KR100223036B1 - 히트펌프식 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 열가스기관의 흡열용열원과 방열용열원과를 사용해서 구성되는 히트펌프식 공기조화장치의 개량에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 난방운전시에 간단히 성에 제거운전을 할 수 있고 간단히 난방기미, 또는 냉방기미의 제습운전이 가능하게 되는 히트펌프식 공기조화장치를 제공하는데 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

흡열용열원(13)과 방열용열원(11)과를 갖는 열가스기관(1)과 실외기(300A)에 설치된 제1실외열교환기(301)와 실내기(200)에 설치된 제1실내열교환기(201)과 실외기(300A) 및/또는 실내기(200)에 설치된 적어도 하나의 열교환기와 냉난방운전시에 흡열용열원(13)과 열교환을 행한 냉각유체를 제1실내열교환기(201), 및 제1실외열교환기(301)의 한쪽으로 도입하고 다시 또 방열용열원(11)과 열교환을 행한 가열유체를 제1실내열교환기(201) 및 제1실외열교환기(301)의 다른쪽으로 도입하기 위한 제1유체경로와 방열용열원(11)과 열교환을 행한 가열유체의 일부를 열교환기에 도입하기 위한 제2유체경로와 방열용열원(11)과 열교환을 행한 가열유체의 일부를 제2유체경로에 선택적으로 유입시키는 유체분기수단을 갖는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화장치.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 스터링주기를 이용한 외연기관 등의 열가스기관의 흡열용열원과 방열용열원과를 사용해서 구성되는 히트펌프식 공기조화장치의 개량에 관한 것이다.

Description

히트펌프식 공기조화장치

본 발명은 스터링주기(stirling cycle)를 이용한 외연기관 등의 열가스기관의 흡열용열원과 방열용열원을 사용하여 구성되는 히트펌프식 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 스터링주기를 이용한 열가스기관의 흡열용열원과 방열용열원의 공기조화기의 실내열교환기와 실외열교환기를 연결한 구조의 분리형 공기조화기가 알려져 있다(예로서, 일본국 특공평 5-65777호 공보참조).

이러한 종류의 기기의 기본주기가 되는 스터링주기란 정용량가열, 정온도팽창, 정용량냉각, 정온도압축의 4가지의 상태변화를 조합한 재생열주기이다.

이 스터링주기를 이용한 공기조화기에서는 냉매 프론을 일체 사용하지 않고 전혀 무해한 헬륨가스의 승압, 감압동작에 수반하는 방열, 흡열에 의해 생긴 냉수 및 온수를 이용해서 공기와의 열교환을 행하는 것이며 환경에 우수한 차세대의 공기조화기로서 기대되고 있다.

상기 분리형 공기조화기에서는 고온측열교환기로 강제적으로 작동가스를 가열하는 외부가열방식을 채용함으로써 저온측열교환기로부터 저온매체를 중온측열교환기로부터 중온매체를 빼내어 저온매체를 냉방에 중온매체를 난방에 이용하는 것이다.

구체적으로는 냉방운전시에 전환밸브로 저온측열교환기와 실내열교환기를 연결하는 폐주기를 중온측열교환기와 실외열교환기를 연결하는 폐주기를 각각 형성해서 실내열교환기로 저온매체의 열을 실내로 방출해서 냉방시킴과 동시에 실외열교환기로 중온매체의 열을 실외로 배출시키고 있다.

또 난방운전시는 전환밸브를 전환시켜서 중온측열교환기와 실내열교환기를 연결시키는 폐주기를 형성시켜 실내측열교환기로 중온매체의 열을 실내로 방출하여 난방시킴과 동시에 실외열교환기로 저온매체의 열을 실외로 배출시키고 있다.

상기한 종래의 공기조화기는 각각 하나의 실외열교환기 및 실내열교환기를 구비한 것만의 구성이었다.

이와 같은 구성의 공기조화기에서는 난방운전시에는 스터링주기에서의 방열, 흡열작용으로 열교환에 의해 얻어진 온수 및 냉수의 각각이 실내열교환기 및 실외열교환기의 각각에 흐르고 이것에 의해 실내가 난방되게 된다.

그러나 실외열교환기측에서 서리가 낀 경우에는 난방운전을 일시적으로 정지해서 그 서리가 생겨 실외열교환기에 난방용의 온수를 흘려서 서리제거운전을 하는 이외에 유효한 방법은 없었다.

난방운전을 일시적으로 정지시키는 것은 운전효율의 악화에 연결된다.

또 실내열교환기를 제습운전하고 싶은때에는 온수 및 냉수의 각각이 실외열교환기 및 실내열교환기의 각각에 흘리는 동작을 행한다.

이 경우 실내는 제습됨과 동시에 냉방도 되어버리게 된다.

따라서 계절의 중간기(예를 들면 장마시기등)에 있어서의 온기 또는 냉기의 제습운전이 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있었다.

이상의 문제는 실내열교환기 또는 실외열교환기에 각각 냉수 또는 온수의 어느 것인가 한쪽밖에 공급할 수가 없다는 상황에 기인하는 것이며 이와 같은 문제를 해결하는 수단이 요망되고 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 제1목적은 난방운전시에 간단히 서리제거운전을 할 수 있는 히트펌프식 공기조화기를 제공하는데 있다.

또 본 발명의 제2의 목적은 간단히 온기 또는 냉기의 제습운전이 가능하게 되는 히트펌프식 공기조화기를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 제3의 목적은 온기 또는 냉기의 제습운전이나 난방운전시의 서리제거운전 등을 간단히 제어할 수 있는 히트펌프식 공기조화기를 제공하는데 있다.

제1도는 본 발명의 히트펌프식 공기조화기의 제1실시예를 나타낸 회로도.

제2도는 제1도의 제1실시예의 변형예를 나타낸 회로도.

제3도는 본 발명의 히트펌프식 공기조화기의 제2실시예를 나타낸 회로도.

제4도는 제3도의 제2실시예의 변형예를 나타낸 회로도.

제5도는 본 발명의 히트펌프식 공기조화기의 제3실시예를 나타낸 회로도.

제6도는 제5도의 제3실시예의 변형예를 나타낸 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 열가스기관 11 : 방열용열원

13 : 흡열용열원 72, 73 : 개폐밸브

200 : 실내기 201 : 제1실내열교환기

202 : 제2실내열교환기 300A : 실외기

301 : 제1실외열교환기 302 : 제2실외열교환기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는 흡열용열원과 방열용열원을 갖는 열가스기관과, 실외기에 설치된 제1실외열교환기와, 실내기에 설치된 제1실내열교환기와, 상기 흡열용열원으로 냉각된 냉각유체를 상기 제1실내열교환기로 유도하는 동시에 상기 방열용열원으로 가열된 가열유체를 상기 제1실외열교환기로 유도하는 냉방운전용 배관접속과, 상기 흡열용열원으로 냉각된 냉각 유체를 상기 제1실외열교환기로 유도하는 난방운전용 배관접속을 선택할 수 있도록 하는 유로전환밸브를 갖는 히트펌프식 공기조화기에 있어서, 상기 방열용열원으로 가열된 가열유체의 일부가 개폐수단을 통해 선택적으로 도입되는 보조열교환기가 상기 냉각유체가 안내되는 열교환기의 근방에 배치됨을 그 특징으로 한다.

또한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는 상기 열가스기관의 스터링주기를 이용해서 외연기관으로 됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는 상기 유로전환밸브에 의해 난방운전용 배관접속이 유효하게 될 때에 상기 보조열교환기는 상기 제1실외열교환기의 서리제거운전시에 상기 개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는, 상기 유로전환밸브에 의해 냉장운전용 배관접속이 유효하게 된 때에 상기 보조열교환기는 실내의 제습운전시에 상기 개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기, 상기 개폐수단은 가열유체의 유량을 조절하여 상기 제1실내열교환기의 냉각능력과 상기 보조열교환기의 방열능력의 비를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는, 상기 유로전환밸브에 의해 난방운전용 배관접속이 유효하게 된 때에 상기 제1실외열교환기의 서리제거운전시에 제1개폐수단이 열려 가열유체가 안내되는 제1보조열교환기와, 상기 유로전환밸브에 의해 냉방운전용 배관접속이 유효하게 된 때에 실내의 제습운전시에 제2개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 제2보조열교환기가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는, 상기 제1개폐수단은 상기 제1실외열교환기의 착상상태에 응해서 가열유체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 동시에 제2개폐수단은 가열유체의 유량을 조절하여 상기 제1실내열교환기의 냉각능력과 상기 제2보조열교환기의 방열능력의 비를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 히트펌프식 공기조화기에서는 통상 냉난방운전시에는 방열용열원으로부터의 가열유체는 제1유체경로를 거쳐서 실외열교환기(또는 실내열교환기)로 유입되고 다시 또 흡열용열원으로 부터의 냉각유체는 제1유체경로를 거쳐서 실내열교환기(또는 실외열교환기)로 유입함으로써 냉난방동작이 행해진다.

이 상태에서 실외열교환기에서의 서리제거를 행하는 경우 방열용열원으로 부터의 가열유체가 일부가 유체분기수단에 의해 제2유체경로를 거쳐서 제2실외열교환기로 유입되기 때문에 난방시에 제1실외열교환기에 서리가 부착해도 제2실외열교환기로 부터의 열로 제거할 수가 있고 서리제거운전을 용이하게 행할 수가 있다.

또 냉방운전시에 제2유체경로를 거쳐서 가열유체의 일부를 제2실외열교환기로 유입시킴으로써 제1실외열교환기에 추가해서 제2실외열교환기도 방열용으로 병용하는 것이 가능하게 된다.

이 결과 방열용 전열면적이 증대하고 방열특성을 개선할 수가 있다.

한편 제습운전을 행하는 경우에는 가열용원으로 부터의 가열유체의 일부가 유체분리수단에 의해 제2유체경로를 거쳐서 제2실내열교환기로 유입됨으로 제1실내열교환기에 의해 냉각되고 제습된 공기가 데워져서 온기 혹은 냉기의 제습운전을 용이하게 행할 수 있다.

다시 또 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에 의하면 제2실외열교환기를 제1실외열교환기의 바람부는 방향 상측에 배치시킴으로써 서리제거운전을 효율적으로 행할 수가 있다.

또 제2실내열교환기를 제1실내열교환기의 바람부는 방향 하측에 배치시킴으로써 제습운전을 효율적으로 행할 수가 있다.

다시 또 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에서는 방열용열원으로 부터의 가열유체의 일부를 제2유체경로에 선택적으로 유입시키는 수단으로서 그 개방도가 조절가능한 개폐밸브가 사용되고 있기 때문에 제습운전 및 서리제거운전을 능력을 가변으로 또한 용이하게 행할 수가 있다.

다시 또 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에서는 제1유체경로와 제2유체경로를 병렬설치할 수 있도록 배관이 배치되어 있기 때문에 장치 내에서의 배관 등을 용이하게 행할 수가 있다.

본 발명의 히트펌프식 공기조화기에서는 제1실내열교환기 및 제2실내열교환기와 제1실외열교환기 및 제2실외열교환기는 별개의 것으로서 형성해도 일체로 형성해도 동일한 작용을 나타낸다.

[실시예]

다음에 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라서 설명한다.

제1도는 본 발명에 관한 히트펌프식 공기조화기의 제1실시예인 공기조화기를 구성하는 냉온유체 공급회로를 나타내는 것으로서 이 회로에는 열원으로서 스터링주기를 이용한 열가스기관(1)이 사용되고 있다.

또 다음의 실시예에서는 실외열교환기 및 실내열교환기에서의 공기와 열교환을 행하는 유체로서 물이 사용되고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 열가스기관에 의해 열교환가능한 반송매체면 임의의 것이 사용가능하다.

또 스터링주기를 사용한 열가스기관(1)자체는 공지의 것이며, 상세한 설명은 생략하지만 고온측피스톤(3)과 저온측피스톤(5)을 구비하고 있다.

또 본 실시예는 본 발명을 실외열교환기로서 상호 병렬설치한 2개의 실외열교환기가 설치된 경우에 적용한 것이다.

양 피스톤(3), (5)는 예를 들면 고온측피스톤(3)이 상사점으로 향하는 중간의 위치에 도달하는 때에는 저온측피스톤(5)은 상사점에 달하는 것과 같이 상호 90°위상을 어긋나게 해서 동작가능하게 전동기(6)로 구동되는 크랭크(7)를 거쳐서 연결되어 있다.

고온측피스톤(3)과 저온측피스톤(5)이 동작하면 피스톤의 동작에 의해 봉입된 헬륨이 재생기(9)를 통해서 이동되고 이 재생기(9)를 통과할 때에 가열되거나 냉각되거나 또한 피스톤에 의한 용적변화에 의해서 헬륨이 승압되거나 감압되거나 한다.

헬륨의 승압시에는 온도가 올라가서 중온열교환기(11)로 방열되고 감압시에는 온도가 내려가서 저온열교환기(13)로부터 흡열된다.

결국, 저온열교환기(13)는 열가스기관(1)의 흡열용열원으로 구성하고 중온열교환기(11)는 열가스기관(1)의 방열용열원을 구성한다.

이렇게 해서 본 실시예에 의하면 열가스기관(1)의 저온열교환기(흡열용열원)(13) 및 중온열교환기(방열용열원)(11)를 이용해서 된 공기조화기(101)가 제공된다.

이 공기조화기(101)는 실내기(200)외 실외기(300A)로 구성되고 실외기(300A)는 열가스기관(1)을 포함한다.

실내기(200)내에는 실내열교환기(201)가 배치되고 실외기(300A)내에는 2계통으로 구분된 제1실외열교환기(301)과 제2실외열교환기(302)가 병렬설치되어 있다.

부호 203은 실내팬, 부호 303은 실외팬이다.

저온열교환기(흡열용열원)(13)과 실내열교환기(201)는 배수관(20)과 냉수순환용펌프(51)와 배수관(21)과 4방향밸브(61)와 배수관(22)에 의해 연결되고 다시 또 실내열교환기(201)와 저온열교환기(흡열용열원)(13)는 배수관(23)과 4방향밸브(62)와 배수관(24)에 의해 연결되어 있다.

또, 중온열교환기(방열용열원)(11)과 제1실외열교환기(301)는 배수관(30)과 온수순환용펌프(52)와 배수관(31), (32), (33)과 4방향밸브(61)와 배수관(34)에 의해 연결되고 다시 또 제1실외열교환기(301)와 중온열교환기(방열용열원)(11)는 배수관(35)과 4방향밸브(62)와 배수관(36), (37)에 의해 연결되어 있다.

배수관(31)은 위치(P1)에 있어서 배수관(32)과 배수관(38)의 2방향으로 분기되어 있다.

또 위치(P3)에 있어서 배수관(36)과 배수관(41)이 배수관(37)의 방향으로 합류하고 있다.

배수관(38)에는 개폐밸브(72)가 연결되고 개폐밸브(72)에는 배수관(39)이 연결되고 배수관(39)에는 제2실외열교환기(302)가 연결되어 있다.

제2실외열교환기(302)에는 배수관(40)이 연결되고 개폐밸브(73)에는 배수관(41)이 연결되어 있다.

개폐밸브(72), (73)는 그 개방도가 조절가능하며 각각의 개방도를 제어함으로써 각 개폐밸브(72), (73)내를 통과하는 유체(물)의 유량이 조절된다.

다음에 통상의 냉난방운전에 대해서 설명한다.

우선 통상의 난방운전시에는 4방향밸브(61), (62)는 제1도에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이 전환되고 또한 개폐밸브(72), (73)는 폐쇄된다.

이 경우 중온열교환기(방열용열원)(11)로부터 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32), (33), 4방향밸브(61), 배수관(22)를 통해서 실내열교환기(201)로 흐르고 거기서 실내팬(203)을 회전시킴으로써 열교환을 행하고 실내에 온풍을 송출(난방)한 후 배수관(23), 4방향밸브(62), 배수관(36, 37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

이것에 의해 실내의 난방이 행해지게 된다.

이때 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 흡열된 냉수는 배수관(20), 냉수순환용펌프(51), 배수관(21), 4방향밸브(61), 배수관(34)을 통해서 제1실외열교환기(301)로 흐르고 여기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(35), 4방향밸브(62), 배수관(24)을 통해서 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 복귀된다.

다음에 통상의 냉방운전시에는 4방향밸브(61), (62)는 도1에 있어서 점선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 개폐밸브(72), (73)는 폐쇄된다.

이 경우 저온열교환기(흡열용열원)(13)로부터 흡열된 냉수는 배수관(20), 냉수순환용펌프(51), 배수관(21), 4방향밸브(61), 배수관(22)을 통해서 실내열교환기(201)로 흐르고 거기서 열교환을 행하여 실내팬(203)을 회전시킴으로써 실내에 냉풍을 송출(냉방)한 후 배수관(23), 4방향밸브(62), 배수관(24)을 통해서 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 복귀한다.

이때 중온열교환기(방열용열원)(11)로 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32), (33), 4방향밸브(61), 배수관(34)을 통해서 제1실외열교환기(301)로 흐르고 여기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(35), 4방향밸브(62), 배수관(36), (37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

또, 가령 개폐밸브(72)를 개방시키면 중온열교환기(방열용열원)(11)에서 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(38), (39)를 통해서 제2실외열교환기(302)로 흐르고 거기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(40), (41)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

이 경우 냉방운전시의 방열에 제1실외열교환기(301), 제2실외열교환기(302)를 병용하게 되어 방열용 전열면적이 증대하고 방열특성을 개선할 수 있다고 하는 효과를 기대할 수가 있다.

일반적으로 히트펌프의 경우에는 방열하는 열량을 퍼올리는 열량보다는 크다고 하는 관계가 있다.

즉, 난방시의 실외열교환기의 교환열량보다 냉방시의 실외열교환기의 교환열량이 크고 열교환시기에 요구되는 전열특성도 냉방시가 엄격하다.

본 실시예에 의하면 상술한 바와 같이 냉방시의 열교환용량을 크게 할 수가 있기 때문에 히트펌프식 특성과 합치된 것으로 된다.

다시 또 본 실시예에 있어서는 실외열교환기가 2계통으로 구분되어 제1실외열교환기(301)와 제2실외열교환기(302)로 구성되기 때문에 다음과 같은 난방, 서리제거의 동시운전이 가능하게 된다.

난방, 서리제거의 동시운전이란 상술한 난방운전시에 있어서 제1실외열교환기(301)에 냉수가 흐름으로서 서리가 생긴 경우에 그 서리를 제거하기 위한 운전이다.

이 경우에는 4방향밸브(61), (62)는 제1도에 있어서 실선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 개폐밸브(72), (73)는 전부 개방된다.

이와 같이 제어하면 상기한 바와 같이 통상의 난방운전시의 물의 주기와 동시에 중온열교환기(방열용열원)(11)에서 방열된 온수가 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31)을 경유해서 분기위치(P1)로부터 배수관(38)으로 들어가고 전부 개방된 개폐밸브(72)를 통과해서 배수관(39)으로부터 제2실외열교환기(302)로 흐르고 여기서 실내팬(303)을 회전시킴으로써 제1실외열교환기(301)로 들어가는 공기와의 사이에서 열교환을 행한 후 배수관(40), 전부 개방된 개폐밸브(73), 배수관(41)을 경유해서 합류위치(P3)로부터 배수관(37)으로 들어가고 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

이것에 의해 제2실외열교환기(302)에 온수가 흐르고 제1실외열교환기(301)에 보내지는 공기를 데우기 때문에 제1실외열교환기(301)에 서리가 생겼다고 해도 종래의 장치와 같이 서리제거를 위해서 난방운전을 일단 정지시킬 필요는 없고 난방운전을 행한 상태대로 제1실외열교환기(301)에 부착된 서리를 상기 데워진 공기의 열에 의해 제거할 수가 있다.

여기서 개폐밸브(72, 73)를 전부 개방하지 않고 적당한 개방도를 갖도록 해도 된다. 예를 들면 한쪽의 개폐밸브(72)의 개방도 조정에 의해 제2실외열교환기(302)에 흐르는 냉매의 양을 변동시키도록 해도 된다.

그것을 조이면 흐르는 냉매의 양이 적게 되기 때문에 서리제거능력을 필요최소한으로 억제할 수가 있다. 서리제거에 온수를 사용하는 것은 기기의 효율을 저하시키기 때문에 그 기능은 필요최소한으로 억제하는 것이 바람직하다. 개폐밸브(72), (73)는 둘 중 하나만을 채용해도 같은 작용효과를 얻을 수가 있다.

단 채용한 개폐밸브에는 개방도 조정기구를 설치하는 것이 바람직하다.

개폐밸브를 2개 채용한 때와의 다른점을 배관(38), (41)내의 미량의 온수가 치환되는 정도의 차이이며 기능상으로는 별로 문제가 되지 않는다.

제2도는 본 발명의 제1도의 실시예의 변형예를 나타내고 있다.

본 실시예의 대부분의 구성은 제1도의 것과 동일하므로 제1도에서와 동일구성을 갖는 것에 대한 동일한 부호의 설명은 생략한다.

제2도의 실시예의 공기조화기(102)가 제1도의 실시예의 공기조화기(101)와 다른점은 실외기내의 제1실외열교환기(301)와 제2실외열교환기(302)를 별도로 하지 않고 각각 일체로 성형하여 하나의 실외열교환기(304)로 한점이다.

이와 같이 구성해도 제1도의 실시예와 전혀 같은 효과를 나타낼 수가 있다.

상기한 각 실시예에 있어서의 4방향밸브, 개폐밸브 등은 각각 밸브를 조작하는 작동기(도시생략)를 장비하고 각 실시예의 공기조화기(101), (102)내에는 이들의 작동기를 각 운전모드에 따른 제어선(CL)(제1도에서 1점사슬금으로 나타낸다)을 거쳐서 상기와 같이 제어하는 마이크로컴퓨터 등의 제어장치(C)가 탑재되어 있다.

따라서 냉수순환용펌프(51) 및 온수순환용펌프(52)와 배수관(20)(24) 및 (30)(41)과 이 도시되지 않은 제어장치 및 작동기와 4방향밸브(61), (62)와 개폐밸브(72), (73)는 제어수단을 구성하고 있다.

또 상기에 있어서 통상의 냉난방시에 있어서 저온열교환기(흡열용열원)(13) 또는 중온열교환기(방열용열원)(11)과 실내열교환기(201) 또는 제1실외열교환기(301)를 연결하는 경로는 제1유체경로에 상당하고 있다.

또 난방, 서리제거의 동시 운전시에 중온열교환기(방열용열원)(11)와 제2실외열교환기(302)와 연결되는 경로는 제2경로에 상당하고 있다.

제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이 제2유체경로는 제1유체경로에 대해 병렬로 배치되어 있다. 따라서 장치 내에서의 제1유체경로 및 제2유체경로의 배관 등을 용이하게 행할 수가 있다.

다시 또 제1실외열교환기와 제2실외열교환기를 상호 병렬설치함으로써 제2실외열교환기에 의한 효과를 보다 높이는 것이 가능하다. 제3도는 본 발명에 관한 히트펌프식 공기조화기의 제2실시예인 공기조화기를 구성하는 냉온유체공급회로를 나타낸 것이다.

본 실시예에서는 하나의 실외열교환기와 2개의 실내열교환기(제1 및 제2실내열교환기)가 설치되고 다시 또 방열용 열원으로부터의 가열유체(온수)가 제2실내열교환기로 유입하도록 제2유체경로가 실내 열교환기 측으로 접속배치되어 있는 점을 제외하고는 제1도에 나타낸 제1실시예의 공기조화기와 실질적으로 동일한 구성이다.

따라서 동일요소에는 동일한 참조번호를 부여해서 이들 요소의 상세한 기재는 생략했다.

본 실시예에서는 실내기(200A)에 2계통으로 구분된 제1실내열교환기(201)와 제2실내열교환기(202)가 병렬설치되고 실외기(300)내에는 실외열교환기(301)가 배치되어 있다.

저온열교환기(흡열용열원)(13)와 제1실내열교환기(201)는 배수관(20)과 냉수순환용펌프(51)와 배수관(21)과 4방향밸브(61)와 배수관(22)에 의해 연결되고 다시 또 제1실내열교환기(201)와 저온열교환기(흡열용열원)(13)는 배수관(23)과 4방향밸브(62)와 배수관(24)에 의해 연결되어 있다.

또, 중온열교환기(방열용열원)(11)과 실외열교환기(301)는 배수관(30)과 온수순환용펌프(52)와 배수관(31), (32), (33)과 4방향밸브(61)와 배수관(34)에 의해 연결되고 다시 또 실외열교환기(301)와 중온열교환기(방열용열원)(11)는 배수관(35)과 4방향밸브(62)와 배수관(36), (37)에 의 해 연결되어 있다.

배수관(32)은 위치(P2)에 있어서 배수관(32)과 배수관(25)의 2방향으로 분기되어 있다. 또 위치(P3)에 있어서 배수관(36)과 배수관(28)이 배수관(37)의 방향으로 합류하고 있다.

배수관(25)에는 제1개폐밸브(71)가 연결되고 제1개폐밸브(71)에는 배수관(26)이 연결되고 배수관(26)에는 제2실내열교환기(202)가 연결되어 있다. 제2실내열교환기(202)에는 배수관(27)이 연결되고 이 배수관(27)에는 개폐밸브(74)가 연결되고 개폐밸브(74)에는 배수관(28)이 연결되어 있다.

다음에 본 실시예에 있어서의 통상의 냉난방운전에 대해서 설명한다.

통상의 난방 운전시에는 4방향밸브(61), (62)는 제1도에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이 전환되고 또한 개폐밸브(71) 및 (74)는 폐쇄된다.

이 경우 저온열교환기(흡열용열원)(13)로부터 흡열된 냉수는 배수관(20), 냉수순환용펌프(51), 배수관(21), 4방향밸브(61), 배수관(22)을 통해서 제1실내열교환기(201)로 흐르고 거기서 열교환을 행하여 실내팬(203)을 회전시킴으로써 실내에 냉풍을 송출(냉방)한 후 배수관(23), 4방향밸브(62), 배수관(24)을 통해서 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 복귀된다.

이때 중온열교환기(방열용열원)(11)로 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32), (33), 4방향밸브(61), 배수관(34)을 통해서 실외열교환기(301)로 흐르고 여기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(35), 4방향밸브(62), 배수관(36), (37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

다음에 통상의 난방운전시에는 4방향밸브(61), (62)는 제1도에 있어서 점선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 개폐밸브(71), (74)는 폐쇄된다.

이 경우 중온열교환기(방열용열원)(11)로부터 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32), (33), 4방향밸브(61), 배수관(22)을 통해서 제1실내열교환기(201)로 흐르고 거기서 실내팬(203)을 회전시킴으로써 열교환을 행하고 실내에 온풍을 송출(난방)한 후 배수관(23), 4방향밸브(62), 배수관(36), (37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀한다.

이때 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 흡열된 냉수는 배수관(30), 냉수순환용펌프(52), 배수관(21), 4방향밸브(61), 배수관(34)을 통해서 실외열교환기(301)로 흐르고 여기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(35), 4방향밸브(62), 배수관(24)을 통해서 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 복귀된다.

다시 또 본 실시예에 있어서는 실내열교환기가 2계통으로 구분되어 제1실내열교환기(201)과 제2실내열교환기(202)로 구성되기 때문에 다음과 같은 온기 또는 냉기의 제습운전이 가능하게 된다.

온기 또는 냉기의 제습운전은 중간기와 같이 덮지는 않지만 온도가 높고 불쾌감을 느끼는 등에 의해 제습을 필요로 하는 기간(예를 들면 장마기)의 운전에 가장 적당하다.

이 경우에는 4방향밸브(61), (62)는 제1도에 있어서 실선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 개폐밸브(71), (74)는 전부 개방된다.

이와 같이 제어하면 상기한 바와 같이 통상의 냉방운전시의 물순환주기가 행해짐과 동시에 중온열교환기(방열용열원)(11)에서 방열된 온수가 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32)을 경유해서 분기위치(P2)로부터 배수관(25)으로 들어가고 전부 개방된 개폐밸브(71)를 통과해서 배수관(26)으로부터 제2실내열교환(202)로 흐르고 여기서 실내팬(203)을 회전시킴으로써 제1실내열교환기(201)로부터 보내지는 온도가 저하한 냉각공기와의 사이에서 열교환을 행하고 이 공기는 습도를 변경하지 않고 어느 정도 데워진 후 배수관(27), 전부 개방된 개폐밸브(74), 배수관(28)을 경유해서 합류위치(P3)로부터 배수관(37)으로 들어가고 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

이것에 의해 제1실내열교환기(201)로 냉각되고 제습된 공기가 제2실내열교환기(202)로 데워져서 실내로 송출되기 때문에 온기의 제습운전이 행해진다. 여기서 개폐밸브(71), (74)를 전부 개방하지 않고 적당한 개방도를 갖도록 해도 된다.

개방도 조정에 의해 제2실내열교환기(202)에 흐르는 냉매의 양을 변동시키면 가열후의 공기온도의 조정이 가능해진다. 이것에 의하면 개폐밸브(71), (74)의 적어도 한쪽의 개방도를 조절함으로써 온기의 제습으로도 냉기의 제습으로도 할 수 있다.

개폐밸브(71), (74)는 어느것인가 한쪽만을 채용해도 같은 작용효과를 얻을 수가 있다. 단 채용한 개폐밸브에는 개방도 조정기구를 설치하는 것이 바람직하다.

한쪽만을 채용한 때와 2개의 개폐밸브를 채용한 때와의 차이는 배수관(26) 혹은 (28)내의 미량의 온수가 치환되는 정도의 차이이며 기능상 거의 문제가 되지 않는다.

제4도는 본 발명의 제3도의 실시예의 변형예를 나타내고 있다.

본 변형예의 구성은 제3도의 것과 실질적으로 동일하므로 제3도에서와 동일구성을 갖는 것에 대한 동일한 부호의 설명은 생략한다.

제4도의 변형예의 공기조화기(102)가 제3도의 실시예의 공기조화기와 다른점은 실외기내의 제1실내열교환기(201)와 제2실내열교환기(202)를 별도로 하지 않고 각각 일체로 성형하여 하나의 실내열교환기(204)로 한점이다.

이와 같이 구성해도 제3도의 실시예와 전혀 같은 효과를 나타낸다.

제1도 및 제2도의 실시예와 마찬가지로 제3도 및 제4도의 각 실시예에 있어서의 4방향밸브, 개폐밸브등은 각각 밸브를 조작하는 작동기(도시생략)를 장비하고 각 실시예의 공기조화기(101), (102)내에는 이들의 작동기를 각 운전모드에 따른 제어선(CL)을 거쳐서 상기와 같이 제어하는 마이크로컴퓨터 등의 제어장치(C)가 탑재되어 있다.

따라서 냉수순환용펌프(51) 및 온수순환용펌프(52)와 배수관(20)(27) 및 (30)(41)과 이 제어장치 및 작동기와 4방향밸브(61), (62)와 개폐밸브(71), (74)는 제어수단을 구성하고 있다.

또 상기에 있어서 통상의 냉난방시에 있어서 저온열교환기(흡열용열원)(13) 또는 중온열교환기(방열용열원)(11)와 제1실내열교환기(201) 또는 실외열교환기(301)를 연결하는 경로는 제1유체경로에 상당하고 있다.

또 온기의 제습운전시에 중온열교환기(방열용열원)(11)와 제2실내열교환기(202)와 연결되는 경로는 제2유체경로에 상당하고 있다.

제3도 및 제4도에 나타낸 바와 같이 본 실시예에 있어서도 제2유체경로는 제1유체경로에 대해 병렬설치되어 있기 때문에 배관 등을 용이하게 행할 수가 있다.

다시 또 제1실내열교환기와 제2실내열교환기를 상호 병렬설치함으로써 제2실외열교환기에 의한 효과를 보다 높이는 것이 가능하다.

제5도는 본 발명에 관한 히트펌프식 공기조화기의 제3실시예인 공기조화기를 구성하는 냉온유체공급회로를 나타낸 것이다.

본 실시예에서는 2개의 실외열교환기(제1실외열교환기와 제2실외열교환기)와 2개의 실내열교환기(제1 및 제2실내열교환기)가 설치되고 다시 또 방열용열원으로부터의 가열유체(온수)가 제2실외열교환기 및 제2실내열교환기로 선택적으로 유입하도록 제2유체경로의 접속배치가 행해져 있는 점을 제외하고는 제1도 및 제3도에 나타낸 제1 및 제2실시예의 공기조화기와 실질적으로 동일한 구성이다.

따라서 동일요소에는 동일한 참조번호를 부여해서 이들 요소의 상세한 기재는 생략했다.

본 실시예에 의하면 열가스기관(1)의 저온열교환기(흡열용열원)(13) 및 중온열교환기(방열용열원)(11)를 이용해서 된 공기조화기(101)가 제공된다. 이 공기조화기(101)는 실내기(200A)와 실외기(300A)로 구성되고 실외기(300A)는 열가스기관(1)을 포함한다.

실내기(200A)내에는 2계통으로 구분된 제1실내열교환기(201)과 제2실내열교환기(202)가 병렬설치되고 실외기(300A)내에는 마찬가지로 2계통으로 구분된 제1실외열교환기(301)와 제2실외열교환기(302)가 병렬설치되어 있다.

저온열교환기(흡열용열원)(13)와 제1실내열교환기(201)는 배수관(20)과 냉수순환용펌프(51)와 배수관(21)과 4방향밸브(61)와 배수관(22)에 의해 연결되고 다시 또 제1실내열교환기(201)와 저온열교환기(흡열용열원)(13)는 배수관(23)과 4방향밸브(62)와 배수관(24)에 의해 연결되어 있다.

또, 중온열교환기(방열용열원)(11)와 실외열교환기(301)는 배수관(30)과 온수순환용펌프(52)와 배수관(31), (32), (33)과 4방향밸브(61)와 배수관(34)에 의해 연결되고 다시 또 제1실외열교환기(301)와 중온열교환기(방열용열원)(11)는 배수관(35)과 4방향밸브(62)와 배수관(36)과 3방향밸브(63)와 배수관(37)에 의해 연결되어 있다.

배수관(31)은 위치(P1)에 있어서 배수관(32)과 배수관(38)의 2방향으로 분기되어 있다. 또 배수관(32)은 위치(P2)에 있어서 배수관(33)과 배수관(25)의 2방향으로 분기되어 있다.

배수관(25)에는 제1개폐밸브(71)가 연결되고 제1개폐밸브(71)에는 배수관(26)이 연결되고 배수관(26)에는 제2실내열교환기(202)가 연결되어 있다. 제2실내열교환기(202)에는 배수관(27)이 연결되고 배수관(27)에는 3방향밸브(36)가 연결되어 있다.

또 배수관(38)에는 제2개폐밸브(72)가 연결되고 제2개폐밸브(72)에는 배수관(39)이 연결되고 배수관(39)에는 제2실외열교환기(302)가 연결되어 있다. 제2실외열교환기(302)에는 배수관(40)이 연결되고 배수관(40)에는 배수관(27)이 연결되어 있다.

다음에 본 실시예에 있어서의 냉난방운전에 대해서 설명한다.

통상의 냉방운전시에는 4방향밸브(61), (62)는 제5도에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이 전환되고 또한 제1개폐밸브(71) 및 제2개폐밸브(72)는 폐쇄된다.

이 경우 저온열교환기(흡열용열원)(13)로부터 흡열된 냉수는 배수관(20), 냉수순환용펌프(51), 배수관(21), 4방향밸브(61), 배수관(22)을 통해서 제1실내열교환기(201)로 흐르고 거기서 열교환을 행하여 실내팬(203)을 회전시킴으로써 실내에 냉풍을 송출(냉방)한 후 배수관(23), 4방향밸브(62), 배수관(24)을 통해서 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 복귀된다.

이때 중온열교환기(방열용열원)(11)로 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32), (33), 4방향밸브(61), 배수관(34)을 통해서 제1실외열교환기(301)로 흐르고 여기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(35), 4방향밸브(62), 배수관(36), (37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

다음에 통상의 난방운전시에는 4방향밸브(61), (62)는 제5도에 있어서 점선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 제1개폐밸브(71) 및 제2개폐밸브(72)는 폐쇄된다.

이 경우 중온열교환기(방열용열원)(11)로부터 방열된 온수는 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32), (33), 4방향밸브(61), 배수관(22)을 통해서 제1실내열교환기(201)로 흐르고 거기서 실내팬(203)을 회전시킴으로써 열교환을 행하고 실내에 온풍을 송출(온방)한 후 배수관(28), 4방향밸브(62), 배수관(36), (37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀한다.

이때 저온열교환기(흡열요열원)(13)로 흡열된 냉수는 배수관(20), 냉수순환용펌프(51), 배수관(21), 4방향밸브(61), 배수관(34)을 통해서 제1실외열교환기(301)로 흐르고 여기서 실외팬(303)을 회전시킴으로써 열교환을 행한 후 배수관(35), 4방향밸브(62), 배수관(24)을 통해서 저온열교환기(흡열용열원)(13)로 복귀된다.

다시 또 본 실시예에 있어서는 실내열교환기와 실외열교환기가 각각 2계통으로 구분되어 제1실내열교환기(201)와 제2실내열교환기(202) 및 제1실외열교환기(301)와 제2실외열교환기(302)로 구성되기 때문에 제1 및 제2실시예에서 얻어지는 효과가 동시에 얻어진다.

즉, 온기 또는 냉기의 제습운전 및 난방운전시의 비정지 서리제거운전이 개폐밸브의 개폐조작 및 4방향밸브의 전환조작만으로 선택적으로 가능하게 된다.

또 냉방운전시에 제2실외열교환기와 제2실내열교환기에 방열용열원으로 부터의 가열유체의 일부를 제2유체경로를 거쳐서 유입시킴으로써 온기 또는 냉기의 제습운전을 행함과 동시에 열교환기에 의한 방열면적을 증가시키고 방열효율도 향상시킬 수 있다.

여기서 온기의 제습운전은 중간기와 같이 덥지는 않지만 제습을 필요로 하는 기간(예를 들면 장마기)의 운전에 가장 적당하다.

이 경우에는 4방향밸브(61), (62)는 제5도에 있어서 실선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 제1개폐밸브(71)가 전부 개방되고 제2개폐밸브(72)는 폐쇄된다.

이와 같이 제어하면 상기한 바와 같이 통상의 냉방운전시의 물순환주기가 행해짐과 동시에 중온열교환기(방열용열원)(11)에서 방열된 온수가 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31), (32)을 경유해서 분기위치(P2)로부터 배수관(25)으로 들어가고 전부 개방된 제1개폐밸브(71)를 통과해서 배수관(26)으로부터 제2실내열교환기(202)로 흐르고 여기서 실내팬(203)을 회전시킴으로써 제1실내열교환기(201)로부터 보내지는 공기와의 사이에서 열교환을 행한 후 배수관(27), 배수관(37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

이것에 의해 제1실내열교환기(201)로 냉각되어 제습된 공기가 제2실내열교환기(202)로 데워져서 실내로 송출되기 때문에 온기의 제습운전이 행해진다. 또한 제1개폐밸브(71)의 개방도는 전부 개방되지 않고 약간 조이도록 해도 된다.

이것을 조이면 온기에서 약간 냉기로 변하지만 어떻게 하더라도 제1개폐밸브(71)의 개방도 조정에 의해 쾌적한 제습운전이 가능해진다. 한편 난방중 서리제거 운전은 상술한 난방운전시에 있어서 제1실외열교환기(301)에 냉수가 흐름으로서 서리가 끼인 경우 그 서리를 제거하기 위한 운전이다.

이 경우에는 4방향밸브(61), (62)는 제5도에 실선으로 나타낸 바와 같이 전환되고 또한 제1개폐밸브(71)는 폐쇄되며 제2개폐밸브(72)는 전부 개방된다.

이와 같이 제어하면 상기한 바와 같은 통상의 난방운전시의 물순환주기가 행해짐과 동시에 중온열교환기(방열용열원)(11)에서 방열된 온수가 배수관(30), 온수순환용펌프(52), 배수관(31)을 경유해서 분기위치(P1)로부터 배수관(38)으로 들어가고 전부 개방된 제2개폐밸브(72)를 통과해서 배수관(39)으로부터 제2실외열교환기(302)로 흐르고 여기서 실내팬(303)을 회전시킴으로써 제1실외열교환기(301)로 들어가는 공기와의 사이에서 열교환을 행한 후 배수관(40), 배수관(37)을 통해서 중온열교환기(방열용열원)(11)로 복귀된다.

이것에 의해 제2실외열교환기(302)에 온수가 흐르고 제1실외열교환기(301)에 보내지는 공기를 데우기 때문에 제1실외열교환기(301)에 서리가 끼었다고 해도 종래의 장치와 같이 서리제거를 위해 난방운전을 일단 정지시킬 필요는 없고 난방운전을 행한 상태인 채로 제1실외열교환기(301)에 부착한 서리를 상기 데워진 공기의 열에 의해 제거할 수가 있다.

여기서 제2개폐밸브(72)는 전부 개방되지 않고 적당한 개방도를 갖도록 할 수가 있다. 개방도 조정에 의해 제2실외열교환기(302)에 흐르는 온수의 양을 변동시키면 서리제거능력을 필요최소한으로 억제할 수가 있다.

서리제거에 온수를 사용하는 것은 기기의 효율을 저하시키기 때문에 그 기능은 필요최소한으로 억제하는 것이 바람직하다.

제6도는 제5도의 실시예의 변형예를 나타내고 있다.

본 변형예의 구성은 제5도의 것과 본질적으로 동일하므로 제5도와 동일구성을 갖는 것에 대해서는 동일한 부호를 부여해서 그 설명을 생략한다.

제6도의 실시예의 공기조화기(102)가 제5도의 실시예의 공기조화기(101)와 다른점을 실내기내의 제1실내열교환기(201)와 제2실내열교환기(202) 또는 실외기내의 제1실외열교환기(301)와 제2실외열교환기(302)를 별도로 하지 않고 각각 일체로 성형하여 하나의 실내열교환기(204) 및 하나의 실외열교환기(304)로 한 점이다.

이와 같이 구성해도 제5도의 실시예와 전혀 같은 효과를 나타낼 수가 있다.

상기한 각 실시예에 있어서의 4방향밸브, 3방향밸브, 개폐밸브는 각각 밸브를 조작하는 작동기(도시 생략)를 장비하고 각 실시예의 공기조화기(101), (102)내에는 이들의 작동기를 각 운전모드에 따른 제어선(CL)을 거쳐서 상기와 같이 제어하는 마이크로컴퓨터 등의 제어장치(C)가 탑재되어 있다.

따라서 냉수순환용펌프(51) 및 온수순환용펌프(52)와 배수관(20)(27) 및 (30)(41)과 이 제어장치 및 작동기와 4방향밸브(61) 및 (62)와 제1개폐밸브(71) 및 제2개폐밸브(72)는 제어수단을 구성하고 상기한 온기 또는 냉기의 제습운전시에 동작하는 회로 및 밸브류는 제1제어수단을 구성함과 동시에 상기한 서리제거시에 동작하는 회로 및 밸브류는 제2제어수단을 구성하고 있다.

또 상기 통상의 냉난방시에 있어서 저온열교환기(흡열용열원)(13) 또는 중온열교환기(방열용열원)(11)과 실내열교환기(201) 또는 제1실외열교환기(301)를 연결하는 경로는 제1유체경로에 상당하고 있다.

또 온기의 제습운전시에 중온열교환기(방열용열원)(11)와 제2실외열교환기(302)와 연결하는 경로는 제3유체경로에 상당하고 있다. 또 난방, 서리제거의 동시운전시에 중온열교환기(방열용열원)(11)과 제2실외열교환기(302)와 연결하는 경로는 제3유체경로에 상당하고 있다.

제5도 및 제6도에 나타낸 바와 같이 제2유체경로 및 제3유체경로는 제1유체경로에 대해 병렬로 설치되어 있기 때문에 상기한 실시예와 마찬가지로 배관 등을 용이하게 행할 수가 있다.

이상 본 발명의 실시예에 기초해서 본 발명을 설명했으나 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아닌 것은 물론이다.

예를 들면 상기 실시예에서는 열가스기관(1)으로서 스터링주기를 이용하는 것을 나타냈으나 흡수식 주기에 의한 열가스기관 등을 이용해도 되는 것은 물론이다.

또 상기 실시예에서는 냉수나 온수의 경로를 제어하기 위해 개폐밸브 외에 4방향밸브 및 3방향밸브를 사용하고 있으나 이것은 개폐밸브 또는 3방향밸브의 조합에 의해 실현해도 된다.

또 상기 실시예에서는 개폐밸브, 4방향밸브는 동일한 제어장치에 의해 제어되고 있으나 각각의 별개의 제어장치에 의해 제어해도 된다.

또 상기 실시예에서는 실외기 및/또는 실내기에 설치되는 가열유체의 일부가 유입되는 열교환기는 각각 1개였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 2개 이상이라도 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에 있어서는 통상 냉난방 운전시에는 방열용열원으로 부터의 가열유체는 제1유체경로를 거쳐서 실외열교환기(또는 실내열교환기)로 유입되고 다시 또 흡열용열원으로부터의 냉각유체는 제1유체경로를 거쳐서 실내열교환기(또는 실외열교환기)로 유입함으로써 냉난방동작이 행해지고 있고 이 상태에서 실외열교환기에서 서리제거를 행하는 경우 방열용열원으로 부터의 가열유체의 일부가 유체분기수단에 의해 제2유체경로를 거쳐 제2실외열교환기로 유입하기 때문에 난방시에 제1실외열교환기에 서리가 끼어도 제2실외열교환기로부터의 열로 제거할 수가 있고 서리제거운전을 용이하게 행할 수가 있다.

또 냉방운전시에 제2유체경로를 거쳐서 가열유체의 일부를 제2실외열교환기에 유입시킴으로써 제1실외열교환기에 추가해서 제2실외열교환기도 방열용으로 병용하는 것이 가능해진다.

이 결과 방열용전용면적이 증대하고 방열특성이 개선된다.

한편 제습운전을 행하는 경우에는 가열용열원으로부터의 가열유체의 일부가 유체분기수단에 의해 제2유체경로를 거쳐서 제2실내열교환기로 유입되기 때문에 제1실내열교환기에 의해 냉각되고 제습된 공기가 데워져서 온기 혹은 냉기의 제습운전을 용이하게 행할 수가 있다.

다시 또 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에 의하면 제2실외열교환기를 제1실외열교환기의 바람부는 방향의 상측에 배치함으로써 서리제거운전을 효율적으로 행할 수가 있다.

또 제2실내열교환기를 제1실내열교환기의 바람부는 방향의 아래쪽에 배치함으로써 제습운전을 효율적으로 행할 수 있다.

다시 또 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에서는 방열용열원으로 부터의 가열유체의 일부를 제2유체경로에 선택적으로 유입시키는 수단으로서 그 개방도가 조절이 가능한 개폐밸브를 사용하고 있기 때문에 제습운전 및 저리제거 운전의 능력 가변 또한 용이하게 행할 수가 있다.

다시 또 본 발명의 히트펌프식 공기조화기에서는 제1유체경로와 제2유체경로가 병행설치되도록 배관이 배치되어 있기 때문에 장치 내에서의 배관 등을 용이하게 행할 수가 있다.

Claims (8)

1. 흡열용열원과 방열용열원을 갖는 열가스기관과, 실외기에 설치된 제1실외열교환기와, 실내기에 설치된 제1실내열교환기와, 상기 흡열용열원으로 냉각된 냉각유체를 상기 제1실내열교환기로 유도하는 동시에 상기 방열용열원으로 가열된 가열유체를 상기 제1실외열교환기로 유도하는 냉방운전용 배관접속과, 상기 흡열용열원으로 냉각된 냉각유체를 상기 제1실외열교환기로 유도하는 동시에 상기 방열용열원으로 가열된 가열유체를 상기 제1실내열교환기로 유도하는 난방운전용 배관접속을 선택할 수 있도록 하는 유로전환밸브를 갖는 히트펌프식 공기조화기에 있어서, 상기 방열용열원으로 가열된 가열유체의 일부가 개폐수단을 통해 선택적으로 도입되는 보조열교환기를 상기 냉각유체가 도입되는 열교환기의 근방에 배치한 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
2. 제1항에 있어서, 상기 열가스기관은 스터링주기를 이용해서 외연기관으로 되는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
3. 제2항에 있어서, 상기 유로전환밸브에 의해 난방운전용 배관접속이 유효하게 될 때에 상기 보조열교환기에는 상기 제1실외열교환기의 서리제거운전시에 상기 개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
4. 제2항에 있어서, 상기 유로전환밸브에 의해 냉장운전용 배관접속이 유효하게 된 때에 상기 보조열교환기에는 실내의 제습운전시에 상기 개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
5. 제2항에 있어서, 상기 유로전환밸브에 의해 난방운전용 배관접속이 유효하게 된 때에 상기 제1실외열교환기의 서리제거운전시에 제1개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 제1보조열교환기와, 상기 유로전환밸브에 의해 냉방운전용 배관접속이 유효하게 된 때에 실내의 제습운전시에 제2개폐수단이 열려 가열유체가 도입되는 제2보조열교환기가 구비된 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1개폐수단은 상기 제1실외열교환기의 착상상태에 따라서 가열유체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 동시에 제2개폐수단은 가열유체의 유량을 조절하여 상기 제1실내열교환기의 냉각능력과 상기 제2보조열교환기의 방열능력의 비를 변화시키는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
7. 제3항에 있어서, 상기 개폐수단은 상기 제1실외열교환기의 착상상태에 따라서 가열유체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
8. 제4항에 있어서, 상기 개폐수단은 가열유체의 유량을 조절하여 상기 제1실내열교환기의 냉각능력과 상기 보조열교환기의 방열능력의 비를 변화시키는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.