KR20050087385A - 공기조화기의 실외기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 실외기 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 열교환사이클의 작동유체와 외부공기가 열교환하는 열교환기를 구비하여 열교환이 이루어지는 열교환유니트(20,20')와, 내부에 열교환사이클의 작동유체를 압축하는 압축기(60)가 구비되고 복수개의 상기 열교환유니트(20,20')와 연결되어 사용되는 압축유니트(50)를 포함하여 구성된다. 상기 압축기(60)는 적어도 상기 열교환유니트(20,20')의 갯수만큼 구비되고, 각각의 압축기(60)가 대응되는 열교환유니트(20,20')와 연결된다. 복수개가 구비되는 상기 열교환유니트(20,20')는 각각 별개의 공기조화기의 실내기와 연결되어 사용되는 것으로, 차례로 적층되어 설치된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 열교환유니트(20,20')의 설치상태가 실외기 시스템의 동작시 발생하는 진동에 의해 틀어지지 않게 되는 이점이 있다.

Description

공기조화기의 실외기 시스템{An out door unit system of air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분리형 공기조화기에서 실외기를 다수개 적층하여 설치할 수 있도록 구성된 공기조화기의 실외기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기의 냉방은 압축기에 의해 작동유체를 고온, 고압으로 압축시키는 단계와, 이 압축기를 거친 액체상태의 작동유체가 팽창밸브를 통과하면서 저온의 액체 및 기체상태로 감압되는 단계와, 팽창밸브를 통과한 저온의 액체 및 기체상태의 작동유체가 증발기를 거치면서 증발되어 주변의 열을 빼앗아 외부온도를 낮은 온도로 유지시킨후, 다시 압축기로 유입되는 단계로 이루어지는 열교환사이클로 수행된다.

이러한 열교환사이클로 이루어진 공기조화기의 형태는 크게 일체형과 분리형으로 구분되는데, 소음문제와 설치환경 등을 고려하여 분리형 공기조화기가 널리 사용된다.

분리형 공기조화기는 실내에 설치되는 실내기와, 실외에 설치되는 실외기로 구성되어 있다. 실내기는 차가운 작동유체가 흐르는 증발기인 열교환기와, 흡입구로부터 흡입된 더운 실내공기를 상기 증발기를 거쳐 냉각시킨후 토출구로 송풍하는 송풍팬에 의하여 냉방을 수행한다. 그리고, 실외기는 실내기의 증발기를 통과하여 유입되는 작동유체를 압축하는 압축기와, 압축된 작동유체를 방열시켜 점차적으로 액체상태로 상변화시키는 응축기인 열교환기와, 상기 응축기를 방열시키기 위하여 실외측 공기를 흡입하여 토출시키는 실외측 송풍팬과, 상기 응축기를 거쳐 방열된 작동유체를 감압하는 팽창밸브로 이루어진다.

도 1은, 공기조화기 실외기를 분해한 사시도로 종래의 구성예를 보이고 있다. 도시한 바와 같이, 공기조화기의 실외기의 내부에는, 실외기(1)의 바닥을 베이스팬(1')이 형성하고, 실외기의 일측면과 배면 외관을 캐비넷(1a)이 형성한다. 그리고, 실외기(1)의 전면 외관을 전면패널(1b)이 형성하고, 타측면을 측면판(1c)이 형성한다. 실외기(1)의 상면 외관은 커버판(1d)이 형성한다.

상기 실외기(1)의 내부에는 열교환기인 응축기(2)가 상기 캐비넷(1a)과 대응되는 위치에 구비되고, 상기 응축기(2)를 통과하면서 방열작용을 하는 기류를 형성시키기 위한 송풍팬(3)이 설치된다. 상기 전면패널(1b)에는 상기 송풍팬(3)의 회전에 따라 응축기(2)을 방열시킨 더운 공기가 토출되도록 토출그릴(4)이 구성되어 있다.

그리고, 실외기(1)의 내부에는 베리어(5)가 구비되는데, 상기 베리어(5)는 상기 응축기(2)와 송풍팬(3)이 구비되는 공간과 별도의 공간을 구획하고, 이에는 압축기(6)와 컨트롤부(7)가 구비된다. 상기 압축기(6)는 열교환사이클을 구성하는 부품으로 작동유체를 압축하는 역할을 한다.

이와 같은 구성을 가지는 실외기에서는 공기조화기가 동작되면, 상기 응축기(2)로 작동유체가 전달되고, 상기 송풍팬(3)에 의해 형성된 기류가 상기 캐비넷(1a)의 통기공을 통해 흡입되고, 상기 응축기(2)를 통과하여 토출그릴(4)로 토출된다. 이와 같은 과정에서, 냉방운전의 경우 송풍팬(3)에 의해 형성된 기류가 작동유체의 열을 전달받아 외부로 방출한다. 상기 압축기(6)는 작동유체를 압축하는 역할을 하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

최근에 공기조화기의 보급이 늘어나면서 한 가정에서 많은 수의 공기조화기를 사용하는 경우가 있다. 하지만, 분리형 공기조화기의 경우 베란다와 같은 곳에 실외기(1)를 설치하는데, 공기조화기의 수 만큼의 실외기(1)가 설치되어야 한다.

이와 같이 여러 대의 공기조화기를 사용하는 경우 베란다의 공간을 실외기 설치에 많이 빼앗기는 문제점이 있다. 특히, 실외기(1)는 그 주변에 공기의 유동을 위한 공간을 확보해주어야 하므로 동일한 높이에 인접하여 배치할 수 없다.

따라서, 최근에는 도 2a에 도시된 바와 같이 실외기(1)를 2단으로 적층하여 설치하는 경우가 늘어나고 있다. 하지만, 실외기(1)에서는 특히 상기 압축기(6)에서 많은 진동이 발생한다. 상기 압축기(6)의 진동은 상단에 위치된 실외기(1)의 위치이동을 발생시켜 심한 경우, 상단에 위치된 실외기(1)가 낙하되는 문제점이 있다. 이는 상기 실외기(1)의 상면의 면적과 설치에 필요한 면적이 거의 동일하기 때문이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 2b에 도시된 바와 같이, 별도의 설치대(10)를 사용하기도 한다. 하지만, 별도의 설치대(10)를 사용하더라도 상기 설치대(10)에 설치되는 실외기(1)를 고정하지 않으면 압축기(6)의 진동에 의해 낙하될 위험이 그대로 있다. 만약, 설치대(10)에 실외기(1)를 고정하지 않으려면 설치대(10)의 상면을 상대적으로 크게 하여야 하므로 설치대(10)의 설치에 많은 공간이 필요하게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2단 이상으로의 적재가 가능한 실외기 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 열교환사이클의 작동유체와 외부공기가 열교환하는 열교환기를 구비하여 열교환이 이루어지는 열교환유니트와, 내부에 열교환사이클의 작동유체를 압축하는 압축기가 구비되고 복수개의 상기 열교환유니트와 연결되어 사용되는 압축유니트를 포함하여 구성된다.

상기 압축기는 적어도 상기 열교환유니트의 갯수만큼 구비되고, 각각의 압축기가 대응되는 열교환유니트와 연결된다.

복수개가 구비되는 상기 열교환유니트는 각각 별개의 공기조화기의 실내기와 연결되어 사용되는 것으로, 차례로 적층되어 설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 실외기 시스템은 실외기를 구성하는 열교환유니트의 적층상태가 견고하게 유지되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 공기조화기의 실외기 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 공기조화기의 실외기 시스템의 바람직한 실시예가 개략 사시도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 실외기 시스템은 크게 열교환유니트(20,20')와 압축유니트(50)로 구성된다. 열교환유니트(20,20')는 그 외관을 케이싱(22)이 형성하는데, 상기 케이싱(22)의 내부에 형성되는 공간에는 일명 응축기라고 하는 실외열교환기와 상기 실외열교환기를 통과하는 기류를 형성하는 송풍팬 등이 구비된다. 상기 케이싱(22)의 하면에는 케이싱(22) 전체를 지지하는 레그(23)가 구비된다. 상기 레그(23)는 다수개가 구비되는데, 열교환유니트(20,20')가 적층되어 사용될 때, 상대적으로 상단에 구비되는 열교환유니트(20')의 레그(23)는 상대적으로 하단에 구비되는 열교환유니트(20)의 상면에 안착된다. 여기서 상기 열교환유니트(20,20')는 각각 다른 공기조화기에서 사용되는 것이다.

상기 케이싱(22)의 일면에는 토출그릴(24)이 구비되어 실외열교환기를 통과한 공기가 열교환유니트(20,20')의 외부로 토출되는 통로가 된다. 상기 케이싱(22)의 적어도 배면과 도면을 기준으로 좌측면에는 실외열교환기로 외부의 공기가 공급될 수 있도록 통기공이 다수개 형성된다.

상기 케이싱(22)의 우측면에는 컨트롤커버(26)가 형성되고, 상기 컨트롤커버(26)에 의해 차폐되는 케이싱(22)의 일측을 통해서는 전원선(28)이 관통한다. 상기 케이싱(22)의 우측면의 하단에는 다수개의 서비스밸브(29)가 구비된다. 상기 서비스밸브(29)는 열교환유니트(20)의 내외부로 열교환사이클의 작동유체가 유동되게 연결하는 역할과, 필요시 작동유체를 보충할 수 있도록 하는 역할을 한다. 상기 서비스밸브(39)에는 배관(30)이 연결되어 공기조화기의 열교환유니트(20,20') 내외부로 작동유체가 유동되게 한다.

상기 열교환유니트(20,20')의 레그(23)는 지지대(40)상에 안착되어, 열교환유니트(20,20')가 바닥면으로부터 일정 높이에 위치하도록 지지한다. 상기 지지대(40)는 실외기 시스템이 위치되는 바닥면에 안착되는 것으로, 가장 하부의 열교환유니트(20)의 레그(23)가 지지되는 부분이다.

한편, 압축유니트(50)는 그 외관을 케이싱(52)이 형성하는데, 상기 케이싱(52)의 내부에는 압축기(60)가 구비된다. 상기 케이싱(52)의 내부에는 다수개의 압축기(60)가 구비될 수 있다. 상기 압축기(60)의 갯수는 상기 열교환유니트(20,20')의 갯수와 대응되게 하는 것이 바람직하다.

상기 압축유니트(50)는 그 내부에 안착되는 상기 압축기(60)에 따라 그 크기가 달리 설계된다. 예를 들면 압축기(60) 자체의 크기나, 내부에 안착되는 압축기(60)의 갯수에 따라 달리 설계된다. 상기 압축유니트(50)의 내부에는 압축기(60)의 구동을 위한 전장부품이 구비되는 컨트롤부(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 물론, 상기 컨트롤부는 상기 열교환유니트(20)의 내부에도 구비될 수 있고, 열교환유니트(20)나 압축유니트(50)중 어느 하나에 구비될 수도 있다.

상기 케이싱(52)의 바닥면에도 레그(53)가 구비된다. 상기 레그(53)는 상기 케이싱(52) 전체를 지지하는 역할을 한다. 물론 상기 압축유니트(50)도 별도의 지지대(40)에 그 레그(53)가 지지되게 할 수 있다. 상기 지지대(40)는 압축유니트(50)에서 발생하는 진동이나 소음을 흡수하는 역할을 할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 압축유니트(50)의 케이싱(52)에는 다수개의 연결밸브(54)가 구비된다. 상기 연결밸브(54)는 압축유니트(50)의 내부에 있는 압축기(60)로 작동유체를 공급하는 배관과 압축기(60)에서 압축된 작동유체를 실내기로 전달하는 배관(30)이 연결되는 부분이다. 본 실시예에서는 압축유니트(50)의 내부로 작동유체를 전달하는 연결밸브(54)와 압축유니트(50)에서 실내기쪽으로 작동유체를 전달하는 연결밸브(54)가 별도로 분리되어 구비되는 것으로 도시하였으나, 반드시 그러한 것은 아니다.

상기 압축유니트(50)의 케이싱(52)에는 압축기(60)에서 발생하는 열에 의해 내부온도가 높아지는 것을 방지하기 위해 통기공(56)이 형성된다. 상기 통기공(56)은 상기 케이싱(52)의 다수곳에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 압축유니트(50)에도 상기 열교환유니트(20)와 같이 일측면에 컨트롤커버(도시되지 않음)가 구비되며, 상기 컨트롤커버에 의해 차폐되는 부분을 통해 전원선(58)이 관통한다. 상기 압축유니트(50)의 전원선(58)은 상기 열교환유니트(20)의 전원선(28)과 함께 실내기쪽으로 연결된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 실외기 시스템의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명 실시예는 적어도 2대의 분리형 공기조화기를 사용하는 경우에 사용될 수 있는 것으로, 상기 열교환유니트(20,20')를 적층하여 설치한다. 상기 열교환유니트(20,20')는 하부에 구비되는 것이 바람직하기로는 지지대(40) 상에 안착되고, 상부에 구비되는 열교환유니트(20')는 하부에 구비되는 열교환유니트(20)의 상면에 안착된다.

이와 같이 하부의 열교환유니트(20) 상에 열교환유니트(20')가 구비되더라도 이들에는 가장 큰 진동원인 압축기(60)가 구비되지 않으므로, 진동에 의해 상대적으로 상부에 있는 열교환유니트(20')의 설치상태가 틀어지는 일이 없게 된다.

한편, 상기 압축기(60)가 구비되는 압축유니트(50)는 상기 열교환유니트(20)가 설치되는 바닥면상에 위치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 압축유니트(50)의 레그(53)는 열교환유니트(20)의 레그(23)와 같이 지지대(40)상에 안착되도록 하는 것이 좋다. 이는 바닥면의 수분이 압축유니트(50)로 전달되거나 압축유니트(50)에서 발생하는 소음이나 진동이 바닥면으로 전달되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 열교환유니트(20)와 압축유니트(50) 및 일측 실내기, 그리고 열교환유니트(20')와 압축유니트(50) 및 타측 실내기 사이는 각각 배관(30)으로 서로 연결되어 열교환사이클의 작동유체가 유동할 수 있게 한다. 여기서, 열교환사이클이 동작되는 것을 냉방운전인 경우와 일측 열교환유니트(20)가 포함되는 공기조화기를 예로 설명한다.

먼저, 실내기의 실내열교환기에서 열을 전달받아 상대적으로 고온으로 된 작동유체는 상기 배관(30)을 통해 압축유니트(50)로 전달된다. 상기 압축유니트(50)에서 압축된 작동유체는 상기 열교환유니트(20)로 전달된다. 즉, 작동유체는 상기 열교환유니트(20)의 실외열교환기로 전달되어 송풍팬에 의해 형성되는 기류가 실외열교환기를 통과할 때 열교환된다. 이때, 작동유체는 실외열교환기를 통과하는 기류로 열을 전달하고 상대적으로 낮은 온도로 된다.

상기 실외열교환기를 통과한 작동유체는 팽창밸브(도시되지 않음)에서 팽창되어 실내기의 실내열교환기로 전달된다. 상기 팽창밸브에서는 상기 작동유체가 실내열교환기에서 팽창하기 좋은 상태로 만들어진다. 상기 실내열교환기로 전달된 작동유체는 위에서 설명된 과정을 반복하게 된다. 물론 타측 열교환유니트(20')를 포함하는 공기조화기에서도 동일한 열교환사이클이 동작된다.

한편, 본 발명에서는 실외기측에서 가장 많은 진동을 발생시키는 압축기(60)를 압축유니트(50)에 별도로 수납하여 설치하고 있다. 따라서, 상기 열교환유니트(20,20')를 적층하여 설치하더라도 열교환유니트(20,20')에서 발생하는 진동이 거의 없어 적층된 상태가 그대로 유지될 수 있게 된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명 실시예에서는 2개의 압축기가 구비되는 압축유니트를 참고로 2개의 열교환유니트가 구비된 실외기 시스템을 설명하였으나, 복수개의 압축기가 압축유니트에 구비되고 이에 대응되는 갯수의 열교환유니트가 구비된 실외기 시스템도 본 발명에 포함된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 실외기 시스템에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 본 발명에서는 실외기 시스템을 열교환유니트와 다수개의 압축기가 수납될 수 있는 압축유니트로 구성하고, 복수개의 열교환유니트를 적층하여 설치하고 하나의 압축유니트에 구비된 다수개의 압축기와 열교환유니트를 각각 연결하였다.

따라서, 동작중에 많은 진동을 발생시키는 압축기가 열교환유니트에 구비되지 않으므로 적층하여 설치되는 복수개의 열교환유니트의 설치상태가 상대적으로 견고하게 되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기 실외기 구성을 보인 분해한 사시도.

도 2a는 종래에 실외기를 적층하여 설치한 상태를 보인 정면도.

도 2b는 종래에 별도의 설치대를 사용하여 실외기를 적층하여 설치한 상태를 보인 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 공기조화기의 실외기 시스템의 구성을 보인 개략사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20, 20': 열교환유니트 22: 케이싱

23: 레그 24: 토출그릴

26: 컨트롤커버 28: 전원선

30: 배관 39: 서비스밸브

40: 지지대 50: 압축유니트

52: 케이싱 53: 레그

54: 연결밸브 56: 통기공

58: 전원선 60: 압축기

Claims (3)

1. 열교환사이클의 작동유체와 외부공기가 열교환하는 열교환기를 구비하여 열교환이 이루어지는 열교환유니트와,

   내부에 열교환사이클의 작동유체를 압축하는 압축기가 구비되고 복수개의 상기 열교환유니트와 연결되어 사용되는 압축유니트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압축기는 적어도 상기 열교환유니트의 갯수만큼 구비되고, 각각의 압축기가 대응되는 열교환유니트와 연결됨을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 복수개가 구비되는 상기 열교환유니트는 각각 별개의 공기조화기의 실내기와 연결되어 사용되는 것으로, 차례로 적층되어 설치됨을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기 시스템.