KR20150043646A

KR20150043646A - 공기 조화기

Info

Publication number: KR20150043646A
Application number: KR1020130122077A
Authority: KR
Inventors: 박상하; 안병하; 정지환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-04-23
Also published as: KR102116568B1

Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛; 상기 전장유닛의 일측에 결합되며, 상기 전장유닛을 냉각하기 위하여 냉매가 유동하는 냉각 배관이 포함되고, 상기 전장유닛에는, 내부 공간을 형성하는 전장 케이스; 상기 전장 케이스의 내부공간에 제공되며, 상기 제어부품이 결합되는 전장 기판; 상기 제어부품에 접촉 가능하게 배치되며, 전열체가 구비되는 열저항 소자; 및 상기 열저항 소자에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 냉각 배관이 결합되는 방열판이 포함되고, 상기 제어부품에서 발생되는 열은 상기 전열체를 통하여 상기 방열판으로 전달되는 과정에서, 급격한 열전달이 방지되는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 {An air conditioner}

본 발명은 공기 조화기에 관한 것이다.

공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.

상세히, 공기 조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되며, 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있다.

이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다. 실외기에는 외기와 열교환하는 실외 열교환기가 포함되며, 실내기에는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기가 포함된다.

냉동사이클이 냉방 운전을 하는 경우, 상기 실외 열교환기는 응축기로서, 상기 실내 열교환기는 증발기로서 기능을 한다. 반면에, 냉동사이클이 난방 운전을 하는 경우, 상기 실내 열교환기는 응축기로서, 상기 실외 열교환기는 증발기로서 기능을 한다.

한편, 상기 실외기의 내부에는 공기 조화기의 구동을 위한 전장 유닛이 구비된다. 상기 전장 유닛은 다수의 제어부품을 포함한다. 상기 공기 조화기가 구동되는 과정에서, 상기 전장 유닛에는 많은 발열이 이루어질 수 있다. 상기 전장 유닛의 발열 온도는 대략 70~80℃를 형성할 수 있다.

종래의 공기 조화기에 의하면, 상기 전장 유닛을 충분히 냉각시키지 못하는 경우 상기 제어부품이 오작동 되는 현상이 나타났다. 이에 따라, 공기 조화기의 기능(열교환 작용)이 충분히 수행되지 못하거나 공기 조화기에 고장이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 전장유닛을 냉각시키기 위하여, 종래의 공기 조화기에는 전장 유닛의 일측에 열전도성이 높은 기판을 배치시키고 외기에 의하여 열교환이 이루어지는 방식(히트싱크, heat-sink)이 적용되었다. 이러한 기판은 상기 전장 유닛에 나사등의체결부재에 의하여 결합된다.

그러나, 이러한 히트싱크 방식은 외기 온도가 매우 높은(일례로, 약 50℃) 지역에서는 이러한 히트싱크 방식의 효과가 제한되는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 상기 전장유닛의 일측에 냉동 사이클의 냉매가 유동하는 냉각장치가 마련되고, 냉매와 전장 유닛간에 열교환이 이루어짐으로써 전장 유닛의 냉각이 이루어지는 기술이 소개되고 있다. 일례로, 상기 냉각장치에는 냉매 배관이 포함될 수 있으며, 상기 냉매 배관은 상기 전장유닛에 결합되도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 전장유닛에 공급되는 냉매는 응축기를 통과한 고압의 냉매를 이용하게 된다. 상기 응축기를 통과한 냉매의 압력은 냉매의 종류에 따라 달라지기는 하나, 2.0~4.0 MPa의 고압을 형성한다.

고압의 냉매가 냉매 배관을 유동할 경우, 냉매의 유동에 의하여 상기 냉매 배관에는 진동 및 소음이 발생될 수 있다. 특히, 냉매 배관이 소정 방향으로 절곡되는 형상을 가지는 경우, 상기 진동 및 소음이 더욱 크게 발생될 수 있다.

그리고, 상기 냉매 배관의 진동은 상기 전장유닛에 전달되어, 전장유닛에 구비되는 제어부품이 전장기판으로부터 탈거되거나, 파손되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 전장 유닛을 효율적으로 냉각시키고 전장 유닛에 구비되는 제어 부품의 파손을 방지하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛; 상기 전장유닛의 일측에 결합되며, 상기 전장유닛을 냉각하기 위하여 냉매가 유동하는 냉각 배관이 포함되고, 상기 전장유닛에는, 내부 공간을 형성하는 전장 케이스; 상기 전장 케이스의 내부공간에 제공되며, 상기 제어부품이 결합되는 전장 기판; 상기 제어부품에 접촉 가능하게 배치되며, 전열체가 구비되는 열저항 소자; 및 상기 열저항 소자에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 냉각 배관이 결합되는 방열판이 포함되고, 상기 제어부품에서 발생되는 열은 상기 전열체를 통하여 상기 방열판으로 전달되는 과정에서, 급격한 열전달이 방지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열저항 소자에는, 상기 방열판에 접촉되는 제 1 전열판; 상기 제어부품에 접촉되는 제 2 전열판; 및 상기 냉각 배관 또는 방열판에서 발생되는 진동을 완화하기 위한 완충장치가 포함된다.

또한, 상기 완충장치는 상기 제 1 전열판과 제 2 전열판의 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충장치는 주름진 구조를 포함하는 탄성소재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전열체는 상기 제 1,2 전열판 및 완충장치에 의하여 형성되는 공간부 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전열체는 불균일한 형상 또는 배치를 가지는 메쉬(mesh)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충장치는 상기 제 1,2 전열판에 결합되는 스프링인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충장치는 유기/무기 화합물, 점성을 가지는 오일 또는 설정 압력 이상의 기체 중 적어도 하나가 포함되는 유체 완충부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열판의 입구측 또는 출구측 냉각배관에 결합되며, 탄성 변형 가능하게 제공되는 플렉서블 튜브가 더 포함된다.

또한, 상기 방열판의 입구측 냉각배관과, 출구측 냉각배관을 상호 결합하는 고정 클램프가 더 포함된다.

또한, 상기 열저항 소자의 제 1 전열판과, 상기 방열판을 결합시키는 제 1 체결부재; 및 상기 열저항 소자의 제 2 전열판과, 상기 제어부품을 결합시키는 제 2 체결부재가 더 포함된다.

또한, 상기 열저항 소자와, 방열판 및 제어부품을 결합시키는 하나의 체결부재가 더 포함된다.

또한, 상기 방열판의 입구측 냉각배관 또는 출구측 냉각배관에 제공되며, 미리 설정된 곡률로 절곡 또는 라운드지게 연장되는 루프 파이프가 더 포함된다.

다른 측면의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛; 상기 전장유닛의 일측에 결합되며, 상기 전장유닛을 냉각하기 위하여 냉매가 유동하는 냉각 배관이 포함되고, 상기 전장유닛에는, 내부 공간을 형성하는 전장 케이스; 상기 전장 케이스의 내부공간에 제공되며, 상기 제어부품이 결합되는 전장 기판; 상기 제어부품에 접촉 가능하게 배치되는 열저항 소자; 및 상기 열저항 소자에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 냉각 배관이 결합되는 방열판이 포함되고, 상기 열저항 소자에는, 상기 제어부품으로부터 상기 방열판으로 전달되는 열의 저항체로서 작용하는 전열체; 및 상기 냉각배관 또는 방열판에서 발생되는 진동이 상기 전장 기판 또는 제어부품으로 전달되는 것을 감쇄하는 완충장치가 포함된다.

이러한 본 발명에 의하면, 냉동 사이클을 순환하는 냉매열을 이용하여 전장 유닛을 냉각시킬 수 있으므로, 전장 유닛에 제공되는 제어부품의 오작동을 방지하고 공기 조화기의 고장을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 증발기를 통과한 저압 저온의 냉매가 전장유닛에 공급되어 상기 전장유닛을 냉각할 수 있으므로, 전장 유닛과 냉매간에 열교환 효율이 개선되는 효과가 있다. 특히, 외기 온도가 높은 지역에서도 전장 유닛의 냉각 효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상대적으로 저압을 형성하는 냉매가 전장유닛에 공급되므로, 냉매의 유동에 따른 냉매 배관의 진동을 저감할 수 있다.

또한, 냉매 배관이 결합되는 방열판과 발열 부품의 사이에 열저항 소자가 배치되므로, 저온의 냉매가 유동하는 냉매배관과 고온의 열을 발생시키는 발열 부품의 온도차에 의하여, 발열부품 또는 제어기판 주변에 응축수가 맺히는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 응축수에 의한 기기 오작동을 방지할 수 있다.

또한, 열저항 소자에 진동을 완충 또는 흡수할 수 있는 완충 장치가 포함되므로, 냉매 배관에서 발생되는 진동이 전장유닛의 제어 부품에 전달되는 것을 줄일 수 있다는 효과가 있다. 결국, 냉매 배관의 진동에 의하여 다수의 제어부품이 전장 기판으로부터 탈거되거나, 파손되는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전장 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열저항 소자의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열저항 소자의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전장유닛에 구비되는 완충장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전장유닛에 구비되는 완충장치의 구성을 보여주는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기(10)에는, 냉매를 압축시키는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 토출된 냉매를 응축시키는 실외 열교환기(120) 및 상기 실외 열교환기(120)를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치(140)가 포함된다.

그리고, 상기 공기 조화기(10)에는, 상기 팽창장치(140)를 거친 냉매가 유입되어 증발되도록 하는 실내 열교환기(150)가 포함된다. 즉, 상기 실외 열교환기(120)는 "응축기", 상기 실내 열교환기(150)는 "증발기"로서 기능한다.

상기 실내 열교환기(150)의 출구측에는, 상기 압축기(110)로 유입될 냉매 중 기상 냉매를 분리하여 상기 압축기(110)로 공급하는 기액 분리기(170)가 제공된다.

그리고, 상기 공기 조화기(10)에는, 상기 압축기(110), 실외 열교환기(120), 팽창장치(140), 실내 열교환기(150) 및 기액 분리기(170)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매 배관(105)이 더 포함된다.

상기 실내 열교환기(150)를 통과한 냉매는 전장유닛(300)으로 공급된다. 상세히, 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 냉매가 유동하는 냉매 배관(105)은 상기 전장유닛(300)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

상기 실내 열교환기(150)에서 증발되어 저온 저압을 형성하는 냉매는 상기 상기 전장 유닛(300)에 공급되어 상기 전장 유닛(300)을 냉각시킨 후 상기 기액 분리기(170)로 유입될 수 있다.

상세히, 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 냉매는 약 10℃의 온도 범위를 형성한다. 반면에, 상기 전장 유닛(300)의 발열 온도는 대략 70-80℃로 형성될 수 있다. 상기 냉매의 온도와 발열 온도간에 큰 온도 차이에 의하여, 상기 전장 유닛(200)은 냉각(방열)될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전장 유닛의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전장유닛(300)에는, 소정의 내부공간을 형성하는 전장 케이스(301)가 포함된다. 상기 전장 케이스(301)의 내부에는, 전장기판(350) 및 상기 전장기판(350)에 배치되는 다수의 제어부품이 포함된다.

상기 다수의 제어부품에는, 고온의 열을 발생시키는 발열부품(351,352)이 포함될 수 있다. 상기 발열부품(351,352)에는, 상기 전장기판(350)의 일측에 지지되는 제 1 발열부품(351) 및 상기 제 1 발열부품(351)으로부터 소정 거리 이격된 ㅈ제 2 발열부품(352)이 포함된다.

일례로, 상기 발열부품(351,352)에는 전원 모듈(Intelligent Power Module, IPM, 지능형 전력모듈)이 포함될 수 있다. 상기 IPM은 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT 등의 전력장치의 구동회로 및 자기보호 기능의 보호회로를 설치한 모듈로서 이해된다. 상기 전원 모듈을 "파워 소자"라 이름할 수 있다. 그리고, 상기 전장기판(350)은 상기 IPM의 일 구성일 수 있다.

상기 전원 모듈이 구동되면, 상기 전원 모듈에 구비되는 스위칭 소자의 온오프 작용에 의하여 대략 70-80℃고온의 열이 발생될 수 있다.

그 외에, 상기 발열부품에는, 마이크로 컴퓨터, 인버터, 컨버터, EEPROM, 정류 다이오드 또는 콘덴서등이 더 포함될 수 있다. 상기 발열부품은 상기 전장 케이스(301)의 내부에 배치될 수 있다.

상기 전장유닛(300)에는, 상기 전장유닛(300)을 냉각시키기 위한 방열판(331)이 분리 가능하게 결합된다.

상기 방열판(331)은 열전도도가 우수한 금속 또는 열전도성 플라스틱(heat trasmittable plstice)으로 구성될 수 있다. 상기 열전도성 플라스틱은 플라스틱이 가지고 있는 성질, 즉 작은 중량, 자유로운 디자인 및 낮은 열팽창 계수와, 금속과 세라믹이 가지고 있는 열전달 성질을 함께 포함하고 있는 재료로서 이해된다. 일례로, 상기 방열판(331)에는, 금속소재로서 알루미늄이 포함될 수 있다.

다른 예로서, 상기 방열판(331)에는, 상기 열전도성 플라스틱으로서, 에틸렌을 중합한 폴리에틸렌(-[CH₂CH₂]n-) 및 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)가 포함된다. 상기 열전도성 플라스틱은, 일반적인 플라스틱의 열전도성에 비하여 100배 이상의 열전도성을 가질 수 있다.

상기 방열판(331)에는, 냉매 배관(105)이 결합된다. 상기 냉매 배관(105) 중 상기 방열판(331)에 결합되는 배관은 전장유닛(300)을 냉각하는 점에서, "냉각 배관"이라 이름할 수도 있을 것이다.

상기 냉매 배관(105)은 상기 방열판(331)의 내부에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 냉매 배관(105)에는, 상기 방열판(331)의 내부로, 상기 증발기(150)에서 증발된 냉매의 유입을 가이드 하는 냉매 입구부(105a) 및 상기 방열판(331)을 통과한 냉매의 배출을 가이드 하는 냉매 출구부(105b)가 포함된다.

상기 냉매 배관(105)에는, 냉매의 유동방향을 전환하기 위하여 절곡 또는 라운드지게 연장되는 전환 배관부(105c)가 더 포함된다. 상기 냉매 입구부(105a)에서 유입된 냉매는 상기 방열판(331)의 내부를 유동한 후, 상기 전환 배관부(105c)에서 방향 전환되어 상기 냉매 출구부(105b)를 통하여 배출될 수 있다.

상기 방열판(331)으로 공급된 증발 냉매는 상기 방열판(331)을 냉각하는 과정에서 흡열할 수 있으므로 증발 효율이 개선될 수 있다. 상기 방열판(331)을 통과한 냉매는 상기 기액 분리기(170)에서 상분리 된 후 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

상기 전장 케이스(301)의 내부에는, 전장 기판(350, Printed Circuit Board, PCB)과, 상기 전장 기판(350)에 결합되며 소정의 열을 발생시키는 발열부품(351,352) 및 상기 발열부품(351,352)과 방열판(331)의 사이에 제공되어 상기 발열부품(351,352)과 상기 방열판(311)이 직접적으로 열교환 되는 것을 방지하는, 열 저항체로서의 열저항 소자(360)가 제공된다.

상기 발열부품(351,352)에는, 상기 전장 기판(350)의 일측에 지지되는 제 1 발열부품(351) 및 제 2 발열부품(352)이 포함된다.

그리고, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)을 상기 전장 기판(350)에 지지하는 다수의 지지부재(355)가 포함된다. 상기 다수의 지지부재(355)는 상기 전장 기판(350)에 결합되어, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)으로 연장되며, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)의 양측에 결합될 수 있다. 상기 제 1,2 발열부품(351,352)은 상기 지지부재(355)에 의하여, 상기 전장 기판(350)으로부터 이격된 위치에 고정될 수 있다.

상기 제 1,2 발열부품(351,352)은 상기 전장 케이스(301)에 삽입될 수 있다. 상세히, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)의 적어도 일부분은 상기 전장 케이스(301)의 내부에 배치되고, 나머지 부분은 상기 전장 케이스(301)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)은 상기 지지부재(355)에 의하여 지지된 상태에서, 상기 전장 케이스(301)를 관통하도록 배치될 수 있다.

상기 열저항 소자(360)에는, 상기 방열판(331)의 일면에 접촉 가능하게 배치되는 제 1 전열판(361) 및 상기 제 1,2 발열부품(351,352)의 일면에 접촉 가능하게 배치되는 제 2 전열판(362)이 포함된다. 상기 제 1 전열판(361)과 제 2 전열판(362)은 서로 이격되어 배치된다.

상기 전장유닛(300)에는, 상기 방열판(331)과 열저항 소자(360)를 결합시키기 위한 제 1 체결부재(337) 및 상기 제 1,2 발열부품(351,352)과 열저항 소자(360)를 결합시키기 위한 제 2 체결부재(338)가 포함된다. 상기 제 1 체결부재(337) 및 제 2 체결부재(338)는 각각 복수 개가 제공될 수 있다.

상세히, 상기 제 1 체결부재(337)는 상기 방열판(331)으로부터 연장되어 상기 제 1 전열판(361)에 결합될 수 있다. 상기 제 1 체결부재(337)의 단부는, 상기 제 1 전열판(361)을 관통하여 상기 전열체(365)의 내부로 연장될 수 있다.

그리고, 상기 제 1 체결부재(338)는 상기 제 1,2 발열부품(351,352)으로부터 연장되어 상기 제 2 전열판(362)에 결합될 수 있다. 상기 제 2 체결부재(338)의 단부는, 상기 제 2 전열판(362)을 관통하여 상기 전열체(365)의 내부로 연장될 수 있다.

상기 열저항 소자(360)에는, 상기 제 1 전열판(361)과 제 2 전열판(362)의 사이에 제공되어 상기 방열판(331)에서 발생되는 진동을 흡수하는, 완충장치로서의 완충부(363)가 제공된다. 상기 완충부(363)는 상기 제 1 전열판(361)과 제 2 전열판(362)의 양측에 결합될 수 있다.

상기 완충부(363)는 탄성 변형 가능한 탄성소재로 구성될 수 있으며, 주름진 형상을 가지도록 구성되어 상기 방열판(331)에서 발생되는 진동이 상기 제 1,2 발열부품(351,352) 또는 전장 기판(350)측으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

상세히, 상기 방열판(331)에서 진동이 발생되면, 상기 완충부(363)는 상기 제 1,2 전열판(361,362)의 사이에서 탄성 변형, 즉 수축 또는 인장될 수 있다. 이와 같이, 진동이 상기 완충부(363)의 변형 에너지로 소모되므로, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)의 체결구조의 파손, 일례로 상기 지지부재(355)가 파손되어 상기 제 1,2 발열부품(351,352)이 상기 전장 기판(350)으로부터 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제 1,2 전열판(361,362)과 완충부(362)에 의하여, 상기 열저항 소자(360)의 내부에는 폐공간부가 형성된다. 상기 열저항 소자(360)의 내부에는, 상기 제 1,2 전열판(361,362)간에 열전달이 급격하게 이루어지는 것을 방지하기 위한 전열체(365)가 제공된다.

상기한 바와 같이, 상기 냉매 배관(105)을 유동하는 냉매의 온도는 약 10℃를 형성하며, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)의 온도는 70~80℃를 형성하게 된다.

이 때, 상기 냉매와 제 1,2 발열부품(351,352)간에 직접적인 열접촉 또는 열전달이 이루어진다면, 온도 차이에 의하여 상기 전장 기판(350) 또는 제 1,2 발열 부품(351,352)의 주변에 응축수가 발생되는 문제점이 나타날 수 있다. 그리고, 상기 응축수는 전장 유닛(300)의 오작동을 야기할 수 있다.

따라서, 본 실시예는 이러한 급격한 열전달을 방지하기 위하여, 상기 열저항 소자(360)의 내부에, 열 저항체로서의 전열체(365)를 구비한다. 상기 전열체(365)에 의하여, 상기 열저항 소자(360)의 내부에는 완만한 온도 구배가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 1,2 전열판(361,362)의 온도 차이는, 일례로 약 20~40℃로 형성될 수 있다.

상기 전열체(365)에는, 메쉬체(365a, mesh)가 포함된다. 상기 메쉬체(365a)는 소정의 공극을 가지도록 불균일한 형상 또는 배치를 가질 수 있다. 상기 메쉬체(365a)는 열저항을 지는 전열체로서 기능을 할 수 있고, 상기 공극에 의하여 진동을 흡수하는 기능을 수행할 수 있다.

본 실시예에 따른 전장 유닛(300)의 냉각작용에 대하여 간단하게 설명한다.

상기 실외기(10)가 운전되면, 상기 전원 모듈등의 발열 부품(351,352)의 구동에 의하여 고온의 열이 발생된다. 발생된 열은 상기 열저항 소자(360)의 제 1,2 전열판(361,362)을 통하여 상기 방열판(331)으로 전달될 수 있다.

이 때, 상기 열저항 소자(360)에는 열저항체로서 작용하는 전열체(365)가 구비되므로, 상기 제 1,2 발열부품(351,352)의 열이 상기 방열판(331)으로 급격하게 전달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 온도 차이에 의한 응축수 발생을 방지할 수 있다.

한편, 공기 조화기가 운전되는 과정에서, 냉매 사이클이 구동되며, 상기 증발기(150)에서 증발된 냉매는 상기 방열판(331)의 내부로 유입된다. 상대적으로 저온인 냉매가 상기 방열판(331)의 내부를 통과하는 과정에서, 상기 방열판(331)은 냉각되며, 상기 열저항 소자(360)를 통하여 전달된 제 1,2 발열부품(351,352)의 열과 열전달 될 수 있다.

상기 방열판(331)에서 배출된 냉매는 상기 기액 분리기(170)를 통하여 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

이하에서는, 제 2 내지 5 실시예를 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예와 비교하여, 열저항 소자의 구성 또는 진동 완충구조에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일 또는 유사한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열저항 소자의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열저항 소자의 구성을 보여주는 단면도이다.

먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열저항 소자(460)에는, 서로 이격되어 배치되는 제 1 전열판(461) 및 제 2 전열판(462)이 포함된다. 상기 제 1 전열판(461)은 상기 방열판(331)에 접촉 가능하게 배치되고, 상기 제 2 전열판(462)은 상기 제 1,2 발열부품(351,352)에 접촉 가능하게 배치된다.

상기 제 1 전열판(461)과 제 2 전열판(462)의 양측에는, 커버(463)가 결합된다. 상기 제 1,2 전열판(461,462) 및 커버(463)에 의하여, 상기 제 1,2 전열판(461,462)의 사이 공간에는 외부와 단절되는 폐공간부가 형성된다.

상기 폐공간부에는, 진동 완충장치로서 스프링(465)이 제공된다. 상기 스프링(465)은 복수 개가 제공되어, 상기 제 1,2 전열판(461,462)의 양측에 결합될 수 있다. 상기 방열판(331)으로부터 진동이 발생되면, 상기 스프링(465)은 인장 또는 수축 가능할 수 있다.

그리고, 상기 스프링(465)은 금속 소재로 구성되여, 소정의 열전달 매체로서 작용될 수 있다. 상기 스프링(465)은 상기 커버(463)에 의하여 외부로부터 차폐되므로, 외부 공기와 열교환 되거나, 외부 공기에 의하여 산화되는 것이 방지될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열저항 소자(560)에는, 서로 이격되어 배치되는 제 1 전열판(561) 및 제 2 전열판(562)이 포함된다. 상기 제 1 전열판(561)은 상기 방열판(331)에 접촉 가능하게 배치되고, 상기 제 2 전열판(562)은 상기 제 1,2 발열부품(351,352)에 접촉 가능하게 배치된다.

상기 제 1 전열판(561)과 제 2 전열판(562)의 양측에는, 커버(563)가 결합된다. 상기 제 1,2 전열판(561,562) 및 커버(563)에 의하여, 상기 제 1,2 전열판(561,562)의 사이 공간에는 외부와 단절되는 폐공간부가 형성된다.

상기 폐공간부에는, 진동 완충장치로서 전열체(565)가 제공된다. 상기 전열체(565)에는, 진동을 흡수할 수 있는 유체가 포함될 수 있다. 따라서, 상기 전열체(565)를 "유체 완충부"라 이름할 수 있다.

상기 유체에는, 유기/무기 화합물, 소정의 점성을 가지는 오일 또는 설정 압력 이상의 기체가 포함될 수 있다.

상기 유체에 의하여, 상기 열저항 소자(560)는 진동을 흡수하는 범퍼 기능을 수행할 수 있으며, 상기 제 2 전열판(562)으로부터 상기 제 1 전열판(561)으로의 열전달에 대한 열 저항체로서 기능할 수 있다.

다른 실시예를 제안한다.

제 1 내지 제 3 실시예에는, 방열판(331)과 제 1,2 발열부품(351,352)에 각각 접촉되는 제 1,2 전열판(361,362)이 각각 구비되는 것을 특징으로 하나, 이와는 달리, 제 1,2 전열판을 생략하고 전열체 자체가 상기 제 1,2 전열판(361,362)에 접촉되도록 구성될 수 있다.

즉, 전열체의 일면이 상기 방열판(331)에 접촉되고, 타면이 상기 제 1,2 발열부품(351,352)에 접촉되도록 구성될 수 있다.

이 때, 상기 전열체에는, 열전달 및 진동 흡수가 가능한 금속소재 또는 소정의 커버에 의하여 둘러싸여지는 유체가 포함될 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전장유닛에 구비되는 완충장치의 구성을 보여주는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전장유닛(300)에는, 냉매배관(105)이 결합되는 방열판(331) 및 상기 냉매배관(105)에서 발생되는 진동을 완화하여 주는 완충장치(107,108)가 포함된다.

상기 완충장치(107,108)에는, 상기 냉매 입구부(105a) 또는 냉매 출구부(105b)측에 탄성 변형 가능하게 제공되는 플렉서블 튜브(107, flexible tube) 및상기 냉매배관(105)의 냉매 입구부(105a) 및 냉매 출구부(105b)를 상호 고정하기 위한 고정부재(108)가 포함된다. 일례로, 상기 고정부재(108)에는, 고정 클램프(clamp)가 포함된다.

상기 플렉서블 튜브(107)는 탄성 변형 가능하도록 주름진 구조를 가질 수 있다. 상기 플렉서블 튜브(107)는 상기 냉매 입구부(105a)의 일측 및 상기 냉매 출구부(105b)의 일측에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 플렉서블 튜브(107)의 양단에 상기 냉매배관(105)이 결합될 수 있다.

상기 냉매배관(105)을 통하여 냉매가 유동하는 과정에서, 소정 크기의 진동이 발생될 수 있고, 상기 진동이 상기 플렉서블 튜브(107)로 전달되면, 상기 플렉서블 튜브(107)는 수축 또는 인장되면서 진동을 완화시킬 수 있다.

상기 고정부재(108)는 상기 냉매 입구부(105a)측 배관과, 상기 냉매 출구부(105b)측 배관을 잡아주어, 상기 냉매 입구부(105a) 또는 냉매 출구부(105b)에서 발생되는 진동에 의하여 상기 방열판(331)에 결합된 냉매배관(105)에 진동이 전달되는 현상을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 방열판(331)은 상기 열저항 소자(360)의 일면에 접촉되도록 배치된다. 그리고, 상기 열저항 소자(360)의 타면에는 상기 제 1,2 발열부품(351,352)이 접촉되도록 배치될 수 있다.

상기 방열판(331), 열저항 소자(360) 및 제 1,2 발열부품(351,352)을 결합시키기 위한 하나 이상의 체결부재(339)가 더 포함된다. 상기 체결부재(339)는 상기 제 1,2 발열부품(351,352)으로부터 연장되어 상기 열저항 소자(360)를 관통한 후 상기 방열판(331)에 결합될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전장유닛(300)에는, 냉매배관(105)이 결합되는 방열판(331) 및 상기 냉매배관(105)에서 발생되는 진동을 완화하여 주는 완충장치(105c,108)가 포함된다.

상기 완충장치(107,108)에는, 상기 냉매배관(105)의 냉매 입구부(105a) 및 냉매 출구부(105b)를 상호 고정하기 위한 고정부재(108) 및 상기 냉매배관(105)의 냉매 입구부(105a) 또는 냉매 출구부(105b)에서, 미리 설정된 곡률로 절곡 또는 라운드지게 연장되는 루프 파이프(105d)가 포함된다. 상기 루프 파이프(105d)는 냉매배관(105)의 적어도 일부를 형성한다.

상기 루프 파이프(105d)는 상기 고정부재(108)의 일측에 제공될 수 있다. 냉매가 상기 루프 파이프(105d)를 유동하는 과정에서, 냉매의 진동력은 감쇄될 수 있으며, 감쇄된 진동력을 가지는 냉매는 상기 냉매 입구부(105a)를 통하여 상기 방열판(331)의 내부를 유동한다.

그리고, 상기 방열판(331)의 내부를 통과한 냉매는 상기 냉매 출구부(105b)를 통하여 상기 루프 파이프(105d)로 유동한다. 그리고, 냉매가 상기 루프 파이프(105d)를 유동하는 과정에서, 냉매로부터 발생되는 진동이 감쇄될 수 있다.

결국, 상기 방열판(331)의 주변에서 발생되는 진동이 감쇄될 수 있으므로, 진동이 상기 방열판(331)을 경유하여 상기 전장 기판(350), 제 1,2 발열부품(351,352) 또는 지지부재(355)에 전달되는 것이 방지될 수 있다.

105 : 냉매배관 105a : 냉매 입구부
105b : 냉매 출구부 105d : 루프 파이프
107 : 플렉서블 튜브 108 : 고정부재
110 : 압축기 120 : 실외 열교환기(응축기)
140 : 팽창 장치 150 : 실내 열교환기(증발기)
300 : 전장 유닛 301 : 전장 케이스
331 : 방열판 350 : 전장 기판
351,352 : 발열부품 355 : 지지부재
360 : 열저항 소자 ` 361,362 : 전열판
365 : 전열체 365a : 메쉬(mesh)
465 : 스프링 565 : 유체 완충부

Claims

냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛;
상기 전장유닛의 일측에 결합되며, 상기 전장유닛을 냉각하기 위하여 냉매가 유동하는 냉각 배관이 포함되고,
상기 전장유닛에는,
내부 공간을 형성하는 전장 케이스;
상기 전장 케이스의 내부공간에 제공되며, 상기 제어부품이 결합되는 전장 기판;
상기 제어부품에 접촉 가능하게 배치되며, 전열체가 구비되는 열저항 소자; 및
상기 열저항 소자에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 냉각 배관이 결합되는 방열판이 포함되고,
상기 제어부품에서 발생되는 열은 상기 방열판으로 전달되는 과정에서, 상기 전열체에 의하여 급격한 열전달이 방지되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 열저항 소자에는,
상기 방열판에 접촉되는 제 1 전열판;
상기 제어부품에 접촉되는 제 2 전열판; 및
상기 냉각 배관 또는 방열판에서 발생되는 진동을 완화하기 위한 완충장치가 포함되는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 완충장치는 상기 제 1 전열판과 제 2 전열판의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 완충장치는 주름진 구조를 포함하는 탄성소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 전열체는 상기 제 1,2 전열판 및 완충장치에 의하여 형성되는 공간부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 5 항에 있어서,
상기 전열체는 불균일한 형상 또는 배치를 가지는 메쉬(mesh)인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 3 항에 있어서,
상기 완충장치는 상기 제 1,2 전열판에 결합되는 스프링인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 완충장치는 유기/무기 화합물, 점성을 가지는 오일 또는 설정 압력 이상의 기체 중 적어도 하나가 포함되는 유체 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 방열판의 입구측 또는 출구측 냉각배관에 결합되며, 탄성 변형 가능하게 제공되는 플렉서블 튜브가 더 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 방열판의 입구측 냉각배관과, 출구측 냉각배관을 상호 결합하는 고정 클램프가 더 포함되는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 열저항 소자의 제 1 전열판과, 상기 방열판을 결합시키는 제 1 체결부재; 및
상기 열저항 소자의 제 2 전열판과, 상기 제어부품을 결합시키는 제 2 체결부재가 더 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 열저항 소자와, 방열판 및 제어부품을 결합시키는 하나의 체결부재가 더 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 방열판의 입구측 냉각배관 또는 출구측 냉각배관에 제공되며, 미리 설정된 곡률로 절곡 또는 라운드지게 연장되는 루프 파이프가 더 포함되는 공기 조화기.
냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛;
상기 전장유닛의 일측에 결합되며, 상기 전장유닛을 냉각하기 위하여 냉매가 유동하는 냉각 배관이 포함되고,
상기 전장유닛에는,
내부 공간을 형성하는 전장 케이스;
상기 전장 케이스의 내부공간에 제공되며, 상기 제어부품이 결합되는 전장 기판;
상기 제어부품에 접촉 가능하게 배치되는 열저항 소자; 및
상기 열저항 소자에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 냉각 배관이 결합되는 방열판이 포함되고,
상기 열저항 소자에는,
상기 제어부품으로부터 상기 방열판으로 전달되는 열의 저항체로서 작용하는 전열체; 및
상기 냉각배관 또는 방열판에서 발생되는 진동이 상기 전장 기판 또는 제어부품으로 전달되는 것을 감쇄하는 완충장치가 포함되는 공기 조화기.