KR0111182Y1 - 냉방기기의 냉매흐름조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 냉방기기의 냉매흐름조절장치는, 실내기와 실외기에 다수개의 증발기와 응축기를 갖는 냉방기기에 있어서, 상기 다수개의 증발기(41)(42)(43)와 응축기(53)(54)(55)로 공급되는 냉매의 흐름을 실외온도에 따라 선택적으로 개방 및 패쇄시켜 불필요한 기기가동에 의한 소비전력을 줄이도록 냉매흐름조절수단(48)(52)이 설치된 것을 특징으로 되어 있으므로, 실외온도가 낮은 초여름 및 늦여름철에 대응하는 냉방능력을 갖도록 함과 동시에 불필요한 소비전력을 없앨 수 있는 것이다.

Description

냉방기기의 냉매흐름조절장치

제 1도는 종래에 의한 냉방기기의 냉매회로도.

제 2도는 본 고안에 의한 냉방기기의 냉매회로도.

제 3도는 본 고안의 냉매흐름조절수단을 도시한 단면도.

제 4도는 본 고안의 냉매흐름조절수단을 도시한 분해사시도.

제 5도는 본 고안의 분할통을 도시한 측면도.

제 6도는 제 5도의 A-A선 단면도.

제 7도는 제 5도의 B-B선 단면도.

제 8도는 제 5도의 C-C선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 실내기 41,42,43 : 증발기

44 : 냉매관 48,52 : 냉매흐름조절수단

50 : 실외기 53,54,55 : 응축기

60 : 몸체 60a : 유입구

60b : 유출구 61 : 베어링

62 : 분할통 62c,62d,62e : 제1 내지 제3유입구

62f,62g,62h : 제1 내지 제3유출구 63 : 패킹

64 : 덮개부재 65 : 커플링

66 : 스테핑모터

본 고안은 냉방기기의 냉매흐름조절장치에 관한 것으로, 특히 실외 온도에 따라 다수개의 열교환기(예컨대, 증발기 및 응축기)에 흐르는 냉매를 다단으로 조절하여 주므로써 실외온도가 낮은 초여름 및 늦여름철에 냉방기기를 가동할 때 발생되는 소비전력소모를 방지하여 주도록 한 냉방기기의 냉매흐름조절장치에 관한 것이다.

종래에 의한 냉방기기는, 제 1도에 도시한 냉매회로도와 같이, 냉방기기는 실내기(10)와 실외기(30)로 구성되어 있다.

즉, 실내기(10)는 저온의 액체냉매를 증발시켜 냉각작용을 하는 제1 내지 제3 증발기(11)(12)(13)와, 상기 실외기(30)에서 응축된 액체냉매를 팽창시켜 냉매관(14)을 매개로 상기 제1 내지 제3 증발기(11)(12)(13)에 공급시키는 제1 내지 제3팽창밸브(15)(16)(17)와, 상기 제1 내지 제3 증발기(11)(12)(13)에서 각각 냉매관(14)을 통해 흘러나오는 액체냉매를 교축작용에 의해 감압시킴과 동시에 그 액체냉매의 유량을 제어하는 제1 내지 제3소레노이드(18)(19)(20)로 이루어져 있다.

실외기(30)는 액체냉매흐름중에서 발생되는 미소한 냉매누설을 보충하도록 액체냉매의 여분을 보유저장하는 수액기(31)와, 상기 수액기(31)로부터 냉매관(14)을 통해 흘러들어오는 기체냉매를 압축시키는 압축기(32)와, 상기 압축기(32)로부터 냉매관(14)을 통해 흘러들어오는 냉매를 응축시키는 응축기(33)로 이루어져 있다.

그러나, 이와같이 구성된 종래의 냉방기기는, 실외기(30)의 응축기(33)로부터 응축되어 냉매관(14)을 통해 실내기(10)로 공급되는 액체냉매가 실외 온도에 따라 다단으로 조절되지 못하고 제1 내지 제3팽창밸브(15)(16)(17)로 전부 유입되어 팽창됨과 동시에 곧바로 제1 내지 제3 증발기(11)(12)(13)로 공급되어 전부 냉각작용하도록 다열능력에 맞추어진 일체형의 구조로 되어 있기 때문에 실외온도가 낮은 초여름 및 늦여름철에 사용할 경우 불필요한 냉방기기의 가동으로 인해 소비전력량이 상승된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 고안의 목적은, 실외온도가 낮은 초여름 및 늦여름철에 불필요한 냉매흐름을 다단으로 적절히 조절하여 소비전력소모를 미연에 방지하도록 냉방기기의 냉매흐름조절장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 냉방기기의 냉매흐름조절장치는, 실내기와 실외기에 다수개의 증발기와 응축기를 갖는 냉방기기에 있어서, 상기 다수개의 증발기와 응축기로 공급되는 냉매의 흐름을 실외온도에 따라 선택적으로 개방 및 패쇄시켜 불필요한 기기가동에 의한 소비전력을 줄이도록 냉매흐름조절수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제 2도는 본 고안에 의한 냉방기기의 냉매회로도로써, 제 2도에 도시한 냉매회로도와 같이, 냉방기기는 실내기(40)와 실외기(50)로 구성되어 있다.

즉, 실내기(40)는 저온의 액체냉매를 증발시켜 냉각작용을 하는 제1 내지 제3 증발기(41)(42)(43)와, 상기 실외기(50)에서 응축된 액체냉매를 팽창시켜 냉매관(44)을 매개로 상기 제1 내지 제3 증발기(41)(42)(43)에 공급시키는 제1 내지 제 2팽창밸브(45)(46)(47)와, 상기 실외기(50)에서 냉매관(44)을 통해 제1 내지 제3팽창밸브(45)(46)(47)로 각각 유입되는 액체냉매의 흐름을 실외온도에 따라 선택적으로 개방 및 패쇄시키는 제1 냉매흐름조절수단(48)으로 이루어져 있다.

실외기(50)는 상기 실내기(40)에서 냉매관(44)을 통해 흘러들어오는 기체냉매를 압축시키는 압축기(15)와, 상기 압축기(51)에서 냉매관(44)을 통해 유입된 냉매를 실외온도에 따라 흐름을 조절하는 제2 냉매흐름조절수단(52)과, 상기 제2냉매흐름조절수단(52)에서 냉매관(44)을 통해 유입된 냉매를 응축시키는 제1 내지 제3응축기(53)(54)(55)로 이루어져 있다.

제 3도 및 제 4도는 본 고안의 냉매흐름조절수단을 도시한 단면도 및 분해사시도로써, 이 냉매흐름조절수단(48)(52)은 냉매가 유입되는 1개의 유입구(60a)와 냉매가 유출되는 3개의 유출구(60b)를 갖는 몸체(60)와, 상기 몸체(60)내에서 양단이 베어링(61)을 매개로 회전가능케 설치되어 상기유입구(60a)와 유출구(60b)와의 유로를 개방, 폐쇄시키는 분할통(62)과, 상기 몸체(60)내에 수용된 분할통(62)을 밀폐시키도록 몸체(60)의 일측단에 패킹(63)을 매개로 나사결합되는 덮개부재(64)와, 상기 분할통(62)을 회전시켜주도록 커플링(65)을 매개로 연결되는 스테핑모터(66)로 이루어져 있다.

즉, 상기 몸체(60)는 원통형상의 용기로 형성되어서 그 선단의 둘레 일측에 냉매관(44)이 접속되어 연통되도록 1개의 유입구(60a)가 형성되어 있고, 그 후단의 둘레 일측에서 상기 유입구(60a)와 180°가 되는 위치에는 가로방향으로 일정한 간격을 두고 3개의 냉매관(44)이 각각 접속되어 연통되도록 3개의 유출구(60b)가 형성되어 있다.

또한, 상기 몸체(60)는 그 선단에 상기 분할통(62)이 삽입되도록 개구부(60c)가 형성되어 있고, 이 개구부(60c)의 외측 둘레에는 플랜지부(60d)가 형성되어, 그 내주연에 상기 덮개부재(64)가 나사체결되도록 암나사부(60e)가 형성되어 있으며, 그 후단에는 상기 분할통(62)의 고정축(62a)이 몸체(60)의 외부로 돌출되게함과 동시에 베어링(68)을 매개로 지지고정되도록 관통구멍(60f)이 형성되어 있다.

상기 분할통(62)은 원통형상의 용기로 형성되어서 그 후단에 동축을 이루는 고정축(62a)이 형성되어 있고, 이 고정축(62a)의 끝단에는 고정축(62a)이 상기 커플링(65)과 연결되어 공회전되지 않도록 평면부(62b)가 형성되어 있다.

또한, 상기 분할통(62)은 그 선단둘레에 일정한 간격을 두고 각각 분할된 제1 내지 제3 유입구(62c)(62d)(62e)가 형성되어 있고, 그 후단둘레에는 일정한 간격을 두고 1개, 2개 및 3개로 각각 분할된 제1내지 제3유출구(62f)(62g)(62h)가 각각 형성되어 있다.

이때, 상기제1 내지 제3유입구(62c)(62d)(62e)와 제1내지 제3유출구(62f)(62g)(62h)와의 간격은 각각 180°로 유지되어 있다.

상기 덮개부재(64)는 그 선단에 상기 몸체(60)에 형성된 암나사부(60e)와 나사결합되도록 숫나사부(64a)가 형성되어 있다.

상기 커플링(65)에는 상기 분할통(62)과 스테핑모터(66)를 연결하여 주도록 일정한 간격을 두고 2개의 체결나사(67)가 관통될 수 있는 나사구멍(65a)이 형성되어 있다.

상기 스테핑모터(66)의 선단에는 구동력을 전달받아 회전되는 모터축(66a)이 설치되어 있고, 이 모터축(66a)의 끝단에는 모터축(66a)이 상기 커플링(65)과 연결되어 공회전되지 않도록 평면부(66a)가 형성되어 있다.

다음에는, 이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명한다.

제 2도에 도시한 바와같이, 실외기(50)에 장착된 압축기(51)에서 포화압력까지 압축된 기체냉매가 냉매관(44)을 통해 제2냉매흐름조절수단(52)에 공급될 때 제2냉매흐름조절수단(52)은 실외온도를 감지하는 제어수단(도시안됨)에 의해 신호를 인가받아 작동되므로써 냉매의 흐름을 조절하게 되고, 흐름이 조절된 냉매는 냉매관(44)을 통해 다수개의 응축기(53)(54)(55)로 공급되어 응축됨에 따라 액체냉매화를 이루게 된다.

이때, 다수개 응축기(53)(54)(55)로부터 응축된 액체냉매는 냉매관(44)을 통해 한곳으로 모아져 실내기(40)내에 장착된 제1냉매흐름조절수단(48)으로 공급되고,상술한 제2냉매흐름조절수단(52)과 같은 동작에의해 냉매의 흐름을 조절하여 주게 된다.

그리고, 제1냉매흐름조절수단(48)에 의해 흐름이 조절된 액체냉매는 냉매관(44)을 통해 다수개의 팽창밸브(45)(46)(47)에 공급되어 팽창됨과 동시에 다수개의 팽창밸브(45)(46)(47)와 각각 냉매관(44)을 매개로 연결된 다수개의 증발기(41)(42)(43)에 공급되므로써 냉각작용을 하게 되고, 다수개의 증발기(41)(42)(43)에서 유출된 냉매는 냉매관(44)을 통해 한곳으로 모아져 실외기(50)의 압축기(51)로 다시 공급되는 순환작용을 되풀이 하므로써 실내의 공기를 냉방시켜주게 되는 것이다.

한편, 제 3도에 도시한 바와같이, 제1 및 제2냉매흐름조절수단(48)(50)의 작동을 설명하면, 먼저 실외온도를 감지하는 제어수단(도시안됨)에 의해 감지된 신호를 인가받아 스테핑모터(66)가 구동되며, 이 스테핑모터(66)는 이에 연결되어 회전되는 모터축(66a)과 커플링(65)을 매개로 연결된 분할통(62)을 회전시켜 주게된다.

이때, 분할통(62)이 몸체(60)내에서 회전될 때 분할통(62)은 그 둘레에 형성된 제1 내지 제 3유입구(62c)(62d)(62e)와 다수개의 제1 내지 제3유출구(62f)(62g)(62h)가, 상기 몸체(60)의 둘레에는 상부에 형성된 1개의 유입구(60a)와 그 둘레에서 하부에 형성된 3개의 유출구(60h)에 선택적으로 일치 및 어긋나므로써 냉매의 흐름을 개방 및 폐쇄시켜 주게 된다.

즉, 분할통(62)이 스테핑모터(66)의 구동력을 전달받아 일정각도로 회전됨에 따라 그 둘레에 180°의 간격을 두고 형성된 제1유입구(62c)와 제2유입구(62f)가 제 6도에 도시한 바와같이 분할통(62)이 상하측에 위치되어, 몸체(60)의 둘레에서 상하측에 형성된 유입구(60a)와 유출구(60b)에 일치될 경우 이들 유입구(60a)(62c)로 유입된 냉매는 분할통(62)내부로 흘러들어와 이들 유출구(60b)(62f)로 유출됨과 동시에 냉매관(44)을 통해 실내기(40)와 실외기(50)에 장착된 제1증발기(41)와 제1응축기(53)쪽으로만 냉매의 흐름이 유도되므로써 실외온도가 낮은 초여름 및 늦여름철에 적합한 냉방능력으로 사용할 수 있게 된다.

이때, 나머지 제2 및 제3 증발기(42)(43)와 제2 및 제3응축기(54)(55)는 상기와 같은 분할통(62)의 회전으로 말미암아 분할통(62)의 둘레에 형성된 제2 및 제3유입구(62d)(62e)와 제2 및 제3유출구(62g)(62h)가, 몸체(60)의 유입구(60a)와 유출구(60b)로부터 어긋남에 따라 냉매의 흐름이 폐쇄되므로써 제어수단(도시안됨)의 제어동작에 의해 가동이 중지됨은 물론, 이에따른 소비전력이 단절되게 된다.

한편, 분할통(62)이 스테핑모터(66)의 구동력을 전달받아 일정각도로 회전되어 그 둘레에 형성된 제2 및 제3유입구(62d)(62e)와 제2 및 제3유출구(62g)(62h)가, 제 7도 및 제 8도와 같이 상하측에 각각 위치되었을 경우, 상술한 냉매의 흐름과 동일한 순서를 거쳐 제2 및 제3증발기(42)(43)와 제3응축기(54)(55)로 로 유입되므로써 실외돈도가 낮거나, 혹은 높은 계절에 부합되는 냉방능력으로 가변시킬 수 있고, 불필요한 기기가동에 의해 발생되는 소비전력낭비를 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 의한 냉방기기의 냉매흐름조절장치는 다수개의 유입구와 유출구를 갖는 분할통이 실외온도에 따라 작동되는 스테핑모터의 구동력을 전달받아 회전되면서 몸체에 형성된 유입구 및 유출구와 연통 또는 엇갈려 냉매의 흐름을 일부 및 전부 개방, 또는 폐쇄시켜 주므로써 불필요한 증발기 및 응축기의 가동을 중지시키고, 이에따른 소비전력을 없앨 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 실내기와 실외기에 다수개의 증발기와 응축기를 갖는 냉방기기에 있어서, 상기 다수개의 증발기(41)(42)(43)와 응축기(53)(54)(55)로 공급되는 냉매의 흐름을 실외온도에 따라 선택적으로 개방 및 폐쇄시켜 불필요한 기기가동에 의한 소비전력을 줄이도록 냉매흐름조절수단(48)(52)이 설치된 것을 특징으로 하는 냉방기기의 냉매흐름조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉매흐름조절수단(48)(52)은 냉매가 유입되는 1개의 유입구(60a)와 냉매가 유출되는 3개의 유출구(60b)를 갖는 몸체(60)와, 상기 몸체(60)내에 양단이 베어링(61)을 매개로 회전가능케 설치되어 상기유입구(60a)와 유출구(60b)와의 유로를 개방, 폐쇄시키는 분할통(62)과, 상기 몸체(60)내에 수용된 분할통(62)을 밀폐시키도록 몸체(60)의 일측단에 패킹(63)을 매개로 나사결합되는 덮개부재(64)와, 상기 분할통(62)을 회전시켜주도록 커플링(65)을 매개로 연결되는 스테핑모터(66)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉방기기의 냉매흐름조절장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 분할통(62)은 그 선단둘레에 일정한 간격을 두고 각각 분할된 제1 내지 제3 유입구(62c)(62d)(62e)가 형성되어 있고, 그 후단둘레에는 일정한 간격을 두고 1개, 2개 및 3개로 각각 분할된 제1 내지 제3유출구(62f)(62g)(62h)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 냉방기기의 냉매흐름조절장치.