KR20050102480A - 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉매액을 분배하기 위해 열교환기측에 구비되는 히트펌프용 디스트리뷰터에 있어서, 하나의 관로로 형성되어 다수의 분기관로로 분기되면서 냉매 유기체가 흐르는 밸브몸체; 상기 밸브몸체 내부에 장착홈이 형성되어 냉매 유기체의 유출입을 조절하는 유로가이드; 및 상기 장착홈에 구비되어 상기 유로가이드 내에서 전후방향으로 슬라이딩하면서 냉매 유기체의 이동방향을 제어하는 밸브스핀들을 포함한다.

Description

양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터{Distributer capable of bidirectional control in heat pump}
본 발명은 히트펌프의 디스트리뷰터에 관한 것으로, 냉난방시 냉매액을 분배함에 있어서 양방향 제어가 가능하도록 하여 다수의 부품으로 구성되는 복잡한 분배구조를 개선한 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터에 관한 것이다.
일반적으로, 히트펌프는 냉매가 정상적인 흐름일 경우에 냉방기가 되고 냉매를 역으로 흐르게 할 경우에는 난방기가 되는 원리를 이용하여 냉동사이클에 의한 냉방시스템과 그 역사이클에 의한 난방시스템을 겸용으로 사용할 수 있도록 함으로써, 냉,난방을 모두 수행할 수 있는 것이다.
도 1은 일반적인 히트펌프 사이클을 도시한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 이러한 냉,난방 겸용 히트펌프는 우선 냉동사이클에 의한 냉방시스템과 그 역사이클 의한 난방시스템을 모두 실현할 수 있는 실외기(100)와 실내기(200)로 나뉘어진다.
먼저, 실외기(100)의 구성요소를 살펴보면, 증발된 기체냉매를 압축하기 위한 가스압축기(10)와, 냉동사이클 또는 난방사이클의 작동에 따라 냉매의 흐름방향을 제어하는 4방밸브(12)와, 냉매를 열교환시키기 위한 열교환기(14)로 구성된다.
상기 가스압축기(10)의 유입측에는 냉매액이 가스압축기(10) 속으로 들어가지 않도록 걸러주는 어큐뮬레이터(16)가 설치되고, 토출측과 입구측에는 고압스위치(17)와 저압스위치(18)가 각각 구비된다.
상기 4방밸브(12)에는 열교환기(14)가 연결되고, 이 열교환기(14)에는 냉매액을 분배하기 위한 디스트리뷰터(23,24)가 설치되고, 상기 디스트리뷰터(23,24)와 병렬로 설치되어 상기 열교환기(14)로부터 공급되는 냉매액에 대한 역류를 방지하고자 첵크밸브(30)가 설치된다.
그리고, 냉매액에 포함된 불순물을 여과하기 위한 스트레이너(26)가 4방밸브(12)와 어큐뮬레이터(16) 사이에 설치된다.
상기 실내기(200)는 실내에 설치되어 열교환 작용에 의한 실질적인 냉,난방이 이루어지도록 디스트리뷰터(33,34) 및 첵크밸브(38)를 갖춘 열교환기(40)가 구비된다.
그러나, 상기와 같은 냉,난방 겸용 히트펌프의 디스트리뷰터는 일방향 제어만이가능하여 냉방운전시와 난방운전시 각각의 디스트리뷰터와 체크밸브를 구비하여 냉매액을 분배하기 때문에, 다수의 부품조립으로 인해 조립공수 및 부품설계구조가 상당히 복잡한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 냉난방시 냉매액을 분배함에 있어서 양방향 제어가 가능하도록 하여 다수의 부품으로 구성되는 복잡한 분배구조를 개선한 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터는 냉매액을 분배하기 위해 열교환기측에 구비되는 히트펌프용 디스트리뷰터에 있어서, 하나의 관로로 형성되어 다수의 분기관로로 분기되면서 냉매 유기체가 흐르는 밸브몸체; 상기 밸브몸체 내부에 장착홈이 형성되어 냉매 유기체의 유출입을 조절하는 유로가이드; 및 상기 장착홈에 구비되어 상기 유로가이드 내에서 전후방향으로 슬라이딩하면서 냉매 유기체의 이동방향을 제어하는 밸브스핀들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 밸브스핀들의 전단에는 밸브볼이 구비되고 상기 밸브볼에 의해 개폐되는 중심통로가 형성되며, 외주에는 다수의 가이드날개가 구비되어 상기 가이드날개와 상기 유로가이드 사이에 외주통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터를 상세하게 설명한다.
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터를 도시한 작동도이고, 도 3은 도2a의 Ⅲ-Ⅲ 부분에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 디스트리뷰터의 밸브스핀들의 형태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터(300)는 밸브몸체(310), 유로가이드(320), 밸브스핀들(330)을 포함하여 구성된다.
밸브몸체(310)는 실내 및 실외열교환기측에 설치되어 냉매 유기체가 흐르는 곳으로, 실내 및 실외열교환기와의 열교환이 최적화된 상태로 이루어지도록 하나의 관로로 형성되어 다수의 분기관로로 분기되며, 상기 실내,실외열교환기의 냉매관으로 유,출입되면서 열교환 효율을 향상시킨다.
유로가이드(320)는 상기 밸브몸체(310) 내부에 구비되되, 장착홈(321)이 형성되어 냉매 유기체의 유출입을 조절하게 되고, 후술될 밸브스핀들(330)이 냉매유기체의 흐름방향에 따라 상기 장착홈(321)에 슬라이딩가능하게 설치된다.
밸브스핀들(330)은 볼타입 밸브로서, 상기 유로가이드(320)의 상기 장착홈(321) 내에서 전후방향으로 슬라이딩하면서 냉매 유기체의 이동방향을 제어하게 된다. 즉, 상기 밸브스핀들(330)의 전단에는 밸브볼(331)이 구비되고 상기 밸브볼(331)에 의해 개폐되는 중심통로(330a)가 형성되며, 외주에는 다수의 가이드날개(334)가 구비되어 상기 가이드날개(334)와 상기 유로가이드(320) 사이에 외주통로(330b)가 형성된다.
한편, 도2a에 도시된 바와 같이, 좌측의 냉매 유기체가 전측으로 이동하는 경우 냉매 유기체의 가압력에 의해 상기 밸브스핀들(330)이 후측으로 슬라이딩하게 되고, 이후 상기 밸브스핀들(330)의 중심에 구비된 밸브볼(331)을 개방시켜 중심통로(330a)를 통해 소통되도록 한다.
또한, 도2b에 도시된 바와 같이, 우측의 냉매 유기체가 후측에서 전측으로 이동하는 경우 냉매 유기체의 가압력에 의해 상기 밸브스핀들(330)이 전측으로 이동하게 되고, 동시에 밸브볼(331)이 중심통로(330a)를 폐쇄시킨다. 이때, 냉매 유기체는 밸브스핀들(330)과 유로가이드(320) 사이에 형성되는 외주통로(330b)를 통해 냉매 유기체가 이동하게 되고, 이후 상기 밸브스핀들(330)의 전측에 경사지게 형성된 경사면(332)과 상기 유로가이드(320)의 또 다른 경사면(322) 사이에는 일정간격 이격된 상태로 유지됨으로써, 냉매 유기체가 외주통로(330b)를 통해 이동하게 한다.
따라서, 밸브스핀들(330)은 냉매흐름의 방향전환에 따라 전진 이동 및 후진 이동되는 동작을 하도록 되어 있다.
그러므로, 후진 동작시에는 냉매의 흐름이 반대로 역전되면서 밸브볼(331)은 폐쇄되고, 동시에 밸브스핀들(330)의 후진 이동에 의해 유로가이드(320)와 밸브스핀들(330) 간의 경사면들(322,332)이 서로 접촉되면서 유로가이드(320)와 밸브스핀들(330)에 의해 형성되는 외주통로(330b)가 개방되어 유기체의 흐름이 진행된다.
반대로, 밸브스핀들(330)의 전진 동작시에는 유로가이드(320)와 밸브스핀들(330) 간의 경사면들(322,332)이 서로 이격된 상태로 설계되기 때문에 유로가이드(320)와 밸브스핀들(330)에 의해 형성되는 외주통로(330b)가 개방되어 유기체의 흐름이 진행된다.
이러한 구성으로, 사용자가 하절기에 전원코드를 접속하여 동작을 위한 전원이 공급되도록 한 상태에서 냉방모드로 선택하게 되면, 냉매흐름 제어신호를 받아 밸브스핀들(330)이 슬라이딩하면서 후진하여 상기 유로가이드(320) 및 밸브스핀들(330) 사이의 외주통로(330b)를 폐쇄시키게 되고, 동시에 좌측에서 우측으로 흐르는 냉매의 가압력에 의해 밸브볼(331)이 뒤로 밀리면서 상기 밸브스핀들(330)의 중심통로(330a)가 개방된다.
한편, 사용자가 동절기에 난방모드를 선택하면, 밸브스핀들(330)이 슬라이딩하면서 전진하여 상기 유로가이드(320) 및 밸브스핀들(330)의 경사면들(322,332)이 서로 이격된 상태를 유지하면서 외주통로(330b)를 개방시키게 되고, 동시에 우측에서 좌측으로 흐르는 냉매 유기체의 가압력에 의해 밸브볼(331)이 전방으로 이동하면서 상기 밸브스핀들(330)의 중심통로(330a)가 폐쇄되고, 냉매 유기체는 외주통로(330b)를 통해 진행하게 된다.
결론적으로, 이러한 구조의 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터(300)를 구비함으로써, 종래 냉난방시 다수의 디스트리뷰터 및 체크밸브를 이용하여 히트펌프 사이클을 구성하는 복잡한 구조를 탈피함으로써, 냉매흐름을 양방향으로 제어하는 히트펌프 사이클을 구성함에 있어 조립부품수, 조립공수 및 제조비용이 현저히 저감된다.
상기된 바와 같은 본 발명에 따른 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터는 냉난방시 냉매액을 분배함에 있어서 양방향 제어가 가능하도록 하여 다수의 부품으로 구성되는 복잡한 분배구조를 개선하는 매우 우수한 발명이다.
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 변경실시할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 히트펌프 사이클을 도시한 구성도.
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터를 도시한 작동도.
도 3은 도2a의 Ⅲ-Ⅲ 부분에 따른 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 디스트리뷰터의 밸브스핀들의 형태를 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
300: 디스트리뷰터 310: 밸브몸체
320: 유로가이드 330: 밸브스핀들
330a: 중심통로 331: 밸브볼
330b: 외주통로 322,332: 경사면

Claims (2)

  1. 냉매액을 분배하기 위해 열교환기측에 구비되는 히트펌프용 디스트리뷰터에 있어서,
    하나의 관로로 형성되어 다수의 분기관로로 분기되면서 냉매 유기체가 흐르는 밸브몸체;
    상기 밸브몸체 내부에 장착홈이 형성되어 냉매 유기체의 유출입을 조절하는 유로가이드; 및
    상기 장착홈에 구비되어 상기 유로가이드 내에서 전후방향으로 슬라이딩하면서 냉매 유기체의 이동방향을 제어하는 밸브스핀들을 포함하는 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브스핀들의 전단에는 밸브볼이 구비되고 상기 밸브볼에 의해 개폐되는 중심통로가 형성되며, 외주에는 다수의 가이드날개가 구비되어 상기 가이드날개와 상기 유로가이드 사이에 외주통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터.
KR1020040027884A 2004-04-22 2004-04-22 양방향 제어가 가능한 히트펌프용 디스트리뷰터 KR20050102480A (ko)

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