KR100297490B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 공기조화기는, 건조기를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 건조기(200)에는, 오일(냉매)중에 함유된 수분을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 분자체(220)와, 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산(Acid)을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 활성 알루미나(230)가 동시 수용되어 있으므로, 이들 분자체(220)와 활성 알루미나(230)를 설치할 때 별도의 주변장치가 필요없어 제조코스트를 다운시킬 수 있을 뿐만 아니라 분자체(220) 간의 충돌로 인한 분진발생 등을 없앨 수 있으며, 또한 오일에 함유된 수분 및 산을 모두 용이하게 흡착 제거할 수 있음에 따라 모세관(60)의 유로막힘 및 압축기(30)의 압축력저하를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

공기조화기{an air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 건조기(Dryer)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조기의 내부에 수용되는 충진 건조제의 형상 및 구조를 개선하여 오일(냉매)에 함유된 수분을 흡착제거함과 동시에 오일과 수분이 결합하여 생성되는 산(Acid)을 흡착제거할 수 있도록 한 공기조화기에 관한 것이다.

여기서, 현재 공기조화기의 냉매로 사용중인 R22의 대체냉매인 R134a, R407C, R410A를 적용할 때 기존에 사용되었던 광유는 냉매와의 상용성 문제 때문에 에스테르 합성오일을 사용하여야 하는데, 이들 오일들은 물과 친화성이 커서 관리부실시 물을 흡착하게 되면 냉매싸이클내에서 가수분해를 일으켜 산을 발생하기도 한다.

일반적으로 공기조화기는 기능이나 유니트의 구성에 따라 여러 종류로 대별되어지며, 기능에 의한 분류에서는 냉방전용, 냉방 및 제습전용, 냉방 및 난방겸용으로 분류될 수 있으며, 유니트의 구성에 의한 분류에서는 냉방과 방열기능을 일체화하여 창문등에 설치되는 일체형 공기조화기와, 실내측에는 냉각장치를 실외측에는 방열 및 압축장치를 각각 분리시켜 설치하는 분리형 공기조화기로 대별될수 있다.

여기서, 상기 분리형 공기조화기의 냉매싸이클은, 도1에 도시한 바와 같이 실내기(10)와 실외기(20)로 이루어져 있다.

즉, 상기 실외기(20)에는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(30)와, 냉방운전시 상기 압축기(30)에서 고온 고압으로 압축된 냉매를 냉각 및 응축시키도록 실외공기와의 접촉에 의해 열교환되는 응축기(40)와, 상기 응축기(40)에서 공급된 냉매중에 함유된 수분을 건조시키는 건조기(50)와, 상기 건조기(50)에서 토출되는 상온 고압의 액체냉매를 통과시켜 증발하기 쉬운 저온 저압의 냉매로 팽창시키는 모세관(60)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 실내기(10)에는 상기 모세관(60)을 통과한 냉매를 증발시키면N="4" TYPE="SOFT">서 저온 저압의 기체상태의 냉매로 변환되어 실내공기와 열교환하며 또한 기체상태의 냉매를 상기 압축기(30)로 보내는 증발기(70)가 설치되어 있다.

이때, 상기 건조기(50)는, 후술하는 냉매관의 소정거리에 연결되도록 양단에 냉매 입출구(51a)(51b)를 가진 몸통(51)과, 상기 몸통(51)의 내부에 수용되어 몸통(51)을 통과하는 냉매중에 함유된 수분을 흡착 제거하는 다수의 알갱이상태의 분자체(52 ; Molecular Sieve)와, 상기 몸통(51)의 내부에 대하여 상기 분자체(52)를 사이에 두고 양측에서 압착하도록 유동가능케 설치되는 한쌍의 내측 배플(53 ; Baffle)과, 상기 몸통(51)의 내부에 대하여 상기 한쌍의 내측 배플(53)의 외측에 일정거리를 두고 압입 고정되는 한쌍의 외측 배플(54)과, 상기 몸통(51)의 내부에 대하여 상기 한쌍의 내측 배플(53)과 외측 배플(54)과의 사이에 개재되어서 내측 배플(53)을 내측방향으로 압박시키는 코일스프링(55)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 한쌍의 내측 및 외측 배플(53)(54)에는 상기 알갱이상태의 분자체(52)가 빠져나가지 않게 하면서 냉매는 통과되도록 미세한 다수의 관통홀(53a)(54a)이 각각 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 80, 81은 상기 실내기(10)와 실외기(20)를 연결하는 냉매관(90)의 소정위치에 장착된 2-웨이밸브 및 3웨이밸브를 각각 나타낸 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래에 의한 공기조화기의 건조기(50)는, 몸통(51)의 내부에 수용되는 분자체(52)가 알갱이상태로 이루어져 있고, 이들 분자체(52)들간의 충돌을 방지하도록 주변장치, 즉 한쌍의 내측 및 외측 배플(53)(54)N="5" TYPE="SOFT">과 코일스프링(55)을 이용하여 소정위치에 머물도록 지지하여 왔으나, 이러한 구조에 사용되는 알갱이상태의 분자체(52)는 냉매가 통과할 때 유속압력에 의해 서로 충돌하면서 미세한 분진 및 깨진 알갱이들이 발생하게 되고, 이 분진 및 깨진 알갱이입자는 상기 한쌍의 내측 및 외측 배플(53)(54)에 의해 차단되지 못하고 냉매와 함께 건조기(50)를 통해 유출되어 냉매싸이클을 순환하면서 모세관(60)의 막힘현상을 유발시키거나 또는 압축기(30)등으로 유입되어 압축력을 저하시킨다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 알갱이상태의 분자체(52)는 냉매(오일)중에 함유된 수분(물)은 흡착 제거에 탁월하나, 건조기(50)에 냉매가 유입되기 전에 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산은 제거할 수 없기 때문에 이 수분은 건조기(50)에 제거되지 못하고 모세관(60)으로 유입되어 냉매싸이클에 대한 신뢰도를 저하시킨다는 문제점도 있었다.

즉, 수분은 저온이기 때문에 유로가 가장 작은 모세관(60)을 통과하는 과정에서 모세관(60)의 유로를 막게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 건조기내에 별도의 주변장치를 사용하지 않고 일체형 블록모양의 분자체를 수용시킴으로써 오일에 함유된 수분을 용이하게 흡착 제거하고, 분자체가 냉매의 유속압력에 의해 분진발생 및 깨지지 않게 하여 모세관의 유로막힘 및 압축기의 압축력 저하를 미연에 방지할 수 있도록 한 공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 건조기내에 별도의 주변장치를 사용하지 않고 일체형 N="6" TYPE="SOFT">블록모양의 활성 알루미나(Reactive Alumina)를 추가 수용시킴으로써 건조기로 오일이 유입되기전 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산은 용이하게 흡착 제거할 수 있게 하여 저온 수분에 의해 모세관의 유로가 막히지 않게 하는 등의 냉매싸이클에 대한 신뢰도를 높이도록 한 공기조화기를 제공하는데 있다.

도1은 종래에 의한 공기조화기의 냉매싸이클,

도2는 종래에 의한 건조기의 내부를 도시한 종단면도,

도3은 본 발명에 의한 건조기내에 수용되는 분자체와 활성 알루미나를 도시한 분해 사시도,

도4는 본 발명에 의한 건조기의 내부를 도시한 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 건조기 210 : 몸통

211, 212 : 냉매 입출구 220 : 분자체

230 : 활성 알루미나 221, 231 : 흡착기공

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 공기조화기는, 건조기를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 건조기에는, 오일중에 함유된 수분을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 분자체와, 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 활성 알루미나가 동시 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면 도3 및 도4를 참조하면서 상세히 설명한다.

참고로, 도면에서 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 건조기(200)는, 상기 냉매관(90)의 소정거리에 연결되도록 양단에 냉매 입출구(211)(212)를 가진 몸통(210)과, 상기 몸통(210)의 내부에 대하여 일측에 수용되어 몸통(210)을 통과하는 냉매중에 함유된 수분을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 분자체(220)와, 상기 몸통(210)의 내부에 대하여 타측에 수용되어 몸통(210)으로 오일이 유입되기전 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 활성 알루미나(230)로 구성되어 있다.

이때, 상기 일체형 블록모양의 분자체(220)와 활성 알루미나(230)는 상기 몸통(210)의 내부에 주변장치가 필요없이 압입 고정되도록 각각 원봉형상으로 인서트 사출 성형에 의해 형성되고, 그들 표면에는 다수의 흡착기공(221)(231)이 형성된 벌집모양으로 이루어져 있다.

또, 상기 일체형 블록모양의 분자체(220)는 보통 오일중에 함유된 수분이 산보다 많은 량을 감안하여 상기 일체형 블록모양의 활성 알루미나(230)보다 큰 길이로 제작한다.

또, 상기 일체형 블록모양의 분자체(220)는 상기 몸통(210)의 내부에 대하여 냉매 출구(212)측에 배치되고, 상기 일체형 블록모양의 활성 알루미나(230)는 몸통(210)의 내부에 대하여 냉매 입구(211)측에 배치되며, 이들 일체형 블록모양의 분자체(220)와 활성 알루미나(230)은 몸통(210)의 내부의 중앙에서 서로 긴밀하게 밀착된다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용 및 효과를 상세히 설명한다.

압축기(30)의 가동에 따라 증발기(70)를 통과하면서 약 9-10℃의 저온 저압으로 상변화된 기체냉매가 압축기(30)로 유입되어 압축되면, 이 기체냉매는 약 85-90℃의 고온 고압으로 만들어져 응축기(40)로 보내어지고, 이 응축기(40)로 보내진 기체냉매는 응축기(40)를 통과하면서 외부공기로 냉각되는 응축작용에 의해 약 35-40℃의 고온 고압의 액체냉매로 만들어진다.

그리고, 응축기(40)를 통과한 액체냉매는 건조기(200)를 통과하면서 냉매(오N="8" TYPE="SOFT">일)에 함유된 수분과 산이 흡착 제거된 후, 모세관(60)으로 보내어진다.

즉, 건조기(200)는 도4에 도시한 바와 같이 그 몸통(210)의 내부에 대하여 냉매 입구(211)측에 일체형 블록모양의 활성 알루미나(230)가 설치되어 있고, 그 몸통(210)의 내부에 대하여 냉매 출구(212)측에 일체형 블록모양의 분자체(220)가 설치됨과 동시에 상기 활성 알루미나(230)과 서로 긴밀하게 밀착되어 있기 때문에 냉매가 응축기(40)로부터 건조기(200)로 유입되기전 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산은 활성 알루미나(230)에를 통과하면서 모두 흡착 제거되고, 그런 후 냉매는 분자체(220)를 통과하면서 냉매중에 함유된 수분이 분자체(220)의 흡착력에 의해 모두 제거된다.

이때, 분자체(220)와 활성 알루미나(230)는 각각 하나의 원봉형상으로 사출성형되어 상기 몸통(210)의 내부에 압입 고정되는 구조이므로, 별도의 주변장치(고정물)가 필요없을 뿐만 아니라, 구조를 단순화시켜 작업성을 높일 수 있음과 동시에 제조코스트를 다운시킬 수 있다.

또, 분자체(220)가 하나의 불럭모양으로 이루어져 있기 때문에 냉매의 유속압력에 의해 충돌되어 분진등을 발생할 염려가 없고, 순수한 냉매만이 모세관(60)으로 보내어짐에 따라 모세관(60)의 유로는 막히지 않게 된다.

따라서, 모세관(60)은 상기 건조기(200)를 통과하면서 이물질(산, 수분, 분진등)이 제거된 순수한 냉매만을 공급받아 통과시켜 약 8℃의 저온 저압을 가진 액체냉매로 팽창시킴과 동시에 상기 증발기(70)로 보내어 준다.

이때, 증발기(70)는 저온 저압의 액체냉매를 공급받아 통과시키면서 주위(실N="9" TYPE="SOFT">내) 공기로부터 열을 뺏어 약 9-10℃의 기체냉매로 상변화되는 냉매싸이클을 반복 수행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 공기조화기에 의하면, 건조기내의 입출구측에 서로 긴밀하게 밀착되는 일체형 블록모양의 활성 알루미나와 일체형 블록모양의 분자체를 압입 고정한 구조로 되어 있기 때문에 이들 분자체와 활성 알루미나를 설치할 때 별도의 주변장치가 필요없어 제조코스트를 다운시킬 수 있을 뿐만 아니라 분자체 간의 충돌로 인한 분진발생 등을 없앨 수 있으며, 또한 오일에 함유된 수분 및 산을 모두 용이하게 흡착 제거할 수 있음에 따라 모세관의 유로막힘 및 압축기의 압축력저하를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 건조기를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 건조기는, 오일과 수분의 결합으로 생성되는 산(Acid)을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 활성 알루미나와, 오일(냉매)중에 함유된 수분을 흡착 제거하는 일체형 블록모양의 분자체가, 몸통의 내부에 순차적으로 수용되되, 상기 활성 알루미나와 분자체의 표면에는 벌집 모양을 이루는 다수의 흡착기공이 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 분자체와 활성 알루미나는 각각 원봉형상으로 사출성형되어 상기 건조기의 내부에 압입 고정된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 분자체는 활성 알루미나보다 큰 길이로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 분자체와 활성 알루미나는 상기 건조기의 내부에 대하여 냉매 출구측과 냉매입구측에 각각 배치되면서 서로 긴밀하게 밀착된 것을 특징으로 하는 공기조화기.