KR20050049954A - 응축기에 저온냉매유로가 형성된 공기조화기의 실외기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 실외기에 관한 것으로,

본 발명에 따른 실외기는 실내기의 실내열교환기로부터 유입되는 냉매를 고온고압의 기체로 압축하는 압축기와; 상기 압축된 냉매와 열교환하여 중온고압의 액체상태 냉매로 응축시키는 응축기와; 상기 응축기 주위의 공기를 유동시켜 상기 응축기의 열교환을 돕는 실외송풍기와; 상기 응축기를 거치며 액체로 변한 냉매를 팽창시켜 저온저압의 액체상태 냉매로 만드는 팽창기구와; 상기 팽창기구를 통해 배출된 저온저압의 냉매 중 일부를 상기 응축기로 유입시켜 상기 응축기를 통과하는 고온고압의 냉매 온도를 낮추는 제 1 바이패스관로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기는 팽창기구를 통과하며 저온이 된 냉매를 상기 응축기로 유입시켜 응축기를 통과하는 고온 냉매의 온도를 낮추는 이점을 가지고 있다.

Description

응축기에 저온냉매유로가 형성된 공기조화기의 실외기{Condenser having low temperture flow path in air conditioner outdoor unit}

본 발명은 분리형 공기조화기의 실외기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 실외기의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 난방기, 냉방기, 청정기 등으로 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화할 목적으로 설치되어 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하는 것이다.

이러한 공기조화기는 크게 일체형(window type)과 분리형(separate type 또는 split type)으로 구분된다.

상기한 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만 일체형은 증발기, 압축기, 응축기, 송풍기를 하나의 캐비닛에 장착한 것이고, 분리형은 실내에 위치하는 실내기에 실내 열교환기(증발기 혹은 응축기) 및 송풍기를 설치하고, 실외에 위치하는 실외기에 실외 열교환기(응축기 혹은 증발기)와 압축기와 및 송풍기를 설치하며, 상기 실내기와 실외기 중 적어도 어느 하나에 팽창기구를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다.

도 3은 종래 공기조화기의 개략 사시도이고, 도 4는 도 3의 개략 구성도이다. 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 일반적인 분리형 공기조화기는 실내기(10)와 실외기(20)로 분리되어 있고, 이 실내기(10)와 실외기(20)를 냉매배관(30)을 통해 연결한다.

일반적으로 상기 실내기(10)는 실내기의 공기와 열교환하는 열교환기(12)(이하 "증발기")와 실내기(10) 내부의 공기를 실내로 배출하기 위한 실내송풍기(14)를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 실외기(20)는 상기 증발기(12)로부터 유입된 냉매를 압축하는 압축기(22)와, 상기 압축기(22)에 의해 압축된 냉매를 공기와 열교환시키는 열교환기(24)(이하 "응축기")와, 상기 열교환기(24)의 냉매와 주위 공기가 원활히 열교환하도록 열교환기(24) 주위의 공기를 실외기(20) 밖으로 배출시키는 실외송풍기(28)와, 이 열교환된 냉매를 모세관을 통해 팽창시키는 팽창기구(26)를 포함하여 구성된다.

이하 종래 발명에 따른 공기조화기의 냉각 사이클은 다음과 같다. 먼저 압축기(22)는 저온저압의 냉매를 고온고압의 포화압력까지 압축하고, 이 압축된 고온고압의 냉매는 응축기(24)로 유입되며, 상기 응축기(24)는 주위 공기와 냉매를 열교환시켜 응축 액화한다. 한편, 상기 응축기(24)의 주위에는 상기 실외송풍기(14)가 장착되어 상기 응축기(24)로 공기를 유동시키는 바, 상기 응축기(24)에서 열교환이 원활히 일어날 수 있도록 한다. 그리고 상기 응축기(24)를 거쳐 응축 액화된 냉매는 상기 팽창기구(26)로 유입되어 교축작용(좁은 곳을 통과해서 갑자기 넓은 곳으로 유출되는 작용)을 거치며 저온저압의 상태가 된다. 이후 팽창기구(26)를 거친 저온저압의 냉매는 증발기(12)로 유입되어 주위공기와 열교환하면서 기체상태로 증발되게 된다. 이 증발기(12)에서 증발되는 냉매를 통해 주위 공기가 냉각되고, 실내기(10)에 장착되어 있는 실내 송풍기(14)는 증발기(12) 주위 공기를 실내로 유동시킨다. 그리고 증발기(12)를 거친 냉매는 상기 압축기(22)로 유입되어 상술한 바와 같은 과정을 반복하게 된다.

그런데, 이와 같은 과정을 거쳐 동작하는 공기조화기의 실외기(20)는 실외송풍기(28)를 통해 실외기(20) 내부의 공기를 실외기(20) 외부로 배출시키는데, 일반적으로 실외기(20)가 설치되는 장소가 아파트의 베란다와 같은 장소이고 사용하는 때가 여름철이다 보니, 공기조화기를 구동하다보면 사용자의 실외기(20) 설치장소가 매우 더워지게 된다. 이렇게 여름철에 구동되는 공기조화기에서 실외기(20)를 통해 배출되는 공기의 온도는 약 50℃이기 때문에 사용자의 베란다 등에 설치된 화초 등을 고사시킬 뿐만 아니라 여름철 주위 온도인 35℃를 훨씬 웃돌아서 사용자에게 불쾌감을 주는 문제점을 가지고 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 대기온도와 비슷하게 온도가 조절된 공기를 배출하는 공기조화기의 실외기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 실내기의 실내열교환기로부터 유입되는 냉매를 고온고압의 기체로 압축하는 압축기와; 상기 압축된 냉매와 열교환하여 중온고압의 액체상태 냉매로 응축시키는 응축기와; 상기 응축기 주위의 공기를 유동시켜 상기 응축기의 열교환을 돕는 실외송풍기와; 상기 응축기를 거치며 액체로 변한 냉매를 팽창시켜 저온저압의 액체상태 냉매로 만드는 팽창기구와; 상기 팽창기구를 통해 배출된 저온저압의 냉매 중 일부를 상기 응축기로 유입시켜 상기 응축기를 통과하는 고온고압의 냉매 온도를 낮추는 제 1 바이패스관로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예로서 공기조화기의 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성을 나타낸 개략 구성도이다.

본 발명에 따른 실시예인 공기조화기는 실내에 설치되는 실내기(100)와, 실외에 설치되는 실외기(200)로 구분된다. 먼저 실내기(100)는 공기조화 시키기를 원하는 사무실이나 거실 등과 같은 실내에 설치되고, 실내공기와 열교환하는 실내열교환기(110)와, 이 실내열교환기(110)의 냉매와 열교환한 공기를 실내로 유동시키는 실내송풍기(120)를 가지고 있다. 상기 실내기(100)와 실외기(200)는 유입배관(150)과 유출배관(152)을 통해 연결되고, 상기 실내열교환기(110)는 유입배관(150)을 통해 냉매를 공급받고, 유출배관(152)을 통해 냉매를 실외기(200)로 배출한다.

그리고 상기 실외기(200)는 건물의 외부나 아파트의 베란다 등과 같이 외부공기와 접할 수 있는 곳에 설치되는 것으로, 상기 실내열교환기(110)에서 유입배관(150)을 통해 유입된 저온저압의 기체를 고온고압의 기체로 압축하는 압축기(210)와, 상기 압축기(210)를 통해 압축된 기체상태의 냉매를 액체상태로 변화시키는 응축기(220)와, 상기 응축기(220)를 통과한 중온고압의 액체상태 냉매를 모세관을 통해 팽창시켜서 저온저압의 액체상태 냉매로 변화시키는 팽창기구(230)를 포함한다. 그리고 상기 실외기(200)는 상기 응축기(220) 주위의 공기를 실외기 밖으로 유동시키는 실외송풍기(240)를 더욱 포함한다.

상기 팽창기구(230)는 모세관 또는 팽창밸브를 지칭하는 것으로, 대부분의 저온저압 냉매를 상기 유출배관(152)을 통해 상기 실내열교환기(110)로 배출하고 일부의 냉매를 제 1 바이패스관로(223)를 통해 상기 응축기(220)로 배출하는 것을 특징으로 한다.

상기 응축기(220)는 압축기(210)로부터 배출된 고온고압의 냉매가 이동하는 고온냉매유로(222)와, 상기 제 1 바이패스관로(223)를 통해 유입된 저온저압의 냉매가 이동하는 저온냉매유로(224)가 설치된 것이 특징이다.

그리고 상기 저온냉매유로(224)는 상기 실외송풍기(240) 쪽에 위치하여, 상기 저온냉매유로(224)가 실내기(200) 내부의 공기를 냉각시키고, 상기 실외송풍기(240)가 이 냉각된 공기를 상기 고온냉매유로(222)로 유동시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 저온냉매유로(224)에는 제 2 바이패스관로(225)가 연결되어 상기 저온냉매유로(224)를 통과한 냉매를 상기 압축기(210)로 유입시키는 것이 특징이다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 1과 도 2를 중심으로 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 실내 공기와 열교환한 뒤 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매는 유출배관(150)을 타고 압축기(210)로 유입된다. 그리고 압축기(210)로 유입된 냉매는 압축기(210)에 의해서 고온고압으로 압축되고, 이 고온고압의 냉매는 응축기(220)로 유입되며, 상기 응축기(220)로 유입된 고온고압의 냉매는 응축기(220)에 내부에 형성된 고온냉매유로(222)를 따라 응축기(220) 내부를 이동하며 공기와 열교환하게 된다. 그리고 상기 고온냉매유로(222)를 타고 응축기(220)를 빠져나온 냉매는 중온고압의 액체상태가 되어 팽창기구(230)에 유입되고 모세관에 의해 팽창되면서 저온저압의 액체가 된다. 그리고, 이 팽창기구(230)를 통과한 저온저압의 냉매 중 대부분은 상기 유입배관(152)에 의해 실내열교환기(110)로 유입되고, 나머지 냉매는 상기 제 1 바이패스관로(223)에 의해 상기 저온냉매유로(224)로 유입된다.

상기 저온냉매유로(224)는 상기 고온냉매유로(220)와 같이 응축기(220) 내부를 이동하며 공기와 열교환하기 위한 것이나, 상기 고온냉매유로(222) 보다 그 온도가 훨씬 낮은 바 상기 고온냉매유로(222)를 타고 이동하는 냉매의 온도를 낮출 뿐만 아니라 실외송풍기(240)에 의해 공급되는 공기의 온도도 낮추게 된다. 그리고 상기 저온냉매유로(224)는 상기 실외송풍기(240) 쪽에 위치하는바, 실외송풍기(240)에 의해 유동하는 공기와 저온냉매유로(224)가 먼저 열교환하고, 이후에 고온냉매유로(222)와 열교환하여 고온냉매유로(222)에서 일어나는 응축작용이 더욱 원활해지도록 한다.

일반적으로 여름철에 응축기(220)의 냉매와 열교환한 뒤 실외송풍기(240)에 의해 배출되는 공기는 약 55℃의 온도이나, 상기와 같이 저온냉매유로(224)로 유입되는 저온저압의 냉매를 유동시키는 응축기(220)를 거쳐 배출되는 공기는 여름철에도 약 35℃의 온도를 갖기 때문에 주위 온도와 거의 유사하게 된다.

한편, 상기 응축기(220)의 저온냉매유로(224)를 통과해 나온 냉매는 제 2 바이패스관로(225)에 의해 상기 압축기(210)로 유입되고, 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매와 합쳐진 후 다시 압축되며, 상술한 응축기(220)의 고온냉매유로(222)로 유입된다.

본 발명에 의한 공기조화기의 실외기는 팽창기구를 통과하며 저온이 된 냉매를 응축기로 유입시켜 고온 냉매의 온도를 낮추는 바, 실외로 배출되는 공기의 온도를 크게 낮추어 실외기가 설치된 곳을 지나가는 사람들의 불쾌감을 억제시킬 뿐만 아니라 실외기 주위의 환경을 개선하는 장점을 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예로서 공기조화기의 부분절개 사시도

도 2는 도 1의 개략 구성도

도 3은 종래 기술에 따른 공기조화기의 부분절개 사시도

도 4는 도 3의 개략 구성도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 실내기 110 : 실내열교환기

120 : 실내송풍기 150 : 유입배관

152 : 유출배관 200 : 실외기

210 : 압축기 220 : 응축기

222 : 고온냉매유로 223 : 제 1 바이패스관로

224 : 저온냉매유로 225 : 제 2 바이패스관로

230 : 팽창기구

Claims (4)

1. 실내기의 실내열교환기로부터 유입되는 냉매를 고온고압의 기체로 압축하는 압축기와;

   상기 압축된 냉매와 열교환하여 중온고압의 액체상태 냉매로 응축시키는 응축기와;

   상기 응축기 주위의 공기를 유동시켜 상기 응축기의 열교환을 돕는 실외송풍기와;

   상기 응축기를 거치며 액체로 변한 냉매를 팽창시켜 저온저압의 액체상태 냉매로 만드는 팽창기구와;

   상기 팽창기구를 통해 배출된 저온저압의 냉매 중 일부를 상기 응축기로 유입시켜 상기 응축기를 통과하는 고온고압의 냉매 온도를 낮추는 제 1 바이패스관로

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기조화기의 실외기는 상기 제 1 바이패스관로에 의하여 상기 응축기로 유입된 냉매를 상기 압축기로 공급시키는 제 2 바이패스관로가 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기
3. 제 2항에 있어서,

   상기 응축기는 상기 제 1, 2 바이패스관로를 연결시켜 저온의 냉매가 흐르게 하는 저온냉매유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기
4. 제 3항에 있어서,

   상기 저온냉매유로는 상기 실외송풍기 쪽에 위치하여 실외송풍기에 의해 유동되는 공기를 먼저 냉각시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기