KR20070077917A - 공기조화기 실외기의 컨트롤박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 다수개의 전자부품이 설치되어 실외기 내부에 장착된 부품을 제어하는 컨트롤박스가 실외기 내부 공기의 경유에 의해서 냉각되도록 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에 관한 것이다.

본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 컨트롤박스는 내부에 다수개의 전자부품이 내장되어 실외기(100)의 동작을 제어하며, 상기 컨트롤박스(300)의 일측에는 전원 인가시에 회전하여 컨트롤박스(300) 외부로 공기를 강제 송풍하는 방열팬(370)과, 천공 성형되어 외부 공기가 컨트롤박스(300) 내부로 유입되도록 안내하는 공기흡입공(340)과, 상기 컨트롤박스(300) 내부를 구획하여 상기 공기흡입공(340)을 통해 유입된 공기의 유동 방향을 안내하는 대류안내판(350)이 구비됨을 특징으로 한다. 그리고, 상기 공기흡입공(340)은 대류안내판(350)의 일측방향에만 형성됨을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 컨트롤박스의 냉각이 효율적으로 이루어져 인쇄회로기판의 오작동 및 파손이 미연에 방지되는 이점이 있다.

공기조화기, 실외기, 컨트롤박스, 경유, 냉각

Description

공기조화기 실외기의 컨트롤박스 { A controlbox of out-door unit for air conditioner }

도 1 은 종래 기술에 의한 공기조화기 실외기가 작동시의 공기 유동 경로를 보인 측단면도.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기의 설치 상태도.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도.

도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 내부 구성을 보인 분해 사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에서 전방이 개방된 상태의 내부 구성을 보인 사시도.

도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기 실외기가 작동시의 공기 유동 경로를 보인 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 실외기 102. 실외전자밸브

110. 베이스팬 112. 전면판넬

114. 전면그릴 116. 전면상부브라켓

120. 정속압축기 122. 오일분리기

123. 오일회수관 124. 4방향밸브

126. 밸브지지대 128. 서비스밸브

130. 과냉각기 132. 어큐뮬레이터

134,134'. 전방프레임 136. 중앙프레임

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

210. 공통액관 210'. 분지액관

210". 실외액관 212. 공통기관

212'. 분지기관 212". 실외기관

214. 고저압공통관 300. 컨트롤박스

310. 인쇄회로기판 320. 커패시터

330. 리엑터 340. 공기흡입공

360. 토출공 370. 방열팬

372. 대류용모터 374. 모터장착구

본 발명은 공기조화기의 실외기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 다수개의 전자부품이 설치되어 실외기 내부에 장착된 부품을 제어하는 컨트롤박스가 실외기 내부 공기의 경유에 의해서 냉각되도록 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에 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 냉매 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고 상기 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 나눌 수 있으며, 설치공간이나 소음 등을 고려하여 분리형 공기조화기가 선호되고 있는 추세이다.

또한, 분리형 공기조화기는 한 개의 실외기로 다수 개 공간을 냉/난방하고자 할 때 효과적으로 적용 가능하다. 즉, 분리형 공기조화기의 일종인 멀티형 공기조화기를 여러 개의 사무실을 가진 건물에 설치함으로써 각 사무실의 효율적인 공기조화가 가능하게 된다.

보다 상세하게는 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 복수의 실내기가 연결되며, 이러한 실내기가 공기 조화를 위한 실내에 각각 설치됨으로써 여러 대의 공기조화기를 설치한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이하에서는 일반적인 멀티형 공기조화기 실외기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 공기조화기 실외기가 작동시의 공기 유동 경로를 보인 측단면도.

도면에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 실외기(1)는, 다수개의 판넬이 서로 결합되어 세로로 긴 직육면체 형상의 외관을 가지며, 내부에 공간이 형성됨으로써 다수개의 부품이 내장된다.

즉, 상기 실외기(1)는 상면에 다수개의 부품이 장착되어 하중을 지지하는 베이스팬(12)과, 전면 외관 일부를 형성하는 전면판넬(14)과, 사각망 모양으로 형성되어 실외기(1) 내부로 외부 공기의 유입을 안내하는 전면그릴(15) 및 후면그릴(16)과, 상기 후면그릴(16) 하측에 장착되는 후면판넬(18)과, 좌우측면 외관을 형성하는 측면판넬(미도시)에 의해서 내부에 공간이 형성된다.

그리고, 상기 실외기(1)의 상면 외관을 형성하는 상면판넬(20)에 의해서 상기 실외기(1) 내부는 차폐되며, 상기 실외기(1)의 모서리 부분에는 상기한 판넬들 이 서로 강한 결합력을 가지도록 다수개의 프레임이 설치된다.

따라서, 상기 실외기(1)는 상기 프레임에 의해서 외관이 견고하게 지지되며, 직육면체 형상이 변형되지 않게 된다.

그리고, 상기 상면판넬(20)의 좌우측에는 대략 원판모양의 토출그릴(26)이 설치되어 상기 실외기(1)의 상면 외관 일부를 형성한다. 상기 토출그릴(26)은 전면(全面)에 다수개의 토출구(26')가 형성되어, 상기 실외기(1) 내부와 외부가 서로 연통되도록 한다.

상기 토출그릴(26)의 하측, 보다 상세하게는 상기 상면판넬(20)의 좌우측에는 원통모양의 쉬라우드(28)가 구비된다. 상기 쉬라우드(28)는 실외기(1) 내부의 공기가 외부로 토출될 때 토출방향을 안내하기 위한 것으로, 쌍으로 구성된 상기 토출그릴(26)에 각각 설치된다.

상기 쉬라우드(28) 내부에는 송풍팬(30)이 위치하게 된다. 상기 송풍팬(30)은 전원 인가시에 회전동력을 발생하는 팬모터(32)로부터 회전동력을 전달받아 빠른 속도로 회전함으로써, 실내 공기를 열교환하는 실내기(미도시) 내부의 공기를 외부로 토출하게 된다.

그리고, 상기 팬모터(32)는 모터마운트(34)에 의해서 하중이 지지된다. 즉 상기 모터마운트(34)는 중앙부가 상기 팬모터(32) 일측과 결합되어 팬모터(32)의 유동을 규제하게 되며, 상단부가 상기 상면판넬(20)의 저면에 스크류체결됨으로써 상기 팬모터(32) 및 송풍팬(30)의 하중을 지지하게 된다.

한편, 상기 팬모터(32)의 이격된 전후방 및 하측, 보다 상세하게는 상기 전 면그릴(15)의 후방과 후면그릴(16)의 전방에는 실외열교환기(40)가 설치된다. 상기 실외열교환기(40)는 내부를 순환하는 냉매와 실외기(1) 내부로 유입된 공기가 서로 열교환되도록 한다.

그리고, 상기 실외열교환기(40)는 상기 전면그릴(14)을 통해 실외기(1) 내부로 흡입되는 공기를 열교환하는 전면열교환기(42)와, 상기 후면그릴(16)을 통해 흡입되는 공기를 열교환하는 후면열교환기(44)를 포함하여 구성된다.

상기 전면열교환기(42)는 측방에서 볼 때 대략 '

'모양의 종단면을 가지도록 형성된다. 이것은 상기 전면그릴(14)을 통해서 흡입되는 공기가 상기 전면열교환기(42)의 전면과 경사진 하면을 통해서 열교환될 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 후면열교환기(44)는 상기 후면그릴(16)을 통해서 흡입되는 외부 공기를 열교환하기 위한 것으로, 공기의 열교환을 효율적으로 수행할 수 있도록 상기 후면그릴(16)의 외곽 크기와 대응되는 크기로 구성됨이 바람직하다.

상기 실외열교환기(40)의 하측 즉, 상기 후면열교환기(44)의 하측에는 드레인팬(46)이 설치된다. 상기 드레인팬(46)은 상기 실외열교환기(40)가 실외기(1) 외부 공기와 열교환시에 외면에 발생되는 응축수를 집수하기 위한 것으로, 내부에 집수된 응축수는 상기 실외기(1) 내부로 배수 가능하도록 구성됨이 바람직하다.

상기 드레인팬(46)의 전방에는 베리어(48)가 형성된다. 상기 베리어(48)는 사각판이 절곡 성형된 것으로, 우측면에서 볼 때 대략 '

'모양의 종단면을 가지게 된다. 따라서, 상기 베리어가 실외기(1) 내부에 설치되면, 상기 실외기(1) 내부 공간은 상하로 구획된다.

그리고, 상기 베리어(48) 중 좌측 베리어(48)의 상면 중앙부에는 직사각형 모양으로 천공된 공기안내공(48')이 형성되고, 이러한 공기안내공(48')의 상측에는 공기안내커버(49)가 설치된다.

상기 공기안내커버(49)는 전방과 상방이 차폐되고 후방이 개방되도록 구성되어, 아래에서 설명할 방열팬(59)으로부터 강제 송풍되는 공기가 후방으로 안내되도록 한다.

상기 베리어(48)에 의해서 구획된 상기 실외기(1)의 하부 공간에는 컨트롤박스(50)가 좌우로 설치된다. 상기 컨트롤박스(50)는 각각 전방이 개구된 사각박스 형상을 가지며, 전방은 상기 박스커버(50')에 의해 차폐된다. 그리고, 상기 컨트롤박스(50) 내부에는 다수개의 전자부품이 내장되며, 상기 실외기 내부의 다수개 부품을 제어하는 역할을 수행한다.

즉, 상기 컨트롤박스(50) 내부에는 도시되진 않았지만, 서로 다른 부품에 전기를 이어주는 릴레이와, 인쇄회로기판(PCB), 전하를 축적하여 용량이 작은 배터리 역할을 하는 커패시터(Capacitor) 그리고 순간 전압강하를 억제하는 리엑터(Reactor)등의 전자부품이 장착된다.

상기한 전자부품이 작동시에 상기 컨트롤박스(50) 내부에는 높은 열이 발생되며 이러한 열에 의해 전자부품의 파손이 방지될 수 있도록 상기 컨트롤박스(50)의 후면에는 발열소자가 구비되는 발열소자판(58)이 장착된다. 또한, 상기 발열소자판(58)의 상측에는 방열팬(59)이 더 구성된다.

따라서, 상기 발열소자판(58)이 컨트롤박스(50) 내부의 높은 열을 외부로 전 도시키게 되면, 상기 방열팬(59)은 회전하여 발열소자판(58)으로 공기 유동을 강제함으로써 상기 발열소자판(58)으로 전도된 열을 냉각시키게 된다.

한편, 상기 베이스팬(12)의 상면 중앙부에는 압축기(60)가 설치된다. 상기 압축기(60)는 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(70)로부터 전해진 냉매를 고온 고압 상태로 압축하는 것으로, 상기 실외기(1)와 연결되는 상기 실내기의 수에 따라 다수개로 구비된다.

상기 베이스팬(12)의 상면 중앙부에는 어큐뮬레이터(70)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(70)는 실내기(미도시)로부터 기체냉매 및 액냉매를 동시에 전달받은 후, 이를 분리하며 기체냉매만 상기 압축기(60)로 보내는 역할을 수행하는 것으로 내부가 차폐된 원통 모양으로 형성된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 실외기 컨트롤박스에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 컨트롤박스(50)에는 전술한 바와 같이 다수개의 전자부품이 내장되며, 이중에서 리엑터(미도시)의 경우 아주 높은 온도(100~110℃)로 발열하여 인쇄회로기판(미도시)의 오작동을 유발하는 문제점이 있다.

또한, 상기 발열소자판(58)과 방열팬(59)을 이용한 컨트롤박스(50)의 냉각은 전도(傳導)에 의한 방법이므로 그 냉각효율이 상기 리엑터(미도시)의 발열량을 상쇄할 정도의 수준에 미치지 못하게 되어 결국 상기 컨트롤박스(50)의 온도가 지속적으로 상승하게 되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 상기한 문제점들로 인하여 실외기 자체의 신뢰성이 낮아지므로 바람직하지 못하다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부에 다수개의 전자부품이 설치되어 실외기 내부에 장착된 부품을 제어하는 컨트롤박스가 실외기 내부 공기의 경유에 의해서 냉각되도록 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 컨트롤박스 내부 일측에 대류안내판 및 방열팬을 설치하여 리엑터에 대한 냉각 효율이 극대화되도록 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의컨트롤박스는, 내부에 다수개의 전자부품이 내장되어 실외기의 동작을 제어하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에 있어서, 상기 컨트롤박스의 일측에는 전원 인가시에 회전하여 컨트롤박스 외부로 공기를 강제 송풍하는 방열팬과, 천공 성형되어 외부 공기가 컨트롤박스 내부로 유입되도록 안내하는 공기흡입공과, 상기 컨트롤박스 내부를 구획하여 상기 공기흡입공을 통해 유입된 공기의 유동 방향을 안내하는 대류안내판이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 공기흡입공은 대류안내판의 일측방향에만 형성됨을 특징으로 한다.

상기 컨트롤박스의 내부 일측에는 순간 전압강하를 억제하는 리엑터(Reactor)가 더 구비됨을 특징으로 한다.

상기 리엑터는 공기흡입공과 대류안내판에 근접하도록 설치됨을 특징으로 한다.

상기 컨트롤박스 일면에는 상기 방열팬에 의해서 송풍 강제된 공기가 컨트롤박스 외부로 토출되도록 안내하는 토출공이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 대류안내판을 기준으로 리엑터가 장착된 공간의 반대편에는 인쇄회로기판(PCB)이 장착됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에 의하면, 컨트롤박스의 냉각이 효율적으로 이루어져 인쇄회로기판의 오작동 및 파손이 미연에 방지되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기의 설치 상태도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 실외기(100)는 정속압축기(120) 및 인버터압축기(120'), 어큐뮬레이터(132) 그리고 실외열교환기(180)와 실외전자밸브(102, LEV:linear expansion valve, 이하 '실외LEV'라 한다.) 등으로 이루어지고, 실내기(200)는 실내열교환기(202), 팽창밸브(204) 등으로 이루어진다.

멀티형 공기조화기에서는 하나 또는 둘 이상의 실외기(100)에 다수의 실내기(200)가 연결되어 있는데, 실외기(100)와 실내기(200) 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 다수의 실외기(100) 중 사용되지 않는 실외기(100)의 실외열교환기(180)에도 냉매가 유입되도록 함으로써 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, 이러한 분지액관(210')과 분지기관(212')은 상기 공통액관(210)과 공통기관(212)과 연통된다.

그리고 상기와 같은 다수의 분지액관(210')과 분지기관(212')은 연결되는 실내기(200)의 용량에 따라 그 직경이 각각 상이하게 된다.

한편 상기 실외기(100)에는 액체냉매가 흐르는 실외액관(210")과, 기체냉매가 흐르는 실외기관(212")이 각각 형성되며, 이러한 실외액관(210")과 실외기관(212")은 상기 공통액관(210)과 공통기관(212)과 연통된다.

이하에서는 상기 실외기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 내부 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 바닥면을 형성하는 베이스팬(110)이 최하단에 구비되어 다수의 부품을 지지하고 있으며, 이러한 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. 한편 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 고온고압이 되도록 하는 것으로, 좌우에 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')로는 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 사용되며, 특히 상기 인버터압축기(120')는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터 스크롤 압축기이다. 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 오일분리기(122)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(122)는 상기 압축기(120,120')로부터 배출되는 냉매속에 섞여있는 오일을 걸러내어 압축기(120,120')로 회수되도록 한다.

즉 상기 압축기(120,120')의 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 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 정지중인 압축기(120,120') 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 것으로, 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 한 곳으로 모아진 다음, 상기 4방향밸브(124)로 유입된다.

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 하며, 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 상면 좌측 후단부에는 과냉각기(130)가 형성된다. 상기 과냉각기(130)는 아래에서 설명할 실외열교환기(180)에서 열교환된 냉매를 더욱 냉각되도록 하는 것으로, 실외열교환기(180)의 출구측에 연결되는 상기 실외액관(210")의 임의 위치에 형성된다.

상기 과냉각기(130)의 일측 즉, 실외열교환기(180)로부터 토출된 냉매가 실내기(200)로 안내되는 실외액관(210")의 일측에는 도시되진 않았지만 드라이어(Drier)가 설치된다. 상기 드라이어는 상기 실외액관(210")을 흐르는 냉매속에 함유된 수분을 제거하는 역할을 한다.

상기 베이스팬(110)의 중앙부, 즉 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120') 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,고압의 기체상태 냉매로 형성시키는 압축기(120,120')에 부하가 증가되어 압축기(120,120')의 손상을 가져오게 된다.

따라서 상기 어큐뮬레이터(132) 내부로 유입된 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매는 기상의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 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 상하로 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(300)를 지지하는 역할을 한다. 한편 상기 전방좌측프레임(134)과 전방우측프레임(134')의 중앙부에는 중앙프레임(136)이 좌우로 구비된다.

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

상기 베리어(150)는 좌우에 각각 구비된다. 그리고 이러한 베리어(150)는 상기 중앙프레임(136)으로부터 후방으로 형성되는 수평부(150')와, 상기 수평부(150')의 후단으로부터 하방으로 소정 각도로 경사지게 형성되는 경사부(150")로 이루어진다.

상기 베리어(150) 중 좌측 베리어(150)의 수평부(150')에는 공기안내공(152)이 형성되고, 이러한 공기안내공(152)의 상측에는 공기안내커버(154)가 설치된다. 상기 공기안내커버(154)는 전방과 상방이 차폐되고 후방이 개방되도록 구성되어, 하부에 구비된 상기 방열팬(370)으로부터 강제 송풍되는 공기가 후방으로 안내되도 록 한다.

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

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

상기 쉬라우드(164)의 내측에는 송풍팬(170)이 설치된다. 상기 송풍팬(170)은 하부에 구비되는 팬모터(172)에 의해 회전하는 것으로, 내부의 공기를 상방으로 토출한다. 즉 상기 팬모터(172)가 외부로부터 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생하면, 이러한 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, 이러한 고정판(174')을 지지하는 지지대(174")로 구성된다. 상기 지지대(174")는 좌우에 한 쌍으로 형성되며, 이러한 한 쌍의 지지대(174") 중앙부에 상기 고정판(174')이 장착된다. 그리고 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 하는 것으로 전후에 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 일정길이로 연장된 수직부(182')와, 이러한 수직부(182') 하단으로부터 후방으로 소정각도로 경사지게 형성되는 경사부(182")로 구성된다.

따라서 상기 경사부(182")의 하단과 상기 후면열교환기(184)의 하단은 서로 인접하게 되고, 이러한 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.

그리고 상기 실외열교환기(180)의 하단 하측에는 드레인팬(186)이 구비된다. 상기 드레인팬(186)은 좌우로 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 배 관출입공(188')이 전후에 각각 형성된다.

상기 베이스팬(110)의 후단에는 후면그릴(190)이 설치된다. 상기 후면그릴(190)은 상기 후면열교환기(184)의 크기와 대응되게 형성되며, 이러한 후면그릴(190)의 하측에는 후면판넬(192)이 구비된다.

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

상기 후면상부브라켓(194)의 양단부 즉, 상기 베이스팬(110)의 후단 모서리에는 후방프레임(196)이 설치된다. 상기 후방프레임(196)은 상하로 길게 형성되어 상기 후면그릴(190)과 후면판넬(192) 및 상면판넬(160)을 지지하게 된다.

한편, 상기 전면판넬(112)의 후면 상부에는 본 발명의 요부 구성인 컨트롤박스(300)가 설치된다. 상기 컨트롤박스(300)는 대략 직육면체 형상의 외형을 가지며, 좌우에 각각 한개씩 쌍으로 형성된다. 그리고 내부에는 공간이 형성되어 아래에서 설명할 다수개의 전자부품이 내장됨으로써 상기 실외기(100)의 동작을 제어할 수 있게 된다.

이하에서는 상기 컨트롤박스(300)의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명에 의한 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에서 전방이 개방된 상태의 내부 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤박스(300)는 전방이 개구되는 공간이 형성되며, 내부에는 인쇄회로기판(PCB,310), 전하를 축적하여 용량이 작은 배터리 역할을 하는 커패시터(Capacitor,320) 그리고 순간 전압강하를 억제하는 리엑터(Reactor,330)등의 전자부품이 장착된다.

상기 인쇄회로기판(PCB,310)은 다수개의 전자부품이 집적되어 실외기(100)의 작동을 제어하는 것으로 상기 컨트롤박스(300) 내부에 장착된 여러 다른 부품보다도 중요한 역할을 수행한다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(PCB,310)은 다른 부품들에 비해 상대적으로 열에 약하다.

그리고, 상기 리엑터(Reactor,330)는 작동시에는 100~110℃정도의 열을 발생하게 된다. 따라서, 상기 실외기(100)의 정상적인 작동을 위해서는 상기 리엑터(Reactor,330)와 인쇄회로기판(PCB,310)은 서로 이격되어 설치됨이 바람직하며, 상기 인쇄회로기판(PCB,310)을 냉각하기 위한 구성이 더 요구된다. 이를 위해 상기 컨트롤박스(300)는 외부 공기가 내부로 유입된 후에 경유하도록 구성된다.

즉, 상기 컨트롤박스(300)의 우측 하면에는 전후 방향으로 길게 절제 형성된 공기흡입공(340)이 다수개 형성된다. 상기 공기흡입공(340)은 컨트롤박스(300)의 내부가 외부와 연통되도록 함으로써 상기 실외기(100) 내부의 공기가 컨트롤박스(300) 내부로 유입될 수 있도록 안내하게 된다.

또한, 상기 컨트롤박스(300)의 내부 공간 저면에는 사각판 모양의 대류안내판(350)이 설치된다. 상기 대류안내판(350)은 전후 폭은 컨트롤박스(300)의 두께와 대응되도록 형성되어 상기 컨트롤박스(300) 내부 공간을 좌우로 구획하게 되며, 상기 리엑터(Reactor,330)와 인쇄회로기판(PCB,310)을 서로 분리하게 된다.

보다 상세하게는 상기 대류안내판(350)을 기준으로 우측(공기흡입공(340)이 형성된 컨트롤박스(300)의 우측공간)에는 상기 리엑터(Reactor,330)가 장착되며, 좌측(리엑터(330)가 장착된 공간의 반대편)에는 인쇄회로기판(PCB,310)이 장착된다. 따라서, 상기 리엑터(330)로부터 발생된 고열은 인쇄회로기판(PCB,310)으로 직접 전달되지 않게 된다.

그리고, 상기 대류안내판(350)은 공기흡입공(340)을 통해서 컨트롤박스(300) 내부로 유입된 공기의 유동 방향을 안내하는 역할도 동시에 수행한다. 즉, 상기 대류안내판(350)의 우측면과 컨트롤박스(300) 내부의 우측면 사이에는 전술한 바와 같이 상기 리엑터(330)가 위치하게 되므로 상기 컨트롤박스(300) 내부로 유입된 공기는 상기 대류안내판(350)과 컨트롤박스(300) 내부의 우측면에 의해서 안내된다.

따라서, 상기 리엑터(330)는 공기흡입공(340)으로부터 유입된 외부 공기에 의해서 공냉(空冷)될 수 있도록 상기 공기흡입공(340)과 대류안내판(350)에 근접하게 설치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 공기흡입공(340)으로 유입된 공기가 리엑터(330)를 집중 냉각시킬 수 있도록, 상기 대류안내판(350)의 하단부는 상기 공기흡입공(340) 중에서 가장 좌측에 형성된 공기흡입공(340)으로부터 좌측으로 이격되어 설치됨이 바람직하다. 다르게 설명하자면 상기 공기흡입공(340)은 대류안내판(350)의 일측방향에만 형성됨이 바람직하다.

상기 컨트롤박스(300)의 전면 좌측 상부에는 토출공(360)이 형성된다. 상기 토출공(360)은 공기흡입공(340)으로 유입된 외부 공기가 상기 리엑터(330)를 냉각 시킨 후에 다시 컨트롤박스(300) 외부로 토출되도록 하는 것으로, 상기 컨트롤박스(300)의 내/외측이 연통하도록 천공 형성된다.

상기 토출공(360)의 전방에는 방열팬(370)이 구비된다. 상기 방열팬(370)은 공기 유동을 강제하여 상기 컨트롤박스(300) 내부의 공기가 토출공(360)을 통해서 외부로 토출되도록 한다.

즉, 상기 방열팬(370)의 전방에는 전원 인가시에 회전동력을 발생하는 대류용모터(372)가 구비되며, 상기 대류용모터(372)의 모터축이 방열팬(370)의 중심에 삽입 결합됨으로써 상기 방열팬(370)은 대류용모터(372)로부터 회전동력을 전달받을 수 있게 된다.

따라서, 상기 대류용모터(372)는 컨트롤박스(300) 내부의 공기를 전방에서 후방으로 송풍하게 되며, 송풍된 내부 공기는 상기 토출공(360)을 통해 컨트롤박스(300) 외부로 토출 가능하게 된다.

그리고, 상기 대류용모터(372)의 후단에는 대류용모터(372)가 컨트롤박스(300) 내부에서 고정된 상태를 유지할 수 있도록 모터장착구(374)가 구비됨이 일반적이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 작용을 도 2 내지 도 6를 참조하여 설명한다.

도 6에는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 공기조화기 실외기가 작동시의 공기 유동 경로를 보인 측단면도가 도시되어 있다.

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 작동(냉방운전)되면, 상기 실외LEV(102)가 개방되어 냉매가 실외기(100)와 실내기(200) 사이를 유동한다.

우선, 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 나온 기체 냉매는 압축기(120,120')로 유입된다.

상기 압축기(120,120')에서 압축된 냉매는 오일분리기(122)를 통과한다. 상기 오일분리기(122)에서는 냉매 중에 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 오일분리기(122)에서 분리된다.

상기 오일분리기(122)를 통과한 냉매는 상기 4방향밸브(124)를 거쳐 상기 실외열교환기(180)로 유입된다. 상기 실외열교환기(180)는 응축기(냉방 모드일때)로 작용하므로 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액냉매가 된다. 상기 실외열교환기(180)를 통과한 냉매는 상기 과냉각기(130)를 통과하면서 더욱 냉각된다.

상기 과냉각기(130)를 통과한 냉매는 냉매중에 포함된 수분을 제거하는 드라이어(미도시)를 거친 다음, 상기 공통액관(210)을 통해 실내기(200)로 유입된다. 한편 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 냉매압력이 균형을 이루도록 하는 한편, 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 통하여 가동중인 각각의 실내기(200)로 냉매가 공급된다. 그리고 이러한 냉매는 상기 팽창밸브(204)에서 감압되고 실내열교환기(202)에서 열교환을 하게 된다. 이때 상기 실내열교환기(202)는 증발기의 역할을 하므로, 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.

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

상기 어큐뮬레이터(132)에서는 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 걸러지고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(120,120')로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 하나의 사이클(cycle)이 완성된다.

한편 난방운전으로 작동되는 경우에는 상기와는 반대 방향으로 냉매가 유동되며, 상기 실외LEV(102)에서 냉매량이 조절된다.

다음으로 상기 실외기(100)에서의 공기 유동을 도 6를 참조하여 살펴보면, 전원의 인가에 따라 상기 팬모터(172)가 구동되어 송풍팬(170)을 구동한다. 상기 송풍팬(170)이 회전되면, 외부의 공기가 상기 전면그릴(114) 및 후면그릴(190)을 통해 내부로 유입된다.

상기 실외기(100) 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 상기 실외기(100)의 가동시에 상기 컨트롤박스(300) 내부에 장착된 다수개의 부품 특히 상기 리엑터(330)는 높은 열을 발생하게 된다. 이때, 상기 대류용모터(372)에는 전원이 인가되어 빠른 속도로 회전하게 되며, 상기 대류용모터(372)의 회전동력을 전달받은 상기 방열팬(370)은 빠른 속도로 회전하여 공기 유동을 발생하게 된다.

상기 방열팬(370)에 의해서 발생된 공기 유동의 경로를 상세하게 살펴보면, 먼저 상기 컨트롤박스(300) 하면에 형성된 공기흡입공(340)을 통해서 상기 베리어 하측의 공기가 컨트롤박스(300) 내부로 유입된다.

상기 공기흡입공(340)을 통해서 유입된 공기는 대류안내판(350)의 우측면과 컨트롤박스(300)의 내부 우측면에 의해서 안내되어 상방향으로 유동하게 되며, 상 방 유동하는 과정에서 상기 리엑터(330)는 냉각된다.

상기 리엑터(330)의 열을 뺏은 공기는 컨트롤박스(300)의 내부 공간 상부, 보다 상세하게는 상기 대류안내판(350) 상단부의 상측 공간을 지나 상기 방열팬(370) 방향으로 유동하게 된다.

그리고, 상기 방열팬(370) 주위로 이동한 공기는 상기 방열팬(370)에 의해서 강제되어(도 5에서 볼 때) 후방으로 유동하게 되며 상기 토출공(360)을 통해서 컨트롤박스(300) 외부로 토출된다.

상기 컨트롤박스(300) 외부로 토출된 공기(리엑터(330)의 열을 뺏은 공기)는 상기 공기안내공(152)을 통해 베리어 상측으로 이동하게 되며, 이와 동시에 상기 공기안내커버(154)에 의해서 안내되어 좌측으로 유동하게 된다.

이후 상기 공기안내커버(154)를 통해 좌측방으로 토출된 공기는 상기 전면열교환기(182)를 지나면서 열교환이 일어나고, 상기 쉬라우드(164)를 통해 상방으로 배출된다.

이러한 본 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 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에서는, 실외기 내부의 공기가 컨트롤박스 내부를 경유하도록 하여 공냉하도록 구성하였다.

따라서, 상기 컨트롤박스에 내장되는 각종 부품이 열에 의한 영향을 받지 않게 되어 공기조화기의 에러(error)가 방지되는 이점이 있다.

또한, 컨트롤박스 내부에 방열팬 및 대류안내판을 구성하여 리엑터를 집중적으로 냉각시킴으로써 컨트롤박스에 내장된 부품의 효과적인 냉각이 가능하게 된다.

결국 본 발명에 의하면, 각각의 제어부품이 제기능을 발휘하게 되므로, 공기조화기의 성능저하가 미연에 방지되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 내부에 다수개의 전자부품이 내장되어 실외기의 동작을 제어하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스에 있어서,

   상기 컨트롤박스의 일측에는,

   전원 인가시에 회전하여 컨트롤박스 외부로 공기를 강제 송풍하는 방열팬과,

   천공 성형되어 외부 공기가 컨트롤박스 내부로 유입되도록 안내하는 공기흡입공과,

   상기 컨트롤박스 내부를 구획하여 상기 공기흡입공을 통해 유입된 공기의 유동 방향을 안내하는 대류안내판이 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공기흡입공은 대류안내판의 일측방향에만 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤박스의 내부 일측에는 순간 전압강하를 억제하는 리엑터(Reactor)가 더 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 리엑터는 공기흡입공과 대류안내판에 근접하도록 설 치됨을 특징으로 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 컨트롤박스 일면에는 상기 방열팬에 의해서 송풍 강제된 공기가 컨트롤박스 외부로 토출되도록 안내하는 토출공이 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 대류안내판을 기준으로 리엑터가 장착된 공간의 반대편에는 인쇄회로기판(PCB)이 장착됨을 특징으로 하는 공기조화기 실외기의 컨트롤박스.

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