KR20160077827A - 공기 조화기의 실외기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 의한 공기 조화기는, 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 공기 조화기의 실외기에 있어서, 상기 실외기의 상부에 배치되는 송풍팬; 상기 실외기의 상면을 형성하며, 상기 송풍팬으로부터 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 탑 커버; 상기 실외기의 하면을 형성하며, 압축기가 장착되는 베이스 팬; 상기 베이스 팬에 장착되되 상기 베이스 팬의 둘레를 따라 절곡 형성되는 열교환기; 및 상기 실외기의 둘레면 적어도 일부를 형성하며, 상기 열교환기측으로 실외 공기가 유입되는 다수의 흡입구가 형성되는 아웃 패널을 포함하며, 상기 열교환기는, 상기 실외기의 좌측면과 후면, 우측면 및 전면을 따라서 연장되는 상부 열교환기와, 상기 상부 열교환기의 하방에 위치되며, 상기 실외기의 좌측면과 후면 및 우측면을 따라서 연장되는 하부 열교환기를 포함하며, 상기 상부 열교환기의 하단과, 상기 하부 열교환기의 측단에 의해 상기 실외기의 개구부가 정의되는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기의 실외기 { Outdoor unit of air conditioner}

본 발명은 공기 조화기의 실외기에 관한 것이다.

공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.

상세히, 공기 조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되며, 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있다.

이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기 조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기 조화기로 구분될 수 있다. 실외기에는 외기와 열교환하는 실외 열교환기가 포함되며, 실내기에는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기가 포함된다.

냉동사이클이 냉방 운전을 하는 경우, 상기 실외 열교환기는 응축기로서, 상기 실내 열교환기는 증발기로서 기능을 한다. 반면에, 냉동사이클이 난방 운전을 하는 경우, 상기 실내 열교환기는 응축기로서, 상기 실외 열교환기는 증발기로서 기능을 한다.

한편, 최근의 공기 조화기는 건물의 옥상 등 실외에 다수의 실외기가 배치되고, 각각의 실내공간을 독립적으로 냉난방하는 실내기가 상기 실외기와 연결되어 냉매 회로를 구성하는 멀티 타입의 공기 조화기가 많이 사용되고 있다.

일본공개특허 제2013-113546호에는 이와 같은 종래 기술에 의한 공기 조화기의 실외기가 개시되어 있다. 종래 기술에 의한 상기 실외기는 베이스 팬의 상면에 압축기를 비롯한 냉동 사이클을 구성하는 각 구성이 장착되고, 상기 베이스 팬의 둘레를 따라 실외 열교환기가 배치된다. 상기 실외 열교환기는 열교환 성능을 높이기 위해서 상기 실외기의 4면으로 노출될 수 있도록 구성되며 그 높이를 높게 하여 설치 가능한 영역에서 최대의 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 실외기의 상부 중앙에는 송풍팬이 구비되어 상기 실외 열교환기가 배치된 측면에서 흡입되어 상방으로 공기를 토출할 수 있는 구조가 개시되어 있다.

하지만 이와 같은 종래 기술에 의한 공기 조화기는 상기 실외 열교환기가 전면까지 배치되어 있는 구조를 가지고 있으므로, 상기 실외 열교환기의 설치 또는 상기 베이스 팬에 장착되는 압축기 등의 구성의 장착시 상방에서 하방으로 구성을 이동시키면서 장착할 수 밖에 없다. 따라서, 상기 실외기의 조립 작업에 어려움이 있다.

또한, 서비스 상황 발생시에도 실외 열교환기 사이의 간격이 형성된 부분을 통해서만 작업이 가능하므로 작업성이 매우 떨어지게 되며, 압축기와 어큐뮬레이터 및 이에 연결되는 각종 배관 및 냉동 사이클의 구성들은 물론 컨트롤 박스까지 이 부분에 집중되므로 실외기 내부의 구성들의 배치가 용이하지 못한 문제가 있다.

또한, 노이즈 제거를 위해서 상기 압축기를 감싸는 구조를 구현하게 되는 경우 이러한 구조가 상기 실외기의 전면부에 위치되는 상기 실외 열교환기를 후방에서 가리게 되어 공기의 흐름을 원활하지 못하게 하며 결국 풍량 감소로 인한 성능의 저하 문제가 발생될 수 있다.

본 발명의 실시 예는, 실외기의 내측에 구비되는 실외 열교환기 및 냉동 사이클을 구성하는 각 구성의 조립 작업과 서비스 작업 성능이 향상되는 공기 조화기의 실외기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명의 실시 예는 열교환 효율 및 냉난방 능력이 향상된 공기 조화기의 실외기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 실외기에는, 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 공기 조화기의 실외기에 있어서, 상기 실외기의 상부에 배치되는 송풍팬; 상기 실외기의 상면을 형성하며, 상기 송풍팬으로부터 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 탑 커버; 상기 실외기의 하면을 형성하며, 압축기가 장착되는 베이스 팬; 상기 베이스 팬에 장착되되 상기 베이스 팬의 둘레를 따라 절곡 형성되는 열교환기; 및 상기 실외기의 둘레면 적어도 일부를 형성하며, 상기 열교환기측으로 실외 공기가 유입되는 다수의 흡입구가 형성되는 아웃 패널을 포함하며, 상기 열교환기는, 상기 실외기의 좌측면과 후면, 우측면 및 전면을 따라서 연장되는 상부 열교환기와; 상기 상부 열교환기의 하방에 위치되며, 상기 실외기의 좌측면과 후면 및 우측면을 따라서 연장되는 하부 열교환기를 포함하며, 상기 상부 열교환기의 하단과, 상기 하부 열교환기의 측단에 의해 상기 실외기의 개구부가 정의되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 열교환기는 상기 하부 열교환기의 상단과 연결되며, 상기 하부 열교환기의 높이는 상기 압축기의 높이와 같거나 더 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 압축기는 상기 개구부의 영역 후방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

흡읍 또는 차음 소재로 상기 압축기를 감싸 상기 압축기의 소음이 외부로 새어 나가는 것을 방지하는 노이즈 쉴드가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 열교환기와 하부 열교환기는, 실내기측과 연결되는 배관이 분지되어 상기 상부 열교환기와 연결되며, 제 1 밸브장치가 구비되는 제 1 분배배관; 실내기측과 연결되는 배관이 분지되어 상기 하부 열교환기와 연결되며, 제 2 밸브장치가 구비되는 제 2 분배배관; 상기 제 1 분배 배관에서 상기 하부 열교환기를 연결하며, 제 3 밸브장치가 구비되는 연결 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 개구부에는 상기 상부 열교환기의 응축수의 배수를 안내하는 드레인부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 드레인부재는, 상기 상부 열교환기의 하방에서 상기 상부 열교환기를 따라 연장되며, 내측에 상기 응축수를 집수하는 드레인 팬과; 상기 드레인 팬과 연통되며, 상기 베이스 팬의 배수홀 또는 배수 유로를 향하여 연장되어 상기 응축수를 안내하는 드레인 튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 아웃 패널은 상기 실외기의 전면 일부를 차폐하는 흡입 패널을 포함하며, 상기 흡입 패널은, 상기 송풍팬이 위치되는 상부를 차폐하는 차폐부; 상기 상부 열교환기와 대응하는 영역에 개구되는 다수의 흡입구; 상기 개구부와 대응하는 하부를 차폐하는 열교환 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 의한 공기조화기의 실외기는, 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 공기 조화기의 실외기에 있어서, 상기 실외기의 상면을 형성하며, 송풍팬으로부터 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 탑 커버; 상기 실외기의 하면을 형성하며, 압축기가 장착되는 베이스 팬; 상기 베이스 팬에 장착되되 상기 베이스 팬의 전후좌우 4면의 둘레를 따라 절곡 형성되는 열교환기; 및 상기 실외기의 둘레면 적어도 일부를 형성하며, 상기 열교환기측으로 실외 공기가 유입되는 다수의 흡입구가 형성되는 아웃 패널을 포함하며, 상기 열교환기는 가변 패스 방식으로 서로 연결되며, 서로 접하도록 상하 배치되는 상부 열교환기와 하부 열교환기로 구성되되, 상기 하부 열교환기는 상기 상부 열교환기의 가로방향 길이보다 더 짧게 형성되며, 세로 방향 높이는 상기 압축기의 높이보다 더 높게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 의한 공기 조화기의 실외기에 의하면, 상기 실외열교환기가 상부 열교환기와 하부 열교환기로 구성되며, 상기 하부 열교환기는 상기 상부 열교환기보다 전면의 길이가 더 짧게 형성되어 상기 실외 열교환기의 장착시 또는 상기 압축기 또는 다른 구성의 설치시 서로 간섭되지 않고 상기 상부 열교환기의 하부 공간을 이용하여 전 후 방향으로 이동되면서 장착될 수 있는 구조를 가지고 있다. 따라서, 리프팅 장치와 같은 장비 없이도 상기 실외 열교환기의 조립이 가능하게 되어 조립 작업성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 상기 실외기의 내부의 점검이나 유지보수를 위한 서비스 상황 발생시에 상기 상부 열교환기의 하부 공간을 통해 압축기를 비롯한 실외기 내부의 냉동 사이클을 성하는 구성들의 서비스 작업이 보다 용이하게 되는 이점이 있다.

그리고, 상기 상부 열교환기 하부의 공간의 높이는 상기 압축기의 높이와 같거나 더 높게 형성되어 상기 압축기의 설치 및 서비스가 용이하게 함은 물론, 상기 실외 열교환기를 통과하는 공기의 유동을 간섭하지 않게 되어 상기 압축기는 전면으로 밀착되어 실외기 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 압축기와 오일 분리기를 둘러싸는 노이즈쉴드가 구비되는 경우에도 상기 실외 열교환기를 통과하는 공기의 유동에 영향을 주지 않게 되는 이점이 있다.

그리고, 상기 실외 열교환기의 송풍팬이 상방에 위치되는 구조에서 풍량이 적고 압력손실이 큰 하부 열교환기를 3면으로 구성하고, 풍량이 많은 상부 열교환기를 4면으로 구성함으로써 상부 열교환기 측으로의 보다 많은 냉매 유도가 가능하게 되어 열교환 효율 및 냉난방 성능을 개선할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 공기 조화기의 실외기의 사시도이다.
도 2는 상기 실외기의 외관을 구성하는 구성들의 결합구조를 보인 분해 사시도이다.
도 3은 상기 실외기의 내부를 보인 평면도이다.
도 4는 상기 실외기의 실외 열교환기의 결합 구조를 보인 분해 사시도이다.
도 5는 상기 실외기의 전면 패널이 개방된 모습을 보인 정면도이다.
도 6은 상기 실외기의 냉매 회로 구성을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 실외 열교환기의 주요 구성을 보인 도면이다.
도 8은 상기 실외기의 공기 유동 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기 조화기의 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 공기 조화기의 실외기의 사시도이다. 그리고, 도 2는 상기 실외기의 외관을 구성하는 구성들의 결합구조를 보인 분해 사시도이다. 그리고, 도 3은 상기 실외기의 내부를 보인 평면도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시 예에 의한 공기 조화기에는, 실외에 배치되는 실외기 및 실내에 배치되는 실내기(미도시)가 포함된다. 상기 실내기에는 실내 공간의 공기와 열교환 되는 실내 열교환기(미도시)가 포함된다.

상기 실외기(1)는 육면체 형상으로 형성된다. 상기 실외기(1)의 상면에는 커버 플레이트(10)가 형성되며, 상기 커버 플레이트(10)에는 한쌍의 토출구(11)가 형성된다. 그리고, 상기 토출구(11)에는 토출 그릴(111)이 장착되어 외부의 이물질이 상기 토출구(11)로 유입되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 실외기(1)의 네 모서리에는 사이드 서포터(60)가 구비된다. 상기 사이드 서포터(60)는 상기 실외기(1)의 모서리 부분을 형성할 수 있도록 절곡되어 형성될 수 있으며, 파이프 형상으로 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 사이드 서포터(60)의 사이에는 아웃 패널(70)이 구비되어 상기 실외기(1)의 둘레면 외관을 형성할 수 있도록 구성된다. 상기 아웃 패널(70)은 상기 실외기(1)의 좌우 측면을 형성하는 사이드 패널(71)과, 상기 실외기(1)의 전면을 형성하는 프론트 패널(74) 그리고 상기 실외기(1)의 후면을 형성하는 리어 패널(72)으로 구성될 수 있다.

상세히, 상기 사이드 패널(71)은 상기 실외 열교환기(100)의 좌측면과 우측면을 형성하는 것으로, 이웃하는 사이드 서포터(60)와 상기 베이스 팬(40)과 커버 플레이트(10)의 사이를 연결하는 하나의 판 형상으로 형성될 수 있다.

상기 사이드 패널(71)은 상부에 차폐부(771)가 형성되고, 상기 차폐부(771)의 하부에 다수의 흡입구(772)가 형성되는 구조를 가진다. 상기 차폐부(771)는 토출 공기를 안내하는 쉬라우드(20)와 팬 모터 어셈블리(21)가 배치되는 위치와 대응하는 위치에 형성된다. 상기 흡입구(772)는 흡입되는 공기와 열교환 하는 실외 열교환기(100)가 위치되는 영역 전체에 걸쳐 일정하게 형성되며, 측방에서 흡입되는 공기가 상기 실외 열교환기(100)를 통과할 수 있도록 안내한다.

그리고, 상기 사이드 패널(71) 중 상기 실외기(1)의 우측면(도 2 에서 볼 때)을 형성하는 우측 사이드 패널(711)은 상기 차폐부(771)를 제외한 전체 부분에 흡입구(772)가 형성된다. 그리고, 상기 사이드 패널(71) 중 상기 실외기의 좌측면(도 2 에서 볼 때)을 형성하는 좌측 사이드 패널(712)에는 상기 차폐부(771)와 전반부 영역 일부를 제외한 나머지 영역에 상기 흡입구(772)가 형성된다.

즉, 상기 좌측 사이드 패널(712)은 상기 실외 열교환기(100)가 연장되는 영역까지만 흡입구(772)가 형성되고, 상기 좌측 사이드 패널(712)의 전반부 영역은 냉동 사이클을 구성하는 구성들이 밀집되는 부분을 차폐하도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 실외기(1)의 후면에는 상기 쉬라우드(20) 및 팬 모터 어셈블리(21)가 위치되는 부분과 대응하는 부분에 리어 패널(72)이 구비된다. 그리고, 상기 리어 패널(72)의 하단에서 상기 베이스 팬(40)까지는 흡입 그릴(73)이 형성된다. 상기 흡입 그릴(73)은 다수의 와이어에 의해 격자 형상으로 형성되되 상기 실외기(1)의 후면에 위치되는 상기 실외 열교환기(100)와 대응하는 크기를 갖도록 형성된다. 따라서, 상기 흡입 그릴(73)은 외부의 충격이나 이물질로부터 상기 실외 열교환기(100)를 보호함과 동시에 외기의 유입이 원활하게 이루어 질 수 있도록 한다.

물론 본 발명의 실시예에서는 상기 리어 패널(72)과 흡입 그릴(73)에 의해 상기 실외기(1)의 후면이 형성되는 것으로 설명하고 있으나, 상기 실외기(1)의 후면이 상기 사이드 패널(71)과 동일한 형상으로 형성될 수도 있을 것이다.

그리고, 상기 실외기(1)의 전면에는 다수의 프론트 패널(74)이 구비된다. 상기 프론트 패널(74)은 서비스 패널(75)과, 배관 패널(76), 그리고 흡입 패널(77)을 포함하여 구성될 수 있다.

상세히, 상기 실외기(1)의 전면은 상기 실외 열교환기(100)가 연장되는 지점을 기준으로 하여 좌우 양측으로 나뉘어 배치된다. 즉, 상기 실외기(1)의 좌측에는 상기 서비스 패널(75)과 배관 패널(76)이 구비되고, 상기 실외기(1)의 우측에는 흡입 패널(77)이 구비될 수 있다.

상기 서비스 패널(75)은 상기 실외기(1)의 좌측단에서 상기 실외 열교환기(100)의 연장된 단부와 대응하는 위치에 배치된다. 그리고, 상기 서비스 패널(75)은 상기 프론트 패널(74)이 모두 장착된 상태에서 독립적으로 탈착 가능하도록 구성된다. 따라서, 상기 서비스 패널(75)을 탈착하는 것으로, 상기 실외기(1)의 내부 구성들에 접근할 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 서비스 패널(75)의 개방시 상기 컨트롤 박스(57) 전체가 전방으로 노출될 수 있으며, 냉동 사이클을 구성하는 각 구성들과 이들을 연결하는 냉매 배관 등에 용이하게 접근할 수 있게 된다.

한편, 상기 서비스 패널(75)에는 서비스 도어(752)가 더 구비될 수 있으며, 상기 서비스 도어(752)는 상기 서비스 패널(75)에 형성되는 서비스 창(751)을 독립적으로 개폐 가능하게 장착된다. 상기 서비스 창(751)은 상기 컨트롤 박스(57)의 주요 구성 중 빈번한 확인 및 조작을 요하는 구성들이 배치되는 위치와 대응하는 위치에 개구된다. 따라서, 사용자 또는 작업자가 상기 공기 조화기의 이상 유무를 점검하거나 설정을 하고자 할 때 상기 서비스 패널(75) 전체를 분리할 필요 없이 상기 서비스 도어(752)를 개방하여 상기 컨트롤 박스(57) 내부의 주요 부분으로 접근하여 작업을 실시할 수 있도록 한다.

상기 배관 패널(76)은 상기 실외기(1)와 실내기를 연결하는 상기 실내기 연결 배관(58)의 통과 및 고정을 위한 것으로, 상기 서비스 패널(75)의 하단과 상기 베이스 팬(40)의 사이에 구비된다. 상기 배관 패널(76)은 상기 서비스 패널(75)과 동일한 폭을 가지도록 형성되며, 상기 배관 패널(76)이 상기 베이스 팬(40)에 고정 장착된 상태에서 상기 서비스 패널(75)이 분리될 수 있도록 형성된다.

상기 배관 패널(76)에는 실내기와 연결될 수 있는 다수의 실내기 연결 배관(58)이 관통되기 위한 배관 설치 홀(761)이 형성된다. 상기 배관 설치 홀(761)에는 서비스 밸브가 설치되어 상기 실내기와 연결되는 상기 실내기 연결 배관(58)의 접속 및 설치가 용이하도록 한다. 상기 배관 패널(76)은 필요에 따라 상기 서비스 패널(75)과 일체로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 흡입 패널(77)은 상기 서비스 패널(75)과 배관 패널(76)을 제외한 상기 실외기(1)의 나머지 전면 외관을 형성하며, 상기 실외기(1)의 전면에 배치된 상기 실외 열교환기(100)를 차폐할 수 있도록 형성된다. 상기 흡입 패널(77)은 상기 커버 플레이트(10)에서 베이스 팬(40)까지 연장되며, 상기 사이드 서포터(60)에서 상기 서비스 패널(75) 및 배관 패널(76)까지 연장될 수 있다.

그리고, 상기 흡입 패널(77)은 상기 실외 열교환기(100)의 단부까지 연장될 수 있으며, 상기 실외 열교환기(100)의 단부가 고정되는 상기 제 2 플레이트(103b)와 상기 흡입 패널(77)의 단부가 서로 결합되도록 구성된다. 따라서, 상기 실외 열교환기(100)는 상기 흡입 패널(77)에 의해 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 흡입 패널(77) 또한 상부에 차폐부(771)가 형성되어 상기 쉬라우드(20) 및 팬 모터 어셈블리(21)를 차폐하며, 상기 차폐부(771) 하부의 상기 실외 열교환기의 영역과 대응하는 영역에는 다수의 흡입구(772)가 형성되어 외부 공기가 상기 실외 열교환기(100) 측으로 유동될 수 있도록 한다.

한편, 상기 흡입 패널(77)의 하부에는 열교환 차폐부(773)가 형성된다. 상기 열교환 차폐부(773)는 상기 실외 열교환기(100)를 구성하는 상부 열교환기(100a)의 하부 영역, 즉 하부 열교환기(100b) 측방에 형성되는 개구부(100c)를 차폐할 수 있도록 형성된다.

상기 열교환 차폐부(773)의 크기는 상기 개구부(100c)와 대응하도록 형성되며, 상기 흡입 패널(77)의 흡입구(772)는 상기 차폐부(771)와 상기 열교환 차폐부(773)의 사이 영역에 위치하게 되며, 상기 흡입구(772)가 형성되는 영역은 상기 실외기(1)의 전면에 위치되는 상부 열교환기(100a)의 영역과 대응하도록 형성된다.

상기 실외기(1)의 내측 상부에는 쉬라우드(20)가 장착되며, 상기 쉬라우드(20)의 내측에는 팬 모터 어셈블리(21)가 구비된다. 상기 쉬라우드(20)는 토출 공기를 안내하기 위한 것으로, 상하 방향으로 개구되며 측면은 중앙이 내측으로 함몰된 형상으로 라운드지도록 형성되며, 중앙부에서 상방으로 갈수록 개구가 넓어지도록 형성된다. 그리고, 상기 쉬라우드(20)의 개구된 상면은 상기 토출구(11)와 동일한 형상이 되도록 하여 토출 공기를 상기 토출구(11)로 효과적으로 안내할 수 있게 된다.

상기 팬 모터 어셈블리(21)는 모터와 송풍팬(211)으로 구성되며, 상기 쉬라우드(20)의 내측에 각각 배치되어 공기의 토출을 강제하게 된다. 상세하게 도시되지는 않았지만, 상기 팬 모터 어셈블리(21)는 마운팅 부재(30)에 안착되며, 상기 쉬라우드(20) 또한 상기 마운팅 부재(30)에 장착되어 상기 실외기(1)의 내측 상부에 고정될 수 있게 된다. 이를 위해 상기 마운팅 부재(30)는 상기 실외기(1)의 측면을 형성하는 아웃 패널(70)의 일측과 결합될 수 있다.

상기 실외기(1)는 베이스 팬(40)에 의해 저면이 형성된다. 그리고, 상기 실외기(1)는 상기 베이스 프레임(41)에 의해 바닥면과 이격된 상태로 지지될 수 있다. 또한, 상기 베이스 팬(40)의 상면에는 냉동 사이클을 구성하기 위한 압축기(51,52)와 실외 열교환기(100) 등의 구성이 배치될 수 있다.

상세히, 상기 베이스 프레임(41)의 전반부에는 상기 압축기(51,52)가 구비될 수 있다. 상기 압축기(51,52)는 아래에서 설명할 개구부(100c)를 통해 출입이 용이하도록 상기 실외기(1)의 전면에 위치되는 상기 실외 열교환기(100) 일측으로 밀착되도록 형성될 수 있다.

상기 압축기(51,52)는 기체 상태의 냉매가 고온 고압으로 압축될 수 있도록 하는 것으로, 일정한 속도로 회전하여 일정 용량으로 압축하는 정속 압축기와, 부하에 따라 회전 속도가 가변되어 압축 용량의 조절이 가능한 인버터 압축기가 각각 구비되며, 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52)로 정의될 수 있다.

그리고, 상기 압축기(51,52) 각각의 출구와 연결되는 냉매 배관에는 압축기(51,52)로부터 토출된 냉매에 포함된 오일을 분리하는 제 1 오일 분리기(53)와 제 2 오일 분리기(54)가 구비된다.

한편, 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52) 그리고 상기 제 1 오일 분리기(53)와 제 2 오일 분리기(54)는 노이즈 쉴드(59)에 의해 차폐된다. 상기 노이즈 쉴드(59)는 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52) 그리고 상기 제 1 오일 분리기(53)와 제 2 오일 분리기(54)의 동작시 발생되는 소음을 차단하기 위한 것으로, 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52) 그리고 상기 제 1 오일 분리기(53)와 제 2 오일 분리기(54)를 수용할 수 있도록 흡음재 또는 차음재로 감싸 외부로 소음이 방출되는 것을 방지하도록 구성된다.

그리고, 상기 오일 분리기(53,54)를 지나는 냉매를 실내 열교환기(미도시) 또는 실외 열교환기(100) 측으로 선택적으로 공급될 수 있도록 하는 사방밸브(four-way valve)(55)가 제공된다.

상기 사방밸브(55)는 각각 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기(100), 압축기(51,52), 어큐뮬레이터(56)와 각각 연결되며, 상기 압축기(51,52)에서 토출되는 냉매가 냉방 운전 또는 난방 운전에 따라 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기(100)로 선택적으로 공급될 수 있도록 유로를 절환할 수 있도록 구성된다.

상기 어큐뮬레이터(56)는 상기 베이스 팬(40)의 일측에서 상기 실내 열교환기 및 사방밸브(55)와 연결되도록 구성된다. 상기 어큐뮬레이터(56)는 유입되는 액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매를 분리하여 액체 상태의 냉매가 저장되고 기체 상태의 냉매가 상기 압축기(51,52)로 공급될 수 있도록 하는 상기 어큐뮬레이터(56)가 구비된다.

상기 실외 열교환기(100)는 실외 공기와 냉매가 열교환되도록 하는 것으로, 실외 열교환기(100)의 상기 송풍팬(211)에 의해 실외 공기가 상기 실외 열교환기(100)를 강제로 통과하면서 냉매와 열교환할 수 있도록 한다.

도 4는 상기 실외기의 실외 열교환기의 결합 구조를 보인 분해 사시도이다. 그리고, 도 5는 상기 실외기의 전면 패널이 개방된 모습을 보인 정면도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 상기 실외 열교환기(100)는 상기 베이스 팬(40)의 둘레를 따라 배치되며, 상기 실외기(1)의 둘레를 따라 배치될 수 있도록 절곡 형성된다. 그리고, 상기 실외기는 상부 열교환기(100a)와 하부 열교환기(100b)로 분리 나뉜다. 상기 상부 열교환기(100a)와 하부 열교환기(100b)는 냉매 배관에 의해 선택적으로 연결되며, 상기 공기 조화기의 운전 상태에 따라 냉매가 유동되는 패스(Path)가 가변되도록 구성될 수 있다.

상기 상부 열교환기(100a)는 상기 실외기(1)의 둘레 4면에 걸쳐서 노출될 수 있도록 절곡 형성된다. 상세히, 상기 상부 열교환기(100a)는 상기 실외기(1)의 전면 중앙부에서 우측단까지 연장되고, 상기 실외기(1)의 우측면 전체를 따라 후방으로 연장되며, 다시 상기 실외기(1)의 후면 전체를 따라서 상기 실외기(1)의 좌측면까지 연장되며, 상기 실외기(1)의 좌측면 후단에서 중앙부까지 연장 형성된다.

즉, 상기 상부 열교환기(100a)는 상기 실외기(1) 둘레의 전면 일부와 이와 접하는 좌측면 일부를 제외한 상기 실외기(1)의 둘레 4면에 배치될 수 있게 된다. 따라서, 상기 실외기(1)는 둘레 4면 전체에서 공기의 흡입이 가능하게 되고 상기 상부 열교환기(100a)를 통해 열교환 가능하게 된다.

그리고, 하부 열교환기(100b)는 상기 실외기(1)의 둘레 3면에 걸쳐서 노출될 수 있도록 절곡 형성된다. 상세히, 상기 하부 열교환기(100b)는 상기 실외기(1)의 상기 실외기(1)의 우측면 전체를 따라 후방으로 연장되며, 다시 상기 실외기(1)의 후면 전체를 따라서 상기 실외기(1)의 좌측면까지 연장되며, 상기 실외기(1)의 좌측면 후단에서 중앙부까지 연장 형성된다.

즉, 상기 하부 열교환기(100b)는 상기 실외기(1) 둘레의 전면과 이와 접하는 좌측면 일부를 제외한 상기 실외기(1)의 둘레 3면에 배치될 수 있게 된다. 따라서, 상기 실외기(1)는 둘레 3면에서 공기의 흡입이 가능하게 되고 상기 하부 열교환기(100b)를 통해 열교환 가능하게 된다.

그리고, 상기 하부 열교환기(100b)에 의해서 상기 상부 열교환기(100a)의 하부 즉, 상기 하부 열교환기(100b)의 좌측에는 개구부(100c)가 정의될 수 있게 된다. 상기 개구부(100c)는 상기 흡입 패널(77)의 개방시 외부로 노출되어 상기 실외기(1)의 내측으로의 접근이 가능한 구조를 제공하게 된다.

또한, 상기 하부 열교환기(100b)의 높이(H1) 즉, 상기 베이스 팬(40)에서 상기 하부 열교환기(100b)의 상단까지의 거리는, 상기 압축기(51,52)의 높이(H2) 즉, 상기 베이스 팬(40)에서 상기 압축기(51,52)의 상단까지의 거리와 같거나 더 높게 형성될 수 있다.

따라서, 상기 개구부(100c)의 높이 또한 상기 압축기(51,52)의 높이와 같거나 더 높게 형성되며, 따라서, 상기 개구부(100c)를 통해 상기 압축기(51,52)의 정비 또는 교체와 같은 서비스 작업이 가능하도록 구성된다.

상기 개구부(100c)에는 드레인부재(80)가 구비될 수 있다. 상기 드레인부재(80)는 상기 상부 열교환기(100a)에서 발생되는 응축수를 배수하기 위한 것으로, 상기 실외기(1)의 전면에 위치된 상기 상부 열교환기(100a)의 수직 하방에 위치되며, 상기 개구부(100c)의 영역 상에 위치된다.

상기 드레인부재(80)는 상기 상부 열교환기(100a)의 하방에 위치되는 드레인 팬(81)과, 상기 드레인 팬(81)에서 하방으로 연장되는 드레인 튜브(82)로 구성될 수 있다.

상세히, 상기 드레인 팬(81)은 상기 상부 열교환기(100a)에서 낙하되는 응축수가 집수되는 것으로 상면이 개구되며 응축수가 집수될 수 있는 소정의 공간을 형성하게 된다. 상기 드레인 팬(81)은 상기 개구부(100c)의 가로 길이와 대응하게 형성될 수 있으며, 상기 드레인 튜브(82)에 의해 지지되거나, 상기 실외 열교환기(100) 또는 전면 패널(77)상에 장착될 수 있다.

상기 드레인 튜브(82)는 상기 드레인 팬(81)과 연통되며, 상기 드레인 팬(81)의 바닥에서 하방으로 연장되어 상기 베이스 팬(40)에 형성되는 배수구 또는 배수유로로 상기 드레인 팬(81)의 응축수를 안내할 수 있도록 형성된다. 상기 드레인 튜브(82)는 상기 드레인 팬(81)의 양단에 배치되어 응축수를 배출할 수 있으며, 상기 드레인 팬(81)을 지지할 수도 있다.

한편, 상기 실외 열교환기(100)를 고정하는 결합플레이트는 상기 상부 열교환기(100a)와 하부 열교환기(100b)의 좌측단을 동시에 고정하는 제 1 플레이트(103a)와, 상기 상부 열교환기(100a)의 우측단을 고정하는 제 2 플레이트(130b) 그리고, 상기 하부 열교환기(100b)의 우측단을 고정하는 제 3 플레이트(103c)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 상부 열교환기(100a)와 하부 열교환기(100b)의 우측단은 서로 떨어져 있으므로 상기 제 2 플레이트(130b)와 제 3 플레이트(103c) 또한 서로 떨어진 상태로 상기 전면 패널(77)에 장착될 수 있다.

한편, 상기 실외기(1)의 전면 중 상기 실외 열교환기(100)가 배치되지 않는 영역에는 상기 실외기(1)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤 박스(57)가 구비된다. 상기 컨트롤 박스(57)는 상기 실외기(1)의 전면과 인접하도록 배치되며, 상기 서비스 패널(75)이 차폐하는 영역의 내측에 위치되어 서비스 상황 발생시 작업자가 상기 서비스 패널(75)을 분리하고 용이하게 접근할 수 있도록 구성된다.

도 6은 상기 실외기의 냉매 회로 구성을 보인 도면이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 실외 열교환기의 주요 구성을 보인 도면이다.

도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 실외기의 냉매 회로 구성을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 실외기(1)에는 병렬 연결되는 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52)를 포함하며, 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52)의 출구측에 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하기 위한 오일 분리기(53,54)가 구비된다.

상기 1 압축기(51,52) 및 제 2 압축기(52)의 출구측에는, 압축된 냉매의 온도를 감지하는 토출온도 센서(501)가 각각 제공될 수 있다.

그리고, 상기 오일 분리기(53,54)에는, 상기 제 1 압축기(51)의 출구측에 배치되는 제 1 오일 분리기(53) 및 상기 제 2 압축기(52)의 출구측에 배치되는 제 2 오일 분리기(54)가 포함된다.

상기 실외기(1)에는, 상기 오일 분리기(53,54)로부터 상기 압축기(51,52)로 오일을 회수하기 위한 회수유로(502)가 포함된다. 상기 회수유로(502)는 상기 제 1 오일 분리기와 제 2 오일 분리기(54)의 각 출구측으로부터 연장되어 합지되며, 합지된 유로는 상기 제 1 압축기(51)와 제 2 압축기(52)의 입구측 배관에 연결될 수 있다.

상기 회수유로(502)에는, 드라이어(503) 및 캐필러리(504)가 설치될 수 있다.

상기 오일 분리기(53,54)의 출구측에는, 상기 압축기(51,52)에서 토출된 냉매의 토출 고압을 감지하기 위한 고압센서(505) 및 상기 고압센서(505)를 거친 냉매를 실외 열교환기(100) 또는 실내기 측으로 가이드 하는 사방밸브(55)가 제공된다.

상기 공기 조화기가 냉방 운전하는 경우, 냉매는 상기 사방밸브(55)로부터 상기 실외 열교환기(100)로 유입된다. 반면에, 상기 공기 조화기가 난방 운전하는 경우, 냉매는 상기 사방밸브(55)로부터 실내기의 실내 열교환기측으로 유동한다.

상기 공기 조화기가 냉방 운전하는 경우, 상기 실외 열교환기(100)에서 응축된 냉매는 메인 팽창밸브(160)를 통과하며, 이 때 상기 메인 팽창밸브(160)는 완전 개방되어 냉매의 감압작용을 수행하지 않는다. 즉, 상기 메인 팽창밸브(160)는, 냉방 운전을 기준으로 상기 실외 열교환기(100)의 출구측에 설치될 수 있다. 상기 메인 팽창밸브(160)에는, EEV(Electric Expansion Valve)가 포함될 수 있다.

상기 메인 팽창밸브(160)를 통과한 냉매는 방열판(165)을 통과하게 된다. 상기 방열판(165)은 발열 부품이 구비되는 상기 컨트롤 박스(57)에 제공될 수 있다.

일례로, 상기 발열부품에는 전원 모듈(Intelligent Power Module, IPM, 지능형 전력모듈)이 포함될 수 있다. 상기 IPM은 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT 등의 전력장치의 구동회로 및 자기보호 기능의 보호회로를 설치한 모듈로서 이해된다.

상기 응축된 냉매는 상기 방열판(165)에 결합되어, 상기 발열부품을 냉각시키게 된다.

상기 실외기(1)에는, 상기 방열판(165)을 거친 냉매가 유입되는 과냉각 열교환기(170) 및 상기 과냉각 열교환기(170)의 입구측에 제공되어 냉매를 분지하는 과냉각 분배기(171)가 더 포함된다. 상기 과냉각 열교환기(170)는 시스템을 순환하는 제 1 냉매와, 상기 제 1 냉매 중 일부의 냉매(제 2 냉매)가 분지된 후 열교환되는 중간 열교환기로서 기능한다.

여기서, 상기 제 1 냉매는 상기 과냉각 분배기(171)를 거쳐 상기 과냉각 열교환기(170)로 유입되는 냉매이며 상기 제 2 냉매에 의하여 과냉각 될 수 있다. 반면에, 상기 제 2 냉매는 상기 제 1 냉매로부터 흡열할 수 있다.

상기 공기 조화기(10)에는, 상기 과냉각 열교환기(170)의 출구측에 제공되어 상기 제 1 냉매로부터 제 2 냉매가 분지되도록 하는 과냉각 유로(173)가 포함된다. 그리고, 상기 과냉각 유로(173)에는, 상기 제 2 냉매를 감압하기 위한 과냉각 팽창장치(175)가 제공된다. 상기 과냉각 팽창장치(175)에는, EEV(Electric Expansion Valve)가 포함될 수 있다.

상기 과냉각 유로(173)의 제 2 냉매는 상기 과냉각 열교환기(170)로 유입되어 상기 제 1 냉매와 열교환 된 후, 상기 어큐뮬레이터(56)의 입구측으로 유동할 수 있다. 상기 실외기(1)에는, 상기 과냉각 열교환기(170)를 통과한 제 2 냉매의 온도를 감지하는 과냉각 토출온도 센서(176)가 더 포함된다.

상기 어큐뮬레이터(56)는 냉매가 상기 압축기(51,52)로 유입되기 전 기상 냉매가 분리되도록 하는 구성이다. 분리된 기상 냉매가 상기 압축기(51,52)로 유입될 수 있다.

냉동 사이클이 구동되는 과정에서, 증발된 냉매는 상기 사방밸브(55)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(56)로 유입될 수 있으며, 이 때 상기 증발된 냉매는 상기 과냉각 열교환기(170)를 거친 제 2 냉매와 합지되어 상기 어큐뮬레이터(56)로 유입된다.

상기 어큐뮬레이터(56)의 입구측에는, 상기 압축기(51,52)로 흡입될 냉매의 온도를 감지하기 위한 흡입온도 센서(506)가 제공될 수 있다.

한편, 상기 과냉각 열교환기(170)를 통과한 제 1 냉매는 실내기 연결 배관(58)을 통하여 실내기로 유입될 수 있다. 상기 공기 조화기(10)에는, 상기 과냉각 열교환기(170)의 출구측에 제공되어, 상기 과냉각 열교환기(170)를 통과한 제 1 냉매의 온도, 즉 과냉각 된 냉매의 온도를 감지하는 액관온도 센서(178)가 더 포함된다.

이하에서는, 상기 실외 열교환기(100) 및 그 주변 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

상기 실외기(1)에는, 상기 사방밸브(55)로부터 상기 실외 열교환기(100)의 일측에 연결되는 제 1 입출배관(101a) 및 상기 실외 열교환기(100)의 타측으로부터 상기 메인 팽창밸브(160)로 연장되는 제 2 입출배관(101b)이 포함된다.

일례로, 상기 제 1 입출배관(101a)은 헤더(105)의 상부, 즉 상부 헤더(105a)에 연결되고, 상기 제 2 입출배관(101b)은 상기 헤더(105)의 하부, 즉 하부 헤더(105b)에 연결될 수 있다.

공기 조화기의 냉방 운전시, 냉매는 상기 제 1 입출배관(101a)을 통하여 상기 상부 열교환기(100a)유입되고, 상기 상부 열교환기(100a)를 거친 후 상기 하부 열교환기(100b)로 유입되고, 상기 하부 열교환기(100b)에서 지난 냉매는 상기 제 2 입출배관(101b)을 통하여 상기 실외 열교환기(100)로부터 배출된다.

반면에, 공기 조화기의 난방 운전시, 냉매는 상기 제 2 입출배관(101b)을 통하여 상기 상부 열교환기(100a) 및 하부 열교환기(100b)로 유입되며, 상기 상부 열교환기(100a) 및 하부 열교환기(100b)에서 상기 제 1 입출배관(101a)을 통하여 상기 실외 열교환기(100)로부터 배출된다.

상기 실외 열교환기(100)에는, 다수의 열(列)과 단(段)을 이루는 냉매 배관(102)이 포함된다. 일례로, 상기 냉매 배관(102)은 가로 방향으로 2개의 열, 세로 방향으로 다수의 단을 이루도록 다수 개가 구비될 수 있으며, 다수의 냉매 배관(102)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 다수의 냉매 배관(102)은 절곡하여 길게 연장될 수 있다. 일례로, 도 7을 기준으로, 상기 다수의 냉매 배관(102)은 지면의 후방으로 연장된 후 다시 전방으로 연장되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 다수의 냉매 배관(102)은 U 형상을 가질 수 있다.

상기 실외 열교환기(100)에는, 상기 냉매 배관(102)을 지지하는 결합 플레이트(103)가 더 포함된다. 상기 결합 플레이트(103)에는, 상기 상부 열교환기(100a)와 하부 열교환기(100b)의 절곡된 형상을 가지는 냉매 배관(102)의 일측을 동시에 지지하는 제 1 플레이트(103a)와, 상기 상부 열교환기(100a)의 타측을 지지하는 제 2 플레이트(130b), 그리고, 상기 하부 열교환기(100b)의 타측을 지지하는 제 3 플레이트(103c)가 포함된다.

이때, 상기 제 1 플레이트(103a)는 상기 실외기(1)의 좌측면에 위치될 수 있으며, 상기 제 2 플레이트(103b)는 상기 실외기(1)의 전면에 위치할 수 있도록 형성된다. 그리고, 상기 실외 열교환기(100)는 양단이 상기 제 1 플레이트(103a)와 제 2 플레이트(103b)에 고정될 수 있도록 상기 베이스 팬(40)의 둘레를 따라 절곡 형성되어 상기 실외기(1)의 둘레 4면에 걸쳐 배치될 수 있게 된다.

상기 실외 열교환기(100)에는, 상기 다수의 냉매 배관(102)의 단부에 결합되어, 일 냉매 배관(102)을 유동하는 냉매를 타 냉매 배관(102)으로 가이드 하는 리턴 배관(104)이 더 포함된다. 상기 리턴 배관(104)은 다수 개가 제공되며, 상기 제 1 플레이트(103a), 제 2 플레이트(103b) 및 제 3 플레이트(103c)의 일측에 결합된다.

상기 실외 열교환기(100)에는, 냉매의 유동공간을 형성하는 헤더(105)가 더 포함된다. 상기 헤더(105)는, 공기 조화기의 냉방 또는 난방운전 여부에 따라, 냉매를 상기 다수의 냉매 배관(102)으로 분지하여 유입시키거나, 상기 다수의 냉매 배관(102)에서 열교환 된 냉매를 합지하도록 구성될 수 있다. 상기 헤더(105)는 상기 제 1 플레이트(103a)의 연장방향에 대응하여, 상하 방향으로 길게 연장된다.

상기 헤더(105)와, 상기 제 1 플레이트(103a)의 사이에는, 다수의 헤더 연결관(132)이 연장된다. 상기 다수의 헤더 연결관(132)은, 상기 헤더(105)로부터 연장되어 상기 제 1 플레이트(103a)에 의하여 지지되는 냉매 배관(102)에 연결된다. 그리고, 상기 다수의 헤더 연결관(132)은 상하 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.

공기 조화기의 냉방 운전시, 상기 헤더(105)내의 냉매는 상기 다수의 헤더 연결관(132)을 통하여 상기 냉매 배관(102)으로 유입될 수 있다. 반면에, 공기 조화기의 난방 운전시, 상기 냉매 배관(102)의 냉매는 상기 헤더 연결관(132)을 통하여 상기 헤더(105)로 유입될 수 있다.

상기 공기 조화기에는, 난방 운전을 기준으로, 냉매를 상기 실외 열교환기(100)로 분지하여 유입시키기 위한 다수의 분배기(110,120)가 더 포함된다. 상기 다수의 분배기(110,120)에는, 제 1 분배기(110) 및 제 2 분배기(120)가 포함된다.

그리고, 상기 실외기(1)에는, 상기 제 2 입출배관(101b)으로부터 상기 제 1 분배기(110) 및 제 2 분배기(120)로 분지되는 제 1 분배배관(111) 및 제 2 분배배관(121)이 더 포함된다. 상기 제 1 분배배관(111) 및 제 2 분배배관(121)은 분지부(101c)에서, 상기 제 1 분배기(110) 및 제 2 분배기(120)로 연장될 수 있다.

상기 실외기(1)에는, 상기 제 1 분배배관(111)에 설치되어 상기 제 1 분배배관(111)을 유동하는 냉매량을 조절할 수 있는 제 1 밸브장치(115) 및 상기 제 2 분배배관(121)에 설치되어 상기 제 2 분배배관(121)을 유동하는 냉매량을 조절할 수 있는 제 2 밸브장치(125)가 더 포함된다.

상기 제 1 밸브장치(115) 및 제 2 밸브장치(125)에는, 개도 조절이 가능한 전자 팽창밸브(Electronic Expanion Valve)가 포함될 수 있다.

상기 실외기(1)에는, 상기 제 1 분배기(110) 및 제 2 분배기(120)로부터 상기 다수의 냉매 배관(102)으로 연장되는 다수의 캐필러리 튜브(107)가 더 포함된다. 공기 조화기의 난방 운전시, 냉매는 상기 제 1 분배기(110) 및 제 2 분배기(120)로 분지되며, 각각 다수의 캐필러리 튜브(107)를 통하여 상기 냉매 배관(102)으로 유동한다.

상기 실외기(1)에는, 상기 다수의 캐필러리 튜브(107)와 상기 냉매 배관(102)을 연결하는 분지관(109)이 더 포함된다. 상기 분지관(109)은 상기 캐필러리 튜브(107)를 유동한 냉매를 2방향으로 분지하여 일 냉매 배관(102) 및 타 냉매 배관(102)으로 분지할 수 있다. 일례로, 상기 분지관(109)에는, Y 형상을 가지는 분지관이 포함될 수 있다. 상기 분지관(109)은 상기 다수의 캐필러리 튜브(107)의 수에 대응하여, 다수 개가 제공될 수 있다.

공기 조화기의 난방 운전시, 상기 제 1 분배기(110)에 연결된 다수의 캐필러리 튜브(107)를 통하여 상기 냉매 배관(102)으로 유입된 냉매는 열교환 된 후 상기 헤더(105)의 상부 헤더(105a)로 유입된다. 그리고, 상기 제 2 분배기(120)에 연결된 다수의 캐필러리 튜브(107)를 통하여 상기 냉매 배관(102)으로 유입된 냉매는 열교환 된 후 상기 헤더(105)의 하부 헤더(105b)로 유입된다.

즉, 상기 헤더(105)에는, 상기 제 1 분배기(110)에 연통하는 상부 헤더(105a) 및 상기 제 2 분배기(120)에 연통하는 하부 헤더(105b)가 포함된다. 도 3에는, 상기 상부 헤더(105a)와 하부 헤더(105b)를 구획하는 가상의 구획선(ℓ1)이 표시된다.

상기 실외기에는, 상기 상부 헤더(105a)와 하부 헤더(105b)의 사이에 설치되는 체크 밸브(140)가 더 포함된다. 상기 체크 밸브(140)는, 상기 하부 헤더(105b)로부터 상부 헤더(105a)로의 냉매 유동을 허용하며, 상기 상부 헤더(105a)로부터 하부 헤더(105b)로의 냉매 유동을 제한한다.

따라서, 공기 조화기의 난방 운전시, 상기 제 2 분배기(120)를 통하여 상기 냉매 배관(102)으로 유입된 냉매는 열교환 후 상기 하부 헤더(105b)로 유입되며, 상기 체크 밸브(140)에 의하여 가이드 되어 상기 상부 헤더(105a)로 유동할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 분배기(110)를 통하여 상기 냉매 배관(102)으로 유입된 냉매는 열교환 후 상기 상부 헤더(105a)로 유입되며, 상기 하부 헤더(105b)로부터 유입된 냉매와 합지되어, 상기 제 1 입출배관(101a)으로 유동할 수 있다.

상기 실외기(1)에는, 상기 제 1 분배배관(111)의 일 지점으로부터 상기 하부 헤더(105b)로 연장되는 연결 배관(130)이 더 포함된다. 상기 연결 배관(130)에는, 상기 연결 배관(130)에서의 냉매 유량을 조절하는 제 3 밸브장치(135)가 설치될 수 있다. 일례로, 상기 제 3 밸브장치(135)에는, 온/오프 제어가 가능한 솔레노이드 밸브 또는 개도 조절이 가능한 전자 팽창밸브가 포함될 수 있다.

공기 조화기의 냉방 운전시, 상기 제 1 분배기(110)에서 상기 제 1 분배배관(111)으로 유동한 냉매는 상기 연결 배관(130)을 통하여 상기 하부 헤더(105b)로 유입될 수 있다.

이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여, 공기 조화기의 난방운전 및 냉방운전시 공기 조화기에서의 냉매 유동에 대하여 설명한다.

먼저, 공기 조화기가 난방운전을 수행하는 경우, 상기 제 1,2 압축기(51,52)에서 압축된 고온 고압의 냉매는 상기 제 1,2 오일 분리기(53,54)를 거치면서 오일이 분리되고 분리된 오일은 상기 회수유로(502)를 통하여 상기 제 1,2 압축기(51,52)로 복귀한다. 그리고, 오일이 분리된 냉매는 상기 사방밸브(55)를 거쳐 실내기측으로 유동한다.

상기 실내기로 유입된 냉매는 실내 열교환기에서 응축되며, 응축된 냉매는 실내기 연결 배관(58)을 통하여 상기 과냉각 열교환기(170)로 유입된다. 이 때, 일부의 냉매는 상기 과냉각 유로(173)로 분지되어 과냉각 팽창장치(175)에서 감압되어, 상기 과냉각 열교환기(170)로 유입될 수 있다.

따라서, 상기 응축된 냉매와, 상기 과냉각 유로(173)를 유동한 냉매는 서로 열교환 되어, 상기 응축된 냉매가 과냉각 될 수 있다.

상기 과냉각 열교환기(170)를 통과한 과냉각 냉매는 상기 방열판(165)을 거치면서 상기 전장 유닛의 발열 부품을 냉각하고 상기 메인 팽창밸브(160)에서 감압될 수 있다.

감압된 냉매는 상기 분지부(101c)에서 상기 제 1 분배배관(111) 및 제 2 분배배관(121)으로 분지되어 상기 제 1 분배기(110) 및 제 2 분배기(120)로 각각 유입될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 밸브장치(115) 및 제 2 밸브장치(125)는 설정 개도 이상으로 개방될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 밸브장치(115) 및 제 2 밸브장치(125)는 완전 개방될 수 있다.

상기 제 1 분배기(110)로 유동한 냉매는 상기 다수의 캐필러리 튜브(107)를 거쳐 상기 냉매 배관(102)으로 유입되며, 열교환 후 상기 상부 헤더(105a)로 유입된다. 그리고, 상기 제 2 분배기(120)로 유동한 냉매는 상기 다수의 캐필러리 튜브(107)를 거쳐 상기 냉매 배관(102)으로 유입되며, 열교환 후 상기 하부 헤더(105b)로 유입된다. 이 때, 냉매는 열교환하는 과정에서 증발될 수 있다.

상기 하부 헤더(105b)로 유입된 냉매는 상기 상부 헤더(105a)로 유동하여, 상기 상부 헤더(105a)로 유입된 냉매와 합지된다. 이 때, 상기 하부 헤더(105b)의 냉매는 상기 체크 밸브(140)를 경유하여 상기 상부 헤더(105a)로 유동할 수 있다 (점선 화살표 참조).

상기 합지된 냉매는 상기 상부 헤더(105a)에 연결된 제 1 입출배관(101a)으로 배출될 수 있으며, 상기 사방밸브(55)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(56)로 유입되고 분리된 기상 냉매가 상기 제 1,2 압축기(51,52)로 흡입될 수 있다. 이러한 사이클이 반복될 수 있다.

이와 같이, 공기 조화기(10)의 난방 운전시, 냉매는 제 1 분배기(110) 와 제 2 분배기(120)를 통하여 상기 상부 열교환기(100a)와 하부 열교환기(100b)로 동시에 유입될 수 있고, 상기 제 1 분배기(110)측 유로와 제 2 분배기(120)측 유로를 모두 이용하여 열교환이 수행될 수 있다.

따라서, 실외 열교환기(100)에서의 냉매 유동경로는 짧아지는 반면, 상기 실외 열교환기(100)로 분지되는 경로의 수는 증가하게 된다. 결국, 냉매의 압력손실을 저감하고 이에 따라 증발 압력의 저하를 방지하여 증발 효율을 개선할 수 있다.

다음으로, 공기 조화기가 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 제 1,2 압축기(51,52)에서 압축된 고온 고압의 냉매는 상기 제 1,2 오일 분리기(53,54)를 거치면서 오일이 분리되고 분리된 오일은 상기 회수유로(502)를 통하여 상기 제 1,2 압축기(51,52)로 복귀한다. 그리고, 오일이 분리된 냉매는 상기 사방밸브(55)를 거쳐 제 1 입출배관(101a)으로 유동하며, 상기 실외 열교환기(100)의 헤더(105)로 유입된다.

상기 헤더(105)로 유입된 냉매는 상기 상부 헤더(105a)에 존재하게 되며, 상기 체크 밸브(140)에 의하여 상기 하부 헤더(105b)로 유입되는 것이 제한된다.

상기 상부 헤더(105a)의 냉매는 상기 다수의 헤더 연결관(132)을 통하여 상기 제 1 플레이트(103a)에 고정된 상기 상부 열교환기(100a)의 냉매 배관(102)으로 유입된다. 상기 냉매 배관(102)의 냉매는 열교환 후 상기 분지관(109)을 통하여 상기 다수의 캐필러리 튜브(107)로 유동한다. 이 때, 냉매는 열교환 하는 과정에서 1차 응축될 수 있다.

상기 다수의 캐필러리 튜브(107)의 냉매는 상기 제 1 분배기(110)에서 합지되고, 상기 제 1 분배배관(111) 및 연결 배관(130)을 통하여 상기 하부 헤더(105b)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 밸브장치(115)는 폐쇄되어, 냉매가 상기 분지부(101c)로 유동하는 것이 제한된다. 그리고, 상기 제 3 밸브장치(135)는 온 되거나 설정개도 이상으로 개방되어, 냉매가 상기 연결 배관(130)으로 유동하는 것을 허용한다.

상기 하부 헤더(105b)로 유입된 냉매는 상기 다수의 헤더 연결관(132)을 거쳐 상기 제 1 플레이트(103a)에 고정된 상기 하부 열교환기(100b)의 냉매 배관(102)으로 유입된다. 그리고, 냉매는 상기 다수의 상기 하부 열교환기(100b)의 냉매 배관(102)을 유동하는 과정에서, 2차 응축될 수 있다.

상기 2차 응축된 냉매는 상기 분지관(109) 및 다수의 캐필러리 튜브(107)를 거쳐 상기 제 2 분배기(120)로 유입된다. 그리고, 상기 제 2 분배기(120)의 냉매는 상기 제 2 분배배관(121) 및 분지부(101c)를 거쳐 상기 제 2 입출배관(101b)을 유동하며, 상기 실외 열교환기(100)에서 배출된다.

상기 실외 열교환기(100)에서 배출된 냉매는, 상기 방열판(165) 및 과냉각 열교환기(170)를 거쳐 상기 실내기 측으로 유동할 수 있다. 냉매는 상기 실내기에서 팽창 및 증발한 후, 상기 사방밸브(55) 및 어큐뮬레이터(56)를 거쳐 상기 제 1 압축기(51) 및 제 2 압축기(52)로 흡입될 수 있다. 이러한 사이클이 반복될 수 있다.

이와 같이, 공기 조화기의 냉방 운전시, 상기 실외 열교환기(100)로 유입된 냉매는 상기 상부 헤더(105a)측에 연결된 상기 상부 열교환기(100a)의 냉매 배관(102)에서 1차 응축되고, 상기 하부 헤더(105b)측에 연결된 상기 하부 열교환기(100b)의 냉매 배관(102)에서 2차 응축됨으로써, 냉매의 유동경로가 길어지는 반면, 상기 냉매 배관(102)으로 분지되는 경로의 수는 줄어들게 된다. 결국, 냉매의 유속을 증가시키고 이에 따라 응축 압력을 저감하여 응축 효율을 개선할 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 실외기의 동작에 의한 공기의 유동을 살펴보기로 한다.

도 8은 상기 실외기의 공기 유동 상태를 도시한 사시도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 상기 공기 조화기의 운전이 시작되면 상기 압축기(51,52)의 구동에 의해 냉매가 압축되고, 압축된 냉매는 냉동 사이클을 순환하게 된다. 이때, 상기 공기 조화기가 냉방 운전되는 경우 상기 실외 열교환기(100)는 응축기의 기능을 하게 되며, 상기 실외 열교환기(100)를 지나는 냉매와의 열교환을 위해 공기의 유동이 강제된다.

즉, 상기 압축기(51,52)의 구동과 동시에 상기 팬 모터의 구동에 의해 상기 송풍팬(211)이 회전하게 된다. 상기 송풍팬(211)의 회전에 의해 상기 실외기(1) 외측의 공기는 상기 실외기(1)의 4면을 통해서 흡입되어 상기 실외 열교환기(100)를 통과하게 되며, 상기 실외 열교환기(100)를 통과하여 상기 실외기(1) 내측으로 유입된 공기는 상기 쉬라우드(20)를 통과하면서 상기 송풍팬(211)을 지나 상기 토출구(11)로 배출될 수 있게 된다.

이때, 상기 실외기(1)의 외측에서 상기 실외기(1)의 내측으로 유입되는 공기중 상기 실외기의 전방에서 흡입되는 공기는 상기 흡입 패널에 형성된 흡입구를 통해 상기 실외기의 내측으로 유입된다.

따라서, 상기 흡입 패널(77)의 흡입구(772)로 유입되는 공기는 상기 상부 열교환기(100a)를 통과하게 되며, 상기 상부 열교환기(100a)는 상기 실외기(1)의 4면에서 흡입되는 공기와 열교환 된다. 그리고, 상기 하부 열교환기(100b)는 상기 실외기(1)의 전면을 제외한 상기 실외기(1)의 3면에서 흡입되는 공기와 열교환 된다.

이때, 상기 하부 열교환기(100b)는 상기 송풍팬(211)과의 거리가 멀어 풍량이 적은 반면, 상기 상부 열교환기(100a)는 상기 송풍팬(211)과의 거리가 가까워 풍량이 많으므로 상기 상부 열교환기(100a)에서의 열교환이 활발하게 일어날 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 의한 공기 조화기의 실외기는 전술한 실시 예 외에도 다양한 다른 실시 예가 가능할 것이다.

본 발명의 다른 실시 예는 하부 열교환기가 실외기의 전면 일부에도 형성되며, 상기 상부 열교환기의 길이보다는 더 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예는 상기 하부 열교환기와 흡입 패널을 제외한 다른 구성은 모두 전술한 실시 예와 동일하므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기 조화기의 실외기 사시도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기 조화기의 실외기(2)는, 토출구(11)가 형성되는 탑 커버(10)에 의해 상면이 형성되고, 베이스 프레임(41)에 의해 지지되는 베이스 팬(40)에 의해 하면이 형성된다. 그리고, 상기 실외기(2)의 네 모서리에는 사이드 서포터(60)가 상기 탑 커버(10)와 베이스 팬(40) 사이를 연결할 수 있도록 연장 형성된다.

그리고, 상기 사이드 서포터(60)와 상기 탑 커버(10) 그리고 베이스 팬(40)의 사이는 아웃 플레이트(70)에 의해 연결된다. 상기 아웃 플레이트(70)는 다수의 플레이트로 구성되어 상기 실외기(2)의 둘레 외관을 형성하고 동시에 다수의 흡입구(772,782,783)를 통해 상기 실외기(2)의 내측으로 외부 공기가 유입될 수 있도록 한다.

한편, 상기 실외기(2)의 내부에는 실외 열교환기(100')와 압축기(51,52)를 비롯한 냉동 사이클을 구성하는 각종 부품이 구비되며, 이들 구성은 상기 베이스 팬(40)에 장착될 수 있다.

상기 실외 열교환기(100')는 상기 베이스 팬(40)을 따라서 형성되며, 상기 실외기(2)의 둘레 4면을 따라서 배치될 수 있다. 따라서 상기 실외기(2)의 내부에 구비되는 송풍팬(211)의 구동시 상기 실외기(2) 둘레의 4면에 형성되는 흡입구(772,782,783)를 통해 외부 공기가 흡입되어 상기 실외 열교환기(100')와 열교환될 수 있으며, 열교환을 마친 공기는 상기 송풍팬(211)을 지나 상기 토출구(11)를 통해 상방으로 토출된다.

상기 실외 열교환기(100')는 상기 공기 조화기의 운전을 보다 효율적으로 할 수 있도록 가변 패스(path)구조를 가지게 되며, 상부 열교환기(100a')와 하부 열교환기(100b')로 구성되며, 전술한 실시 예에서와 같이 상기 공기 조화기의 운전 상태에 따라서 냉매의 유동 방향과 경로가 조절될 수 있도록 구성된다.

상기 상부 열교환기(100a')는 상기 실외기(2)의 좌측면 일측에서 후면과 우측면을 거쳐 전면 일측까지 연장형성된다. 그리고, 상기 아웃 플레이트(70)에는 상기 상부 열교환기(100a')와 대응하는 위치에 흡입구(772,782)가 형성된다. 따라서, 상기 상부 열교환기(100a')는 상기 실외기(2)의 둘레 4면에서 공기의 흡입이 가능하게 된다.

상기 하부 열교환기(100b')는 상기 실외기(2)의 하부에 배치되며, 상기 상부 열교환기(100a')와 일체로 형성되되 그 상기 실외기(2)의 둘레를 따라 연장되는 길이가 상기 상부 열교환기(100a')보다 다소 짧게 형성될 수 있다.

상세히, 상기 하부 열교환기(100b')는 상기 상부 열교환기(100a')와 동일한 상기 실외기(2)의 좌측면 일측에서 연장되며, 상기 실외기(2)의 후면과 우측면을 거쳐 전면 일측까지 연장 형성된다.

이때, 상기 실외기(2)의 전면으로 연장된 상기 하부 열교환기(100b')의 단부는 상기 상부 열교환기(100a')의 단부보다 더 우측에 위치하게 된다. 따라서, 상기 상부 열교환기(100a')의 하부와 상기 하부 열교환기(100b')의 좌측에는 소정의 공간을 형성하는 개구부(100c')가 형성된다.

그리고, 상기 하부 열교환기(100b')의 높이는 상기 압축기(51,52)의 높이와 같거나 더 높게 형성될 수 있으며, 따라서, 상기 개구부(100c')의 개구된 높이 또한 상기 압축기(51,52)와 같거나 더 높게 형성될 수 있게 된다.

상기 압축기(51,52)는 상기 개구부(100c')와 인접한 상기 베이스 팬(40)에 위치될 수 있으며, 따라서 상기 압축기(51,52)는 상기 개구부(100c')를 통해 유지 보수를 위한 서비스 작업이 이루어지거나 교체 장착될 수 있게 된다.

상기 압축기(51,52)는 복수의 개수로 구성될 수 있으며, 상기 압축기(51,52)의 적어도 일부가 상기 개구부(100c')와 인접하는 상기 실외기(2)의 전반부에 배치될 수 있다.

한편, 상기 아웃 플레이트(70)에는 상기 실외기(2)의 전면 중 상기 상부 열교환기(100a')와 하부 열교환기(100b')를 차폐하는 흡입 패널(78)이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 흡입 패널(78)의 상부에는 상기 송풍팬(211) 및 쉬라우드(20)와 대응하는 위치에 차폐부(781)가 형성되고, 상기 차폐부(781)의 하방에는 상기 흡입구(782,783)가 다수개 형성된다.

이때, 상기 흡입구(782,783)는 상기 상부 열교환기(100a')와 대응하는 위치에서 형성되는 제 1 흡입구(782)와 상기 제 1 흡입구(782)의 하방에서 상기 하부 열교환기(100b')와 대응하는 제 2 흡입구(783)가 형성될 수 있을 것이다. 이때 상기 제 2 흡입구(783)의 측방에는 상기 압축기(51,52)가 위치되는 실외기(2) 내측을 차폐하는 열교환 차폐부(784)가 더 형성될 수 있다.

Claims (9)

1. 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 공기 조화기의 실외기에 있어서,
   상기 실외기의 상부에 배치되는 송풍팬;
   상기 실외기의 상면을 형성하며, 상기 송풍팬으로부터 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 탑 커버;
   상기 실외기의 하면을 형성하며, 압축기가 장착되는 베이스 팬;
   상기 베이스 팬에 장착되되 상기 베이스 팬의 둘레를 따라 절곡 형성되는 열교환기; 및
   상기 실외기의 둘레면 적어도 일부를 형성하며, 상기 열교환기측으로 실외 공기가 유입되는 다수의 흡입구가 형성되는 아웃 패널을 포함하며,
   상기 열교환기는,
   상기 실외기의 좌측면과 후면, 우측면 및 전면을 따라서 연장되는 상부 열교환기와;
   상기 상부 열교환기의 하방에 위치되며, 상기 실외기의 좌측면과 후면 및 우측면을 따라서 연장되는 하부 열교환기를 포함하며,
   상기 상부 열교환기의 하단과, 상기 하부 열교환기의 측단에 의해 상기 실외기의 개구부가 정의되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 열교환기는 상기 하부 열교환기의 상단과 연결되며,
   상기 하부 열교환기의 높이는 상기 압축기의 높이와 같거나 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 압축기는 상기 개구부의 영역 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   흡읍 또는 차음 소재로 상기 압축기를 감싸 상기 압축기의 소음이 외부로 새어 나가는 것을 방지하는 노이즈 쉴드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 열교환기와 하부 열교환기는,
   실내기측과 연결되는 배관이 분지되어 상기 상부 열교환기와 연결되며, 제 1 밸브장치가 구비되는 제 1 분배배관;
   실내기측과 연결되는 배관이 분지되어 상기 하부 열교환기와 연결되며, 제 2 밸브장치가 구비되는 제 2 분배배관;
   상기 제 1 분배 배관에서 상기 하부 열교환기를 연결하며, 제 3 밸브장치가 구비되는 연결 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 개구부에는 상기 상부 열교환기의 응축수의 배수를 안내하는 드레인부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 드레인부재는,
   상기 상부 열교환기의 하방에서 상기 상부 열교환기를 따라 연장되며, 내측에 상기 응축수를 집수하는 드레인 팬과;
   상기 드레인 팬과 연통되며, 상기 베이스 팬의 배수홀 또는 배수 유로를 향하여 연장되어 상기 응축수를 안내하는 드레인 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 아웃 패널은 상기 실외기의 전면 일부를 차폐하는 흡입 패널을 포함하며,
   상기 흡입 패널은,
   상기 송풍팬이 위치되는 상부를 차폐하는 차폐부;
   상기 상부 열교환기와 대응하는 영역에 개구되는 다수의 흡입구;
   상기 개구부와 대응하는 하부를 차폐하는 열교환 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외기.
   
9. 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 공기 조화기의 실외기에 있어서,
   상기 실외기의 상면을 형성하며, 송풍팬으로부터 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 탑 커버;
   상기 실외기의 하면을 형성하며, 압축기가 장착되는 베이스 팬;
   상기 베이스 팬에 장착되되 상기 베이스 팬의 전후좌우 4면의 둘레를 따라 절곡 형성되는 열교환기; 및
   상기 실외기의 둘레면 적어도 일부를 형성하며, 상기 열교환기측으로 실외 공기가 유입되는 다수의 흡입구가 형성되는 아웃 패널을 포함하며,
   상기 열교환기는 가변 패스 방식으로 서로 연결되며, 서로 접하도록 상하 배치되는 상부 열교환기와 하부 열교환기로 구성되되,
   상기 하부 열교환기는 상기 상부 열교환기의 가로방향 길이보다 더 짧게 형성되며, 세로 방향 높이는 상기 압축기의 높이보다 더 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기.
   

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