KR0123457B1 - 냉,난방겸용 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉, 난방겸용 공기조화기에 관한 것으로, 특히, 정화조의 부패열을 이용하여 저온난방을 경제적으로 수행가능하게 함과 아울러 제상기능을 효율적으로 이룰수 있게하여 난방능력을 극대화시킬 수 있게 하는 냉,난방겸용 공기조화기에 관한 것이다.

본 발명 냉, 난방겸용 공기조화기는 저온난방시 팽창된 냉매를 실외측 열교환기(3)로 유입시키지 않고 증발시킬 수 있게 하고, 정상난방의 제상시에는 응축된 냉매를 실내측 열교환기(4)로 유입시키지 않고 팽창시킨 후 증발시킬 수 있는 정화조(11)를 이용한 보조증발수단(10)이 구성되어 이루어진 것이다.

Description

냉,난방겸용 공기조화기

제1도는 본 발명이 적용된 냉,난방겸용 공기조화기의 냉매순환도

제2도는 본 발명의 외기온도에 대한 난방능력 증가그래프.

제3도는 본발명의 냉매압력에 대한 엔탈피선도.

제4도는 종래 냉, 난방 공기조화기의 냉매순환도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 보조증발수단 11 : 정화조

12 : 증발관 13 : 3방향밸브

14 : 제3모세관 15 : 제1,2방향밸브

16 : 제2,2방향밸브

본 발명은 냉, 난방겸용 공기조화기에 관한 것으로, 특히, 정화조의 부패열을 이용하여 저온 난방을 경제적으로 수행가능하게 함과 아울러 제상기 등을 효율적으로 이룰수 있게 하여 난방능력을 극대화시킬 수 있게 하는 냉, 난방겸용 공기조화기에 관한 것이다.

냉, 난방겸용 공기조화기는 일반적인 기화조절과 압력조절을 기계적으로 행하여 냉매개스의 압축→응축→팽창→증발 4과정을 연속적으로 수행하면서 실내를 냉방 또는 난방시키게 되는 것으로, 그러한 냉, 난방겸용 공기조화기는 하절기에는 냉방을, 동절기에는 난방을 선택적으로 수행하게 되는데, 이러한 냉, 난방겸용 공기 조화기는 제4도의 냉매순환도에서와 같이 압축기(1)에서 압축된 냉매개스를 4방향밸브(2)의 선택적인 제어에 의해 실외측 열교환기(3)또는 실내측 열교환기(4)로 정, 역 순환되면서 실내를 냉방 또는 난방시키게 된다.

즉, 난방시(-→)압축기로부터 고온고압으로 압축된 기체냉매가 4방향밸브(2)를 통해 실내측 열교환기(4)로 유입되어 흡입된 실내공기와 열을 방출시 열교환을 이루어 상온 고압의 액체냉매로 응축된다.

이렇게 실내측 열교환기(4)를 통과한 냉매는 체크밸브(5)에 병열로 연결된 제1모세관(6)과 제2모세관 (7)을 순차적으로 통과하면서 저온조압으로 팽창된 후 실외측 열교환기(3)로 유입되어 실외로부터 흡입된 공기와 열교환을 이루어 기체냉매로 증발되는 것이며, 이러한 기체냉매는 4방향밸브(2)와 수액분리기(8)를 경유하여 압축기(1)로 릅입되는 순환과정이 연속반복적으로 이루어져 실내를 난방시키게 된다.

또한 냉방시는 상기 4방향밸브의 제어에 의해 난방시와의 반대방향인 →표 방향으로 실외측 열교환기(3)와 제2모세관(7) 그리고 실내측 열교환기(4)를 순차적으로 통과하여 압축기(1)로 흡입되는 순환과정이 연속반복적으로 이루어져 실내를 냉방시키게 되는 것이다.

그런데 상기에서와 같은 종래의 냉, 난방겸용 공기조화기는 특히, 저온지역의 난방시 실외온도와 실내온도의 큰차이에 의해 증발압력과 압축압력의 차가 커짐에 따라 소비전력은 증가하고, 난방효율이 저하되었으며, 또한 실외의 습도가 높게 되면 공기중에 포함된 습기가 성에로 변하여 실외측 열교환기의 표면에 맺치게 되고 이성에는 간헐적인 제상싸이클의 운전에 의해 제거되어짐에 따라 결국 난방이 간헐적으로 이루어져 난방능력을 저하시키게 되는 결합이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반결합을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 저온지역에서의 난방을 경제적으로 수행가능하게 함과 아울러 제상기능을 효율적으로 이룰수 있게 하여 난방능력을 극대화시킬 수 있게 하는 냉, 난방겸용 공기조화기를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 보조증발수단을 갖춘 냉, 난방 공기조화기를 제공함에 의해 달성되는데, 이 보조증발수단은 정화조의 부패열에 의해 냉매개스를 증발시킬 수 있도록 정화조내로 증발관을 내장시켜 실외측열교환기의 양측에 병렬로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 일실시예의 구성을 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용된 냉, 난방겸용 공기조화기의 냉매순환도로써 이 냉, 난방 공기조화기는 통상에서와 같이 압축기(1)와 4방향밸브(2) 및 실내측열교환기(4),그리고 제1모세관(6)과 병렬로 연결된 체크밸브(5) 및 제2모세관(7)에 이어서 실외측 열교환기(3)가 순차적으로 연결구성된다.

이러한, 냉, 난방겸용 공기조화기에 있어서, 본 발명은 실외측 열교환기(3)와 4방향밸브(2)에 저온지역에서의 난방을 가능케하고 제상기능을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 보조증발수단(10)을 병렬로 연결하여 구성하게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로는 설명하면 상기 보조증발수단(10)은 옥외의 지하에 매설되는 정화조(11)내부에 증발관(12)을 내장시키게 되는데, 이 증발관(12)의 선단은 제2모세관(7)과 연결된 실외측 열교환기(3)의 일측에 병렬로 연결하며,증발관(12)의 타측은 실외측 열교환기(3)와 4방향밸브(2)의 사이에 3방향밸브(13)을 갖추어 연결시킨다.

또한 실외측 열교환기(3)의 제상시 실내측 열교환기(4)로의 냉매순환을 차단시키고 정화조(11)내에 내장된 증발관(12)으로 순환시켜 제상운전을 수행할 수 있게 하기 위하여 제2모세관(7)과 증발관(12)선단의 사이에 제3모세관(14)과 제12방향밸브(15)를 각각 설치하고 증발관(12)후단과 4방향밸브(2)의 사이에 제2 2방향밸브(16)를 병렬로 연결하여 구성완료하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 결합구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 냉방의 경우 통상에서와 같이 일측기(1)에서 압축된 냉매가 →표 방향을 따라 4방향밸브(2)와 실외측 열교환기(3), 그리고 제2모세관(7)과 실내측 열교환기(4)을 순차적으로 통과하는 과정에서 실내, 외측에서 열교환을 이룬 후 수액분리기(8)를 거쳐 압축기(1)로 유입되는 순환과정이 연속반복적으로 이루어져 실내를 냉방시키게 되는 것이며, 정상온도에서의 난방시는 상기 냉방시와의 반대인 -→표 방향으로 역순환되어 실내난방을 수행하게 되는것이다.

한편, 실외의 온도가 약 -10℃이하의 저온난방시에는 3방향밸브(13)를 자화시켜 실외측 열교환기(3)로의 냉매유입을 차단시키고 보조증발수단의 정화조(11)내의 증발관(12)으로 순환시키게 된다.

즉, 압축기(1)에서 냉매가 ‥→표 방향으로 4방향밸브(2)를 통해 실내측 열교환기(4)로 유입되어 정압열전달 과정을 이루면서 난방과정을 수행하게 되고, 이어서 이 냉매는 제1,2모세관(6)(7)과 제1,2방향밸브(15)를 거쳐 정화조(11)내의 증발관(12)으로 유입되어 정화조(11)내 오물(11A)의 부패열에 의해 증발된 후 3방향밸브(13)와 수액분리기(8)를 거쳐 압축기(1)로 유입되는 순환과정이 연속 반복적으로 이루어지게 된다.

그리고 외기온도가 저온이 아니고 정상온도인 경우의 난방시 실외측 열교환기(3)에 성에가 맺혀 제상가동이 요구될 경우는 제1 2방향밸브(15)는 자화되지 않고 제2 2방향밸브(16)는 자화되어 압축기(1)에서 압축된 냉매가 자화가 안된 3방향밸브(13)를 통해 실외측 열교환기(3)으로 유입되어 제상시킨 후 제3모세관(14)을 거쳐 정화조(11)내의 증발관(12)으로 유입되어 냉매를 증발시키고 이어서 제2 2방향밸브(16)와 4방향밸브(2), 그리고 수액분리기(8)를 경유하여 압축기(1)로 유입되는 순환과정을 간헐적으로 이루면서 제상기능을 수행하게 된다.

이상에서와 같은 본 발명의 난방능력 증가상태와 증발압력의 증가상태는 제3도에서 (가)(나)로 도시된 바와 같다.

따라서 본 발명은 특히 저온난방시 정화조내의 부패열을 이용하여 냉매를 증발시키므로써 전력의 소비를 줄이면서 난방능력 증가의 효과를 얻을 수 있게 할 뿐만 아니라 정상난방시 제상운전이 요구될 때 실내측으로 냉매를 유입시키지 않고 정화조의 부패열을 이용하게 되므로써 실내의 온도를 저하시키지 않고 제상기능을 효과적으로 수행할 수 있게함을 특징으로 하는 것이다.

Claims (3)

1. 압력조절과 기화조절을 기계적으로 행하여 냉매개스의 압축→응축→팽창→증발 4과정을 연속적으로 수행하면서 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉, 난방겸용 공기조화기에 있어서, 저온난방시 팽창된 냉매를 실외측 열교환기로 유입시키지 않고 보조증발수단에 증발시킬수 있게 하고 정상난방의 제상시는 팽창시킨 냉매를 실내측 열교환기로 유입시키지 않고 팽창시킨 후 별도로 증발시킬 수 있도록 한 보조증발수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 냉, 난방겸용 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서, 보조증발수단은 정화조내 오물의 부패열을 이용하여 냉매를 증발시킬 수 있게 함을 특징으로 하는 냉, 난방겸용 공기조화기.
3. 제 2항에 있어서 보조증발수단은 정화조의 내부에 증발관이 내장되고, 증발관의 선단에 제1 2방향밸브와 제3모세관이 각각 갖추어져 실외측 열교환기 일측에 병렬로 연결되며, 증발관의 후단과 실외측 열교환기 및 4방향밸브의 사이에 3방향밸브를 구비되고,증발관의 후단과 4방향밸브 제2 2방향밸브가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 냉,난방겸용 공기조화기.