KR20050077327A - 공기조화기의 오일분리기 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입관에 형성되는 다수의 배출공에 의해 소음기와 오일분리기의 기능을 동시에 수행하게 되는 공기조화기의 오일분리기 구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 공기조화기의 오일분리기 구조는, 외면을 형성하는 외부케이싱(122a)과, 상기 외부케이싱(122a)의 내부로 오일과 냉매를 안내하는 유입관(122c)과, 냉매에 포함되어 있는 오일을 필터링하는 필터(122b)와, 상기 필터(122b)를 통과한 냉매가 토출되는 토출관(122f)과 상기 유입관(122c)은 단부가 폐쇄되고 측면에는 냉매와 오일이 유입되는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 외부케이싱(122a)의 하부에는 냉매와 분리된 오일을 배출하는 모세관(122e)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 공기조화기의 오일분리기는, 냉매와 오일을 분리함과 동시에 머플러의 역할도 수행함으로써 공기조화기의 소음을 감소시켜 소비자들의 감성불만을 해소할 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화기의 오일분리기 구조 { A structure of oil separator for air conditioner }

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입관에 형성되는 다수의 배출공에 의해 소음기와 오일분리기의 기능을 동시에 수행하게 되는 공기조화기의 오일분리기 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉·난방 시스템으로서, 압축기→응축기→팽창밸브→증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고, 근래에는 냉·난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링 한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.

한편, 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.

또한, 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때 또는 여러개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 다수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 공기조화기를 보다 상세히 살펴본다.

도 1 에는 종래 멀티형 공기조화기의 설치상태도가 도시되어 있으며, 도 2 에는 종래 멀티형 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 의하면, 멀티형 공기조화기에는 하나의 실외기(1)에 다수의 실내기(50)가 연결되어 있다. 상기 실외기(1)는 압축기(10)와 어큐뮬레이터(20) 및 실외열교환기(30) 등으로 구성되어 있으며, 상기 실내기(50)는 실내열교환기(60)와 팽창밸브(70)로 구성된다. 그리고, 상기 실외기(1)와 상기 실내기(50)의 사이에는 높은 압력을 가지는 고압관(80)과 상대적으로 낮은 압력을 가지는 저압관(90)이 각각 연결된다.

상기와 같이 구성되는 공기조화기가 냉방작용을 할 경우, 상기 실외기(1)의 실외열교환기(30)는 상기 압축기(10)로부터 압송된 고온 및 고압의 기체상태의 냉매를 응축시키는 응축기 역할을 한다. 이와 같이 응축된 냉매는 팽창밸브(70)를 통과하면서 저온 및 저압의 기체상태로 팽창되어 실내열교환기(60)로 이동하게 된다.

상기 실내열교환기(60)로 유입된 냉매는 실내 공기와 열교환됨에 따라 저온 및 저압의 기체상태 및 액체상태가 혼합되는 2 상의 냉매로 전환된다. 이러한 냉매는 어큐뮬레이터(20)를 통과한 후에 다시 압축기(10)로 보내져 냉매의 1싸이클 (cycle)이 이루어진다.

다음으로, 상기와 같은 공기조화기가 난방작용을 하는 경우에는 냉매의 흐름 및 열교환기의 작용이 반대이다. 즉, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매는 어큐뮬레이터(20)→실내열교환기(60)→팽창밸브(70)→실외열교환기(30)의 순서로 흐른다. 이때, 상기 실내열교환기(60)는 그 내부를 통과하는 고온고압의 냉매와 실내공기를 열교환시키는 응축기 역할을 하고, 상기 실외열교환기(30)는 그 내부의 저온저압 냉매와 실외공기를 열교환시키는 증발기 역할을 한다.

도 3 에는 종래 공기조화기의 실외기 외관을 나타낸 사시도가 도시되어 있으며, 도 4 에는 공기조화기 실외기의 구성을 보인 분해사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 5 에는 종래 공기조화기 실외기의 전면판넬이 탈거된 상태의 내부정면도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 상기 실외기(1)의 하부에는 다수의 부품이 안착되는 베이스팬(2)이 형성되고, 상기 베이스팬(2)의 선단에는 전면외관을 형성하는 전면판넬(4)이 구비된다. 상기 전면판넬(4)은 상측에 구비되는 전면상부판넬(4')과 하측에 구비되는 전면하부판넬(4")로 이루어진다.

상기 전면하부판넬(4")에는 배관브라켓(4"a)이 더 구비된다. 즉, 전면하부판넬(4")의 하단이 일정부분 절개되고, 이러한 절개부분을 상기 배관브라켓(4"a)이 차폐하도록 구성되는데, 상기 배관브라켓(4"a)은 상기 고압관(80)과 저압관(90)이상기 실내기(50)와 연통되게 설치되도록 가이드한다.

상기 전면상부판넬(4')과 전면하부판넬(4") 사이에는 중앙브라켓(6)이 설치되어 장착을 안내한다. 한편, 상기 전면상부판넬(4')의 상단에는 상부브라켓(6')이 더 설치되며, 이러한 상기 상부브라켓(6')에는 아래에서 설명할 모터마운트(48') 선단부가 체결된다.

상기 전면판넬(4)의 좌·우측단 즉, 상기 베이스팬(2)의 선단 좌·우측 모서리에는 전방프레임(8)이 구비된다. 상기 전방프레임(8)은 상·하로 길게 형성되어 상기 전면판넬(4)과 아래에서 설명할 측면그릴(34)을 지지하게 된다.

상기 베이스팬(2)에는 압축기(10)가 설치된다. 상기 압축기(10)는 냉매를 압축하여 고온고압이 되도록 하는 기기로써 좌·우측에 각각 구비된다. 즉, 상대적으로 우측에는 정속운전을 하는 정속압축기(10')가 설치되고, 좌측에는 인버터압축기(10")가 설치된다.

상기 압축기(10)의 일측에는 오일분리기(12)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(12)는 상기 압축기(10)로 배출되는 냉매속에 섞여있는 오일(oil)을 걸러내어 상기 압축기(10)로 회수되도록 한다.

상기 베이스팬(2)의 좌측 후단부에는 밸브지지대(14)가 소정의 높이로 설치되고, 이러한 밸브지지대(14)의 상단에는 서비스밸브(16)가 각각 설치되어 밸브지지대(14)에 의해 지지된다. 상기 베이스팬(2)의 중앙부, 즉, 상기 정속압축기(10')와 인버터압축기(10") 사이에는 어큐뮬레이터(20)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(20)는 액냉매를 걸러내어 기체상태의 냉매만 상기 압축기(10)로 유입되도록 한다.

상기 압축기(10)의 상측에는 콘트롤박스(22)가 설치된다. 상기 콘트롤박스(22)에는 도시되지는 않았지만, 전압트랜스와 커패시터 등의 제어부품과 회로기판이 구비된다. 상기 콘트롤박스(22)는 전방이 개구된 사각박스 형상을 가지며, 전면에는 콘트롤커버(22')가 구비되어 내부를 차폐한다. 상기 베이스팬(2)의 측단부와 후반부에는 실외열교환기(30)가 구비된다. 상기 실외열교환기(30)는 내부를 흐르는 냉매와 외부 공기와의 사이에 열교환이 일어나도록 하는 것으로 좌·우에 쌍으로 구비된다.

좌측에는 '┌' 형상(상방에서 볼 때)의 좌측실외열교환기(30')가 설치되고, 우측에는 '┐' 형상(상방에서 볼 때)의 우측실외열교환기(30")가 설치된다. 그리고, 이러한 실외열교환기(30)의 입구에는 냉매의 유입을 안내하는 튜브조립체(32)가 더 형성되고, 출구에는 리시버(33)가 형성된다.

상기 베이스팬(2)의 좌측단과 우측단에는 측면그릴(34)이 설치되며, 후단에는 후면그릴(36)이 설치된다. 상기 후면그릴(36)은 상기 실외열교환기(30)와 대응되게 한 쌍이 구비된다. 즉, 상기 좌측실외열교환기(30')의 후방에 설치되는 좌측후면그릴(36')과 상기 우측실외열교환기(30") 후방에 설치되는 우측후면그릴(36")로 이루어진다.

그리고, 상기 좌측후면그릴(36')과 우측후면그릴(36") 사이에는 이러한 후면그릴(36)을 고정하는 후면프레임(38)이 구비되고, 상기 베이스팬(2)의 후단 좌·우측 모서리부에는 후방프레임(38')이 각각 형성된다.

상기 실외기(1)의 상면외관은 상면판넬(40)이 형성한다. 상기 상면판넬(40)은 상기 베이스팬(2)과 대응되는 사각평판으로 이루어지며, 중앙 좌·우측에는 한 쌍의 통기공(40')이 형성된다. 상기 통기공(40')의 상면에는 쉬라우드(42)가 설치된다. 상기 쉬라우드(42)는 상방으로 돌출된 원통형상을 가지는 것으로, 아래에서 설명할 송풍팬(46)에 의해 외부로 토출되는 공기를 안내한다. 상기 쉬라우드(42)의 상단에는 토출그릴(44)이 구비된다.

상기 쉬라우드(42)의 내측에는 송풍팬(46)이 설치된다. 상기 송풍팬(46)은 하부에 구비되는 팬모터(48)에 의해 회전하는 것으로 내부의 공기를 외부로 배출하는 역할을 한다. 한편, 상기 팬모터(48)는 하측에 구비되는 모터마운트(48')에 의해 장착된다.

도 6 에는 종래 기술에 의한 오일분리기의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

상기 오일분리기를 보다 상세히 살펴보면, 원통형의 외부케이싱(12a)이 구비되며, 상기 외부케이싱(12a)의 하면 일측을 관통하도록 형성되고 오일과 냉매를 상기 오일분리기(12)의 내부로 흡입하는 흡입관(12b)과 상기 흡입관(12b)을 통해 흡입되는 오일을 필터링하는 필터(12c)와 상기 필터(12c)에 의해 필터링되는 냉매가 외부로 토출되는 토출관(12d)과 냉매에서 분리된 오일이 외부로 배출되는 모세관(12e)으로 구성된다.

또한, 상기 필터(12c)의 상·하측에는 필터(12c)를 가이드하는 필터가이드(12c', 12c")가 형성된다. 즉, 상기 흡입관(12b)을 통해 흡입되는 오일과 냉매는 상기 필터(12c)를 거쳐 오일과 냉매로 필터링된다. 필터(12c)에 의해 필터링된 냉매는 상기 토출관(12d)을 통해 상부로 토출된다. 상부로 토출되는 냉매는 4방향밸브를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(20)의 내부로 흡입된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 공기조화기의 오일분리기에는 다음과 같은 문제점이 있다.

압축기를 통해 오일분리기로 흡입되는 오일과 냉매가 필터에 바로 토출됨으로 필터의 성능을 약화시키는 문제점이 있다.

또한, 오일과 냉매가 필터에 바로 토출됨으로 필터의 부스러기가 발생하게 되어 배관을 따라 배관내에서 부유하는 문제점이 있다.

그리고, 머플러의 경우 직경이 크면 유리하겠지만, 공간의 제약으로 직경을 키우는데 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오일분리기와 머플러의 역할이 동시에 가능하면서 냉매와 오일의 급격한 유동이 없는 공기조화기의 오일분리기 구조를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는, 외면을 형성하는 외부케이싱과, 상기 외부케이싱의 내부로 오일과 냉매를 안내하는 유입관과, 냉매에 함유되어 있는 오일을 필터링하는 필터와, 상기 필터를 통과한 냉매가 토출되는 토출관과, 상기 유입관은 단부가 폐쇄되고 측면에는 냉매와 오일이 유입되는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 외부케이싱의 하부에는 냉매와 분리된 오일을 배출하는 모세관이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 공기조화기의 오일분리기는, 냉매와 오일을 분리함과 동시에 머플러의 역할도 수행함으로써 공기조화기의 소음을 감소시켜 소비자들의 감성불만을 해소할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 7 에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 설치상태도가 도시되어 있으며, 도 8 에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 따르면, 실외기(100)는 정속압축기(120) 및 인버터압축기(120'), 어큐뮬레이터(132) 그리고, 실외열교환기(180)와 실외전자밸브(102, LEV:Linear Expansion Valve, 이하 ‘실외LEV’라 칭함.) 등으로 구성되며, 실내기(200)는 실내열교환기(202), 팽창밸브(204)와 실내전자밸브(206, LEV:Linear Expansion Valve, 이하 ‘실내LEV’라 칭함.) 등으로 구성된다.

멀티형 공기조화기에서는 하나 또는 둘 이상의 실외기(100)에 다수개의 실내기(200)가 연결되어 있는데, 실외기(100)와 실내기(200)의 사이에는 액체냉매가 흐르는 단일배관인 공통액관(210)과, 기체냉매가 흐르는 단일배관인 공통기관(212)이 연통되게 형성된다. 그리고, 둘 이상의 실외기(100) 사이에는 냉매의 균형을 유지시키기 위한 고저압공통관(214)이 연통되게 설치된다.

상기 고저압공통관(214)은 다수의 실외기(100)에 구비되는 상기 실외열교환기(180)의 입구측이 서로 연통되도록 설치되어 실외기(100) 상호간에 냉매의 균형이 유지되도록 한다. 한편, 다수개의 실외기(100) 중 사용되지 않는 실외기(100)의 실외열교환기(180)에도 냉매가 유입되도록 하므로서 전체적으로 열교환효율이 향상되는 효과를 가져오게 된다. 그리고, 상기 고저압공통관(214)에는 냉방 또는 난방 작용에 따라 고압 또는 저압의 냉매가 흐르게 된다.

상기 실내기(200)에는 액체냉매가 흐르는 분지액관(210')과, 기체냉매가 흐르는 분지기관(212')이 각각 형성되며, 상기 분지액관(210')은 상기 공통액관(210)과 상기 분지기관(212')은 상기 공통기관(212)과 각각 연통된다.

도 9 에는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 상세구성도가 도시되어 있으며, 도 10 에는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 외관을 보인 사시도가 되시되어 있다. 또한, 도 11 는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 내부 구성을 보인 분해사시도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 따르면, 상기 실외기(100)의 하부외관을 형성하는 베이스팬(110)에 다수의 부품이 안착되어 형성되며, 상기 베이스팬(110)의 선단에는 전면 하부외관을 형성하는 전면판넬(112)이 구비된다.

상기 전면판넬(112)의 상측에는 전면그릴(114)이 설치된다. 따라서, 상기 전면그릴(114)을 통해 외부의 공기가 흡입되어, 아래에서 설명할 실외열교환기(180)를 통과한다. 상기 전면그릴(114)의 상측에는 전면상부브라켓(116)이 더 설치되며, 이러한 상기 전면상부브라켓(116)에는 아래에서 설명할 모터마운트(174)의 선단부가 체결된다.

상기 베이스팬(110) 상면에는 압축기(120, 120')가 설치된다. 상기 압축기(120, 120')는 냉매를 압축하여 고온고압의 상태가 되도록 하는 기능을 하며, 좌·우에 각각 구비된다. 즉, 상대적으로 우측에는 정속운전을 하는 정속압축기(120)가 설치되고, 좌측에는 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(120')가 설치된다.

상기 압축기(120, 120')의 입구측에는 냉매분사기(120a)가 설치된다. 상기 냉매분사기(120a)는 상기 압축기(120, 120')가 운전되는 상황에 따라 과열되는 경우에 냉매를 공급하여 압축기의 소손을 방지하는 것으로, 여기에 사용되는 냉매는 아래에서 설명할 실외열교환기(180)로부터 배출되는 냉매가 사용되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')의 사이에는 균유관(121)이 설치되어 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')가 서로 연통되도록 한다. 따라서, 일측의 압축기에서 급유의 부족이 발생하면, 다른 압축기로부터 보충되도록 하여 유량부족에 의한 압축기(120, 120')의 소손을 예방하게 된다.

상기 압축기(120, 120')로는 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 사용되며, 특히 상기 인버터압축기(120')는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터스크롤압축기이다. 따라서, 소수의 실내기(200)가 사용되어 부하용량이 적은 경우에는 먼저 상기 인버터압축기(120')가 가동되며, 점차 부하용량이 증가하여 인버터압축기(120')만으로 감당할 수 없는 경우에 비로소 상기 정속압축기(120)가 가동된다.

상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')의 출구측에는 압축기(120, 120')로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 압축기토출온도센서(120b, 120'b) 및 오일분리기(122)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(122)는 상기 압축기(120, 120')로부터 배출되는 냉매속에 섞여있는 오일을 걸러내어 상기 압축기(120, 120')로 회수되도록 한다.

즉, 상기 압축기(120, 120')의 회전팬(도시되지 않음)이 원활하게 구동되도록 하고, 구동시 발생되는 마찰열을 냉각시키기 위해 사용되는 오일(Oil)이 냉매와 더불어 상기 압축기(120, 120')의 출구로 배출되는데, 이러한 냉매속의 오일을 상기 오일분리기(122)에서 분리하여 오일회수관(123)을 통해 상기 압축기(120, 120')로 되돌려 보내는 것이다.

그리고, 상기 오일분리기(122)의 출구측에는 체크밸브(122')가 더 설치되어 냉매의 역류를 방지한다. 즉, 상기 정속압축기(120)나 인버터압축기(120')중 어느 하나만 가동되는 경우에 가동되지 않고 정지되어 있는 압축기의 내부로 압축냉매가 역류되지 않도록 하는 것이다.

상기 오일분리기(122)는 배관에 의해 4방향밸브(124)와 연통되도록 구성된다. 상기 4방향밸브(124)는 냉·난방 운전에 따라 냉매의 흐름방향을 바꾸어 주도록 배설되는 기능을 하며, 각각의 포트는 압축기(120, 120')의 출구(또는 오일분리기), 압축기(120, 120')의 입구(또는 어큐뮬레이터), 실외열교환기(180) 및 실내기(200)와 연결된다.

따라서, 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')로부터 토출된 냉매는 한곳으로 모아진 다음, 상기 4방향밸브(124)로 유입되는데, 이러한 4방향밸브(124)의 입구에는 압축기(120, 120')에서 토출되는 냉매의 압력을 체크하는 고압센서(124')가 설치된다.

한편, 상기 오일분리기(122)에서 상기 4방향밸브(124)로 유입되는 냉매의 일부가 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(132)로 바로 투입될 수 있도록 하는 핫가스(Hot gas)관(125)이 상기 4방향밸브(124)를 우회하도록 설치된다. 즉, 상기 4방향밸브(124)를 거치지 않고 상기 어큐뮬레이터(132)로 유입되도록 설치되는 것이다.

상기 핫가스(Hot gas)관(125)은 공기조화기의 운전중에 어큐뮬레이터(132)로 유입되는 저압의 냉매 압력을 높일 필요가 있는 경우에 압축기(120, 120')의 토출구측 고압냉매가 압축기(120, 120')의 입구측으로 직접 공급될 수 있도록 한다. 상기 핫가스관(125)에는 바이패스밸브인 핫가스밸브(125')가 설치되어 배관을 개폐한다.

상기 베이스팬(110)의 상면 전반부 중앙에는 밸브지지대(126)가 설치된다. 상기 밸브지지대(126)는 상기 실외액관(210"), 실외기관(212"), 고저압공통관(214)을 지지하고 안내하는 역할을 한다. 또한, 서비스밸브(128)도 여기에 설치된다. 한편, 상기 밸브지지대(126)에 의해 지지되는 상기 배관(210, 212, 214)은 아래에서 설명할 측면판넬(188)의 배관출입구(188')를 통해 인출되어 실외기(100)에 연결된다.

상기 베이스팬(110)의 중앙부, 즉 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')의 사이에는 어큐뮬레이터(132)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(132)는 액냉매를 걸러내어 기체상태의 냉매만 상기 압축기(120, 120')로 유입되도록 한다.

즉, 상기 실내기(200)로부터 유입되는 냉매 중 기체로 증발되지 못하고, 액상으로 남아있는 냉매가 상기 압축기(120, 120')에 직접적으로 유입되면, 냉매를 고온 및 고압의 기체상태 냉매로 형성시키는 압축기(120, 120')에 부하가 증가되어 압축기(120, 120')의 손상을 가져오게 된다.

따라서, 상기 어큐뮬레이터(132)의 내부로 유입되는 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액상으로 남아 있는 냉매는 기상의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 상기 어큐뮬레이터(132)의 하부에 저장되고, 상부의 기체상태 냉매만 상기 압축기(120, 120')로 유입된다.

상기 베이스팬(110)의 선단 양측에는 전방프레임(134, 134')이 각각 형성된다. 상기 전방프레임(134, 134')은 상기 베이스팬(110)의 선단에 상·하로 길게 형성되는데, 좌측단에 설치되는 전방좌측프레임(134)과 우측단에 설치되는 전방우측프레임(134')으로 나누어진다.

상기 전방프레임(134, 134')은 상기 전면상부브라켓(116), 전면그릴(114) 그리고, 아래에서 설명할 컨트롤박스(140, 140')를 지지하는 역할을 한다. 한편, 상기 전방좌측프레임(134)과 전방우측프레임(134')의 중앙부에는 중앙프레임(136)이 좌·우로 구비된다.

상기 중앙프레임(136)의 하부에는 컨트롤박스(140, 140')가 설치된다. 상기 컨트롤박스(140, 140')는 좌·우에 쌍으로 형성된다. 즉, 좌측에 구비되는 좌측컨트롤박스(140)와 우측에 구비되는 우측컨트롤박스(140')로 이루어지며, 상기 좌측컨트롤박스(140)는 상기 전방좌측프레임(134)의 일측에 경첩(140a)으로 고정되고, 상기 우측컨트롤박스(140')는 상기 전방우측프레임(134')의 일측에 경첩(134'a)에 의해 고정된다.

상기 컨트롤박스(140, 140')는 각각 전방이 개구된 사각박스 형상으로 성형되며, 전방은 상기 전면판넬(112)에 의해 차폐된다. 그리고, 상기 좌측컨트롤박스(140)에는 도시되지는 않았지만 전압트랜스와 커패시터 등의 제어부품과 방열소자판이 구비된다.

상기 방열소자판(도시되지 않음)의 후면에는 방열핀으로 이루어지는 방열부(146')가 형성된다. 한편, 상기 좌측컨트롤박스(140)의 후면 상단에는 방열팬(148)이 설치되는데, 이러한 방열팬(148)은 횡류팬으로 구성된다. 따라서, 상기 방열팬(148)이 공기를 흡입하여 상방으로 배출하게 되면 상기 방열부(146')에서의 열교환이 촉진되어 상기 방열소자판이 냉각된다.

상기 컨트롤박스(140, 140')의 측단은 각각 상기 전방프레임(134, 134')에 경첩(140a, 140'a)에 의해 장착되어 있으므로, 상기 경첩(140a, 140'a)을 축으로 전방으로 회동 가능하게 된다. 따라서, 내부 부품의 애프터서비스가 필요한 경우, 상기 컨트롤박스(140, 140')를 전방으로 회동시킨 상태에서 작업을 할 수 있게 된다.

상기 중앙프레임(136)에는 베리어(150)가 설치된다. 상기 베리어(150)는 상기 실외기(100) 내부를 상측공간과 하측공간으로 구획한다. 즉, 상기 압축기(120, 120')와 컨트롤박스(140, 140') 등이 설치되는 하측과, 아래에서 설명할 실외열교환기(180)가 설치되는 상측을 구획한다.

상기 베리어(150)는 상기 컨트롤박스(140, 140')와 마찬가지로 좌·우에 각각 구비된다. 그리고, 상기 베리어(150)는 상기 중앙프레임(136)으로부터 후방으로 형성되는 수평부(150')와, 상기 수평부(150')의 후단으로부터 하방으로 소정각도 경사지게 형성되는 경사부(150")로 이루어진다.

한편, 상기 베리어(150)의 일측인 좌측 베리어(150)의 수평부(150')에는 공기안내공(152)이 형성되고, 상기 공기안내공(152)의 상측에는 공기안내커버(154)가 설치된다. 상기 공기안내커버(154)는 전방과 상방이 차폐되고 후방이 개방되도록 구성되어, 하부에 구비되는 상기 방열팬(148)으로부터 강제 송풍되는 공기가 후방으로 안내되도록 한다.

상기 실외기(100)의 상면외관은 상면판넬(160)이 형성한다. 상기 상면판넬(160)은 사각평판 형상을 가지며 좌·우에 쌍으로 구비된다. 그리고, 상기 상면판넬(160)에는 통기공(162)이 형성되고, 상기 통기공(162)의 테두리는 하방으로 연장되어 원통형의 쉬라우드(164)를 형성한다. 상기 쉬라우드(164)는 상기 상면판넬(160)과 일체로 형성되며, 플라스틱 재질로 성형되는 것이 바람직하다.

상기 쉬라우드(164)는 원통형으로 성형되어 아래에서 설명할 송풍팬(170)에 의해 강제 송풍되는 공기를 외부로 안내하게 된다. 상기 쉬라우드(164)의 상측 즉, 상기 통기공(162)에는 통기공(162)과 대응되는 원형의 토출그릴(166)이 장착된다.

상기 쉬라우드(164)의 내측에는 상기 송풍팬(170)이 설치된다. 상기 송풍팬(170)은 하부에 구비되는 상기 팬모터(172)에 의해 회전하는 것으로, 내부의 공기를 상방으로 토출한다. 즉, 상기 팬모터(172)가 외부로부터 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생하면, 상기 팬모터(172)의 회전축 일단에 고정되어 있는 상기 송풍팬(170)이 회전하여 공기를 상방으로 토출시키는 것이다.

상기 팬모터(172)는 모터마운트(174)에 의해 고정된다. 상기 모터마운트(174)는 사각평판의 고정판(174')과, 상기 고정판(174')을 지지하는 지지대(174")로 구성된다. 상기 지지대(174")는 좌·우에 한 쌍으로 형성되며, 상기 지지대(174")의 선단과 후단은 상방으로 절곡되어 상기 전면상부브라켓(116)과 아래에서 설명할 후면상부브라켓(194)에 각각 고정된다.

상기 상면판넬(160)의 하부에는 실외열교환기(180)가 구비된다. 상기 실외열교환기(180)는 내부를 흐르는 냉매와 외부 공기와의 사이에 열교환이 일어나도록 하며 전·후에 쌍으로 설치된다. 즉, 상기 상면판넬(160)의 선단부 하측에 설치되는 전면열교환기(182)와, 상기 상면판넬(160)의 후단부 하측에 설치되는 후면열교환기(184)로 구성된다.

상기 전면열교환기(182)의 하반부는 후방으로 절곡된다. 즉, 상기 전면판넬(112)의 선단부로부터 하방으로 소정의 길이로 연장된 수직부(182')와, 상기 수직부(182')의 하단으로부터 후방으로 소정의 각도로 경사지게 형성되는 경사부(182")로 구성된다.

따라서, 상기 경사부(182")의 하단과 상기 후면열교환기(184)의 하단은 서로 인접하게 되고, 상기 실외열교환기(180)의 하단은 상기 베이스팬(110)과 소정의 거리를 가지게 된다. 한편, 상기 실외열교환기(180)의 측면에는 상기 압축기(120, 120')로부터 공급되는 냉매를 각 부분으로 분배하는 튜브조립체(180')가 더 형성된다. 또한, 상기 실외열교환기(180)의 내부에는 열교환기의 온도를 측정하는 열교환기온도센서(180a)가 설치되고, 외측에는 외부의 온도를 측정하는 실외온도센서(180b)가 더 구비된다.

그리고, 상기 실외열교환기(180)의 하단부 하측에는 드레인팬(186)이 구비된다. 상기 드레인팬(186)은 좌·우로 길게 형성되어 상기 실외열교환기(180)에서 생성된 응축수를 집수하여 측방으로 배출한다.

상기 베이스팬(110)의 상면 좌측단과 우측단에는 측면판넬(188)이 설치된다. 상기 측면판넬(188)은 실외기(100)의 측면외관을 형성하는 것으로, 하단부에는 배관출입공(188')이 전·후에 각각 형성된다. 상기 베이스팬(110)의 후단에는 후면그릴(190)이 설치된다. 상기 후면그릴(190)은 상기 후면열교환기(184)의 크기와 대응되게 형성되며, 상기 후면그릴(190)의 하측에는 후면판넬(192)이 구비된다.

상기 후면그릴(190)의 상단에는 후면상부브라켓(194)이 좌·우로 길게 형성된다. 상기 후면상부브라켓(194)은 상기 후면그릴(190)의 상단 전면에 설치되어 상기 모터마운트(174)의 지지대(174") 후단을 지지하게 된다.

상기 베이스팬(110)의 후단 모서리에는 후방프레임(196)이 설치된다. 상기 후방프레임(196)은 상·하로 길게 형성되어 상기 후면그릴(190)과 후면판넬(192) 및 상면판넬(160)을 지지하게 된다.

또한, 상기와 같은 구성에서 상기 오일분리기(122) 내부의 상태를 도 12 를 참조하여 살펴보면, 외면을 형성하는 외부케이싱(122a)이 성형된다. 상기 외부케이싱(122a)의 내부에는 냉매와 오일을 필터링하는 필터(122b)가 구비된다. 상기 외부케이싱(122a)의 하단에는 냉매와 오일이 상기 외부케이싱(122a)의 내부로 유입되도록 안내하는 유입관(122c)이 관통되어 형성된다.

상기 유입관(122c)의 상단부는 폐쇄되도록 형성되고, 외주면에는 냉매와 오일이 유입되어 외부케이싱(122a)의 내부로 배출되는 배출공(122c')이 다수개 형성된다. 일실시예에 의하면 상기 배출공(122c')은 지름이 2.5㎜로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 필터(122b)의 상·하측에는 필터지지대(122d, 122d')가 형성되어 필터(122b)의 유동을 방지하게 되며, 상기 외부케이싱(122a)의 상단에는 오일과 분리되는 기체상태의 냉매가 외부로 토출되는 토출관(122f)이 관통되어 형성된다. 또한, 상기 외부케이싱(122a)의 저면에는 냉매와 분리되는 오일을 압축기로 배출하는 모세관(122e)이 구비된다.

상기 외부케이싱(122a)의 내부로 상기 유입관(122c)을 통해 유입되는 냉매와 오일은 상기 유입관(122c)의 외주면에 형성되는 다수개의 배출공(122c')을 통해 상기 오일분리기(122)의 내부로 배출된다. 즉, 상기 유입관(122c)을 통해 유입되는 냉매와 오일은 유입관(122c)의 상단부가 폐쇄되어 있어 유입관(122c)의 외주면에 형성되는 배출공(122c')을 통해 상기 오일분리기(122)의 내부로 유입되는 것이다.

이때, 일실시예에 의하면 상기 유입관(122a)의 외주면에 형성되는 다수개의 상기 배출공(122a')이 지름 2.5mm를 가지도록 천공되어 성형되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 작용을 설명한다.

상기와 같이 본 발명에 의한 공기조화기에서는 하나의 실외기(100)에 다수의 실내기(200)가 연결되어 있으며, 사용자의 선택에 따라 일부분 또는 모든 실내기(200)가 작동된다.

공기조화기가 냉방 운전되면, 상기 실외LEV(102)가 개방되어 냉매가 상기 실외기(100)와 실내기(200)의 사이를 유동한다. 이때, 상기 실내LEV(206)에 의해 냉매량이 조절되며 사용되지 않는 실내기(200)의 실내LEV(206)는 폐쇄된다.

먼저, 실외기(100)에서의 냉매유동을 살펴보면, 실내기(200)로부터 유입되는 기체냉매는 상기 4방향밸브(124)를 거친 다음 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다. 상기 어큐뮬레이터(132)를 통해 토출되는 기체 냉매는 압축기(120, 120')로 유입된다. 또한, 상기 압축기(120, 120')에 공급되는 냉매가 부족하거나, 압축기(120, 120')가 과열되는 경우에는 상기 냉매분사기(120a)로부터 냉매가 공급된다.

상기 압축기(120, 120')에서 압축된 냉매는 토출구로 토출되어 오일분리기(122)를 통과한다. 상기 오일분리기(122)에서는 냉매중에 함유된 오일(Oil)이 분리되어 상기 오일회수관(123)을 통해 상기 압축기(120, 120')로 회수된다. 즉, 상기 압축기(120, 120')에서 냉매가 압축되면서 오일(Oil)이 냉매속에 섞이게 되는데, 이러한 오일은 액체상태이고, 냉매는 기체상태이므로 기액분리기인 상기 오일분리기(122)에서 분리된다.

한편, 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')를 연결하고 있는 균유관(121)에 의해 양 측 압축기(120, 120')의 내부 오일은 균형을 유지하게 된다. 상기 오일분리기(122)를 통과한 냉매는 상기 4방향밸브(124)를 거쳐 상기 실외열교환기(180)로 유입된다. 상기 실외열교환기(180)는 응축기로 작용하므로 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액체상태의 냉매가 된다. 상기 실외열교환기(180)를 통과한 냉매는 상기 과냉각기(130)를 통과하면서 더욱 냉각된다.

상기 과냉각기(130)를 통과한 냉매는 냉매에 포함되는 수분을 제거하는 드라이어(131)를 거친 다음, 상기 공통액관(210)을 통해 상기 실내기(200)로 유입된다. 또한, 상기 압축기(120, 120')를 통과한 냉매 중 일부는 상기 고저압공통관(214)을 통해 다른 실외기(100)로 유입되기도 한다.

상기 고저압공통관(214)을 통해 다른 실외기(100)로 공급되는 냉매는 정지중인 실외기(100)의 실외열교환기(180)로 유입되어 전체적으로 냉매 압력이 균형을 이루도록 하고, 정지중인 실외기(100)의 실외열교환기(180)를 통해서도 소정의 열교환이 일어나도록 한다.

상기 공통액관(210)을 통해 실내기(200)로 냉매가 공급되면, 공통액관(210)으로부터 분지된 분지액관(210')을 통해 가동중인 각각의 실내기(200)로 냉매가 공급된다. 그리고, 상기 냉매는 상기 팽창밸브(204)에서 갑압되고 실내열교환기(202)에서 열교환하게 된다. 이때, 상기 실내열교환기(202)는 증발기의 역할을 담당하므로, 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.

상기 실내열교환기(202)로부터 배출되는 냉매는 상기 분지기관(212')을 거쳐 상기 공통기관(212)으로 포집된 후 상기 실외기(100)로 유입된다. 상기 공통기관(212)과 실외기관(212")을 통해 상기 실외기(100)로 유입된 냉매는 상기 4방향밸브(124)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다.

상기 어큐뮬레이터(132)에서는 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 필터링되고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(120, 120')의 내부로 공급된다. 이와 같은 과정을 통해 하나의 사이클(Cycle)이 완성된다.

다음으로, 난방운전으로 작동되는 경우에는 상기와는 반대 방향으로 냉매가 유동되며, 상기 실내기(200)의 실내LEV(206)가 개방되고, 실외LEV(102)에서 냉매량이 조절된다.

상기 실외기(100)에서의 공기 유동을 살펴보면, 전원의 인가에 따라 상기 팬모터(172)가 구동되어 상기 송풍팬(170)이 구동된다. 상기 송풍팬(170)이 회전하게 되면 외부의 공기가 상기 전면그릴(114) 및 후면그릴(190)을 통해 내부로 유입된다. 상기 실외기(100)의 내부로 유입되는 공기는 상기 실외열교환기(180)를 거치면서 열교환이 일어난다.

이때, 공기조화기가 냉방으로 작용할 때에는 외부의 공기는 상기 실외열교환기(180)로부터 열을 전달받아 고온의 공기가 되며, 반대로 난방으로 작동될 때에는 상기 실외열교환기(180)에 열을 빼앗겨 저온의 공기가 된다. 상기 실외열교환기(180)를 통과한 공기는 상기 송풍팬(170)에 의해 상방으로 강제 송풍되며, 이때 상기 쉬라우드(164)가 공기의 상방토출을 안내하게 된다.

한편, 상기와 같은 구성에서 오일분리기(122)의 내부 상태를 살펴보면, 상기 유입관(122c)을 통해 유입되는 냉매와 오일은 상기 유입관(122c)의 외주면에 형성되는 다수개의 배출공(122c')을 통해 상기 오일분리기(122)의 내부로 배출된다. 즉, 상기 유입관(122c)을 통해 유입되는 냉매와 오일은 유입관(122c)의 상단부가 폐쇄되어 있어 유입관(122c)의 외주면에 형성되는 배출공(122c')을 통해 상기 오일분리기(122)의 내부로 유입되는 것이다.

상기 배출공(122c')을 통해 냉매와 오일이 배출되면서 1차적으로 냉매와 오일이 분리되고, 분리된 냉매와 오일이 하측필터지지대(122d)를 거쳐 상기 필터(122b)로 유입된다. 필터(122b)로 유입된 냉매와 오일은 기체상태의 냉매는 필터(122b)를 거쳐 상측필터지지대(122d')를 통해 상기 토출관(122f)으로 토출되게 된다.

이때, 상기 유입관(122c)의 외주면에 다수개의 상기 배출공(122c')이 지름 2.5mm를 가지도록 천공되어 형성된다. 상기 배출공(122c')을 통해 배출되는 냉매와 오일은 상대적으로 가벼운 기체냉매는 상방으로 안내되고 무거운 오일은 하방으로 포집된다. 상방으로 안내되는 냉매는 상기 필터(122b)를 통과하게 되면서 여분의 오일이 더 걸러진다. 그리고 냉매가 상기 필터(122b)를 통과할 때 냉매속의 이물도 걸러지게 된다.

상기 필터(122b)를 통과한 냉매는 상기 토출관(122f)을 통해 토출되어 순환된다. 또한 상기 필터(122b)와 필터지지대(122d, 122d')에 의해 분리된 오일은 상기 오일분리기(122)의 내부 하단에 포집되어 상기 모세관(122e)을 통해 압축기(120,120')로 되돌아간다.

이러한 번 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 오일분리기에서는, 상기 유입관의 상단부를 폐쇄하고 배출공을 통해 냉매와 오일이 오일분리기의 내부로 유입된다.

상기 배출공을 통해 냉매와 오일이 내부로 유입되면 냉매와 오일이 오일분리기의 내부에 구비되는 필터로 직접 유입되지 않아 급격한 오일 또는 냉매의 유동이 방지되는 효과가 있다.

또한, 유입관의 외주면에 다수개의 배출공을 형성하여 상기 배출공을 통하여 오일과 냉매가 토출됨으로 압축기의 소음을 저감시키는 효과가 있다.

그리고, 오일 또는 냉매의 급격한 유동이 방지되어 상기 오일분리기의 내부에 구비되는 필터 또는 구조물의 수명이 향상되는 효과도 있다.

압축기의 소음이 저감되므로 인해 공기조화기를 사용하는 소비자들의 감성불만을 해소할 수 있는 효과가 있다.

상기 오일분리기의 수명이 향상되므로 인해 소비자들의 제품에 대한 인지도 및 신뢰도가 향상되는 효과도 있으며, 인지도 및 신뢰도의 향상으로 제품의 판매가 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 종래 멀티형 공기조화기의 설치상태도.

도 2 는 종래 멀티형 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도.

도 3 은 종래 공기조화기의 실외기를 나타낸 사시도.

도 4 는 종래 공기조화기 실외기의 구성을 보인 분해사시도.

도 5 는 종래 공기조화기 실외기의 전면판넬이 탈거된 상태의 내부정면도.

도 6 은 종래 공기조화기 실외기의 오일분리기를 나타낸 개략적인 단면도.

도 7 은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 설치상태도.

도 8 은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도.

도 9 는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 상세구성도.

도 10 은 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 외관을 보인 사시도.

도 11 은 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 내부 구성을 보인 분해사시도.

도 12 는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 오일분리기의 개략적인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 실외기 102 : 실외전자밸브

110 : 베이스팬 112 : 전면판넬

114 : 전면그릴 116 : 전면상부브라켓

120 : 정속압축기 120': 인버터압축기

120a: 냉매분사기 121 : 균유관

121': 균유관온도센서 122 : 오일분리기

122a: 외부케이스 122b: 필터

122c: 유입관 122c': 배출공

122d: 하측필터지지대 122d': 상측필터지지대

122e: 모세관 122f: 토출관

123 : 오일회수관 124 : 4방향밸브

126 : 밸브지지대 128 : 서비스밸브

130 : 과냉각기 130': 역이송관

130'a: 과냉각팽창밸브 132 : 어큐뮬레이터

134,134': 전방프레임 136 : 중앙프레임

140 : 좌측콘트롤박스 140': 우측콘트롤박스

142 : 전압트랜스 144 : 커패시터

146 : 방열소자판 146': 방열부

148 : 방열팬 150 : 베리어

152 : 공기안내공 154 : 공기안내커버

160 : 상면판넬 162 : 통기공

164 : 쉬라우드 166 : 토출그릴

170 : 송풍팬 172 : 팬모터

174 : 모터마운트 180 : 실외열교환기

182 : 전면열교환기 184 : 후면열교환기

186 : 드레인팬 188 : 측면판넬

190 : 후면그릴 192 : 후면판넬

194 : 후면상부브라켓 196 : 후방프레임

200 : 실내기 202 : 실내열교환기

204 : 팽창밸브 206 : 실내전자밸브

210 : 공통액관 210': 분지액관

210": 실외액관 212 : 공통기관

212': 분지기관 212": 실외기관

214 : 고저압공통관

Claims (2)

1. 외면을 형성하는 외부케이싱과,

   상기 외부케이싱의 내부로 오일과 냉매를 안내하는 유입관과,

   냉매에 함유되어 있는 오일을 필터링하는 필터와,

   상기 필터를 통과한 냉매가 토출되는 토출관과,

   상기 유입관은 단부가 폐쇄되고 측면에는 냉매와 오일이 유입되는 배출공이형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 오일분리기 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부케이싱의 하부에는 냉매와 분리된 오일을 배출하는 모세관이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 오일분리기 구조.