는 냉매관(6)을 통해 일측 증발기(2) 및 응축기(4)에 소통되도록 연결되고 내부의 냉매를 고온고압으로 압축한다. 응축기(4)는 그 내부에 냉매가 유입되면서 실외공기와 열교환하게 되는데, 이때 응축기 팬(4a)은 외부공기를 끌어모아 응축기(4) 측으로 송풍하면서 상기 냉매관(6)을 통해 운반된 냉매를 열교환시키게 된다. 또한, 모세관(3)이 냉매관(6)을 통해 타측 응축기(4)와 증발기(2)의 사이에 소통되도록 설치되어 냉매를 저압으로 감압시키는 작용을 한다.

이와 같은 구성으로 종래 냉방기의 냉방과정을 살펴보면, 먼저 실외기(B)의 압축기(1)에서 냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기(4)로 순환시키면, 응축기(4)는 압축기(1)로부터 유입된 고온고압의 냉매를 실외공기와의 열교환과정을 거쳐 저온의 냉매로 응축시킨다. 응축기(4)를 거친 냉매는 증발기(2)에서 실내의 더운 공기와 열교환하게 되고, 이러한 열교환 과정에서 승온된 냉매는 모세관(3)을 통하여저온저압의 액체상태의 냉매로 변환된후, 다시 응축기(4)로 순환하게 된다.

이러한 과정에서 상기 증발기(2) 내의 저온의 냉매가 실내공기의 열을 흡수하면서 증발되어 상온으로 변환되고, 동시에 실내공기는 냉각되고 증발기 팬(2a)을 회전시켜 열교환과정을 통해 냉각된공기를 실내로 토출함으로써 실내가 시원하게 냉방을 실현하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉방기는 실내공기의 급속냉각을 위해 별도의 증발기를 설치하거나 리시버 탱크에 액체 냉매를 보관해 두었다가 운전시 방출시켜 냉방기능을 수행하거나 인버터 압축기 등을 이용하여 냉매 순환량을 증가시키거나 증발기 팬의 회전속도를 높여 쾌속냉방을 실현시켜 왔지만, 일반냉방과 비교하여 냉방성능의 큰 향상을 가져오지는 못했다. 또한, 쾌속냉방시 증발기에서 냉매의 완전한 증발이 이루어지지 않아서 액체 냉매가 압축기로 흡입되어 압축기의 고장이 자주 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 다단모세관 또는 자동팽창변을 이용하여 쾌속냉방시 냉매의 온도를 일정온도 이하로 급속 냉각시켜서 쾌속냉방을 구현하여 냉방성능이 현저히 향상된 쾌속냉방이 가능한 냉방기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 압축기로 흡입되는 액체 냉매를 열선에 의해 가열시켜 10도 정도의 증기 냉매로 만들어 압축기의 고장을 방지하는 쾌속냉방이 가능한 냉방기를 제공함에 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 냉방기의 내부구조를 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 냉방기의 구성을 도시한 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 압축기2: 증발기

2a: 증발기 팬4: 응축기

4a: 증발기 팬6: 냉매관

100: 다단모세관200: 열선

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 압축기에서 압축된 냉매가 응축기 쪽으로 순환되고 응축기에서 응축된 냉매가 증발기를 거쳐 압축기로 재순환되어 냉방기능을 수행하는 냉방기에 있어서, 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매관에는 직경이 다른 다수의 모세관을 순차적으로 연결하여 냉매의 온도를 급격하게 떨어뜨려 신속히 냉각시킨다. 또한, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 열선을 설치하고, 상기 열선에 열을 가하여 액체 상태의 냉매를 증기 상태의 냉매로 변환시켜 상기 압축기에 흡입시킨다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 종래의 구성요소와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 참조번호를 인용하였다.

도 2는 본 발명에 따른 냉방기를 도시한 개략도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉방기는 실내기(A′), 실외기(B′), 다단모세관(100) 및 열선(200)을 포함한다.

실내기(A′)에는 저온저압의 냉매가스를 유입하여 외기와 열교환하면서 상온으로 증발시킴으로서 실내공기를 냉각시키는 증발기(2)가 설치되고, 바람을 송풍하여 증발기(2)에서 냉각된 냉매를 실내공기와 열교환하여 강제 방열시키는 증발기 팬(2a)이 증발기(2)의 후측에 이격되어 설치된다.

실외기(B′)에는 냉방중 실내기(A′)로부터 운반된 고온 고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 응축시키는 응축기(4)가 설치된다. 상기 증발기(2)를 거친 냉매를 고온 고압으로 압축하여 냉매관(6)을 통하여 응축기(4)로 재순환시키는 압축기(1)와, 상기 응축기(4)와 증발기(2) 사이에는 응축기(4)에서 응축되면서 저온의 냉매로 변환된 저온 고압의 냉매를 저압으로 감압시키는 다단모세관(100)과, 상기 응축기(4)에 외기를 송풍하는 응축기 팬(4a)이 순차적으로 구비된다.

다단모세관(100)은 직경이 서로 다른 다수의 모세관(100a, 100b, 100c)을 순차적으로 연결하고, 증발기(2)쪽으로 갈수록 단계적으로 직경이 커지도록 하여 구성하여 상기 응축기(4)를 통과한 냉매의 온도를 -10도 정도로 급격하게 떨어뜨려 신속하게 저온 저압의 냉매로 변환시킨다. 여기서, 다단모세관(100)은 자동으로 조절되는 모세관으로 본 발명의 기술분야에 속한 당업자라면 상기 다단모세관(100)의 개폐가 가능하도록 밸브(미도시)가 설치되는 자동팽창변으로 구성될 수 있다.

열선(200)은 증발기(2)와 압축기(1) 사이의 냉매관(6)의 일측에 설치되어 급속 냉방시 증발기(2)에서 냉매의 완전한 증발이 이루어지지 않은 액체 냉매를 상기 열선(200)에 전류를 흘려 발생하는 줄열을 직접 이용하여 냉매관(6)을 가열하여 압축기(1)로 액체 냉매가 흡입되는 것을 방지한다. 즉, 열선(200)의 양단은 전원(미도시)에 연결되고, 상기 열선(200)은 증발기(2)와 다단모세관(100) 사이의 냉매관(6)을 가열하여 증발기(2)에서 증발되지 못한 액체 냉매를 증기 냉매로 전환시킨후 증기상태로 냉매를 상기 압축기(1)에 흡입시킨다.

이러한 구성으로, 증발기(2)에서 실내공기와 열교환되면서 변환된 고온 저압의 냉매가 압축기(1)를 통과하면서 고온 고압의 냉매로 변환되고, 이때 증발기(2)를 통과하면서 증발되지 못한 액체 냉매는 열선(200)의 가열에 의해 증기 냉매가 되고, 증기상태로 압축기(1)로 흡입된다. 흡입된 압축공기는 응축기(4)로 이동하고, 이후 응축기(4)를 통과하면서 고온 고압의 냉매는 저온 고압의 냉매로 변환된다. 또한, 다단모세관(100)을 통과하면서 단계적으로 급속하게 냉매가 냉각되면서 저온 저압의 냉매가 된다. 다단모세관(100)을 통과한 냉매는 증발기(2)를 통과하면서 실내공기와 열교환하면서 고온저압의 냉매로 변환된후 다시 재순환하면서 급속 냉방을 실행하게 된다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 장치는, 다단모세관을 응축기와 증발기 사이에 설치하여 쾌속냉방시 증발기에 흡입되는 냉매의 온도를 급격하게 떨어뜨려 냉방기의 냉방성능을 최대한 발휘할 수 있게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 쾌속냉방시 증발기에서 증발하지 못한 액체 냉매를 열선에 의해 증기 냉매로 완전히 변환시켜 압축기로 흡입시킴으로써, 압축기의 고장을 미연에 방지하는 다른 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 압축기에서 압축된 냉매가 응축기 쪽으로 순환되고 응축기에서 응축된 냉매가 증발기를 거쳐 압축기로 재순환되어 냉방기능을 수행하는 냉방기에 있어서,

   상기 응축기와 증발기 사이의 냉매관에는 직경이 다른 다수의 모세관을 순차적으로 연결하여 냉매의 온도를 급격하게 떨어뜨려 신속히 냉각시키는 것을 특징으로 하는 쾌속냉방이 가능한 냉방기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 열선을 설치하고, 상기 열선에 열을 가하여 액체 상태의 냉매를 증기 상태의 냉매로 변환시켜 상기 압축기에 흡입시키는 것을 특징으로 하는 쾌속냉방이 가능한 냉방기.