KR20070008337A - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 모세관 자체 형상에 의해 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 구조의 모세관을 포함하는 공기조화기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 방열하여 응축되는 응축기; 상기 응축기로부터 토출된 저온 고압상태의 냉매를 감압하여 저온 저압상태로 하되 충격감쇄구조로 이루어진 모세관; 상기 모세관으로부터 토출된 냉매가 흡열하며 증발하는 증발기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기{Air conditioner}

도 1은 종래의 모세관의 구조를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기를 나타낸 구성도이다.

도 3은 실외기의 내부구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 4는 모세관의 구조를 도시한 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

20 : 공기조화기, 21 : 압축기,

22 : 응축기, 24 : 모세관,

25 : 증발기, 26 : 냉각팬

27 : 실내기, 28 : 실외기,

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기에 있어서 응축기를 통과한 저온고압의 냉매를 교축작용에 의해 저온저압 상태로 만드는 모세관의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 증기냉동사이클을 적용하여 냉매의 응축 및 증발에 의해 실내의 공기온도를 조절하는 장치이다.

공기조화기는 냉방운전시 압축기에 기체상태의 냉매를 고압상태로 압축하고, 압축되어 고온 고압 상태가 된 냉매는 응축기로 보내진다.

응축기는 이러한 고온고압의 냉매가 방열되며 액체상태로 응축될 수 있도록 실외공기와 열교환하는 장치인데, 응축기를 통과하는 동안 냉매의 온도는 하강하지만 본격적인 증발이 일어나기 위하여는 냉매가 저온저압상태가 되어야 한다.

따라서, 응축기에서 토출된 냉매는 감압장치로써 가늘고 긴 관으로 이루어진 모세관이나 팽창밸브를 거쳐야 하는데, 팽창밸브의 경우 교축작용을 가변할 수 있는 가변형으로 마련되어 용량제어가 요구되는 공기조화기 등에 적용되며, 냉방능력에 변화가 없는 일반적인 공기조화기에는 모세관을 주로 사용한다.

모세관을 통과하면서 냉매는 교축작용에 의해 감압되고, 증발기로 보내져 기체로 증발하여 그 기화열에 의해 실내의 냉방이 이루어진다.

모세관은 교축작용을 위해 다른 냉매관보다 작은 직경을 갖도록 가늘게 형성되고 그 길이는 직경에 따라 결정되는데, 상대적으로 가늘게 형성되므로 충격이나 진동에 취약한 구조를 갖는다.

도 1은 종래의 모세관의 구조를 도시한 사시도이다.

종래의 모세관(10)은 입구측(11)과 출구측(12) 사이는 주 관(13)보다 작은 직경을 갖는 가느다란 관을 코일형상으로 권선하고 주 관(13)보다 상대적으로 가늘어서 충격이나 진동에 취약한 구조를 보강하기 위해 모세관(10)을 합성고무로 이루어진 보호부재(14)로 감싸는 구조를 포함하고 있었다.

그러나, 모세관(10)을 통과하면서 냉매는 모세관(10)과의 마찰로 인해 방열하며 이에 따른 열로 장시간 운전시 보호부재(14)에 변형이 발생하여 보호부재(14)와 모세관(10)사이에 이격된 공간이 발생하거나, 심한 경우 보호부재(14)가 녹아내는 문제가 있었다.

또한, 보호부재(14)는 별도로 가공되어 조립되어야 하므로, 추가 부품소요에 따라 생산원가가 증가되고, 아울러 조립과정에서 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 모세관 자체 형상에 의해 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 구조의 모세관을 포함하는 공기조화기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 방열하여 응축되는 응축기; 상기 응축기로부터 토출된 저온 고압상태의 냉매를 감압하여 저온 저압상태로 하되 충격감쇄구조로 이루어진 모세관; 상기 모세관으로부터 토출된 냉매가 흡열하며 증발하는 증발기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모세관은 일방향으로 소정간격 이격되게 권선되어, 권선된 관 사이에 소정의 피치가 존재하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피치는 3mm 이상인 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기를 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 공기조화기(20)는 냉매를 압축하는 압축기(21)와, 열교환기로 구성되며 압축기(21)로부터 토출되는 고온고압상태의 냉매가 방열되면서 응축되어 저온 고압의 액체상태로 상변화하는 응축기(22), 응축기(22)와 실외공기간의 열교환을 위해 응축기(22)에 송풍하기 위한 송풍팬(23), 응축기(22)를 통과한 고온고압상태의 냉매를 감압시키는 모세관(24), 열교환기로 구성되며 모세관(24)을 통과한 후 감압된 냉매가 증발하며 기화열만큼 열을 흡수하는 증발기(25), 증발기의 열교환을 위해 증발기(25)로 실내공기를 송풍하는 냉각팬(26)을 포함한다.

냉방모드 상태를 전제로 증발기(25)는 실내에, 응축기(22)는 실외에 설치되며, 도시된 실시예의 경우 실내기(27)와 실외기(28)가 분리된 분리형으로 구성된다.

실외기(28)에는 압축기(21), 응축기(22), 송풍팬(23) 및 모세관(24)이 설치되며, 실내기(27)는 증발기(25)와 냉각팬(26)을 포함한다.

도 3은 실외기의 내부구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 모세관의 구조를 도시한 사시도로써, 실외기(28)는 외관을 형성하는 케이스(30)와, 이 케이스(30) 내부에 설치되는 응축기(22), 모세관(24) 및 압축기(21)를 포함한다.

실외기(28)의 일측면에는 실내기(27)와의 냉매교환을 위한 냉매 유입포트(31) 및 냉매 토출포트(32)가 설치되는데, 냉매 유입포트(31)는 실내기(27)에서 증발기(25)의 출구측 및 압축기(21)와 연결되며, 냉매 토출포트(32)는 실내기(27)에서 증발기(25)의 입구측 및 모세관(24)과 각각 연결된다.

모세관(24)은 주 관보다 작은 내부 직경을 갖는 가느다란 관으로 마련되며, 일방향으로 권선되어 코일형상으로 이루어져 있다. 권선된 모세관(24)은 일정한 피치를 갖도록 이격되며 3회에서 5회정도 권선된다.

모세관(24)은 피치가 크면 클수록 실외기(28) 설치시 많은 공간을 차지하게 되고, 피치를 작게 하면 모세관(24) 자체형상에 따른 충격 및 진동흡수 성능이 저하될 수 있으므로, 피치는 3mm이상으로 하되, 10mm를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

모세관(24)의 길이에 따라 교축작용에 의해 감압되는 효과가 달라지게 되며 이러한 모세관(24)의 길이는 공기조화기(20)의 냉방능력과, 주 관과 모세관(24)과의 직경차이 등을 고려하여 결정된다.

본 실시예는 실내기((27)와 실외기(28)가 각각 실내와 실외에 분리설치되는 분리형 에어컨에 적용한 경우로, 본 발명은 이에 한정할 것이 아니라 냉동사이클이 적용된 일체형 에어컨이나 냉장고 등에 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.

이하에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 공기조화기의 작동과정 및 효과를 살펴본다.

냉방운전이 시작되면, 압축기(21)가 작동되며 냉매라인상에서 냉매의 순환이 시작되는데, 먼저 증발기(25)와 연결된 냉매 유입포트(31)로부터 기체상태의 냉매를 흡입하여 압축하는데, 이 과정은 단열압축과정에 유사하므로 열이 발생된다.

다음으로, 압축된 냉매는 충분한 방열을 위해 응축기(22)로 보내지고 응축기(22)를 거쳐 냉각되며 액체상태로 상변화한 냉매는 모세관(24)을 통과하면서 감압되어 저온 저압상태로 되고, 실외기(28)의 냉매 토출포트(32)를 통해 냉매관을 따라 실내기(27)로 보내진다.

저온저압의 냉매는 실내기(27)의 증발기(25)에서 기체로 기화하며 기화열만큼 실내로부터 열을 흡수한 상태에서 실외기(28)로 보내지고 압축기(21)에서 다시 압축되면서 위와 같은 냉동싸이클이 지속적으로 반복되게 된다.

한편, 모세관(24)은 코일형으로 권선되고 압축스프링과 같이 일정한 피치를 갖도록 형성되어 모세관(24) 자체형상으로 충격 및 진동에 대한 감쇄능력을 갖게 된다.

따라서, 운반 또는 설치과정에서 모세관(24)이 충격에 파손될 위험이 감소되고, 운전 중 냉매가 주 관을 지나 모세관(24)을 통과하면서 압력강하를 일으키고 이에 따라 모세관(24)에는 진동이 발생되는데, 이와 같이 피치를 갖는 스프링구조 에 의해 진동이 감쇄된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 자체형상에 의해 충격이나 진동을 감쇄하는 모세관을 포함하고 있어 운반단계 및 운전상태에서 모세관에 가해지거나 자체적으로 발생하는 충격 또는 진동에 의해 모세관이 손상되는 것이 방지하는 효과가 있다.

또한, 고무로 이루어진 보호부재가 생략되므로, 이에 따라 생산원가가 절감되고 조립과정에서의 작업성이 향상되는 효과가 있을 뿐만 아니라, 장시간 사용에도 변형이 발생하지 않아 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 방열하여 응축되는 응축기; 상기 응축기로부터 토출된 저온 고압상태의 냉매를 감압하여 저온 저압상태로 하되 충격감쇄구조로 이루어진 모세관; 상기 모세관으로부터 토출된 냉매가 흡열하며 증발하는 증발기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서, 상기 모세관은 일방향으로 소정간격 이격되게 권선되어, 권선된 관 사이에 소정의 피치가 존재하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제2항에 있어서, 상기 피치는 3mm 이상인 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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