KR20070019286A - 공기조화기의 실외기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 실외기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어큐뮬레이터에 솔레노이드 밸브를 구비하여 냉매의 충진이 필요없는 공기조화기의 실외기에 관한 것이다.

본 발명에 의한 공기조화기의 실외기는 하면 외관을 형성하면서 상부에 다수의 부품이 안착되는 하면판넬(112)과, 상기 하면판넬(112)의 상측에 구비되어 실외 공기와 열교환되는 실외열교환기(130)와, 상기 실외열교환기(130)의 내부로 작동 유체인 냉매를 공급하는 압축기(170)와, 상기 압축기(170)로 유입되는 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(200)와, 상기 어큐뮬레이터(200)의 일측에 구비되어 냉매의 순환량을 제어하는 솔레노이드밸브(240)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 실내기는 가장 최적의 사이클이 형성되며, 배관의 차이에 따른 냉매의 추가 충진이나 제거 등의 작업이 필요없이 설치가 가능하게 되는 이점이 있다.

공기조화기, 실외기, 어큐뮬레이터, 솔레노이드밸브, 냉매회수관

Description

공기조화기의 실외기 {Out-door unit of air-conditioner}

도 1 은 종래 기술에 의한 일반적인 공기조화기의 냉방사이클을 나타낸 흐름도.

도 2 는 종래 기술에 의한 일반적인 공기조화기 실외기의 내부 구성을 나타낸 분해사시도.

도 3 은 종래 기술에 의한 일반적인 공기조화기 실외기의 어큐뮬레이터를 나타낸 단면도.

도 4 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기의 냉방사이클을 나타낸 흐름도.

도 5 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 외부 구성을 나타낸 사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 내부 구성을 나타낸 분해사시도.

도 7 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 어큐뮬레이터를 나타낸 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 실외기 112. 하면판넬

114. 전면판넬 114'. 전방프레임

115. 전면그릴 116. 후면그릴

116'. 후방프레임 117. 후면판넬

118. 측면판넬 118'. 배관출입구

120. 상면판넬 122. 토출그릴

124. 쉬라우드 126. 송풍팬

126'. 팬모터 128. 모터마운트

130. 실외열교환기 132. 전면열교환기

134. 후면열교환기 140. 드레인팬

150. 베리어 160. 컨트롤박스

170. 압축기 172. 정속압축기

174. 인버터압축기 180. 오일분리기

182. 4방향밸브 190. 밸브지지대

192. 과냉각기 200. 어큐뮬레이터

210. 하우징 212. 스크린

220. 냉매공급관 230. 냉매회수관

232. 제 1냉매회수관 234. 제 2냉매회수관

236. 제 3냉매회수관 238. 제 4냉매회수관

240. 솔레노이드밸브 242. 제 1솔레노이드밸브

244. 제 2솔레노이드밸브 246. 제 3솔레노이드밸브

248. 제 4솔레노이드밸브 250. 흡입관

260. 오일회수관 262. 오일회수공

본 발명은 공기조화기의 실외기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어큐뮬레이터에 솔레노이드 밸브를 구비하여 냉매의 충진이 필요없는 공기조화기의 실외기에 관한 것이다.

공기조화기는 최근 소득 수준이 높아짐에 따라 삶의 질 향상에 따른 욕구가 증대되고, 무더운 날씨 또는 추운 날씨에도 보다 편안하고 쾌적한 환경을 조성하기 위하여 수요가 증가하고 있다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 공기를 목적에 따라 가장 최적의 상태로 유지시키기 위한 장치로써 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복 작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대 작용에 의해 실내를 난방시키는 기기이다.

이러한 공기조화기의 일련의 사이클을 보면 고온고압의 기체냉매를 제공하는 압축기→상온고압의 액체냉매를 제공하는 응축기→저온저압의 액체냉매를 제공하는 팽창밸브→액체냉매의 증발에 의해 저온을 형성하는 증발기로 이루어진다.

그리고, 최근에는 냉·난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 깨끗한 공기를 실내로 재투입하는 공기 정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러가지 부가적인 기능이 추가되고 있다.

한편, 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분된다.

근래에는 한 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러개의 사무실을 구비한 건물에서 각각의 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 다수개의 실내기를 연결하여 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있도록 설치된다.

이하에서는 최근 수요가 증가하고 있는 멀티형 공기조화기의 실외기를 도면을 참고하여 살펴보기로 한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 일반적인 공기조화기의 냉방사이클을 나타낸 사이클도가 도시되어 있으며, 도 2에는 종래 기술에 의한 일반적인 공기조화기 실외기의 내부 구성을 나타낸 분해사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 종래 기술에 의한 일반적인 공기조화기 실외기의 어큐뮬레이터를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

이하에서는 냉방 작용을 하는 공기조화기를 예를 들어 설명하고자 한다. 도면에 도시된 바에 따르면, 공기조화기에는 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환되는 실내열교환기(B)가 구비된다. 상기 실내열교환기(B)에서 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환된 작동 유체인 냉매는 냉매 배관을 따라 이동하여 4 방향밸브(12)로 유입된다.

상기 4방향밸브(12)로 유입되는 냉매는 기체 냉매와 액체 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator,20)의 내부로 유입된다. 상기 어큐뮬레이터(20)의 내부로 유입되는 냉매는 기체 냉매와 액체 냉매로 분리되어 기체 냉매는 유입되는 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축하는 압축기(10)로 이동하게 된다.

상기 압축기(10)에서 고온고압의 기체 냉매로 압축된 냉매는 다시 냉매 배관을 따라 상기 4방향밸브(12)로 유입된다. 상기 4방향밸브(12)로 유입된 고온고압의 기체 냉매는 배관을 따라 실외열교환기(40)로 이동하게 된다.

상기 실외열교환기(40)에서 외부의 공기와 열교환된 냉매는 다시 배관을 따라 유동된다. 배관을 따라 유동되는 냉매는 팽창밸브(A)에 의해 저온저압의 액체 냉매 상태로 상기 실내열교환기(B)의 내부로 유동된다. 상기 실내열교환기(B)의 내부로 유입된 저온저압의 액체 냉매가 공기조화를 위한 공간의 공기와 열교환되면서 고온저압의 기체냉매의 상태로 상기 4방향밸브(12)로 유동된다.

이러한 일련의 사이클이 반복되면서 공기 조화를 위한 공간의 공기를 사용자의 의도에 맞게 조화시키게 된다.

도 2와 도 3을 참조하여 상기한 바와 같은 일련의 사이클을 가지는 공기조화기의 실외기를 살펴보면, 상기 실외기에는 하면외관을 형성하는 하면판넬(2)이 형성되고, 이러한 하면판넬(2)의 선단에는 전면외관을 형성하는 전면판넬(4)이 구비된다. 또한, 실외기에는 상면외관을 형성하는 상면판넬(50)과, 측면외관을 형성하는 측면판넬(도시되지 않음)이 구비된다. 이러한 다수개의 판넬이 체결되어 상기 실외기의 외관을 형성하게 된다.

또한, 상기 전면판넬(4)은 전면상부판넬(4')과 전면하부판넬(4")로 구분되며, 상기 전면하부판넬(4")에는 배관브라켓(4"a)이 더 구비된다. 상기 배관브라켓(4"a)은 전면하부판넬(4")의 우측 하단에 절제 성형된 곳을 차폐하는 것으로, 다수개의 관이 상단부에 삽입되며, 이러한 관은 내부가 실내기 내부와 연통되도록 설치된다.

상기 전면상부판넬(4')과 전면하부판넬(4")의 사이에는 중앙브라켓(6)이 설치되어 상기 전면상부판넬(4')과 전면하부판넬(4")의 장착을 안내하게 되며, 상기 전면상부판넬(4')의 상단에는 상부브라켓(6')이 더 설치된다. 상기 상부브라켓(6')에는 다음에 설명할 모터마운트(58')가 체결된다.

상기 전면판넬(4)의 좌우측단 즉, 상기 하면판넬(2)의 선단 좌우측 모서리에는 전방프레임(8)이 구비된다. 상기 전방프레임(8)은 상하로 길게 형성되어 상기 전면판넬(4)과 다음에 설명할 측면그릴(42)을 지지하게 된다.

상기 하면판넬(2)의 상면에는 압축기(10)가 장착된다. 상기 압축기(10)는 냉매를 압축하여 고온고압의 기체 냉매를 형성하게 되며, 좌우측에 각각 장착된다. 이러한 압축기(10)는 상대적으로 우측에는 정속운전을 하는 정속압축기(10')가 장착되고, 좌측에는 인버터압축기(10")가 장착된다.

상기 압축기(10)의 일측에는 오일분리기(14)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(14)는 상기 압축기(10)로부터 배출되는 냉매에 포함되어 있는 오일(oil)을 분리하게 되며, 분리된 오일은 다시 압축기(10)로 회수되면서 압축기(10)의 오일 부 족 현상을 미연에 방지하게 된다.

상기 정속압축기(10')와 인버터압축기(10")의 사이에는 어큐뮬레이터(20)가 장착된다. 상기 어큐뮬레이터(20)는 상기 정속압축기(10') 및 인버터압축기(10")에 각각 연통되도록 설치되며, 상기 정속압축기(10') 및 인버터압축기(10")로 기체상태의 냉매를 유입시키게 된다. 상기 압축기(10)의 상측에는 컨트롤박스(30)가 구비된다. 상기 컨트롤박스(30)에는 도시되지는 않았지만 전압트랜스와 커패시터 등의 제어부품과 회로기관이 내장된다. 상기 컨트롤박스(30)의 전방에는 컨트롤커버(32)가 구비되어 컨트롤박스(32)의 내부를 차폐하게 된다.

상기 하면판넬(2)의 측단부와 후단부에는 실외열교환기(40)가 구비된다. 상기 실외열교환기(40)는 소정의 지름을 가진 원통 형상의 관이 다수회 절곡되면서 성형되고, 이러한 원통 형상의 관 내부에는 작동 유체인 냉매가 유동된다. 상기 실외열교환기(40)는 내부를 유동하는 냉매와 실외의 공기가 열교환되도록 성형되며, 실외열교환기(40)는 좌우에 쌍으로 구비된다.

즉, 상기 실외열교환기(40)는 상대적으로 좌측에 구비되는 좌측열교환기(40')와 우측에 구비되는 우측열교환기(40")로 이루어진다. 상기 좌측열교환기(40')는 상방에서 볼 때 대략 “┏”형상으로 성형되며, 우측열교환기(40")는 상방에서 볼 때 대략 “┓”형상으로 성형된다.

상기 하면판넬(2)의 좌측단과 우측단에는 측면그릴(42)이 구비되며, 후단에는 후면그릴(44)이 구비된다. 상기 후면그릴(44)은 상기 실외열교환기(40)와 대응되도록 한 쌍으로 구비된다. 즉, 상기 좌측열교환기(40')의 후방에 구비되는 좌측 후면그릴(44')과 우측열교환기(40")의 후방에 구비되는 우측후면그릴(44")로 형성된다.

상기 좌측후면그릴(44')과 우측후면그릴(44")의 사이에는 상기 후면그릴(44)을 고정하도록 후면프레임(46)이 구비되고, 상기 하면판넬(2)의 후단 좌우측 모서리 부분에는 후방프레임(48')이 각각 형성된다.

한편, 상기 측면그릴(42) 및 후면그릴(44)의 상단부에는 상면판넬(50)이 구비된다. 상기 상면판넬(50)은 실외기의 상면 외관을 형성하는 것으로, 중앙부에는 한 쌍의 통기공(52)이 형성되어 실외기 내부에서 열교환된 공기를 실외기의 외부로 토출할 수 있게 된다.

상기 통기공(52)의 상면 테두리에는 원통 형상의 쉬라우드(54)가 장착된다. 상기 쉬라우드(54)는 통기공(52)의 수량과 대응되는 수량으로 구비되며, 상기 통기공(52)을 통해서 실외기 외부로 토출되는 공기의 유동 방향을 안내하게 된다. 상기 쉬라우드(54)의 상단부에는 토출그릴(56)이 장착된다. 상기 토출그릴(56)은 상기 쉬라우드(54)의 개구된 상부를 통해서 외부의 이물이 실외기의 내부로 유입되지 않도록 한다.

상기 쉬라우드(54)의 내측에는 공기의 유동 방향을 강제하는 송풍팬(57)이 장착된다. 상기 송풍팬(57)은 전원의 인가에 의해 회전 동력을 발생시키는 팬모터(58)로부터 동력을 전달받아 회전함으로써 실외기의 내부 공기를 외부로 토출하게 된다.

상기 어큐뮬레이터(20)의 구성을 살펴보면, 어큐뮬레이터(20)는 내부에 냉매 를 수용하여 기체 상태의 냉매만을 상기 압축기로 유동되도록 하며, 대략 원통 형상의 하우징(22)에 의해 외관이 형성된다.

그리고, 상기 어큐뮬레이터(20)의 상부에는 냉매공급관(24)이 삽입되도록 성형된다. 상기 냉매공급관(24)은 상기 실내열교환기(B)를 지나면서 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환된 냉매가 어큐뮬레이터(20)의 내부로 유입되도록 안내하게 된다. 상기 냉매공급관(24)의 하단부는 어큐뮬레이터(20)의 내부 중앙부에 위치하도록 성형된다.

상기 어큐뮬레이터(20)의 하부에는 어큐뮬레이터(20) 내부로 유동된 냉매 가운데 기체 상태의 냉매를 상기 압축기(10)로 안내하는 냉매회수관(26)이 구비된다. 상기 냉매회수관(26)은 상기 하우징(22)의 하면을 관통하여 상방으로 삽입 고정되며, 액체 상태의 냉매를 제외한 기체 상태의 냉매만을 선택적으로 유동될 수 있도록 상단부가 상기 하우징(22)의 중앙부보다 높은 위치에 성형된다.

그리고, 상기 냉매회수관(26)의 하부, 보다 상세하게는 상기 하우징(22)의 내부에 인입된 냉매회수관(26)의 하부에는 오일회수공(26')이 천공 형성된다. 상기 오일회수공(26')은 어큐뮬레이터(20)의 내부에 냉매와 함께 유입된 오일을 상기 압축기(10)로 회수하기 위해 성형된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 공기조화기의 실외기에는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

실내기와 실외기로 구성되는 공기조화기는 냉방 또는 난방 사이클(Cycle)이 제조사측에서 확정되어 있고, 이처럼 확정된 사이클을 형성하기 위하여 각종 배관 이 성형되는데 이러한 배관의 길이도 고정된다. 고정된 배관의 길이와 사이클에 맞도록 냉매량도 충진되어 출하된다.

따라서, 충진된 냉매의 양이 고정되어 제품의 설치 조건에 따라 배관의 길이 등이 변하게 될 때 설치자가 냉매량을 제거하거나 충진하지 못하게 되는 문제점이 있다.

또한, 냉매량을 제거하거나 충진하지 못하게 되면, 가장 최적의 사이클을 형성하지 못하게 되는 문제점도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매의 순환량 조절이 가능한 어큐뮬레이터가 구비되는 공기조화기의 실외기를 제공하는 것에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공기조화기의 실외기는 하면 외관을 형성하면서 상부에 다수의 부품이 안착되는 하면판넬과, 상기 하면판넬의 상측에 구비되어 실외 공기와 열교환되는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기의 내부로 작동 유체인 냉매를 공급하는 압축기와, 상기 압축기로 유입되는 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 어큐뮬레이터와, 상기 어큐뮬레이터의 일측에 관통되면서 체결되어 기체 냉매만을 회수하는 통로인 냉매회수관과, 상기 냉매회수관에 구비되어 냉매의 순환량을 제어하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 솔레노이드 밸브는 2개 이상으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 솔레노이드 밸브는 하나의 냉매회수관에 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 솔레노이드 밸브는 공기 조화를 위한 공간의 온도에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

다수개의 솔레노이드 밸브는 각각의 제어가 가능하도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 실내기는 가장 최적의 사이클이 형성되며, 배관의 차이에 따른 냉매의 추가 충진이나 제거 등의 작업이 필요없이 설치가 가능하게 되는 이점이 있다.

이하에서는 상기한 바와 같이 구성되는 어큐뮬레이터가 구비되는 공기조화기의 실외기를 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 4에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기의 냉방사이클을 나타낸 사이클도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 외부 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

이하에서는 냉방 작용을 하는 공기조화기를 예를 들어 설명하고자 한다. 도 4에 따르면 공기조화기는 공기 조화를 위한 공간의 공기를 조화하는 실내기(도시되지 않음)가 구비된다. 상기 실내기(미도시)의 내부에는 실내열교환기(B)가 장착된다. 상기 실내열교환기(B)의 내부로 유동되는 냉매와 공기 조화를 위한 공간의 공기가 열교환되면서 공기 조화를 위한 공간에 냉방 작용이 시작된다.

상기 실내열교환기(B)에서 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환된 작동 유체인 냉매는 냉매 배관을 따라 이동하여 4방향밸브(182)로 유입된다. 4방향밸브(182)로 유입된 냉매는 어큐뮬레이트(200)로 유입된다. 어큐뮬레이터(200)에서 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매가 분리된다.

이때, 상기 어큐뮬레이터(200)의 일측에는 소정의 높이에 따라 솔레노이드밸브(240)가 구비된다. 이러한 솔레노이드밸브(240)는 전기적으로 작동하는 밸브의 한 종류이다. 상기 솔레노이드밸브(240)는 유체나 기체의 흐름을 완전 닫힘 또는 완전 열림 방식으로 조절이 가능하며, 전기적 스위치의 변화에 의해 밸브가 작동되므로 원격 제어가 가능하다.

상기 어큐뮬레이터(200)의 내부에서 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매로 분리되는 냉매는 공기 조화를 위한 공간의 온도에 의해 순환량을 소정의 높이 차를 두고 구비되는 상기 솔레노이드밸브(240)에 의해 제어된다.

즉, 냉매의 순환량이 최대로 요구되면, 어큐뮬레이터(200)에 구비되는 각각의 솔레노이드밸브(240) 전체가 개방되어 냉매를 회수함으로써 냉매의 순환량을 최대화시키고, 냉매의 순환량이 최소로 요구되면, 최상층에 구비되는 제 1솔레노이드밸브(242)만이 개방되고, 제 1솔레노이드밸브(242)의 하방으로 구비되는 각각의 솔레노이드밸브는 폐쇄되어 냉매의 순환량을 최소화시키게 된다.

상기 어큐뮬레이터(200)의 내부에서 회수되는 기체상태의 냉매는 고온고압의 기체상태 냉매로 압축하는 압축기(170)의 내부로 유입된다. 상기 압축기(170)를 거쳐 고온고압의 기체 상태의 냉매로 압축된 냉매는 4방향밸브(182)를 통해 외부의 공기와 열교환되는 실외열교환기(130)의 내부로 유입된다.

상기 실외열교환기(130)의 내부로 유입된 냉매는 외부의 공기와 열교환된 다음 팽창밸브(A)를 거쳐 다시 실내열교환기(B)의 내부로 유입된다. 이와 같은 과정을 반복적으로 수행하면서 공기조화기는 공기 조화를 위한 공간의 공기를 최적화시키게 된다.

도 5를 참조하여 공기조화기의 실외기 외관을 살펴보면, 공기조화기의 실외기(100)는 다수개의 판넬이 결합되어 세로가 긴 직육면체 형상을 가지며, 내부 공간에 다수의 부품이 내장되도록 성형된다.

상기 실외기(100)는 전면 외관의 일부를 형성하는 전면판넬(114)과, 사각망의 형상으로 성형되어 실외기(100)의 외부 공기가 내부로 유입될 때 이물질이 필터링되는 전면그릴(115) 및 후면그릴(도 6의 116)과, 상기 후면그릴(116)의 하측에 장착되어 후면 외관의 일부를 형성하는 후면판넬(도 6의 117)과, 좌우측면 외관을 형성하는 측면판넬(118)에 의해서 외관이 형성된다.

그리고, 상기 실외기(100)의 상면은 상면판넬(120)에 의해서 내부가 차폐된다. 세로가 긴 직육면체의 형상으로 성형되는 실외기(100) 각각의 모서리부분에는 다수개의 판넬이 체결되도록 다수개의 프레임이 구비된다.

다수개의 프레임을 살펴보면, 상기 실외기(100)의 전면 좌우측에는 상기 전면판넬(114)과 측면판넬(118)이 체결되는 전방프레임(114')이 구비된다. 상기 후면좌우측에는 상기 후면판넬(117)과 측면판넬(118)이 체결되는 후방프레임(도 6의 116')이 구비된다. 상기 전방프레임(114')과 후방프레임(116')은 상방에서 볼 때 대략 수직으로 절곡되어 성형된다.

따라서, 상기 전면판넬(114)과 측면판넬(118)의 체결은 수직으로 체결되며, 상기 후면판넬(117)과 측면판넬(118) 또한 수직으로 체결된다. 이처럼 수직으로 체결되는 다수개의 판넬과 프레임에 의해 상기 실외기(100)의 각각의 모서리는 견고하게 지지되고, 직육면체의 외형이 변형되지 않게 된다.

상기 상면판넬(120)에는 대략 원판 형상의 토출그릴(122)이 장착되어 상기 실외기(100)의 상면 외관 일부를 형성한다. 상기 토출그릴(122)은 일반적인 그릴형상으로 성형되어 외부의 이물질이 상기 실외기(100)의 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다.

도 6에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 내부 구성을 나타낸 분해사시도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하여 공기조화기의 실외기(100)의 내부 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상기 토출그릴(122)의 하측, 다시말해 상기 상면판넬(120)에는 상하면이 개구된 원통 형상의 쉬라우드(124)가 구비된다. 상기 쉬라우드(124)는 실외기(100) 내부의 공기가 외부로 토출될 때 토출방향을 안내하기 위한 것으로, 쌍으로 구성된 상기 토출그릴(122)의 하측에 각각 구비된다.

상기 쉬라우드(124)의 내부에는 송풍팬(126)이 장착된다. 상기 송풍팬(126)은 외부의 전원이 인가되면 회전 동력을 발생시키는 팬모터(126')와 체결되어 상기 팬모터(126')에서 발생되는 회전 동력으로 회전하면서 실외기(100) 내부의 공기를 외부로 토출하게 된다.

상기 팬모터(126')의 하측에는 모터마운트(128)가 구비된다. 상기 모터마운트(128)는 팬모터(126')를 지지하기 위해 구비되며, 상기 모터마운트(128)는 대략 “∪”형상으로 성형되어 하방으로 함몰된 중앙부에 상기 팬모터(126')가 지지되고, 상방으로 돌출된 상단부는 상기 상면판넬(120)의 하면에 스크류(screw) 체결되면서 팬모터(126')를 지지하게 된다.

상기 전면그릴(115)의 후방에는 실외열교환기(130)가 구비된다. 상기 실외열교환기(130)는 소정의 지름을 가지는 원통형 관이 다수회 절곡되면서 성형된다. 이처럼 원통 형상으로 성형되는 실외열교환기(130)의 내부에는 작동 유체인 냉매가 유동되면서 실외기(100)의 내부로 유입되는 외부 공기와 열교환하게 된다.

상기 실외열교환기(130)는 상기 전면그릴(115)을 거쳐 실내기(B)의 내부로 유입되는 외부 공기와 열교환되는 전면열교환기(132)와, 후면그릴(116)을 거쳐 실내기(B)의 내부로 유입되는 외부 공기와 열교환되는 후면열교환기(134)로 구성된다.

상기 전면열교환기(132)는 하단부가 후측 하방으로 기울어지도록 성형된다. 이처럼 후측 하방으로 기울어지도록 성형되는 것은 전면열교환기(132)의 표면적을 넓게 성형하여 공기의 유동시 보다 많은 공기와 열교환 되도록 하기 위함이며, 다음에 설명할 응축수의 유동을 안내하기 위하여 기울어지도록 성형된다. 상기 후면열교환기(134)는 상기 후면그릴(116)의 넓이와 대응되는 넓이를 가지도록 성형된다.

상기 실외열교환기(130)의 하단부 하측에는 드레인팬(140)이 구비된다. 상기 드레인팬(140)은 중앙부가 하방으로 함몰되어 성형되며, 상기 실외열교환기(130)에서 외부로부터 유입되는 공기와 열교환되면서 발생되는 응축수를 집수하기 위해 구비된다.

즉, 상기 실외열교환기(130)의 내부에 유동되는 냉매와 상기 실외기(100)의 내부로 유입되는 외부 공기가 열교환되면, 상기 실외열교환기(130)의 표면에는 온도차에 의해 응축수가 발생하게 된다. 이러한 응축수는 실외열교환기(130)의 표면을 따라 하방으로 이동하게 되고, 하방으로 이동되는 응축수는 중앙부가 함몰 형성되는 상기 드레인팬(140)에 집수된다. 드레인팬(140)에 집수된 응축수는 실외기(100)의 외부로 배수됨으로써 실외기(100)의 내부에 응축수가 계속적으로 남아있지 않게 된다.

상기 드레인팬(140)의 전방에는 베리어(150)가 구비된다. 상기 베리어(150)는 사각 판재 형상으로 성형되며, 후반부가 하측후방으로 절곡되어 성형된다. 즉, 상기 전면열교환기(132)의 하단부가 후측 하방으로 경사지게 기울어지면서 성형되는 형상과 대응되는 형상으로 베리어(150)의 후반부가 절곡되면서 성형된다. 상기 베리어(150)에 의해 상기 실외기(100)의 내부 공간은 상·하부로 구획된다.

상기 베리어(150)의 하측에는 컨트롤박스(160)가 좌우에 쌍으로 구비된다. 상기 컨트롤박스(160)는 전면이 개구된 사각 상자의 형상으로 성형되며, 컨트롤박스(160)의 내부에는 마이콤(Micom)을 비롯하여 다수개의 부품이 내장되어, 상기 실외기(100)의 작동을 제어하게 된다. 상기 컨트롤박스(160)는 개구된 전면이 상시 전면판넬(114)의 후면에 부착되어 컨트롤박스(160)의 내부에 구비되는 다수의 부품 을 보호하게 된다.

상기 하면판넬(112)의 상면 좌우측에는 압축기(170)가 구비된다. 상기 압축기(170)는 다음에 설명할 어큐뮬레이터(200)로부터 기체 상태의 냉매를 공급받아 기체 상태의 냉매를 고온 고압의 기체 상태 냉매로 압축하게 된다. 상기 압축기(170)는 정속 운전을 수행하는 정속압축기(172)와, 가변속열펌프(Variable Speed Pump)인 인버터압축기(174)를 포함하여 구성된다.

상기 정속압축기(172)는 소음이 작고 압축 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 적용되며, 적은 부하 용량이 요구될 때 사용되고, 상기 인버터압축기(174)는 부하에 따라 회전수가 변하도록 성형되어 상기 정속압축기(172)만으로는 부하용량에 대응하지 못할 때 사용하게 된다.

상기 정속압축기(172)와 인버터압축기(174)의 일측에는 오일분리기(180)가 구비된다. 상기 오일분리기(180)는 상기 압축기(170)로부터 공급되는 냉매에 포함되어 있는 오일(oil)을 걸러내어 다시 상기 압축기(170)로 유입시키게 된다.

상기 압축기(170)의 내부에는 냉매를 압축하기 위해 구동되면서 높은 마찰열을 발생시키게 된다. 이러한 마찰열을 냉각시키기 위해 오일이 구비되고, 이러한 오일은 상기 압축기(170)의 작동시 냉매와 함께 상기 압축기(170)의 출구로 배출되어 압축기(170)의 작동시 마찰열을 냉각하지 못하게 된다.

따라서, 상기 압축기(170)의 마찰열을 일정 온도로 유지시키기 위해 상기 압축기(170)의 내부에는 소실된 양의 오일이 보충되어야 하며, 상기 오일분리기(180)에 의해 회수되는 오일을 압축기(170)의 내부로 유입시킴으로써 소실되는 오일을 보충하게 된다.

상기 오일분리기(180)는 4방향밸브(182)와 연통되도록 연결된다. 상기 4방향밸브(182)는 냉방 및 난방 운전에 따라 냉매의 흐름 방향이 바뀌도록 하는 것으로 각각의 밸브는 상기 압축기(170)와 오일분리기(180), 실외열교환기(130) 및 실내기(미도시)와 연결된다.

상기 하면판넬(112)의 상면 전반부에는 밸브지지대(190)가 장착된다. 상기 밸브지지대(190)는 다수개의 배관이 상기 하면판넬(112)의 상면으로부터 이격된 상태로 지지되도록 하는 것이다. 상기 밸브지지대(190)에 의해 지지되는 다수개의 배관은 상기 측면판넬(118)의 하부 후방에 천공 형성되는 배관출입구(118')를 통해 실내기(미도시)에 연결된다.

상기 하면판넬(112)의 상면 좌측 후단부에는 과냉각기(192)가 형성된다. 상기 과냉각기(192)는 공기와 열교환하여 냉각된 실외열교환기(130) 내부의 냉매를 더욱 냉각시키기 위하여 구성된다.

한편, 상기 하면판넬(112)의 상면 중앙부 즉, 상기 정속압축기(172)와 인버터압축기(174)의 사이에는 본 발명에 의한 어큐뮬레이터(200)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(200)에는 실내기(미도시)로부터 냉매가 유입된다. 이러한 냉매는 기체 상태와 액체 상태가 혼합되어 있는 상태로 유입된다.

이처럼 기체 상태와 액체 상태가 혼합되어 유입되는 냉매를 어큐뮬레이터(200)의 내부에서 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매를 분리하여 기체 상태의 냉매만을 상기 압축기(170)의 내부로 유입되도록 배출하게 된다.

도 7에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실외기의 요부 구성인 어큐뮬레이터를 나타낸 측단면도가 도시되어 있다. 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 어큐뮬레이터(200)를 보다 상세히 살펴보면, 상기 어큐뮬레이터(200)는 대략 원통 형상으로 성형되며, 내부의 공간에 냉매가 유입되는 하우징(210)이 형성된다.

상기 하우징(210)의 상면 중앙부에는 내부로 냉매가 유입되는 냉매공급관(220)이 관통되면서 구비된다. 상기 냉매공급관(220)은 소정의 지름을 가지는 관으로 성형되며, 이러한 관의 내부와 상기 하우징(210)의 내부는 연통되도록 형성된다.

상기 냉매공급관(220)의 하단부는 하우징(210)의 상단부에서 소정의 길이를 가지고 하방에 위치하도록 성형되며, 상기 냉매공급관(220)의 하단부 하측에는 스크린(screen,212)이 상기 하우징(210)의 내부를 두 개의 공간으로 구획하면서 구비된다.

상기 스크린(212)은 상기 냉매공급관(220)의 내부로부터 유입되는 냉매에 포함되어 있는 이물질을 제거할 수 있도록 필터링하도록 하우징(210)의 내부를 횡단하며 구비된다. 이러한 스크린(212)에 의해 하우징(210)의 내부로 유입되는 냉매는 필터링된 다음 스크린(212)의 하측 공간으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 스크린(212)은 상기 하우징(210)의 상반부에 성형된다.

상기 스크린(212)의 하측 공간 일측면에는 냉매회수관(230)이 상기 하우징(210)의 측면을 관통하면서 구비된다. 상기 냉매회수관(230)은 상기 하우징(210)의 측면에 층을 나누어서 다수개가 구비된다.

다시말해, 상기 스크린(212)의 하측 공간 상부에 제 1냉매회수관(이하 제 1회수관으로 칭함,232)이 상기 하우징(210)의 일측면을 관통하여 하우징(210)의 내부로 소정의 길이만큼 내삽되며, 상기 제 1회수관(232)의 하방으로 소정의 길이만큼 이격되어 상기 하우징(210)의 일측면을 관통하여 내부로 내삽되어 제 2냉매회수관(이하 제 2회수관으로 칭함,234)이 구비된다.

상기 제 2회수관(234)의 하방으로 소정의 길이만큼 이격되어 상기 하우징(210)의 일측면을 관통하여 내부로 내삽되어 제 3냉매회수관(이하 제 3회수관으로 칭함,236)이 구비되고, 상기 제 3회수관(236)의 하방으로 소정의 길이만큼 이격되어 상기 하우징(210)의 일측면을 관통하여 내부로 내삽되어 제 4냉매회수관(이하 제 4회수관으로 칭함,238)이 구비된다.

즉, 상기 스크린(212)의 하측 공간에는 동일한 이격 거리를 두고 제 1회수관(232)과, 제 2회수관(234), 제 3회수관(236), 제 4회수관(238)이 하방으로 구비되며, 이러한 냉매회수관(230)은 상기 하우징(210)의 일측면을 관통하여 내부로 내삽되도록 형성된다. 또한, 상기 냉매회수관(230)은 소정의 지름을 가지는 원통 형상의 관으로 성형되며, 상기 하우징(210)의 내부와 연통되도록 성형된다.

그리고, 상기 냉매회수관(230)에는 솔레노이드밸브(Solenoid valve,240)가 구비된다. 상기 솔레노이드밸브(240)는 전기력으로 작동하는 밸브로써 원격 제어가 가능하게 된다. 즉, 제 1회수관(232)에는 제1솔레노이드밸브(이하 제1밸브라 칭함,242)가 장착되고, 제 2회수관(234)에는 제2솔레노이드밸브(이하 제2밸브라 칭함 ,244)가 장착된다. 제 3회수관(236)에는 제3솔레노이드밸브(이하 제3밸브라 칭함,246)가 장착되고, 제 4회수관(238)에는 제4솔레노이드밸브(이하 제4밸브라 칭함,248)가 장착된다.

상기 냉매회수관(230)의 일단부는 상기 하우징(210)의 일측면을 관통하여 내삽되고, 타단부는 흡입관(250)으로 연결된다. 다시말해, 제 1회수관(232)과, 제 2회수관(234), 제 3회수관(236), 제 4회수관(238)의 일단부는 상기 하우징(210)의 내부에 구비되고, 타단부는 상기 흡입관(250)과 연통되도록 성형된다. 따라서, 상기 냉매회수관(230)은 흡입관(250)과 연통되어 구비되고, 이러한 냉매회수관(230)을 통해 회수되는 냉매는 상기 흡입관(250)을 통해 상기 압축기(170)의 내부로 유입된다.

또한, 상기 하우징(210)의 하면 중앙부에는 오일회수관(260)이 관통되어 내삽된다. 상기 오일회수관(260)은 소정의 지름을 가지는 원통 형상의 관으로 성형되며, 이러한 원통 형상의 관이 상기 하우징(210)의 하면을 관통하여 소정의 길이만큼 상방으로 내삽되어 구비된다.

상기 하우징(210)의 내부 공간에 하우징(210)의 하면을 관통하여 상방으로 돌출되는 상기 오일회수관(260)에는 오일회수공(262)이 천공 형성된다. 상기 오일회수공(262)은 상기 하우징(210)의 저면보다 상측에 형성되며, 상기 제 4회수관(238)보다 낮은 위치에 형성된다.

상기 오일회수관(260)의 일단부는 상기 하우징(210)의 내부에 위치하게 되고, 타단부는 상기 흡입관(250)과 연통되게 성형된다. 따라서, 상기 오일회수공 (262)을 통해 유입되는 오일(oil)은 상기 오일회수관(260)을 통해 상기 흡입관(250)의 내부로 유입된다. 상기 흡입관(250)으로 유입되는 오일은 흡입관(250)을 따라 유동되어 상기 압축기(170)의 내부로 유입되어 압축기(170)의 마찰열을 냉각시키는 오일을 보충하게 된다.

이하에서는 상기한 바와 같이 구성되는 공기조화기 실외기(100)의 작용에 대해 살펴본다.

먼저, 사용자가 공기 조화를 위한 공간의 공기를 조화하기 위해 상기 공기조화기에 전원을 인가하게 된다. 공기조화기에 전원이 인가되면, 상기 실내기(미도시)와 실외기(100)는 연동하여 작동하게 되며, 상기 실외기(100)의 내부에 구비되는 상기 팬모터(126')가 회전 동력을 발생시키게 된다.

상기 팬모터(126')가 회전 동력을 발생시키게 되면, 팬모터(126')와 축결합되어 구비되는 상기 송풍팬(126)이 회전하게 된다. 송풍팬(126)이 회전하게 되면, 상기 실외기(100) 내부의 공기가 유동되기 시작한다. 실외기(100)의 내부 공기가 유동되면, 상기 전면그릴(115)과 후면그릴(116)을 통해 외부의 공기가 실외기(100)의 내부로 유입된다.

상기 실외기(100)의 외부 공기가 내부로 유입되면, 상기 실외열교환기(130)의 내부를 유동하고 있는 냉매와 열교환되어 상기 송풍팬(126)의 회전에 의해 상기 토출그릴(122)을 통해 실외기(100)의 외부로 토출된다.

한편, 상기 실외기(100)에 외부의 전원이 인가되면, 상기 압축기(170)는 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축하게 된다. 상기 압축기(170)에 의해 압축된 냉 매는 상기 4방향밸브(182)를 거쳐 상기 실외열교환기(130)의 내부로 유동된다.

상기 실외열교환기(130)의 내부로 유동된 냉매는 외부의 공기와 열교환된 다음 상기 팽창밸브(A)를 거쳐 상기 실내기(미도시)의 내부로 유입된다. 상기 실내기의 내부로 유입된 냉매는 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환된 다음 상기 4방향밸브(182)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(200)의 내부로 유입된다.

상기 어큐뮬레이터(200)의 내부로 유입되는 냉매는 어큐뮬레이터(200)의 내부에 구비되는 상기 스크린(212)에 의해 이물질이 필터링되며, 상기 스크린(212)에 의해 이물질이 필터링된 냉매는 어큐뮬레이터(200)의 내부에서 기체 냉매와 액체 냉매로 분리되어 기체 냉매는 상기 냉매회수관(230)을 통해 상기 흡입관(250)의 내부를 따라 압축기(170)로 유입된다.

이때, 공기조화기의 설치시 배관이 길어지는 현장에서는 냉매의 순환량이 최대로 필요하게 된다. 냉매의 순환량이 최대로 필요하게 되면, 상기 제 1밸브(242)부터 제 4밸브(248)까지 모든 밸브를 개방하여 어큐뮬레이터(200)의 내부에서 분리되는 기체 상태의 냉매를 모두 흡입관(250)으로 유동시켜 냉매의 순환량을 최대화하게 된다.

반대로 공기조화기의 설치시 배관이 짧게 설치되는 현장에서는 냉매의 순환량이 최소로 필요하게 된다. 이처럼 냉매의 순환량이 최소로 필요하게 되면, 상기 어큐뮬레이터(200)의 일측면에 구비되는 냉매회수관(230) 가운데 가장 하측에 구비되는 제 4회수관(238)에 체결되는 제 4밸브(248)만을 개방하여 제 4회수관(238)으로만 기체 냉매가 유동되도록 함으로써 냉매의 순환량을 최소화하게 된다.

또한, 공기 조화를 위한 공간의 공기 온도에 따라 상기 솔레노이드밸브(240)를 제어하여 냉매의 순환량을 조절하게 된다. 즉, 공기조화기가 냉방 작용을 하게 될 때, 공기 조화를 위한 공간의 공기 온도가 높으면, 각각의 솔레노이드밸브(240)를 모두 개방시켜 냉매의 순환량을 최대화하여 공기 조화를 위한 공간의 공기와 냉매가 최대로 열교환할 수 있도록 하여 공기 조화를 위한 공간의 공기를 보다 빨리 냉각시키게 된다.

그리고, 공기 조화를 위한 공간의 공기 온도가 낮으면, 솔레노이드밸브(240)가운데 가장 상측에 구비되는 제 1밸브(242)만을 개방시켜 냉매의 순환량을 최소화하여 공기 조화를 위한 공간의 공기와 냉매가 최소로 열교환할 수 있도록 하여 공기 조화를 위한 공간의 공기를 보다 천천히 냉각시키게 된다. 따라서, 상기 실내기(미도시)에는 공기 조화를 위한 공간의 온도를 감지하는 온도 센서가 구비되는 것은 물론이다.

또한, 상기 솔레노이드밸브(240)는 실내기에 구비되는 온도에 연동되도록 마이콤(Micom)으로 제어하게 된다. 상기 실내기에 구비되는 온도 센서에서 공기 조화를 위한 공간의 온도를 감지하여 상기 실외기(100)로 전달하게 된다. 상기 실외기(100)로 전달된 온도는 상기 실외기(100)의 내부에 구비되는 컨트롤박스(160)까지 전달된다. 이때 상기 컨트롤박스(160)의 내부에 구비되는 마이콤(Micom)에 전달되어 상기 솔레노이드밸브(240)를 제어하게 된다.

그리고, 상기 솔레노이드밸브(240)는 각각의 밸브를 제어할 수 있도록 장착되어 냉매의 순환량이 필요에 따라 변하게 될 때 각각의 밸브를 제어하여 필요한 냉매의 순환량에 맞도록 밸브를 개방 또는 폐쇄하게 된다.

한편, 상기 어큐뮬레이터(200)의 내부로 유입된 냉매는 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매가 분리된다. 상기 기체 상태의 냉매만 상기 압축기(170)의 내부로 유입되며, 어큐뮬레이터(200)의 내부로 냉매와 동시에 유입되는 오일은 오일회수공(262)을 통해 오일회수관(260)을 따라 압축기(170)의 내부로 유입된다.

이와 같이, 냉매가 배관을 따라 반복 순환하면서 공기 조화를 위한 공간의 공기를 조화시키게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술 범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 공기조화기 실외기에는 실외기의 내부에 구비되는 어큐뮬레이터에 다수개의 솔레노이드 밸브가 구비된다. 상기 솔레노이드 밸브는 각각 제어가 가능하도록 성형되어 냉매의 순환량에 따라 어큐뮬레이터에서 회수되는 냉매의 양이 제어된다.

따라서, 냉매가 순환되어 어큐뮬레이터로 유입되면, 냉매의 순환량에 적절한 냉매의 회수가 가능해지는 효과가 있다.

또한, 공기조화기의 냉매는 제품의 제작시 충진되어 출시되어, 설치시 현장의 상황에 맞게 즉, 냉매 배관의 차이 등에 따른 냉매의 추가 충진하거나 제거하는 등의 작업이 요구되지 않는 이점이 있다.

공기조화기의 설치시 추가 작업이 불필요해지므로 설치 시간이 감소하고, 서비스 비용이 절약되는 효과도 있다.

그리고, 각각의 솔레노이드밸브를 제어함으로써 냉매 사용의 효율성이 향상되는 효과도 있으며, 효율적인 냉매의 사용으로 인해 공기조화기의 수명이 연장되고, 공기조화기의 사용으로 인한 부가 비용이 감소하게 되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 하면 외관을 형성하면서 상부에 다수의 부품이 안착되는 하면판넬과,

   상기 하면판넬의 상측에 구비되어 실외 공기와 열교환되는 실외열교환기와,

   상기 실외열교환기의 내부로 작동 유체인 냉매를 공급하는 압축기와,

   상기 압축기로 유입되는 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 어큐뮬레이터와,

   상기 어큐뮬레이터의 일측에 관통되면서 체결되어 기체 냉매만을 회수하는 통로인 냉매회수관과,

   상기 냉매회수관에 구비되어 냉매의 순환량을 제어하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브는 2개 이상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브는 하나의 흡입관에 체결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브는 공기 조화를 위한 공간의 온도에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기.
5. 제 2 항에 있어서, 다수개의 솔레노이드밸브는 각각의 제어가 가능하도록 성형되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기.

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