KR20080058782A - 멀티형 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실외열교환기에서 토출된 냉매를 과냉각시키는 판형과냉각기가 구비되는 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는, 실외열교환기(180)가 구비되어 실외공기와 냉매가 열교환되도록 하는 하나 이상의 실외기(100)와; 상기 실외기(100)와 대응되는 사이클로 구성되는 하나 이상의 실내기(200)와; 상기 실외기(100) 내부 일측에 구비되고, 상기 실외열교환기(180)에서 토출되는 냉매 중 일부를 역류시켜 나머지 냉매를 과냉각시키는 판형상의 판형과냉각기(400)를 포함하여 구성되며, 상기 판형과냉각기(400)의 상부 일측에는, 상기 판형과냉각기(400)에서 토출된 냉매가 다시 판형과냉각기(400) 내부로 유입되도록 안내하는 역이송부(450)가 구비됨을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 실외열교환기에서 토출된 냉매의 과냉각 효율이 향상되며 실외기가 보다 콤팩트(compact)하게 되는 이점이 있다.

공기조화기, 판형과냉각기, 역이송부, 열교환효율

Description

멀티형 공기조화기 {Multi-airconditioner}

도 1은 종래 멀티형 공기조화기의 일구성인 실외과냉각기의 외관을 보인 정면도.

도 2 는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예의 블럭구성도.

도 4 는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 실외기의 외관사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 실외기의 내부구성을 보인 분해사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 실외기의 구성도.

도 7 은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 요부 구성인 판형과냉각기의 내부 구성을 보인 분해 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 실외기 102. 실외전자밸브

110. 베이스팬 112. 전면판넬

114. 전면그릴 116. 전면상부브라켓

120. 정속압축기 120'. 인버터압축기

122. 오일분리기 124. 사방밸브

128. 서비스밸브 132. 어큐뮬레이터

134,134'. 전방프레임 136. 중앙프레임

140. 좌측콘트롤박스 140'. 우측콘트롤박스

142. 전압트랜스 144. 커패시터

146. 발열소자판 146'. 방열부

148. 방열팬 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

198. 냉방전용배관 198'. 냉방밸브

200. 실내기 202. 실내열교환기

204. 팽창밸브 210. 액관

210'. 실내액관 210". 실내연결액관

212. 저압기관 212'. 실내기관

212". 실내연결기관 214. 고압기관

300. 분배기 400. 판형과냉각기

400'.과냉각설치구 410. 냉매입관

420. 냉매출관 422. 액관온도센서

430. 과냉매입관 440. 과냉매출관

450. 역이송부 452. 과냉각팽창밸브

454. 과냉각입구센서 461. 전면케이스

462. 후면케이스 463. 격판

464. 관통구멍 465. 면접촉부

본 발명은 멀티형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외열교환기에서 토출된 냉매를 과냉각시키는 판형과냉각기가 구비되는 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작 용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고 근래에는 냉난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.

공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.

또한 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기 실외기와 실내기의 구성을 개략적으로 설명하자면, 상기 실외기 내부에는 압축기, 어큐뮬레이터 및 실외열교환기 등으로 구비되고, 상기 실내기 내부에는 실내열교환기 및 팽창밸브가 구비된다.

그리고 상기 실외기와 실내기 사이에는 냉매 흐름을 제어하는 분배기가 설치되며, 상기 실외기와 분배기 및 실내기는 서로 냉매관에 의해 연결 설치된다.

그러나 상기 냉매관은, 서로 다른 공간에 설치되는 실외기와 실내기가 서로 연결될 수 있도록 해야 하며, 상기 실내기는 다수개로 구비되므로 이러한 다수의 실내기와 실외기 및 분배기를 연결하기 위한 냉매관은 결국 길어질 수 밖에 없다.

따라서, 상기 멀티형 공기조화기에는 도 1에 도시된 바와 같은 실외과냉각기가 더 구비된다. 상기 실외과냉각기(10)는 실외기 내부에 설치되어 실외열교환기에서 열교환된 냉매를 더욱 냉각되도록 하는 것으로, 실외열교환기의 출구측에 구비된다.

그리고, 상기 실외과냉각기(10)는 이중관으로 형성된다. 즉 상기 실외열교환기와 연통되는 내측관(12)이 중앙에 형성되고, 이러한 내측관(12)의 외측에는 아래에서 설명할 역이송부(15)와 연통되는 외측관(14)이 형성된다.

한편 상기 실외과냉각기(10)의 출구에는 역이송부(15)가 연통 형성된다. 상기 역이송부(15)는 상기 실외열교환기로부터 토출되어 상기 내측관(12)을 통해 유동하는 냉매가 상기 외측관(14)으로 유입되어 역류되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 역이송부(15)에는 액체냉매를 팽창에 의해 저온의 기체냉매로 변환시키는 과냉각팽창밸브(16)가 설치된다. 그리고 이러한 과냉각팽창밸브(16)는 상기 역이송부(15)를 통해 역류되는 냉매의 양을 조절할 수 있게 된다.

따라서 상기 실외과냉각기(10)를 통과한 냉매가 사용자가 원하는 온도가 되도록 한다. 즉 상기 역이송부(15)를 통해 역류하는 냉매의 양이 많아질수록 상기 실외과냉각기(10)를 통과한 냉매의 온도는 낮아지게 될 것이다.

상기와 같은 구성에 의해 상기 실외과냉각기(10)로부터 배출되는 냉매의 일부가 상기 역이송부(15)로 유입되면, 상기 과냉각팽창밸브(16)를 거치면서 팽창되어 저온의 기체냉매가 되고, 이러한 저온의 기체냉매가 상기 실외과냉각기(10)의 외측관(14)을 통해 역류하면서 열교환을 통해 상기 내측관(12)을 흐르는 액냉매가 더욱 냉각되도록 한다.

이와 같이, 상기 실외열교환기로부터 토출되는 액냉매는 상기 실외과냉각기(10)를 통과하면서 더욱 냉각되어 실내기로 공급되며, 상기 외측관(14)으로부터 토출되는 역류냉매는 어큐뮬레이터를 거쳐 상기 압축기로 다시 공급되어 순환된다.

그러나 상기와 같이 구성되는 멀티형 공기조화기에서 특히 실외기에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 실외과냉각기(10)는 내측관(12)과 외측관(14)을 따라 유동하는 각각의 냉매가 충분한 열교환을 할 수 있도록 하기 위해 충분한 길이를 가지며, 이러한 길이를 가지는 실외과냉각기(10)는 실내기 내부에 최소한의 부피를 가지도록 하기 위해 동그랗게 성형된다.

그리고, 상기 실외과냉각기(10)는 동그랗게 성형되는 과정 중에 균열이 발생되지 않도록 하기 위해 그 크기가 커질 수 밖에 없다.

따라서, 상기 실외과냉각기(10)는 실외기 내부에서 상당한 부피를 차지하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 실외과냉각기(10)의 부피가 커짐에 따라 결국 실외기의 부피도 커지게 되며, 상기 실외기는 내부의 공간 활용도가 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수판이 적층 결합되어 판형으로 형성되는 판형과냉각기가 구비되는 멀티형 공기조화 기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 판형과냉각기가 구비됨으로써 실외기 내부의 공간 효율이 향상됨은 물론 열교환효율도 극대화되도록 하는 멀티형 공기조화기를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는, 실외열교환기가 구비되어 실외공기와 냉매가 열교환되도록 하는 하나 이상의 실외기와; 상기 실외기와 대응되는 사이클로 구성되는 하나 이상의 실내기와; 상기 실외기 내부 일측에 구비되고, 상기 실외열교환기에서 토출되는 냉매 중 일부를 역류시켜 나머지 냉매를 과냉각시키는 판형상의 판형과냉각기;를 포함하여 구성되며, 상기 판형과냉각기의 상부 일측에는, 상기 판형과냉각기에서 토출된 냉매가 다시 판형과냉각기 내부로 유입되도록 안내하는 역이송부가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 판형과냉각기는, 상기 실외기 내부에 직립되도록 설치됨을 특징으로 한다.

상기 실외열교환기에서 토출되는 냉매는 상기 판형과냉각기의 하부를 통해 유입되고 상부로 토출됨을 특징으로 한다.

상기 실외열교환기에서 토출되어 판형과냉각기 내부로 유입되는 냉매와 상기 역이송부를 통해 상기 판형과냉각기로 유입되는 냉매는 서로 대향되도록 유동함을 특징으로 한다.

상기 역이송부의 일측에는, 상기 역이송부의 내부를 유동하는 냉매를 팽창시 키는 과냉각팽창밸브가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 역이송부의 일단부는, 상기 판형과냉각기의 상부 일측에 연결됨을 특징으로 한다.

상기 판형과냉각기의 하부 일측에는, 상기 역이송부를 통해 판형과냉각기 내부로 유입된 냉매가 상기 판형과냉각기 외부로 토출되도록 하는 과냉매출관이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 실외열교환기에서 토출되는 냉매는 상기 판형과냉각기의 상부를 통해 유입되고 하부로 토출됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기에 의하면, 실외기 내부의 공간 효율이 향상됨은 물론 열교환효율도 극대화되는 이점이 있다.

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

도 2에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예의 블럭구성도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 멀티형 공기조화기는 적어도 하나 이상의 실외기(100)와, 다수의 실내기(200) 그리고 상기 실외기(100)와 실내기(200) 사이에 설치되어 냉매의 유동을 제어하는 분배기(300) 등으로 구성된다.

상기 실외기(100)는 일반적으로 건물의 실외에 설치되는 것으로, 정속압축기(120) 및 인버터압축기(120'), 어큐뮬레이터(132) 그리고 실외열교환기(180)와 실외전자밸브(102, LEV:linear expansion valve, 이하 '실외LEV'라 한다.) 등으로 이루어진다.

그리고 상기 실내기(200)는 일반적으로 건물의 실내에 설치되어 공기조화를 위한 공간으로 직접 공기를 토출하는 것으로, 내부에는 실내열교환기(202), 팽창밸브(204) 등이 각각 구비된다.

상기 실외기(100)와 분배기(300) 사이에는 액체냉매가 흐르는 단일배관인 액관(210)과, 고압의 기체냉매가 흐르는 고압기관(214) 그리고 저압의 기체냉매가 흐르는 저압기관(212)이 연통되게 설치된다.

상기 실내기(200)에는 액체냉매가 흐르는 실내액관(210')과, 기체냉매가 흐르는 실내기관(212')이 각각 형성되며, 이러한 실내액관(210')과 실내기관(212')은 상기 액관(210)과 고압기관(214) 및 저압기관(212)과 연통되도록 설치된다.

그리고 상기와 같은 다수의 실내기(200)는 그 종류와 특성이 각각 다르게 설치하는 것이 가능하며, 따라서 실내액관(210')과 실내기관(212')은 연결되는 실내기(200)의 용량에 따라 그 직경이 각각 상이하게 연결됨이 바람직하다.

한편 상기 팽창밸브(204)는 실내기(200) 내부에 설치되어 상기 실내열교환기(202)로 유입되는 냉매의 유량을 제어하게 되며, 이를 위해 상기 팽창밸브(204)는 각각의 실내기(200) 내부에 하나 씩 설치된다.

도 4 내지 도 6에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 실외기 구성이 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 실외기(100)는 바닥면을 형성하는 베이스팬(110)이 최하단에 구비되어 다수의 부품을 지지하고 있으며, 이러한 베 이스팬(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')의 입구측에는 냉매분사기(120a)가 설치된다. 상기 냉매분사기(120a)는 상기 압축기(120,120')가 운전상황에 따라 과열되는 경우에 냉매를 공급하여 압축기의 소손을 방지하는 것으로, 여기에 사용되는 냉매는 아래에서 설명할 실외열교환기(180)로부터 배출되는 냉매가 사용되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120') 사이에는 균유관(121)이 설치되어 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')가 서로 연통되도록 한다. 따라서 어느 일측의 압축기에서 급유부족이 발생하면, 다른 압축기로부터 보충되도록 하여 유량부족에 의한 압축기(120,120')의 소손을 방지한다.

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 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 압축기토출온도센서(120b,120'b) 및 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 사방밸브(124)와 연통되도록 구성된다. 상기 사방밸브(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 사방밸브(124)로 유입되는데, 이러한 사방밸브(124)의 입구에는 압축기(120,120')에서 토출되는 냉매의 압력을 체크하는 고압센서(124')가 설치된다.

한편 상기 오일분리기(122)에서 상기 사방밸브(124)로 유입되는 냉매의 일부가 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(132)로 바로 투입될 수 있도록 하는 핫가스(hot gas)관(125)이 상기 사방밸브(124)를 가로질러 설치된다.

상기 핫가스관(125)은 공기조화기의 운전중에 어큐뮬레이터(132)로 유입되는 저압의 냉매 압력을 높일 필요가 있는 경우에 압축기(120,120') 토출구측의 고압 냉매가 압축기(120,120') 입구측으로 직접 공급될 수 있도록 하는 것으로, 이러한 핫가스관(125)에는 바이패스밸브인 핫가스밸브(125')가 설치되어 배관을 개폐한다.

상기 베이스팬(110)의 상면 전반부 중앙에는 밸브지지대(126)가 설치된다. 상기 밸브지지대(126)는 상기 액관(210), 저압기관(212), 고압기관(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 외부로 인출되어 실내기(200)에 연결된다.

상기 베이스팬(110)의 상면 우측 후단부에는 판형과냉각기(400)가 구비된다. 상기 판형과냉각기(400)는 아래에서 설명할 실외열교환기(180)에서 열교환된 냉매를 더욱 냉각시키기 위한 것으로, 실외열교환기(180)의 출구측에 연결되는 상기 액관(210)의 임의 위치에 형성되며, 사각판을 다수회 절곡 성형한 과냉각설치구(400')에 의해 구속되어 설치된다.

상기 판형과냉각기(400)는 본 발명의 요부 구성으로서 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

상기 판형과냉각기(400)의 일측 즉, 실외열교환기(180)로부터 토출된 냉매가 실내기(200)로 안내되는 액관(210)의 일측에는 드라이어(131,Drier)가 설치된다. 상기 드라이어(131)는 상기 액관(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 어큐뮬레 이터(132)의 하부에 저장되고, 상부의 기체상태 냉매만 상기 압축기(120,120')로 유입된다. 한편 상기 어큐뮬레이터(132)의 입구측에는 흡입되는 냉매의 온도를 측정하는 흡입배관온도센서(132')와 냉매의 압력을 체크하는 저압센서(132")가 각각 구비된다.

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 콘트롤박스(140,140')를 지지하는 역할을 한다. 한편 상기 전방좌측프레임(134)과 전방우측프레임(134')의 중앙부에는 중앙프레임(136)이 좌우로 구비된다.

상기 중앙프레임(136)의 하부에는 콘트롤박스(140,140')가 설치된다. 상기 콘트롤박스(140,140')는 좌우에 쌍으로 형성된다. 즉 좌측에 구비되는 좌측콘트롤박스(140)와 우측에 구비되는 우측콘트롤박스(140')로 이루어지며, 상기 좌측콘트롤박스(140)는 상기 전방좌측프레임(134)에 경첩(140a)에 의해 고정되고, 상기 우측콘트롤박스(140')는 상기 전방우측프레임(134')에 경첩(140'a)에 의해 고정된다.

상기 콘트롤박스(140,140')는 각각 전방이 개구된 사각박스 형상을 가지며, 전방은 상기 전면판넬(112)에 의해 차폐된다. 그리고 상기 좌측콘트롤박스(140)에는 전압트랜스(142)와 커패시터(144) 등의 제어부품과 발열소자판(146)이 구비된 다.

상기 발열소자판(146)의 후면에는 방열핀으로 이루어지는 방열부(146')가 형성된다. 한편 상기 좌측콘트롤박스(140)의 후면 상단에는 방열팬(148)이 설치되는데, 이러한 방열팬(148)은 횡류팬으로 구성된다. 따라서 상기 방열팬(148)이 공기를 흡입하여 상방으로 배출하게 되면 상기 방열부(146')에서의 열교환이 촉진되어 상기 발열소자판(146)이 냉각된다.

상기 콘트롤박스(140,140')의 측단은 각각 상기 전방프레임(134,134')에 경첩(140a,140'a)에 의해 장착되어 있으므로, 이러한 경첩(140a,140'a)을 축으로 전방으로 회동이 가능하게 된다. 따라서 내부 부품의 애프터서비스가 필요한 경우에는 상기 콘트롤박스(140,140')를 전방으로 회동시킨 상태에서 작업을 할 수 있게 된다.

상기 중앙프레임(136)에는 베리어(150)가 설치된다. 상기 베리어(150)는 상기 실외기(100) 내부를 상측공간과 하측공간으로 구획한다. 즉 상기 압축기(120,120')와 콘트롤박스(140,140') 등이 설치되는 하측과, 아래에서 설명할 실외열교환기(180)가 설치되는 상측을 구획한다.

상기 베리어(150)는 상기 콘트롤박스(140,140')와 마찬가지로 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.

한편 상기 베리어(150) 중 좌측 베리어(150)의 수평부(150')에는 공기안내 공(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(148)으로부터 강제 송풍되는 공기가 후방으로 안내되도록 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 지지 대(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 소정각도 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. 또한 상기 실외열교환기(180)의 측면에는 상기 압축기(120,120')로부터 공급되는 냉매를 각 부분으로 분배하는 튜브조립체(180')가 더 형성된다.

한편 상기 실외열교환기(180) 내부에는 열교환기의 온도를 측정하는 열교환기온도센서(180a)가 설치되고, 외측에는 외부의 온도를 측정하는 실외온도센 서(180b)가 더 구비된다.

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 배관출입공(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 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 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실외LEV(102)의 일측에는 실외LEV(102)를 우회하는 냉방전용배관(198)이 더 구비된다. 그리고 상기 냉방전용배관(198)에는 바이패스밸브인 냉방밸브(198')가 더 설치되어 상기 냉방전용배관(198)을 통과하는 냉매를 제어한다. 즉 공기조화기가 냉방전용모드로 동작되는 경우는 상기 냉 방밸브(198')가 개방되어 상기 냉방전용배관(198)을 통해 냉매가 유동하게 된다.

이하에서는 상기 판형과냉각기(400)의 구성을 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 7에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 요부 구성인 판형과냉각기의 내부 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 판형과냉각기(400)는 다수의 사각판을 전/후로 결합시켜 대략 직육면체의 외형을 가지며, 전면에는 다수의 관이 내부와 연통되게 설치된다.

즉, 상기 판형과냉각기(400)의 전면 좌측 하부에는 상기 실외열교환기(180)로부터 토출되어 유동하는 냉매가 판형과냉각기(400) 내부로 유입되도록 안내하는 냉매입관(410)이 구비되며, 상기 냉매입관(410)으로부터 이격된 대각 방향의 상측에는 상기 판형과냉각기(400) 내부를 경유하면서 과냉각된 냉매가 토출되는 냉매출관(420)이 구비된다.

상기 냉매출관(420)은 상기 액관과 연통되어 냉매출관(420)을 통해 토출된 냉매는 상기 실내기(200)로 유동하게 된다.

그리고, 상기 냉매출관(420)으로부터 이격된 좌측에는 과냉매입관(430)이 구비된다. 상기 과냉매입관(430)은 상기 냉매입관(410) 통해 판형과냉각기(400)의 내부로 유입된 냉매를 과냉각하기 위한 것으로, 아래에서 설명할 역이송부(450)와 연통된다.

상기 과냉매입관(430)으로부터 이격된 대각선 하측에는 과냉매출관(440)이 구비된다. 상기 과냉매출관(440)은 판형과냉각기(400) 내부에서 상기 과냉매입 관(430)과 연통되어 상기 과냉매입관(430)을 통해 유입된 냉매가 다시 판형과냉각기(400) 외부로 토출되도록 안내하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 냉매출관(420)에는 역이송부(450)가 연통 형성된다. 상기 역이송부(450)는 실외열교환기(180)로부터 토출된 냉매가 상기 판형과냉각기(400) 내부를 경유한 후 상기 과냉매입관(430)으로 유입되도록 하는 것으로, 상기 역이송부(450)의 좌측단부는 과냉매입관(430)과 연통되도록 연결된다.

따라서, 상기 냉매출관(420)으로 토출되는 냉매 중 일부는 상기 역이송부(450)를 통해 역류하게 된다.

상기 역이송부(450)에는 액체 냉매를 팽창에 의해 저온의 기체 냉매로 변환시키는 과냉각팽창밸브(452)가 설치된다. 그리고, 이러한 과냉각팽창밸브(452)는 상기 역이송부(450)를 통해 역류되는 냉매의 양을 조절할 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 판형과냉각기(400)를 통과한 냉매가 사용자가 원하는 온도가 되도록 한다. 즉, 상기 역이송부(450)를 통해 역류하는 냉매의 양이 많아질수록 상기 판형과냉각기(400)를 통과한 냉매의 온도는 낮아지게 될 것이다.

상기와 같은 구성에 의해 상기 판형과냉각기(400)로부터 배출되는 냉매의 일부가 상기 역이송부(450)로 유입되면, 상기 과냉각팽창밸브(452)를 거치면서 팽창되어 저온의 기체냉매가 되고, 이러한 저온의 기체냉매가 상기 과냉매입관(430)을 통해 판형과냉각기(400) 내부로 유입되어 열교환됨으로써 더욱 냉각될 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 실외열교환기(180)로부터 토출되는 액냉매는 상기 판형과냉 각기(400)를 통과하면서 열전도에 의해 더욱 냉각되어 실내기(200)로 공급되며, 상기 판형과냉각기(400)의 과냉매출관(440)으로부터 토출되는 역류냉매는 상기 어큐뮬레이터(132)를 거쳐 상기 압축기(120,120')로 다시 공급되어 순환한다.

한편 상기 판형과냉각기(400)의 출구 즉, 상기 냉매출관(420)의 일측에는 실외기(100)로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 액관온도센서(422)가 설치되고, 상기 과냉각팽창밸브(452)의 출구에는 과냉각입구센서(454)가 구비되어 판형과냉각기(400)로 유입되는 역류냉매의 온도를 측정하며, 상기 판형과냉각기(400)로부터 배출되는 역류냉매가 흐르는 역이송부(450)에는 과냉각출구센서(442)가 구비된다.

이하에서는 상기 판형과냉각기(400)의 내부 구성을 첨부된 도 7을 참조하여 상세히 살펴보면 상기 판형과냉각기(400)는 전면케이스(461)와 후면케이스(462)에 의해 외관 대부분이 형성되며, 상기 전면케이스(461)와 후면케이스(462) 사이에는 상기 냉매입관(410)과 과냉매입관(430)을 통해 유입되는 냉매가 서로 섞이지 않은 상태로 유동하도록 안내하는 격판(463)이 다수개 구비된다.

상기 격판(463)은 상기 전면케이스(461)와 후면케이스(462)의 면적보다 작은 크기를 가지는 대략 사각판 모양을 가지며, 일면은 상기 냉매입관(410)을 통해 유입된 냉매와 접촉하고 반대면은 상기 과냉매입관(430)을 통해 유입되는 냉매와 접촉하도록 구성된다.

즉, 상기 격판(463)의 네모서리 부분에는 관통구멍(464)이 천공되며, 상기 네 개의 관통구멍(464) 중에서 서로 대각선 방향에 위치한 두 개의 관통구멍(464) 외측에는 상기 한 쌍의 격판(463)이 면접촉하도록 하는 면접촉부(465)가 형성된다.

보다 상세하게는 상기 면접촉부(465)는 서로 인접한 격판(463)에 대하여 서로 교차하는 위치에 형성된 관통구멍(464)의 테두리에 형성된다. 따라서, 상기 다수개의 격판(463) 중에서 어느 하나의 격판(463) 전면에 상기 냉매입관(410)으로 유입된 냉매가 유동하게 되면, 후면에는 상기 과냉매입관(430)으로 유입된 냉매가 유동하게 되며, 상기 격판(463)의 열전도에 의해 열교환하게 된다.

즉, 상기 냉매입관(410)으로 유입된 냉매와 과냉매입관(430)으로 유입된 냉매는 상기 격판(463)을 사이에 두고 서로 대향되는 방향으로 교차 이동하게 됨으로써 열교환하게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기가 냉방모드로 작동시에 냉매 유동을 첨부된 도 6을 참조하여 설명한다.

상기 멀티형 공기조화기에 전원이 인가되면 상기 압축기(120,120')는 냉매를 고온 고압으로 압축한 다음 토출하게 된다. 그리고, 상기 압축기(120,120')로부터 토출된 냉매는 상기 오일분리기(122)를 통과하면서 오일(oil)이 분리되어 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 사방밸브(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)로부터 배출되는 냉매는 상기 냉방전용배관(198)을 통과한다. 즉 냉방전실운전시에는 상기 냉방밸브(198')가 오픈(open)되어 있으므로, 상기 실외열교환기(180)를 통과한 냉매는 상기 실외LEV(102)를 통과하지 아니하고 냉방전용배관(198)을 통과하게 된다.

이후 응축냉매는 상기 냉매입관(410)을 통해 판형과냉각기(400) 내부로 유입되어 격판(463)을 따라 순환한 후 상기 냉매출관(420)을 통해 상기 판형과냉각기(400) 외부로 토출된다. 그리고, 상기 판형과냉각기(400) 외부로 토출된 냉매 중 일부는 역이송부(450)를 통해 역류된다.

상기 역이송부(450)를 통해 역류된 냉매는 상기 과냉각팽창밸브(452)를 지나면서 팽창되어 저온 기체 냉매가 된다. 그리고 저온 기체 냉매는 상기 과냉매입관(430)으로 유입되며, 상기 냉매입관(410)을 통해 판형과냉각기(400) 내부로 유입되어 유동하는 냉매를 과냉각시키게 된다.

이후 상기 판형과냉각기(400)를 경유하면서 냉매를 과냉각시킨 냉매는 상기 과냉매출관(440)을 통해 배출된 후 상기 어큐뮬레이터(132) 내부로 유입된다.

한편, 상기 판형과냉각기(400)에서 과냉각된 냉매는 냉매 중에 포함된 수분을 제거하는 드라이어(Drier,131)를 거친 다음, 상기 액관(210)을 통해 분배기(300)로 유입된다.

상기 분배기(300)로 유입된 냉매는 상기 실내기(200) 내부로 유입되며, 상기 실내기(200)로 유입된 냉매는 상기 팽창밸브(204)에서 팽창되어 감압되고, 각 실내열교환기(202)에서 열교환을 하게 된다.

상기 실내열교환기(202)는 증발기 역할을 하므로, 냉매는 열교환을 통해 저 압가스가 된다. 이후 상기 실내열교환기(202)로부터 배출되는 냉매는 상기 분배기(300)를 경유한 후 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.

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.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 실외열교환기에서 토출되는 냉매가 판형과냉각기의 하부를 통해 유입된 후 상부를 통해 토출되도록 구성하였으나, 필요에 따라서는 냉매의 유입 및 토출 방향으로 반대로 구성할 수도 있을 것이다.

즉, 실외열교환기에서 토출되는 냉매가 판형과냉각기의 상부를 통해 유입된 후 하부를 통해 토출되도록 구성하고, 상기 역이송관으로부터 판형과냉각기로 회수되는 냉매는 판형과냉각기의 하부로 유입된 후 상부로 토출되도록 구성할 수도 있음은 자명하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기에서는, 다수판이 적층 결합되어 판형으로 형성되는 판형과냉각기가 구비된다.

따라서, 판형과냉각기 자체의 부피가 작아지게 되므로 실외기 내부의 공간 효율이 향상되는 이점이 있다.

또한, 실외열교환기에서 토출된 냉매는 판형과냉각기 내부에서 격판을 통해 넓은 면적으로 열교환되므로 과냉각 효율이 향상되는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 판형과냉각기에서 과냉각 효율이 향상되면 실내기의 열교환효율이 향상되므로 멀티형 공기조화기 자체의 에너지 효율도 극대화되는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 실외열교환기가 구비되어 실외공기와 냉매가 열교환되도록 하는 하나 이상의 실외기와;

   상기 실외기와 대응되는 사이클로 구성되는 하나 이상의 실내기와;

   상기 실외기 내부 일측에 구비되고, 상기 실외열교환기에서 토출되는 냉매 중 일부를 역류시켜 나머지 냉매를 과냉각시키는 판형상의 판형과냉각기;를 포함하여 구성되며,

   상기 판형과냉각기의 상부 일측에는,

   상기 판형과냉각기에서 토출된 냉매가 다시 판형과냉각기 내부로 유입되도록 안내하는 역이송부가 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 판형과냉각기는,

   상기 실외기 내부에 직립되도록 설치됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실외열교환기에서 토출되는 냉매는 상기 판형과냉각기의 하부를 통해 유입되고 상부로 토출됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 실외열교환기에서 토출되어 판형과냉각기 내부로 유입되는 냉매와 상기 역이송부를 통해 상기 판형과냉각기로 유입되는 냉매는 서로 대향되도록 유동함을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 역이송부의 일측에는,

   상기 역이송부의 내부를 유동하는 냉매를 팽창시키는 과냉각팽창밸브가 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 역이송부의 일단부는,

   상기 판형과냉각기의 상부 일측에 연결됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 판형과냉각기의 하부 일측에는,

   상기 역이송부를 통해 판형과냉각기 내부로 유입된 냉매가 상기 판형과냉각기 외부로 토출되도록 하는 과냉매출관이 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 실외열교환기에서 토출되는 냉매는 상기 판형과냉각기의 상부를 통해 유입되고 하부로 토출됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.

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