KR20070004340A - 배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기 - Google Patents

Abstract

냉매관에 간편하게 설치할 수 있고, 정방향과 역방향으로 교대로 작용하는 냉매의 압력에도 파손되지 않도록 견고하게 구성된 배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기를 제공한다. 본 발명의 배관 내장형 필터는 링 형상의 캡과, 캡의 테두리에 결합되며 다수의 미세공이 형성되어 있는 금속망을 구비하여 배관의 내부에 압입되거나 압착되어 설치된다. 금속망의 내부에는 코일 스프링 구조로 된 지지부재가 설치되어 금속망을 탄력성있게 지지하게 한다. 이러한 배관 내장형 필터는 공기조화기에서 전자 팽창밸브의 입구와 연결된 냉매관과 압축기의 입구와 연결된 냉매관에 설치될 수 있다.

Description

배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기{Pipe Insert Type Filter and Air Conditioner Having the Same}

도 1은 본 발명에 따른 배관 내장형 필터가 설치되는 히트펌프식 공기조화기의 대략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 배관 내장형 필터의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 배관 내장형 필터가 배관의 내부에 압입되어 설치된 것을 보인 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 배관 내장형 필터가 배관의 내부에 압착되어 설치된 것을 보인 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1: 압축기 3: 전자 팽창밸브

15: 배관 20: 배관 내장형 필터

21: 캡 22: 금속망

23: 지지부재

본 발명은 배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 배관에 간편하고 신속하게 삽입되어 설치되고, 이물질에 의해 필터망이 터져서 전자 팽창밸브나 압축기에 이물질이 전달되지 않도록 견고한 구조를 가진 배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 압축기, 실외 열교환기, 실내 열교환기, 전자 팽창밸브, 그리고 이들을 연결하는 복수의 냉매관 등으로 구성되어 실내공기가 실내 열교환기와 열교환하게 함으로써 실내공간을 냉방 또는 난방시키게 된다. 복수의 냉매관에는 필요에 따라 냉매의 유동을 차단하기 위한 차단밸브들과, 이 차단밸브들에 이물질이 유입되어 개폐동작이 이루어지지 않게 되거나 고장나는 것을 방지하기 위한 필터들이 설치되게 된다.

특히 액냉매의 압력을 떨어뜨리는 기능을 하는 전자 팽창밸브는 내부에 크기가 매우 작은 오리피스가 설치되어 구성되며, 냉매가스를 압축하는 기능을 하는 압축기는 회전축 또는 피스톤과 같이 빠른 속도로 움직이는 부품들을 구비한 구조를 가지는데, 따라서 전자 팽창밸브와 연결되는 냉매관과 압축기와 연결되는 냉매관에는 필터를 설치하여 순환하는 냉매에 포함된 이물질에 의해 전자 팽창밸브와 압축기가 기능을 발휘하지 못하게 되거나 고장나는 것을 방지하는 것이 필요하다.

이물질을 거르기 위한 필터를 구비한 종래의 공기조화기의 일례로는 한국 공개특허공보 10-2004-0064451호가 있다. 상기 종래의 공기조화기는 압축기의 입구와 연결되는 냉매관에, 그리고 복수의 밸브를 구비하여 이루어지며 전자 팽창밸브와 연결되는 분배기의 입구와 연결되는 냉매관에 스트레이너와 같이 필터의 기능을 하 는 이물질 차단장치가 설치되는 구조를 가진다.

그러나 상기와 같은 종래의 공기조화기에 사용되는 이물질 차단장치는 냉매관의 내부에 삽입되지 않고 냉매관과 냉매관 사이에 결합되는 구조로 이루어져서 용접과 같은 결합작업에 따른 추가비용이 필요하고, 결합작업 시 냉매관의 내부로 이물질이 유입될 가능성이 높게 되는 단점이 있다.

또한, 상기 종래의 이물질 차단장치는 공기조화기가 냉방운전과 난방운전을 교대로 수행하게 되면서 복수의 냉매관에서 냉매가 정방향과 역방향으로 교대로 유동하게 되며, 이에 따라 이물질 차단장치에 정방향과 역방향으로 높은 압력이 작용하게 되어서 이물질 차단장치가 파손될 가능성이 매우 높게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 냉매관에 간편하게 설치할 수 있고, 정방향과 역방향으로 교대로 작용하는 냉매의 압력에도 파손되지 않도록 견고하게 구성된 배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배관 내장형 필터는, 링 형상의 캡과, 상기 캡의 테두리에 결합되며 다수의 미세공이 형성되어 있는 금속망을 구비하여 배관의 내부에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 금속망의 내부에는 지지부재가 설치되어 상기 금속망의 강도를 높이도록 한다.

바람직하게, 상기 지지부재는 코일 스프링으로 이루어져서 상기 금속망을 탄력성있게 지지하게 한다.

상기 금속망과 상기 지지부재는 테이퍼 형상으로 형성되어 상기 캡에서 멀어질수록 직경이 감소하게 된다.

상기 캡은 상기 배관의 내경과 동일한 크기의 직경을 가져서 상기 배관의 내주면에 압입되어 고정되게 한다.

상기 캡은 상기 배관의 내경보다 작은 크기의 직경을 가져서 상기 배관의 외측에서 가해진 힘에 의해 상기 배관이 눌려지게 됨으로써 상기 배관의 내주면에 압착되어 고정되게 할 수도 있다.

발 발명에 따른 공기조화기는, 압축기, 실내 열교환기, 실외 열교환기, 전자 팽창밸브, 그리고 이들을 연결하는 다수의 냉매관을 구비하고, 상기 다수의 냉매관 중의 적어도 하나의 냉매관에는 링 형상의 캡과, 상기 캡의 테두리에 결합되며 다수의 미세공이 형성되어 있는 금속망을 구비한 배관 내장형 필터가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 배관 내장형 필터는 상기 전자 팽창밸브의 입구와 연결된 냉매관에 설치될 수 있다.

상기 배관 내장형 필터는 상기 압축기의 입구와 연결된 냉매관에 설치될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배관 내장형 필터가 설치되는 히트펌프식 공기조화기의 대략적인 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 압축기(1), 실외 열교환기(2), 전자 팽창밸브(3), 실내 열교환기(4), 사방밸브(5), 그리고 이들을 연결하는 복수의 냉매관(10)(11)(12)(13)을 구비하여 실내공간을 냉난방시킬 수 있게 구성된다.

사방밸브(5)는 냉매관(10)과 냉매관(13) 사이에 설치되어 냉방운전과 난방운전 시 냉매의 흐름을 전환시키게 되며, 실외 열교환기(2)와 실내 열교환기(4)의 부근에는 각각 실외 송풍팬(6)과 실내 송풍팬(7)이 설치되어 실외공기와 실내공기가 각각 실외 열교환기(2)와 실내 열교환기(4)와 열교환하게 된다.

도 1에서 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 공기조화기가 냉방운전으로 작동할 때에는 실외 열교환기(2)는 응축기로 기능하여 압축기(1)에서 압축된 고온 고압의 가스냉매가 송풍팬(6)에 의해 실외공기와 열교환되게 하여 가스냉매를 액냉매로 상 변화시키게 되고, 실내 열교환기(4)는 증발기로 기능하여 저온 저압의 액냉매가 송풍팬(7)에 의해 실내공기와 열교환되게 하여 액냉매를 가스냉매로 상 변화시키게 되며, 이 때 실내 열교환기(4)에서 액냉매가 실내공기로부터 열을 흡수하여 실내공기를 차갑게 냉각시킴으로써 실내를 냉방시키게 된다.

이와 반대로, 도 1에서 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 공기조화기가 난방운전으로 작동할 때에는 실외 열교환기(2)는 증발기로 기능하여 저온 저압의 액냉매가 송풍팬(6)에 의해 실외공기와 열교환되게 하여 액냉매를 가스냉매로 상 변화시키게 되고, 실내 열교환기(4)는 응축기로 기능하여 압축기(1)에서 압축된 고온 고압의 가스냉매가 송풍팬(7)에 의해 실내공기와 열교환되게 하여 가스냉매를 액냉매로 상 변화시키게 되며, 이 때 실내 열교환기(4)에서 가스냉매가 실내공기로 열을 방출하여 실내공기를 뜨겁게 가열시킴으로써 실내를 난방시키게 된다.

한편, 순환하는 냉매에 포함된 이물질에 의해 압축기(1)와 전자 팽창장치(3)가 막히게 되어 동작이 이루어지지 않게 되거나 고장나는 것을 방지하기 위해 본 발명에 따른 공기조화기는 전자 팽창장치(3)에 인접한 냉매관(11)과 압축기(1)의 흡입구에 연결되는 냉매관(13)에 결합되는, 단피스로 이루어진 배관(15)에 내장되어 설치되는 배관 내장형 필터(20)를 구비하는데, 이 배관 내장형 필터(20)의 설치구조에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 배관 내장형 필터의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배관 내장형 필터(20)는 일정 길이를 가지며 금속의 링 형상으로 이루어져서 내부를 통해 유체 또는 냉매가 통과될 수 있게 하는 캡(21)과, 이 캡(21)의 테두리에 결합되고 길이방향으로 연장하여 형성된 금속망(22)과, 금속망(22)의 내주면을 따라 배치되는 지지부재(23)를 구비하여 구성된다.

금속망(22)은 크기가 매우 작은 수많은 미세공이 형성된 구조로 이루어지고, 이 금속망(22)의 길이는 캡(21)의 직경에 비해 매우 길게 형성되어서 금속망(22)을 통해 충분한 유체 또는 냉매가 빠르게 통과할 수 있게 된다.

지지부재(23)는 특히 측면에서 작용하는 힘에 의해 쉽게 변형될 수 있는 금속망(22)의 강도를 보강하기 위해 설치되며, 나선형상으로 감져져서 형성된 코일 스프링으로 이루어진다. 물론, 도시되지는 않았지만 이 지지부재(23)는 금속망(22) 의 내주면에서 길이방향으로 결합되는 복수의 바아로 구성될 수도 있다.

상기와 같이 지지부재(23)가 코일 스프링으로 구성됨으로써 금속망(22)을 반경방향 뿐만 아니라 축방향으로도 강도가 매우 높게 지지할 수 있게 됨과 동시에, 코일 스프링의 탄성에 의해 금속망(22)이 유체의 높은 압력과 외부의 충격을 받더라도 압력과 충격을 잘 흡수하여 변형되지 않게 유지될 수 있게 된다.

또한, 금속망(22)과 지지부재(23)는 캡(21)에서 멀어질수록 직경이 감소하게 되는 테이퍼 형상으로 형성되어서 필터(20)가 배관(15)의 내부에 설치되게 되면 금속망(22)의 외주면과 배관(15)의 내주면 사이에 일정 공간이 형성될 수 있게 된다(도 3 및 도 4 참조).

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 배관 내장형 필터(20)는 배관(15)의 내부에 압입되어 설치되거나 압착되어 설치되게 되는데, 이러한 설치구조에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 배관 내장형 필터가 배관의 내부에 압입되어 설치된 것을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 배관 내장형 필터가 배관의 내부에 압착되어 설치된 것을 보인 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배관 내장형 필터(20)는 일정 내경을 가진 배관(15)의 내부에 압입되어 설치될 수 있다. 즉, 필터(20)의 캡(21)의 직경을 배관(15)의 내경과 동일한 크기가 되도록 만들어서 필터(20)를 배관(15)에 압입시키게 되면 필터(20)가 간편하고 신속하게 배관(15)의 내부에 설치되게 된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배관 내장형 필터(20)는 일 정 내경을 가진 배관(15)의 내부에 압착되어 설치될 수도 있다. 즉, 필터(20)의 캡(21)의 직경을 배관(15)의 내경보다 작은 크기가 되도록 만들어서 필터(20)를 배관(15)에 밀어 넣은 후 필터(20)의 캡(21)이 위치한 부분에 대응하는 배관(15)의 외측에 일정한 힘을 가하여 누르게 되면 배관(15)에 내측으로 눌려진 홈(16)이 형성되면서 캡(21)이 배관(15)의 내주면에 압착되어 간편하고 신속하게 배관(15)의 내부에 설치되게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 배관 내장형 필터(20)가 설치된 공기조화기를 냉방운전으로 작동시키게 되면 냉매가 캡(21)의 중공부를 통해 금속망(22)의 내주면으로 유동하면서 냉매에 포함된 이물질이 금속망(22)의 내주면에 걸러져서 모이게 되고, 난방운전으로 작동시키게 되면 냉매가 금속망(22)의 외주면을 통해 금속망(22)의 내주면과 캡(21)의 중공부로 유동하면서 냉매에 포함된 이물질이 금속망(22)의 외주면에 걸러져서 모이게 된다.

본 발명의 실시예에서는 공기조화기가 단일의 실내 열교환기와 압축기를 구비한 것을 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 복수의 실내 열교환기와 압축기를 구비하여 구성된 멀티형 공기조화기에도 적용할 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 배관 내장형 필터(20)가 압축기(1)와 전자 팽창밸브(3)에 연결된 냉매관에만 설치된 것을 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 실내 및 실외 열교환기(2)(4)와 차단밸브들(미도시)에 연결된 냉매관에도 설치될 수 있음을 밝혀 둔다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 배관 내장형 필터 및 이 를 갖춘 공기조화기는 배관 내장형 필터가 링 형상의 캡과 금속망을 구비하여 간편하고 신속하게 배관의 내부에 설치되는 구조를 가져서 조립비용이 절감되고 배관의 내부에 이물질이 유입되지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 배관 내장형 필터 및 이를 갖춘 공기조화기는 배관 내장형 필터의 금속망이 코일 스프링으로 이루어진 지지부재에 의해 지지되는 구조를 가져서 냉방운전과 난방운전이 교대로 이루어져서 금속망에 정방향과 역방향으로 냉매의 압력이 작용하더라도 금속망이 변형되거나 터지지 않고 견고하게 유지됨으로써 전자 팽창장치와 압축기 등의 손상과 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 링 형상의 캡과, 상기 캡의 테두리에 결합되며 다수의 미세공이 형성되어 있는 금속망을 구비하여 배관의 내부에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 배관 내장형 필터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속망의 내부에는 지지부재가 설치되어 상기 금속망의 강도를 높게 한 것을 특징으로 하는 배관 내장형 필터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지부재는 코일 스프링으로 이루어져서 상기 금속망을 탄력성있게 지지하는 것을 특징으로 하는 배관 내장형 필터.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 금속망과 상기 지지부재는 테이퍼 형상으로 형성되어 상기 캡에서 멀어질수록 직경이 감소하게 되는 것을 특징으로 하는 배관 내장형 필터.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 캡은 상기 배관의 내경과 동일한 크기의 직경을 가져서 상기 배관의 내주면에 압입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 배관 내장형 필터.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 캡은 상기 배관의 내경보다 작은 크기의 직경을 가져서 상기 배관의 외측에서 가해진 힘에 의해 상기 배관이 눌려지게 됨으로써 상기 배관의 내주면에 압착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 배관 내장형 필터.
7. 압축기, 실내 열교환기, 실외 열교환기, 전자 팽창밸브, 그리고 이들을 연결하는 다수의 냉매관을 구비한 공기조화기에 있어서,

   상기 다수의 냉매관 중의 적어도 하나의 냉매관에는 링 형상의 캡과, 상기 캡의 테두리에 결합되며 다수의 미세공이 형성되어 있는 금속망을 구비한 배관 내장형 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 금속망의 내부에는 코일 스프링으로 형성된 지지부재가 배치되어 상기 금속망을 탄력성있게 지지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 금속망과 상기 지지부재는 테이퍼 형상으로 형성되어 상기 캡에서 멀어질수록 직경이 감소하게 되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 배관 내장형 필터는 상기 전자 팽창밸브의 입구와 연결된 냉매관에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 제 7 항에 있어서, 상기 배관 내장형 필터는 상기 압축기의 입구와 연결된 냉매관에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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