KR100436935B1 - 과냉각응축기 일체형 증발기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 과냉각 응축기 일체형 증발기에 관한 것으로서, 특히, 에어콘의 실내기에서 모세관파이프로 유입되는 관로에 과냉각용 응축기를 설치하여서 모세관파이프를 통하여 증발기로 공급되는 냉매를 모세관 직전에서 충분하게 냉각시키므로 실외기의 응축기에서 방열을 하기 위한 부담을 감소시키고, 응축기의 내용적을 축소시켜서 냉매충전량을 줄여주도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다. 특히, 상기 과냉각용응축기로 이동하는 냉매를 상기 증발기에서 발생된 차거운 응축수를 이용하여 과냉각시킨 상태로 증발기(모세관입구)로 공급하므로 냉각효율이 대폭적으로 향상하는 효과를 지닌 발명에 관한 것이다.

Description

과냉각응축기 일체형 증발기 {One Body Type Evaporator Havng The Sub-Cooling Condensor}

본 발명은 에어콘의 증발기에 일체로 응축기를 설치하는 구조에 관한 것으로, 특히, 에어콘의 실내기에서 모세관파이프로 유입되는 관로에 과냉각용 응축기를 설치하여서 모세관파이프를 통하여 증발기로 공급되는 냉매를 충분하게 냉각시키므로 실외기의 응축기에서 방열을 하기 위한 부담을 감소시키고, 응축기의 내용적을 축소시켜서 냉매충전량을 줄여주도록 하는 과냉각응축기 일체형 증발기에 관한 것이다.

일반적으로, 에어콘은, 모터가 구동되는 압축기로 기체상태의 냉매를 고온,고압으로 압축하여 고온,고압 기체 상태의 냉매가 된다. 이 냉매를 응축기에서 액체상태로 변화(응축)시키기 위해 열을 외부공간에 배출한다. 고온, 고압으로 응축된 냉매를 관의 직경이 작은 모세관파이프를 통과시키면 저온, 저압의 상태로 변화하는 데, 이 냉매를 증발기에서 냉매를 순간적으로 기화시켜 증발시키므로 대기의 온도를 강하시켜 냉기를 발생하고, 이때 발생된 냉기를 실내로 토출시키므로 냉방을 수행하게 된다.

그리고, 증발기에서 증발되면서 열을 흡수하여 기화된 냉매는 저온,저압의 상태로 있으며 이 상태에서 상기 압축기로 이동하여 압축되면서 상기한 과정을 거쳐 지속적으로 냉방을 수행하게 된다.

한편, 에어콘은 가정 혹은 사무실등과 같은 실내에서 작동되는 실내기와; 열을 배출하기 위하여 창문 혹은 베란다등에 설치되는 실외기로 구분되어지는 것으로서, 상기 실내기에는 모세관파이프와 증발기가 있으며, 실외기에는 압축기와 응축기가 있다.

도 1은 종래의 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고, 도 2는 종래의 모세관파이프 및 증발기를 보인 도면이다.

일반적인 에어콘의 작동과정을 살펴보도록 하면, 에어콘의 실내기에 설치되어져서 가는 관로를 통하여 이동하는 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어주는 모세관파이프(10)과, 상기 모세관파이프(10)를 통하여 이동하는 냉매를 기화시켜 주위에 있는 공기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기(20)와; 상기 증발기(20)에서 열을 흡수한 기체 상태의 냉매를 관로로 이동시켜서 구동모터를 사용하여 압축하여 고온,고압의 상태로 압축하여 주는 압축기(30)와; 상기 압축기(30)에서 압축된 냉매를 열을 외부로 배출하여 고온,고압의 액체상태로 만들어주는 응축기(40)등으로 구성된다.

상기 모세관파이프(10)와 상기 증발기(20)는 실내기에 속하므로 가정의 거실 혹은 벽등지에 설치되고, 상기 압축기(30)와 상기 응축기(40)는 실외기로서, 가정의 베란다 혹은 창문등에 설치 되어진다.

상기 증발기(20)에는 발생하는 열기를 배출하기 위한 증발기 냉각핀(50)이 일정간격으로 배치되어져서 증발관을 이동하는 냉매가 대기중의 공기와 열교환이 원활하게 이루어지도록 한다.

그런데, 상기한 바와 같이, 종래의 에어콘의 실내기에서 발생하는 냉기는 증발기에서 냉매가 열을 충분하게 흡수한 후 실외기의 압축기로 이동하여 저압으로 압축하고, 응축기에서 냉각팬을 작동하여 외부로 열을 배출하여서 저온의 상태로 응축하는 것으로서, 상기 응축기에서 응축되는 효율이 저하되는 경우 결국 실내기의 증발기에서 효율적으로 냉기를 발생하지 못하는 단점을 지닌다.

특히, 종래의 응축기에서 열을 효율적으로 배출하기 위하여 응축기의 파이프 면적을 크게 하고, 충전하는 냉매의 용량을 크게 하므로 실외기의 사이즈가 커질뿐만아니라 응축기에서 더운 공기의 배출이 원활하지 못한 경우, 증발기로 영향이 전파되어 냉각효율이 저하되는 문제점을 지닌다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 에어콘의 실내기에서 모세관파이프로 유입되는 관로에 과냉각용 응축기를 설치하여서 모세관파이프를 통하여 증발기로 공급되는 냉매를 충분하게 냉각시키므로 실외기의 응축기에서 방열을 하기 위한 부담을 감소시키고, 응축기의 내용적을 축소시켜서 냉매충전량을 줄여주는 것이 목적이다.

도 1은 종래의 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고,

도 2는 종래의 모세관파이프 및 증발기를 보인 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 과냉각응축기를 갖는 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 증발기에 과냉각응축기가 일체로 형성된 상태를 보인 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 과냉각용응축기 110 : 모세관파이프

120 : 증발기 130 : 압축기

140 : 응축기 150 : 증발기냉각핀

160 : 연결플레이트 170 : 응축기냉각핀

이러한 목적은, 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어주는 모세관파이프와, 상기 모세관파이프를 통하여 이동하는 냉매를 기화시켜 대기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기와; 상기 증발기에서 열을 흡수한 기체상 저온,저압 상태의 냉매를 압축하여 고온,고압의 기체 상태로 압축하여 주는 압축기와; 상기 압축기에서압축된 냉매로 부터 열을 외부로 배출하여 액체 상태로 바꾸는 응축기등으로 구성된 에어콘에 있어서, 상기 증발기의 하단부에 연결플레이트로 연결되어지고, 관로를 통하여 상기 모세관파이프로 이동하는 냉매를 과냉각하여 주는 과냉각용 응축기를 더 구비하는 과냉각응축기 일체형 증발기를 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 과냉각용 응축기에는, 열기를 교환하는 응축기 냉각핀이 일정 간격으로 다수 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 과냉각응축기를 갖는 에어콘의 냉매흐름을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 증발기에 과냉각응축기가 일체로 형성된 상태를 보인 도면이다.

본 발명의 구성을 살펴 보면, 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어주는 모세관파이프(110)외, 상기 모세관파이프(110)를 통하여 공급받은 냉매를 저온,저압의 기체상태로 만들어서 대기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기(120)와; 상기 증발기(120)에서 열을 흡수한 저온,저압 상태의 냉매를 압축하여 고온,고압의 기체 상태로 압축하여 주는 압축기(130)와; 상기 압축기(130)에서 압축된 냉매를 열을 외부로 배출하여 고온,고압의 액체 상태로 만드는 응축기(140)등으로 구성된 에어콘에 있어서, 상기 증발기(120)의 하단부에 연결플레이트(160)로 연결되어지고, 관로를 통하여 상기 모세관파이프(110)로 이동하는 냉매를 과냉각하여 주는 과냉각용 응축기(100)를 더 구비하도록 한다.

그리고, 상기 과냉각용 응축기(100)에는, 열기를 교환하는 응축기냉각핀(170)이 일정 간격으로 다수 설치하도록 한다.

그리고, 상기 과냉각용 응축기(100)는 상기 증발기에서 발생하는 응축수가 낙하하여서 응축기냉각핀(170) 및 관로등에 접촉되어져서 관로를 통하여 이동하는 냉매의 열기를 배출하는 역활을 하게 된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 작용 및 효과를 살펴 보도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 증발기(120)에서 냉매가 증발하면서 대기에 있는 열을 흡수하도록 하고, 냉기를 발생하여서 미도시된 송풍팬을 통하여 토출그릴로 냉기를 배출하도록 한다.

그리고, 상기 냉기를 발생한 냉매는 관로를 통하여 상기 실외기인 압축기(130)로 이동하여 구동모터의 압축작용에 의하여 고온,고압의 상태로 압축되어진다.

한편, 상기 압축기(130)에서 고온,고압으로 압축되어진 기체 상태의 냉매는 응축기(140)로 이동하여 고온의 열기를 송풍 냉각시켜서 고온,고압의 액체상태로 변화된다.

그리고, 상기 응축기(140)에서 열기를 외부로 배출하여 고온,고압의 액체 상태인 냉매는 관로를 통하여 이동하여 모세관파이프(110)로 유입되기 전에 과냉각용응축기(100)에서 상기 응축기(140)에서 이동된 냉매에서 미처 열기가 외부로 배출되지 못한 냉매를 완전하게 과냉각상태로 냉각하여 주게 된다.

이와 같이, 상기 과냉각용응축기(100)에서 완전하게 냉각된 고온,고압 액체 상태의 냉매가 재차 모세관파이프(110)에서 저온,저압의 기체 및 액체 혼합상의 상태로 팽창되면서 증발기(120)로 공급되어져 냉기를 발생하게 된다.

상기 증발기(120)가 증발(기화)하면서 냉매는 열을 흡수하고 열을 빼앗겨 냉각되는 습하고 더운 공기는 증발기를 거치면서 차고 건조한 공기로 변화한다. 이 과정에서 응축수를 발생시킨다.

이 응축수는 자중에 의하여 증발기(120)의 하측부분에 연결플레이트(160)에 의하여 고정된 과냉각용응축기(100)로 전달되어져서 관로를 따라서 이동하는 냉매의 열기를 식혀주는 데 일조하도록 한다.

상기 과냉각용응축기(100)의 입구로 유입되는 냉매의 온도와 상기 증발기(120)에서 발생된 응축수 사이의 온도는 대략적으로 20∼40℃ 정도까지의 온도 차이를 보이므로 상기 과냉각용응축기(100)로 유입된 냉매는 상기 모세관파이프(110)로 공급되기 전에 온도가 급속하게 저하되어진다.

이것은 상기 증발기(120)로 유입되는 냉매의 온도가 낮은 상태에서 증발되므로 대기온도를 대폭적으로 낮추어주도록 냉매가 흡수하는 열의 량을 크게 하는 작용을 한다.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 과냉각 응축기 일체형 증발기를 사용하게 되면. 에어콘의 실내기에서 모세관파이프로 유입되는 관로에 과냉각용 응축기를 설치하여서 모세관파이프를 통하여 증발기로 공급되는 냉매가 충분하게 냉각시키므로 실외기의 응축기에서 방열을 하기 위한 부담을 감소시키고, 응축기의내용적을 축소시켜서 냉매충전량을 줄여주도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

특히, 상기 과냉각용응축기로 이동하는 냉매를 상기 증발기에서 발생된 차거운 응축수에서 열기를 과냉각 시킨 상태로 증발기로 냉매를 공급하므로 냉각효율을 대폭적으로 향상하는 효과를 지닌다.

Claims (2)

1. 냉매를 저온, 저압의 상태로 만들어주는 모세관파이프와, 상기 모세관파이프를 통하여 이동하는 냉매를 기화시켜 대기에서 열을 흡수하여 냉기를 발생하는 증발기와; 상기 증발기에서 열을 흡수한 기체상 저온,저압 상태의 냉매를 압축하여 고온,고압의 기체 상태로 압축하여 주는 압축기와; 상기 압축기에서 압축된 냉매로 부터 열을 외부로 배출하여 액체 상태로 바꾸는 응축기등으로 구성된 에어콘에 있어서,

   상기 증발기의 하단부에 연결플레이트로 연결되어지고, 관로를 통하여 상기 모세관파이프로 이동하는 냉매를 과냉각하여 주는 과냉각용응축기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 과냉각응축기 일체형 증발기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 과냉각용 응축기에는, 열기를 교환하는 응축기 냉각핀이 일정 간격으로 다수 설치되는 것을 특징으로 하는 과냉각응축기 일체형 증발기.