KR20040065622A - Expansion valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팽창기에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 유입되는 냉매의 불균일로 인한 소음의 발생을 방지하는 팽창기에 관한 것이다.The present invention relates to an inflator, and more particularly, to an inflator that prevents generation of noise due to non-uniformity of incoming refrigerant.
팽창기는 냉동사이클을 구성하는 압축, 응축, 팽창, 증발 공정 중 팽창 공정이 이루어지는 부재로서 냉동사이클이 사용되는 냉장고, 에어컨 등에 필수적으로 구비되어야 하는 요소이다.The expander is an element in which the expansion process is performed during the compression, condensation, expansion, and evaporation processes constituting the refrigeration cycle.
도 1은 상기 팽창기가 실외기 및 실내기에 모두 사용되는 제습용 에어컨의 구조를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a structure of a dehumidification air conditioner in which the inflator is used in both an outdoor unit and an indoor unit.
도 1을 참조하면, 제습용 에어컨은 냉매가 압축되는 압축부(10)와; 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기(21)와 팬(22)이 구비되어 있는 실외 열교환부(20)와; 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32)와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기(31)(32)의 사이에 위치하는 실내 팽창부(33)(34)가 구비되어 있는 실내 열교환부(30)와; 상기 실외 열교환부(20) 및 실내 열교환부(30) 사이에 위치하는 팽창부(40)로 이루어져 있다.1, the dehumidification air conditioner includes a compression unit 10 in which a refrigerant is compressed; An outdoor heat exchanger (20) provided with a heat exchanger (21) and a fan (22) to exchange heat between the refrigerant and outdoor air; The first heat exchanger (31), the second heat exchanger (32), and the indoor expansion portions (33, 34) located between the first and second heat exchangers (31, 32) are provided. An indoor heat exchanger (30); The expansion unit 40 is positioned between the outdoor heat exchanger 20 and the indoor heat exchanger 30.
보다 상세하게 설명하면, 상기 압축부(10)는 상기 실외 열교환부(20) 또는 실내 열교환부(30)에서 출력된 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 변환시키는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)의 토출 방향을 결정짓는 4방향 밸브(12)를 구비하고 있는데 상기 4방향 밸브(12)는 상기 압축기(11)의 흡입 및 토출 배관을 스위칭하여 실내를 냉각시키고자 할 경우에는 상기 실내 열교환부(30)를 증발기로서 동작되도록 하며, 실내를 난방시키고자 할 경우에는 상기 실내 열교환부(30)를 응축기로서 동작되도록 한다. 물론 이에 대응하여 상기 실외 열교환부(20)는 각각 응축기, 증발기로서 동작됨은 물론이다. 다만, 제습기의 용도로 사용하고자 하는 경우가 본 설명의 주된 사항이므로, 이하 상기 실외 열교환부(20)는 응축기로서, 상기 실내 열교환부(30)는 증발기로서 동작된다고 가정한다.In more detail, the compression unit 10 includes a compressor 11 for converting a low temperature low pressure gas refrigerant output from the outdoor heat exchange unit 20 or an indoor heat exchange unit 30 into a high temperature high pressure gas refrigerant; It is provided with a four-way valve 12 for determining the discharge direction of the compressor 11, the four-way valve 12 is to switch the suction and discharge piping of the compressor 11 to cool the room The indoor heat exchanger 30 is operated as an evaporator, and when the room is to be heated, the indoor heat exchanger 30 is operated as a condenser. Of course, the outdoor heat exchanger 20 is operated as a condenser and an evaporator, respectively. However, since the main purpose of the present invention is to use the dehumidifier, it is assumed that the outdoor heat exchanger 20 is operated as a condenser and the indoor heat exchanger 30 is operated as an evaporator.
상기 실외 열교환부(20)는 상기 압축부(10)에서 생성된 고온 고압의 기체 냉매가 중온 고압의 액체 냉매로 변환되는 수단으로서, 이를 위하여 응축기(21)와 팬(22)이 구비되어 있다.The outdoor heat exchanger 20 is a means for converting the high temperature and high pressure gas refrigerant generated by the compression unit 10 into a medium temperature and high pressure liquid refrigerant. A condenser 21 and a fan 22 are provided for this purpose.
상기 팽창부(40)는 상기 실외 열교환부(20)에서 출력되는 중온 고압의 액체 냉매가 저온 저압의 액체 냉매로 변환되는 수단으로서, 모세관(41)으로 이루어져 있으며, 이와 병렬로 제 1 밸브(42)를 설치하여 상기 제 1 밸브(42)에 의하여 상기 모세관(41)의 통과 여부가 결정되도록 되어 있다. 이처럼 상기 모세관(41)의 통과 여부를 제어하는 것은 제습기로서 사용될 경우 상기 팽창부(40)에서 팽창 공정이이루어지면 안되므로, 이 경우에는 상기 제 1 밸브(42)를 개통시켜 냉매가 상기 제 1 밸브(42)를 통과하도록 하여 팽창 공정이 이루어지지 않게 한다.The expansion portion 40 is a means for converting the medium-temperature high-pressure liquid refrigerant output from the outdoor heat exchanger 20 into a low-temperature low-pressure liquid refrigerant, and consists of a capillary tube 41, in parallel with the first valve 42 ), The first valve 42 determines whether the capillary tube 41 passes. As such, the control of the passage of the capillary tube 41 is not to be performed in the expansion part 40 when the capillary tube 41 is used as a dehumidifier. In this case, the first valve 42 is opened to allow the refrigerant to pass through the first valve. Pass through (42) to prevent expansion.
이처럼 팽창 공정을 거치지 않아 중온 고압 상태인 냉매가 그대로 상기 실내 열교환부(30)로 유입되는데, 상기 실내 열교환부(30)는 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32) 및 그 사이에 실내 팽창부(33)(34)로 이루어져 있어, 상기 제 1 열교환기(31)에서 응축 작용이 한번 더 일어나며, 상기 실내 팽창부의 실내 팽창기(33)에서 팽창 공정이 이루어진다. 이러한 팽창 공정에 의하여 상기 중온 고압의 액체 냉매는 저온 저압의 액체 냉매로 변환되며, 상기 제 2 열교환기(32)에서 주변의 열을 흡수 증발하여 저온 저압의 기체 냉매로 변환된 후 다시 상기 압축부(10)로 유입된다. 만약 제습기가 아닌 냉방기로서 동작한다면, 상기 팽창부(40)에서 팽창 공정이 이루어지며, 상기 제 1 열교환기(31)도 제 2 열교환기(32)와 마찬가지로 증발기로서 동작하게 된다. 물론 이때는 상기 실내 팽창부의 제 2 밸브(34)가 개통되어 상기 실내 팽창기(33)가 동작하지 않도록 해야 한다.As such, the refrigerant having a medium temperature and high pressure is introduced into the indoor heat exchanger 30 without undergoing the expansion process. The indoor heat exchanger 30 includes the first heat exchanger 31, the second heat exchanger 32, and the same. Consists of the indoor expansion (33, 34) between, the first heat exchanger (31) takes place once more condensation action, the expansion of the indoor expansion unit 33 of the indoor expansion is made. By the expansion process, the medium-temperature high-pressure liquid refrigerant is converted into a low-temperature low-pressure liquid refrigerant, and the second heat exchanger 32 absorbs and evaporates the surrounding heat to convert it into a low-temperature low-pressure gas refrigerant, and then the compression unit. Flows into (10). If it operates as a cooler rather than a dehumidifier, an expansion process is performed in the expansion part 40, and the first heat exchanger 31 also operates as an evaporator like the second heat exchanger 32. Of course, at this time, the second valve 34 of the indoor expansion part should be opened so that the indoor expander 33 does not operate.
이러한 구성을 갖는 종래의 제습용 에어컨의 동작을 간략하게 살펴보면, 상기 제 2 열교환기(32)에서는 냉매의 증발로 인하여 온도가 하강하게 되어 주위의 수분이 결로되게 되는데, 이렇게 결로된 수분을 밖으로 누수시킴으로써 제습이 되게 된다. 물론 이 과정에서 실내의 온도도 냉각이 되므로 이를 방지하기 위하여 상기 제 1 열교환기(31)를 응축기로서 동작하도록 하여 온도의 평형이 이루어지도록 하고 있다.Looking briefly at the operation of the conventional dehumidifying air conditioner having such a configuration, in the second heat exchanger 32, the temperature is lowered due to evaporation of the refrigerant and condensation of the surrounding moisture is caused. It becomes dehumidification by doing so. Of course, the temperature of the room is also cooled in this process, so that the first heat exchanger 31 is operated as a condenser in order to prevent the temperature from being balanced.
이와 같은 구조의 제습용 에어컨에 있어서, 상기 팽창부 및 실내 팽창부에사용되는 팽창기(모세관(41), 실내 팽창기(33))의 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 얇은 모세관으로 형성되어 있다.In the dehumidifying air conditioner having such a structure, the structures of the expanders (capillary tube 41, indoor expander 33) used in the inflation section and the indoor expansion section are formed as thin capillaries as shown in FIG.
이와 같은 형상의 상기 팽창기(110)의 일측으로 유입된 액체 냉매는 가는 모세관을 따라 이동하면서 속도가 증가하여 상기 팽창기의 다른 일측으로 나올때는 고속 분사되어 기체로 변환된다.The liquid refrigerant introduced to one side of the expander 110 of this shape increases in speed while moving along a thin capillary tube, and is converted into gas by spraying at high speed when exiting to the other side of the expander.
이와 같은 과정에서 상기 팽창기(110)는 소음이 발생되는데, 이는 압축부의 전체 압력을 결국 모세관인 상기 팽창기가 모두 해소하는 과정에서 소음이 발생하기 때문이며, 이와 동시에 상기 팽창기로 유입되는 냉매의 불균일, 즉 완전한 액체 냉매가 아니고 기포 형태의 기체 냉매가 포함된 불균일 냉매에 의하여서도 소음이 발생되고 있다.In this process, the inflator 110 generates noise, because noise is generated in the process of releasing all of the expander, which is the capillary tube, to the entire pressure of the compression unit. Noise is also generated by non-uniform refrigerants containing gaseous refrigerants in the form of bubbles rather than pure liquid refrigerants.
이와 같은 압축부의 압과, 유입 냉매의 불균일로 인한 팽창기의 소음 발생은 일반적인 에어컨에는 별반 문제가 되지 않았다.The pressure of the compression unit and the noise generated by the expander due to the unevenness of the inflow refrigerant were not a problem for the general air conditioner.
이는 소음이 발생되는 팽창기가 실외 열교환부에 설치되는 관계로 실내에 거주하는 사용자에게 상기 소음이 전파될 수 없었기 때문이다.This is because the noise cannot be propagated to the user living in the room because the expander that generates noise is installed in the outdoor heat exchanger.
그러나, 제습용 에어컨의 경우에는 제습 운전을 위하여 실내 열교환부에도 상기 팽창기의 구비가 이루어짐으로써, 팽창기로 인한 소음이 문제가 되기 시작하였다.However, in the case of the air conditioner for dehumidification, the inflator is also provided in the indoor heat exchanger for the dehumidification operation, so that noise caused by the expander becomes a problem.
특히, 상기 팽창기로 인한 소음은 실내 팬의 구동 소음과 달리 불규칙적인 소음인 관계로 사용자에게 심한 불쾌감을 주는 요소로 작용하고 있어 그 대책이 시급한 실정이다.In particular, since the noise caused by the inflator is an irregular noise, unlike the driving noise of the indoor fan, the noise is acting as a factor causing severe discomfort to the user.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 팽창기 소음의 원인이던 압축기의 압을 분산시키고 유입되는 냉매의 불균일을 해소하여 소음의 발생을 방지할 수 있는 팽창기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an inflator capable of dispersing the pressure of the compressor which is the cause of the inflator noise and resolving the non-uniformity of the introduced refrigerant. .
도 1은 상기 팽창기가 실외기 및 실내기에 모두 사용되는 제습용 에어컨의 구조를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the structure of a dehumidifying air conditioner in which the inflator is used in both an outdoor unit and an indoor unit.
도 2는 종래의 팽창기의 구조를 개략적으로 나타낸 구조도.Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of a conventional inflator.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 팽창기를 개략적으로 나타낸 구조도.3 is a schematic structural diagram of an inflator according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 팽창기를 개략적으로 나타낸 구조.4 is a structure schematically showing an inflator according to another preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 팽창기를 개략적으로 나타낸 구조도.5 is a structural diagram schematically showing an inflator according to another preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...압축부 11...압축기10 ... compressor 11 ... compressor
12...4방향 밸브 20...실외 열교환부12 ... 4-way valve 20 ... Outdoor heat exchanger
21...응축기 22, 35...팬21 ... condenser 22, 35 ... fan
30...실내 열교환부 31...제 1 열교환기30 ... indoor heat exchanger 31 ... first heat exchanger
32...제 2 열교환기 33...실내 팽창기32 ... 2nd heat exchanger 33 ... indoor expander
34...제 2 밸브 40...팽창부34 ... 2nd valve 40 ... Expansion part
41...모세관 42...제 1 밸브41 ... capillary 42 ... first valve
110...팽창기 121...확산부110 ... Inflator 121 ... Diffuser
123...주관 124...확관123 ... Hosted 124 ... Expanded
122...필터122 ... filter
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 팽창기는 모세관인 주관과; 냉매 유입측이 확관된 형태로 상기 주관과 연결되어 있는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the expander according to the present invention is a capillary tube and a main pipe; Refrigerant inlet side is characterized in that it comprises a diffusion portion connected to the main pipe in the form of a pipe.
여기서, 상기 주관의 사이에 출입관을 상기 주관으로 하는 확산부가 하나 이상 형성되어 있는 것이 바람직하며, 아울러 상기 확산부 내에는 냉매의 균일화를 위한 필터가 구비되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that at least one diffusion part having the entrance pipe as the main pipe is formed between the main pipes, and the filter for homogenizing the refrigerant is preferably provided in the diffusion parts.
이와 같이 본 발명에 따른 팽창기는 냉매의 유입측에 확산부를 형성시켜 압축기 압의 분산과, 냉매의 균일화를 도모하고 있어 소음의 발생을 방지할 수 있다.As described above, the expander according to the present invention forms a diffusion portion on the inflow side of the refrigerant to achieve dispersion of the compressor pressure and uniformity of the refrigerant, thereby preventing the generation of noise.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 팽창기를 개략적으로 나타낸 구조도이다.3 is a schematic structural diagram of an inflator according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 팽창기(120)는 모세관인 주관(123)과; 냉매 유입측이 확관(124)된 형태로 상기 주관(123)과 연결되어 있는 확산부(121)로이루어져 있다.Referring to FIG. 3, the inflator 120 according to the present embodiment includes a main pipe 123 which is a capillary tube; The refrigerant inlet is formed with a diffusion part 121 connected to the main pipe 123 in the form of the expansion pipe 124.
보다 상세하게 살펴보면, 상기 확산부(121)는 냉매의 유입측에 설비되는데, 그 형상은 혹과 같으며, 일측에는 주관이(123)이, 다른 일측에는 확관(124)이 연결되어 있다.Looking in more detail, the diffusion portion 121 is installed on the inflow side of the refrigerant, the shape is like a hump, the main pipe 123 on one side, the expansion pipe 124 is connected to the other side.
상기 확관(124) 측이 냉매가 유입되는 방향이 되며, 주관(123)보다 그 내경이 넓어 압축부의 압력이 좁은 내경의 주관(123)에 직접 가해지는 것을 완충하게 된다.The expansion pipe 124 side is a direction in which the refrigerant flows, and the inner diameter of the expansion pipe 124 is wider than that of the main pipe 123, thereby buffering the pressure directly applied to the main pipe 123 having a narrow inner diameter.
상기 확산부(121)에서는 냉매관보다는 작은 내경의 상기 확관(124)을 지나면서 어느 정도 가속된 냉매가 분사되는데, 이로 인하여 냉매의 균일화-기포를 포함하고 있어 불균일했던 유입 냉매가 완전한 액체 냉매로 변환-가 이루어지게 된다.In the diffusion part 121, the refrigerant accelerated to some extent is injected while passing through the expansion pipe 124 having a smaller inner diameter than the refrigerant pipe, and thus, the inflow refrigerant, which is non-uniform, is included as a complete liquid refrigerant. The conversion is made.
따라서, 팽창기 소음 발생이 원인이 되는 유입 냉매의 불균일 및 압축부의 압력 해소 문제를 해소할 수 있다.Therefore, it is possible to solve the unevenness of the inflow refrigerant caused by the inflator noise and the pressure relief of the compression section.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 팽창기를 개략적으로 나타낸 구조이다.4 is a structure schematically showing an inflator according to another preferred embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 팽창기는 냉매의 유입측에 상기 살펴본 바와 같은 확관된 유입관을 갖는 확산부가 구비되어 있으며, 이와 동시에 주관 사이에 수개의 확산부가 추가로 설비되어 있음을 알 수 있다.Referring to Figure 4, the expander according to the present embodiment is provided on the inlet side of the refrigerant is provided with a diffuser having an expanded inlet tube as described above, and at the same time several diffusion units are additionally installed between the main pipe. Can be.
주관의 사이에 설비된 확산부는 앞서 살펴본 바와 같은 확산부를 여러개 설치하여 팽창이 다단계로 이루어지도록 함으로써 압력의 차 및 냉매의 균일화를 더욱 도모하고 있다.Diffusion units provided between the main pipes are provided for the expansion of the multi-stage by installing a plurality of diffusion units as described above to further promote the pressure difference and the uniformity of the refrigerant.
도 5는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 팽창기를 개략적으로 나타낸 구조도로서, 주관의 사이에 설비되는 확산부 내에 필터가 삽입되어 있다.5 is a structural diagram schematically showing an inflator according to another preferred embodiment of the present invention, in which a filter is inserted into a diffusion provided between the main pipes.
상기 필터는 다공성 물질로서, 각 확산부의 입구의 냉매 유동 상태를 고르게 하여 냉매의 불균일로 인한 소음을 방지하게 된다.The filter is a porous material, to evenly cool the flow state of the refrigerant at the inlet of each diffusion portion to prevent noise due to uneven refrigerant.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 팽창기는 유입부분의 주관을 확관으로써 형성하고 별도의 확산부를 설비함으로써, 압축부의 압력을 완충하여 분산시키고 있으며, 유입 냉매의 불균일 또한 해결하고 있다.As described above, the expander according to the present invention is formed by expanding the main pipe of the inflow portion, and by installing a separate diffusion portion, buffering and dispersing the pressure of the compression portion, and also solves the unevenness of the inflow refrigerant.
이에 따라 팽창기에서 발생되는 소음을 방지할 수 있게 된다. 특히, 팽창기의 불규칙적인 소음의 방지가 가능하므로 불규칙적인 소음으로 인한 사용자의 불쾌감을 해결할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent noise generated in the inflator. In particular, since it is possible to prevent the irregular noise of the inflator can solve the user's discomfort caused by the irregular noise.
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