KR20040021345A - 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스 팬에 수거된 응축수로 압축기를 냉각시켜 열효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 압축기 냉각장치에 관한 것이다.

본 발명은 냉매를 압축하는 압축기가 이격되게 고정됨과 아울러 증발기에서 떨어진 응축수가 수거되는 베이스 팬과; 상기 베이스 팬에 수거된 응축수를 압축기로 빨아올리는 응축수 흡수수단으로 구성되고, 압축기로 빨아올려진 응축수가 압축기의 고열에 의해 증발되어 압축기를 냉각시키므로, 일체형 공기조화기의 효율이 향상되는 이점이 있다.

Description

일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치{Compressor cooling apparatus of air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 베이스 팬에 수거된 응축수로 압축기를 냉각시켜 냉방효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 압축기 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내 공기를 쾌적한 조건으로 유지할 수 있도록 흡입공기를 처리하여 건물 또는 방에 공급하는 장치로서 크게 분리형(seperate type 또는 split type)과 일체형(window type)으로 구분된다.

상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내측에 냉각 장치를 설치하고 실외측에 방열 및 압축 장치를 설치하여 서로 분리된 두 장치간을 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 냉각 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 직접 설치한 것이다.

상기한 일체형 공기조화기는 실내쪽에 위치되는 실내 열교환기(이하 '증발기'라 함)와 실외쪽에 위치되는 실외열교환기(이하 '응축기'라 함)가 하나의 캐비닛 안에 설치되어 소정의 실내 공간을 냉방시킬 수 있도록 이루어져 있다.

이와 같은 일체형 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2)의 저면에 결합되어 공기조화기의 바닥면을 형성하는 베이스 팬(4)과, 저온 저압의 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 변화시키는 압축기(13)와, 상기 압축기(13)에서 나온 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기(14)와, 상기 응축기(14)에서 응축된 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 2상 냉매(액체와 기체의 혼합) 상태로 팽창시키는 팽창 밸브(16)와, 상기 팽창 밸브(6)를 통과한 2상 냉매를 기체 상태로 증발시키면서 외부의 열을 흡수하는 증발기(18)로 구성된다.

또한, 상기 일체형 공기조화기에는 양축 모터(12)에 의해 회전되면서 상기 증발기(10)와 응축기(8)에 공기를 강제 순환시키는 터보팬(12a)과 팬(12b)이 구비되고, 상기 터보팬(12a)과 팬(12b)의 사이에는 상기 캐비닛(2)과 베이스 팬(4)의 내부를 실내측 공간(A)과 실외측 공간(B)으로 구획함과 아울러 실내측 공기 유로가 형성된 에어 가이드(20)가 배치된다.

이와 같이 구성된 일체형 공기조화기는 냉방 운전시에 실내 공기가 차가운 증발기(18)의 표면을 통과하면서 수분이 응결되어 증발기(18)의 표면에 맺히게 된다. 이렇게 발생된 응축수는 증발기(18)의 하단쪽으로 흘러내린 뒤 상기 에어 가이드(20)에 일체 형성된 응축수 받이부(22)로 떨어져서 상기 에어 가이드(20)에 형성된 드레인 홀(미도시)을 지나 상기 실외측 공간(B)의 베이스 팬에 수거된다.

한편, 상기 압축기(13)는 내부에 냉매를 압축하는 압축부와 상기 압축부를 구동시키는 모터부로 구성되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 하단에 지지다리(13a)가 복수개 돌출되어 상기 지지다리(13a)의 단부와 베이스 팬(4)의 사이에는 압축기(13)의 진동을 흡수하는 방진부재(13b)가 게재되며, 지지다리(13a)의 단부와 방진부재(13b)와 베이스 팬(4)을 관통하는 볼트(13c)와 너트(13d)에 의해 베이스 팬(4)에 이격되게 고정된다.

미설명부호 C는 상기 베이스 팬(4) 위에 수거된 응축수이다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 일체형 공기조화기를 작동시키면 상기 압축기(13)의 모터부는 구동되어 압축부 내의 냉매를 압축하고, 냉매는 상기 압축기(13), 응축기(14), 팽창기구(13), 증발기(18)로 구성된 냉방 사이클을 순환한다. 그리고, 상기 양축 모터(12)는 구동되어 터보팬(12a)과 팬(12b)을 회전시킨다.

실내의 공기는 상기 터보팬(12a)의 회전에 의해 실내측 공간(A)으로 흡입되고 상기 증발기(18)를 통하면서 방열되어 저온으로 변환된 후 실내로 다시 토출되고, 실외의 공기는 상기 팬(12b)의 회전에 의해 상기 실외측 공간(B)으로 흡입되고 상기 응축기(14)를 통하면서 흡열된 후 실외측으로 다시 토출된다.

그러나, 종래의 일체형 공기조화기는 상기 압축기(13)를 냉각시키는 경우, 상기 모터부와 냉매의 온도가 낮아져서 효율을 향상시킬 수 있지만, 별도의 압축기 냉각장치가 설치되어 있지 않아 효율이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 베이스 팬에 수거된 응축수로 압축기를 냉각시켜 열효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 압축기 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 응축수가 흡수되여 압축기로 빨아올리는 응축수 흡수수단이 압축기 외주면을 둘러싸서 압축기의 진동 및 소음을 흡수하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기 일예의 내부 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 압축기가 베이스 팬에 고정된 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기 일실시예의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기 일실시예의 내부 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 압축기의 하부에 응축수 흡수수단이 배치된 측면도,

도 6은 본 발명에 따른 응축수 흡수수단의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

56: 베리어56a: 드레인 받이

60: 베이스 팬 62: 지지다리 고정부

70: 증발기72: 압축기

74: 지지다리76: 방진부재

77a: 볼트77b: 너트

90: 흡수수단92: 개구부

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치는 냉매를 압축하는 압축기가 이격되게 고정됨과 아울러 증발기에서 떨어진 응축수가 수거되는 베이스 팬과; 상기 베이스 팬에 수거된 응축수를 압축기로 빨아올리는 응축수 흡수수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 스폰지인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 상기 압축기의 외주면을 둘러싸도록 상하방향으로 개구되어 상기 압축기의 외주면에 접촉된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 하단이 상기 드레인 팬의 상면에 접하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 압축기는 하부에 상기 베이스 팬에 체결부재로 고정되는 지지다리가 돌출되고, 상기 응축수 흡수수단은 상기 지지다리가 삽입되는 개구부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 상기 베이스 팬의 지지다리 고정부 사이에 배치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기 일실시예의 사시도이다.

본 실시예에 따른 일체형 공기조화기는 도 4에 도시된 바와 같이, 창이나 벽에 장착되는 캐비닛(52)의 측면에 실외의 공기가 흡입되는 흡입구(52a)가 형성되고, 상기 캐비닛(52)의 배면에 실외로 공기가 토출되는 토출구(미도시)가 형성되며, 상기 캐비닛(52)의 전면에 실내의 공기가 흡입되는 흡입그릴(54a)과 실내로 공기가 토출되는 토출그릴(54b)이 형성된 전면패널(54)이 배치된다.

상기한 일체형 공기조화기는 상기 캐비닛(52)의 내부에 냉동사이클 장치가 설치되고, 상기 냉동사이클 장치를 순환하는 냉매를 이용하여 실내 공기의 열을 흡열한 후 실외로 공기로 방열한다.

도 4는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기 일실시예의 내부 구성도이다.

상기 일체형 공기조화기는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 캐비닛(52)의 내부를 실내측 공간(A)과 실외측 공간(B)으로 구획하고 실내측 공간(A)의 공기 유로가 형성된 에어 가이드(56)와, 상기 캐비닛(52)의 하단에 결합되어 공기조화기의 저면을 형성하고 상기 에어 가이드(56)가 올림되는 베이스 팬(60)과, 상기 실내측 공간(A)에 설치되어 주변 공기의 열을 흡수하는 증발기(70)와, 상기 실외측 공간(B)에 배치되어 상기 증발기(70)에서 나온 저온 저압의 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 변화시키는 압축기(72)와, 상기 실외측 공간(B)에 배치되어 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 지닌 열을 주변 공기로 방열시키는 응축기(86)와, 상기 응축기(86)에 의해 응축된 액냉매를 팽창시키는 팽창기구(81)와, 상기 에어 가이드(56)에 고정되어 상기 실내측 공간(A)으로 전방 샤프트(82a)가 돌출되고 상기 실외측 공간(B)으로 후방 샤프트(82b)가 돌출된 양축모터(82)와, 상기 에어 가이드 내부(56)에 배치되고 상기 양축모터(82)의 전방 샤프트(82b)에 연결되어 회전되는 터보팬(84)과, 상기 실외측 공간(B)에 배치되어 상기 양축모터(82)의 후방 샤프트(82b)에 연결되어 회전되는 팬(85)과, 상기 실외측 공간(B)에 배치되어 실외측 공간의 유로를 형성하는 쉬라우드(87)을 포함한다.

상기 증발기(70)는 실내 공기가 차가운 증발기(70)의 표면을 통과하면서 수분이 응결되어 표면에 맺히게 되고, 이렇게 발생된 응축수는 증발기(70)의 하단 쪽으로 흘러내린 뒤 상기 에어 가이드(56)에 일체 형성된 응축수 받이(56a)에 떨어지고 상기 에어 가이드(56)에 안내되어 상기 실외측 공간(B)으로 이동된 후 상기 베이스 팬(60)의 실외측 공간(B)에 고이게 된다.

상기 압축기(72)는 모터부와, 상기 모터부의 상측에 설치되어 상기 구동부의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 냉매를 압축하는 압축부로 구성되고, 그 외주면에는 상기 베이스 팬(60)에 수거된 응축수를 빨아올려 압축기(72)의 열에 의해 증발토록 하는 응축수 흡수수단(90)이 배치된다.

도 5는 본 발명에 따른 압축기의 하부에 응축수 흡수수단이 배치된 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 응축수 흡수수단의 사시도이다.

상기 압축기(72)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하부에 복수개의 지지다리(74)가 측방향으로 돌출되고, 상기 지지다리(74)의 단부와 베이스 팬(60)의 사이에는 압축기(72)의 진동을 흡수하는 방진부재(76)가 게재되며, 상기 지지다리(74)와 방진부재(76)와 베이스 팬(60)을 관통하는 볼트(77a)와 너트(77b)에 의해 상기 베이스 팬(60) 위에 이격되게 고정된다.

여기서, 상기 응축수 흡수수단(90)은 흡수된 응축수가 압축기(72)의 열에 증발되어 압축기(72)를 냉각시키도록 하는 것으로, 응축수를 빠르게 빨아올리는 스폰지가 바람직하다.

상기 응축수 흡수수단(90)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 팬(60)의 지지다리 고정부(62) 사이에 배치되고, 상기 압축기(72)의 외주면을 둘러싸도록 상하방향으로 개구되어 상기 압축기(72)의 외주면에 접촉되며, 하단이 상기 베이스 팬(60)에 접한다.

또, 상기 응축수 흡수수단(90)은 상기 지지다리(74)가 삽입되는 개구부(92)가 형성되어 상기 압축기(72)의 외주면 높은 위치까지 응축수를 빨아올린다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 일체형 공기조화기를 냉방 작동시키면 상기 압축기(72)의 모터부는 구동되어 압축부 내의 냉매를 압축하고, 냉매는 상기 압축기(72), 응축기(86), 팽창기구(81), 증발기(10)를 순환한다. 그리고, 상기 양축 모터(82)는 구동되어 상기 터보팬(84)과 팬(87)을 회전시킨다.

이때, 실내의 공기는 상기 터보팬(84)의 회전에 의해 상기 전면패널(54)의 흡입그릴(54a)를 지나 실내측 공간(A)으로 흡입되고 상기 증발기(8)를 통하면서 방열되어 저온으로 변환된 후 상기 전면 패널(54)의 토출그릴(54b)을 통해 실내로 다시 토출되어 실내를 냉방시킨다.

그리고, 실외의 공기는 상기 팬(87)의 회전에 의해 상기 캐비닛(52)의 흡입구(52a)을 통해 실외측 공간(B)으로 흡입되고 상기 응축기(86)를 통하면서 냉매의 열을 빼앗아 캐비닛(52)의 배면을 통해 실외로 토출된다.

한편, 상기의 열교환이 진행되는 도중에 상기 증발기(70)의 표면에는 응축수가 생성되어 상기 베리어(56)의 응축수받이(56a)로 떨어지고, 상기 실외측 공간(B)으로 이동되어 상기 베이스 팬(60)에 수거된다.

이때, 상기 압축기(72)는 상기 모터부의 구동과 압축부의 작동에 의해 약 80°정도에 이르게 되고, 상기 베이스 팬(60)에 수거된 응축수는 약 30°이며, 상기 흡수수단(90)은 응축수를 상기 압축기(72)의 외주면까지 빨아올린다. 상기 압축기(72)의 외주면으로 빨아올려진 응축수는 상기 압축기(72)의 고열에 의해 증발되고 상기 압축기(72)를 냉각시키는 것에 의해 일체형 공기조화기의 효율을 향상시킨다.

즉, 상기한 일체형 공기조화기는 상기 압축기(72)의 그 온도가 낮아지는 경우 상기 압축기(72)의 모터부와 냉매의 온도가 낮아져서 효율이 향상되게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치는 증발기에서 떨어진 응축수가 베이스 팬에 수거되고, 수거된 응축수가 응축수 흡수수단에 의해 압축기의 외주면으로 빨아올려지며, 압축기 외주면으로 빨아올려진 응축수는 압축기의 고열에 의해 증발되어 압축기를 냉각시키므로, 일체형 공기조화기의 효율이 향상되는 이점이 있다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 응축수의 흡수능력이 뛰어난 스폰지로 이루어져 압축기의 신속한 냉각이 가능한 이점이 있다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 상기 압축기의 외주면을 둘러싸도록 상하방향으로 개구되어 상기 압축기의 외주면에 접촉되고, 하단이 상기 드레인 팬에 접하므로, 응축수의 빠른 증발이 가능할 뿐만 아니라 상기 방진부재와 함께 압축기의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 상기 압축기의 하단에는 상기 베이스 팬에 체결부재로 고정되는 지지다리가 측방향으로 돌출되고, 상기 응축수 흡수수단은 상기 지지다리가 삽입되는 개구부가 형성되어 압축기와 넓은 접촉면적을 갖는 이점이 있다.

또, 상기 응축수 흡수수단은 상기 베이스 팬의 지지다리 고정부 사이에 배치되어 응축수 운반거리가 짧기 때문에 신속한 냉각이 가능한 이점이 있다.

Claims (6)

1. 냉매를 압축하는 압축기가 이격되게 고정됨과 아울러 증발기에서 떨어진 응축수가 수거되는 베이스 팬과;

   상기 베이스 팬에 수거된 응축수를 압축기로 빨아올리는 응축수 흡수수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축수 흡수수단은 스폰지인 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 응축수 흡수수단은 상기 압축기의 외주면을 둘러싸도록 상하방향으로 개구되어 상기 압축기의 외주면에 접촉된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 응축수 흡수수단은 하단이 상기 드레인 팬에 접하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 압축기는 하부에 상기 베이스 팬에 체결부재로 고정되는 지지다리가 돌출되고,

   상기 응축수 흡수수단은 상기 지지다리가 삽입되는 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 응축수 흡수수단은 상기 베이스 팬의 지지다리 고정부 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 압축기 냉각장치.