WO2022114683A1 - 공기조화기 - Google Patents

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WO2022114683A1
WO2022114683A1 PCT/KR2021/017092 KR2021017092W WO2022114683A1 WO 2022114683 A1 WO2022114683 A1 WO 2022114683A1 KR 2021017092 W KR2021017092 W KR 2021017092W WO 2022114683 A1 WO2022114683 A1 WO 2022114683A1
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WO
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inlet
buffer
refrigerant
distance
air conditioner
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PCT/KR2021/017092
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English (en)
French (fr)
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최지원
박태균
이요한
이한춘
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B39/02—Evaporators
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioner.
  • the present disclosure relates to an air conditioner capable of uniformly distributing a refrigerant to tubes constituting an evaporator.
  • an air conditioner refers to a device that cools or heats a room through compression, condensation, expansion, and evaporation of a refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger of the air conditioner functions as a condenser, but the indoor heat exchanger functions as an evaporator, the room can be cooled.
  • the indoor heat exchanger of the air conditioner functions as a condenser and the outdoor heat exchanger functions as an evaporator, the room may be heated.
  • the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger may be a fin-tube heat exchanger having two or more tubes and fins.
  • a branch pipe may be provided in the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger to distribute the refrigerant to the tubes constituting the evaporator.
  • the branch pipe and/or the pipe coupled thereto may be bent at least once.
  • the refrigerant is non-uniformly distributed from the branch pipe to the tubes constituting the evaporator, and the performance of the heat exchanger may be deteriorated. Accordingly, there is a need to develop a technology capable of uniformly distributing the refrigerant from the branch pipe to the tubes constituting the evaporator.
  • the present disclosure aims to solve the above and other problems.
  • Another object may be to provide an air conditioner capable of improving the performance of the heat exchanger by improving the distribution characteristics of the refrigerant to the tubes constituting the evaporator.
  • Another object may be to provide a branch pipe having a buffer that can help to uniformly distribute the refrigerant to the tubes constituting the evaporator.
  • Another object may be to provide various examples of the buffer portion of the branch pipe.
  • the air conditioner includes: a compressor for compressing a refrigerant; a condenser condensing the refrigerant discharged from the compressor; an expansion valve for expanding the refrigerant that has passed through the condenser; an evaporator for evaporating the refrigerant passing through the expansion valve; an evaporator each having a first tube and a second tube providing a flow path through which the refrigerant flows; And, it may include a branch pipe installed between the expansion valve and the evaporator to distribute the refrigerant passing through the expansion valve to the first tube and the second tube, the branch pipe: an inlet through which the refrigerant passing through the expansion valve is introduced; a first part extending long in a direction crossing the longitudinal direction of the inlet and connected to the first tube; a second part extending long in the longitudinal direction of the first part and spaced apart from the first part in the longitudinal direction of the inlet part; and a buffer part connected
  • an air conditioner capable of improving the performance of the heat exchanger by improving the distribution characteristics of the refrigerant to the tubes constituting the evaporator.
  • a branch pipe having a buffer that can help to uniformly distribute the refrigerant to the tubes constituting the evaporator.
  • various examples of the buffer unit of the branch pipe may be provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner and a flow of a refrigerant according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 2 and 3 are views for explaining an outdoor heat exchanger according to an embodiment of the present disclosure and a conventional branch pipe provided thereto.
  • FIG 4 is a view for explaining a conventional branch pipe as opposed to a branch pipe according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a view for explaining the refrigerant distribution characteristics of the branch pipe of FIG. 4 , and shows the flow velocity of the refrigerant flowing through each flow path of the first part and the second part of the branch pipe as a contour image.
  • 6 and 7 are diagrams for explaining a branch pipe having a straight buffer unit according to an example of the present disclosure.
  • FIG 8 is a view for explaining a branch pipe having a straight buffer unit according to another example of the present disclosure.
  • FIG 9 is a view for explaining a branch pipe having a straight buffer according to another example of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a view for explaining a branch pipe having a ring-shaped buffer unit according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a view for explaining the refrigerant distribution characteristics of the branch pipe of FIG. 10, and shows the flow velocity of the refrigerant flowing through the flow paths of the first part and the second part of the branch pipe as a contour image.
  • FIG. 12 is a view for explaining a branch pipe having a ring-shaped buffer unit according to another example of the present disclosure.
  • the air conditioner 1 may include an outdoor unit (ODU) and an indoor unit (IDU).
  • the outdoor unit ODU may include a compressor 2 , a switching valve 3 , an outdoor heat exchanger 4 , an expansion valve 5 , and an accumulator 7 .
  • the indoor unit IDU may include an indoor heat exchanger 6 .
  • the air conditioner 1 may be referred to as a heat pump.
  • the compressor 2 may compress the refrigerant flowing in from the accumulator 7 to discharge the refrigerant of high temperature and high pressure.
  • the first pipe P1 may be installed between the accumulator 7 and the compressor 2 to provide a flow path of the refrigerant from the accumulator 7 to the compressor 2 .
  • the second pipe P2 may be installed between the compressor 2 and the switching valve 3 to provide a flow path of the refrigerant from the compressor 2 to the switching valve 3 .
  • the selector valve 3 switches the flow path according to the operation mode of the air conditioner 1 to selectively guide the refrigerant flowing into the selector valve 3 to the outdoor heat exchanger 4 or the indoor heat exchanger 6 .
  • the switching valve 3 may be a four-way valve.
  • the sixth pipe P6 may be installed between the switching valve 3 and the accumulator 7 to provide a flow path of the refrigerant from the switching valve 3 to the accumulator 7 .
  • the outdoor heat exchanger 4 may exchange heat between the refrigerant and outdoor air.
  • the heat transfer direction between the refrigerant and outdoor air in the outdoor heat exchanger (4) may vary depending on the operation mode of the air conditioner (1).
  • the outdoor fan 4a is installed on one side of the outdoor heat exchanger 4 to control the amount of air provided to the outdoor heat exchanger 4 .
  • the outdoor fan 4a may be driven by a motor.
  • the third pipe P3 may be installed between the switching valve 3 and the outdoor heat exchanger 4 to provide a refrigerant flow path connecting the switching valve 3 and the outdoor heat exchanger 4 .
  • the indoor heat exchanger 6 may exchange heat between the refrigerant and the indoor air.
  • the heat transfer direction between the refrigerant and the indoor air may be different depending on the operation mode of the air conditioner (1).
  • the indoor fan 6a is installed on one side of the indoor heat exchanger 6 to control the amount of air supplied to the indoor heat exchanger 6 .
  • the indoor fan 6a may be driven by a motor.
  • the fifth pipe P5 may be installed between the switching valve 3 and the indoor heat exchanger 6 to provide a refrigerant flow path connecting the switching valve 3 and the indoor heat exchanger 6 .
  • the expansion valve 5 may be installed in the fourth pipe P4.
  • the fourth pipe (P4) may be installed between the outdoor heat exchanger (4) and the indoor heat exchanger (6) to provide a refrigerant flow path connecting the outdoor heat exchanger (4) and the indoor heat exchanger (6).
  • the expansion valve 5 may expand the refrigerant provided from the outdoor heat exchanger 4 or the indoor heat exchanger 6 to a low temperature and low pressure state according to the operation mode of the air conditioner 1 .
  • the expansion valve 5 may be an Electronic Expansion Valve (EEV) capable of adjusting the opening degree of the flow path of the fourth pipe P4 .
  • EEV Electronic Expansion Valve
  • the controller M may control the operation of the air conditioner 1 .
  • the control unit M may be electrically connected to each component of the air conditioner 1 .
  • the controller M may control the operation of the switching valve 3 and the expansion valve 5 according to the operation mode of the air conditioner 1 .
  • the control unit M may adjust the operating frequency (Hz) of the compressor 2 according to the operation mode of the air conditioner 1 .
  • the controller M may perform a cooling operation of the air conditioner.
  • the cooling operation signal may be a signal arbitrarily input by the user.
  • the cooling operation signal is provided to the controller M by a thermostat provided in the indoor space when the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor is higher than the desired temperature set by the user. It may be a signal to
  • the low-temperature, low-pressure refrigerant flowing into the compressor 2 from the accumulator 7 through the first pipe P1 may be discharged from the compressor 2 in a high-temperature and high-pressure state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 2 may be introduced into the outdoor heat exchanger 4 through the second pipe P2 , the switching valve 3 , and the third pipe P3 in sequence.
  • the refrigerant may be condensed.
  • the outdoor heat exchanger 4 may function as a condenser.
  • the refrigerant condensed while passing through the outdoor heat exchanger 4 may be introduced into the fourth pipe P4.
  • the refrigerant flowing through the flow path of the fourth pipe (P4) passes through the expansion valve (5), is expanded to a low temperature and low pressure state, and can be introduced into the indoor heat exchanger (6).
  • the refrigerant may be evaporated.
  • the indoor heat exchanger 6 may function as an evaporator.
  • the indoor space can be cooled.
  • the refrigerant evaporated while passing through the indoor heat exchanger (6) passes through the fifth pipe (P5), the switching valve (3), the sixth pipe (P6), the accumulator (7), and the first pipe (P1) in sequence to the compressor ( 2) can be introduced. Accordingly, the refrigerant cycle for the cooling operation of the above-described air conditioner may be completed.
  • the control unit M may perform a heating operation of the air conditioner.
  • the heating operation signal may be a signal arbitrarily input by the user.
  • the heating operation signal is provided to the controller M by a thermostat provided in the indoor space. It may be a signal to
  • the low-temperature, low-pressure refrigerant flowing into the compressor 2 from the accumulator 7 through the first pipe P1 may be compressed in the compressor 2 and discharged in a high-temperature and high-pressure state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 2 may flow into the indoor heat exchanger 6 through the second pipe P2 , the switching valve 3 , and the fifth pipe P5 in sequence.
  • the refrigerant may be condensed.
  • the indoor heat exchanger 6 may function as a condenser.
  • the indoor space may be heated.
  • the refrigerant condensed while passing through the indoor heat exchanger 6 may be introduced into the fourth pipe P4.
  • the refrigerant flowing through the flow path of the fourth pipe (P4) passes through the expansion valve (5), is expanded to a low temperature and low pressure state, and can be introduced into the outdoor heat exchanger (4).
  • the refrigerant may be evaporated.
  • the outdoor heat exchanger 4 may function as an evaporator.
  • the refrigerant evaporated while passing through the outdoor heat exchanger (4) passes through the third pipe (P3), the switching valve (3), the sixth pipe (P6), the accumulator (7), and the first pipe (P1) in sequence to the compressor ( 2) can be introduced. Accordingly, the refrigerant cycle for the heating operation of the above-described air conditioner may be completed.
  • the outdoor heat exchanger 4 may be a fin-tube heat exchanger.
  • the outdoor heat exchanger 4 may include a first tube 41a , a second tube 41b , and a fin 42 .
  • the direction indications of up (U), down (D), left (Le), right (Ri), before (F), and after (R) shown in FIG. 2 are only for convenience of explanation, and thus The technical idea disclosed in this specification is not limited.
  • the first tube 41a and the second tube 41b may provide a flow path through which the refrigerant flows.
  • the first tube 41a may extend long in the left and right directions as a whole, and may be corrugated in the vertical direction. That is, the first tube 41a extends long to the right and then bends downward and is folded to the left, and after extending long to the left, it is bent downward and folded to the right, and after extending long to the right, it is bent downward and left It can be formed by repeating folding.
  • the second tube 41b is positioned in front of the first tube 41a, and the shape of the second tube 41b may be the same as that of the first tube 41a as a whole.
  • the fin 42 may be coupled to the outer peripheral surfaces of the first tube 41a and the second tube 41b.
  • the first tube 41a and the second tube 41b may pass through the fin 42 .
  • the pin 42 may extend long in the vertical direction and may be a thin plate.
  • a plurality of pins 42 may be provided, and the plurality of pins 42 may be spaced apart from each other in the left and right directions.
  • the outdoor air provided to the outdoor heat exchanger (4) passes through the space between the plurality of fins (42), and exchanges heat with the refrigerant flowing through each flow path of the first tube (41a) and the second tube (41b). can do.
  • the indoor heat exchanger 6 (refer to FIG. 1 ) may be a fin-tube heat exchanger like the above-described outdoor heat exchanger 4 .
  • any one of the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 may function as an evaporator, and the other may function as a condenser.
  • the refrigerant is expanded while passing through the expansion valve 5 (refer to FIG. 1), and may be introduced into the evaporator with a dryness less than 1.
  • a branch pipe (10) may be provided in the outdoor heat exchanger (4) and the indoor heat exchanger (6).
  • the branch pipe 10 may guide the refrigerant that has passed through the expansion valve 5 to the evaporator.
  • the branch pipe 10 will be described by taking the case where the outdoor heat exchanger 4 functions as the evaporator as an example.
  • the branch pipe 10 may be installed between the first tube 41a and the fourth pipe P4 to provide a refrigerant passage connecting the first tube 41a and the fourth pipe P4.
  • the branch pipe 10 may be installed between the second tube 41b and the fourth pipe P4 to provide a refrigerant passage connecting the second tube 41b and the fourth pipe P4. That is, the branch pipe 10 has a first end connected to the fourth pipe P4, a second end connected to the first tube 41a, and a second tube 41b. ) may include a third end connected to (a third end).
  • the refrigerant flowing into the branch pipe 10 from the fourth pipe P4 may be branched into the first tube 41a and the second tube 41b.
  • the refrigerant that has passed through each of the first tube 41a and the second tube 41b may be introduced into the third pipe P3 .
  • the branch pipe 10 may include an inlet 11 , a diverter 12 , a branch 13 , a first part 14a , and a second part 14b . have.
  • the inlet 11 may extend long and have the first end connected to the fourth pipe P4 .
  • the inlet 11 may extend in the left and right directions.
  • the inlet 11 may be referred to as a straight pipe or a horizontal pipe.
  • the diverting section 12 can be bent from the inlet section 11 and extend in a direction intersecting the longitudinal direction of the inlet section 11 .
  • the switching unit 12 may extend in the vertical direction.
  • the switching unit 12 may be referred to as a direction changing unit, a curved pipe, or a bending part.
  • the branch 13 may have an inlet end connected to the diverter 12 and two outlet ends opposite the inlet.
  • the branch portion 13 may be referred to as a Y-shaped pipe (Y shaped pipe).
  • the first part 14a may have the second end connected to one of the two outlet ends and connected to the first tube 41a (refer to FIG. 2 ).
  • the second part 14b may have the third end connected to the other one of the two outlet ends and connected to the second tube 41b (refer to FIG. 2 ).
  • the first part 14a and the second part 14b may extend long in the longitudinal direction of the turning part 12 , that is, in the vertical direction.
  • the first part 14a and the second part 14b may be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the inlet 11 , that is, in the left and right directions.
  • the refrigerant introduced into the inlet 11 may be branched into the first part 14a and the second part 14b through the conversion part 12 and the branching part 13 .
  • the refrigerant flowing into the first part 14a is provided to the first tube 41a (refer to FIG. 2)
  • the refrigerant flowing into the second part 14b is provided to the second tube 41b (refer to FIG. 2).
  • the refrigerant may be expanded while passing through the expansion valve 5 (see FIG. 1 ), and may be introduced into the inlet 11 in a state of two phases. That is, the dryness of the refrigerant flowing into the inlet 11 may be less than 1.
  • the flow characteristics of the two-phase refrigerant may vary depending on the mass flow rate of the refrigerant or the dryness of the refrigerant. For example, the dryness of the refrigerant flowing into the inlet 11 may be 0.2.
  • the refrigerant flowing into the inlet 11 may exhibit a stratified flow characteristic. That is, of the refrigerant flowing into the inlet 11 , the gaseous refrigerant may flow intensively at the upper portion of the pipe, and the liquid refrigerant may intensively flow at the lower part of the pipe.
  • the refrigerant introduced into the inlet 11 may be concentrated on the right inner surface of the inner surface of the conversion unit 12 while passing through the conversion unit 12 , which is relatively far away from the inlet 11 .
  • the liquid refrigerant is more influenced by gravity, inertial force, or centrifugal force than the gaseous refrigerant, and it may be understood that the flow of the liquid refrigerant is concentrated to the right inner surface of the conversion unit 12 .
  • the flow of the refrigerant that has passed through the branch portion 13 may be concentrated in the second part 14b rather than the first part 14a (refer to the contour image of FIG. 5 ).
  • the refrigerant is non-uniformly distributed to the first tube 41a (refer to FIG. 2) and the second tube 41b (refer to FIG. 2), and the performance of the outdoor heat exchanger 4 may be deteriorated.
  • the branch pipe 10a includes an inlet 11 , a conversion part 12 ′, a branch 13 , a first part 14a , a second part 14b , and a buffer part. (15, buffer part) may be included.
  • the inlet 11 may extend long along the extension line EL1 parallel to the left and right.
  • the diverter 12 ′ may extend from the inlet 11 in a direction intersecting the longitudinal direction of the inlet 11 .
  • the conversion part 12 ′ may extend long from the inlet part 11 along an extension line EL2 parallel to the vertical direction.
  • the switching unit 12 ′ may be referred to as a direction changing unit or a vertical pipe.
  • the branching part 13 may be branched from the diverting part 12' and connected to the first part 14a and the second part 14b.
  • the branching portion 13 includes a first bending portion 13a extending toward the first part 14a while being bent to the left in a direction from the diverting portion 12 ′ toward the inlet 11 , and the inlet 11 . It may include two bending portions 13b extending toward the second part 14b while being bent in a direction opposite to the direction toward the right.
  • the first part 14a may extend long from the first bending part 13a along the first extension line EL4a parallel to the vertical direction.
  • the second part 14b may extend long from the second bending part 13b along the second extension line EL4b parallel to the vertical direction.
  • the first extension line EL4a is a central axis of the first part 14a
  • the second extension line EL4b is a central axis of the second part 14b , and is located between the first extension line EL4a and the second extension line EL4b.
  • the distance may be G.
  • the branch part 13 may extend along an extension line EL3 that draws an arc of a first radius r1 with respect to the first center C1.
  • the first center C1 is positioned between the first extension line EL4a and the second extension line EL4b, and a horizontal line HL connecting the lower end of the first part 14a and the lower end of the second part 14b. may be located on the
  • the first radius r1 may be equal to or smaller than half of the distance G.
  • the inner diameter D1 of the inlet 11 , the inner diameter D2 of the diverting portion 12 ′, the inner diameter D3 of the branch 13 , the inner diameter D4a of the first part 14a, And the inner diameter D4b of the second part 14b may be the same as each other.
  • the buffer part 15 may extend from the inlet part 11 in the longitudinal direction of the inlet part 11 .
  • the buffer unit 15 may extend to the right from the inlet unit 11 .
  • One end of the buffer unit 15 facing the inlet 11 may be opened, and the other end opposite to the one end may be blocked.
  • the conversion unit 12 ′ may be located between the inlet unit 11 and the buffer unit 15 .
  • the buffer part 15 may be opposite the inlet part 11 with respect to the diversion part 12'.
  • the buffer unit 15 may be connected to the inlet unit 11 , and may be connected to the first part 14a and the second part 14b through the conversion unit 12 ′ and the branch unit 13 .
  • the inner diameter D5 of the buffer part 15 may be the same as or smaller than the inner diameter D1 of the inlet part 11 .
  • the first distance (a) which is the distance between the inner surface of the end of the buffer part 15 and the extension line EL2 extending in the vertical direction while passing through the center of the switching part 12', is the inlet part 11 It may be the same as or smaller than the inner diameter (D1) of the.
  • the inner diameter D1 may be 7 mm
  • the first distance a may be 5 to 7 mm.
  • the first distance a which is the distance between the inner surface of the end of the buffer part 15 and the extension line EL2 extending in the vertical direction while passing through the center of the switching part 12', is the inlet part 11
  • the inner diameter D1 may be 7 mm
  • the first distance a may be 7 to 15 mm.
  • At least a portion of the refrigerant flowing through the inlet 11 may collide with the buffer unit 15 or may be guided to the conversion unit 12 ′ through it. That is, the flow bias phenomenon of the refrigerant corresponding to the direction change of the flow path from the inlet 11 to the conversion unit 12 ′ can be alleviated. Accordingly, the buffer unit 15 can help the flow of the refrigerant passing through the conversion unit 12' to be uniformly formed in the internal space of the conversion unit 12'. Meanwhile, the internal space of the buffer unit 15 may be referred to as a buffer area.
  • the distribution characteristics of the refrigerant to the first part 14a and the second part 14b may be improved. That is, the refrigerant is distributed fairly evenly into the first tube (41a, see FIG. 2) and the second tube (41b, see FIG. 2), so that the performance of the outdoor heat exchanger 4 can be improved.
  • the branch pipe 10a ′ may include a buffer unit 15 ′ instead of the buffer unit 15 described above with reference to FIG. 7 .
  • the buffer unit 15 ′ may extend from the inlet 11 in the longitudinal direction of the inlet 11 .
  • the buffer unit 15 ′ may extend to the right from the inlet unit 11 .
  • One end of the buffer unit 15' facing the inlet 11 may be open, and the other end opposite to the one end may be blocked.
  • the conversion unit 12' may be located between the inlet unit 11 and the buffer unit 15'.
  • the buffer section 15 ′ can face the inlet section 11 with respect to the diversion section 12 ′.
  • the buffer unit 15 ′ may be connected to the inlet unit 11 , and may be connected to the first part 14a and the second part 14b through the conversion unit 12 ′ and the branch unit 13 .
  • the inner diameter D5 ′ of the buffer unit 15 ′ may be larger than the inner diameter D1 of the inlet unit 11 .
  • the inner diameter D1 may be 7 mm
  • the inner diameter D5' may be 7 to 15 mm.
  • the second distance b which is the distance between the inner surface of the end of the buffer part 15' and the extension line EL2 extending in the vertical direction while passing through the center of the switching part 12', is the inlet part 11 ) may be the same as or smaller than the inner diameter D1.
  • the inner diameter D1 may be 7 mm
  • the second distance b may be 5 to 7 mm.
  • the second distance b which is the distance between the inner surface of the end of the buffer part 15' and the extension line EL2 extending in the vertical direction while passing the center of the switching part 12', is the inlet part ( 11) may be the same as or larger than the inner diameter D1.
  • the inner diameter D1 may be 7 mm
  • the second distance b may be 7 to 15 mm.
  • At least a portion of the refrigerant flowing through the inlet 11 may collide with the buffer unit 15 ′ or be guided to the conversion unit 12 ′ through it. That is, the flow bias phenomenon of the refrigerant corresponding to the direction change of the flow path from the inlet 11 to the conversion unit 12 ′ can be further alleviated. Accordingly, the buffer unit 15' can help the refrigerant flow passing through the conversion unit 12' to be more uniformly formed in the internal space of the conversion unit 12'. Meanwhile, the internal space of the buffer unit 15 ′ may be referred to as an extended buffer area.
  • the distribution characteristics of the refrigerant to the first part 14a and the second part 14b may be further improved. That is, the refrigerant is more uniformly distributed to the first tube 41a (refer to FIG. 2 ) and the second tube 41b (refer to FIG. 2 ), so that the performance of the outdoor heat exchanger 4 can be further improved.
  • the branch pipe 10a ′ may include a groove 16 , which will be described later with reference to FIG. 9 .
  • the branch pipe 10a ′′ may include the configuration and the groove 16 of the branch pipe 10a described above with reference to FIG. 7 .
  • the groove 16 may be formed while being depressed from the inner surface of the inlet 11 .
  • the groove 16 may be spirally formed on the inner surface of the inlet 11 .
  • the third distance c which is a distance between the left end of the groove 16 and the extension line EL2 extending in the vertical direction while passing through the center of the switching part 12 ′, may be greater than the first distance a.
  • the third distance c may be 3 to 5 times the first distance a.
  • the groove 16 may be formed while being depressed from the inner surface of the buffer unit 15 .
  • the groove 16 formed in the buffer part 15 may be connected to the groove 16 formed in the inlet part 11 .
  • the groove 16 may not be formed in the buffer unit 15 .
  • the refrigerant flowing through the inlet 11 may be swirled while passing through the region in which the groove 16 is formed. That is, in the region where the groove 16 is formed, the stratified flow characteristic of the two-phase refrigerant flowing into the inlet 11 may be relaxed.
  • the buffer unit 15 may alleviate the flow bias of the refrigerant corresponding to the direction change of the flow path from the inlet 11 to the switching unit 12 ′. Accordingly, the groove 16 and the buffer unit 15 can help to form a more uniform flow of the refrigerant passing through the conversion unit 12' in the internal space of the conversion unit 12'. Meanwhile, the region in which the groove 16 is formed may be referred to as a swirl region.
  • the distribution characteristics of the refrigerant to the first part 14a and the second part 14b may be further improved. That is, the refrigerant is more uniformly distributed to the first tube 41a (refer to FIG. 2 ) and the second tube 41b (refer to FIG. 2 ), so that the performance of the outdoor heat exchanger 4 can be further improved.
  • the branch pipe 10b includes an inlet 11 , a diverter 12 ′′, a branch 13 , a first part 14a , a second part 14b , and a buffer. A portion 17 may be included.
  • the inlet 11 may extend long along the extension line EL1 parallel to the left and right.
  • the diverting portion 12 ′′ may extend in a direction crossing the longitudinal direction of the inlet 11 .
  • the switching unit 12 ′′ may extend long along the extension line EL2 parallel to the vertical direction.
  • the branching portion 13 may be branched from the diverting portion 12 ′′ and connected to the first part 14a and the second part 14b.
  • the branching portion 13 includes a first bending portion 13a extending toward the first part 14a while being bent to the left in a direction from the diverting portion 12 ′′ to the inlet 11 , and the inlet 11 .
  • the first part 14a may extend long from the first bending part 13a along the first extension line EL4a parallel to the vertical direction.
  • the second part 14b may extend long from the second bending part 13b along the second extension line EL4b parallel to the vertical direction.
  • the first extension line EL4a is a central axis of the first part 14a
  • the second extension line EL4b is a central axis of the second part 14b , and is located between the first extension line EL4a and the second extension line EL4b.
  • the distance may be G.
  • the buffer unit 17 may be formed in a ring or donut shape as a whole.
  • the opening (unsigned) of the buffer unit 17 may be provided in the front-rear direction, which is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the inlet part 11 and the longitudinal direction of the switching part 12''.
  • the right end of the inlet part 11 may be coupled to one side of the buffer part 17 in the radial direction of the buffer part 17 .
  • the lower end of the conversion unit 12 ′′ may be coupled to the other side of the buffer unit 17 in the radial direction of the buffer unit 17 .
  • An angle between the one side and the other side of the buffer unit 17 may be 90 degrees.
  • the buffer unit 17 may extend along an extension line EL7 that draws a circle with a second radius r2 with respect to the second center C2 .
  • the second center C2 is positioned between the first extension line EL4a and the second extension line EL4b and may be positioned on the extension line EL1 .
  • the second radius r2 may be equal to or smaller than half of the distance G.
  • a portion of the refrigerant flowing through the inlet 11 may move counterclockwise toward the lower portion of the buffer unit 17 , and the remainder may move clockwise toward the upper portion of the buffer unit 17 .
  • the refrigerant that has passed through the buffer unit 17 may be guided to the conversion unit 12 ′′. That is, the flow bias phenomenon of the refrigerant corresponding to the direction change of the flow path from the inlet 11 to the conversion unit 12 ′′ can be alleviated. Accordingly, the buffer unit 17 can help to uniformly form the flow of the refrigerant passing through the conversion unit 12'' in the internal space of the conversion unit 12'. Meanwhile, the internal space of the buffer unit 17 may be referred to as a buffer area.
  • the distribution characteristics of the refrigerant to the first part 14a and the second part 14b may be further improved (refer to the contour image of FIG. 11 ). That is, the refrigerant is uniformly distributed to the first tube 41a (see FIG. 2 ) and the second tube 41b (see FIG. 2 ), so that the performance of the outdoor heat exchanger 4 can be further improved.
  • the branch pipe 10c may include an inlet part 11 , a first part 14a , a second part 14b , and a buffer part 18 .
  • the inlet 11 may extend long along the extension line EL1 parallel to the left and right.
  • the first part 14a may extend long along the first extension line EL4a parallel to the vertical direction.
  • the second part 14b may extend long along the second extension line EL4b parallel to the vertical direction.
  • the first extension line EL4a is a central axis of the first part 14a
  • the second extension line EL4b is a central axis of the second part 14b , and is located between the first extension line EL4a and the second extension line EL4b.
  • the distance may be G.
  • the buffer unit 18 may be formed in a ring or donut shape as a whole.
  • the opening (unsigned) of the buffer unit 18 may be provided in the front-rear direction that is orthogonal to the longitudinal direction of the first part 14a or the second part 14b in the longitudinal direction of the inflow part 11 . have.
  • the right end of the inlet part 11 may be coupled to a first point of the buffer part 18 in the radial direction of the buffer part 18 .
  • the lower end of the first part 14a may be coupled to the second point of the buffer unit 18 in the radial direction of the buffer unit 18 .
  • a lower end of the second part 14b may be coupled to a third point of the buffer unit 18 in the radial direction of the buffer unit 18 .
  • An angle between the first point and the second point of the buffer unit 18 may be less than 90 degrees.
  • An angle between the first point and the third point of the buffer unit 18 may be greater than 90 degrees.
  • the buffer unit 18 may extend along an extension line EL8 that draws a circle with a third radius r3 with respect to the third center C3.
  • the third center C3 is positioned between the first extension line EL4a and the second extension line EL4b and may be positioned on the extension line EL1 .
  • the third radius r3 may be greater than half of the distance G.
  • a portion of the refrigerant flowing through the inlet 11 may move counterclockwise toward the lower portion of the buffer unit 18 , and the remainder may move clockwise toward the upper portion of the buffer unit 18 .
  • the refrigerant that has passed through the buffer unit 18 may be guided to the first part 14a and the second part 14b. That is, the flow bias phenomenon of the refrigerant corresponding to the direction change of the flow path from the inlet 11 to the first part 14a or the second part 14b may be alleviated.
  • the internal space of the buffer unit 18 may be referred to as an extended buffer area.
  • the distribution characteristics of the refrigerant to the first part 14a and the second part 14b may be further improved. That is, the refrigerant is more uniformly distributed to the first tube 41a (refer to FIG. 2 ) and the second tube 41b (refer to FIG. 2 ), so that the performance of the outdoor heat exchanger 4 can be further improved.
  • an air conditioner includes: a compressor for compressing a refrigerant; a condenser condensing the refrigerant discharged from the compressor; an expansion valve for expanding the refrigerant that has passed through the condenser; an evaporator for evaporating the refrigerant that has passed through the expansion valve; an evaporator each having a first tube and a second tube providing a flow path through which the refrigerant flows; And, it may include a branch pipe installed between the expansion valve and the evaporator to distribute the refrigerant passing through the expansion valve to the first tube and the second tube, the branch pipe: an inlet through which the refrigerant passing through the expansion valve is introduced; a first part extending in a direction crossing the longitudinal direction of the inlet and connected to the first tube; a second part extending long in the longitudinal direction of the first part and spaced apart from the first part in the longitudinal direction of the inlet part; and a buffer part connected to the in
  • the branch pipe may include: a diverting part extending in a longitudinal direction of the first part from the inlet part; And, it further comprises a branching portion branched from the conversion portion connected to the first part and the second part, wherein the buffer portion extends from the inlet portion in the longitudinal direction of the inlet portion, the conversion portion may face the inlet.
  • the inner diameter of the buffer part may be the same as the inner diameter of the inlet part.
  • the inner surface of the end of the buffer part is spaced apart by a first distance from an imaginary extension line extending in the longitudinal direction of the turning part while passing through the center of the turning part, and the first distance is It may be the same as or smaller than the inner diameter of the inlet.
  • the inner surface of the end of the buffer part is spaced apart by a first distance from an imaginary extension line extending in the longitudinal direction of the turning part while passing through the center of the turning part, and the first distance is It may be the same as or larger than the inner diameter of the inlet.
  • the inner diameter of the buffer part may be larger than the inner diameter of the inlet part.
  • the inner surface of the end of the buffer part is spaced apart by a second distance from an imaginary extension line extending in the longitudinal direction of the turning part while passing through the center of the turning part, and the second distance is It may be the same as or smaller than the inner diameter of the inlet.
  • the inner surface of the end of the buffer part is spaced apart by a second distance from an imaginary extension line extending in the longitudinal direction of the turning part while passing through the center of the turning part, and the second distance is It may be the same as or larger than the inner diameter of the inlet.
  • the branch pipe further includes: a groove formed while being depressed from the inner surface of the inlet part, and spirally formed in the inner surface of the inlet part, the inner surface of the end of the buffer part, A first distance from an imaginary extension line extending in the longitudinal direction of the turning part while passing through the center of the turning part, the end of the groove may be spaced apart from the extension line by a third distance greater than the first distance.
  • the groove may extend to the inner surface of the buffer unit.
  • the buffer part is formed in a ring shape, and the inlet part is coupled to one side of the buffer part in a radial direction of the buffer part, and the branch pipe is: in the radial direction of the buffer part a conversion unit coupled to the other side of the buffer unit and extending in the longitudinal direction of the first part; And, branching from the conversion part may further include a branch connected to the first part and the second part.
  • the branching portion includes: a first bending portion extending toward the first part while being bent in a direction from the diverting portion toward the inlet portion;
  • the second bending part may further include a second bending part extending toward the second part while being bent in a direction opposite to the direction from the conversion part toward the inlet part.
  • the buffer unit may extend in a circle with a radius equal to or smaller than half the distance between the central axis of the first part and the central axis of the second part. .
  • the buffer part is formed in a ring shape, and the inlet part is coupled to a first point of the buffer part in a radial direction of the buffer part, and the first part, the buffer part coupled to a second point of the buffer part in a radial direction, the second part is coupled to a third point of the buffer part in a radial direction of the buffer part, and an angle between the first point and the second point is 90 degrees smaller, and the angle between the first point and the third point may be greater than 90 degrees.
  • the buffer unit may extend in a circle with a radius greater than half the distance between the central axis of the first part and the central axis of the second part.
  • configuration A described in a specific embodiment and/or drawings may be combined with configuration B described in other embodiments and/or drawings. That is, even if the coupling between the components is not directly described, it means that the coupling is possible except for the case where it is described that the coupling is impossible.

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Abstract

공기조화기가 개시된다. 본 개시의 공기조화기는: 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기;로서, 각각이 냉매가 유동하는 유로를 제공하는 제1 튜브와 제2 튜브를 구비하는 증발기; 그리고, 상기 팽창밸브와 상기 증발기 사이에 설치되어, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브로 분배하는 분지관을 포함할 수 있고, 상기 분지관은: 길게 연장되고, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매가 유입되는 유입부; 상기 유입부의 길이방향에 교차하는 방향으로 길게 연장되고, 상기 제1 튜브에 연결되는 제1 파트; 상기 제1 파트의 길이방향으로 길게 연장되고, 상기 유입부의 길이방향에서 상기 제1 파트로부터 이격되는 제2 파트; 그리고, 상기 유입부, 상기 제1 파트, 및 상기 제2 파트에 연결되는 버퍼부(buffer part)로서; 상기 유입부로부터 직선적으로 연장되거나 곡률지게 연장되는 버퍼부를 포함할 수 있다.

Description

공기조화기
본 개시는 공기조화기에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 증발기를 구성하는 튜브들로 냉매를 균일하게 분배할 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 통해 실내를 냉방하거나 난방하는 장치를 말한다. 공기조화기의 실외열교환기가 응축기로 기능하되, 실내열교환기가 증발기로 기능하면, 실내는 냉방될 수 있다. 이와 반대로, 공기조화기의 실내열교환기가 응축기로 기능하되, 실외열교환기가 증발기로 기능하면, 실내는 난방될 수 있다.
예를 들면, 실외열교환기와 실내열교환기는 2 개 이상의 튜브(tube)와 핀(fin)을 구비하는 핀-튜브 열교환기일 수 있다. 그리고, 분지관(branch pipe)은 실외열교환기와 실내열교환기에 구비되어, 증발기를 구성하는 튜브들로 냉매를 분배할 수 있다.
이때, 공간적 제약에 따라, 분지관 및/또는 이에 결합된 배관은 적어도 한번 굽어질 수 있다. 이 경우, 냉매는 분지관으로부터 증발기를 구성하는 튜브들로 불균일하게 분배되어, 열교환기의 성능이 저하될 수 있다. 이에, 분지관으로부터 증발기를 구성하는 튜브들로 냉매를 균일하게 분배할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 개시는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 증발기를 구성하는 튜브들에 대한 냉매의 분배 특성을 개선하여, 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 증발기를 구성하는 튜브들로 냉매를 균일하게 분배하는 데 도움을 줄 수 있는 버퍼부를 구비하는 분지관을 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 분지관의 버퍼부에 대한 다양한 예들을 제공하는 것일 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따르면, 공기조화기는: 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기;로서, 각각이 냉매가 유동하는 유로를 제공하는 제1 튜브와 제2 튜브를 구비하는 증발기; 그리고, 상기 팽창밸브와 상기 증발기 사이에 설치되어, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브로 분배하는 분지관을 포함할 수 있고, 상기 분지관은: 길게 연장되고, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매가 유입되는 유입부; 상기 유입부의 길이방향에 교차하는 방향으로 길게 연장되고, 상기 제1 튜브에 연결되는 제1 파트; 상기 제1 파트의 길이방향으로 길게 연장되고, 상기 유입부의 길이방향에서 상기 제1 파트로부터 이격되는 제2 파트; 그리고, 상기 유입부, 상기 제1 파트, 및 상기 제2 파트에 연결되는 버퍼부(buffer part)로서; 상기 유입부로부터 직선적으로 연장되거나 곡률지게 연장되는 버퍼부를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 공기조화기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 증발기를 구성하는 튜브들에 대한 냉매의 분배 특성을 개선하여, 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공할 수 있다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 증발기를 구성하는 튜브들로 냉매를 균일하게 분배하는 데 도움을 줄 수 있는 버퍼부를 구비하는 분지관을 제공할 수 있다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 분지관의 버퍼부에 대한 다양한 예들을 제공할 수 있다.
본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 공기조화기의 구성 및 냉매의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2 및 3은 본 개시의 실시 예에 따른 실외열교환기와 이에 구비되는 종래의 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 분지관에 대비되는 종래의 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 분지관의 냉매 분배 특성을 설명하기 위한 도면으로서, 분지관의 제1 파트와 제2 파트 각각의 유로를 유동하는 냉매의 유속을 컨투어 이미지로 나타낸다.
도 6 및 7은 본 개시의 일 예에 따른 직선형의 버퍼부를 구비하는 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 다른 예에 따른 직선형의 버퍼부를 구비하는 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 또 다른 예에 따른 직선형의 버퍼부를 구비하는 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 예에 따른 링형의 버퍼부를 구비하는 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10의 분지관의 냉매 분배 특성을 설명하기 위한 도면으로서, 분지관의 제1 파트와 제2 파트 각각의 유로를 유동하는 냉매의 유속을 컨투어 이미지로 나타낸다.
도 12는 본 개시의 다른 예에 따른 링형의 버퍼부를 구비하는 분지관을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1을 참조하면, 공기조화기(1)는 실외기(ODU, outdoor unit)와 실내기(IDU, indoor unit)을 구비할 수 있다. 실외기(ODU)는 압축기(2), 절환밸브(3), 실외열교환기(4), 팽창밸브(5), 그리고 어큐뮬레이터(7)를 구비할 수 있다. 실내기(IDU)는 실내열교환기(6)를 구비할 수 있다. 한편, 공기조화기(1)는 히트펌프라 칭할 수 있다.
압축기(2)는 어큐뮬레이터(7)로부터 유입된 냉매를 압축하여 고온, 고압의 냉매를 토출할 수 있다. 이때, 제1 배관(P1)은 어큐뮬레이터(7)와 압축기(2) 사이에 설치되어, 어큐뮬레이터(7)로부터 압축기(2)로 이어지는 냉매의 유로를 제공할 수 있다. 그리고, 제2 배관(P2)은 압축기(2)와 절환밸브(3) 사이에 설치되어, 압축기(2)로부터 절환밸브(3)로 이어지는 냉매의 유로를 제공할 수 있다.
절환밸브(3)는 공기조화기(1)의 운전모드에 따라 유로를 절환하여, 절환밸브(3)로 유입된 냉매를 실외열교환기(4) 또는 실내열교환기(6)로 선택적으로 안내할 수 있다. 예를 들면, 절환밸브(3)는 사방밸브일 수 있다. 한편, 제6 배관(P6)은 절환밸브(3)와 어큐뮬레이터(7) 사이에 설치되어, 절환밸브(3)로부터 어큐뮬레이터(7)로 이어지는 냉매의 유로를 제공할 수 있다.
실외열교환기(4)는 냉매와 실외공기를 열교환시킬 수 있다. 실외열교환기(4)에서 냉매와 실외공기 간의 열전달방향은 공기조화기(1)의 운전모드에 따라 다를 수 있다. 실외팬(4a)은 실외열교환기(4)의 일측에 설치되어, 실외열교환기(4)로 제공되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면, 실외팬(4a)은 모터에 의해 구동될 수 있다. 한편, 제3 배관(P3)은 절환밸브(3)와 실외열교환기(4) 사이에 설치되어, 절환밸브(3)와 실외열교환기(4)를 잇는 냉매의 유로를 제공할 수 있다.
실내열교환기(6)는 냉매와 실내공기를 열교환시킬 수 있다. 실내열교환기(6)에서 냉매와 실내공기 간의 열전달방향은 공기조화기(1)의 운전모드에 따라 다를 수 있다. 실내팬(6a)은 실내열교환기(6)의 일측에 설치되어, 실내열교환기(6)로 제공되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면, 실내팬(6a)은 모터에 의해 구동될 수 있다. 한편, 제5 배관(P5)은 절환밸브(3)와 실내열교환기(6) 사이에 설치되어, 절환밸브(3)와 실내열교환기(6)를 잇는 냉매의 유로를 제공할 수 있다.
팽창밸브(5)는 제4 배관(P4)에 설치될 수 있다. 여기서, 제4 배관(P4)은 실외열교환기(4)와 실내열교환기(6) 사이에 설치되어, 실외열교환기(4)와 실내열교환기(6)를 잇는 냉매의 유로를 제공할 수 있다. 팽창밸브(5)는 공기조화기(1)의 운전모드에 따라, 실외열교환기(4) 또는 실내열교환기(6)로부터 제공되는 냉매를 저온, 저압의 상태로 팽창시킬 수 있다. 예를 들면, 팽창밸브(5)는 제4 배관(P4)의 유로의 개도를 조절할 수 있는 EEV(Electronic Expansion Valve)일 수 있다.
제어부(M, 미도시)는 공기조화기(1)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(M)는 공기조화기(1)의 각 구성과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(M)는 공기조화기(1)의 운전모드에 따라, 절환밸브(3)와 팽창밸브(5)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(M)는 공기조화기(1)의 운전모드에 따라, 압축기(2)의 운전 주파수(Hz)를 조절할 수 있다.
<공기조화기의 냉방운전 모드>
도 1의 좌측 그림을 참조하면, 공기조화기(1)에 냉방운전 신호가 수신되면, 제어부(M)는 공기조화기의 냉방운전을 수행할 수 있다. 예를 들면, 냉방운전 신호는 사용자가 임의로 입력하는 신호일 수 있다. 다른 예를 들면, 냉방운전 신호는 실내측 온도센서가 감지한 실내온도가 사용자가 설정한 희망온도보다 일정수준 이상으로 높을 때, 실내공간에 구비된 써모스탯(thermostat)이 제어부(M)에 제공하는 신호일 수 있다.
구체적으로, 어큐뮬레이터(7)로부터 제1 배관(P1)을 통해 압축기(2)로 유입되는 저온, 저압의 냉매는 압축기(2)에서 고온, 고압의 상태로 토출될 수 있다. 압축기(2)에서 토출되는 냉매는 제2 배관(P2), 절환밸브(3), 그리고 제3 배관(P3)을 차례로 거쳐 실외열교환기(4)로 유입될 수 있다.
실외열교환기(4)에서 냉매로부터 실외공기로 열 에너지가 전달됨에 따라, 냉매는 응축될 수 있다. 이때, 실외열교환기(4)는 응축기로 기능할 수 있다. 실외열교환기(4)를 통과하며 응축된 냉매는 제4 배관(P4)으로 유입될 수 있다. 그리고, 제4 배관(P4)의 유로를 유동하는 냉매는 팽창밸브(5)를 통과하며 저온, 저압의 상태로 팽창되어, 실내열교환기(6)로 유입될 수 있다.
실내열교환기(6)에서 냉매로 실내공기의 열 에너지가 전달됨에 따라, 냉매는 증발될 수 있다. 이때, 실내열교환기(6)는 증발기로 기능할 수 있다. 그리고, 냉매와 실내공기 간의 열교환에 따라, 실내공간이 냉방될 수 있다. 실내열교환기(6)를 통과하며 증발된 냉매는 제5 배관(P5), 절환밸브(3), 제6 배관(P6), 어큐뮬레이터(7), 그리고 제1 배관(P1)을 차례로 거쳐 압축기(2)로 유입될 수 있다. 이로써, 전술한 공기조화기의 냉방운전을 위한 냉매 사이클이 완성될 수 있다.
<공기조화기의 난방운전 모드>
도 1의 우측 그림을 참조하면, 공기조화기에 난방운전 신호가 수신되면, 제어부(M)는 공기조화기의 난방운전을 수행할 수 있다. 예를 들면, 난방운전 신호는 사용자가 임의로 입력하는 신호일 수 있다. 다른 예를 들면, 난방운전 신호는 실내측 온도센서가 감지한 실내온도가 사용자가 설정한 희망온도보다 일정수준 이상으로 낮을 때, 실내공간에 구비된 써모스탯(thermostat)이 제어부(M)에 제공하는 신호일 수 있다.
구체적으로, 어큐뮬레이터(7)로부터 제1 배관(P1)을 통해 압축기(2)로 유입되는 저온, 저압의 냉매는 압축기(2)에서 압축되어 고온, 고압의 상태로 토출될 수 있다. 압축기(2)에서 토출되는 냉매는 제2 배관(P2), 절환밸브(3), 그리고 제5 배관(P5)을 차례로 거쳐 실내열교환기(6)로 유입될 수 있다.
실내열교환기(6)에서 냉매로부터 실내공기로 열 에너지가 전달됨에 따라, 냉매는 응축될 수 있다. 이때, 실내열교환기(6)는 응축기로 기능할 수 있다. 그리고, 냉매와 실내공기 간의 열교환에 따라, 실내공간이 난방될 수 있다. 실내열교환기(6)를 통과하며 응축된 냉매는 제4 배관(P4)으로 유입될 수 있다. 그리고, 제4 배관(P4)의 유로를 유동하는 냉매는 팽창밸브(5)를 통과하며 저온, 저압의 상태로 팽창되고, 실외열교환기(4)로 유입될 수 있다.
실외열교환기(4)에서 냉매로 실외공기의 열 에너지가 전달됨에 따라, 냉매는 증발될 수 있다. 이때, 실외열교환기(4)는 증발기로 기능할 수 있다. 실외열교환기(4)를 통과하며 증발된 냉매는 제3 배관(P3), 절환밸브(3), 제6 배관(P6), 어큐뮬레이터(7), 그리고 제1 배관(P1)을 차례로 거쳐 압축기(2)로 유입될 수 있다. 이로써, 전술한 공기조화기의 난방운전을 위한 냉매 사이클이 완성될 수 있다.
도 2 및 3을 참조하면, 실외열교환기(4)는 핀-튜브(fin-tube) 열교환기일 수 있다. 실외열교환기(4)는 제1 튜브(41a), 제2 튜브(41b), 그리고 핀(42)을 포함할 수 있다. 한편, 도 2에 도시된 상(U), 하(D), 좌(Le), 우(Ri), 전(F), 그리고 후(R)의 방향표시는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며, 이에 의하여 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
제1 튜브(41a)와 제2 튜브(41b) 각각은 냉매가 유동하는 유로를 제공할 수 있다. 제1 튜브(41a)는 전체적으로 좌우방향으로 길게 연장되고, 상하방향에서 주름지게 형성될 수 있다. 즉, 제1 튜브(41a)는 우측으로 길게 연장된 후 하측으로 굽어지며 좌측으로 폴딩되고, 좌측으로 길게 연장된 후 하측으로 굽어지며 우측으로 폴딩되며, 우측으로 길게 연장된 후 하측으로 굽어지며 좌측으로 폴딩되는 것이 반복되면서 형성될 수 있다. 제2 튜브(41b)는 제1 튜브(41a)의 전방에 위치하며, 제2 튜브(41b)의 형상은 전체적으로 제1 튜브(41a)의 형상과 동일할 수 있다.
핀(42)은 제1 튜브(41a)와 제2 튜브(41b)의 외주면에 결합될 수 있다. 제1 튜브(41a)와 제2 튜브(41b)는 핀(42)을 관통할 수 있다. 핀(42)은 상하방향으로 길게 연장되고, 얇은 평판일 수 있다. 핀(42)은 복수개로 구비되고, 복수개의 핀들(42)은 좌우방향에서 서로 이격될 수 있다.
이에 따라, 실외열교환기(4)로 제공되는 외기는 복수개의 핀들(42) 사이의 공간을 통과하며, 제1 튜브(41a)와 제2 튜브(41b) 각각의 유로를 유동하는 냉매와 열교환을 할 수 있다.
한편, 실내열교환기(6, 도 1 참조)는 전술한 실외열교환기(4)와 같은 핀-튜브 열교환기일 수 있다.
한편, 공기조화기(1)의 운전모드에 따라, 실외열교환기(4) 및 실내열교환기(6, 도 1 참조) 중 어느 하나는 증발기로 기능하고, 다른 하나는 응축기로 기능할 수 있다. 이 경우, 공기조화기(1)의 운전에 따라, 냉매는 팽창밸브(5, 도 1 참조)를 통과하며 팽창되고, 건도가 1 보다 작은 상태로 상기 증발기로 유입될 수 있다.
분지관(10, branch pipe)은 실외열교환기(4)와 실내열교환기(6)에 구비될 수 있다. 분지관(10)은 팽창밸브(5)를 통과한 냉매를 상기 증발기로 안내할 수 있다. 이하, 간략한 설명을 위하여, 실외열교환기(4)가 상기 증발기로 기능하는 경우를 예로 들어, 분지관(10)을 설명한다.
분지관(10)은 제1 튜브(41a)와 제4 배관(P4) 사이에 설치되어, 제1 튜브(41a)와 제4 배관(P4)을 잇는 냉매의 유로를 제공할 수 있다. 분지관(10)은 제2 튜브(41b)와 제4 배관(P4) 사이에 설치되어, 제2 튜브(41b)와 제4 배관(P4)을 잇는 냉매의 유로를 제공할 수 있다. 즉, 분지관(10)은 제4 배관(P4)에 연결되는 제1 끝단(a first end), 제1 튜브(41a)에 연결되는 제2 끝단(a second end), 그리고 제2 튜브(41b)에 연결되는 제3 끝단(a third end)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제4 배관(P4)으로부터 분지관(10)으로 유입된 냉매는 제1 튜브(41a)와 제2 튜브(41b)로 분지될 수 있다. 그리고, 제1 튜브(41a)와 제2 튜브(41b) 각각을 통과한 냉매는 제3 배관(P3)으로 유입될 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 분지관(10)은 유입부(11), 전환부(12), 분지부(13), 제1 파트(14a), 그리고 제2 파트(14b)를 포함할 수 있다.
유입부(11)는 길게 연장되고, 제4 배관(P4)에 연결되는 상기 제1 끝단을 가질 수 있다. 예를 들면, 유입부(11)는 좌우방향으로 연장될 수 있다. 한편, 유입부(11)는 직관(straight pipe) 또는 수평관이라 칭할 수 있다. 전환부(12)는 유입부(11)로부터 굽어지고, 유입부(11)의 길이방향에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 전환부(12)는 상하방향으로 연장될 수 있다. 한편, 전환부(12)는 방향 전환부, 곡관(curved pipe), 또는 밴딩부(bending part)라 칭할 수 있다. 분지부(13)는 전환부(12)에 연결되는 입구단, 상기 입구에 반대되는 2 개의 출구단을 가질 수 있다. 한편, 분지부(13)는 Y형 관(Y shaped pipe)라 칭할 수 있다.
제1 파트(14a)는 상기 2 개의 출구단 중 하나에 연결되고, 제1 튜브(41a, 도 2 참조)에 연결되는 상기 제2 끝단을 가질 수 있다. 제2 파트(14b)는 상기 2 개의 출구단 중 나머지 하나에 연결되고, 제2 튜브(41b, 도 2 참조)에 연결되는 상기 제3 끝단을 가질 수 있다. 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)는 전환부(12)의 길이방향, 즉 상하방향으로 길게 연장될 수 있다. 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)는 유입부(11)의 길이방향, 즉 좌우방향으로 서로 이격될 수 있다.
이에 따라, 유입부(11)로 유입된 냉매는 전환부(12)와 분지부(13)를 거쳐 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)로 분지될 수 있다. 그리고, 제1 파트(14a)로 유입된 냉매는 제1 튜브(41a, 도 2 참조)로 제공되고, 제2 파트(14b)로 유입된 냉매는 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 제공될 수 있다.
한편, 냉매는 팽창밸브(5, 도 1 참조)를 통과하며 팽창되어, 2 상(two phases)의 상태로 유입부(11)로 유입될 수 있다. 즉, 유입부(11)로 유입되는 냉매의 건도는 1 보다 작을 수 있다. 그리고, 2 상 냉매의 유동 특성은 냉매의 질량유속 또는 냉매의 건도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 유입부(11)로 유입되는 냉매의 건도는 0.2일 수 있다. 이 경우, 일정 범위의 질량유속에서, 유입부(11)로 유입되는 냉매는 성층류(stratified flow) 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 유입부(11)로 유입되는 냉매 중에 기상 냉매는 배관의 상부에서 집중적으로 유동하며, 액상 냉매는 배관의 하부에서 집중적으로 유동할 수 있다.
이에 따라, 유입부(11)로 유입된 냉매는 전환부(12)를 통과하면서 전환부(12)의 내면 중 유입부(11)로부터 상대적으로 멀리 떨어진 우측 내면으로 집중될 수 있다. 여기서, 액상 냉매는 기상 냉매보다 중력, 관성력, 또는 원심력의 영향을 더 많이 받아, 액상 냉매의 유동이 전환부(12)의 우측 내면으로 집중되는 것으로 이해될 수 있다. 그 결과, 분지부(13)를 통과한 냉매의 유동은 제1 파트(14a)보다 제2 파트(14b)에 집중될 수 있다(도 5의 컨투어 이미지 참조). 이 경우, 냉매가 제1 튜브(41a, 도 2 참조)와 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 불균일하게 분배되어, 실외열교환기(4)의 성능이 저하될 수 있다.
도 6 및 7을 참조하면, 분지관(10a)은 유입부(11), 전환부(12'), 분지부(13), 제1 파트(14a), 제2 파트(14b), 그리고 버퍼부(15, buffer part)를 포함할 수 있다.
유입부(11)는 좌우방향에 나란한 연장선(EL1)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 전환부(12')는 유입부(11)로부터 유입부(11)의 길이방향에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 전환부(12')는 유입부(11)로부터 상하방향에 나란한 연장선(EL2)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 한편, 전환부(12')는 방향 전환부 또는 수직관이라 칭할 수 있다. 분지부(13)는 전환부(12')로부터 분지되어, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 연결될 수 있다. 분지부(13)는 전환부(12')로부터 유입부(11)를 향하는 방향인 좌측으로 굽어지면서 제1 파트(14a)를 향해 연장되는 제1 밴딩부(13a)와, 유입부(11)를 향하는 방향에 반대되는 방향인 우측으로 굽어지면서 제2 파트(14b)를 향해 연장되는 2 밴딩부(13b)를 포함할 수 있다.
제1 파트(14a)는 제1 밴딩부(13a)로부터 상하방향에 나란한 제1 연장선(EL4a)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제2 파트(14b)는 제2 밴딩부(13b)로부터 상하방향에 나란한 제2 연장선(EL4b)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제1 연장선(EL4a)은 제1 파트(14a)의 중심축이고, 제2 연장선(EL4b)은 제2 파트(14b)의 중심축이며, 제1 연장선(EL4a)과 제2 연장선(EL4b) 사이의 거리는 G일 수 있다.
이 경우, 분지부(13)는 제1 중심(C1)에 대해 제1 반경(r1)의 호(arc)를 그리는 연장선(EL3)을 따라서 연장될 수 있다. 여기서, 제1 중심(C1)은 제1 연장선(EL4a)과 제2 연장선(EL4b) 사이에 위치하며, 제1 파트(14a)의 하단과 제2 파트(14b)의 하단을 잇는 수평선(HL) 상에 위치할 수 있다. 그리고, 제1 반경(r1)은 거리(G)의 절반과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
예를 들면, 유입부(11)의 내경(D1), 전환부(12')의 내경(D2), 분지부(13)의 내경(D3), 제1 파트(14a)의 내경(D4a), 그리고 제2 파트(14b)의 내경(D4b)은 서로 동일할 수 있다.
버퍼부(15)는 유입부(11)로부터 유입부(11)의 길이방향으로 연장될 수 있다. 버퍼부(15)는 유입부(11)로부터 우측으로 연장될 수 있다. 버퍼부(15)의 유입부(11)를 향하는 일단은 개구되되, 상기 일단에 반대되는 타단은 막혀있을 수 있다. 전환부(12')는 유입부(11)와 버퍼부(15) 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 버퍼부(15)는 전환부(12')에 대해 유입부(11)에 대향할 수 있다. 버퍼부(15)는 유입부(11)와 연결되고, 전환부(12')와 분지부(13)를 통해 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 버퍼부(15)의 내경(D5)은 유입부(11)의 내경(D1)과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
예를 들면, 버퍼부(15)의 끝단의 내면과 전환부(12')의 중심을 지나면서 상하방향으로 연장되는 연장선(EL2) 사이의 거리인 제1 거리(a)는 유입부(11)의 내경(D1)과 동일하거나 이보다 작을 수 있다. 이 경우, 내경(D1)은 7 mm이고, 제1 거리(a)는 5~7 mm일 수 있다.
다른 예를 들면, 버퍼부(15)의 끝단의 내면과 전환부(12')의 중심을 지나면서 상하방향으로 연장되는 연장선(EL2) 사이의 거리인 제1 거리(a)는 유입부(11)의 내경(D1)과 동일하거나 이보다 클 수 있다. 이 경우, 내경(D1)은 7 mm이고, 제1 거리(a)는 7~15 mm일 수 있다.
유입부(11)를 유동하는 냉매의 적어도 일부가 버퍼부(15)에 부딪히거나 이를 거쳐 전환부(12')로 안내될 수 있다. 즉, 유입부(11)로부터 전환부(12')로 이어지는 유로의 방향 전환에 대응한 냉매의 유동 치우침 현상이 완화될 수 있다. 이로써, 버퍼부(15)는 전환부(12')를 통과하는 냉매의 유동이 전환부(12')의 내부 공간에서 균일하게 형성되는 데 도움을 줄 수 있다. 한편, 버퍼부(15)의 내부 공간은 버퍼 영역이라 칭할 수 있다.
이에 따라, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 대한 냉매의 분배 특성이 개선될 수 있다. 즉, 냉매가 제1 튜브(41a, 도 2 참조)와 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 상당히 균일하게 분배되어, 실외열교환기(4)의 성능이 향상될 수 있다.
도 8을 참조하면, 분지관(10a')은 도 7을 참조하여 전술한 버퍼부(15)를 대신하여 버퍼부(15')를 포함할 수 있다.
버퍼부(15')는 유입부(11)로부터 유입부(11)의 길이방향으로 연장될 수 있다. 버퍼부(15')는 유입부(11)로부터 우측으로 연장될 수 있다. 버퍼부(15')의 유입부(11)를 향하는 일단은 개구되되, 상기 일단에 반대되는 타단은 막혀있을 수 있다. 전환부(12')는 유입부(11)와 버퍼부(15') 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 버퍼부(15')는 전환부(12')에 대해 유입부(11)에 대향할 수 있다. 버퍼부(15')는 유입부(11)와 연결되고, 전환부(12')와 분지부(13)를 통해 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 버퍼부(15')의 내경(D5')은 유입부(11)의 내경(D1)보다 클 수 있다. 이 경우, 내경(D1)은 7 mm이고, 내경(D5')은 7~15 mm일 수 있다.
예를 들면, 버퍼부(15')의 끝단의 내면과 전환부(12')의 중심을 지나면서 상하방향으로 연장되는 연장선(EL2) 사이의 거리인 제2 거리(b)는 유입부(11)의 내경(D1)과 동일하거나 이보다 작을 수 있다. 이 경우, 내경(D1)은 7 mm이고, 제2 거리(b)는 5~7 mm일 수 있다.
다른 예를 들면, 버퍼부(15')의 끝단의 내면과 전환부(12')의 중심을 지나면서 상하방향으로 연장되는 연장선(EL2) 사이의 거리인 제2 거리(b)는 유입부(11)의 내경(D1)과 동일하거나 이보다 클 수 있다. 이 경우, 내경(D1)은 7 mm이고, 제2 거리(b)는 7~15 mm일 수 있다.
유입부(11)를 유동하는 냉매의 적어도 일부가 버퍼부(15')에 부딪히거나 이를 거쳐 전환부(12')로 안내될 수 있다. 즉, 유입부(11)로부터 전환부(12')로 이어지는 유로의 방향 전환에 대응한 냉매의 유동 치우침 현상이 보다 완화될 수 있다. 이로써, 버퍼부(15')는 전환부(12')를 통과하는 냉매의 유동이 전환부(12')의 내부 공간에서 보다 균일하게 형성되는 데 도움을 줄 수 있다. 한편, 버퍼부(15')의 내부 공간은 확장된 버퍼 영역이라 칭할 수 있다.
이에 따라, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 대한 냉매의 분배 특성이 더욱 개선될 수 있다. 즉, 냉매가 제1 튜브(41a, 도 2 참조)와 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 더욱 균일하게 분배되어, 실외열교환기(4)의 성능이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 분지관(10a')은 도 9를 참조하여 후술하는 그루브(16)를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 분지관(10a'')은 도 7을 참조하여 전술한 분지관(10a)의 구성과 그루브(16)를 포함할 수 있다.
그루브(16)는 유입부(11)의 내면으로부터 함몰되면서 형성될 수 있다. 그루브(16)는 유입부(11)의 내면에서 나선형으로 형성될 수 있다. 그루브(16)의 좌측 끝단과 전환부(12')의 중심을 지나면서 상하방향으로 연장되는 연장선(EL2) 사이의 거리인 제3 거리(c)는 제1 거리(a)보다 클 수 있다. 예를 들면, 제3 거리(c)는 제1 거리(a)의 3 배 내지 5 배일 수 있다.
예를 들면, 그루브(16)는 버퍼부(15)의 내면으로부터 함몰되면서 형성될 수 있다. 버퍼부(15)에 형성된 그루브(16)는 유입부(11)에 형성된 그루브(16)에 연결될 수 있다. 다른 예를 들면, 그루브(16)는 버퍼부(15)에 형성되지 않을 수 있다.
이 경우, 유입부(11)를 유동하는 냉매가 그루브(16)가 형성된 영역을 통과하며 스월(swirl)될 수 있다. 즉, 그루브(16)가 형성된 영역에서, 유입부(11)로 유입된 2 상 냉매의 성층류 특성이 완화될 수 있다. 그리고, 버퍼부(15)는 유입부(11)로부터 전환부(12')로 이어지는 유로의 방향 전환에 대응한 냉매의 유동 치우침 현상을 완화시킬 수 있다. 이로써, 그루브(16)와 버퍼부(15)는 전환부(12')를 통과하는 냉매의 유동이 전환부(12')의 내부 공간에서 보다 균일하게 형성되는 데 도움을 줄 수 있다. 한편, 그루브(16)가 형성되는 영역은 스월 영역이라 칭할 수 있다.
이에 따라, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 대한 냉매의 분배 특성이 더욱 개선될 수 있다. 즉, 냉매가 제1 튜브(41a, 도 2 참조)와 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 더욱 균일하게 분배되어, 실외열교환기(4)의 성능이 더욱 향상될 수 있다.
도 10 및 11을 참조하면, 분지관(10b)은 유입부(11), 전환부(12''), 분지부(13), 제1 파트(14a), 제2 파트(14b), 그리고 버퍼부(17)를 포함할 수 있다.
유입부(11)는 좌우방향에 나란한 연장선(EL1)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 전환부(12'')는 유입부(11)의 길이방향에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 전환부(12'')는 상하방향에 나란한 연장선(EL2)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 분지부(13)는 전환부(12'')로부터 분지되어, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 연결될 수 있다. 분지부(13)는 전환부(12'')로부터 유입부(11)를 향하는 방향인 좌측으로 굽어지면서 제1 파트(14a)를 향해 연장되는 제1 밴딩부(13a)와, 유입부(11)를 향하는 방향에 반대되는 방향인 우측으로 굽어지면서 제2 파트(14b)를 향해 연장되는 2 밴딩부(13b)를 포함할 수 있다.
제1 파트(14a)는 제1 밴딩부(13a)로부터 상하방향에 나란한 제1 연장선(EL4a)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제2 파트(14b)는 제2 밴딩부(13b)로부터 상하방향에 나란한 제2 연장선(EL4b)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제1 연장선(EL4a)은 제1 파트(14a)의 중심축이고, 제2 연장선(EL4b)은 제2 파트(14b)의 중심축이며, 제1 연장선(EL4a)과 제2 연장선(EL4b) 사이의 거리는 G일 수 있다.
버퍼부(17)는 전체적으로 링 또는 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 버퍼부(17)의 개구(미부호)는 유입부(11)의 길이방향 및 전환부(12'')의 길이방향에 직교하는 방향인 전후방향에서 구비될 수 있다. 유입부(11)의 우측 끝단은 버퍼부(17)의 반경방향에서 버퍼부(17)의 일측에 결합될 수 있다. 전환부(12'')의 하단은 버퍼부(17)의 반경방향에서 버퍼부(17)의 타측에 결합될 수 있다. 버퍼부(17)의 상기 일측과 상기 타측 사이의 각도는 90도 일 수 있다.
이 경우, 버퍼부(17)는 제2 중심(C2)에 대해 제2 반경(r2)의 원를 그리는 연장선(EL7)을 따라서 연장될 수 있다. 여기서, 제2 중심(C2)은 제1 연장선(EL4a)과 제2 연장선(EL4b) 사이에 위치하며, 연장선(EL1) 상에 위치할 수 있다. 그리고, 제2 반경(r2)은 거리(G)의 절반과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
유입부(11)를 유동하는 냉매의 일부는 버퍼부(17)의 하부를 향해 반시계방향으로 이동하며, 나머지는 버퍼부(17)의 상부를 향해 시계방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 버퍼부(17)를 통과한 냉매는 전환부(12'')로 안내될 수 있다. 즉, 유입부(11)로부터 전환부(12'')로 이어지는 유로의 방향 전환에 대응한 냉매의 유동 치우침 현상이 완화될 수 있다. 이로써, 버퍼부(17)는 전환부(12'')를 통과하는 냉매의 유동이 전환부(12')의 내부 공간에서 균일하게 형성되는 데 도움을 줄 수 있다. 한편, 버퍼부(17)의 내부 공간은 버퍼 영역이라 칭할 수 있다.
이에 따라, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 대한 냉매의 분배 특성이 더욱 개선될 수 있다(도 11의 컨투어 이미지 참조). 즉, 냉매가 제1 튜브(41a, 도 2 참조)와 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 균일하게 분배되어, 실외열교환기(4)의 성능이 더욱 향상될 수 있다.
도 12를 참조하면, 분지관(10c)은 유입부(11), 제1 파트(14a), 제2 파트(14b), 그리고 버퍼부(18)를 포함할 수 있다.
유입부(11)는 좌우방향에 나란한 연장선(EL1)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제1 파트(14a)는 상하방향에 나란한 제1 연장선(EL4a)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제2 파트(14b)는 상하방향에 나란한 제2 연장선(EL4b)을 따라서 길게 연장될 수 있다. 제1 연장선(EL4a)은 제1 파트(14a)의 중심축이고, 제2 연장선(EL4b)은 제2 파트(14b)의 중심축이며, 제1 연장선(EL4a)과 제2 연장선(EL4b) 사이의 거리는 G일 수 있다.
버퍼부(18)는 전체적으로 링 또는 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 버퍼부(18)의 개구(미부호)는 유입부(11)의 길이방향 제1 파트(14a) 또는 제2 파트(14b)의 길이방향에 직교하는 방향인 전후방향에서 구비될 수 있다. 유입부(11)의 우측 끝단은 버퍼부(18)의 반경방향에서 버퍼부(18)의 제1 지점에 결합될 수 있다. 제1 파트(14a)의 하단은 버퍼부(18)의 반경방향에서 버퍼부(18)의 제2 지점에 결합될 수 있다. 제2 파트(14b)의 하단은 버퍼부(18)의 반경방향에서 버퍼부(18)의 제3 지점에 결합될 수 있다. 버퍼부(18)의 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 90도 보다 작을 수 있다. 버퍼부(18)의 상기 제1 지점과 상기 제3 지점 사이의 각도는 90도 보다 클 수 있다.
이 경우, 버퍼부(18)는 제3 중심(C3)에 대해 제3 반경(r3)의 원을 그리는 연장선(EL8)을 따라서 연장될 수 있다. 여기서, 제3 중심(C3)은 제1 연장선(EL4a)과 제2 연장선(EL4b) 사이에 위치하며, 연장선(EL1) 상에 위치할 수 있다. 그리고, 제3 반경(r3)은 거리(G)의 절반보다 클 수 있다.
유입부(11)를 유동하는 냉매의 일부는 버퍼부(18)의 하부를 향해 반시계방향으로 이동하며, 나머지는 버퍼부(18)의 상부를 향해 시계방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 버퍼부(18)를 통과한 냉매는 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)로 안내될 수 있다. 즉, 유입부(11)로부터 제1 파트(14a) 또는 제2 파트(14b)로 이어지는 유로의 방향 전환에 대응한 냉매의 유동 치우침 현상이 완화될 수 있다. 한편, 버퍼부(18)의 내부 공간은 확장된 버퍼 영역이라 칭할 수 있다.
이에 따라, 제1 파트(14a)와 제2 파트(14b)에 대한 냉매의 분배 특성이 더욱 개선될 수 있다. 즉, 냉매가 제1 튜브(41a, 도 2 참조)와 제2 튜브(41b, 도 2 참조)로 더욱 균일하게 분배되어, 실외열교환기(4)의 성능이 더욱 향상될 수 있다.
도 1 내지 12를 참조하면, 본 개시의 일 측면에 따른 공기조화기는: 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기;로서, 각각이 냉매가 유동하는 유로를 제공하는 제1 튜브와 제2 튜브를 구비하는 증발기; 그리고, 상기 팽창밸브와 상기 증발기 사이에 설치되어, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브로 분배하는 분지관을 포함할 수 있고, 상기 분지관은: 길게 연장되고, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매가 유입되는 유입부; 상기 유입부의 길이방향에 교차하는 방향으로 길게 연장되고, 상기 제1 튜브에 연결되는 제1 파트; 상기 제1 파트의 길이방향으로 길게 연장되고, 상기 유입부의 길이방향에서 상기 제1 파트로부터 이격되는 제2 파트; 그리고, 상기 유입부, 상기 제1 파트, 및 상기 제2 파트에 연결되는 버퍼부(buffer part)로서; 상기 유입부로부터 직선적으로 연장되거나 곡률지게 연장되는 버퍼부를 포함할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 분지관은: 상기 유입부로부터 상기 제1 파트의 길이방향으로 연장되는 전환부; 그리고, 상기 전환부로부터 분지되어 상기 제1 파트와 상기 제2 파트에 연결되는 분지부를 더 포함하고, 상기 버퍼부는, 상기 유입부로부터 상기 유입부의 길이방향으로 연장되고, 상기 전환부에 대해 상기 유입부에 대향할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부의 내경은, 상기 유입부의 내경과 동일할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부의 끝단의 내면은, 상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제1 거리만큼 이격되고, 상기 제1 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부의 끝단의 내면은, 상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제1 거리만큼 이격되고, 상기 제1 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 클 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부의 내경은, 상기 유입부의 내경보다 클 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부의 끝단의 내면은, 상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제2 거리만큼 이격되고, 상기 제2 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부의 끝단의 내면은, 상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제2 거리만큼 이격되고, 상기 제2 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 클 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 분지관은: 상기 유입부의 내면으로부터 함몰되면서 형성되고, 상기 유입부의 내면에서 나선형으로 형성되는 그루브를 더 포함하고, 상기 버퍼부의 끝단의 내면은, 상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제1 거리만큼 이격되고, 상기 그루브의 끝단은, 상기 연장선으로부터 상기 제1 거리보다 큰 제3 거리만큼 이격될 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 그루브는 상기 버퍼부의 내면으로 연장될 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부는 링 형상으로 형성되고, 상기 유입부는, 상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 일측에 결합되고, 상기 분지관은: 상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 타측에 결합되고, 상기 제1 파트의 길이방향으로 연장되는 전환부; 그리고, 상기 전환부로부터 분지되어 상기 제1 파트와 상기 제2 파트에 연결되는 분지부를 더 포함할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 분지부는: 상기 전환부로부터 상기 유입부를 향하는 방향으로 굽어지면서 상기 제1 파트를 향해 연장되는 제1 밴딩부; 그리고, 상기 전환부로부터 상기 유입부를 향하는 방향에 반대되는 방향으로 굽어지면서 상기 제2 파트를 향해 연장되는 제2 밴딩부를 더 포함할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부는, 상기 제1 파트의 중심축과 상기 제2 파트의 중심축 사이의 거리의 절반과 동일하거나 이보다 작은 반경으로 원을 그리며 연장될 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부는 링 형상으로 형성되고, 상기 유입부는, 상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 제1 지점에 결합되고, 상기 제1 파트는, 상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 제2 지점에 결합되고, 상기 제2 파트는, 상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 제3 지점에 결합되고, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 90도 보다 작고, 상기 제1 지점과 상기 제3 지점 사이의 각도는 90도 보다 클 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버퍼부는, 상기 제1 파트의 중심축과 상기 제2 파트의 중심축 사이의 거리의 절반과 큰 반경으로 원을 그리며 연장될 수 있다.
앞에서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기에서 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브;
    상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기;로서, 각각이 냉매가 유동하는 유로를 제공하는 제1 튜브와 제2 튜브를 구비하는 증발기; 그리고,
    상기 팽창밸브와 상기 증발기 사이에 설치되어, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브로 분배하는 분지관을 포함하고,
    상기 분지관은:
    길게 연장되고, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매가 유입되는 유입부;
    상기 유입부의 길이방향에 교차하는 방향으로 길게 연장되고, 상기 제1 튜브에 연결되는 제1 파트;
    상기 제1 파트의 길이방향으로 길게 연장되고, 상기 유입부의 길이방향에서 상기 제1 파트로부터 이격되는 제2 파트; 그리고,
    상기 유입부, 상기 제1 파트, 및 상기 제2 파트에 연결되는 버퍼부(buffer part)로서; 상기 유입부로부터 직선적으로 연장되거나 곡률지게 연장되는 버퍼부를 포함하는 공기조화기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분지관은:
    상기 유입부로부터 상기 제1 파트의 길이방향으로 연장되는 전환부; 그리고,
    상기 전환부로부터 분지되어 상기 제1 파트와 상기 제2 파트에 연결되는 분지부를 더 포함하고,
    상기 버퍼부는,
    상기 유입부로부터 상기 유입부의 길이방향으로 연장되고, 상기 전환부에 대해 상기 유입부에 대향하는 공기조화기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 버퍼부의 내경은,
    상기 유입부의 내경과 동일한 공기조화기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 버퍼부의 끝단의 내면은,
    상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제1 거리만큼 이격되고,
    상기 제1 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 작은 공기조화기.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 버퍼부의 끝단의 내면은,
    상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제1 거리만큼 이격되고,
    상기 제1 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 큰 공기조화기.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 버퍼부의 내경은,
    상기 유입부의 내경보다 큰 공기조화기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 버퍼부의 끝단의 내면은,
    상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제2 거리만큼 이격되고,
    상기 제2 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 작은 공기조화기.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 버퍼부의 끝단의 내면은,
    상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제2 거리만큼 이격되고,
    상기 제2 거리는 상기 유입부의 내경과 동일하거나 이보다 큰 공기조화기.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 분지관은:
    상기 유입부의 내면으로부터 함몰되면서 형성되고, 상기 유입부의 내면에서 나선형으로 형성되는 그루브를 더 포함하고,
    상기 버퍼부의 끝단의 내면은,
    상기 전환부의 중심을 지나면서 상기 전환부의 길이방향으로 연장되는 가상의 연장선으로부터 제1 거리만큼 이격되고,
    상기 그루브의 끝단은,
    상기 연장선으로부터 상기 제1 거리보다 큰 제3 거리만큼 이격되는 공기조화기.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 그루브는 상기 버퍼부의 내면으로 연장되는 공기조화기.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼부는 링 형상으로 형성되고,
    상기 유입부는,
    상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 일측에 결합되고,
    상기 분지관은:
    상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 타측에 결합되고, 상기 제1 파트의 길이방향으로 연장되는 전환부; 그리고,
    상기 전환부로부터 분지되어 상기 제1 파트와 상기 제2 파트에 연결되는 분지부를 더 포함하는 공기조화기.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 분지부는:
    상기 전환부로부터 상기 유입부를 향하는 방향으로 굽어지면서 상기 제1 파트를 향해 연장되는 제1 밴딩부; 그리고,
    상기 전환부로부터 상기 유입부를 향하는 방향에 반대되는 방향으로 굽어지면서 상기 제2 파트를 향해 연장되는 제2 밴딩부를 더 포함하는 공기조화기.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 버퍼부는,
    상기 제1 파트의 중심축과 상기 제2 파트의 중심축 사이의 거리의 절반과 동일하거나 이보다 작은 반경으로 원을 그리며 연장되는 공기조화기.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼부는 링 형상으로 형성되고,
    상기 유입부는,
    상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 제1 지점에 결합되고,
    상기 제1 파트는,
    상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 제2 지점에 결합되고,
    상기 제2 파트는,
    상기 버퍼부의 반경방향에서 상기 버퍼부의 제3 지점에 결합되고,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 90도 보다 작고,
    상기 제1 지점과 상기 제3 지점 사이의 각도는 90도 보다 큰 공기조화기.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 버퍼부는,
    상기 제1 파트의 중심축과 상기 제2 파트의 중심축 사이의 거리의 절반과 큰 반경으로 원을 그리며 연장되는 공기조화기.
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