KR20210006185A - 공기조화기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실외기에 배치되고, 인가된 전류값에 따라 개도량를 조절하여 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브; 건물에 매립되어 설치되고, 상기 전자팽창밸브에서 팽창된 냉매를 공급받는 매립배관; 실내기에 배치되고, 실내공기와 상기 팽창된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기; 상기 매립배관에서 공급된 냉매를 분배하는 제 1 분배기와, 상기 제 1 분배기에 분배된 냉매를 공급받아 합류시키고, 합류된 냉매를 상기 실내열교환기에 제공하는 제 2 분배기 및 상기 제 1 분배기 및 제 2 분배기를 연결하는 복수개의 분배관을 포함하는 연결키트;를 포함하고, 상기 제 1 분배기의 직경(D3)을 상기 매립배관의 관경(D0)보다 크게 형성하고, 상기 각 분배관의 관경(D5)을 상기 매립배관의 관경(D0) 보다 작게 형성하고, 상기 팽창된 냉매가 상기 제 1 분배기에서 상기 제 2 분배기를 향해 유동한다.
팽창된 냉매가 상기 매립배관 보다 직경이 큰 제 1 분배기로 유동된 후 상기 매립배관보다 관경이 작은 각 분배관을 통과하기 때문에, 팽창된 냉매의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
팽창된 냉매가 상기 매립배관 보다 직경이 큰 제 1 분배기로 유동된 후 상기 매립배관보다 관경이 작은 각 분배관을 통과하기 때문에, 팽창된 냉매의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물의 매립배관과 냉매배관의 관경이 서로 다를 경우 냉매의 소음을 저감할 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창기로 구성되고, 공기조화 사이클을 이용하여 건물 또는 방에 냉기 또는 온기를 공급한다.
공기조화기는 구조적으로 압축기가 실외에 배치된 분리형과, 압축기가 일체로 제작된 일체형으로 구분된다.
분리형은 실내기에 실내 열교환기를 설치하고, 실외기에 실외 열교환기와 압축기를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨다.
최근에는 건물의 실내에 실내기를 연결하기 위한 매립배관이 설치된다. 그래서 실내기를 설치할 때 실외기와 실내기를 직접 연결하는 대신 실외기 배관과 건물의 매립배관을 연결하고, 상기 매립배관과 실내기의 배관의 연결한다.
그러나 매립배관의 직경과 실내기 배관의 관경이 상이한 경우, 관경이 다른 연결부위에서 소음이 발생되는 문제가 발생되었다.
대한민국 공개특허 10-2009-0047505(이하 선행기술 1이라 함)에는 냉동장치의 압력 맥동을 저감시켜 소음을 저감시키는 구조가 기재되어 있다. 그러나 선행기술 1과 같은 머플러 구조는 냉매배관들 사이에 큰 용적의 소음기를 연결하는 구조이기 때문에, 소음은 저감시킬 수 있지만 냉매의 압력강하가 크게 발생될 뿐만 아니라 단면적이 좁아지는 소음기의 출구단에서 유동저항이 크게 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 관경이 다른 매립배관 및 실내기의 배관 사이에 연결키트를 배치하여 냉매의 소음을 저감하는 공기조화기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 본 발명은 냉매의 2상유동에 의한 소음을 최소화하는 공기조화기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 분배관에 캐필러리 튜브를 배치하여 2상냉매의 Slug/Plug 유동형성을 방지할 수 있는 공기조화기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 제 1 분배기 및 제 2 분배기의 내부용적 차이를 이용하여 냉매의 2상유동에 의한 소음을 최소화하는 공기조화기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 분배관의 개수, 관경, 길이를 통해 2상 냉매의 유동 시 소음을 최소화하는 공기조화기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 냉매의 유동소음을 최소화할 수 있는 분배기의 경사각을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 관경이 다른 매립배관 및 실내기의 배관 사이에 연결키트를 배치하여 냉매의 소음을 저감할 수 있다.
본 발명은 본 발명은 관경이 다른 매립배관 및 실내기의 배관 사이에 연결키트를 배치하여 냉매의 2상유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
본 발명은 관경이 다른 매립배관 및 실내기의 배관 사이에 연결키트를 배치하여 냉매의 저항을 최소화할 수 있다.
본 발명은 실외기에 배치되고, 인가된 전류값에 따라 개도량를 조절하여 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브; 건물에 매립되어 설치되고, 상기 전자팽창밸브에서 팽창된 냉매를 공급받는 매립배관; 실내기에 배치되고, 실내공기와 상기 팽창된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기; 상기 매립배관에서 공급된 냉매를 분배하는 제 1 분배기와, 상기 제 1 분배기에 분배된 냉매를 공급받아 합류시키고, 합류된 냉매를 상기 실내열교환기에 제공하는 제 2 분배기 및 상기 제 1 분배기 및 제 2 분배기를 연결하는 복수개의 분배관을 포함하는 연결키트;를 포함하고, 상기 제 1 분배기의 직경(D3)을 상기 매립배관의 관경(D0)보다 크게 형성하고, 상기 각 분배관의 관경(D5)을 상기 매립배관의 관경(D0) 보다 작게 형성하고, 상기 팽창된 냉매가 상기 제 1 분배기에서 상기 제 2 분배기를 향해 유동한다.
팽창된 냉매가 상기 매립배관 보다 직경이 큰 제 1 분배기로 유동된 후 상기 매립배관보다 관경이 작은 각 분배관을 통과하기 때문에, 팽창된 냉매의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
일단이 상기 매립배관과 연결되고, 타단이 상기 제 1 분배기와 연결되는 제 1 연결관;을 더 포함하고,
상기 제 1 연결관의 관경(D1)은 상기 매립배관의 관경(D0)보다 작고, 상기 분배관의 관경(D5)보다 크다.
상기 제 1 분배기 내부의 용적이 상기 제 2 분배기 내부의 용적보다 크다.
상기 제 2 분배기는, 상기 각 분배관과 연결되는 원뿔바디를 더 포함하고, 상기 원뿔바디의 뾰족한 부분은 냉매의 진행방향으로 배치되고, 상기 원뿔바디는 소정의 경사각(A)을 형성하고, 상기 경사각이 20도 내지 60도일 수 있다.
상기 각 분배관의 길이가 50mm 내지 110mm일 수 있다.
상기 분배관의 관경(D5)이 1mm일 수 있다.
상기 제 2 분배기는 뾰족하게 형성된 제 2 원뿔바디를 더 포함하고, 상기 제 2 원뿔바디가 상기 실내열교환기를 향할 수 있다.
상기 제 1 분배기는 뾰족하게 형성된 제 1 원뿔바디를 더 포함하고, 제 1 원뿔바디는 상기 매립배관을 향할 수 있다.
일단이 상기 매립배관과 연결되고, 타단이 상기 제 1 분배기와 연결되는 제 1 연결관; 및 일단이 상기 제 2 분배기와 연결되고, 타단이 상기 실내열교환기의 냉매배관와 연결되는 제 2 연결관;을 더 포함하고, 상기 각 분배관의 관경(D5)을 상기 제 1 연결관 및 제 2 연결관의 관경(D1)(D2) 보다 작게 형성할 수 있다.
상기 분배관의 관경(D5)이 1mm일 수 있다.
상기 분배관의 길이가 50mm 내지 110mm일 수 있다.
상기 제 2 분배기는, 상기 각 분배관과 연결되는 원뿔바디; 상기 원뿔바디에서 상기 제 2 연결관 측으로 돌출되고, 상기 제 2 연결관과 결합되는 연결바디;를 포함하고, 상기 원뿔바디는 상기 제 2 연결관을 향해 뾰족하게 형성될 수 있다.
상기 제 2 분배기의 중심축(C2)을 기준으로 상기 원뿔바디는 소정의 경사각(A)을 형성하고, 상기 경사각이 20도 내지 60도일 수 있다.
상기 분배관은 적어도 3개일 수 있다.
상기 제 1 분배기는 뾰족하게 형성된 제 1 원뿔바디를 더 포함하고, 상기 제 2 분배기는 뾰족하게 형성된 제 2 원뿔바디를 더 포함하고, 상기 제 1 원뿔바디의 뾰족한 부분과 상기 제 2 원뿔바디의 뾰족한 부분이 서로 반대방향을 향할 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기의 분배기는 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 본 발명은 팽창된 냉매가 상기 매립배관 보다 직경이 큰 제 1 분배기로 유동된 후 상기 매립배관보다 관경이 작은 각 분배관을 통과하기 때문에, 팽창된 2상 냉매의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
둘째, 본 발명은 본 발명은 2상 냉매가 복수개의 분배기를 통과하게 하기 때문에, 냉매의 2상유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
셋째, 본 발명은 토출 측에 배치된 제 2 분배기의 제 2 원뿔바디가 제 2 연결관을 향하게 배치되고, 상기 제 2 원뿔바디의 경사각(A)이 20도 내지 60도로 형성되기 때문에 2상 냉매의 합류과정에서 발생되는 저항 및 소음을 최소화할 수 있다.
넷째, 본 발명은 각 분배관의 길이를 50mm이상으로 형성하기 때문에, 냉매의 2상유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 흡입 측에 배치된 제 1 분배기 내부의 용적이 제 2 분배기의 용적보다 크게 형성되기 때문에, 팽창된 2상 냉매의 유입에 따른 소음을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 1 실시예에 따른 연결키트의 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 매립배관에서 제 1 연결관으로 유동하는 냉매가 표시된 그림이다.
도 5는 분배관을 유동하는 냉매가 표시된 그림이다.
도 6은 전자팽창밸브 이후의 냉매 소음을 측정한 그래프이다.
도 7은 본 실시예에 따른 연결키트의 적용 전/후 성능비 및 소비전력 비율이 표시된 그래프이다.
도 2는 본 발명의 1 실시예에 따른 연결키트의 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 매립배관에서 제 1 연결관으로 유동하는 냉매가 표시된 그림이다.
도 5는 분배관을 유동하는 냉매가 표시된 그림이다.
도 6은 전자팽창밸브 이후의 냉매 소음을 측정한 그래프이다.
도 7은 본 실시예에 따른 연결키트의 적용 전/후 성능비 및 소비전력 비율이 표시된 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화기의 블록도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 실외기(1) 및 실내기(2)와, 상기 실외기(1) 및 실내기(2)를 연결하는 제 1 매립배관(3)과, 상기 실외기(1) 및 실내기(2)를 연결하는 제 2 매립배관(4)을 포함한다.
본 실시예에 따른 실외기(1)는 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)로부터 냉매를 공급받아 응축시키는 실외열교환기(11)와, 상기 응축열교환기에서 응축된 액체 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(50)와, 상기 실내기(2)에서 토출된 냉매를 공급받은 후 기체 냉매만을 상기 압축기(10)에 제공하는 어큐뮬레이터(14)와, 상기 압축기(10)를 제어하는 제어부(20)와, 상기 실외열교환기(11)에 공기를 송풍시키는 실외송풍팬(15)을 포함한다.
상기 실내기(2)는 상기 전자팽창밸브(50)를 통해 팽창된 냉매를 증발시키는 실내열교환기(13)와, 상기 실내열교환기(13)로 공기를 유동시키는 실내송풍팬(16)을 포함한다.
상기 전자팽창밸브(50, EEV)는 인가된 전류값에 따라 개도량을 조절할 수 있다.
상기 압축기(10)는 운전주파수를 조절할 수 있는 인버터압축기가 사용된다.
상기 공기조화기는 상기 압축기(10)를 제어하기 위해, 실내기감지부 및 실외기감지부가 설치된다.
상기 제어부(20)는 상기 실내기감지부 또는 실외기감지부에서 감지된 온도, 습도, 냉매압력, 냉매온도 등을 통해 상기 압축기(10) 또는 전자팽창밸브(50)를 제어할 수 있다.
상기 실내기감지부는 실내온도를 감지하는 실내온도 감지센서, 증발열교환기의 온도를 감지하는 증발열교환기 온도센서, 증발열교환기의 냉매 압력을 감지하는 증발냉매 압력센서를 포함할 수 있다.
상기 실외기감지부는 실외온도를 감지하는 실외온도 감지센서, 응축열교환기의 온도를 감지하는 응축열교환기 온도센서, 응축열교환기의 냉매 압력을 감지하는 응축냉매 압력센서를 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 냉매의 온도를 감지하기 위해 실내배관 또는 실외배관에 별도의 압력센서, 온도센서를 설치할 수 있다.
한편, 상기 실내열교환기(13)는 상기 전자팽창밸브(50)에서 팽창된 냉매를 공급받고, 공급된 냉매는 실내공기와 열교환된다.
상기 제 1 매립배관(3) 및 제 2 매립배관(4)은 실내의 구조물에 설치된다. 예를어 상기 구조물은 실내의 벽 내부일 수 있다.
본 실시예에서 냉매가 유동되는 각 배관들의 관경 또는 직경은 내경을 의미한다.
본 실시예에서 상기 제 1 매립배관(3)의 관경을 제 1 관경이라 하고 상기 제 1 관경의 길이는 9.52mm 일 수 있다. 상기 제 2 매립배관(4)의 관경을 제 2 관경이라 하고, 상기 제 1 관경과 같은 크기 일 수 있다.
상기 제 1 매립배관(3)은 전자팽창밸브(50) 및 실내열교환기(13) 사이에 배치된다. 상기 전자팽창밸브(50) 및 제 1 매립배관(3)은 제 1 실외기관(101)을 통해 연결된다.
상기 제 2 매립배관(4)은 어큐뮬레이터(14) 및 실내열교환기(13) 사이에 배치된다. 상기 제 2 매립배관(4) 및 어큐뮬레이터(14)는 제 2 실외기관(102)을 통해 연결된다.
본 실시예에서 상기 제 1 매립배관(3)은 상기 제 2 매립배관(4)보다 고압의 냉매가 유동된다.
본 실시예에서 상기 제 1 관경 및 제 2 관경이 동일하지만, 상기 제 2 관경은 저압의 냉매를 유동시키기 때문에, 본 실시예와 달리 상기 제 1 관경이 더 크고, 상기 제 2 관경이 더 작게 배치될 수 있다.
상기 제 1 매립배관(3) 및 제 2 매립배관(4)의 각 일단은 건물의 실외기실(미도시)에 위치된다. 상기 제 1 매립배관(3) 및 제 2 매립배관(4)의 각 타단은 실내기(2)가 설치되는 건물의 실내에 위치된다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 실내열교환기(13) 및 제 1 매립배관(3)를 연결하는 연결키트(200)를 더 포함한다.
상기 연결키트(200)의 일단은 제 1 매립배관(3)에 연결되고, 타단은 상기 실내열교환기(13)에 연결된다. 상기 연결키트(200)는 제 1 매립배관(3)에서 상기 실내열교환기(13)로 유동되는 냉매의 유동소음을 저감시킨다.
이하, 도 2 또는 도 3을 참조하여 상기 연결키트(200)의 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 1 실시예에 따른 연결키트의 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.
상기 연결키트(200)는 상기 제 1 매립배관(3)에서 공급된 냉매를 분배하는 제 1 분배기(210)와, 상기 제 1 분배기(210)에 분배된 냉매를 공급받아 합류시키는 제 2 분배기(220)와, 일단이 상기 제 1 매립배관(3)과 연결되고, 타단이 상기 제 1 분배기(210)와 연결되는 제 1 연결관(201)과, 일단이 상기 제 2 분배기(220)와 연결되고, 타단이 상기 실내열교환기(13)와 연결되는 제 2 연결관(202)과, 상기 제 1 분배기(210) 및 제 2 분배기(220)를 연결하는 복수개의 분배관(230)을 포함한다.
상기 연결키트(200)는 조립체 형태로 사용된다. 즉, 설치자는 조립체 형태의 상기 연결키트(200)를 제 1 매립배관(3) 및 실내열교환기(13)에 연결한다.
상기 제 2 연결관(202)은 상기 실내열교환기(13) 측 냉매배관에 용접된 상태일 수 있다. 설치자는 제 1 연결관(201)을 제 1 매립배관(3)에 용접하고, 이를 통해 상기 연결키트(200)의 설치를 완료할 수 있다. 상기 연결키트(200)는 실내기 내부에 수납된 형태일 수 있다.
상기 연결키트(200)가 조립체 형태이기 때문에, 설치자의 설치시간을 최소화할 수 있다.
상기 제 1 연결관(201)의 관경(D1)은 상기 제 1 매입배관(3)의 관경보다 작다. 본 실시예에서 상기 제 1 연결관(201)의 관경은 6.35mm이고, 상기 제 1 매입배관(3)의 관경은 9.52mm이다. 본 실시예에서 상기 제 1 연결관(201)의 길이는 100mm이다.
상기 제 2 연결관(202)의 관경(D2)은 제 1 연결관(201)의 관경(D1)과 같은 6.35mm이다. 본 실시예에서 상기 제 2 연결관(202)의 길이는 100mm이다.
상기 제 1 연결관(201) 및 제 2 연결관(202)의 관경(D1)(D2)은 실내기(2) 또는 실외기(1)의 냉매배관 관경과 같게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 연결관(201)의 일단(201a)은 제 1 매립배관(3)과 연결된다.
상기 제 1 매립배관(3)의 관경이 상기 제 1 연결관(201)의 관경보다 크기 때문에 상기 일단(201a)은 확관된다. 즉, 상기 제 1 연결관(201)의 일단은 6.35mm에서 9.52mm로 확장되고, 상기 제 1 매립배관(3)과 연결된다.
상기 제 1 연결관(201)의 타단(201b)은 제 1 분배기(210)의 일측과 결합된다. 본 실시예에서 상기 제 1 연결관(201)의 타단(201b)은 상기 제 1 분배기(210) 내부로 삽입되어 결합된다.
상기 제 2 연결관(202)의 일단(202a)은 제 2 분배기(220)의 타측과 결합된다. 본 실시예에서 상기 제 2 연결관(202)의 타단(202b)은 상기 제 2 분배기(220) 내부로 삽입된다.
상기 제 2 연결관(202)의 타단(202b)은 실내열교환기(13)의 냉매배관(13a)과 결합된다. 상기 제 2 연결관(202)의 타단(202b)은 실내열교환기(13)의 냉매배관(13a)과 용접될 수 있다.
상기 제 1 분배기(210)는 상기 분배관(230) 및 제 1 연결관(201) 사이에 배치된다.
상기 제 1 분배기(210)는 구리재질로 형성된다.
상기 제 1 분배기(210)는, 상기 분배관(230)이 연결되고, 내부에 공간이 형성되는 원통바디(212)와, 상기 원통바디(212)와 일체로 형성되고, 상기 원통바디(212)에서 상기 제 1 연결관(201) 측에 위치되고, 상기 원통바디(212)의 내부 공간과 연통되는 원뿔바디(214)와, 상기 원뿔바디(214)에서 상기 제 1 연결관(201) 측으로 돌출되고, 상기 제 1 연결관(201)과 결합되는 연결바디(216)를 포함한다.
상기 원통바디(212), 원뿔바디(214) 및 연결바디(216)는 구리재질이고, 일체로 제작된다.
상기 제 1 분배기(210)의 중심축(C1) 상에 상기 제 1 연결관(201)이 배치된다.
상기 연결바디(216)는 원통형으로 형성되고, 상기 제 1 연결관(201)의 외경과 같거나 크게 형성된다. 상기 상기 연결바디(216)의 내부로 상기 제 1 연결관(201)이 삽입된다.
상기 제 1 연결관(201)에 공급된 냉매는 상기 원뿔바디(214) 및 원통바디(212)를 거쳐 상기 분배관(230)으로 유동된다.
본 실시예에서 상기 원통바디(212)의 직경(D3)은 25mm이고, 상기 원뿔바디(214)의 가장 큰 직경(D3)은 25mm이다.
상기 원통바디(212)의 타측면(210a)은 폐쇄되고, 상기 타측면(210a)에 상기 분배관(230)들이 삽입된다. 상기 원통바디(212)의 일측은 상기 원뿔바디(214) 내부와 연통된다.
상기 연결바디(216)의 일단은 상기 제 1 연결관(201)과 연통되고, 상기 타단은 상기 원뿔바디(214)의 내부와 연통된다.
상기 원뿔바디(214)는 상기 연결바디(216) 방향으로 뾰족한 모양이다. 상기 원뿔바디(214)는 상기 분배관(230) 측 단면이 넓고, 상기 연결바디(216) 측 단면이 좁게 형성된다.
상기 중심축(C1)을 기준으로 상기 원뿔바디(214)는 소정의 경사각(B)을 형성한다. 상기 원뿔바디(214)의 경사각(B)은 후술하는 제 2 분배기(220)의 경사각(A)보다 크게 형성된다. 상기 경사각(B)은 상기 원뿔바디(214)의 양측 경사면(214a)(214b) 사이의 각도이다.
상기 제 1 분배기(210)의 내부공간 용적은 상기 제 2 분배기(220)의 내부공간 용적보다 크게 형성된다. 상기 제 1 분배기(210)는 상기 제 1 연결관(201)에서 공급된 냉매에 대해 확장된 공간을 제공한다.
상기 제 1 연결관(201)을 통해 상기 제 1 분배기(210) 내부로 유입된 냉매는 압력강하를 통해 냉매의 2상(기체, 액체) 소음을 저감시킬 수 있다.
특히 상기 제 1 분배기(210)에는 전자팽창밸브(50)에 팽창된 냉매(기체, 액체)가 공급된다.
상기 분배관(230)은 복수개가 배치되고, 본 실시예에서는 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)이 구비된다. 상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)은 등간격으로 배치된다.
상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)의 길이는 50mm이상이고, 본 실시예에서는 110mm이다.
상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)은 캐필러리 튜브일 수 있다. 냉매는 상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)를 통과하면서 다시 팽창될 수 있다.
상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)의 일단 및 타단이 상기 제 1 분배기(210) 및 제 2 분배기(220)로 삽입되기 때문에, 외부로 노출되는 상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)의 길이는 90mm이다.
상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)의 각 내경은 상기 제 1 연결관(201) 및 제 2 연결관(202)의 내경보다 작게 형성된다.
본 실시예에서 상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)의 내경은 1mm이다.
상기 제 2 분배기(220)는 brass 재질로 형성된다.
상기 제 2 분배기(220)는 상기 분배관(230)과 연결되는 원뿔바디(222)와, 상기 원뿔바디(222)에서 상기 제 2 연결관(202) 측으로 돌출된 연결바디(224)를 포함한다. 제 1 분배기(210)의 원뿔바디와 제 2 분배기(220)의 원뿔바디를 구분할 필요가 있을 때, 상기 제 1 분배기(210)의 원뿔바디를 제 1 원뿔바디라 하고, 상기 제 2 분배기(220)의 원뿔바디를 제 2 원뿔바디라 한다.
마찬가지로 상기 제 1 분배기(210)의 연결바디(216)를 제 1 연결바디(216)라 하고, 제 2 분배기(220)의 연결바디(224)를 제 2 연결바디(224)라 한다.
상기 제 1 연결바디(216) 및 제 2 연결바디(224)는 서로 반대방향을 향하게 배치된다. 즉 상기 제 1 연결바디(216)의 좁은 측 단면이 제 1 연결관(201)을 향하고, 상기 제 2 연결바디(224)의 좁은 측 단면이 제 2 연결관(202)을 향한다.
그리고 상기 제 1 연결바디(216) 및 제 2 연결바디(224)의 넓은측 면은 서로 마주보게 배치된다.
상기 제 1 분배기(210)는 냉매가 유입되는 입구측이고, 상기 제 2 분배기(220)는 냉매가 토출되는 토출측이다.
상기 제 1 분배기(210)의 연결바디(216)는 제 1 연결관(201) 측을 향하게 배치되고, 상기 제 1 연결관(201)과 결합된다. 상기 제 2 분배기(220)의 연결바디(224)는 제 2 연결관(202) 측을 향하게 배치되고, 상기 제 2 연결관(202)과 결합된다.
상기 원뿔바디(222)는 상기 연결바디(224) 방향으로 뾰족한 모양이다.
상기 원뿔바디(222)는 상기 분배관(230) 측 단면이 넓고, 상기 연결바디(224) 측 단면이 좁게 형성된다. 상기 원뿔바디(222)의 형상은 토출되는 냉매에 의한 소음을 저감시키기 위한 것이다.
상기 제 1 분배관(231), 제 2 분배관(232) 및 제 3 분배관(233)을 통과한 냉매는 상기 원뿔바디(222)의 내부에서 합류된 후 상기 연결바디(224)로 유동된다.
이때 상기 원뿔바디(222)의 경사진 내측면이 상기 합류된 냉매를 상기 연결바디(224) 측으로 안내한다.
상기 제 2 분배기(220)의 중심축(C2) 상에 상기 제 2 연결관(202)이 배치된다. 상기 제 2 분배기(220)의 중심축(C2)을 기준으로 상기 원뿔바디(222)는 소정의 경사각(A)을 형성한다. 상기 경사각(A)은 상기 원뿔바디(222)의 양측 경사면(222a)(222b) 사이의 각도이다.
상기 경사각(A)은 20도 내지 60도로 형성될 수 있다.
상기 제 1 분배기(210) 및 제 2 분배기(220)의 중심축(C1)(C2)은 일렬로 배치될 수 있다.
상기 원뿔바디(222)의 넓은 측 직경(D4)은 20.6mm로 형성될 수 있다.
상기 원뿔바디(222)의 일측면(넓은 측, 220a)은 폐쇄되고, 상기 분배관(230)이 관통되게 삽입된다. 상기 원뿔바디(222)의 타측(좁은 측)은 개구되고, 연결바디(224)와 연통된다.
상기 제 1 원뿔바디(214)의 타측면(210a)과 제 2 원뿔바디(222)의 일측면(220a)은 서로 마주보게 배치된다. 상기 제 1 원뿔바디(214)의 뾰족한 부분과 제 2 원뿔바디(222)의 뾰족한 부분은 서로 반대방향을 향하게 배치된다.
상기 원뿔바디(222)의 넓은 측 직경(20.6mm)은 상기 원통바디(212)의 직경(25mm)보다 작게 형성된다.
상기 연결바디(224)는 원통형으로 형성되고, 상기 원뿔바디(222)와 일체로 제작된다. 상기 연결바디(224)의 일단은 상기 원뿔바디(222)와 연통되고, 타단은 상기 제 2 연결관(202)과 연통된다.
냉매가 상기 분배관(230)에서 상기 제 2 연결관(202)으로 유동될 때, 팽창된 냉매가 상기 경사면(222a)(222b)에 부딪혀 연결바디(224) 측으로 안내된다. 상기 경사각(A)을 통해 상기 냉매의 소음을 최소화할 수 있다.
상기 냉매의 유동방향과 상기 경사각(A)이 작아질 수록 냉매의 유동에 의한 소음이 줄어들 수 있다.
도 4 또는 도 5를 참조하여 냉매의 유동상태에 대해 설명한다.
도 4는 매립배관에서 제 1 연결관으로 유동하는 냉매가 표시된 그림이다. 도 5는 분배관을 유동하는 냉매가 표시된 그림이다.
전자팽창밸브(50)는 냉매를 무화시킨다. 무화된 냉매는 기체 또는 액체 상태의 2상 상태일 수 있다.
팽창된 냉매의 유동에 따른 Plug/Slug 유동을 최소화하기 위해서는 동일한 내경의 배관을 연결하여 내경을 변화를 최소화하면 된다.
그러나 매립배관(3)(4)은 건물 내에 설치되기 때문에 교체할 수 없기 때문에, 매립배관(3)(4)의 관경이 실내기 또는 실외기의 배관 관경과 다르더라도 설치해야만 한다.
본 실시예에서는 매립배관(3)(4)의 관경보다 작은 크기의 관경을 연결할 때 소음발생을 최소화하기 위한 연결키트(200)가 설치된다.
도 4에 도시된 그림은 제 1 매립배관(3)에서 제 1 연결관(201)으로 냉매가 유동될 때 냉매의 상태가 도시된 것이다.
내경이 큰 제 1 매립배관(3)에서 내경이 작은 제 1 연결관(201)으로 냉매가 유동될 경우, 2상 상태의 냉매 유동과정에서 Plug/Slug 유동의 기포가 깨지면서 소음이 발생될 수 있다.
도 5는 복수개의 분배관(230) 내부의 냉매 유동이 도시된 그림이다.
본 실시예와 같이 냉매가 상기 제 1 분배기(210)를 통과해서 상기 분배관(230)으로 유동될 경우, 상기 분배관(230)은 내부에서 Plug/Slug 유동이 생성되는 것을 억제한다.
본 실시예에서 전자팽창밸브(50)를 통과한 냉매는 연결키트(200)의 "제 1 분배기(210) -> 분배관(230) -> 제 2 분배기(220)" 순으로 유동된다.
본 실시예와 달리 전자팽창밸브(50)를 통과한 냉매가 연결키트(200)의 "제 2 분배기(220) -> 분배관(230) -> 제 1 분배기(210)" 순으로 유동될 경우, 냉매의 유동소음을 효과적으로 저감시키기 어렵다.
왜냐하면 토출되는 냉매가 상기 제 1 분배기(210)의 원뿔바디(214) 내측면과 부딪힌 후 좁은 연결바디(216)로 토출되기 때문에 slug/plug 에 의한 소음이 발생된다.
본 실시예와 달리 "제 2 분배기(220) -> 분배관(230) -> 제 1 분배기(210)" 순으로 냉매가 유동될 경우, 물소리과 같은 소음이 지속적으로 발생한다.
또한 선행기술1과 같은 구조의 소음기를 연결하는 경우에도 불규칙한 물소리가 지속적으로 발생된다.
본 실시예와 달리 연결키트(200) 없이 관경이 큰 매립배관(3) 및 관경이 작은 실내열교환기의 냉매배관을 직접 연결하는 경우, 간헐적이고 불규칙한 소음이 발생된다.
도 6은 전자팽창밸브 이후의 냉매 소음을 측정한 그래프이다.
연결키트(200) 없이 관경이 큰 매립배관(3) 및 관경이 작은 실내열교환기의 냉매배관을 직접 연결하는 경우의 그래프는 도 7의 붉은색 매립배관 실선으로 표시되었다. 연결키트가 없는 구조의 경우, 2-4Hz 구간에서 불규칙한 소음이 발생되는 것을 확인할 수 있다.
본 실시예와 같이 연결키트(200)가 설치된 것은 녹색 실선으로 표시되었다.
매립배관과 실내열교환기 냉매배관이 동일한 관경이고, 소켓을 통해 연결되는 경우, 파란색 실선으로 표시되었다.
그래프를 통해 확인할 수 있는 것과 같이, 매립배관과 실내열교환기 냉매배관이 동일한 관경인 경우, 소음발생이 최소화되는 것을 확인할 수 있다.
본 실시예와 같은 구조의 연결키트(200)가 설치되는 경우, 동일관경보다는 소음이 크지만, 연결키트(200)가 없는 구조보다는 소음이 작은 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 연결키트의 적용 전/후 성능비 및 소비전력 비율이 표시된 그래프이다.
본원발명의 연결키트(200)가 설치된 공기조화기는 연결키트(200)가 설치되지 않은 공기조화기 보다 성능이 약간 하락하고 소비전력이 소폭 증가하는 것을 확인할 수 있다.
도7의 시험조건은,
표준 : 실내 27/19도, 실외 35/24도,
저온 : 실내 21/15도, 실외 21/15도,
과부하 : 실내 32/23, 실외 48/29도이다.
그래프에 표시된 것과 같이, 상기 조건들에서 성능은 -1.3% ~ 0.5% 감소하고, 소비전력은 0.6% ~ 1.8% 증가한다.
상기 연결키트(200)는 성능 및 소비전력에는 불리하지만, 실내에서 직접적으로 발생되는 소음을 저감시켜 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
200 : 연결키트
201 : 제 1 연결관
202 : 제 2 연결관 210 : 제 1 분배기
220 : 제 2 분배기 230 : 분배관
231 : 제 1 분배관 232 : 제 2 분배관
233 : 제 3 분배관
202 : 제 2 연결관 210 : 제 1 분배기
220 : 제 2 분배기 230 : 분배관
231 : 제 1 분배관 232 : 제 2 분배관
233 : 제 3 분배관
Claims (15)
- 실외기에 배치되고, 인가된 전류값에 따라 개도량를 조절하여 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브;
건물에 매립되어 설치되고, 상기 전자팽창밸브에서 팽창된 냉매를 공급받는 매립배관;
실내기에 배치되고, 실내공기와 상기 팽창된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기;
상기 매립배관에서 공급된 냉매를 분배하는 제 1 분배기와, 상기 제 1 분배기에 분배된 냉매를 공급받아 합류시키고, 합류된 냉매를 상기 실내열교환기에 제공하는 제 2 분배기 및 상기 제 1 분배기 및 제 2 분배기를 연결하는 복수개의 분배관을 포함하는 연결키트;를 포함하고,
상기 제 1 분배기의 직경(D3)을 상기 매립배관의 관경(D0)보다 크게 형성하고, 상기 각 분배관의 관경(D5)을 상기 매립배관의 관경(D0) 보다 작게 형성하고,
상기 팽창된 냉매가 상기 제 1 분배기에서 상기 제 2 분배기를 향해 유동하는 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
일단이 상기 매립배관과 연결되고, 타단이 상기 제 1 분배기와 연결되는 제 1 연결관;을 더 포함하고,
상기 제 1 연결관의 관경(D1)은 상기 매립배관의 관경(D0)보다 작고, 상기 분배관의 관경(D5)보다 큰 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 분배기 내부의 용적이 상기 제 2 분배기 내부의 용적보다 큰 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 2 분배기는, 상기 각 분배관과 연결되는 원뿔바디를 더 포함하고, 상기 원뿔바디의 뾰족한 부분은 냉매의 진행방향으로 배치되고, 상기 원뿔바디는 소정의 경사각(A)을 형성하고, 상기 경사각이 20도 내지 60도인 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 각 분배관의 길이가 50mm 내지 110mm인 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 분배관의 관경(D5)이 1mm인 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 2 분배기는 뾰족하게 형성된 제 2 원뿔바디를 더 포함하고,
상기 제 2 원뿔바디가 상기 실내열교환기를 향하는 공기조화기. - 청구항 7에 있어서,
상기 제 1 분배기는 뾰족하게 형성된 제 1 원뿔바디를 더 포함하고, 제 1 원뿔바디는 상기 매립배관을 향하는 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
일단이 상기 매립배관과 연결되고, 타단이 상기 제 1 분배기와 연결되는 제 1 연결관; 및 일단이 상기 제 2 분배기와 연결되고, 타단이 상기 실내열교환기의 냉매배관와 연결되는 제 2 연결관;을 더 포함하고,
상기 각 분배관의 관경(D5)을 상기 제 1 연결관 및 제 2 연결관의 관경(D1)(D2) 보다 작게 형성하는 공기조화기. - 청구항 9에 있어서,
상기 분배관의 관경(D5)이 1mm인 공기조화기. - 청구항 9에 있어서,
상기 분배관의 길이가 50mm 내지 110mm인 공기조화기. - 청구항 9에 있어서,
상기 제 2 분배기는, 상기 각 분배관과 연결되는 원뿔바디;
상기 원뿔바디에서 상기 제 2 연결관 측으로 돌출되고, 상기 제 2 연결관과 결합되는 연결바디;를 포함하고,
상기 원뿔바디는 상기 제 2 연결관을 향해 뾰족하게 형성된 공기조화기. - 청구항 12에 있어서,
상기 제 2 분배기의 중심축(C2)을 기준으로 상기 원뿔바디는 소정의 경사각(A)을 형성하고, 상기 경사각이 20도 내지 60도인 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 분배관은 적어도 3개인 공기조화기. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 분배기는 뾰족하게 형성된 제 1 원뿔바디를 더 포함하고, 상기 제 2 분배기는 뾰족하게 형성된 제 2 원뿔바디를 더 포함하고,
상기 제 1 원뿔바디의 뾰족한 부분과 상기 제 2 원뿔바디의 뾰족한 부분이 서로 반대방향을 향하는 공기조화기.
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2019
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